KR20120139881A

KR20120139881A - 다이얼형 무패턴 시프트 장치

Info

Publication number: KR20120139881A
Application number: KR1020110059403A
Authority: KR
Inventors: 김동원
Original assignee: 경창산업주식회사
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2012-12-28

Abstract

본 발명에 의한, 차량의 변속 모드 선택을 위한 다이얼형 시프트 장치는, (1)각각의 변속 모드 위치를 포함하는 제1 변속 경로를 따라 제자리 회전이 가능하고 각각의 변속 모드 위치에서 변속 모드 결정을 위해 눌려질 수 있는 노브와, (2) 상기 노브가 위치하는 각각의 변속 모드 위치를 검지하여 잠정적 변속 모드로 하는 제1 센서와, (3)상기 노브가 눌려지는 것을 검지하여 해당 변속 모드를 변속 모드로 결정하게 하는 제2 센서를 포함한다.

Description

다이얼형 무패턴 시프트 장치{Dial-type Shift Device With Free Pattern}

본 발명은, 차량의 변속단을 운전자가 선택하여 변속기로 전송하는 시프트 장치에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 다이얼과 같이 돌려서 변속 모드를 선택할 수 있고 패턴 경로가 자유로운 다이얼형 무패턴 시프트 장치에 관한 것이다.

자동 변속기를 탑재하는 차량의 운전석에는, 자동 변속기의 변속 모드를 조정하는 시프트 레버 조립체가 장착된다. 종래의 통상적인 시프트 레버 조립체는 운전석의 측면에 막대기 형태로 돌출한 레버와, 레버가 움직이며 선택할 수 있는 변속 모드가 표시된 플레이트를 포함하고, 플레이트에는 레버가 움직일 수 있는 경로가 형성되어 있다. 변속 모드에 따라서 브레이크를 밟아야지 다른 변속 모드로 변속할 수 있는 시프트록 장치가 추가되거나, 의도하지 않은 변속 모드 전환을 방지하기 위한 장치 예를 들어 레버 단부의 노브에 변속 모드 전환을 위한 버튼 또는 지그재그 형태의 게이트형 변속 경로가 제공되기도 한다.

최근에는 운전석에서 시프트 장치가 차지하는 공간을 줄이기 위해 다이얼형 시프트 장치가 개발되어 장착되고 있는데, 이 다이얼형 시프트 장치에서는, 운전자가 노브를 돌려서 원하는 변속 모드를 선택할 수 있도록 하며, 종래의 레버와 달리 높이가 낮기 때문에 운전석에서 차지하는 공간이 획기적으로 줄어든다.

본 발명은, 새로운 형태의 다이얼형 시프트 장치를 제공하는 것으로 목적으로 하며, 노브를 돌려 정해진 변속 패턴을 순차적으로 따라서 변속 모드를 선택하는 종래의 다이얼형 시프트 장치와 달리, 현재 모드와 원하는 변속 모드 사이의 변속 모드를 거치지 않고 변속이 가능한 다이얼형 시프트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 제1 변속 경로 상의 변속 모드 위치는 동일한 변속 모드에 대해 복수 개 제공될 수 있다.

본 발명에 의한 다이얼형 시프트 장치의 좀 더 구체적인 실시예에 의하면, (1) 제1 절도감 제공부를 포함하는 베이스 브라켓과, (2) 상기 베이스 브라켓에 고정되며 각 변속 모드 위치를 검지할 수 있는 복수 개의 제1 센서가 배치되는 환형 센서 프레임, (3) 상기 환형 센서 프레임을 통과하는 회전축이 하측에 제공되며 상기 회전축을 중심으로 제자리 회전하고, 상기 환형 센서 프레임에 대해서 상측 제한 위치와 하측 제한 위치 사이에서 상하 이동이 가능하게 제공되는 노브와, (4) 상기 노브와 함께 회전하며 상기 제1 절도감 제공부에 상보적으로 작용하여 절도감을 부여하는 제2 절도감 제공부를 포함하는 회전체와, (5)상기 노브가 제자리 회전하여 선택한 변속 모드를 표시하는 변속 모드 위치 표시부와, (6) 상기 선택한 변속 모드 위치에서 상기 노브가 상측 제한 위치로부터 하측 제한 위치로 이동하는 것을 검지하여 제어부로 전송하여 변속 모드를 결정하게 하는 제2 센서를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 노브에는 제1 걸림부가 제공되며, 상기 제1 걸림부에 걸려서 소정의 변속 모드에서 상기 노브의 회전을 금지시키는 제2 걸림부를 포함하는 시프트록 장치를 더 포함한다. 그리고 상기 시프트록 장치는 브레이크 작동 신호가 검지될 때 상기 제2 걸림부를 동작시켜 상기 제1 걸림부와의 걸림 상태를 해제시킨다.

