KR102392555B1 - 차량용 변속 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 변속 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자가 변속단을 선택할 수 있도록 하는 차량용 변속 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치는, 레버를 포함하는 레버 조립체, 및 상기 레버가 제1 조작 모드를 위한 제1 위치 및 제2 조작 모드를 위한 제2 위치 사이에서 이동되도록 상기 레버 조립체를 이동시키는 모드 전환부를 포함하며, 상기 모드 전환부는, 상기 레버의 길이 방향에 수직한 중심축선을 중심으로 회전하는 샤프트, 및 상기 샤프트와 함께 회전하고, 상기 중심축선에 수직한 방향으로 상기 샤프트로부터 소정 간격으로 이격되도록 위치하여 상기 레버 조립체와 연결되는 연결부를 포함한다.

Description

차량용 변속 장치 {Automotive transmission}

본 발명은 차량용 변속 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자가 변속단을 선택할 수 있도록 하는 차량용 변속 장치에 관한 것이다.

변속 장치는 차량의 속도에 따라 엔진의 회전을 일정하게 유지하기 위해 기어비를 달리하도록 할 수 있으며, 운전자는 변속 레버를 조작하여 변속기의 기어비를 바꾸게 된다.

이러한 변속 장치의 변속 모드로는 운전자가 변속단을 전환할 수 있는 수동 변속 모드와 운전자가 주행단(D)을 선택시에 차량 속도에 따라 자동으로 변속단이 전환되는 자동 변속 모드가 있다.

이와 함께, 하나의 변속 장치에서 수동 변속과 자동 변속을 수행할 수 있는 스포츠 모드형 변속 장치가 사용되고 있다. 스포츠 모드형 변속 장치는 기본적으로 자동 변속을 수행하면서, 운전자가 기어의 단수를 높이거나 낮추어서 수동 변속을 수행할 수 있도록 자동 변속을 하는 변속 장치 옆에 수동 변속을 할 수 있는 변속 장치를 구비할 수 있다.

변속 레버는 운전자가 조작 가능하도록 차량 내부로 노출되어 있으며, 대부분의 변속 레버는 차량의 센터페시아와 콘솔 박스 사이에 설치되어 있다.

일반적으로 변속 레버는 조이스틱 모드로서 변속 레버를 전후 방향으로 이동시켜 변속단을 선택하기 때문에 변속 레버의 이동 궤적에 따른 공간이 필요하여 주변과의 간섭이 발생하는 것을 방지하도록 설계하는 것이 요구되며, 최근에는 로터리 모드로 변속 조작이 가능하게 하여 필요로 하는 공간을 감소시키고 차량의 공간 활용성을 높이고 있다.

그러나, 운전자마다 차량 운행 상황에 따라 선호하는 모드가 서로 다르기 때문에 운전자가 차량 운행 상황에 따라 선호하는 모드를 선택할 수 있도록 다양한 모드를 제공할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

US2013/0220055(2013.08.29. 공개)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는 운전자에게 다양한 조작 모드를 제공하여 차량 운행 상황에 따라 선호하는 조작 모드를 선택할 수 있도록 하는 차량용 변속 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치는, 레버를 포함하는 레버 조립체, 및 상기 레버가 제1 조작 모드를 위한 제1 위치 및 제2 조작 모드를 위한 제2 위치 사이에서 이동되도록 상기 레버 조립체를 이동시키는 모드 전환부를 포함하며, 상기 모드 전환부는, 상기 레버의 길이 방향에 수직한 중심축선을 중심으로 회전하는 샤프트, 및 상기 샤프트와 함께 회전하고, 상기 중심축선에 수직한 방향으로 상기 샤프트로부터 소정 간격으로 이격되도록 위치하여 상기 레버 조립체와 연결되는 연결부를 포함한다..

