KR100839643B1 - 차량용 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임펠러 또는 터빈의 강성을 증대시키는 차량용 토크 컨버터를 개시한다. 본 발명의 차량용 토크 컨버터는, 프론트 커버, 프론트 커버에 결합되어 함께 회전하는 임펠러, 임펠러와 마주하는 위치에 배치되는 터빈, 임펠러와 터빈 사이에 위치하여 상기 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러 측으로 바꾸는 리엑터, 프론트 커버와 터빈을 직접 연결할 수 있는 록업 클러치, 록업 클러치 또는 터빈에 결합되어 원주 방향으로 작용하는 충격을 흡수하는 토셔널 댐퍼를 포함하며, 임펠러는 임펠러 쉘을 구비하며, 임펠러 쉘에는 회전축의 중심에서 헬리코이드(helicoid) 형상으로 다수의 보강부가 제공된다.

토크 컨버터, 보강, 펌프, 임펠러, 강성, 유동, 박리

Description

차량용 토크 컨버터{Torque converter for vehicle}

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 토크컨버터의 반단면도이다.

도 2는 도 1의 주요 부분인 임펠러 쉘의 형상을 도시한 사시도이다.

도 3의 도 2의 Ⅲ-Ⅲ부를 잘라서 본 단면도이다.

도 4는 도 3에 대응되는 다른 실시 예이다.

본 발명은 차량용 토크 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임펠러 또는 터빈의 강성을 증대시키는 차량용 토크 컨버터에 관한 것이다.

일반적으로 토크 컨버터는 차량의 엔진과 변속기 사이에 설치되어 유체를 이용하여 엔진의 구동력을 변속기에 전달하는 것이다. 이러한 토크 컨버터는, 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 임펠러, 이 임펠러에서 토출되는 오일에 의해 회전되는 터빈, 그리고 임펠러로 환류하는 오일의 흐름을 임펠러의 회전 방향으로 향하게 하여 토크 변화율을 증대시키는 리엑터('스테이터' 라고도 함)를 포함한다.

토크 컨버터는 엔진에 작용하는 부하가 커지면 동력전달 효율이 저하될 수 있으므로 엔진과 변속기 사이를 직접 연결하는 수단인 록업 클러치(Lock-up clutch, 또는 '댐퍼 클러치'라고도 함)를 갖추고 있다. 록업 클러치는 엔진과 직결된 프론트 커버와 터빈 사이에 배치되어 엔진의 회전 동력이 직접 터빈으로 전달될 수 있도록 한다.

이러한 록업 클러치는, 터빈 축에 축 방향으로 이동 가능한 피스톤을 포함한다. 그리고 피스톤은 프론트 커버에 마찰 접촉하는 마찰재가 결합된다. 그리고 피스톤에는 마찰재가 프론트 커버에 결합될 때 축의 회전 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 토셔널 댐퍼(Torsional damper)가 결합되어 있다.

상술한 토크 컨버터의 임펠러와 터빈은 고속으로 유체가 이동되므로 충분한 강성이 유지되어야 한다. 특히 임펠러 쉘 및 터빈 쉘은 토크 컨버터를 밴딩이나 용접 등의 방법을 사용하여 제조되는 과정에서 형상의 변형으로 인하여 구조적으로 취약할 수 있는 단점이 있다. 이러한 점은 임펠러 쉘 및 터빈 쉘의 강성이 약해져 토크 컨버터의 내구성을 감소시킬 수 있는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 임펠러 쉘 및 터빈 쉘의 강성을 보완하여 내구성을 증대시키는 차량용 토크 컨버터를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 오일의 유동 박리를 억제하여 효율을 향상시키며 소음을 감소시킬 수 있는 차량용 토크 컨버터를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 프론트 커버, 상기 프론트 커버 에 결합되어 함께 회전하는 임펠러, 상기 임펠러와 마주하는 위치에 배치되는 터빈, 상기 임펠러와 상기 터빈 사이에 위치하여 상기 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러 측으로 바꾸는 리엑터, 상기 프론트 커버와 상기 터빈을 직접 연결할 수 있는 록업 클러치, 상기 록업 클러치 또는 터빈에 결합되어 원주 방향으로 작용하는 충격을 흡수하는 토셔널 댐퍼를 포함하며, 상기 임펠러는 임펠러 쉘을 구비하며, 상기 임펠러 쉘에는 다수의 보강부가 제공되는 차량용 토크 컨버터를 제공한다.

