KR20150112292A

KR20150112292A - 다이얼형 변속 장치

Info

Publication number: KR20150112292A
Application number: KR1020140036135A
Authority: KR
Inventors: 최호진; 차홍준
Original assignee: 에스엘 주식회사
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-10-07
Also published as: KR101906444B1

Abstract

다이얼형 변속 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치는, 차량의 변속을 위한 다이얼형 변속 장치에 있어서, 회전축을 기준으로 회전하여 변속단을 선택하는 변속 선택 모듈; 상기 변속 선택 모듈과 연결되어 상기 변속 선택 모듈의 회전에 기초하여 상기 선택된 변속단을 인식해 변속기를 제어하고, 자기적 반력으로 상기 변속 선택 모듈의 각 변속단마다 디턴트(detent)를 제공하는 변속 제어 모듈; 및 상기 변속 제어 모듈과 연결되고 상기 인식된 변속단이 R단, N단 또는 D단인 상태에서 시동 오프(OFF) 시 상기 변속 제어 모듈을 일 방향으로 회전시켜 초기위치로 복귀시키는 복귀 모듈을 포함한다.

Description

다이얼형 변속 장치{Dial-type transmission Apparatus}

본 발명은 다이얼형 변속 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다이얼 타입 노브를 회전함으로써 변속이 가능한 다이얼형 변속 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 변속기는 차량의 속도에 따라 엔진의 회전을 일정하게 유지하기 위해 기어비를 달리하도록 할 수 있으며, 운전자는 변속기(Transmission)의 기어비를 바꾸기 위하여 변속기에 있는 변속 레버(Shift lever)를 조작할 수 있다. 이러한 차량용 변속기의 변속 모드로는 운전자가 변속단을 바꿀 수 있는 수동 변속 모드와 운전자가 주행 모드(D)을 선택 시에 속도에 따라 자동으로 변속단이 바뀌는 자동 변속 모드가 있다.

이와 함께, 하나의 변속기에서 수동 변속과 자동 변속을 수행할 수 있는 스포츠 모드형 변속기가 사용되고 있다. 스포츠 모드형 변속기는 원칙적으로 자동 변속을 수행하면서, 운전자가 기어의 단수를 높이거나 낮추어서 수동 변속을 수행하거나 수동 변속을 하는 변속기 옆에 자동 변속을 할 수 있는 변속기를 구비하여 수행할 수 있다.

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

다만, 다이얼형 변속 장치의 경우 운전자가 노브를 돌려 원하는 변속 모드를 선택 시 운전자 피드백이 부족한 문제점이 있었다.

또한, 시동 오프(OFF)시 현재 변속단이 P단(주차 모드)이 아닌 경우 별도의 조작 없이는 재시동이 걸리지 않는 문제점이 있었다.

한국공개특허 KR 2013-0029148 A(2013. 03. 22) 한국공개특허 KR 2010-0090826 A(2010. 08. 18)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 운전자에게 원하는 변속 모드 선택에 대한 피드백을 제공할 수 있는 다이얼형 변속 장치를 제공하는 것이다.

또한, 시동 오프 시 현재 변속단이 P단이 아닌 경우에 변속단이 P단으로 자동 변속될 수 있는 다이얼형 변속 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치는 차량의 변속을 위한 다이얼형 변속 장치에 있어서, 회전축을 기준으로 회전하여 변속단을 선택하는 변속 선택 모듈, 상기 변속 선택 모듈과 연결되어 상기 변속 선택 모듈의 회전에 기초하여 상기 선택된 변속단을 인식해 변속기를 제어하고, 자기적 반력으로 상기 변속 선택 모듈의 각 변속단마다 디턴트(detent)를 제공하는 변속 제어 모듈 및 상기 변속 제어 모듈과 연결되고 상기 인식된 변속단이 R단, N단 또는 D단인 상태에서 시동 오프(OFF) 시 상기 변속 제어 모듈을 일 방향으로 회전시켜 초기위치로 복귀시키는 복귀 모듈을 포함한다.

또한, 상기 초기위치는, 변속단이 P단인 상태에 대응할 수 있다.

