KR20230069636A - 차량용 변속 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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박정호
정영언
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Abstract

본 발명은 차량용 변속 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속 조작을 위한 변속 조작부를 통해 차량 상태를 용이하게 인지할 수 있도록 하는 차량용 변속 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치는, 시동 준비 상태를 포함하여 차량의 시동이 오프된 제1 상태와 차량의 시동이 온된 제2 상태를 포함하는 차량 상태를 감지하는 차량 상태 감지부; 복수의 변속단 중 어느 하나의 선택을 위한 변속 조작을 가능하게 하는 변속 조작부; 및 상기 감지된 차량 상태에 따라 상기 변속 조작부가 변속 조작이 차단되는 제1 위치로부터 변속 조작이 허용되는 제2 위치로 슬라이딩 이동되도록 상기 변속 조작부의 위치를 조정하는 위치 조정부를 포함할 수 있다.

Description

차량용 변속 장치 및 그 동작 방법{Automotive transmission and operating method for the same}
본 발명은 차량용 변속 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속 조작을 위한 변속 조작부를 통해 차량 상태를 용이하게 인지할 수 있도록 하는 차량용 변속 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
변속 장치는 차량의 속도에 따라 엔진의 회전을 일정하게 유지하기 위해 기어비를 달리하도록 할 수 있으며, 운전자는 변속 레버를 조작하여 변속기의 기어비를 바꾸게 된다.
변속 장치의 변속 모드로는 운전자가 수동으로 변속단을 전환할 수 있는 수동 변속 모드와 운전자가 주행단(D)을 선택 시 차량 속도에 따라 자동으로 기어비가 전환되는 자동 변속 모드가 있다.
이와 함께, 하나의 변속 장치에서 수동 변속과 자동 변속을 수행할 수 있는 스포츠 모드가 사용되고 있으며, 스포츠 모드는 기본적으로 자동 변속을 수행하면서, 운전자가 기어의 단수를 높이거나 낮추어서 수동 변속을 수행할 수 있도록 자동 변속을 하는 변속 장치 옆에 수동 변속을 할 수 있는 변속 장치가 구비된다.
이때, 변속 레버는 단순히 운전자가 변속단을 선택할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로서, 변속 레버를 통해 보다 다양한 정보를 제공 가능하게 하는 방안이 요구되고 있다.
등록특허공보 제10-1327137호(2013.11.08. 공고)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는 운전자가 변속 조작부의 위치에 따라 차량 상태를 용이하게 인지할 수 있도록 하는 차량용 변속 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치는, 시동 준비 상태를 포함하여 차량의 시동이 오프된 제1 상태와 차량의 시동이 온된 제2 상태를 포함하는 차량 상태를 감지하는 차량 상태 감지부; 복수의 변속단 중 어느 하나의 선택을 위한 변속 조작을 가능하게 하는 변속 조작부; 및 상기 감지된 차량 상태에 따라 상기 변속 조작부가 변속 조작이 차단되는 제1 위치로부터 변속 조작이 허용되는 제2 위치로 슬라이딩 이동되도록 상기 변속 조작부의 위치를 조정하는 위치 조정부를 포함할 수 있다.
상기 제1 상태는, 내연 기관 차량의 엔진 미구동 상태 또는 전기 차량의 주행 불가능 상태를 포함하고, 상기 제2 상태는, 내연 기관 차량의 엔진 구동 상태 또는 전기 차량의 주행 가능 상태를 포함할 수 있다.
상기 변속 조작부가 상기 제2 위치로 슬라이딩 이동된 경우 초기 변속단은, P 또는 N단이며, 적어도 하나의 변속 조건이 만족될 때 상기 P 또는 N단으로부터 다른 변속단의 선택이 가능할 수 있다.
상기 시동 준비 상태는, 차량의 시동이 오프된 상태에서 차량의 운행이 예상되는 상태일 수 있다.
상기 변속 조작부는, 소정 형상의 점등 이미지가 형성되도록 광이 발생되는 발광 모듈을 포함할 수 있다.
상기 발광 모듈은, 상기 제1 상태일 때 웰컴 기능을 위한 점등 이미지가 형성되도록 하고, 상기 제2 상태일 때 현재 변속단을 나타내는 점등 이미지가 형성되도록 할 수 있다.
상기 위치 조정부는, 상기 변속 조작부 중 적어도 일부가 상기 슬라이딩 이동되는 방향을 기준으로 승강되어 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 중 어느 하나에 위치되도록 할 수 있다.
