KR101983303B1

KR101983303B1 - 매뉴얼 변속 레버 시스템

Info

Publication number: KR101983303B1
Application number: KR1020180069520A
Authority: KR
Inventors: 김진보; 김영근
Original assignee: 경창산업주식회사
Priority date: 2018-06-18
Filing date: 2018-06-18
Publication date: 2019-09-03
Also published as: US20190383388A1; DE102019114985A1; US11353108B2; CN110617323B; DE102019114985B4; CN110617323A

Abstract

본 발명은 에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태에 따른 매뉴얼 변속 레버 시스템은 로드 및 상기 로드 상에 형성된 스토퍼를 포함하는 시프트 레버; 상기 로드의 이동을 제한하는 시프트 로크부; 및 차량 속도를 소정 단 기어의 임계 속도와 비교하여 상기 차량 속도가 상기 임계 속도보다 더 빠르면, 상기 시프트 로크부를 상기 소정단 기어의 시프트 경로 상에 위치시켜 상기 소정 단 기어의 시프트 방향으로 상기 로드가 이동하는 것을 제한하는 제어부;를 포함하고, 상기 시프트 로크부는, 작동시 상기 시프트 레버의 스토퍼와 맞물리는 메인 캠, 상기 메인 캠에 인접하여 배치되며 서브 캠, 상기 메인 캠과 상기 서브 캠의 회전축으로 기능하는 샤프트, 및 상기 메인 캠과 상기 서브 캠을 연결하는 스프링을 포함하는 적어도 하나의 시프트 로크 캡부; 상기 시프트 로크 캠부에 연결된 영구자석; 및 상기 영구자석에 인접하여 배치되며, 상기 영구자석의 극성 배치와 반대의 극성 배치를 갖도록 위치된 전자석;을 포함한다.

Description

매뉴얼 변속 레버 시스템{MANUAL SHIFT LEVER SYSTEM}

본 발명은 매뉴얼 변속 레버 시스템에 관한 것이다.

변속기(Transmission)는 클러치와 추진축(Propeller Shaft) 사이에 설치되어 엔진의 동력을　자동차의 주행상태에 알맞도록 엔진의 회전력을 증대시키거나 감소시켜 구동바퀴에 전달하는 역할을　하는 장치이다.

자동차용 엔진은 회전방향이 일정하고 발생하는 토크는 실용회전 속도범위에서 거의 일정하다. 반면에 차량의 주행조건은 정지로부터 출발, 저속주행으로부터 고속주행, 특히 후진등 광범위하게 변화한다.　따라서 각 주행 조건에 대응하여 엔진성능을 충분히 발휘하기 위하여 변속기가 이용된다.

변속기에는 수동변속기, 자동변속기, 반자동변속기, 무단변속기 등 여러 종류가 있다.

상기 여러 변속기들 중 수동변속기는 운전자의 조작에 의해 변속비를 변화시키고, 회전방향을 역전시키고, 동력전달을 하지 않는 상태를 만든다. 수동변속기는 자동변속기에 비해 연료 소모가 적고 동력 손실이 적은 등의 이점이 있다.

그런데, 수동변속기는 운전자가 직접 변속을 하기 때문에, 차량의 속도가 고속임에도 불구하고 운전자의 의도 또는 실수로 인해 저단, 예를 들어 1단 또는 2단으로 변속될 수 있다. 이 경우, 수동변속기에 과부하가 걸리기 때문에 수동변속기에 손상이 발생될 수 있다. 다시 말해, 수동변속기에서 고속으로 주행 시에 1,2 단과 같은 저단으로 변속을 하게 되면 과부하가 발생한다. 따라서, 수동변속기에서 고속에서 저단 기어로의 변속을 제한할 필요가 있었다. 도 1은 종래 기술의 수동 변속기의 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 변속 레버(5)는 시프트 록 캠(3)에 의해 이동이 제한된다. 변속 레버(5)에는 스토퍼(19)가 형성되어 있다. 솔레노이드 액츄에이터(7)가 샤프트(17)를 통해 시프트 록 캠(3)에 연결되어 있다. 샤프트(17)는 외부에 노출되어 있어 작동되기 때문에, 외부의 오염 물질로부터 보호가 불가능하다. 또한, 종래 기술의 수동 변속기에서는 솔레노이드 액츄에이터(7)의 작동으로 인한 소음이 발생한다.

