KR101094438B1 - 차량용 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임펠러 코어 및 터빈 코어의 제작비용을 줄이고 부품의 관리비용을 줄일 수 있는 차량용 토크 컨버터를 개시한다.

본 발명의 차량용 토크 컨버터는, 임펠러와 터빈을 구비한 차량용 토크 컨버터에 있어서, 상기 임펠러는 외측에 배치되는 임펠러 쉘, 상기 임펠러 쉘에 결합되는 임펠러 블레이드들, 그리고 상기 임펠러 블레이드에 결합되어 중심부 측에 배치되는 임펠러 코어를 포함하고, 상기 터빈은 상기 임펠러 쉘과 대향하는 위치에 배치되는 터빈 쉘, 상기 터빈 쉘에 결합되는 터빈 블레이드들, 그리고 상기 터빈 블레이드에 결합되어 중심부 측에 배치되는 터빈 코어를 포함하며, 상기 터빈 코어와 상기 임펠러 코어는 다수의 조각으로 분리되어 제작된다.

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Description

차량용 토크 컨버터{Torque converter for a vehicle}

본 발명은 차량용 토크 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임펠러 코어 및 터빈 코어의 제작비용을 줄이고 부품의 관리비용을 줄일 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, 임펠러에서 토출되는 오일에 의해 회전되는 터빈, 그리고 임펠러로 환류하는 오일의 흐름을 임펠러의 회전방향으로 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 가능하게 결합되는 피스 톤을 포함한다. 그리고 피스톤에는 프론트 커버에 마찰 접촉하는 마찰재가 결합된다. 그리고 록업 클러치는 피스톤에 결합되는 마찰재가 프론트 커버에 결합될 때 축의 회전 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 토셔널 댐퍼(Torsional damper)가 결합되어 있다.

상술한 터빈과 임펠러는 각각 터빈 코어와 임펠러 코어를 구비한다. 터빈 코어와 임펠러 코어는 대략 원형의 띠 모양으로 이루어진다. 이러한 터빈 코어 및 임펠러 코어는 플레이트로 이루어지는 원 재료에서 극히 한정된 갯수 만을 얻을 수 있고 나머지 재료는 스크랩(scrap)이 되어 버리게 되므로 생산비용의 증가로 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 부품의 크기를 줄이면 대량으로 관리하는 부품의 관리비용을 함께 줄일 수 있는데 이에 충분하게 만족하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 터빈 코어와 임펠러 코어를 제작할 때 발생되는 스크랩을 줄여 제조 비용을 낮추고 생산성을 향상시킬 수 있는 차량용 토크 컨버터를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 터빈 코어와 임펠러 코어를 이루는 부품의 크기를 줄여 관리비용을 줄일 수 있는 차량용 토크 컨버터를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 임펠러와 터빈을 구비한 차량용 토크 컨버터에 있어서, 상기 임펠러는 외측에 배치되는 임펠러 쉘, 상기 임펠러 쉘에 결합되는 임펠러 블레이드들, 그리고 상기 임펠러 블레이드에 결합되어 중심부 측에 배치되는 임펠러 코어를 포함하고, 상기 터빈은 상기 임펠러 쉘과 대향하는 위치에 배치되는 터빈 쉘, 상기 터빈 쉘에 결합되는 터빈 블레이드들, 그리고 상기 터빈 블레이드에 결합되어 중심부 측에 배치되는 터빈 코어를 포함하며, 상기 터빈 코어와 상기 임펠러 코어는 다수의 조각으로 분리된 차량용 토크 컨버터를 제공한다.

상기 터빈 코어들과 상기 임펠러 코어들은 적어도 두개 이상으로 분리되어 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 터빈 코어들과 상기 임펠러 코어들은 서로 일정한 길이로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 터빈 코어들과 상기 임펠러 코어들은 제작시에 블레이징에 의하여 서로 연결되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 적어도 두개 이상의 조각으로 나누진 임펠러 코어 및 터빈 코어를 제공하여, 스크랩(scrap)을 줄임으로써 제조 비용을 낮추어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 임펠러 코어 및 터빈 코어의 부품의 줄여 관리 비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.

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

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 축방향으로 잘라서 본 반단면도로, 차량의 변속기에 적용되는 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. 프론트 커버(4)의 일측에는 엔진과 변속기를 직접 연결하는 록업 클러치(14)가 배치된다. 이러한 록업 클러치(14)는 터빈(6)의 축과 동일한 회전축에 배치된다. 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 중심을 기준으로 회전이 가능하며 축 방향으로 오일의 압력에 의하여 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(20, 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(83)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 블레이드(63)에 대하여만 설명하기로 하고 터빈 블레이드(83)에 관련된 설명은 임펠러 블레이드(63)의 설명으로 대치하기로 한다. 임펠러 쉘(61)은 프론트 커버(4)에 연결되어 임펠러(6)의 외주를 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(65)는 임펠러 블레이드(63)의 안쪽에 결합된다.

