KR20230101460A - 차량용 변속 장치 - Google Patents

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KR20230101460A
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허춘영
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에스엘 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 변속 장치에 관한 것으로서, 라인형 동력 매체를 이용하여 변속부의 자세를 전환하는 차량용 변속 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치는 인터페이스부와, 상기 인터페이스부의 자세 전환을 위한 구동력을 발생시키는 구동부, 및 라인형 동력 매체를 이용하여 상기 구동부의 구동력을 상기 인터페이스부로 전달하는 구동력 전달부를 포함한다.

Description

차량용 변속 장치{Transmission for vehicle}
본 발명은 차량용 변속 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 라인형 동력 매체를 이용하여 변속부의 자세를 전환하는 차량용 변속 장치에 관한 것이다.
변속 장치는 차량의 속도에 따라 엔진의 회전을 일정하게 유지하기 위해 기어비를 달리하도록 할 수 있으며, 운전자는 변속 레버를 조작하여 변속기(Transmission)의 기어비를 바꾸게 된다.
이러한 변속 장치의 변속 모드로는 운전자가 변속단을 바꿀 수 있는 수동 변속 모드와 운전자가 주행단(D) 선택 시 차량 속도에 따라 자동으로 변속단이 바뀌는 자동 변속 모드가 있다.
이와 함께, 하나의 변속 장치에서 수동 변속과 자동 변속을 수행할 수 있는 스포츠 모드형 변속 장치가 사용되고 있다. 스포츠 모드형 변속 장치는 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 구비될 수 있다.
변속 레버는 운전자가 조작 가능하도록 차량 내부로 노출되어 있으며, 대부분의 변속 레버는 차량의 센터페시아와 콘솔 박스 사이에 노출되어 있다. 최근에는 다이얼 방식 또는 버튼형 방식의 변속 조작이 가능하여 변속 조작에 필요로 하는 공간을 감소시켜 차량의 공간 활용성을 높이고 변속 조작성을 향상시키고 있다.
변속 레버와 같은 변속 수단은 차량의 다른 편의 기능을 제공받기 위한 수단으로도 이용될 수 있다. 이러한 경우 변속 수단은 자세가 변경될 수 있다. 즉, 변속 수단은 변속을 위한 자세와 편의 기능을 위한 자세를 가질 수 있는 것이다. 이러한 변속 수단의 자세 전환을 위하여 별도의 구동부가 구비될 수 있다.
한편, 구동부와 변속 수단 간의 동력을 전달하기 위한 수단으로서 기어가 이용되는 경우 소음 또는 백래시(backlash) 등의 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 구동부에 의한 변속 수단의 자세 전환을 수행함에 있어서 소음 또는 백래시 등의 문제를 감소시키는 발명의 등장이 요구된다.
미국 공개특허 US 2013-0220055 (2013.08.29)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 라인형 동력 매체를 이용하여 변속부의 자세를 전환하는 차량용 변속 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치는 인터페이스부와, 상기 인터페이스부의 자세 전환을 위한 구동력을 발생시키는 구동부, 및 라인형 동력 매체를 이용하여 상기 구동부의 구동력을 상기 인터페이스부로 전달하는 구동력 전달부를 포함한다.
상기 인터페이스부는, 상기 차량의 변속 명령을 입력 받는 변속부, 및 상기 차량에 구비된 편의 장치의 조작 명령을 입력 받거나 편의 기능을 제공하는 기능부 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 구동부는 동기 모터(synchronous motor)를 포함한다.
상기 라인형 동력 매체는 와이어 또는 타이밍 벨트를 포함한다.
상기 구동력 전달부는, 와이어와, 상기 구동부의 구동력에 의해 회전 가능하고, 상기 와이어를 권취하는 구동 풀리, 및 상기 인터페이스부에 결합되고, 상기 와이어를 통하여 전달된 상기 구동 풀리의 회전력에 의해 회전하는 피구동 풀리를 포함한다.
상기 구동력 전달부는, 상기 와이어의 일단을 상기 구동 풀리에 고정시키는 제1 와이어 고정부, 및 상기 와이어의 타단을 상기 구동부에 고정시키는 제2 와이어 고정부를 더 포함하고, 상기 구동 풀리에 대한 상기 제1 와이어 고정부의 결합 깊이 및 상기 구동부에 대한 상기 와이어 고정부의 결합 깊이 중 적어도 하나에 따라 상기 와이어의 장력이 조절된다.
상기 제1 와이어 고정부 및 제2 와이어 고정부는 상기 와이어를 관통시키는 중공홀을 각각 포함하고, 상기 중공홀을 관통한 상기 와이어의 말단에는 상기 와이어에 고정 결합된 와이어 고정핀이 구비되며, 상기 제1 와이어 고정부 및 제2 와이어 고정부는 대응하는 와이어 고정핀을 가압하면서 상기 구동 풀리 및 구동부에 각각 결합된다.
상기 피구동 풀리에 권취된 와이어의 부분에는 상기 와이어에 고정 결합된 슬립 방지핀이 구비되고, 상기 피구동 풀리는 상기 슬립 방지핀을 수용 가능한 수용홈을 포함한다.
상기 차량의 차체에 고정되는 베이스부를 더 포함하고, 상기 구동부는, 상기 베이스부에 고정되는 고정부, 및 상기 고정부에 대하여 회전 가능한 회전부를 포함한다.
상기 회전부는 회전축을 따라 길게 형성된 로터 샤프트를 포함하고, 상기 로터 샤프트에는 자성체 홀더가 구비되며, 상기 자성체 홀더에 의해 자성체가 지지된다.
상기 차량용 변속 장치는 상기 자성체의 자력 분포를 이용하여 상기 회전부의 회전 각도를 감지하는 자성 센서를 더 포함한다.
상기 차량용 변속 장치는 상기 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 자성 센서의 감지 결과를 참조하여 상기 회전부의 회전 각도 및 상기 인터페이스부의 자세를 판단한다.
상기 차량용 변속 장치는 상기 인터페이스부 및 구동부의 사이에 배치되어 상기 인터페이스부 및 구동부 상호간의 힘을 선택적으로 전달하는 클러치부를 더 포함한다.