또한, 상기 제1 걸림부는 상기 노브의 내측에서 둘레를 따라 복수 개 제공되며, 상기 제1 걸림부에 걸려서 소정의 변속 모드에서 상기 노브의 회전을 금지시키는 제3 걸림부를 포함하는 속도 연동 잠금 장치를 더 포함할 수도 있다. 상기 속도 연동 잠금 장치는 소정의 속도 이하 또는 소정의 속도보다 낮은 속도에서 상기 제3 걸림부와 상기 제1 걸림부 사이의 걸림 상태를 해제한다.

상기 제2 센서는, 포토 광센서 또는 온/오프 가능한 접촉식 스위치로 구성할 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예에 의하면 노브의 누름력 또는 반발력을 높이기 위해 상기 회전축에 리턴 스프링을 제공할 수도 있다.

본 발명에 의한 다이얼형 시프트 장치에 의하면, 원하는 변속 모드로 노브(30)를 돌리고 변속 모드를 확인한 후에 노브(30)를 눌러서 해당 변속 모드를 최종 결정하며, 종래와 같이 특정한 변속 패턴(예를 들어, P-R-N-D-3-2-L 등)를 추종할 필요없이 설계자가 원하는 경로로 구성해도 무방하다. 즉 예를 들어, R-N-D-3-2-L-D-P 등으로 구성하는 것도 가능하며, 특정 변속 모드를 복수 개 배치시킨다거나 그 이외의 다양한 방식으로 구성할 수 있다. 이는 노브(30)를 돌리면서 지나가는 변속 모드가 실제로 결정되는 변속 모드가 아니라 단지 잠정적인 위치에 불과하므로 가능하다.

도 1은 본 발명에 의한 다이얼형 시프트 장치의 분해 사시도.
도 2는 디텐트 핀의 길이 방향 단면이 보이도록 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 수직 방향에서 본 단면도.
도 4는 제1 절도감 제공부와 제2 절도감 제공부의 걸림 상태를 도시한 저면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제2 센서가 보이도록 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 제2 센서가 보이도록 도시한 사시도.
도 7은 속도 연동 잠금 장치가 포함된 다이얼형 시프트 장치의 단면도.
도 8은 본 발명의 노브의 아래쪽에서 본 노브 사시도.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 의한 다이얼형 시프트 장치의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 다이얼형 시프트 장치는 베이스 브라켓(10)과, 환형 센서 프레임(20)과, 노브(30)와, 회전체(40)와, 변속 모드 위치 표시부(50)를 포함한다.

베이스 브라켓(10)에는 제1 절도감 제공부(11; 도 4 참조)가 형성되어 있으며, 프레임 고정부(101)가 제공된다. 프레임 고정부(101)는 차량의 프레임(도시되지 않음)에 볼트-너트 결합되어 베이스 브라켓(10)이 차량의 프레임에 고정된다. 베이스 브라켓(10)에는 중공 기둥부(16)가 제공되어 환형 센서 프레임(20)과, 후술하는 노브(30)의 회전축(35)이 삽입된다. 베이스 브라켓(10)의 둘레에는 변속 모드 표시부(50)가 형성되어, 노브(30)가 가리키는 현재의 변속 모드(19) 각각이 표시되어 현재의 변속 모드가 무엇인지 운전자가 알 수 있도록 한다.

베이스 브라켓(10)의 하부에는 바닥부(15)가 제공되어 구성요소들을 지지하는데, 걸림 고정부(155)에 의해 베이스 브라켓(10)의 측벽에 고정된다.