상기 변속 조작부와 결합되어 상기 변속 조작부의 변속 조작에 따른 변속을 가능하게 하는 변속부를 더 포함하며, 상기 변속부는, 상기 위치 조정부에 의해 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 중 어느 하나에 대응되는 위치를 가지도록 위치가 조정될 수 있다.
상기 위치 조정부는, 상기 변속 조작부의 위치 조정을 위한 구동력이 발생되는 구동부; 및 상기 구동부의 구동력에 따라 상기 변속 조작부의 위치가 조정되도록 상기 변속부의 위치를 안내하는 가이드부를 포함할 수 있다.
상기 가이드부는, 상기 구동부의 구동력에 의해 회전축을 중심으로 회전되는 리드 스크류; 및 상기 리드 스크류의 회전 방향에 따라 상기 리드 스크류의 회전축 방향으로 이동되는 너트 부재를 포함할 수 있다.
상기 너트 부재는, 상기 리드 스크류의 회전 시 상기 변속부가 슬라이딩 이동되도록 상기 변속부에 형성되는 가이드 돌기가 삽입되는 가이드 홈을 포함할 수 있다.
상기 가이드 돌기는, 상기 리드 스크류의 회전 시 변속 하우징에 형성되는 가이드 레일을 따라 이동되며,
상기 가이드 레일은, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서 상기 가이드 돌기가 상기 슬라이딩 이동되는 방향을 기준으로 서로 다른 높이에 위치되도록 양단부가 서로 다른 높이를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 가이드 홈은, 상기 가이드 돌기가 상기 슬라이딩 이동 방향을 기준으로 승강되도록 일방향으로 길게 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치의 동작 방법은, 시동 준비 상태를 포함하여 차량의 시동이 오프된 제1 상태와 차량의 시동이 온된 제2 상태를 포함하는 차량 상태가 감지되는 단계; 및 상기 감지된 차량 상태에 따라 복수의 변속단 중 어느 하나의 선택을 위한 변속 조작을 가능하게 하는 변속 조작부가 변속 조작이 차단되는 제1 위치로부터 변속 조작이 허용되는 제2 위치로 슬라이딩 이동되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 슬라이딩 이동되도록 하는 단계는, 상기 제2 상태일 때 상기 변속 조작부가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 슬라이딩 이동되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 슬라이딩 이동되도록 하는 단계는, 상기 변속 조작부가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 슬라이딩 이동될 때 상기 변속 조작부의 적어도 일부가 상승 또는 하강되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 변속 조작부가 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 중 어느 하나에 위치할 때 상기 변속 조작부에 구비되는 발광 모듈로부터 소정 형상의 점등 이미지가 형성되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 점등 이미지가 형성되도록 하는 단계는, 상기 변속 조작부가 상기 제1 위치에 있을 때 웰컴 기능을 위한 점등 이미지가 형성되도록 하고, 상기 변속 조작부가 상기 제2 위치에 있을 때 현재 변속단을 나타내는 점등 이미지가 형성되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기와 같은 본 발명의 차량용 변속 장치 및 그 동작 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
차량 상태에 따라 변속 조작부가 서로 다른 위치를 가지도록 변속 조작부의 위치가 조정되기 때문에 변속 조작부의 위치를 통해 운전자가 차량 상태를 용이하게 인지할 수 있게 되어 운전자의 편의가 향상될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치의 구성이 도시된 블럭도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 측면도.
도 5는 본 발명의 실시에에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 평면도.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 변속부가 도시된 평면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 변속 조작부가 제2 위치에 위치되는 차량용 변속 장치가 도시된 사시도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 변속 조작부가 제2 위치에 위치되는 차량용 변속 장치가 도시된 측면도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 변속 조작부가 제2 위치에 위치되는 차량용 변속 장치가 도시된 평면도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제1 위치에서 제2 위치로 위치가 조정된 변속 조작부를 포함하는 차량용 변속 장치가 도시된 개략도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 변속 조작부의 조작 방식이 도시된 개략도.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 변속 조작부의 발광 모듈에 의해 형성되는 점등 이미지가 도시된 개략도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 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.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
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 이외의 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.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량용 변속 장치 및 그 동작 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치의 구성이 도시된 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 개략도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 측면도이며, 도 5는 본 발명의 실시에에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 평면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치(1)는 차량 상태 감지부(100), 변속 조작부(200), 및 위치 조정부(300)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 차량용 변속 장치(1)는 차량의 센터페시아와 콘솔 박스 사이의 센터 콘솔(C)에 설치되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 차량용 변속 장치(1)는 변속 조작을 위하여 운전자가 용이하게 접근할 수 있는 다양한 위치에 설치될 수 있다.
