KR101338444B1

KR101338444B1 - Damper clutch for torque converter

Info

Publication number: KR101338444B1
Application number: KR1020110131915A
Authority: KR
Inventors: 채창국; 이흥석; 오석일; 오완수; 김진현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-12-10
Also published as: KR20130065177A

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, 동일한 자유길이를 갖는 제1 강성 댐퍼 스프링; 상기 댐퍼 스프링 조립체별로 각각 자유길이가 다르게 형성되며, 적어도 하나 이상의 내부에 완충재를 구성하여 해당 제1 강성 댐퍼 스프링의 내부에 삽입되는 제2 강성 댐퍼 스프링을 포함한다.A damper clutch of a torque converter is disclosed. In the damper clutch of the torque converter according to an embodiment of the present invention in the damper clutch of the damper clutch including a plurality of damper spring assembly disposed at equal intervals circumferentially between the drive plate and the driven plate, the damper spring assembly is A first stiffness damper spring disposed to have the same stiffness at mutually opposite positions by point symmetry with respect to the center point, the same stiffness values being equally spaced in an order of stiffness in any one direction, and having the same free length; Each of the damper spring assemblies may have different free lengths, and may include a second rigid damper spring inserted into the corresponding first rigid damper spring by configuring a buffer material in at least one or more interiors thereof.

Description

Damper clutch of torque converter {DAMPER CLUTCH FOR TORQUE CONVERTER}

본 발명은 차량용 자동 변속기에 적용되는 토크 컨버터의 댐퍼 클러치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한정된 레이아웃 내에서 기준치 이하의 강성 단수를 적용하는 경우에도 고토크 영역에서 비선형 강성을 구현하여 짧은 각도 내에서 엔진의 최대 토크에 효율적으로 대응할 수 있도록 하는 토크 컨버터의 댐퍼 클러치에 관한 것이다.The present invention relates to a damper clutch of a torque converter applied to an automatic transmission for a vehicle, and more particularly, even when a stiffness stage below a reference value is applied within a limited layout, nonlinear stiffness is realized in a high torque region to realize an engine within a short angle. It relates to a damper clutch of a torque converter that can efficiently cope with the maximum torque of.

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.In general, a torque converter in a vehicle includes an impeller rotating by receiving an engine driving force, a turbine rotated by a fluid discharged from the impeller, and a fluid flowing back to the impeller. It includes a stator (also referred to as a 'reactor') to increase the rate of change of torque by directing the flow in the direction of rotation of the impeller.

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.By such a configuration, the impeller is fixed to the front cover, which is the input side rotating body, and rotates together to direct the fluid inside to the turbine side, thereby transmitting torque from the input rotating body to the output rotating body.

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.And a damper clutch (Damper Clutch) is disposed in the space between the front cover and the turbine to selectively connect them directly to the torque transmission, so that the rotational power of the engine is directly transmitted to the turbine. .

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.In addition, between the clutch plate constituting the damper clutch and the turbine shell constituting the turbine, a torsional damper for absorbing and attenuating torsional vibration generated when a torque fluctuation caused by the operation of the damper clutch ( Torsional Damper) is placed.

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.The torsional damper according to the present invention is composed of a torsion spring made of a compression coil spring, at the low speed of the vehicle, the damper clutch is operated or the high performance of the vehicle is required by the high performance of the vehicle. have.

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.As an example, in recent years, a torque converter that transmits torque by fluid only when starting the vehicle and operates a damper clutch when the vehicle speed is approximately 10 km / h or more, thereby increasing the torque variation from the engine in the torque converter. There is a need to improve the performance of the torsional dampers to sufficiently absorb and attenuate torsional vibrations.

이에 따라, 종래에는 2단 강성을 갖는 댐퍼 클러치가 적용되었으나, 최근에는 차량이 고성능화 되면서 4단 강성 또는 5단 강성을 갖는 댐퍼 클러치가 개발되어 적용되고 있다.Accordingly, a damper clutch having two-stage rigidity has been conventionally applied, but recently, a damper clutch having four-stage rigidity or five-stage rigidity has been developed and applied as a vehicle becomes high performance.