이와 같이 종래 기술의 수동 변속기는 솔레노이드 액츄에이터(7)가 시프트 록 캠(3)의 연결 부분인 샤프트(17)가 외부로 노출되어 작동되기 때문에, 외부로부터의 습기 등 오염 물질로부터 오염되기 쉬웠다. 또한, 솔레노이드 액츄에이터(7)의 작동으로 인한 소음이 크게 발생되는 문제점이 있었다.

등록특허공보 10-1356145

본 발명의 실시 형태는 고속에서 저단 기어로의 변속을 제한할 수 있는 매뉴얼 변속 레버 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시 형태는 소음을 거의 발생시키지 않으며, 외부 오염 물질로부터 시프트 록 캠이 보호된 매뉴얼 변속 레버 시스템을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른, 매뉴얼 변속 레버 시스템은 로드 및 상기 로드 상에 형성된 스토퍼를 포함하는 시프트 레버; 상기 로드의 이동을 제한하는 시프트 로크부; 및 차량 속도를 소정 단 기어의 임계 속도와 비교하여 상기 차량 속도가 상기 임계 속도보다 더 빠르면, 상기 시프트 로크부를 상기 소정단 기어의 시프트 경로 상에 위치시켜 상기 소정 단 기어의 시프트 방향으로 상기 로드가 이동하는 것을 제한하는 제어부;를 포함하고, 상기 시프트 로크부는, 작동시 상기 시프트 레버의 스토퍼와 맞물리는 메인 캠, 상기 메인 캠에 인접하여 배치되며 서브 캠, 상기 메인 캠과 상기 서브 캠의 회전축으로 기능하는 샤프트, 및 상기 메인 캠과 상기 서브 캠을 연결하는 스프링을 포함하는 적어도 하나의 시프트 로크 캡부; 상기 시프트 로크 캠부에 연결된 영구자석; 및 상기 영구자석에 인접하여 배치되며, 상기 영구자석의 극성 배치와 반대의 극성 배치를 갖도록 위치된 전자석;을 포함한다.

상기 서브 캠은 상기 메인 캠보다 얇은 두께를 가질 수 있다.

상기 메인 캠은 그 측면에 돌출된 돌기를 가지며, 상기 서브 캠은 상기 돌기를 수용하는 개구를 가질 수 있다.

상기 시프트 로크 캡부는 상기 스프링이 감기며 상기 서브 캠과 결합된 스프링 지지부를 더 포함하고, 상기 스프링은 상기 메인 캠의 상기 돌기에 일단이 연결되고, 타단이 상기 서브 캠과 결합된 상기 스프링 지지부에 감길 수 있다.

상기 시프트 로크부는 상기 메인 캠의 위치를 센싱하는 센서를 더 포함하고, 상기 센서는 센싱된 상기 메인 캠의 위치의 정보를 상기 제어부로 송신할 수 있다.

상기 시프트 로크부는 상기 전자석을 밀폐하는 하우징을 더 포함할 수 있다.

상기 시프트 로크부는 상기 샤프트를 고정하는 고정부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 매뉴얼 변속 레버 시스템에 따르면, 고속에서 저단으로, 예컨대, 1, 2단으로 변속이 차단되기 때문에, 매뉴얼 변속 레버 시스템의 과부하를 막아 수동변속기를 보호할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 매뉴얼 변속 레버 시스템에 따르면, 시프트 로크 캠부에 자석을 장착하고 전자석으로 시프트 로크 캠부를 작동시키고, 전자석을 하우징으로 밀폐시킴으로써, 외부 오염 물질(물, 먼지등)의 유입을 차단하여 누전 방지 및 시프트 로크 캠부의 월활한 작동을 가능하게 한다.

