KR200179239Y1 - 자동변속차량의 기어위치표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동변속 차량에 적용되는 자동변속기어의 위치표시장치에 관한 건이다.

본 고안에 따르면, 변속기어의 위치 표시등(digit LED display)은 운전 계기판(14)의 L자가 있던 곳에 확대되어 중앙(21)에 고정되며, 단차에 의하여 구분되는 기어의 선택위치(P, R, N, D, 2, L)를 표시하는 위치 표시등(1,2,3,4,5,6)은 아날로그 표시형(21)으로 나타내고, 변속기어의 위치는 전기적 신호를 변속기(16)로부터 센서(17)가 받아 위치를 표시하는 LED(light-emitting diode)의 각 숫자에 대한 세그멘트에 신호를 줄 수 있는 전기회로(11,12,13)를 구성하는 PCB(printed circuit board)(33)와 신호를 나타내는 표시등 부분(31)으로 구성되어 있는 자동변속기어의 위치표시장치이다.

자동변속기어의 위치 표시등(21)은 변속기(16)에서 전달되는 신호를 받을 수 있는 단자(36)와 전선(35)은 전기 회로판(23)의 각 부위에 연결되고, 문자판의 숫자가 표시될 수 있는 LED(31)로 신호를 보내며, 회로판과 각 연결부위를 보호하고 문자판을 보호하기 위해 수지형 상자(32)에 에폭시를 사용하여 고정 밀폐시키며 표시등의 문자표시 원리는 회로의 변화에 따라 변화(도5)된다.

Description

자동변속차량의 기어위치표시 장치{GEAR POSITION INDICATOR FOR AUTOMATIC TRANSMISSION OF AUTOMOBILE}

본 고안은 자동 변속차량의 변속기어 위치 표시에 관한 건으로서, 상세하게 설명하면 자동 변속장치에서 변속 기어를 변환시켰을 때 기어의 위치를 나타내는 아날로그 방법을 제어가 정확하고 신속한 디지털 방법을 사용하는 것이다.

자동차는 잘 알려진 바와 같이 엔진에서 연료를 연소시켜 여기에서 발생되는 열 에너지를 운동에너지로 변환시키는 내연기관을 이용하여 빠른 이동이나 많은 량의 화물을 용이하게 운송하는 수단으로 이용되고 있는 것이다.

이와 같은 자동차에는 엔진에서 연료의 연소에 의해 발생되는 구동력을 용도에 맞게 적절하게 제어하여 앞 차 축 또는 뒤 차 축에 전달하는 변속장치가 있다. 이러한 변속장치는 다른 공작기계와 마찬가지로 엔진에 의한 초기 구동시에는 충분한 기동력을 갖지 못하므로 구동 토크를 크게 하기 위하여 저속으로 변환시키고, 속도를 증가시킬 필요가 있을 때는 변속기어를 변환시켜주는 역할을 한다. 이와 같은 변속장치는 여러 가지가 있으나 수동 변속장치(manual transmission)와 자동변속장치(automatic transmission)가 있다. 전자의 수동변속장치는 변속시키는 방법이 복잡하여 운전자의 조작이 어려울 뿐만 아니라 숙련이 필요하므로 점차 사라지고 있는 방법이다.

그러나 후자의 자동변속기는 차량의 주행속도 및 부하상태 등을 감지하는 각종 센서로부터 감지신호를 전달받는 컴퓨터의 전자제어신호 및 이 신호에 따라 개폐되는 각종밸브 등에 의해 유성기어 조립체가 적절하게 제어되는 장치에 의해 자동적으로 변속을 실시토록 하는 것으로 수동변속기에 의해 구조가 복잡하며, 연소효율이 낮고, 고가라는 것이 단점이다. 그러나 주행 중 별도의 조작을 수행하지 않아도 되므로 조작이 간단하고 숙련이 필요 없으므로 최근에는 그 이용 범위가 확대되고 있다.

본 고안은 자동변속기와 관계 있는 것으로서 자동 변속기는 엔진동력을 변속기로 전달하거나 차단시키는 클러치가 없고 유체 커플링을 이용한 토크 컨버트가 이용되고 있어 운전자는 운전석에서 가속페달 및 브레이크 페달만이 있고 동력의 단속에 필요한 클러치는 없다. 따라서 가속 페달 및 브레이크 페달만의 조작으로 차량의 주행속도를 가감시킬 수 있다. 그러나 이와 같은 자동 변속장치에서도 전진 또는 후진 등의 차량의 주행방향 결정과 중립, 주행, 주차 등의 동력전달 여부의 결정은 운전자가 직접 선택하게 된다. 그러므로 자동변속장치가 있는 자동차의 운전자는 상기와 같은 조작을 행하기 위하여 현재 기어의 위치를 확인하거나, 위치 변환 후에는 변환여부를 확인하는 표시등(positioner)이 필요하다.