환형 센서 프레임(20)은 베이스 브라켓(10)에 고정되며, 각 변속 모드 위치를 검지할 수 있는 복수 개의 제1 센서(21)가 둘레를 따라서 배치된다. 그리고 환형 센서 프레임(20)에는 예를 들어 LED(22)가 제공되어 각 변속 모드별로 상이하게 발광하도록 할 수 있다. 복수 개의 제1 센서(21), LED(22)의 신호 전송을 위한 커넥터(23)도 제공된다.

노브(30)의 상부에는 화살표와 같은 변속 위치 지시부(300)가 표시되어 있으며, 하단에는 회전축(35)이 제공된다. 그리고 노브(30)의 내측 둘레를 따라서 복수 개의 제1 걸림부(31)가 제공된다.(도 8 참조) 도 8에는 등간격으로 제1 걸림부(31)가 제공되는 것으로 도시되어 있지만, 후술하는 바와 같이 시프트락 및 특정 속도 기준 잠금 상태의 개수 및 설계 사양에 따라서 제1 걸림부(31)의 위치는 적절하게 조정될 수 있다. 회전축(35)의 단부는 서로 평행한 두 개의 암(351, 352)으로 구성된다. 노브(30)의 내측에는 제3 센서(37)가 장착되는 센서 장착부(302)가 형성되어 있다. 노브(30)가 변속 모드 변환을 위해 회전하면 제3 센서(37)의 위치도 변하게 되는데, 제1 센서(21)와 제3 센서(37)의 위치 관계에 따라서 미리 정해진 바에 따라 잠정적 변속 모드가 결정된다. 본 발명의 양호한 실시예에서는 제1 센서(21)는 홀IC이고, 제3 센서(37)는 마그네트(자석; magnet)이다. 노브(30)에는 제2 센서 작동부(303)가 제공된다.

노브(30)의 회전축(35)은 커버(36)를 통과하여 환형 센서 프레임(20)을 지나 중공 기둥부(16)에 삽입된다. 그리고 환형 센서 프레임(20)의 아래쪽에서 회전체(40)를 회전시킬 수 있도록 회전체(40)에 연결된다. 회전체(40)의 중앙 통로에 디텐트 핀(12)이 삽입되며, 디텐트 핀(12)이 삽입되는 중앙 통로의 양쪽에는 틈(123, 124)가 형성되어 있다. 회전체(40)의 상부는 덮개(110)에 의해 씌워진다. 또는 덮개(110)와 회전체(40)를 일체형 구조로 해도 무방하다. 디텐트 핀(12)은 도 2에 도시된 바와 같이 제1 핀(12-1)과, 제1 핀(12-1)에 대해서 슬라이딩 가능하게 결합하는 제2 핀(12-2)과, 제1 핀(12-1)과 제2 핀(12-2) 사이에 제공되는 스프링 부재(121)를 포함한다. 디텐트 핀(12)은 "제2 절도감 제공부"의 역할을 하며, 제1 절도감 제공부(11)와 상보적으로 작용하여 조작자에게 절도감을 부여한다. 본 명세서에서 설명하는 양호한 실시예에서는 제1 절도감 제공부가 그루브로, 제2 절도감 제공부가 디텐트 핀으로 설명되지만 그 반대도 가능하며, 서로 상보적으로 작용하여 절도감을 부여할 수 있는 공지 기술이라면 어느 것을 적용하더라도 무방하다.

노브(30)의 회전축(35)의 암(351, 352)이 회전체(40)의 틈(123, 124)를 통과하여(도 3 참조), 노브(30)가 회전하면 회전체(40)가 따라서 함께 회전할 수 있도록 된다. 그리고 회전축(35)에는 리턴 스프링(도시되지 않음)이 그 둘레에 배치되도록 구성할 수도 있다. 리턴 스프링이 배치되면 노브(30)의 누름력 내지 반발력을 높일 수 있다.

