KR20100018746A - 비접촉 변속 감지 유니트 - Google Patents

비접촉 변속 감지 유니트 Download PDF

Info

Publication number
KR20100018746A
KR20100018746A KR1020080077392A KR20080077392A KR20100018746A KR 20100018746 A KR20100018746 A KR 20100018746A KR 1020080077392 A KR1020080077392 A KR 1020080077392A KR 20080077392 A KR20080077392 A KR 20080077392A KR 20100018746 A KR20100018746 A KR 20100018746A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
shift
contact
detection unit
rotation detection
Prior art date
Application number
KR1020080077392A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101000141B1 (ko
Inventor
표재우
강재준
전민석
이원
Original Assignee
대성전기공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대성전기공업 주식회사 filed Critical 대성전기공업 주식회사
Priority to KR1020080077392A priority Critical patent/KR101000141B1/ko
Publication of KR20100018746A publication Critical patent/KR20100018746A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101000141B1 publication Critical patent/KR101000141B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/08—Range selector apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/08—Range selector apparatus
    • F16H59/10—Range selector apparatus comprising levers
    • F16H59/105—Range selector apparatus comprising levers consisting of electrical switches or sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)

Abstract

본 발명은, 변속 레버의 작동에 따라 회전 운동하고 디텐트 플레이트가 장착되는 변속 샤프트와 상호 작동하는 비접촉 변속 감지 유니트로서, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 배치되고 TCU와 전기적 소통을 이루는 인쇄회로기판과, 상기 하우징에 관통 장착되고 변속 샤프트와 함께 축방향 회동을 이루는 로터를 구비하는 로터부와, 상기 로터의 외주면에 사전 설정된 각도로 배치되는 복수 개의 로터 마그네트와, 상기 인쇄회로기판 상으로 상기 로터 마그네트의 회전시 일정한 간극을 유지하도록 이격 배치되는 로터 회동 감지 센서를 구비하는 로터 감지부를 구비하는 비접촉 변속 감지 유니트를 제공한다.

