KR102076498B1 - 차량용 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

차량용 토크 컨버터가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터는 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 터빈과 연결되는 드리븐 플레이트에 일체로 형성되는 스플라인 허브; 상기 프론트 커버와 상기 터빈을 직접 연결하는 피스톤과 다수의 마찰 플레이트들을 구비한 록업 클러치; 및 상기 록업 클러치에 결합되는 토셔널 댐퍼; 를 포함하되, 상기 프론트 커버와 상기 피스톤의 사이에서 상기 피스톤을 작동시키도록 구비되는 압력챔버; 상기 압력챔버와, 상기 마찰 플레이트들에 오일을 공급하도록 상기 임펠러의 반대측에서 상기 프론트 커버에 결합되는 피스톤 허브; 및 변속기에 구동력을 전달하도록 상기 스플라인 허브에 축 결합되며, 상기 피스톤 허브의 내부에 오일을 공급하는 인풋 샤프트를 더 포함한다.

Description

차량용 토크 컨버터{TORQUE CONVERTER FOR VEHICLE}

본 발명은 록 업 작동 시에 마찰 접촉되는 마찰 플레이트들의 냉각효율을 극대화시키도록 하는 차량용 토크 컨버터에 관한 것이다.

일반적으로 토크 컨버터는 차량의 엔진과 변속기 사이에 설치되어 유체를 이용하여 엔진의 구동력을 변속기에 전달하는 장치이다.

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.

여기서, 상기 토크 컨버터는 엔진에 작용하는 부하가 커지면 동력전달 효율이 저하될 수 있으므로 엔진과 변속기 사이를 직접 연결하는 수단인 록 업 클러치(Lock-up clutch, 또는 '댐퍼 클러치'라고도 함)를 갖추고 있다.

상기 록업 클러치는 엔진과 직결된 프론트 커버와 터빈 사이에 배치되어 엔진의 회전 동력이 직접 터빈으로 전달될 수 있도록 한다.

이러한 록업 클러치는 축 방향으로 이동할 수 있는 피스톤을 포함한다.

그리고 피스톤에 의해 록업 클러치가 작동할 때 회전 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 토셔널 댐퍼(Torsional damper)가 제공된다.

한편, 상기 록업 클러치는 다판 클러치로 이루어지고, 이 다판 클러치는 록업 드럼을 포함하며, 록업 드럼에는 마찰 플레이트들이 축 방향으로 결합된다.

이러한 록업 클러치는 토크 증배 작동을 이용하는 발진이나 임펠러와 터빈의 상대 회전을 허용할 필요가 있는 변속을 제외한 고속 영역에서 작동함으로써, 연비 성능을 향상시킬 수 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 토크 컨버터에서는 록 업 클러치에 구비된 다수의 마찰 플레이트로 직접 오일이 공급 및 순환되지 못하고, 다른 구성요소들을 거쳐 마찰 플레이트로 유입되는 구조로 형성되는 바, 마찰 플레이트들의 냉각효율이 저하되는 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 인풋 샤프트와 피스톤 허브의 구조를 변경하여 마찰 플레이트들로 먼저 오일이 공급된 후, 내부를 순환하도록 함으로써, 마찰 플레이트들의 냉각효율을 향상시키는 차량용 토크 컨버터를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 록 업 작동에 요구되는 오일의 공급 및 배출이 단독으로 이루어지도록 하여 제어 성능을 높이는 동시에 록 업 클러치의 작동 신뢰도를 향상시키도록 하는 차량용 토크 컨버터를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터는 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 터빈과 연결되는 드리븐 플레이트에 일체로 형성되는 스플라인 허브; 상기 프론트 커버와 상기 터빈을 직접 연결하는 피스톤과 다수의 마찰 플레이트들을 구비한 록업 클러치; 및 상기 록업 클러치에 결합되는 토셔널 댐퍼; 를 포함하되, 상기 프론트 커버와 상기 피스톤의 사이에서 상기 피스톤을 작동시키도록 구비되는 압력챔버; 상기 압력챔버와, 상기 마찰 플레이트들에 오일을 공급하도록 상기 임펠러의 반대측에서 상기 프론트 커버에 결합되는 피스톤 허브; 및 변속기에 구동력을 전달하도록 상기 스플라인 허브에 축 결합되며, 상기 피스톤 허브의 내부에 오일을 공급하는 인풋 샤프트; 를 더 포함한다.

