KR20150134881A - 전자식 변속 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전자의 손바닥과 접촉하는 파지면를 구비하는 본체; 상기 파지면과 평행한 회전 축을 중심으로 상기 본체에 회전 가능하게 설치되고, 적어도 일부가 상기 본체의 외측으로 노출되어 상기 운전자의 조작에 의해 회전하며 변속모드를 변경하는 휠 타입의 변속 다이얼을 포함하는 전자식 변속 장치에 관한 것이다.

Description

전자식 변속 장치{electronic control transmission}

본 발명은 전자식 변속 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 편의성을 향상시킨 전자식 변속 장치에 관한 것이다.

차량용 변속 장치는 차량의 속도에 따라 엔진의 회전을 일정하게 유지하기 위해 기어비를 달리하도록 할 수 있으며, 운전자는 변속 장치(Transmission)의 기어비를 바꾸기 위하여 변속 장치에 있는 변속 레버(Shift lever)를 조작할 수 있다.

변속 장치는 운전자가 조작하는 변속 레버가 기계적인 메커니즘을 통해서 변속기에 직결되어 변속레버에 가해진 조직력을 변속기에 직접적으로 전달하여 변속모드가 선택되는 기계식 변속 타입 및 기계적인 링크를 제거하고 전기적 신호를 이용하여 변속모드를 선택하는 전자식 변속 타입 등이 있다.

이러한 전기적 신호를 이용하여 변속하는 전자식 변속 타입은 기계식 변속 타입과는 달리 더욱 신속하고 부드러운 기어 변속이 가능하고 조작 감이 우수하여 변속 조작도 간편하여 차량 구매자에게 좋은 반응을 얻고 있다.

최근에 차량 구매자는 전자식 변속 타입에 대해 조작 편의성 강화, 감성적인 심미 감을 주는 디자인 강화 및 차량 내의 공간 활용성 증대를 위한 패키지 축소화를 요구하고 있으며, 차량 구매자의 요구에 부응하는 변속 장치를 개발이 진행되고 있는 추세이다.

공개특허공보 제10-2013-0081917호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 휠 타입의 변속 다이얼을 구비하여 변속 장치의 조작 편의성을 증대시킨 전자식 변속 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 변속 장치는, 운전자의 손바닥과 접촉하는 파지면를 구비하는 본체; 상기 파지면과 평행한 회전 축을 중심으로 상기 본체에 회전 가능하게 설치되고, 적어도 일부가 상기 본체의 외측으로 노출되어 상기 운전자의 조작에 의해 회전하며 변속모드를 변경하는 휠 타입의 변속 다이얼을 포함한다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

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

먼저, 휠 타입의 변속 다이얼을 구비하여 변속 장치의 조작 편의성을 증대시키는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치를 운전자가 조작하는 모습을 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 사시도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 파지면과 회전축의 배치관계를 도시한 개략도이다.
도 4는 도 1에 도시한 A-A부분의 단면도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 제1변속 패턴을 도시한 개략도이다.
도 6는 도 1에 도시한 B-B부분의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 내부를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 내부 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 변속 다이얼 제한부와 스토퍼의 연결관계를 도시한 정면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치를 간략하게 도시한 블록도이다.
도 11는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 제1변속 패턴을 도시한 개략도이다.
도 12은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 제2변속 패턴을 도시한 개략도이다.
도 13는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 제3변속 패턴을 도시한 개략도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자식 변속 장치를 운전자가 조작하는 모습을 도시한 사시도이다.
도 15은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 파지면과 회전축의 배치관계를 도시한 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 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 개시되는 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.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 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, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

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.

이하, 본 발명의 일 실시 예들에 의하여 전자식 변속 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치를 운전자가 조작하는 모습을 도시한 도면이다. 도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치(10)는 운전자의 손바닥과 접촉하는 파지면(110)를 구비하는 본체(100); 상기 파지면(110)과 평행한 회전 축을 중심으로 상기 본체(100)에 회전 가능하게 설치되고, 적어도 일부가 상기 본체(100)의 외측으로 노출되어 상기 운전자의 조작에 의해 회전하며 변속모드를 변경하는 휠 타입의 변속 다이얼(200)을 포함한다.

본체(100)는 차량 내부에 운전자와 인접한 위치에 설치되고, 운전자의 심미성 향상을 위해 다양한 디자인의 형상으로 형성될 수 있다. 본 실시 예에서 본체(100)는 모서리가 라운드진 사각 박스 형상으로 형성된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 원형, 오각형 등의 다양한 박스 형상으로 형성될 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.

본체(100)는 변속 다이얼(200)이 삽입되는 삽입부(미도시)가 구비된다. 삽입부(미도시)에는 변속 다이얼(200)의 일부가 본체(100)의 외측으로 노출될 수 있도록 변속 다이얼(200)의 일부가 삽입된다.

본체(100)는 운전자의 손바닥이 접촉하는 파지면(110)을 구비하고, 파지면(110)은 부드러운 재질로 이루어 질 수 있다. 본체(100)는 변속 다이얼(200)과 인접한 파지면(110)에 주차(P), 후빈(R), 중립(N) 및 주행(D)의 변속모드를 나타내는 각각 심벌(140)이 형성된다.