Description

비접촉 변속 감지 유니트{INTERNAL MODE SWITCH DEVICE FOR A VEHICLE}
본 발명은 자동차의 변속 감지 센서에 관한 것으로, 보다 구체적으로 차량의 변속 레인지를 단자 간의 접촉에 의하지 않는 방식으로 감지 가능한 구조의 비접촉 변속 감지 유니트 등에 관한 것이다.
자동차 등의 차량은 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 하는 다양한 기능이 추가되고 있는데, 차량의 핵심 구동 요소로서의 엔진 및 변속기에 대한 전자적 제어를 포함한 각종 구성 요소는 전자화되었거나 전자화 단계가 진행되고 있다.
한편, 도심에서의 복잡한 교통 상황에서의 원활하면서도 여유있는 주행을 위하여 자동변속기를 장착한 차량의 비중이 급증하고 있는데, 운전자가 변속 레버를 통하여 원하는 변속 레인지를 설정하는 경우, 운전자의 설정 변속 레인지는 변속기의 제어를 담당하는 TCU(Transmission Control Unit)와 같은 제어부로 전달되어, 차량 시동시 전원 공급 및 차단을 제어하고, 주행 중 설정된 변속 레인지에서의 변속단 설정, 해제 및 후진등 전장 제어를 실시한다.
이와 같은 변속 레버를 통한 변속 레인지에 대한 운전자의 의도는 비접촉 변 속 감지 유니트를 통하여 전기적 신호로 전환되어 상기한 각종 전자적 구성 요소로 전달된다. 한국 공개 특허 공보 제2005-98617호에는복수 개의 접점 및 셀렉트 레버와의 접속을 통하여 운전자가 설정한 해당 변속 레인지 신호를 발생시키는 방식의 비접촉 변속 감지 유니트가 개시되어 있다. 이러한 접점과 셀렉트 레버와의 접속, 즉 고정 접점과 가동 접점의 전도체 간의 미끄럼 접속을 통해 변속 레인지 신호를 발생시키는 경우, 접점들 간의 물리적 접속이 완벽하지 못할 뿐만 아니라 반복적이 사용에 의한 마모로 인하여 접촉 불량이 발생할 가능성이 높고, 전도체로서의 접점들간의 접속시 노이즈 발생이 커서 이를 이용하여 중앙 처리 장치 등을 통한 전자적 제어가 어렵다는 문제점이 수반된다.
한편, 이러한 마모 등의 문제를 해결하기 위하여 접촉이 이루어지지 않는 구조의 차량 변속 레인지를 감지하기 위한 다양한 감지 센서가 개발되고 있는데, 종래의 비접촉 방식의 감지 센서는 상당한 가동 공간을 필요로 하여 컴팩트화가 필수인 자동차 부품 개발 방향과 배치되는 문제점이 수반되었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물리적 접촉으로 인한 노이즈 발생, 접촉 불량 등의 가능성을 제거 내지 저감시키고 동시에 장치를 컴팩트화시키며 로터리 방식의 감지 구조를 취하여 장착 가동 공간을 최소화시킬 수 있는 비접촉 변속 감지 유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속 레버의 작동에 따라 회전 운동하고 디텐트 플레이트가 장착되는 변속 샤프트와 상호 작동하는 비접촉 변속 감지 유니트로서, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 배치되고 TCU와 전기적 소통을 이루는 인쇄회로기판과, 상기 하우징에 관통 장착되고 변속 샤프트와 함께 축방향 회동을 이루는 로터를 구비하는 로터부와, 상기 로터의 외주면에 사전 설정된 각도로 배치되는 복수 개의 로터 마그네트와, 상기 인쇄회로기판 상으로 상기 로터 마그네트의 회전시 일정한 간극을 유지하도록 이격 배치되는 로터 회동 감지 센서를 구비하는 로터 감지부를 구비하는 비접촉 변속 감지 유니트를 제공한다.
상기 비접촉 변속 감지 유니트에 있어서, 상기 로터 마그네트는 복수 개가 구비되되, 상기 로터 마그네트 중의 어느 하나는 인접한 다른 로터 마그네트와 극성을 달리할 수 있다. 즉, 로터 마그네트는 다극 착자 구성을 취할 수 있다.
또한, 상기 로터 마그네트는 3극 착자 구성일 수도 있고, 상기 로터 회동 감지 센서는 복수 개가 구비될 수도 있다. 그리고, 상기 로터 회동 감지 센서는 두 개가 구비되되, 서로 상이한 극성을 감지하는 마그네트 홀 센서로 구성될 수도 있다.
상기 비접촉 변속 감지 유니트에 있어서, 상기 로터 회동 감지 센서로부터의 출력값과, 사전 설정되어 저장된 비교값을 비교하는 비교부와, 상기 비교부로부터의 비교 출력값을 사용하여 사전 설정된 변속 레인지에 해당여부를 판단하기 위한 연산을 수행하는 연산부가 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 사전 설정된 변속 레인지는 주차 레인지 또는 중립 레인지일 수도 있다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 비접촉 변속 감지 유니트는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 본 발명에 따른 비접촉 변속 감지 유니트는, 단순한 마그넷을 구비하는 비접촉식 센서를 구비함으로써, 구성요소의 접촉에 의한 마모를 배제시킴으로서, 제품의 내구 연한 증대시킬 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 비접촉 변속 감지 유니트는, 로터의 외주 상에 배치되는 복수 개의 로터 마그네트 배치 구조를 통하여 최소 개수의 로터 회동 감지 센서로 차량의 다양한 변속 레인지를 감지 가능하여, 장치의 원가 절감 및 장착 공간의 컴팩트화 및 조립 공정 수 감소에 따른 공정 원가를 절감시킴으로써, 생산성 효과를 수반할 수도 있다.
셋째, 본 발명에 따른 비접촉 변속 감지 유니트는, 복수 개의 로터 회동 감지 센서를 통하여 감지 신뢰성을 증대시킬 수 있고, 특정 변속 레인지에서의 신속한 판단을 가능하게 하여 차량 초기 시동시 안전한 크랭크 업 작동을 가능하게 할 수도 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 비접촉 변속 감지 유니트에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트(10)의 개략적인 사시도가 도시되고, 도 2는 비접촉 변속 감지 유니트(10)의 개략적인 분해 사시 도가 도시되고, 도 3은 비접촉 변속 감지 유니트(10)의 개략적인 평면도가 도시되고, 도 4는 도 3의 선 A-A를 따라 취한 개략적인 단면도가 도시되고, 도 5에는 비접촉 변속 감지 유니트(10)와 변속 샤프트(20)가 결합된 상태의 개략적인 정면도가 도시된다.