제2 센서(60)는 노브(30)가 눌리는 것을 검지하는 역할을 한다. 제2 센서(60)는 환형 센서 프레임(20)에 제공되는 것이 바람직하지만(도 2 참조), 노브(30)의 눌림을 검지할 수 있는 위치라면 어느 곳에 배치되어도 무방하다. 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서는, 노브(30)의 제2 센서 작동부(303)에 의해 접촉되면 이를 검지하는 센서(60)가 도시되어 있으며, 도 5의 실시예에서는 제2 센서로 누름 스위치 형태가 도시되어 있다. 스위치 본체(61)와 컨택부(62)로 구성되어, 노브(30)가 눌릴 때, 컨택부(62)를 누르게 되어 노브(30)의 누름을 검지할 수 있게 된다. 또 다른 실시예로서, 도 6에 도시된 바와 같이 광센서(63)로 제2 센서를 구성할 수도 있다. 광센서(63)로 구성하면 노브(30)의 제2 센서 작동부(303)가 광센서(63)를 지나는지 여부를 검지하여 노브(30)의 눌림 여부를 검지하여 비접촉식으로 구성하는 것이 가능하다.

본 발명에 의한 다이얼형 시프트 장치에 적용되는 시프트록 장치(71)에 대해서 설명한다. 시프트록 장치(71)는 솔레노이드(solenoid)로 구성되는데 그 작동에 따라서 제2 걸림부(32)가 상하 운동을 한다.(도 3의 B 방향) 제2 걸림부(32)의 단부(320)는 노브(30)의 내측에 형성되어 있는 제1 걸림부(31)에 걸리도록 되어 있다. 시프트록이 설정되어 있는 특정 변속 모드에서, 브레이크 작동 신호가 검지되면 시프트록 장치(71)가 작동하여 제2 걸림부(32)를 아래로 이동시켜, 제1 걸림부(31)와의 걸림 상태를 해제시켜 노브(30)의 회전이 가능하게 한다. 시프트록이 필요없는 다른 변속 모드에서는 시프트록 장치(71)는 제2 걸림부(32)를 아래로 이동한 상태로 유지하여 제1 걸림부(31)에 걸리지 않도록 하고, 시프트록이 필요한 변속 모드 예를 들어 주차단(P)에서 제2 걸림부(32)를 위로 이동시켜 제1 걸림부(31)에 걸리도록 작동한다.

한편, 본 발명에 의한 다이얼형 시프트 장치에는 속도 연동 잠금 장치(72)를 더 포함할 수 있다.(도 7 참조) 속도 연동 잠금 장치(72)는 소정의 속도 이상의 속도(또는 높은 속도)에서는 노브(30)를 돌릴 수 없도록 잠금 상태로 하며, 소정의 속도보다 낮은 속도(또는 이하의 속도)에서는 노브(30)를 돌려서 변속 모드 전환을 할 수 있게 하는 장치로서, 전술한 시프트록 장치(71)처럼 솔레노이드로 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 속도 연동 잠금 장치(72)는 예를 들어 후진단(R)으로의 변속이 소정 속도 이상 또는 그보다 높은 속도에서는 불가하게 하기 위해서 제공된다. 속도 연동 잠금 장치(72)에는 특정 변속 모드에서 특정 속도 이상 또는 특정 속도보다 높은 속도에서 제1 걸림부(31)에 걸릴 수 있는 제3 걸림부(33)가 솔레노이드의 작동에 따라 상하 이동을 할 수 있도록 제공된다.

이하에서는 본 발명에 의한 다이얼형 시프트 장치의 작동에 대해서 설명한다.

