KR20160071549A - 변속단조절스위치의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 버튼부가 로우 위치로 눌려지면 낮은 기어단수들이 선택되고 하이 위치로 눌려지면 높은 기어단수들이 선택되도록 구성된 변속단조절스위치의 구조에 있어서, 로우 위치 또는 하이 위치 중 어느 하나의 위치로 눌려지는 버튼부;와 원통형으로 형성되며 상기 버튼부가 눌려지는 지점에 인접배치된 밸브축;과 밸브축의 외주면 일측에서 회동 및 활주가능하도록 결합된 밸브몸체; 및 상기 밸브몸체가 회동하도록 밸브축을 활주시키는 제어수단;을 포함하고, 상기 밸브몸체의 외주면에는 돌기가 돌출되어 상기 밸브몸체의 회동 및 활주 위치에 따라 상기 돌기에 의해 버튼부가 로우 위치 또는 하이 위치로 눌려지는 것이 단속되는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 밸브몸체의 거동에 따라 버튼부의 눌림이 물리적으로 단속됨에 따라 운전자가 변속단조절스위치를 오작동시킬 위험이 원천적으로 차단되어 사고발생 위험 및 주행안정성이 저하될 가능성을 현저하게 감소시킬 수 있다.

Description

변속단조절스위치의 구조{Structure of gear-shift controlling switch}

본 발명은 로우 위치에 있을 때는 저단기어가 선택되고 하이 위치에 있을 때는 고단기어가 선택되도록 구성된 변속단조절스위치의 구조에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 고속 주행시 운전자의 오조작에 의해 로우 위치로 눌려지는 것을 방지할 수 있는 변속단조절스위치의 구조에 관한 것이다.

일반 승용차량과 달리 화물을 실어 나르는 대형 트럭들은 화물 중량 및 주행 상황에 따라 효율적인 운행이 가능하도록 더 많은 기어단수를 갖는다.

즉, 대형 트럭의 트랜스미션은 기어단수가 승용차량보다 훨씬 더 세분화되어 통상적인 승용차량의 트랜스미션은 대략 4단 내지 8단의 기어단수를 갖는 반면에 대형 트럭용 트랜스미션의 경우에는 8단 이상의 기어단수를 갖는다.

하지만, 각 기어단수에 따라 변속링크 및 로드 등이 시프트레버에 연결되는 경우에는 변속조작 장치의 구조가 복잡해지며 운전자의 조작 또한 어려워지는 관계로, 도 1a 에 도시된 바와 같이 시프트레버(2)에 변속단조절스위치(1)가 장착되어 상기 변속단조절스위치(1)가 '로우' 위치로 눌려진 경우에는 도 1b 에서 R단(후진)을 제외한 A, B, C, D 각각은 1단, 2단, 3단, 4단에 대응하는 변속위치가 되며, 상기 변속단조절스위치(1)가 '하이' 위치로 눌려진 경우에는 A, B, C, D 각각은 5단, 6단, 7단, 8단에 대응하는 변속위치가 되는 구조로 구성되었었다.

그러나, 고속 주행 중 운전자가 실수로 변속단조절스위치(1)가 로우 위치로 눌려지면 (레인지 인터락 장치 등과 같은 다른 안전 장치가 구비되는 경우에도 주행 상황에 따라) 저단으로 변속될 가능성이 있었다.

이에 따라, 의도하지 않은 차량의 속도저하에 의해 (후미의 브레이크 등 또한 켜지지 않는 상황이므로) 후방 차량이 추돌할 가능성이 높아지며 주행 안전성에 악영향을 미칠 수 있었다.

종래의 구조에서는 운전자의 실수에 의해 변속단조절스위치(1)가 잘못 눌려진 것을 경고하기 위해 경고등이 점멸되기도 하나, 운전자가 경고등을 확인하지 못하면, 상기 변속단조절스위치(1)가 로우 위치로 눌려진 상태에서 (안전 장치 또한 해제가 이뤄지면) 전술한 바와 같이 사고 발생 가능성이 높아지므로 운전자의 실수에 의한 눌림을 원천적으로 차단할 수 있는 구조의 개발이 요구되었다.

