JP7048604B2 - 駆動モジュール及び変速機 - Google Patents

Description

本発明は、駆動モジュール及び変速機に関する。

デュアルクラッチ変速機は、従来の手動変速機車両に搭載される単板クラッチ変速機とは異なって２組のクラッチを備えて、一つのクラッチには、奇数段ギアを実現して、残りの他の一つのクラッチには、偶数段ギアを実現することができるようにするシステムであって、操作が容易で特に変速時間がはやい長所により高い燃費を発揮できるなど広く用いられている。

デュアルクラッチ変速機は、２組のクラッチからなるデュアルクラッチと、デュアルクラッチから動力の伝達を受けて各変速段を設定する変速レバーと、デュアルクラッチのクラッチを各々制御するクラッチアクチュエータ（Ｃｌｕｔｃｈ Ａｃｔｕａｔｏｒ）と、変速レバーにセレクティング及びシフティング動作を加えて変速を実施するギアアクチュエータ（Ｇｅａｒ Ａｃｔｕａｔｏｒ）と、車速など車両の種々の情報と変速命令の伝達を受けてクラッチアクチュエータ及び変速アクナュエータを電子的に制御する電子制御ユニット（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）で構成される。

前記の構成中クラッチアクチュエータ及びギアアクチュエータは、多数のギア装置とリードスクリューなどを利用してセレクティング及びシフティング動作を実現する。動作の実現装置として、ハウジングの内部に回転駆動力と直線移動の駆動力を提供するモーターとソレノイドがある。

図１は、従来の技術に係るソレノイド位置感知構造の断面図である。

図１を参照すると、従来技術に係るソレノイド１は、ハウジングの内側に配置されるステーター５と、ステーター５の内側に配置されるプランジャー６及びプランジャー６と結合されるシャフト７を含む。

シャフト７は、プランジャー６とステーター５の電磁気的相互作用によって直線移動することができる。これのために、ステーター５にはコイルが巻線されて、コイルと磁性を帯びるプランジャーは、相互電磁気的に作用することができる。

一方、シャフト７の位置を感知するために、シャフト７の端部にはセンサーマグネット８が配置される。なお、ソレノイド１と離隔するいずれかの一側にはセンサーマグネット８と対向する位置感知センサー２が実装された印刷回路基板３が備えられる。従って、位置感知センサー２が、シャフト７の移動に応じてセンサーマグネット８から発生した磁気力を感知して、シャフト７の位置が感知されることができる。

前記の構成によると、従来技術に係るソレノイドの位置感知構造は、次のような問題点がある。

シャフト７の移動経路を考慮する際、位置感知センサー２は、ソレノイド１と一定の距離離隔して配置されなければならない。しかし、ソレノイド１と印刷回路基板３が配置されるハウジングの制限された空間を考慮すると、位置感知センサー２とシャフト７の間隔形成は、装置の全体サイズを増加させる問題点がある。近年、自動車に配置される電装品が小型化される傾向を考慮すると、制限された空間内において各構成要素の配置は、製品の全体サイズを考慮して行われなければならない。

図２は、従来の技術に係るさらに他のソレノイド位置感知構造の断面図である。

図２を参照すると、従来の技術による場合、ソレノイド位置感知構造では、センサーマグネット８で形成される磁場（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ）が、印刷回路基板３及びシャフト上部の構造物（図示せず）により影響を受ける。つまり、センサーマグネット８の上部及び下部において形成されるＮ極及びＳ極の位置によってＮ極から出力された磁束は、Ｓ極に入力される過程において外乱の影響を多く受ける。そして、シャフト７の位置感知で測定誤差が高く発生することが従来技術の問題点であった。

本発明は、外乱の影響なしにオブジェクトの上下移動を低い誤差率により感知するソレノイド位置感知構造を含む駆動モジュール及び変速機を提供するところにある。

さらに、本発明は、部品数減少に応じた製品の小型化及び製造単価を安くすることができる駆動モジュール及び変速機を提供することにある。

一実施形態として、駆動モジュールは、ハウジング；前記ハウジング内に配置されて、直線移動するシャフトを含むソレノイド；及び前記ソレノイド上に配置される印刷回路基板を含み、前記ソレノイドはステーター；前記ステーター内に配置されるプランジャー；前記プランジャーと結合されるシャフト；及び前記シャフトの上側に配置されるセンサーマグネット；を含み、前記印刷回路基板は、前記シャフトが貫くホールを含み、前記印刷回路基板上に配置されて前記ホールと隣接した位置感知センサーを含む。

前記印刷回路基板が、前記位置感知センサーと前記ソレノイドとの間に配置されることができる。

前記シャフトは、前記プランジャーの移動により前記シャフトの中心軸方向の両方向に上限（ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｉｔ）の第１位置及び下限（ｌｏｗｅｒ ｌｉｍｉｔ）の第２位置との間で下降移動または上昇移動することができる。

前記位置感知センサーは、Ｘ、Ｙ及びＺ方向の磁束を感知する３軸ホールセンサーであり得る。

前記センサーマグネットは、Ｎ極とＳ極を含み、前記Ｘ軸上に前記センサーマグネットの前記Ｎ極及び前記Ｓ極が配置されて、前記位置感知センサーは、前記センサーマグネットと所定間隔離隔するように配置されることができる。

前記センサーマグネットの前記Ｎ極は、前記位置感知センサーと対向するように配置されることができる。

前記ハウジングの上側に配置されるカバーを含むことができる。

前記カバーの下面には、前記シャフトの位置に対応して上方に陥没する突出部定着溝が形成されることができる。

前記突出部定着溝と前記シャフトとの間には、定着部材が備えられて、前記定着部材の外径は、前記突出部定着溝の内径に対応することができる。

前記カバーの上面中、前記突出部定着溝が形成される領域は、他の領域よりも上方に突出することができる。

前記ハウジングには、前記ソレノイドのシャフトが突出する露出ホールが形成されることができる。

前記露出ホールを介して突出した前記シャフトの端部には、変速レバーが結合されることができる。

前記露出ホールと前記ホールは、軸方向に同一に形成されることができる。

前記ソレノイドは、前記シャフト及び前記センサーマグネットを覆うソレノイドカバーを含むことができる。

前記ソレノイドカバーは、前記シャフトの形状に対応して円筒形の突出部を含み、前記突出部は、前記ホールに結合されることができる。

前記突出部は、下側一部領域が段差を有するように形成される段差部を含み、前記段差部の外径は、前記ホールの外径よりも大きく、前記突出部の外径は、前記ホールの外径よりも小さいことがある。

前記段差部の上面は、前記印刷回路基板の下面と接触することができる。

さらに他の実施形態として、駆動モジュールは、ハウジング；前記ハウジング内に配置されるモーター；前記ハウジング内に前記モーターと離隔して配置されるソレノイド；前記ハウジングと結合されるカバー；及び前記ハウジングと前記カバーとの間に配置される印刷回路基板を含み、前記ハウジングは、前記モーターが配置される第１収容部及び前記ソレノイドが配置される第２収容部を含み、前記モーター及び前記ソレノイドは、前記印刷回路基板と電気的に連結される。

前記ソレノイドは、ステーター；前記ステーター内に配置されるプランジャー；前記プランジャーと結合されるシャフト；及び前記シャフトの上側に配置されるセンサーマグネット；を含み、前記印刷回路基板は、前記シャフトが貫くホールを含むことができる。