상기 클러치부는, 클러치 하우징, 및 상기 클러치 하우징에 수용되고, 상기 클러치 하우징에 회전 가능하도록 결합되는 클러치 몸체를 포함하고, 상기 클러치 몸체는, 상기 인터페이스부에 결합된 제1 클러치 회전부와, 상기 구동력 전달부를 통해 상기 구동부에 결합된 제2 클러치 회전부와, 상기 제1 클러치 회전부 및 상기 클러치 하우징의 사이에 배치된 롤러, 및 상기 제1 클러치 회전부에 구비되고, 상기 제1 클러치 회전부에 대하여 상기 롤러에 탄성력을 제공하는 탄성부를 포함한다.
상기 제1 클러치 회전부는 상기 롤러가 안착되는 안착면을 포함하고, 상기 탄성부는 일측으로 길게 형성된 판의 형태로 제공되며, 상기 탄성부의 길이 방향과 상기 안착면은 경사지어 형성된다.
상기 롤러는 적어도 하나가 구비되고, 상기 제1 클러치 회전부에는 상기 적어도 하나의 롤러가 안착되는 안착면이 구비되고, 상기 인터페이스부에 의해 상기 제1 클러치 회전부가 회전하는 경우 상기 적어도 하나의 롤러를 사이에 두고 상기 안착면과 상기 클러치 하우징의 내측면 간의 거리가 감소된다.
상기 롤러는 적어도 하나가 구비되고, 상기 제1 클러치 회전부에는 상기 적어도 하나의 롤러가 안착되는 안착면이 구비되고, 상기 구동부에 의해 상기 제2 클러치 회전부가 회전하는 경우 상기 적어도 하나의 롤러는 상기 제2 클러치 회전부에 의해 밀려 상기 안착면과 상기 클러치 하우징의 내측면 간의 거리가 증가하는 지점으로 이동한다.
상기 제2 클러치 회전부에 의해 밀린 상기 롤러는 상기 탄성부에 압력을 가하고, 상기 제1 클러치 회전부는 상기 탄성부를 통하여 전달된 압력에 의해 회전한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치에 따르면 라인형 동력 매체를 이용하여 변속부의 자세를 전환하기 때문에 소음 또는 백래시(backlash) 등의 문제를 감소시키는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 인터페이스부의 변속부가 상측을 향하고 있는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 인터페이스부의 기능부가 상측을 향하고 있는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 구동부의 분해 사시도이다.
도 5는 로터 샤프트의 사시도이다.
도 6은 베이스부의 사시도이다.
도 7은 베이스부에 고정부가 결합된 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 구동부의 내부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 A의 확대도이다.
도 10은 회로부의 사시도이다.
도 11은 베이스부에 대한 구동부의 회전을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 구동력 전달부의 분해 사시도이다.
도 13은 구동력 전달부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 와이어와 와이어 고정부 간의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 와이어에 슬립 방지핀이 결합된 것을 나타낸 도면이다.
도 16은 피구동 풀리와 슬립 방지핀 간의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 제1 와이어 고정부에 의해 와이어의 장력이 조절되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 제2 와이어 고정부에 의해 와이어의 장력이 조절되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 변속 장치를 나타낸 도면이다.
도 20은 클러치부의 분해 사시도이다.
도 21은 클러치 몸체의 분해 사시도이다.
도 22는 클러치부의 내부를 나타낸 도면이다.
도 23은 제1 클러치 회전부의 회전이 제한되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 제1 클러치 회전부가 회전하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 인터페이스부의 변속부가 상측을 향하고 있는 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 인터페이스부의 기능부가 상측을 향하고 있는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치(10)는 인터페이스부(100), 구동부(200), 구동력 전달부(300), 베이스부(400), 회로부(500) 및 제어부(600)를 포함하여 구성된다.
인터페이스부(100)는 차량의 운행에 이용되는 사용자 명령을 입력 받거나 편의 기능을 제공할 수 있다. 인터페이스부(100)는 변속부(110) 및 기능부(120) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
변속부(110)는 차량의 변속 명령을 입력 받을 수 있다. 운전자는 변속부(110)를 조작하여 차량의 변속단을 전환할 수 있다. 예를 들어, 변속 레버 또는 변속 노브가 변속부(110)에 포함될 수 있다. 본 발명에서 변속부(110)에 의해 전환 가능한 변속단은 주차단(P단), 후진단(R단), 중립단(N단) 및 주행단(D단)을 포함할 수 있다.
기능부(120)는 차량에 구비된 편의 장치의 조작 명령을 입력 받거나 편의 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 기능부(120)는 차량에 구비된 에어컨, 히터, 오디오 시스템 또는 조명 등을 제어하기 위한 조작 명령을 입력 받을 수 있다. 또는, 기능부(120)는 조명 기능을 제공할 수 있다. 조명 기능을 제공하기 위하여 기능부(120)는 LED(Light Emitting Diode) 등의 발광 소자를 포함할 수 있다.
구동부(200)는 인터페이스부(100)의 자세 전환을 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 구동부(200)는 회전력을 발생시킬 수 있고, 해당 회전력에 의해 인터페이스부(100)가 회전하면서 인터페이스부(100)의 자세가 전환될 수 있다. 본 발명에서 구동부(200)는 동기 모터(synchronous motor)일 수 있다. 예를 들어, 구동부(200)는 브러시리스(BLDC; Brushless Direct Current) 모터일 수 있으나, 본 발명의 구동부(200)가 동기 모터에 한정되는 것은 아니다. 이하, 동기 모터의 형태로 제공되는 구동부(200)를 위주로 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 구동부(200)의 구동력에 의해 인터페이스부(100)가 회전하면서 변속부(110)가 상측을 향하거나 기능부(120)가 상측을 향할 수 있다.
차량이 주행 중인 경우 변속부(110)가 상측을 향할 수 있다. 한편, 차량이 주행 중이지 않거나 주행 중 변속 명령의 입력이 불필요한 경우 기능부(120)가 상측을 향할 수 있다. 운전자는 상측을 향하고 있는 변속부(110)를 이용하여 차량의 변속 명령을 입력하고, 상측을 향하고 있는 기능부(120)를 이용하여 조작 명령을 입력할 수 있다. 구동부(200)에 의해 인터페이스부(100)의 자세가 자동으로 전환됨에 따라 운전자는 간편하게 변속 명령을 입력하거나 조작 명령을 입력할 수 있다.
구동력 전달부(300)는 라인형 동력 매체를 이용하여 구동부(200)의 구동력을 인터페이스부(100)로 전달할 수 있다. 구동부(200)의 구동력이 라인형 동력 매체를 통해 인터페이스부(100)로 전달될 수 있는 것이다. 구동력 전달부(300)에 대한 자세한 설명은 도 12 내지 도 18을 통하여 후술하기로 한다.