차량 상태 감지부(100)는 변속 조작부(200)의 활성화를 위한 적어도 하나의 차량 상태를 감지하는 역할을 할 수 있으며, 변속 조작부(200)가 활성화된다는 것은 운전자의 변속 조작이 가능한 상태로 전환된다는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 차량 상태 감지부(100)가 서로 다른 복수의 차량 상태를 감지하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하며, 이는 차량 상태 감지부(100)에 의해 감지된 차량 상태에 따라 변속 조작부(200)가 서로 다른 복수의 위치 중 어느 하나에 위치하도록 하기 위한 것으로서, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
차량 상태 감지부(100)는 시동 준비 상태를 포함하여 차량의 시동이 오프된 제1 상태와, 차량의 시동이 온된 제2 상태를 감지할 수 있으나, 차량 상태 감지부(100)에 의해 감지되는 차량 상태는 전술한 예로 한정되지 않고, 변속 조작부(200)의 활성화를 위하여 필요한 차량 상태에 따라 차량 상태 감지부(200)에 의해 감지되는 차량 상태는 추가, 삭제 및 변경될 수 있다.
제1 상태는 차량의 시동이 오프된 상태에서 차량의 운행이 예상되는 경우와 그렇지 않은 경우를 포함할 수 있고, 시동 준비 상태는 차량의 시동이 오프된 상태에서 차량 운행이 예상되는 상태로 이해될 수 있다.
이때, 제1 상태는 내연 기관 차량의 엔진 미구동 상태나 전기 차량의 주행 불가능 상태로 이해될 수 있고, 제2 상태는 내연 기관 차량의 엔진 구동 상태나 전기 차량의 주행 가능 상태로 이해될 수 있다.
또한, 시동 준비 상태는 차량의 시동이 오프된 상태에서 차량의 도어가 열리거나, 스마트키를 소지한 운전자가 차량에 접근하거나, 차량에 탑승한 운전자가 감지되거나, 브레이크가 작동하는 것과 같이 차량의 운행이 예상되는 상태로 이해될 수 있다.
차량 상태 감지부(100)의 감지 결과는 ECU 등과 같은 컨트롤러로 전달될 수 있고, 컨트롤러는 감지된 차량 상태에 따라 변속 조작부(200)의 위치가 조정되도록 하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
변속 조작부(200)는 운전자의 변속 조작을 가능하게 하는 역할을 할 수 있으며, 차량 상태 감지부(100)에 의해 감지되는 차량 상태에 따라 위치가 조정되어 운전자로 하여금 차량 상태를 인지할 수 있도록 하게 된다.
변속 조작부(200)는 변속 기능을 위한 변속부(400)와 샤프트(410)를 통해 연결되고, 변속 조작부(200)가 회전축(Ax)을 중심으로 회전됨에 따라 복수의 변속단 중 어느 하나의 변속단이 선택될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 변속 조작부(200)가 제1 방향으로 회전됨에 따라 R, N, D단의 순서로 변속단이 선택되고, 변속 조작부(200)가 제2 방향으로 회전됨에 따라 D, N, R의 순서로 변속단이 선택되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고, 변속 조작부(200)의 회전에 따라 선택 가능한 변속단은 다양하게 변경될 수 있으며, P단을 포함한 일부 변속단은 변속 조작부(200)와 별도로 구비되는 버튼이나 스위치 등에 의해 선택될 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 제1 방향은 시계 방향이고, 제2 방향은 반시계 방향인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
변속부(400)는 변속 조작부(200)의 위치에 대응되는 변속 신호를 출력할 수 있으며, 변속부(400)로부터 출력되는 변속 신호는 변속기로 전달되어 변속 조작부(200)에 의해 선택된 변속단으로 전환될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 변속부가 도시된 평면도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 변속부(400)는 샤프트(410)와 일체로 회전되는 회전 부재(420) 및 회전 부재(420)의 회전 시 조작감이 발생되도록 하는 디턴트 그루브(430)를 포함할 수 있다.
