KR102573269B1

KR102573269B1 - 차량용 변속기 제어장치

Info

Publication number: KR102573269B1
Application number: KR1020180174239A
Authority: KR
Inventors: 도미래; 허춘영; 김민수; 김성진
Original assignee: 에스엘 주식회사
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2018-12-31
Publication date: 2023-08-31
Also published as: KR20200083032A

Abstract

본 발명은 차량용 변속기 제어장치에 관한 것으로서, 하우징 하우징에 고정 결합되는 메인 샤프트, 메인 샤프트에 결합되고, 변속기의 변속단을 제어하기 위한 신호에 따라 구동되는 구동부 및 구동부의 내측에 수용되면서 구동부의 회전력을 전달받아 감속 및 감속된 회전력을 출력하는 감속출력부를 포함하고, 감속출력부는, 구동부에 결합되어 메인 샤프트의 회전축에서 회전 구동되며, 외측으로 치형부를 형성하는 내측기어부재, 메인 샤프트에 축 고정 결합되고, 내측기어부재의 일면에 핀 결합되는 핀부재 및 핀부재가 결합된 내측기어부재를 수용하고, 내측으로 치형부에 맞물리는 안착 치형부를 형성하는 감속 플레이트와, 감속 플레이트의 일면에서 돌출되어 감속된 회전력을 출력하는 출력축을 형성하는 감속출력 샤프트를 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 차량용 변속기 제어장치는 실시예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

Description

차량용 변속기 제어장치{Controlling apparatus of automotive transmission}

본 발명은 차량용 변속기 제어장치에 관한 것으로서, 예컨대 변속기 제어장치의 소형화 및 고출력을 구현할 수 있는 차량용 변속기 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 변속기는 차량 속도에 따라 엔진의 회전 RPM을 일정하게 유지하기 위해 기어비를 달리하도록 제어될 수 있으며, 차량 내부에는 운전자가 변속기의 기어비를 바꿀 수 있도록 하는 변속 레버가 구비되어 있다.

변속기의 변속 모드로는 운전자가 수동으로 변속단을 바꿀 수 있는 수동 변속 모드와 운전자가 주행단(D)을 선택한 경우 차량 속도에 따라 자동으로 변속단이 바뀌는 자동 변속 모드가 있다.

또한, 수동 변속 모드와 자동 변속 모드를 함께 수행할 수 있는 스포츠 모드가 사용되고 있으며, 스포츠 모드는 기본적으로 자동 변속 모드를 수행하면서 운전자가 기어의 단수를 높이거나 낮추어서 수동 변속 모드를 수행하게 된다. 자동 변속 모드는 일반적으로 차량의 주정차 시에 사용되는 P단, 차량의 전진에 사용되는 D단, 차량의 후진에 사용되는 R단 및 엔진의 출력이 구동륜으로 전달되는 것을 차단하는 N단을 포함하는 변속단으로 구성된다.

최근에는 변속기와 기계적인 케이블로 연결되는 기계식 변속 레버 대신에 전자식 변속 레버를 통해 운전자의 변속 레버 조작에 따른 조작 신호를 전달하고, 조작 신호에 따라 변속기의 제어가 이루어지도록 하는 시프트 바이 와이어(Shift By Wire) 시스템이 사용되고 있다.

시프트 바이 와이어 시스템은 운전자의 변속 레버 조작력을 기계적인 연결 구조를 통해 변속기에 전달하지 않고, 전자식 변속 레버로부터 운전자의 변속 레버 조작에 따른 조작 신호를 액추에이터 등을 포함하는 변속기 제어장치가 전달받아 변속기를 제어하는 시스템을 말한다. 상기 전자식 변속 레버를 이용하는 경우 센서를 통해 레버의 이동을 감지하고, 선택된 변속단에 대응하는 신호를 TCU(Transmission Control Unit)에 전달한다. TCU가 자동 변속 장치의 변속단을 제어하는 변속기 제어장치에 제어 신호를 전달함으로써 변속단의 변화가 이루어진다. 변속기 제어장치는 TRCM(Transmission Range Control Module)이라고도 불리운다.

상기의 시프트 바이 와이어 시스템은 기계식 변속 레버와는 달리 기계적인 케이블 연결 구조가 없으며, 운전자의 변속 레버 조작을 전기적 신호로 전달하기 때문에 기계식 변속 레버와는 달리 레버 조작력이나 조작감이 우수하며 변속 조작을 위해 필요로 하는 공간이 적으며 조작이 간편한 특징을 가진다.

종래의 차량용 변속기 제어장치는 감속기의 효율성 향상을 위해 편심을 가지도록 구비될 수 있다. 이러한 편심 구동을 가지기 위해 출력기가 배치되는 모듈(감속기)은 모터가 구비되는 모듈(구동부)은 서로 이격되게 구비된다. 또한, 이로 인해 감속기의 회전축은 구동축과 서로 수직하게 배치되거나 서로 경사진 상태로 배치되어 실장 공간이 커질 수 밖에 없고, 변속기 제어장치의 크기가 커질 수 밖에 없으며, 이로 인해 변속기 제어장치의 실장 공간이 커지게 된다.

이에, 변속기 제어장치의 내부 구조물들이 동축을 가지며 구동될 수 있도록 하며, 변속기 제어장치의 실장 공간의 자유화를 구현함은 물론 소형화를 구현할 수 있는 변속기 제어장치가 요구되고 있다.

일본 공개특허 제2006-336710호(출원일: 2006.12.14)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 차량용 변속기 제어장치의 내부 구조물들을 동축에 배치시킬 수 있으며, 이를 통해 소형화를 구현할 수 있는 변속기 제어장치를 제공하고자 한다.

또한, 차량용 변속기 제어장치의 구조물들을 동축에 배치시키면서도 감속기 모듈을 편심 구동할 수 있도록 구비하여, 감속기 모듈의 감속 효과를 향상시킬 수 있는 차량용 변속기 제어장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치는, 하우징;

상기 하우징에 고정 결합되는 메인 샤프트; 상기 메인 샤프트에 결합되고, 변속기의 변속단을 제어하기 위한 신호에 따라 구동되는 구동부; 및 상기 구동부의 내측에 수용되면서 상기 구동부의 회전력을 전달받아 감속 및 감속된 회전력을 출력하는 감속출력부를 포함하고,

상기 감속출력부는,

상기 구동부에 결합되어 상기 메인 샤프트의 회전축에서 회전 구동되며, 외측으로 치형부를 형성하는 내측기어부재; 상기 메인 샤프트에 고정되고, 상기 내측기어부재의 일면에 결합되는 핀부재; 및 상기 핀부재가 결합된 상기 내측기어부재를 수용하고, 내측으로 상기 치형부에 맞물리는 안착 치형부를 형성하는 감속 플레이트와, 상기 감속 플레이트의 일면에서 돌출되어 상기 감속된 회전력을 출력하는 출력축을 형성하는 감속출력 샤프트를 포함할 수 있다.

상기 구동부는,

상기 하우징에 고정되는 고정자 코어 및 상기 고정자 코어의 내부 둘레를 따라 배치되는 복수개의 코일을 포함하는 고정자; 및 상기 고정자의 내측에 안착되어 상기 메인 샤프트를 중심으로 회전되게 결합되며, 상기 코일에 대응되는 마그넷을 실장하는 회전자를 포함하며, 상기 회전자에는 상기 메인 샤프트의 회전축을 가지는 회전결합부재가 형성될 수 있다.

