KR20010020521A - 조종 장치 - Google Patents

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안데르스 그뢴하게
케네트 스코그바르트
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콩스베르그 오토모티브 아베
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Abstract

조종 레버(1) 및 조종 콘솔(2)을 포함하고, 다수의 조종 위치 사이에서 스위칭하기 위하여 조종 콘솔에 대하여 조종 레버를 분절시키는 적어도 제 1 피봇 힌지(9)를 가지고 있는 조종 장치가 개시된다. 제 1 피봇 힌지에 대한 조종 레버의 조종 위치는 조종하고자 하는 장치의 조작 상태에 상응하게 전환된다. 제 1 피봇 힌지(9)는 조종 콘솔 내에서 조종 레버(1)를 위한 제 1 지지부재를 형성하고, 제 1 피봇 힌지(9)는 무한한 수의 공간 피봇 축선을 중심으로 조종 콘솔에 대한 조종 레버의 선회를 허용하도록 배치된다. 조종 콘솔에 대한 조종 레버용 제 2 지지부재(14)가 조종 레버를 위한 제 2 피봇 힌지를 형성하고, 제 2 피봇 힌지는 제 1 피봇 힌지와 함께 조종 레버를 위한 피봇 축선(16)을 형성한다. 제 2 지지부재는 조종 장치의 홈(36) 쪽으로 프리스트레스를 받으며, 그리고 제 3 지지부재(15)가 조종 장치 내의 하나 이상의 제어 트랙(27, 28) 쪽으로 프리스트레스를 받는 제어 부재를 형성한다.

Description

조종 장치 {CONTROL DEVICE}
일반적인 유형의 조종 장치, 즉 자동차용 기어 콘솔에 대하여는 다수의 기술이 공지되어 있다. 이러한 기술은 대체로 수동 기어박스용 또는 자동 트랜스미션용 기어 콘솔과 같은 특정한 이동 패턴을 위하여 설계된다. 가장 일반적인 유형의 자동 트랜스미션은 상이한 기어 단계 사이에서 기어가 완전하게 자동적으로 변경되지만, 최근의 자동 트랜스미션은 짧은 이동에 의해 앞뒤로 기어 레버를 약간 선회시킴으로써 원하는 기어 위치를 간단하게 결정할 수 있는 선택권을 운전자에게 부여하도록 개발되어 오고 있다.
본 발명은 조종 레버 및 조종 콘솔을 포함하고, 다수의 조종 위치 사이에서 스위칭하기 위하여 조종 콘솔에 대하여 조종 레버를 분절시키는 적어도 제 1 피봇 힌지를 갖춘 조종 장치에 관한 것이다. 여기서, 피봇 힌지에 대한 조종 레버의 조종 위치는 조종하고자 하는 장치의 조작 상태에 상응하게 전환된다.
도 1은 배면부가 제거되고 조종 장치가 드라이브 위치(D)에 있는, 본 발명에 따른 조종 장치의 일실시예의 사시도이고,
도 2는 일부가 절단되고 조종 장치가 드라이브 위치(D)에 있는, 본 발명에 따른 조종 장치의 일실시예의 사시도이고,
도 3은 가려진 부분이 점선으로 표시된 드라이브 위치(D)에 있는 조종 장치의 측면도이고,
도 4는 조종 레버를 위한 이동 패턴의 일실시예를 나타내는, 조종 장치 내에 포함되는 홈을 도시하고 있는 도면이고,
도 5는 도 3의 선 A-A를 따라 취해진 드라이브 위치(D)에 있는 조종 장치의 단면도이고,
도 6은 도 5의 선 B-B를 따라 취해진 드라이브 위치(D)에 있는 조종 장치의 단면도이고,
도 7은 조종 장치가 위치(M)에 있는, 도 5에 상응하는 단면도이고,
도 8은 도 7의 선 VIII-VIII을 따라 취해진 조종 장치의 단면도이고, 그리고
도 9는 조종 장치의 평면도이다.