이러한 점을 고려하여 종래의 토셔널 댐퍼의 구성을 살펴보면 다음과 같다.Considering this point, the configuration of the conventional torsion damper is as follows.

도 7은 종래 기술에 따른 댐퍼 클러치의 정면도이고, 도 8은 종래 기술에 적용되는 제1, 제2 강성 댐퍼 스프링을 설명하기 위한 도면이다.7 is a front view of a damper clutch according to the prior art, and FIG. 8 is a view for explaining the first and second rigid damper springs applied to the prior art.

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.Referring to FIGS. 7 and 8, the damper clutch of the related art forms a plurality of damper spring assemblies 101 forming the torsional damper 100 at circumferentially equal intervals, but sequentially dampers in any one direction. The rigidity of the spring assembly 101 is characterized by having a multi-stage stiffness so that the rigidity is stronger when the rotational displacement is increased.

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.That is, the first rigid damper spring 102 realizes low rigidity of the low torque region, and the second rigid damper spring 103 multiplies the length thereof so that the micro rigidity can be gradually increased gradually in accordance with the rotational displacement. It is.

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. As an example, FIG. 7 illustrates an example in which eight damper spring assemblies 101 are applied. In the case of applying the eight damper spring assemblies 101, four damper spring assemblies 101 are provided at one side. And by further configuring four damper spring assemblies 101 in point symmetry with respect to the center point on the opposite side, the damper spring assemblies 101 arranged at intervals of 180 ° are configured to have the same rigidity. do.

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.More specifically, the eight damper spring assemblies 101 which are located in the clockwise direction in FIG. 7 include the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, and eighth damper spring assemblies 101a to. 101h), the first and fifth damper spring assemblies 101a and 101e, the second and sixth damper spring assemblies 101b and 101f, and the third and seventh damper spring assemblies 101c and 101g. ), And the fourth and eighth damper spring assemblies 101d and 101h have the same rigidity, respectively, so that the four-stage rigidity is multistage.

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.In order to stiffen the stiffness, as shown in FIG. 8, the free length of the second stiffness damper spring 103 is multiplied to arrange the free length of the second converter in the opposite direction to the rotation direction of the torque converter.

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.Assuming that the second rigid damper spring 103 is the first, second, third, and fourth springs 103a to 103d sequentially from the longest free length, the first and fifth damper spring assemblies 101a. ) 101e is composed of a combination of the first rigid damper spring 102 and the first spring 103a.

상기 제2와 제6 댐퍼 스프링 조립체(101b)(101f)는 제1 강성 댐퍼 스프링(102)과 제2 스프링(103b)의 결합으로 구성된다. The second and sixth damper spring assemblies 101b and 101f comprise a combination of the first rigid damper spring 102 and the second spring 103b.

상기 제3과 제7 댐퍼 스프링 조립체(101c)(101g)는 제1 강성 댐퍼 스프링(102)과 제3 스프링(103c)의 결합으로 구성된다. The third and seventh damper spring assemblies 101c and 101g comprise a combination of the first rigid damper spring 102 and the third spring 103c.

상기 제4와 제8 댐퍼 스프링 조립체(101d)(101h)는 제1 강성 댐퍼 스프링(102)과 제4 스프링(103d)의 결합으로 구성된다. The fourth and eighth damper spring assemblies 101d and 101h are configured by a combination of the first rigid damper spring 102 and the fourth spring 103d.

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.The free lengths of the first, second, third, and fourth springs 103a to 103d forming the second rigid damper spring 103 are not limited to any predetermined length but according to the rigidity required by the applied vehicle. The free length is determined.