상기 회전결합부재는,

상기 메인 샤프트의 축에 동축 결합되는 회전 결합개구; 및 상기 회전 결합개구의 둘레에서 돌출되며 상기 내측기어부재가 안착되며, 상기 메인 샤프트의 축에서 편심된 회전축을 형성하여 상기 회전결합부재의 회전에 따라 상기 내측기어부재를 상기 메인 샤프트의 축에서 편심 회전시키는 편심 회전돌기를 포함할 수 있다.

상기 편심 회전돌기와 상기 회전자의 내측면 사이에는 상기 감속 출력부를 수용하는 수납공간부가 형성될 수 있다.

상기 핀부재는,

상기 내측기어부재에 결합되어 상기 감속 플레이트에 수용되는 몸체; 상기 몸체의 중앙에 형성되고, 상기 메인 샤프트에 축 고정 결합되는 축결합부; 및 상기 몸체의 일면에서 상기 내측기어부재 방향으로 돌출되는 복수개의 돌기 핀을 포함할 수 있다.

상기 내측기어부재는,

상기 수납공간부에 안착되면서 상기 회전결합부재와 상기 감속 플레이트의 내측 사이에 구비되며, 상기 편심 회전돌기에 결합되어 상기 편심 회전돌기의 축을 중심으로 회전할 수 있다.

상기 내측기어부재는,

기어몸체; 상기 기어몸체의 중앙에 형성되고, 상기 편심 회전돌기에 삽입되는 회전축부 및 상기 회전축부의 주변둘레로 상기 내측기어부재에 복수개가 형성되며 상기 돌기 핀이 결합되는 결합홀부를 포함할 수 있다.

상기 결합홀부는 상기 돌기 핀보다 큰 지름을 가지며, 상기 내측기어부재의 회전 시, 상기 결합홀부는 상기 돌기 핀의 중심축에서 편심되어 상기 돌기 핀의 외측면을 따라 회전될 수 있다.

상기 돌기 핀이 상기 결합홀부에 결합되어 상기 구동부의 회전에 따라 상기 치형부가 상기 안착 치형부에 치합되면서 상기 내측기어부재는 상기 감속 플레이트의 내측에서 상기 메인 샤프트의 축을 중심으로 공정할 수 있다.

상기 치형부와 상기 안착 치형부의 잇수차는 1 또는 2로 이루어질 수 있다.

상기 회전축부와 상기 편심 회전돌기에는 상기 내측기어부재의 회전을 용이하게 하기 위한 베어링부가 구비될 수 있다.

상기 구동부와 상기 하우징 사이에는 상기 구동부의 회전을 감지하는 위치 감지부가 더 포함될 수 있다.

상기 위치 감지부는,

상기 회전자의 바닥면에 구비되고, 상기 회전자의 회전 시 회전되는 영구자석; 및

상기 하우징의 내측 바닥면에 배치되고, 상기 회전자의 회전에 따른 상기 영구자석의 위치를 검출하는 홀 센서를 실장하는 기판부를 포함할 수 있다.

상기 감속 출력부에는 상기 감속출력부의 회전을 검출하여 변속단을 감지하는 출력 감지부가 더 포함될 수 있다.

상기 출력 감지부는,

상기 감속 플레이트의 일면에 구비되고, 상기 감속 플레이트의 회전 시 회전되는 영구자석; 및

상기 감속 플레이트와 상기 하우징 사이에 배치되고, 상기 영구자석의 위치를 검출하는 홀 센서를 실장하는 기판부를 포함할 수 있다.

상기 감속 출력부와 상기 하우징 사이에는 상기 구동부의 회전 구동을 감지하고 상기 감속출력부의 회전을 검출하는 감지부재가 더 구비될 수 있다.

상기 감지부재는,

상기 감속 출력부와 상기 하우징 사이에 배치되는 기판부;

상기 감속 플레이트의 일면에 구비되고, 상기 감속 플레이트의 회전에 따라 회전되는 영구자석;

상기 기판부에 구비되고, 상기 영구자석의 위치를 검출하는 제1 홀센서; 및

상기 기판부에 구비되어 상기 구동부에 구비되는 회전자에 대응하여 상기 회전자의 회전을 검출하는 제2 홀센서를 포함할 수 있다.

상기 기판부와 상기 감속 출력부 사이에는 상기 기판부를 지지하는 지지부재가 더 구비될 수 있다.

상기 지지부재에는,

상기 제1 홀센서가 수용되는 제1 수용홈; 및

상기 제2 홀센서가 수용되는 제2 수용홈이 구비될 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치는, 감속부를 구동부에서 사용되지 않는 공간(예: 수납공간)에 안착시켜 감속부를 구동부와 동일 축에 배치하여 차량용 변속기 제어장치의 소형화를 구현할 수 있다.

또한, 구동부, 감속 출력부가 상기 메인 샤프트의 축에 동축을 가지도록 실장되어 구동부와 내측기어부재의 결합이나 내측기어부재 및 감속 플레이트의 결합 및 내측기어부재와 핀부재의 결합 정밀도가 향상될 수 있고, 결합 정밀도 향상에 따른 회전력의 전달 효율이 향상되어 감속 출력부의 출력축의 출력 토크를 향상시킬 수 있다.

또한, 구동부의 회전결합부재의 형상을 통해 감속 출력부는 구동부에 편심 결합되어 회전하는 구조(예컨대 자전하면서 공전하는 구조)를 가질 수 있어 구동부와 감속 출력부의 결합 구조를 심플하게 할 수 있으면서, 구동부의 회전력을 감속 출력부의 결합 구조를 통해 변속 가능하게 할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량에 실장되는 변속장치를 도시된 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치의 개략적인 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치의 다른 방향의 개략적인 분리 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 구동부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서 구동부 중 회전자를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서 구동부 중 고정자를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 다른 차량용 변속기 제어장치에서 구동부가 하우징에 안착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서 구동부의 삼상 구조에 따른 구동부의 작동을 개략적을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서 구동부의 위치를 검출하는 위치 감지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서 위치 제어장치가 구동부와 연결되는 상태를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 감속 출력부를 개략적인 분리 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 감속 출력부의 다른 방향 분리 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 핀부재와 메인샤프트의 결합 전의 분리 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 출력 감속부의 개략적인 구동 원리와 출력 감속부의 결합 평면도를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 감속부가 구동부에 결합되어 커버부재에 안착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 구동부에 감속부가 결합되어 본체에 안착된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 출력부의 회전을 감지하는 출력 감지부를 나타내는 일 방향 사시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 출력부의 회전을 감지하는 출력 감지부의 다른 방향 사시도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 출력부의 회전을 감지하는 출력 감지부의 일 방향 분리 사시도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 출력부의 회전을 감지하는 출력 감지부의 다른 방향 분리 사시도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치의 결합 단면도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서 감지부재를 구비한 제어장치를 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 감지부재를 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 지지부재 및 기판부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 지지부재 및 기판부가 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 지지부재에 제1홀센서 및 제2 홀센서가 수용되는 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 기판부의 하면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서, 지지부재의 하면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치에서 감지부재의 제어 상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량용 변속기 제어장치(1) 및 그 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량에 실장되는 변속장치를 도시한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 차량용 변속기 제어장치(1)는 시프트 바이 와이어 시스템에서 변속 레버(2)의 조작 신호를 전달받아 변속기(3)의 변속단이 전환되도록 구비될 수 있다.