도 1은 종래 기술의 수동 변속기의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 매뉴얼 변속 레버 시스템의 사시도이다.
도 3은 도 2의 매뉴얼 변속 레버 시스템의 일부 구성을 제거한 후의 사시도이다.
도 4는 도 2의 매뉴얼 변속 레버 시스템의 단 기어의 시프트 패턴을 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 매뉴얼 변속 레버 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 5b는 도 5a의 매뉴얼 변속 레버 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 시프트 로크부의 캠부의 사시도이다.
도 7은 시프트 로크부의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 서브 캠의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 본 발명의 구성요소 중 종래기술에 의하여 당업자가 명확하게 파악할 수 있고 용이하게 재현할 수 있는 것에 관해서는 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위하여 그 구체적인 설명을 생략하도록 한다.

<실시 형태>

도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 매뉴얼 변속 레버 시스템의 사시도이고, 도 3은 도 2의 매뉴얼 변속 레버 시스템의 일부 구성을 제거한 후의 사시도이고, 도 4는 도 2의 매뉴얼 변속 레버 시스템의 단 기어의 시프트 패턴을 나타낸 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 따른 매뉴얼 변속 레버 시스템은, 로드(rod, 110)를 포함하는 시프트 레버(shift lever, 100), 로드(110)의 이동을 제한하는 시프트 로크부(shift lock unit, 200) 및 시프트 로크부(200)를 제어하는 제어부(control unit, 400)를 포함한다. 또한, 매뉴얼 변속 레버 시스템은, 제어부(400)를 제어하기 위한 전자 제어 유닛(ECU, 410)을 더 포함할 수 있다.

로드(110)는 운전자에 의해 시프트 패턴을 따라 이동된다. 도 4에 도시된 시프트 패턴은 도 2에 도시된 시프트 레버(100)의 노브(130)에 음각 또는 양각 형태로 형성될 수 있다. 시프트 패턴은 복수개의 단 기어에 대응한다.

본 명세서 상에서 '소정 단 기어'는 수동변속기의 1단 내지 n단(여기서, n은 1보다 큰 자연수) 기어들 중 어느 하나의 단 기어를 의미한다. 여기서, n은 수동변속기의 종류에 따라 결정될 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 매뉴얼 변속 레버 시스템은, 1단 내지 6단의 전진 기어 및 하나의 후진 기어(R단)로 구성될 수 있다. 도 4를 참조하여 소정 단 기어를 좀 더 구체적으로 설명한다.

시프트 패턴은 하나의 셀렉트 패턴(510)과 복수의 시프트 패턴들(551, 552, 553, 554, 555, 556, 55R)을 포함할 수 있다.

R단, 1단, 3단 및 5단은 셀렉트 패턴(510)을 기준으로 상측에 배치되고, 2단, 4단 및 6단은 하측에 배치된다. 1단과 2단, 3단과 4단 및 5단과 6단은 셀렉트 패턴(510)을 기준으로 서로 대칭되도록 배치된다. 중립은 3단과 4단 사이의 셀렉트 패턴(510)에 위치할 수 있다.

로드(110)가 중립에 위치한 상태에서 1단 기어로 변속하기 위해서는, 로드(110)를 좌측 셀렉트 방향으로 셀렉트 패턴(510)을 따라 이동시킨 후, 상측 시프트 방향으로 1단의 시프트 패턴(551)을 따라 이동시켜야 한다.

차량이 고속으로 주행 중, 예를 들어, 로드(110)가 고속 단(4단 내지 6단 중 어느 한 단) 기어에 위치하는 중에, 저속 단(1단 또는 2단) 기어로 변속하기 위해서는, 로드(110)를 중립 위치로 이동시키고, 좌측 셀렉트 방향으로 셀렉트 패턴(510)을 따라 이동시킨 후 상측 또는 하측 시프트 방향으로 시프트 패턴(551, 552)을 따라 이동시켜야 한다.