또한, 상기 변속 선택 모듈은, 상기 인식된 변속단을 표시하는 표시부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 변속 제어 모듈은, 상기 변속 선택 모듈의 회전에 의해 회전하는 적어도 하나의 회전 마그넷 및 상기 적어도 하나의 회전 마그넷과의 상호작용으로 상기 자기적 반력을 발생시키는 복수의 고정 마그넷을 포함할 수 있다.

또한, 상기 변속 제어 모듈은, 상기 변속 선택 모듈의 회전에 의해 회전하는 복수의 회전 마그넷 및 상기 복수의 회전 마그넷과의 상호작용으로 상기 자기적 반력을 발생시키는 적어도 하나의 고정 마그넷을 포함할 수 있다.

또한, 상기 변속 제어 모듈은, 상기 변속 선택 모듈의 회전에 따라 회전하는 회전 기어, 상기 회전 기어와 맞물려 소정 기어비로 회전하는 증속 기어, 상기 증속 기어에 연결되어 회전하는 증속 마그넷 및 상기 증속 마그넷의 자기장 변화를 통해 회전 각도를 측정하는 홀 센서를 포함할 수 있다.

또한, 상기 증속 기어의 회전 각도는 상기 회전 기어의 회전 각도보다 클 수 있다.

또한, 상기 변속 제어 모듈은, 복수의 락 포지션을 형성하는 회전 플레이트, 소정 신호에 의해 상기 복수의 락 포지션 중 하나에 위치함으로써 P단에서 R단으로 변속 또는 N단에서 R단으로 변속을 제한하는 솔레노이드를 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 락 포지션은, N단과 D단 사이 및 P단의 위치와 대응할 수 있다.

또한, 상기 솔레노이드는, 상기 인식된 변속단이 P단 또는 N단인 경우 발생하는 상기 소정 신호에 의해 상기 복수의 락 포지션 중 하나로 이동하고, 브레이크 신호가 발생되는 경우 원위치로 복귀할 수 있다.

또한, 상기 복귀 모듈은, 구동력을 발생시키는 모터, 상기 발생된 구동력에 의해 회전하는 웜 기어 및 상기 웜 기어와 맞물려 회전하여 상기 변속 제어 모듈을 상기 일 방향으로 회전시켜 상기 초기위치로 복귀시키는 섹터 기어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 섹터 기어는, 상기 변속 제어 모듈에서 돌출된 로드가 삽입되는 장공을 포함할 수 있다.

또한, 상기 복귀 모듈이 원상태인 경우 상기 로드는 상기 장공의 일단에 위치하고, 상기 변속 제어 모듈을 상기 초기위치로 복귀시킨 경우 상기 로드는 상기 장공의 타단에 위치할 수 있다.

또한, 상기 복귀 모듈은, 상기 변속 제어 모듈을 상기 초기위치로 복귀시킨 후 원상태로 복귀할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 다이얼형 변속 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

본 발명에 따르면, 운전자가 원하는 변속 모드 선택 시 운전자 피드백을 제공할 수 있는 이점이 있다.

또한, 시동 오프 시 현재 변속단이 P단이 아닌 경우에도 변속단이 P단으로 자동 변속되어 운전자가 변속단을 P단으로 변속한 후 재 시동을 거는 번거로움을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치의 블록도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치의 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치 중 변속 제어 모듈 일부의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치의 작동도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치 중 변속 제어 모듈 일부의 저면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치의 작동도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 다이얼형 변속 장치의 작동에 대한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속 제어 모듈 일부의 저면도이다.
도 11은 도 10의 A부분에 대한 측면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치 일부의 사시도이다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치 일부의 작동도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 복귀 모듈의 작동에 대한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치의 블록도이며, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치의 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치(10)는 변속 선택 모듈(100), 변속 제어 모듈(200) 및 복귀 모듈(300)을 포함하나 이외 추가적인 구성을 배제하지 않는다.

