KR20100070593A - 비접촉 변속 감지 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비접촉 변속 감지 유니트에 관한 것으로, 마그네트와 홀 센서를 이용하여 비접촉식 방식으로 동작하도록 하여 각 구성요소의 접촉에 의한 마모 및 접촉 불량 등을 방지하여 제품의 내구성이 증가하고, 로터의 외주 상에 배치되는 복수개의 마그네트 배치 구조를 통해 최소 개수의 감지센서로 차량의 다양한 변속 레인지를 감지하며 이를 통해 원가 절감 및 장착 공간의 컴팩트화가 가능하고 조립 공정 수 감소에 따른 원가 절감 및 생산성 향상이 가능하며, 복수개의 감지센서를 통해 감지 신뢰성을 증대시키며, 또한 별도의 부가적인 보조 감지부를 다양한 방식으로 구성하여 장착함으로써 특정 변속 레인지에 해당되는지 여부를 부가적으로 감지할 수 있고 이에 따라 특정 변속 레인지에 대한 정확한 판단이 가능하여 더욱 정밀한 변속 레인지 감지가 가능한 비접촉 변속 감지 유니트를 제공한다.

변속 레인지, 마그네트, 홀 센서, 인히비트 스위치

Description

비접촉 변속 감지 유니트{Internal Mode Switch Device for Vehicle}

본 발명은 비접촉 변속 감지 유니트에 관한 것이다. 보다 상세하게는 마그네트와 홀 센서를 이용하여 비접촉식 방식으로 동작하도록 하여 각 구성요소의 접촉에 의한 마모 및 접촉 불량 등을 방지하여 제품의 내구성이 증가하고, 로터의 외주 상에 배치되는 복수개의 마그네트 배치 구조를 통해 최소 개수의 감지센서로 차량의 다양한 변속 레인지를 감지하며 이를 통해 원가 절감 및 장착 공간의 컴팩트화가 가능하고 조립 공정 수 감소에 따른 원가 절감 및 생산성 향상이 가능하며, 복수개의 감지센서를 통해 감지 신뢰성을 증대시키며, 또한 별도의 부가적인 보조 감지부를 다양한 방식으로 구성하여 장착함으로써 특정 변속 레인지에 해당되는지 여부를 부가적으로 감지할 수 있고 이에 따라 특정 변속 레인지에 대한 정확한 판단이 가능하여 더욱 정밀한 변속 레인지 감지가 가능한 비접촉 변속 감지 유니트에 관한 것이다.

자동차 등의 차량은 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 하는 다양한 기능이 추가되 고 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 변속 감지 유니트를 통하여 전기적 신호로 전환되어 상기한 각종 전자적 구성 요소로 전달된다. 한국 공개 특허 공보 제2005-98617호에는 복수 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 어렵고 특정 변속 레인지를 감지하는데 오류가 발생할 수 있다는 문제점이 수반된다.

한편, 이러한 마모 등의 문제를 해결하기 위하여 접촉이 이루어지지 않는 구 조의 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.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 물리적 접촉으로 인한 노이즈 발생, 접촉 불량 등의 가능성을 제거 내지 저감시키고 동시에 장치를 컴팩트화시키며 로터리 방식의 감지 구조를 취하여 장착 가동 공간을 최소화하며 부가적인 감지 수단을 적용하여 더욱 정밀하고 정확하게 변속 레인지를 감지할 수 있는 비접촉 변속 감지 유니트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 변속 레버의 조작에 의한 변속 샤프트의 회전 운동에 따라 변속 레인지를 감지하는 비접촉 변속 감지 유니트에 있어서, 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되고 차량의 TCU와 전기적 소통을 이루는 인쇄회로기판; 상기 하우징의 내부에 배치되고 상기 변속 샤프트와 연동하여 회전하는 로터부; 상기 로터부와 일체로 회전하는 메인 마그네트와, 상기 메인 마그네트와 일정 간극이 유지되도록 이격되게 고정 배치되는 메인 감지센서를 구비하고, 상기 메인 마그네트에 의한 자기장 변화를 측정하여 상기 로터부의 회전 상태를 감지하는 메인 감지부; 및 상기 로터부의 회전 상태가 사전 설정된 특정 구간에 해당되는지 여부를 감지하도록 상기 로터부의 특정 회전 상태에서 온/오프 방식으로 동작하는 보조 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트를 제공한다.

이때, 상기 메인 마그네트는 상호 인접하는 자석이 서로 다른 극성을 갖는 형태로 다극 착자화될 수 있으며, 상기 메인 감지센서는 서로 상이한 극성의 자기장 특성을 감지하는 2개의 리니어 홀 센서로 구성될 수 있다.

또한, 상기 로터부의 사전 설정된 특정 회전 구간은 주차 레인지 또는 중립 레인지 구간 중 적어도 어느 하나 이상으로 설정될 수 있다.

또한, 상기 보조 감지부는 상기 로터부에 장착되어 일체로 회전하는 보조 마그네트와, 상기 보조 마그네트와 일정 간극이 유지되도록 이격되게 상기 인쇄회로기판에 고정 장착되는 보조 감지센서를 포함하고, 상기 보조 감지센서는 상기 보조 마그네트에 대한 특정 구간의 위치를 감지하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 보조 마그네트는 상기 로터부에 원주 방향을 따라 이격되게 배치되는 2개의 자석으로 구성될 수 있으며, 상기 보조 감지센서는 1개의 스레시홀드 홀 센서로 구성될 수 있다.

또한, 상기 보조 감지부는 상기 로터부의 외주면에 원주 방향을 따라 특정 구간에 돌출 형성된 누름 돌기부와, 상기 로터부가 특정 구간으로 회전함에 따라 상기 누름 돌기부에 의해 가압되며 작동하도록 상기 인쇄회로기판에 고정 장착된 마이크로 스위치를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 누름 돌기부는 상기 로터부의 외주면에 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.

