KR102611276B1 - 차량용 변속 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 변속 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레버가 현재 위치로부터 다른 위치로 의도치 않게 회전되는 것을 방지할 수 있는 차량용 변속 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치는, 회전축을 중심으로 복수의 위치 사이에서 회전하여 복수의 변속단 중 어느 하나가 선택되도록 하는 레버를 포함하는 레버 조립체; 상기 레버와 일체로 회전되고, 상기 회전축 방향으로 서로 다른 위치에 상기 레버의 회전 방향을 따라 소정 간격으로 이격되도록 위치하여 상기 레버가 상기 회전축을 중심으로 적어도 하나의 방향으로 회전되는 것이 차단되도록 하는 복수의 잠금부; 및 일측이 상기 복수의 잠금부 중 적어도 하나의 회전 경로 상에 위치하도록 상기 레버의 회전축 방향으로 이동하는 이동부를 포함한다.

Description

차량용 변속 장치{Automotive tranmission}
본 발명은 차량용 변속 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레버가 현재 위치로부터 다른 위치로 의도치 않게 회전되는 것을 방지할 수 있는 차량용 변속 장치에 관한 것이다.
변속 장치는 차량의 속도에 따라 엔진의 회전을 일정하게 유지하기 위해 기어비를 달리하도록 할 수 있으며, 운전자는 변속 레버를 조작하여 변속기의 기어비를 바꾸게 된다.
변속 장치의 변속 모드로는 운전자가 변속단을 바꿀 수 있는 수동 변속 모드와 운전자가 주행단(D) 선택 시 차량 속도에 따라 자동으로 변속단이 바뀌는 자동 변속 모드가 있다.
이와 함께, 하나의 변속 장치에서 수동 변속과 자동 변속을 수행할 수 있는 스포츠 모드형 변속 장치가 사용되고 있다. 스포츠 모드형 변속 장치는 기본적으로 자동 변속을 수행하면서, 운전자가 기어의 단수를 높이거나 낮추어서 수동 변속을 수행할 수 있도록 자동 변속을 하는 변속 장치 옆에 수동 변속을 할 수 있는 변속 장치가 구비된다.
이러한 변속 장치는 변속 레버가 특정 조건을 만족하는 경우에만 현재 위치로부터 다른 위치로 회전 가능하게 하는 시프트 록 기능을 구비하고 있는데, 시프트 록 기능은 기본적으로 변속단이 P단이나 N단인 상태에서 브레이크 페달을 밟지 않으면 변속 레버가 다른 위치로 회전되지 않도록 하는 1차 시프트 록 기능과 차량이 일정 속도 이상으로 주행 시 R단으로 변속 레버가 회전되지 않도록 2차 시프트 록 기능이 있다. 또한, 운전자의 오조작을 가장 완벽하게 방지하기 위하여 모든 변속단에 대하여 시프트 록이 가능한 풀 시프트 록 기능을 구현하기도 았다.
변속 레버는 운전자의 변속 조작이 가능하도록 차량 내부로 돌출되도록 위치하게 되는데, 차량이 운행하지 않는 상황에서도 변속 레버가 차량 내부로 돌출되도록 위치하는 경우, 변속 레버가 차지하는 공간으로 인하여 차량 내부 공간을 효율적으로 활용하기 어렵기 때문에 최근에는 차량이 운행하지 않는 상황에서 변속 레버가 소정의 수납 공간에 수납되도록 하여 차량 내부 공간의 효율이 향상되도록 하고 있다.
이때, 시프트 록 기능은 변속 레버에 의해 선택 가능한 변속단에 대하여 구현되어 있기 때문에 운전자의 오조작으로 인하여 변속 레버가 의도치 않게 수납 공간에 수납되도록 회전되는 경우가 발생할 수 있으며, 이 경우 차량 사고 발생 가능성이 높아지게 된다.
따라서, 변속단에 대한 시프트 록 기능뿐만 아니라 변속 레버가 수납 공간에 수납되도록 회전 가능하게 하거나 회전되지 않도록 하여 운전자의 오조작으로 인하여 변속 레버가 의도치 않게 수납 공간에 수납되도록 회전하는 것을 방지할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
US2013/0220055(2013.08.29. 공개)
이러한 필요성을 감안하여 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 레버가 복수의 변속단 각각에 대응되는 위치에서 변속 조건이 만족되는 경우에만 회전 가능하도록 레버의 회전을 차단할 수 있는 차량용 변속 장치를 제공하는 것이다.
