KR100288962B1 - 자동변속기용 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 토크 컨버터의 작동시 유체의 압력을 이용 함으로서, 종래 토크 컨버터에서 발생되는 와류 손실로 인한 연료의 소모를 막아 연비를 증가시킬수 있고, 토크 컨버터의 초기 작동시 종래 동력 입력축의 공회전에 따른 연료의 낭비도 막을 수 있으며, 아울러 토크 컨버터의 작동중 급격한 토크의 변화를 얻을 수 있어 차량 주행중 신속한 기어 변속을 수행 할 수 있는 토크 컨버터에 관한 것으로, 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 토오크 컨버터는;

내부에 주기어실과 그 양측에 제 1,2보조기어실로 이루어진 기어실이 구비되되, 이 기어실에는 엔진의 출력축과 연결된 주기어가, 이 주기어의 양측에는 제 1,2보조기어가 장착되어 구성되는 회전하우징과; 이 회전하우징을 이루는 주기어의 내부에 장착되어 있으며 스풀 및 회전축과 회전판으로 이루어진 유체 단속수단과; 상기 유체단속수단을 이루는 스풀의 후방에 위치되어 있으며, 전방은 회전하우징과 일체로 연결되고, 상하부에는 유체 투입공 및 유체배출공을 갖는 연결축이 구비되어 이루어진 변속기 연결수단과; 상기 유체 단속수단을 이루는 회전판의 이동행정을 제어 할 수 있도록 전후이동부 및 제어부로 이루어진 스풀 제어수단으로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

Description

자동변속기용 토크 컨버터(torque converter)

본 발명은 토크 컨버터에 관한 것으로서, 좀더 상세히 설명하면, 토크 컨버터의 작동시 유체의 압력을 이용 함으로서, 종래 토크 컨버터에서 발생되는 와류 손실로 인한 연료의 소모를 막아 연비를 증가시킬수 있고, 토크 컨버터의 초기 작동시 종래 동력 입력축의 와류를 발생시키기 위한 공회전 손실에 따른 연료의 낭비도 막을 수 있으며, 아울러 토크 컨버터의 작동중 엔진 출력에 상응한 토크의 변화를 얻을 수 있어 차량 주행중 신속한 기어 변속을 수행 할 수 있는 토크 컨버터에 관한 것이다.

일반적으로 토크 컨버터(torque converter)라 함은, 엔진 출력축과 변속기의 입력축 사이에 장착되는 것으로서, 유체의 회전력과 와류를 이용하여 엔진의 동력을 자동 변속기(auto transmission)로 전달하거나 끊는 작용을 수행하며, 아울러 엔진의 동력을 전달함에 있어서 출력토크를 변환시켜 자동 변속기로 전달하는 작용을 수행하는 것이다.

이에 자동 변속기에 사용되는 통상적인 토크 컨버터를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도 10에 도시된 바와 같이, 토크 컨버터는 크게 엔진 출력축의 회전력을 인가 받는 펌프임펠러(81)와, 유체의 흐름을 역류시켜 부하의 역할을 수행하는 스테이터(83)와, 자동변속기의 입력축과 연결된 터빈러너(82) 및, 상기 펌프임펠러(81)와 용접되는 컨버터커버(84)로 구성된다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 펌프 임펠러(81)와 컨버터커버(84)는 엔진의 출력축과 함께 회전되면서 기계적인 회전을 유체의 흐름으로 바꾸어 터빈러너(82)에 전달시키는 역할을 수행하는 것이다.

상기 터빈러너(82)는, 컨버터커버(84) 쪽으로 취부되어 펌프 임펠러(81)와 마주보고 있는 것으로서, 펌프 임펠러(81)에서 발생되는 유체의 흐름에 따라 동일 방향으로 회전되며, 중앙에는 변속기 입력축과 연결되는 회전축이 구비되는 것이다.

