KR100548079B1 - 차량 변속기용 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

토크 컨버터의 입력축과 출력축을 직결시키는 록업 기구를 가진 토크 컨버터에 적용될 수 있는 차량 변속기용 토크 컨버터를 개시한다.

본 발명의 차량 변속기용 토크 컨버터는 스플라인 허브에 결합되는 피스톤의 외주 선단부가 외주면을 향하도록 배치되고, 리테이닝 플레이트에 제공되는 절곡부로 스프링의 외주측 부분을 지지하고, 드리븐 플레이트의 외주면 선단에 제공된 스프링 지지부를 통하여 상기 스프링의 내주면 측을 지지하여 상기 스프링이 토크 컨버터 어셈블리의 가장외측에 배치될 수 있도록 함으로서 댐퍼 클러치가 작동할 때에 스프링의 이동 거리를 비교적 길게 할 수 있어 진동 및 소음을 감소시켜 차량의 승차감을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

변속기, 토크 컨버터, 피스톤, 리테이닝 플레이트, 스프링, 드리븐 플레이트

Description

차량 변속기용 토크 컨버터{Torque converter for vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 토크 컨버터의 반단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 적용되는 드리븐 플레이트를 도시한 도면이다.

본 발명은 차량 변속기용 토크 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토크 컨버터의 입력축과 출력축을 직결시키는 록업 기구를 가진 토크 컨버터에 적용될 수 있는 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 입력축 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, "스테이터"라고도 함)가 결합되어 있고, 그 속에 유체(오일)가 채워져 있다. 이러한 토크 컨버터는 엔진의 크랭크 축에 의하여 임펠러가 회전하고, 임펠러의 회전에 따라 그 속에 제공된 유체가 터빈으로 전달되고, 상기 터빈으로부터 리엑터로 전달된 유체는 유동 방향이 전환되어 임펠러로 전달된다. 상기 터빈의 회전력은 변속기의 입력축으로 전달되어 변속기의 구동이 이루어지는 구조를 가진다. 댐퍼 클러치는 토크 컨버터의 입력축과 출력축이 직결 상태가 되도록 하여 최대의 동력전달효율을 얻기 위한 것으로 임펠러에 의하여 회전하는 터빈과 프론트 커버가 선택적으로 결합될 수 있는 구조를 가진다. 그러나 엔진의 연소에 수반된 토크 변동이 전달되기 때문에 사용 엔진의 회전수가 낮은 저속 차속 영역에서는 내장된 댐퍼 기구로 흡수할 수 없는 레벨의 토크 변동이 발생되어 차량 진동 및 소음 (noise, vibration, harshness) 등으로 인하여 저 차속 영역에서 댐퍼 클러치의 결합이 곤란한 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 댐퍼의 전달 토크 용량을 유지한 채 댐퍼 클러치 스프링의 회전각(이동 거리)을 증대시켜 댐퍼 클러치의 직결시에 소음 및 진동을 더욱 줄여 차량의 승차감을 향상시킬 수 있는 차량 변속기용 토크 컨버터를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차량 변속기용 토크 컨버터에 있어서, 프론트 커버에 직결될 수 있도록 축 방향으로 이동되며, 선단부가 외주면을 향하도록 스플라인 허브에 결합되는 피스톤; 상기 피스톤의 가장자리부 일측에 원주방향으로 탄성력이 작용하도록 배치되는 탄성부재; 상기 피스톤의 중간부에 결합되어 선단부가 외주면으로 절곡되어 탄성부재를 감싸도록 배치되는 리테이닝 플레 이트; 상기 스플라인 허브에 결합되며, 상기 탄성부재를 원주 방향으로 밀착시킬 수 있도록 외주면으로 연장되어 배치되는 다수의 걸림부를 포함하며, 상기 탄성부재의 내주면을 지지하도록 외측으로 연장되는 스프링 지지부를 포함하는 드리븐 플레이트를 더 포함하는 차량 변속기용 토크 컨버터를 제공한다.

압축 코일 스프링으로 이루어지는 탄성부재가 토크 컨버터 어셈블리의 가장 외측에 배치되고, 리테이닝 플레이트 및 드리븐 플레이트에 의하여 지지되어 드리븐 플레이트의 걸림부에 의하여 이동되는 탄성부재의 이동거리를 최대화시킬 수 있다.

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

도 1은 본 발명에 따른 실시 예를 도시한 사시도로, 토크 컨버터를 도시하고 있다. 상기 토크 컨버터는 엔진의 크랭크 축에 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 축 방향으로(프론트 커버 방향) 이동될 수 있는 피스톤(11)이 결합된다. 상기 피스톤(11)은 원판형의 플레 이트로 이루어지며, 그 선단부가 외주 방향을 향하도록 배치된다. 이러한 구조는 비교적 큰 두께를 가지는 피스톤의 외측부 선단을 절곡하지 않음으로서 후술하는 스프링을 가장 외측에 배치할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 상기 피스톤(11)의 중간부에는 상기 프론트 커버(3)의 반대 방향 측에 리테이닝 플레이트(13)가 리벳(15) 등의 결합수단에 의하여 결합된다.