본 발명에서 라인형 동력 매체는 라인의 형태로 제공되어 동력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 라인형 동력 매체는 와이어 또는 타이밍 벨트일 수 있다. 이하, 와이어의 형태로 제공되는 라인형 동력 매체를 위주로 설명하기로 한다.
베이스부(400)는 구동부(200)를 지지할 수 있다. 특히, 베이스부(400)는 구동부(200)의 회전 기준을 제공할 수 있다. 구동부(200)는 베이스부(400)에 대하여 회전할 수 있는 것이다. 베이스부(400)에 대하여 구동부(200)가 회전하면서 구동부(200)의 구동력이 인터페이스부(100)로 전달될 수 있다.
회로부(500)는 구동부(200)의 회전 각도를 감지할 수 있다. 이를 위하여, 회로부(500)는 센서 등의 회로 소자를 포함할 수 있다. 베이스부(400)에 대한 구동부(200)의 회전 각도는 센서에 의해 감지될 수 있다.
제어부(600)는 구동부(200)를 제어할 수 있다. 특히, 제어부(600)는 사전에 설정된 조건의 만족 여부에 따라 인터페이스부(100)의 자세가 전환되도록 구동부(200)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(600)는 주행 조건이 만족되는 경우 변속부(110)가 상측을 향하도록 인터페이스부(100)를 회전시키기 위하여 구동부(200)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 차량의 시동이 꺼진 상태에서 운전자가 차량에 탑승한 경우 제어부(600)는 변속부(110)가 상측을 향하도록 인터페이스부(100)를 회전시키기 위하여 구동부(200)를 제어할 수 있다. 또는, 제어부(600)는 주차 조건이 만족되는 경우 기능부(120)가 상측을 향하도록 인터페이스부(100)를 회전시키기 위하여 구동부(200)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 차량의 시동이 꺼지거나 켜진 경우 제어부(600)는 기능부(120)가 상측을 향하도록 인터페이스부(100)의 자세를 전환시키기 위하여 구동부(200)를 제어할 수 있다.
도 4는 구동부의 분해 사시도이고, 도 5는 로터 샤프트의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 구동부(200)는 고정부(210) 및 회전부(220)를 포함하여 구성된다.
고정부(210)는 베이스부(400)에 고정될 수 있다. 구동부(200)가 동기 모터의 형태로 제공되는 경우 고정자가 고정부(210)에 포함될 수 있다. 따라서, 고정부(210)는 고정 몸체 및 코일을 포함할 수 있다. 고정 몸체의 가장자리를 따라 복수의 코일이 권취될 수 있다. 복수의 코일은 3상의 코일일 수 있다. 서로 다르게 선택된 상의 코일로 순차적으로 전력이 공급됨에 따라 회전부(220)에 회전력이 제공될 수 있게 된다.
회전부(220)는 고정부(210)에 대하여 회전할 수 있다. 회전부(220)는 로터 하우징(221), 영구자석(222) 및 로터 샤프트(223)를 포함할 수 있다.
로터 하우징(221)은 고정부(210), 영구자석(222) 및 로터 샤프트(223)를 수용할 수 있다. 영구자석(222) 및 로터 샤프트(223)는 로터 하우징(221)에 고정 결합될 수 있다. 이에, 고정부(210)에 대하여 로터 하우징(221), 영구자석(222) 및 로터 샤프트(223)가 일체로 회전할 수 있게 된다.
영구자석(222)은 로터 하우징(221)의 내측에 링의 형태로 구비될 수 있다. 영구자석(222)은 고정부(210)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 고정부(210)에서 발생된 자력 변화에 의해 영구자석(222)으로 힘이 발생되고, 해당 힘에 의해 고정부(210)에 대하여 회전부(220)가 회전하게 된다.
로터 샤프트(223)는 로터 하우징(221)에 결합되어 로터 하우징(221)과 함께 회전할 수 있다. 로터 샤프트(223)는 회전부(220)의 회전축을 따라 길게 형성될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 로터 샤프트(223)에는 자성체 홀더(230)가 구비될 수 있다. 자성체(240)는 자성체 홀더(230)에 지지될 수 있다. 자성체(240)는 자력을 발생할 수 있다. 예를 들어, 자성체(240)의 일측 영역은 N극으로 자화되고, 타측 영역은 S극으로 자화될 수 있다. 자성체(240)의 자력 분포는 구동부(200)의 회전 각도를 감지하는데 이용될 수 있다.
도 6은 베이스부의 사시도이고, 도 7은 베이스부에 고정부가 결합된 것을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 베이스부(400)는 베이스 몸체(410) 및 지지 기둥(420)을 포함할 수 있다.
베이스 몸체(410)는 차량의 차체에 고정 결합될 수 있다. 지지 기둥(420)은 구동부(200)의 고정부(210)를 고정시킬 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 고정부(210)는 지지 기둥(420)에 고정 결합될 수 있다. 고정부(210)에 자력 변화가 발생되는 경우 고정부(210)의 가장자리를 따라 배치된 회전부(220)가 회전할 수 있게 된다. 즉, 베이스부(400)에 대하여 회전부(220)가 회전할 수 있는 것이다.
지지 기둥(420)에는 로터 샤프트(223)를 관통시키는 관통홀(421)이 형성되고, 관통홀(421)에는 베어링(430)이 구비될 수 있다. 베어링(430)은 지지 기둥(420)과 로터 샤프트(223) 간의 마찰력을 감소시킬 수 있다. 베어링(430)에 의해 베이스부(400)에 대한 로터 샤프트(223)의 회전이 용이하게 수행될 수 있다.
도 8은 구동부의 내부를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 8에 도시된 A의 확대도이다.
도 8을 참조하면, 고정부(210)의 주변을 따라 회전부(220)가 배치될 수 있다.
고정부(210)는 베이스부(400)의 지지 기둥(420)에 결합될 수 있다. 지지 기둥(420)에는 걸림 돌기(422)가 형성될 수 있다. 걸림 돌기(422)는 고정부(210)에 형성된 걸림 홈(211)에 삽입될 수 있다. 걸림 돌기(422)가 걸림 홈(211)에 삽입됨에 따라 베이스부(400)에 대한 고정부(210)의 회전이 방지될 수 있다.
