KR20050112664A - 자동차 변속기의 일체형 스위치장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 변속기의 일체형 중립-후진 스위치에 관한 것으로서, 변속기 내 컨트롤 샤프트 주변 위치에 고정 설치되는 본체와, 이 본체의 장착홀 내에서 탄성적으로 전후진 돌출/삽입작동하는 스위치 단자를 포함하여 이루어지되, 상기 스위치 단자가 그 선단부 끝부분이 상기 컨트롤 샤프트 일구간에 형성된 캠부 표면 또는 이 캠부를 벗어난 타구간의 컨트롤 샤프트 원주면상에 상시 접촉상태가 되도록 본체에 설치되고, 상기 스위치 단자가 전진단/중립/후진단 입력상태에 의해 달라지는 컨트롤 샤프트와의 접촉위치에 따라서 전후진 위치 이동하여 본체 내 고정접점부와 선택적으로 온/오프 접점 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차 변속기의 일체형 중립-후진 스위치에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따르면, 변속레버의 조작에 연동되는 컨트롤 샤프트의 위치에 따라 스위치 단자의 접촉위치가 변경되고, 이에 의해 중립은 물론 전진 및 후진 입력시의 출력이 달라지는 바, 하나의 스위치로써 변속기의 중립 및 전/후진 변속상태를 모두 검출할 수 있게 되는 장점이 있고, 일체화에 따른 부품수 축소 및 조립 공정 축소 등 장점이 있게 된다.

Description

자동차 변속기의 일체형 중립-후진 스위치{Structure of automobile transmission switch}

본 발명은 자동차 변속기의 일체형 중립-후진 스위치에 관한 것으로서, 변속레버의 조작에 연동되는 컨트롤 샤프트의 위치에 따라 스위치 단자의 접촉위치가 변경되고, 이에 의해 중립은 물론 전진 및 후진 입력시의 출력이 달라지도록 구성되어, 하나의 스위치로써 변속기의 중립 및 전/후진 변속상태를 모두 검출할 수 있는 장점이 있고, 일체화에 따른 부품수 축소 및 조립 공정 축소 등 장점을 가지는 자동차 변속기의 일체형 중립-후진 스위치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 엔진이 발생시키는 토크(torque)는 회전속도의 변화에 상관없이 거의 일정하며, 출력은 회전속도에 따라 크게 변화하는 특성을 가지고 있다.

그러나, 자동차가 주행하는 경우에 필요로 하는 구동력은 승객과 화물을 실은 상태에서 도로상황 및 주행속도 등에 의해 크게 변화하므로, 이에 대응하기 위하여 엔진과 구동바퀴 사이에서 토크를 변화시키는 장치를 필요하게 된다.

이와 같이 토크를 변화시키기 위한 장치를, 잘 알려진 바와 같이, 변속기(transmission)라 하며, 이러한 변속기는 자동차의 주행속도에 따라 적절히 구동력을 변화시킬 수 있도록 되어 있고, 또한 엔진은 역회전될 수 없으므로 자동차를 후진시킬 수 있도록 되어 있다.

통상의 수동변속기는 변속레버를 1단, 2단, 3단, 4단, 5단, 후진(R)단의 위치로 이동시킴에 따라 6개단의 변속을 할 수 있도록 구성된다.

한편, 자동차 변속기에서 중립스위치는 변속기가 중립상태에 놓여 있음을 검출하고, 또한 연료량을 조절할 수 있도록 변속기의 변속상태를 검출하여 ECU로 신호를 보내는 스위치이다.

그리고, 자동차 변속기에서 후진스위치는 변속레버의 후진 입력을 검출하는 스위치로서, 이 후진스위치의 출력에 의해 자동차에서 후진 인식이 이루어지는 바, 이를 통해 후진단으로의 변속이 이루어졌을 때 후진등이 점등될 수 있고, 계기판에 후진상태가 표시될 수 있는 것이다.