이와 같은 목적으로 사용되는 표시등은 자동 변속 기어를 변환시켰을 때 기어의 위치를 나타내는 센서로서 아날로그 방법을 사용하고 있으며, 이 방법은 전자산업이 발달하기전 모든 계측기나 제어에 주로 사용되어 오던 방법으로 표시등이 계기판의 많은 면적을 차지할 뿐만 아니라 운전자의 시인성도 낮아 액정 디스플레이(LCD: liquid crystal display)로 나타낸 적도 있으나 시인성이 낮아 판독이 어렵고 수명 짧은 여러가지 문제가 발생되어 최근에는 다시 아날로그 방법이 대부분 이용되고 있다. 특히 아날로그 방법은 계기판의 상부에 있는 주차(P)표시와 하단부에 있는 저속(L)표시 사이에 후진(R), 중립(N), 전진(D) 등의 기어 표시등이 계기판에 산재해 있고, 그 크기가 매우 작아 주행중에 운전자의 기어 위치를 확인이 어렵고 계기판이 복잡해지는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 상기 내용과 같이 구성되어 있는 종래 방식인 6개의 표시등을 갖는 아날로그 방법은 제작 원리가 간단하고 제작이 용이하지만 계기판이 복잡하게되고 주행중 시인성이 떨어지는 단점이 있다. 따라서 초보 또는 운동신경이 느린 운전자는 주행중에 기어의 위치를 신속하고 정확하게 파악하여 주행속도를 변환시켜주지 못하고 기어는 적당한 위치에 두고 가속 페달만 계속해서 밟거나 브레이크 페달을 자주 조작하게 되어 차량에 무리가 발생되고 수명이 단축되는 원인이 된다.

이에 본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 보완하기 위하여 안출된 것으로, 하나의 큰 표시등을 이용하여 6가지 기능을 변속기의 각종 센서에서 발생되는 신호를 전달받아 문자판에 나타낼 수 있는 전자회로와 문자판의 설계, 계기판과의 조화 등을 고려하여 시인성과 효율성 등을 감안한 자동변속차량의 변속기어 표시등을 제공하기 위하여 정확하고 신속한 디지털 방법을 채용하였다. 특히 LED(light-emitting diode) 표시등의 회로 구성과 크기, 그리고 회로 기판인 PCB(printed circuit board)의 제작등을 시인성이 우수하게 설계하여야 한다.

도1은 종래의 자동변속차량의 변속기어위치 표시 계기판

도2는 종래의 변속기어위치 표시장치의 원리도

도3a와 도3b는 고안 문자판과 PCB의상자

도4는 고안의 문자판과 회로판 상자 사시도

도5는 고안의 변속기어위치 표시장치의 작동원리 및 상태

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1∼6: 표시 문자판 14: 계기판

15: 내연기관 16: 변속기

17: 센서 18: 차 축

21: LED 표시등 32: 회로 상자

33: 회로PCB 34: 전선

36: 단자 41∼49: 디지트 번호

본 고안은 상기내용과 같이 자동차의 자동 변속기어 위치 표시장치를 계기판이 복잡하고 주행중 시인성이 떨어지는 아날로그 방법에서 운전 계기판의 표시등이 6개에서 한 개로 되면서 모양이 단순화되고 전체 면적이 감소되지만 문자는 2배 이상 크게되므로 계기판의 판독이 신속하고 용이하게 되어 시인성이 크게 증가되는 디지털 방법을 채용한다.

기어 위치 표시등은 아날로그 방법은 6개의 칸을 만들어 놓고 기어변속에 따라서 해당부분의 위치에 미리 장착된 LED(light-emitting diode)에 불이 들어와 운전자가 인지할 수 있도록 되어 있다. 변속기어의 1단에서부터 주차까지 6단계를 나타내어야 하므로 계기판의 크기가 불필요하게 커지게 되고 복잡하게 되며 문자 위치가 분산되어 확인시 운전자의 시각적 착오의 위험도 있고 표시 문자도 작아 시인성이 부족하게 된다.

본 고안에서는 이것을 디지털화( 1 digit LED numerical display )하여 하나의 칸으로 통합ㆍ운전자의 시선이 항상 한 곳에만 집중시키면 기어의 현재위치를 파악할 수 있게 하였다. 주차 모드인 P라는 문자는 도 5에서 41, 42, 48, 46, 45, 50번 디지트에 전원이 연결되어 LED의 발광에 의해 P자가 나타나며, 변속기어의 중립위치에서는 42, 43, 45, 46, 47, 49번 디지트의 LED에 불이 들어와 N자를 형성하게 된다. 그리고 저속모드인 L, 2단 모드인 2, 역주행 모드인 R자도 도 5에 나타낸 바와 같이 P 나 N 과 같은 원리에 의하여 나타내며 전체 6개의 문자를 하나의 문자판에서 자유롭게 나타내게 된다.

상기 내용과 같이 부품을 아날로그 방법에서 디지털 방식으로 변환하여 6개의 LED를 하나의 문자판으로 통합함으로서 전기적 특성에서 안정성이 좋으며 제작이 용이하고, 계기판의 구조가 간단하여 내구성이 우수하고, 변속기어의 위치를 나타내는 문자의 확대로 운전중 시선의 혼란이 없어지고 시인성이 뛰어나게 되는 효과를 갖는 것이다.

Claims (1)

1. 자동차의 자동 변속기어 위치 표시장치에 있어서 운전 계기판에 한 개의 LED 표시등으로 나타내어 모양의 단순화와 전체 면적을 감소시키고 문자는 2배 이상 크게 하여 계기판의 판독이 신속하고 용이하게 되어 시인성이 증가되는 디지털 방법으로서, 기어의 위치를 나타내는 문자판(21)을 별도로 설계하고 회로를 구성(33)하여, 이것을 1 디지트 LED 숫자 디스플레이(1 digit LED numerical display)(31)로 제작하여 하나의 칸으로 통합하여 기어 변속단의 현재위치를 파악할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동변속차량의 기어위치표시장치.