본체(100)는 운전자의 손가락이 쉽게 접촉할 수 있는 부분에 잠금 해제 버튼부(130)를 구비한다. 본 실시 예에서 잠금 해제 버튼부(130)는 본체(100)의 전방 우측 부분에 구비된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 본체(100)의 전방 중간 부분, 전방 좌측 부분, 우측 부분 등에 구비될 수도 있다. 잠금 해제 버튼부(130)는 후술할 변속 다이얼 제한부(700)에 의한 변속모드의 변경 제한을 해제하는 버튼이다.

변속 다이얼(200)은 운전자의 손바닥이 파지면(110)에 접촉할 때, 엄지 손가락이 있는 본체(100)의 위치에 구비될 수 있다. 이에 따라, 변속 다이얼(200)은 운전자의 엄지 손가락에 의해 회전될 수 있다.

변속 다이얼(200)은 본체(100)의 삽입부에 삽입된다. 삽입부에 삽입된 변속 다이얼(200)은 일부가 본체(100)의 외측으로 노출된다. 변속 다이얼(200)의 일부가 본체(100)의 외측으로 노출됨에 따라, 운전자는 엄지 손가락으로 용이하게 변속 다이얼(200)을 조작할 수 있다.

변속 다이얼(200)은 둘레에 적어도 하나의 홈이 형성된다. 본 실시 예에서 변속 다이얼(200)은 둘레를 따라 복수의 홈이 형성된다. 변속 다이얼(200)의 둘레에 홈이 형성됨에 따라 운전자는 용이하게 변속 다이얼(200)을 회전시킬 수 있다.

변속 다이얼(200)은 회전 축을 중심으로 회전한다. 여기서 회전축(R)은 가상의 축으로 정의하며, 회전 축은 후술할 바와 같이 파지면(110)과 평행하게 배치된다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 파지면과 회전축의 배치관계를 도시한 개략도이다.

도 3을 참조하면, 회전축(R)은 파지면(110)과 평행하게 배치된다. 파지면(110)은 X-Y평면과 평행하게 배치된다. 따라서, 회전축(R)은 X-Y 평면 및 이와 평행한 평면 상에 배치될 수 있다. 본 실시 예에서 회전축(R)은 Y축과 평행하게 배치된다.

도 4는 도 1에 도시한 A-A부분의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 변속 장치의 변속 다이얼(200)은 내부에 디텐트부(300)가 배치된다. 디텐트부(300)는 변속 다이얼(200)의 내부에 배치되고, 변속 다이얼(200)의 회전에 따른 변속모드의 변경에 조작감을 부여한다.

디텐트부(300)는 회전축(R) 상에 설치되는 적어도 하나의 고정 마그넷(320) 및 변속 다이얼(200)과 고정 마그넷(320) 사이에 배치되어 변속 다이얼(200)과 일체로 회전하고, 고정 마그넷(320)에 대한 자력 변화를 통해 상기 조작감을 생성하는 이동 마그넷(310)을 포함한다.

디텐트부(300)는 변속 다이얼(200)의 내측면에 결합하며 이동 마그넷(310)이 장착되는 장착부(미도시)를 구비하는 이동 마그넷 홀더(330) 및 제1축(120) 상에 설치되며 고정 마그넷(320)이 장착되는 장착부(미도시)를 구비하는 고정 마그넷 홀더(340)를 더 포함한다. 제1축(120)은 본체(100)에 고정된 축으로서 변속 다이얼(200)의 회전 축과 일치한다.

이동 마그넷 홀더(330)는 변속 다이얼(200)의 내측면에 결합되어 변속 다이얼(200)이 회전시 일체로 회전한다. 이에 따라 이동 마그넷 홀더(330)에 장착된 이동 마그넷(310)도 변속 다이얼(200)과 일체로 회전한다.

고정 마그넷 홀더(340)는 제1축(120) 상에 고정 설치되며 고정 마그넷(320)이 회전축(R)상에 고정되도록 한다. 이에 따라 고정 마그넷 홀더(340)에 장착된 고정 마그넷(320)은 변속 다이얼(200)의 회전하더라도 장착된 처음 위치에 배치된다.

이동 마그넷(310)과 고정 마그넷(320)은 동심 배치될 수 있다. 이동 마그넷(310)과 고정 마그넷(320)은 서로 마주보는 면의 자극이 반대되도록 배치된다. 이에 따라 이동 마그넷(310)과 고정 마그넷(320)은 서로간에 인력이 작용하게 된다. 이동 마그넷(310)과 고정 마그넷(320)간에 인력이 작용함에 따라 변속 다이얼(200)은 일정 이상의 외력을 가해야 회전한다. 이에 따라 운전자는 조작감을 느끼게 된다.

도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 제1변속 패턴을 도시한 개략도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 변속 장치는 변속 다이얼(200)의 회전범위 내에 주차(P), 후진(R), 중립(N) 및 주행(D)의 변속모드의 위치가 기 설정되는 제1변속 패턴을 가진다. 제1변속 패턴에서 변속 다이얼(200)은 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전될 수 있다.

본 실시 예에서의 디텐트부(300)는 회전축 상에 설치되는 고정 마그넷(320) 및 고정 마그넷(320)과 변속 다이얼(200) 사이에 배치되며 변속 다이얼(200)과 일체로 회전하고, 주차(P), 후진(R), 중립(N) 및 주행(D)의 변속모드의 위치에 각각 배치되며, 고정 마그넷(320)과 인력이 작용하여 변속 다이얼(200)의 조작감을 생성하는 이동 마그넷(311,312,313,314)을 포함한다.