前記ハウジングは、前記印刷回路基板が配置される第３収容部を含むことができる。

さらに他の実施形態として、変速機は、複数のクラッチを介して駆動力を提供してギアを変速させる駆動モジュール；前記複数のクラッチの何れか一つのクラッチを択一的に動作させるクラッチアクチュエータ；及び前記パワーモジュールと前記クラッチアクチュエータを制御する制御ユニットを含み、前記駆動モジュールは、ハウジング；前記ハウジング内に配置されて直線移動するシャフトを含むソレノイド；及び前記ソレノイド上に配置される印刷回路基板を含み、前記ソレノイドは、ステーター；前記ステーター内に配置されるプランジャー；前記プランジャーと結合されるシャフト；及び前記シャフトの上側に配置されるセンサーマグネット；を含み、前記印刷回路基板は、前記シャフトが貫くホールを含み、前記印刷回路基板上に配置されて前記ホールと隣接した位置感知センサーを含む。

さらに他の実施形態として、変速機は、複数のクラッチを介して駆動力を提供してギアを変速させる駆動モジュール；前記複数のクラッチの何れか一つのクラッチを択一的に動作させるクラッチアクチュエータ；及び前記パワーモジュールと前記クラッチアクチュエータを制御する制御ユニットを含み、前記駆動モジュールは、ハウジング；前記ハウジング内に配置されるモーター；前記ハウジング内に前記モーターと離隔して配置されるソレノイド；前記ハウジングと結合されるカバー；及び前記ハウジングと前記カバーとの間に配置される印刷回路基板を含み、前記ハウジングは、前記モーターが配置される第１収容部及び前記ソレノイドが配置される第２収容部を含み、前記モーター及び前記ソレノイドは、前記印刷回路基板と電気的に連結される。

本発明に係る駆動モジュール及び変速機は、外乱の影響なしに低い誤差でオブジェクトの位置を感知することができる。

さらに、印刷回路基板にソレノイドが挿入される挿入ホールを形成することによって印刷回路基板とソレノイドとの間に別途の間隔が不要となるので、製品をより小型化できる長所がある。

さらに、印刷回路基板の上面に位置感知センサーを配置してシャフトの端部に結合されたセンサーマグネットの磁力を感知するので、シャフトの位置変化がより容易に感知できる長所がある。

さらに、ハウジングの内面にソレノイドが凹入される定着溝を形成することによって、ハウジングの内部でソレノイドがより堅固に支持できる長所がある。

さらに、単一ハウジングの内部に多数の部品を備えることによって、駆動モジュールがより小型化されてコンパクトになる長所がある。

さらに、従来ワイヤーで連結されたモーター及びソレノイドを単一印刷回路基板に実装して制御命令を伝達することによって、求められるワイヤー及び部品数を減らすことができる長所がある。これにより製造単価も安くなる。

さらに、ハウジングに各電子部品が配置される空間部を形成させることによって、無駄なスペースがなくなり、製造過程が容易になる長所がある。

従来技術に係るソレノイド位置感知構造の断面図。 従来技術に係る他のソレノイド位置感知構造の断面図。 本発明の第１実施形態に係る駆動モジュールの斜視図。 本発明の第１実施形態に係る駆動モジュールの分解斜視図。 本発明の第１実施形態に係る駆動モジュールの内部断面図。 本発明の第１実施形態に係るハウジングの下面の形態を示した斜視図。 本発明の第１実施形態に係るソレノイドの位置感知構造を概略的に図示した概念図。 本発明の第１実施形態により図６を具体的に図示した概念図。 本発明の第１実施形態の変形例を図示した概念図。 本発明の第２実施形態に係るソレノイドの位置感知構造を概略的に図示した概念図。 本発明の第２実施形態に係るソレノイドと印刷回路基板の結合の形態を示した断面図。 本発明の第２実施形態に係るソレノイドと印刷回路基板の結合の形態を示した斜視図。 本発明の実施形態に係る変速機のシステムを図示したシステム図。 本発明の第３実施形態に係る変速レバーの形態を示した斜視図。 本発明の第３実施形態に係る駆動モジュールのシフトのための構成を示した概念図。 本発明の第３実施形態に係るシフト過程を示した断面図。 本発明の第３実施形態に係るシフト過程を示した断面図。 本発明の第３実施形態に係るセレクト過程を示した断面図。

発明の実施のための形態

以下説明される本発明は様々な変換を加えることができて、様々な実施形態を有することができるため、特定実施形態を図面に例示して詳細な説明で詳細に説明する。

しかし、これは本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるいずれの変換、均等物乃至代替物を含むものと理解されなければならない。

本発明を説明するに当たり、関連した公示技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

本出願で用いられた用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられたもので、本発明を限定する意図はない。単数の表現は、文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。本出願で、“含む”または“有する”等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、工程、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、工程、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。

また“第１、第２”等の用語は、様々な構成要素を区分して説明するために用いられるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を別の構成要素から区別する目的にだけ用いられる。

本明細書で説明される駆動モジュールは、機械的な運動を起こすモーター及びソレノイドと、モーター及びソレノイドを制御する制御部が含まれるモジュールであって、車両、船舶、飛行機などの電装部品を有するシステムに備えられるエンジン、自動変速機、手動変速機、操向システム、ブレーキシステム、電動式ポンプ、懸架装置などに備えられることができる。

以下で本施形態に係る駆動モジュールは、説明の便宜上二つのクラッチを有するデュアルクラッチ変速機（Ｄｕａｌ Ｃｌｕｔｃｈ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）中ギアを変速させるギアアクチュエータ（Ｇｅａｒ Ａｃｔｕａｔｏｒ）であるものを一例として説明する。しかし、駆動モジュールが、ギアアクチュエータに限定されるのではなく、前述したタイプを含んだ様々なタイプの機械内部に適用されることができる。

図３は、本発明の第１実施形態に係る駆動モジュールの斜視図で、図４は、本発明の第１実施形態に係る駆動モジュールの分解斜視図である。図５は、本発明の第１実施形態に係る駆動モジュールの内部断面図である。

図３乃至５を参照すると、本発明の第１実施形態に係る駆動モジュール１００は、外観を形成するケース１０と、ケース１０の内側に配置されて駆動力を発生させるモーター３０及びソレノイド４０と、同様にケース１０の内部に配置されてモーター３０及びソレノイド４０を制御する印刷回路基板９０と、ソレノイド４０またはモーター３０の駆動力を伝達して変速を実施する変速レバー６０を含む。

ケース１０は、駆動モジュール１００の外観を形成する。詳細には、ケース１０は、ハウジング１２と、ハウジング１２の上側に配置されるカバー１４を含む。従って、ハウジング１２とカバー１４の結合によって形成される内部空間には、モーター３０及びソレノイド４０、印刷回路基板９０が配置される。

ハウジング１２とカバー１４は、ねじ結合により結合されることができる。ねじ結合は、互いに対応される領域にねじが通過することができるホールが形成されるねじ結合部１５を形成して、ねじ１５ａがねじ結合部１５にねじ込まれることによって行われることができる。ねじ結合部１５は、長方形のハウジング１２及びカバー１４の各隅に配置されることができる。ねじ結合部１５には、別途のねじ１５ａが結合されて、ハウジング１２とカバー１４が結合されることができる。

これとは異なり、ハウジング１２とカバー１４の結合は、両構成の周り側端に各々係止突起と係止溝を形成して係止突起が係止溝に差し込まれる構造で構成されることもできる。

一方、カバー１４の外面には駆動モジュール１００がシステム内の他の構成と結合されるための結合部が別途に備えられることができる。

ハウジング１２の外側には、他の部品との電気的連結のためのコネクター５０が備えられることができる。コネクター５０は、中央に連結ホール５１が形成されるコネクター本体５２を含むことができる。なお、印刷回路基板９０には、他の部品と電気的連結のための端子が実装または備えられて、端子が、コネクター５０に接触して連結ホール５１を介してケース１０の外部に露出することができる。従って、別途のワイヤーにはめ込まれたプラグが連結ホール５１に挿入されて端子と接触すると、駆動モジュール１００と他の電子部品との間に電気的結合が行われる。電気的結合は、モーター３０及びソレノイド４０の制御のためのものであって、これについては後述する。