이때, 차량용 변속기 제어장치(1)는 하우징(100)(도 2 및 도 3을 통해 후술함) 내부에 수용되도록 위치하며, 변속기(3)는 하우징(100) 외부로 노출되어 변속기(3)와 연결되는 차량용 변속기 제어장치(1)의 출력부의 회전에 따라 변속단이 전환될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 변속 레버(2)로서 다이얼 조작 방식의 변속 레버를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 변속 레버(2)는 다이얼 조작 방식뿐만 아니라 조이스틱 조작 방식 또는 이들의 조합을 가지는 조작 방식을 가지는 변속 레버가 사용될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서 변속 레버(2)에 의해 선택 가능한 변속단은 주차단(P), 후진단(R), 중립단(N), 적어도 하나의 주행단(D)을 포함하는 경우를 예를 들어 설명하며, 구체적으로 주차단(P), 후진단(R), 중립단(N), 주행단 및 저단을 포함하는 것을 예를 들어 설명할 수 있다. 그러나 변속단은 이에 한정되지 않고 차량, 운전자의 니즈 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대 변속 레버가 수납 위치로 안착되어 수납되는 포지션('스토우 포지션' 이라고도 하며 수납 포지션'이라고도 함.)이나, 스포츠 모드에 따른 수동 변속 모드 등에 따라 다양한 변속단을 구비할 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)의 개략적인 분리 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)의 다른 방향의 개략적인 분리 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)는 하우징(100), 메인 샤프트(200), 구동부(300) 및 감속 출력부(400)를 포함할 수 있다.

상기 하우징(100)은 상기 메인 샤프트(200), 구동부(300), 감속 출력부(400)를 실장하는 수용공간(S1)을 형성하는 본체(110)와, 상기 본체(110)의 일면에 결합되어 상기 수용공간(S1)을 커버하는 커버부재(120)를 포함할 수 있다. 상기 차량용 변속기 제어장치(1)는 본체(110)가 하단을 향하도록 배치되거나, 이와는 달리 상기 커버부재(120)가 하단을 향하도록 배치될 수 있다. 다만, 상기 차량용 변속기 제어장치(1)의 실장 위치는 배치되는 공간이나 다른 구조물들과의 관계를 통해 얼마든지 다양하게 변경이나 변형될 수 있을 것이다.

상기 본체(110)의 내부 바닥면에는 후술하는 메인 샤프트(200)의 하단이 안착 고정되도록 홈 형상 또는 실장공간을 가진 안착부(111)가 형성될 수 있다.

상기 커버부재(120)에는 후술하는 감속 출력부(400), 구체적으로 감속 출력부(400)에서 일 방향으로 돌출되는 출력축(432)이 삽입되어 외측으로 노출될 수 있는 개구부(121)를 형성할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 메인 샤프트(200)는 상기 하우징(100), 구체적으로 상기 본체(110)의 상기 수용공간(11a)의 중앙 부분에 수용될 수 있다. 상기 구동부(300), 상기 감속 출력부(400)는 순차적으로 상기 메인 샤프트(200)에 끼워져 동일한 방향으로 축 결합되는 구조를 가질 수 있다. 상기 메인 샤프트(200)는 상기 구동부(300), 상기 감속 출력부(400)의 회전축(ax1)을 형성할 수 있다. 다만, 상기 구동부(300)는 상기 메인 샤프트(200)의 축을 회전축(ax1, 도 22 참조)으로 하여 회전하도록 구비될 수 있다. 그러나, 상기 감속 출력부(400)는 상기 메인 샤프트(200)에 결합되어 회전하되, 상기 감속 출력부(400)의 내측기어부재(410)의 회전 축은 상기 구동부(300)에 편심 결합됨에 따라 상기 메인 샤프트(200)의 축에서 소정 이격된 편심 회전축(ax2)을 중심으로 공전되는 구조를 가질 수 있다.

즉, 상기 구동부(300) 및 상기 감속 출력부(400)는 상기 메인 샤프트(200)의 축(ax1)에 동일한 방향을 가지며 결합되어 회전되되, 상기 구동부(300)가 상기 메인 샤프트(200)의 회전축(ax1, 중심축)을 중심으로 회전할 때, 상기 내측기어부재(410)의 회전축은 상기 메인 샤프트(200)의 회전축(ax1, 중심축)에서 편심 구비될 수 있다. 상기 내측기어부재(420)의 편심된 편심 회전축(ax2, 도 22 참조)이 상기 메인 샤프트(200)의 회전축(ax1)을 중심으로 공전 구동되는 구조를 가질 수 있다. 또한, 구체적인 구조나 구성은 후술하나, 상기 감속 출력부(400)에서 내측기어부재(410)는 핀부재(420)에 소정 간격 유격되게 구름 결합되어 회전하도록 구비될 수 있다. 상기의 구동부(300)와 상기 내측기어부재(410)의 편심 결합 구조 및 상기 감속 출력부(400)의 결합 구조는 상기 구동부(300) 및 상기 감속 출력부(400)의 설명 시 구체적으로 설명할 수 있다.

이하에서는 먼저 도 5 내지 도 12를 참조하여 상기 구동부(300)를 구체적으로 설명할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 구동부(300)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서 구동부(300) 중 회전자(320)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서 구동부(300) 중 고정자(310)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 다른 차량용 변속기 제어장치(1)에서 구동부(300)가 하우징(100)에 안착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서 구동부(300)의 삼상 구조에 따른 구동부(300)의 작동을 개략적을 설명하기 위한 도면이다.

도 5 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(300)는 상기 메인 샤프트(200)에 결합되어 상기 메인 샤프트(200)를 회전축(ax1)으로 회전하도록 구비될 수 있다. 상기 구동부(300)는 상기 변속기(3)의 변속단을 제어하기 위한 신호에 따라 구동될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(300)는 BLDC 모터를 포함하여 구비되는 것을 예를 들어 설명할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 구동부(300)는 고정자(310)와 회전자(320)를 구비할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 고정자(310)는 고정자(310) 코어(311)와 복수개의 코일(312)을 포함할 수 있다. 상기 고정자(310)의 코어(311)는 중공의 원통형상을 가지며, 상기 하우징(100)에 고정되는 구성이다. 상기 고정자(310) 코어(311)에는 내측 돌기들(311a)이 형성될 수 있다. 상기 내측 돌기들(311a)은 상기 고정자(310) 코어(311)의 내부 둘레를 따라 상기 메인 샤프트(200) 방향으로 돌출되면서 후술하는 복수개의 코일(312)이 실장될 수 있다. 일 실시예에 따른 내측 돌기들(311a)은 상기 고정자(310) 코어(311)에서 15개 구비되는 것을 예를 들어 설명한다. 또한, 후술하는 복수개의 코일(312)도 15개 구비되는 것을 예를 들어 설명할 수 있다. 일 실시예에 따른 상기 코일(312)은 삼상을 가지도록 구비될 수 있다. 예를 들어 본 발명에 구비된 15개의 코일(312)들 중 상기 메인 샤프트(200)를 중심으로 120도 범위 내에 서로 인접한 5개가 하나의 상을 형성하여 세개의 상을 형성할 수 있다. 상기 코일(312)들은 120도를 기준으로 삼상을 형성하여 서로 다르게 전류를 인가 받아 여자됨으로써, 후술하는 상기 회전자(320)의 마그넷(322)과 대응하여 상기 회전자(320)를 회전시키도록 형성될 수 있다. 상기 코일(312)의 삼상에 따른 회전자(320)의 회전 구동은 상기 회전자(320) 설명 후 구체적으로 설명할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 회전자(320)는 상기 고정자(310)의 내측, 예컨대 상기 고정자(310) 코어(311)의 내측 둘레를 따라 배치된 코일(312)들에 의해 형성된 공간(이하 '회전 공간(S2)'이라 함)에 안착되도록 구비될 수 있다. 상기 회전자(320)는 상기 메인 샤프트(200)에 동축 결합될 수 있으며, 상기 메인 샤프트(200)를 회전축으로 하여 회전되도록 구비될 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 회전자(320)는 중공(후술하는 감속부(300)가 안착되는 공간이며, 이하 '수납 공간부(S3)'이라 함.)가 형성된 원통형상의 회전자 몸체(321)와, 상기 회전자 몸체(321)의 중앙으로 회전결합부재(323)를 포함할 수 있다.

