KR100548080B1 - 자동 변속기용 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

리엑터의 블레이드 형상을 변형하여 리액터 블레이드 유로의 길이를 충분히 확보할 수 있는 토크 컨버터를 개시한다. 이러한 토크 컨버터는 임펠러, 터빈, 그리고 상기 터빈에서 상기 임펠러 측으로 유입되는 오일의 흐름을 바꾸어 토크 변화율을 증대시키는 리엑터를 구비한 토크 컨버터에 있어서, 상기 리엑터는 블레이드가 다단으로 이루어지며, 상기 터빈에서 상기 임펠러로 유입되는 오일의 유로를 증대시키는 수단을 포함한다. 따라서 본 발명은 리엑터의 블레이드가 다단으로 이루어지면서 각각의 블레이드 형상의 외주측이 라운드 형상으로 이루어짐과 아울러 블레이드의 양측이 내주면을 향하는 부분으로 갈수록 넓어지도록 제공되어 터빈에서 임펠러로 유체의 방향이 전환될 때 유체가 통과하는 유로가 길어져 충분한 유로를 확보할 수 있으며, 외주측 부분에서 와류의 발생이 현저하게 줄어들어 토크 성능을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

토크 컨버터, 리엑터, 스테이터, 블레이드, 다단, 부채꼴, 라운드, 유로

Description

자동 변속기용 토크 컨버터{Torque converter for vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 토크 컨버터의 일부를 절개한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 리엑터의 형상을 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 작동 설명을 하기 위한 토크 컨버터의 일부를 도시한 도면이다.

본 발명은 자동 변속기용 토크 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리엑터의 블레이드 형상을 변형하여 리액터 블레이드의 유로의 길이를 충분히 확보함과 동시에 속도비에 따른 성능 튜닝이 가능한 자동 변속기용 토크 컨버터에 관한 것이다.

일반적으로 토크 컨버터의 스테이터 형상에 관한 기술은 미국특허공보 특허번호 제5,966,934호에 개시되어 있다. 상기 공보에는 리엑터(스테이터) 블레이드를 다단으로 구성하여 리엑터의 블레이드에서 발생되는 와류의 이동을 제한하는 팬스(다단의 블레이드가 이루는 단차)가 제공되어 기존의 토오크 성능을 유지하면서 토크 컨버터의 박형화를 실현할 수 있는 기술이 개시되어 있다. 그러나 상기 공보에 기재된 기술에서 리엑터의 블레이드 선단측(외주측)에서 발생하는 맴돌이 현상(와류)이 발생하고, 단차를 가진 부분이 와류의 이동을 어느 정도 차단하는 역할을 하여 와류로 인한 영향을 줄일 수는 있으나, 여전히 와류가 발생하여 토크 컨버터의 성능에 좋지 않을 영향을 끼칠 수 있는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존의 토크 용량을 확보하면서도 초박형화가 가능하고, 리엑터 블레이드의 유로를 충분히 확보하여 맴돌이 현상을 줄임으로서 성능을 더욱 개선할 수 있는 토크 컨버터를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 임펠러, 터빈, 그리고 상기 터빈에서 상기 임펠러 측으로 유입되는 오일의 흐름을 바꾸어 토크 변화율을 증대시키는 리엑터를 구비한 토크 컨버터에 있어서, 상기 리엑터는 블레이드가 다단으로 이루어지며, 상기 터빈에서 상기 임펠러로 유입되는 오일의 유로를 증대시키는 수단을 포함하는 자동 변속기용 토크 컨버터를 제공한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명은 리엑터의 블레이드가 다단으로 이루어지면서 동시에 외주측으로 향하는 부분이 라운드 형태로 이루어지고, 리엑터의 블레이드의 양측이 변속기의 인풋 샤프트를 향할 수록 점점 벌어지는 부채꼴 형태로 이루어져 터빈에서 임펠러로 유체가 전달될 때 길어진 유로를 통하여 유체의 흐름 방향이 변경되어 토크 변환이 이루어진다. 그리고 리엑터의 외주측 선단 부분이 라운 드 형상으로 이루어져 유체의 와류 현상(맴돌이 현상)이 억제될 수 있다.

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

도 1은 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 반단면도이고, 도 2는 도 1에 적용되는 리엑터를 도시한 사시도로, 토크 컨버터를 도시하고 있다. 상기 토크 컨버터는 엔진(도시생략)의 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 회전하는 터빈(7), 상기 임펠러(5)와 상기 터빈(7) 사이에 배치되어 터빈(7)에서 전달되는 유체 흐름의 방향을 바꾸어 임펠러(5)에 전달하여 토크 변화율을 증대시키는 리엑터(9, "스테이터"라고도 함)가 배치된다.

상기 임펠러(5) 및 상기 터빈(7)은 변속기의 인풋 샤프트(도시생략) 외주에 배치되어 회전이 이루어지는데, 상기 인풋 샤프트와 상기 리엑터(9) 사이에는 인너레이스(11), 원웨이 클러치(13), 그리고 아웃터 레이스(15)가 배치된다. 즉, 상기 리엑터(9)는 상기 아웃터 레이스(15)의 외주면에 결합된다.

