KR100722331B1 - 댐퍼 디스크 어셈블리 - Google Patents

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KR100722331B1
KR100722331B1 KR1020050107561A KR20050107561A KR100722331B1 KR 100722331 B1 KR100722331 B1 KR 100722331B1 KR 1020050107561 A KR1020050107561 A KR 1020050107561A KR 20050107561 A KR20050107561 A KR 20050107561A KR 100722331 B1 KR100722331 B1 KR 100722331B1
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Abstract

댐퍼 디스크 어셈블리(42)는 토크 컨버터에서 부품의 수를 줄여준다. 댐퍼 디스크 어셈블리(42)는 토크를 전달하며, 회전 방향의 비틀림 진동을 흡수 및 감쇠시키기 위한 것이며, 피동 부재(53), 구동 부재(52), 토션 스프링(54), 및 마찰 발생 기구(71)를 포함한다. 구동 부재(52)는 피동 부재(53)의 축 방향 양측에 상대 회전 가능하게 배치되며 서로 고정되는 한 쌍의 플레이트 부재(56, 57)를 포함한다. 토션 스프링(54)은 피동 부재(53)와 구동 부재(52)를 회전 방향으로 연결한다. 마찰 발생 기구(71)는 피동 부재(53)와 구동 부재(52)가 상대 회전하면 마찰을 발생한다. 마찰 발생 기구(71)의 마찰면에 대한 편향력은 한 쌍의 플레이트 부재(56, 57)의 적어도 한쪽의 탄성력이다.
댐퍼 디스크 어셈블리, 토크 컨버터, 비틀림 진동, 흡수, 감쇠, 플레이트, 마찰 발생, 구동 부재, 피동 부재, 편향, 상대 회전

Description

댐퍼 디스크 어셈블리 {DAMPER DISC ASSEMBLY}
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 토크 컨버터의 단면도이다.
도 2는 도 1의 부분 확대도이며, 마찰 발생 기구를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 마찰 플레이트와 토크 컨버터의 피동 부재의 결합을 나타내는 부분 입면도이다.
도 4는 마찰 플레이트와 피동 부재의 다른 결합을 나타내는 부분 입면도이다.
도 5는 바람직한 제2 실시예에 있어서, 마찰 플레이트와 피동 부재의 결합을 나타내는 부분 입면도이다.
본 출원은 일본특허출원 JP2004-326636 및 JP2005-036200에 대한 우선권을 주장하며, 상기 일본특허출원 JP2004-326636 및 JP2005-036200의 기재내용 전체는 본 명세서의 일부로 참조되었다.
본 발명은 댐퍼 디스크 어셈블리에 관한 것이며, 특히 제1 회전 플레이트 부 재, 및 상기 제1 회전 플레이트 부재의 축 방향 양측에 배치되어 서로 고정된 한 쌍의 플레이트 부재를 가지는 제2 회전 플레이트 부재를 가지는 댐퍼 디스크 어셈블리에 관한 것이다.
댐퍼 디스크 어셈블리는 클러치 디스크 어셈블리, 플라이휠 어셈블리, 토크 컨버터의 록업 장치와 같은, 차량의 토크전달 장치의 일부로 채용되며, 토크를 전달하고 비틀림 진동을 흡수 및 감쇠시킨다.
이하, 토크 컨버터를 설명하여, 또 록업 장치의 댐퍼 디스크 어셈블리에 대하여 설명한다.
토크 컨버터는 3종의 날개차(임펠러, 터빈, 스테이터)를 내부에 가지고, 내부의 작동유의 순환에 의해서 토크를 전달하는 장치다. 임펠러는 입력 측 회전체에 연결된 프론트 커버에 고정되어 있다. 터빈은 트랜스미션 입력 샤프트에 연결되어 있다. 임펠러가 회전하면, 임펠러로부터 터빈을 향하여 작동유가 흐르고, 터빈이 회전된다. 그 결과, 터빈으로부터 트랜스미션의 입력 샤프트에 토크가 출력된다.
록업 장치는 터빈과 프론트 커버 사이에 배치되어 있고, 프론트 커버와 터빈을 기계적으로 연결하여 토크를 직접 전달한다. 통상, 록업 장치는 프론트 커버에 마찰연결 가능한 피스톤과, 피스톤과 터빈 허브를 회전 방향으로 탄성적으로 연결하는 댐퍼 디스크 어셈블리를 가지고 있다. 일본 특개2002-195376호에 기재된 댐퍼 디스크 어셈블리는 예를 들면, 피스톤에 결합하는 제1 회전 플레이트 부재와, 상기 제1 회전 플레이트 부재의 축 방향 양측에 배치되어 서로 고정된 한 쌍의 플 레이트 부재를 가지는 제2 회전 플레이트 부재와, 상기 제1 및 제2 회전 플레이트 부재를 회전 방향으로 탄성적으로 연결하기 위한 토션 스프링으로 구성되어 있다. 제2 회전 플레이트 부재는 터빈에 고정되어 있다. 토션 스프링은 한 쌍의 플레이트 부재에 의해서 축 방향으로 지지되어 있다.