이와 같이, 소정 단 기어로 변속하기 위해서는 로드(110)를 '소정의 경로'를 따라 이동해야 한다. '소정의 경로'는 적어도 하나 이상의 '셀렉트 경로'와 적어도 하나 이상의 '시프트 경로'를 포함한다. 본 명세서 상에서 '셀렉트 경로'는 셀렉트 패턴(510)을 따라 이동하는 로드(110)의 자취를 의미하고, '시프트 경로'는 복수의 시프트 패턴들(551, 552, 553, 554, 555, 55R) 중 어느 하나의 시프트 패턴을 따라 이동하는 로드(110)의 자취를 의미한다.

한편, 본 명세서 상에서 '임계 속도'는 '소정 단 기어' 각각에 대응되는 속도를 의미한다. 임계 속도는 자동차 제조업자 또는 설계자에 의해 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 1단 기어의 임계 속도는 시속 15 (km/h)로, 2단 기어의 임계 속도는 시속 30 (km/h)로 설정될 수 있다.

다시 도 2 및 3을 참조하면, 제어부(400)는, 차량 속도를 미리 설정된 소정 단 기어의 임계 속도와 비교한다. 제어부(400)가 차량 속도와 임계 속도를 비교한 결과, 차량 속도가 임계 속도보다 더 빠른 것으로 판단되면, 제어부(400)는 시프트 로크부(200)를 소정 단 기어의 시프트 경로 상에 위치시켜 소정 단 기어의 시프트 방향으로 로드(110)가 이동하는 것을 제한할 수 있다.

이러한 본 발명의 실시 형태에 따른 매뉴얼 변속 레버 시스템에 의하면, 시프트 다운(shift down) 시 차량의 속도가 소정 단 기어의 임계 속도보다 빠를 경우, 시프트 다운을 막아 매뉴얼 변속 레버 시스템의 과부하를 감소시킬 수 있다.

이하 도 5a 및 도 5b를 참조하여 매뉴얼 변속 레버 시스템의 구성 및 동작에 대해 설명한다.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 매뉴얼 변속 레버 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 5b는 도 5a의 매뉴얼 변속 레버 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 3 및 도 5a를 참조하면, 시프트 레버(100)는 로드(rod, 110), 노브(knob, 130), 스토퍼(stopper, 150) 및 인서트 아우터(insert outer, 170)를 포함할 수 있다.

로드(110)는 기어를 변속하기 위한 것으로, 운전자에 의해 도 4에 도시된 시프트 패턴을 따라 이동할 수 있다.

노브(130)는 로드(110)의 상단부에 제공된다. 노브(130)에는 도 4에 도시된 시프트 패턴이 형성될 수 있다. 스토퍼(150)는 노브(130)와 인서트 아우터(170) 사이에서 스토퍼(150)는 로드(110) 상에 형성되어 있다. 예컨대, 스토퍼(150)는 로드(110)가 기어 변속시 시프트 로크부(200)와 맞물리는 위치에 형성될 수 있다.

인서트 아우터(170)는 로드(110)의 하단부에 장착된다. 인서트 아우터(170)는 로드(110)의 조작에 따라 회전이 가능하도록 구형의 형상을 가질 수 있다. 또한, 인서트 아우터(170)는 셀렉트 레버(900)와 연결된다.

시프트 로크부(200)는 제어부(300)의 제어에 의해 소정 단 기어의 시프트 방향으로 로드(110)의 이동하는 것을 제한 또는 차단할 수 있다.

시프트 로크부(200)는 시프트 레버(100)에 인접하여 배치될 수 있다. 구체적으로는, 시프트 로크부(200)는 시프트 레버(100) 아래에 배치될 수 있다. 이와 같이, 시프트 로크부(200)가 시프트 레버(100)에 인접하여 설치되기 때문에 공간 자유도가 향상되는 이점이 있다.

기어 변속시 로드(110)는 인서트 아우터(170)를 중심으로 좌우 셀렉트 방향 또는 상하 시프트 방향으로 이동한다.

운전자가 차량이 빠른 속도로 주행할 때, 1단 또는 2단 전진 기어의 방향으로 시프트 레버(100)를 조작 시 시프트 로크부(200)에 의해 로드(110)의 이동을 방지(Blocking)할 수 있다.

