KR101284342B1 - 토크 컨버터의 댐퍼 클러치 - Google Patents

토크 컨버터의 댐퍼 클러치 Download PDF

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    • F16H2045/0231—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type with damping means comprising two or more vibration dampers arranged in series

Abstract

토크 컨버터의 댐퍼 클러치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 토크 컨버터의 댐퍼 클러치는 드라이브 플레이트와 드리븐 플레이트 사이에 원주방향 등간격으로 배치되는 다수의 댐퍼 스프링 조립체를 포함하는 댐퍼 클러치의 토셔널 댐퍼에 있어서, 상기 댐퍼 스프링 조립체는 중심점을 기준으로 점대칭에 의해 상호 반대 위치에 동일 강성을 갖도록 배치하되, 어느 한 방향에 대하여 강성값이 큰 순서대로 등간격 배치되며, 자유길이를 갖는 제1 강성 댐퍼 스프링; 자유길이가 상기 제1 강성 댐퍼 스프링의 자유길이 보다 짧게 형성되어 상기 제1 강성 댐퍼 스프링의 내부에 삽입되는 제2 강성 댐퍼 스프링; 상기 각 댐퍼 스프링 조립체별로 두께가 서로 다르게 형성되어 상기 제2 강성 댐퍼 스프링의 전체 자유길이를 다르게 하도록 상기 제2 강성 댐퍼 스프링의 양 단부에 결합되는 엔드 플레이트를 포함한다.

Description

토크 컨버터의 댐퍼 클러치{DAMPER CLUTCH FOR TORQUE CONVERTER}
본 발명은 차량용 자동 변속기에 적용되는 토크 컨버터의 댐퍼 클러치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다단계로 비틀림 진동을 흡수하는 댐퍼 스프링을 저강성인 제1 강성 댐퍼 스프링과 고강성인 제2 강성 댐퍼 스프링만으로 구현하여 제조 원가를 절감할 수 있도록 한 토크 컨버터의 댐퍼 클러치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 있어서의 토크 컨버터(Hydraulic Torque Converter)는 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 임펠러(Impeller)와, 상기 임펠러에서 토출되는 유체에 의해 회전되는 터빈(Turbine)과, 상기 임펠러로 환류하는 유체의 흐름을 상기 임펠러의 회전 방향으로 향하게 하여 토크 변화율을 증대시키는 스테이터(Stator; '리액터' 라고도 함)를 포함한다.
이러한 구성에 의하여 상기 임펠러는 입력측 회전체인 프론트 커버(Front Cover)에 고정되어 함께 회전하면서 내부의 유체를 터빈측으로 향하게 함으로써, 입력측 회전체로부터 출력측 회전체로 토크(Torque)가 전달되도록 하는 것이다.
그리고 상기 프론트 커버와 터빈 사이의 공간부에는 이들을 선택적으로 직접 연결하여 토크 전달이 직접적으로 이루어지도록 하는 댐퍼 클러치(Damper Clutch)가 배치되어, 엔진의 회전 동력이 직접 터빈으로 전달되도록 하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 댐퍼 클러치를 구성하는 클러치 플레이트(Clutch)와, 터빈을 구성하는 터빈 쉘(Turbine Shell) 사이에는 댐퍼 클러치의 작동에 따른 토크 변동시에 발생되는 비틀림 진동을 흡수, 감쇠시키는 토셔널 댐퍼(Torsional Damper)가 배치된다.
상기에서 본 발명이 관계하는 토셔널 댐퍼는 압축 코일스프링으로 이루어지는 토션 스프링(Torsion Spring)으로 이루어지는데, 차량의 저속 시, 댐퍼 클러치를 작동 제어하거나 차량의 고성능화에 의하여 토셔널 댐퍼의 고성능화가 요구되고 있다.
그 일예로서, 최근에는 발진 시에만 유체에 의한 토크를 전달하고, 차속이 대략 10km/h 이상에서는 댐퍼 클러치를 작동시킴으로써, 댐퍼 클러치의 작동 영역을 증대시킨 토크 컨버터에 있어서는 엔진으로부터의 토크 변동에 대한 뒤틀림 진동을 충분히 흡수 감쇠시킬 수 있도록 토셔널 댐퍼의 성능 향상이 요구되고 있다.
