KR100726546B1 - 차량용 전자식 변속 레버 구조 - Google Patents

차량용 전자식 변속 레버 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 시프트 바이 와이어(shift by wire) 시스템용 전자식 변속 레버 구조로서, 그 구성은
차량의 변속을 위해 조작되되, 일측면상에 'P'변속단 스위치가 구비된 변속레버와;
상기 변속레버의 변속 조작에 따른 현 변속단 표시를 위한 변속단 표시부가 일측에 구비된 인디케이터와;
상기 전자식 변속을 위한 변속레버, 인디케이터가 위치하는 베이스 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 한다.
변속, 레버, 전자식, 변속단, 노브

Description

차량용 전자식 변속 레버 구조 {A structure of electronic shift lever for vehicle}
도 1a는 본 발명에 따른 전자식 변속레버의 전체 구성도.
도 1b는 상기 도 1a에 도시된 변속레버의 세부 구성도.
도 2는 전자식 변속레버의 변속 패턴 도면.
도 3a는 전자식 변속레버의 스트로크 설명을 위한 측면도.
도 3b는 전자식 변속레버의 스트로크 설명을 위한 정면도.
도 4는 전자식 변속레버의 인디케이터상에 위치한 변속단 표시부 도면.
도 5는 전자식 변속레버의 좌우 및 전후 회전 브라켓 상세 도면.
도 6a는 전자식 변속레버의 좌우 방향으로의 회전축 도면.
도 6b는 전자식 변속레버의 전후 방향으로의 회전축 도면.
도 7은 전자식 변속레버의 주 위치센서 상세 구성도.
<도면부호의 설명>
10 베이스플레이트 20 인디케이터
30 변속레버 40 P변속단 스위치
50 변속단 표시부 100 전자식 변속레버
본 발명은 차량용 전자식 변속 레버 구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 시프트 바이 와이어 시스템용 전자식 변속 레버 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 시프트 바이 와이어(shift by wire) 시스템이란 변속기와 변속레버의 기계적 연결구조를 전기적으로 작동하는 액츄에이터와 전자식 변속레버 및 ECU를 이용하여 전자적으로 변속 제어를 이루는 차세대 변속 시스템을 말한다.
이와같은 시프트 바이 와이어 시스템의 경우, 변속레버는 기계식 변속레버와는 달리 기계적인 케이블 연결구조가 없으며 운전자의 변속의지를 전자적인 신호로 변환해 주는 위치 센서부를 구비해야 하지만, 기계식 변속레버와는 달리 레버 조작력이나 조작감이 우수하며 간단한 스위치 버튼의 조작으로 변속 기능이 가능하므로 조작시 필요로 하는 공간이 적으며 조작도 간편한 특징을 갖는다.
상기와 같은, 시프트 바이 와이어 시스템의 종래 구조는 당업자에게 알려진 바와 같이, 'H-Matic', 'T-Matic' 및 'Step-gate' 방식 등이 있으나, 상기 'H-Matic', 'T-Matic' 방식은 변속을 위한 레버 작동시 노브(knob) 측면의 푸시 버튼을 조작해야 하므로 번거로운 단점이 있으며, 'Step-gate' 방식은 변속시 계단형태의 레일을 따라 변속을 해야 하므로 상하 조작시 오조작의 가능성이 큰 문제점을 갖고 있다.
이에 더해 상기 방식들은 변속 후 레버의 위치가 현 변속된 위치로 고정되므로, 시프트 바이 와이어 시스템에 변속 버튼 등의 조합으로 적용하는데 어려움이 있다.