종래의 록업 장치로는 토션 스프링이 회전 방향으로 압축될 때에 마찰 토크 또는 히스테리시스 토크를 발생하도록, 마찰 발생 기구를 가지고 있는 경우가 있다. 마찰 발생 기구는 예를 들면, 제1 회전 플레이트 부재와 제2 회전 플레이트 부재 사이에 배치된, 제2 회전 플레이트 부재 측 원추형 스프링 및 제1 회전 플레이트 부재 측 마찰 플레이트와 같은 와셔로 구성되어 있다. 마찰 플레이트는 플레이트 부재 중 하나와 걸쇠(claw)에 의해서 회전 불가능하게 결합되어 있다. 또한, 마찰 플레이트의 제1 회전 플레이트 부재 측 표면에는 마찰 계수가 높은 슬라이드 부재가 부착되어 있다. 또한, 플레이트 부재의 다른 하나와 제1 회전 플레이트 부재 사이에는 별도의 슬라이드 부재가 배치되어 있다. 이상의 구성에 따라 마찰 플레이트 상의 슬라이드 부재는 원추형 스프링에 의해 편향되어 있다.
이상 설명한 마찰 발생 기구의 구성에서는, 부품 수가 많고, 또한 원추형 스프링의 배치를 위해 축 방향으로 큰 공간을 확보해야 한다.
이상 살펴본 바와 같이, 당업자는 댐퍼 디스크 어셈블리에 대한 개선이 필요하게 되었다. 본 발명은 이러한 필요에 대하여 언급하고 있으며, 본 명세서를 통해 명백해질 것이다. 본 발명의 목적은 댐퍼 디스크 어셈블리의 부품 수를 줄이는 것과, 축 방향의 공간을 줄이는 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따른 댐퍼 디스크 어셈블리는, 토크를 전달하면서 비틀림 진동을 흡수 및 감쇠시키기 위한 것이다. 댐퍼 디스크 어셈블리는 제1 회전 플레이트 부재, 제2 회전 플레이트 부재, 탄성 부재와, 및 마찰 발생 기구를 포함한다. 제2 회전 플레이트 부재는 제1 회전 플레이트 부재의 축 방향 양측에 상대 회전 가능하게 배치되고, 서로 고정된 한 쌍의 플레이트 부재를 가진다. 탄성 부재는 제1 회전 플레이트 부재와 제2 회전 플레이트 부재를 회전 방향으로 연결한다. 마찰 발생 기구는 제1 회전 플레이트 부재와 제2 회전 플레이트 부재가 상대 회전하면 마찰을 발생한다. 마찰 발생 기구의 마찰면에 대한 편향력은 제1 및 제2 회전 플레이트 부재의 적어도 한쪽의 탄성력이다.
이 댐퍼 디스크 어셈블리에서는, 플레이트 부재가 마찰 발생 기구의 마찰면에 대하여 편향력을 부여하고 있기 때문에, 종래의 편향 부재가 생략될 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따른 댐퍼 디스크 어셈블리에서는, 제1 측면에 있어서, 마찰 발생 기구는 제1 회전 플레이트 부재와 플레이트 부재 사이에 배치된 마찰 부재를 포함한다. 이 댐퍼 디스크 어셈블리에서, 마찰 부재는 제1 회전 플레이트 부재 또는 플레이트 부재에 대하여 회전 방향으로 슬라이딩한다.
본 발명의 제3 측면에 따른 댐퍼 디스크 어셈블리에서는, 제2 측면에 있어서, 마찰 발생 기구는 마찰 부재가 고정되는 플레이트를 더 포함하고, 상기 플레이트는 제1 회전 플레이트 부재 또는 플레이트 부재와 회전 불가능하게 결합되어 있 다. 이 댐퍼 디스크 어셈블리에서, 마찰 부재는 플레이트와 일체로 회전하고, 다른 부재에 대하여 슬라이딩한다.
본 발명의 제4 측면에 따른 댐퍼 디스크 어셈블리에서는, 제3 측면에 있어서, 플레이트는 제1 회전 플레이트 부재 또는 플레이트 부재의 절결부와 결합하는 걸쇠부를 가지고 있다. 이 댐퍼 디스크 어셈블리에서, 플레이트는 걸쇠부에 의해서 다른 부재와 회전 방향으로 결합되어 있다.
본 발명의 제5 측면에 따른 댐퍼 디스크 어셈블리에서는, 제4 측면에 있어서, 걸쇠부와 절결부 사이에는 회전 방향으로 간극이 확보되어 있고, 간극의 범위에서 작동하는 비틀림 진동에 대해서는 마찰 발생 기구가 작동하지 않도록 되어 있다. 이 댐퍼 디스크에서는, 작동 범위가 상기 회전 방향 간극보다 작은 비틀림 진동에 대해서는 마찰 발생 기구가 마찰을 발생시키지 않는다. 그 결과, 걸쇠부가 절결부에 대하여 상대 회전하기 때문에 엔진의 회전 변동에 기인하는 미소 비틀림 진동을 효과적으로 흡수할 수 있다.