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.When the damper spring assembly 101 is formed as described above, the rigid contact of the eight first rigid damper springs 102 is made in the low torque region, and the second rigid damper is sequentially formed as the rotational displacement is increased in the high torque region. By the rigid contact of the first, second, third, and fourth springs 103a to 103d forming the spring 103, the five-stage rigid contact including the primary rigid contact is made, and the torsional shock and vibration Will be absorbed.

도 7에서 미설명부호 "104"는 스프링 시트를 지칭한다.In FIG. 7, reference numeral 104 denotes a spring seat.

그러나 상기와 같은 종래 기술의 댐퍼 클러치는 저토크 영역에서의 NVH 성능과 함께, 고토크 영역에서의 빠른 응답성을 기대할 수는 있으나, 스프링 시트의 수가 작은 경우와 같이, 구조적 제약으로 인해 다단화에 한계가 있어 단수를 줄이게 되면, 단간 강성비를 높게 구현할 수밖에 없으며, 이로 인해 엔진의 최대 토크에 대응이 불가능한 경우가 발생하는 문제점이 있다. However, the damper clutch of the related art can expect fast response in the high torque region with NVH performance in the low torque region, but due to structural constraints such as when the number of spring seats is small, If there is a limit to reduce the number of stages, there is no choice but to implement a high ratio between the rigidity, there is a problem that can not cope with the maximum torque of the engine.

본 발명의 실시 예는 고강성용 댐퍼 스프링의 내부에 비선형 강성특성을 갖는 완충재를 적용함으로써, 한정된 레이아웃 내에서 기준치 이하의 강성 단수를 적용하는 경우에도 고토크 영역에서 비선형 강성을 구현하여 짧은 각도 내에서 엔진의 최대 토크에 효율적으로 대응할 수 있도록 하는 토크 컨버터의 댐퍼 클러치를 제공하고자 한다. The embodiment of the present invention by applying a buffer having a non-linear stiffness characteristics inside the damper spring for high stiffness, even in the case of applying a stiffness of less than the reference value within a limited layout to implement a non-linear stiffness in a high torque region within a short angle It is an object of the present invention to provide a damper clutch of a torque converter that can efficiently cope with the maximum torque of an engine.

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, 동일한 자유길이를 갖는 제1 강성 댐퍼 스프링; 상기 댐퍼 스프링 조립체별로 각각 자유길이가 다르게 형성되며, 적어도 하나 이상의 내부에 완충재를 구성하여 해당 제1 강성 댐퍼 스프링의 내부에 삽입되는 제2 강성 댐퍼 스프링을 포함하는 토크 컨버터의 댐퍼 클러치를 제공할 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, a damper clutch of a damper clutch including a plurality of damper spring assembly disposed circumferentially equally spaced between the drive plate and the driven plate, the damper spring assembly is based on the center point A first rigid damper spring disposed to have the same rigidity at mutually opposite positions by point symmetry, and disposed equally spaced in the order of increasing rigidity with respect to one direction, and having the same free length; Each of the damper spring assemblies may have different free lengths, and may provide a damper clutch of a torque converter including a second rigid damper spring inserted into the first rigid damper spring by configuring a buffer material in at least one or more interiors thereof. have.

또한, 상기 제2 강성 댐퍼 스프링은 자유길이가 긴 것부터 순차적으로 제1, 제2, 제3, 제4 스프링라고 하면, 상기 제2 스프링의 내부에 완충재가 삽입될 수 있다.In addition, when the second rigid damper spring is the first, second, third, and fourth springs sequentially from the long free length, a cushioning material may be inserted into the second spring.

여기서, 상기 완충재는 고무일 수 있다.Here, the buffer material may be rubber.

또한, 상기 댐퍼 스프링 조립체는 중심점을 기준으로 원주방향을 따라 등간격으로 8개소에 배치될 수 있다.In addition, the damper spring assembly may be arranged in eight places at equal intervals along the circumferential direction with respect to the center point.

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.In addition, when the damper spring assembly is the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, and eighth damper spring assemblies in the order opposite to the rotation direction of the torque converter, Stiffness values of the fifth damper spring assembly, the second and sixth damper spring assemblies, the third and seventh damper spring assemblies, and the fourth and eighth damper spring assemblies may be the same.