상기 스테이터(83)는 펌프 임펠러(81)와 터빈러너(82)의 사이에 위치되는 것으로서, 펌프 임펠러(81)에서 형성된 유체의 흐름이 터빈러너(82)의 날개를 때려 회전시킨후 펌프 임펠러(81)로 재순환 될 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로서, 펌프 임펠러(81)의 회전시 부하의 역할을 수행하는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 토크 컨버터가 작동될 경우에는 토크 컨버터의 내부에 장착된 스테이터(83)에서 와류손실(잠재손실)이 발생됨으로 인하여 변속기에서 얻고자하는 토크보다 상대적으로 큰 토크를 엔진에서 입력해야 함에 따라서, 엔진에 공급되는 연료의 소모량이 증가(연비감소)되는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 토크 컨버터의 초기 작동시 토크 컨버터의 내부에서 유체의 흐름(회전과 와류)을 발생시켜야 함으로서 초기 엔진 입력축의 공회전에 따른 연료의 낭비를 가져오는 문제점도 가지고 있었다.

또, 토크 컨버터는 유체의 흐름을 이용함으로서, 작동중 정밀 제어된 토크의 변화를 주기가 곤란하여 자동변속기에 있어 이상적인 특성에 가까운 기어변속을 얻기가 어려운 문제점도 가지고 있었다.

또, 종래의 토크 컨버터는 유체가 고속으로 회전됨으로 인하여 토크 컨버터를 이루는 펌프임펠러(81), 스테이터(83), 터빈러너(82) 및, 컨버터커버(84)등이 쉽게 파손되는 문제점도 가지고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 본 출원인이 기출원한 특허출원 제 98-28917호의 자동변속기용 토오크 컨버터를 개량한 것으로서,

엔진의 출력축과 변속기의 입력축 사이에 장착되는 토크 컨버터의 작동시 유체의 압력을 이용 함으로서, 종래 토크 컨버터에서 발생되는 와류 손실로 인한 연료의 소모를 막을 수 있는 자동변속기용 토크 컨버터를 제공함에 목적이 있는 것이다.

또한, 토크 컨버터의 초기 작동시(엔진의 동력을 변속기로 전달할 경우) 기어실 내에 체워진 유체의 압력으로 기어박스가 회전되도록 함으로서, 종래 동력 입력축의 공회전에 따른 연료의 낭비를 막을 수 있는 목적도 있는 것이다.

또, 엔진 동력의 전달시 유체의 압력이 이용함에 따라서, 토크 컨버터의 작동중 엔 진출겨에 상응하는 토크의 변화를 얻을 수 있도록 함으로서, 차량 주행중 이상적인 특성에 근접한 기어 변속을 수행 할 수 있는 목적도 있는 것이다.

또, 엔진 동력의 전달시 유체의 압력이 이용됨으로서, 종래의 유체 충돌에 따른 기계적 마모를 최소화 함으로서, 토크 컨버터의 파손 및 성능 저하를 막을 수 있는 목적도 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 본 발명의 토오크 컨버터는;

내부에 주기어실과 그 양측에 제 1,2보조기어실로 이루어진 기어실이 구비되되, 이 기어실에는 엔진의 출력축과 연결된 주기어가, 이 주기어의 양측에는 제 1,2보조기어가 장착되어 구성되는 회전하우징과; 이 회전하우징을 이루는 주기어의 내부에 장착되어 있으며 스풀 및 회전축과 회전판으로 이루어진 유체 단속수단과; 상기 유체단속수단을 이루는 스풀의 후방에 위치되어 있으며, 전방은 회전하우징과 일체로 연결되고, 상하부에는 유체 투입공 및 유체배출공을 갖는 연결축이 구비된 변속기 연결수단과; 상기 유체 단속수단을 이루는 회전판의 이동행정을 제어 할 수 있도록 전후이동부 및 제어부로 이루어진 스풀 제어수단으로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 토크 컨버터의 장착상태를 나타낸 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 토크 컨버터를 나타낸 전단면도,