상기 회전자 몸체(321)는 상기 회전 공간(S2)에 실장되며, 상기 메인 샤프트(200)의 축을 중심으로 회전하도록 구비될 수 있다. 상기 회전자(320)의 외측면, 구체적으로 상기 회전자 몸체(321)의 외측면 둘레에는 상기 코일(312)에 대응되도록 마그넷(322)이 실장될 수 있다. 상기 회전결합부재(323)는 상기 수납 공간부(S3)에 위치될 수 있고, 상기 메인 샤프트(200)에 결합되게 구비될 수 있다. 상기 회전결합부재(323)는 상기 회전자(320)의 중앙 부분에 배치될 수 있다. 상기 회전결합부재(323)는 상기 메인 샤프트(200)에 동축 결합되어 상기 회전자 몸체(321)가 상기 메인 샤프트(200)의 회전축(ax1)을 중심으로 회전하도록 구비될 수 있다. 또한 후술하는 상기 감속 출력부(400), 구체적으로 내측기어부재(410)가 회전결합부재(323)에 결합됨에 따라, 상기 내측기어부재(410)는 상기 메인 샤프트(200)의 중심(상기 구동부(300)의 회전축(ax1)에 해당됨)에서 편심 회전되게 결합된다.

상기 회전결합부재(323)는 회전 결합개구(3231)와 편심 회전돌기(3232)를 포함할 수 있다.

상기 회전 결합개구(3231)는 상기 메인 샤프트(200)의 축에 삽입되어 상기 메인 샤프트(200)와 동축을 형성하여 상기 회전자(320)의 회전축(ax1)으로서, 상기 메인 샤프트(200)를 회전축(ax1)으로 상기 회전자 몸체(321)를 회전시킬 수 있다.

상기 편심 회전돌기(3232)는 상기 회전 결합개구(3231)의 둘레에서 돌출되며, 그 내측으로 상기 회전 결합개구(3231)를 관통하도록 형성할 수 있다. 상기 편심 회전돌기(3232)의 외측으로 상기 감속 출력부(400), 구체적으로 내측기어부재(410)가 결합되어 상기 내측기어부재(410)의 회전축(ax2)을 형성할 수 있다.

상기 편심 회전돌기(3232)는 상기 회전 결합개구(3231)를 중심으로 일측으로 치우친 원형으로 형성되어, 상기 편심 회전돌기(3232)의 중심축(ax2)은 상기 메인 샤프트(200)의 중심축(ax1)에서 소정 이격된 위치(편심)에 형성될 수 있다. 즉, 상기 편심 회전돌기(3232)는 상기 메인 샤프트(200)의 외주면에서 가장 짧은 거리를 가진 부분(d1)과 가장 긴 거리를 가진 부분(d2)이 형성될 수 있다. 상기 메인 샤프트(200)를 회전축(ax1)으로 하여 상기 회전자(320)가 회전하면, 상기 회전자 몸체(321)는 상기 회전 결합개구(3231)(상기 메인 샤프트(200)의 회전축(ax1)과 동일함)을 중심으로 회전할 수 있다. 즉, 회전자 몸체(321)의 외측 둘레면에 형성된 마그넷(322)은 상기 회전 결합개구(3231)(상기 메인 샤프트(200))을 회전 축(ax1)으로 회전될 수 있다. 이와는 달리 상기 회전결합부재(323), 구체적으로 상기 편심 회전돌기(3232)의 중심축(ax2)은 상기 메인 샤프트(200)를 중심으로 이격된 거리만큼 원을 형성하면서 상기 메인 샤프트(200)에서 편심 회전될 수 있다. 따라서, 후술하는 상기 내측기어부재(410)의 상기 편심 회전축(ax2, 상기 회전결합부재(323)의 중심축(ax2)과 같음)은 상기 메인 샤프트(200)의 회전축(ax1) 중심으로(회전축으로) 공전될 수 있다. 회전할 수 있다.

상기 회전결합부재(323)의 외주면과 상기 회전자(320)의 내측면 사이, 구체적으로 상기 편심 회전돌기(3232)의 외주면과 상기 회전자 몸체(321)의 내측 사이에는 상기 감속 출력부(400)를 안착할 수 있는 수납 공간부(S3)가 형성될 수 있다. 상기 수납공간부(S3)의 바닥면으로 상기 회전결합부재(323)와 회전자 몸체(321)의 내측면을 연결하며, 상기 감속 출력부(400)를 지지할 수 있는 지지부재(325)가 돌출 형성될 수 있다 본 발명의 일 실시 예에서, 상기 지지부재(325)는 상기 편심 회전돌기(3232)에 단차 형상을 가지면서, 상기 편심 회전돌기(3232)와 상기 회전자 몸체(321) 사이에 브릿지 형상으로 연결되는 것을 예를 들어 설명할 수 있다. 그러나 상기 지지부재(325)의 형상은 상기의 형상에 제한되지 않으며 회전결합부재(323)를 상기 수납공간부(S3) 중앙부에 위치되도록 하면서 상기 감속 출력부(400)를 안착 지지할 수 있도록 하는 구조라면 얼마든지 변경이나 변형이 가능할 것이다.

상기 고정자(310)는 상기 하우징(100)의 수용공간(11a)에 안착되어 고정되고, 상기 회전자(320)는 상기 고정자(310)의 회전 공간(S2)에 안착되며, 상기 회전자(320)는 상기 메인 샤프트(200)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상술하였듯이 상기 구동부(300)는 삼상을 가지도록 형성할 수 있다. 상기 고정자(310)의 코일(312)들이 반복적으로 여자되어, 상기 회전자(320)는 상기 고정자(310)에 대해서 회전될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서 구동부(300)의 위치를 검출하는 위치 감지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 상기 구동부(300)와 상기 하우징(100) 사이에는 상기 구동부(300)의 회전을 감지하는 위치 감지부(500)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 상기 위치 감지부(500)는 상기 하우징(100), 예컨대 상기 본체(110)의 저면에 구비되는 홀 센서(510)를 부착한 기판부(511)와, 상기 홀 센서(510)와 대응되도록 상기 회전자(320)의 저면으로 영구자석(520)을 포함할 수 있다. 상기 회전자(320)가 회전되면 상기 회전자(320)의 저면의 영구자석(520)이 회전되면서 상기 하우징(100)의 바닥면에 구비된 홀 센서(510)가 상기 영구자석(520)을 감지하면서 상기 회전자(320)의 회전수를 검출 할 수 있게 되는 것이다. 상기 위치 감지부(500),

도 12 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 감속 출력부(400)를 개략적인 분리 사시도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 감속 출력부(400)의 다른 방향 분리 사시도이다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 핀부재(420)와 메인샤프트의 결합 전의 분리 사시도이다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 출력 감속부의 개략적인 구동 원리와 출력 감속부의 결합 평면도를 나타내는 도면이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 감속부가 구동부(300)에 결합되어 커버부재(120)에 안착된 상태를 나타낸 사시도이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 구동부(300)에 감속부가 결합되어 본체(110)에 안착된 상태를 나타낸 평면도이다.