영구자석(222)은 로터 하우징(221)의 내측면을 따라 링의 형태로 배치될 수 있다. 영구자석(222)은 N극 영역 및 S극 영역을 포함할 수 있다. N극 영역 및 S극 영역을 각각 복수 개가 구비될 수 있으며, N극 영역 및 S극 영역은 번갈아 가면서 배치될 수 있다. 예를 들어, N극 영역에 인접한 영역은 S극 영역이고, S극 영역에 인접한 영역은 N극 영역인 것이다. N극 영역 및 S극 영역은 개별적으로 구비되고, N극 영역 및 S극 영역이 결합됨으로써 도시된 영구자석(222)이 형성될 수 있다. 또는, 링의 형태를 갖는 영구자석(222)의 각 영역이 N극 또는 S극으로 자화됨으로써 도시된 영구자석(222)이 형성될 수도 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 로터 하우징(221)의 내측면에는 걸림 돌기(221a)가 형성될 수 있다. 걸림 돌기(221a)는 영구자석(222)에 형성된 걸림 홈(222a)에 삽입될 수 있다. 걸림 돌기(221a)가 걸림 홈(222a)에 삽입됨에 따라 로터 하우징(221)에 대한 영구자석(222)의 회전이 방지될 수 있다.
도 10은 회로부의 사시도이고, 도 11은 베이스부에 대한 구동부의 회전을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 회로부(500)는 자성 센서(510)를 포함할 수 있다.
자성 센서(510)는 로터 샤프트(223)에 구비된 자성체(240)의 자력 분포를 이용하여 회전부(220)의 회전 각도를 감지할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 자성 센서(510)는 자성체(240)에 인접하여 배치될 수 있다. 회전부(220)가 회전하는 경우 자성 센서(510)에 대하여 자성체(240)가 회전할 수 있으며, 자성 센서(510)에 의해 감지되는 자력 분포가 달라질 수 있다. 자성 센서(510)는 해당 자력 분포를 이용하여 제1 회전자의 회전 각도를 감지할 수 있다.
예를 들어, 자성 센서(510)는 회전부(220)의 회전 각도를 선형적인 데이터로 출력할 수 있다. 선형적인 데이터에는 회전부(220)의 자세에 따른 연속적인 회전 각도가 포함되기 때문에 자성 센서(510)에 의해 출력되는 데이터를 이용하여 회전부(220)의 세밀한 회전 각도를 검출하는 것이 가능하게 된다.
전술한 제어부(600)는 자성 센서(510)의 감지 결과를 참조하여 회전부(220)의 회전 각도 및 인터페이스부(100)의 자세를 판단할 수 있다. 와이어에 의해 구동부(200)의 회전부(220)와 인터페이스부(100)가 연결되어 있기 때문에 회전부(220)에 동기화되어 인터페이스부(100)가 회전할 수 있다. 즉, 회전부(220)의 회전 각도는 인터페이스부(100)의 회전 각도에 대응하는 것으로 간주될 수 있는 것이다. 이에, 제어부(600)는 자성 센서(510)의 감지 결과를 참조하여 회전부(220)의 회전 각도를 판단할 수 있으며, 이를 기초로 인터페이스부(100)의 자세를 판단할 수도 있다.
구동부(200)측에 구비된 센서만으로 인터페이스부(100)의 자세 판단이 가능하기 때문에 인터페이스부(100)의 자세 판단을 위한 별도의 센서에 대한 비용이 절감될 수 있다.
도 12는 구동력 전달부의 분해 사시도이고, 도 13은 구동력 전달부의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 와이어와 와이어 고정부 간의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 15는 와이어에 슬립 방지핀이 결합된 것을 나타낸 도면이고, 도 16은 피구동 풀리와 슬립 방지핀 간의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 17은 제1 와이어 고정부에 의해 와이어의 장력이 조절되는 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 18은 제2 와이어 고정부에 의해 와이어의 장력이 조절되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 구동력 전달부(300)는 와이어(310), 구동 풀리(320), 피구동 풀리(330) 및 와이어 고정부(341, 342)를 포함하여 구성된다.
와이어(310)는 구동 풀리(320)와 피구동 풀리(330) 간의 힘을 전달하는 역할을 수행한다. 구동 풀리(320)의 회전력은 와이어(310)를 통해 피구동 풀리(330)로 전달되고, 피구동 풀리(330)의 회전력은 와이어(310)를 통해 구동 풀리(320)로 전달될 수 있다.
구동 풀리(320)는 구동부(200)의 구동력에 의해 회전할 수 있다. 예를 들어, 구동 풀리(320)는 구동부(200)의 회전부(220)에 결합되어 회전부(220)와 함께 회전할 수 있다.
구동 풀리(320)는 와이어(310)를 권취할 수 있다. 예를 들어, 적어도 1회전 이상으로 와이어(310)가 구동 풀리(320)에 권취될 수 있다.
피구동 풀리(330)는 구동 풀리(320)로부터 전달받은 회전력으로 회전할 수 있다. 피구동 풀리(330)는 와이어(310)를 통하여 구동 풀리(320)로부터 회전력에 의해 회전할 수 있다. 이를 위하여, 구동 풀리(320)에 권취되지 않은 와이어(310)의 일부가 피구동 풀리(330)에 권취될 수 있다.
구동 풀리(320)가 회전하는 경우 이에 권취된 와이어(310)가 회전할 수 있다. 회전하는 와이어(310)는 그 일부를 권취하고 있는 피구동 풀리(330)를 회전시킬 수 있다. 피구동 풀리(330)에는 인터페이스부(100)가 결합될 수 있다. 피구동 풀리(330)가 회전함에 따라 이에 결합된 인터페이스부(100)가 회전할 수 있다.
도 14를 참조하면, 와이어 고정부(341, 342)는 제1 와이어 고정부(341) 및 제2 와이어 고정부(342)를 포함할 수 있다.
제1 와이어 고정부(341)는 와이어(310)의 일단을 구동 풀리(320)에 고정시키고, 제2 와이어 고정부(342)는 와이어(310)의 타단을 구동부(200)에 고정시킬 수 있다. 구체적으로, 제2 와이어 고정부(342)는 와이어(310)의 타단을 구동부(200)의 회전부(220)에 고정시킬 수 있다. 구동부(200)의 회전부(220)가 회전하는 경우 회전부(220), 구동 풀리(320), 제1 와이어 고정부(341) 및 제2 와이어 고정부(342)가 일체로 회전할 수 있다.
제1 와이어 고정부(341) 및 제2 와이어 고정부(342)는 와이어(310)를 관통시키는 중공홀(341a, 342a)을 각각 포함할 수 있다. 중공홀(341a, 342a)을 관통한 와이어(310)의 말단에는 와이어(310)에 고정 결합된 와이어 고정핀(351, 352)이 구비될 수 있다.