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 차량용 변속 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

다양한 조작 모드를 제공하여 운전자가 차량의 운행 상황에 따라 선호하는 조작 모드를 선택하여 사용할 수 있기 때문에 운전자의 편의가 향상될 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 측면도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1 조작 모드의 디턴트 그루브가 도시된 일부 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1 조작 모드에서 회전하는 레버가 도시된 일부 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제2 조작 모드의 차량용 변속 장치가 도시된 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2 조작 모드의 차량용 변속 장치가 도시된 측면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2 조작 모드의 차량용 변속 장치가 도시된 평면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제1 조작 모드 및 제2 조작 모드에서 가이드 핀의 이동 방향이 도시된 개략도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 제2 조작 모드에서 회전하는 레버가 도시된 평면도.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 커버가 도시된 개략도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량용 변속 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 측면도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치가 도시된 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속 장치(1)는, 레버 조립체(100), 모드 전환부(200) 및 구동부(300)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 차량용 변속 장치(1)의 구성 요소들(100, 200, 300) 중 적어도 일부는 하우징(미도시) 내에 수용되어 외부 충격 등으로부터 보호되거나 하우징에 위치가 고정되도록 설치될 수 있다.

레버 조립체(100)는 레버(110) 및 레버 브라켓(120)을 포함할 수 있다.

레버(110)는 일단에 손잡이의 역할을 하는 노브(미도시)가 결합될 수 있으며, 운전자는 노브를 잡고 움직여서 레버(110)를 조작하여 원하는 변속단을 선택할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 레버(110)의 조작에 의해 선택 가능한 변속단은 P(주차), R(후진), N(중립), D(주행)단을 포함하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 레버(110)의 조작에 의해 선택 가능한 변속단은 다양하게 변경될 수 있으며, 전술한 변속단 중 일부는 별도로 구비된 버튼이나 스위치 등과 같은 장치에 의해 선택될 수도 있다.

레버(110)는 적어도 하나의 조작 모드로 조작될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 레버(110)는 레버(110)의 길이 방향에 수직한 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전되는 제1 조작 모드 및 레버(110)의 길이 방향에 나란한 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되는 제2 조작 모드 중 어느 하나로 조작되는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

이때, 제1 조작 모드는 운전자가 레버(110)의 상단에 결합되는 노브를 잡고 전후 방향으로 이동시킴에 따라 레버(110)가 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전되는 조이스틱 모드이고, 제2 조작 모드는 운전자가 레버(110)의 길이 방향을 중심으로 노브를 회전시킴에 따라 레버(110)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되는 로터리 모드로 이해될 수 있으며, 이 경우 제2 회전축선(Ax2)은 레버(110)의 길이 방향으로 레버(110)의 중심을 지나는 축선으로 이해될 수 있다.

레버(110)는 레버 브라켓(120)에 회전 가능하게 결합될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 레버(110)는 레버 브라켓(120)에 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전 가능하게 결합되어 제1 조작 모드로 조작이 가능하게 되고, 레버(110)는 레버 브라켓(120)과 함께 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되어 제2 조작 모드로 조작이 가능하게 된다.

레버(110)는 레버(110)의 길이 방향에 수직한 방향으로 형성되는 로드(111)를 포함할 수 있으며, 레버 브라켓(120)에는 로드(111)가 회전 가능하게 결합될 수 있다.

로드(111)는 레버(110)가 제1 조작 모드로 조작되는 경우, 레버(110)의 회전축 역할을 하도록 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전될 수 있다.

로드(111)의 일단에는 자력이 발생되는 마그넷(111a)이 구비될 수 있으며, 레버(110)가 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전되는 경우 로드(111)가 함께 회전되어 마그넷(111a)의 위치가 변경되기 때문에 마그넷(111a)에 의한 자력이 변화되며, 마그넷(111a)의 위치 변경에 따른 자력 변화는 3D 홀 센서 등과 같은 감지 센서에 의해 감지되어 레버(110)의 위치나 회전량 등을 판단하기 위해 사용될 수 있다.

이때, 감지 센서에 의한 감지 결과는 차량 동작을 제어하는 컨트롤러(미도시)로 전달될 수 있으며, 컨트롤러는 감지 결과에 따라 레버(110)의 위치나 회전량 등에 대응되는 변속단이 선택되도록 변속기로 제어 신호를 전달할 수 있다.