또한, 레버가 주차단 위치에서 수납 위치로 회전 가능하거나 회전되지 않도록 하는 차량용 변속 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치는, 회전축을 중심으로 복수의 위치 사이에서 회전하여 복수의 변속단 중 어느 하나가 선택되도록 하는 레버를 포함하는 레버 조립체; 상기 레버와 일체로 회전되고, 상기 회전축 방향으로 서로 다른 위치에 상기 레버의 회전 방향을 따라 소정 간격으로 이격되도록 위치하여 상기 레버가 상기 회전축을 중심으로 적어도 하나의 방향으로 회전되는 것이 차단되도록 하는 복수의 잠금부; 및 일측이 상기 복수의 잠금부 중 적어도 하나의 회전 경로 상에 위치하도록 상기 레버의 회전축 방향으로 이동하는 이동부를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기와 같은 본 발명의 차량용 변속 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
레버가 복수의 변속단 각각에 대응되는 위치에서 변속 조건이 만족되는 경우에만 회전 가능하도록 변속 조건에 따라 레버의 회전이 차단되도록 하는 경우뿐만 아니라 레버가 주차단 위치에서 수납 위치로 회전 가능하게 하거나 회전되지 않도록 차단되도록 하여 운전자의 오조작 등으로 인하여 레버가 의도치 않게 주차단 위치로부터 수납 위치로 회전되는 것을 사전에 방지할 수 있기 때문에 오조작으로 인한 차량 사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 정면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 레버의 회전축에 편심되는 편심 기어부의 중심축이 도시된 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 레버가 복수의 변속단에 대응되는 위치 사이에서 회전 가능하게 하는 이동부의 위치가 도시된 정면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 레버가 주차단 위치로부터 수납 위치로 회전되는 것을 차단하는 이동부의 위치가 도시된 측면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 레버가 주차단 위치로부터 수납 위치로 회전되는 것을 차단하는 이동부의 위치가 도시된 정면도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 레버가 주차단 위치로부터 수납 위치로 회전되는 것을 차단하는 이동부의 위치가 도시된 사시도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 레버가 주차단 위치로부터 수납 위치로 회전 가능하게 하는 이동부의 위치가 도시된 정면도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 주차단 위치로부터 수납 위치로 회전된 레버가 도시된 측면도.
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 변속 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 측면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 정면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치(1)는 레버 조립체(100), 복수의 잠금부(200, 300), 이동부(400) 및 구동부(500)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 차량용 변속 장치(1)는 차량의 센터페시이와 콘솔 박스 사이에 설치되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 운전자의 접근성이 우수한 다양한 위치에 설치될 수 있다.
레버 조립체(100)는 운전자의 변속 조작 시, 복수의 변속단 중 어느 하나가 선택되도록 할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 운전자의 변속 조작에 의해 선택 가능한 변속단으로는 P(주차), R(후진), N(중립) 및 D(주행)단을 포함하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 운전자의 변속 조작에 의해 선택 가능한 변속단은 다양하게 변경될 수 있으며, 전술한 변속단들 중 일부는 별도로 구비된 버튼이나 스위치 등의 조작에 의해 선택될 수도 있다.
레버 조립체(100)는 레버(110), 가동부(120), 편심 기어부(130), 회전부(140) 및 삽입부(150)를 포함할 수 있다.
레버(110)는 회전축(Ax1)을 중심으로 복수의 위치 사이에서 회전되어 복수의 변속단 중 어느 하나가 선택되도록 할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 운전자에 의해 레버(110)가 차량의 전후방으로 이동되는 경우 레버(110)의 길이 방향에 수직한 회전축(Ax1)을 중심으로 회전되어 변속단이 선택되도록 하는 조이스틱 타입을 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 레버(110)의 길이 방향을 중심으로 회전되어 변속단이 선택되도록 하는 로터리 타입에도 유사하게 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 레버(110)는 복수의 위치로서, P, R, N, D단 위치와 더불어 레버(110)가 소정의 수납 공간에 수납되는 수납(Stow) 위치 사이에 회전되는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 레버(110)의 회전에 따라 P, R, N, D의 순서 또는 그 역순으로 변속단이 전환되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하며, 레버(110)에 의해 선택 가능한 변속단에 따라 변속단이 전환되는 순서는 달라질 수 있다.
수납 위치는 실질적으로 변속단의 전환은 이루어지지 않으면서도 레버(110)가 차량 내부로 돌출되지 않도록 소정의 수납 공간에 수납되는 위치로서, 차량의 시동이 꺼진 경우 등과 같이 차량의 운행이 종료되어 레버(110)에 의한 변속단 전환이 필요하지 않은 상황에서 레버(110)가 소정의 수납 공간에 수납되도록 함으로써, 차량의 내부 공간이 확보될 수 있도록 하는 위치로 이해될 수 있다.