제1 와이어 고정부(341) 및 제2 와이어 고정부(342)는 대응하는 와이어 고정핀(351, 352)을 가압하면서 구동 풀리(320) 및 구동부(200)에 각각 결합될 수 있다. 와이어 고정핀(351, 352)의 직경은 제1 와이어 고정부(341) 및 제2 와이어 고정부(342)에 구비된 중공홀(341a, 342a)의 직경에 비하여 크게 형성될 수 있다. 이에, 제1 와이어 고정부(341) 및 제2 와이어 고정부(342)가 구동 풀리(320) 및 구동부(200)에 결합되는 경우 와이어(310)의 양측 말단은 와이어 고정핀(351, 352)을 통해 구동 풀리(320) 및 구동부(200)에 각각 고정될 수 있게 된다.
도 15를 참조하면, 피구동 풀리(330)에 권취된 와이어(310)의 부분에는 와이어(310)에 고정 결합된 슬립 방지핀(360)이 구비될 수 있다.
슬립 방지핀(360)은 와이어(310)에 고정된 것일 수 있다. 예를 들어, 슬립 방지핀(360)과 와이어(310)는 용접에 의해 결합된 것일 수 있다.
도 16을 참조하면, 피구동 풀리(330)는 슬립 방지핀(360)을 수용 가능한 수용홈(331)을 포함할 수 있다.
와이어(310)에 결합된 상태에서 슬립 방지핀(360)은 피구동 풀리(330)의 수용홈(331)에 수용될 수 있다. 슬립 방지핀(360)은 수용홈(331)에 수용된 상태에서 와이어(310)의 권취 방향으로 이동이 방지될 수 있다. 슬립 방지핀(360)에 의해 와이어(310)가 피구동 풀리(330)의 표면에서 미끄러지는 것이 방지될 수 있다. 이에, 와이어(310)를 통한 구동 풀리(320)와 피구동 풀리(330) 간의 회전력 전달이 안정적으로 수행될 수 있다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 제1 와이어 고정부(341) 및 제2 와이어 고정부(342)는 와이어(310)의 장력 조절에 이용될 수 있다.
본 발명에서 구동 풀리(320)와 피구동 풀리(330)는 와이어(310)를 통하여 회전력을 교환할 수 있다.
구동부(200)의 구동력으로 구동 풀리(320)가 회전하는 경우 이에 대응하여 피구동 풀리(330)가 회전할 수 있다.
와이어(310)는 적절한 장력을 유지하면서 구동 풀리(320)와 피구동 풀리(330) 간의 회전력을 전달할 수 있다. 와이어(310)에 의해 회전력이 전달됨에 따라 구동 풀리(320)와 피구동 풀리(330) 간의 시간 지연이 방지될 수 있다. 즉, 구동 풀리(320)의 회전에 의해 실시간으로 피구동 풀리(330)가 회전하는 것이다. 또한, 와이어(310)가 이용되는 경우 저소음으로 회전력을 전달하는 것이 가능하며, 기어와 같은 부품의 마모를 발생시키지 않는 장점도 있다.
한편, 와이어(310)의 장력이 적절하게 설정되지 않은 경우 구동 풀리(320)와 피구동 풀리(330) 간의 회전력 전달이 정상적으로 수행되지 못할 수 있다. 예를 들어, 와이어(310)의 장력이 지나치게 작은 경우 회전력이 전달됨에 있어서 지연이 발생될 수 있고, 와이어(310)의 장력이 지나치게 큰 경우 회전력의 전달 효율이 감소될 수 있다.
구동 풀리(320)에 대한 제1 와이어 고정부(341)의 결합 깊이 및 구동부(200)에 대한 와이어 고정부(341, 342)의 결합 깊이 중 적어도 하나에 따라 와이어(310)의 장력이 조절될 수 있다.
본 발명에서 구동 풀리(320)에 대한 제1 와이어 고정부(341)의 결합 깊이 및 구동부(200)에 대한 제2 와이어 고정부(342)의 결합 깊이는 임의로 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 와이어 고정부(341) 및 제2 와이어 고정부(342)는 볼트의 형태로 제공되고, 이에 대응하여 구동 풀리(320) 및 구동부(200)에는 나사산이 형성된 결합홀이 구비될 수 있다. 제1 와이어 고정부(341) 및 제2 와이어 고정부(342)는 구동 풀리(320) 및 구동부(200)의 결합홀에 나사 결합될 수 있는 것이다.
제1 와이어 고정부(341)의 회전 회수에 따라 구동 풀리(320)에 대한 제1 와이어 고정부(341)의 결합 깊이가 달라질 수 있다. 이와 마찬가지로, 제2 와이어 고정부(342)의 회전 회수에 따라 구동부(200)에 대한 제2 와이어 고정부(342)의 결합 깊이가 달라질 수 있다.
구동 풀리(320)에 대한 제1 와이어 고정부(341)의 결합 깊이가 증가할수록 와이어(310)의 장력이 감소되고, 구동 풀리(320)에 대한 제1 와이어 고정부(341)의 결합 깊이가 감소할수록 와이어(310)의 장력이 증가할 수 있다. 구동부(200)에 대한 제2 와이어 고정부(342)의 결합 깊이가 증가할수록 와이어(310)의 장력이 증가하고, 구동부(200)에 대한 제2 와이어 고정부(342)의 결합 깊이가 감소할수록 와이어(310)의 장력이 감소될 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 구동 풀리(320)에 대한 제1 와이어 고정부(341)의 결합 깊이가 증가할수록 와이어(310)의 장력이 증가하고, 구동 풀리(320)에 대한 제1 와이어 고정부(341)의 결합 깊이가 감소할수록 와이어(310)의 장력이 감소될 수도 있다. 또한, 구동부(200)에 대한 제2 와이어 고정부(342)의 결합 깊이가 증가할수록 와이어(310)의 장력이 감소되고, 구동부(200)에 대한 제2 와이어 고정부(342)의 결합 깊이가 감소할수록 와이어(310)의 장력이 증가할 수도 있다.
사용자는 구동력 전달부(300)를 제작하면서 상황에 맞게 구동 풀리(320)에 대한 제1 와이어 고정부(341)의 결합 깊이 및 구동부(200)에 대한 제2 와이어 고정부(342)의 결합 깊이 중 적어도 하나를 결정하여 와이어(310)의 장력을 조절할 수 있다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 변속 장치를 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 변속 장치(20)는 클러치부(700)를 더 포함할 수 있다.