변속 다이얼(200)은 회전 범위의 양측에 주차(P)의 변속모드 및 주행(D)의 변속모드가 설정된다. 주차(P)와 주행(D)사이에 중립(N)의 변속모드가 설정되고, 중립(N)과 주차(P)사이에 후진(R)의 변속모드가 설정된다. 이에 따라, 주차(P)의 변속모드 위치를 기준으로 시계방향으로 후진(R), 중립(N), 주행(D)순으로 변속모드의 위치가 상기 회전 범위 내에 설정된다. 본 실시 예에서 변속 다이얼 제한부(700)는 주행(D), 중립(N) 및 후진(R)의 변속모드 중 적어도 하나의 변속모드의 위치에서 차량의 시동이 오프(OFF)된 경우, 변속 다이얼(200)을 상기 주차(P)의 변속모드의 위치로 이동시킬 수 있다.

변속 다이얼(200)의 회전 범위 내에 가상의 기준선(P)이 설정될 수 있다. 가상의 기준선(P)은 Z축 방향과 평행하게 배치될 수 있다.

고정 마그넷(320)은 기준선(P)과 대응되는 위치의 회전축(R)상에 설치된다. 중립(N)의 변속모드에 대응되는 이동 마그넷(313)은 기준선(P)을 기준으로 제1각도(미도시)만큼 회전하는 위치에 설정된다. 본 실시 예에서 제1각도(미도시)는 0도이다.

주행(D)의 변속모드에 대응되는 이동 마그넷(314)는 기준선(P)을 기준으로 제2각도(θ2)만큼 회전하는 위치에 설정된다. 후진(R)의 변속모드에 대응되는 이동 마그넷(312)는 기준선(P)을 기준으로 제3각도(θ3)만큼 회전하는 위치에 설정된다. 주차(P)의 변속모드에 대응되는 이동 마그넷(311)은 기준선(P)을 기준으로 제4각도(θ4)만큼 회전하는 위치에 설정된다. 본 실시 예에서 제2각도(θ2)는 기준선(P)에서 시계방향으로 회전한 소정의 각도이며, 제3각도(θ3) 및 제4각도(θ4)는 반 시계방향으로 회전한 소정의 각도이다.

디텐트부(300)는 기준선(P)에 대응되는 회전축(R) 상에 설치되는 고정 마그넷(320) 및 고정 마그넷(320)과 변속 다이얼(200) 사이에 배치되며 변속 다이얼(200)과 일체로 회전하는 이동 마그넷(311,312,313,314)을 포함한다.

더욱더 상세히 설명하면, 고정 마그넷(320)과 중립(N)의 변속모드에 대응되는 이동 마그넷(313)이 기준선(P) 상에 배치되면 현재 선택된 변속모드는 중립(N)모드가 된다.

운전자의 조작을 통해 변속 다이얼(200)을 반 시계방향으로 제2각도(θ2)만큼 회전하면, 주행(D)에 변속모드에 대응되는 이동 마그넷(314)이 반시계 방향으로 제2각도(θ2)만큼 회전하여 기준선(P)에 배치되며, 전자식 변속 장치는 주행 모드로 변경된다. 이때, 중립(N)의 변속모드에 대응되는 이동 마그넷(313)과 고정 마그넷(320)간에 작용하는 인력에 의해 운전자는 조작감을 느끼게 된다.

또한, 운전자의 조작을 통해 변속 다이얼(200)을 시계방향으로 제3각도(θ3)만큼 회전하면, 후진(R)에 변속모드에 대응되는 이동 마그넷(312)이 시계 방향으로 제3각도(θ3)만큼 회전하여 기준선(P)에 배치되며 전자식 변속 장치는 후진 모드로 변경된다. 이때, 중립(N)의 변속모드에 대응되는 이동 마그넷(313)과 고정 마그넷(320)간에 작용하는 인력에 의해 운전자는 조작감을 느끼게 된다.

또한, 또한, 운전자의 조작을 통해 변속 다이얼(200)을 시계방향으로 제4각도(θ4)만큼 회전하면, 주차(P)에 변속모드에 대응되는 이동 마그넷(311)이 시계 방향으로 제4각도(θ4)만큼 회전하여 기준선(P)에 배치되며 전자식 변속 장치는 주차 모드로 변경된다. 이때, 중립(N)의 변속모드에 대응되는 이동 마그넷(323)과 고정 마그넷(320)간에 작용하는 인력에 의해 운전자는 조작감을 느끼게 된다.

도 6는 도 1에 도시한 B-B부분의 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 변속 장치는 본체(100) 내에 구비되고, 현재 선택된 변속모드를 표시하는 인디케이터(500)를 더 포함한다.

인디케이터(500)는 인쇄회로기판(520)상에 설치되며, 빛을 조사하여 선택된 변속모드를 표시하는 복수의 광원(510)을 포함한다. 복수의 광원(510)은 저전력을 많은 빛을 발산하는 LED 광원으로 이루어질 수 있다.

복수의 광원(510)은 전술한 본체(100)의 심벌(140)에 대응되는 위치에 각각 배치된다. 이에 따라 인디케이터(500)는 현재 선택된 변속모드에 대응되는 심벌(140)에 위치한 광원(510)을 점등하여 표시함으로써 운전자가 현재 선택된 변속모드를 인식할 수 있도록 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 내부를 도시한 사시도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 내부 측면도이다.