도 12 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 감속 출력부(400)는 상기 구동부(300)의 내측, 구체적으로 상기 회전자(320)의 수납 공간부(S3) 내측으로 수용되면서, 상기 메인 샤프트(200)에 결합되도록 구비될 수 있다. 상기 감속 출력부(400)는 상기 구동부(300)의 회전력, 즉 상기 회전자(320)의 회전 시 함께 회전하도록 상기 메인 샤프트(200)에 축 결합될 수 있다. 상기 감속 출력부(400)는 상기 편심 회전돌기(3232)에서 편심 결합되어 자전됨은 물론 공전될 수 있다. 상술하였듯이 상기 감속 출력부(400)는 편심 회전돌기(3232)에 결합되면서, 상기 편심 회전돌기(3232)와 상기 회전자(320)의 내측면 사이에 형성된 상기 수납 공간부(S3)에 안착되어 실장될 수 있다. 상기 감속 출력부(400)는 상기 수납 공간부(S3)에 형성된 지지부재(325)에 안착될 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 감속 출력부(400)는 내측기어부재(410), 핀부재(420), 감속출력 샤프트(430)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 감속출력 샤프트(430)는 감속 플레이트(431)와 출력축(432)을 포함할 수 있다. 상기 내측기어부재(410)와 상기 핀부재(420)는 서로 결합된 상태에서 상기 감속 플레이트(431)에 수용될 수 있다. 또한, 상기 감속 출력부(400)에서, 상기 내측기어부재(410), 핀부재(420) 및 감속출력 샤프트(430)는 구동부(300)의 감속을 구현하는 감속부의 구성이면서, 상기 출력 샤프트는 회전력을 출력하는 출력부의 구성도 함께 수행할 수 있다.

먼저 상기 감속출력 샤프트(430)는 감속 플레이트(431)와 출력축(432)을 포함할 수 있으며 'T'자 형태의 단면을 형성할 수 있다. 상기 감속 플레이트(431)는 원판 형상으로 상기 핀부재(420)가 결합된 상기 내측기어부재(410)를 수용하는 안착홈(S4)이 형성되고, 상기 안착홈(S4)의 내측으로 후술하는 상기 내측기어부재(410)의 외주면에 형성된 상기 치형부(414)에 맞물리는 안착 치형부(433)를 형성할 수 있다. 상기 출력축(432)은 상기 감속 플레이트(431)의 일면에서 돌출되어 상기 내측기어부재(410), 상기 핀부재(420) 및 상기 감속 플레이트(431)의 결합에 의해 감속된 회전력을 출력하도록 구비될 수 있다.

상술하였듯이, 상기 감속출력 샤프트(430)에서 상기 감속 플레이트(431)는 상기 내측기어부재(410) 및 상기 핀부재(420)와 결합되어 상기 구동부(300)의 회전력을 감속시키는 감속부의 구성이며, 상기 출력축(432)은 상기 감속부에서 저감된 회전력이 출력되는 구성이다.

상기 핀부재(420)는 상기 메인 샤프트(200)에 축 고정 결합되고, 상기 내측기어부재(410)의 일면에 핀 결합될 수 있다.

상기 핀부재(420)는 몸체(421)와 축결합부(422) 및 돌기 핀(423)을 포함할 수 있다.

상기 몸체(421)는 원판 형상을 형성할 수 있고, 상기 내측기어부재(410)의 일면에 안착 결합되어 상기 감속 플레이트(431)에 수용될 수 있다.

상기 축결합부(422)는 상기 몸체(421)의 중앙에 상, 하면을 관통하도록 형성되고, 상기 메인 샤프트(200)에 축 고정 결합되되 상기 메인 샤프트(200)에 고정되어 회전을 제한하도록 면치(trim the surface)된 부분(201)을 형성할 수 있다.

상기 돌기 핀(423)은 상기 몸체(421)의 일면에서 상기 내측기어부재(410) 방향으로 복수개 돌출 형성되며, 후술하는 상기 내측기어부재(410)의 결합홀부(413)에 끼워질 수 있다. 상기 결합홀부(413)의 크기보다 작은 크기를 가지도록 구비되어, 상기 내측기어부재(410)가 돌기핀(423)을 중심으로 편심회전될 수 있다.

상기 내측기어부재(410)는 상기 구동부(300)에 편심 결합되어 상기 메인 샤프트(200)의 회전축에서 편심 회전 구동되며, 외측으로 치형부(414)를 형성할 수 있다.

상기 내측기어부재(410)는 상기 수납공간부(S3)에 안착되어, 상기 회전결합부재(323)와 상기 감속 플레이트(431)의 내측 사이에 구비될 수 있다. 구체적으로 상기 내측기어부재(410)의 중심부는 상기 회전결합부재(323)의 편심 회전돌기(3232)에 삽입되어 상기 편심 회전돌기(3232)의 축을 중심으로 회전하도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 내측기어부재(410)는 상기 감속 플레이트(431)에 수용될 수 있다.

상기 내측기어부재(410)는 기어몸체(411), 회전축부(412) 및 결합홀부(413)를 포함할 수 있다. 상기 기어몸체(411)는 링 기어의 원판 형상을 가질 수 있다. 상기 기어몸체(411)는 상기 감속 플레이트(431)의 내측 안착홈(S4)에 삽입되되, 상기 내측 안착홈(S4)의 크기보다 작은 크기를 가지면서 안착되도록 구비될 수 있다.

상기 기어몸체(411)의 외측 둘레면에는 상기 안착 치형부(433)에 치합되도록 상기 치형부(414)가 형성될 수 있다. 상기 내측기어부재(410)의 상기 치형부(414)의 기어 잇수는 상기 감속 플레이트(431)의 내측면에 형성된 안착 치형부(433)의 기어 잇수보다 작게 형성될 수 있다. 상기 내측기어부재(410)가 상기 감속 플레이트(431)를 따라 편심회전하면서, 상기 내측기어부재(410)의 편심축(ax2)은 상기 메인 샤프트(200)의 회전축(ax1)을 중심으로 공전 구동하고 및 상기 감속출력 샤프트(430)는 회전축(ax1)을 중심으로 자전 구동하며, 상기 치형부(414)와 상기 안착 치형부(433)의 상기 기어잇수 비에 대응되어 회전력이 감속될 수 있다.

예컨대 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 감속 플레이트(431)의 내측면에 형성된 안착 치형부(433)의 기어 잇수는 51개 형성될 수 있고, 상기 내측기어부재(410)의 상기 치형부(414)의 기어 잇수는 50개 형성될 수 있다. 상기 상기 내측기어부재(410)의 상기 치형부(414)의 기어잇수와 상기 감속 플레이트(431)의 안착 치형부(433)의 기어 잇수 비를 통해 감속비가 결정될 수 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같이 상기 안착 치형부(433)의 기어 잇수가 51개 형성되고, 상기 치형부(414)의 기어 잇수가 50개 형성되는 겨우, 감속비는 '(51-50)/50 = 1/50'으로 형성될 수 있을 것이다. 본 발명의 상기 내측기어부재(410)의 상기 치형부(414)의 기어이와 상기 감속 플레이트(431)의 상기 안착 치형부(433)의 기어이의 수는 상기의 개수에 한정되는 것은 아니며, 상기 구동부(300)의 회전력에서 감속되어야 하는 비율에 따라 얼마든지 변경이나 변형이 가능할 것이다.

상기 회전축부(412)는 상기 기어몸체(411)의 중앙에 형성되고, 상기 편심 회전돌기(3232)에 삽입되어 상기 편심 회전돌기(3232)의 회전축(편심축)을 중심으로 상기 기어몸체(411)가 회전하도록 구비될 수 있다.