운전자는 노브(30)를 잡고 원하는 변속 모드로 돌린다. 노브(30)의 회전에 따라서 노브(30)에 부착되어 있는 마그네트(37)가 회전하게 되고, 변속하고자 하는 모드까지 노브(30)를 돌리면 마그네트(37)는 해당 모드의 제1 센서(21)에 대응하는 위치에 오고, 제1 센서(21)가 이를 검지하여 어떤 변속 모드인지를 결정한다. 그러나 이 변속 모드로 바로 변속이 되는 것이 아니고, 단지 잠정적 변속 모드 상태가 되며, 어떤 잠정적 변속 모드인지가 표시된다. 그 상태에서 노브(30)를 도 2의 A 방향으로 누르면, 노브(30)가 아래로 이동하면서 제2 센서 작동부(303)가 제2 센서(60)와 접촉하여 노브(30)의 누름을 검지한다. 이처럼 제2 센서(60)가 노브(30)의 누름을 검지하면, 그 때의 변속 모드를 확정하여 변속기측에 변속 신호를 전달하게 된다. 즉 노브(30)를 돌려서 원하는 변속 모드에 위치시키고, 그 상태에서 노브(30)를 눌러서 해당 변속 모드를 최종 확정시키는 방식으로 작동된다. 주차단(P)에서 노브(30)를 돌리려면 브레이크를 밟아서 시프트록 장치(71)를 작동시켜 제1 걸림부(31)와 제2 걸림부(32)의 걸림 상태를 해제시켜야 노브(30)를 돌릴 수 있다.

이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되며 전술한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및 수정도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다.

10: 베이스 브라켓
20: 환형 센서 프레임
30: 노브
40: 회전체

Claims

차량의 변속 모드 선택을 위한 다이얼형 시프트 장치에 있어서,
각각의 변속 모드 위치를 포함하는 제1 변속 경로를 따라 제자리 회전이 가능하고 각각의 변속 모드 위치에서 변속 모드 결정을 위해 눌려질 수 있는 노브와,
상기 노브가 위치하는 각각의 변속 모드 위치를 검지하여 잠정적 변속 모드로 하는 제1 센서와,
상기 노브가 눌려지는 것을 검지하여 해당 변속 모드를 변속 모드로 결정하게 하는 제2 센서를 포함하는,
다이얼형 시프트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 변속 경로 상의 변속 모드 위치는 동일한 변속 모드에 대해 복수 개 제공되는,
다이얼형 시프트 장치.
제1 절도감 제공부를 포함하는 베이스 브라켓과,
상기 베이스 브라켓에 고정되며 각 변속 모드 위치를 검지할 수 있는 복수 개의 제1 센서가 배치되는 환형 센서 프레임,
상기 환형 센서 프레임을 통과하는 회전축이 하측에 제공되며 상기 회전축을 중심으로 제자리 회전하고, 상기 환형 센서 프레임에 대해서 상측 제한 위치와 하측 제한 위치 사이에서 상하 이동이 가능하게 제공되는 노브와,
상기 노브와 함께 회전하며 상기 제1 절도감 제공부에 상보적으로 작용하여 절도감을 부여하는 제2 절도감 제공부를 포함하는 회전체와,
상기 노브가 제자리 회전하여 선택한 변속 모드를 표시하는 변속 모드 위치 표시부와,
상기 선택한 변속 모드 위치에서 상기 노브가 상측 제한 위치로부터 하측 제한 위치로 이동하는 것을 검지하여 제어부로 전송하여 변속 모드를 결정하게 하는 제2 센서를 포함하는,
다이얼형 시프트 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 노브에는 제1 걸림부가 제공되며,
상기 제1 걸림부에 걸려서 소정의 변속 모드에서 상기 노브의 회전을 금지시키는 제2 걸림부를 포함하는 시프트록 장치를 더 포함하며,
상기 시프트록 장치는 브레이크 작동 신호가 검지될 때 상기 제2 걸림부를 동작시켜 상기 제1 걸림부와의 걸림 상태를 해제시키는,
다이얼형 시프트 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 걸림부는 상기 노브의 내측에서 둘레를 따라 복수 개 제공되며,
상기 제1 걸림부에 걸려서 소정의 변속 모드에서 상기 노브의 회전을 금지시키는 제3 걸림부를 포함하는 속도 연동 잠금 장치를 더 포함하며,
상기 속도 연동 잠금 장치는 소정의 속도 이하 또는 소정의 속도보다 낮은 속도에서 상기 제3 걸림부와 상기 제1 걸림부 사이의 걸림 상태를 해제하는,
다이얼형 시프트 장치.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 제2 센서는, 포토 광센서 또는 온/오프 가능한 접촉식 스위치인,
다이얼형 시프트 장치.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 회전축에 리턴 스프링이 제공되는,
다이얼형 시프트 장치.