변속 조작부(200)의 회전 시 변속 조작부(200)와 결합되는 샤프트(410)의 회전에 의해 회전 부재(420)가 회전되고, 회전 부재(420)의 단부에 위치되는 불릿(421)이 디턴트 그루브(430)와 접촉된 상태를 유지하면서 이동되기 때문에 디턴트 그루브(430)에서 불릿(421)이 접촉되는 면의 형상에 따른 조작감이 발생될 수 있다.
이때, 불릿(421)은 탄성 부재(미도시)에 의해 회전축(Ax)을 중심으로 방사 방향으로 탄성 지지되기 때문에 샤프트(410)의 회전 시 디턴트 그루브(430)와 접촉되는 상태를 유지할 수 있게 된다.
디턴트 그루브(430)는 변속 조작부(200)의 회전 시 조작감이 발생되도록 하는 역할과 더불어 변속단의 선택을 위하여 변속 조작부(200)에 가해지는 외부 힘이 제거되는 경우 변속 조작부(200)가 초기 위치로 복귀되도록 하는 역할을 할 수 있다.
이때, 초기 위치는 변속단의 선택을 위하여 변속 조작부(200)에 외부 힘이 가해지기 이전의 위치를 의미하는 것으로서, 변속 조작부(200)의 회전 방향에 따라 변속 조작부(200)에 가해지는 외부 힘이 제거될 때 복귀되는 위치가 동일한 경우에는 하나의 초기 위치를 가질 수 있고, 변속 조작부(200)에 가해지는 외부 힘이 제거될 때 복귀되는 초기 위치가 서로 다른 경우에는 둘 이상의 초기 위치를 가질 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 변속 조작부(200)의 회전 방향에 따라 변속 조작부(200)의 초기 위치가 서로 다른 경우를 예를 들어 설명하기로 하며, 변속 조작부(200)의 초기 위치를 NULL단이라 칭하기로 하며, NULL단은 초기 위치로 복귀되기 이전에 선택된 변속단에 대응될 수 있다.
이때, 도 6 내지 도 8은 NULL단으로서 Nr, Nd단에 대응되는 복수의 디턴트 홈(431, 432)를 포함하는 경우의 일 예로서, 변속 조작부(200)의 회전에 의해 D단 선택 후 외부 힘이 제거될 때에는 복수의 디턴트 홈(431, 432) 중 Nd단에 대응되는 디턴트 홈(431)으로 복귀되고, 이와 반대로 R단 선택 후 외부 힘이 제거될 때에는 복수의 디턴트 홈(431, 432) 중 Nr단에 대응되는 디턴트 홈(432)으로 복귀될 수 있다.
Nd 및 Nr단은 N단으로 이해될 수 있으며, 변속 조작부(200)에 가해지는 외부 힘이 제거되어 변속 조작부(200)가 초기 위치로 복귀된 상태에서 전술한 변속단 선택 순서에 따라 변속단이 선택되도록 하게 된다.
예를 들어, 변속 조작부(200)가 제1 방향으로 회전되어 D단이 선택된 이후 변속 조작부(200)에 가해지는 외부 힘이 제거되어 Nd단으로 복귀된 상태에서 운전자는 변속 조작부(200)를 제2 방향으로 회전시켜 Nr 및 R단의 순서로 변속단을 선택할 수 있고, 이와 반대로 변속 조작부(200)가 제2 방향으로 회전되어 R단이 선택된 이후 변속 조작부(200)에 가해지는 외부 힘이 제거되어 Nr단으로 복귀된 상태에서 운전자는 변속 조작부(200)를 제1 방향으로 회전시켜 Nd 및 D단의 순서로 변속단을 선택할 수 있게 되는 것이다.
즉, Nd 및 D단은 변속 조작부(200)의 회전 방향은 동일하되 그 회전 각도가 다른 것으로 이해될 수 있고, 이와 유사하게 Nr 및 R단도 변속 조작부(200)의 회전 방향은 동일하되 그 회전 각도가 다른 것으로 이해될 수 있다.
이때, 복수의 디턴트 홈(431, 432) 중 Nd단에 대응되는 디턴트 홈(431)으로부터 제1 방향으로는 제1 접촉면(431a)이 형성되고, Nr단에 대응되는 디턴트 홈(432)으로부터 제2 방향으로는 제2 접촉면(432a)이 형성될 수 있다.