본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트(10)는 하우징(100)과, 인쇄회로기판(200)과, 로터부(300)와, 로터 회동 감지부(400)를 구비하는데, 비접촉 변속 감지 유니트(10)는 변속 레버의 작동에 따라 회전 운동하는 변속 샤프트(20)와 연결되는데, 운전자에 의하여 가동되는 변속 레버(미도시)를 통하여 선택되는 자동 변속기(미도시)의 변속 레인지를 감지하여 이를 TCU(Transmission Control Unit)에 전달하여 원활한 엔진/변속기 제어를 이룰 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트(10)의 하우징(100)의 내부 공간에 인쇄회로기판(200) 등이 배치된다.
하우징(100)은 하우징 커버(110)와 하우징 바디(120)를 구비하는데, 하우징 커버(110)와 하우징 바디(120)는 서로 맞물리어 내부 공간을 형성한다. 하우징 커버(110)의 일면에는 커버 샤프트 관통구(121)가 배치되는데, 커버 샤프트 관통구(121)를 통하여 변속 샤프트(20)가 관통 배치될 수 있다. 하우징 커버(110)의 외주연은 하우징 바디(120)를 향하여 연장 형성되는 커버 연장부(112)를 구비하는 구조를 취하는데, 하우징 바디(120)의 상단은 하우징 커버(110)의 커버 연장부(112)에 의하여 둘러싸여 서로 장착되는 구조를 취할 수 있다(도 4 참조). 커버 연장부(112)의 내측에는 커버 패킹 수용부(115)가 구비되는데, 커버 패킹 수용 부(115)에는 커버 패킹(113)이 수용 장착된다. 커버 패킹(113)은 하우징 커버(110)의 커버 패킹 수용부(115)에 수용되고 하우징 바디(120)의 상단부에 의하여 위치 고정 가압됨으로써, 하우징 커버(110)와 하우징 바디(120)의 결합시 발생할 수 있는 양자 간의 간극을 차단하여 하우징 커버(110)와 하우징 바디(120)에 의하여 형성되는 내부 공간으로 원치 않는 이물질의 유입을 방지할 수 있다.
하우징 바디(120)는 하우징 커버(110)와 체결되어 내부 공간을 형성하는데, 하우징 바디(120)에는 변속 샤프트(20)의 관통을 허용하는 바디 샤프트 관통구(121)가 구비된다. 하우징 바디(120)의 일측에는 홈 구조의 바디 그로밋 수용구(123)가 구비되는데, 하우징 바디(120)와 하우징 커버(110)가 서로 체결되는 경우 바디 그로밋 수용구(123)에는 하기되는 와이어 하니스(220)와 연결되는 와이어 그로밋(210)이 배치될 수 있다. 하우징 바디(120)의 일부는 바디 기판 지지부(125)를 형성하는데, 바디 기판 지지부(125)는 하우징 바디(120)의 다른 부분과 단차 형성되어 하기되는 인쇄회로기판(200)을 지지하는 구조를 취할 수도 있다. 바디 기판 지지부(125)이 형성된 하우징 바디(120)의 타측에는 하우징 바디(120)와 하우징 기판(110)에 의하여 형성되는 내부 공간의 일부를 이루는 바디 로터 수용부(127)가 구비되는데, 바디 로터 수용부(127)는 하기되는 로터부(300)가 배치된다.
인쇄회로기판(200)은 하우징 커버(110)와 하우징 바디(120)에 의하여 형성되는 내부 공간에 배치되는데, 인쇄회로기판(200)에는 각종 전기 소자와 회로배선(미도시)이 배치된다. 인쇄회로기판(200)에는 커넥터 터미널(미도시)이 배치되는데, 커넥터 터미널은 와이어 하니스(220)와 전기적 소통을 이룬다. 와이어 하니스(220)는 와이어(221)와 커넥터(223)를 구비하는데, 커넥터(223)는 이에 대응하는 다른 커넥터(미도시)와 연결되어 인쇄회로기판(200)과 외부 전기 장치, 예를 들어 본 실시예에서의 TCU(Transmission Control Unit)와 전기적 소통을 이룰 수 있다. 와이어 하니스(220)의 와이어(221) 상에는 와이어 그로밋(210)이 배치될 수 있고 와이어 그로밋(210)은 상기한 하우징 바디(120)의 일측에 형성된 바디 그로밋 수용구(123)에 장착됨으로써 와이어(221)의 자중에 의하여 비접촉 변속 감지 유니트(10)의 인쇄회로기판(200)과의 접속 상태가 변형되거나 분리되어 전기적 소통이 저해되는 것을 방지할 수 잇다.
로터부(300)는 하우징 바디(120)와 하우징 커버(110)에 의하여 형성되는 내부 공간에 배치되는데, 로터부(300)는 하우징(100)에 장착되고 변속 샤프트(20)와 함께 축방향 회동을 이룬다. 로터부(300)는 로터(320)와 로터 샤프트 연결부(310)를 구비는데, 로터 샤프트 연결부(310)는 변속 샤프트(20)와 로터(320) 사이에서 양자를 연결하여 변속 샤프트(20)를 통하여 유입되는 회동력을 로터(320)에 전달하는 기능을 수행한다.
로터 샤프트 연결부(310)는 연결 레버(311)와 연결 레버 로터 립(313)과 연결 레버 걸림부(315)와 연결 레버 걸림 대응부(317)를 구비한다. 연결 레버(311)는 로터(320)와 변속 샤프트(20)를 연결하는데, 연결 레버(311)는 로터(320)의 하부, 보다 구체적으로 로터(320)의 하부로 하우징 바디(120)의 바디 로터 수용부(127)의 하면의 하단에 가동 가능하게 배치된다. 연결 레버(311)는 변속 샤프 트(20)의 관통을 허용하는 연결 레버 관통구(312)를 구비한다. 연결 레버 로터 립(313)은 연결 레버(311)의 일면으로 연결 레버 관통구(312)의 외측에 로터부(300)의 로터(320)를 향하여 연장 형성되도록 배치된다. 연결 레버 연장부(314)는 연결 레버(311)의 외측으로부터 연장 형성되는 구조를 취하는데, 연결 레버 연장부(314)에는 연결 레버 걸림부(315)가 구비되고, 연결 레버 걸림부(315)는 연결 레버 연장부(314)를 관통하여 형성되는 관통구 구조를 취한다. 연결 레버 걸림 대응부(317)는 관통구 구조의 연결 레버 걸림부(315)와 맞물림 가능하도록 돌기 구조를 취하는데, 연결 레버 걸림부(315)는 변속 샤프트(20) 측에 배치된다. 변속 샤프트(20)는 비접촉 변속 감지 유니트(10)를 관통하여 배치되는데, 변속 샤프트(20)에는 디텐트 플레이트(21)가 장착된다. 디텐트 플레이트(21)는 변속 샤프트(20)의 중심축에 수직한 평면 상에 배치되는데, 디텐트 플레이트(21)의 외주면에는 변속 디텐트(22)가 구비된다. 