이때, 레버(110)는 변속단 전환이 필요하지 않은 상황, 즉 차량이 운행되지 않는 상황에서 수납 위치로 회전 가능하기 때문에 차량의 운행이 가능하지 않은 P단 위치로부터 수납 위치로 회전될 수 있다.
수납 위치에서의 변속단은 P단을 유지하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하며, 레버(110)가 수납 공간이 수납된 상태에서 운전자나 별도의 구동 장치 등에 의해 P단 위치로 회전되어 운전자의 변속 조작이 가능한 상태가 될 수 있으며, 일 예로 레버(110)는 차량의 시동이 켜지는 경우 수납 위치로부터 P단 위치로 회전될 수 있다.
이때, 차량이 시동이 켜진 경우, 레버(110)가 수납 위치에서 P단 위치로 회전되는 것은 운전자의 변속 조작이 가능하게 하는 것뿐만 아니라, 운전자가 차량에 탑승한 경우 차량이 운전자를 반기는 듯한 반응을 보이도록 하여 차량과 운전자 사이의 커뮤니케이션이 부각되도록 하는 웰컴 기능을 위하여 사용될 수도 있다.
가동부(120)는 레버(110)와 결합되고, 레버(110)의 회전축(Ax1)을 중심으로 레버(110)와 일체로 회전되어 복수의 변속단 중 어느 하나가 선택되도록 하는 역할을 할 수 있다.
가동부(120)가 레버(110)와 일체로 회전된다는 것은 레버(110)와 일체로 제조되거나 별물로 제조되어 서로 결합되는 경우 등과 같이 서로 간에 상대적인 움직임이 없도록 회전되는 경우가 포함될 수 있다.
가동부(120)는 레버(110)의 일단이 삽입되어 결합될 수 있는 결합 홈(121)을 포함할 수 있으며, 가동부(120)는 레버(110)의 회전축(Ax1) 방향으로 레버 조립체(100)의 일측에 위치하고, 레버 조립체(100)의 타측에 위치하는 커버(120a)와 결합되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 커버(120a)는 가동부(120)를 비롯한 레버 조립체(100)의 각종 구성 요소들의 위치 정렬이나 보호 등을 위한 것으로서, 가동부(120)만으로도 위치 정렬이나 보호가 가능한 경우 커버(120a)는 생략될 수도 있다.
가동부(120)는 레버(110)의 회전축(Ax1)을 중심으로 하는 제1 내접 기어(122) 및 제1 내접 기어(122)의 중심으로부터 레버(110)의 회전축(Ax1) 방향으로 연장되는 가동 샤프트(123)를 포함할 수 있다.
제1 내접 기어(122)는 후술할 편심 기어부(130)가 편심 치합될 수 있으며, 이는 편심 기어부(130)가 제1 내접 기어(122) 내에서 자전과 공전이 동시에 이루어지도록 하기 위한 것으로서, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
가동 샤프트(123)는 제1 내접 기어(122)와 일체로 형성되며, 제1 내접 기어(122)와 함께 레버(110)의 회전축(Ax1)을 중심으로 회전할 수 있다.
가동 샤프트(123)의 단부에는 가동부(120)의 회전력을 전달받아 가동부(120)의 위치를 감지하는 감지부(미도시)가 위치될 수 있으며, 가동부(120)는 레버(110)와 일체로 회전하기 때문에 레버(110)의 위치는 가동부(120)의 위치에 의해 정의될 수 있다.
예를 들어, 감지부는 가동 샤프트(123)의 단부와 기어 결합되는 마그넷 기어(미도시)의 위치 변화에 따른 자력 변화를 홀 센서 등을 통해 감지하여 가동부(120)의 위치를 감지할 수 있고, 감지부에 의해 감지된 위치는 레버(110)에 의해 선택된 변속단의 판단을 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 감지부가 마그넷 기어의 위치에 따른 자력 변화를 통해 가동부(120)의 위치를 판단하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 감지부는 기계식, 전기식, 자기식 또는 광학식 센서를 통해 접촉식 또는 비접촉식 방식으로 가동부(120)의 회전 방향이나 회전 각도 등을 감지하여 가동부(120)의 위치를 감지할 수 있다.