제1 접촉면(431)은 Nd단에 대응되는 디턴트 홈(431)으로부터 멀어질수록 변속 조작부(200)의 회전축(Ax)과 가까워지도록 형성되고, 이와 유사하게 제2 접촉면(432)은 Nr단에 대응되는 디턴트 홈(432)으로부터 멀어질수록 변속 조작부(200)의 회전축(Ax)과 가까워지도록 형성될 수 있으며, 불릿(421)이 제1 접촉면(431a) 및 제2 접촉면(432a) 중 어느 하나에 접촉되는 위치가 회전축(Ax)과 가까울수록 불릿(421)을 탄성 지지하는 탄성 부재의 탄성 변형율이 커지게 되어 복원력이 증가하게 되고, 이러한 복원력은 외부 힘이 제거될 때 불릿(421)이 복수의 디턴트 홈(431, 432) 중 어느 하나로 복귀될 수 있도록 하게 된다.
전술한 도 6은 불릿(421)이 복수의 디턴트 홈(431, 432) 중 Nd단에 대응되는 디턴트 홈에 삽입되어 위치된 경우의 일 예로서, 이 경우 도 7과 같이 변속 조작부(200)가 제2 방향으로 회전되어 R단이 선택된 이후 외부 힘이 제거되는 경우에는 도 8과 같이 불릿(421)이 복수의 디턴트 홈(431, 432) 중 Nr단에 대응되는 디턴트 홈(432)에 삽입되어 위치되도록 복귀되는 것이다.
전술한 실시예에서는 변속단의 선택을 위하여 변속 조작부(200)에 가해지는 외부 힘이 제거될 때 변속 조작부(200)가 초기 위치로 복귀되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 변속 조작부(200)는 선택된 변속단에 대응되는 위치를 유지할 수 있으며, 이 경우 디턴트 그루브(430)는 변속 조작부(200)의 회전 방향을 따라 변속 조작부(200)에 의해 선택 가능한 변속단에 대응되는 디턴트 홈이 각각 형성될 수 있다.
변속 조작부(200)는 제1 위치 및 제2 위치 중 어느 하나의 위치를 가지도록 위치가 조정될 수 있으며, 이하 본 발명의 실시예에서 제1 위치는 변속 조작이 필요하지 않은 상태, 즉 제1 상태에서 운전자의 변속 조작이 차단되도록 하는 변속 조작부(200)의 위치를 통칭하고, 제2 위치는 변속 조작이 필요한 상태, 즉 제2 상태에서 운전자의 변속 조작을 허용하는 변속 조작부(200)의 위치를 통칭하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에서 차량의 시동이 온된 경우 변속 조작부(200)가 제2 위치를 가지도록 하는 것은 운전자가 차량의 시동이 온된 것을 용이하게 인지할 수 있도록 하기 위함이다.
즉, 내연 기관 차량은 차량의 시동이 온된 경우 엔진 소음이나 진동 등으로 인하여 운전자가 차량의 시동이 온되는 것을 용이하게 인지할 수 있는 반면, 전기 차량은 모터의 구동력을 동력원으로 하기 때문에 엔진 소음이나 진동 등이 발생되지 않아 운전자가 차량의 시동이 온되는 것을 인지하기 어려운 경우가 있기 때문에 본 발명의 실시예에서는 차량의 시동이 온된 경우 변속 조작부(200)의 위치가 조정되도록 하여 내연 기관 차량 뿐만 아니라 전기 차량에서도 운전자가 차량의 시동이 온되는 것을 용이하게 인지할 수 있도록 하는 것이다.
위치 조정부(300)는 컨트롤러의 제어 신호에 따라 변속 조작부(200)가 슬라이딩 이동되어 제1 위치 및 제2 위치 중 어느 하나에 위치하도록 변속 조작부(200)의 위치를 조정하는 역할을 할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 변속 조작부(200)가 제2 위치로 슬라이딩 이동된 경우 초기 변속단은 P 또는 D단인 경우를 예를 들어 설명하기로 하고, 차량 속도나 브레이크의 작동 여부 등을 포함하는 적어도 하나의 변속 조건이 만족될 때 다른 변속단의 선택이 가능하게 되는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
위치 조정부(300)는 구동부(310) 및 가이드부(320)를 포함할 수 있다.
구동부(310)는 변속 조작부(200)의 위치 조정을 위한 구동력이 발생될 수 있으며, 가이드부(320)는 구동부(310)의 구동력에 의해 변속 조작부(200)의 위치가 조정되도록 하는 역할을 할 수 있다.