변속 디텐트(22)는 변속 디텐트 돌기(미도시)와 맞물리어 소정의 가동력보다 큰 가동력이 제공되지 않는 이상 운전자에 의하여 설정된 변속 레인지의 상태를 유지하도록 한다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따른 연결 레버 걸림 대응부(317)는 돌기 구조를 취하는데, 연결 레버 걸림 대응부(317)는 디텐트 플레이트(21)의 일면으로 연결 레버 연장부(314)에 형성된 연결 레버 걸림부(315)를 향하여 형성된다. 연결 레버 걸림 대응부(317)는 디텐트 플레이트(21)와 일체로 형성될 수도 있고 본 발명의 실시예와 같이 디텐트 플레이트(21)에 장착되는 구조를 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 연결 레버 걸림 대응부(317)의 단부는 챔퍼링 가공되어 레버 걸림 대응부(317)의 레버 걸림부(315)에의 관통 수용 을 원활하게 하는 구조를 취할 수도 있다. 또한, 디텐트 플레이트(21)도 변속 샤프트(20)와 일체로 형성될 수도 있으나, 본 실시예에서 디텐트 플레이트(21)는 변속 샤프트(20)와 다른 구성요소로 구성되고 결합되는 구조를 취하는 경우로 구현되었다. 디텐트 플레이트(21)에는 플레이트 샤프트 장착구(23)가 구비되고 변속 샤프트(20)는 플레이트 샤프트 장착구(23)에 관통 장착된다. 플레이트 샤프트 장착구(23)에 장착되는 변속 샤프트(20)는 억지 끼워 맞춤되는 구조를 취할 수도 있고, 변속 샤프트(20)가 플레이트 샤프트 장착구(23)에 장착되는 부분의 단면이 비원형 부위를 구비하여 변속 샤프트(20)의 중심축 회전 운동이 이루어지는 경우에도 양자가 함께 회동함으로써 양자 간의 상대 회동 운동이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
로터(320)는 바디 로터 수용부(127)에 배치되는데, 로터(320)는 하우징 커버(110)와 하우징 바디(120)의 사이에서 회동 가능하게 배치된다. 로터(320)는 로터 샤프트(322)와 로터 바디(324)를 구비하는데, 로터 샤프트(322)는 하우징(100)을 회동 가능하게 배치되고 로터 바디(324)는 로터 샤프트(322)의 반경 방향을 향하여 연장 배치되는 구조를 취한다. 본 실시예에서 로터 샤프트(322)와 로터 바디(324)는 일체로 구성되었으나, 서로 별개의 구성요소로 형성되어 체결되는 구조를 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 하우징 바디(120)의 내부로 바디 로터 수용부(127)를 형성하는 내부에는 바디 로터 지지부(129)가 구비되고 바디 로터 지지부(129)의 대응하는 위치로 하우징 커버(110)에는 커버 로터 지지부(119)가 구비되는데, 커버 로터 지지부(119)와 바디 로터 지지부(129)는 로터(320)의 로터 바디(324)와 접촉 가능한 구조를 취하여 로터(320)의 회동시 로터(320)의 안정적인 회동을 가능하게 한다. 로터(320)의 보다 원활한 회동을 허용하기 위하여 경우에 따라 로터 링(330)이 더 구비될 수도 있다. 로터 링(330)은 하우징(100)의 내부로 로터(320) 및 하우징(100)의 내면과 접하도록 배치되는데, 원형으로 형성되는 바디 로터 지지부(129)의 내측에는 바디 로터 링 장착부(128)가 구비되고 원형으로 형성되는 커버 로터 지지부(119)의 내측에는 커버 로터 링 장착부(118)가 구비된다. 커버 로터 링 장착부(118)와 바디 로터 링 장착부(119)도 서로 대응되도록 배치되는데, 각각의 커버 로터 링 장착부(118)와 바디 로터 링 장착부(128)에는 로터 링(330)이 배치되어 하우징(100) 내부에서의 로터(320)의 원활한 회동을 허용한다. 또한, 로터 링(330)은 양단에 쌍을 이루며 배치되어 외부로부터 이물질의 유입을 불허 내지 최소화시킬 뿐만 아니라, 방수 기능을 구비하여 유체가 외부로부터 유입되어 비접촉 변속 감지 유니트의 내부의 전기적 신호의 오작동 내지 불량 발생을 방지할 수 있다.
로터(320)의 중앙에는 변속 샤프트(20)의 관통을 허용하는 로터 샤프트 관통구(321)가 구비되는데, 로터 샤프트 관통구(321)의 내측면에는 로터 레버 립 장착부(327)가 구비되는데, 로터 레버 립 장착부(327)에는 로터 샤프트 연결부(310)의 연결 레버 로터 립(313)이 맞물림 배치됨으로써 로터 샤프트 연결부(310)를 통한 로터(320)와 변속 샤프트(20) 간의 회전력 전달이 이루어진다. 따라서, 운전자에 의하여 변속 레버를 통하여 전달된 회전력은 변속 샤프트(20)로 전달되고, 변속 샤프트(20)와 연결되는 로터 샤프트 연결부(310)를 통하여 로터(320)로 전달됨으로써 소정의 변속 레인지 변동에 대한 검출이 이루어질 수 있다.
로터 회동 감지부(400)는 하우징(100)의 내부 공간에 배치되는데, 로터 회동 감지부(400)는 로터(320)의 회동에 의하여 운전자에 의하여 선택된 변속 레인지가 어느 것인지를 감지하고 감지된 신호를 TCU 등의 전기 장치로 전송한다. 본 발명의 일실시예에 따른 로터 회동 감지부(400)는 자기 감지 구조를 취하여 비접촉식 감지 구조를 이룬다. 로터 회동 감지부(400)는 로터 마그네트(410)와 로터 회동 감지 센서(420)를 구비하는데, 로터 회동 감지 센서(420)는 리니어 홀 센서(linear hall sensor)로 구현되어 로터 마그네트(410)에 의하여 발생되는 자기력을 감지하고 근접 여부에 따라 변화되는 선형 전압 신호를 출력할 수 있다. 로터 마그네트(410)는 로터(320)에 장착되어 로터(320)와 함께 회동함으로써 운전자에 의하여 변화된 변속 레인지에 대한 자기장 변화를 형성한다. 로터 마그네트(410)는 로터(320)의 외주면에 사전 설정된 각도로 배치된다. 로터(320)의 외주면에는 로터 마그네트 장착부(323)가 구비되는데, 로터 마그네트 장착부(323)는 홈 구조를 취한다. 로터 마그테트 장착부(323)에 로터 마그네트(410)가 배치되는데, 별도의 접착제와 같은 접착 수단을 통하여 배치될 수도 있고, 여기서 도시되지는 않았으나 로터 바디의 직경보다 큰 로터 바디 외곽부를 더 구비하여 로터 바디의 외측면에 로터 마그네트를 배치하고 로터 바디 외곽부를 로터 바디에 장착하여 로터 마그네트를 로터 바디에 대하여 고정되도록 배치하는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 구성이 가능하다.