본 발명의 제6 측면에 따른 댐퍼 디스크 어셈블리에서는, 제3 내지 제5 측면 중 어느 하나에 있어서, 플레이트는 제1 회전 플레이트 부재에 접촉하고 있고, 제1 회전 플레이트와 회전 불가능하게 결합되어 있다. 마찰 부재는 플레이트 부재에 대하여 회전 방향으로 슬라이딩 가능하게 접촉하고 있다. 이 댐퍼 디스크 어셈블리에서, 마찰면은 슬라이드 부재와 플레이트 부재 사이에 배치되어 있다. 따라서, 제1 회전 플레이트 부재 상에서 평면을 충분히 확보할 수 없는 경우에도, 마찰면 영역을 충분히 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 댐퍼 디스크 어셈블리에서는, 플레이트 부재가 마찰 발생 기구의 마찰면에 대하여 편향력을 가하기 때문에 편향 부재가 생략될 수 있다.
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적, 특징, 및 장점은 이하의 첨부도면을 참조한 바람직한 실시예를 통해 당업자들에게 명백해질 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 선택된 실시예를 설명하기로 한다. 당업자들은 이하의 실시예의 설명이 단지 예시를 위한 것이며 특허청구범위 및 그와 동등한 것에 의해 정의되는 본 발명을 한정하는 것이 아니라는 것을 이해하여야 한다.
(1) 토크 컨버터의 전체 구성
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 토크 컨버터(1)의 단면도이다. 도 1의 O-O는 토크 컨버터(1)의 회전축이다. 토크 컨버터(1)는 주로, 프론트 커버(2), 임펠러(3), 터빈(4), 스테이터(5), 및 록업 장치(6)로 구성된다. 프론트 커버(2)는 도시하지 않은 엔진 측 구성 부품에 장착 가능하게 되어 있고, 엔진으로부터 토크를 입력받는다. 도시하지 않은 엔진과 반대 측, 즉 트랜스미션 측에는 굴곡되어 연장되는 외측 돌출부(11)가 설치되어 있다. 임펠러(3)는 임펠러쉘(16)과, 임펠러쉘(16)에 고정된 복수의 임펠러블레이드(17)를 갖는다. 임펠러쉘(16)은 프론트 커버(2)의 외측 돌출부(11)에 고정되어 있다. 이 임펠러쉘(16)과 프론트 커버(2)에 의해 유체실을 형성한다. 터빈(4)은 유체실 내부에서 임펠러(3)에 대향하는 위치에 배치된다. 터빈(4)은 터빈쉘(21)과, 터빈쉘(21)에 고정된 복수의 터빈블레이드(22)를 포함한다. 터빈(4)은 토크를 도시하지 않은 트랜스미션에 전달 하기 위한 플랜지(24)를 가지는 터빈허브(23)를 더 포함한다. 터빈쉘(21)의 반경 방향 내주는 리벳(25)에 의해 터빈허브(23)의 플랜지에 고정된다. 터빈허브(23)는 트랜스미션의 메인 구동샤프트(도시하지 않음)와 결합하는 스플라인홈(26)을 내측에 가지고 있다. 스테이터(5)는 터빈(4)으로부터 임펠러(3)로 복귀되는 작동유의 방향을 조절한다. 스테이터(5)는 임펠러(3) 및 터빈(4) 각각의 내주 사이에 배치된다. 스테이터(5)는 스테이터 쉘(31), 및 스테이터 쉘(31)에 형성된 복수의 스테이터 블레이드(32)를 구비한다. 스테이터(5)는 일방향 클러치(33)에 의해 회전 불가능한 샤프트(도시하지 않음)에 반경 방향 내측으로 지지된다. 이상 설명한 임펠러(3), 터빈(4) 및 스테이터(5)에 의해 토러스(torus) 유체 작동실(7)이 형성된다.
프론트 커버(2)의 내주부와 터빈 허브(23) 사이에는 스러스트 와셔(63)가 축 방향으로 배치되어 있다. 이 스러스트 와셔(63)의 둘레에는, 반경 방향으로 작동유가 양방향 유동 가능한 제1 포트(66)가 형성되어 있다. 즉, 제1 포트(66)는 메인 구동샤프트 내에 형성된 유로와, 프론트 커버(2)와 피스톤(41)의 사이의 전실(81) 사이에서 연통되어 있다.
터빈 허브(23)와 스테이터(5)의 반경 방향 내주부(구체적으로는 일방향 클러치(33)) 사이에는 스러스트 베어링(64)이 축 방향으로 배치되어 있다. 이 스러스트 베어링(64) 근방에는, 반경 방향 양측으로 작동유가 연통 가능한 제2 포트(67)가 형성되어 있다. 즉, 제2 포트(67)는 메인 구동샤프트 및 고정 샤프트(도시하지 않음) 사이의 유로와, 유체 작동실(7) 사이를 연통시킨다.
스테이터(5)와 임펠러(3) 사이, 구체적으로는 스테이터쉘(31)과 임펠러 허브 (28) 사이에는 스러스트 베어링(65)이 축 방향으로 배치되어 있다. 스러스트 베어링(65) 부근에는, 반경 방향 양측으로 작동유가 유동 가능한 제3 포트(68)가 형성되어 있다. 즉, 제3 포트(68)는 고정 샤프트(도시하지 않음) 및 임펠러 허브(28)사이의 유로와, 유체 작동실(7) 사이를 연통시킨다.
각각의 유로는 도시하지 않은 유압회로에 접속되어 있고, 독립적으로 포트(66∼68)에 작동유의 공급 및 배출이 가능하게 되어 있다.