또한, 상기 제2 강성 댐퍼 스프링은 자유길이를 4단계로 다단화 하되, 그 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.In addition, the second rigid damper spring is multi-stage free length in four stages, the first spring is the first, second, third, fourth spring sequentially from the long free length, the first spring is the first and A fifth damper spring assembly, the second spring is configured in the second and sixth damper spring assemblies, the third spring is configured in the third and seventh damper spring assemblies, and the fourth spring is fourth And an eighth damper spring assembly.

본 발명의 실시 예는 제1 강성 댐퍼 스프링가 저토크 영역에서 저강성을 구현하고, 제2 강성 댐퍼 스프링은 자유 길이를 다단화 하여 각 회전 변위에 따라 서서히 미소 강성을 단계별로 증대시켜 강성의 다단화 및 히스테리시스(Hystersis)와 조합된 비선형 강성의 효과를 구현할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first rigid damper spring implements low rigidity in the low torque region, and the second rigid damper spring multiplies the free length by gradually increasing the micro stiffness step by step according to each rotational displacement. And nonlinear stiffness in combination with hysteresis.

특히, 한정된 레이아웃 내에서 기준치 이하의 강성 단수를 적용하는 경우에도 완충재가 적용된 고강성용 댐퍼 스프링의 강성이 더해지는 고토크 영역에서는 특정 강성단에서부터 비선형 강성특성으로 급격하게 강성이 증대되어 엔진의 최대 토크에 대응할 수 있게 된다. Particularly, in the high torque range where the rigidity of the damper spring for shock absorbing material is applied even when the stiffness stage below the reference value is applied within the limited layout, the rigidity is rapidly increased from the specific stiffness end to the nonlinear stiffness characteristic to the maximum torque of the engine. It becomes possible to cope.

그리고 강성의 경계점에서 치명적인 이상 진동이 발생되지 않으므로 댐퍼 클러치의 작동 시기를 낮추어 연비를 개선할 수 있게 되는 것이다.And since fatal abnormal vibration does not occur at the boundary point of stiffness, it is possible to improve fuel economy by lowering the operation timing of the damper clutch.

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 제2 스프링에 대한 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.1 is a half cross-sectional view of a torque converter to which a damper clutch according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a front view of a damper clutch according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the first and second rigid damper spring applied to the damper clutch according to the embodiment of the present invention.
4 is an enlarged view of a second spring of a second rigid damper spring applied to a damper clutch according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a view showing the arrangement of the first and second rigid damper spring applied to the damper clutch according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph illustrating the operation and effect of the damper clutch according to an embodiment of the present invention.
7 is a front view of a damper clutch according to the embodiment of the prior art.
8 is a view for explaining the first and second rigid damper spring applied to the damper clutch according to the prior art embodiment.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.In order to clearly illustrate the embodiments of the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the entire specification.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following description, the names of the components are denoted by the first, second, etc. in order to distinguish them from each other because the names of the components are the same and are not necessarily limited to the order.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치가 적용되는 토크 컨버터의 반단면도로서, 차량의 자동 변속기에 적용되는 일반적인 토크 컨버터를 도시하고 있다. 1 is a half sectional view of a torque converter to which a damper clutch is applied according to an embodiment of the present invention, and illustrates a general torque converter applied to an automatic transmission of a vehicle.

상기 토크 컨버터(2)는 프론트 커버(4), 임펠러(6), 터빈(8), 스테이터(10)를 포함한다. The torque converter 2 comprises a front cover 4, an impeller 6, a turbine 8, and a stator 10.

상기 프론트 커버(4)는 엔진의 크랭크 축(미도시)에 연결되어 엔진과 함께 회전한다.The front cover 4 is connected to a crankshaft (not shown) of the engine and rotates with the engine.

상기 임펠러(6)는 상기 프론트 커버(4)에 연결되어 함께 회전한다.The impeller 6 is connected to the front cover 4 and rotates together.