상기의 문제점 해결을 위해, 트리거(trigger) 방식의 레버가 개발되었으나, 이 또한 같은 방향에 2개의 변속단이 구성되어 있고 변속시 위치가 고정되어 있지 않고 리턴되는 방식이기 때문에 오조작의 가능성이 큰 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 시프트 바이 와이어(shift by wire) 시스템용 전자식 변속 레버 구조를 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은 상방은 R단, 하방은 D단, 우측은 자동변속모드인 경우 N단이고 수동변속모드인 경우 시프트 업(+), 그리고 좌측은 자동변속모드인 경우 수동변속모드로 전환하기 위한 M단이고 수동변속모드인 경우 시프트 다운(-)으로 설정된 변속레버의 변속 패턴을 갖는 시프트 바이 와이어(shift by wire) 시스템용 전자식 변속 레버 구조에 있어서,
노브 코아와 노브 코아를 감싸는 노브 커버 및 상기 노브 코아가 위치하는 노브 하우징으로 이루어지면서, 일측면상에 'P'변속단 스위치가 구비된 차량 변속 조작용 변속레버와;
슬라이더와 조명창 및 조명 PCB기판으로 이루어진 변속단 표시부로 이루어져, 상기 변속레버의 변속 조작에 따른 현 변속단 표시를 위한 변속단 표시부;
상기 변속단 표시부가 일측에 구비되는 인디케이터;
상기 전자식 변속을 위한 변속레버, 인디케이터가 위치하는 베이스 플레이트;
상기 변속레버가 좌우 방향 회전축을 중심으로 좌우 방향으로 작동이 이루어지도록 하고, 상기 변속레버가 전후 방향 회전축을 중심으로 전후 방향으로 작동이 이루어지도록, 상기 베이스 플레이트 내로 각각 구비되는 좌우, 전후 회전 브라켓;
상기 변속레버 조작 시 현 위치 감지를 위해 자석(magnet)의 위치변화에 따라 반응하기 위해 각 변속단에 위치하는 홀 센서(hall sensor)로 이루어진 주 위치센서;
상기 변속레버 조작 시 현 위치 감지를 위한 주 위치센서 페일시 이를 보조하기 위해 현 변속레버 위치별 전압값을 감지한 후 이를 통해 현 변속단 위치를 판단하는 보조 위치센서 및;
상기 인디케이터 하측과 베이스 플레이트 상측에 구비되어 변속 레버의 슬라이딩을 이루기 위한 슬라이더;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
본 실시예에 따른 차량의 시프트 바이 와이어 시스템용 전자식 변속레버 구조를 도 1a와 1b를 참조하여 설명한다.
삭제
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전자식 변속레버(100) 구조는 차량의 변속을 위해 조작되되, 일측면상에 'P'변속단 스위치(40)가 구비된 변속레버(30)와;
삭제
상기 변속레버(30)의 변속 조작에 따른 현 변속단 표시를 위한 변속단 표시부(50)가 일측에 구비된 인디케이터(20)와;
상기 전자식 변속을 위한 변속레버(30) 및 인디케이터(20)가 위치하는 베이스 플레이트(10)로 구성된다.
상기의 구성에서, 본 실시예에 따른 인디케이터(20) 하측과 베이크 플레이트(10) 상측에 구비되어 변속 레버(30)의 원활한 슬라이딩을 이루기 위한 슬라이더(25)가 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 변속레버(30)는 노브 코아(30b)와 노브 코아를 감싸는 노브 커버(30a) 및 상기 노브 코아가 위치하는 노브 하우징(30c)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 변속레버(30)는 변속을 위한 조작 후 조작된 변속단에 고정되지 않고 중심위치로 리턴되는 트리거(trigger) 방식이며, 차량의 키 온 동시에 변속레버(30)는 자동변속 모드로 세팅되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 실시예에 따른 변속레버의 변속 패턴은 도 2에 도시된 바와 같다.
도 2에서 보는 바와 같이, 변속레버의 상방향은 R단, 하방향은 D단, 우측은 자동변속모드인 경우 N단이고 수동변속모드인 경우 시프트 업(+), 그리고 좌측은 자동변속모드인 경우 수동변속모드로 전환하기 위한 M단이고 수동변속모드인 경우 시프트 다운(-)으로 설정된다. 이러한, 변속레버(30)의 스트로크 동작을 각각 도 3a와 3b에 도시하였다.