로터 회동 감지 센서(420)는 인쇄회로기판(200) 상에 배치되는데, 로터 회동 감지 센서(420)는 로터 마그네트(410)로부터 이격 배치되는 구조를 취함으로써 로 터(320)의 회동시 로터 마그네트(410)와 일정한 간극을 유지하여 회동시 발생하는 간섭이 배제되도록 배치되는 구성을 취한다. 로터 회동 감지 센서(420)는 변속 샤프트(20)의 회전력에 의하여 로터 샤프트 연결부(310)를 통한 로터(320)의 회동시 함께 회동하는 로터 마그네트(410)의 자기장의 변화에 의하여 발생되는 전기적 신호의 변동을 인쇄회로기판(200) 및 와이어 하니스(220)를 통하여 TCU와 같은 제어부로 전달하고, TCU는 입력되는 신호에 기초하여 현재 선택된 변속 레인지가 무엇인지를 판단하여 이에 대응하여 트랜스미션을 제어함으로써 차량의 원활한 출력 제어가 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 로터 마그네트(410)는 복수 개가 구비될 수 있는데, 복수 개가 구비되는 로터 마그네트(410) 중의 어느 하나는 인접한 다른 로터 마그네트와 극성을 달리하도록 하는 구성을 취할 수 있다. 즉, 로터 마그네트는 다극의 구성을 취하도록 다극 착자화되는 구성을 취할 수도 있다. 도 6에는 본 발명의 일실시예에 따른 로터 마그네트(410) 및 로터 회동 감지 센서(420)의 개략적인 상태도가 도시되는데, 로터 회동 감지 센서(420)는 로터(320)에 배치된 로터 마그네트(410)로부터 일정한 간극을 유지하도록 이격 배치된다. 로터 마그네트(410)는 복수 개가 구비되는데, 도면 부호 411 및 415로 표시되는 N극성을 갖는 로터 마그네트와, 도면 부호 413로 표시되는 S극성을 갖는 로터 마그네트를 포함하는데, S극성 로터 마그네트(413)는 N극성 로터 마그네트(411,415)의 사이에 배치됨으로써 복수 개의 로터 마그네트(410;411,413,415) 중 어느 하나의 로터 마그네트는 인접하는 다른 로터 마그네트와 다른 극성을 갖도록 배치된다. 여기서 "인접"이라는 단어는 바로 옆에 접하도록 배치된 위치를 지시한다. 본 실시예에 따른 로터 마그네트(410)는 3극 착자 구성을 구비되는데, 각각의 로터 마그네트(410)는 도 6의 평면 상의 중심 O를 기준으로 동심 상에 배치된다. 동심 상에 배치되는 로터 마그네트(410)는 본 실시예에서 각각 60도의 사이각을 이루며 호상(弧狀) 배치를 이루는데, 이들의 사이각 및 개수는 설계 사양에 따라 다양한 변형이 가능하다. 또한, 로터 마그네트(410)의 극성을 감지하는 로터 회동 감지 센서(420)는 두 개 이상이 구비되는데, 본 실시예에서 로터 회동 감지 센서(420)는 두 개가 구비되는 경우에 대하여 기술한다. 로터 회동 감지 센서(420)는 두 개가 구비되는데, 두 개의 로터 회동 감지 센서(420)는 각각 서로 다른 극성, 즉 도면 부호 421로 지시되는 로터 회동 감지 센서(421)는 N극성을 감지하고 도면 부호 423으로 지시되는 로터 회동 감지 센서(423)는 S극성을 감지하도록 구성된다. 로터 회동 감지 센서(420)는 사전 설정된 위치에 배치되어 로터(320)가 회동하는 경우 함께 회동하는 로터 마그네트(410)의 자기장 변화를 통하여 전기적 신호의 변화를 생성하고 이를 TCU와 같은 제어부 등으로 전달한다. 여기서 로터 회동 감지 센서(420)가 배치되는 사전 설정 위치는 로터 마그네트(410)가 장착된 로터(320)의 변속 레인지에 대응하는 회동 범위의 양단으로, 본 실시예에서 변속 레인지가 "P(주차)"인 상태와 "L(저속)"인 상태에 대응하는 선분 O-Os와 선분 O-OL 상에 배치된다. 도 6에는 "P" 상태에서의 로터 마그네트(410)와 로터 회동 감지 센서(420)의 배치 관계가 도시되는데, 로터 마그네트(410)는 시계 방향으로 소정의 각도(α, 본 실시예에서 대략 60도)로 회동 가능하다. "P" 상태에서 로터 마그네트(413,415)의 대략적인 접촉 경계가 배치되 는 선 O-Os 상에는 "S"극성을 감지하는 로터 회동 감지 센서(423)가 배치된다. 운전자에 의해 선택된 변속 레인지가 "L"이고 로터(320)가 각도 α만큼 회동하는 경우, 로터 마그네트(410) 중 S극성의 로터 마그네트(413)와 N극성의 로터 마그네트(415)의 접촉 경계는 대략 선 O-OL에 근접하게 되는데, 이때 "N"극성을 감지하는 로터 회동 감지 센서(421)는 선 O-OL 선 상에 배치됨으로써, 도면 부호 415로 지시되는 로터 마그네트(415)의 근접 여부를 감지한다. 또한 동시에 "S"극성을 감지하는 로터 회동 감지 센서(423)는 선 O-Os 선상에 배치되어 도면 부호 13으로 지시되는 로터 마그네트(413)가 멀어짐을 감지한다. 이 경우 각각의 로터 회동 감지 센서(421,423)이 감지하여 출력하는 선형 전기적 신호가 도 7에 도시되는데, 서로 다른 극성을 감지하고 로터가 로터의 회동 각도 영역의 양단에 배치되는 경우 상이한 극성의 로터 마그네트의 접촉 경계 선상에 배치되는 로터 회동 감지 센서는 서로 반대되는 전압 출력 신호가 생성됨으로써 이중 체크를 통한 신뢰성 높은 변속 레인지 데이터 확보를 가능하게 한다. 도 7에는 변속 샤프트에 의한 변속 레인지가 P에서 L까지 변동하는 경우, 즉 선 O-OA가 선 O-Os로부터 선 O-OL까지 회동하는 경우 로터 회동 감지 센서(420;421,423)의 출력 변화가 도시되고, 도 8 내지 도 12에는 P,R,N,D,L 등의 변속 레인지에 대한 로터의 회동에 따른 로터 회동 센서와 로터 마그네트 간의 위치 관계가 도시된다. 로터(320), 즉 연결 레버(314)는 기준선인 O-OA의 기준점 OA가 Os로부터 각각의 변속 레인지에 대한 위치인 Op,OR,ON.OD,OL 등의 위치로 변동하게 되는데, 이때 변동시 발생하는 출력을 나타내는 선 L421은 N극성을 감지하는 로터 회동 감지 센서(421)에 대한 출력 선도를 나타내고 선 L423 은 S극성을 감지하는 로터 회동 감지 센서(423)에 대한 출력 선도를 나타낸다. 이들 로터 회동 감지 센서(420;421,423)는 선형 센서로 구현되므로 이들의 출력 선도 L421,L423도 선형 출력을 갖는데, 선 O-OA가 OS-Op, Op-OR, OR-ON, ON-OD, OD-OL의 각각의 P,R,N,D,L 변속 레인지 상에 존재하는 경우 N극성을 감지하는 로터 회동 감지 센서(421)는 각각 V0~V1, V1~V2, V3~V4, V4~VT의 범위의 값이 출력된다. 또한, S극성을 감지하는 로터 회동 감지 센서(423)는 상기 변속 레인지 변화에 대하여 VT~V4, V4~V3, V3~V2, V2~V1의 범위 내의 출력 전압 값이 된다. 이러한 전기적 신호는 인쇄회로기판(200)을 통하여 TCU와 같은 제어부로 전달되고, TCU에 사전 설정되어 저장된 값과 비교를 통하여 현재 운전자에 의하여 선택된 변속 레인지가 어느 것인지가 파악되고, 이에 적절한 유압 제어를 통하여 변속기 제어를 수행한다.
