KR20140077427A - 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치에 관한 것으로 특히, P(주차), R(후진), N(중립), D(주행)에 해당하는 경로가 서로 다른 단차를 가지며 순차적으로 형성됨은 물론 디텐트 핀 이동 통로가 구비된 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 하부에 설치된 힌지 포인트를 중심으로 회전 가능하게 설치된 셀렉트 레버와; 상기 록킹로드에 의해 상하 이동이 제한되며, 상기 베이스 플레이트의 경로를 따라 이동하는 디텐트 핀과; 저부에 경사부를 구비하고 상기 셀렉트 레버에 연동되는 록킹로드와 가이드, 몸통부, 샤프트 및 디스크를 구비하고 상기 베이이스 플레이트에 형성된 지지부에 착탈 가능하게 장착되어 상기 디텐트 핀의 승,하강을 단속하는 솔레노이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 회전 록킹레버가 필요 없게 되어 구조가 매우 간단해짐과 동시에 작동성이 개선되고, 록킹로드가 디텐트 핀의 이동 경로를 확실하게 열어 줄 수 있을 뿐만 아니라 절취홈의 가공이 필요 없어 제품의 생산원가를 저감할 수 있으며, 가이드가 솔레노이드에 일체화되어 있으므로 인해 솔레노이드를 용이하게 조립할 수 있어 조립성과 상품성 및 시프트 락 자체의 작동에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

자동 변속기 차량의 시프트 락 장치{Shift lock device for automatic transmission of vehicle}

본 발명은 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디텐트 핀의 이동을 별도의 기구 없이 솔레노이드로 직접 제어하여 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치의 구조를 보다 간단히 하고, 상품성과 작동성을 대폭 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 자동 변속기가 장착된 차량에는 자동 변속기 조작장치가 구비되어 있는데, 이와 같은 자동 변속 조작장치에는 운전자가 직접 P(주차), R(후진), N(중립), D(주행) 단을 선택할 수 있도록 하는 셀렉트 레버가 구비되어 있다.

또, 상기 셀렉트 레버의 내부에는 운전자의 버튼 조작에 따라 이동하는 승강로드와 디텐트 핀이 구비되어 있다.

이하, 도 1의 (a)를 참조(등록실용신안 20-0222106호 참조)하여 종래 셀렉터 레버 제어장치의 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

이에 따르면, 차체에 설치되는 베이스 플레이트(10)의 상면에 디텐트 플레이트(20)가 수직방향으로 고정 설치되어 있는데, 이때 상기 디텐트 플레이트(20)에는 면상에 각각 소정의 단차에 의해 구분되는 복수의 셀렉트 포지션인 P, R, N, D가 순차적으로 형성되어 있다.

또한, 상기 디텐트 플레이트(20)에 대해 회전가능하게 지지되는 셀렉트 레버 조립체(30)가 구비되어 있는데, 이때 상기 셀렉트 레버 조립체(30)는 디텐트 플레이트(20)의 하단에 회전가능하게 결합되는 회전축(32)과, 하단이 회전축(32) 상에 고정되며 하부에 절개부(34a)가 형성되는 중공축(34)이 제공된다.

또, 상기 중공축(34)의 상부에는 운전자가 파지하게 되는 노브가 설치되며, 중공축(34)의 내측에는 항시 상부로 향하는 힘을 갖도록 탄성 지지되는 승강로드(36)가 설치되며, 승강로드(36)는 노브에 설치되어 있는 버튼에 의해 중공축(34) 하부로 이동된다.

또한 승강로드(36) 하단에는 축방향과 직각방향으로 돌출되어 셀렉트 포지션을 따라 이동하며, 적어도 어느 하나의 셀렉트 포지션 상에 위치하는 디텐트 핀(36a)이 고정되어 있다.

한편, 상기 디텐트 플레이트(20)의 일측에는 오조작으로 인해 셀렉트 레버 조립체(30)가 P단에서 R단으로 이동되는 것을 방지하기 위한 장치가 설치되어 있다.

즉, 디텐트 핀(36a)과 간섭되어 주차위치에서 셀렉트 레버의 이동을 제한하는 록킹레버(50)가 설치되며, 특정의 신호(브레이크 신호)에 의해 작동되는 록킹레버(50)를 회전시켜 승강로드(36)의 디텐트 핀(36a) 이탈을 허용하도록 하는 솔레노이드(60)가 설치된다.

그러나 이와 같은 구성을 갖는 종래의 셀렉트 레버 제어장치는 록킹레버(50)가 힌지점을 중심으로 회전운동하는 반면, 상기 솔레노이드(60)의 이동로드(64)는 직선운동하는 바, 직선운동과 회전운동 간에서 발생되는 기구적인 마찰과 간섭은 솔레노이드의 작동력과 복귀력을 증대시키게 되는 원인이 되고 이로 인해 작동 소음과 충격이 증대되는 문제점이 발생한다.

한편, 이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 회전하는 록킹레버(50) 없이 솔레노이드(100)에 구비된 록킹로드(102)로 직접 디텐트 핀(36a)의 이동을 제한하는 구조가 제안되었으나, 다음과 같은 문제점이 있다.