도 3은 도 2의 A-A선 단면도,

도 4는 도 2의 B-B선 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 유체 단속수단을 나타낸 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 스풀이 완전히 후진된 상태를 나타낸 전단면도,

도 7은 본 발명에 따른 스풀이 완전히 전진된 상태를 나타낸 전단면도,

도 8은 본 발명에 따른 스풀이 중간에 위치된 상태를 나타낸 전단면도,

도 9는 본 발명에 따른 회전 하우징의 다른 실시예를 나타낸 개략도,

도 10은 종래의 토크 컨버터를 나타낸 분해사시도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전 하우징

11 : 기어실

111 : 주기어실, 111a : 유체실, 112 : 제 1보조기어실,

113 : 제 2보조기어실, 114a : 제 1공간부,

114b : 제 2공간부, 114c : 제 3공간부, 114d : 제 4공간부

12 : 주기어

121 : 스플장착홀, 122 : 유체흐름장공

13 : 제 1보조기어

14 : 제 2보조기어

15 : 손실유량 보충수단

151 : 안전밸브, 151a : 관통홀, 151b : 누름볼트,

151d : 밸브패킹, 152 : 보충유체 공급홀

16 : 냉각팬

2 : 유체 단속수단

21 : 스풀

211 : 돌출면, 212 : 유체흐름홀

22 : 회전축

23 : 회전판

231 : 삽입부

3 : 변속기 연결수단

31 : 연결축

311 : 유체투입공, 312 : 유체배출공, 313 : 스풀후진 공간부,

314 : 중간홈부

4 : 스풀 제어수단

41 : 제어부

42 : 전후이동부

421 : 로드, 422 : 홀더

5 : 엔진

51 : 출력축

6 : 자동변속기

61 : 입력축

7 : 회전 하우징

71 : 베인실

72 : 베인

721 : 스풀 장착홀, 722 : 유체흐름장공

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 토크 컨버터의 장착 상태를 나타내며, 도 2는 본 발명에 따른 토크 컨버터를 나타낸 전단면도로서, 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

엔진(5)의 출력축(51)과 자동변속기(6) 입력축(61)의 중간에 장착되어 엔진의 동력을 자동변속기(6)로 전달하는 토크 컨버터에 있어서;

상기 토크 컨버터는;

엔진(5)의 동력을 입력받아 입력된 동력의 토크를 변환시켜 자동변속기(6)로 전달할 수 있도록 내부에 기어실(11)이 구비되어 주기어(12) 및 제 1,2보조기어(13,14;도3참조)가 장착된 회전하우징(1)과;

이 회전하우징(1)에 장착되어 유체를 단속할 수 있도록 스풀(21) 및 회전축(22)과 회전판(23)으로 이루어진 유체 단속수단(2)과,

상기 유체단속수단(2)을 이루는 스풀(21)의 후방에 위치되어 있으며, 전방은 회전하우징(1)과 일체로 연결되는 한편, 후방은 자동변속기(6)의 입력축(61)과 연결되고, 상하부에는 회전하우징(1)의 내부로 유체를 공급하거나 배출시킬 수 있도록 유체 투입공(311) 및 유체배출공(312)을 갖는 연결축(31)이 구비된 변속기 연결수단(3)과,

상기 유체단속 수단(2)을 이루는 회전판(23)의 이동행정을 제어 할 수 있도록 전후이동부(42) 및 이 전후이동부(42)를 제어하는 제어부(41)로 이루어진 스풀 제어수단(4)으로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 회전하우징(1)은, 도 3 에 도시된 바와 같이, 내부에는 후방으로 유체실(111a)을 갖춘 주기어실(111)과 이 주기어실(111)의 양측에 제 1,2보조기어실(112,113)로 이루어진 기어실(11)이 구비되고; 기어실(11)에는 엔진(5;도1참조)의 출력축(51;도1참조)과 연결되는 주기어(12)가, 이 주기어(12)의 양측에는 주기어(12)와 맞물려 회전되는 제 1,2보조기어(13,14)가 각각 장착된다.