즉, TCU에는 사전 설정되어 저장된 전압 기준값이 존재하고, 저장된 전압 기준값과 로터 회동 감지 센서로부터 입력되는 감지 신호를 비교한다. 그런 후, TCU는 로터 회동 감지 센서로부터 입력되는 감지 신호와 사전 설정 저장된 기준값을 비교하는 비교 단계가 수행되고, 비교 단계에서 얻어진 결과를 이용하여 이에 대한 소정의 변속 레인지를 파악하는 판단 단계가 수행된다. 여기서, 복수 개의 로터 회동 감지 센서로부터 입력되는 복수 개의 입력값에 대하여 각각 사전 설정된 저장값과 비교되는 비교 단계가 수행되는데, 이 경우 양자의 비교 단계에서 얻어지는 출력값으로 판단되는 변속 레인지들이 동일한 값을 가지는 경우 상기 판단 단계에서 판단된 변속 레인지가 운전자에 의하여 선택된 현재의 변속 레인지라고 판단한다. 반며, 비교 단계에서의 두 개의 비교 결과에 따른 변속 레인지가 상이한 경 우, TCU는 현재 변속 레인지로 전 단계에서의 변속 레인지가 유지된다고 판단하고, 이에 따라 트랜스미션을 제어할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트(10)는 로터 회동 감지 센서에서 감지된 신호를 출력함에 있어 특정 변속 레인지에 대한 보다 신속한 과정을 이루기 위한 구성을 취할 수도 있다. 도 13에는 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트의 변형예가 도시되고, 도 14에는 도 13의 비교부 및 연산부를 통한 주차 및 중립 변속 레인지에 대한 로터 회동 감지 센서의 감지 범위를 나타내는 개략적인 선도가 도시된다. 비접촉 변속 감지 유니트(10)는 비교부(500)와, 연산부(600)를 더 구비한다. 로터 회동 감지 센서(420)로부터의 출력 신호는 TCU(700)로 직접 전달되고 또한 동시에 비교부(500)로 전달된다. 비교부(500)에 입력된 감지 출력 신호는 사전 설정되어 저장된 값과 비교하는데, 비교부(500)에 사전 설정되어 저장된 값은 기준값으로서 제공되는 전압 신호일 수 있다. 즉, V0,V1,V2,V3의 각각의 기준 전압값은 비교부(500)에서 입력되는 로터 회동 감지 센서(420)에서 감지된 신호값과 비교되는데, 비교부(500)의 출력값은 로터 회동 감지 센서(420)의 출력값(L421)과 V0,V1,V2,V3와의 비교값이다. 비교부(500)의 출력값은 연산부(600)로 전달되는데, 연산부(600)는 로터 회동 감지 센서(420)의 출력값과 V0,V1과의 비교값 및 로터 회동 감지 센서(420)의 출력값과 V2,V3와의 비교값을 각각의 배타적 OR 게이트(exclusive OR gate)에 입력하고, 이들의 출력을 TCU(700)로 전달한다. 즉, 로터 회동 감지 센서(420)의 출력값과 V0,V1과의 비교값에 대한 배타적 OR 게이트의 출력값이 온 상태인 경우 TCU는 현재 변속 레인지 상태가 주차(P) 상태인 것으로 판단하고, 로터 회동 감지 센서(420)의 출력값과 V2,V3과의 비교값에 대한 배타적 OR 게이트의 출력값이 온 상태인 경우 TCU는 현재 변속 레인지 상태가 중립(N) 상태인 것으로 판단한다. 이는 차량의 초기 구동시 급발진 등의 안전 사고 발생을 방지하기 위한 것으로, 이와 같은 구성을 통하여 초기 구동시 안정적인 상태에서의 최초 크랭크업을 통한 시동을 원활하게 이룰 수 있도록 한다.
상기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 일예들로, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 세 개 이상의 로터 마그네트와 로터 마그네트의 개수보다 한 개가 작은 개수의 로터 회동 감지 센서가 구비되는 구조를 취하여 보다 정확한 감지 신뢰성을 증대시키는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 일실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 선 A-A를 따라 취한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트와 변속 샤프트가 결합된 상태의 개략적인 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 로터 마그네트 및 로터 회동 감지 센서의 개략적인 상태도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 로터 회동 감지 센서에서 출력되는 선형 전기적 신호에 대한 개략적인 선도이다.
도 8 내지 도 12는 P,R,N,D,L 등의 변속 레인지에 대한 본 발명의 일실시예에 따른 로터의 회동에 의한 로터 회동 센서와 로터 마그네트 간의 위치 관계를 나타내는 개략적인 부분 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트에 대한 개략적인 블록 선도이다.
도 14는 도 13의 비교부 및 연산부를 통한 주차 및 중립 변속 레인지에 대한 로터 회동 감지 센서의 감지 범위를 나타내는 개략적인 선도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100...하우징 110...하우징 커버
120...하우징 바디 200...인쇄회로기판
300...로터부 310...로터 샤프트 연결부
320...로터 330...로터 링
400...로터 회동 감지부 410...로터 마그네트
420...로터 회동 감지 센서 500...비교부
600...연산부 700...TCU