예를 들어 P단에서 R단으로 셀렉트 레버(30)를 이동시키는 경우, 브레이크 신호에 의해 록킹로드(102)가 A위치에서 B위치로 이동된 후, 운전자의 버튼 조작에 의해 P단 고정 위치에 있는 디텐트 핀(36a)이 록킹로드(102)에 구비된 절취홈(104)을 통과하여 록킹로드(102) 아래쪽 높이까지 이동 후 R단으로 넘어가게 되는 반면, 브레이크를 밟지 않고 R단에서 P단으로 셀렉트 레버(30)를 이동시키는 경우는, R단 위치한 디텐트 핀(36a)이 운전자의 버튼 조작에 의해 R단 아래쪽의 록킹로드(102) 작동 연장선상의 높이까지만 하강된 후, 운전자가 셀렉트 레버(30)를 R단에서 P단으로 밀게 되면 록킹로드(102)가 디텐트 핀(36a)에 의해 밀리게 되며, P단으로 이동 후 운전자가 버튼에서 손을 떼게 되면 디텐트 핀(36a)이 완전히 P단 고정 위치에 안착된다.

한편, 운전자가 R단 위치에서 버튼을 과도하게 깊게 눌러 디텐트 핀(36a)이 록킹로드(102) 작동 연장선상의 높이보다 더 깊게 하강할 경우 셀렉트 레버(30)를 P단으로 이동시키더라도, 디텐트 핀(36a)이 록킹로드(102)에 걸려 P단 고정위치로 이동하지 못하게 된다.

즉, 셀렉트 레버(30)는 P단 위치로 이동하였으나 P단에 셀렉트 레버가 고정되지 않아 운전자의 브레이크 페달과 버튼 조작 없이도 셀렉트 레버가 R단이나 N, D단으로 변속이 가능하게 되어 급발진으로 이어지는 문제점이 있다.

또한, 록킹로드(102)에는 절취홈(104)에 대한 가공 공정이 추가되어 가공비가 증가되는 문제와, 별도의 가이드편(20a)이 디텐트 플레이트(20)에 구비되어 솔레노이드(100) 조립시 록킹로드(102)와 가이드편(20a)의 조립 중심, 솔레노이드(100)와 솔레노이드 지지부의 조립 중심을 각각 관리해야 하는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 상기 두 조립 중심 중 어느 하나가 틀어지게 되면 록킹로드와 가이드편이 간섭되어 작동 불량이 발생하게 되는 등의 문제점이 있다.

1. 대한민국 등록실용신안공보 20-0222106호(2001년 02월 19일) 2. 일본 공개특허공보 평2-63932호(1990년 03월 05일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 록킹로드와 가이드가 구비된 솔레노이드를 베이스 플레이트에 설치하여 셀렉트 레버의 이동을 직접 제어할 수 있도록 함으로써, 회전 록킹레버가 필요 없게 되어 구조가 매우 간단해짐과 동시에 작동성이 개선되고, 록킹로드가 디텐트 핀의 이동 경로를 확실하게 열어 줄 수 있을 뿐만 아니라 절취홈의 가공이 필요 없어 제품의 생산원가를 절감할 수 있으며, 가이드가 솔레노이드에 일체화되어 있으므로 인해 솔레노이드를 용이하게 조립할 수 있어 조립성과 상품성 및 시프트 락 자체의 작동에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명 장치는, P(주차), R(후진), N(중립), D(주행)에 해당하는 경로가 서로 다른 단차를 가지며 순차적으로 형성됨은 물론 디텐트 핀 이동 통로가 구비된 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 하부에 설치된 힌지 포인트를 중심으로 회전 가능하게 설치된 셀렉트 레버와; 상기 록킹로드에 의해 상하 이동이 제한되며, 상기 베이스 플레이트의 경로를 따라 이동하는 디텐트 핀과; 저부에 경사부를 구비하고 상기 셀렉트 레버에 연동되는 록킹로드와 가이드, 몸통부, 샤프트 및 디스크를 구비하고 상기 베이이스 플레이트에 형성된 지지부에 착탈 가능하게 장착되어 상기 디텐트 핀의 승,하강을 단속하는 솔레노이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 디텐트 핀의 지름(Φ)은 베이스 플레이트에 형성된 디텐트 핀 이동 통로 폭(L)보다 작게 형성하고, 상기 디텐트 핀의 승,하강을 단속하는 록킹로드의 차단구간(S)은 상기 디텐트 핀의 지름(Φ)의 절반에 상기 지름(Φ)과 통로 폭(L)의 차인 간극(g)을 합한 값보다 크게 설정한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 베이스 플레이트에 형성되는 P(주차), R(후진), N(중립), D(주행)에 해당하는 경로와 솔레노이드를 장착하기 위한 지지부를 별도의 브라켓에 구비시키고, 상기 브라켓을 베이스 플레이트에 착탈 가능하게 설치하는 것을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 브라켓에는 브레이크 페달을 밟지 않고 셀렉트 레버를 P단으로 이동시키거나, 브레이크 페달을 밟지 않을 상태에서 디텐트 핀을 하강시킬 시에 발생하는 디텐트 핀과 록킹로드의 접촉 소음을 줄이기 위해 커버를 설치하되, 상기 커버의 하방에는 디텐트 핀이 자유롭게 이동할 수 있도록 출입구를 구비시킨 것을 특징으로 한다.

