KR20200120385A - 전자식 클러치시스템용 변속레버장치 - Google Patents

전자식 클러치시스템용 변속레버장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자식 클러치시스템용 변속레버장치에 관한 것으로, 시프트레버(20)의 조작시 시프트레버(20)의 회전량을 검출하기 위해 필요한 PCB(50)와 회전기구(60) 및 영구자석(70)들이 모두 부츠리테이너(30)에 결합된 구성으로, PCB(50)와 회전기구(60) 및 영구자석(70)들이 결합된 부츠리테이너(30)를 제외한 나머지 구성들은 차종에 상관없이 공용적으로 사용이 가능하도록 된 것이다.

Description

전자식 클러치시스템용 변속레버장치{SHIFT LEVER APPARATUS FOR ELECTRONIC CLUTCH}
본 발명은 전자식 클러치시스템용 변속레버장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부츠리테이너에 센서기구(PCB, 자석 등)가 결합된 구성으로 신규 컨셉 개발시 센서기구가 결합된 부츠리테이너만 교체하면 시프트레버를 포함한 대부분의 구성품들은 공용적으로 사용할 수 있는 전자식 클러치시스템용 변속레버장치에 관한 기술이다.
전자식 변속시스템인 시프트 바이 와이어(SBW; Shift By Wire)는 기존의 기계식 변속시스템과는 달리 변속기와 시프트레버(변속레버 또는 버튼 또는 다이얼)간에 케이블과 같은 기계적인 연결구조가 없는 구성으로, 시프트레버의 조작시 발생된 신호가 변속제어기(TCU)에 전달되면, TCU에서 명령된 전자신호에 의해 변속기 액추에이터가 동작하고, 변속기 액추에이터의 동작에 의해 각 변속단별 유압회로에 유압이 인가되거나 차단됨으로써, 전자적으로 변속제어가 수행되는 시스템이다.
그리고, SBW를 기반으로 하는 전자식 변속시스템은 전자식 클러치시스템과 함께 사용되는 바, 전자식 클러치시스템은 시프트레버의 조작시 발생된 신호가 클러치 제어기로 전달되면, 클러치 제어기에서 명령된 전자신호에 의해 클러치 액추에이터가 동작하고, 클러치 액추에이터의 동작에 의해 클러치가 차단 및 연결됨에 따라, 전자적으로 클러치제어가 수행되는 시스템이다.
전자식 클러치시스템을 구성하기 위해서는 시프트레버의 셀렉트방향 및 시프트방향 조작시 시프트레버의 회전량(이동량)을 검출하기 위한 센서기구(자석, PCB 등)가 함께 구비되어야 하는데, 종래의 변속레버장치는 자석 및 PCB를 구비한 센서기구가 시프트레버와 결합되어서 일체화된 구조가 대부분으로, 이와 같이 시프트레버와 센서기구가 결합되어서 일체화된 구조는 차종별로 시프트레버를 포함한 변속레버장치를 전체적으로 다시 설계해야 하는 단점이 있고, 이로 인해 개발 투자비가 과도하게 소요되는 단점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국공개특허공보 제10-2001-0054754호
본 발명은, PCB 및 자석을 구비한 센서기구가 부츠리테이너에 결합된 전자식 클러치시스템용 변속레버장치로서, 센서기구가 결합된 부츠리테이너만 교체하면 시프트레버 및 셀렉트레버를 포함한 대부분의 구성품들은 차종에 상관없이 공용적으로 사용이 가능하고, 이를 통해 신규 컨셉 개발시 투자비를 크게 절감할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 시트프레버의 조작시 영구자석이 큰 회전각으로 회전하는 구성으로, 클러치 작동과 관련한 센서 인식능력이 용이함에 따라 정확한 신호인식이 가능하고 이를 통해 클러치의 단속제어의 정확성을 한층 더 높일 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 전자식 클러치시스템용 변속레버장치는, 부츠리테이너에 고정되게 결합된 PCB; 상기 부츠리테이너에 회전 가능하게 결합되면서 시프트레버와 접촉하도록 설치된 회전기구; 및 상기 회전기구에 고정되게 결합되고 PCB와 대면하도록 설치된 영구자석을 포함하고; 상기 시프트레버의 시프트방향 및 셀렉트방향 회전시 회전기구와 함께 영구자석이 회전하고; 상기 PCB는 영구자석의 회전에 따른 자속의 변화를 검출해서 클러치 제어기로 신호를 출력하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 회전기구는 시프트레버를 기준으로 전방측과 후방측에 각각 위치하는 전방회전기구 및 후방회전기구로 구성되고; 상기 영구자석은 전방회전기구와 후방회전기구에 각각 결합된 전방자석 및 후방자석으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 전방회전기구와 후방회전기구는 시프트레버의 조작시 서로 반대방향으로 회전하도록 부츠리테이너에 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 전방회전기구의 회전중심과 후방회전기구의 회전중심은 시프트레버를 기준으로 서로 대각선 방향에 위치해서 시프트레버의 조작시 서로 반대방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.