도 5b를 참조하면, 로드(110)는 1단 또는 2단 전진 기어의 방향으로 시프트 레버(100)를 조작 시 로드(110)가 시프트 로크부(200)의 시프트 로크 캠부(shift lock cam part)(210, 220)에 의해 그 이동이 저지된다. 다시 말해, 로드(110)가 1단 또는 2단 전진 기어의 방향으로 즉, a 방향으로 이동되면, 제어부(400)에 의해 시프트 로크부(200)의 시프트 로크 캠부(210, 220)가 로드(110)의 이동 방향의 반대 방향, 즉 b 방향으로 이동한다. 그에 따라, 스토퍼(150)가 시프트 로크부(200)에 접촉되어 걸리게 되고, 로드(110)는 1단 또는 2단 기어의 시프트 방향으로의 이동이 제한된다.

여기서, 스토퍼(150)는 필수적이지 않다. 즉, 로드(110)의 일 부분이 스토퍼(150)의 역할을 할 수 있다면, 스토퍼(150)는 필요하지 않을 수 있다. 이 경우, 로드(110)가 시프트 로크부(200)에 걸려 소정 단 기어의 시프트 방향으로 로드(110)의 이동이 제한될 수 있다. 구체적으로, 스토퍼(150)는 로드(110)에 장착되지 않고, 로드(110)의 일 부분일 수 있다.

인서트 아우터(170)는 로드(110)의 하단부에 장착된다. 인서트 아우터(170)는 로드(110)의 조작에 따라 회전이 가능하도록 구형의 형상을 가질 수 있다.

시프트 로크부(200)는 제어부(300)의 제어에 의해 소정 단 기어의 시프트 방향으로 로드(110)의 이동하는 것을 제한 또는 차단할 수 있다. 도 6을 참조하여 시프트 로크부(200)의 구조를 구체적으로 설명하도록 한다.

도 6은 시프트 로크부의 캠부의 사시도이고, 도 7은 시프트 로크부의 내부 구성을 나타낸 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 시프트 로크부(200)는 복수개의 시프트 로크 캠부(210, 220)를 포함한다. 다른 실시예에 따라, 로크부(200)는 한 개의 시프트 로크 캠부를 포함할 수도 있다.

도 6을 참조하면, 복수개의 시프트 로크 캠부(210, 220) 각각은 동일한 구성을 가진다. 즉, 시프트 로크 캠부(210, 220)는 메인 캠(212, 222), 서브 캠(214, 224), 및 메인 캠(212, 222)과 서브 캠(214, 224)의 회전축으로 기능하는 샤프트(230)를 포함한다. 이들 중 하나의 시프트 로크 캠부(210)를 중심으로 설명한다.

시프트 로크 캠부(210)은 메인 캠(212), 서브 캠(214), 및 메인 캠(212)과 서브 캠(214)의 회전축이 되는 샤프트(230)를 포함할 수 있다. 메인 캠(212)과 서브 캠(214)은 샤프트(230)를 중심으로 회전 운동할 수 있다. 메인 캠(212)는 작동시 시프트 레버(100)의 스토퍼(150)와 맞물리도록 구성된다.

서브 캠(214)은 메인 캠(212)과 나란히 배치되어 있다. 서브 캠(214)은 메인 캠(212)과 유사한 형상을 가지며, 메인 캠(212)보다 얇은 두께를 갖는다.

또한, 시프트 로크 캠부(210)는 서브 캠(214)이 메인 캠(212)에 연동되도록 구성된다. 즉, 메인 캠(212)이 이동될 때, 서브 캠(214)은 메인 캠(212)의 이동에 종속하여 움직인다.

이를 위해, 시프트 로크 캠부(210)는 메인 캠(212)과 서브 캠(214)을 연결하는 스프링(216) 및 스프링(216)이 감기며 서브 캠(214)의 하부에 배치되며, 서브 캠(214)과 결합된 스프링 지지부(218)를 포함한다. 또한, 메인 캠(212)은 측면에 돌출된 돌기(215)를 가지고, 서브 캠(214)은 메인 캠(212)의 돌기(215)를 수용하는 개구(217)를 포함한다.