또, 상기 솔레노이드의 록킹로드 외부에는 디텐트 핀과의 접촉 소음을 줄이기 위한 연질의 피막을 감싸는 형태로 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 솔레노이드의 샤프트 또는 록킹로드에는 경사부가 항상 아래방향을 향하도록 회전을 방지하는 1개 이상의 직선부를 구비시킨 것을 특징으로 한다.

또, 상기 솔레노이드의 샤프트에는 회전방지 기구가 구비된 디스크가 설치된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 베이스 플레이트에 형성되는 경로 중 P단에서 R단으로 이동하는 경로에서는 P단 하방으로 P단과 R단 사이에 제1단차가 형성되고, 상기 제1단차의 R단측 상방에는 R단을 수용하기 위한 R단평면부가 형성되며, 상기 R단평면부의 제1단차 타측에는 상방으로 제2단차가 형성되고, 상기 제2단차의 끝부는 ND단평면부가 형성되되, 상기 ND단평면부의 제2단차에 가까운 쪽에 N단으로 형성되고 타측에 D단으로 형성된 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 ND단평면부는 제2솔레노이드에 구비된 제2록킹로드에 의해 제2록킹로드의 상승 및 하강에 따라 선택적으로 분리되게 한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, R단에서 P단으로 이동 시 디텐트 핀이 과도하게 하강되더라도 셀렉트 레버가 P단에 안정적으로 고정되는 효과가 있다.

둘째, 록킹로드의 절취홈 가공이 필요 없어 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 가이드가 솔레노이드에 일체화되어 있어 조립이 매우 용이하다.

넷째, 별도의 회전 기구부가 없이 디텐트 핀의 이동, 복귀를 솔레노이드에 일체화된 록킹로드가 제어하기 때문에 구조가 간단해져 조립성이 개선

다섯째, 시프트 락 자체의 상품성 및 작동에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1의 (a)(b)는 종래의 셀렉터 레버 제어장치를 설명하기 위한 측면도와 일부 확대도 및 확대 단면도.
도 2의 (a)(b)는 본 발명 장치가 적용된 자동 변속기의 사시도 및 일부 확대 정면도.
도 3은 본 발명 장치가 적용된 자동 변속기의 P단 부의 확대 정면도.
도 4의 (a)(b)는 본 발명 장치의 다른 실시 예를 설명하기 위한 요부 확대 정면 및 평면도.
도 5의 (a)(b)는 본 발명 장치의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 요부 확대 정면 및 평면도.
도 6은 본 발명 장치 중 솔레노이드에 구비된 록킹로드에 피막을 설치한 상태를 보인 확대 단면도.
도 7의 (a)(b)는 본 발명 장치 중 솔레노이드의 샤프트 형상과 샤프트의 단면 예시도.
도 8은 본 발명 장치 중 솔레노이드의 샤프트에 디스크를 설치한 상태를 보인 정면 및 측면도.
도 9 내 도 11은 본 발명 장치의 또 다른 실시 예들을 설명하기 위한 요부 확대 정단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2의 (a)(b)는 본 발명 장치가 적용된 자동 변속기의 사시도 및 일부 확대 정면도이고, 도 3은 본 발명 장치가 적용된 자동 변속기의 P단 부의 확대 정면도이며, 도 4의 (a)(b)는 본 발명 장치의 다른 실시 예를 설명하기 위한 요부 확대 정면 및 평면도이고, 도 5의 (a)(b)는 본 발명 장치의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 요부 확대 정면 및 평면도를 나타낸 것이다.

또한, 도 6은 본 발명 장치 중 솔레노이드에 구비된 록킹로드에 피막을 설치한 상태를 보인 확대 단면도이고, 도 7의 (a)(b)는 본 발명 장치 중 솔레노이드의 샤프트 형상과 샤프트의 단면 예시도이며, 도 8은 본 발명 장치 중 솔레노이드의 샤프트에 디스크를 설치한 상태를 보인 정면 및 측면도이고, 도 9 내 도 11은 본 발명 장치의 또 다른 실시 예들을 설명하기 위한 요부 확대 정단면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 장치는,

P(주차), R(후진), N(중립), D(주행)의 모드를 순차적으로 가지는 경로(150)가 구비된 베이스 플레이트(110)와; 힌지 포인트를 회전 중심으로 회전하는 셀렉트 레버(130)와; 록킹로드(173)와 가이드(172)가 일체화되어 직선운동을 하는 솔레노이드(170)와; 셀렉트 레버(130)에 연동되어 상하 이동하되 솔레노이드(170)의 전원 인가 유무에 따라 작동하는 록킹로드(173)에 의해 상하 이동이 제한되는 디텐트 핀(140)을 포함하는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치에 있어서, 상기 베이스 플레이트(110)에는 P(주차), R(후진), N(중립), D(주행)에 해당하는 경로(150)가 서로 다른 단차를 가지며 순차적으로 형성된 형태를 갖는다.