그러나, 상기의 중립스위치 및 후진스위치는 각각 다른 기구에 연결되어 독립적으로 작동되도록 구성되어 있는 바, 부품수 축소 및 조립 공정 축소 등을 위하여 상기 두 스위치를 일체화 하는 방안이 필요한 실정이다.

이에, 본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명한 것으로서, 변속레버의 조작에 연동되는 컨트롤 샤프트의 위치에 따라 스위치 단자의 접촉위치가 변경되고, 이에 의해 중립은 물론 전진 및 후진 입력시의 출력이 달라지도록 구성되어, 하나의 스위치로써 변속기의 중립 및 전/후진 변속상태를 모두 검출할 수 있는 장점이 있고, 일체화에 따른 부품수 축소 및 조립 공정 축소 등 장점을 가지는 자동차 변속기의 일체형 중립-후진 스위치에 관한 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자동차 변속기의 일체형 중립-후진 스위치는,

변속기 내 컨트롤 샤프트 주변 위치에 고정 설치되는 본체와, 이 본체의 장착홀 내에서 탄성적으로 전후진 돌출/삽입작동하는 스위치 단자를 포함하여 이루어지되, 상기 스위치 단자가 그 선단부 끝부분이 상기 컨트롤 샤프트 일구간에 형성된 캠부 표면 또는 이 캠부를 벗어난 타구간의 컨트롤 샤프트 원주면상에 상시 접촉상태가 되도록 본체에 설치되고, 상기 스위치 단자가 전진단/중립/후진단 입력상태에 의해 달라지는 컨트롤 샤프트와의 접촉위치에 따라서 전후진 위치 이동하여 본체 내 고정접점부와 선택적으로 온/오프 접점 형성하도록 된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 스위치 단자는 본체 내 후단부 원주상에 가동접점부가 돌출 설치된 구조로 구비되어서 후방의 스프링에 의해 본체 장착홀 내에서 탄성 지지되어 설치되고, 상기 스위치 단자의 전후 위치상태에 따라 상기 가동접점부가 본체 내 그 전후 각 위치에 고정 설치된 두 고정접점부 중 어느 하나에 선택적으로 접속되거나 중간 위치에서 상기 두 고정접점부와 모두 이격된 상태로 오프되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자동차 수동변속기에서 중립스위치와 후진스위치를 일체화시킨 새로운 구조의 스위치에 관한 것으로서, 특히 중립, 전진단 및 후진단의 변속상태에 따라 컨트롤 샤프트와의 접촉위치가 변경되면서 선택적으로 온/오프 접점을 형성하는 일체형의 중립 및 후진스위치에 관한 것이다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 스위치 구성을 보여주는 도면으로서 중립상태에서의 스위치 접점상태를 도시한 단면도이고, 도 2a와 도 2b는 각각 전진단과 후진단 변속상태에서 스위치 접점상태, 및 스위치 단자와 컨트롤 샤프트간 접촉상태를 보여주는 도면이다.

여기서, 도면부호 1은 컨트롤 샤프트를 나타내는 것으로서, 이 컨트롤 샤프트(1)는 통상 변속기 내측으로 삽입되어 운전자의 변속조작에 따라 회전(shifting) 및 직선(selecting) 이동되면서 변속기의 시프팅(shifting) 작업 및 셀렉팅(selecting) 작업을 행하는 부품이다.

본 발명에 따른 일체형 스위치(10)의 스위칭 동작을 위하여, 상기 컨트롤 샤프트(1)는 일구간에서 그 원주상의 일측과 타측이 서로 대칭되게 일정 부분 깎인 경사면(2a)으로 되어 있는 바, 결국 도시한 바와 같이 상기 일구간에서 컨트롤 샤프트(1)의 단면형상은 전체적으로 캠 형상의 구조로 되어 있다.

여기서, 컨트롤 샤프트(1)의 일구간은 중립 및 전진단 변속상태에서 후술하는 스위치 단자(13)의 선단부 끝부분이 접촉, 위치하게 되는 구간이 된다.