これとは異なり、コネクター５０は、駆動モジュール１００に電源供給のための電源端子であり得る。従って、別途の電源供給部がコネクター５０を介して電気的に連結されると、駆動モジュール１００に電源が供給されることができる。

印刷回路基板９０は、ハウジング１２の上側に収容される。なお、印刷回路基板９０には各種電子部品９１が実装される。つまり、印刷回路基板９０は様々な電子部品が実装される回路基板として理解される。前述したように、印刷回路基板９０には、他の電子部品との電気的結合のための端子が実装されることができる。さらに、印刷回路基板９０の下側には、モーター３０及びソレノイド４０の上方から延びた素子が電気的に結合または実装されて、印刷回路基板９０の制御命令に応じたモーター３０及びソレノイド４０の動作を行うことができる。

印刷回路基板９０には、モーター３０とソレノイド４０の駆動を感知するためのセンサー部９５、９７が備えられる。センサー部９５、９７は、モーター３０の回転駆動力を感知する回転感知センサー９５と、ソレノイド４０の直線移動を感知する位置感知センサー９７を含む。

印刷回路基板９０は、後述する制御ユニット３００（図１３参照）の制御命令またはクラッチアクチュエータ２００の動作状態を受信して、モーター３０及びソレノイド４０を動作させてギアを変速させる制御部として理解される。これとは異なり、印刷回路基板９０の自らの制御命令に応じてモーター３０及びソレノイド４０の変速動作が制御されるように構成されることができる。

以下では、モーター３０及びソレノイド４０の構成について説明する。

本発明の実施形態に係る駆動モジュール１００には、モーター３０とソレノイド４０が複数備えられる。例えば、モーター３０とソレノイド４０の個数は各々二つであり得る。

詳細には、モーター３０は、ケース１０の内部空間のうち印刷回路基板９０の下側に各々配置される第１モーター３０ａと第２モーター３０ｂを含む。第１モーター３０ａと第２モーター３０ｂは相互対向するように配置されることができる。

各モーター３０ａ、３０ｂは、モーター本体３２と、モーター本体３２の上面に配置されて印刷回路基板９０との電気的結合のためのドライバー結合部３６と、モーター本体３２の下方に突出してモーター３０の回転駆動力を外部に伝達する回転軸３４を含む。

モーター３０は、電気エネルギーを回転力の運動エネルギーに変換させる構成であって、モーター３０の回転力により後述するギアのシフト（Ｓｈｉｆｔ）動作が行われる。この際、第１モーター３０ａは、奇数段ギア１、３、５、７のシフト動作を行って、第２モーター３０ｂは、偶数段ギア２、４、６、Ｒのシフト動作を行う。動作過程については後述する。

回転軸３４は、モーター３０から発生する回転駆動力を直線運動の駆動力に変換する変換装置と連結されることができる。例えば、変換装置は、ケース１０の外部で回転軸３４と結合される形態で構成されることができる。

ソレノイド４０は、ケース１０の内部空間のうち印刷回路基板９０の下側に各々配置される第１ソレノイド４０ａと第２ソレノイド４０ｂを含む。複数のソレノイド４０ａ、４０ｂは、相互対向するように配置される。なお、複数のモーター３０ａ、３０ｂと複数のソレノイド４０ａ、４０ｂは、交差配列されることができる。

なお、各ソレノイド４０ａ、４０ｂは、ソレノイドハウジング４２と、ソレノイドハウジング４２の上側に配置されて印刷回路基板９０との電気的結合のためのドライバー結合部４５と、ソレノイドハウジング４２の下側に突出してソレノイド４０の駆動力を伝達するためのシャフト４３を含む。

シャフト４３は、モーター３０の回転軸３４と互いに平行することができる。

ソレノイド４０は、供給された電気エネルギーをシャフト４３の直線運動のための運動エネルギーに変換させる構成であって、シャフト４３の直線運動により後述するギアのセレクティング（Ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ）動作が行われる。この際、第１ソレノイド４０ａは、奇数段ギア１、３、５、７のセレクティング動作を行って、第２ソレノイド４０ｂは、偶数段ギア２、４、６、Ｒのセレクティング動作を行う。

一方、モーター３０とソレノイド４０には、印刷回路基板９０との結合のためのドライバー結合部３６、４５が備えられる。例えば、ドライバー結合部３６、４５は、外面上に突出する形状のピンであり得る。ドライバー結合部３６、４５が、印刷回路基板９０に電気的に連結されると、モーターと３０とソレノイド４０には電源が提供されることができる。これを考慮して、ドライバー結合部３６、４５は電源ピンと命名することができる。

なお、印刷回路基板９０には、モーター３０とソレノイド４０のドライバー結合部３６、４５が結合されるピンホール９３、９８が形成されることができる。ピンホール９３、９８は、ドライブ結合部３６、４５の個数及び位置に対応して複数で備えられる。

ドライバー結合部３６、４５は、プレスフィットピン（Ｐｒｅｓｓ－Ｆｉｔ ｐｉｎ）であり得る。従って、ドライバー結合部３６、４５は、印刷回路基板９０に形成されたピンホール９３、９８に挿入されて固定されることができる。

図６は、本発明の第１実施形態に係るハウジングの下面の形態を示した斜視図である。

説明の便宜のために図６ではハウジング１２の上、下側が互いに逆になっている形態を図示した。

図３乃至図６を参照すると、前述したようにハウジング１２とカバー１４の結合によって形成されるケース１０の内部には電子部品が配置される内部空間が形成される。

カバー１４は長方形の板形状で形成されてケース１０の上部を形成する。

なお、ハウジング１２は、断面がカバー１４の断面に対応する形状で形成される。この際、内部空間が形成されるようにハウジング１２には、カバー１４と対向するハウジング１２の下面から下方に向かって第１高さ（ｈ１）を有するように陥没形成される第１空間部１２ａと、第１空間部１２ａの下面１２ｂ中一部が下方に向かって陥没形成されて第２高さ（ｈ２）を有する第２空間部１３が含まれる。

第１空間部１２ａの断面積の広さは、内部に印刷回路基板９０が収容されるために、印刷回路基板９０の断面積の広さに対応するか多少広く形成されることができる。

そして、第２空間部１３の断面形状は、第１空間部１２ａの下面１２ｂにおいてモーター３０及びソレノイド４０が配置される領域と対応するように形成される。これは、第２空間部１３がケース１０の内部空間でモーター３０及びソレノイド４０の配置領域を形成するために設計された構成であると理解される。

なお、第２空間部１３の下面１３ａにはモーター３０及びソレノイド４０の一部が収容されるように第１収容部１８と第２収容部２１が各々下面１３ａから延びて突出形成される。ここで第１収容部１８は、モーター収容部として理解されて、第２収容部２１は、ソレノイド収容部として理解される。

詳細には第１収容部１８は、モーター３０の配置領域と対応するように第２空間部１３の下面１３ａ中一部領域が下方に向かって突出形成される。図示したようにモーター３０は、二つが配置されるので、第１収容部１８は、モーター３０の個数に対応して第１モーター定着部１６と第２モーター定着部１７の二つが形成される。なお、第１収容部１８の下面には、モーター３０の回転軸３４をケース１０の外部に露出させるための貫通ホール１６ａが形成される。従って、回転軸３４は、モーター３０がケース１０に装着時貫通ホール１６ａを介して他の構成と結合されて、ギアのシフト動作のためのモーター３０の駆動力を伝達することができる。

一方、カバー１４の下面から第１高さ（ｈ１）、第２高さ（ｈ２）及び第１収容部１８の高さを合わせた値は、印刷回路基板９０に装着されたモーター３０の本体３２の高さに対応するかより大きいことがある。