메인 캠(212)의 돌기(215)가 서브 캠(214)의 개구(217)에 수용되도록 메인 캠(212)과 서브 캠(214)이 배치된다. 스프링(216)은 메인 캠(212)의 움직임에 따라 서브 캠(214)이 연동되도록 메인 캠(212)의 돌기에 일단이 연결되고, 타단이 서브 캠(214)과 결합된 스프링 지지부(218)에 감긴다.

또한, 스프링 지지부(218)는 스프링(216)을 가이드하는 가이드부(219)를 포함한다. 가이드부(219)는 메인 캠(212)의 돌기와 서브 캠(214)에 결합된 스프링 지지부(218)을 연결하는 스프링(216)이 당겨질 때, 스프링(216)을 지지하도록 형성된다. 예컨대, 가이드부(219)는 스프링(216)이 메인 캠(212)과 스프링 지지부(218)을 연결하는 경로를 따라 스프링(216)을 지지하도록 서브 캠(214) 상으로부터 돌출하여 형성될 수 있다.

스프링(216)은 일단이 메인 캠(212)의 측면에 돌출된 돌기(215)에 연결되고, 타단이 서브 캠(214)의 하부에 배치된 스프링 지지부(218) 상에 감긴다. 스프링 지지부(218)는 샤프트(230)에 장착된다.

메인 캠(212)이 움직임에 따라, 메인 캠(212)의 돌기에 연결된 스프링(216)이 당겨질 때 가이드부(219)는 스프링(216)을 지지한다.

그에 따라, 스프링 지지부(218)에 연결된 스프링(216)이 메인 캠(212)의 회전에 따라 당겨져 서브 캠(214)을 움직이게 한다. 즉, 스프링(216)에 의해 메인 캠(212)의 움직임이 서브 캠(214)에 전달되어, 서브 캠(214)이 메인 캠(212)이 움직이는 방향으로 이동된다.

또한, 시프트 로크부(200)는 샤프트(230)를 고정하는 고정부(240), 샤프트(230)에 연결된 영구자석(320), 영구자석(320)에 인접하게 배치된 전자석(340), 전자석(340)을 수용하는 하우징(250)을 포함한다. 하우징(250)은 전자석(340)을 밀폐하고 있으므로, 외부 오염 물질의 유입을 차단할 수 있다.

전자석(340)은 전류가 흐르는 동안 자기장이 형성되는 자석이다. 구체적으로, 영구자석(320)은 N극과 S극중 하나의 극성이 하우징(250)을 향하도록 메인 캠(212)에 연결되어 있다. 또한, 전자석(340)은 전류가 흐르면 자석을 띠며 전류가 흐르지 않으면 자성을 띠지 않는다. 그리고, 전자석(340)에 전류가 흐르면 전자석(340)은 영구자석(320)에 대향하는 극성이 영구자석(320)의 하우징(250)을 향하여 배치된 극성과 동일하도록 구성되어 배치된다. 즉, 전자석(340)은 영구자석(320)의 극성 배치와 반대의 극성 배치를 갖도록 배치된다.

메인 캠(212)은 전자석(340)에 의해 작동된다. 도 7을 참조하면, 제어부(400)는 차량 속도를 미리 설정된 소정 단 기어의 임계 속도와 비교한다. 제어부(400)가 차량 속도와 임계 속도를 비교한 결과, 차량 속도가 임계 속도보다 더 빠른 것으로 판단되면, 제어부(400)는 전자석(340)의 전원을 턴온한다. 그러면, 전자석(340)에는 전류가 흐르게 된다. 전자석(340)에 전류가 흐르면, 전자석(340)이 자성을 띠게 된다. 이 때, 전자석(340)의 영구자석(320)에 대향하는 극성이 영구자석(320)의 하우징(250)을 향하여 배치된 극성과 동일하므로, 척력이 발생한다.

그에 따라, 메인 캠(212)에 연결된 영구자석(320)은 전자석(340)에 대한 척력에 의해 이동되면 영구자석(320)에 연결된 샤프트(230)가 축 회전한다. 그에 따라, 샤프트(230)의 회전에 따라 메인 캠(212)이 도 5의 a 방향으로 이동하여 시프트 레버(100)의 이동을 방지한다.