이에 따라, 종래에는 2단 강성을 갖는 댐퍼 클러치가 적용되었으나, 최근에는 차량이 고성능화 되면서 4단 강성 또는 5단 강성을 갖는 댐퍼 클러치가 개발되어 적용되고 있다.
이러한 점을 고려하여 종래의 토셔널 댐퍼의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
도 7은 종래 기술에 따른 댐퍼 클러치의 정면도이고, 도 8은 종래 기술에 적용되는 제1, 제2 강성 댐퍼 스프링을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 종래 기술의 댐퍼 클러치는 토셔널 댐퍼(100)를 형성하는 댐퍼 스프링 조립체(101)를 원주방향 등간격으로 다수개를 형성하되, 어느 한 방향에 대하여 순차적으로 댐퍼 스프링 조립체(101)의 강성을 다단화하여 회전 변위가 커지면 강성이 강해지도록 다단강성을 갖도록 한 것에 그 특징이 있다.
즉, 제1 강성 댐퍼 스프링(102)은 저토크 영역의 저강성을 구현하고, 제2 강성 댐퍼 스프링(103)은 그 길이를 다단화 하여 회전 변위에 따라 서서히 미소 강성을 단계적으로 증가시킬 수 있도록 한 것이다.
그 일 실시 예로서, 도 7에서는 8개의 댐퍼 스프링 조립체(101)를 적용한 예를 개시하고 있는데, 이와 같이 8개의 댐퍼 스프링 조립체(101)를 적용하는 경우에는 일측으로 4개의 댐퍼 스프링 조립체(101)를 구성하고, 그 반대측에 중심점을 기준으로 하여 점대칭(Point Symmetry)으로 4개의 댐퍼 스프링 조립체(101)를 더 구성함으로써, 상호 180°간격으로 배치되는 댐퍼 스프링 조립체(101)는 동일 강성을 갖도록 구성한다.
보다 구체적으로는 도 7에서 시계방향으로 위치하는 8개의 댐퍼 스프링 조립체(101)를 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8 댐퍼 스프링 조립체(101a ~ 101h)로 가정할 때, 제1과 제5 댐퍼 스프링 조립체(101a)(101e), 제2와 제6 댐퍼 스프링 조립체(101b)(101f), 제3과 제7 댐퍼 스프링 조립체(101c)(101g), 제4와 제8 댐퍼 스프링 조립체(101d)(101h)의 강성을 각각 동일하게 형성함으로써, 4단의 강성으로 다단화 한 것이다.
그리고 강성을 다단화 하기 위하여, 도 8에서와 같이 제2 강성 댐퍼 스프링(103)의 자유길이를 다단화하여 토크 컨버터의 회전방향에 대하여 반대방향으로 갈수록 자유길이가 작은 것을 배치하였다.
상기 제2 강성 댐퍼 스프링(103)은 자유길이가 긴 것부터 순차적으로 제1, 제2, 제3, 제4 스프링(103a ~ 103d)라고 가정할 때, 상기 제1과 제5 댐퍼 스프링 조립체(101a)(101e)는 제1 강성 댐퍼 스프링(102)과 제1 스프링(103a)의 결합으로 구성된다.
상기 제2와 제6 댐퍼 스프링 조립체(101b)(101f)는 제1 강성 댐퍼 스프링(102)과 제2 스프링(103b)의 결합으로 구성된다.
상기 제3과 제7 댐퍼 스프링 조립체(101c)(101g)는 제1 강성 댐퍼 스프링(102)과 제3 스프링(103c)의 결합으로 구성된다.
상기 제4와 제8 댐퍼 스프링 조립체(101d)(101h)는 제1 강성 댐퍼 스프링(102)과 제4 스프링(103d)의 결합으로 구성된다.
상기에서 제2 강성 댐퍼 스프링(103)을 형성하는 제1, 제2, 제3, 제4 스프링(103a ~ 103d)의 자유길이는 어떤 일정 길이로 한정되는 것이 아니라 적용 차량에서 요구하는 강성에 따라 그 자유길이가 결정된다.