第２収容部２１は、ソレノイド４０の配置領域と対応するように第２空間部１３の下面１３ａ中一部領域が下方に向かって突出形成される。同様にソレノイド４０が、二つ配置されるので、第２収容部２１は、ソレノイド４０の個数に対応して第１ソレノイド定着部１９と第２ソレノイド定着部２０を含む。なお、第２収容部２１の下面には、ソレノイド４０のシャフト４３をケース１０の外部に露出させるための貫通ホール２０ａが形成される。

従って、シャフト４３は、ソレノイド４０がケース１０に装着時貫通ホール２０ａを介して他の構成と結合されて、ギアのセレクティング動作のためのソレノイド４０の駆動力を伝達することができる。

従って、カバー１４の下面から第１高さ（ｈ１）、第２高さ（ｈ２）及び第２収容部２１の高さを合わせた値は、印刷回路基板９０に装着されたソレノイド４０の高さに対応するかより大きいことがある。

なお、第２収容部２１の下面一側には、ギアのセレクティング動作のための変速レバー６０が結合されるようにレバー結合部２４が配置される。

以下では、ソレノイド４０と、シャフト４３の位置感知構造について説明する。

このようなソレノイドの位置感知構造は、駆動モジュールだけでなく、駆動モジュールを含む変速機内において定義されることができる。

つまり、変速機は、複数のクラッチを介して駆動力を提供して、ギアを変速させる駆動モジュール；前記複数のクラッチの何れか一つのクラッチを択一的に動作させるクラッチアクチュエータ；及び前記駆動モジュールと前記クラッチアクチュエータを制御する制御ユニットを含み、前記駆動モジュールは、ソレノイド；及び前記ソレノイド内に含まれたシャフトの中心軸方向に応じた移動による位置を感知する位置感知センサーを含むが、前記ソレノイドは、Ｎ極が前記中心軸周りの１８０度のうち一部または全部の範囲に配置されて、Ｓ極が前記軸周りの残りの１８０度の一部または全部の範囲に配置されることによって前記シャフトの位置感知のために前記シャフトと結合して磁場を形成するセンサーマグネットを含む。

図７は、本発明の第１実施形態に係るソレノイドの位置感知構造を概略的に図示した概念図である。

図７を参照すると、本発明の実施形態に係る駆動モジュールは、ソレノイド、印刷回路基板９０及びソレノイド内に含まれたシャフト４３の中心軸方向に応じた移動による位置を感知する位置感知センサー９７を含む。

ソレノイドは、Ｎ極が前記中心軸周りの１８０度のうち一部または全部の範囲に配置されて、Ｓ極が前記軸周りの残りの１８０度の一部または全部の範囲に配置されることによってシャフト４３の位置感知のためにシャフト４３と結合して磁場を形成するセンサーマグネット２４０と固定体であるステーター２１０、ステーター２１０対比移動体であるプランジャー２３０を含む。シャフト４３は、プランジャー２３０と結合されることができる。

位置感知センサー９７は、印刷回路基板９０上で、位置感知センサー９７の感知面がセンサーマグネット２４０が生成した磁場の磁束に垂直するように印刷回路基板９０上に配置される。位置感知センサー９７は、半導体チップ形態で実現されることができる。この場合、半導体チップ形態の位置感知センサー９７は、感知面が印刷回路基板９０面に垂直するように印刷回路基板９０上に立てられるような形態に配置されることができる。

プランジャー２３０は、磁性体を含むか磁性を帯びるように実現されることができる。そしてステーター２１０は、コイルを含む。前記コイルには電流が流れて、電流による磁場が発生する。プランジャー２３０及びステーター２１０のコイルから発生する各磁場の変化に応じてプランジャー２３０はステーター２１０の内部で離隔した間隙を維持してスライディング移動する。つまり、ステーター２１０のコイルによる磁場と、プランジャー２３０の磁性体による磁場の相互作用によってプランジャー２３０は、ステーター２１０内で上下スライディング運動をする。

ここで、シャフト４３は、プランジャー２３０の移動により中心軸方向の両方向で上限（ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｉｔ）の第１位置及び下限（ｌｏｗｅｒ ｌｉｍｉｔ）の第２位置との間で下降移動または上昇移動することができる。第１位置は、シャフト４３が最も高く上昇した際の位置で、第２位置はシャフト４３が最も低く下降した際の位置である。

センサーマグネット２４０は、シャフト４３の端部に結合されることができる。センサーマグネット２４０を含むシャフト４３の端部は、位置感知センサー９７が配置される印刷回路基板９０に形成されたホール９２を貫いてステーター対比相対的に移動することができる。図５を再度参照すると、センサーマグネット２４０は、印刷回路基板９０に形成されたホール９２を貫いて位置感知センサー９７と同じ平面上に位置することができる。従って、センサーマグネット２４０から出力される磁束は、他の妨害物がない状態で位置感知センサー９７の感知面に垂直するように出入りすることができる。ここで、位置感知センサー９７は、ホール９２周りの印刷回路基板９０上に配置されることができる。つまり、センサーマグネット２４０が、ホール９２が貫いてホールの周りのいずれか一つの位置に位置感知センサー９７が配置されるので、結果的に位置感知センサー９７は、センサーマグネット２４０と一定の距離内に配置されることになる。この場合、一定の距離とは、位置感知センサー９７の最大感知距離以内である。

位置感知センサー９７は、Ｘ、Ｙ及びＺ方向の磁束を感知する３軸ホールセンサーで実現されることができる。ホールセンサーは、ホール効果によって動作するセンサーであり、ホールセンサーは本発明の分野で広く知られているのでこれについて説明は省略する。

以下、センサーマグネット２４０と位置感知センサー９７の相対的な位置について詳細に説明する。

図８は、本発明の第１実施形態により図７を具体的に図示した概念図である。

図８を参照すると、本発明の実施形態に係るソレノイド位置感知構造は、センサーマグネット２４０及び位置感知センサー９７を含む。センサーマグネット２４０は、単にソレノイドのシャフト４３の端部に配置されてＮ極及びＳ極を含む磁石形状で単純化されて表示されている。位置感知センサー９７も概略的に感知面がＮ極に向かうように配置されている。

センサーマグネット２４０は、縦方向の中心軸（ａｘｉｓ）方向に上限（ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｉｔ）の第１位置及び下限（ｌｏｗｅｒ ｌｉｍｉｔ）の第２位置との間で下降移動または上昇移動するシャフト４３（ｓｈａｆｔ）の位置を感知するためにシャフト４３の端部に配置されることができる。センサーマグネット２４０は、Ｎ極から出発してＳ極に到着する磁束（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ）を形成することができる。センサーマグネット２４０は、シャフト４３の下降移動または上昇移動により共に下降または上昇移動することができる。つまり、センサーマグネット２４０は、シャフト４３に付着してシャフト４３と共に動く。

ここで、センサーマグネット２４０のＮ極は、中心軸周りの１８０度のうち一部または全部の範囲に形成されることができる。さらに、センサーマグネット２４０のＳ極は、軸の周囲の残りの１８０度の一部または全部の範囲に形成されることができる。つまり、センサーマグネット２４０のＮ極とＳ極は棒形状の両端に各々形成されることができる。

位置感知センサー９７は、センサーマグネット２４０が形成する磁束を利用してシャフト４３の位置を把握することができる。位置感知センサー９７は、位置感知センサー９７の感知面とセンサーマグネット２４０が形成する磁束が垂直するように、印刷回路基板９０で位置が形成されることができる。