상기 피스톤 허브는 원통 형상으로 일단이 폐쇄되고, 내부에는 상기 압력챔버와 상기 마찰 플레이트들에 오일을 공급하기 위한 유로가 각각 형성되는 메인 바디; 및 상기 메인 바디의 외주면에 일체로 형성되며, 상기 프론트 커버에 결합되는 연결 플랜지를 포함할 수 있다.

상기 유로는 상기 메인 바디를 관통하여 형성되며, 상기 마찰 플레이트들에 오일을 공급하는 적어도 하나의 제1 유로; 및 상기 제1 유로로부터 상기 터빈을 향하여 이격된 위치에서 상기 메인 바디를 관통하여 형성되며, 상기 압력챔버와 연통되는 적어도 하나의 제2 유로를 포함할 수 있다.

상기 제1 유로는 상기 메인 바디의 내부에서 축 방향을 기준으로 상기 터빈의 반대측으로부터 상기 터빈을 향하여 경사지게 형성될 수 있다.

상기 제2 유로는 상기 메인 바디의 내부에서 축 방향을 기준으로 상기 터빈으로부터 상기 터빈의 반대측을 향하여 경사지게 형성될 수 있다.

상기 제1, 및 제2 유로는 상기 메인 바디의 둘레를 따라 각각 설정각도로 이격되어 복수개가 형성될 수 있다.

상기 제2 유로들은 상기 제1 유로들의 사이에 각각 배치될 수 있다.

상기 제1 유로와 상기 제2 유로는 상기 메인 바디의 내부에서 상호 엇갈리게 배치되며, 서로 반대방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

상기 메인 바디에는 상기 제1 유로에 대응하여 외주면에 원주방향을 따라 오일홈이 형성될 수 있다.

상기 제2 유로는 상기 드리븐 플레이트와 상기 피스톤의 사이에 형성된 공간을 통하여 상기 마찰 플레이트에 오일을 공급할 수 있다.

상기 인풋 샤프트는 중공의 원통 형상으로 내부에 제1 오일통로가 형성되고, 외주면 일측에는 상기 스플라인 허브가 축 결합되는 메인 파이프; 및 상기 메인 파이프의 내부에 삽입되어 상기 제1 오일통로를 구획하고, 중공의 원통 형상으로 내부에 제2 오일통로가 형성되는 서브 파이프를 포함할 수 있다.

상기 메인 파이프에는 상기 피스톤 허브에 대응하는 위치에서 상기 제2 유로와 상기 제1 오일통로를 연결하는 적어도 하나의 배출홀이 형성될 수 있다.

상기 배출홀은 상기 메인 파이프의 선단부에서 원주방향으로 설정각도 이격된 위치에 형성될 수 있다.

상기 서브 파이프는 상기 피스톤 허브에 대응하는 선단에 확관부가 일체로 형성되며, 상기 확관부를 통해 상기 메인 파이프의 선단에서 상기 제1 오일통로를 밀폐시킬 수 있다.

상기 확관부는 그 외주면이 상기 메인 파이프의 내주면에 억지 끼움으로 결합될 수 있다.

상기 연결 플랜지는 상기 메인 바디의 반경방향 외측을 향하여 연장된 원판 형상으로 형성되며, 외주면이 상기 프론트 커버에 용접을 통하여 고정될 수 있다.

상기 피스톤은 그 일단이 상기 록 업 클러치에 구비된 마찰 플레이트들에 대응하는 위치에 배치되고, 타단이 상기 피스톤 허브의 외주면에 접촉된 상태로, 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 의하면, 인풋 샤프트와 피스톤 허브의 구조를 변경하여 마찰 플레이트들로 먼저 오일이 공급된 후, 내부를 순환하도록 함으로써, 마찰 플레이트들의 냉각효율을 극대화시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 록 업 작동에 요구되는 오일의 공급 및 배출이 단독으로 이루어지도록 함으로써, 록 업 클러치의 제어 성능을 높이는 동시에 록 업 클러치의 작동 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 피스톤 허브에 형성된 유로들과 인풋 샤프트에 형성된 오일통로들을 통하여 보다 효율적으로 오일을 공급함으로써, 유로의 레이아웃을 간소화하고, 록 업 클러치의 설계 자유도를 향상시키는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 피스톤 허브의 제작 시에 유로들을 미리 형성한 후, 토크 컨버터의 전체 조립작업을 수행함으로써, 부품 수를 줄이고 생산성을 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터를 축 방향으로 잘라서 본 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 적용되는 피스톤 허브의 전방 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 적용되는 피스톤 허브의 후방 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 적용되는 피스톤 허브의 정면도이다.
도 6은 도 3의 B-B 선에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 결합되는 인풋 샤프트의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 결합되는 인풋 샤프트의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터를 축 방향으로 잘라서 본 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대도이며, 도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 적용되는 피스톤 허브의 전방 및 후방 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 적용되는 피스톤 허브의 정면도이며, 도 6은 도 3의 B-B 선에 따른 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 결합되는 인풋 샤프트의 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 결합되는 인풋 샤프트의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터는 프론트 커버(1), 임펠러(3), 터빈(5), 리엑터 어셈블리(7), 록업 클러치(9), 피스톤(11), 및 토셔널 댐퍼(13)를 포함한다.