편심 기어부(130)는 제1 내접 기어(122)와 편심 치합되는 제1 외접 기어(131) 및 제1 외접 기어(131)와 동일한 중심축(Ax2)을 중심으로 하며 제1 외접 기어(131)와 일체로 형성되는 제2 외접 기어(132)를 포함할 수 있다.
제1 외접 기어(131) 및 제2 외접 기어(132)가 일체로 형성된다는 것은 일체로 제조되는 경우뿐만 아니라 별물로 제조되어 서로 결합되는 경우 등와 같이 서로 간에 상대적인 움직임이 없는 경우가 포함될 수 있다.
편심 기어부(130)는 가동부(120)의 가동 샤프트(123) 단부가 관통하도록 삽입되는 중공(133)을 포함할 수 있으며, 가동 샤프트(123)의 단부가 편심 기어부(130)의 중공(133)에 삽입되어 제1 외접 기어(131)가 제1 내접 기어(122)에 편심 치합되도록 위치할 수 있다.
제1 외접 기어(131) 및 제2 외접 기어(132)는 도 7과 같이 레버(110)의 회전축(Ax1)으로부터 소정의 편심량(e)으로 편심되는 중심축(Ax2)을 중심으로 하며, 편심량(e)은 감속비 등과 같은 설계 목표에 따라 달라질 수 있다.
제1 외접 기어(131)는 제1 내접 기어(122)보다 크기(직경)가 작고 기어 잇수가 적으며, 제1 내접 기어(122) 내에서 중심축(Ax2)을 중심으로 자전되는 동시에 중심축(Ax2)이 레버(110)의 회전축(Ax1)을 중심으로 원을 그리도록 공전되는 편심 회전 운동을 하게 된다.
이때, 중심축(Ax2)은 제1 외접 기어(131) 및 제2 외접 기어(132)의 중심으로서, 제1 외접 기어(131)가 편심 회전 운동을 하는 경우 그 위치가 고정되지 않고 레버(110)의 회전축(Ax1)을 중심으로 원을 그리도록 공전하기 때문에 제1 외접 기어(131)는 레버(110)의 회전축(Ax1)을 중심으로 공전하는 중심축(Ax2)을 중심으로 자전하는 것으로 이해될 수 있다.
회전부(140)는 가동부(120)의 회전 시, 가동부(120)와 함께 회전하거나 회전되지 않도록 고정될 수 있으며, 회전부(140)의 회전 여부는 가동부(120)를 회전시키기 위한 구동력이 발생되는 대상에 따라 결정될 수 있다.
회전부(140)는 제2 내접 기어(141), 디턴트부(142) 및 고정부(143)를 포함할 수 있다.
제2 내접 기어(141)에는 제2 외접 기어(132)가 편심 치합될 수 있으며, 회전부(140)는 편심 기어부(130)의 제1 외접 기어(131) 및 제2 외접 기어(132)가 각각 제1 내접 기어(122) 및 제2 내접 기어(141)에 편심 치합되도록 가동부(120)의 가동 샤프트(123)의 단부가 관통하도록 삽입되는 중공(144)이 형성될 수 있다.
제2 외접 기어(132)는 전술한 제1 외접 기어(131)와 유사하게 제2 내접 기어(141)보다 크기(직경)가 작고 기어 잇수가 적으며, 제2 내접 기어(141) 내에서 중심축(Ax2)을 중심으로 자전되는 동시에 중심축(Ax2)이 레버(110)의 회전축(Ax1)을 중심으로 원을 그리도록 공전되는 편심 회전 운동을 수행할 수 있게 된다.
디턴트부(142)는 회전부(140)의 회전 시 운전자에게 조작감이 발생되도록 하는 역할을 할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 디턴트부(142)는 제2 내접 기어(141)의 외주단을 따라 형성되는 복수의 디턴트 홈(142a)을 포함할 수 있다.
이때, 회전부(140)의 일측에는 스프링 등과 같은 탄성체에 의해 탄성 지지되는 적어도 하나의 불렛(미도시)이 위치할 수 있으며, 회전부(140)의 회전 시, 적어도 하나의 불렛은 탄성체에 의해 복수의 디턴트 홈(142a)과 접촉된 상태를 유지할 수 있기 때문에 적어도 하나의 불렛이 회전부(140)의 회전시 복수의 디턴트 홈(142a) 중 어느 하나로부터 인접한 다른 하나로 이동되면서 조작감이 발생될 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 실시예에서는 디턴트부(142)가 제2 내접 기어(141)의 외주단을 따라 형성되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 운전자의 조작감 발생을 위해 필요한 공간이 감소될 수 있도록 디턴트부(142)는 제1 내접 기어(141)보다 작은 직경을 가지도록 형성될 수 있으며, 이 경우 디턴트부(142)는 레버(110)의 회전축(Ax1) 방향으로 제2 내접 기어(141)의 일측에 위치할 수 있다.