상기 전방회전기구와 후방회전기구가 시프트레버의 조작시 동일방향으로 회전하면 PCB는 시스템고장으로 판단해서 현재의 변속단을 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 전방회전기구는 시프트레버를 기준으로 전방 일측에 위치하면서 부츠리테이너에 회전 가능하게 결합된 전방회전축; 및 상기 전방회전축과 고정되게 결합되고 시프트레버와 접촉하도록 설치된 전방가이드로드를 포함하고; 상기 전방회전축에 전방자석이 고정되게 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 후방회전기구는 전방회전축과 대각선 방향에 위치하도록 시프트레버를 기준으로 후방 타측에 위치하면서 부츠리테이너에 회전 가능하게 결합된 후방회전축; 및 상기 후방회전축과 고정되게 결합되고 전방가이드로드와 대각선 방향으로 시프트레버에 접촉하도록 설치된 후방가이드로드를 포함하고; 상기 후방회전축에 후방자석이 고정되게 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 부츠리테이너와 전방가이드로드에 양단이 고정되게 결합된 것으로 전방가이드로드가 항상 시프트레버에 접촉하는 방향으로 회전할 수 있도록 전방가이드로드에 탄성력을 제공하는 전방스프링; 및 상기 부츠리테이너와 후방가이드로드에 양단이 고정되게 결합된 것으로 후방가이드로드가 항상 시프트레버에 접촉하는 방향으로 회전할 수 있도록 후방가이드로드에 탄성력을 제공하는 후방스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전방가이드로드와 후방가이드로드는 시프트레버의 조작에 따른 회전시 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있도록 부츠리테이너에 대해 높이차가 있게 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 전방가이드로드와 후방가이드로드는 일자형상으로 형성되고; 상기 시프트레버에서 전방가이드로드 및 후방가이드로드가 접촉하는 부위는 외형이 원형으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 시프트레버와 전방가이드로드 및 후방가이드로드의 접촉성을 높이기 위해 전방가이드로드와 후방가이드로드를 스틸재질로 구성하고, 시프트레버에서 전방가이드로드 및 후방가이드로드가 접촉하는 부위에 레버자석을 배치한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자식 클러치시스템용 변속레버장치는, 시프트레버의 조작시 시프트레버의 회전량을 검출하기 위해 필요한 PCB와 회전기구 및 영구자석들이 모두 부츠리테이너에 결합된 구성으로, 신규 컨셉 개발시 PCB와 회전기구 및 영구자석들이 결합된 부츠리테이너만 컨셉에 맞는 것으로 개발해서 교체하면 나머지 변속레버하우징과 시프트레버 및 셀렉트레버를 포함한 대부분의 구성품들은 차종에 상관없이 공용적으로 사용이 가능한 바, 이를 통해 개발 투자비를 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 시프트레버의 시프트방향 회전시 회전기구와 함께 영구자석이 회전함에 따라 전자적으로 클러치제어가 가능하고, 시프트레버의 셀렉트방향 회전시에는 회전기구가 회전하지 않음에 따라 영구자석이 회전하지 않게 되는 바, 이의 구조를 통해 보다 정확한 클러치의 단속제어 및 변속제어가 가능한 효과가 있다.
