KR101003839B1 - 차량용 토크컨버터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 구동력을 변속기에 직접 전달하는 록업 클러치가 작동될 때 동력이 댐퍼로 전달되기 전 미소한 진동이 록업 클러치에서 1차로 흡수되어 록업 클러치의 불규칙한 진동을 방지할 수 있는 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 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러 측으로 바꾸는 리엑터, 프론트 커버와 터빈을 직접 연결할 수 있으며 프론트 커버 측으로 오일의 압력에 의하여 이동하는 피스톤을 구비한 록업 클러치, 록업 클러치에 결합되는 토셔널 댐퍼를 포함하며, 록업 클러치는 터빈의 회전축에 설치되어 피스톤을 가압하는 피스톤 드라이브 플레이트, 피스톤과 피스톤 드라이브 플레이트를 연결하는 다수의 연결 플레이트를 포함한다.

토크 컨버터, 록업, 댐퍼, 피스톤, 드라이브, 연결, 플레이트

Description

차량용 토크컨버터{Torque converter for vehicle}

본 발명은 차량용 토크 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 구동력을 변속기에 직접 전달하는 록업 클러치가 작동될 때 동력이 댐퍼로 전달되기 전 미소한 진동이 록업 클러치에서 1차로 흡수되어 록업 클러치의 불규칙한 진동을 방지할 수 있는 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 이동할 수 있는 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.

종래의 록업 클러치는 엔진의 구동력을 변속기로 직접 연결하는 작동이 이루어질 때 피스톤에 제공된 마찰재가 프론트 커버에 밀착되면서 축 방향과 원주 방향으로 불규칙한 진동이 발생되어 품질이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 큰 토크를 필요로 하는 대형의 엔진에 용이하게 적용할 수 있으며 록업 클러치가 작동하는 과정에서 축 방향과 회전 방향으로 발생되는 불규칙한 진동을 1차적으로 흡수한 후 재차 댐퍼에서 원주 방향의 충격을 흡수하도록 하여 품질을 증대시키는 차량용 토크 컨버터를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 프론트 커버, 상기 프론트 커버에 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 있으며 상기 프론트 커버 측으로 오일의 압력에 의하여 이동하 는 피스톤을 구비한 록업 클러치, 상기 록업 클러치에 결합되는 토셔널 댐퍼를 포함하며, 상기 록업 클러치는 상기 터빈의 회전축에 설치되어 상기 피스톤을 가압하는 피스톤 드라이브 플레이트, 상기 피스톤과 상기 피스톤 드라이브 플레이트를 연결하는 다수의 연결 플레이트를 포함하는 차량용 토크 컨버터를 제공한다.

상기 피스톤 드라이브 플레이트는 상기 터빈 측 방향에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 연결 플레이트들은 주름진 면을 구비하며 탄성체로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 연결 플레이트들은 연결핀들에 의하여 상기 피스톤과 상기 피스톤 드라이브 플레이트에 결합되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 록업 클러치가 작동하면 피스톤이 프론트 커버 측으로 이동되면서 마찰재가 프론트 커버에 밀착되면서 축 방향과 원주 방향으로 미세 진동이 발생되고 이러한 진동은 연결 플레이트의 주름면에서 1차적으로 흡수되어 불규칙적인 진동을 억제하여 상품성을 향상시키는 효과가 있다.

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

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 축 방향으로 잘라서 본 반단면도로, 토크 컨버터를 도시하고 있다.

본 발명의 토크 컨버터는 엔진 측의 크랭크 축에 연결되어 회전하는 프론트 커버(4), 이 프론트 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 이루어지며 축 방향으로 이동할 수 있는 피스톤(16)을 구비하고 있다. 피스톤(16)의 일측에는 피스톤(16)과 동일한 축에 배치되는 피스톤 드라이브 플레이트(31)가 제공된다. 피스톤 드라이브 플레이트(31)는 피스톤(16)과 박판 스프링에 의하여 결합되어 피스톤(16)을 프론트 커버(4) 측으로 가압하는데 이용된다. 이러한 록업 클러치(14) 구조는 큰 토크를 필요로 하는 대형의 엔진에 적용될 수 있다.

그리고 피스톤(16)과 프론트 커버(4) 사이에는 마찰재 어셈블리(33)가 배치된다. 마찰재 어셈블리(33)는 가운데 부분에 도넛 형태의 플레이트로 이루어진 코어 플레이트(35)가 배치되고, 이 코어 플레이트(35)의 양면에 제1 마찰재(37)와 제2 마찰재(39)가 결합된다.

즉, 마찰재 어셈블리(33)는 양면에 마찰재(37, 39)를 가지는 구조로 이루어져 큰 토크를 필요로 하는 엔진에 적용할 수 있다.