고정부(143)는 가동부(120)를 회전시키기 위한 구동력이 발생되는 대상에 따라 회전부(140)가 회전되도록 하거나 회전되지 않고 고정되도록 하는 역할을 할 수 있다.
고정부(143)는 레버(110)의 회전축(Ax1) 방향으로 제1 내접 기어(141)의 일측에 위치할 수 있으며, 고정부(143)는 레버(110)의 회전축(Ax1)을 중심으로 소정 반경을 가지도록 형성되는 복수의 고정 홈(143a)을 포함할 수 있고, 복수의 고정 홈(143a) 중 어느 하나에 삽입 부재(미도시)가 삽입되는 경우 회전부(140)가 회전되지 않고 고정될 수 있다.
삽입부(150)는 편심 기어부(130)의 중심에 삽입되는 편심 샤프트(151) 및 회전부(140)의 중심에 삽입되는 중심 샤프트(152)를 포함할 수 있으며, 편심 샤프트(151) 및 중심 샤프트(152)는 레버(110)의 회전축(Ax1) 또는 편심 기어부(130)의 중심축(Ax2)과 나란한 방향으로 일체로 형성될 수 있다.
삽입부(150)는 가동 샤프트(123)의 단부가 관통하도록 삽입되는 중공(153)이 형성될 수 있으며, 이로 인해 편심 샤프트(151)가 편심 샤프트(130)의 중공(133)에 삽입되고, 중심 샤프트(152)가 회전부(140)의 중공(144)에 삽입되는 동시에 가동 샤프트(123)의 단부가 삽입부(150)의 중공(153)을 관통하여 감지부와 결합될 수 있게 된다.
중심 샤프트(152)의 단부에는 레버(110)를 기설정된 위치로 복귀시키기 위한 구동력을 전달받기 위한 구동 기어(152a)가 형성될 수 있으며, 구동 기어(152a)를 통해 구동력이 전달되는 경우 중심 샤프트(152)가 레버(110)의 회전축(Ax1)을 중심으로 회전하여 편심 샤프트(151)의 중공(133)에 삽입되는 편심 기어부(130)가 편심 회전 운동을 수행할 수 있다.
다시 말해서, 편심 샤프트(151)의 중심과 중심 샤프트(152)의 중심은 서로 편심되어 있기 때문에 구동 기어(152a)로 구동력이 전달되어 중심 샤프트(152)가 레버(110)의 회전축(Ax1)을 중심으로 회전하는 경우, 편심 기어부(130)는 중심축(Ax2)을 중심으로 자전되는 동시에 중심축(Ax2)이 레버(110)의 회전축(Ax1)을 중심으로 원을 그리도록 공전되어 편심 회전 운동을 하게 되는 것이다.
본 발명의 실시예에서는 중심 샤프트(152)의 구동 기어(152a)로 전달되는 구동력에 의해 가동부(120), 즉 레버(110)가 P단 위치로 복귀되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 중심 샤프트(152)의 구동 기어(152a)로 전달되는 구동력에 의해 레버(110)는 전술한 복수의 위치 중 어느 하나로 복귀될 수 있다.
이때, 레버(110)가 복귀된다는 것은 현재 위치로부터 다른 위치로 회전된다는 것을 의미하는 것을 의미하는 것으로서, 전술한 복수의 위치 중 현재 위치와 다른 위치로 회전되는 모든 경우가 포함될 수 있다.
삽입부(150)는 운전자에 조작에 의해 발생되는 구동력에 의해 가동부(120)가 회전되는 경우에는 회전되지 않도록 고정되고, 구동 기어(152a)를 통해 구동력이 전달되는 경우에는 편심 기어부(130)가 편심 회전 운동을 수행하도록 하여 가동부(100)가 일정한 감속비로 회전되도록 한다.
한편, 가동부(120)를 회전시키기 위한 구동력이 운전자의 조작에 의해 발생되는 경우에는 운전자가 변속 조작을 인지할 수 있도록 회전부(140)가 회전하게 되고, 이와 반대로 차량의 시동이 꺼지거나 별도의 명령 시, 레버(110)가 기설정된 위치로 복귀되도록 하는 경우에는 고정부(143)에 의해 회전부(140)가 회전되지 않고 고정되어 불필요한 조작감이 발생되지 않도록 함으로써, 소음이나 마모를 줄일 수 있게 된다.