図８を再度参照すると、図８にＸ、Ｙ及びＺ軸で構成される座標系が表示されている。

Ｘ軸上にセンサーマグネット２４０のＮ極及びＳ極が位置する場合、位置感知センサー９７の中心は、同一Ｘ軸上にＮ極及びＳ極と所定間隔離隔して位置することができる。具体的に位置感知センサー９７は、Ｘ軸上でＮ極と最大感知距離以内で所定間隔離隔して、Ｎ極を基準にＳ極の位置の反対側に位置することができる。図７を参照すると、Ｓ極、Ｎ極及び位置感知センサー９７が順に同一Ｘ軸上に配置されている。位置感知センサー９７の感知面と垂直するようにＮ極から出る磁束が表示されている。

図９は、本発明の第１実施形態の変形例を図示した概念図である。

図９を参照すると、Ｘ軸上にセンサーマグネット２４０のＮ極及びＳ極が位置する場合、位置感知センサー９７の中心は、同一Ｘ軸上にＮ極及びＳ極と所定間隔離隔して位置することができる。具体的に位置感知センサー９７は、Ｘ軸上でＳ極と最大感知距離以内で所定間隔離隔して、Ｓ極を基準にＮ極位置の反対側に位置することができる。図９を参照するとＮ極、Ｓ極及び位置感知センサー９７が順に同一Ｘ軸上に配置されている。位置感知センサー９７の感知面と垂直するようにＳ極に入る磁束が表示されている。

図９を参照すると、図８と比べてセンサーマグネット２４０のＮ極の代りにＳ極が位置感知センサー９７と近接するように配置されている。Ｎ極及びＳ極の位置を除くと、センサーマグネット２４０と位置感知センサー９７の相対的な位置は、図８及び図９において同様である。つまり、図９の構成によるとＳ極に入る磁束が位置感知センサー９７により感知されることができる。

また、センサーマグネット２４０のＮ極とＳ極、及び位置感知センサー９７は、Ｙ軸上では同じ座標に位置する。

以上、本発明の第１実施形態に係るとセンサーマグネット２４０のＮ極から出る磁束またはＳ極に入る磁束が障害物なしに位置感知センサー９７の感知面によって感知されることができる。また、従来の技術と比較して磁束と位置感知センサー９７がなす直角面がさらに容易に形成されることができる。それにより、シャフト４３等のオブジェクトの回転または移動を感知するに当たり誤差率を減らすことができて、測定において外乱をなくすことができる。

以下では、本発明の第２実施形態に係るソレノイドの位置感知構造について説明する。本実施形態では、他の部分においては第１実施形態と同様であるが、ソレノイドの位置感知のための構成のみに差がある。従って、以下では本施形態の特徴的な部分についてのみを説明し、残りの部分においては第１実施形態を援用する。

図１０は、本発明の第２実施形態に係るソレノイドの位置感知構造を概略的に図示した概念図であり、図１１は、本発明の第２実施形態に係るソレノイドと印刷回路基板の結合の形態を示した断面図であり、図１２は、本発明の第２実施形態に係るソレノイドと印刷回路基板の結合の形態を示した斜視図である。

図１０乃至１２を参照すると、本発明の第２実施形態に係るソレノイド４０は、ハウジング１２の内部に配置される。詳細には、前記ソレノイド４０は、ソレノイドハウジング４２と、前記ソレノイドハウジング４２の内側に配置されるステーター２１０と、前記ステーター２１０の内側に配置されるプランジャー２３０と、前記プランジャー２３０に結合されるシャフト４３及び前記シャフト４３の上側に配置されるセンサーマグネット２４０を含む。

前記ソレノイド４０は、ソレノイドハウジング４２と、前記ソレノイドハウジング４２の上側に結合されるソレノイドカバー２５０によって外形が形成される。なお、前記ソレノイドハウジング４２の下面には、前記シャフト４３を外部に露出させるための露出ホール２０１が形成される。前記露出ホール２０１と前記貫通ホール２０ａ及び前記挿入ホール９２は、軸方向に互いに同一に形成されることができる。なお、前記露出ホール２０１及び前記貫通ホール２０ａを介して前記ソレノイドハウジング４２の外部に延びる前記シャフト４３の端部は、変速レバー６０（図２参照）と結合されることができる。

前記ステーター２１０の中央領域には、前記プランジャー２３０と結合される前記シャフト４３を収容するためのホールが形成される。なお、前記ステーター２１０には、コイルが巻線されて前記プランジャー２３０に備えられるマグネットと電磁気的に相互作用されることができる。

前記ステーター２１０の内側には、プランジャー２３０が配置される。前記プランジャー２３０は、前記ステーター２１０と対向する前記シャフト４３の外周面に結合される。前記プランジャー２３０は、円柱と類似の形状で形成されて、磁性素材で製作され、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）等のような素材を加工して製作されることができる。従って、前記ステーター２１０のコイルに電流が印加されるのに伴って発生した電磁気力によって前記プランジャー２３０は、コイルの内部で上昇または下降のような直線移動をして、前記プランジャー２３０と結合した前記シャフト４３は、直線移動することができる。ここで、前記シャフト４３が直線移動するとは、図１０を基準に前記シャフト４３が上、下方向に移動することをいう。

前記センサーマグネット２４０は、前記シャフト４３の上端に結合される。前記シャフト４３の上端には、他の領域よりも断面積が狭くなるセンサーマグネット結合部４３ａが形成されて、前記センサーマグネット２４０は、前記センサーマグネット結合部４３ａの外周面に結合されることができる。前記センサーマグネット２４０が結合された前記センサーマグネット結合部４３ａの断面積は、前記シャフト４３の断面積に対応することができる。つまり、前記センサーマグネット結合部４３ａの外径は、前記シャフト４３の外径よりも小さく形成されて、前記センサーマグネット結合部４３ａの外径は、前記センサーマグネット２４０の内径に対応することができる。

前記センサーマグネット２４０は、図１２に図示されたように各々Ｎ極とＳ極を有する複数のリング形態で構成されることができる。この際、前記センサーマグネット２４０の断面の径は、５ｍｍ乃至１５ｍｍで形成されることができる。なお、前記センサーマグネット２４０の高さは４ｍｍ乃至１０ｍｍであり得る。

前記ソレノイドカバー２５０は、前記ソレノイドハウジング４２の上側に結合される。前記ソレノイドカバー２５０の下面には、前記シャフト４３及びセンサーマグネット２４０が収容されるように、上方に向かって延びる収容溝２５２が形成される。従って、前記シャフト４３及び前記センサーマグネット２４０は、前記収容溝２５２に収容されて直線移動することができる。

一方、前記ソレノイドカバー２５０には、上面から上方に突出する突出部２６０が形成される。前記突出部２６０は、後述する前記印刷回路基板９０の挿入ホール９２に嵌め込まれる構成であって、前記印刷回路基板９０の下側から上方に向かって嵌め込まれることができる。前記突出部２６０には、下側の一部領域が段差を有するように形成される段差部２６２が備えられる。前記段差部２６２は、他の領域よりも断面積が広く形成されて、前記印刷回路基板９０の下面を支持することができる。従って、前記段差部２６２の上面が前記印刷回路基板９０の下面に接触して、前記突出部２６０は前記印刷回路基板９０の上方に延びることができる。

前記突出部２６０の内部には、前記収容溝２５２が形成される。従って、前記収容溝２５２は、前記ソレノイドカバー２５０の下面から上方に延びて前記突出部２６０の内側に形成されることができる。なお、前記シャフト４３と前記センサーマグネット２４０が前記収容溝２５２に収容されることができる。

一方、前記ソレノイドカバー２５０の材質は、磁界に影響を受けない非磁性体であり得る。例えば、前記ソレノイドカバー２５０の材質は、プラスチック、アルミニウム、銅からなる群から一つが選択されることができる。

前記印刷回路基板９０には、前記突出部２６０が嵌め込まれる挿入ホール９２が形成される。前記挿入ホール９２は、前記印刷回路基板９０の上面から下面を貫いて形成されることができる。前記挿入ホール９２の径は、前記突出部２６０の径よりも大きく形成されることができる。一方、前記シャフト４３は、前記突出部２６０の内部で直線移動するので、前記挿入ホール９２は、前記シャフト４３が挿入されるものと理解されてもよい。