상기 주기어실(111)과 제 1,2보조기어실(112,113)의 상,하측에는 유체가 흡,배출되는 제 1,2,3,4공간부(114a,114b,114c,114d)가 형성되는데, 상기 제 1,2공간부(114a,114b)는 주기어실(111)과 제 1보조기어실(112) 사이의 상,하측에 형성되고, 상기 제 3,4공간부(114c,114d)는 주기어실(111)과 제 2보조기어실(113) 사이의 상,하측에 형성된다.

상기 주기어실(111)의 후방에는, 유체실(111a)이 구비되며, 이 유체실(111a)에는 내부에 45도 대각선 방향으로 손실유량 보충수단(15)이 구비되는데, 이 손실유량 보충수단(15)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 관통홀(151a), 누름볼트(151b), 스프링(151c), 밸브패킹(151d)으로 이루어진 안전밸브(151)와, 상기 관통홀(151a)의 전방에는 상기 제 1,2,3,4공간부(114a,114b,114c,114d)로 관통되는 보충유체 공급홀(152)이 천공되어 이루어진 것이다.

상기 주기어실(111)에 장착되는 주기어(12)의 중앙에는, 유체 단속수단(2)을 이루는 스풀(21)이 삽입되어 전후진 될 수 있도록 스풀장착홀(121)이 구비되며, 스풀장착홀(121)의 내부 주위에는 외부에서 유입되는 유체가 기어실(111)의 내부로 공급되거나 기어실(11)의 유체가 스풀(21)의 전방으로 배출될 수 있도록 유체 흐름장공(122)이 구비된다.

특히, 상기 회전 하우징(1)의 외경에는 작동중 기어실(11) 내부의 온도를 하강시킬 수 있도록 다수의 냉각팬(16)이 장착된다.

그리고, 상기 유체 단속수단(2)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 주기어(12)의 중앙에서 부터 다수로 천공된 유체 흐름장공(122)으로 흐르는 유체를 단속하는 것으로서, 스풀(21)과 이 스풀(21)과 연결된 회전축(22) 및 회전축(22)의 끝단에 위치된 회전판(23)으로 이루어진다.

상기 스풀(21)의 주위에는, 상기 주기어(12)의 내부에 천공된 유체 흐름장공(122)을 개폐할 수 있도록 돌출면(211)이 형성되고, 이 돌출면(211)의 사이에는 변속기 연결수단(3)에 형성된 유체투입공(311)을 통해 유체가 유입될 수 있도록 수평방향의 유체 흐름홈(212)이 구비되는 것이다.

상기 회전축(22)의 끝단에 장착된 회전판(22)은 스풀 제어수단(4)을 이루는 전후이동부(42)의 전방이 연결되어 전후로 이동되는 것으로서, 회전판(22) 중앙의 상,하측에는 상기 변속기 연결수단(3)을 이루는 연결축(31)이 삽입될수 있도록 상,하로 삽입부(231)가 형성된다.

또한, 상기 변속기 연결수단(6)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유체 단속수단(2)을 이루는 스풀(21)의 후방에 위치되어 전방은 상기 회전하우징(1)과 일체로 연결되는 연결축(31)이 구비되며, 이 연결축(31)의 상부에는 상기 주기어(12)의 중앙에 삽입된 스풀(21)의 유체흐름홈(212)으로 유체를 공급시킬 수 있도록 유체 투입공(311)이, 연결축(31)의 하부에는 주기어실(111)의 유체실(111a)에 체워진 유체를 배출시킬 수 있도록 유체 배출공(312)이 구비된다.

상기 연결축(31)의 전방 내측에는 상기 스풀(21)이 후진 될 수 있도록 스풀후진 공간부(313)이 구비되고, 후방에는 상기 유체 단속수단(2)을 이루는 회전축(22)과 회전판(23)이 삽입될 수 있도록 중간홈부(314)가 구비되는 것이다.