다시 도 1 내지 도 6을 참조하면, 복수의 잠금부(200, 300)는 레버(110)가 현재 위치로부터 다른 위치로 회전 가능하게 하거나 회전되지 않고 고정되도록 하는 역할을 할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 복수의 잠금부(200, 300)가 레버(110)가 회전되지 않도록 고정시킨다는 것은 레버(110)가 현재 위치로부터 회전축(Ax1)을 중심으로 양방향 중 적어도 하나의 방향으로 회전되지 않도록 하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
복수의 잠금부(200, 300)는 제1 잠금부(200) 및 제2 잠금부(300)를 포함할 수 있으며, 제1 잠금부(200) 및 제2 잠금부(300)는 레버(110)의 회전축(Ax1) 방향으로 서로 다른 위치에 레버(110)의 회전 방향을 따라 소정 간격으로 이격되어 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제1 잠금부(200) 및 제2 잠금부(300)가 레버(110)의 회전축(Ax1) 방향으로 서로 다른 위치에 레버(110)의 회전 방향을 따라 소정 간격으로 이격되도록 위치하는 것은 제1 잠금부(200) 및 제2 잠금부(300) 각각에 의하여 레버(110)가 회전되지 않고 고정될 수 있도록 하는 경우뿐만 아니라 제1 잠금부(200) 및 제2 잠금부(300) 사이의 구간에 의해서도 레버(110)가 회전되지 않고 고정될 수 있도록 하기 위한 것이다.
제1 잠금부(200)는 복수의 변속단에 대응되는 위치, 즉 P, R, N, D단에 대응되는 위치에서 레버(110)가 회전되지 않도록 고정시키는 역할을 할 수 있다.
제1 잠금부(200)는 레버(110)의 회전 방향을 따라 형성되는 복수의 삽입 홈(210, 220, 230)을 포함할 수 있으며, 복수의 삽입 홈(210, 220, 230) 각각은 R, N, D단에 대응되는 위치에 형성되어 각 변속단에서 차량 속도나 브레이크 페달 조작 여부 등과 같은 변속 조건이 만족되는 경우에만 레버(110)의 회전을 가능하게 하는 역할을 하며, 제2 잠금부(300)에 가까운 제1 잠금부(200)의 일측단은 P단에 대응되는 위치에 형성되어 변속 조건이 만족되는 경우에만 레버(110)가 R단으로 회전 가능하게 하는 역할을 할 수 있다.
이때, 제1 잠금부(200)의 일측단이 P단 위치에서 R단으로 회전되지 않고 고정되도록 하는 것은 본 발명의 실시예에서 레버(110)의 회전에 따라 P, R, N, D단의 순서 또는 그 역순으로 변속단이 전환되는 경우를 예를 들어 설명하고 있기 때문이다.
전술한 도 3 및 도 4는 레버(110)가 D단 위치에 있으며, 복수의 삽입 홈(210, 220, 230) 중 D단에 대응되는 삽입 홈(230)에 이동부(400)의 걸림부(410)가 삽입되어 레버(110)가 회전되지 않고 고정되는 경우의 일 예로서, 이동부(400)에 의해 레버(110)가 회전 가능하게 되거나 회전되지 않고 고정되는 경우에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
제2 잠금부(300)는 레버(110)가 P단에 대응되는 위치로부터 수납 위치로 회전 가능하게 하거나 회전되지 않고 고정되도록 하는 역할을 할 수 있다.
즉, 레버(110)가 P단 위치에서 수납 위치로 회전 가능한 상태는 차량의 시동이 꺼진 경우 등과 같이 변속단의 전환이 필요하지 않은 상태이기 때문에 차량이 시동이 켜진 상태에서는 제2 잠금부(300)에 의해 레버(110)가 P단 위치에서 수납 위치로 회전되는 것이 차단되도록 하는 것이다.
이동부(400)는 레버(110)의 회전축(Ax1) 방향으로 이동되며, 이동부(400)의 이동에 따라 이동부(400)의 일측에 형성되는 걸림부(410)가 제1 잠금부(200) 및 제2 잠금부(300) 중 적어도 하나의 회전 경로 상에 위치하여 레버(110)가 회전 가능하게 하거나 회전되지 않고 고정되도록 하게 된다.