변속 선택 모듈(100)은 회전축(r)을 기준으로 회전하여 변속단을 선택하는 역할을 하며 변속단을 표시하는 표시부재(120), 표시부재(120)를 감싸며 운전자가 손으로 조작하여 회전축(r)을 기준으로 회전 시키는 노브 다이얼(112), 메인 하우징(190)에 고정되는 제1 커버(118), 노브 다이얼(112)을 제1 커버(118)에 고정시키기 위한 제1 베젤(110)과 제2 베젤(114) 및 변속 제어 모듈(200)을 감싸는 제2 커버(116)를 포함할 수 있다.

또한, 표시부재(120)는 P단, R단, N단, D단 및 L단 등의 자동 변속단(자동 모드)과 수동 변속단(수동 모드) 중 적어도 하나를 포함하여 현재 변속단의 위치를 표시하여 운전자에게 시각적으로 알려주는 역할을 하며, 러버 부재(124)와 PCB(126)를 포함할 수 있다. 이 때, 표시부재(120)는 현재 변속단의 위치에 해당하는 부분만 도광체나 광원 등의 발광 수단을 통해 발광시킴으로써 운전자에게 현재 변속단의 위치를 효과적으로 알려줄 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 표시부재(120)는 변속 선택 모듈(100)의 상면에 형성된 경우를 예로 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 다이얼형 변속 장치(10)의 일측이나 클러스터(Clustaer) 등에 설치될 수도 있고, HUD(Head up Display)로도 구현될 수 있다.

또한, 표시부재(120)는 현재 변속단을 표시하는 경우를 예로 들어 설명하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 운전자에게 인지될 수 있는 다양한 정보를 표시하는 버튼이나 스위치 또는 계기판 등과 같은 다양한 장치에도 적용될 수 있다.

운전자는 변속 선택 모듈(100)에 설치된 노브 다이얼(112)을 잡고 일방향으로 회전시켜 원하는 변속단을 선택 할 수 있다. 이 때, 노브 다이얼(112)의 회전에 의해 선택 가능한 변속단은 변속 모드에 따라 달라질 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 변속 모드로서 P단(주차), R단(후진), N단(중립) 및 D단(주행) 등의 자동 변속 모드나 수동 변속 모두 등을 포함하는 경우를 예로 들어 설명하기로 하나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 본 발명의 실시예에서 상기 변속단은 P단, R단, N단 및 D단 중 적어도 하나를 포함하나, 이에 제한되지 않고 L단(1단) 등 모든 변속단을 포함할 수 있다.

더불어, 변속 선택 모듈(100)은 표시부재(120)에 결합되는 변속 버튼(122)을 더 포함하여, 운전자가 변속 버튼(122)을 누르는 경우 미리 설정된 변속 모드로 변속될 수 있다. 이 때, 상기 미리 설정된 변속 모드는 수동 변속 모드, 자동 변속 모드 등 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술자가 차량의 변속 장치를 통해 일반적으로 구현 가능한 모든 변속 모드를 포함할 수 있다.

변속 제어 모듈(200)은 변속 선택 모듈(100)과 연결되어 변속 선택 모듈(100)의 회전에 기초하여 상기 선택된 변속단을 인식해 변속기를 제어하며, 메인 하우징(190)에 결합되는 제1 플레이트(172), 제1 플레이트(172)의 상부에 위치하는 제2 플레이트(170), 제2 플레이트(170)의 상부에 결합되어 변속 선택 모듈(100) 중 노브 다이얼(112)의 회전에 의해 회전하는 회전체(140) 및 회전체(140)의 내부에 위치하는 고정체(130)을 포함할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치 중 변속 제어 모듈 일부의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치의 작동도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치(10) 중 변속 제어 모듈(200)은, 변속 선택 모듈(100)의 회전에 의해 회전하는 적어도 하나의 회전 마그넷(142) 및 적어도 하나의 회전 마그넷(142)과의 상호작용으로 자기적 반력을 발생시키는 복수의 고정 마그넷(132)을 포함할 수도 있고, 변속 선택 모듈(100)의 회전에 의해 회전하는 복수의 회전 마그넷(142) 및 복수의 회전 마그넷(142)과의 상호작용으로 자기적 반력을 발생시키는 적어도 하나의 고정 마그넷(132)을 포함할 수도 있다.