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 개발 요구에 맞춰 운전자 오조작에 의한 잘못 눌림을 원천적으로 방지할 수 있는 변속단조절스위치의 구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 버튼부가 로우 위치로 눌려지면 낮은 기어단수들이 선택되고 하이 위치로 눌려지면 높은 기어단수들이 선택되도록 구성된 변속조절스위치의 구조에 있어서, 로우 위치 또는 하이 위치 중 어느 하나의 위치로 눌려지는 버튼부;와 원통형으로 형성되며 상기 버튼부가 눌려지는 지점에 인접배치된 밸브축;과 상기 밸브축의 외주면 일측에서 회동 및 활주가능하도록 결합된 밸브몸체; 및 상기 밸브몸체가 회동하도록 밸브축을 상하로 활주시키는 제어수단;을 포함하고, 상기 밸브몸체의 외주면에는 돌기가 돌출되어 상기 밸브몸체의 회동 및 활주 위치에 따라 상기 돌기에 의해 버튼부가 로우 위치 또는 하이 위치로 눌려지는 것이 단속되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 밸브몸체가 끼워지는 밸브축의 외주면에는 미리 정해진 모양으로 패턴홈이 형성되고, 상기 밸브몸체는 패턴홈의 모양을 따라 회동 및 활주한다.

그리고, 상기 제어수단은 전원인가에 따라 전자기력에 의해 밸브축을 상하 방향으로 활주시키는 솔레노이드; 및 상기 밸브축을 원위치로 복귀시키는 스프링;을 포함한다.

상기 돌기는 버튼부가 로우 위치로 눌려지는 것을 단속하는 제1돌기 및 버튼부가 하이 위치로 눌려지는 것을 단속하는 제2돌기를 포함하고, 상기 제1돌기와 제2돌기는 밸브몸체의 상단과 하단 각각에서 서로 어긋난 방향으로 향하도록 배치된다.

아울러, 상기 버튼부의 양측 끝단에는 밸브몸체를 향하여 연장돌기가 각각 형성되되, 상기 연장돌기들이 제1돌기 또는 제2돌기에 안착되도록 상기 제1돌기 및 제2돌기에는 안착홈이 형성된다.

본 발명에 따른 구조는 솔레노이드에 의해 밸브축과 밸브몸체가 미리 정해진 경로에 따라 움직일 수 있도록 밸브몸체에는 패턴홈이 형성되고 상기 밸브축에는 패턴홈에 끼워지는 돌출부가 형성된다. 그리고, 밸브축에는 제어돌기가 추가적으로 형성되되 상기 제어돌기에는 베어링(bearing)이 끼워져 밸브축의 거동시 마찰을 줄여줄 수 있다.

상기 밸브몸체는 버튼부가 로우 위치 또는 하이 위치로 눌릴 때 버튼부에 형성된 연장돌기들이 맞닿아 지지될 수 있는 제1돌기와 제2돌기들이 형성되며, 상기 제1돌기와 제2돌기 사이에는 버튼부가 눌릴 때 상기 연장돌기에 맞닿아 밸브몸체를 회전시키는 기능을 하는 보조돌기가 형성된다.

본 발명에서 상기 버튼부의 연장돌기들은 동일 선상에 위치 하지 않기 때문에(소정의 각도로 어긋난 방향을 향하도록 배치되기 때문에) 상기 제1돌기와 제2돌기 각각의 위치는 '

' 모양으로 형성된 보조돌기의 경사로가 끝나는 지점에서 연장돌기가 안착될 수 있는 지점에 위치한다.

이에 따라, 버튼부가 로우 또는 하이 위치 중 어느 한 곳으로 완전하게 눌려질 경우, 반대쪽 연장돌기는 제1돌기 또는 제2돌기 중 어느 한 곳 위에 안착된다. 그리고, 상기 보조돌기의 크기 및 배치 위치는 밸브축의 회전각도를 고려하여 정해진다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 밸브몸체의 거동에 따라 버튼부의 눌림이 물리적으로 단속됨에 따라 운전자가 변속단조절스위치를 오작동시킬 위험이 원천적으로 차단되어 사고발생 위험 및 주행안정성이 저하될 가능성을 현저하게 감소시킬 수 있다.

아울러, 상기 밸브몸체는 패턴홈의 모양을 따라 미리정해진 경로로 거동하므로 불필요한 움직임을 최소화할 수 있다.

도 1a 는 시프트레버에 변속단조절스위치가 장착된 모습이 도시된 도면,
도 1b 는 시프트레버의 조작시 상기 시프트레버가 조작될 수 있는 단들의 위치를 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 밸브축에 밸브몸체가 결합된 모습이 도시된 도면,
도 3 은 밸브몸체가 밸브축에 끼워지는 부분에서 밸브축의 외주면에는 미리 정해진 모양으로 패턴홈이 형성된 모습을 도시한 도면,
도 4 는 도 3 에서 패턴홈을 따라 a 내지 f 로 밸브몸체가 회동하는 동안 밸브몸체와 밸브축이 거동하는 모습을 순차적으로 도시한 도면,
도 5a 내지 도 5d 는 밸브몸체와 밸브축의 거동에 따라 버튼부의 눌림이 차단되거나 가능해지는 것을 측면에서 도시한 모습과 점선으로 표시된 부분의 횡단모습이 도시된 도면.