또한, 상기 변속단 표시부(50)는 슬라이더(50a)와 조명창(50b) 및 조명 PCB기판(50c)으로 구성되며, 이는 도 4에 도시된 바와 같다.
그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(10) 내 구비되어 상기 변속레버(30)가 좌우 방향 회전축(5c)을 중심으로 좌우 방향으로 작동이 이루어지도록 하기 위한 좌우 회전 브라켓(5a)과, 상기 변속레버(30)가 전후 방향 회전축(5d)을 중심으로 전후 방향으로 작동이 이루어지도록 하기 위한 전후 회전 브라켓(5b)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 변속레버의 좌우 방향으로의 작동을 위한 좌우 방향의 회전축(5c) 구조는 도 6a에 도시된 바와 같으며, 상기 변속레버의 전후 방향으로의 작동을 위한 전후 방향의 회전축(5d) 구조는 도 6b에 도시된 바와 같다.
한편, 본 실시예에서는 상기 도 5에서 보는 바와 같이, 변속레버의 조작 감지를 위한 수단으로 주 위치센서(3a)와 주 위치센서 페일시 동작하는 보조 위치센서(3b)를 구비한다. 여기서, 주 위치센서 구조는 도 7에 도시된 바와 같다.
도 7에 도시된 바와 같이, 주 위치센서(3a)는 자석(magnet)(35)의 위치변화에 따라 반응하기 위해 각 변속단에 위치하는 홀 센서(hall sensor)를 구비한 Hall Magnet 방식이다. 즉, 주 위치센서(3a)의 홀 센서는 도면에서 보는 바와 같이, R단 감지를 위한 R단 위치감지 홀 IC(31)와, +/N단 감지를 위한 +/N단 위치감지 홀 IC(32)와, M/-단 감지를 위한 M/-단 위치감지 홀 IC(33) 및 D단 감지를 위한 D단 위치감지 홀 IC(34)로 이루어진 구조이다.
또한, 본 실시예에서는 상기 주 위치센서 페일시 이를 보조하기 위해 현 변속레버 위치별 전압값을 감지한 후 이를 통해 현 변속단 위치를 판단하는 보조 위치센서(도 5의 3b)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구조를 갖는, 본 실시예에 따른 전자식 변속레버 구조의 동작을 도 1a와 2를 참조하여 설명한다.
도면에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 변속레버(30)는 상하 및 좌우 방향으로의 조작에 의해 자동변속과 수동변속이 가능하며, 파킹(P단) 조작의 경우 노브 측면상에 위치하는 스위치(40) 조작으로 동작이 이루어진다.
즉, 변속레버 조작시 변속패턴은 앞서 설명한 바와 같이, 상방향은 R단, 하방향은 D단, 우측은 N단 그리고 좌측은 수동변속모드인 M단으로 설정되어 있으며, 수동변속모드 전환 후 +/- 조작에 따라 시프트 업 또는 시프트 다운이 수행된다. 그리고, 상기 수동변속모드 중 D단 또는 R단을 선택하면 자동변속모드로 전환이 이루어진다.
한편, 본 실시예에 따른 주 위치센서에서는 현 Hall IC의 위치를 감지한 결과, 현 선택 스위치가 M:-일 경우 현 변속모드가 수동모드인 경우 - 에 해당하는 시프트 다운이 수행되지만, 현 변속모드가 자동모드인 경우에는 현 모드를 수동모드로 변환하고 - 에 해당하는 시프트 다운이 수행된다. 그리고, 현 선택 스위치가 +:N일 경우 현 변속모드가 수동모드인 경우 + 로 시프트 업이 수행되지만, 현 변속모드가 자동모드인 경우에는 N(중립) 모드가 수행된다.