걸림부(410)는 레버(110)의 회전축(Ax1) 방향으로 이동하여 제1 잠금부(200)의 복수의 삽입 홈(210, 220, 230) 중 어느 하나에 삽입되거나 복수의 삽입 홈(210, 220, 230)으로부터 이탈될 수 있고, 레버(110)의 위치에 따라 복수의 삽입 홈(210, 220, 230) 중 걸림부(410)가 삽입되는 삽입 홈은 달라질 수 있다.
다시 말해서, 걸림부(410)가 복수의 삽입 홈(210, 220, 230) 중 어느 하나에 삽입되기 위해서는 레버(110)가 R, N, D단 위치 중 어느 하나에 위치하게 되는 것으로 이해될 수 있으며, 걸림부(410)가 전술한 도 3 및 도 4와 같이 복수의 삽입 홈(210, 220, 230) 중 어느 하나에 삽입되는 경우, 레버(110)는 R, N, D단 위치 중 어느 하나로부터 변속 조건이 만족되기 이전까지 걸림부(410)가 삽입된 상태를 유지하게 되어 다른 위치로 회전되지 않고 고정되고, 도 8과 같이 걸림부(410)가 복수의 삽입 홈(210, 220, 230)으로부터 이탈되도록 이동되는 경우 레버(110)가 회전 가능한 상태가 되는 것이다.
이때, 도 8에서는 걸림부(410)가 제1 잠금부(200)의 회전 경로 상에서 벗어나고, 제2 잠금부(300)의 회전 경로 상에 위치하는 것을 알 수 있는데, 이 경우 걸림부(410)는 제1 잠금부(200) 및 제2 잠금부(300) 사이의 이격 간격으로 인하여 제2 잠금부(300)와 이격된 상태가 되어 레버(110)의 회전이 가능한 상태가 된다.
또한, 레버(110)가 P단 위치로 회전된 후, 걸림부(410)가 제2 잠금부(300)에 가까운 제1 잠금부(200)의 일측단에 접촉되도록 이동부(400)가 이동되는 경우, 레버(110)는 P단 위치로부터 R, N, D단 위치로 회전이 차단되는 동시에 걸림부(410)가 제1 잠금부(200)에 가까운 제2 잠금부(300)의 일측단에 접촉되도록 위치하여 수납 위치로의 이동이 차단될 수 있다.
즉, 걸림부(410)가 도 9 내지 도 11과 같이 제2 잠금부(300)에 가까운 제1 잠금부(200)의 일측단과, 제1 잠금부(200)에 가까운 제2 잠금부(300)의 일측단에 각각 접촉되도록 위치하는 경우, 레버(110)는 P단 위치로부터 R, N, D단 위치뿐만 아니라 수납 위치로 회전되는 것이 차단될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 제1 잠금부(200) 및 제2 잠금부(300)가 레버(110)의 회전축(Ax1) 방향으로 서로 다른 위치에 형성되기 때문에 걸림부(410)는 위치에 따라 제1 잠금부(200)의 일측단과 제2 잠금부(300)의 일측단 중 적어도 하나에 접촉되도록 레버(110)의 회전축(Ax1) 방향으로 길게 형성될 수 있다.
이때, 이동부(400)가 레버(110)의 회전축(Ax1) 방향으로 제1 잠금부(200) 측으로 이동하는 경우, 걸림부(410)는 도 12와 같이 제2 잠금부(300)의 회전 경로 상에서 벗어나게 되어 레버(110)가 P단 위치로부터 수납 위치로 회전 가능한 상태가 되어 도 13과 같이 수납 위치로 회전될 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 실시예에서는 걸림부(410)가 제1 잠금부(200)의 일측단에 접촉되는 제1 접촉부(411) 및 제2 잠금부(300)의 일측단에 접촉되는 제2 접촉부(412)로 구성되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 걸림부(410)는 레버(110)의 회전축(Ax) 방향으로 길게 형성되어 제1 잠금부(200)의 일측단과 제2 잠금부(300)의 일측단 중 적어도 하나에 접촉될 수 있는 다양한 형상을 가질 수 있다.
구동부(500)는 레버(110)의 위치와 레버(110)의 위치에 따른 변속 조건에 따라 이동부(400)를 이동시키기 위한 구동력이 발생될 수 있다.