이 후, 전자석(340)의 전원이 턴 오프되면, 전자석(340)에는 전류가 흐르지 않게 된다. 전자석(340)에 전류가 흐르지 않으면, 전자석(340) 내부의 스틸 코어(steel core)(342)에 인력이 발생하여 자석(340)에 작용하던 척력이 사라진다. 그에 따라, 메인 캠(212)이 원래의 위치로 복귀하게 된다.

한편, 메인 캠(212)이 움직이면, 스프링(216)에 의해 서브 캠(214)도 메인 캠(212)이 움직이는 방향으로 이동한다.

시프트 로크부(200)는 센서를 더 포함할 수 있다. 센서는 메인 캠(212)의 위치를 센싱한다. 센서는 센싱된 메인 캠(212)의 위치의 정보를 제어부(400)로 송신한다. 제어부(400)는 메인 캠(212)의 위치의 정보로부터 시프트 시프트 로크 캠부(210)의 상태를 판별할 수 있다. 구체적으로, 제어부(400)는 메인 캠(212)의 위치의 정보로부터 시프트 로크부(200)의 시프트 로크 캠부(210)가 도 5b에 도시된 바와 같은 열린 상태인지 또는 잠김 상태인지를 판별할 수 있다.

센서는 홀 IC(Hall IC, 312)를 포함할 수 있다. 홀 IC(312)는 메인 캠(212)의 일단에 장착된 영구자석(320)과의 거리를 자기력의 변화를 센싱하여 검출할 수 있다. 홀 IC(312)는 PCB(310)에 장착될 수 있다.

시프트 로크부(200)가 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 시프트 로크 캠부(210, 220)를 포함하는 경우, 시프트 로크 캠부(210, 220) 각각은 제어부(300)에 의해 서로 독립적으로 구동될 수 있다.

센서는 2개의 시프트 로크 캠부(210, 220)를 독립적으로 센싱하여 제어부(400)로 전송할 수 있다. 이 경우, 센서의 PCB(310) 상에는 2개의 시프트 로크 캠부(210, 220)를 각각 센싱하는 2개의 홀 IC(312)가 배치될 수 있다.

도 8을 참조하여, 서브 캠의 작동에 대해 설명한다. 도 8은 도 7의 서브 캠의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 시프트 로크 캠부(210, 220)는 시프트 레버(100)의 로드(110)가 1단 또는 2단 전진 기어의 방향으로 이동하는 것을 저지한다.

시프트 로크 캠부(210, 220)는 갭 조정을 위해 2단 캠 구조를 갖는다. 구체적으로, 시프트 로크 캠부(210, 220)의 메인 캠(212, 222)이 영구자석(320)과 전자석(340) 사이의 척력에 의해 움직이면, 메인 캠(212, 222)은 시프트 레버(100)의 스토퍼(150)와 맞물린다. 이 때, 메인 캠(212, 222)과 스토퍼(150) 사이에는 갭이 존재할 수 있다. 따라서, 메인 캠(212, 222)과 스토퍼(150) 사이에 갭이 존재하는 경우, 메인 캠(212, 222)과 스토퍼(150) 사이의 갭을 흡수할 수 있도록 서브 캠(214, 224)이 배치되어 있다.

구체적으로 설명하면, 시프트 레버(100)의 로드(110)가 1단 또는 2단 전진 기어의 방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해 메인 캠(212, 222)은 시프트 레버(100)의 스토퍼(150)와 맞물린다. 이 때, 시프트 레버(100)의 스토퍼(150)는 그 위치가 일정하지 않을 수 있다. 따라서, 시프트 레버(100)의 스토퍼(150)의 가능한 위치들의 범위에 대응하기 위해 서브 캠(214, 224)이 구비된다. 서브 캠(214, 224)은 메인 캠(212, 222)에 인접하고 서로 대향하도록 배치된다.