즉, 상기 베이스 플레이트(110)에 형성되는 경로(150) 중 P단에서 R단으로 이동하는 경로에서는 P단 하방으로 P단과 R단 사이에 제1단차(151)가 형성되고, 상기 제1단차(151)의 R단측 상방에는 R단을 수용하기 위한 R단평면부(153)가 형성되며, 상기 R단평면부(153)의 제1단차(151) 타측에는 상방으로 제2단차(152)가 형성되고, 상기 제2단차(152)의 끝부는 ND단평면부(154)가 형성되되, 상기 ND단평면부(154)의 제2단차(152)에 가까운 쪽은 N단으로 형성되고 타측은 D단으로 형성된 형태를 갖는다.

또한, 상기 베이스 플레이트(110)의 외면에는 솔레노이드(170)가 장착가능하도록 지지부(160)가 구비되는데, 상기 지지부(160)는 솔레노이드(170)의 외주면에 형상에 대응하여 상기 솔레노이드(170)를 감싸는 형상(예를 들어 원통 형상)으로 제작됨이 바람직하다.

또, 상기 지지부(160)의 후방 개구부에는 솔레노이드(170)가 이탈되지 않도록 탄성 후크(161)를 설치하되, 상기 후크(161)는 최소 1개 이상이 구비됨이 바람직하다.

이때, 상기 베이스 플레이트(110)는 경량화 및 탄성 후크(161)의 탄성력 등을 고려하여 사출 재질로 제작됨이 바람직하다.

한편, 상기 셀렉트 레버(130)는 상기 베이스 플레이트(110) 하방부에 설치된 힌지포인트(120)를 중심으로 회전을 하는 회전장치로써, 상기 셀렉트 레버(130)는 운전자의 조작에 의해 P, R, N, D단 순으로 순차적으로 이동되며, 글루브(미도시)와 스프링(미도시) 등에 의해 각 단에 고정된다.

이와 같은 상기 셀렉트 레버(130)는 내부가 관통된 파이프 형상이며, 내부의 빈 공간에는 승강로드(미도시)가 구비되어 운전자가 셀렉트 레버(130) 상부의 버튼(미도시)을 누르게 되면 그 힘이 승강로드에 전달되어 셀렉트 레버(130)에 연결된 디텐트 핀(140)을 아래로 밀게 되며, 그 결과 디텐트 핀(140)이 하방향으로 이동되며 제1단차(151)와 제2단차(152)를 넘어 이동하게 되는 것이다.

또, 상기 디텐트 핀(140)은 상기 셀렉터 레버(130) 내부에 설치된 승강로드와 연동되는데, 이때 상기 디텐트 핀(140)은 운전자의 조작에 의해 하강하고 승강로드 내부에 설치된 스프링에 의해 복귀되며, 상기 디텐트 핀(140)은 원형의 샤프트(175) 형상으로 셀렉터 레버 내부에서 돌출되어 후술하는 솔레노이드의 록킹로드(173)의 위치까지 연장되어져 있다.

또한, 상기 솔레노이드(170)는 베이스 플레이트(110)에 구비된 지지부(160)에 착탈 가능하게 장착이 되며, 이와 같은 솔레노이드(170)는 록킹로드(173)와 가이드(172), 몸통부(171), 샤프트(175), 디스크(177)로 구성된다.

이때, 상기 솔레노이드(170)는 전자석의 원리가 적용된 것으로, 솔레노이드(170) 내부의 코일(미도시)에 전원이 인가되면 솔레노이드(170) 내부에서 발생된 자기장에 의해 록킹로드(173)가 당겨지고, 전원이 차단되면 내부 스프링의 복원력에 의해 상기 록킹로드(173)가 초기 위치로 복원되는 동작을 반복한다.

상기 록킹로드(173)는 디텐트 핀(140)에서 가해지는 압력을 충분히 견딜 수 있도록 하기 위해 금속 재질로 제작됨이 바람직하며, 이와 같은 디텐트 핀(140)이 R단에서 P단으로 복귀시 솔레노이드(170) 작동 없이도 상기 록킹로드(173)를 스스로 밀어내고 복귀할 수 있도록 경사부(174)를 성형시켜 주게 된다.

이때, 상기 경사부(174)는 브레이크를 밟지 않은 상태에서도 R단에서 P단 변속이 가능하게 하기 위한 것으로, 운전자의 변속 의지 없이도 위급한 상황에서는 차량을 주차 모드로 전환 가능하다.

상기 가이드(172)는 솔레노이드(170)에 일체화된 부품으로써, 내부에 중공을 가지는 형상이며, 중공 사이로는 록킹로드(173)가 자기력과 스프링 력에 의해서 이동, 복원 동작을 한다. 상기 가이드(172)는 코일에서 발생된 자력을 통과시키고 디텐트 핀(140)에서 가해지는 압력을 충분히 견디기 위해 금속 재질로 제작됨이 바람직하다.

상기 솔레노이드(170)의 몸통부(171)는 금속 재질의 솔레노이드(170) 외곽을 감싸는 형태로 설치되는 케이스로서 역할을 하며, 솔레노이드(170) 내부 부품을 보호하고, 지지부(160)에 장착되는 역할을 한다.

또, 상기 샤프트(175)는 록킹로드(173) 타측으로 몸통을 관통하여 연장된 봉재로써 록킹로드(173)와 연동되어 움직이는데, 이때 상기 샤프트(175)의 단면은 도 8과 같이 원형이거나, 또는 도 7의 (a)(b)와 같이 최소 1개 이상의 직선부를 가지는 삼각형, 사각형을 포함하여 다각형의 형상 중 어느 한 형상을 갖도록 성형하는 것이 바람직하다.