상기 프론트 커버(1)는 엔진(도시하지 않음)의 출력축과 연결되며, 엔진의 구동력을 전달받아 회전하고, 토크 컨버터의 내부에서 유체가 흐르는 공간을 형성하도록 토크 컨버터 일측의 덮개로서 기능한다.

상기 임펠러(3)는 토크 컨버터의 내부에서 오일이 흐르는 공간을 형성하도록 토크 컨버터 타측의 덮개로서 기능하면서 상기 프런트 커버(1)에 연결되어 함께 회전한다. 또한, 상기 임펠러(3)가 회전하면, 상기 임펠러(3)에 형성된 블레이드(blade)의 회전에 의해 유체에 회전력이 전달된다.

상기 터빈(5)은 상기 임펠러(3)로부터 회전력을 전달받은 유체를 통하여 회전력을 전달받아 회전하도록 상기 임펠러(3)와 상기 프런트 커버(1)의 사이에서 상기 임펠러(3)와 마주하는 위치에 배치된다.

또한, 오일은 상기 임펠러(3)와 상기 터빈(5)의 사이에서 순환하면서 엔진의 출력축과 일체로 회전하는 상기 임펠러(3)의 회전력이 변환되어 상기 터빈(5)에 전달되도록 한다.

여기서, 상기 터빈(5)은 드리븐 플레이트(19)에 리벳 결합을 통해 연결되고, 상기 드리븐 플레이트(19)에는 스플라인 허브(21)가 일체로 형성된다.

즉, 상기 터빈(5)은 리벳 결합을 통하여 상기 드리븐 플레이트(19)에 결합된다. 이에 따라, 엔진의 구동력은 상기 터빈(5)을 통하여 상기 드리븐 플레이트(19)로 전달되고, 상기 스플라인 허브(21)는 상기 터빈(5)의 회전력을 상기 드리븐 플레이트(19)를 통해 전달받아 변속기의 인풋 샤프트(40)를 통해 변속기로 전달된다.

상기 인풋 샤프트(40)는 상기 스플라인 허브(21)를 통해 전달된 회전력을 변속기로 전달하는 동시에, 토크 컨버터의 내부에 오일을 공급할 수 있다.

이러한 인풋 샤프트(40)의 상세한 구조에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

그리고 상기 임펠러(3)와 상기 터빈(5)의 사이에는 리엑터(7)가 배치된다. 상기 리엑터(7)는 상기 터빈(5)으로부터 나오는 오일의 흐름을 바꾸어 상기 임펠러(3) 측으로 전달한다.

이러한 리엑터(7)는 상기 프론트 커버(1)와 동일한 회전 중심을 가진다. 그리고 상기 록업 클러치(9)는 엔진과 변속기를 직접 연결하는 수단으로 사용되며, 상기 프론트 커버(1)와 상기 터빈(5) 사이에 배치된다.

상기 록업 클러치(9)는 대략 원판형으로 이루어지는 상기 피스톤(11)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 피스톤(11)은 축을 중심으로 회전이 가능하며 축과 나란한 방향으로 이동될 수 있도록 배치된다.

여기서, 상기 피스톤(11)은 상기 프론트 커버(1)와의 마찰 접촉을 위한 록 업 드럼(13)을 통해 장착된 다수개의 마찰 플레이트(15)들을 오일의 공급여부에 따라 선택적으로 가압할 수 있다.

상기 록 업 드럼(13)은 상기 마찰 플레이트들이 상호 엇갈리게 배치되어 장착되는 상부 드럼(13a)과 하부 드럼(13b)으로 구성될 수 있다.