상기와 같이 댐퍼 스프링 조립체(101)를 형성하면, 저토크 영역에서는 8개의 제1 강성 댐퍼 스프링(102)의 강성 접촉이 이루어지고, 고토크 영역에서는 회전 변위가 증대됨에 따라 순차적으로 제2 강성 댐퍼 스프링(103)을 형성하는 제1, 제2, 제3, 제4 스프링(103a ~ 103d)의 강성 접촉이 이루어짐으로써, 1차 강성 접촉을 포함하여 5단의 강성 접촉이 이루어지면서 비틀림 충격 및 진동을 흡수하게 되는 것이다.
도 7에서 미설명부호 "104"는 스프링 시트를 지칭한다.
그러나 상기와 같은 종래 기술에 따른 댐퍼 클러치는 저토크 영역에서의 NVH 성능과 함께, 고토크 영역에서의 빠른 응답성을 기대할 수는 있으나, 제2 강성 댐퍼 스프링의 제작 시, 각각의 길이 또는 강성을 다르게 제작하여야 하는 바, 제조 원가를 상승시킨다는 문제점이 있다.
본 발명의 실시 예는 동일하게 구성되는 제2 강성 댐퍼 스프링에 양단을 지지하는 엔드 플레이트의 두께를 다단화 하여 적용함으로써, 비틀림 각에 따라 순차적으로 다단 강성을 구현하도록 하는 토크 컨버터의 댐퍼 클러치를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 드라이브 플레이트와 드리븐 플레이트 사이에 원주방향 등간격으로 배치되는 다수의 댐퍼 스프링 조립체를 포함하는 댐퍼 클러치의 토셔널 댐퍼에 있어서, 상기 댐퍼 스프링 조립체는 중심점을 기준으로 점대칭에 의해 상호 반대 위치에 동일 강성을 갖도록 배치하되, 어느 한 방향에 대하여 강성값이 큰 순서대로 등간격 배치되며, 자유길이를 갖는 제1 강성 댐퍼 스프링; 자유길이가 상기 제1 강성 댐퍼 스프링의 자유길이 보다 짧게 형성되어 상기 제1 강성 댐퍼 스프링의 내부에 삽입되는 제2 강성 댐퍼 스프링; 상기 각 댐퍼 스프링 조립체별로 두께가 서로 다르게 형성되어 상기 제2 강성 댐퍼 스프링의 전체 자유길이를 다르게 하도록 상기 제2 강성 댐퍼 스프링의 양 단부에 결합되는 엔드 플레이트를 포함하는 토크 컨버터의 댐퍼 클러치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 댐퍼 스프링 조립체는 중심점을 기준으로 원주방향을 따라 등간격으로 8개소에 배치될 수 있다.
또한, 상기 댐퍼 스프링 조립체는 토크 컨버터의 회전방향과 반대방향의 순서로 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8 댐퍼 스프링 조립체라고 하면, 제1, 제5 댐퍼 스프링 조립체, 제2, 제6 댐퍼 스프링 조립체, 제3, 제7 댐퍼 스프링 조립체, 제4, 제8 댐퍼 스프링 조립체의 강성값은 동일하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 강성 댐퍼 스프링은 전체 자유길이를 엔드 플레이트의 두께로서 4단계로 다단화 하되, 그 전체 자유길이가 긴 것부터 순차적으로 제1, 제2, 제3, 제4 스프링라고 하면, 상기 제1 스프링은 제1과 제5 댐퍼 스프링 조립체에 구성되고, 상기 제2 스프링은 제2와 제6 댐퍼 스프링 조립체에 구성되고, 상기 제3 스프링은 제3과 제7 댐퍼 스프링 조립체에 구성되고, 상기 제4 스프링은 제4와 제8 댐퍼 스프링 조립체에 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 제1 강성 댐퍼 스프링가 저토크 영역에서 저강성을 구현하고, 제2 강성 댐퍼 스프링는 그 양단에 적용되는 엔드 플레이트의 두께에 의해 전체 자유길이를 다단화 하여 각 회전 변위에 따라 서서히 미소 강성을 단계별로 증대시켜 강성의 다단화 및 히스테리시스(Hystersis)와 조합된 비선형 강성의 유사 효과를 구현할 수 있다.