즉, 각각 N극과 S극을 가지는 회전 마그넷(142)과 고정 마그넷(132)은 변속 선택 모듈(100)의 회전에 의해 일대다 또는 다대일의 관계로 적어도 하나 이상의 변속단에서 자기적 반력을 발생시킬 수 있다.

따라서, 변속 제어 모듈(200)은 상기 자기적 반력으로 변속 선택 모듈(100)의 각 변속단마다 디턴트(detent)를 제공하여 운전자가 원하는 변속단을 선택하기 위해 변속 선택 모듈(100)을 회전시키는 경우 촉각적 피드백이 가능해 필링(feeling)감을 향상시킬 수 있다.

또한, 별도의 구조물 없이 마그넷의 자기력을 이용하므로 반영구적으로 사용 가능해 내구성을 향상시키고 다이얼형 변속 장치(10)의 부피를 줄여 차량의 공간을 효율적으로 이용 가능한 장점이 있다.

이 때, 적어도 하나 또는 복수의 회전 마그넷(142)은 회전체(140)에 구비된 적어도 하나 또는 복수의 제1 리세스에 결합되고, 적어도 하나 또는 복수의 고정 마그넷(132)는 고정체(130)에 구비된 적어도 하나 또는 복수의 제2 리세스에 결합될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

여기에서 디턴트(detent)란, 이동자의 진행 방향으로 작용하는 힘으로써 본 발명의 실시예에서는 변속 선택 모듈(100) 및 회전체(140)의 회전에 따라 각 변속단마다 발생되는 힘을 의미할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치 중 변속 제어 모듈 일부의 저면도이고, 도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치의 작동도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 다이얼형 변속 장치의 작동에 대한 순서도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치(10) 중 변속 제어 모듈(200)은, 복수의 락 포지션(162a, 162b)을 형성하는 회전 플레이트(160), 소정 신호에 의해 복수의 락 포지션(162a, 162b) 중 하나에 위치함으로써 P단에서 R단으로 변속 또는 N단에서 R단으로 변속을 제한하는 솔레노이드(180)를 포함할 수 있다.

이 때, 복수의 락 포지션(162a, 162b)은, N단과 D단 사이 및 P단의 위치와 대응할 수 있으나 이에 제한되지 않고 미리 설정된 모든 변속단 중 적어도 하나 이상의 단의 위치와 대응될 수 있다.

또한, 솔레노이드(180)는, 상기 인식된 변속단이 P단 또는 N단인 경우 발생하는 상기 소정 신호에 의해 복수의 락 포지션(162a, 162b) 중 하나로 이동하고, 브레이크 신호가 발생되는 경우 원위치로 복귀할 수 있다.

도 8a를 참조하면, 상기 인식된 변속단이 P단인 경우 상기 소정 신호가 발생되어 솔레노이드(180)가 일방향으로 이동해 락 포지션(162a)에 위치해 변속 선택 모듈(100) 및 변속 제어 모듈(200)의 회전을 제한하게 되고, 브레이크 신호가 발생되는 경우 솔레노이드(180)가 원위치로 복귀하여 변속 선택 모듈(100) 및 변속 제어 모듈(200)의 상기 회전 제한을 해제할 수 있다.

도 8b 및 도 8c를 참조하면, 상기 인식된 변속단이 N단인 경우 상기 소정 신호가 발생되어 솔레노이드(180)가 일방향으로 다시 이동해 락 포지션(162b)에 위치하게 되며 변속 선택 모듈(100) 및 변속 제어 모듈(200)은 N단과 D단의 변속단의 범위 내에서만 회전 가능하다. 이 때, N단과 D단의 변속단의 범위 내에서는 변속이 가능하지만 N단에서 R단으로 변속하기 위해서는 운전자가 브레이크를 밟아 브레이크 신호를 발생시켜 솔레노이드(180)을 원위치로 복귀시켜야 변속 선택 모듈(100) 및 변속 제어 모듈(200)의 회전이 가능하다.