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.The turbine 8 is connected to an input shaft (not shown) of the transmission and is disposed to face the impeller 6, and drives the input shaft of the transmission while rotating by the fluid supplied from the impeller 6.

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.The stator 10 is located between the impeller 6 and the turbine 8 to change the flow of fluid (automatic transmission oil) coming out of the turbine 8 to be delivered to the impeller 6 side.

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.The stator 10 has the same center of rotation as the front cover 4, and a damper clutch 12, which is used as a means of directly connecting the engine and the transmission, is disposed between the front cover 4 and the turbine 8. .

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.The damper clutch 12 has a piston 14 formed in a substantially disk shape, the piston 14 is composed of a friction member 16 in contact with the front cover 4, free rotation and axial movement This is arranged to be possible.

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. In addition, the damper clutch 12 includes a torsional damper 18 that absorbs the torsional force acting in the rotational direction when the friction member 16 is in close contact with the front cover 4, and attenuates vibration.

상기 토셔널 댐퍼(18)는 드라이브 플레이트(20)와, 댐퍼 스프링 조립체(22)와, 드리븐 플레이트(24)를 포함한다. The torsional damper 18 includes a drive plate 20, a damper spring assembly 22, and a driven plate 24.

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. The drive plate 20 is configured such that the inner circumferential side of the piston 14 is coupled to the rivet 26 and the spring support end 28 protrudes at the circumferential equal intervals on the outer circumferential side.

상기 댐퍼 스프링 조립체(22)는 상기 스프링 지지단(28) 사이에 수용된다.The damper spring assembly 22 is received between the spring support ends 28.

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.The driven plate 24 has a plurality of protruding ends 30 protruding at equal intervals in the circumferential direction are inserted into the spring support end 28, and the rear side is fixed to the turbine 8.

상기에서 스프링 지지단(28)은 대략 사각 튜브 형태로 후측이 개구되도록 절곡 형성되어 그 사이에 댐퍼 스프링 조립체(22)가 배치된다.The spring support end 28 is bent to open the rear side in the form of a substantially rectangular tube, and the damper spring assembly 22 is disposed therebetween.

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.The protruding end 30 is inserted through an opening opening to the rear side of the spring supporting end 28 so that both sides thereof contact the spring seat 32 which forms the damper spring assembly 22.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치에 적용되는 제1, 제2 강성 댐퍼 스프링을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 적용되는 제2 강성 댐퍼 스프링의 제2 스프링에 대한 확대도이다.2 is a front view of a damper clutch according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view for explaining the first and second rigid damper spring applied to the damper clutch according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is An enlarged view of a second spring of a second rigid damper spring applied to an embodiment of the present invention.

도 2와 도 3을 참조하면, 상기 댐퍼 스프링 조립체(22)를 형성하는 댐퍼 스프링은 제1, 제2 강성 댐퍼 스프링(34)(36)으로 구성된다. 2 and 3, the damper spring forming the damper spring assembly 22 is composed of first and second rigid damper springs 34 and 36.

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.The first rigid damper spring 34 is composed of a compression coil spring having a constant length of a large diameter, and is seated between the spring support end 28 via a pair of end plates 32 at both ends thereof.

상기 제2 강성 댐퍼 스프링(36)은 소직경의 압축 코일스프링으로 구성되고, 그 자유길이는 상기 제1 강성 댐퍼 스프링(34) 보다 작게 형성되어 상기 제1 강성 댐퍼 스프링(34)의 내부에 삽입된다.The second rigid damper spring 36 is composed of a compression coil spring of a small diameter, the free length thereof is formed smaller than the first rigid damper spring 34 to be inserted into the first rigid damper spring 34. do.

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.In addition, a protrusion end 30 protruding from the driven plate 24 integrally fixed to the turbine shell is inserted between the damper spring assemblies 22 so that the drive plate 20 rotates by the operation of a damper clutch. After the rotational torque thereof passes through the damper spring assembly 22, it is transmitted to the driven plate 24 through the protruding end 30.