이에 따라, 저토크 영역에서의 부밍을 개선할 수 있으며, 강성의 연속 단계적 상승으로 이상 진동의 발생을 억제할 수 있다.
그리고 강성의 경계점에서 치명적인 이상 진동이 발생되지 않으므로 댐퍼 클러치의 작동 시기를 낮추어 연비를 개선할 수 있게 되는 것이다.
또한, 제2 강성 댐퍼 스프링을 형성하는 제1, 제2, 제3, 제4 스프링의 자유길이는 동일하게 형성할 수 있어 제조 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치가 적용되는 토크 컨버터의 반단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치에 적용되는 제1, 제2 강성 댐퍼 스프링을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치에 적용되는 제2 강성 댐퍼 스프링의 일부 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치에 적용되는 제1, 제2 강성 댐퍼 스프링의 배치 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치의 작용 효과를 설명하기 의한 그래프이다.
도 7은 종래 기술의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치의 정면도이다.
도 8은 종래 기술의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치에 적용되는 제1, 제2 강성 댐퍼 스프링을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치가 적용되는 토크 컨버터의 반단면도로서, 차량의 자동 변속기에 적용되는 일반적인 토크 컨버터를 도시하고 있다.
상기 토크 컨버터(2)는 프론트 커버(4), 임펠러(6), 터빈(8), 스테이터(10)를 포함한다.
상기 프론트 커버(4)는 엔진의 크랭크 축(미도시)에 연결되어 엔진과 함께 회전한다.
상기 임펠러(6)는 상기 프론트 커버(4)에 연결되어 함께 회전한다.
상기 터빈(8)은 변속기의 입력축(미도시)에 연결되어 상기 임펠러(6)와 마주하여 배치되며, 상기 임펠러(6)로부터 공급되는 유체에 의하여 회전하면서 변속기의 입력축을 구동시킨다.
상기 스테이터(10)는 상기 임펠러(6)와 터빈(8) 사이에 위치하여 터빈(8)으로부터 나오는 유체(자동 변속기 오일)의 흐름을 바꾸어 임펠러(6) 측으로 전달한다.
상기에서 스테이터(10)는 프론트 커버(4)와 동일한 회전 중심을 가지며, 엔진과 변속기를 직접 연결하는 수단으로 사용되는 댐퍼 클러치(12)는 프론트 커버(4)와 터빈(8) 사이에 배치된다.
상기 댐퍼 클러치(12)는 대략 원판형으로 이루어지는 피스톤(14)을 구비하며, 상기 피스톤(14)에는 상기 프론트 커버(4)와 접촉되는 마찰부재(16)가 구성되며, 자유 회전과 축방향 이동이 가능하도록 배치된다,
그리고 상기 댐퍼 클러치(12)에는 마찰부재(16)가 프론트 커버(4)에 밀착될 때 회전방향으로 작동하는 비틀림 력을 흡수하고, 진동을 감쇠시키는 토셔널 댐퍼(18)가 구성된다.
상기 토셔널 댐퍼(18)는 드라이브 플레이트(20)와, 댐퍼 스프링 조립체(22)와, 드리븐 플레이트(24)를 포함한다.
상기 드라이브 플레이트(20)는 내주 측이 상기 피스톤(14)에 리벳(26) 결합됨과 동시에, 외주 측에 원주방향 등간격으로 스프링 지지단(28)이 돌출되어 구성된다.
상기 댐퍼 스프링 조립체(22)는 상기 스프링 지지단(28) 사이에 수용된다.
상기 드리븐 플레이트(24)는 원주방향 등간격으로 돌출 형성되는 다수의 돌출단(30)이 상기 스프링 지지단(28)에 삽입되며, 후측이 상기 터빈(8)에 고정된다.
상기에서 스프링 지지단(28)은 대략 사각 튜브 형태로 후측이 개구되도록 절곡 형성되어 그 사이에 댐퍼 스프링 조립체(22)가 배치된다.