또한, 상기 보조 감지부는 상기 로터부에 장착되어 일체로 회전하는 무빙 컨택터와, 상기 로터부가 특정 구간으로 회전함에 따라 상기 무빙 컨택터와 접촉하며 신호를 생성하도록 상기 인쇄회로기판에 고정 형성되는 접점부를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 접점부는 상기 무빙 컨택터의 회전 경로를 따라 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 마그네트와 홀 센서를 이용하여 비접촉식 방식으로 동작하도록 하여 각 구성요소의 접촉에 의한 마모 및 접촉 불량 등을 방지하여 제품의 내구성이 증가하고, 로터의 외주 상에 배치되는 복수개의 마그네트 배치 구조를 통해 최소 개수의 감지센서로 차량의 다양한 변속 레인지를 감지하며 이를 통해 원가 절감 및 장착 공간의 컴팩트화가 가능하고 조립 공정 수 감소에 따른 원가 절감 및 생산성 향상이 가능하며, 복수개의 감지센서를 통해 감지 신뢰성을 증대시키며, 또한 별도의 부가적인 보조 감지부를 다양한 방식으로 구성하여 장착함으로써 특정 변속 레인지에 해당되는지 여부를 부가적으로 감지할 수 있고 이에 따라 특정 변속 레인지에 대한 정확한 판단이 가능하여 더욱 정밀한 변속 레인지 감지가 가능한 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도 록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트를 간략하게 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트의 구조를 간략하게 도시한 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트의 개략적인 평면도이고, 도 4는 도 3의 "A-A"선을 따라 취한 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트는 하우징(100)과, 인쇄회로기판(200)과, 로터부(300)와, 메인 감지부(400)와, 보조 감지부(500)를 구비하는데, 비접촉 변속 감지 유니트는 변속 레버의 조작에 따라 회전 운동하는 변속 샤프트(미도시)와 연결되며, 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 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트는 하우징(100)의 내부 공간에 인쇄회로기판(200) 등이 배치되는 방식으로 구성된다.

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(111)가 형성되는데, 커버 샤프트 관통구(111)를 통하여 변속 샤프트가 관통 배치될 수 있다. 하우징 커버(110)의 외주연 은 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 수용부(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 샤프트의 관통을 허용하는 바디 샤프트 관통구(121)가 형성되며, 하우징 바디(120)의 일측에는 이후 설명되는 와이어 하니스(미도시)가 삽입 체결될 수 있도록 커넥터 케이스(122)가 형성된다. 또한, 하우징 바디(120)의 내부는 인쇄회로기판(200)과 로터부(300)가 각각 안착될 수 있도록 돌출되거나 단차지게 형성되는 방식으로 구성될 수 있다.

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 하니스와 전기적 소통을 이룬다. 와이어 하니스는 와이어(미도시)와 커넥터(미도시)를 구비하는데, 커넥터는 이에 대응하는 다른 커넥터(미 도시)와 연결되어 인쇄회로기판(200)과 외부 전기 장치, 예를 들어 본 실시예에서의 TCU(Transmission Control Unit)와 전기적 소통을 이룰 수 있다. 이러한 와이어 하니스는 전술한 하우징 바디(120)의 커넥터 케이스(122)에 장착됨으로써, 와이어의 자중에 의하여 비접촉 변속 감지 유니트의 인쇄회로기판과의 접속 상태가 변형되거나 분리되어 전기적 소통이 저해되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(200)에는 도 2에 도시된 바와 같이 이후에 설명되는 메인 감지센서(420), 보조 감지센서(520), 마이크로 스위치(530) 및 접점부(560)가 장착 또는 형성될 수 있다.

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 연동하여 축을 중심으로 회전 가능하게 장착된다. 로터부(300)는 로터(310), 마그네트 홀더(320), 허브(330), 로터 링(340)을 포함하여 구성되는데, 로터(310)는 원통형으로 형성되어 중앙부에 길이 방향으로 허브 삽입구(311)가 관통 형성되고, 이러한 허브 삽입구(311)에 허브(330)가 로터(310)와 일체로 회전될 수 있도록 삽입 결합된다. 이때, 허브 삽입구(311)를 통한 로터(310)와 허브(330)의 결합은 억지끼워맞춤 방식으로 결합될 수도 있고, 또는 별도의 고정구(미도시)를 통해 결합되는 방식으로 결합될 수도 있다. 또한, 허브(330)의 외곽 단면 형상이 일부 구간에서 직선을 이루도록 형성되고 이에 상응하도록 허브 삽입구(311)가 형성되어 허브(330)와 로터(310)가 서로 맞물리며 일체로 회전하도록 구성될 수도 있으며, 이외에도 다양하게 변형될 수 있다.

허브(330)는 중앙부에 길이 방향으로 샤프트 삽입구(331)가 형성되며, 샤프트 삽입구(331)에 변속 샤프트가 삽입되어 일체로 회전 가능하게 구성될 수 있다. 이때, 샤프트 삽입구(331)를 통한 허브(330)와 변속 샤프트의 결합은 일체로 회전할 수 있도록 억지끼워맞춤 방식 등 전술한 허브(330)와 로터(310) 간의 결합과 마찬가지 방식으로 다양하게 변형 가능할 것이다. 이러한 구조에 따라 허브(330)는 변속 샤프트의 회전력을 로터(310)로 전달하는 매개 역할을 수행한다. 즉, 운전자에 의하여 변속 레버를 통해 전달된 회전력은 변속 샤프트로 전달되고, 변속 샤프트와 결합되는 허브(330)를 통해 로터(310)로 전달됨으로써 소정의 변속 레인지 변동에 대한 검출이 이루어질 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 허브(330)에는 디텐트 플레이트(600)가 관통 결합될 수 있는데, 디텐트 플레이트(600)는 변속 샤프트의 중심축에 수직한 평면 상에 배치되며 디텐트 플레이트(600)의 외주면에는 변속 디텐트(610)가 형성된다. 변속 디텐트(610)는 변속 디텐트 돌기(미도시)와 맞물리어 소정의 가동력보다 큰 가동력이 제공되지 않는 이상 운전자에 의해 설정된 변속 레이지의 상태를 유지하도록 한다. 이러한 디텐트 플레이트(600)는 변속 샤프트와 일체로 형성되는 방식으로 구성되거나 또는 별도의 구성요소로 형성되어 변속 샤프트에 결합되는 방식으로 구성될 수 있으나, 본 실시예에서는 디텐트 플레이트(600)가 변속 샤프트와 별개의 다른 구성요소로 구성되어 도 2에 도시된 바와 같이 변속 샤프트와 일체로 회전하는 허브(330)에 결합되는 방식으로 구성되었다.