상기 일구간에서는 단면상으로 볼 때 깎인 부분이 나머지 타구간에 대하여 안쪽으로 들어간 구조로 되어 있는 바, 이하, 본 발명의 명확한 설명을 위하여, 상기 일구간을 캠부(2)라 칭하기로 한다.

상기 캠부(2)에서 두 경사면(2a)이 연결되는 끝부분(2b)의 높이는 컨트롤 샤프트(1)의 타구간 원주면에 낮게 되어 있는 바, 중립위치에서는 이 캠부(2)의 끝부분(2b)에 스위치 단자(13)의 선단부 끝부분이 접촉되도록 되어 있다.

즉, 상기 캠부(2)의 경사면(2a)과 끝부분(2b) 면이 모두 컨트롤 샤프트(1)의 나머지 타구간 표면에 비해 모두 안쪽으로 들어간 구조로 되어 있는 것이다.

한편, 본 발명의 스위치(10)는 상기 컨트롤 샤프트(1) 주변 위치에 고정 설치된 본체(11)의 장착홀(12) 내에 탄성적으로 돌출/삽입작동 가능하게 설치된 봉 형상의 스위치 단자(13)를 가진 것으로서, 이 스위치 단자(13)는 본체(11) 내에서 후방의 스프링(14)에 의해 탄성 지지되어 있으며, 그 선단부가 본체(11)에서 돌출된 구조로 되어 있는 바, 특히 이 선단부의 끝부분이 상기 스프링(14)의 스프링력에 의해 컨트롤 샤프트(1)의 표면에 상시 접촉된 상태를 유지하도록 되어 있다.

즉, 상기 스프링(14)의 스프링력은 스위치 단자(13)를 본체(11)에서 돌출되도록 밀어주는 방향으로 작용되어, 스위치 단자(13)의 선단부 끝부분이 컨트롤 샤프트(1)의 표면에 상시 접촉될 수 있게 되어 있는 것이다.

결국, 상기 스위치 단자(13)는 변속단 조작상태에 따라, 즉 컨트롤 샤프트(1)의 위치에 따라 선단부 끝부분의 접촉위치가 캠부(2)의 경사면(2a) 또는 이 캠부(2)를 벗어난 타구간 원주면으로 변경되면서 본체(11) 내에서의 전후 위치 이동이 이루어지게 된다.

또한, 스위치 단자(13)의 후단부 원주상에는 도체로 된 가동접점부(15)가 원주방향 전 둘레를 따라 연속되게 돌출 설치되어 있는 바, 변속레버의 조작상태에 따라, 즉 컨트롤 샤프트(1)의 위치에 따라 상기 스위치 단자(13)가 전후 위치 이동된 상태가 되어, 이 스위치 단자(13)의 전후 위치에 따라 상기 가동접점부(15)가 그 전후로 본체(11)에 각각 위치된 두 고정접점부(16a,16b) 중 어느 하나에 선택적으로 접속되거나, 두 고정접점부(16a,16b)에 모두 이격된 상태가 되도록 되어 있다.

또한, 상기 가동접점부(15)에는 (+)전원이 연결되고, 또한 본체의 상기 각 고정접점부(16a,16b)에도 와이어링이 연결된다.

이하, 본 발명에 따른 스위치의 동작상태를 설명하면 다음과 같다.

변속레버 중립상태에서는 컨트롤 샤프트(1)의 위치가 도 1의 상태가 되면서 스위치 단자(13)의 선단부 끝부분이 캠부(2)의 끝부분에 접촉된 상태가 되는 바, 이에 스위치 단자(13)의 전후 위치는 중간 위치가 되고, 결과적으로는 가동접점부(15)가 전후 두 고정접점(16a,16b) 모두와 이격된 상태가 되는 오프 상태가 되며, 결국 이를 통해 변속단의 중립위치가 인식되도록 되어 있다.