이러한 과정에서 발생되는 비틀림 충격 및 진동은 상기 댐퍼 스프링 조립체(22)에서 흡수 및 감쇠된다. Torsional shock and vibration generated in this process are absorbed and damped in the damper spring assembly 22.

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. In the damper clutch 12 of the torque converter 2, an embodiment of the present invention comprises a plurality of damper spring assemblies 22 forming the torsional dampers 18 at equal circumferential intervals, but in either direction. With respect to the stiffness of the damper spring assembly 22 in sequence with respect to the multi-stage rigidity so that the rigidity is increased when the rotational displacement is increased.

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.That is, the first rigid damper spring 34 realizes low rigidity in the low torque region, and the second rigid damper spring 36 can gradually increase the micro rigidity gradually according to the rotational displacement by varying the respective rigidities. It is.

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. As an example, FIG. 2 illustrates an example in which eight damper spring assemblies 22 are applied. In the case of applying the eight damper spring assemblies 22, four damper spring assemblies 22 are applied to one side. By forming four damper spring assemblies 22 in point symmetry with respect to the center point on the opposite side thereof, the damper spring assemblies 22 having the same stiffness arranged at intervals of 180 ° are arranged.

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.More specifically, the eight damper spring assemblies 22 located clockwise in FIG. 2 include the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, and eighth damper spring assemblies 22a. 22h), the first and fifth damper spring assemblies 22a and 22e, the second and sixth damper spring assemblies 22b and 22f, and the third and seventh damper spring assemblies 22c ( 22g), the rigidity of the fourth and eighth damper spring assemblies 22d and 22h are identically configured to implement four levels of rigidity multiplexing.

도 3을 참조하면, 상기 강성을 다단화 하기 위하여 제2 강성 댐퍼 스프링(36)은 자유길이를 다단화 하여 구성된다. Referring to FIG. 3, the second rigid damper spring 36 is configured to multi-stage the free length in order to multi-stage the rigidity.

그리고 상기 제2 강성 댐퍼 스프링(36)은 자유길이를 다르게 형성하되, 토크 컨버터의 회전방향에 대하여 반대 방향으로 갈수록 자유길이가 짧은 것을 배치하였다.The second rigid damper spring 36 has a different free length, but has a shorter free length toward the opposite direction to the rotation direction of the torque converter.

또한, 상기 제2 강성 댐퍼 스프링(36)은 자유길이가 긴 것부터 순차적으로 제1, 제2, 제3, 제4 스프링(36a ~ 36d)라고 가정할 때, 상기 제2 스프링(36b)은 도 4에서 도시한 바와 같이, 내부에 완충재가 설치되는데, 상기 완충재인 비선형 강성특성을 갖는 고무(38)가 설치된다.In addition, assuming that the second rigid damper spring 36 is the first, second, third and fourth springs 36a to 36d sequentially from the longest free length, the second spring 36b is shown in FIG. As shown in Fig. 4, a cushioning material is provided therein, and a rubber 38 having a nonlinear stiffness characteristic which is the buffering material is installed.

상기에서 제2 스프링(36b)에 고무(38)를 삽입한 것은 고무의 강한 비선형 성질을 활용한 것으로, 스토퍼와 같이 엔진의 고토크에 대한 안정적인 작용을 위한 것이다.Inserting the rubber 38 in the second spring (36b) is to take advantage of the strong non-linear nature of the rubber, for a stable action on the high torque of the engine, such as a stopper.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치에 적용되는 제1, 제2 강성 댐퍼 스프링의 배치 상태를 나타낸 도면이다.5 is a view showing the arrangement of the first and second rigid damper spring applied to the damper clutch according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 제2 강성 댐퍼 스프링(36)은 자유길이가 긴 것부터 순차적으로 제1, 제2, 제3, 제4 스프링(36a ~ 36d)라고 가정할 때, 배치상태를 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 5, assuming that the second rigid damper spring 36 is the first, second, third, and fourth springs 36a to 36d sequentially from the free length, the arrangement state is as follows. Is the same as

상기 제1과 제5 댐퍼 스프링 조립체(22a)(22e)는 제1 강성 댐퍼 스프링(34)과 제1 스프링(36a)의 결합으로 구성된다. The first and fifth damper spring assemblies 22a and 22e consist of a combination of the first rigid damper spring 34 and the first spring 36a.