전술한 바와 같이 로터(310)는 중앙부에 길이 방향의 허브 삽입구(311)가 형 성된 원통형상으로 하우징(100) 내부 공간에 변속 샤프트 및 허브(330)와 함께 일체로 회전 가능하게 배치된다. 이와 같이 회전 가능하게 배치된 로터(310)에는 외주면에 마그네트 홀더(320)가 결합되는데, 마그네트 홀더(320)는 도 2에 도시된 바와 같이 일정 구간 원호를 이루는 형상으로 형성되어 로터(310)의 외주면에 원주 방향을 따라 배치되도록 결합된다. 이때, 로터(310)의 외주면에는 마그네트 홀더(320)가 안착될 수 있도록 홀더 지지부(313)가 반경 방향을 따라 단턱지게 형성되며, 홀더 지지부(313)에는 결합돌기(312)가 형성되고 이에 대응하여 마그네트 홀더(320)에는 결합돌기(312)가 삽입 결합될 수 있는 결합홈(321)이 형성된다. 이러한 구조를 통해 마그네트 홀더(320)와 로터(310)는 함께 일체로 회전 가능하도록 결합되는데, 이는 마그네트 홀더(320)가 로터(310)와 일체로 형성되는 방식 또는 별도의 고정구를 사용하여 결합되는 방식 등 다양한 방식으로 변형 가능할 것이다. 또한, 마그네트 홀더(320)에는 도 2에 도시된 바와 같이 후술하는 메인 감지부(400) 및 보조 감지부(500)의 구성을 이루는 메인 마그네트(410) 및 보조 마그네트(510)가 장착될 수 있다.

한편, 이와 같이 회전 가능하게 하우징(100) 내부에 장착되는 로터(310)에 대해 보다 원활한 회전을 허용하기 위해 경우에 따라 로터 링(340)이 더 구비될 수도 있다. 로터 링(340)은 로터(310) 및 하우징(100)의 내측면과 접하도록 하우징(100) 내부에 장착되는데, 이를 위해 하우징 커버(110)의 내측에는 커버 로터 링 장착부(114)가 형성되고 하우징 바디(120)의 내측에는 바디 로터 링 장착부(124)가 형성된다. 즉, 커버 로터 링 장착부(114)와 바디 로터 링 장착부(124)는 서로 대응 되도록 배치되는데, 각각의 커버 로터 링 장착부(114)와 바디 로터 링 장착부(124)에는 로터 링(340)이 배치되어 하우징(100) 내부에서의 로터(310)의 원활한 회전을 허용한다. 또한, 로터 링(340)은 양단에 쌍을 이루며 배치되어 외부로부터 이물질의 유입을 불허하거나 최소화시킬 뿐만 아니라, 방수 기능 및 실링 기능을 구비하여 유체가 외부로부터 유입되어 비접촉 변속 감지 유니트의 내부에서 전기적 신호의 오작동 또는 불량 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트에는 메인 감지부(400)와 보조 감지부(500)가 구비되는데, 메인 감지부(400)는 로터부(300)와 일체로 회전하는 메인 마그네트(410)와, 메인 마그네트(410)와 일정 간극 유지되도록 이격되게 고정 배치되는 메인 감지센서(420)를 포함하여, 메인 마그네트(410)에 의한 자기장 변화를 측정하여 로터부(300)의 회전 상태를 감지한다. 또한, 보조 감지부(500)는 이러한 메인 감지부(400)를 보조하기 위한 구성으로, 로터부(300)의 회전 상태가 사전 설정된 특정 구간에 해당되는 여부를 감지하도록 로터부(300)의 특정 회전 상태에서 온/오프 방식으로 동작하는 방식으로 구성된다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트는 이와 같이 메인 마그네트(410)와 메인 감지센서(420)가 서로 이격되게 배치되는 비접촉 방식으로 구성되고 자기력 측정에 의해 로터부(300)의 다양한 회전 상태가 감지되기 때문에, 종래 기술에 의한 접점 접촉 방식에서 발생할 수 있는 마모, 파손 또는 접촉 불량과 같은 문제가 발생되지 않아 내구성이 향상되고 다양하고 정밀한 변속 레인지의 감지가 가능한 구조이다. 또한, 보조 감지부(500)에 의해 로터부(300)의 특정 회전 상태가 감지되기 때문에, 사용자의 필요에 따라 특정 변속 레인지에 해당되는지 여부를 더욱 정밀하고 정확하게 감지해낼 수 있는 구조이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 감지부(400)와 보조 감지부(500)의 구성에 대해 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 감지부의 구성을 개념적으로 간략하게 도시하기 위해 도 4의 "B-B"선을 따라 취한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시에에 따른 메인 감지부의 구성을 개념적으로 간략하게 도시하기 위해 도 4의 "B-B"선을 따라 취한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 감지부의 선형 전기적 신호를 도시한 도면이고, 도 8은 변속 레인지에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 마그네트의 회전 상태를 개념적으로 도시한 도면이다.