조종 장치 내에 포함되어 있는 검출 기능을 나타내기 위하여 덮개가 제거된, 조종 장치의 평면도이다.
본 발명의 목적은 다양한 유형의 조종 분야에 사용될 수 있는 조종 장치를 위한 기본적인 설계를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명에 따른 조종 장치에 의해 달성되는데, 이 조종 장치는 피봇 힌지가 조종 콘솔 내에서 조종 레버를 위한 제 1 지지부재를 형성하고, 피봇 힌지가 무한한 수의 공간 피봇 축선을 중심으로 조종 콘솔에 대한 조종 레버의 선회를 허용하도록 배치되고, 조종 콘솔에 대한 조종 레버용 제 2 지지부재가 조종 레버를 위한 제 2 피봇 힌지를 형성하고, 이 제 2 피봇 힌지는 제 1 피봇 힌지와 함께 조종 레버를 위한 피봇 축선을 형성하고, 제 2 지지부재는 조종 장치의 홈 쪽으로 프리스트레스를 받으며, 그리고 제 3 지지부재가 조종 장치 내의 하나 이상의 제어 트랙 쪽으로 프리스트레스를 받는 제어 부재를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 첨부된 도면과 실시예를 기초로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 조종 장치는 도시된 실시예에 있어서, 기어 위치를 수동 선택하는 기능을 포함하고 있는 자동 트랜스미션용 기어 제어기이다. 기어 제어기는 기어박스의 기어 위치로 기어 제어기의 기계적 위치를 전환하는데 필요한 변속 기능이 전혀 필요 없다. 이것은 기어 제어기 위치의 완전한 전기적 검출 및 전환에 의하거나, 또는 하나 이상의 와이어나 링크 또는 선택적으로 전기적 및 기계적 전환에 의하여 이루어질 수 있다.
기본 구성이 도 1 내지 도 5를 참조하여 이하 기술되며, 그 구성은 조종 레버(1) 및 상이한 조종 위치를 선택하기 위하여 분절되는 상기 조종 레버를 내포하는 조종 콘솔(2)로 구성된다. 조종 콘솔(2)은 두 개의 측부(3, 4)와 전면 및 후면부(5)와, 그리고 덮개(6)를 갖춘 하우징으로 구성된다. 후면부는 도시를 명확하게 하기 위하여 생략하였다. 홈(8)을 통과하는 자체 레버 부분(7)을 갖춘 조종 레버(1)가 덮개(6)를 통해 연장된다. 홈(8)은 조종 레버(1)의 실제 이동 패턴에 따라서 형성된다. 조종 레버(1)는 상단에 조종 손잡이(도시 안함)를 가지고 있으며, 이 손잡이는 조종 위치를 선택할 수 있도록 운전자가 잡기 위한 것이다.
조종 레버(1)는 하우징 내의 공간으로 돌출되어 있어서, 세 개의 지지부재, 즉 세 개의 지지점에 의해 하우징 내에서 위치적으로 조절된다. 조종 레버(1)는 하단에 피봇 힌지(9)를 가지고 있으며, 이 피봇 힌지(9)는 조종 콘솔(2) 내의 힌지점(10)(제 1 지지점)을 형성한다. 도시된 바와 같이, 상기 지지점 또는 지지부재는 볼(11)에 의해 형성되며, 이 볼(11)은 레버 부분(7)의 하단부에 배치되고 조종 콘솔(2)의 기저부(13) 내의 소켓(12) 내에 장착된다. 이러한 피봇 힌지(9)에 의하여, 무한한 수의 상이한 기하적 피봇 축선을 중심으로 조종 레버(1)가 공간 내에서 선회할 수 있다.