클러치부(700)는 인터페이스부(100) 및 구동부(200)의 사이에 배치되어 인터페이스부(100) 및 구동부(200) 상호간의 힘을 선택적으로 전달하는 역할을 수행한다. 이하, 도 20 내지 도 25를 통하여 클러치부(700)의 형태 및 기능에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 20은 클러치부의 분해 사시도이고, 도 21은 클러치 몸체의 분해 사시도이고, 도 22는 클러치부의 내부를 나타낸 도면이고, 도 23은 제1 클러치 회전부의 회전이 제한되는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 24는 제1 클러치 회전부가 회전하는 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 25는 일측 방향으로의 회전이 허용된 클러치부를 나타낸 도면이다.
도 20을 참조하면, 클러치부(700)는 클러치 하우징(710) 및 클러치 몸체(720)를 포함하여 구성된다.
클러치 하우징(710)은 제1 클러치 하우징(711) 및 제2 클러치 하우징(712)을 포함할 수 있다. 제1 클러치 하우징(711) 및 제2 클러치 하우징(712)이 결합함에 따라 클러치 몸체(720)를 수용하기 위한 수용 공간이 형성될 수 있다.
클러치 몸체(720)는 클러치 하우징(710)에 수용되고, 클러치 하우징(710)에 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 클러치 몸체(720)는 회전축 방향으로 길게 형성된 클러치 샤프트를 포함할 수 있다. 클러치 하우징(710)은 클러치 샤프트를 관통시키는 관통홀을 포함할 수 있다. 클러치 샤프트는 관통홀을 통해 클러치 하우징(710)의 외부로 노출될 수 있다.
클러치 하우징(710)의 외부로 노출된 클러치 샤프트는 인터페이스부(100) 또는 구동부(200)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 클러치 샤프트는 구동력 전달부(300)를 통해 구동부(200)에 결합될 수 있다. 클러치 하우징(710)이 고정된 상태에서 클러치 몸체(720)가 회전하면서 구동부(200)의 구동력이 인터페이스부(100)로 전달될 수 있다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 클러치 몸체(720)는 제1 클러치 회전부(721), 제2 클러치 회전부(722), 롤러(723) 및 탄성부(724)를 포함하여 구성된다.
제1 클러치 회전부(721)는 인터페이스부(100)에 결합될 수 있다. 제1 클러치 회전부(721)는 인터페이스부(100)와 함께 회전할 수 있다. 제1 클러치 회전부(721)는 제1 클러치 샤프트(721a)를 포함할 수 있다. 제1 클러치 샤프트(721a)는 클러치 하우징(710)에 형성된 관통홀을 통해 클러치 하우징(710)의 외부로 노출될 수 있다. 클러치 하우징(710)의 외부로 노출된 제1 클러치 샤프트(721a)는 인터페이스부(100)에 결합될 수 있다.
제2 클러치 회전부(722)는 구동부(200)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 제2 클러치 회전부(722)는 구동력 전달부(300)를 통해 구동부(200)에 결합될 수 있다. 제2 클러치 회전부(722)는 구동부(200)의 구동력에 의해 회전할 수 있다. 제2 클러치 회전부(722)는 제2 클러치 샤프트(722a)를 포함할 수 있다. 제2 클러치 샤프트(722a)는 클러치 하우징(710)에 형성된 관통홀을 통해 클러치 하우징(710)의 외부로 노출될 수 있다. 클러치 하우징(710)의 외부로 노출된 제2 클러치 샤프트(722a)는 구동력 전달부(300)를 통해 구동부(200)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 제2 클러치 샤프트(722a)는 피구동 풀리(330)에 직접적으로 결합될 수 있다.
롤러(723)는 제1 클러치 회전부(721) 및 클러치 하우징(710)의 사이에 배치될 수 있다. 롤러(723)는 클러치 하우징(710)에 대한 클러치 몸체(720)의 회전이 선택적으로 수행되도록 할 수 있다. 예를 들어, 제1 클러치 회전부(721)로 회전력이 입력된 경우 롤러(723)에 의해 클러치 하우징(710)에 대한 클러치 몸체(720)의 회전이 방지될 수 있다. 한편, 제2 클러치 회전부(722)로 회전력이 입력된 경우 롤러(723)에 의해 클러치 하우징(710)에 대한 클러치 몸체(720)의 회전이 수행될 수 있다.
탄성부(724)는 제1 클러치 회전부(721)에 구비되고, 제1 클러치 회전부(721)에 대하여 롤러(723)에 탄성력을 제공하는 역할을 수행한다. 탄성부(724)는 일측으로 길게 형성된 판의 형태로 제공될 수 있다. 탄성력은 탄성부(724)의 일면에 수직인 방향으로 작용할 수 있다.
제1 클러치 회전부(721)의 외측면(721b)에는 롤러(723)가 안착될 수 있다. 이하, 롤러(723)가 안착되는 제1 클러치 회전부(721)의 외측면(721b)을 안착면이라 한다. 안착면(721b)은 롤러(723)의 이동 경로를 제공할 수 있다. 롤러(723)는 안착면(721b)에 안착된 상태에서 안착면(721b)을 따라 이동할 수 있는 것이다. 이 때, 롤러(723)는 안착면(721b)을 따라 회전하면서 이동할 수 있다.
롤러(723)는 적어도 하나가 구비될 수 있다. 제1 클러치 회전부(721)은 적어도 하나의 롤러(723) 각각의 이동 경로를 제공하는 안착면(721b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 안착면(721b)에 하나의 롤러(723)가 안착될 수 있다.
탄성부(724)의 길이 방향과 롤러(723)의 이동 경로에 대응하는 안착면(721b)의 방향은 경사지어 형성될 수 있다. 탄성부(724)의 일측은 제1 클러치 회전부(721)에 결합되고, 타측은 롤러(723)에 탄성력을 제공할 수 있다.
롤러(723)는 제1 클러치 회전부(721)과 클러치 하우징(710)의 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 롤러(723)는 클러치 하우징(710)의 내측면과 안착면(721b)의 사이에 배치될 수 있다. 클러치 하우징(710)에 대한 제1 클러치 회전부(721)의 자세에 따라 클러치 하우징(710) 및 제1 클러치 회전부(721)로부터 롤러(723)에 가해지는 압력이 달라질 수 있다. 롤러(723)에 가해지는 압력이 커지는 경우 클러치 하우징(710)에 대한 클러치 몸체(720)의 회전이 방지되고, 롤러(723)에 가해지는 압력이 작아지는 경우 클러치 하우징(710)에 대한 클러치 몸체(720)의 회전이 수행될 수 있다.