가이드부(320)는 구동부(310)로부터 구동력이 발생되는 경우 변속 조작부(200)가 슬라이딩 이동되어 위치가 조정되도록 하게 되고, 이하 본 발명의 실시예에서는 가이드부(320)에 의해 변속 조작부(200)가 수평 방향으로 슬라이딩 이동되는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
즉, 변속 조작부(200)는 제1 위치에서 변속 조작부(200)의 안착을 가능하게 하면서도 외부에서 내부가 보이지 않도록 하는 안착 커버(500)에 안착될 수 있으며, 제2 위치에서 변속 조작부(200)의 적어도 일부가 안착 커버(500)로부터 벗어나도록 위치되어 운전자가 변속 조작부(200)를 잡고 변속 조작을 할 수 있게 하고, 이 경우 안착 커버(500)에는 변속 조작부(200)의 슬라이딩 이동을 가능하게 하는 개구부(미도시)가 형성될 수 있고, 개구부를 통해 샤프트(410)가 변속 조작부(200)에 연결될 수 있게 된다.
이때, 가이드부(320)는 변속 조작부(200)가 슬라이딩 이동되는 방향에 수직한 방향으로 변속 조작부(200)의 적어도 일부가 제2 위치에서 제1 위치와 서로 다른 높이에 위치되도록 하여 운전자가 보다 용이하게 변속 조작부(200)를 잡고 변속 조작을 할 수 있도록 하게 된다.
예를 들어, 변속 조작부(200)가 전체적으로 안착 커버(500)에 안착되도록 위치되는 경우에는 운전자가 변속 조작부(200)를 잡기가 어렵기 때문에 본 발명의 실시예에서는 변속 조작부(200)가 슬라이딩 이동되면서 적어도 일부가 상승되도록 하여 운전자가 변속 조작부(200)를 잡고 변속 조작을 할 수 있게 하는 것이다.
가이드부(320)는 리드 스크류(321) 및 너트 부재(322)를 포함할 수 있다.
리드 스크류(321)는 구동부(310)의 회전축(311)을 중심으로 회전될 수 있고, 너트 부재(322)는 리드 스크류(321)의 회전 시 리드 스크류(321)의 회전축 방향을 따라 이동될 수 있으며, 너트 부재(322)에는 변속부(400)에 형성되는 가이드 돌기(440)가 삽입되어 위치되는 가이드 홈(322a)이 형성되어 너트 부재(322)가 리드 스크류(321)의 회전축 방향을 따라 이동함에 따라 변속 조작부(200)가 리드 스크류(321)의 회전축 방향으로 슬라이딩 이동될 수 있게 된다.
이때, 가이드 돌기(440)는 변속 하우징(미도시)에 형성되는 가이드 레일(441)에 따라 이동되도록 위치되고, 가이드 레일(441)의 양단부가 리드 스크류(321)의 회전축 방향을 기준으로 서로 다른 높이를 가지도록 형성되어 가이드 돌기(440)가 가이드 레일(441)의 일단에 위치하는 경우와 가이드 레일(500)의 타단에 위치하는 경우에 서로 다른 높이를 가지게 된다.
또한, 가이드 레일(441)의 양단부가 서로 다른 높이를 가지도록 형성됨에 따라 가이드 돌기(440)가 상하 방향으로 승강될 수 있도록 너트 부재(322)에 형성되는 가이드 홈(322a)은 상하 방향으로 길게 연장되도록 형성될 수 있다.
이때, 가이드 돌기(440)가 상하 방향으로 승강된다는 것은 가이드 돌기(440)가 수평 방향으로 슬라이딩 이동되는 경우의 일 예로서, 가이드 돌기(440)가 슬라이딩 이동되는 방향에 따라 가이드 돌기(440)가 실제로 승강되는 방향은 달라질 수 있다.
따라서, 변속 조작부(200)가 제1 위치에 있는 경우, 가이드 돌기(440)는 가이드 레일(441)의 일단에 위치하는 동시에 가이드 홈(332a)의 하단에 위치하게 되고, 위치 조정부(300)에 의해 변속 조작부(200)의 위치가 제2 위치로 조정되는 경우에는 도 9 내지 도 12와 같이 가이드 돌기(440)는 가이드 레일(441)의 타단에 위치하는 동시에 가이드 홈(332a)의 상단에 위치하게 되어 운전자가 변속 조작부(200)를 잡고 변속 조작을 할 수 있게 되는 것이다.