なお、前記印刷回路基板９０の上面には、前記センサーマグネット２４０と離隔して前記シャフト４３の位置を感知するための位置感知センサー９７が備えられる。前記位置感知センサー９７は、前記印刷回路基板９０の上面上で前記挿入ホール９２に隣接して配置される。前記位置感知センサー９７は、前記センサーマグネット２４０から発生する磁気力を感知して、前記シャフト４３の位置を感知する。前記位置感知センサー９７は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向への位置を感知できる３軸リニアセンサーであって、測定された値中二つのセンシング値を線形に換算して前記シャフト４３の位置を感知することができる。

前記位置感知センサー９７は、前記センサーマグネット２４０の中心から８ｍｍ～１８ｍｍ程度離隔することができる。

一方、前記突出部２６０の上端と対向する前記カバー１４の下面には、上方に向かって陥没する突出部定着溝１４４が形成される。前記突出部定着溝１４４は、前記カバー１４の下面のうち一部が上方に向かって陥没形成されて、前記突出部２６０の上側の一部を収容することができる。なお、前記突出部定着溝１４４の形成のため、前記カバー１４の上面のうち前記突出部定着溝１４４が形成される領域は、他の領域よりも上方に突出した形態を有することができる。

前記突出部定着溝１４４の内周面と前記突出部２６０の外周面との間には、前記突出部２６０が前記突出部定着溝１４４に堅固に結合できるように定着部材２４２が備えられることができる。前記定着部材２４２は、外周面径が前記突出部定着溝１４４の内周面径に対応するように形成されて、前記突出部定着溝１４４に埋もれることができる。なお、前記ソレノイド４０は、前記突出部２６０が前記突出部定着溝１４４に入るので、前記ハウジング１２内部で堅固に固定されることができる。前記定着部材２４２の材質は、例えば弾性素材であり得る。

以下では、前記ソレノイド４０で前記シャフト４３の位置感知過程について説明する。

図１０乃至１２を参照すると、前述したように前記プランジャー２３０と前記ステーター２１０の相互作用によって、前記プランジャー２３０及び前記シャフト４３は、上、下方向に直線移動する。

前記シャフト４３の移動により、前記シャフト４３の上端及び前記センサーマグネット２４０も前記収容溝２５２に収容された状態で上、下移動することができる。なお、前記位置感知センサー９７は、前記センサーマグネット２４０から発生する磁力を感知して、前記シャフト４３がどの程度移動するのか感知することができる。

例えば、前記シャフト４３が位置し得る地点を最上側から前記最下側に区分して、前記シャフト４３の総移動経路を計算する。なお、前記センサーマグネット２４０で感知される磁力の最大値及び最小値を前記移動経路を考慮して連係することによって、直線移動する前記シャフト４３の位置を感知することができる。

以下では駆動モジュール１００が備えられた変速機について説明する。

図１３は、本発明の実施形態に係る変速機のシステムを図示したシステム図である。前述したように、本発明の実施形態に係る駆動モジュール１００は、変速機２０００中、ギアを変速させるギアアクチュエータ（Ｇｅａｒ Ａｃｔｕａｔｏｒ）であることを一例とする。一方、本施形態の変速機２０００は、前述した第１実施形態に係る変速機、第２実施形態に係る変速機のいずれか一つを含んで構成することができる。

本実施形態に係る変速機２０００は、複数のクラッチを介して駆動力を提供してギアを変速させる駆動モジュール１００と、前記駆動モジュール１００を作動させて前記複数のクラッチのいずれか一つのクラッチを択一的に動作させるクラッチアクチュエータ（Ｃｌｕｔｃｈ Ａｃｔｕａｔｏｒ）３００と、前記クラッチアクチュエータ３００と前記駆動モジュール１００を制御する制御ユニット４００を含む。

前記制御ユニット４００の前記変速機２０００の全般的な動作を制御する。例えば、車両の速度変化に応じて前記駆動モジュール１００が適切なギア比を有するように変更する役割をすることができる。

前記クラッチアクチュエータ３００は、複数のクラッチモーター２１０、２２０を備える。二つの前記モーター３０及びソレノイド４０の個数に対応して前記複数のクラッチモーター２１０、２２０は二つであり得る。前記複数のクラッチモーター２１０、２２０中第１クラッチモーター２１０は、奇数段ギアを変換するための前記第１モーター３０ａと第１ソレノイド４０ａの動作を制御するモーターとして理解される。なお、第２クラッチモーター２２０は、偶数段ギアを変換するための前記第２モーター３０ｂと第２ソレノイド４０ｂの動作を制御するモーターとして理解される。

言い換えると、前記第１モーター３０ａと前記第１ソレノイド４０ａは第１クラッチ、前記第２モーター３０ｂと前記第２ソレノイド４０ｂは、第２クラッチとして理解される。従って、複数のクラッチモーター２１０、２２０により前記各クラッチは動作が択一的に選択されることができる。

例えば、ギアが最初ニュートラルに位置した状態で運転者が運転を始めると仮定すると、前記第１クラッチモーター２１０はオン（ＯＮ）状態になり、前記第２クラッチモーター２２０はオフ（ＯＦＦ）状態となる。前記第１クラッチモーター２１０のオン状態により、前記第１モーター３０ａ及び第１ソレノイド４０ａの動作によって奇数段ギアユニットで１段のギアで動作することができる（この際、前記第２モーター３０ｂと前記第２ソレノイド４０ｂは、偶数段ギアユニットで入力軸を２段の状態で待機させる）。次に速度が増加するにつれ前記第１クラッチモーター２１０はオフ（ＯＦＦ）状態になり、前記第２クラッチモーター２２０はオン（ＯＮ）状態となる。この際は、前記第２クラッチモーター２２０のオン状態により、前記第２モーター３０ｂ及び第２ソレノイド４０ｂの動作によって偶数段ギアユニットで２段のギアで動作することができる。ここで、オン（ＯＮ）とオフ（ＯＦＦ）状態は、動力伝達及び遮断状態として理解される。

従って、前記クラッチアクチュエータ３００及びギアアクチュエータ１００は、前記制御ユニット４００の制御命令により、車両速度を考慮した動作を通して適切なギア比でギアを変速させることができる。

前記のような構成に係る駆動モジュール１００及び変速機２０００によると、印刷回路基板９０にソレノイドが挿入される挿入ホールを形成することによって印刷回路基板９０とソレノイドとの間に別途の間隔が不要となるので、製品をより小型化できる長所がある。

さらに、印刷回路基板９０の上面に位置感知センサー９７を配置してシャフト４３の端部に結合されたセンサーマグネット２４０の磁力を感知するので、シャフト４３の位置変化がより容易に感知されることができる長所がある。

さらに、ハウジングの内面にソレノイドが凹入される定着溝を形成することによって、ハウジングの内部でソレノイドがより堅固に支持されることができる長所がある。

以下では本発明の第３実施形態に係る駆動モジュールについて説明する。

本実施形態では、他の部分においては第１及び第２実施形態と同様であり、ただしソレノイドと関連した動力伝達構造に追加的な特徴がある。従って、以下では本施形態の特徴的な部分についてのみ説明し、他の部分においては第１及び２実施形態を援用する。

図３を参照すると、第２収容部２１の下面一側には、ギアのセレクティング動作のための変速レバー６０（図１４）が結合されるようにレバー結合部２４が備えられる。レバー結合部２４は、前記第２収容部２１の下面から下方に向かって突出する本体２５と、前記本体２５上で後述する結合ピン６８（図１４参照）が嵌め込まれる第１結合ホール２６を含む。前記ソレノイド４０の個数に対応して、前記レバー結合部２４も複数の前記第２収容部２１の下面に各々備えられる。