도 7 및 도 8를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 변속 장치는 제1축(120), 변속 다이얼(200), 포지션 센서(400), 스토퍼(230) 및 변속 다이얼 제한부(700)를 포함한다.

제1축(120)은 전술한 바와 같이 본체(100) 내에 고정된다. 제1축(120)은 가상의 회전축(R)과 일치하도록 배치된다.

변속 다이얼(200)은 회전축(R)을 중심으로 회전한다. 본 실시 예에서 변속 다이얼(200)은 소정의 회전 범위 내에 주차(P), 후진(R), 중립(N) 및 주행(D)의 변속모드의 위치가 기 설정된다.

변속 다이얼(200)은 제1축(120)을 감싸며 일측으로 연장된 제1회전 샤프트부(210) 및 제1축(120)을 감싸며 일측과 대향된 타측으로 연장된 제2회전 샤프트부(220)를 포함한다.

제1회전 샤프트부(210)는 둘레에 제1기어(240)가 설치된다. 제1기어(240)는 후술할 제2기어(440)와 연결되어 회전 마그넷(410)을 회전시킨다. 제2회전 샤프트부(220)는 둘레에 제3기어(250)가 설치된다. 제3기어(250)는 변속 다이얼 제한부(700)와 연결된다. 제3기어(250)에는 변속 다이얼(200)의 기 설정된 회전 범위와 대응되는 원호 형상의 슬랏(251)이 형성될 수 있다.

포지션 센서(400)는 변속 다이얼(200)과 동기 구동하며 변속 다이얼(200)의 회전 각도를 감지한다. 포지션 센서(400)는 감지한 회전 각도를 후술할 제어부(800)로 전송한다.

포지션 센서(400)는 변속 다이얼(200)과 동기 구동하는 회전 마그넷(410) 및 회전 마그넷(410)의 회전에 따른 자력변화를 기초로 변속 다이얼(200)의 회전 각도를 감지하는 홀 센서(420)를 포함한다.

포지션 센서(400)는 회전축(R)과 평행하게 배치되는 제2축(430)의 끝단에 배치된다. 제2축(430)은 둘레에 제1기어(240)와 연결되는 제2기어(440)가 설치된다. 이에 따라 제2축(430)이 변속 다이얼(200)과 동기 구동되기에 회전 마그넷(410)은 변속 다이얼(200)과 동기 구동된다.

회전 마그넷(410)은 제2축(430)의 끝단에 설치되며, 홀 센서(420)와 대향되는 대향면에 N극 및 S극이 각각 배치된다. 홀 센서(420)는 회전 마그넷(410)의 회전에 의해 변화되는 자속 값을 감지하여 이에 대응되는 회전 마그넷(410)의 회전 각도를 감지한다. 홀 센서(420)는 회전 마그넷(410)의 회전 각도를 감지하여 출력신호를 제어부(800)로 전송한다. 제어부(800)는 홀 센서(420)에서 발생된 출력신호에 의해 현재 선택된 변속모드를 판단한다.

스토퍼(230)는 변속 다이얼(200)이 기 설정된 회전 범위를 넘어서 회전하는 것을 방지한다. 스토퍼(230)는 제2회전 샤프트부(220) 상에 고정되며, 변속 다이얼(200)이 회전 범위를 제한한다. 스토퍼(230)는 제3기어(250)에 형성된 원호형상의 슬랏(251) 내에 배치된다. 이에 따라 변속 다이얼(200)은 스토퍼(230)에 의해 기 설정된 회전범위 내에서만 회전할 수 있다.

변속 다이얼 제한부(700)는 본체(100) 내에 배치되며, 변속 다이얼(200)의 제2회전 샤프트부(220) 측에 구비된다. 변속 다이얼 제한부(700)는 제3기어(250)와 연결되며 변속모드가 선택된 때에 변속 다이얼(200)에 의한 변속모드의 변경을 제한한다. 즉, 변속 다이얼 제한부(700)는 제3기어(250)의 회전을 제한하여 변속 다이얼(200)의 회전을 제한한다. 변속 다이얼(200)의 회전을 제한함에 따라 변속 다이얼 제한부(700)는 변속모드의 변경을 제한할 수 있다.

변속 다이얼 제한부(700)는 변속 다이얼(200)이 주차(P) 또는 중립(N) 상태일 때에 잠금 해제 버튼부(130)를 누르지 않으면 변속모드가 변경되지 않도록 하여 급발진 사고를 예방할 수도 있다.

운전자가 잠금 해제 버튼부(130)을 누르는 때에 변속 다이얼 제한부(700)는 의한 변속모드의 변경 제한을 해제한다. 이에 따라, 변속 다이얼(200)에 의한 변속모드의 변경은 잠금 해제 버튼부(130)을 활성화하여 변속 다이얼 제한부(700)에 의한 변속모드의 변경 제한을 해제해야 가능하다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 변속 다이얼 제한부와 스토퍼의 연결관계를 도시한 정면도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속 다이얼 제한부(700)는 변속 다이얼(200)이 상기 주행(D), 중립(N) 및 후진(R)의 변속모드 중 적어도 하나의 변속모드의 위치에서 차량의 시동이 오프(OFF)된 경우에 변속 다이얼(200)을 주차(P)의 변속모드의 위치로 이동시킬 수 있다.