또한, 회전기구를 구성하는 전방회전기구 및 후방회전기구가 시트프레버의 조작시 서로 반대방향으로 회전하는 구성으로, 이를 통해 시트프레버의 시프트방향 조작시 영구자석이 큰 회전각으로 회전할 수 있게 됨에 따라 클러치 작동과 관련한 센서 인식능력이 용이하고, 이 결과 정확한 신호인식이 가능해짐에 따라 클러치의 단속제어의 정확성을 한층 더 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 전방회전기구 및 후방회전기구가 시프트레버의 조작시 동일방향으로 회전하는 경우 PCB는 시스템고장으로 판단해서 현재의 변속단을 유지하도록 제어하게 되는 바, 이를 통해 페일 세이프(fail safe)의 기능을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 영구자석 및 PCB를 이용해서 시프트레버의 시프트방향 회전을 검출하는 비접촉식 센서의 구성으로, 접촉식 구성에 비해 변속 조작감을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있고, 특히 접촉식 구성에서 발생하는 작동소음을 없앨 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자식 클러치시스템용 변속레버장치를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 장치의 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따라 부츠리테이너에 PCB와 회전기구 및 영구자석이 결합된 상태의 저면 사시도,
도 4와 도 5는 도 3을 후방에서 바라본 도면 및 밑에서 바라본 도면,
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 실시예의 작동상태를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명과 대비되는 다른 구조의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자식 클러치시스템용 변속레버장치에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 전자식 클러치시스템용 변속레버장치는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 운전석 측부에 고정 설치되는 변속레버하우징(10); 변속을 위해 운전자가 셀렉트방향 및 시프트방향으로 조작하는 시프트레버(20); 및 변속레버하우징(10)의 일측에서 셀렉트축을 매개로 회전 가능하게 결합되고 시프트레버(20)와 연결된 셀렉트레버를 포함한다.
시프트레버(20)는 운전자의 조작으로 변속레버하우징(10)에 대해서 셀렉트방향 및 시프트방향으로 회전 가능한 구조로 결합되며, 전자식 변속기를 구비한 차량의 경우 시프트레버(20)를 회전시킬 때에 발생된 변속신호는 변속제어기(TCU)로 전달되고, TCU에서 명령된 전자신호에 의해 변속기 액추에이터가 동작하고, 변속기 액추에이터의 동작에 의해 각 변속단별 유압회로에 유압이 인가되거나 차단됨으로써, 전자적으로 변속제어가 수행되도록 구성된다.
시프트레버(20)의 위쪽에는 노브(21)가 결합되고 아래쪽에는 변속레버하우징(10)에 대한 시프트회전 및 셀렉트회전이 가능하도록 볼힌지가 구비된다.
변속레버하우징(10)에는 상측으로 개구된 원형의 홈이 형성되고, 상기 홈속에 힌지부시가 삽입되고, 상기 힌지부시속에 시프트레버(20)의 볼힌지가 시프트방향 및 셀렉트방향으로 회전이 가능하게 삽입된다.
시프트레버(20)의 볼힌지에는 측방으로 돌출된 연결로드가 형성되고, 상기 연결로드의 끝단은 볼형상으로 형성되어서 셀렉트레버와 결합된다.
따라서, 시프트레버(20)를 셀렉트방향으로 조작하면 연결로드를 통해 조작력이 전달되어서 셀렉트레버는 셀렉트축을 중심으로 회전하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 부츠리테이너(30) 및 부츠리테이너(30)에 결합된 부츠(40)를 포함한다.