一方、前記第２空間部１３の縁には他の構成との結合のための別途のねじ穴が少なくとも一つ以上形成されることができる。

以下では前記変速レバー６０の構成について説明する。

図１４は、本発明の第３実施形態に係る変速レバーの形態を示した斜視図である。

図３、６及び１４を参照すると、前記変速レバー６０はケース１０の下側に結合される。詳細には、前記変速レバー６０は、前記ハウジング１２の第２収容部２１に備えられた前記レバー結合部２４に結合される。

前記変速レバー６０は、前記ソレノイド４０の駆動軸４３に結合されるソレノイド結合部７０と、一側が前記ソレノイド結合部７０に結合されて前記ソレノイド結合部７０の動作により回転するレバー６２及び前記レバー６２を前記レバー結合部２４に結合させる結合ピン６８を含む。

前記ソレノイド結合部７０は、前記駆動軸４３が嵌め込まれる結合ホール７２が形成される結合部本体７１と、前記結合部本体７１の外周面から外周方向に延びて前記レバー６２が挟まれる装着溝７４が形成されるガイド７７を含む。

結合部本体７１は、下面の中央領域から上面の中央領域を貫く結合ホール７２が形成される。前記結合ホール７２には、前記駆動軸４３が嵌め込まれる。前記駆動軸４３は、前記結合ホール７２に挿入された状態で固定されて、前記駆動軸４３の直線運動により前記ソレノイド結合部７０も共に動く。

前記ガイド７７は、中心に前記レバー６２が挟まれる装着溝７４が形成されるように、前記結合部本体７１の外周面から平行するように延びる複数の板７６形態で構成される。つまり、前記装着溝７４は、上、下部が開口されて形成されて、左、右側は前記複数の板７６により区画されるものと理解される。

なお、複数の板７６各々には、後述する係止部６５が挟まれるガイド溝７５が形成される。前記ガイド溝７５は、前記装着溝７４の内周面のうち一部が外面に向かって貫通するホールと理解されることができる。前記ガイド溝７５は、前記複数の板７６の端部から前記結合部本体７１方向に陥没形成されて、前記係止部６５が挿入時前記レバー６２の第１回転中心を形成する。

前記レバー６２は、断面がほぼ“Ｌ”の字状で形成されて、一端が前記ソレノイド結合部７０に結合されて、他端が後述するセレクティング軸７５０（図１６参照）に結合される。

前記レバー６２は、レバー本体６３と、前記レバー本体６３の一端を形成して前記ソレノイド結合部７０と結合される回転部６４と、前記レバー本体６３の他端を形成して前記セレクティング軸７５０と結合されるセレクティング軸結合部６６を含む。

前記レバー本体６３上には、前記ハウジング１２の下面に形成されたレバー結合部２４との結合のための第２結合ホール（図示せず）が形成される。なお、前記第１結合ホール２６及び前記第２結合ホールに前記結合ピン６８が嵌め込まれて前記レバー結合部２４と前記レバー６２が結合される。この際、前記結合ピン６８は、前記ソレノイド４０の動作により前記レバー６２の回転中心を形成するものと理解される。

なお、前記回転部６４は、前記ソレノイド結合部７０の装着溝７４に挟まれる。前記回転部６４の幅は、前記ソレノイド結合部７０の幅の長さに対応して、前記回転部６４が前記ソレノイド結合部７０に結合時に図５を基準に上下方向への動きだけ有するようになる。なお、前記ガイド溝７５に挟まれるように前記回転部６４の両側面には係止部が突出形成されて、前記レバー６２の回転により前記回転部６４の回転中心を形成して前記回転部６４を前記装着溝７４の内部に固定させる。

前記セレクティング軸結合部６６は、後述するセレクティング軸７５０と結合されて、前記ソレノイド４０から提供された駆動力を前記セレクティング軸７５０に伝達させる。

以下では前記駆動モジュール１００がギアを変換させる過程について説明する。

図１５は、本発明の第３実施形態に係る駆動モジュールのシフトのための構成を示した概念図で、図１６及び１７は、本発明の第３実施形態に係るシフト過程を示した断面図である。

図１５を参照すると、前記モーター３０の回転軸３４には、連結部７２１を介して連結ギア７２０が結合される。つまり、前記回転軸３４の回転により前記連結ギア７２０が共に回転するように結合される。

前記連結ギア７２０は、断面が円形で、外周面にねじ山が形成される軸形態で形成される。なお、前記連結ギア７２０の回転により前記連結ギア７２０の長さ方向に移動するようにガイドギア７３０が結合される。前記ガイドギア７３０は、前記連結ギア７２０の断面形状に対応する結合ホール（図示せず）を有し、前記結合ホールに前記連結ギア７２０が挿入されて結合される。この際、前記結合ホールの内周面には、前記連結ギア７２０のねじ山に対応するねじ溝が形成されて、前記連結ギア７２０と前記ガイドギア７３０は、ねじ結合されるものと理解される。

従って、前記モーター３０の回転力により前記連結ギア７２０が回転するにつれ、ねじ結合された前記ガイドギア７３０は、前記連結ギア７２０の長さ方向に沿って一方または他方に往復運動される。前記連結ギア７２０の移動方向は、前記モーター３０の回転方向に応じて決定される。

なお、前記ガイドギア７３０の外面上には、ギアを変換する入力軸７４０が挿入されるガイド溝７３２が形成される。前記ガイドギア７３０は、外面中ギアユニット（Ｇ）に向う面上から内部に向かって陥没形成されて、前記ガイド溝７３２に前記入力軸７４０の一端が結合される。

前記入力軸７４０は、端部に前記ギアユニット（Ｇ）のギアを設定する操作突起７４２が備えられる。詳細には、前記入力軸７４０の一端には、前記ガイド溝７３２に挟まれるガイド突起７４１が形成されて、他端には前記ギアユニット（Ｇ）のギアを設定する操作突起７４２が形成される。前記ガイド突起７４１及び前記操作突起７４２は、中心領域に比べて相対的に断面積が大きく形成されることができる。

前記ガイド突起７４１は、前記ガイド溝７３２の断面形状に対応する形状で形成されて、前記ガイド溝７３２の内部に定着される。従って、前記入力軸７４０の移動でも前記ガイド突起７４１は前記ガイド溝７３２の内部に拘束される。

なお、前記操作突起７４２は、前記ギアユニット（Ｇ）の各段を形成する経路を移動して入力された制御命令に応じて設定されたギアに位置する。図７では、前記ギアユニット（Ｇ）が奇数段ギアユニットであることを一例として図示している。

図１５乃至１７を参照してシフト過程を説明すると、前記操作突起７４２が前記ギアユニット（Ｇ）上でニュートラルから（図１５）１段に移動する場合（図１６）に、前記第１モーター３０ａの一方向駆動力は、前記ガイドギア７３０が前記第１モーター３０ａに隣接するように作用される。つまり、前記ガイドギア７３０と前記連結ギア７２０がねじ結合されているので、前記ガイドギア７３０の回転により前記連結ギア７２０が前記モーター３０ａに隣接する方向に回転方向が決定される。

前記入力軸７４０の中心は、前記セレクティング軸７５０により拘束されるので、前記入力軸７４０の他端、つまり前記操作突起７４２は、前記セレクティング軸７５０を基準に前記ガイド突起７４１に対称な位置に移動する。従って、前記ガイド突起７４１の移動によりギアは１段に変換されることができる。

次にギアが５段にシフトする際には、前記ガイドギア７３０が前記モーター３０ａから離れる方向に移動するように前記連結ギア７２０の回転が行われる。従って、前記ガイド突起７４１も同様に前記モーター３０ａから離れるように移動して、前記セレクティング軸７５０を基準に対称な前記操作突起７４２は前記ギアユニット（Ｇ）上で５段に向かって移動することができる。