메인 감지부(400)는 하우징(100)의 내부 공간에 배치되어 로터(310)의 회전 상태를 감지하는데, 이에 따라 운전자에 의해 선택된 변속 레인지가 어느 것인지를 감지하고 감지된 신호를 TCU 등의 전기 장치로 전송한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 감지부(400)는 자기 감지 구조를 취하여 비접촉식 감지 구조를 이룬다. 메인 감지부(400)는 메인 마그네트(410)와 메인 감지센서(420)를 포함하여 구성되는데, 메인 감지센서(420)는 리니어 홀 센서(linear hall sensor)로 구현되어 메인 마그네트(410)에 의하여 발생되는 자기력을 감지하고 근접 여부에 따라 변화되는 선형 전압 신호를 출력할 수 있으며, 메인 마그네트(410)는 로터부(300)와 함께 회전함으로써 운전자에 의하여 변화된 변속 레인지에 따른 자기장 변화를 생성한다.

메인 마그네트(410)는 로터부(300)의 마그네트 홀더(320)에 결합 장착되는 데, 마그네트 홀더(320)의 외주면에 도 2에 도시된 바와 같이 메인 마그네트 삽입홈(322)이 원주 방향을 따라 길게 연장 형성되고, 이러한 메인 마그네트 삽입홈(322)에 메인 마그네트(410)가 삽입 장착된다. 메인 마그네트(410)는 접착제와 같은 접착 수단을 통해 메인 마그네트 삽입홈(322)에 접착되는 방식으로 장착될 수도 있고, 또는 볼트와 같은 별도의 고정구를 통해 결합되는 방식으로 장착될 수도 있으며, 다양하게 변형 가능할 것이다.

메인 감지센서(420)는 인쇄회로기판(200) 상에 배치되는데, 메인 감지센서(420)는 메인 마그네트(410)로부터 이격 배치되는 구조를 취함으로써 로터(310)의 회전시 메인 마그네트(410)와 일정한 간극을 유지하여 회전시 발생하는 간섭이 배제되도록 배치되는 구성을 취한다. 메인 감지센서(420)는 변속 샤프트의 회전력에 의하여 허브(330)를 통한 로터(310)의 회전시 함께 회전하는 메인 마그네트(410)의 자기장의 변화에 의하여 발생되는 전기적 신호의 변동을 인쇄회로기판(200) 및 와이어 하니스를 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 일 실시예에 따른 메인 마그네트(410)는 도 5에 도시된 바와 같이 복수개의 자석(411,412,413)이 서로 인접하게 배치되는 형태로 구성될 수 있으며, 인접하는 자석은 서로 다른 극성을 갖도록 다극 착자화되는 형태로 구성될 수 있다. 즉, 메인 마그네트(410)는 도 5에 도시된 바와 같이 N극성을 갖는 자석(411,413)과 S극성을 갖는 자석(412)을 포함하는데, S극성 자석(412)이 N극성 자 석(413) 사이에 배치됨으로써, 복수개의 자석이 서로 인접하는 자석과 서로 다른 극성을 갖도록 배치된다.

좀 더 자세히 살펴보면, 본 실시예에 따른 메인 마그네트(410)는 3극 착자 구성을 갖는데, 각각의 자석(411,412,413)은 도 5의 평면 상의 중심 O를 기준으로 동심원 상에 배치된다. 동심원 상에 배치되는 각각의 자석(411,412,413)은 서로 소정의 사이각을 가지며 원호를 이루도록 배치되는데, 이들의 사이각 및 개수는 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 메인 마그네트(410)의 극성을 감지하는 메인 감지센서(420)는 두 개 이상이 구비되는데, 본 실시예에서 메인 감지센서(420)는 두 개가 구비되는 경우에 대하여 기술한다. 메인 감지센서(420)는 두 개가 구비되는데, 두 개의 메인 감지센서(420)는 각각 서로 다른 극성, 즉 도면 부호 421로 지시되는 메인 감지센서(421)는 N극성을 감지하고 도면 부호 422으로 지시되는 메인 감지센서(422)는 S극성을 감지하도록 구성된다. 메인 감지센서(420)는 사전 설정된 위치에 배치되어 로터(310)가 회전하는 경우 함께 회전하는 메인 마그네트(410)의 자기장 변화를 통하여 전기적 신호의 변화를 생성하고 이를 TCU와 같은 제어부 등으로 전달한다.

여기서 메인 감지센서(420)가 배치되는 사전 설정된 위치는 메인 마그네트(410)가 장착된 로터(310)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 5에는 "L" 상태에서의 메인 마그네트(410)와 메인 감지센서(420)의 배치 관계가 도시되는데, 메인 마그네트(410)는 시계 방향으 로 소정의 각도 α만큼 회동 가능하다. "L" 상태에서 메인 마그네트(410)의 S극성 및 N극성 자석(412,413)에 대한 대략적인 접촉 경계가 배치되는 선 O-Os 상에는 "S"극성을 감지하는 메인 감지센서(422)가 배치되고, S극성 및 N극성 자석(411,412)에 대한 대략적인 접촉 경계가 배치되는 선 O-OL 상에는 "N"극성을 감지하는 메인 감지센서(421)가 배치된다. 운전자에 의해 선택된 변속 레인지가 "P"이고 로터(310)가 각도 α만큼 회동하는 경우, 메인 마그네트(410)의 N극성 및 S극성 자석(412,413)의 접촉 경계는 대략 선 O-OL에 근접하게 되는데, 이때 "N"극성을 감지하는 메인 감지센서(421)는 선 O-OL 상에 배치됨으로써, 도면 부호 413으로 지시되는 N극성 자석(413)의 근접 여부를 감지한다. 또한 동시에 "S"극성을 감지하는 메인 감지센서(422)는 선 O-Os 상에 배치되어 도면 부호 412로 지시되는 S극성 자석(412)이 멀어짐을 감지한다.