즉, 다시 말해 도 9를 참조하면, 시동 오프 또는 P단인 상태(S410)에서 솔레노이드(180)가 일방향으로 이동해 락 포지션(162a)에 위치해 변속 선택 모듈(100) 및 변속 제어 모듈(200)은 락이 걸리고(S412), 운전자가 브레이크를 밟아 브레이크 신호를 발생(S414)시키는 경우 솔레노이드(180)가 원위치로 복귀되므로 상기 락이 풀려 운전자는 R단(S416)을 지나 N단(S418)으로 변속할 수 있고, 이 때 다시 솔레노이드(180)가 락 포지션(162b)에 위치해 락(S420)이 걸린다. 이 경우에 운전자는 D단(S422)으로 변속해 주행 후 N단으로 변속(S424)이 가능하지만 락(S426) 상태에 있으므로 브레이크 신호(S428)가 발생되는 경우에만 R단(S430)과 P단(S432)으로 변속이 가능하고, 변속단이 P단에 위치하는 경우 다시 락(S434)이 걸리게 된다.

여기에서 솔레노이드(180)란 전원에 연결했을 때 기계적인 운동을 일으키는 장치로써, 본 발명의 일 실시예에서 설명되는 솔레노이드(180)는 일단에 구비된 복수의 핀을 통해 전원에 연결되어 상기 소정 신호 또는 상기 브레이크 신호에 의해 상하 또는 좌우 등 양방향으로 이동할 수 있으며 솔레노이드(180)를 보호하기 위고 움직임을 가이드 하기 위한 가이드 커버(182)에 결합될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속 제어 모듈 일부의 저면도이고, 도 11은 도 10의 A부분에 대한 측면도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치(10) 중 변속 제어 모듈(200)은, 변속 선택 모듈(100)의 회전에 따라 회전하는 회전 기어(150), 회전 기어(150)와 맞물려 소정 기어비로 회전하는 증속 기어(152), 증속 기어(152)에 연결되어 회전하는 증속 마그넷(154) 및 증속 마그넷(154)의 자기장 변화를 통해 회전 각도를 측정하는 홀 센서(174)를 포함할 수 있다. 이 때, 증속 마그넷(154)은 제2 플레이트(170) 상에 구비된 홀에 위치할 수 있고 홀 센서(174)는 제1 플레이트(172)의 상면에 위치할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

여기에서 기어비는, 서로 맞물리는 두 기어에서 큰 기어의 잇수에서 작은 기어의 잇수로 나눈 값 또는 작은 기어의 회전수에서 큰 기어의 회전수로 나눈 값을 의미한다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서는 기어비가 1이상의 경우 회전 기어(150)의 잇수는 증속 기어(152)의 잇수보다 많고, 회전 기어(150)의 회전수는 증속 기어(152)의 회전수보다 적다. 이와 반대로 기어비가 1미만인 경우 회전 기어(150)의 잇수는 증속 기어(152)의 잇수보다 적고, 회전 기어(150)의 회전수는 증속 기어(152)의 회전수보다 크다.

본 발명의 일 실시예에서는 기어비가 1이상으로 증속 기어(152)의 회전 각도는 회전 기어(150)의 회전 각도보다 클 수 있고, 바람직하게는 상기 소정의 기어비가 2.5로 증속 기어(152)의 회전 각도는 회전 기어(150)의 회전 각도의 2.5배 일 수 있다.

따라서, 변속 제어 모듈(200)은 증속 마그넷(154)과 증속 마그넷(154)의 자속 밀도를 측정하여 회전 각도를 측정하는 홀 센서(174)를 이용해 변속 선택 모듈(100)의 회전에 따라 선택된 변속단을 인식하여 변속기를 제어할 수 있는 동시에 증속 기어(152)를 통해 센싱 민감도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치 일부의 사시도이고, 도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치 일부의 작동도이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 복귀 모듈의 작동에 대한 순서도이다.