부츠리테이너(30)는 사각형상의 프레임구조로 형성되고, 부츠리테이너(30)에는 천 또는 가축과 같은 플렉시블한 재질의 부츠(40)가 결합되며, 부츠(40)를 이용해서 변속레버하우징(10)의 상측구조물을 커버링할 수 있게 된다.
시프트레버(20) 및 셀렉트레버가 결합된 변속레버하우징(10)은 실차 조립라인으로 공급되어서 차체(언더플로어패널)에 고정되게 결합되고, 시프트레버(20)에 결합된 노브(21)만이 노출되도록 콘솔을 이용해서 변속레버하우징(10)을 커버링하고, 변속레버하우징(10)을 커버링한 콘솔을 차체에 고정되게 결합하고, 부츠(40)가 결합된 부츠리테이너(30)를 콘솔에 고정되게 결합함에 따라 변속레버장치의 조립을 완료하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 변속레버장치는 부츠리테이너(30)에 고정되게 결합된 PCB(50; Printed Circuit Board); 상기 부츠리테이너(30)에 회전 가능하게 결합되면서 시프트레버(20)와 접촉하도록 설치된 회전기구(60); 및 상기 회전기구(60)에 고정되게 결합되고 PCB(50)와 대면하도록 설치된 영구자석(70)을 포함한다.
PCB(50)는 와이어를 통해서 배터리와 같은 전원장치와 전기적으로 연결되도록 구성된다.
운전자가 노브(21)를 잡고 변속레버하우징(10)에 결합된 시프트레버(20)를 시프트방향 및 셀렉트방향으로 회전시키면, 시프트레버(20)와 접촉하고 있는 회전기구(60)가 부츠리테이너(30)에 대해 회전하고, 회전기구(60)에 결합된 영구자석(70)이 회전기구(60)와 함께 회전을 하게 된다.
영구자석(70)이 회전하면 N극(음극)과 S극(양극)의 위치변화에 따라 자속의 방향이 변하고, PCB(50)는 홀센서를 이용해서 자속의 변화를 검출한 후 클러치 제어기(80)로 신호를 출력하고, 클러치 제어기(80)는 PCB(50)의 출력신호를 전달받아서 클러치 액추에이터(90)의 동작을 제어하게 되고, 클러치 액추에이터(90)의 동작에 의해 클러치(110)가 차단 및 연결됨에 따라 전자적으로 클러치제어가 수행된다.
차량의 클러치(110)는 크랭크축(1)과 연결된 플라이휠(111), 클러치판(112), 압력판(113), 클러치스프링(114), 릴리스레버(115), 릴리스베어링(116), 릴리스포크(117) 등을 구비한 구성으로 종래 구성과 동일하기에 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 실시예는 전술한 바와 같이 시프트레버(20)의 시프트방향 회전시 회전기구(60)와 함께 영구자석(70)이 회전함에 따라 전자적으로 클러치제어가 가능하고, 시프트레버(20)의 셀렉트방향 회전시에는 회전기구(60)가 회전하지 않음에 따라 영구자석(70)이 회전하지 않게 되는 바, 이의 구조를 통해 보다 정확한 클러치의 단속제어 및 변속제어가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 시프트레버(20)의 조작시 시프트레버(20)의 회전량을 검출하기 위해 필요한 PCB(50)와 회전기구(60) 및 영구자석(70)들이 모두 부츠리테이너(30)에 결합된 구성으로, 따라서 신규 컨셉 개발시 PCB(50)와 회전기구(60) 및 영구자석(70)들이 결합된 부츠리테이너(30)만 컨셉에 맞는 것으로 개발해서 교체하면 나머지 변속레버하우징(10)과 시프트레버(20) 및 셀렉트레버를 포함한 대부분의 구성품들은 차종에 상관없이 공용적으로 사용이 가능한 바, 이를 통해 개발 투자비를 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따라 부츠리테이너(30)에 회전 가능하게 결합된 회전기구(60)는 시프트레버(20)를 기준으로 전방측과 후방측에 각각 위치하는 전방회전기구(610) 및 후방회전기구(620)로 구성되고, 영구자석(70)은 전방회전기구(610)와 후방회전기구(620)에 각각 결합된 전방자석(71) 및 후방자석(72)으로 구성된다.