본 발명에 따라서, 조종 레버(1)는 제 2 지지점에서 제 2 지지부재(14)를 가지며, 이 제 2 지지부재(14)는 제 1 지지부재(즉, 피봇 힌지(9))와 함께 조종 레버(1)를 위한 피봇 축선(16)을 형성한다. 이 피봇 축선(16)은 조종 콘솔(2)과 관련하여 조절될 수 있다. 피봇 축선(16)은 레버 부분(7) 및 자체 종축선(17)에 대하여 정위로 고정되지만, 하우징 내에서는 선택적인 위치에 고정될 수 있다. 제 2 지지부재(14)는 스프링 부하 피스톤 핀(19)으로서 설계되며, 이 피스톤 핀(19)은 자체 외측 단부(21)에서 볼과 같은 형상을 가지고 있어서, 조종 콘솔(2)의 내벽(23) 상에 형성되어 있는 지지점들 사이의 홈 내의 트랙을 따라서 움직임으로써 피스톤 핀(19)은 상이한 기하 축선 위치(실시예에서는 조종 콘솔(2)과 관련된 두 개의 위치로 도시됨) 사이에서 조절될 수 있다.
도 2에서는, 절단되어 있는 조종 콘솔(2)의 부분 이외에도 조종 레버(1)의 일부가 제거되어 있다. 즉, 레버 부분(7)의 하단부에 고정되는 평판의 홀더(28)의 일부가 제거되어 있다. 홀더(28)는 제 1 보어(29)를 가지고 있으며, 이 제 1 보어(29) 내의 피스톤 핀(19)은 조종 콘솔(2)의 내벽(23)과 제 1 보어(29)의 축방향 기저부 사이에서 압축 스프링(30)에 의해 탄성적으로 가압된다. 이와 상응하는 방식으로, 제어 핀(20)을 형성하는 제어 부재(15)가 제 2 보어(31) 내에 끼워지고, 이 제어 부재(15)는 제 2 보어(31)의 기저부와 조종 콘솔(2)의 내벽(보다 상세하게는, 덮개(6)의 내벽 상의 상이한 제어 트랙 및 고정 위치) 사이에서 압축 스프링(32)에 의해 가압된다. 제어 부재(15)는 제 3 지지부재(즉, 제 2 지지점)를 형성하며, 이 제어 부재(15)는 트랙(예컨대, 하우징, 보다 상세하게는 후술되어질 덮개의 내벽 내의 상이한 위치 사이의 홈 내에 형성되어 있음)을 따라 이동할 수 있다.
본 발명에 따라서, 제어 부재(15)는 제어 트랙(27, 37)과 협력하여 조종 레버(1)의 이동 패턴을 제어한다. 이 제어 트랙(27, 37)은 희망 이동 패턴에 따라서 형성될 수 있다.
도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제어 트랙(27)은 트랙 내에 오목하게 형성되어 있는 다수의 고정 위치인 오목부(33, 34, 35)를 갖춘 리세스로서 설계되어 있으며, 이들 정치 위치는 조종 레버(1)를 위한 조종 위치를 각각 나타낸다. 이들 고정 위치는 조종 레버(1)에 추가의 힘을 가함으로써 극복될 수 있다. 이에 필요한 힘은 경사 위치 또는 오목부(33, 34, 35)의 형상, 즉 에지의 경사도, 경사 위치의 높이, 및 압축 스프링(32)의 스프링 상수 등에 따라 선택된다. 또한, 이들 고정 위치는 잠금 기구(도시 안함)에 의해 차단될 수 있으며, 상기 잠금 기구는 레버가 소정의 방향으로 선회하기 전에 해제되어야 한다. 자동 트랜스미션에 있어서, 세 개의 위치는 예컨대, 고정 위치(33)인 후진 위치(R), 고정 위치(34)인 중립 위치(N), 및 고정 위치(35)인 드라이브 위치(D)로 나타날 수 있다(도 4 참조).
전술한 트랙(27) 내의 고정 위치들은 조종 콘솔(2) 상의 지지점(24)에 대한 피스톤 핀(19)에 의하여 제 2 지지부재(14)가 도 5에 도시되어 있는 위치에 놓여질 때 활성화된다.