상기 결합홀부(413)는 상기 회전축부(412)의 주변둘레로 상기 내측기어부재(410)에 복수개가 형성되며 상기 돌기 핀(423)이 결합되도록 구비될 수 있다. 상술하였듯이, 상기 결합홀부(413)는 상기 돌기 핀(423)보다 큰 지름을 가지며, 상기 결합홀부(413)는 상기 돌기 핀(423)의 중심축에서 편심되어 상기 결합홀부(413)의 내측면을 따라 회전되도록 구비될 수 있다. 상기 결합홀부(413)의 크기, 구체적으로 상기 결합홀부의 지름은 '상기 돌기 핀의 지름+(편심향 X 2)'의 크기로 구비되는 것이 바람직할 수 있다.

상기 내측기어부재(410)의 회전 시, 상기 결합홀부(413)는 상기 돌기 핀(423)의 중심축에서 편심되어 상기 결합홀부(413)의 내측면을 따라 회전될 수 있다.

상기 내측기어부재(410)의 상기 치형부(414)가 상기 감속 플레이트(431)의 상기 안착 치형부(433)와 기어 결합된 상태에서, 상기 편심 회전몸체의 축(편심축)을 중심으로 회전하면, 상기 기어 잇수비에 의해 상기 구동부(300)에서 상기 전달된 구동속도는 저감되면서 감속출력 샤트프(430)를 통해 출력될 수 있다. 감속될 수 있다. 상기 출력축(432)은 상기 메인 샤프트(200)의 축을 중심으로 회전되면서 상기 내측기어부재(410) 및 상기 감속 플레이트(431)에서 감속된 속도를 전달받아 회전하면서 출력될 수 있다.

상기 내측기어부재(410)와 상기 편심 회전돌기(3232) 사이에는 상기 내측기어부재(410)의 회전의 용이성을 위해 베어링부(700)가 구비될 수 있다.

상기 감속 출력부(400)는, 상기 내측기어부재(410)가 상기 회전축(ax1)을 중심으로 공전하면서 상기 감속출력 샤프트(430), 구체적으로 상기 감속 플레이트(431)는 상기 회전축(ax1)을 중심으로 자전하게 되면서 감속되는 구조를 가질 수 있다. 상기 감속출력 샤프트(430)가 상기 내측기어부재(410)와 맞물려 회전속도가 감속됨은 물론 토크 출력이 증가될 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 출력부의 회전을 감지하는 출력 감지부(600)를 나타내는 일 방향 사시도이다. 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 출력부의 회전을 감지하는 출력 감지부(600)의 다른 방향 사시도이다. 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 출력부의 회전을 감지하는 출력 감지부(600)의 일 방향 분리 사시도이다. 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 출력부의 회전을 감지하는 출력 감지부(600)의 다른 방향 분리 사시도이다.

도 18 내지 도 21을 참조하면, 상기 차량용 변속기 제어장치(1)에는 상기 감속 출력부(400)의 회전량을 검출하는 출력 감지부(600)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 출력 감지부(600)는 영구자석(610) 및 기판부(620)를 포함할 수 있다.

상기 영구 자석(610)은 상기 감속 플레이트(431)의 일면에 구비되고, 상기 감속 플레이트(431)의 회전 시 회전되도록 구비될 수 있다.

상기 기판부(620)는, 상기 감속 플레이트(431)와 상기 하우징(100) 사이에 배치될 수 있다. 상기 기판부(620)는 상기 감속 플레이트(431) 상면에 배치될 수 있고, 상기 감속 플레이트(431)와 대면되는 면으로 상기 영구 자석(610)의 위치를 검출하는 홀 센서(621)를 실장할 수 있다.

상기 감속 출력부(400)의 회전에 따라 상기 영구자석(610)이 상기 감속 플레이트(431)의 회전에 따라 함께 회전될 수 있다. 상기 영구자석(610)과 대응되는 상기 홀 센서(621)는 상기 영구자석(610)의 회전을 감지할 수 있다. 상기 출력 감지부(600)는 상기 출력축(432)의 회전량을 검출한다. 따라서, 상기 기판부(620)의 하부에는 상기 기판부(620)를 상기 하우징(100), 구체적으로 상기 커버부재(120) 측으로 상기 기판부(620)를 지지하도록 브라켓(630)이 더 구비될 수 있다. 일 실시예에서 상기 브라켓(630)은 상기 기판부(620)와 별개의 구성물로 구비되는 것을 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 상기 브라켓(630)은 상기 기판부(620)에 일체로 형성될 수 있는 등 실장 상태나 구조에 따라 얼마든지 변경이나 변형이 가능할 것이다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)의 결합 단면도이다.

도 22를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)는 상기 하우징(100), 예컨대 상기 본체(110)의 수용공간(11a) 중앙 부분에서 상기 메인 샤프트(200)가 돌출 구비될 수 있다. 상기 메인 샤프트(200)를 축으로 하여, 상기 위치 감지부(500)의 기판부(511)가 상기 하우징(100)의 저면에 배치될 수 있다. 상기 기판부(511) 상으로 회전자(320)가 안착된 고정자(310)가 수용공간(11a)에 안착될 수 있다. 상기 고정자(310)는 상기 하우징(100)에 회전 불가능하게 고정 결합될 수 있다. 또한, 상기 회전자(320)는 상기 메인 샤프트(200)에 끼워져 상기 메인 샤프트(200)를 회전축(ax1)으로 하여 회전될 수 있다. 상기 감속 출력부(400)는 상기 메인 샤프트(200)에 끼워지되, 상기 내측기어부재(410)는 상기 회전자(320)의 편심 회전돌기(3232)에 끼워져 상기 내측기어부재(410)의 편심 회전축(ax2)은 상기 편심 회전돌기(3232)의 중심축(ax2)과 대응되어 상기 메인 샤프트(200)의 회전축(ax2)에서 공전될 수 있다.

또한, 상기 내측기어부재(410)의 결합홀부(413)와 상기 핀부재(420)의 돌기 핀(423)의 결합 및 상기 감속출력 샤프트(430)에서 상기 감속 플레이트(431)는 상기 내측기어부재(410)를 안착하면서 상기 내측기어부재(410)의 치형부(414)에 상기 감속 플레이트(431)의 안착 치형부(433)가 치형결합되면서 상기 감속 플레이트(431)가 자전하게 된다.

상기와 같이 결합된 차량용 변속기 제어장치(1)의 구동을 보면, 삼상을 형성하는 코일(312)로 전원이 인가되어 삼상의 코일(312)들이 반복적으로 여자되면서 상기 회전자(320)는 상기 메인 샤프트(200)를 회전축(ax1)으로 회전한다. 상기 감속 출력부(400), 예컨대 상기 내측기어부재(410)의 편심 회전축((ax2)은 상기 편심 회전돌기(3232)의 중심축(ax2)에 대응되고, 상기 메인 샤프트(200)의 회전축(ax1)을 편심으로 공전된다. 즉, 따라서, 상기 내측기어부재(410)의 편심 회전축(ax2)의 공전에 의해 상기 감속 플레이트(431)가 공전(제2 방향의 회전)된다. 상기 감속 출력부(400)가 제1 방향 회전 및 상기 제2 방향 회전을 하면서 구동부(300)에서 발생되는 회전력을 감속함과 아울러 출력축(432)을 통해 감속된 회전력이 출력될 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 하우징(100)에 상기 구동부(300), 상기 감속 출력부(400)가 동축 상에 결합됨은 물론 감속 출력부(400)가 감속은 물론 출력을 함께 구현하도록 구비되어 차량용 변속기 제어장치(1)의 크기가 소형화될 수 있는 것이다. 또한, 구동부(300), 감속 출력부(400)가 구동부(300) 내측 반경 내에 대략 동축을 이루도록 결합됨에 따라 기존에 사선이나 이축으로 결합되는 구조에 대비하여 출력부(400)의 출력 토크가 향상될 수 있음은 물론 경량화도 구현할 수 있는 것이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 상기 구동부(300)의 회전 및 상기 감속출력부의 출력을 검출하는 감지부재(800)에 대해 구체적으로 설명할 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 차량용 변속기 제어장치(1)에서 상술한 차량용 변속기 제어장치(1)와 동일한 구조나 구성에 대해서는 앞선 설명을 준용할 수 있을 것이다.