상기 리엑터(9)는 상기 아웃터 레이스(15)에 결합되는 지지부(17), 상기 지지부(17)의 외주에 결합되는 다수의 제1 블레이드(19), 상기 제1 블레이드(19)의 외주 방향에 결합되는 다수의 제2 블레이드(21), 그리고 상기 제2 블레이드(21)의 선단을 연결하는 연결부(23)를 포함한다.

상기 지지부(17)는 아웃터 레이스(15)에 결합되고, 외주면을 향하는 부분이 라운드 형태로 이루어진다. 그리고 상기 지지부(17)의 라운드진 외주면에 결합되는 제1 블레이드(19)는 외주면을 향하는 선단부가 라운드 형태로 이루어지며, 축 중심(인풋 샤프트) 방향으로 갈수록 폭이 더 넓어지는 형태(도 2에서 a로 표시)를 가진다. 또한, 상기 제2 블레이드(21)는 상기 제1 블레이드(19)의 라운드진 외주측에 결합되며 그 선단부(외주측으로 향하는 끝 부분) 역시 라운드 형태를 이루고 있다. 상기 제2 블레이드(21)는 축 중심(인풋 샤프트) 방향으로 갈수록 폭이 더 넓어지는 형태(도 2에서 b로 표시)를 가진다. 상기 제2 블레이드(21)의 선단부에는 각각의 제2 블레이드(21)의 라운드 선단부를 연결하는 연결부(23)가 구비된다. 상기 연결부(23) 역시 외주 측 방향으로 라운드 진 형태(도 2에 도시하고 있음)로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명은 터빈(7)에서 임펠러(5)로 이동하는 유체가 리엑터의 제1, 2 블레이드(19, 21)에 의하여 이동 방향이 바뀌면서 토크의 증대가 이루어진다. 즉, 토크 컨버터 내의 유체는 임펠러(5)에서 터빈(7)으로, 그리고 터빈(7)에서 리엑터(9)에 의하여 흐름의 방향이 바뀌어 다시 임펠러(5)로 이동한다.

이때 상기 유체는 제1, 2 블레이드(19, 21)가 결합되는 지지부(17) 및 제1, 2 블레이드(19, 21), 및 상기 제2 블레이드(21)의 외주면에 결합되는 연결부(23)의 라운드 형태로 이루어지는 부분을 따라서 안내되어 이동하게 된다(도 3에서 화살표로 표시하고 있음). 따라서 임펠러로 유입되는 유체의 와류 발생을 현저하게 줄일 수 있는 것이다. 그리고 상기 제1, 2 블레이드(19, 21)가 각 a, b를 가지는 부채 꼴 형태로 이루어져 유체의 유로를 제한된 공간에서 충분히 길게 할 수 있어 토크 성능을 증대시키는 역할을 할 수 있는 것이다.

또한, 제1 블레이드(19)의 각도로 변경하여 설계하여 토크 컨버터를 제작하는 경우 속도비에 따른 국부적인 성능 튜닝이 가능한 효과를 가질 수 있다.

이와 같이 본 발명은 리엑터의 블레이드가 다단으로 이루어지면서 각각의 블레이드 형상의 외주측이 라운드 형상으로 이루어짐과 아울러 블레이드의 양측이 내주면을 향하는 부분으로 갈수록 넓어지도록 제공되어 터빈에서 임펠러로 유체의 방향이 전환될 때 유체가 통과하는 유로가 길어져 충분한 유로를 확보할 수 있으며, 외주측 부분에서 와류의 발생이 현저하게 줄어들어 토크 성능을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 원웨이 클러치의 아웃터 레이스 측에 결합되는 부분의 리엑터 블레이드의 각도를 변경하여 제작하는 경우 속도비에 따른 국부적인 성능 튜닝이 가능한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 임펠러, 터빈, 그리고 상기 터빈에서 상기 임펠러 측으로 유입되는 오일의 흐름을 바꾸어 토크 변화율을 증대시키는 리엑터를 구비한 토크 컨버터에 있어서,

   상기 리엑터는 블레이드가 다단으로 이루어지며, 상기 터빈에서 상기 임펠러로 유입되는 오일의 유로를 증대시키는 수단을 포함하며,

   상기 오일의 유로를 증대시키는 수단은

   원웨이 클러치의 아웃터 레이스에 지지되며 외주측을 향하는 면이 라운드 형상으로 이루어지는 지지부, 상기 지지부의 라운드진 부분에 배치되며 외주측을 향하는 면이 라운드 형태로 이루어지는 다수의 제1 블레이드부, 상기 제1 블레이드부의 라운드 부분에 배치되며, 외주측을 향하는 부분이 라운드 형상으로 이루어지는 다수의 제2 블레이드부, 그리고 상기 제2 블레이드부의 라운드 진 외주측 부분을 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 제1 블레이드 및 제2 블레이드부는 양측면이 내주면측을 향하는 방향으로 넓어지는 형상으로 이루어지는 자동 변속기용 토크 컨버터.
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