한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 메인 마그네트(410)는 도 6에 도시된 바와 같이 2개의 자석이 서로 인접하게 배치되는 형태로 구성될 수 있으며, 2개의 자석(411,412)은 각각 N극성과 S극성을 갖고 도 6의 평면상의 중심 O를 기준으로 동심원 상에 배치된다. 또한 이러한 메인 마그네트(410)의 극성을 감지하는 메인 감지센서(420)는 도 6에 도시된 바와 같이 2개가 구비될 수 있는데, 도면 부호 423으로 지시되는 메인 감지센서(423)는 S극성을 감지하고, 도면 부호 424로 지시되는 메인 감지센서(424)는 N극성을 감지하도록 구성될 수 있다. 따라서, 도 5에서 설명한 바와 같이 메인 마그네트(410)가 α각도만큼 회동하며, 예를 들어 메인 마그네트(410)가 시계 방향으로 회전하는 경우, S극성을 감지하는 메인 감지센 서(423)는 S극성 자석(412)의 근접됨을 감지하고 이와 동시에 N극성을 감지하는 메인 감지센서(424)는 N극성 자석(411)이 멀어짐을 감지한다. 이와 같이 구성된 메인 감지센서(420:423,424)는 후술할 도 7의 출력 선도와 같이 각각 비례적으로 증가하거나 또는 비례적으로 감소하는 선형적인 출력 변화를 갖도록 구성되는데, 이는 이들 메인 감지센서(420:423,424)에 대한 변수들을 변경하는 방식으로 프로그램화되어 구현될 수 있으며, 이러한 방식은 홀 센서에 대한 공지된 기술에 해당되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 각각의 메인 감지센서(421,422,423,424)가 감지하여 출력하는 선형 전기적 신호가 도 7에 도시되는데, 상이한 극성의 자석 접촉 경계 선상에 배치되며 또한 서로 다른 극성을 감지하는 메인 감지센서는 서로 반대되는 전압 출력 신호를 생성함으로써 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 메인 감지센서(420)의 출력 변화가 도시되고, 도 8에는 P,R,N,D,L 등의 변속 레인지에 대한 로터의 회전에 따른 메인 마그네트(410)의 회전 위치 상태가 개념적으로 도시된다. 로터(310)는 기준선인 O-OA의 기준점 OA가 Os로부터 각각의 변속 레인지에 대한 위치인 Op,OR,ON.OD,OL 등의 위치로 변동하는 각도만큼 동일하게 회전하며, 이에 따라 로터(310)와 일체로 회전하는 메인 마그네트(410) 또한 로터(310)와 동일한 각도만큼 회전하게 된다. 이러한 메인 마그네트(410)의 회전에 따라 자기장의 변화가 발생하 고 자기장의 변화에 의해 메인 감지센서(420:421,422,423,424)에서는 전술한 바와 같이 선형적으로 변화하는 출력값이 발생된다.

도 7에 도시된 선 L1은 도 5에 도시된 N극성을 감지하는 메인 감지센서(421)에 대한 출력 선도를 나타내고 선 L2는 S극성을 감지하는 메인 감지센서(422)에 대한 출력 선도를 나타낸다. 또한 마찬가지로 선 L1은 도 6에 도시된 S극성을 감지하는 메인 감지센서(423)에 대한 출력 선도를 나타내고 선 L2는 N극성을 감지하는 메인 감지센서(424)에 대한 출력 선도를 나타낸다.

이들 메인 감지센서(420:421,422,423,424)는 선형 센서로 구현되므로 이들의 출력 선도 L1, L2도 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 도면 부호 421 및 423으로 지시되는 메인 감지센서(421,423)는 각각 V0~V1, V1~V2, V3~V4, V4~VT의 범위의 전압값이 출력된다. 또한, 도면 부호 422 및 424로 지시되는 메인 감지센서(422,424)는 상기 변속 레인지 변화에 대하여 VT~V4, V4~V3, V3~V2, V2~V1의 범위 내의 전압값이 출력된다. 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 제어가 수행된다.

즉, TCU에는 사전 설정되어 저장된 전압 기준값이 존재하고, 저장된 전압 기준값과 메인 감지센서로부터 입력되는 감지 신호를 비교한다. 그런 후, TCU는 메인 감지센서로부터 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 메인 감지센서로부터 입력되는 복수개의 입력값에 대하여 각각 사전 설정된 저장값과 비교되는 비교 단계가 수행되는데, 이때 각각의 비교 단계에서 얻어진 결과를 통해 판단되는 변속 레인지들이 동일한 값을 가지는 경우, TCU는 판단 단계에서 판단된 변속 레인지가 운전자에 의하여 선택된 현재의 변속 레인지라고 판단한다. 반면, 각각의 비교 단계에서 얻어진 결과를 통해 판단되는 변속 레인지들이 다른 값을 가지는 경우에는 TCU는 전 단계에서의 변속 레인지가 현재에도 유지된다고 판단하고, 이에 따라 트랜스미션을 제어할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트는 메인 감지부(400)를 통해 비접촉 방식으로 정확한 변속 레인지를 검출할 수 있는 구조이다. 이에 더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지기는 특정 변속 레인지에 대한 더욱 정밀한 검출을 위해 전술한 바와 같이 보조 감지부(500)가 더 구비된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 감지부의 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작상태도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 마그네트와 보조 감지센서의 동작 상태를 간략하게 나타내기 위해 도 9의 "C-C"선을 따라 취한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 감지센서의 출력상태를 나타내는 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 스위치의 동작 상태를 간략하게 나타내기 위해 도 9의 "D-D"선 및 "E-E"선을 따라 취한 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보조 감지부(500)는 전술한 바와 같이 하우징(100)의 내부 공간에 배치되어 로터부(300)의 회전 상태가 사전 설정된 특정 구간에 해당되는지 여부를 감지하도록 로터부(300)의 특정 회전 상태에서 온/오프 방식으로 동작하는데, 이에 따라 운전자의 조작에 의해 선택된 변속 레인지가 사전 설정된 변속 레인지에 해당되는지 아닌지 여부를 감지하고 감지된 신호를 TCU 등의 전기장치로 전송한다. 보조 감지부(500)의 이러한 기능 및 동작을 수행하기 위한 구성은 다양하게 실시될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따라 도 9에 도시된 바와 같이 보조 마그네트(510)와 보조 감지센서(520)를 포함하여 구성될 수 있다.