도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서 감지부재(800)를 구비한 제어장치(1)를 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다. 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 감지부재(800)를 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다. 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 지지부재(810) 및 기판부(820)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 지지부재(810) 및 기판부(820)가 결합된 상태를 나타내는 도면이다. 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 지지부재(810)에 제1홀센서 및 제2 홀센서(823)가 수용되는 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 기판부(820)의 하면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서, 지지부재(810)의 하면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)에서 감지부재(800)의 제어 상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 23 내지 도 30을 참조하면, 이하에서 설명하는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기 제어장치(1)는 앞선 차량용 변속기 제어장치(1)에서 위치 감지부(500) 및 출력 감지부의 구성에서 차이점이 있다. 예컨대 앞선 실시예에서 상기 위치 감지부(500)는 상기 구동부(300)의 회전을 감지하도록 하우징(100)의 바닥면에 배치되며, 상기 출력 감지부는 상기 감속 출력부(400)의 출력을 검출하기 위해 상기 커버부재(120)와 상기 감속 플레이트(431) 사이에 배치되는 구조를 예를 들어 설명하였다. 그러나, 이하에서 설명되는 차량용 변속기 제어장치(1)는 상기 위치 감지부(500) 및 출력 감지부의 기능을 모두 구현할 수 있는 감지부재(800)가 구비되는 구조를 가지고 있다.

구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 차랴용 변속기 제어장치(1)에는, 감지부재(800)가 더 구비될 수 있다.

상기 감지부재(800)는, 상기 감속 출력부(400)와 상기 하우징(100) 사이에 구비될 수 있고, 상기 구동부(300)의 회전 구동을 감지함과 아울러 상기 감속출력부의 회전을 검출하여 변속단을 감지하도록 구비될 수 있다.

상기 감지부재(800)는 상기 구동부(300)의 회전을 검출하기 위한 부재 및 상기 감속 출력부(400)의 회전을 감지하기 위한 부재를 포함하는데, 구체적으로 기판부(820), 영구자석(830), 제1 홀센서(822), 제2 홀센서(823) 및 지지부재(810)를 포함할 수 있다. 상기 감지부재(800)는 상기 감속 출력부(400)와 상기 하우징(100) 사이에 배치될 수 있다.

먼저, 상기 기판부(820)는 상기 감속 출력부(400)와 상기 하우징(100) 사이, 구체적으로 상기 감속 출력부(400)와 상기 커버 부재 사이에 구비될 수 있다. 상기 기판부(820)의 일면에는 상기 제1 홀센서(822)와 상기 제2 홀센서(823)가 실장될 수 있다.

상기 제1 홀센서(822)는 후술하는 영구자석(830)과 반응하여 자력을 검출하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 제2 홀센서(823)는 상술한 상기 구동부(300)의 회전자(320), 즉 회전자(320)의 주변부에 실장되는 마그넷(322)과 반응하여 자력을 검출하도록 구비될 수 있다.

상기 감속 플레이트(431)의 일면에는 상기 감속 플레이트(431)의 회전에 따라 회전되는 영구자석(830)이 실장될 수 있다.

상기 제1 홀센서(822)는 상기 영구자석(830)의 위치에 대응되도록 상기 기판부(820)에 적어도 하나 구비될 수 있고, 상기 제2 홀센서(823)는 상기 회전자(320)의 마그넷(322)의 위치에 대응되도록 적어도 하나 이상, 예컨대 세 개가 구비될 수 있다.

상기 지지부재(810)는 상기 기판부(820)와 상기 감속 출력부(400) 사이에 구비되어 상기 기판부(820)를 상기 커버부재(120)에 위치 고정되도록 구비될 수 있으며, 상기 기판부(820)를 지지하도록 구비될 수 있다.

상기 지지부재(810)에는 제1 수용홈(811)과 제2 수용홈(812)이 구비될 수 있다.

상기 제1 수용홈(811)과 상기 제2 수용홈(812)은 상기 지지부재(810)의 일면에서 상기 지지부재(810)의 하측 방향으로 향하여 돌출될 수 있고, 상기 제1 홀센서(822) 및 상기 제2 홀센서(823)가 각각 수용되도록 구비될 수 있다. 상기 제1 수용홈(811)과 상기 제2 수용홈(812)은 바닥면이 막혀있는 구조를 가질 수 있다. 상기 제1 홀센서(822) 및 상기 제2 홀센서(823)는 상기 기판부(820)의 일면에서 상기 하우징(100)의 바닥면을 향하여 구비된다. 이때, 상기 제1 홀센서(822) 및 상기 제2 홀센서(823)가 상기 기판부(820)에서 분리될 수 있는데, 상기 제1 수용홈(811) 및 상기 제2 수용홈(812)에서 이탈되지 않도록 하며, 상기 제1 홀센서(822) 및 상기 제2 홀센서(823)가 상기 기판부(820)에서 체결된 상태를 유지할 수 있도록 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

상기와 같이, 상기 감지부재(800)를 통해 상기 구동부(300)의 회전 구동 및 상기 감속 출력부(400)의 출력을 구현할 수 있어, 상기 하우징(100)의 상, 하면에 각각 출력 감지부 및 상기 위치 감지부(500)의 기능을 하나의 감지부재(800)를 통해 수행할 수 있고, 구조가 간단해짐은 물론 실장 공간을 줄일 수 있게 된다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 차량용 변속기 제어장치 100: 하우징
110: 본체 120: 커버부재
200: 메인 샤프트 300: 구동부
310: 고정자 320: 회전자
400: 감속 출력부 410: 내측기어부재
420: 핀부재 430: 감속출력 샤프트
500: 위치 감지부 600: 출력 검출부
800: 감지부재