또한, 변속레버 전진단 조작상태에서는 컨트롤 샤프트(1)의 위치가 도 2a의 상태가 되면서 스위치 단자(13)의 선단부 끝부분이 캠부(2)의 경사면(2a)에 접촉된 상태가 되는 바, 이에 스위치 단자(13)가 전진 이동한 상태가 되며, 결과적으로는 가동접점부(15)가 전방의 고정접점부(16a)와 온 접점을 형성하게 되고, 결국 이 전방 고정접점부(16a)로 전원이 흐르게 되면서 그 출력신호는 전진단 입력신호로 인식이 되게 된다.

반면, 변속레버 후진단 조작상태에서는 컨트롤 샤프트(1)의 위치가 도 2b의 상태가 되면서 스위치 단자(13)의 선단부 끝부분이 캠부(2)를 벗어난 컨트롤 샤프트(1)의 원주면상에 접촉된 상태가 되는 바, 이에 스위치 단자(13)가 후진 이동한 상태가 되며, 결과적으로는 가동접점부(15)가 후방의 고정접점부(16b)와 온 접점을 형성하게 되고, 결국 이 후방 고정접점부(16b)로 전원이 흐르게 되면서 그 출력신호는 후진단 입력신호로 인식되게 된다.

이상에서 설명한 바에 따르면, 본 발명은 자동차 수동변속기에서 중립스위치와 후진스위치를 일체화시킨 새로운 구조의 스위치에 관한 것으로서, 특히 변속레버의 조작에 연동되는 컨트롤 샤프트의 위치에 따라 스위치 단자의 접촉위치가 변경되고, 이에 의해 중립은 물론 전진 및 후진 입력시의 출력이 달라지는 바, 하나의 스위치로써 변속기의 중립 및 전/후진 변속상태를 모두 검출할 수 있게 되는 장점이 있게 된다.

또한, 중립스위치와 후진스위치가 일체화 됨으로 해서 부품수 축소 및 조립 공정 축소 등의 효과가 있게 되고, 경량화 및 부품 원가의 절감 효과도 기대할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 스위치 구성을 보여주는 도면으로서 중립상태에서의 스위치 접점상태를 도시한 단면도,

도 2a와 도 2b는 각각 전진단과 후진단 변속상태에서 스위치 접점상태, 및 스위치 단자와 컨트롤 샤프트간 접촉상태를 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 컨트롤 샤프트 2 : 캠부

2a : 경사면 10 : 스위치

11 : 본체 12 : 장착홀

13 : 스위치 단자 14 : 스프링

15 : 가동접점부 16a, 16b : 고정접점부

Claims (2)

1. 변속기 내 컨트롤 샤프트 주변 위치에 고정 설치되는 본체와, 이 본체의 장착홀 내에서 탄성적으로 전후진 돌출/삽입작동하는 스위치 단자를 포함하여 이루어지되, 상기 스위치 단자가 그 선단부 끝부분이 상기 컨트롤 샤프트 일구간에 형성된 캠부 표면 또는 이 캠부를 벗어난 타구간의 컨트롤 샤프트 원주면상에 상시 접촉상태가 되도록 본체에 설치되고, 상기 스위치 단자가 전진단/중립/후진단 입력상태에 의해 달라지는 컨트롤 샤프트와의 접촉위치에 따라서 전후진 위치 이동하여 본체 내 고정접점부와 선택적으로 온/오프 접점 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차 변속기의 일체형 중립-후진 스위치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 스위치 단자는 본체 내 후단부 원주상에 가동접점부가 돌출 설치된 구조로 구비되어서 후방의 스프링에 의해 본체 장착홀 내에서 탄성 지지되어 설치되고, 상기 스위치 단자의 전후 위치상태에 따라 상기 가동접점부가 본체 내 그 전후 각 위치에 고정 설치된 두 고정접점부 중 어느 하나에 선택적으로 접속되거나 중간 위치에서 상기 두 고정접점부와 모두 이격된 상태로 오프되는 것을 특징으로 하는 자동차 변속기의 일체형 중립-후진 스위치.