전방회전기구(610)와 후방회전기구(620)는 시프트레버(20)의 조작시 서로 반대방향으로 회전(시계방향 및 반 시계방향의 회전)하도록 부츠리테이너(30)에 결합되는 바, 따라서 시프트레버(20)의 조작시 PCB(50)에 의해 전방회전기구(610)와 후방회전기구(620)가 동일방향으로 회전되는 것으로 판단되는 경우에는 시스템고장으로 판단해서 현재의 변속단을 유지하도록 제어하는 페일 세이프(fail safe)의 기능을 수행하게 된다.
시프트레버(20)의 회전량을 검출하기 위해 사용되는 회전기구(60)가 전방회전기구(610) 및 후방회전기구(620)와 같이 2개의 세트로 구성되고, 또한 영구자석(70)도 전방자석(71) 및 후방자석(72)과 같이 2개로 구성되면, 시프트레버(20)의 조작시 2개의 신호가 동시에 발생하게 되는 바, 이와 같은 2개의 신호를 이용하면 보다 정밀한 클러치 제어가 가능하고, 특히 2개의 신호가 서로 다를 경우 고장과 같은 페일 세이프의 기능을 추가로 구현할 수 있는 장점이 있다.
시프트레버(20)의 조작시 전방회전기구(610)와 후방회전기구(620)가 서로 반대방향으로 회전되도록 하기 위해 본 발명에 따른 실시예는 전방회전기구(610)의 회전중심과 후방회전기구(620)의 회전중심이 시프트레버(20)를 기준으로 서로 대각선 방향에 위치하도록 구성한 것이 특징이다.
전방회전기구(610)와 후방회전기구(620)가 서로 반대방향으로 회전되도록 하는 이유는 시트프레버(20)의 조작시 영구자석(70)이 큰 회전각으로 회전되도록 하기 위함으로, 영구자석(70)의 회전각이 크면 클러치 작동과 관련한 센서 인식능력이 용이함에 따라 정확한 신호인식이 가능한 장점이 있고, 이를 통해 클러치의 단속제어의 정확성을 한층 더 높일 수 있는 장점이 있다.
도 8에는 전방회전기구(610)의 회전중심과 후방회전기구(620)의 회전중심이 시프트레버(20)를 기준으로 서로 대각선 방향에 위치하지 않고 모두 다 우측위치에 위치한 구성이 일예로서 도시되어 있는 바, 이러한 구성은 시프트레버(20)의 조작시 전방회전기구(610)와 후방회전기구(620)가 서로 반대방향으로 회전하지 않고 둘다 동일방향으로 회전하는 구성이다.
즉, 시프트레버(20)를 1단에서 2단으로 조작할 때에 전방회전기구(610)와 후방회전기구(620)는 모두 반 시계방향으로 회전하고, 반대로 시프트레버(20)를 2단에서 1단으로 조작할 때에 전방회전기구(610)와 후방회전기구(620)는 모두 시계방향으로 회전하는 구성이 된다.
이와 같이 전방회전기구(610)와 후방회전기구(620)가 서로 동일방향으로 회전하는 구성은, 어느 특정 변속단(1단, 2단)에서 전방회전기구(610) 및 후방회전기구(620)의 회전각이 크지 않음에 따라 영구자석(70)도 회전각이 크지 않고, 이로 인해 클러치 작동과 관련한 센서 인식능력이 떨어짐에 따라 정확한 신호인식이 불가능하고, 이 결과 클러치의 단속제어의 정확성이 떨어지게 된다.