상술한 코어 플레이트(35)는 외주면에 일정한 간격으로 홈이 제공된다. 이러한 홈을 통하여 후술하는 토셔널 댐퍼에 결합되어 회전 충격을 흡수할 수 있도록 하는 것이다.

그리고 록업 클러치(14)는 마찰재(37, 39)가 프론트 커버(4)에 밀착될 때 축의 회전 방향으로 작용하는 비틀림력을 흡수하고 진동을 감쇄시키는 역할을 하는 토셔널 댐퍼(20, Torsional damper)가 결합된다.

상술한 피스톤 드라이브 플레이트(31)는 프론트 커버가 고정되는 회전축(32)에 고정된다. 피스톤 드라이브 플레이트(31)는 원판형으로 이루어지는 탄성체로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 피스톤 드라이브 플레이트(31)는 피스톤(16)을 프론트 커버(4) 측으로 가압할 수 있도록 터빈(8) 측에 배치되는 것이 바람직하다.

피스톤(16)과 피스톤 드라이브 플레이트(31)는, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 연결 플레이트(51)에 의하여 연결된다. 즉, 연결 플레이트(51)는 주름면(51c)을 가지는 탄성체로 이루어지고 양단에 연결핀(51a, 51b)이 제공된다. 하나의 연결핀(51a)은 피스톤(16)에 제공된 체결공(16a)을 통하여 결합된다. 그리고 나머지 연결핀(51b)은 피스톤 드라이브 플레이트(31)에 제공되는 또 다른 체결공(31a)에 결합된다.

한편, 연결 플레이트(51)들은 탄성체로 이루어지는 면이 절곡되어 이루어지는 주름면(51c)을 통하여 외부의 충격을 흡수할 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 토크 컨버터에서 록업 클러치가 작동하여 엔진의 구동력이 변속기로 직접 연결되는 과정에서 회전 방향의 충격 및 진동을 흡수하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

유압의 작동에 의하여 피스톤 드라이브 플레이트(31)가 피스톤(16)을 프론트 커버(4) 측으로 가압한다. 그러면 피스톤(16)이 프론트 커버(4) 측으로 이동된다. 그러면 프론트 커버(4)와 피스톤(16)은 그 사이에서 마찰재(37, 39)들과 밀착된다.

그러면 엔진의 구동력은 코어 플레이트(35)에 전달된다. 코어 플레이트(35)에 전달된 구동력은 토셔널 댐퍼(20)에 전달된다.

이 과정에서 프론트 커버(4)와 피스톤(16)이 마찰재(37, 39)에 접촉되는 순간 축 방향과 원주 방향(회전방향)으로 충격이 발생한다. 이때 발생하는 충격은 피스톤(16)을 통하여 연결 플레이트(51)들에 전달된다.

그러면 연결 플레이트(51)들은 진동 및 충격을 흡수할 수 있는 주름면(51c)이 제공되어 있으므로 이 주름면(51c)을 통하여 1차적으로 충격 및 진동을 흡수하게 된다. 그리고 계속해서 전달되는 회전 방향의 충격은 토셔널 댐퍼(20)로 전달되어 충격을 흡수하게 되는 것이다.

따라서 록업 클러치(14)가 작동할 때 발생하는 축 방향 및 원주 방향의 충격을 1차적으로 연결 플레이트(51)의 주름면(51c)에서 흡수되어 토크 컨버터의 내구성을 증대시킴과 동시에 품질을 증대시킬 수 있다.

계속해서 토셔널 댐퍼(20)를 통하여 터빈(8)으로 전달된 구동력은 터빈 축을 통하여 변속기(T)의 입력축으로 전달되는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 축 방향으로 잘라서 본 토크 컨버터의 반단면도이다.

도 2는 도 1의 주요부를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 피스톤과 피스톤 드라이브 플레이트를 연결하는 연결 플레이트를 상세하게 도시한 도면이다.

Claims (4)

1. 프론트 커버;

   상기 프론트 커버에 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 있으며 상기 프론트 커버 측으로 오일의 압력에 의하여 이동하는 피스톤을 구비한 록업 클러치;

   상기 록업 클러치에 결합되는 토셔널 댐퍼를 포함하며;

   상기 록업 클러치는

   상기 터빈의 회전축에 설치되어 상기 피스톤을 가압하는 피스톤 드라이브 플레이트,

   상기 피스톤과 상기 피스톤 드라이브 플레이트를 연결하는 다수의 연결 플레이트를 포함하고,

   상기 연결 플레이트들은

   주름진 면을 구비하고 탄성체로 이루어지며, 연결핀들에 의해 상기 피스톤과 상기 피스톤 드라이브 플레이트에 결합되는 차량용 토크 컨버터.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 피스톤 드라이브 플레이트는

   상기 터빈 측 방향에 설치된 차량용 토크 컨버터.
3. 삭제
4. 삭제

Images