그리고 록업 클러치(9)에는 축의 회전 방향으로 작용하는 비틀림력을 흡수하고 진동을 감쇄시키는 역할을 하는 토셔널 댐퍼(17, Torsional damper)가 리벳 결합을 통하여 연결될 수 있다.

상기 토셔널 댐퍼(17)는 상기 록 업 클러치(9)의 록 업 드럼(13)과 리벳 이음으로 결합되어 마찰 플레이트들(15)이 상기 피스톤(11)에 의해 상기 프론트 커버(1)에 밀착될 때, 축의 회전 방향으로 작용하는 비틀림력을 흡수하고 진동을 감쇄시키는 역할을 한다.

이러한 토셔널 댐퍼(17)에는 원주 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 흡수하는 탄성부재(17a)들이 제공된다. 상기 탄성부재(17a)들은 원주 방향(회전 방향)으로 배치되며 압축 코일 스프링으로 이루어질 수 있다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터는 압력챔버(23), 피스톤 허브(30), 및 상기 인풋 샤프트(40)를 더 포함할 수 있다.

먼저, 상기 압력챔버(23)는 상기 프론트 커버(1)와 상기 피스톤(11)의 사이에서 공급된 오일이 형성하는 작동압력을 이용해 상기 피스톤(11)을 작동시키도록 구비된다.

상기 피스톤 허브(30)는 상기 압력챔버(23)와, 상기 마찰 플레이트(15)들에 오일을 공급하도록 상기 임펠러(3)의 반대측에서 상기 프론트 커버(1)에 결합된다.

이러한 피스톤 허브(30)는, 도 2 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 메인 바디(31)와 연결 플랜지(37)를 포함할 수 있다.

먼저, 상기 메인 바디(31)는 상기 터빈(5)의 반대측을 향하는 일단이 폐쇄된 중공의 원통 형상으로 형성된다.

여기서, 상기 피스톤(11)은 그 일단이 상기 마찰 플레이트(15)들에 대응하는 위치에 배치되고, 타단이 상기 메인 바디(31)의 외주면에 접촉된 상태로, 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.

상기 피스톤(11)과 상기 메인 바디(31)의 사이에서 상기 메인 바디(31)에는 시일링(25)이 개재된다. 상기 시일링(25)은 상기 메인 바디(31)의 외주면에 접촉되는 상기 피스톤(11)에 대응하는 위치에서 상기 메인 바디(31)에 장착된다.

이러한 시일링(25)은 상기 록 업 클러치(9)를 작동 및 작동 해제를 위해 상기 압력챔버(23)에 작동압력을 형성 또는 해제할 경우, 상기 피스톤(11)의 타단과 상기 메인 바디(31)의 사이로 오일이 누유되는 것을 방지할 수 있다.

이에 따라, 상기 압력챔버(23)는 공간상의 밀폐성이 상기 시일링(25)에 의해 보장될 수 있다.

이러한 메인 바디(31)의 내부에는 상기 압력챔버(23)와 상기 마찰 플레이트(15)들에 오일을 공급하기 위한 유로가 각각 형성될 수 있다.

상기 유로는 중공으로 형성된 상기 메인 바디(31)의 내주면으로부터 외주면을 관통하여 형성될 수 있다.

이러한 유로는 상기 마찰 플레이트(15)들에 오일을 공급하는 제1 유로(33)와, 상기 제1 유로(33)로부터 상기 터빈(5)을 향하여 이격된 위치에서 상기 메인 바디(31)의 내주면으로부터 외주면을 관통하여 형성되며 상기 압력챔버(23)와 연통되는 제2 유로(35)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제2 유로(35)는 상기 드리븐 플레이트(19)와 상기 피스톤(11)의 사이에 형성된 공간으로 오일을 공급함으로써, 상기 인풋 샤프트(40)를 통해 유입된 오일을 상기 마찰 플레이트(15)들에 직접적으로 먼저 공급할 수 있다.

이에 따라, 상기 제2 유로(35)를 통해 상기 마찰 플레이트(15)들로 공급된 오일은 상기 마찰 플레이트(15)를 선 냉각시킨 후, 상기 토크 컨버터의 내부를 순환하게 된다.