이와 같은 샤프트(175)의 직선부에 대응하는 몸통부(171)에도 직선부를 구비시켜 주어 상기 샤프트(175)의 회전을 방지하게 된다.

이는 상기 샤프트(175)에 연동된 상기 록킹로드(173)의 회전을 방지하기 위한 것이다. 즉, 상기 록킹로드(173)에 형성된 경사부(174)의 방향이 항상 아래로 향하게 하기 위한 것이다.

상기 샤프트(175)가 원형인 경우는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 샤프트(175)에 결합된 디스크(177)에 별도로 회전방지구(178)가 설치되어 샤프트(175)의 회전을 방지하게 된다.

이로써, 상기 록킹로드(173)는 회전이 방지되어 상기 경사부(174)는 항상 디텐트 핀(140)의 복귀 방향으로 고정되게 된다.

상기 샤프트(175)와 디스크(177)의 용도는 차량에 전원이 들어오지 않거나, 솔레노이드(170)의 고장 등으로 인하여 P모드에서 변속이 불가능할 경우 수동해제하기 위한 것으로 별도의 수동해제 버튼(미도시)을 통하여 샤프트(175) 또는 디스크(177)를 뒤로 당기게 되면 상기 샤프트(175)에 연동된 록킹로드(173)가 후퇴하게 되고 디텐트 핀(140)이 P단에서 R단을 통하여 N, D단을 이동이 가능하게 되는 것이다.

이하, 상기 디텐트 핀(140)이 P단에서 D단으로 이동하는 과정을 설명하도록 한다.

운전자가 브레이크 페달을 밟으면 상기 솔레노이드(170)에 전원이 인가되어 솔레노이드(170) 내부에는 자기장이 발생되고, 상기 록킹로드(173)는 상기 솔레노이드(170)에 장착된 스프링(미도시)의 탄성력을 극복하고 상기 솔레노이드(170) 내부로 흡인된다.

이때, 상기 록킹로드(173) 타단부의 샤프트(175)와 디스크(177)도 동일 방향으로 이동한다.

상기 록킹로드(173) 흡인 후 운전자가 버튼(미도시)을 누르게 되면 상기 디텐트 핀(140)이 초기 P상단 위치에서 상기 록킹로드(173)가 가로막고 있던 위치를 지나 경로(150) 중 최초 제1단차(151) 보다 낮은 지점으로 이동하게 된다.

그 결과 셀렉트 레버(130)는 R단으로 이동가능하게 되어 운전자가 레버를 R단으로 이동할 수 있다.

R단 이동 후 운전자가 버튼에서 손을 떼게 되면 디텐트 핀(140)은 상승하여 R단평면부(153)에 안착이 되며, 이와 같이 R단에 디텐트 핀(140)이 안착된 후, P방향으로는 제1단차(151)가 가로막고 있어 이동하지 못하고 N단, D단 방향으로는 제2단차(152)가 상방에 위치하기 때문에 운전자의 디텐트 핀(140) 조작 없이도 ND단 평면부로 이동이 가능하게 된다.

이와 같이 셀렉트 레버(130)의 조작을 완료한 후, 운전자가 브레이크 페달에서 발을 떼게 되면 상기 솔레노이드(170)에는 전원이 차단되어 솔레노이드(170)에 장착된 스프링의 복원력에 의해 록킹로드(173)가 밀려 초기 위치로 자동 복귀하게 된다.

이하 디텐트 핀(140)이 D단에서 P단으로 복귀하는 과정을 운전자가 브레이크 페달을 밟고 레버를 조작하는 경우와 브레이크 페달을 밟지 않고 레버를 조작하는 경우 두 가지 사용 방법으로 설명하도록 한다.

첫 번째, 운전자가 브레이크 페달을 밟고 P단으로 셀렉트 레버(130)를 조작하는 경우로, 상기 셀렉트 레버(130)가 D단에 있는 경우 운전자가 차량을 주차하기 위해 브레이크를 밟는다.

이와 같이 브레이크를 밟으면 상기 솔레노이드(170)의 록킹로드(173)가 자기력에 의해 솔레노이드(170) 내부로 흡인된다. 이와 같은 상태에서 운전자가 셀렉트 레버(130)를 N단으로 이동시킨 후, R단으로 이동하기 위해서는 제2단차(152)를 극복하기 위해 버튼을 누르고 디텐트 핀(140)을 하강시키게 된다.

하강된 디텐트 핀(140)은 R단평면부(153)에 안착되어 R단을 유지하거나 연속적으로 P단 위치까지 이동하며, 운전자가 버튼에서 손을 떼게 되면, 디텐트 핀(140)이 솔레노이드(170) 내부로 흡인되어 열려있는 록킹로드(173) 위치를 지나 P단 고정위치로 자동 복귀하게 된다.

두 번째, 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않고 P단으로 셀렉트 레버(130)를 조작하는 경우로, 상기 셀렉트 레버(130)가 D단에 있는 경우 운전자가 차량을 주차하기 위해 브레이크를 밟지 않고, 운전자가 셀렉트 레버(130)를 N단으로 이동시킨 후, R단으로 이동하기 위해서는 제2단차(152)를 극복하기 위해 버튼을 누르고 디텐트 핀(140)을 하강시키게 된다.