롤러(723)는 클러치 하우징(710)의 내측면과 제1 클러치 회전부(721)의 안착면(721b)의 사이에 배치될 수 있다. 이 때, 롤러(723)는 클러치 하우징(710)의 내측면과 제1 클러치 회전부(721)의 안착면(721b) 중 적어도 하나에 접촉될 수 있다.
도 23을 참조하면, 인터페이스부(100)에 의해 제1 클러치 회전부(721)가 회전하는 경우 적어도 하나의 롤러(723)를 사이에 두고 안착면(721b)과 클러치 하우징(710)의 내측면 간의 거리가 감소될 수 있다.
제1 클러치 회전부(721)의 자세가 변경되는 경우 적어도 하나의 롤러(723)에 가해지는 압력이 증가할 수 있다. 도 23을 참조하여 설명하면, 제1 클러치 회전부(721)가 반시계 방향으로 회전하는 경우 상측에 위치하는 롤러(723)를 사이에 두고 클러치 하우징(710)의 내측면과 제1 클러치 회전부(721)의 안착면(721b) 간의 거리가 감소될 수 있다.
클러치 하우징(710)의 내측면과 제1 클러치 회전부(721)의 안착면(721b) 간의 거리가 감소됨에 따라 클러치 하우징(710) 및 제1 클러치 회전부(721)에서 롤러(723)로 가해지는 압력이 증가하고, 해당 압력은 제1 클러치 회전부(721)의 회전을 방지하는 힘으로 작용할 수 있다. 인터페이스부(100)의 회전에 의해 제1 클러치 회전부(721)가 회전하는 경우 롤러(723)에 의해 제1 클러치 회전부(721)의 회전이 방지될 수 있다. 결국, 클러치부(700)에 의해 사용자에 의한 인터페이스부(100)의 회전은 방지될 수 있다.
도 23에서 하측에 위치하는 롤러(723)는 제1 클러치 회전부(721)의 회전에 의한 영향을 거의 받지 않을 수 있다. 즉, 제1 클러치 회전부(721)가 반시계 방향으로 회전하는 경우 롤러(723)를 사이에 두고 클러치 하우징(710)의 내측면과 제1 클러치 회전부(721)의 안착면(721b) 간의 거리가 증가할 수 있다. 이러한 경우 클러치 하우징(710)과 제1 클러치 회전부(721)에서 롤러(723)로 가해지는 압력이 감소하고, 롤러(723)는 클러치 하우징(710) 및 제1 클러치 회전부(721)에 의한 영향을 받지 않을 수 있다.
이상은 클러치부(700)에 구비된 4개의 롤러(723) 중 2개와 클러치 하우징(710) 간의 관계에 대하여 설명하였으나, 나머지 2개도 이와 유사하게 동작할 수 있다.
도 24를 참조하면, 구동부(200)에 의해 제2 클러치 회전부(722)가 회전하는 경우 적어도 하나의 롤러(723)는 제2 클러치 회전부(722)에 의해 밀려 안착면(721b)과 클러치 하우징(710)의 내측면 간의 거리가 증가하는 지점으로 이동할 수 있다.
제2 클러치 회전부(722)가 회전하는 경우 적어도 하나의 롤러(723)에 가해지는 압력이 감소될 수 있다. 도 24를 참조하여 설명하면, 제2 클러치 회전부(722)가 반시계 방향으로 회전하는 경우 상측에 위치하는 롤러(723)는 제2 클러치 회전부(722)에 의해 밀릴 수 있다. 이 때, 롤러(723)는 클러치 하우징(710)의 내측면과 제1 클러치 회전부(721)의 안착면(721b) 간의 거리가 증가하는 지점으로 이동할 수 있다. 클러치 하우징(710)의 내측면과 제1 클러치 회전부(721)의 안착면(721b) 간의 거리가 증가함에 따라 클러치 하우징(710) 및 제1 클러치 회전부(721)에서 롤러(723)로 가해지는 압력이 감소할 수 있다.
제2 클러치 회전부(722)에 의해 밀린 롤러(723)는 탄성부(724)에 압력을 가하고, 제1 클러치 회전부(721)는 탄성부(724)를 통하여 전달된 압력에 의해 회전할 수 있다. 탄성부(724)가 제1 클러치 회전부(721)에 압력을 가함에 따라 제1 클러치 회전부(721)가 회전할 수 있는 것이다. 결국, 구동부(200)의 구동력에 의해 제2 클러치 회전부(722)가 회전하는 경우 롤러(723)에 의해 제1 클러치 회전부(721)가 회전하며, 클러치 하우징(710)에 대하여 클러치 몸체(720)의 회전이 수행될 수 있게 된다.
도 24에서 하측에 위치하는 롤러(723)는 제1 클러치 회전부(721)의 회전에 의한 영향을 거의 받지 않을 수 있다. 즉, 제1 클러치 회전부(721)가 반시계 방향으로 회전하는 경우 롤러(723)를 사이에 두고 클러치 하우징(710)의 내측면과 제1 클러치 회전부(721)의 안착면(721b) 간의 거리가 증가할 수 있다. 이러한 경우 클러치 하우징(710)과 제1 클러치 회전부(721)에서 롤러(723)로 가해지는 압력이 감소하고, 롤러(723)는 클러치 하우징(710) 및 제1 클러치 회전부(721)에 의한 영향을 받지 않을 수 있다.
이상은 클러치부(700)에 구비된 4개의 롤러(723) 중 2개와 클러치 하우징(710) 간의 관계에 대하여 설명하였으나, 나머지 2개도 이와 유사하게 동작할 수 있다.
이상과 같이, 클러치부(700)는 선택적인 회전을 선택적으로 수행할 수 있다. 인터페이스부(100)로부터 회전력이 입력된 경우 클러치부(700)는 해당 회전력이 구동부(200)로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 한편, 구동부(200)로부터 회전력이 입력된 경우 클러치부(700)는 해당 회전력이 인터페이스부(100)로 전달되도록 할 수 있다. 클러치부(700)에 의하여 사용자에 의해 임의로 인터페이스부(100)가 회전되는 것이 차단될 수 있다. 사용자에 의한 인터페이스부(100)의 임의 회전이 차단됨에 따라 안전 사고의 발생이 방지될 수 있다.