이와 같이 구성되는 상기 제1, 및 제2 유로(33, 35)는 상기 메인 바디(31)의 둘레를 따라 각각 설정각도로 이격된 위치에서 상기 메인 바디(31)의 내부를 관통하여 복수개가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제2 유로(35)들은 상기 메인 바디(31)의 내부에서 원주방향을 따라 상기 제1 유로(33)들의 사이에 각각 배치될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 유로(33)는 상기 메인 바디(31)의 내부에서 축 방향을 기준으로 상기 터빈(5)의 반대측으로부터 상기 터빈(5)을 향하여 경사지게 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 유로(35)는 상기 메인 바디(31)의 내부에서 축 방향을 기준으로 상기 터빈(5)으로부터 상기 터빈(5)의 반대측을 향하여 경사지게 형성될 수 있다.

즉, 상기 제1 유로(33)와 상기 제2 유로(35)는 상기 메인 바디(31)의 내부에서 X 자 형상으로 크로스 되도록 상호 엇갈리게 배치되며, 서로 반대방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 시일링(25)은 상기 제1, 및 제2 유로(33, 35)를 통해 각각 유입되는 오일의 혼입을 방지하는 기능도 함께 수행할 수 있다.

한편, 상기 메인 바디(31)에는 상기 제1 유로(33)들에 대응하여 외주면에 원주방향을 따라 오일홈(39)이 형성될 수 있다. 상기 오일홈(39)은 상기 제1 유로(33)를 통하여 공급된 오일을 상기 메인 바디(31)의 외주면 둘레에 충진된 상태를 유지시킬 수 있다.

상기 제1 유로(33)를 통해 공급된 오일은 록 업 작동 시에 상기 오일홈(39)에 충진된 오일과 함께 보다 신속하고 원활하게 상기 압력챔버(23)로 공급된다. 이로 인해, 상기 록 업 클러치(9)의 작동이 신속하게 이루어질 수 있고, 나아가 상기 록 업 클러치(9)의 작동 신뢰성 및 제어성을 향상시킬 수 있다.

그리고 상기 연결 플랜지(37)는 상기 메인 바디(31)로부터 반경방향 외측을 향하여 연장된 원판 형상으로 형성된다. 이러한 연결 플랜지(37)의 외주면은 상기 프론트 커버(1)의 내주면에 용접을 통하여 고정될 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 상기 인풋 샤프트(40)의 상세 구조를 도 1과 함께 도 7과 8을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 인풋 샤프트(40)는 변속기에 구동력을 전달하도록 상기 스플라인 허브(21)에 축 결합되며, 상기 피스톤 허브(30)에 형성된 상기 제1, 및 제2 유로(33, 35)에 오일을 공급하게 된다.

이러한 인풋 샤프트(40)는 메인 파이프(41)와 서브 파이프(45)를 포함한다.

먼저, 상기 메인 파이프(41)는 중공의 원통 형상으로 일단부가 토크 컨버터의 내부로 일정부분 삽입되고, 타단부는 변속기와 연결된다.

이러한 메인 파이프(41)에는 내부에 제1 오일통로(43)가 형성되고, 외주면 일측에는 상기 스플라인 허브(21)가 축 결합될 수 있다.

여기서, 상기 메인 파이프(41)에는 상기 피스톤 허브(30)에 대응하는 위치에서 상기 제2 유로(35)와 상기 제1 오일통로(43)를 연결하는 배출홀(43a)이 형성된다.

상기 배출홀(43a)은 상기 메인 파이프(41)의 선단부에서 원주방향으로 설정각도 이격된 위치에 형성될 수 있으며, 본 실시예에서는 서로 마주하는 위치에 한 쌍으로 형성된다.

이에 따라, 상기 제1 오일통로(43)로 유입된 오일은 상기 배출홀(43a)을 통해 상기 제1 유로(33)로 원활하게 공급될 수 있다.

그리고 상기 서브 파이프(45)는 중공의 원통 형상으로 내부에 제2 오일통로(47)가 형성될 수 있다. 이러한 서브 파이프(45)는 상기 메인 파이프(41)의 내부에 삽입되어 상기 제1 오일통로(43)를 구획할 수 있다.

여기서, 상기 서브 파이프(45)는 상기 피스톤 허브(30)에 대응하는 선단에 확관부(45a)가 일체로 형성되며, 상기 확관부(45a)를 통해 상기 메인 파이프(41)의 개구된 선단에서 상기 제1 오일통로(43)를 밀폐시킬 수 있다.