전술한 바와 같이 변속 조작부(200)가 제1 위치에서 제2 위치로 위치가 조정된 경우, 도 13과 같이 운전자는 변속 조작부(200)를 잡고 회전축(Ax)을 중심으로 제1 방향 및 제2 방향 중 어느 하나의 방향으로 회전시켜 R, N, D단 중 어느 하나의 변속단을 선택하게 된다.
한편, 변속 조작부(200)는 소정 형상의 점등 이미지가 형성되도록 하는 발광 모듈(210)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 발광 모듈(210)은 제1 상태에서 차량이 운전자를 반기는 듯한 반응을 보이도록 하여 차량과 운전자 사이의 커뮤니케이션이 부각되도록 하는 웰컴 기능을 위한 점등 이미지가 형성되도록 할 수 있고, 이 경우 발광 모듈(210)은 적어도 일부로부터 적어도 하나의 색상을 가지는 점등 이미지가 형성되도록 할 수 있다.
또한, 발광 모듈(210)은 도 14와 같이 제2 상태에서 운전자에 의해 선택된 현재 변속단을 용이하게 인지할 수 있도록 현재 변속단을 나타내는 점등 이미지(I)가 표시되도록 할 수 있으며, 도 14는 D단이 선택된 경우의 일 예이다.
한편, 차량 운행이 종료되어 차량의 시동이 오프되는 경우 발광 모듈(210)은 차량의 시동이 오프된 것을 운전자가 인지할 수 있도록 소정 색상의 점등 이미지가 형성되도록 하거나 점등 이미지의 밝기가 점차적으로 증가 또는 감소되도록 할 수도 있다.
전술한 실시예에서는 차량의 시동이 온되어 변속 조작부(200)가 가이드부(320)에 의해 슬라이딩 이동되는 동시에 적어도 일부가 승강되어 변속 조작부(200)가 제1 위치 및 제2 위치 중 어느 하나에 위치되도록 하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고, 변속 조작부(200)의 슬라이딩 이동이 생략되고 승강되어 제1 위치 및 제2 위치 중 어느 하나에 위치할 수도 있고, 이와 반대로 변속 조작부(200)의 승강이 생략되고 슬라이딩 이동되어 제1 위치 및 제2 위치 중 어느 하나에 위치될 수도 있다.
전술한 본 발명의 차량용 변속 장치(1)는 차량 상태에 따라 변속 조작부(200)가 서로 다른 위치를 가지도록 하여 내연 기관 차량 뿐만 아니라 전기 차량에서 차량의 시동 온/오프를 운전자가 용이하게 인지할 수 있기 때문에 전기 차량과 같이 운전자가 차량의 시동이 온된 것을 인지하기 어려운 경우에도 운전자의 부주의로 인한 인명 사고나 차량 사고가 발생되는 것을 사전에 방지할 수 있게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 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. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 차량 상태 감지부
200: 변속 조작부
210: 발광 모듈
300: 위치 조정부
310: 구동부
320: 가이드부
321: 리드 스크류
322: 너트 부재
322a: 가이드 홈
400: 변속부
410: 샤프트
420: 회전 부재
421: 불릿
430: 디턴트 그루브
431, 432: 디턴트 홈
440: 가이드 돌기
441: 가이드 레일
500: 안착 커버

Claims (18)

  1. 시동 준비 상태를 포함하여 차량의 시동이 오프된 제1 상태와, 차량의 시동이 온된 제2 상태를 포함하는 차량 상태를 감지하는 차량 상태 감지부;
    복수의 변속단 중 어느 하나의 선택을 위한 변속 조작을 가능하게 하는 변속 조작부; 및
    상기 감지된 차량 상태에 따라 상기 변속 조작부가 변속 조작이 차단되는 제1 위치로부터 변속 조작이 허용되는 제2 위치로 슬라이딩 이동되도록 상기 변속 조작부의 위치를 조정하는 위치 조정부를 포함하는 차량용 변속 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 상태는,
    내연 기관 차량의 엔진 미구동 상태 또는 전기 차량의 주행 불가능 상태를 포함하고,
    상기 제2 상태는,
    내연 기관 차량의 엔진 구동 상태 또는 전기 차량의 주행 가능 상태를 포함하는 차량용 변속 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 변속 조작부가 상기 제2 위치로 슬라이딩 이동된 경우 초기 변속단은,
    P 또는 N단이며,
    적어도 하나의 변속 조건이 만족될 때 상기 P 또는 N단으로부터 다른 변속단의 선택이 가능한 차량용 변속 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시동 준비 상태는,
    차량의 시동이 오프된 상태에서 차량의 운행이 예상되는 상태인 차량용 변속 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 변속 조작부는,
    소정 형상의 점등 이미지가 형성되도록 광이 발생되는 발광 모듈을 포함하는 차량용 변속 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 발광 모듈은,