따라서, 본 발명은 시트프레버(20)의 조작시 영구자석(70)이 큰 회전각으로 회전되도록 하기 위해 전방회전기구(610)의 회전중심과 후방회전기구(620)의 회전중심이 시프트레버(20)를 기준으로 서로 대각선 방향에 위치하도록 구성한 것이 특징이며, 이를 통해 전방회전기구(610)와 후방회전기구(620)가 서로 반대방향으로 회전되도록 하는 것이 특징인 것이다.
회전기구(60)를 구성하는 전방회전기구(610)는 시프트레버(20)를 기준으로 전방 일측에 위치하면서 부츠리테이너(30)에 회전 가능하게 결합된 전방회전축(611), 및 상기 전방회전축(611)과 고정되게 결합되고 시프트레버(20)와 접촉하도록 설치된 전방가이드로드(612)를 포함하고, 상기 전방회전축(611)에 전방자석(71)이 고정되게 결합된 구조가 된다.
그리고, 회전기구(60)를 구성하는 후방회전기구(620)는 전방회전축(611)과 대각선 방향에 위치하도록 시프트레버(20)를 기준으로 후방 타측에 위치하면서 부츠리테이너(30)에 회전 가능하게 결합된 후방회전축(621), 및 상기 후방회전축(621)과 고정되게 결합되고 전방가이드로드(612)와 대각선 방향으로 시프트레버(20)에 접촉하도록 설치된 후방가이드로드(622)를 포함하고, 상기 후방회전축(621)에 후방자석(72)이 고정되게 결합된 구조가 된다.
본 발명에 따른 실시예는 전방스프링(120) 및 후방스프링(130)을 더 포함하는 구성으로, 전방스프링(120)은 부츠리테이너(30)와 전방가이드로드(612)에 양단이 고정되게 결합되어서 전방가이드로드(612)가 항상 시프트레버(20)에 접촉하는 방향으로 회전할 수 있도록 전방가이드로드(612)에 탄성력을 제공하는 역할을 한다.
그리고, 후방스프링(130)은 부츠리테이너(30)와 후방가이드로드(622)에 양단이 고정되게 결합되어서 후방가이드로드(622)가 항상 시프트레버(20)에 접촉하는 방향으로 회전할 수 있도록 후방가이드로드(622)에 탄성력을 제공하는 역할을 한다.
전방스프링(120)과 후방스프링(130)의 탄성력에 의해 전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)의 복귀동작이 빨라짐에 따라 조작성 향상 및 신속한 복귀동작이 가능한 장점이 있다.
본 발명에 따라 전방가이드로드(612)와 후방가이드로드(622)는 시프트레버(20)의 조작에 따른 회전시 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있도록 부츠리테이너(30)에 대해 높이차(H1)가 있게 결합되는 것이 바람직하다.
전방가이드로드(612)와 후방가이드로드(622)가 서로 높이차(H1)가 없도록 구성되면 시프트레버(20)의 조작에 따른 회전시 서로 접촉하는 상황이 발생하게 되고, 이럴 경우 영구자석(70)의 회전이 원활히 진행되지 않음에 따라 클러치 작동을 위한 신호발생이 어려울 수 있는 바, 이를 예방하기 위해 전방가이드로드(612)와 후방가이드로드(622)는 서로 높이차(H1)가 있도록 구성된 것이 바람직한 것이다.
또한, 본 발명은 시프트레버(20)에 전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)가 접촉하고 있는 상황에서, 시프트레버(20)의 셀렉트방향 및 시프트방향의 원활한 회전과 그리고 전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)의 원활한 회전을 위해 전방가이드로드(612)와 후방가이드로드(622)는 일자형상으로 형성된 것이 바람직하고, 시프트레버(20)에서 전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)가 접촉하는 부위는 외형이 원형으로 형성된 것이 바람직하다.
전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)가 일자형상이 아니라 다수 절곡된 형상이고, 또한 시프트레버(20)에서 전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)가 접촉하는 부위가 원형이 아니라 각이 진 다각형의 형상이면, 접촉에 의한 간섭으로 인해 시프트레버(20)의 회전 및 전방가이드로드(612)와 후방가이드로드(622)의 회전이 불가해지는 경우가 발생할 수도 있는 바, 이를 예방하기 위해 본 발명은 전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)가 일자형상으로 형성되고 또한 시프트레버(20)에서 전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)가 접촉하는 부위가 원형으로 형성된 것이 특징이다.