본 발명은, 시프트레버에 장착된 버튼부가 로우 위치로 눌려지면 낮은 기어단수들이 선택되고 하이 위치로 눌려지면 높은 기어단수들이 선택되도록 구성된 변속단조절스위치의 구조에 관한 것으로써, 이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에서 버튼부는 시프트레버에 장착되며 로우 위치 또는 하이 위치 중 어느 하나의 위치로 눌려지도록 구성되되, 상기 버튼부의 눌림을 단속하기 위하여 밸브축(20)과 밸브몸체(30) 결합되어 추가적으로 장착된다.

도 2 를 참조하면, 상기 밸브축(20)은 원통형으로 형성되며 상기 버튼부가 눌려지는 지점에 (도 5a 내지 도 5d 에 도시된 바와 같이) 인접배치된다. 상기 밸브몸체(30)는 밸브축(20)의 외주면 일측에서 회동 및 (상하방향으로) 활주가능하도록 결합된다.

상기 밸브몸체(30)는 제어수단(미도시)을 통하여 밸브축(20)에서 회동 및 활주하되, 본 발명에서는 상기 밸브몸체(30)가 밸브축(20)에 끼워지는 부분에서 '밸브축(20)의 외주면' 또는 '밸브몸체(30)의 내주면' 중 어느 한 곳에는 미리 정해진 모양으로 도 3 과 같이 패턴홈이 형성되고 다른 한 곳에는 패턴홈에 끼워지는 돌출부가 형성되여 상기 밸브몸체(30)는 패턴홈의 모양을 따라 회동 및 활주하게 결합된다. 상기 밸브몸체(30)의 안정적인 회동을 위하여 두 곳 이상에서 동일한 모양을 갖는 패턴홈이 형성될 수 있다. 가령, 도 3 에서 패턴홈은 반대쪽 면에서도 동일한 모양으로 추가 형성될 수 있다.

본 발명에서 상기 제어수단은 전원인가에 따라 전자기력에 의해 밸브축(20) 상하로 활주시키는 솔레노이드(미도시)와 상기 밸브축(20)을 원위치로 복귀시키는 스프링(미도시)을 포함하여 구성된다. 즉, 도 4 에 도시된 바와 같이 상기 솔레노이드는 스프링의 탄성력을 극복하고 밸브축(20)에서 (밸브몸체가 왼쪽 a 상태에서 부터 오른쪽 f 상태까지 회동하는 동안) 상하방향으로 활주시킬 수 있되, 솔레노이드에 전원인가가 차단되면 스프링의 탄성력에 의해 상기 밸브축(20)은 원래의 위치로 복귀될 수 있다.

아울러, 상기 밸브몸체(30)의 외주면에는 돌기가 돌출된다. 상기 돌기는 밸브몸체(30)의 회동 및 활주 위치에 따라 버튼부가 로우 위치 또는 하이 위치로 눌려지는 것이 단속한다.

더 상세하게는, 상기 돌기는 버튼부가 로우 위치로 눌려지는 것을 단속하는 제1돌기(31a) 및 버튼부가 하이 위치로 눌려지는 것을 단속하는 제2돌기(31b)를 포함하며, 버튼부가 로우 위치 또는 하이 위치로 눌릴 때 눌리는 힘이 밸브몸체(30)를 회동시키는 힘으로도 전환될 수 있도록 제1돌기(31a)와 제2돌기(31b) 사이에서 삼각형 모양으로 형성된 보조돌기(33)를 포함한다. 상기 제1돌기(31a)와 제2돌기(31b)는 밸브몸체(30)의 상단과 하단 각각에서 서로 어긋난 방향으로 향하도록 배치된다.

그리고, 도 5a 내지 도 5d 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 버튼부는 로우 위치 및 하이 위치로 눌리는 양측 끝단에는 밸브몸체(30)를 향하여 연장돌기들(10a, 10b)이 각각 형성된 구조를 가지며, 상기 연장돌기들(10a, 10b)이 제1돌기(31a) 또는 제2돌기(31b)에 안착되도록 상기 제1돌기(31a) 및 제2돌기(31b)에는 안착홈(32a, 32b)이 각각 형성된다. 아울러, 상기 밸브축(20)에는 제어돌기(21)가 추가적으로 형성되어 회전 또는 활주 시 마찰력을 낮출 수 있는 베어링이 장착될 수 있다.

이하, 도 5a 내지 도 5d 를 참조하여 본 발명의 변속단조절스위치가 동작하는 모습을 더 상세히 설명한다.