이상과 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, 20: 차량용 변속 장치 100: 인터페이스부
110: 변속부 120: 기능부
200: 구동부 210: 고정부
220: 회전부 221: 로터 하우징
222: 영구자석 223: 로터 샤프트
230: 자성체 홀더 240: 자성체
300: 구동력 전달부 310: 와이어
320: 구동 풀리 330: 피구동 풀리
341: 제1 와이어 고정부 342: 제2 와이어 고정부
351, 352: 와이어 고정핀 360: 슬립 방지핀
400; 베이스부 410: 베이스 몸체
420: 지지 기둥 430: 베어링
500: 회로부 510: 자성 센서
600: 제어부 700: 클러치부
710: 클러치 하우징 720: 클러치 몸체
721: 제1 클러치 회전부 722: 제2 클러치 회전부
723: 롤러 724: 탄성부

Claims (18)

  1. 인터페이스부;
    상기 인터페이스부의 자세 전환을 위한 구동력을 발생시키는 구동부; 및
    라인형 동력 매체를 이용하여 상기 구동부의 구동력을 상기 인터페이스부로 전달하는 구동력 전달부를 포함하는 차량용 변속 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 인터페이스부는,
    상기 차량의 변속 명령을 입력 받는 변속부; 및
    상기 차량에 구비된 편의 장치의 조작 명령을 입력 받거나 편의 기능을 제공하는 기능부 중 적어도 하나를 포함하는 차량용 변속 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 구동부는 동기 모터(synchronous motor)를 포함하는 차량용 변속 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 라인형 동력 매체는 와이어 또는 타이밍 벨트를 포함하는 차량용 변속 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 구동력 전달부는,
    와이어;
    상기 구동부의 구동력에 의해 회전 가능하고, 상기 와이어를 권취하는 구동 풀리; 및
    상기 인터페이스부에 결합되고, 상기 와이어를 통하여 전달된 상기 구동 풀리의 회전력에 의해 회전하는 피구동 풀리를 포함하는 차량용 변속 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 구동력 전달부는,
    상기 와이어의 일단을 상기 구동 풀리에 고정시키는 제1 와이어 고정부; 및
    상기 와이어의 타단을 상기 구동부에 고정시키는 제2 와이어 고정부를 더 포함하고,
    상기 구동 풀리에 대한 상기 제1 와이어 고정부의 결합 깊이 및 상기 구동부에 대한 상기 와이어 고정부의 결합 깊이 중 적어도 하나에 따라 상기 와이어의 장력이 조절되는 차량용 변속 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 와이어 고정부 및 제2 와이어 고정부는 상기 와이어를 관통시키는 중공홀을 각각 포함하고,
    상기 중공홀을 관통한 상기 와이어의 말단에는 상기 와이어에 고정 결합된 와이어 고정핀이 구비되며,
    상기 제1 와이어 고정부 및 제2 와이어 고정부는 대응하는 와이어 고정핀을 가압하면서 상기 구동 풀리 및 구동부에 각각 결합되는 차량용 변속 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 피구동 풀리에 권취된 와이어의 부분에는 상기 와이어에 고정 결합된 슬립 방지핀이 구비되고,
    상기 피구동 풀리는 상기 슬립 방지핀을 수용 가능한 수용홈을 포함하는 차량용 변속 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 차량의 차체에 고정되는 베이스부를 더 포함하고,
    상기 구동부는,
    상기 베이스부에 고정되는 고정부; 및
    상기 고정부에 대하여 회전 가능한 회전부를 포함하는 차량용 변속 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 회전부는 회전축을 따라 길게 형성된 로터 샤프트를 포함하고,
    상기 로터 샤프트에는 자성체 홀더가 구비되며,
    상기 자성체 홀더에 의해 자성체가 지지되는 차량용 변속 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 자성체의 자력 분포를 이용하여 상기 회전부의 회전 각도를 감지하는 자성 센서를 더 포함하는 차량용 변속 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 자성 센서의 감지 결과를 참조하여 상기 회전부의 회전 각도 및 상기 인터페이스부의 자세를 판단하는 차량용 변속 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 인터페이스부 및 구동부의 사이에 배치되어 상기 인터페이스부 및 구동부 상호간의 힘을 선택적으로 전달하는 클러치부를 더 포함하는 차량용 변속 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 클러치부는,
    클러치 하우징; 및
    상기 클러치 하우징에 수용되고, 상기 클러치 하우징에 회전 가능하도록 결합되는 클러치 몸체를 포함하고,
    상기 클러치 몸체는,
    상기 인터페이스부에 결합된 제1 클러치 회전부;
    상기 구동력 전달부를 통해 상기 구동부에 결합된 제2 클러치 회전부;
    상기 제1 클러치 회전부 및 상기 클러치 하우징의 사이에 배치된 롤러; 및
    상기 제1 클러치 회전부에 구비되고, 상기 제1 클러치 회전부에 대하여 상기 롤러에 탄성력을 제공하는 탄성부를 포함하는 차량용 변속 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 클러치 회전부는 상기 롤러가 안착되는 안착면을 포함하고,
    상기 탄성부는 일측으로 길게 형성된 판의 형태로 제공되며,
    상기 탄성부의 길이 방향과 상기 안착면은 경사지어 형성되는 차량용 변속 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 롤러는 적어도 하나가 구비되고,
    상기 제1 클러치 회전부에는 상기 적어도 하나의 롤러가 안착되는 안착면이 구비되고,
    상기 인터페이스부에 의해 상기 제1 클러치 회전부가 회전하는 경우 상기 적어도 하나의 롤러를 사이에 두고 상기 안착면과 상기 클러치 하우징의 내측면 간의 거리가 감소되는 차량용 변속 장치.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 롤러는 적어도 하나가 구비되고,
    상기 제1 클러치 회전부에는 상기 적어도 하나의 롤러가 안착되는 안착면이 구비되고,
    상기 구동부에 의해 상기 제2 클러치 회전부가 회전하는 경우 상기 적어도 하나의 롤러는 상기 제2 클러치 회전부에 의해 밀려 상기 안착면과 상기 클러치 하우징의 내측면 간의 거리가 증가하는 지점으로 이동하는 차량용 변속 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제2 클러치 회전부에 의해 밀린 상기 롤러는 상기 탄성부에 압력을 가하고, 상기 제1 클러치 회전부는 상기 탄성부를 통하여 전달된 압력에 의해 회전하는 차량용 변속 장치.
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