Claims (7)

  1. 변속 레버의 작동에 따라 회전 운동하고 디텐트 플레이트가 장착되는 변속 샤프트와 상호 작동하는 비접촉 변속 감지 유니트로서,
    하우징과,
    상기 하우징의 내부에 배치되고 TCU와 전기적 소통을 이루는 인쇄회로기판과,
    상기 하우징에 관통 장착되고 변속 샤프트와 함께 축방향 회동을 이루는 로터를 구비하는 로터부와,
    상기 로터의 외주면에 사전 설정된 각도로 배치되는 복수 개의 로터 마그네트와, 상기 인쇄회로기판 상으로 상기 로터 마그네트의 회전시 일정한 간극을 유지하도록 이격 배치되는 로터 회동 감지 센서를 구비하는 로터 감지부를 구비하는 비접촉 변속 감지 유니트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 로터 마그네트는 복수 개가 구비되되, 상기 로터 마그네트 중의 어느 하나는 인접한 다른 로터 마그네트와 극성을 달리하는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 로터 마그네트는 3극 착자인 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 로터 회동 감지 센서는 복수 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 로터 회동 감지 센서는 두 개가 구비되되, 서로 상이한 극성을 감지하는 마그네트 홀 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 로터 회동 감지 센서로부터의 출력값과, 사전 설정되어 저장된 비교값을 비교하는 비교부와,
    상기 비교부로부터의 비교 출력값을 사용하여 사전 설정된 변속 레인지에 해당여부를 판단하기 위한 연산을 수행하는 연산부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 사전 설정된 변속 레인지는 주차 레인지 또는 중립 레인지인 것을 특징 으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
KR1020080077392A 2008-08-07 2008-08-07 비접촉 변속 감지 유니트 KR101000141B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080077392A KR101000141B1 (ko) 2008-08-07 2008-08-07 비접촉 변속 감지 유니트