구동부(500)로부터 발생되는 구동력은 전달 기어(510)를 통해 이동부(400)로 전달될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 전달 기어(510)는 웜 기어로 이루어지고, 이동부(400)가 웜 기어의 회전 방향에 따라 레버(110)의 회전축(Ax1) 방향으로 이동되는 너트 구조를 가지는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 구동부(500)로부터 발생되는 구동력은 기어나 링크 등과 같은 적어도 하나의 전달 부재를 통해 이동부(400)에 전달될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 차량용 변속 장치(1)는 레버(110)가 복수의 변속단 각각에 대응되는 위치 사이에서 회전되는 경우 변속 조건에 따라 레버(110)가 회전 가능하게 하거나 회전되지 않고 고정되도록 할 뿐만 아니라, 수납 위치에 대해서도 회전 가능하게 하거나 차단되도록 하기 때문에 운전자의 오조작 등으로 인하여 레버(110)가 의도치 않게 주차단 위치에서 수납 위치로 회전되어 차량 사고가 발생할 수 있는 가능성을 사전에 방지할 수 있게 되는 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 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. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 레버 조립체
110: 레버
120: 가동부
122: 제1 내접 기어
123: 가동 샤프트
130: 편심 기어부
131: 제1 외접 기어
132: 제2 외접 기어
133: 중공
140: 회전부
141: 제2 내접 기어
142: 디턴트부
143: 고정부
144: 중공
150: 삽입부
151: 편심 샤프트
152: 중심 샤프트
200: 제1 잠금부
210, 220, 230: 삽입 홈
300: 제2 잠금부
400: 이동부
410: 걸림부
411: 제1 접촉부
412: 제2 접촉부
500: 구동부

Claims (10)

  1. 회전축을 중심으로 복수의 위치 사이에서 회전하여 복수의 변속단 중 어느 하나가 선택되도록 하는 레버를 포함하는 레버 조립체;
    상기 레버와 일체로 회전되고, 상기 회전축 방향으로 서로 다른 위치에 상기 레버의 회전 방향을 따라 소정 간격으로 이격되도록 위치하여 상기 레버가 상기 회전축을 중심으로 적어도 하나의 방향으로 회전되는 것이 차단되도록 하는 복수의 잠금부; 및
    일측이 상기 복수의 잠금부 중 적어도 하나의 회전 경로 상에 위치하도록 상기 레버의 회전축 방향으로 이동하는 이동부를 포함하며,
    상기 복수의 위치는,
    상기 복수의 변속단 각각에 대응되는 위치와 상기 레버가 소정의 수납 공간에 수납되는 수납 위치를 포함하며,
    상기 복수의 잠금부는,
    상기 복수의 변속단 각각에 대응되는 위치에서 상기 레버의 회전이 차단되도록 하는 제1 잠금부; 및
    상기 레버가 상기 수납 위치로 회전되는 것이 차단되도록 하는 제2 잠금부를 포함하고,
    상기 레버는,
    상기 이동부의 일측이 상기 제2 잠금부에 가까운 상기 제1 잠금부의 일측단에 위치하는 경우, 주차단 위치로부터 비주차단 위치로 회전되는 것이 차단되고, 상기 주차단 위치로부터 상기 수납 위치로 회전 가능하게 되는 차량용 변속 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 잠금부는,
    상기 복수의 변속단 각각에 대응되는 위치에 형성되는 복수의 삽입 홈을 포함하며, 상기 복수의 삽입 홈 중 상기 이동부의 일측이 삽입된 삽입 홈에 대응되는 위치에서 상기 레버의 회전을 차단하는 차량용 변속 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 삽입 홈은,
    상기 복수의 변속단 중 비주차단에 대응되는 위치에서 상기 레버의 회전이 차단되도록 하는 차량용 변속 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 레버는,
    상기 이동부의 일측이 상기 제2 잠금부에 가까운 상기 제1 잠금부의 일측단과 상기 제1 잠금부에 가까운 상기 제2 잠금부의 일측단에 위치하는 경우, 주차단 위치로부터 비주차단 위치 및 수납 위치로 회전되는 것이 차단되는 차량용 변속 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동부는,
    상기 복수의 잠금부 중 적어도 하나의 회전 경로 상에 위치하는 걸림부가 일측에 형성되는 차량용 변속 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 걸림부는,
    상기 레버의 회전축 방향으로 서로 다른 위치에 형성되는 복수의 접촉부를 포함하며,
    상기 복수의 접촉부 각각은,
    상기 레버의 위치에 따라 상기 복수의 잠금부 중 어느 하나의 회전 경로 상에 위치하는 차량용 변속 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 접촉부는,
    상기 레버의 회전 방향으로 상기 복수의 잠금부 사이의 이격 간격에 대응되는 간격을 가지도록 형성되는 차량용 변속 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 걸림부는,
    상기 레버의 회전축 방향으로 연장되도록 형성되는 차량용 변속 장치
    .
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