여기서, 상기 확관부(45)는 그 외주면이 상기 메인 파이프(41)의 제1 오일통로(43) 내주면에 억지 끼움으로 결합될 수 있다.

이에 따라, 상기 인풋 샤프트(40)에서 상기 제2 오일통로(47)로 유입된 오일은 상기 제2 유로(35)를 통해 상기 압력챔버(23)로 원활하게 공급될 수 있다.

즉, 상기 제1 오일통로(43)로 유입된 오일은 상기 배출홀(43a)을 통해 상기 제1 유로(33)로 공급되어 상기 피스톤(11)과 상기 드리븐 플레이트(19) 사이의 공간으로 유입됨으로써, 상기 마찰 플레이트(15)들에 먼저 공급되어 상기 마찰 플레이트(15)들의 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 마찰 플레이트(15)들을 통과한 오일은 상기 토크 컨버터의 내부를 순환한 후 다시 배출된다.

그리고 상기 록 업 클러치(9)의 록 업 작동 또는 록 업 작동 해제 시에 상기 압력챔버(23)에는 상기 제2 오일통로(47)로 유입 및 배출되는 오일이 상기 제2 유로(35)를 통해 유입 또는 배출됨으로써, 선택적으로 오일압력이 형성될 수 있다.

이러한 오일압력은 상기 피스톤(11)을 상기 마찰 플레이트(15)들을 향해 축 방향으로 슬라이드 이동시킴으로써, 상기 록 업 클러치(9)를 작동 또는 작동 해제하게 된다.

따라서, 본 실시예에 따른 토크 컨버터는 상기 록 업 클러치(9)의 작동을 위한 오일의 공급 및 배출 제어가 보다 용이하고 신속하게 이루어질 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는 상기 제1 유로(33)를 통해 공급된 오일이 상기 마찰 플레이트(15)들을 거쳐 상기 토크 컨버터의 내부를 순환하도록 하여 상기 마찰 플레이트(15)들의 냉각효율을 극대화시킬 수 있다.

이와 동시에, 상기 록 업 클러치(9)의 작동 제어는 상기 제2 유로(35)로 유입 또는 배출되는 오일을 통해 독립적으로 제어함으로써, 상기 록 업 클러치(9)의 작동 또는 작동 해제를 위한 제어 성능을 향상을 도모할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터를 적용하면,

상기 피스톤 허브(30)와 상기 인풋 샤프트(40)의 구조를 변경하여 상기 마찰 플레이트(15)들로 먼저 오일이 공급된 후, 토크 컨버터 내부를 순환하도록 함으로써, 상기 마찰 플레이트(15)들의 냉각효율을 극대화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 록 업 작동에 요구되는 오일의 공급 및 배출이 상기 제2 유로(35)를 통해 단독으로 이루어지도록 함으로써, 상기 록 업 클러치(9)의 제어 성능을 높이는 동시에 록 업 클러치(9)의 작동 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 피스톤 허브(30)에 형성된 상기 제1, 및 제2 유로(33, 35)들과 상기 인풋 샤프트(40)에 형성된 상기 제1, 및 제2 오일통로(43, 47)들을 통하여 보다 효율적으로 오일을 공급함으로써, 유로의 레이아웃을 간소화하고, 상기 록 업 클러치(9)의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 피스톤 허브(30)의 제작 시에 상기 제1, 및 제2 유로(33, 35)들을 미리 형성한 후, 토크 컨버터의 전체 조립작업을 수행함으로써, 부품 수를 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 프론트 커버
3 : 임펠러
5 : 터빈
7 : 리엑터
9 : 록 업 클러치
11 : 피스톤
13 : 록 업 드럼
15 : 마찰 플레이트
17 : 토셔널 댐퍼
19 : 드리븐 플레이트
21 : 스플라인 허브
23 : 압력챔버
25 : 시일링
30 : 피스톤 허브
31 : 메인 바디
33, 35 : 제1, 및 제2 유로
37 : 연결 플랜지
39 : 오일홈
40 : 인풋 샤프트
41 : 메인 파이프
43 : 제1 오일통로
45 : 서브 파이프
45a : 확관부
47 : 제2 오일통로

Claims (17)