Claims

하우징;
상기 하우징에 고정 결합되는 메인 샤프트;
상기 메인 샤프트에 결합되고, 변속기의 변속단을 제어하기 위한 신호에 따라 구동되는 구동부; 및
상기 구동부의 내측에 수용되면서 상기 구동부의 회전력을 전달받아 감속 및 감속된 회전력을 출력하는 감속출력부를 포함하고,
상기 감속출력부는,
상기 구동부에 결합되어 상기 메인 샤프트의 회전축에서 회전 구동되며, 외측으로 치형부를 형성하는 내측기어부재;
상기 메인 샤프트에 고정되고, 상기 내측기어부재의 일면에 결합되는 핀부재; 및
상기 핀부재가 결합된 상기 내측기어부재를 수용하고, 내측으로 상기 치형부에 맞물리는 안착 치형부를 형성하는 감속 플레이트와, 상기 감속 플레이트의 일면에서 돌출되어 상기 감속된 회전력을 출력하는 출력축을 형성하는 감속출력 샤프트를 포함하고,
상기 구동부는 상기 메인 샤프트를 중심으로 회전하는 회전자를 포함하고,
상기 회전자의 내측면과 상기 메인 샤프트 사이에는 상기 감속 출력부를 수용하는 수납공간부가 형성되는, 차량용 변속기 제어장치.
제1 항에 있어서,
상기 구동부는 고정자를 더 포함하고,
상기 고정자는 상기 하우징에 고정되는 고정자 코어 및 상기 고정자 코어의 내부 둘레를 따라 배치되는 복수개의 코일을 포함하고,
상기 회전자는 상기 고정자의 내측에 안착되어 상기 메인 샤프트를 중심으로 회전되게 결합되며, 상기 코일에 대응되는 마그넷을 실장하며,
상기 회전자에는 상기 메인 샤프트의 축과 이격되는 회전축을 가지는 회전결합부재가 형성되는 차량용 변속기 제어장치.
제2 항에 있어서, 상기 회전결합부재는,
상기 메인 샤프트의 축에 동축 결합되는 회전 결합개구; 및
상기 회전 결합개구의 둘레에서 돌출되며 상기 내측기어부재가 안착되며, 상기 메인 샤프트의 축에서 편심된 회전축을 형성하여 상기 회전결합부재의 회전에 따라 상기 내측기어부재를 상기 메인 샤프트의 축에서 편심 회전시키는 편심 회전돌기를 포함하는 차량용 변속기 제어장치
제3 항에 있어서,
상기 수납공간부는 상기 편심 회전돌기와 상기 회전자의 내측면 사이로 상기 감속 출력부를 수용하도록 형성되는 차량용 변속기 제어장치.
제4항에 있어서, 상기 핀부재는,
상기 내측기어부재에 결합되어 상기 감속 플레이트에 수용되는 몸체;
상기 몸체의 중앙에 형성되고, 상기 메인 샤프트에 축 고정 결합되는 축결합부; 및
상기 몸체의 일면에서 상기 내측기어부재 방향으로 돌출되는 복수의 돌기 핀을 포함하는 차량용 변속기 제어 장치.
제5 항에 있어서, 상기 내측기어부재는,
상기 수납공간부에 안착되면서 상기 회전결합부재와 상기 감속 플레이트의 내측 사이에 구비되며, 상기 편심 회전돌기에 결합되어 상기 편심 회전돌기의 축을 중심으로 회전하는 차량용 변속기 제어장치.
제6 항에 있어서, 상기 내측기어부재는,
기어몸체;
상기 기어몸체의 중앙에 형성되고, 상기 편심 회전돌기에 삽입되는 회전축부 및
상기 회전축부의 주변둘레로 상기 내측기어부재에 복수개가 형성되며 상기 돌기 핀이 결합되는 결합홀부를 포함하는 차량용 변속기 제어장치.
제7 항에 있어서,
상기 결합홀부는 상기 돌기 핀보다 큰 지름을 가지며,
상기 내측기어부재의 회전 시, 상기 결합홀부는 상기 돌기 핀의 중심축에서 편심되어 상기 돌기 핀의 외측면을 따라 회전되는 차량용 변속기 제어장치.
제8 항에 있어서,
상기 돌기 핀이 상기 결합홀부에 결합되어 상기 구동부의 회전에 따라 상기 치형부가 상기 안착 치형부에 치합되면서 상기 내측기어부재는 상기 감속 플레이트의 내측에서 상기 메인 샤프트의 축을 중심으로 공전하는 차량용 변속기 제어장치.
제1 항에 있어서,
상기 치형부와 상기 안착 치형부의 잇수차는 1 또는 2로 이루어지는 차량용 변속기 제어장치.
제7 항에 있어서,
상기 회전축부와 상기 편심 회전돌기에는 상기 내측기어부재의 회전을 용이하게 하기 위한 베어링부가 구비되는 차량용 변속기 제어장치.
제3 항에 있어서,
상기 구동부와 상기 하우징 사이에는 상기 구동부의 회전을 감지하는 위치 감지부가 더 포함되는 차량용 변속기 제어장치.
제12 항에 있어서, 상기 위치 감지부는,
상기 회전자의 바닥면에 구비되고, 상기 회전자의 회전 시 회전되는 영구자석; 및
상기 하우징의 내측 바닥면에 배치되고, 상기 회전자의 회전에 따른 상기 영구자석의 위치를 검출하는 홀 센서를 실장하는 기판부를 포함하는 차량용 변속기 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 감속 출력부에는 상기 감속출력부의 회전을 검출하여 변속단을 감지하는 출력 감지부가 더 포함되는 차량용 변속기 제어장치.
제14 항에 있어서, 상기 출력 감지부는,
상기 감속 플레이트의 일면에 구비되고, 상기 감속 플레이트의 회전 시 회전되는 영구자석; 및
상기 감속 플레이트와 상기 하우징 사이에 배치되고, 상기 영구자석의 위치를 검출하는 홀 센서를 실장하는 기판부를 포함하는 차량용 변속기 제어장치.
하우징;
상기 하우징에 고정 결합되는 메인 샤프트;
상기 메인 샤프트에 결합되는 구동부; 및
상기 구동부의 내측에 수용되면서 상기 구동부의 회전력을 전달받아 감속 및 감속된 회전력을 출력하는 감속출력부를 포함하고,
상기 감속출력부는,
상기 구동부에 결합되어 상기 메인 샤프트의 축을 중심으로 회전 구동되며, 치형부를 형성하는 내측기어부재;
상기 메인 샤프트에 고정되고, 상기 내측기어부재의 일면에 결합되는 핀부재;
상기 치형부에 맞물리는 안착 치형부를 형성하는 감속 플레이트와, 상기 감속 플레이트의 일면에서 돌출되어 상기 감속된 회전력을 출력하는 출력축을 형성하는 감속출력 샤프트를 포함하고,
상기 감속 출력부와 상기 하우징 사이에는 상기 구동부의 회전 구동을 감지하고 상기 감속 출력부의 회전을 검출하는 감지부재가 포함되며,
상기 감지부재는 상기 감속 출력부와 상기 하우징 사이에 배치되는 기판부를 포함하며,
상기 기판부와 상기 감속 출력부 사이에는 상기 기판부를 지지하는 지지부재가 구비되는, 차량용 변속기 제어장치
제16 항에 있어서, 상기 감지부재는,
상기 감속 플레이트의 일면에 구비되고, 상기 감속 플레이트의 회전에 따라 회전되는 영구자석;
상기 기판부에 구비되고, 상기 영구자석의 위치를 검출하는 제1 홀센서; 및
상기 기판부에 구비되어 상기 구동부에 구비되는 회전자에 대응하여 상기 회전자의 회전을 검출하는 제2 홀센서를 포함하는 차량용 변속기 제어장치.
삭제
제17 항에 있어서, 상기 지지부재에는,
상기 제1 홀센서가 수용되는 제1 수용홈; 및
상기 제2 홀센서가 수용되는 제2 수용홈이 구비되는 차량용 변속기 제어장치.
하우징;
상기 하우징에 고정 결합되는 메인 샤프트;
상기 메인 샤프트에 결합되는 구동부; 및
상기 구동부의 내측에 수용되면서 상기 구동부의 회전력을 전달받아 감속 및 감속된 회전력을 출력하는 감속출력부를 포함하고,
상기 감속출력부는,
상기 구동부에 결합되어 상기 메인 샤프트의 축을 중심으로 회전 구동되며, 치형부를 형성하는 내측기어부재;
상기 메인 샤프트에 고정되고, 상기 내측기어부재의 일면에 결합되는 핀부재;
상기 치형부에 맞물리는 안착 치형부를 형성하는 감속 플레이트와, 상기 감속 플레이트의 일면에서 돌출되어 상기 감속된 회전력을 출력하는 출력축을 형성하는 감속출력 샤프트를 포함하며,
상기 구동부는 상기 메인 샤프트를 중심으로 회전하는 회전자를 포함하고,
상기 회전자의 내측면과 상기 메인 샤프트 사이에는 상기 감속 출력부를 수용하는 수납공간부가 형성되는, 차량용 변속기 제어장치.