보조 마그네트(510)는 로터부(300)에 장착되어 로터부(300)와 일체로 회전하도록 고정 결합되고, 보조 감지센서(520)는 보조 마그네트(510)의 회전시에 보조 마그네트(510)와 일정 간극이 유지되도록 이격되게 인쇄회로기판(200)에 고정 장착되어 보조 마그네트(510)에 대한 특정 구간의 위치를 감지한다.

보조 마그네트(510)는 본 발명의 일 실시예에 따라 로터부(300)의 마그네트 홀더(320)에 장착될 수 있는데, 도 2에 도시된 바와 같이 마그네트 홀더(320)에 보조 마그네트 삽입구(323)가 형성되고 이러한 보조 마그네트 삽입구(323)에 보조 마그네트(510)가 삽입되는 방식으로 장착될 수 있다. 보조 마그네트(510)가 보조 마그네트 삽입구(323)에 장착되는 방식은 접착 또는 볼팅 결합 등 다양한 방식이 가능할 것이다. 한편, 보조 마그네트(510)는 본 발명의 일 실시예에 따라 자기장을 생성하는 자석(511,512)을 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 자석은 중립 레인지 및 주차 레인지 상태가 감지될 수 있도록 동일한 2개의 자석(511,512)으로 구성될 수 있다.

보조 감지센서(520)는 인쇄회로기판(200) 상에 배치되는데, 보조 마그네트(510)로부터 이격 배치되는 구조를 취함으로써 로터부(300)의 회전시 메인 마그네트(410)와 일정한 간극을 유지하여 회전시 발생하는 간섭이 배제되도록 배치되는 구성을 취한다. 보조 감지센서(520)는 스레시홀드 홀 센서(threshold hall sensor)로 구성되어 보조 마그네트(510)에 의해 발생되는 자기력을 감지하고, 감지된 자기력의 세기가 일정 크기 이상이면 온 신호를 일정 크기 이하이면 오프 신호를 생성하는 방식으로 동작한다.

즉, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(200)에 장착된 보조 감지센서(520)가 고정 위치에 고정되고 로터부(300)에 장착된 보조 마그네트(510)가 사용자의 변속 레버 조작에 따라 회전하게 되는데, 이때, 보조 감지센서(520)와 보조 마그네트(510)는 상하 방향으로 일정 간격 이격되게 배치되고 보조 마그네트(510)가 회전하며 보조 감지센서(520)와 동일한 수직선상에 배치되는지 여부에 따라 보조 감지센서(520)는 온 오프 신호를 생성한다.

다시 말하면, 도 9 및 도 10의 (a) 내지 (e)에 도시된 바와 같이 보조 마그네트(510)는 시계 방향으로 회전하며 도 9 및 도 10의 (a)에서 (e) 상태로 회전하며 변속 레인지가 L 레인지에서 D, N, R, P 레인지 상태로 변화하게 된다. 이 경우 L 레인지 상태에서부터 보조 마그네트(510)가 로터부(300)와 함께 일체로 회전하며 보조 감지센서(520)와 동일 수직선상으로 이동하며, N 레인지 상태에서 1개의 자석(511)이 보조 감지센서(520)와 동일 수직선상에 위치하고 P 레인지 상태에서 나 머지 1개의 자석(512)이 보조 감지센서(520)와 동일 수직선상에 위치하도록 구성된다. 이에 따라 보조 감지센서(520)는 차량의 변속 레인지가 N 레인지 및 P 레인지 상태에 해당되는 구간에서 도 11에 도시된 바와 같이 온 신호를 생성하고 R, D, L 레인지 구간에서는 오프 신호를 생성한다. 이러한 신호는 인쇄회로기판(200) 및 와이어 하니스를 통해 TCU와 같은 제어부로 전달된다.

한편, 이상에서 설명한 보조 마그네트(510)와 보조 감지센서(520)는 다양한 형태로 변경 가능하며, 예를 들어 보조 마그네트(510)는 마그네트 홀더(320)에 장착되는 1개의 자석으로 구성되고 보조 감지센서(520)는 이러한 보조 마그네트(510)를 각각 감지할 수 있도록 인쇄회로기판에 원주 방향을 따라 이격되게 배치된 2개의 스레시홀드 홀 센서로 구성될 수도 있으며, 이외에도 보조 마그네트(510) 및 보조 감지센서(520)의 수량 및 위치는 다양한 형태로 변경 가능할 것이다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트는 먼저 메인 감지부(400)를 통해 차량의 변속 레인지 상태를 파악하고 동시에 전술한 보조 마그네트(510) 및 보조 감지센서(520)를 통해 변속 레인지가 특정 구간(이상에서는 특정 구간에 대해 중립(N) 및 주차(P) 레인지 구간으로 설명하였음)에 해당되는지 추가적으로 감지하는 구조를 갖는다. 따라서, 메인 감지부(400)의 오작동 및 고장 등에 의해 차량의 변속 레인지 상태가 부정확하게 감지되더라도 보조 감지부(500)에 의해 다시 한번 특정 변속 레인지에 해당되는지 여부가 확인될 수 있으므로 더욱 정확하게 변속 레인지를 감지할 수 있다. 즉, TCU와 같은 제어부는 메인 감지부(400)에 의해 감지된 변속 레인지가 보조 감지부(500)에 의해 확인 감지된 특정 변속 레인지에 해당되는 경우에만, 현재의 변속 레인지를 사전 설정된 특정 변속 레인지라고 판단하여 차량 시스템을 제어할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 보조 감지부(500)는 도 9 및 도 12에 도시된 바와 같이 특정 구간에서 작동하도록 형성된 마이크로 스위치(530)를 이용하여 구성될 수도 있을 것이다.