도 12 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼형 변속 장치(10)의 복귀 모듈(300)은 변속 제어 모듈(200)과 연결되고 상기 인식된 변속단이 R단, N단 또는 D단인 상태에서 시동 오프(OFF)시 변속 제어 모듈(200)을 일 방향으로 회전시켜 초기위치로 복귀시킨다. 다만, 상기 인식된 변속단이 R단, N단 또는 D단인 상태는 상기 인식된 변속단이 P단이 아닌 모든 변속단을 포함할 수 있으며, 상기 일 방향은 상기 변속 제어 모듈(200)을 초기위치로 복귀시킬 수 있다면 제한되지 않는다.

이하 본 발명의 실시예에서 상기 초기위치는 변속단이 P단인 상태에 대응하는 것을 일 예로 들어 설명하나, 상기 초기위치는 미리 설정된 소정의 변속단을 제외하지 않는다.

또한, 복귀 모듈(300)은 구동력을 발생시키는 모터(310), 상기 발생된 구동력에 의해 회전하는 웜 기어(320), 웜 기어(320)에 일단에 연결된 부시(322) 및 웜 기어(320)와 맞물려 회전하여 변속 제어 모듈(200)을 상기 초기위치로 복귀시키는 섹터 기어(330)를 포함할 수 있다.

이 때, 섹터 기어(330)는, 변속 제어 모듈(200)에서 돌출된 로드(162)가 삽입되는 장공(332)을 포함하여 섹터 기어(330)가 변속 제어 모듈(200)을 상기 초기위치로 복귀시킬 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 상기 돌출된 로드(162)는 회전 플레이트(160)에 위치하는 것으로 도시되었으나 변속 제어 모듈(200)에서 돌출되어 장공(332)에 삽입될 수 있다면 그 위치는 제한되지 않는다.

또한, 복귀 모듈(300)이 원상태인 경우 로드(162)는 장공(332)의 일단에 위치할 수 있고, 변속 제어 모듈(200)을 상기 초기위치로 복귀시킨 경우 로드(162)는 장공(332)의 타단에 위치할 수 있으며, 복귀 모듈(300)은 상기 변속 제어 모듈을 상기 초기위치로 복귀시킨 후 원상태로 복귀할 수 있다.

도 13a는 복귀 모듈(300)이 원상태인 경우, 즉, 변속단이 P단인 경우를 도시한 도면으로써, 로드(162)는 장공(332)의 일단인 상기 변속단이 P단인 상태에 대응하게 위치한다.

도 13b는 운전자가 변속단을 P단에서 R단 및 N단을 지나 D단으로 변속한 경우를 도시한 도면으로, 복귀 모듈(300)은 작동하지 않고, 로드(162)만 장공(332)의 타단인 상기 변속단이 D단인 상태에 대응하게 위치하게 된다.

도 13c 및 도 13d는 복귀 모듈(300)이 작동하는 경우로써, 먼저 시동 오프 시 섹터 기어(330)가 시계 방향으로 회전하여 장공(332)의 타단에 위치한 로드(162)가 상기 변속단인 P단인 상태에 대응하게 위치할 수 있다. 이후 모터(310)에 의해 역 방향으로 구동력을 제공받은 웜 기어(320)에 치합되는 섹터 기어(330)는 반 시계 방향으로 회전되어 원상태로 복귀하며 이 때 다시 로드(162)는 장공(332)의 일단인 상기 변속단이 P단인 상태에 대응하게 위치한다.

즉, 다시 말해 도 14를 참조하면, 운전자가 시동을 걸면 변속 제어 모듈(200)은 초기위치(예를 들어 P단)에 위치하고(S510), 운전자가 주행하여 변속단이 R단, N단 또는 D단으로 변환(S520)된 상태에서 시동 오프 시 자동적으로 변속 제어 모듈(200)이 상기 초기 위치(예를 들어 P단)으로 복귀(S530)되며, 복귀 모듈(300)은 다시 원상태로 복귀(S540)할 수 있다.