레버 브라켓(120)은 도 5와 같이 레버(110)가 제1 조작 모드로 조작되는 경우, 레버(110)의 타단에 구비된 제1 불렛(112)과 접촉되도록 위치하는 제1 디턴트 그루브(121)를 포함할 수 있다.

제1 디턴트 그루브(121)는 레버(110)가 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전되는 경우 레버(110)의 타단에 구비된 제1 불렛(112)의 회전 경로를 따라 형성될 수 있으며, 레버(110)에 구비된 제1 불렛(112)은 스프링 등과 같은 탄성체에 의해 탄성 지지되어 레버(110)가 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전되는 경우 제1 디턴트 그루브(121)의 그루브면과 접촉된 상태를 유지하게 된다.

제1 디턴트 그루브(121)의 그루브면은 전체적으로 일정한 기울기를 가지지 않고 구간에 따라 서로 다른 기울기를 가지도록 형성될 수 있으며, 이로 인해 도 6과 같이 운전자가 레버(110)를 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전시키는 경우, 그루브면의 구간마다 레버(110)를 조작하는데 필요한 힘이 변화되면서 조작감이 발생될 수 있게 된다.

또한, 제1 디턴트 그루브(121)는 제1 불렛(112)의 초기 위치를 기준으로 레버(110)가 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전하는 회전 각도에 따라 제1 불렛(112)의 접촉 위치가 달라지게 되며, 레버(110)가 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전하는 회전 각도가 커질수록 제1 불렛(112)에 가해지는 힘이 커지도록 일측으로부터 타측으로 갈수록 제1 회전축선(Ax1)에 가까워지는 형상을 가질 수 있다.

이때, 제1 불렛(112)은 탄성체에 의해 레버(110)의 길이 방향으로 요동 가능하게 탄성 지지되기 때문에 레버(110)의 회전 시 제1 디턴트 그루브(121)의 그루브면을 따라 이동되면서 조작감이 발생될 수 있으며, 레버(110)가 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전하는 회전 각도가 커질수록 탄성체의 압축률이 커지게 되어 상대적으로 더 큰 복원력이 발생되므로, 운전자는 레버(110)의 회전 각도가 커질수록 상대적으로 더 큰 힘을 가해야 할 필요가 있기 때문에 원하는 변속단을 선택하기 위한 레버(110)의 회전 각도를 인지할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서 제1 디턴트 그루브(121)의 그루브면은 대략 중앙 부분으로부터 양측으로 갈수록 각각 제1 회전축선(Ax1)에 가까워지는 형상을 가지도록 형성되어 대략 "V"자 형상을 가질 수 있는데, 이는 레버(110)가 제1 조작 모드로 조작되는 경우 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 양방향으로 회전되어 변속단이 선택되도록 하기 때문이며, 이 경우 제1 불렛(112)의 초기 위치는 전술한 도 5와 같이 제1 디턴트 그루브(121)의 대략 중앙 부분, 즉 제1 디턴트 그루브(121)의 그루브면 중 제1 회전축선(Ax1)으로부터 가장 먼 부분으로 이해될 수 있다.

즉, 운전자에 의해 레버(110)가 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전되어 변속단이 선택되는 경우, 레버(110)의 타단에 구비된 제1 불렛(112)을 탄성 지지하는 탄성체가 압축될 수 있고, 운전자에 의해 가해지는 힘이 제거되는 경우 제1 불렛(112)을 지지하는 탄성체의 복원력으로 인하여 레버(110)가 원래의 위치, 즉 제1 불렛(112)이 제1 디턴트 그루브(121)의 대략 중앙 부분으로 돌아올 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서 운전자에 의해 가해지는 힘이 제거되는 경우 제1 불렛(112)이 제1 디턴트 그루브(121)의 대략 중앙 부분으로 돌아오는 것은 제1 불렛(112)을 탄성 지지하는 탄성체의 복원력이 가장 작아지는 부분으로 돌아오는 것으로 이해될 수 있다.