(2) 록업(Lock-up) 장치의 구성
록업 장치(6)는 프론트 커버(2)와 터빈(4)을 기계적으로 연결하기 위한 장치다. 록업 장치(6)는 프론트 커버(2)와 터빈(4) 사이의 공간에 배치되어 있다. 록업 장치(6)는 주로, 피스톤(41), 및 댐퍼 디스크 어셈블리(42)로 구성되어 있다.
피스톤(41)은 축 방향 및 원주방향으로 이동 가능한 원반형의 부재며, 프론트 커버(2)와 터빈(4) 사이의 공간을 프론트 커버(2) 측 전실(前室)(81)과 터빈(4) 측 후실(後室)(82)로 분할하도록 배치된다. 피스톤(41)은 인가된 압력, 즉 전실(81)과 후실(82) 사이의 차압에 의해 이동된다.
피스톤(41)은 원반형이며, 트랜스미션 측으로 굴곡되어 연장되는 내주 측 원통형부(43)를 반경 방향 내측 에지에 갖고, 트랜스미션 측으로 굴곡되어 연장되는 외주 측 원통형부(44)를 내측 에지에 가지는 피스톤 본체(41a)로 이루어져 있다. 반경 방향 내측 원통형부(43)는 터빈 허브(23)의 외주면에 대하여 축 방향 및 원주방향으로 이동 가능하게 지지된다. 터빈 허브(23)의 외주면에는 밀봉링(45)이 배치되어 전실(81)과 후실(82)의 내주 부분이 밀봉 분리되도록 한다.
또, 피스톤 본체(41a)의 외주부 엔진 측에는 마찰 페이싱(61)이 설치되어 있다. 프론트 커버(2)의 마찰 페이싱(61)에 대향하는 부분에는 마찰면(62)이 형성되어 있다. 마찰 페이싱(61)은 피스톤(41)과 프론트 커버(2)와의 결합을 마찰에 의해 충분히 행하게 하기 위한 부재다. 마찰 페이싱(61)과 마찰면(62)이 접촉하여 마찰결합함으로써, 프론트 커버(2)로부터 피스톤(41)으로 토크가 전달된다. 슬립제어를 행하면, 프론트 커버(2)로부터 피스톤 본체(41a)에 전달되는 토크 전달을 제어할 수 있다.
댐퍼 디스크 어셈블리(42)는 한 쌍의 플레이트 부재(56, 57)로 이루어지는 구동 부재(52), 피동 부재(53), 및 복수의 토션 스프링(54)을 포함한다. 여기서, 피동 부재(53), 구동 부재(52) 및 토션 스프링(54)은 각각 제1 회전 플레이트 부재, 제2 회전 플레이트 부재 및 탄성 부재의 일 예이다.
플레이트 부재(56, 57)는 축 방향으로 배열되어 있다. 플레이트 부재(56, 57)의 외주부는 복수의 리벳(55)에 의해 서로 고정되어 있다. 플레이트 부재(56, 57)의 외측 에지에는 외주 측 원통형부(44)에 형성된 돌기(44a)에 결합하도록 반경 방향으로 연장되는 복수의 돌기(56a, 57a)가 형성되어 있다. 이 결합에 의해, 피스톤(41)과 구동 부재(52)가 일체로 회전되지만 축 방향으로 상대 이동 가능하다. 또한, 플레이트 부재(56, 57)는 내주부가 축 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 플레이트 부재(56, 57)의 내주부 각각에는 복수의 절삭기립부(cut-and-raised portion)(56b, 57b)가 형성되어 있다. 절삭기립부(56b, 57b)는 토션 스프링(54)을 지지한다.
피동 부재(53)는 원반형의 부재이며, 플레이트 부재(56, 57)의 내주부 사이에서 축 방향으로 배치되어 있고, 내주부는 리벳(25)에 의해 플랜지(24)에 고정되 어 있다. 피동 부재(53)에는 절삭기립부(56b, 57b)에 대응한 창구멍(58)이 형성되어 있다. 창구멍(58)은 원주방향으로 연장되는 구멍이다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 창구멍(58)의 반경 방향 내측 에지에는 반경 방향 내측으로 움푹 패인 절결부(58a)가 형성되어 있다.
토션 스프링(54)은 창구멍(58) 및 절삭기립부(56b, 57b) 내에 수납된 원주방향으로 연장되는 코일 스프링이다. 토션 스프링(54)은 원주방향 양단이 창구멍(58) 및 절삭기립부(56b, 57b)의 원주방향 단부에 지지되어 있다. 또한, 각각의 토션 스프링(54)은 절삭기립부(56b, 57b)에 의해서 축 방향으로 지지되어 있다.
다음으로, 마찰 발생 기구(71)에 대하여 설명한다. 마찰 발생 기구(71)는 플레이트 부재(56, 57)와 피동 부재(53)가 상대 회전하여 토션 스프링(54)이 회전 방향으로 압축될 때에, 마찰 토크 또는 히스테리시스 토크를 발생시키기 위한 기구이다. 마찰 발생 기구(71)는 구동 부재(52)와 피동 부재(53) 사이에서, 토션 스프링(54)과 병렬로 작동하도록 되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 마찰 발생 기구(71)는 토션 스프링(54)보다 반경 방향 내측에서, 피동 부재(53)와 플레이트 부재(56, 57) 사이에 배치되어 있다. 마찰 발생 기구(71)는 후술하는 바와 같이, 피동 부재(53)의 내주부(53a)와 플레이트 부재(56, 57)의 내주부(56c, 57c) 사이에 각각 배치된 제1 마찰 플레이트(72) 및 제2 마찰 플레이트(75) 등의 와셔를 가지고 있다.
