KR100553823B1 - 차량 변속기용 초박형 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

축 방향의 공간이 협소하며, 임펠러와 터빈이 축 중심에서 비교적 멀리 떨어진 형태로 이루어진 이른 바 라운드 하이 타입(round high type) 토크 컨버터에 적용될 수 있으며, 토오크 컨버터에서 작용하는 하중이 축 방향을 기준으로 병렬로 전달될 수 있는 구조를 가지는 차량 변속기용 초박형 토크 컨버터를 개시한다. 이러한 차량 변속기용 초박형 토크 컨버터는 차량 변속기의 인풋 샤프트의 외주에 배치되어 축 방향의 하중을 지지하도록 복수의 스러스트 베어링을 구비한 토크 컨버터에서, 상기 스러스트 베어링들에 전달되는 축 방향의 하중이 각각 서로 다른 경로로 전달되는 수단을 포함한다. 따라서 본 발명은 축 방향으로 협소한 공간을 가지는 토크 컨버터에서 서로 다른 축 하중 전달 경로를 가지도록 하여 축 방향의 하중을 견딜 수 있는 초박형 토크 컨버터를 구현할 수 있는 효과가 있다.

토크 컨버터, 축 하중, 아웃터 레이스, 인너 레이스, 리테이너, 스러스트 베어링

Description

차량 변속기용 초박형 토크 컨버터{Torque converter for transmission of vehicle}

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

도 2는 도 1의 주요 부분을 상세하게 도시한 도면이다.

본 발명은 차량 변속기용 토크 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축 방향의 공간이 협소하며, 임펠러와 터빈이 축 중심에서 비교적 멀리 떨어진 형태로 이루어진 이른 바 라운드 하이 타입(round high type) 토크 컨버터에 적용될 수 있으며, 토오크 컨버터에서 작용하는 하중이 축 방향을 기준으로 병렬로 전달될 수 있는 구조를 가지는 차량 변속기용 초박형 토크 컨버터에 관한 것이다.

일반적으로 차량 변속기용 토크 컨버터는 대한민국 공개특허공보 공개번호 제1998-17124호에 개시되어 있다. 상기 공보에는 인풋 샤프트에 결합되는 인너 레이스, 스테이터를 지지하는 아웃터 레이스, 그리고 상기 인너 레이스와 아웃터 레이스 사이에 원웨이 클러치가 개재되고, 상기 인너 레이스의 일측 및 상기 아웃터 레이스의 일측에는 각각 축 방향의 하중을 지지할 수 있는 스러스트 베어링이 배치되어 임펠러 및 터빈의 회전에 따라 축 방향으로 작용하는 하중을 지지할 수 기술이 개시되어 있다. 즉, 상기 공보에는 임펠러 및 터빈의 작동에 따라 축 방향으로 전달되는 하중이 원웨이 클러치의 외측에 배치되는 아웃터 레이스를 통하여 전달될 수 있는 기술적 구성이 개시되어 있다. 이러한 종래의 기술은 임펠러 및 터빈이 축의 중심에서 멀리 떨어져 배치되는 이른 바 초박형의 라운드 하이 타입(round high type)에 적용되는 경우 축 방향의 공간이 협소하고 축과 임펠러 및 터빈이 이루는 직경 방향의 거리는 길어져 종래의 스러스트 베어링의 축 하중 전달 방식을 적용하기 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 초 박형으로 이루어지며, 임펠러 및 터빈이 축의 중심에서 비교적 멀리 떨어지는 구조를 가짐과 아울러 축 방향의 공간이 협소한 구조로 이루어지는 토크 컨버터에 적용되어 임펠러 및 터빈 등에서 축 방향으로 전달되는 하중을 견딜 수 있는 차량 변속기용 초박형 토크 컨버터를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차량 변속기의 인풋 샤프트의 외주에 배치되어 축 방향의 하중을 지지하도록 복수의 스러스트 베어링을 구비한 토크 컨버터에 있어서, 상기 스러스트 베어링들에 전달되는 축 방향의 하중이 각각 서로 다른 경로로 전달되는 수단을 포함하는 차량 변속기용 초박형 토크 컨버터를 제공한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명은 임펠러 또는 터빈 등에 의하여 축 방향으로 전달되는 하중은 아웃터 레이스를 통하여 스러스트 베어링으로 전달되거나 또는 인너 레이스를 통하여 또 다른 스러스트 베어링으로 전달된다. 따라서 축 방향의 하중을 견딜 수 있도록 제한된 공간에 스러스트 베어링의 설치가 가능하여 초박형의 토크 컨버터를 실현할 수 있는 이점이 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 1의 주요 부분을 상세하게 도시한 도면으로, 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 함께 회전하는 터빈(7), 상기 터빈(7)에 고정되며 차량 변속기의 인풋샤프트(도시생략)에 스플라인 결합되어 구동력을 전달하는 스플라인 허브(9)를 포함한다.

그리고 상기 스플라인 허브(9)에는 유압에 의하여 축 방향(프론트 커버 방향)으로 이동될 수 있는 피스톤(11)이 결합된다.