또한, 상기 스풀 제어수단(4)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 변속기(6)의 적정 위치에 장착되어 상기 유체 단속수단(2)을 이루는 스풀(4)의 이동행정을 제어하는 것으로서, 제어부(41)의 전방에는 회전판을 잡아주는 홀더(422)및 이 홀더(422)와 상기 제어부(41)를 연결하는 로드(421)로 이루어진 전후이동부(42)가 장착되는 것이다.

이하 상기와 같이 구성된 토크 컨버터의 작동관계를 엔진이 공회전되는 경우와, 엔진동력이 자동변속기로 완전전달되는 경우와, 자동변속기의 전달되는 동력이 가변되는 경우로 나누어 설명한다.

먼저, 도 3 및 도 6을 참조하여 엔진의 공회전 상태를 설명하면 다음과 같다.

특히, 엔진이 공회전 될 경우에는 엔진(5)의 출력축(51)이 회전되고 자동변속기(6)의 입력축(61)이 정지되는 조건을 만족시켜야 한다.

자동변속기(6)에 장착된 제어부(41)에서 엔진의 공회전 상태를 인지하여 제어부(41)의 전방에 위치된 전후이동부(42)를 후진시키게 되면, 상기 유체 단속수단(2)을 이루는 회전판(23)이 상기 전후이동부(42)로 인해 후진되고, 이와 동시에 회전축(22)과 연결된 스풀(21)이 후진됨에 따라서 주기어(12)의 내측을 관통하는 유체 흐름장공(122)이 전체적으로 개방된다.

따라서 엔진이 공회전될 경우 주기어(12)와 회전하우징(1)의 연동관계를 설명하면, 상기와 같이 주기어(12)의 중앙에 장착된 스풀(21)이 후진되게 되면, 주기어(12)의 내부에 방사형으로 형성된 유체 흐름장공(122)이 완전히 개방된 상태를 유지 함으로서, 기어실(11)내의 일부 유체는 스풀의 전방으로 배출되어 외부로 배출되고, 외부에서 유입된 유체는 주기어(12)의 유체 흐름장공(122)을 통해 기어실(11)내로 유입됨으로서, 기어실(11)에 양측 상하부에 형성된 제 1,2,3,4공간부(114a,114b,114c,114d)의 압력이 평형을 이루게 된다. 따라서, 상기 주기어(12)의 회전시 제 1,2보조기어(12,13)는 제자리에서 공회전이 됨으로서, 회전하우징(1)은 정지된 상태를 유지하는 것이다.

그러므로 상기 주기어(12)와 연결된 엔진(5)의 출력축(51)은 회전되고, 변속기(6)의 입력축(61)이 정지되는 상태를 유지하는 것이다. 즉, 자동변속기(6)의 입력토크가 제로(zero)로 되는 것이다.

반대로, 도 2 및 도 7을 참조하여 엔진동력이 자동변속기로 완전전달되는 상태를 설명하면 다음과 같다.

특히, 엔진동력이 자동변속기로 완전전달되는 경우에는 엔진(5) 출력토크와 자동변속기(6)의 입력토크가 동일해야 하는 조건을 만족시켜야 한다.

자동변속기(6)에 장착된 제어부(41)에서 엔진의 동력의 완전전달 상태를 인지하여 제어부(41)의 전방에 위치된 전후이동부(42)를 전진시키게 되면, 상기 유체 단속수단(2)을 이루는 회전판(23)이 상기 전후이동부(42)로 인해 전진되고, 이와 동시에 회전축(22)과 연결된 스풀(21)이 전진됨에 따라서 주기어(12)의 내측을 관통하는 유체 흐름장공(122)이 전체적으로 폐쇄된다.