상기에서 돌출단(30)은 상기 스프링 지지단(28)의 후측으로 개구되는 개구부를 통해 삽입되어 그의 양측 부분이 댐퍼 스프링 조립체(22)를 형성하는 스프링 시트(32)와 접촉된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치의 정면도이고, 도 3은 댐퍼 클러치에 적용되는 제1, 제2 강성 댐퍼 스프링을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 제2 강성 댐퍼 스프링의 일부 확대도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 댐퍼 스프링 조립체(22)를 형성하는 댐퍼 스프링은 제1, 제2 강성 댐퍼 스프링(34)(36)으로 구성된다.
상기 제1 강성 댐퍼 스프링(34)은 대직경의 길이가 일정한 압축 코일스프링으로 구성되고, 그 양단에 한 쌍의 엔드 플레이트(32)를 개재시켜 상기 스프링 지지단(28) 사이에 안착된다.
상기 제2 강성 댐퍼 스프링(36)은 소직경의 압축 코일스프링으로 구성되고, 그 자유길이는 상기 제1 강성 댐퍼 스프링(34) 보다 작으나, 일정하게 형성되어 상기 제1 강성 댐퍼 스프링(34)의 내부에 삽입된다.
그리고 상기 댐퍼 스프링 조립체(22) 사이에는 터빈 쉘에 일체로 고정된 드리븐 플레이트(24)로부터 돌출 형성되는 돌출단(30)이 삽입됨으로써, 댐퍼 클러치의 작동에 의하여 상기 드라이브 플레이트(20)가 회전하면, 이의 회전 토크가 상기 댐퍼 스프링 조립체(22)를 거친 후, 상기 돌출단(30)을 통해 드리븐 플레이트(24)로 전달된다.
이러한 과정에서 발생되는 비틀림 충격 및 진동은 상기 댐퍼 스프링 조립체(22)에서 흡수 및 감쇠된다.
이러한 토크 컨버터(2)의 댐퍼 클러치(12)에서, 본 발명의 실시 예는 토셔널 댐퍼(18)를 형성하는 댐퍼 스프링 조립체(22)를 원주방향 등간격으로 다수개 구성하되, 어느 한 방향에 대하여 순차적으로 댐퍼 스프링 조립체(22)의 강성을 다단화하여 회전 변위가 커지면 강성이 강해지도록 다단 강성을 구현하는 특징을 갖는다.
즉, 제1 강성 댐퍼 스프링(34)은 저토크 영역에서 저강성을 구현하고, 제2 강성 댐퍼 스프링(36)은 각각의 강성을 다르게 하여 회전 변위에 따라 서서히 미소 강성을 단계적으로 증가시킬 수 있도록 한 것이다.
그 일 실시 예로서, 도 2에서는 8개의 댐퍼 스프링 조립체(22)를 적용한 예를 개시하고 있는데, 이와 같이 8개의 댐퍼 스프링 조립체(22)를 적용하는 경우에는 일측으로 4개의 댐퍼 스프링 조립체(22)를 형성하고, 그 반대측에 중심점을 기준으로 점대칭(Point Symmetry)으로 4개의 댐퍼 스프링 조립체(22)를 구성함으로써, 상호 180°간격으로 배치되는 동일한 강성을 갖는 댐퍼 스프링 조립체(22)가 배치된다.
보다 구체적으로는, 도 2에서 시계방향으로 위치하는 8개의 댐퍼 스프링 조립체(22)를 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8 댐퍼 스프링 조립체(22a ~ 22h)로 가정할 때, 제1과 제5 댐퍼 스프링 조립체(22a)(22e), 제2와 제6 댐퍼 스프링 조립체(22b)(22f), 제3과 제7 댐퍼 스프링 조립체(22c)(22g), 제4와 제8 댐퍼 스프링 조립체(22d)(22h)의 강성은 동일하게 구성되어 4단계의 강성 다단화를 구현한 것이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 상기 강성을 다단화 하기 위하여 제2 강성 댐퍼 스프링(36)의 자유길이를 동일하게 형성하고, 그 양측에 배치되는 엔드 플레이트(38)의 두께를 다단화 하여 토크 컨버터의 회전방향에 대하여 반대방향으로 갈수록 엔드 플레이트(38)의 두께가 작은 것을 배치하였다.