전술한 바와 같이, 운전자에 의해 가해지는 힘이 제거되는 경우 레버(110)가 초기 위치로 돌아오도록 하는 것은 레버(110)가 선택된 변속단의 위치를 유지하는 경우 변속 조작에 필요한 공간이 상대적으로 더 커지는 반면, 변속단이 선택된 이후 레버(110)가 원래의 위치로 돌아오는 경우 변속 조작에 필요한 공간이 상대적으로 감소되어 소형화 및 경량화에 유리하기 때문이다.

한편, 레버 브라켓(120)은 적어도 일측에 레버(110)의 길이 방향에 수직한 방향으로 돌출되도록 형성되어 제1 조작 모드에서 레버(110)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되는 것을 차단하는 돌출부(122)를 포함할 수 있다.

돌출부(122)는 레버(110)의 길이 방향에 수직한 방향으로 이동하는 제2 불렛(123)이 삽입되는 삽입 홈(122a)을 포함할 수 있으며, 돌출부(122)에 삽입된 제2 불렛(123)은 제2 조작 모드에서 레버(110)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되는 경우 조작감이 발생되도록 하는 역할을 할 수 있고, 제2 불렛(123)에 의해 조작감이 발생되는 경우에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

전술한 레버 브라켓(120)은 후술할 모드 전환부(200)에 의해 이동되어 레버(110)가 제1 조작 모드로 조작되기 위한 제1 위치 및 제2 조작 모드로 조작되기 위한 제2 위치 사이에서 이동되도록 하며, 본 발명의 실시예에서 레버 브라켓(120)은 상하 방향으로 이동되어 레버(110)가 제1 조작 모드로 조작되는 경우 상승되고, 제2 조작 모드로 조작되는 경우 하강되는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

모드 전환부(200)에 의해 레버 브라켓(120)이 상승되는 경우, 레버 브라켓(120)은 레버 브라켓(120) 주변에 위치하는 제1 가이드부(400)에 의해 이동 방향이 안내되고, 레버(110)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되는 것이 차단될 수 있다.

다시 말해서, 레버(110)는 로드(111)가 레버 브라켓(120)에 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전 가능하게 결합되기 때문에 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되는 것이 차단되는 반면, 레버 브라켓(120)은 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전 가능한 상태가 된다.

이때, 제1 가이드부(400)는 레버 브라켓(120)이 상승되는 경우 돌출부(122)의 이동 방향을 따라 연장되도록 형성되는 차단 홈(410)을 포함할 수 있으며, 돌출부(122)가 제1 가이드부(400)의 차단 홈(410)에 삽입되는 경우 레버 브라켓(120)이 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되는 것이 차단되어 레버(110)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되는 것이 차단될 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 차단 홈(410)의 저면에 돌출부(122)의 이동 방향으로 연장되는 삽입 홈(411)이 형성되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 돌출부(122)에 삽입되는 제2 불렛(123)의 이동을 위한 것으로 이해될 수 있으며, 삽입 홈(411)은 생략될 수도 있다.

전술한 바와 같이 레버 조립체(100)가 상승되는 경우, 레버(110)는 레버 브라켓(120)에 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전 가능하게 결합되고, 레버 브라켓(120)은 돌출부(122)가 제1 가이드부(400)의 차단 홈(410)에 삽입되어 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되는 것이 차단되기 때문에 레버(110)가 제1 회전축선(Ax1)을 회전하는 제1 조작 모드로 조작될 수 있게 된다.

전술한 레버 조립체(100)는 레버(110)가 제1 조작 모드에서 제2 조작 모드로 전환되는 것이 요구되는 경우 모드 전환부(200)에 의해 하강될 수 있다.

모드 전환부(200)는 레버(110)의 길이 방향에 수직한 중심축선(C)을 중심으로 회전하는 샤프트(210) 및 샤프트(210)의 중심축선(C)에 수직한 방향으로 샤프트(210)으로부터 소정 간격으로 이격되도록 위치하여 레버 브라켓(120)과 연결되는 연결부(220)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 중심축선(C)은 샤프트(210)의 회전 중심을 의미하는 것으로서, 전술한 제1 회전축선(Ax1) 및 제2 회전축선(Ax2)과 마찬가지로 회전이 중심이 되는 축선으로 이해될 수 있다.