하강된 디텐트 핀(140)은 R단평면부(153)에 안착되어 R단을 유지하거나 연속적으로 P단 위치까지 이동하며, 운전자가 버튼에서 손을 떼게 되면, 디텐트 핀(140)이 상승하게 되고 상기 록킹로드(173)의 경사부(174)와 디텐트 핀(140)의 외곽 원주가 접하게 된다.

따라서, 상기 디텐트 핀(140)을 상승시키는 스프링의 힘이 록킹로드(173)를 밀고 있는 스프링의 힘보다 충분히 크고 록킹로드(173) 하부에 경사부(174)가 마련되어 있어 록킹로드(173)는 자동 후퇴하게 된다.

상기 디텐트 핀(140)이 후퇴된 록킹로드(173)에 접촉하여 통과하게 되면 록킹로드(173)는 다시 초기 위치로 복원하게 되며, 상기 디텐트 핀(140)은 다시 P단 고정위치로 복귀하여 P단에 고정되게 된다.

도 3을 참조하여 디텐트 핀(140)과 록킹로드(173)의 구조를 보다 상세하게 설명한다.

상기 디텐트 핀(140)의 지름(Φ)은 통로 폭(L)보다 비교적 작게 형성하게 되는데, 이는 상기 디텐트 핀(140)의 유동과 조립 공차 등을 고려하여 임의로 설정할 수 있다.

상기 지름(Φ)과 통로 폭(L)의 차는 간극(g)라고 할 때, 상기 디텐트 핀(140)이 좌측으로 밀착되어 움직이는 경우 상기 록킹로드(173)의 차단구간(S)은 지름(Φ)의 절반과 간극(g)의 합 즉, "Φ/2 +g" 보다는 커야 한다.

또한, 디텐트 핀(140)이 우측으로 밀착된 경우는 상기 식에서 g가 0이 되기 때문에 차단구간(S)은 "Φ/2"보다 커야 한다.

결국, 상기 디텐트 핀(140)이 좌측으로 치우친 경우가 가장 불합리한 위치이므로 록킹로드(173)의 차단구간(S)은 "Φ/2 +g" 보다는 커야 한다.

이하, 도 4의 (a)(b)와 도 5의 (a)(b)를 참조하여 P, R, N, D단의 경로(150)가 베이스 플레이트(110)에서 분리된 경우(즉, 다른 실시 예)를 설명한다.

상기 베이스 플레이트(110)의 제조성과 조립성능을 향상시키기 위해 P, R, N, D단의 경로(150)를 베이스 플레이트(110)와 별도의 브라켓(300)에 분리하여 제작할 수 있다.

상기와 같이 베이스 플레이트(110)와 별도의 브라켓(300)에 상기 P, R, N, D단의 경로(150)를 성형할 때, 상기 브레켓(300)에는 솔레노이드 장착 지지부(160)를 구비시켜 주고, 또한 상기 브라켓(300)을 베이스 플레이트(110)에 장착하기 위한 조립구(180)를 더 구비시켜 준다.

상기 조립구(180)는 홀 또는 돌기 형상으로 제작되며, 후크(161) 또는 나사 조립에 의해서도 가능하다. 이때, 상기 브라켓(300)의 재질은 경량화를 위하여 합성수지로 사출 성형하는 것이 바람직하며, P, R, N, D단의 경로(150)에는 디텐트 핀(140)과 브레켓(300)의 접촉시 발생하는 소음을 저감시키기 위해 연질의 패드(310)가 장착될 수 있다.

또한 상기 브라켓(300)에는 브레이크 페달을 밟지 않고 셀렉트 레버(130)를 P단으로 이동시키거나, 브레이크 페달을 밟지 않을 상태에서 디텐트 핀(140)을 하강시킬 시에 발생하는 디텐트 핀(140)과 록킹로드(173)의 접촉 소음을 줄이기 위해 커버(190)가 조립될 수 있다.

상기 커버(190)는 연질의 고무 또는 플라스틱 재질로 제작되며, 상기 커버(190)의 하방에는 디텐트 핀(140)이 자유롭게 이동할 수 있도록 출입구(191)가 구비된다.

또한 상기 디텐트 핀(140)과 록킹로드(173)의 접촉 소음을 줄이기 위한 방안으로 도 6에 도시된 바와 같이 디텐트 핀(140)의 외부에 연질의 피막(210)을 감싸는 것도 가능하다. 이때, 상기 피막(210)은 록킹로드(173)에서 이탈되지 않도록 언더컷(211)에 의해 고정되는 것이 바람직하다.

상기 록킹로드(173)는 원형의 봉에 경사부(174)가 포함된 금속 재질로서, 경사부(174) 방향은 항상 디텐트 핀(140)의 복귀 방향으로 설정되어야 한다.

도 7과 도 8을 예로 들어 록킹로드(173)의 회전방지 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 7에 도한 바와 같이, 상기 록킹로드(173)에 연동되는 형태를 갖는 상기 샤프트(175)는 최소 1개의 직선부가 구비된 봉재로서 상기 몸통부(171) 외부로 돌출되어 진다. 상기 몸통부(171)에는 샤프트(175) 인출 구멍(도면 기입 생략함)이 형성되어 있으며, 상기 인출 구멍은 샤프트(175)에 구비된 직선부와 대응하면 직선면이 구비된 형태를 갖는다.