변속 다이얼 제한부(700)는 구동 모터로 이루어 질 수 있다. 변속 다이얼 제한부(700)는 제3기어(250)와 연결되는 회전기어(710)를 구비하고, 회전기어(710)를 회전시킴으로써 제3기어(250)를 회전시킬 수 있다. 본 실시 예에서 회전기어(710)와 제3기어(250)는 중간에 배치된 연결기어에 의해 연결된다. 다만, 실시 예에 따라 회전기어(710)는 제3기어와 직접 연결될 수 있다.

제3기어(250)가 변속 다이얼 제한부(700)에 의해 회전됨에 따라 변속 다이얼(200)은 주행(D)의 변속모드로 기 설정된 위치에서 주차(P)의 변속모드의 기 설정된 위치로 이동된다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치를 간략하게 도시한블록도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치는 변속 다이얼(200), 포지션 센서(400), 변속 다이얼 제한부(700), 잠금 해제 버튼부(130), 인디케이터(500), 진동부(600), 변속기(900) 및 제어부(800)를 포함한다. 전술한 구성에 대한 설명은 중복 설명을 방지하기 위해 생략한다.

제어부(800)는 변속 다이얼(200)의 회전 각도를 포지션 센서(400)로부터 입력 받는다. 제어부(800)는 입력받은 변속 다이얼(200)의 회전 각도에 대응하는 변속모드를 판단한다. 제어부(800)는 현재 선택된 변속모드 정보를 인디케이터(500)로 전송하여, 운전자에게 현재 선택된 변속모드를 인식하기 위해 현재 선택된 변속모드에 대응하는 광원(510)을 점등한다.

제어부(800)는 변속모드가 선택된 때에 변속 다이얼 제한부(700)를 통해 변속 다이얼(200)에 회전 따른 변속모드의 변경을 제한되도록 한다. 제어부(800)는 잠금 해제 버튼부(130)이 활성화되어 신호가 입력되면, 변속 다이얼 제한부(700)에 의한 변속모드의 변경 제한을 해제한다. 다만, 제어부(800)는 소프트웨어를 통해 잠금 해제 버튼부(130)가 활성화되지 않은 상태에서 변속 다이얼(200)을 회전하더라도 변속모드가 변경되지 않도록 구현할 수 있다.

제어부(800)는 주차(P), 중립 상기 주행(D), 중립(N) 및 후진(R)의 변속모드 중 적어도 하나의 변속모드의 위치에서 차량의 시동이 오프(OFF)된 경우, 변속 다이얼 제한부(700)가 변속 다이얼(200)을 상기 주차(P)의 변속모드의 위치로 이동시키도록 할 수 있다.

제어부(800)는 변속기(900)와 연결되어 현재 선택된 변속모드로 변속기(900)의 기어가 변경되도록 한다.

제어부(800)는 변속 다이얼(200)의 회전에 따라 변속모드가 변경되면 진동부(600)로 신호를 출력한다. 이에 따라, 진동부(600)는 진동하여 운전자에게 변속모드가 변경된 것을 인식시킬 수 있다.

진동부(600)는 본체(100) 내에 구비되고, 변속 다이얼(200)의 회전에 의해 변속모드가 변경되는 때에 진동을 발생시켜 운전자에게 변속모드의 변경을 인식시킨다. 진동부(600)는 파지면(110)과 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 작은 진동에 의해서도 운전자는 변속모드의 변경을 쉽게 인식할 수 있다.

진동부(600)는 변속 다이얼 제한부(700)에 의해 변속모드의 변경이 제한된 상태에서 운전자가 변속모드의 변경을 시도 시 진동을 발생시켜 운전자에게 오작동을 인식시킬 수 있다.

도 11는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 제1변속 패턴을 도시한 개략도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자식 변속 장치는 변속 다이얼(200)이 기 설정된 회전 범위 내에서 회전하고, 변속 다이얼(200)의 회전 범위 내에 주차(P), 후진(R), 중립(N) 및 주행(D)의 변속모드의 위치(B1, B2, B3, B4)가 기 설정되는 제1변속 패턴을 가진다. 변속 다이얼(200)은 회전 범위 내에서 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전된다.

본 실시 예에서는 변속 다이얼(200)은 회전 범위의 양측에 주차(P)의 변속모드 및 주행(D)의 변속모드가 설정된다. 주차(P)와 주행(D)사이에 중립(N)의 변속모드가 설정되고, 중립(N)과 주차(P)사이에 후진(R)의 변속모드가 설정된다. 이에 따라, 주차(P)의 변속모드 위치(B1)를 기준으로 시계방향으로 후진(R), 중립(N), 주행(D)순으로 변속모드의 위치(B2, B3, B4)가 상기 회전 범위 내에 설정된다. 본 실시 예에서 변속 다이얼 제한부(700)는 주행(D), 중립(N) 및 후진(R)의 변속모드 중 적어도 하나의 변속모드의 위치에서 차량의 시동이 오프(OFF)된 경우, 변속 다이얼(200)을 상기 주차(P)의 변속모드의 위치로 이동시킬 수 있다.