상기 터빈은 터빈 쉘을 포함하며, 상기 터빈 쉘에는 다수의 보강부가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 보강부는 회전 중심을 기준으로 헬리코이드 형상으로 제공되는 다수의 돌출부로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 돌출부들은 임펠러 쉘 또는 터빈 쉘의 안쪽으로 돌출되는 것이 바람직하다.

상기 돌출부들은 임펠러 쉘 또는 터빈 쉘의 바깥쪽으로 돌출되는 것이 바람직하다.

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

도 1은 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위하여 축 방향으로 잘라서 본 반단면도로, 차량의 변속기에 적용되는 토크 컨버터를 도시하고 있다. 본 발명의 토크 컨버터는 엔진 측의 크랭크 축에 연결되어 회전하는 프론트 커버(4), 이 프론 트 커버(4)에 연결되어 함께 회전하는 임펠러(6), 임펠러(6)와 마주하는 위치에 배치되는 터빈(8), 그리고 임펠러(6)와 터빈(8) 사이에 위치하여 터빈(8)으로부터 나오는 오일의 흐름을 바꾸어 임펠러(6) 측으로 전달하는 리엑터(10, 또는 '스테이터'라고도 함)를 포함한다. 임펠러(6) 측으로 오일을 전달하는 리엑터(10)는 프론트 커버(4)와 동일한 회전 중심을 가진다. 그리고 엔진과 변속기를 직접 연결하는 수단으로 사용되는 록업 클러치(14)는 프론트 커버(4)와 터빈(8) 사이에 배치된다.

록업 클러치(14)는 대략 원판형으로 이루어지는 피스톤(16)을 구비하고 있으며, 피스톤(16)에는 프론트 커버(4)에 접촉될 수 있는 마찰재(18)가 결합된다. 그리고 피스톤(16)은 축의 중심 방향으로 회전이 가능하며 축 방향으로 이동될 수 있도록 배치된다. 한편으로, 록업 클러치(14) 또는 터빈에는 마찰재(18)가 프론트 커버(4)에 밀착될 때 축의 회전 방향으로 작용하는 비틀림력을 흡수하고 진동을 감쇄시키는 역할을 하는 토셔널 댐퍼(40, Torsional damper)가 결합된다.

상술한 임펠러(6)는 임펠러 쉘(61), 임펠러 블레이드(63)들, 그리고 임펠러 코어(65)를 포함한다. 그리고 터빈(8)은 터빈 쉘(81), 터빈 블레이드(63)들, 그리고 터빈 코어(85)를 포함한다. 임펠러(6)와 터빈(8)은 동일한 구조 및 방법에 의하여 제작될 수 있으므로 본 발명의 실시 예의 설명에서는 임펠러(6)에 대하여만 설명하기로 하고 터빈(8)에 관련된 설명은 임펠러(6)의 설명으로 대치하기로 한다. 임펠러 쉘(61)은 프론트 커버(4)에 연결되어 임펠러(6)의 외주 일측을 이루는 부분이다. 그리고, 임펠러 블레이드(63)는 임펠러 쉘(61)에 결합되어 프론트 커버(4)의 회전에 따라 오일을 터빈(8)으로 전달하는 역할을 한다. 또한, 임펠러 코어(63)는 임펠러 블레이드(63)의 안쪽에 결합된다.