이는 샤프트(175)의 회전을 방지하여 록킹로드(173)의 회전을 방지하기 위한 것으로, 상기 샤프트(175)의 단면은 반달형, 삼각형, 사각형 등 모든 직선을 가지는 형상이 가능하다.

상술한 회전방지 구조는 샤프트(175)에 국한되는 것이 아니며, 상기 록킹로드(173)와 상기 샤프트(175)가 연동되어져 있기 때문에 록킹로드(173)에 최소 1개의 직선부를 구비하는 것도 동일한 원리에 속한다.

상기 샤프트(175)의 또 다른 회전방지 구조에 대하여 설명한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트(175)의 형상을 원형으로 사용하는 경우, 상기 샤프트(175)에 조립된 디스크(177)에 회전방지구(178)를 추가할 수 있는데, 이와 같은 디스크(177)에 최소 1개 이상의 직선부를 형성하거나 또는 회전방지구(178)를 설치하여 회전을 방지할 수 있다.

이와 같이 본 발명이 적용된 시프트 락 장치는 상기 디텐트 핀(140)의 움직임을 록킹로드(173)로 직접 제한하기 때문에 회전 기구부가 삭제되어 구조가 간단해지고, 회전 기구부의 소음원을 제거할 수 있어 감성품질이 개선되는 효과뿐만 아니라, 록킹로드(173)의 절취홈도 제거할 수 있어 원가 절감의 효과도 있으며, 또한 록킹로드(173) 가이드(172)가 솔레노이드(170)에 일체화됨에 따라 조립이 용이해지는 이점이 있다.

이하, 디텐트 핀(140)의 작동 방향으로 교차되게 설치되는 일측이 경사진 록킹로드(173)와 가이드(172) 및 샤프트(175)가 일체화된 솔레노이드(170)를 구비하는 시프트 락 장치에 있어서, N단에서 D단으로 변속 시 버튼 조작, 브레이크 작동의 운전자 의도가 반영되는 방법에 대하여 설명한다.

먼저 버튼 조작에 의한 운전자 의도가 반영되는 구조를 도 9를 참조하여 설명하면, 상기 시프트 락 장치에 있어서, N단에서 D단으로 셀렉트 레버(130)를 이동하고자 하는 경우, 상기 ND단평면부(154)는 제3단차(400)에 의해 서로 높이가 다른 N단평면부(401)와 D단평면부(402)로 구분된다. 즉, N단평면부(401)의 높이가 D단평면부(402)의 높이보다 높이 위치하기 때문에, 운전자는 버튼을 조작하여 디텐트 핀(140)을 N단평면부(401)에서 하강시켜 D단평면부(402) 높이 보다 낮게 이동시킨 후 D단으로 셀렉트 레버를 이동시키게 된다.

이와 반대 동작으로 D단에서 N단으로 셀렉트 레버(130)가 복귀하는 경우는 운전자는 셀렉트 레버(130)를 N단 방향으로 미는 동작만으로 N단으로 변속이 가능하게 되며, 이후 N단에서 R단으로 변속시에는 ND단평면부(154)가 적용된 시프트락장치의 경우와 동일하다.

버튼 조작에 의한 운전자 의도가 반영되는 또다른 구조를 도 10을 참조하여 설명하면, 상기 시프트 락 장치에 있어서 N단에서 D단으로 셀렉트 레버(130)를 이동하고자 하는 경우, 상기 ND단평면부(154)는 제3단차(400)에 의해 구분되는 N단평면부(401)와 D단평면부(402)로 구분되기 때문에, 운전자는 버튼을 조작하여 디텐트 핀(140)을 N단평면부(401)에서 하강시켜 제3단차(400) 높이 보다 낮게 이동시킨 후 D단으로 셀렉트 레버를 이동시키게 된다.

이와 반대 동작으로 D단에서 N단으로 셀렉트 레버(130)를 이동하는 경우도 디텐트 핀(140)을 제3단차(400) 높이 보다 낮게 이동시켜 이동이 가능하다.

브레이크 작동에 의해 운전자 의도가 반영되는 구조를 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 시프트 락 장치에 있어서, N단에서 D단으로 셀렉트 레버(130)을 이동하고자 하는 경우, 상기 ND단평면부(154)는 제2솔레노이드(410)에 구비된 제2록킹로드(411)에 의해 제2록킹로드(411)의 상승, 하강에 따라 선택적으로 분리되어 진다.

상기 제2솔레노이드(410)은 자기장을 이용한 액츄에이터로서 외부 전원에 의해 작동되며, 이와 같은 상기 제2솔레노이드(410)은 베이스 플레이트(110) 또는 브라켓(300)에 설치된다.

운전자가 N단에서 D단으로 셀렉트 레버(130)를 이동하고자 하는 경우, 브레이크를 밟게 되고 브레이크 작동 신호를 별도의 센서가 감지하여 제2솔레노이드(410)에 전원을 인가하게 되며, 그 결과 제2록킹로드(411)는 상승하게 되고, N단과 N단 사이가 열림 상태로 되기 때문에 운전자가 셀렉트 레버(130)를 N단에서 D단을 이동 시킬수 있게 된다.

