KR100548077B1 - 자동 변속기용 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

초박형으로 구성하여 자동 변속기의 설계자유도를 높이기 위한 차량 변속기용 토크 컨버터를 개시한다. 이러한 토크 컨버터는 터빈 쉘의 단면이 드리븐 플레이트와 결합되는 부분에서 피스톤에 대하여 오목부를 가지는 형태로 이루어져 스플라인 허브와 결합되는 구성을 가진다. 따라서 본 발명은 기존의 토크 효율을 유지하면서 토크 컨버터의 축 방향의 두께를 줄일 수 있으며 차량 변속기의 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 효과를 가진 설계기법이다.

토크 컨버터, 자동 변속기, 리엑터, 스테이터, 터빈, 터빈 쉘

Description

자동 변속기용 토크 컨버터{Torque converter for vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위하여 토크 컨버터를 세로 방향으로 절개하여 도시한 반단면도이다.

본 발명은 차량 변속기용 토크 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초 박형으로 구성하여 자동 변속기의 설계자유도를 높이기 위한 차량 변속기용 토크 컨버터에 관한 것이다.

일반적으로 차량 변속기용 토크 컨버터는 대한민국 공개특허공보 공개번호 제1998-017124호에 개시되어 있다. 상기 공보에 개시된 기술은 토크 컨버터 내부에 제공된 댐퍼 스프링의 장착구조를 개선하여 입력 축 방향의 길이를 줄여 콤팩트화를 이루는 토크 컨버터의 구조가 개시되어 있다. 상기 토크 컨버터는 하나의 케이싱 내에 임펠러, 터빈 및 오일 흐름의 방향을 바꾸는 리엑터(reactor, 스테이터라고도 함)가 결합되어 있고, 그 속에는 오일이 채워져 있다. 이러한 토크 컨버터는 엔진의 크랭크 축에 의하여 임펠러가 회전하고, 임펠러의 회전에 따라 터빈이 회전하고, 터빈의 오일의 방향을 바꾸어 다시 임펠러로 전달하는 리엑터를 구비하 고, 상기 터빈의 회전력은 스플라인 허브를 통하여 변속기의 인풋 샤프트로 전달되어 변속기의 구동이 이루어지는 구조를 가진다. 그러나 종래의 설계기법으로는 자동 변속기에 장착되는 토크 컨버터는 크기 및 두께가 최소화되어 차량 변속기의 설계자유도를 증대시킬수록 유리하나 이에 대하여 충분히 대응하지 못하는 문제점을 가지고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 토크 컨버터의 성능을 유지한 채 축 방향의 두께를 줄여 자동 변속기의 설계 자유도를 증대시킬 수 있는 차량 변속기용 토크 컨버터를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 엔진의 크랭크 축에 연결되어 엔진이 회전력을 전달받는 프론트 커버; 상기 프론트 커버에 결합되어 함께 회전하는 임펠러; 상기 임펠러에 대향되는 위치에 배치되는 임펠러의 회전에 따라 함께 회전하는 터빈; 상기 터빈으로부터 유출되는 유체의 방향을 바꾸어 임펠러에 전달하기 위하여 상기 임펠러와 터빈 사이에 배치되는 리엑터; 상기 터빈의 회전력을 변속기의 인풋 샤프트에 전달하기 위하여 상기 터빈에 결합되며, 상기 인풋 샤프트와 스플라인 결합되는 스플라인 허브를 포함하며; 상기 터빈은 드리븐 플레이트가 결합되는 터빈 쉘의 단면 부분이 피스톤에 대응하는 면을 기준으로 일부가 오목부로 이루어지는 차량 변속기용 토크 컨버터를 제공한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 설계기법을 이용하면 폭이 좁아지면서 유체 의 흐름을 유도하는 유체의 흐름을 기존과 같이 유지하면서도 토크 컨버터의 축 방향 두께를 감소시켜 드리븐 플레이트의 장착 공간을 확보할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 반단면도로, 토크 컨버터를 도시하고 있다. 상기 토크 컨버터는 엔진(도시생략)의 크랭크 축(도시생략)에 연결되어 구동력을 전달받는 프론트 보스(1)를 구비한 프론트 커버(3), 상기 프론트 커버(3)에 결합되어 함께 회전하는 임펠러(5), 상기 임펠러(5)에 대향되는 위치에 배치되어 임펠러(5)의 회전에 따라 유체에 의하여 함께 회전하는 터빈(7), 상기 터빈(7)에 고정되며 차량 변속기의 인풋 샤프트(도시생략)에 스플라인 결합되어 구동력을 전달하는 스플라인 허브(9)를 포함한다.