그런데, 현 선택 스위치가 M:- 와 +:N이 아닌 경우 현 변속모드가 수동모드인 경우에는 변속모드를 자동모드로 변환 후 현 선택 스위치가 놓인 위치 즉, R단 또는 D단으로의 변속을 이루지만, 현 변속모드가 자동모드인 경우에는 선택된 변속단(R단 또는 D단)으로 변속이 수행된다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 차량의 시프트 바이 와이어 시스템용 전자식 변속 레버의 구현을 간편한 조작으로 변속을 이룰 수 있도록 한 전자식 변속레버인 것이다.
본 발명의 기술적 범위를 해석함에 있어서는, 상기에서 설명된 실시예에 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에 기재된 사항의 합리적 해석에 의해 결정되어져야 한다.
본 발명의 차량용 전자식 변속 레버 구조에 따르면, 변속시 레버 조작력 감소와 기계적 연결구조가 아니므로 레버 작동시 이음 및 진동의 저감 효과가 있으며, 'P'단으로의 변속시 버튼 조작으로 가능하므로 변속 조작이 간편한 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 상방은 R단, 하방은 D단, 우측은 자동변속모드인 경우 N단이고 수동변속모드인 경우 시프트 업(+), 그리고 좌측은 자동변속모드인 경우 수동변속모드로 전환하기 위한 M단이고 수동변속모드인 경우 시프트 다운(-)으로 설정된 변속레버의 변속 패턴을 갖는 시프트 바이 와이어(shift by wire) 시스템용 전자식 변속 레버 구조에 있어서,
    노브 코아와 노브 코아를 감싸는 노브 커버 및 상기 노브 코아가 위치하는 노브 하우징으로 이루어지면서, 일측면상에 'P'변속단 스위치가 구비된 차량 변속 조작용 변속레버와;
    슬라이더와 조명창 및 조명 PCB기판으로 이루어진 변속단 표시부로 이루어져, 상기 변속레버의 변속 조작에 따른 현 변속단 표시를 위한 변속단 표시부;
    상기 변속단 표시부가 일측에 구비되는 인디케이터;
    상기 전자식 변속을 위한 변속레버, 인디케이터가 위치하는 베이스 플레이트;
    상기 변속레버가 좌우 방향 회전축을 중심으로 좌우 방향으로 작동이 이루어지도록 하고, 상기 변속레버가 전후 방향 회전축을 중심으로 전후 방향으로 작동이 이루어지도록, 상기 베이스 플레이트 내로 각각 구비되는 좌우, 전후 회전 브라켓;
    상기 변속레버 조작 시 현 위치 감지를 위해 자석(magnet)의 위치변화에 따라 반응하기 위해 각 변속단에 위치하는 홀 센서(hall sensor)로 이루어진 주 위치센서;
    상기 변속레버 조작 시 현 위치 감지를 위한 주 위치센서 페일시 이를 보조하기 위해 현 변속레버 위치별 전압값을 감지한 후 이를 통해 현 변속단 위치를 판단하는 보조 위치센서 및;
    상기 인디케이터 하측과 베이스 플레이트 상측에 구비되어 변속 레버의 슬라이딩을 이루기 위한 슬라이더;로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 전자식 변속 레버 구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 주 위치센서의 홀 센서는 R단 감지를 위한 R단 위치감지 홀 IC와, +/N단 감지를 위한 +/N단 위치감지 홀 IC와, M/-단 감지를 위한 M/-단 위치감지 홀 IC 및 D단 감지를 위한 D단 위치감지 홀 IC로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 전자식 변속 레버 구조.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 변속레버는 변속을 위한 조작 후 조작된 변속단에 고정되지 않고 중심위치로 리턴되는 트리거(trigger) 방식인 것을 특징으로 하는 차량용 전자식 변속 레버 구조.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 변속레버는 차량의 키 온 동시에 자동변속 모드로 세팅되는 것을 특징으로 하는 차량용 전자식 변속 레버 구조.
  11. 삭제
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