상기 리테이닝 플레이트(13)는 선단부가 상기 스프링(17)의 외주 부분을 감싸면서 지지하도록 절곡된 절곡부(13a)를 구비한다. 그리고 드리븐 플레이트(19)의 외주면에 돌출되어 절곡되는 스프링 지지부(19b, 도2 에 도시하고 있음)에 의하여 상기 스프링(17)의 내주 측 부분을 지지한다. 상기 스프링 지지부(19b)는 후술하는 드리븐 플레이트(19)의 외주에 배치되는 걸림부(19a)의 절곡 방향과 반대가 되도록 절곡된 형태를 가진다. 이것은 상기 스프링 지지부(19b)가 스프링(17)의 내주 측을 지지하여 스프링(17)을 정 위치에 안정적으로 고정하기 위한 것이다.

상기 리테이닝 플레이트(13)는 피스톤(11)의 두께에 비하여 비교적 더 얇은 두께를 가지는 것으로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 피스톤(11)의 두께에 비하여 비교적 두께가 얇은 리테이닝 플레이트(13)의 선단을 절곡하여 스프링(17)을 지지하는 것이 상기 스프링(17)을 토크 컨버터 어셈블리의 가장 외측에 배치할 수 있는 것이다. 따라서 상기 스프링(17)의 위치는 축 중심에서의 거리(D)가 증대되어 댐퍼 클러치가 작동할 때에 스프링(17)의 이동 거리를 최대로 늘릴 수 있는 원주 공간이 마련될 수 있는 것이다. 즉, 본 발명은 기존의 토크 컨버터에 비하여 축 중심에서 스프링이 배치되는 중심거리(D)가 더 길게 되는 것이 다.

상기 스프링(17)은 압축 코일 스프링으로 이루어지는 탄성부재가 원주 방향으로 여러 개가 배치되는 구조를 가진다.

한편, 드리븐 플레이트(19)는, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 외주면에 돌출되어 걸림부(19a)를 이루어 상기 스프링(17)의 일면에 밀착되어 댐퍼 클러치의 록업 작동이 이루어질 때에 스프링(17)을 가압할 수 있는 구조를 가진다.

한편, 상기 임펠러(5)와 터빈(7) 사이에는 유체 흐름의 방향을 바꾸어 토크 변화율을 증대시키는 리엑터(23, "스테이터"라고도 함)가 배치된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명은 엔진의 크랭크 축에 연결되는 프론트 보스(1)의 회전에 따라 프론트 커버(3)가 회전하고, 상기 프론트 커버(3)의 회전에 따라 임펠러(5)가 회전한다. 상기 임펠러(5)의 회전에 따라 대향하는 터빈(7)이 회전한다. 이때 상기 리엑터(23)가 상기 터빈(7)에서 전달되는 유체 흐름의 방향을 바꾸어 임펠러(5)의 토크를 감소시켜 임펠러(5)와 터빈(7) 간에 토크가 증대되는 것이다.

계속해서 댐퍼클러치 컨트롤밸브(도시생략)의 유압 제어 의하여 댐퍼 클러치가 작동하여 프론트 커버(3)와 터빈(7)이 직결되는 경우를 설명하면 다음과 같다. 상기 피스톤(11)이 프론트 커버(3) 측으로 이동하여 페이싱(21)이 프론트 커버(3)에 밀착되면서 드리븐 플레이트(19)의 걸림부(19a)가 스프링(17)을 압축시키게 된다. 이때 상기 스프링(17)은 기존의 중심 축에서 스프링 중심의 축과의 거리(D)가 길어지면서 스프링이 배치되는 원주 방향의 공간을 더 크게 확보할 수 있어 스프링(17)의 이동 거리가 길어진 상태로 압축되는 것이다. 이때 스프링(17)은 상기 리테이닝 플레이트(13)의 선단부인 절곡부(13a)를 통하여 외측 부분이 지지되며 드리븐 플레이트(19)의 스프링 지지부(19b)에 의하여 내측 부분이 지지된다. 따라서 록업시 발생할 수 있는 소음 및 진동 등을 최소화시켜 차량의 승차감 등을 향상시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 압축 코일 스프링으로 이루어지는 탄성부재를 토크 컨버터의 가장 외측에 배치하고, 리테이닝 플레이트 및 드리븐 플레이트로 상기 스프링을 지지하는 기술적 구성을 통하여 탄성부재가 토크 컨버터 어셈블리의 가장 외측에 배치되는 것이 가능하여 댐퍼 클러치의 작동시에 스프링의 이동 거리를 비교적 충분히 길게 할 수 있어 진동 및 소음을 감소시켜 차량의 승차감을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차량 변속기용 토크 컨버터에 있어서,

   프론트 커버에 직결될 수 있도록 축 방향으로 이동되며, 선단부가 외주면을 향하도록 스플라인 허브에 결합되는 피스톤;

   상기 피스톤의 가장자리부 일측에 원주방향으로 탄성력이 작용하도록 배치되는 탄성부재;

   상기 피스톤의 중간부에 결합되어 선단부가 외주면으로 절곡되어 탄성부재를 감싸도록 배치되는 리테이닝 플레이트;

   상기 스플라인 허브에 결합되며 상기 탄성부재를 지지하는 드리븐 플레이트를 포함하며,

   상기 드리븐 플레이트는

   상기 탄성부재를 원주 방향으로 밀착시킬 수 있도록 외주면으로 연장되어 배치되는 다수의 걸림부와, 상기 탄성부재의 내주면을 지지하도록 외측으로 연장되며 상기 다수의 걸림부 사이에서 상기 걸림부들과 반대 방향으로 구부러진 스프링 지지부를 포함하는 차량 변속기용 토크 컨버터.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄성부재는 타원형의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 차량 변속기용 토크 컨버터.
3. 삭제

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