그리고 상기 스플라인 허브(9)에는 유압에 의하여 이동되어 터빈(7)과 프론트 커버(3)를 직결시킬 수 있는 피스톤(11)이 결합된다. 또한, 상기 피스톤(11)에는 리테이닝 플레이트(13)가 결합되어 스프링(15)에 탄성적으로 지지된다.

한편, 상기 임펠러(5)와 상기 터빈(7) 사이에는 유체 흐름의 방향을 바꾸어 토크 변환율을 증대시키는 리엑터(17, "스테이터"라고도 함)가 배치된다.

상기 터빈(7)은 외주면을 이루는 터빈 쉘(7a)을 포함하는데, 상기 터빈 쉘(7a)은 드리븐 플레이트(8)가 결합되는 부분이 피스톤(11)과 대응하는 면에 대하여 오목한 형상으로 이루어지는 오목부(7b)를 가진다. 이와 같이 상기 터빈 쉘(7a)에서 드리븐 플레이트(8)가 결합되는 부분이 피스톤(11)과 대응하는 면에 대하여 오목한 형상을 가지는 것은 드리븐 플레이트(8)의 설치 공간으로 인하여 토크 컨버터가 축 방향으로 커지는 것을 막을 수 있으며(두께 D), 오히려 피스톤(11)에 대하여 오목한 형상을 가지도록 함으로서 드리븐 플레이트(8)의 설치 공간을 확보하여 토크 컨버터의 축 방향 두께를 줄이면서도 드리븐 플레이트(8)의 장착공간을 확보할 수 있는 이점이 있다. 다시 말하면, 상기 터빈 쉘(8)은 단면 형상이 축에서부터 볼록부, 오목부(7b), 볼록부 형태로 이루어지는 완만한 곡선으로 연결되는 형태를 가지는 것이다.

이와 같이 이루어지는 본 발명은 엔진의 크랭크 축(도시생략)이 회전하면, 프론트 커버(3)가 회전하고, 프론트 커버(3)의 회전에 따라 임펠러(5)가 회전한다. 그리고 상기 임펠러(5)의 회전에 따라 터빈(7)이 회전하고, 상기 터빈(7)의 유체 흐름이 리엑터(17)에서 바뀌게 되어 다시 임펠러(5)를 회전시키게 된다. 이때 상기 터빈 쉘(7a)은 오목부(7b)를 구비하여 토크 효율을 하강시키지 않을 만큼 충분한 곡률을 가지면서도 드리븐 플레이트(8)의 설치 공간을 확보하도록 피스톤(11)에 대하여 일부가 오목한 형상을 가지므로 토크 컨버터의 효율을 저하시키지 않으면서도 토크 컨버터의 두께(D)를 최소화할 수 있는 것이다.

이와 같이 상기 터빈(7)이 회전되면서 발생되는 구동력은 스플라인 허브(9)를 통하여 변속기의 인풋 샤프트(도시생략)로 전달되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 터빈 쉘에서 드리븐 플레이트가 결합되는 부분이 피스 톤에 대응하는 부분 측이 오목한 형상을 가지는 드리븐 플레이트의 장착 공간이 구비되어 토크 컨버터의 두께를 줄이면서도 드리븐 플레이트의 장착공간을 확보할 수 있도록 구성하여 토크 컨버터의 두께를 줄일 수 있어 자동 변속기의 설계기법으로 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 엔진의 크랭크 축에 연결되어 엔진의 회전력을 전달받는 프론트 커버와 상기 프론트 커버에 결합되어 함께 회전하는 임펠러와 상기 임펠러에 대향되는 위치에 배치되는 임펠러의 회전에 따라 함께 회전하는 터빈과 상기 터빈으로부터 유출되는 유체의 방향을 바꾸어 임펠러에 전달하기 위하여 상기 임펠러와 터빈 사이에 배치되는 리엑터로서 상기 터빈의 회전력을 변속기의 인풋 샤프트에 전달하기 위하여 상기 터빈에 결합되며, 상기 인풋 샤프트와 스플라인 결합되는 스플라인 허브를 포함하며, 상기 터빈은 드리븐 플레이트가 결합되는 터빈 쉘의 일부분에 드리븐 플레이트의 장착 공간이 구비되며,

   상기 터빈 쉘에 제공되는 드리븐 플레이트의 장착 공간은 피스톤과 마주하는 일부분이 오목부로 이루어지는 자동 변속기용 토크 컨버터.
2. 삭제

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