임펠러 블레이드(63)들은 일정한 간격으로 임펠러 쉘(61)에 블레이징 등에 의하여 결합된다.

그리고 임펠러 블레이드(63)들은 임펠러 코어(65)에도 같은 방법으로 블레이징 등에 의하여 결합된다.

이때 임펠러 코어(65)는 다수의 조각으로 분리되어 제작된다. 즉, 원재료를 이루는 플레이트에서 다수의 조각으로 나누어지는 분리된 임펠러 코어(65)를 잘라낸다. 이때 임펠러 코어(65)는 4조각으로 이루어지는 것이 바람직하며, 동일한 형상을 가진다. 이는 같은 크기의 재료에서도 기존의 하나의 원형 띠로 이루어진 경우에 비하여 더 많은 수의 임펠러 코어(65)를 얻을 수 있는 것이다. 따라서 임펠러 코어(65)를 생산할 때 재료의 낭비를 줄여 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 임펠러 코어(65)가 4개의 조각으로 이루어진 예를 도시하여 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 두개 이상으로 이루어질 수 있으며 더욱 많은 수로 이루어지는 것도 가능하다.

이러한 임펠러 코어(65)는 다수의 임펠러 블레이드(63)들에 의하여 결합되므로 이들끼리 연결되는 부분은 별도의 블레이징을 하지 않아도 관계없다. 임펠러 코어(65)들이 연결된 부분은 도 2에 나타난 바와 같이 단지 임펠러 코어(65)들이 인접하여 접촉하고 있는 상태로 조립이 가능한 것이다.

이와는 달리 임펠러를 제작할 때 서로 인접하여 배치된 임펠러 코어(65)의 연결부분을 블레이징에 의하여 연결할 수도 있다. 또한 도 4에 도시하고 있는 바와 같이 홈부(65a)와 돌출부(65b)를 만들어 서로 끼워서 결합하는 것도 가능하다.

한편, 터빈 코어(85)도 상술한 임펠러 코어(65)와 동일하게 만들어지므로 그 설명으로 대치하기로 한다.

이와 같이 본 발명은 임펠러 코어(65)와 터빈 코어(85)를 분리된 다수의 조각으로 제작함으로써, 재료비용을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 임펠러 코어(65)와 터빈 코어(85)를 이루는 부품이 작아져 관리가 매우 용이하므로 관리 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

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

도 2는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 분리된 상태의 터빈 코어 또는 임펠러 코어를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 분리된 코어의 상태를 도시한 도면이다.

도 4는 도 3의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 도 4의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.

Claims (4)

1. 임펠러와 터빈을 구비한 차량용 토크 컨버터에 있어서,

   상기 임펠러는

   외측에 배치되는 임펠러 쉘,

   상기 임펠러 쉘에 끼움결합으로 고정되고 끼움결합된 부위가 블레이징으로 결합되는 임펠러 블레이드들, 그리고

   상기 임펠러 쉘에 결합된 상기 임펠러 블레이드들의 반대 부분이 끼움결합으로 고정되고 끼움결합된 부위가 블레이징으로 결합되는 임펠러 코어를 포함하고,

   상기 터빈은

   상기 임펠러 쉘과 대향하는 위치에 배치되는 터빈 쉘,

   상기 터빈 쉘에 끼움결합으로 고정되고 끼움결합된 부위가 블레이징으로 결합되는 터빈 블레이드들, 그리고

   상기 터빈 쉘에 결합된 상기 터빈 블레이드의 반대 부분이 끼움결합으로 고정되고 끼움결합된 부위가 블레이징으로 결합되는 터빈 코어를 포함하며,

   상기 터빈 코어는 서로 같은 크기를 가지며 대칭모양으로 이루어지는 두개 이상의 조각으로 이루어지며, 상기 조각이 연결되는 부분에 홈부와 돌출부가 제공되어 서로 연결되며,

   상기 임펠러 코어는 서로 같은 크기를 가지며 대칭모양으로 이루어지는 두개 이상의 조각으로 이루어지며, 상기 조각이 연결되는 부분에 홈부와 돌출부가 제공되어 서로 연결되는 차량용 토크 컨버터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 터빈 코어들과 상기 임펠러 코어들은

   제작시에 블레이징에 의하여 서로 연결되는 구조로 이루어지는 차량용 토크 컨버터.

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