상기 제2와 제6 댐퍼 스프링 조립체(22b)(22f)는 제1 강성 댐퍼 스프링(34)과 제2 스프링(36b)의 결합으로 구성된다. The second and sixth damper spring assemblies 22b and 22f consist of a combination of the first rigid damper spring 34 and the second spring 36b.

상기 제3과 제7 댐퍼 스프링 조립체(22c)(22g)는 제1 강성 댐퍼 스프링(34)과 제3 스프링(36c)의 결합으로 구성된다. The third and seventh damper spring assemblies 22c and 22g consist of a combination of the first rigid damper spring 34 and the third spring 36c.

상기 제4와 제8 댐퍼 스프링 조립체(22d)(22h)는 제1 강성 댐퍼 스프링(34)과 제4 스프링(36d)의 결합으로 구성된다. The fourth and eighth damper spring assemblies 22d and 22h consist of a combination of the first rigid damper spring 34 and the fourth spring 36d.

상기에서 상기 제1, 제2, 제3, 제4 스프링(36a ~ 36d)의 자유길이는 어떤 일정 길이로 한정되는 것이 아니라 적용 차량에서 요구하는 강성에 따라 그 자유길이가 결정된다.In the above description, the free length of the first, second, third, and fourth springs 36a to 36d is not limited to a predetermined length, but the free length is determined according to the rigidity required by the application vehicle.

그리고 본 발명에서는 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. In addition, the present invention discloses that four types of rigid contacts are made to absorb the torsional vibration. However, the present invention is not limited thereto, and the rigid type can be increased or decreased as necessary.

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. When the damper spring assembly 22 is formed as described above, the rigid contact of the eight first rigid damper springs 34 is made in the low torque region, and the second rigid damper spring is sequentially increased while the rotational displacement is increased in the high torque region. The first, second, third, and fourth springs 36a to 36d forming the 36 are in rigid contact with each other to make five rigid contacts including primary rigid contact to absorb torsional shock and vibration.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 클러치의 작용 효과를 설명하기 의한 그래프이다. 6 is a graph illustrating the operation and effect of the damper clutch according to an embodiment of the present invention.

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.Referring to FIG. 6, in the case where power transmission is started from the piston 14 to the turbine 8 and the rigid contact of the eight first rigid damper springs 34 is made, the rotational power fluctuations in the first stage rigidity (K1 region). Absorption is achieved.

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.When the rotational displacement further progresses in the first stage rigidity (K1 region), 2 due to the sum of the rigidities of the first rigid damper spring 34 and the first spring 34a which is the second rigid damper spring 34 is obtained. However, due to the rigidity (K2 region), absorption is caused by the variation of the rotational power.

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 상기 고무(38)가 삽입된 제2 스프링(34b)의 강성의 합(合)에 의한 3단 강성(K3 영역)으로 회전동력의 변동에 의한 흡수가 이루어진다.When the rotational displacement further progresses in the second stage rigidity (K2 region), a first spring 34a and a rubber 38 into which the first rigid damper spring 34 and the second rigid damper spring 34 are inserted are inserted. Absorption by the fluctuation of rotational power is made by three-stiffness (K3 area | region) by the sum of the rigidity of the two springs 34b.

이때, 고무의 비선형 강성특성에 의해 급격하게 강성이 증대되는 양상을 나타낸다. At this time, the rigidity is rapidly increased by the nonlinear stiffness characteristic of the rubber.