반대로 D단에서 N단으로 셀렉트 레버(130)을 이동시키는 경우 제2록킹로드(411)에 설치된 제2경사면(412)이 D단 쪽으로 경사져 있기 때문에 운전자의 브레이크 페달 조작 없이 N단으로 미는 힘에 의해 제2솔레노이드(410) 내부에 설치된 스프링 턴성력을 극복하고 N위치로 이동 가능하게 된다.

디텐트 핀(140)이 N단 위치로 이동 완료하게 되면 제2록킹로드(411)는 내부 스프링의 복원력에 의해 복귀되며, 이후 N단에서 R단으로 변속시에는 ND단평면부(154)가 적용된 시프트락장치의 경우와 동일하다.

또한 상기 도 10에 설치된 제2솔레노이드(410)의 회전방지구조 또한 상술한 솔레노이드(170)에 적용한 구조 및 원리와 동일하다.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

110: 베이스 플레이트
120: 힌지포인트 130: 셀렉트 레버
140: 디텐트 핀 150: 경로
151: 제1단차 152: 제2단차
153: R단평면부 154: ND단평면부
160: 지지부 161: 후크
170: 솔레노이드 171: 몸통부
172: 가이드 173: 록킹로드
174: 경사부 175: 사프트
177: 디스크 178: 회전방지구
180: 조립구 190: 커버
191: 출입구 210: 피막
211: 언더컷 300: 브라켓
310: 패드 400: 제3단차
410: 제2솔레노이드 401: N단평면부
402: D단평면부 411: 제2록킹로드
412: 제2경사부
L: 통로 S: 차단구간
Φ: 디텐트 핀 지름 g: 간극

Claims (10)

1. P(주차), R(후진), N(중립), D(주행) 경로가 서로 다른 단차를 가지며 순차적으로 형성됨은 물론 디텐트 핀 이동 통로가 구비된 베이스 플레이트와;
   상기 베이스 플레이트의 하부에 설치된 힌지 포인트를 중심으로 회전 가능하게 설치된 셀렉트 레버와;
   상기 록킹로드에 의해 상하 이동이 제한되며, 상기 베이스 플레이트의 경로를 따라 이동하는 디텐트 핀과;
   저부에 경사부를 구비하고 상기 셀렉트 레버에 연동되는 록킹로드와 가이드, 몸통부, 샤프트 및 디스크를 구비하고 상기 베이이스 플레이트에 형성된 지지부에 착탈 가능하게 장착되어 상기 디텐트 핀의 승,하강을 단속하는 솔레노이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 디텐트 핀의 지름(Φ)은 베이스 플레이트에 형성된 디텐트 핀 이동 통로 폭(L)보다 작게 형성하고, 상기 디텐트 핀의 승,하강을 단속하는 록킹로드의 차단구간(S)은 상기 디텐트 핀의 지름(Φ)의 절반에 상기 지름(Φ)과 통로 폭(L)의 차인 간극(g)을 합한 값보다 크게 설정한 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 베이스 플레이트에 형성되는 P(주차), R(후진), N(중립), D(주행)에 해당하는 경로와 솔레노이드를 장착하기 위한 지지부를 별도의 브라켓에 구비시키고, 상기 브라켓을 베이스 플레이트에 착탈 가능하게 설치하는 것을 포함함을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 브라켓에는 브레이크 페달을 밟지 않고 셀렉트 레버를 P단으로 이동시키거나, 브레이크 페달을 밟지 않을 상태에서 디텐트 핀을 하강시킬 시에 발생하는 디텐트 핀과 록킹로드의 접촉 소음을 줄이기 위해 커버를 설치하되, 상기 커버의 하방에는 디텐트 핀이 자유롭게 이동할 수 있도록 출입구를 구비시킨 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 솔레노이드의 록킹로드 외부에는 디텐트 핀과의 접촉 소음을 줄이기 위한 연질의 피막을 감싸는 형태로 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 솔레노이드의 샤프트 또는 록킹로드에는 경사부가 항상 아래 방향을 향하도록 회전을 방지하는 1개 이상의 직선부를 구비시킨 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 솔레노이드의 샤프트에는 회전방지 기구가 구비된 디스크가 설치된 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 베이스 플레이트에 형성되는 경로 중 P단에서 R단으로 이동하는 경로에서는 P단 하방으로 P단과 R단 사이에 제1단차가 형성되고, 상기 제1단차의 R단측 상방에는 R단을 수용하기 위한 R단평면부가 형성되며, 상기 R단평면부의 제1단차 타측에는 상방으로 제2단차가 형성되고, 상기 제2단차의 끝부는 ND단평면부가 형성되되, 상기 ND단평면부의 제2단차에 가까운 쪽에 N단으로 형성되고 타측에 D단으로 형성된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 ND단평면부에는 제3단차를 형성시켜 N단평면부와 D단평면부로 분리 형성되도록 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치.
   
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 ND단평면부는 제2솔레노이드에 구비된 제2록킹로드에 의해 제2록킹로드의 상승 및 하강에 따라 선택적으로 분리되게 한 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 시프트 락 장치.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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