제1 플레이트 부재(56)의 내주부(56c)와 피동 부재(53)의 내주부(53a) 사이에는 제1 마찰 플레이트(72)가 배치되어 있다. 제1 마찰 플레이트(72)는 얇은 환 형의 플레이트 부재이며, 피동 부재(53)의 내주부(53a)의 엔진 측 면에 축 방향으로 부착되어 있다. 제1 마찰 플레이트(72)의 축 방향 엔진 측 면에는 제1 마찰 와셔(73)가 부착되어 제1 플레이트 부재(56)의 내주부(56c)와 접촉하고 있다. 제1 마찰 와셔(73)는 수지와 같은 고마찰 계수의 재료로 이루어진다. 또한, 제1 마찰 플레이트(72)의 본체(72a)의 반경 방향 외측 에지에는 복수의 걸쇠부(72b)가 형성되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 걸쇠부(72b)는 축 방향으로 트랜스미션 측으로 절곡되어, 피동 부재(53)의 창구멍(58)의 절결부(58a) 내에 삽입되어, 제1 마찰 플레이트(72)는 피동 부재(53)와 일체로 회전한다.
제2 플레이트 부재(57)의 내주부(57c)와 피동 부재(53)의 내주부(53a) 사이에는 제2 마찰 플레이트(75)가 배치되어 있다. 제2 마찰 플레이트(75)는 얇은 환형의 플레이트 부재이며, 피동 부재(53)의 내주부(53a)의 축 방향으로 트랜스미션 측 면에 접촉하고 있다. 제2 마찰 플레이트(75)의 축 방향 트랜스미션 측 면에는 제2 마찰 와셔(76)가 부착되어 있고, 제2 마찰 와셔(76)는 제2 플레이트 부재(57)의 내주부(57c)와 접촉하고 있다. 제2 마찰 와셔(76)는 수지와 같은 고마찰 계수의 재료로 이루어진다. 또한, 제2 마찰 플레이트(75)의 본체(75a)의 외측 에지에는 복수의 걸쇠부(75b)(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 걸쇠부(75b)는 축 방향 엔진 측으로 절곡되고, 피동 부재(53)의 창구멍(58)의 절결부(58a) 내에 삽입되어, 제2 마찰 플레이트(75)가 피동 부재(53)와 일체로 회전한다. 또한, 걸쇠부(72b)와 걸쇠부(75b)는 회전 방향의 상이한 위치에 배치되어 있다.
제1 플레이트 부재(56)와 제2 플레이트 부재(57)는 가장 내측 영역인 내주부 (56c, 57c), 즉 마찰 발생 기구(71)의 대응 영역에서 탄성력에 의한 가압 하중을 발생하도록 되어 있다. 즉, 자유상태에 있어서 제1 플레이트 부재(56) 및 제2 플레이트 부재(56)의 내주부(56c)는 도 2에 도시한 평탄한 상태보다 서로 더 근접되어 있다. 그 결과, 제1 플레이트 부재(56)와 제2 플레이트 부재(57)는 축 방향으로 서로를 향해 압력을 가함으로써 제1 마찰 플레이트(72) 및 제2 마찰 플레이트(75)를 홀딩하거나 샌드위치하고 있다. 이 댐퍼 디스크 어셈블리(42)에서는 플레이트 부재(56, 57)가 마찰 발생 기구(71)의 마찰면에 대하여 편향력을 가하고 있기 때문에, 편향 부재가 생략될 수 있다. 그 결과, 부품 수가 적어지고, 축 방향 공간을 작아질 수 있다.
이 댐퍼 디스크 어셈블리(42)에서, 마찰면은 제1 마찰 와셔(73)와 플레이트 부재(56) 사이, 그리고 제2 마찰 와셔(76)와 플레이트 부재(57) 사이에 각각 형성되어 있다. 따라서, 피동 부재(53)에서 마찰면을 위한 평면을 충분히 확보할 수 없는 경우에도, 적절하거나 만족할만한 마찰면 영역을 확보할 수 있다. 이 실시예에서, 피동 부재(53)는 마찰 발생 기구(71)의 반경 방향 내측에 근접하여 만곡부를 형성하는 원통형부(53b)를 가지고 있고 만곡부를 가지고 있어서, 상기 구조가 특히 유효하다. 또한, 이 실시예에서, 구동 부재(52)의 제2 플레이트 부재(57)의 내주면은 원통형부(53b)의 외주면에 접촉하고 지지되어 있다. 즉, 구동 부재(52)는 피동 부재(53)의 원통형부(53b)에 의해서 반경 방향으로 위치 결정 또는 센터링 되어 있다.