디텐트부(300)는 회전축(R) 상에 설치되어 주차(P), 후진(R), 중립(N) 및 주행(D)의 변속모드의 기 설정된 위치(B1, B2, B3, B4)에 대응되게 각각 배치되는 고정 마그넷(321,322,323,324) 및 고정 마그넷(321,322,323,324)과 변속 다이얼(200) 사이에 배치되며 변속 다이얼(200)과 일체로 회전하는 이동 마그넷(310)을 포함한다.

이동 마그넷(310)은 주차(P), 후진(R), 중립(N) 및 주행(D)의 변속모드의 위치에서 각각의 고정 마그넷(321,322,323,324)과 인력이 작용하여 상기 변속 다이얼(200)의 조작감을 생성한다.

고정 마그넷(321,322,323,324)은 주차(P)의 변속모드 위치(B1)에 대응되는 제1고정 마그넷(321), 후진(R)의 변속모드 위치(B2)에 대응되는 제2고정 마그넷(322), 중립(N)의 변속모드 위치(B3)에 대응되는 제3고정 마그넷(323) 및 주행(D)의 변속모드 위치(B4)에 대응되는 제4고정 마그넷(324)을 구비한다.

이동 마그넷(310)은 변속 다이얼(200)의 회전에 의해 제1고정 마그넷(321)이 설치된 위치(B1)에 동심 배치되면 주차(P)의 변속모드가 선택되고, 제2고정 마그넷(322)이 설치된 위치(B2)에 동심 배치되면 후진(R)의 변속모드가 선택되고, 제3고정 마그넷(323)이 설치된 위치(B3)에 동심 배치되면 중립(N)의 변속모드가 선택되며, 제4고정 마그넷(324)이 설치된 위치(B4)에 동심 배치되면 주행(D)의 변속모드가 선택된다. 변속 다이얼(200)은 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전 가능하다.

도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 제2변속 패턴을 도시한 개략도이다.

도 12를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자식 변속 장치의 변속 다이얼(200)은 홈 위치(A1)에서 일 방향에 있는 제1지점(A2)으로 회전하여 주행(D), 후진(R) 및 중립(N) 중 어느 하나의 변속모드로 변환된 후에 홈 위치(A1)로 복귀한다.

변속 다이얼(200)은 홈 위치(A1)에서 타 방향에 있는 제2지점(A3)으로 회전하여 주차(P), 후진(R) 및 중립(N) 중 어느 하나의 변속모드로 변환된 후에 홈 위치(A1)로 복귀한다.

변속 다이얼(200)은 현재 선택된 변속모드가 주차(P)의 변속모드일 때에 제1지점(A2)으로 1번 회전하면 후진(R)의 변속모드로 변경된 후에 홈 위치(A1)로 복귀하며, 제1지점(A2)으로 2번 회전하면 중립(N)의 변속모드로 변경된 후에 홈 위치(A1)로 복귀하고, 제1지점(A2)으로 3번 회전하면 주행(D)의 변속모드로 변경된 후에 홈 위치(A1)로 복귀한다.

변속 다이얼(200)은 현재의 선택된 변속모드가 주차(P)의 변속모드일 때에 제2지점(A3)으로 1번 회전하면 중립(N)의 변속모드로 변경된 후에 홈 위치(A1)로 복귀하며, 제2지점(A3)으로 2번 회전하면 후진(R)의 변속모드로 변경된 후에 홈 위치(A1)로 복귀한다.

변속 다이얼(200)은 현재 선택된 변속모드가 주차(P)일 때에 변속 다이얼(200)을 상기 제1지점(A2)으로 회전된 상태로 일정 시간 동안 유지하면 상기 주행(D)의 변속모드로 변경된다. 변속 다이얼(200)은 현재 선택된 변속모드가 주행(D)일 때에 변속 다이얼(200)을 상기 제2지점(A3)으로 회전된 상태로 일정 시간동안 유지하면 주차(P)의 변속모드로 변경된다.

디텐트부(300)는 홈 위치(A1)에 대응되는 회전축(R) 상에 설치되는 제1고정 마그넷(321), 제1지점(A2)에 대응되는 회전축(R)상에 설치되는 제2고정 마그넷(322), 제2지점(A3)에 대응되는 회전축(R) 상에 설치되는 제3고정 마그넷(323) 및 변속 다이얼(200)과 일체로 회전하는 이동 마그넷(310)을 포함한다.

이동 마그넷(310)은 제1고정 마그넷(321)과는 인력이 작용하고, 제2고정 마그넷(322) 및 제3고정 마그넷(323)과는 척력이 작용한다.

이동 마그넷(310)은 변속 다이얼(200)이 제1지점(A2)으로 회전하는 때에 제2고정 마그넷(322)과 척력이 작용한다. 이에 따라, 이동 마그넷(310)과 제2고정 마그넷(322)간에 발생하는 척력은 변속 다이얼(200)을 타 방향으로 회전시키는 복귀력을 생성한다.

이동 마그넷(310)은 변속 다이얼(200)이 제2지점(A3)으로 회전하는 때에 제3고정 마그넷(323)과 척력이 작용한다. 이에 따라, 이동 마그넷(310)과 제3고정 마그넷(323)간에 발생하는 척력은 변속 다이얼(200)을 일 방향으로 회전시키는 복귀력을 생성한다.

전술한 복귀력에 의해 회전하는 변속 다이얼(200)은 이동 마그넷(310)과 제1고정 마그넷(321)간의 인력에 의해 홈 위치(A1)로 배치된다.