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 터빈과 연결되는 드리븐 플레이트에 일체로 형성되는 스플라인 허브;
   상기 프론트 커버와 상기 터빈을 직접 연결하는 피스톤과 다수의 마찰 플레이트들을 구비한 록업 클러치; 및
   상기 록업 클러치에 결합되는 토셔널 댐퍼; 를 포함하되,
   상기 프론트 커버와 상기 피스톤의 사이에서 상기 피스톤을 작동시키도록 구비되는 압력챔버;
   상기 압력챔버와, 상기 마찰 플레이트들에 오일을 공급하도록 상기 임펠러의 반대측에서 상기 프론트 커버에 결합되는 피스톤 허브; 및
   변속기에 구동력을 전달하도록 상기 스플라인 허브에 축 결합되며, 상기 피스톤 허브의 내부에 오일을 공급하는 인풋 샤프트; 를 더 포함하고,
   상기 록업 클러치는 상기 압력챔버에 유입되는 오일에 의해 상기 임펠러를 향하여 축 방향으로 상기 피스톤을 이동시켜 상기 마찰 플레이트들을 선택적으로 가압하고,
   상기 피스톤 허브는
   원통 형상으로 일단이 폐쇄되고, 내부에는 상기 압력챔버와 상기 마찰 플레이트들에 오일을 공급하기 위한 유로가 각각 형성되는 메인 바디; 및
   상기 메인 바디의 외주면에 일체로 형성되며, 상기 프론트 커버의 일부를 구성하도록 상기 프론트 커버에 결합되는 연결 플랜지; 를 포함하며,
   상기 유로는
   상기 메인 바디를 관통하여 형성되며, 상기 마찰 플레이트들에 오일을 공급하는 적어도 하나의 제1 유로; 및
   상기 제1 유로로부터 상기 터빈을 향하여 이격된 위치에서 상기 메인 바디를 관통하여 형성되며, 상기 압력챔버와 연통되는 적어도 하나의 제2 유로; 를 포함하고,
   상기 제1 유로와 상기 제2 유로는 상기 메인 바디의 내부에서 상호 엇갈리게 배치되며, "X" 자 형상을 이루도록 서로 반대방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 유로는
   상기 메인 바디의 내부에서 축 방향을 기준으로 상기 터빈의 반대측으로부터 상기 터빈을 향하여 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 유로는
   상기 메인 바디의 내부에서 축 방향을 기준으로 상기 터빈으로부터 상기 터빈의 반대측을 향하여 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1, 및 제2 유로는
   상기 메인 바디의 둘레를 따라 각각 설정각도로 이격되어 복수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2 유로들은
   상기 제1 유로들의 사이에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 메인 바디에는
   상기 제1 유로에 대응하여 외주면에 원주방향을 따라 오일홈이 형성되는 것을 특징으로 차량용 토크 컨버터.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유로는
    상기 드리븐 플레이트와 상기 피스톤의 사이에 형성된 공간을 통하여 상기 마찰 플레이트에 오일을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
11. 제1항에 있어서,
    상기 인풋 샤프트는
    중공의 원통 형상으로 내부에 제1 오일통로가 형성되고, 외주면 일측에는 상기 스플라인 허브가 축 결합되는 메인 파이프; 및
    상기 메인 파이프의 내부에 삽입되어 상기 제1 오일통로를 구획하고, 중공의 원통 형상으로 내부에 제2 오일통로가 형성되는 서브 파이프;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
12. 제11항에 있어서,
    상기 메인 파이프에는
    상기 피스톤 허브에 대응하는 위치에서 상기 제2 유로와 상기 제1 오일통로를 연결하는 적어도 하나의 배출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
13. 제12항에 있어서,
    상기 배출홀은
    상기 메인 파이프의 선단부에서 원주방향으로 설정각도 이격된 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
14. 제11항에 있어서,
    상기 서브 파이프는
    상기 피스톤 허브에 대응하는 선단에 확관부가 일체로 형성되며, 상기 확관부를 통해 상기 메인 파이프의 선단에서 상기 제1 오일통로를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
15. 제14항에 있어서,
    상기 확관부는
    그 외주면이 상기 메인 파이프의 내주면에 억지 끼움으로 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
16. 제1항에 있어서,
    상기 연결 플랜지는
    상기 메인 바디의 반경방향 외측을 향하여 연장된 원판 형상으로 형성되며, 외주면이 상기 프론트 커버에 용접을 통하여 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
17. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤은
    그 일단이 상기 록 업 클러치에 구비된 마찰 플레이트들에 대응하는 위치에 배치되고, 타단이 상기 피스톤 허브의 외주면에 접촉된 상태로, 슬라이딩 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
    

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