상기 제2 강성 댐퍼 스프링(36)을 엔드 플레이트(38)의 두께가 큰 것부터 순차적으로 제1, 제2, 제3, 제4 스프링(36a ~ 36d)라고 가정할 때, 상기 제1, 제2, 제3 스프링(36a ~ 36c)까지만 엔드 플레이트(38)가 적용된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치에 적용되는 제1, 제2 강성 댐퍼 스프링의 배치 상태를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 제1과 제5 댐퍼 스프링 조립체(22a)(22e)는 제1 강성 댐퍼 스프링(34)과 제1 스프링(36a)의 결합으로 구성된다.
상기 제2와 제6 댐퍼 스프링 조립체(22b)(22f)는 제1 강성 댐퍼 스프링(34)과 제2 스프링(36b)의 결합으로 구성된다.
상기 제3과 제7 댐퍼 스프링 조립체(22c)(22g)는 제1 강성 댐퍼 스프링(34)과 제3 스프링(36c)의 결합으로 구성된다.
상기 제4와 제8 댐퍼 스프링 조립체(22d)(22h)는 제1 강성 댐퍼 스프링(34)과 제4 스프링(36d)의 결합으로 구성된다.
상기에서 엔드 플레이트(38)를 포함하는 상기 제1, 제2, 제3, 제4 스프링(36a ~ 36d)의 자유길이는 어떤 일정 길이로 한정되는 것이 아니라 적용 차량에서 요구하는 강성에 따라 그 자유길이가 결정된다.
그리고 본 발명의 실시 예에서는 4 종류의 강성 접촉이 이루어지면서 비틀림 진동을 흡수할 수 있도록 한 것을 개시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라서는 강성 종류를 증감시킬 수 있음은 물론이다.
상기와 같이 댐퍼 스프링 조립체(22)를 형성하면, 저토크 영역에서는 8개의 제1 강성 댐퍼 스프링(34)의 강성 접촉이 이루어지고, 고토크 영역에서는 회전 변위가 증대되면서 순차적으로 제2 강성 댐퍼 스프링(36)을 형성하는 제1, 제2, 제3, 제4 스프링(36a ~ 36d)과 강성 접촉되어 1차 강성 접촉을 포함하여 5단의 강성 접촉을 이루어 비틀림 충격 및 진동을 흡수한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치의 작용 효과를 설명하기 의한 그래프이다.
도 6을 참조하면, 피스톤(14)으로부터 터빈(8)으로 동력 전달이 시작되어 8개의 제1 강성 댐퍼 스프링(34)의 강성 접촉이 이루어지는 경우에는 1단 강성(K1영역)으로 회전동력의 변동에 대한 흡수가 이루어진다.
상기 1단 강성(K1영역)에서 회전 변위가 더욱 진행되면, 제1 강성 댐퍼 스프링(34)과 제2 강성 댐퍼 스프링(34)인 제1 스프링(34a)의 강성의 합(合)에 의한 2단 강성(K2 영역)으로 회전동력의 변동에 의한 흡수가 이루어진다.
상기 2단 강성(K2 영역)에서 회전 변위가 더욱 진행되면, 제1 강성 댐퍼 스프링(34)과 제2 강성 댐퍼 스프링(34)인 제1 스프링(34a)과 제2 스프링(34b)의 강성의 합(合)에 의한 3단 강성(K3 영역)으로 회전동력의 변동에 의한 흡수가 이루어진다.
상기 3단 강성(K3 영역)에서 회전 변위가 더욱 진행되면, 제1 강성 댐퍼 스프링(34)과 제2 강성 댐퍼 스프링(34)인 제1 스프링(34a)과 제2 스프링(34b), 및 제3 스프링(34c)의 강성의 합(合)에 의한 4단 강성(K4 영역)으로 회전동력의 변동에 의한 흡수가 이루어진다.
상기 4단 강성(K4 영역)에서 회전 변위가 더욱 진행되면, 제1 강성 댐퍼 스프링(34)과 제2 강성 댐퍼 스프링(34)인 제1 스프링(34a)과 제2 스프링(34b)과 제3 스프링(34c), 및 제4 스프링(34d)의 강성의 합(合)에 의한 5단 강성(K5 영역)으로 회전동력의 변동에 의한 흡수가 이루어진다.