도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자식 변속 장치의 제3변속 패턴을 도시한 개략도이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 변속 장치는 변속 다이얼(200)의 회전 범위 내에 배치되어 그 중 일부가 변속모드로 대응되는 복수의 변속 포인트(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)를 포함한다. 복수의 변속 포인트(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8) 중 차량의 시동 온(ON)시에 변속 다이얼(200)에 의해 선택된 변속 포인트가 주차(P)의 변속모드로 설정된다. 여기서 변속 다이얼(200)에 의해 선택된 변속 포인트는 차량의 시동 오프(OFF)시의 변속 모드에 대응되는 변속 포인트를 의미할 수 있다.

복수의 변속 포인트는 주차(P)의 변속모드로 설정된 변속 포인트로부터 일 방향을 따라 인접하는 순으로 각각 후진(R), 중립(N), 주행(D)의 변속 모드로 설정된다.

더욱 더 상세히 설명하면, 먼저 제1변속 포인트(C1)가 변속 다이얼(200)에 의해 선택된 변속 포인트로 설정될 수 있다. 이에 따라, 제1변속 포인트가 주차(P)의 변속모드로 설정되며, 제1변속 포인트에서 시계 방향을 따라 인접하는 제2변속 포인트(C2), 제3변속 포인트(C3), 제4변속 포인트(C4)가 후진(R), 중립(N) 및 주행(D)의 변속모드로 설정된다.

이후, 제3변속 포인트(C3)에서 차량의 시동이 오프(OFF)된 후, 차량의 시동이 온(ON)되면 제3변속 포인트(C3)가 변속 다이얼(200)에 의해 선택된 변속 포인트로 설정된다. 이에 따라, 제3변속 포인트(C3)가 주차(P)의 변속모드로 설정되며, 제3변속 포인트(C3)에서 시계 방향을 따라 인접하는 제4변속 포인트(C4), 제5변속 포인트(C5), 제6변속 포인트(C6)가 후진(R), 중립(N) 및 주행(D)순으로 변속모드가 설정된다.

디텐트부(300)는 회전축(R) 상에 설치되는 적어도 하나의 고정 마그넷(320) 및 변속 다이얼(200)과 일체로 회전하며, 변속 포인트에 대응되는 위치에 각각 배치되는 복수의 이동 마그넷(320)을 포함한다.

도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자식 변속 장치를 운전자가 조작하는 모습을 도시한 사시도이다. 도 15은 도 14에서의 파지면과 회전축의 배치관계를 도시한 개략도이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자식 변속 장치는 본체(100) 및 변속 다이얼(200)을 포함한다. 전술한 구성에 대한 설명 중 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본체(100)는 운전자의 손바닥이 접촉하는 파지면(110)을 구비한다. 본체(100)는 운전자의 손가락이 쉽게 접촉할 수 있는 부분에 잠금 해제 버튼부(130)를 구비할 수 있다. 본 실시 예에서 잠금 해제 버튼부(130)는 엄지 손가락이 쉽게 접촉하는 본체(100)의 우측부분에 구비될 수 있다.

변속 다이얼(200)은 운전자의 손바닥이 파지면(110)에 접촉할 때, 검지 손가락이 있는 본체(100)의 위치에 구비될 수 있다. 이에 따라, 변속 다이얼(200)은 운전자의 검지 손가락에 의해 회전될 수 있다.

회전축(R)은 파지면(110)과 평행하게 배치된다. 파지면(110)은 X-Y평면과 평행하게 배치된다. 따라서, 회전축(R)은 X-Y 평면 및 이와 평행한 평면 상에 배치될 수 있다. 본 실시 예에서 회전축(R)은 X축과 평행하게 배치된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

10: 전자식 변속 장치 100: 본체
110: 파지면 120: 제1축
130: 잠금 해제 버튼부 200: 변속 다이얼
210: 제1회전 샤프트부 220: 제2회전 샤프트부
230: 스토퍼 240: 제1기어
250: 제2기어 251: 슬랏
300: 디텐트부 310: 이동 마그넷
320: 고정 마그넷 330: 이동 마그넷 홀더
340; 고정 마그넷 홀더 400: 포지션 센서
410: 회전 마그넷 420: 홀 센서
500; 인디케이터 510: 광원
600: 진동부 700: 변속 다이얼 제한부
R: 회전축

Claims (19)