따라서, 기어실(11)내의 유체는 밀폐된 기어실(11) 내부에 체워진 상태에서 엔진(5)의 출력축(51)과 연결된 주기어(12)가 정방향으로 회전되게 되면, 기어실(11)에 양측 상하부에 형성된 제 1,4공간부(114a,114d)에서는 압력이 상승되고, 상대적으로 제 2,3공간부(114b,114c)에서는 압력이 하강되는 유체 대기상태를 유지하게 됨으로서, 제 1,2보조기어(13,14)가 주기어(12)를 중심으로 공전과 자전을 함으로 인해 회전하우징(1)이 정방향으로 주기어(12)와 동일한 회전수로 회전되는 것이다. 즉, 상기 주기어(12)가 선기어의 역할을 수행하고, 제 1,2보조기어(13,14)가 위성기어의 역할을 수행케 함으로서, 주기어(12)가 정방향으로 1회전시 제 1,2보조기어(13,14)가 역방향으로 1회전되면서 공전됨에 따라서, 회전하우징(1)이 상기 정방향으로 1회전 하게되는 것이다. 따라서, 유체의 손실을 무시하는 가정하에 엔진 출력축의 동력을 변속기의 입력축으로 완전히 전달할수 있는 것이다.

한편, 상술한 바와 같이 본 발명의 토크 컨버터가 작동됨에 있어서, 기어실(11)의 내부에서는 기어들의 회전시 마모 또는 열로 인하여 유체의 손실유량이 발생되게 된다. 따라서, 주기어실(111)의 유체실(111a)에 장착된 손실유량 보충수단(15)을 통해 유체를 보충함으로서, 기어실내(11)의 압력 차이로 인한 성능저하 및 회전하우징의 파손을 막을 수 있는 것이다. 이를 구체적으로 설명하면 도 4에 도시된 바와 같이, 기어실(11)의 내부에서 손실 유량이 생기게 되게 되면, 기어실(11)의 내부 압력이 떨어지게 되어, 기어실(11)과 유체실(111a) 간에는 압력차가 발생되게 됨으로서, 안전밸브(151)을 이루는 밸브패킹(151d)이 후진되어 유체실(111a)에 체워진 유체가 관통홀(151a)과 보충유체 공급홀(152)을 통과하여 기어실(11)내부로 공급되는 것이다. 그후, 상기 기어실(11)과 유체실(111a) 사이의 압력이 평형을 이루어 상기 안전밸브(151)을 이루는 밸브패킹(151d)이 스프링(151c)의 힘으로 인해 관통홀(151a)을 닫는 것이다.

또한, 도 3 및 도 8을 참조하여 엔진동력이 자동변속기로 전달됨에 있어서 토크가 가변되는 경우를 설명하면 다음과 같다.

특히, 엔진동력이 자동변속기로 가변되어 전달되는 경우에는 엔진(5) 출력토크보다 상대적으로 자동변속기(6)의 입력토크가 작아야 하는 조건을 만족시켜야 한다.

자동변속기(6)에 장착된 제어부(41)에서 엔진의 동력의 가변전달 상태를 인지하여 제어부(41)의 전방에 위치된 전후이동부(42)를 중간(이하, 편의상 스풀이 중간 위치로 이동된 상태로 설명함)의 위치로 이동시키게 되면, 스풀(21)이 스풀장착홀(121)의 중간으로 이동 위치됨에 따라, 주기어(12)의 내측을 관통하는 유체 흐름장공(122)의 절반이 개방되는 것이다.

이와 같이 주기어(12)의 중앙에 장착된 스풀(21)이 중간에 위치되게 되면, 주기어(12)의 내부에 방사형으로 형성된 유체 흐름장공(122)이 절반만 개방되게 됨으로서, 기어실(11)내의 일부의 유체는 기어실 내부에 잔류하고, 일부의 유체는 유체 흐름장공(122)을 통해 스풀(21)의 전방으로 배출되며, 외부에서 유입되는 유체는 주기어(12)의 유체 흐름장공(122)을 통해 기어실(11)로 유입되게 된다.