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080077392A KR101000141B1 (ko) 2008-08-07 2008-08-07 비접촉 변속 감지 유니트

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100018746A true KR20100018746A (ko) 2010-02-18
KR101000141B1 KR101000141B1 (ko) 2010-12-10

Family

ID=42089311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080077392A KR101000141B1 (ko) 2008-08-07 2008-08-07 비접촉 변속 감지 유니트

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101000141B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101271797B1 (ko) * 2010-09-02 2013-06-07 대성전기공업 주식회사 칼럼 타입 변속 레버 장치
CN103671871A (zh) * 2013-12-25 2014-03-26 盛瑞传动股份有限公司 一种自动变速器用换挡装置
CN105393027A (zh) * 2013-02-27 2016-03-09 大星电机工业株式会社 用于交通工具的换档范围转换装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108050242A (zh) * 2017-12-13 2018-05-18 宁波贝尔达汽车控制系统有限公司 使用信号传导变速模块的电子调档器的调档方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101271797B1 (ko) * 2010-09-02 2013-06-07 대성전기공업 주식회사 칼럼 타입 변속 레버 장치
CN105393027A (zh) * 2013-02-27 2016-03-09 大星电机工业株式会社 用于交通工具的换档范围转换装置
US9845868B2 (en) 2013-02-27 2017-12-19 Daesung Electric Co., Ltd. Shift range switching device for vehicle
CN103671871A (zh) * 2013-12-25 2014-03-26 盛瑞传动股份有限公司 一种自动变速器用换挡装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101000141B1 (ko) 2010-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100070593A (ko) 비접촉 변속 감지 유니트
US7758363B2 (en) Rotary connector device equipped with built-in steering angle sensor
US7880572B2 (en) Lever switch
KR101000141B1 (ko) 비접촉 변속 감지 유니트
JP2007139741A (ja) 回転角度検出装置
JP5214626B2 (ja) ステアリング角の絶対値を測定するための光学式ステアリング角センサ
CN101268335B (zh) 位置传感器和运行位置传感器的方法
JP3850199B2 (ja) インヒビタスイッチ
CN112805546A (zh) 扭矩传感器设备、确定扭矩的方法、定子和定子装置
KR101591320B1 (ko) 센서 장착 회전 커넥터
EP2730819B1 (en) Shift sensor and vehicle provided with said shift sensor
KR102103536B1 (ko) 레인지 로터리 센서 유니트
KR20080008081A (ko) 변속기의 중립 감지용 디텐트 장치
US20230170657A1 (en) Rotary connector device
KR101271797B1 (ko) 칼럼 타입 변속 레버 장치
JP5535858B2 (ja) 近接スイッチ
KR101874700B1 (ko) 레인지 로터리 센서 유니트
JP2001165607A (ja) ステアリングロールコネクタ及び舵中立位置検出装置
US20190011286A1 (en) Position detecting device
JP5226934B2 (ja) 自動変速機用コントロールスイッチ
KR20160035690A (ko) 레인지 로터리 센서 유니트
JP2008128432A (ja) マニュアルロッド位置検出装置
KR20110129263A (ko) 인히비터 스위치 유니트
KR100513542B1 (ko) 자동 변속기의 변속 레버 위치 검출장치
JPWO2007119561A1 (ja) 回転位置検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131104

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141119

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151119

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161118

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171116

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181115

Year of fee payment: 9