또한, 상기 임펠러(5)와 터빈(7) 사이에는 유체 흐름의 방향을 바꾸어 토크 변화율을 증대시키는 리엑터(13, "스테이터"라고도 함)가 배치된다. 상기 리엑터(13)는 인너 레이스(21), 원웨이 클러치(23), 그리고 아웃터 레이스(25)에 의하여 지지된다. 즉, 상기 리엑터(13)의 내주면에는 상기 아웃터 레이스(25)의 외주면이 결합된다. 상기 인너 레이스(21)는 변속기의 인풋 샤프트에 결합될 수 있다. 상기 인너 레이스(21)의 일측에는 리테이너(27)가 배치되고, 상기 리테이너(27)와 상기 스플라인 허브(9) 사이에는 제1 스러스트 베어링(29)이 결합된다. 또한, 상기 인너 레이스(27)의 일측에는 스러스트 와셔(33)가 밀착되어 배치되며, 상기 스러스트 와셔(33)는 임펠러 쉘(5a)이 결합되는 펌프 드라이브 허브(35)에 밀착되어 결합된다.

이때 상기 리테이너(27)는 축 방향으로 작용하는 하중이 인너 레이스(21)를 통하여 제1 스러스트 베어링(29)에 의하여 전달될 수 있도록 상기 인너 레이스(21)에는 밀착되는 형태로 배치됨과 아울러 상기 아웃터 레이스(25)에는 일정한 간격(t)이 띄워진 상태로 배치된다(도 2에 도시하고 있음). 따라서 상기 아웃터 레이스(25)와 리테이너(27)가 간격(t)를 가지는 것은 단지 인너 레이스(21) 측으로 전달되는 축 방향 하중은 인너 레이스(21)측으로 전달되고, 아웃터 레이스(25) 측으로는 축방향 하중이 전달되지 않도록 하는 것이다. 그리고 아웃터 레이스(25) 측으로 전달되는 측방향 하중은 아웃터 레이스(25) 측으로 만 전달되고, 인너 레이스(21) 측으로는 전달되지 않도록 하는 것이다.

또한, 상기 아웃터 레이스(25)의 일측에는 리엑터(13)의 일측이 연장된 연장부(13a)가 배치되고, 상기 리엑터(13)의 연장부(13a)와 상기 임펠러(5)의 외측면을 이루는 임펠러 쉘(5a) 사이에 제2 스러스트 베어링(31)이 배치된다. 물론, 상기 제1, 2 스러스트 베어링(29, 31)은 변속기의 인풋 샤프트의 외주에 배치되는 것이 당연하다.

즉, 본 발명은 상기 스러스트 베어링(29, 31)들에 전달되는 축 방향의 하중이 각각 서로 다른 경로로 전달되는 수단을 포함하는데, 그 중의 하나의 경로는 스플라인 허브(9), 제1 스러스트 베어링(29), 리테이너(27), 인너 레이스(21) 그리고 스러스트 와셔(33)를 포함할 수 있으며, 또 다른 하나의 경로는 아웃터 레이스(25), 리엑터(13)의 연장부(13a), 그리고 제2 스러스트 베어링(31)을 포함하는 것으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명은 토크 컨버터의 임펠러(5) 또는 터빈(7) 등에서 작용하는 하중의 전달 경로는 인너 레이스(21) 및 아웃터 레이스(23)를 각각 거치게 된다. 이와 같이 두개의 경로로 축 방향으로 작용하는 경로를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

토크 컨버터에서 축 방향으로 작용하는 하중의 전달 경로 중의 하나는 스프라인 허브(9), 제1 스러스트 베어링(29), 리테이너(27), 인너 레이스(21) 그리고 스러스트 와셔(33)를 통하여 작용될 수 있으며, 그 역 방향으로도 작용될 수 있는 것이다.

토크 컨버터에서 축 방향을 작용하는 하중의 전달 경로 중의 또 다른 하나는 아웃터 레이스(25), 리엑터(13)의 연장부(13a), 그리고 제2 스러스트 베어링(31)을 통하여 작용될 수 있는 것이다.

따라서 축 방향으로 협소한 공간에서 제1, 2 스러스트 베어링(21, 25)에 전달되는 하중의 경로를 달리할 수 있도록 구성하여 임펠러(5)와 터빈(7)의 직경이 크고 초박형으로 이루어지는 이른바 라운드 하이 타입(round high type)의 토크 컨버터의 제작이 가능하게 된다.

이와 같이 본 발명은 초박형으로 이루어져 축 방향의 공간이 협소한 경우에 축 방향으로 전달되는 하중이 서로 다른 경로를 통하여 지지하는 복수의 스러스트 베어링을 설치하는 기술을 구비하여 초 박형 토크 컨버터를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 차량 변속기의 인풋 샤프트 외주에 배치되어 축 방향의 하중을 지지하도록 복수의 스러스트 베어링을 구비한 토크 컨버터에 있어서, 상기 스러스트 베어링들에 전달되는 축 방향의 하중이 각각 서로 다른 경로로 전달되는 수단을 포함하며,

   상기 스러스트 베어링들에 서로 다른 경로로 축 방향 하중이 전달되는 수단은

   변속기의 리액션 샤프트 외주에 인너 레이스가 결합되고, 상기 인너 레이스의 일측에 리테이너가 밀착되어 배치되며, 상기 리테이너의 일측과 스플라인 허브 사이에 제1 스러스트 베어링이 밀착되어 배치되고,

   상기 인너 레이스의 외주에 아웃터 레이스가 배치되고, 상기 아웃터 레이스의 일측과 임펠러 쉘 사이 또는 상기 아웃터 레이스에 밀착된 스테이터의 연장부와 임펠러 쉘 사이에 제2 스러스트 베어링이 밀착되어 배치되는 차량 변속기용 초박형 토크 컨버터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 리테이너는 인너 레이스에는 밀착되어 배치되고, 아웃터 레이스에는 일정한 간격이 띄어져 배치되는 차량 변속기용 초박형 토크 컨버터.

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