샤프트(210)는 구동부(300)로부터 발생되는 구동력에 의해 중심축선(C)을 중심으로 회전할 수 있으며, 연결부(220)는 레버 조립체(100)와 링크 부재(230)를 통해 서로 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 연결부(220)는 샤프트(210)의 적어도 일부가 샤프트(210)의 중심축선(C)에 수직한 방향으로 샤프트(210)로부터 소정 간격으로 이격되도록 절곡되어 형성되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 연결부(220)는 샤프트(210)와 별도로 형성되어 서로 결합될 수도 있다.

링크 부재(230)는 일단에 레버 브라켓(120)의 수용 홈(124)에 수용되어 레버 브라켓(120)과 피봇 결합되는 피봇 헤드(231) 및 타단에 연결부(220)가 관통하여 위치하도록 하는 관통 홀(232)이 형성될 수 있다.

이때, 링크 부재(230)의 길이는 고정되어 있고, 연결부(220)는 샤프트(210)의 회전 각도에 따라 샤프트(210)의 중심축선(C)을 기준으로 위치가 변경되기 때문에 샤프트(210)의 회전 각도에 따라 링크 부재(230)의 타단 위치가 변경되는 경우 링크 부재(230)의 일단 위치가 변경되어 레버 브라켓(120)을 이동시킬 수 있고, 이로 인해 레버 조립체(100)가 이동될 수 있게 된다.

예를 들어, 연결부(220)가 샤프트(210)의 중심축선(C)을 기준으로 상측에 위치하는 경우 레버 조립체(100)는 링크 부재(230)의 일단에 의해 가해지는 힘으로 인하여 상승되어 레버(110)가 제1 조작 모드로 조작되기 위한 제1 위치로 이동되고, 연결부(220)가 샤프트(210)의 중심축선(C)을 기준으로 하측에 위치하는 경우 레버 조립체(100)가 하강되어 레버(110)가 제2 조작 모드로 조작되기 위한 제2 위치로 이동될 수 있게 되는 것이다.

전술한 바와 같은 모드 전환부(200)에 의해 레버 조립체(100)가 하강되는 경우, 도 7 및 도 8과 같이 레버 브라켓(120)의 돌출부(122)가 제1 가이드부(400)로부터 이탈되는 동시에 제2 불렛(123)이 레버(110)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되는 경우 도 9와 같이 제2 불렛(123)의 회전 경로를 따라 형성되는 제2 디턴트 그루브(500)에 접촉되도록 위치하여 레버 브라켓(120)이 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전 가능한 상태가 된다.

본 발명의 실시예에서는 레버 조립체(100)가 상승되는 경우 레버(110)가 제1 조작 모드로 조작되고, 레버 조립체(100)가 하강되는 경우 레버(110)가 제2 조작 모드로 조작되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으므로, 제1 가이드부(400)가 제2 디턴트 그루브(500)의 상측에 위치한 것으로 이해될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 레버 조립체(100)의 승강에 따른 레버(110)의 조작 모드에 따라 제1 가이드부(400) 및 제2 디턴트 그루브(500)의 위치는 달라질 수 있다.

레버 조립체(100)가 모드 전환부(200)에 의해 하강하는 경우, 레버(110)는 제2 가이드부(600)에 의해 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전되는 것이 차단되고, 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전 가능한 상태가 되어 제2 조작 모드로 조작될 수 있다.

제2 가이드부(600)는 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 소정 반경을 가지는 원의 곡률을 가지도록 형성되는 가이드 홀(610)을 포함할 수 있으며, 레버(110)는 레버(110)의 길이 방향으로 형성되는 가이드 핀(125)을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 가이드 핀(125)에 로드(111)로부터 레버(110)의 길이 방향으로 연장되도록 형성되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 가이드 핀(125)는 레버(110)의 회전에 연동되는 다양한 구조로 형성될 수 있다.