이때 엔진(5)의 출력축(51)과 연결된 주기어(12)가 정방향으로 회전되게 되면, 기어실(11)에 양측 상하부에 형성된 제 1,4공간부(114a,114d)에서는 압력이 스풀(21)의 완전 폐쇄조건과 비교하여 절반정도 상승되고, 상대적으로 제 2,3공간부(114b,114c)에서는 압력이 스풀(21)의 완전 폐쇄조건과 비교하여 절반정도 하강되게 됨으로서, 제 1,2보조기어(13,14)가 주기어(12)를 중심으로 1회전의 공전과 1회전의 자전을 하고, 상술한 바와 같이 유체압력의 저하됨으로 인하여 회전하우징(1)은 정방향으로 주기어(12)의 회전수와 비교하여 절반의 회전수로 회전되는 것이다.

즉, 상기 주기어(12)가 선기어의 역할을 수행하고, 제 1,2보조기어(13,14)가 위성기어의 역할을 수행케 함으로서, 주기어(12)가 정방향으로 1회전시 제 1,2보조기어(13,14)가 역방향으로 1회전 되면서 공전되게 되나, 회전하우징(1)은 상기 제 1,2보조기어(13,14)의 치형을 미는 유체의 압력이 절반으로 감소됨으로 인하여 상기 정방향으로 반바퀴만 회전되는 것이다.

따라서 엔진의 출력축에서 발생되는 동력을 미세히 조절하여 자동변속기(6)의 입력축(61)으로 전달할 경우에는, 자동변속기(6)에 장착된 제어부(41)를 통해 상기 유체 단속수단(2)을 이루는 스풀(21)의 이동거리를 조정함으로서, 엔진 출력축의 토크를 변화시켜 자동변속기의 입력축으로 전달시킬 수 있는 것이다.

도 9는 본 발명에 따른 회전하우징의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 내부에는 타원형상의 베인실(71)을 구비하되, 이 베인실(71)에 장착되는 베인(72)의 중앙에는, 유체 단속수단(2)을 이루는 스풀(21)이 삽입되어 전후진 될 수 있도록 스풀장착홀(721)이 구비되며, 스풀장착홀(721)의 내부 주위에는 외부에서 유입되는 유체가 베인실(71)의 내부로 공급되거나 베인실(71)의 유체가 스풀(21)의 전방으로 배출될 수 있도록 유체 흐름장공(122)이 구비된다.

특히, 상기 베인(72)의 주위에는 내부의 공급유량 및 바이패스의 압력으로 승 하강되어 베인실(71)의 내면을 긁어주는 격판(721)이 구비됨에 따라서, 베인실 내부에 유체가 체워진 상태에서는 베인(72)의 회전함과 동시에 회전하우징(7) 회전되는 것이다.

따라서, 상기와 같이 구성된 회전 하우징(7)의 작동은 상술한 바와 같이 베인(72)의 중앙에 설치된 스풀(21)의 전후동작에 의해 엔진(5)의 동력을 자동변속기(6)로 전달하는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 자동변속기용 토크 컨버터의 작동시 유체의 압력을 이용 함으로서, 종래 토크 컨버터에서 발생되는 부하로 인한 연료의 소모를 막아 연비를 증가시킬수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 토크 컨버터의 초기 작동시 종래 동력 입력축의 공회전에 따른 연료의 낭비를 막을 수 있는 효과도 있는 것이다.

또, 토크 컨버터의 작동중 엔진 출력에 상응한 토크 변화를 얻을 수 있어 차량 주행중 완벽한 동력전달을 수행 할 수 있는 효과도 있는 것이다.