이러한 보조 감지부(500)는 로터부(300)의 회전 상태가 특정 구간에 해당되는지 여부를 감지하도록 로터부(300)가 특정 구간으로 회전하는 경우에 작동하는 마이크로 스위치(530)와, 이러한 마이크로 스위치(530)가 누름 동작에 의해 작동하도록 로터부(300)의 특정 구간에 돌출 형성되는 누름 돌기부(540)를 포함하여 구성될 수 있다.

로터부(300)에는 도 12에 도시된 바와 같이 외주면의 원주 방향을 따라 특정 구간에 외측 방향으로 돌출된 누름 돌기부(540)가 형성되는데, 이러한 누름 돌기부(540)가 형성되지 않는 구간에서는 누름 돌기부(540)에 대응하여 내측 방향으로 오목한 함몰부(313)가 형성될 수도 있을 것이다. 또한, 마이크로 스위치(530)는 인쇄회로기판(200)에 고정 장착되어 로터부(300)가 특정 구간으로 회전함에 따라 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 이러한 누름 돌기부(540)에 의해 가압되며 작동하게 되고, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 함몰부(314)에 의해 가압 해제되며 작동 해제된다.

따라서, 이러한 마이크로 스위치(530)가 차량의 특정 변속 레인지에서만 동작할 수 있도록 누름 돌기부(540)의 형성 구간은 사용자의 필요에 따라 특정 레인 지 구간에 적합하게 형성될 수 있을 것이다. 즉, 도 9 및 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 이러한 보조 감지부(500)가 감지할 수 있는 특정 변속 레인지는 전술한 바와 마찬가지로 중립 레인지 및 주차 레인지 구간에서 마이크로 스위치(530)가 작동할 수 있도록 이에 대응하여 누름 돌기부(540)가 2개 형성될 수 있으며, 또는 그 이상 형성될 수 있을 것이다.

이와 같이 동작하는 마이크로 스위치(530)의 작동에 의해 생성되는 온 오프 신호는 전술한 바와 마찬가지로 인쇄회로기판(200) 및 와이어 하니스를 통해 TCU와 같은 제어부로 전달되며, 이에 따라 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트는 전술한 바와 마찬가지로 메인 감지부(400)에 의한 차량의 변속 레인지 상태가 감지되는 것에 더하여 추가적으로 차량의 변속 레인지가 특정 구간에 해당되는지 여부가 감지되는 구조이다.

한편, 이와 같은 누름 돌기부(540) 및 마이크로 스위치(530)는 전술한 보조 마그네트(510) 및 보조 감지센서(520)와 함께 로터부(300) 및 인쇄회로기판(200)에 구비될 수 있으며, 이에 따라 차량의 변속 레인지가 특정 구간에 해당되는지 여부는 이러한 2가지 방식의 보조 감지부(500)에 의해 좀 더 정확하게 파악될 수 있을 것이다.

도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 보조 감지부의 구성을 나타내기 위해 간략하게 도시한 부분적인 분해사시도이고, 도 14는 도 13에 도시된 보조 감지부의 동작 상태를 개념적으로 설명하기 위해 간략하게 도시한 동작 상태도이다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 보조 감지부(500)는 도 13에 도시된 바와 같이 로터부(300)에 장착되어 일체로 회전하는 무빙 컨택터(550)와, 로터부(300)가 특정 구간으로 회전함에 따라 상기 무빙 컨택터(550)와 접촉하며 신호를 생성하도록 인쇄회로기판(200)에 고정 형성되는 접점부(560,560')를 포함하여 구성된다.

무빙 컨택터(550)는 로터부(300)와 일체로 회전할 수 있도록 도 13에 도시된 바와 같이 로터(310)에 장착될 수도 있으며 또는 로터(310)에 결합되는 마그네트 홀더(320)에 장착될 수도 있다. 무빙 컨택터(550)는 인쇄회로기판(200)에 접촉될 수 있도록 도 13에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(200) 측인 상향으로 경사지게 형성되고, 탄성력에 의해 인쇄회로기판(200) 측인 상향으로 탄성 편의되게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 인쇄회로기판(200)과 접촉하는 끝단부에는 한 쌍의 가동접점(551)이 형성된다.

인쇄회로기판(200)에 형성된 접점부(560,560')는 하나 이상 다수개 형성될 수 있는데, 본 실시예에서는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 2개의 접점부(560,560')가 인쇄회로기판(200)에 고정 형성되는 것으로 구성된다. 이러한 각각의 접점부(560,560')는 무빙 컨택터(550)의 가동접점(551)이 접촉되도록 이에 대응되는 위치에 한 쌍의 고정접점(561)이 각각 형성되는 형태로 형성된다. 따라서, 무빙 컨택터(550)의 한 쌍의 가동접점(551)이 접점부(560,560')의 각 한 쌍의 고정접점(561,561')에 접촉됨에 따라 각 한 쌍의 고정접점(561,561')이 서로 전기적으로 연결되어 신호를 생성하는 방식으로 구성된다. 이때, 다수개의 접점부(560,560')는 사용자의 필요에 따라 감지할 대상의 변속 레인지 구간에 대응하여 다수개 형성될 수 있는데, 이는 무빙 컨택터(550)의 회전 경로를 따라 서로 일정 간격 이격되는 형태로 형성될 수 있다.