가이드 핀(125)은 레버(110)의 길이 방향으로 위치되어 레버 조립체(100)가 하강되는 경우 가이드 홀(610)에 삽입될 수 있으며, 가이드 홀(610)은 도 10과 같이 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 소정 반경을 가지는 원의 곡률을 따라 곡선 형상을 가지도록 형성되는 반면, 레버(110)가 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전되는 경우 가이드 핀(125)은 직선 방향으로 이동되기 때문에 레버(110)가 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전되는 것이 차단되며, 레버(110)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되는 경우 가이드 핀(125)이 가이드 홀(610)을 따라 이동하게 되어 레버(110)가 제2 조작 모드로 조작될 수 있다.

레버 브라켓(120)에는 레버(110)의 회전에 따라 위치가 가변되는 마그넷(126)이 구비될 수 있으며, 레버 조립체(100)가 하강되어 레버(110)가 제2 조작 모드로 조작되는 경우, 마그넷(126)의 위치에 따른 자력 변화는 3D 홀 센서 등과 같은 감지 센서에 의해 감지되어 레버(110)의 위치나 회전량 등을 판단하기 위해 사용될 수 있다.

레버(110)가 제2 조작 모드에서 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되는 경우, 제2 불렛(123)은 탄성체에 의해 제2 디턴트 그루브(500)에 접촉된 상태를 유지하게 된다.

제2 디턴트 그루브(500)의 그루브면은 도 11과 같이 전체적으로 일정한 기울기를 가지지 않고 구간에 따라 서로 다른 기울기를 가지도록 형성될 수 있으며, 이로 인해 운전자가 레버(110)를 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전시키는 경우, 그루브면의 구간마다 레버(110)를 조작하는데 필요한 힘이 변화되면서 조작감이 발생될 수 있게 된다.

또한, 제2 불렛(123)은 레버(110)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전하는 회전 각도에 따라 제2 디턴트 그루브(500)의 그루브면의 서로 다른 위치에 접촉하게 되며, 레버(110)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전하는 회전 각도가 커질수록 제2 불렛(123a)에 가해지는 힘이 커지도록 일측으로부터 타측으로 갈수록 제2 회전축선(Ax2)과 가까워지는 형상을 가질 수 있다.

이때, 제2 불렛(123)은 스프링 등의 탄성체에 의해 탄성 지지되기 때문에 레버(110)의 회전시 조작감이 발생될 수 있으며, 레버(110)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전하는 회전 각도가 커질수록 탄성체의 압축률이 커지게 되어 상대적으로 더 큰 복원력이 발생되므로, 운전자는 레버(110)의 회전 각도가 커질수록 더 큰 힘을 가해야 할 필요가 있기 때문에 원하는 변속단을 선택하기 위한 레버(110)의 회전 각도를 인지할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서 제2 디턴트 그루브(500)의 그루브면은 대략 중앙 부분으로부터 양측으로 갈수록 각각 제2 회전축선(Ax2)에 가까워지는 형상을 가지도록 형성되어 대략 "V"자 형상을 가질 수 있으며, 이는 레버(110)가 제2 조작 모드로 조작되는 경우 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 양방향으로 회전되어 변속단이 선택되도록 하기 때문이며, 이 경우 제2 불렛(123)의 초기 위치는 제2 디턴트 그루브(500)의 중앙 부분, 즉 제2 디턴트 그루브(500)의 그루브면 중 제2 회전축선(Ax2)으로부터 가장 먼 부분으로 이해될 수 있다.

즉, 운전자에 의해 레버(110)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되어 변속단이 선택되는 경우, 레버 브라켓(120)에 구비된 제2 불렛(123)을 탄성 지지하는 탄성체가 압축될 수 있고, 운전자에 의해 가해지는 힘이 제거되는 경우 제2 불렛(123)을 지지하는 탄성체의 복원력으로 인하여 레버(110)가 원래의 위치, 즉 제2 불렛(123)이 제2 디턴트 그루브(500)의 대략 중앙 부분으로 돌아올 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서 운전자에 의해 가해지는 힘이 제거되는 경우 제2 불렛(123)이 제2 디턴트 그루브(500)의 대략 중앙 부분으로 돌아오는 것은 제2 불렛(123)을 탄성 지지하는 탄성체의 복원력이 가장 작아지는 부분으로 돌아오는 것으로 이해될 수 있다.