또, 엔진 동력의 전달시 유체의 압력을 이용함에 따라서, 토크 컨버터의 파손 및 성능 저하를 막을 수 있는 효과도 있는 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명 되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

Claims (6)

1. 엔진(5)의 출력축(51)과 자동변속기(6) 입력축(61)의 중간에 장착되어 엔진의 동력을 자동변속기(6)로 전달하는 토크 컨버터에 있어서;

   상기 토크 컨버터는,

   내부에 유체실(111a)을 갖춘 주기어실(111)과 그 양측에 제 1,2보조기어실(112,113)로 이루어진 기어실(11)이 구비되고, 상기 주기어실(111)에는 엔진(5)의 출력축(51)과 연결되며 내부에 스풀(21)이 삽입되는 주기어(12)가, 이 주기어(12)의 양측에는 제 1,2보조기어(13,14)가 각각 장착되어 구성되는 회전하우징(1)과;

   이 회전하우징(1)을 이루는 주기어(12)의 내부에 장착되어 있으며, 외부 유체의 기어실(11)의 유입을 단속할 수 있도록 스풀(21) 및 회전축(22)과 유체 단속수단(2)과 연결된 회전판(23)으로 이루어진 유체 단속수단(2)과;

   상기 유체 단속수단(2)을 이루는 스풀(21)의 후방에 위치되어 있으며, 전방은 회전하우징(1)과 일체로 연결되고, 후방은 자동변속기(6)의 입력축(61)과 연결되며, 상하부에는 회전하우징(1)의 내부로 유체를 공급하거나 배출시킬 수 있도록 유체 투입공(311) 및 유체배출공(312)을 갖는 연결축(31)이 구비되어 이루어진 변속기 연결수단(3)과;

   상기 유체 단속수단(2)을 이루는 회전판(23)의 이동행정을 제어 할 수 있도록 전후이동부(42) 및 이 전후이동부(42)를 제어하는 제어부(41)로 이루어진 스풀 제어수단(4)으로 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기용 토크 컨버터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 주기어실(111)의 후방에 위치된 유체실(111a)에는 관통홀(151a), 누름너트(151b), 스프링(151c), 밸브패킹(151d)으로 이루어진 안전밸브(151)및 상기 관통홀(151a)의 전방에 형성되어 기어실(11)로 관통되는 보충유체 공급홀(152)이 천공되어 이루어진 다수의 손실유량 보충수단(15)이 구비됨을 특징으로 하는 자동변속기용 토크 컨버터.
3. 제 1항에 있어서, 주기어(12)의 중앙에는 유체 단속수단(2)을 이루는 스풀(21)이 삽입되어 전후진 될 수 있도록 스풀장착홀(121)이 구비되며, 스풀장착홀(121)의 내부 주위에는 외부에서 유입되는 유체가 기어실(111)의 내부로 공급되거나 기어실(11)의 유체가 스풀(21)의 전방인 유체실(111a)로 배출될 수 있도록 유체 흐름장공(122)이 구비됨을 특징으로 하는 자동변속기용 토크 컨버터.
4. 제 1항에 있어서, 상기 유체 단속수단(2)의 스풀(21)의 주위에는 상기 주기어(12)의 내부에 천공된 유체 흐름장공(122)을 개폐할 수 있도록 돌출면(211)이 형성되고, 이 돌출면(211)의 사이에는 변속기 연결수단(3)에 형성된 유체투입공(311)을 통해 유체가 유입될 수 있도록 수평방향의 유체 흐름홈(212)이 구비됨을 특징으로 하는 자동변속기용 토크 컨버터.
5. 제 1항에 있어서, 상기 회전 하우징(1)의 외경에는 작동중 기어실(11) 내부의 온도를 하강시킬 수 있도록 다수의 냉각팬(16)이 장착됨을 특징으로 하는 자동변속기용 토크 컨버터.
6. 제 1항에 있어서, 상기 회전하우징의 내부에는 베인(72)이 장착되는 타원형상의 베인실(71)을 구비하되, 상기 베인(72)의 중앙에는 유체 단속수단(2)을 이루는 스풀(21)이 삽입되어 전후진 될 수 있도록 스풀장착홀(721)이 구비되며, 스풀장착홀(721)의 내부 주위에는 외부에서 유입되는 유체가 베인실(71)의 내부로 공급되거나 베인실(71)의 유체가 스풀(21)의 전방으로 배출될 수 있도록 유체 흐름장공(122)이 구비됨을 특징으로 하는 자동변속기용 토크 컨버터.