이 실시예에서, 걸쇠부(72b, 75b)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 피동 부재 (53)의 절결부(58a)와 회전 방향으로 간극 없이 결합되어 있다. 또는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 회전 방향으로 약간의 간극을 확보하여 결합되어 있어도 된다. 후자의 경우는, 간극의 범위에서는 마찰 발생 기구(71)가 작동하지 않도록 되어 있다. 바꿔 말하면, 걸쇠부(72b, 75b)와 절결부(58a) 사이의 회전 방향 간극보다 작동 범위 또는 작동 각도가 작은 미소 비틀림 진동에 대해서는 마찰 발생 기구(71)에 슬라이딩이 생기지 않는다. 그 결과, 엔진의 회전 변동에 기인하는 미소 비틀림 진동을 효과적으로 흡수할 수 있다.
(3) 토크 컨버터의 동작
도 1을 참조하면, 엔진 시동 후에는 제1 포트(66) 및 제3 포트(68)로부터 토크 컨버터(1) 내에 작동유가 공급되고, 제2 포트(67)로부터 작동유가 배출된다. 제1 포트(66)로부터 공급된 작동유는 전실(81)에서 외주 측으로 흐르고, 후실(82)을 통과하여 유체 작동실(7) 내에 흘러들어 간다. 이로 인하여, 전실(81)과 후실(82)의 차압에 의해 피스톤(41)은 축 방향 엔진 측으로 이동된다. 이 상태에서는, 마찰 페이싱(61)이 프론트 커버(2)로부터 분리되고, 록업이 해제된다. 이와 같이 록업이 해제된 상태에서는, 프론트 커버(2)와 터빈(4) 사이의 토크전달은 임펠러(3)와 터빈(4)에 의한 유체구동에 의해서 행하여진다.
(4) 록업 장치의 동작
토크 컨버터(1)의 속도비가 상승하고, 메인 구동샤프트가 일정한 회전수에 도달하면, 제1 포트(66)로부터 전실(81)의 작동유가 배출된다. 그 결과, 전실(81)과 후실(82)의 차압에 의해 피스톤(41)이 프론트 커버(2) 측으로 이동되고, 마찰 페이싱(61)은 프론트 커버(2)의 평탄한 마찰면(62)에 가압된다. 그 결과, 프론트 커버(2)의 토크는 피스톤(41)으로부터 구동 부재(52) 및 토션 스프링(54)을 통하여 피동 부재(53)에 전달된다. 또 토크는 피동 부재(53)로부터 터빈 허브(23)에 전달된다. 즉, 프론트 커버(2)가 기계적으로 터빈(4)에 연결되고, 프론트 커버(2)의 토크가 터빈(4)을 통하여 입력 샤프트에 직접 출력된다.
이상 설명한 록업 연결 상태에 있어서, 록업 장치(6)는 토크를 전달하는 동시에 프론트 커버(2)로부터 입력되는 비틀림 진동을 흡수 및 감쇠시킨다. 구체적으로는, 프론트 커버(2)로부터 록업 장치(6)에 비틀림 진동이 입력되면, 토션 스프링(54)이 구동 부재(52)와 피동 부재(53) 사이에서 회전 방향으로 압축된다. 이러한 마찰 발생 기구(71)에서, 제1 마찰 와셔(73)는 제1 플레이트 부재(56)에 대하여 회전 방향으로 슬라이딩하고, 제2 마찰 와셔(76)는 제2 플레이트 부재(57)에 대하여 회전 방향으로 슬라이딩한다. 따라서, 비교적 높은 히스테리시스 토크가 얻어진다.
도 4에 나타내는 다른 실시예의 경우, 미소 비틀림 진동이 입력되면, 간극(85)의 범위 내에서, 제1 및 제2 마찰 플레이트(72, 75)는 구동 부재(52)와 일체로 회전하여 피동 부재(53)와 상대 회전한다. 즉, 간극(85) 내에서, 마찰 와셔(73, 76)는 양측의 부재에 대하여 슬라이딩하지 않으며, 따라서 높은 히스테리시스 토크를 발생하지 않는다. 이상으로부터, 비틀림 진동의 종류가 예를 들면 주행 시 이상음이 원인이 되는, 엔진의 회전 변동과 같이 비틀림 각도가 작은 경우에는, 미소 비틀림 각도 간극(85)에 의해서 마찰 와셔(73, 76)는 슬라이딩하지 않으며, 높은 히스테리시스 토크도 발생하지 않는다. 따라서, 엔진의 회전 변동은 충분히 흡수되어, 주행 시 이상음이 발생하기 어렵다.
본 명세서에서 사용된, 방향을 나타내는 용어, "전방, 후방, 위, 하방, 수직, 수평, 아래, 횡방향" 및 임의의 다른 방향을 나타내는 유사한 용어는 본 발명에 구비된 장치의 방향을 말한다. 따라서, 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 이들 용어는 본 발명에 구비된 장치와 관련하여 이해되어야 한다.
대안적인 실시예
이하, 대안적인 실시예에 대하여 설명한다. 제1 실시예와 대안적인 실시예 사이의 유사성에 있어서, 제1 실시예의 부품과 동일한 대안적인 실시예의 부품에는 제1 실시예의 부품과 동일한 참조 부호를 부여하였다. 또한, 제1 실시예의 부품과 동일한 대안적인 실시예의 부품에 대한 설명은 간결을 위해 생략하였다.