시프트레버(20)에서 전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)가 접촉하는 부위는 스커트(skirt)부로, 스커트부에 원형부(22)를 형성해서 전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)와 접촉하도록 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 시프트레버(20)와 전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)의 접촉성을 높이기 위해 전방가이드로드(612)와 후방가이드로드(622)를 스틸(steel)재질로 구성하고, 시프트레버(20)에서 전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)가 접촉하는 부위에 레버자석(140)을 배치한 구조도 가능할 것이다.
도 6에는 N단에 위치한 시프트레버(20)를 조작해서 1단, 2단, 3단, 4단, 5단, 6단까지 이동시킬 경우 전방가이드로드(612) 및 후방가이드로드(622)가 회전하는 상황이 도시되어 있는 바, 도시된 바와 같이 시프트레버(20)의 이동시 전방가이드로드(612)와 후방가이드로드(622)는 큰 회전각으로 회전하면서 서로 반대방향으로 회전하는 것을 알 수 있다.
또한, 도 7은 시프트레버(20)를 N단과 R단으로 조작하는 상황으로, 이때에도 시프트레버(20)의 이동시 전방가이드로드(612)와 후방가이드로드(622)는 큰 회전각으로 회전하면서 서로 반대방향으로 회전하게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 시프트레버(20)의 조작시 시프트레버(20)의 회전량을 검출하기 위해 필요한 PCB(50)와 회전기구(60) 및 영구자석(70)들이 모두 부츠리테이너(30)에 결합된 구성으로, 신규 컨셉 개발시 PCB(50)와 회전기구(60) 및 영구자석(70)들이 결합된 부츠리테이너(30)만 컨셉에 맞는 것으로 개발해서 교체하면 나머지 변속레버하우징(10)과 시프트레버(20) 및 셀렉트레버를 포함한 대부분의 구성품들은 차종에 상관없이 공용적으로 사용이 가능한 바, 이를 통해 개발 투자비를 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 시프트레버(20)의 시프트방향 회전시 회전기구(60)와 함께 영구자석(70)이 회전함에 따라 전자적으로 클러치제어가 가능하고, 시프트레버(20)의 셀렉트방향 회전시에는 회전기구(60)가 회전하지 않음에 따라 영구자석(70)이 회전하지 않게 되는 바, 이의 구조를 통해 보다 정확한 클러치의 단속제어 및 변속제어가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 회전기구(60)를 구성하는 전방회전기구(610) 및 후방회전기구(620)가 시트프레버(20)의 조작시 서로 반대방향으로 회전하는 구성으로, 이를 통해 시트프레버(20)의 시프트방향 조작시 영구자석(70)이 큰 회전각으로 회전할 수 있게 됨에 따라 클러치 작동과 관련한 센서 인식능력이 용이하고, 이 결과 정확한 신호인식이 가능해짐에 따라 클러치의 단속제어의 정확성을 한층 더 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 전방회전기구(610) 및 후방회전기구(620)가 시프트레버(20)의 조작시 동일방향으로 회전하는 경우 PCB(50)는 시스템고장으로 판단해서 현재의 변속단을 유지하도록 제어하게 되는 바, 이를 통해 페일 세이프(fail safe)의 기능을 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 영구자석(70) 및 PCB(50)를 이용해서 시프트레버(20)의 시프트방향 회전을 검출하는 비접촉식 센서의 구성으로, 접촉식 구성에 비해 변속 조작감을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있고, 특히 접촉식 구성에서 발생하는 작동소음을 없앨 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 - 변속레버하우징 20 - 시프트레버
21 - 노브 22 - 원형부
30 - 부츠리테이너 40 - 부츠
50 - PCB 60 - 회전기구
70 - 영구자석 71 - 전방자석
72 - 후방자석 80 - 클러치 제어기
90 - 클러치 액추에이터 110 - 클러치
120 - 전방스프링 130 - 전방스프링
610 - 전방회전기구 611 - 전방회전축
612 - 전방가이드로드 620 - 후방회전기구
621 - 후방회전축 622 - 후방가이드로드

Claims (11)

  1. 부츠리테이너에 고정되게 결합된 PCB;
    상기 부츠리테이너에 회전 가능하게 결합되면서 시프트레버와 접촉하도록 설치된 회전기구; 및
    상기 회전기구에 고정되게 결합되고 PCB와 대면하도록 설치된 영구자석을 포함하고;