따라서 시동 오프 시 현재 변속단이 P단이 아닌 경우에 변속단이 P단으로 자동 변속되므로 운전자가 변속단을 P단으로 변속한 후 재 시동을 거는 번거로움을 방지할 수 있는 이점이 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 다이얼형 변속 장치
100: 변속 입력 모듈
200: 변속 제어 모듈
300: 복귀 모듈

Claims

차량의 변속을 위한 다이얼형 변속 장치에 있어서,
회전축을 기준으로 회전하여 변속단을 선택하는 변속 선택 모듈;
상기 변속 선택 모듈과 연결되어 상기 변속 선택 모듈의 회전에 기초하여 상기 선택된 변속단을 인식해 변속기를 제어하고, 자기적 반력으로 상기 변속 선택 모듈의 각 변속단마다 디턴트(detent)를 제공하는 변속 제어 모듈; 및
상기 변속 제어 모듈과 연결되고 상기 인식된 변속단이 R단, N단 또는 D단인 상태에서 시동 오프(OFF) 시 상기 변속 제어 모듈을 일 방향으로 회전시켜 초기위치로 복귀시키는 복귀 모듈을 포함하는, 다이얼형 변속 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 초기위치는,
변속단이 P단인 상태에 대응하는, 다이얼형 변속 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 변속 선택 모듈은,
상기 인식된 변속단을 표시하는 표시부재를 포함하는, 다이얼형 변속 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 변속 제어 모듈은,
상기 변속 선택 모듈의 회전에 의해 회전하는 적어도 하나의 회전 마그넷 및
상기 적어도 하나의 회전 마그넷과의 상호작용으로 상기 자기적 반력을 발생시키는 복수의 고정 마그넷을 포함하는, 다이얼형 변속 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 변속 제어 모듈은,
상기 변속 선택 모듈의 회전에 의해 회전하는 복수의 회전 마그넷 및
상기 복수의 회전 마그넷과의 상호작용으로 상기 자기적 반력을 발생시키는 적어도 하나의 고정 마그넷을 포함하는, 다이얼형 변속 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 변속 제어 모듈은,
상기 변속 선택 모듈의 회전에 따라 회전하는 회전 기어,
상기 회전 기어와 맞물려 소정 기어비로 회전하는 증속 기어,
상기 증속 기어에 연결되어 회전하는 증속 마그넷 및
상기 증속 마그넷의 자기장 변화를 통해 회전 각도를 측정하는 홀 센서를 포함하는, 다이얼형 변속 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 증속 기어의 회전 각도는 상기 회전 기어의 회전 각도보다 큰, 다이얼형 변속 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 변속 제어 모듈은,
복수의 락 포지션을 형성하는 회전 플레이트,
소정 신호에 의해 상기 복수의 락 포지션 중 하나에 위치함으로써 P단에서 R단으로 변속 또는 N단에서 R단으로 변속을 제한하는 솔레노이드를 포함하는, 다이얼형 변속 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 복수의 락 포지션은,
N단과 D단 사이 및 P단의 위치와 대응하는, 다이얼형 변속 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 솔레노이드는,
상기 인식된 변속단이 P단 또는 N단인 경우 발생하는 상기 소정 신호에 의해 상기 복수의 락 포지션 중 하나로 이동하고,
브레이크 신호가 발생되는 경우 원위치로 복귀하는, 다이얼형 변속 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복귀 모듈은,
구동력을 발생시키는 모터,
상기 발생된 구동력에 의해 회전하는 웜 기어 및
상기 웜 기어와 맞물려 회전하여 상기 변속 제어 모듈을 상기 일 방향으로 회전시켜 상기 초기위치로 복귀시키는 섹터 기어를 포함하는, 다이얼형 변속 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 섹터 기어는,
상기 변속 제어 모듈에서 돌출된 로드가 삽입되는 장공을 포함하는, 다이얼형 변속 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 복귀 모듈이 원상태인 경우 상기 로드는 상기 장공의 일단에 위치하고,
상기 변속 제어 모듈을 상기 초기위치로 복귀시킨 경우 상기 로드는 상기 장공의 타단에 위치하는, 다이얼형 변속 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복귀 모듈은,
상기 변속 제어 모듈을 상기 초기위치로 복귀시킨 후 원상태로 복귀하는, 다이얼형 변속 장치.