図１８は、本発明の実施形態に係るセレクト過程を示した断面図である。

図１８では、奇数段ギアユニット上で前記操作突起７４２が１段と５段との間であるニュートラル経路から３段と７段との間であるニュートラル経路にセレクトされる形態を図示している。

図１５及び１８を参照すると、前記レバー６２のセレクティング軸結合部６６には、前記セレクティング軸７５０が結合される。前述したように、前記セレクティング軸７５０は、前記入力軸７４０の中心に直交する方向に結合される。前記入力軸７４０と前記セレクティング軸７５０の結合は、ある一軸にホールを形成して他の一軸がホールに挿入されることによって構成されることができる。

前記セレクティング軸７５０の外面中前記レバー６２と結合される領域には、レバー結合部７５２が備えられる。前記レバー結合部７５２には、前記セレクティング軸結合部６６が挿入される結合溝７５３が備えられ、前記レバー６２と前記セレクティング軸７５０が結合時に、前記結合溝７５３に前記セレクティング軸結合部６６が挿入される。

以下、セレクティング過程を説明すると、前記ソレノイド４０の駆動により前記駆動軸４３が直線運動を行う。前記駆動軸４３の直線運動により前記ソレノイド結合部７０も共に上、下方向（図５基準）に移動する。この際、前記レバー６２の一端は、前記係止部６５を回転中心に回転して、その反作用で前記レバー６２の他端、つまり前記セレクティング軸結合部６６も前記結合ピン６８を回転中心にして回転する。前記セレクティング軸結合部６６の回転半径は、前記ギアユニット（Ｇ）上で前記操作突起７４２がセレクトされる距離であるＤ距離だけ移動するように設定されることができる。

従って、図１８を基準に、前記セレクティング軸７５０は、前記レバー６２から駆動力を伝達されてセレクトされるための上下動作が行われる。これにより、前記操作突起７４２は、前記ギアユニット（Ｇ）上でシフトされる経路がセレクトできる。

前記のような構成に係る駆動モジュール１００及び変速機１０００によると、単一ハウジングの内部に多数の部品を備えることによってモジュールがより小型化されて、コンパクトになる長所がある。

さらに、従来ワイヤーで連結されたモーター及びソレノイドを単一制御駆動ドライバーに実装して制御命令を伝達することによって、求められたワイヤー及び部品数を減らすことができる長所がある。これにより製造単価も安くなる長所がある。

さらに、ハウジングに各電子部品が配置される空間部を形成させることによって、無駄なスペースがなくなり製造過程が容易になる長所がある。

一方、本図面に開示された実施形態は理解を助けるために特定例を提示したものに過ぎず、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施形態以外にも本発明の技術的思想に基づいた別の変形例が実施可能であることは、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者には自明である。

Claims (20)

1. ハウジング；
   前記ハウジング内に配置されて直線移動するシャフトを含むソレノイド；及び
   前記ソレノイド上に配置される印刷回路基板を含み、
   前記ソレノイドは、ステーター、前記ステーター内に配置されるプランジャー、前記プランジャーと結合される前記シャフト及び前記シャフトの上側に配置されるセンサーマグネットを含み、
   前記印刷回路基板は、前記シャフトが貫くホールを含み、
   前記印刷回路基板上に配置されて、前記ホールと隣接した位置感知センサーを含み、
   前記ハウジングには前記ソレノイドの前記シャフトが突出される露出ホールが形成されることを特徴とする、駆動モジュール。
2. 前記印刷回路基板は、前記位置感知センサーと前記ソレノイドとの間に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の駆動モジュール。
3. 前記シャフトは、前記プランジャーの移動により前記シャフトの中心軸方向の両方向に上限（ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｉｔ）の第１位置及び下限（ｌｏｗｅｒ ｌｉｍｉｔ）の第２位置の間で下降移動または上昇移動することを特徴とする、請求項１に記載の駆動モジュール。
4. 前記位置感知センサーは、Ｘ、Ｙ及びＺ方向の磁束を感知する３軸ホールセンサーであることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の駆動モジュール。
5. 前記センサーマグネットは、Ｎ極とＳ極を含み、
   前記Ｘ方向に前記センサーマグネットの前記Ｎ極及び前記Ｓ極が配置されて、
   前記位置感知センサーは、前記センサーマグネットと所定間隔離隔するように配置されることを特徴とする、請求項４に記載の駆動モジュール。
6. 前記センサーマグネットの前記Ｎ極は、前記位置感知センサーと対向するように配置されることを特徴とする、請求項５に記載の駆動モジュール。
7. 前記ハウジングの上側に配置されるカバーを含むことを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の駆動モジュール。
8. 前記カバーの下面には、前記シャフトの位置に対応して上方に陥没する突出部定着溝が形成されることを特徴とする、請求項７に記載の駆動モジュール。
9. 前記突出部定着溝と前記シャフトとの間には定着部材が備えられて、
   前記定着部材の外径は、前記突出部定着溝の内径に対応することを特徴とする、請求項８に記載の駆動モジュール。
10. 前記カバーの上面のうち前記突出部定着溝が形成される領域は、他の領域よりも上方に突出することを特徴とする、請求項８又は請求項９に記載の駆動モジュール。
11. 前記露出ホールを介して突出した前記シャフトの端部には、変速レバーが結合されることを特徴とする、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の駆動モジュール。
12. 前記露出ホールと前記ホールは、軸方向に同一に形成されることを特徴とする、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の駆動モジュール。
13. 前記ソレノイドは、前記シャフト及び前記センサーマグネットを覆うソレノイドカバーをさらに含むことを特徴とする、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の駆動モジュール。
14. 前記ソレノイドカバーは、前記シャフトの形状に対応して円筒形の突出部を含み、
    前記突出部は、前記ホールに結合されることを特徴とする、請求項１３に記載の駆動モジュール。
15. 前記突出部には下側一部領域が段差を有するように形成される段差部を含み、
    前記段差部の外径は、前記ホールの外径よりも大きく、
    前記突出部の外径は、前記ホールの外径よりも小さいことを特徴とする、請求項１４に記載の駆動モジュール。
16. 前記段差部の上面は、前記印刷回路基板の下面と接触することを特徴とする、請求項１５に記載の駆動モジュール。
17. 複数のクラッチを介して駆動力を提供してギアを変速させる駆動モジュール；
    前記複数のクラッチのいずれか一つのクラッチを択一的に動作させるクラッチアクチュエータ；及び
    前記駆動モジュールと前記クラッチアクチュエータを制御する制御ユニットを含み、
    前記駆動モジュールは、ハウジング、前記ハウジング内に配置されて直線移動するシャフトを含むソレノイド及び前記ソレノイド上に配置される印刷回路基板を含み、
    前記ソレノイドは、ステーター、前記ステーター内に配置されるプランジャー、前記プランジャーと結合される前記シャフト及び前記シャフトの上側に配置されるセンサーマグネットを含み、
    前記印刷回路基板は、前記シャフトが貫くホールを含み、
    前記印刷回路基板上に配置されて前記ホールと隣接した位置感知センサーを含み、
    前記ハウジングには前記ソレノイドの前記シャフトが突出される露出ホールが形成されることを特徴とする、変速機。
18. 前記ハウジングの上側に配置されるカバーを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の変速機。
19. 前記カバーの下面には、前記シャフトの位置に対応して上方に陥没する突出部定着溝が形成されることを特徴とする、請求項１８に記載の変速機。
20. 前記突出部定着溝と前記シャフトとの間には定着部材が備えられて、
    前記定着部材の外径は、前記突出部定着溝の内径に対応することを特徴とする、請求項１９に記載の変速機。

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