    상기 시프트레버의 시프트방향 및 셀렉트방향 회전시 회전기구와 함께 영구자석이 회전하고;
    상기 PCB는 영구자석의 회전에 따른 자속의 변화를 검출해서 클러치 제어기로 신호를 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 변속레버장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전기구는 시프트레버를 기준으로 전방측과 후방측에 각각 위치하는 전방회전기구 및 후방회전기구로 구성되고;
    상기 영구자석은 전방회전기구와 후방회전기구에 각각 결합된 전방자석 및 후방자석으로 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 변속레버장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전방회전기구와 후방회전기구는 시프트레버의 조작시 서로 반대방향으로 회전하도록 부츠리테이너에 결합된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 변속레버장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 전방회전기구의 회전중심과 후방회전기구의 회전중심은 시프트레버를 기준으로 서로 대각선 방향에 위치해서 시프트레버의 조작시 서로 반대방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 변속레버장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 전방회전기구와 후방회전기구가 시프트레버의 조작시 동일방향으로 회전하면 PCB는 시스템고장으로 판단해서 현재의 변속단을 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 변속레버장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 전방회전기구는 시프트레버를 기준으로 전방 일측에 위치하면서 부츠리테이너에 회전 가능하게 결합된 전방회전축; 및
    상기 전방회전축과 고정되게 결합되고 시프트레버와 접촉하도록 설치된 전방가이드로드를 포함하고;
    상기 전방회전축에 전방자석이 고정되게 결합된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 변속레버장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 후방회전기구는 전방회전축과 대각선 방향에 위치하도록 시프트레버를 기준으로 후방 타측에 위치하면서 부츠리테이너에 회전 가능하게 결합된 후방회전축; 및
    상기 후방회전축과 고정되게 결합되고 전방가이드로드와 대각선 방향으로 시프트레버에 접촉하도록 설치된 후방가이드로드를 포함하고;
    상기 후방회전축에 후방자석이 고정되게 결합된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 변속레버장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 부츠리테이너와 전방가이드로드에 양단이 고정되게 결합된 것으로 전방가이드로드가 항상 시프트레버에 접촉하는 방향으로 회전할 수 있도록 전방가이드로드에 탄성력을 제공하는 전방스프링; 및
    상기 부츠리테이너와 후방가이드로드에 양단이 고정되게 결합된 것으로 후방가이드로드가 항상 시프트레버에 접촉하는 방향으로 회전할 수 있도록 후방가이드로드에 탄성력을 제공하는 후방스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 변속레버장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 전방가이드로드와 후방가이드로드는 시프트레버의 조작에 따른 회전시 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있도록 부츠리테이너에 대해 높이차가 있게 결합된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 변속레버장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 전방가이드로드와 후방가이드로드는 일자형상으로 형성되고;
    상기 시프트레버에서 전방가이드로드 및 후방가이드로드가 접촉하는 부위는 외형이 원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 변속레버장치.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 시프트레버와 전방가이드로드 및 후방가이드로드의 접촉성을 높이기 위해 전방가이드로드와 후방가이드로드를 스틸재질로 구성하고, 시프트레버에서 전방가이드로드 및 후방가이드로드가 접촉하는 부위에 레버자석을 배치한 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 변속레버장치.
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