(5) 제2 실시예
도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 제1 마찰 플레이트(172)의 본체(172a)의 외측 에지에는 복수의 걸쇠부(172b)가 형성되어 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 걸쇠부(172b)는 반경 방향 외측으로 연장되고, 그 선단부가 축 방향 트랜스미션 측으로 절곡되며, 인접하는 창구멍(158) 사이의 부분(159)에 형성된 관통공(159a)에 삽입되어 있다. 이로 인하여, 제1 마찰 플레이트(172)는 피동 부재(153)와 일체로 회전한다.
도 5에서, 걸쇠부(172b)의 선단부(172c)와 관통공(159a)의 외주 단부 사이에는 약간의 간극(185)이 확보되어 있다. 이 경우, 간극(185)의 범위에서는 마찰 발 생 기구가 작동하지 않는다. 바꿔 말하면, 걸쇠부(172b)와 관통공(159a) 사이의 회전 방향 간극(185)보다 작동 각도가 작은 미소 진동에 대해서는 마찰 발생 기구에 슬라이딩이 생기지 않는다. 그 결과, 엔진의 회전 변동에 기인하는 미소 비틀림 진동을 효과적으로 흡수할 수 있다.
(6) 다른 실시예
상기 실시예는 본 발명의 일 실시예를 나타낼 뿐이며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형이 가능하다.
마찰 발생 기구의 구조는 상기 실시예에 한정되지 않는다. 마찰 플레이트와 마찰 와셔는 피동 부재의 축 방향 한쪽에만 배치될 수도 있으며, 그 경우, 피동 부재의 축 방향 반대측에 스페이서가 배치될 수 있다.
마찰 플레이트는 구동 부재의 플레이트 부재와 결합될 수 있으며, 그 경우, 마찰 와셔는 피동 부재에 대하여 회전 방향으로 슬라이딩한다.
피동 부재 또는 구동 부재의 마찰 플레이트 걸쇠부와의 결합부의 형태는 사각형 구멍일 수 있다.
마찰 발생 기구는 토션 스프링의 반경 방향 외측에 배치될 수 있다.
마찰 플레이트는 생략될 수도 있다. 그 경우, 마찰 와셔는 플레이트 부재 및 피동 부재의 한 쪽에 고정되거나, 또는 어느 쪽에도 고정되지 않을 수 있다.
한 쌍의 플레이트 부재는 피동 측 부재일 수 있으며, 그 사이의 부재는 구동 측 부재일 수 있다.
록업 장치의 구조는 상기 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명은 피스톤과 프론트 커버 사이에 복수의 플레이트가 배치된 다중 클러치를 포함하는 록업 장치에도 적용될 수 있다.
본 발명은 토크 컨버터뿐 아니라, 유체 커플링과 같은 록업 장치를 가지는 다른 유형의 유체식 토크 전달 장치에도 적용될 수 있다.
본 발명은 또한, 록업 장치뿐 아니라, 클러치 디스크 어셈블리 및 플라이휠 어셈블리와 같은 다른 유형의 댐퍼 디스크 어셈블리에도 적용될 수 있다.
장치의 구성요소, 부분, 또는 부품을 설명하기 위해 본 명세서에 사용된 "구성되는"이라는 표현은 원하는 기능을 수행하도록 구성 및/또는 프로그램된 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함한다.
또한, 특허청구범위에 "어떠한 기능을 수행하기 위한 수단의 형식으로 기재된 용어(means-plus function)"는 본 발명의 부품의 기능을 수행하기 위해 사용될 수 있는 임의의 구조를 가진 수단을 포함한다.
본 명세서에 사용된 정도의 용어, "실질적으로", "약", 및 "대략"은 변경된 용어의 정도의 차이를 의미하며, 결과는 유의적이지 않다. 예를 들어, 이들 용어는 차이가 그 변경의 의미를 부정하지 않는 한 변경된 용어의 적어도 ±5%의 편차를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명을 설명하기 위해 일부의 선택된 실시예에 대해서만 예시하였지만, 당업자들은 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 여러 변형 및 변경을 가할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명에 따른 실시예의 전술한 설명은 예시의 목적일 뿐, 특허청구범위에 기재된 본 발명 및 그 균등물을 한 정하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명에 관한 댐퍼 디스크 어셈블리에서는, 플레이트 부재가 마찰 발생 기구의 마찰면에 대하여 편향력을 부여하고 있기 때문에, 종래의 편향 부재가 생략될 수 있다.