도 7에 도시되어 있는 실시예에서, 자체 단부(21)를 갖춘 피스톤 핀(19)이 조종 콘솔(2) 내의 홈(36) 내에서 이동할 수 있으며, 동시에 제어 핀(20)이 제어 트랙(27)으로부터 제 2 제어 트랙(37)으로 스위칭될 수 있음으로 인하여, 지지점(24)은 조종 콘솔(2)의 내벽을 따라 이동할 수 있다. 제어 트랙(37)은 저항력을 발생시키는 홈의 기저부인 중립 위치(38)를 갖고 있으며, 상기 저항력은 제어 트랙(37)의 두 개의 경사부(39, 40) 중의 하나로 제어 핀(20)의 단부(22)를 이동시킬 수 있도록 극복되어야 한다. 제어 트랙(37)은 선택적인 기어 변경 모드를 나타낸다. 이 기어 변경 모드에서는, 자동 기어 변경이 조종 레버(1)를 중립 위치(M)로부터 + 위치쪽 전방 또는 - 위치쪽 후방으로 이동시킴으로써 수동으로 조작되는 기어 변경으로 대체되고(도 4 참조), 각각의 전방 또는 후방 이동을 위한 감속 또는 가속 기어 변경이 가능하다.
전술한 이동 패턴을 허용하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같은 홈(8)이 제 1 홈(41)과 측면 홈(42)을 가지도록 설계된다. 제 1 홈(41)은 제어 트랙(27)을 위한 고정 위치들 사이에서의 선택에 사용되며, 측면 홈(42)은 도 7 및 도 8에 따른 제어 트랙(37) 내의 단부(22)에 의한 선택적 기어 변경 모드를 위한 것이다. 이들 두 개의 홈(41, 42) 사이의 이동을 위하여, 레버 부분(7)용 횡방향 홈(43)이 제공된다. 횡방향 홈(43)은 멈춤 위치를 형성하는 융기부를 갖춘 횡방향 통로를 형성한다.
전술한 실시예에 의하여, 조종 레버(1)의 피봇 힌지(9)(즉, 제 1 지지점)가 한편으로는 제 2 지지점(즉, 피스톤 핀(19))에 의해 측면으로부터, 다른 한편으로는 제 3 지지점(즉, 제어 핀(20))으로부터 프리스트레스를 받기 때문에, 어떠한 작동도 결코 일어나지 않는다. 통상 조종력은 제 1 피봇 힌지(9)와 제어 부재에 의해 수용되는 동시에, 덮개(6) 내의 홈(8)이 과력을 수용하여 지지부재의 손상을 방지한다. 따라서, 조종 장치 내의 지지부재들은 비교적 작은 치수를 가질 수 있다.
도면에 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 홀더(28)의 상부 에지(28')와 덮개(6)의 하면(6')은 조종 레버(1)의 피봇 중심에 놓이는 곡률 중심을 갖는 곡률을 갖춘 구형을 하고 있다. 서로 마주하고 있는 이들 구형 면은 서로에 대한 지지면을 형성하며, 조종 레버(1)의 상승 이동을 제한하도록 선택되는 간극을 갖는다.
마지막으로, 도 9는 덮개(6)와 전면 및 후면부가 제거된, 즉 조종 콘솔(2)의 측부(3, 4)만이 도시된 조종 장치의 평면도이다. 이들 측부(3, 4) 내에는, 마이크로 스위치로 구성된 네 개의 스위치(41, 42, 43, 44)가 배치되어 있다. 이들 스위치는 적절한 방법에 의해 전류 회로에 연결될 때, 조종 레버(1)의 다양한 위치에 대한 정보를 제공하는 논리 함수를 형성할 수 있다. 이들 스위치는 센서 아암을 가지고 있으며, 홀더(28)의 경사 제어면(45, 46, 47, 48, 49, 50)과 협력하여 이들 센서 아암은 통상의 기어 변경 모드 내의 상이한 위치들에 대한 정보를 제공하는 스위치들을 스위칭한다.