예를 들면, 무빙 컨택터(550)의 회전 경로를 따라 일정 간격 이격되게 2개 형성되어 각각의 접점부(560,560')에 의해 생성되는 신호가 각각 중립 레인지 및 주차 레인지를 감지할 수 있도록 형성될 수 있다. 도 14에 도시된 예를 중심으로 살펴보면, 도 14의 (a)에서부터 (e)로 갈수록 로터부(300) 및 무빙 컨택터(550)가 시계 방향으로 회전하며 (c) 상태인 N 레인지 상태에서 무빙 컨택터(550)의 가동접점(551)이 1개의 접점부(561)의 고정접점(561)에 접촉하며 신호를 발생하고, 다시 무빙 컨택터(550)가 시계 방향으로 회전하며 접촉 해제된다. 이후 계속 회전하며 P 레인지 상태에서 무빙 컨택터(550)의 가동접점(551)은 나머지 접접부(560')의 고정접점(560')에 접촉하며 신호를 발생한다.

따라서, 이러한 구성에 따라 본 실시예에서의 보조 감지부(500)는 전술한 바와 마찬가지로 차량의 변속 레인지의 상태가 중립 레인지 및 주차 레인지인지 여부를 감지하고, 이러한 신호를 인쇄회로기판(200) 및 와이어 하니스를 통해 TCU와 같은 제어부로 전달한다. 또한, 이와 같은 보조 감지부(500)를 포함하는 비접촉 변속 감지 유니트는 전술한 바와 마찬가지로 메인 감지부(400)에 의한 차량의 변속 레인지 상태가 감지되는 것에 더하여 추가적으로 차량의 변속 레인지가 특정 구간에 해당되는지 여부가 감지되는 구조이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으 로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트를 간략하게 도시한 사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트의 구조를 간략하게 도시한 분해사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 변속 감지 유니트의 개략적인 평면도,

도 4는 도 3의 "A-A"선을 따라 취한 단면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 감지부의 구성을 개념적으로 간략하게 도시하기 위해 도 4의 "B-B"선을 따라 취한 단면도,

도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 메인 감지부의 구성을 개념적으로 간략하게 도시하기 위해 도 4의 "B-B"선을 따라 취한 단면도,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 감지부의 선형 전기적 신호를 도시한 도면,

도 8은 변속 레인지에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 마그네트의 회전 상태를 개념적으로 도시한 도면,

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 감지부의 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작상태도,

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 마그네트와 보조 감지센서의 동작 상태를 간략하게 나타내기 위해 도 9의 "C-C"선을 따라 취한 단면도,

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 감지센서의 출력상태를 나타내는 도면,

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 스위치의 동작 상태를 간략하게 나타내기 위해 도 9의 "D-D"선 및 "E-E"선을 따라 취한 단면도,

도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 보조 감지부의 구성을 나타내기 위해 간략하게 도시한 부분적인 분해사시도,

도 14는 도 13에 도시된 보조 감지부의 동작 상태를 개념적으로 설명하기 위해 간략하게 도시한 동작 상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 하우징 200: 인쇄회로기판

300: 로터부 400: 메인 감지부

500: 보조 감지부 600: 디텐트 플레이트

Claims (12)

1. 변속 레버의 조작에 의한 변속 샤프트의 회전 운동에 따라 변속 레인지를 감지하는 비접촉 변속 감지 유니트에 있어서,

   하우징;

   상기 하우징의 내부에 배치되고 차량의 TCU와 전기적 소통을 이루는 인쇄회로기판;

   상기 하우징의 내부에 배치되고 상기 변속 샤프트와 연동하여 회전하는 로터부;

   상기 로터부와 일체로 회전하는 메인 마그네트와, 상기 메인 마그네트와 일정 간극이 유지되도록 이격되게 고정 배치되는 메인 감지센서를 구비하고, 상기 메인 마그네트에 의한 자기장 변화를 측정하여 상기 로터부의 회전 상태를 감지하는 메인 감지부; 및

   상기 로터부의 회전 상태가 사전 설정된 특정 구간에 해당되는지 여부를 감지하도록 상기 로터부의 회전 상태에 따라 온/오프 방식으로 동작하는 보조 감지부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 메인 마그네트는 상호 인접하는 자석이 서로 다른 극성을 갖는 형태로 다극 착자화되는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 메인 감지센서는 서로 상이한 극성의 자기장 특성을 감지하는 2개의 리니어 홀 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 로터부의 사전 설정된 특정 회전 구간은 주차 레인지 또는 중립 레인지 구간 중 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 보조 감지부는

   상기 로터부에 장착되어 일체로 회전하는 보조 마그네트와, 상기 보조 마그네트와 일정 간극이 유지되도록 이격되게 상기 인쇄회로기판에 고정 장착되는 보조 감지센서를 포함하고, 상기 보조 감지센서는 상기 보조 마그네트에 대한 특정 구간의 위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 보조 마그네트는 상기 로터부에 원주 방향을 따라 이격되게 배치되는 2개의 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 보조 감지센서는 1개의 스레시홀드 홀 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 보조 마그네트는 상기 로터부에 장착되는 1개의 자석으로 구성되고, 상기 보조 감지센서는 상기 인쇄회로기판에 원주 방향으로 이격되게 배치되는 2개의 스레시홀드 홀 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 보조 감지부는

   상기 로터부의 외주면에 원주 방향을 따라 특정 구간에 돌출 형성된 누름 돌 기부와, 상기 로터부가 특정 구간으로 회전함에 따라 상기 누름 돌기부에 의해 가압되며 작동하도록 상기 인쇄회로기판에 고정 장착된 마이크로 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 누름 돌기부는 상기 로터부의 외주면에 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 보조 감지부는

    상기 로터부에 장착되어 일체로 회전하는 무빙 컨택터와, 상기 로터부가 특정 구간으로 회전함에 따라 상기 무빙 컨택터와 접촉하며 신호를 생성하도록 상기 인쇄회로기판에 고정 형성되는 접점부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 접점부는 상기 무빙 컨택터의 회전 경로를 따라 적어도 하나 이상 형성 되는 것을 특징으로 하는 비접촉 변속 감지 유니트.

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