서브 캠(214, 224)은 메인 캠(212, 222)의 작동 및 복귀 시 메인 캠(212, 222)의 움직임과 연동된다. 메인 캠(212, 222)이 시프트 레버(100)의 스토퍼(150)와 맞물려 이동이 방지될 때 메인 캠(212, 222)과 서브 캠(214, 224)은 독립적으로 작동한다.

스프링(216)에 의해 서브 캠(214, 224)도 메인 캠(212, 222)이 움직이는 방향으로 이동한다. 서브 캠(214, 224)은 작동시 시프트 레버(100)의 방향으로 이동하여 시프트 레버(100)의 이동을 방지한다.

제어부(400)는 차량 속도를 미리 설정된 소정 단 기어의 임계 속도와 비교하여 시프트 로크부(400)를 제어한다. 여기서, 차량 속도에 관한 정보는 전자 제어 유닛(410)으로부터 수신받을 수 있다.

제어부(400)는, 차량 속도를 소정 단 기어의 임계 속도와 비교하여 차량 속도가 임계 속도보다 빠른 것으로 판별되면, 시프트 로크부(200)를 소정 단 기어의 시프트 경로 상에 위치시켜 소정 단 기어의 시프트 방향으로 로드(110)가 이동하는 것을 제한한다.

이상에서 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 즉, 실시 형태에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 시프트 레버 110: 로드
150: 스토퍼 200: 시프트 로크부
210: 220: 시프트 로크 캠부 212, 222: 메인 캠
214, 224: 서브 캠 216: 스프링
400: 제어부

Claims

로드 및 상기 로드 상에 형성된 스토퍼를 포함하는 시프트 레버;
상기 로드의 이동을 제한하는 시프트 로크부; 및
차량 속도를 소정 단 기어의 임계 속도와 비교하여 상기 차량 속도가 상기 임계 속도보다 더 빠르면, 상기 시프트 로크부를 상기 소정단 기어의 시프트 경로 상에 위치시켜 상기 소정 단 기어의 시프트 방향으로 상기 로드가 이동하는 것을 제한하는 제어부;를 포함하고,
상기 시프트 로크부는,
작동시 상기 시프트 레버의 스토퍼와 맞물리는 메인 캠, 상기 메인 캠에 인접하여 배치되며 서브 캠, 상기 메인 캠과 상기 서브 캠의 회전축으로 기능하는 샤프트, 및 상기 메인 캠과 상기 서브 캠을 연결하는 스프링을 포함하는 적어도 하나의 시프트 로크 캠부;
상기 시프트 로크 캠부에 연결된 영구자석; 및
상기 영구자석에 인접하여 배치되며, 상기 영구자석의 극성 배치와 반대의 극성 배치를 갖도록 위치된 전자석;을 포함하는 매뉴얼 변속 레버 시스템.
제1항에 있어서,
상기 서브 캠은 상기 메인 캠보다 얇은 두께를 갖는 매뉴얼 변속 레버 시스템.
제1항에 있어서,
상기 메인 캠은 그 측면에 돌출된 돌기를 가지며,
상기 서브 캠은 상기 돌기를 수용하는 개구를 가지는 매뉴얼 변속 레버 시스템.
제3항에 있어서,
상기 시프트 로크 캠부는 상기 스프링이 감기며 상기 서브 캠과 결합된 스프링 지지부를 더 포함하고,
상기 스프링은 상기 메인 캠의 상기 돌기에 일단이 연결되고, 타단이 상기 서브 캠과 결합된 상기 스프링 지지부에 감기는 매뉴얼 변속 레버 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시프트 로크부는 상기 메인 캠의 위치를 센싱하는 센서를 더 포함하고,
상기 센서는 센싱된 상기 메인 캠의 위치의 정보를 상기 제어부로 송신하는 매뉴얼 변속 레버 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시프트 로크부는 상기 전자석을 밀폐하는 하우징을 더 포함하는 매뉴얼 변속 레버 시스템.
제6항에 있어서,
상기 시프트 로크부는 상기 샤프트를 고정하는 고정부를 더 포함하는 매뉴얼 변속 레버 시스템.