도 5a 에 도시된 바와 같이, 변속단조절스위치는 버튼부가 로우 위치에 눌려진 상태 즉, 아랫쪽 연장돌기(10a)가 눌려진 상태에서 차량 운행이 시작된다. 이때, 하이 위치에 해당하는 연장돌기(10b)는 제2돌기(31b)에 안착되어 버튼부가 하이 위치로 눌려지는 것은 방지된다.

차량 주행에 따라 차속이 증가하여 높은 단수로 변속이 필요한 경우에는 솔레노이드가 밸브축(20)을 상승시킨다. 밸브축(20)의 상승에 따라 상기 밸브몸체(30)는 패턴홈의 형상에 따라 회동하며 활주하게 되며 이에 따라 제2돌기(31b) 또한 도 5b 와 같이, 윗쪽 연장돌기(10b)에서 벗어나고 상기 연장돌기(10b)는 보조돌기(33)의 일측면에 맞닿게 된다.

그리고, 운전자가 버튼부를 하이 위치로 누르면 윗쪽 연장돌기(10b)는 보조돌기(33)를 가압하며 밸브몸체(30)의 회전을 촉진시킴으로써 도 5c 의 상태와 같이 아랫쪽 연장돌기(로우 위치에 해당하는 연장돌기)(10a)는 제1돌기(31a)에 안착된다. 이때, 버튼부는 로우 위치로의 눌려짐이 방지된다.

아울러, 운행 중 차속이 떨어지면 솔레노이드 또는 스프링에 의해 밸브축(20)이 활주하여 아랫쪽 연장돌기(10a)는 제1돌기(31a)에서 벗어나게 되고 로우 위치로의 눌림은 허용된다.

본 발명에 따른 상기 제어수단은 차속에 따라 버튼부의 눌림을 단속할 수 있도록 차속센서와 계속적으로 통신하여 미리 정해진 차속 또는 조건이 입력되면 솔레노이드를 작동시켜 버튼부가 로우 위치 또는 하이 위치로 눌려지는 것을 방지한다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10a, 10b : 연장돌기
20 : 밸브축
30 : 밸브몸체
31a : 제1돌기
31b : 제2돌기
32a, 32b : 안착홈
33 : 보조돌기

Claims (6)

1. 버튼부가 로우 위치로 눌려지면 낮은 기어단수들이 선택되고 하이 위치로 눌려지면 높은 기어단수들이 선택되도록 구성된 변속단조절스위치의 구조에 있어서,
   로우 위치 또는 하이 위치 중 어느 하나의 위치로 눌려지는 버튼부;와
   원통형으로 형성되며 상기 버튼부가 눌려지는 지점에 인접배치된 밸브축;과
   밸브축의 외주면 일측에서 회동 및 활주가능하도록 결합된 밸브몸체; 및
   상기 밸브몸체가 회동하도록 밸브축을 활주시키는 제어수단;을 포함하고,
   상기 밸브몸체의 외주면에는 돌기가 돌출되어 상기 밸브몸체의 회동 및 활주 위치에 따라 상기 돌기에 의해 버튼부가 로우 위치 또는 하이 위치로 눌려지는 것이 단속되는 것을 특징으로 하는 변속단조절스위치의 구조.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브몸체가 밸브축에 끼워지는 부분에서 밸브축의 외주면 또는 밸브몸체의 내주면 중 어느 한 곳에는 미리 정해진 모양으로 패턴홈이 형성되고 다른 한 곳에는 패턴홈이 끼워지는 돌출부가 형성되어, 상기 밸브몸체는 패턴홈의 모양을 따라 회동 및 활주하는 것을 특징으로 하는 변속단조절스위치의 구조.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어수단은 전원인가에 따라 전자기력에 의해 밸브축을 상승하강시키는 솔레노이드; 및 상기 밸브축을 원위치로 복귀시키는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 변속단조절스위치의 구조.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌기는 버튼부가 로우 위치로 눌려지는 것을 단속하는 제1돌기 및 버튼부가 하이 위치로 눌려지는 것을 단속하는 제2돌기를 포함하고, 상기 제1돌기와 제2돌기는 밸브몸체의 상단과 하단 각각에서 서로 어긋난 방향으로 향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 변속단조절스위치의 구조.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 버튼부의 양측 끝단에는 밸브몸체를 향하여 연장돌기가 각각 형성되되, 상기 연장돌기들이 제1돌기 또는 제2돌기에 안착되도록 상기 제1돌기 및 제2돌기에는 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 변속단조절스위치의 구조.
   
6. 제 4 항에 있어서, 상기 버튼부의 양측 끝단에는 밸브몸체를 향하여 연장돌기가 각각 형성되되, 상기 밸브축의 상승하강시 연장돌기에 의해 밸브몸체의 회전이 이뤄지도록 보조돌기가 제1돌기와 제2돌기 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 변속단조절스위치의 구조.

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