구동부(300)는 액추에이터(310) 및 전달 기어(320)를 포함할 수 있다.

액추에이터(310)는 레버(110)의 조작 모드에 대한 전환이 요구되는 경우 구동력이 발생될 수 있으며, 액추에이터(310)로부터 발생된 구동력은 전달 기어(320)를 통해 샤프트(210)의 일단에 샤프트(210)의 중심축선(C)을 중심으로 회전되도록 구비된 구동 기어(211)로 전달되어 샤프트(210)가 회전될 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서 구동부(300)는 하우징에 고정되도록 설치될 수 있으며, 이는 구동부(300), 특히 액추에이터(310)의 위치가 변경되는 경우 액추에이터(310) 구동시 발생되는 전자파 등으로 인하여 마그넷의 위치 변화에 따른 자력 변화가 정상적으로 감지되지 않는 것 등과 같이 전자파로 인한 오동작을 사전에 방지하기 위함이다.

한편, 레버(110)가 제1 조작 모드 및 제2 조작 모드 중 어느 하나로 조작되도록 하기 위해서는 조작 모드를 전환할 필요가 있으며, 이를 위해 도 12 및 도 13과 같이 레버(110)의 일단에 결합되는 노브(113) 및 레버 브라켓(120) 사이에 위치하는 커버(700)에 모드 전환 버튼(710)이 구비될 수 있다.

이때, 도 12는 레버(110)가 제1 위치로 이동된 경우의 일 예이고, 도 13은 레버(110)가 제2 위치로 이동된 경우의 일 예이다.

운전자는 모드 전환 버튼(710)를 눌러 제1 조작 모드 및 제2 조작 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있으며, 모드 전환 버튼(710)의 조작 신호는 컨트롤러에 의해 구동부(300)로 전달되어 모드 전환부(200)에 의해 레버 조립체(100)를 상하 방향으로 이동시킴으로써 조이스틱 모드 및 로터리 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 실시예에서는 커버(700)에 모드 전환 버튼(710)이 구비되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 모드 전환 버튼(710)은 운전자의 접근성이 우수한 다양한 위치에 구비될 수 있으며, 커버(700)에는 모드 전환 버튼(710)뿐만 아니라 전술한 변속단들 중 일부를 선택하기 위한 버튼 등과 같이 차량 변속에 필요한 각종 기능을 제어할 수 있는 다양한 버튼이 구비될 수도 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 레버 조립체 110: 레버
111: 로드 111a: 마그넷
112: 제1 불렛 113: 노브
120: 레버 브라켓 121: 제1 디턴트 그루브
122: 돌출부 123: 제2 불렛
124: 수용 홈 125: 가이드 핀
126: 마그넷 200: 모드 전환부
210: 샤프트 220: 연결부
230: 링크 부재 231: 피봇 헤드
232: 관통 홀 300: 구동부
310: 전달 기어 400: 제1 가이드부
410: 차단 홈 411: 삽입 홈
500: 제2 디턴트 그루브 600: 제2 가이드부
610: 가이드 홀 700: 커버
710: 모드 전환 버튼

Claims (18)