임펠러 쉘(61)은, 도 2 및 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 중심축을 기준으로 헬리코이드(helicoid) 모양으로 돌출되는 다수의 보강부(61a)들이 제공된다. 이 보강부(61a)들은 안쪽(오일의 흐름이 있는 내부) 방향으로 돌출되는 형상으로 이루어질 수 있다. 이러한 보강부(61a)들은 임펠러 쉘(61)의 바깥쪽에서 프레스 등의 작업 과정을 통하여 안쪽으로 돌출되는 긴 돌출 형상으로 형성할 수 있다. 이러한 보강부(61a)들은 임펠러 쉘(61)의 강성을 증대시키는 역할을 한다. 따라서 본 발명의 실시 예의 임펠러 쉘(61)의 보강부(61a)는 강성을 보완하게 되어 내구성을 증대시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 임펠러 쉘(61)의 보강부(61a)는 내부에서 오일의 흐름에서 발생하는 유동 박리를 억제하여 토크 컨버터의 효율을 증대시키는 역할을 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위하여, 도 3에 대응되는 도면으로, 임펠러 쉘(161)에 제공되며 긴 돌출 모양으로 이루어지는 보강부(161a)를 도시하고 있다. 상술한 실시 예에서는 보강부가 임펠러 쉘의 내부 측으로 돌출되는 형상으로 도시하여 설명하고 있으나, 본 실시 예는 임펠러 쉘의 외부측으로 보강부(161a)가 돌출되는 형상을 가지는 것이다. 이와 같이 임펠러 쉘의 외부측으로 보강부(161a)가 돌출되는 기술적 구성은 상술한 실시 예와 동일한 효과를 가지면서도 다양하게 실시 할 수 있음을 보여주는 것이다. 즉, 본 발명의 실시 예들은 필요에 따라 임펠러 쉘 또는 터빈 쉘의 내부 측 또는 외부 측으로 돌출되는 보강부들을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 설명하지 않은 작용 및 효과 등은 상술한 실 시 예의 설명으로 대치하기로 한다. 따라서 본 발명의 실시 예는 간단한 구성을 통하여 임펠러 쉘 및 터빈 쉘의 강성을 보완하여 내구성을 증대시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 임펠러 쉘 또는 터빈 쉘에 방사상 방향으로 다수의 굴곡진 보강부가 제공되어 강성이 보완되어 내구성을 더욱 증대시키는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 임펠러 쉘 또는 펌프 쉘의 내부로 돌출된 보강부에 의하여 오일의 유동 박리를 억제하여 효율이 증대되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 프론트 커버(4);

   상기 프론트 커버(4)에 결합되어 함께 회전하는 임펠러(6);

   상기 임펠러(6)와 마주하는 위치에 배치되는 터빈(8);

   상기 임펠러(6)와 상기 터빈(8) 사이에 위치하여 상기 터빈(8)으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러(6) 측으로 바꾸는 리엑터(10);

   상기 프론트 커버(4)와 상기 터빈(8)을 직접 연결할 수 있는 록업 클러치(14);

   상기 록업 클러치(14) 또는 터빈(8)에 결합되어 원주 방향으로 작용하는 충격을 흡수하는 토셔널 댐퍼(40)를 포함하며;

   상기 임펠러(6)는 임펠러 쉘(61)을 구비하며, 상기 임펠러 쉘(61)에는 다수의 보강부(61a)가 제공되고, 상기 터빈(8)은 터빈 쉘(81)을 포함하며, 상기 터빈 쉘(81)에는 다수의 보강부가 제공되는 차량용 토크 컨버터.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 보강부(61a)는 회전 중심을 기준으로 헬리코이드 형상으로 제공되는 다수의 돌출부로 이루어지는 차량용 토크 컨버터.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 돌출부들은 임펠러 쉘(61) 또는 터빈 쉘(81)의 안쪽으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
5. 청구항 3에 있어서,

   상기 돌출부들은 임펠러 쉘(61) 또는 터빈 쉘(81)의 바깥쪽으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.

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