도 9에서, 조종 레버(1)는 기어 변경 위치(D)에 있는 것으로 도시되며, 이 경우에 스위치(43)는 비작동(즉, 개방)되며 스위치(44)는 작동(즉, 폐쇄)된다. 이러한 정보는 예컨대 솔레노이드 제어식 밸브를 통한 기어박스로의 전기적 전환에 이용될 수 있다. 또한, 측면 홈(42) 내에서의 선택적 기어 변경 모드의 기어 변경 위치는 두 개의 스위치(41, 42)와 협력하여 검출될 수 있으며, 이 경우에는 도 5 및 도 7에 따른 피스톤 핀(19)의 두 개의 선택적 위치를 각각 탐지한다. 논리 제어를 위하여 두 개의 스위치를 사용하는 방법은 스웨덴 특허출원 제 SE 9600847-9호에 상세하게 기술되어 있다.
본 발명은 전술된 실시예와 도면에 의해 제한되지 않으며, 첨부된 특허청구범위 내에서 변형될 수 있다. 예를 들면, 제어 핀(20)을 선택적 기어 변경 모드에서 피봇 축으로서 이용할 수 있으며, 이 경우에 피스톤 핀(19)은 측방 이동할 수 있다. 즉, 축 기능이 두 개의 축 사이에서 변경된다. 두 개의 핀 모두가 하우징 내에 축방향으로 장착될 수 있으며 홀더의 표면에 대하여 가압될 수 있다.

Claims (4)

  1. 조종 장치로서, 조종 레버(1) 및 조종 콘솔(2)을 포함하고, 다수의 조종 위치 사이에서 스위칭하기 위하여 상기 조종 콘솔(2)에 대하여 상기 조종 레버(1)를 분절시키는 적어도 제 1 피봇 힌지(9)를 가지고 있으며, 상기 제 1 피봇 힌지(9)에 대한 조종 레버(1)의 조종 위치는 조종하고자 하는 장치의 조작 상태에 상응하게 전환되는, 조종 장치에 있어서,
    상기 제 1 피봇 힌지(9)가 상기 조종 콘솔(2) 내에서 상기 조종 레버(1)를 위한 제 1 지지부재를 형성하고,
    상기 제 1 피봇 힌지(9)가 무한한 수의 공간 피봇 축선을 중심으로 상기 조종 콘솔(2)에 대한 상기 조종 레버(1)의 선회를 허용하도록 배치되고,
    상기 조종 콘솔(2)에 대한 상기 조종 레버(1)용 제 2 지지부재(14)가 상기 조종 레버(1)를 위한 제 2 피봇 힌지를 형성하고, 상기 제 2 피봇 힌지는 상기 제 1 피봇 힌지(9)와 함께 상기 조종 레버(1)를 위한 피봇 축선(16)을 형성하고,
    상기 제 2 지지부재(14)가 상기 조종 장치의 홈(36) 쪽으로 프리스트레스를 받으며, 그리고
    제 3 지지부재(15)가 상기 조종 장치 내의 하나 이상의 제어 트랙(27, 28) 쪽으로 프리스트레스를 받는 제어 부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 지지부재(9)가 볼 및 소켓 연결부(11, 12)로 구성되고, 그리고
    상기 제 2 및 제 3 지지부재(14, 15)가 상기 제 1 지지부재(9)의 피봇 지점(10)과 교차하는 각각의 자체 종축선(16, 17)을 따라서 상기 조종 장치 내에 축방향으로 장착되어 있는 핀에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 조종 콘솔(2)이 내측벽을 갖춘 하우징으로 구성되고, 그리고
    상기 핀 각각이 상기 조종 레버(1)상에 장착되어 있는 홀더(28) 내에 장착되며 상기 홈(36) 또는 트랙(27, 37)쪽으로 프리스트레스를 받는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 트랙(27)이 상기 조종 레버(1)를 위한 별개의 위치들을 부여하는 오목부(33, 34, 35)를 갖는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
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