1. 레버를 포함하는 레버 조립체; 및
   상기 레버가 제1 조작 모드를 위한 제1 위치 및 제2 조작 모드를 위한 제2 위치 사이에서 이동되도록 상기 레버 조립체를 이동시키는 모드 전환부를 포함하며,
   상기 모드 전환부는,
   상기 레버의 길이 방향에 수직한 중심축선을 중심으로 회전하는 샤프트; 및
   상기 샤프트와 함께 회전하고, 상기 중심축선에 수직한 방향으로 상기 샤프트로부터 소정 간격으로 이격되도록 위치하여 상기 레버 조립체와 연결되는 연결부를 포함하는 차량용 변속 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 조작 모드는,
   상기 레버가 상기 레버의 길이 방향에 수직한 방향을 중심으로 회전되며,
   상기 제2 조작 모드는,
   상기 레버가 상기 레버의 길이 방향을 중심으로 회전되는 차량용 변속 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 레버 조립체는,
   상기 레버가 회전 가능하게 결합되는 레버 브라켓을 더 포함하며,
   상기 레버는,
   상기 레버 조립체에 상기 레버의 길이 방향에 수직한 방향으로 회전 가능하게 결합되는 차량용 변속 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 레버는,
   상기 레버 브라켓에 상기 레버의 길이 방향에 수직한 방향으로 회전되도록 결합되는 로드를 포함하는 차량용 변속 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 로드의 일단에 구비되는 마그넷; 및
   상기 마그넷의 위치 변경에 따른 자력 변화를 감지하는 감지 센서를 더 포함하는 차량용 변속 장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 레버가 상기 레버의 길이 방향에 수직한 방향으로 회전되는 것을 차단하는 가이드부를 더 포함하는 차량용 변속 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 가이드부는,
   상기 레버의 길이 방향을 중심으로 소정의 반경을 가지는 원의 곡률을 따라 형성되는 가이드 홀을 포함하며,
   상기 레버는,
   상기 로드로부터 상기 레버의 길이 방향으로 연장되어 상기 가이드 홀에 삽입되는 가이드 핀을 더 포함하는 차량용 변속 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 가이드부는,
   상기 가이드 핀이 상기 가이드 홀에 삽입된 경우, 상기 레버가 상기 레버의 길이 방향에 수직한 방향으로 회전되는 것을 차단하는 차량용 변속 장치.
9. 제 3 항에 있어서,
   상기 레버 브라켓은,
   상기 레버의 일단에 구비된 불렛과 접촉되는 디턴트 그루브를 포함하며,
   상기 불렛은,
   상기 레버가 상기 레버의 길이 방향에 수직한 방향을 중심으로 회전되는 경우, 상기 디턴트 그루브의 그루브면을 따라 따라 요동 가능하게 이동되도록 탄성 지지되는 차량용 변속 장치.
10. 제 3 항에 있어서,
    상기 레버 브라켓은,
    상기 레버의 길이 방향에 수직한 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함하며,
    상기 돌출부는,
    내부에 상기 레버의 길이 방향에 수직한 방향으로 이동되는 불렛이 위치하는 차량용 변속 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 레버 브라켓이 상기 레버의 길이 방향을 중심으로 회전되는 것을 차단하는 가이드부를 더 포함하며,
    상기 가이드부는,
    상기 돌출부가 삽입되는 차단 홈을 포함하는 차량용 변속 장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 레버가 상기 레버의 길이 방향을 중심으로 회전되는 경우, 상기 불렛이 접촉되는 디턴트 그루브를 더 포함하며,
    상기 불렛은,
    상기 레버가 상기 레버의 길이 방향을 중심으로 회전되는 경우, 상기 디턴트 그루브의 그루브면을 따라 요동 가능하게 이동되도록 탄성 지지되는 차량용 변속 장치.
13. 제 3 항에 있어서,
    상기 레버 브라켓에 구비되는 마그넷; 및
    상기 마그넷의 회전에 따른 자력 변화를 감지하는 감지 센서를 더 포함하는 차량용 변속 장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 모드 전환부는,
    상기 레버 조립체 및 상기 연결부 사이에 연결되는 링크 부재를 더 포함하는 차량용 변속 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 링크 부재는,
    일단에 상기 레버 조립체에 피봇 결합되는 피봇 헤드가 형성되고, 타단에 상기 연결부가 관통하는 관통 홀이 형성되는 차량용 변속 장치.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 샤프트의 적어도 일부가 절곡되어 형성되는 차량용 변속 장치.
17. 제 1 항에 있어서,
    상기 모드 전환부로 구동력을 제공하는 구동부를 더 포함하며,
    상기 모드 전환부 및 상기 구동부는,
    하우징에 고정 설치되는 차량용 변속 장치.
18. 제 1 항에 있어서,
    상기 레버가 관통하도록 위치하는 커버를 더 포함하며,
    상기 커버는,
    상기 제1 조작 모드 및 상기 제2 조작 모드 간의 전환을 위한 모드 전환 버튼을 포함하는 차량용 변속 장치.

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