이어서, 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.Subsequently, when the rotational displacement further progresses in the third stage rigidity (K3 region), the first spring 34a and the second spring 34b, which are the first rigid damper spring 34 and the second rigid damper spring 34, And four-stage stiffness (K4 region) by the sum of the stiffnesses of the third spring 34c are absorbed by the variation of the rotational power.

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.When the rotational displacement further progresses in the four-stage rigidity (K4 region), the first rigid damper spring 34 and the second rigid damper spring 34 are the first spring 34a, the second spring 34b, and the third spring. Absorption by the fluctuation of rotational power is made | formed by the 5-stage rigidity (K5 area | region) by the sum of the rigidity of the spring 34c and the 4th spring 34d.

상기에서와 같은 작동을 종합하여 보면, 제1 강성 댐퍼 스프링(34)은 저토크 영역에서 저강성을 구현하고, 제2 강성 댐퍼 스프링(36)은 자유 길이를 다단화하여 각 회전 변위에 따라 서서히 미소 강성을 단계별로 증대시키다가 고토크 영역의 특정 강성단에서 강성이 급격히 증가하여 히스테리시스(Hystersis)와 조합된 비선형 강성의 효과를 구현할 수 있다.In view of the above operation, the first rigid damper spring 34 realizes low rigidity in the low torque region, and the second rigid damper spring 36 multiplies the free length so that it gradually increases with each rotational displacement. Increasing the micro-stiffness step by step, the stiffness is increased rapidly in the specific stiffness stage of the high torque region to realize the effect of non-linear stiffness in combination with hysteresis.

특히, 상기 제2 스프링(36b)의 강성이 더해지는 3단 강성(K3 영역)부터는 비선형으로 강성이 급격하게 증대되어 엔진의 최대 토크에 대응할 수 있다.In particular, from the three-stage rigidity (K3 region) to which the rigidity of the second spring 36b is added, the rigidity is rapidly increased non-linearly to correspond to the maximum torque of the engine.

상기 본 발명의 실시 예에서는 제2 스프링(36b)에만 고무(38)를 적용한 예를 설명하고 있으나, 필요에 따라서는 제3, 제4 스프링(36c)(36d)에도 완충재인 고무(38)를 적용할 수 있다.In the above-described embodiment of the present invention, an example in which the rubber 38 is applied to only the second spring 36b is described. However, the rubber 38, which is a cushioning material, is also applied to the third and fourth springs 36c and 36d as necessary. Applicable

또한, 본 발명의 실시 예에서는 상기 완충재로 고무를 적용하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 고무와 같이 비선형 강성특성과 내구성을 갖는 소재이면 적용이 가능하다.In addition, in the embodiment of the present invention, but the rubber is applied as the cushioning material, but is not necessarily limited to this, if the material having a non-linear stiffness and durability, such as the rubber is applicable.

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.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

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... 고무12 ... Damper Clutch 18 ... Torsional Damper
20 ... Drive Plate 22 ... Damper Spring Assembly
24 ... driven plate 34 ... first rigid damper spring
36 ... 2nd rigid damper spring 38 ... rubber

Claims

10. A torsional damper of a damper clutch comprising a plurality of damper spring assemblies disposed at equal circumferential intervals between a drive plate and a driven plate.
The damper spring assembly is disposed at eight places at equal intervals along the circumferential direction with respect to the center point, and arranged to have the same rigidity at mutually opposite positions by point symmetry with respect to the center point, but having a large rigidity value in any one direction. Spaced equally in order,
A first rigid damper spring having the same free length; Each of the damper spring assembly has a free length is formed differently, and comprises a second rigid damper spring inserted into the corresponding first rigid damper spring by configuring a buffer material in at least one or more interior,
The second rigid damper spring is a damper clutch of the torque converter, characterized in that the buffer material is inserted into the second spring, the first, second, third, fourth spring sequentially from the long free length.

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The method of claim 1,
The cushioning material
A damper clutch of a torque converter, wherein the rubber is rubber.

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