1. 운전자의 손바닥과 접촉하는 파지면를 구비하는 본체;
   상기 파지면과 평행한 회전축을 중심으로 상기 본체에 회전 가능하게 설치되고, 적어도 일부가 상기 본체의 외측으로 노출되어 상기 운전자의 조작에 의해 회전하며 변속모드를 변경하는 휠 타입의 변속 다이얼을 포함하는 전자식 변속 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 변속 다이얼과 동기 구동하며 상기 변속 다이얼의 회전 각도를 감지하는 포지션 센서를 더 포함하는 전자식 변속 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 포지션 센서은,
   상기 변속 다이얼과 동기 구동하는 회전 마그넷; 및
   상기 회전 마그넷의 회전에 따른 자력변화를 기초로 상기 변속 다이얼의 회전 각도를 감지하는 홀센서를 포함하는 전자식 변속 장치.
4. 제1항 또는 2항에 있어서,
   상기 변속 다이얼의 내부에 배치되고, 상기 변속 다이얼의 회전에 따른 상기 변속모드의 변경에 조작감을 부여하는 디텐트부를 더 포함하는 전자식 변속 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 디텐트부는
   상기 회전축 상에 설치되는 적어도 하나의 고정 마그넷; 및
   상기 변속 다이얼과 상기 고정 마그넷 사이에 배치되어 상기 변속 다이얼과 일체로 회전하고, 상기 고정 마그넷에 대한 자력 변화를 통해 상기 조작감을 생성하는 이동 마그넷을 포함하는 전자식 변속 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 본체 내에 구비되고, 상기 변속 다이얼의 회전에 의해 상기 변속모드가 변경되는 때에 진동을 발생시키는 진동부를 더 포함하는 전자식 변속 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 변속모드가 선택된 때에 상기 변속 다이얼에 의한 상기 변속모드의 변경을 제한하는 변속 다이얼 제한부를 더 포함하고,
   상기 본체는 상기 변속모드의 변경 제한을 해제하는 잠금 해제 버튼부를 구비하는 전자식 변속 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 변속모드의 변경이 제한된 상태에서 상기 변속 다이얼을 회전시키는 때에 진동을 발생시키는 진동부를 더 포함하는 전자식 변속 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 본체 내에 구비되고, 현재 선택된 변속모드를 표시하는 인디케이터를 더 포함하는 전자식 변속 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 변속 다이얼의 회전 범위 내에 주차(P), 후진(R), 중립(N) 및 주행(D)의 변속모드의 위치가 기 설정되는 전자식 변속 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 회전축 상에 설치되는 고정 마그넷; 및
    상기 고정 마그넷과 상기 변속 다이얼 사이에 배치되며 상기 변속 다이얼과 일체로 회전하고, 상기 주차(P), 후진(R), 중립(N) 및 주행(D)의 변속모드의 위치에 각각 배치되며, 상기 고정 마그넷과 인력이 작용하여 상기 변속 다이얼의 조작감을 생성하는 전자식 변속 장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 회전축 상에 설치되어 상기 주차(P), 후진(R), 중립(N) 및 주행(D)의 변속모드의 기 설정된 위치에 대응되게 각각 배치되는 고정 마그넷; 및
    상기 고정 마그넷과 상기 변속 다이얼 사이에 배치되며 상기 변속 다이얼과 일체로 회전하고, 상기 주차(P), 후진(R), 중립(N) 및 주행(D)의 변속모드의 위치에서 상기 고정 마그넷과 인력이 작용하여 상기 변속 다이얼의 조작감을 생성하는 이동 마그넷을 더 포함하는 전자식 변속 장치.
13. 제10항에 있어서,
    상기 주행(D), 중립(N) 및 후진(R) 중 적어도 하나의 변속모드의 위치에서 차량의 시동이 오프(OFF)된 경우, 상기 변속 다이얼을 상기 주차(P)의 변속모드의 위치로 이동시키는 변속 다이얼 제한부를 더 포함하는 전자식 변속 장치.
14. 제10항에 있어서,
    상기 변속 다이얼이 상기 회전 범위 넘어서 회전하는 것을 방지하는 스토퍼를 더 포함하는 전자식 변속 장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 변속 다이얼은,
    홈 위치에서 일 방향에 있는 제1지점으로 회전하여 주행(D), 후진(R) 및 중립(N) 중 어느 하나의 변속모드로 변환된 후에 홈 위치로 복귀하고,
    상기 홈 위치에서 타 방향에 있는 제2지점으로 회전하여 주차(P), 후진(R) 및 중립(N) 중 어느 하나의 변속모드로 변환된 후에 홈 위치로 복귀하는 전자식 변속 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 홈 위치에 대응되는 상기 회전축 상에 설치되는 제1고정 마그넷;
    상기 제1지점에 대응되는 상기 회전축 상에 설치되는 제2고정 마그넷;
    상기 제2지점에 대응되는 상기 회전축 상에 설치되는 제3고정 마그넷; 및
    상기 변속 다이얼과 일체로 회전하고, 상기 제1고정 마그넷과는 인력이 작용하고, 상기 제2고정 마그넷 및 상기 제3고정 마그넷과는 척력이 작용하는 이동 마그넷을 더 포함하는 전자식 변속 장치.
17. 제15항에 있어서,
    상기 변속 다이얼은,
    현재 선택된 변속모드가 주차(P)일 때에 상기 변속 다이얼을 상기 제1지점으로 회전된 상태로 일정 시간동안 유지하면 상기 주행(D)의 변속모드로 선택되고,
    현재 선택된 변속모드가 주행(D)일 때에 상기 변속 다이얼을 상기 제2지점으로 회전된 상태로 일정 시간동안 유지하면 상기 주차(P)의 변속모드로 선택되는 전자식 변속 장치.
18. 제1항에 있어서,
    상기 변속 다이얼의 회전 범위 내에 배치되어, 그 중 일부가 상기 변속모드로 대응되는 복수의 변속 포인트를 포함하고,
    상기 복수의 변속 포인트 중 차량의 시동 온(ON)시에 상기 변속 다이얼에 의해 선택된 변속 포인트가 주차(P)의 변속모드로 설정되는 전자식 변속 장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 변속 포인트는 상기 주차(P)의 변속모드로 설정된 변속 포인트로부터 일 방향을 따라 인접하는 순으로 각각 후진(R), 중립(N), 주행(D)의 변속 모드로 설정되는 전자식 변속 장치.

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