    상기 제1 상태일 때 웰컴 기능을 위한 점등 이미지가 형성되도록 하고, 상기 제2 상태일 때 현재 변속단을 나타내는 점등 이미지가 형성되도록 하는 차량용 변속 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 조정부는,
    상기 변속 조작부 중 적어도 일부가 상기 슬라이딩 이동되는 방향을 기준으로 승강되어 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 중 어느 하나에 위치되도록 하는 차량용 변속 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 변속 조작부와 결합되어 상기 변속 조작부의 변속 조작에 따른 변속을 가능하게 하는 변속부를 더 포함하며,
    상기 변속부는,
    상기 위치 조정부에 의해 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 중 어느 하나에 대응되는 위치를 가지도록 위치가 조정되는 차량용 변속 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 위치 조정부는,
    상기 변속 조작부의 위치 조정을 위한 구동력이 발생되는 구동부; 및
    상기 구동부의 구동력에 따라 상기 변속 조작부의 위치가 조정되도록 상기 변속부의 위치를 안내하는 가이드부를 포함하는 차량용 변속 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 구동부의 구동력에 의해 회전축을 중심으로 회전되는 리드 스크류; 및
    상기 리드 스크류의 회전 방향에 따라 상기 리드 스크류의 회전축 방향으로 이동되는 너트 부재를 포함하는 차량용 변속 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 너트 부재는,
    상기 리드 스크류의 회전 시 상기 변속부가 슬라이딩 이동되도록 상기 변속부에 형성되는 가이드 돌기가 삽입되는 가이드 홈을 포함하는 차량용 변속 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가이드 돌기는,
    상기 리드 스크류의 회전 시 변속 하우징에 형성되는 가이드 레일을 따라 이동되며,
    상기 가이드 레일은,
    상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서 상기 가이드 돌기가 상기 슬라이딩 이동되는 방향을 기준으로 서로 다른 높이에 위치되도록 양단부가 서로 다른 높이를 가지도록 형성되는 차량용 변속 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 가이드 홈은,
    상기 가이드 돌기가 상기 슬라이딩 이동 방향을 기준으로 승강되도록 일방향으로 길게 연장되도록 형성되는 차량용 변속 장치.
  14. 시동 준비 상태를 포함하여 차량의 시동이 오프된 제1 상태와, 차량의 시동이 온된 제2 상태를 포함하는 차량 상태가 감지되는 단계; 및
    상기 감지된 차량 상태에 따라 복수의 변속단 중 어느 하나의 선택을 위한 변속 조작을 가능하게 하는 변속 조작부가 변속 조작이 차단되는 제1 위치로부터 변속 조작이 허용되는 제2 위치로 슬라이딩 이동되도록 하는 단계를 포함하는 차량의 변속 장치의 동작 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 이동되도록 하는 단계는,
    상기 제2 상태일 때 상기 변속 조작부가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 슬라이딩 이동되도록 하는 단계를 포함하는 차량용 변속 장치의 동작 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 이동되도록 하는 단계는,
    상기 변속 조작부가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 슬라이딩 이동될 때 상기 변속 조작부의 적어도 일부가 상승 또는 하강되도록 하는 단계를 더 포함하는 차량용 변속 장치의 동작 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 변속 조작부가 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 중 어느 하나에 위치할 때 상기 변속 조작부에 구비되는 발광 모듈로부터 소정 형상의 점등 이미지가 형성되도록 하는 단계를 더 포함하는 차량용 변속 장치의 동작 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 점등 이미지가 형성되도록 하는 단계는,
    상기 변속 조작부가 상기 제1 위치에 있을 때 웰컴 기능을 위한 점등 이미지가 형성되도록 하고, 상기 변속 조작부가 상기 제2 위치에 있을 때 현재 변속단을 나타내는 점등 이미지가 형성되도록 하는 단계를 포함하는 차량용 변속 장치의 동작 방법.
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