Claims (12)

  1. 비틀림 진동을 흡수 및 감쇠하고 토크를 전달하도록 구성되는 댐퍼 디스크 어셈블리에 있어서,
    제1 회전 플레이트 부재,
    상기 제1 회전 플레이트 부재의 축 방향 양측에 상기 제1 회전 플레이트 부재에 대해 회전 가능하게 배치되어 서로 고정되는 한 쌍의 플레이트 부재를 가지는 제2 회전 플레이트 부재,
    상기 제1 회전 플레이트 부재와 상기 제2 회전 플레이트 부재를 회전 방향으로 연결하도록 구성되는 탄성 부재, 및
    상기 제1 회전 플레이트 부재와 상기 제2 회전 플레이트 부재가 상대 회전하면 마찰을 발생하도록 구성되는 마찰 발생 기구
    를 포함하고,
    상기 한 쌍의 플레이트 부재의 적어도 하나는 상기 마찰 발생 기구의 마찰면에 축 방향의 탄성력을 가하도록 구성되는
    댐퍼 디스크 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마찰 발생 기구는, 상기 한 쌍의 플레이트 부재의 적어도 하나와 상기 제1 회전 플레이트 부재 사이에 배치되는 마찰 부재를 포함하는 것을 특징으로 하 는 댐퍼 디스크 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마찰 발생 기구는 상기 마찰 부재가 부착되는 마찰 플레이트를 더 포함하고, 상기 마찰 플레이트는 상기 제1 회전 플레이트 부재 또는 상기 한 쌍의 플레이트 부재 중의 하나와 회전 불가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 디스크 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마찰 플레이트에는 상기 제1 회전 플레이트 부재의 절결부(cutout) 또는 상기 한 쌍의 플레이트 부재의 하나의 절결부와 결합하는 걸쇠부(claw)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼 디스크 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 마찰 발생 기구는 마찰 부재가 부착되는 마찰 플레이트를 더 포함하고, 상기 마찰 플레이트는, 상기 걸쇠부와 상기 절결부 사이에 회전 방향으로 간극이 형성되고 상기 회전 방향 간극의 범위 내에서 작동하는 비틀림 진동에 대하여는 상기 마찰 발생 기구가 작동하지 않도록, 상기 제1 회전 플레이트 부재 또는 상기 한 쌍의 플레이트 부재 중의 하나와 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼 디스크 어셈블리.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마찰 플레이트는, 상기 제1 회전 플레이트 부재와 접촉되어 있으며 상기 제1 회전 플레이트 부재와 회전 불가능하게 결합되어 있고,
    상기 마찰 부재는 상기 플레이트 부재에 대하여 회전 방향으로 슬라이드 가능하게 접촉되어 있는
    것을 특징으로 하는 댐퍼 디스크 어셈블리.
  7. 프론트 커버(front cover),
    상기 프론트 커버에 고정되는 임펠러(impeller),
    상기 프론트 커버와 상기 임펠러 사이에 축 방향으로 배치되는 터빈(turbine),
    상기 터빈과 상기 임펠러 사이에 축 방향으로 배치되는 스테이터(stator), 및
    상기 프론트 커버와 상기 터빈 사이에 축 방향으로 배치되어 상기 프론트 커버를 상기 터빈에 대하여 기계적으로 접속 및 분리하는 록업(lockup) 장치
    를 포함하고,
    상기 록업 장치는 피스톤, 및 비틀림 진동을 흡수 및 감쇠하고 토크를 전달하도록 구성되는 댐퍼 디스크 어셈블리를 가지며,
    상기 댐퍼 디스크 어셈블리는,
    제1 회전 플레이트 부재,
    상기 제1 회전 플레이트 부재의 축 방향 양측에 상기 제1 회전 플레이트 부재에 대해 회전 가능하게 배치되어 서로 고정되는 한 쌍의 플레이트 부재를 가지는 제2 회전 플레이트 부재,
    상기 제1 회전 플레이트 부재와 상기 제2 회전 플레이트 부재를 회전 방향으로 연결하도록 구성되는 탄성 부재, 및
    상기 제1 회전 플레이트 부재와 상기 제2 회전 플레이트 부재가 상대 회전하면 마찰을 발생하도록 구성되는 마찰 발생 기구
    를 포함하고,
    상기 한 쌍의 플레이트 부재의 적어도 하나는 상기 마찰 발생 기구의 마찰면에 축 방향의 탄성력을 가하도록 구성되는
    토크 컨버터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마찰 발생 기구는, 상기 제1 회전 플레이트 부재와 상기 한 쌍의 플레이트 부재의 적어도 하나 사이에 배치되는 마찰 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 마찰 발생 기구는 상기 마찰 부재가 부착되는 마찰 플레이트를 더 포함 하고, 상기 마찰 플레이트는 상기 제1 회전 플레이트 부재 또는 상기 한 쌍의 플레이트 부재 중의 하나와 회전 불가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 마찰 플레이트에는 상기 제1 회전 플레이트 부재의 절결부 또는 상기 한 쌍의 플레이트 부재 중의 하나의 절결부와 결합하는 걸쇠부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 마찰 발생 기구는 마찰 부재가 부착되는 마찰 플레이트를 더 포함하고, 상기 마찰 플레이트는, 상기 걸쇠부와 상기 절결부 사이에 회전 방향으로 간극이 형성되고 상기 회전 방향 간극의 범위 내에서 작동하는 비틀림 진동에 대하여는 상기 마찰 발생 기구가 작동하지 않도록, 상기 제1 회전 플레이트 부재 또는 상기 한 쌍의 플레이트 부재 중의 하나와 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마찰 플레이트는, 상기 제1 회전 플레이트 부재와 접촉되어 있으며 상기 제1 회전 플레이트 부재와 회전 불가능하게 결합되어 있고,
    상기 마찰 부재는 상기 플레이트 부재에 대하여 회전 방향으로 슬라이드 가 능하게 접촉되어 있는
    것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
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