상기에서와 같은 작동을 종합하여 보면, 제1 강성 댐퍼 스프링(34)은 저토크 영역에서의 저강성을 구현하고, 제2 강성 댐퍼 스프링(36)은 자유 길이를 동일하게 하고, 그 양단에 적용되는 엔드 플레이트(38)의 두께의 차이에 의해 각 회전 변위에 따라 서서히 미소 강성을 단계별로 증대시켜 각 댐퍼 스프링 조립체(22) 강성의 다단화 및 히스테리시스(Hystersis)와 조합된 비선형 강성에 유사 효과를 구현할 수 있다.
이에 따라 저토크 영역에서는 부밍음의 저감 및 강성의 연속적인 상승으로 이상 진동의 발생을 억제하는 등, NVH 성능을 개선할 수 있다.
그리고 강성의 경계점에서 치명적인 이상 진동이 발생되지 않으므로 댐퍼 클러치의 작동 시기를 낮추어 연비를 개선할 수 있게 되는 것이다.
또한, 제2 강성 댐퍼 스프링(36)을 형성하는 제1, 제2, 제3, 제4 스프링(36a ~ 36d)의 자유길이를 동일하게 형성하고, 두께가 다른 엔드 플레이트(38)를 적용함으로써, 제조 원가를 절감할 수 있다.
이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
12... 댐퍼 클러치 18... 토셔널 댐퍼
20... 드라이브 플레이트 22... 댐퍼 스프링 조립체
24... 드리븐 플레이트 34... 제1 강성 댐퍼 스프링
36... 제2 강성 댐퍼 스프링 38... 엔드 플레이트

Claims (4)

  1. 드라이브 플레이트와 드리븐 플레이트 사이에 원주방향 등간격으로 배치되는 다수의 댐퍼 스프링 조립체를 포함하는 댐퍼 클러치의 토셔널 댐퍼에 있어서,
    상기 댐퍼 스프링 조립체는
    중심점을 기준으로 점대칭에 의해 상호 반대 위치에 동일 강성을 갖도록 배치하되, 어느 한 방향에 대하여 강성값이 큰 순서대로 등간격 배치되며,
    자유길이를 갖는 제1 강성 댐퍼 스프링;
    자유길이가 상기 제1 강성 댐퍼 스프링의 자유길이 보다 짧게 형성되어 상기 제1 강성 댐퍼 스프링의 내부에 삽입되는 제2 강성 댐퍼 스프링;
    상기 각 댐퍼 스프링 조립체별로 두께가 서로 다르게 형성되어 상기 제2 강성 댐퍼 스프링의 전체 자유길이를 다르게 하도록 상기 제2 강성 댐퍼 스프링의 양 단부에 결합되는 엔드 플레이트;
    를 포함하는 토크 컨버터의 댐퍼 클러치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 댐퍼 스프링 조립체는
    중심점을 기준으로 원주방향을 따라 등간격으로 8개소에 배치되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터의 댐퍼 클러치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 댐퍼 스프링 조립체는
    토크 컨버터의 회전방향과 반대방향의 순서로 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8 댐퍼 스프링 조립체라고 하면, 제1, 제5 댐퍼 스프링 조립체, 제2, 제6 댐퍼 스프링 조립체, 제3, 제7 댐퍼 스프링 조립체, 제4, 제8 댐퍼 스프링 조립체의 강성값은 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터의 댐퍼 클러치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제2 강성 댐퍼 스프링은
    전체 자유길이를 엔드 플레이트의 두께로서 4단계로 다단화 하되,
    그 전체 자유길이가 긴 것부터 순차적으로 제1, 제2, 제3, 제4 스프링라고 하면,
    상기 제1 스프링은 제1과 제5 댐퍼 스프링 조립체에 구성되고, 상기 제2 스프링은 제2와 제6 댐퍼 스프링 조립체에 구성되고, 상기 제3 스프링은 제3과 제7 댐퍼 스프링 조립체에 구성되고, 상기 제4 스프링은 제4와 제8 댐퍼 스프링 조립체에 구성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터의 댐퍼 클러치.
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