KR102261825B1 - 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치 - Google Patents

자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치 및 토크 컨버터와 오일펌프를 연결하는 조립 구조에 관한 것으로, 토크 컨버터의 펌프 드라이브 허브가 삽입되는 스프링 케이지와, 펌프 드라이브 허브 회전에 의해 펌프 드라이브 허브 및 오일 펌프 로터와 마찰하도록 스프링 케이지에 장착된 복수개의 스프래그를 포함하며, 펌프 드라이브 허브 및 오일 펌프 로터가 직접적으로 접촉하지 않으므로, 엔진과 변속기 체결시 펌프 드라이브 허브 및 오일 펌프 로터의 파손이 방지되는, 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치 및 토크 컨버터와 오일펌프를 연결하는 조립 구조를 제공한다.

Description

자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치{Torque converter and oil pump connecting device for automatic transmission}
본 발명은 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치 및 토크 컨버터와 오일펌프를 연결하는 조립 구조에 관한 것으로, 엔진과 변속기 체결시 토크 컨버터 또는 변속기의 파손을 방지하는 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치 및 토크 컨버터와 오일펌프를 연결하는 조립 구조에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 자동변속기에 적용되는 오일 펌프는, 오일 펌프의 로터가 토크 컨버터의 펌프 드라이브 허브와 연결됨으로써 엔진 가동 중에는 항상 유압을 발생시킬 수 있게 된다.
도 1에는 종래 자동변속기의 펌프 드라이브 허브와 오일 펌프 로터의 연결 구조를 나타낸 분해 사시도가 도시되어 있다.
펌프 드라이브 허브(4)의 단부에 일정 깊이 고정홈(8)을 형성하고, 오일 펌프 로터(2)에 고정홈(8)에 삽입되는 키(6)를 형성한다. 고정홈(8)에 키(6)가 삽입되도록 펌프 드라이브 허브(4)와 오일 펌프 로터(2)가 연결되었다.
그러나, 고정홈(8)과 키(6)가 일치되지 않은 상태에서 엔진과 변속기가 체결될 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 펌프 드라이브 허브(4)가 키(6)에 축력(F)을 가하게 되므로 키(6)가 파손되었었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-0047451호(2018.05.10.)
이에 상기와 같은 점을 감안해 발명된 본 발명의 목적은, 엔진과 변속기 체결시 펌프 드라이브 허브 또는 오일 펌프 로터의 파손을 방지하는 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치 및 토크 컨버터와 오일펌프를 연결하는 조립 구조를 제공하는 것이다.
또한, 펌프 드라이브 허브 및 오일 펌프 로터가 특정 위치 및 형태로 정렬되지 않더라도, 엔진과 변속기 체결시 펌프 드라이브 허브와 오일 펌프 로터가 연결될 수 있는 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치 및 토크 컨버터와 오일펌프를 연결하는 조립 구조를 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일실시예의 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치는, 토크 컨버터의 펌프 드라이브 허브가 삽입되는 스프링 케이지와, 펌프 드라이브 허브 회전에 의해 펌프 드라이브 허브 및 오일 펌프 로터와 마찰하도록 스프링 케이지에 장착된 복수개의 스프래그를 포함한다.
또한, 스프링 케이지는, 링형태의 제1 케이지와 제2케이지를 포함하고, 제1 케이지와 제2 케이지 사이에 스프래그가 위치될 수 있다.
또한, 크랭크 축 회전 방향인 정방향으로 펌프 드라이브 허브가 회전할 때, 스프래그의 장축이는 펌프 드라이브 허브의 외주면과 오일펌프 로터의 내주면을 연결할 수 있다.
또한, 크랭크 축 회전 방향과 반대 방향인 역방향으로 펌프 드라이브 허브가 회전할 때, 스프래그의 장축이 펌프 드라이브 허브의 외주면 또는 오일펌프 로터의 내주면과 접촉하지 않을 수 있다.
또한, 스프래그는, 스프링 케이지와 접촉하는 중심홀이 형성된 중심부와, 중심부로부터 양측으로 각각 연장된 접촉부들을 포함하며, 접촉부들의 단부는, 펌프 드라이브 허브 또는 오일펌프 로터와 면접촉하도록 라운드지게 가공될 수 있다.
또한, 펌프 드라이브 허브와 접촉하는 접촉부는 오목하게 가공되고, 오일펌프 로터와 접촉하는 접촉부는 볼록하게 가공될 수 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일실시예의 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프를 연결하는 조립 구조는, 토크 컨버터의 펌프 드라이브 허브와 오일 펌프 로터가 직접적으로 연결되지 않고, 펌프 드라이브 허브와 오일 펌프 로터 사이에 위치된 연결 장치를 통해 간접적으로 연결된다.
또한, 연결 장치는, 펌프 드라이브 허브가 크랭크 축 회전 방향인 정방향으로 회전시 펌프 드라이브 허브 외주면 및 오일 펌프 로터의 내주면에 길이방향 양단부가 접촉하는 복수개의 스프래그를 포함할 수 있다.
또한, 펌프 드라이브 허브와 오일 펌프 로터는 동심을 이루도록 배치되고, 펌프 드라이브 허브의 외경이 오일 펌프 로터의 내경보다 작으며, 복수개의 스프래그가 회전가능하게 장착되는 스프링 케이지가 펌프 드라이브 허브와 오일 펌프 로터 사이에 위치될 수 있다.
또한, 스프래그의 길이방향 양단부는, 펌프 드라이브 허브 외주면 또는 오일 펌프 로터의 내주면과 면접촉하도록 라운드지게 가공될 수 있다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치 및 토크 컨버터와 오일펌프를 연결하는 조립 구조에 따르면, 펌프 드라이브 허브 및 오일 펌프 로터가 직접적으로 접촉하지 않으므로, 엔진과 변속기 체결시 펌프 드라이브 허브 및 오일 펌프 로터 간 접촉에 의한 파손이 방지된다.
또한, 연결 장치 회전에 의해 펌프 드라이브 허브와 오일 펌프 로터가 연결되므로, 특정 위치 및 형태로 펌프 드라이브 허브와 오일 펌프 로터를 정렬하지 않더라도 엔진과 변속기가 쉽게 체결되고, 펌프 드라이브 허브와 오일 펌프 로터가 쉽게 연결된다.
도 1은 종래 자동변속기의 펌프 드라이브 허브와 오일 펌프 로터의 연결 구조를 나타낸 분해 사시도이고,
도 2는 펌프 드라이브 허브와 오일 펌프 로터가 정렬되지 않은 상태를 나타낸 사시도 및 단면도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예의 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치의 정면도이고,
도 4(a)는 도 3의 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치가 오일 펌프 로터와 연결된 상태도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 A-A선을 따른 단면도이고,
도 5는 도 3의 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치와 연결되는 펌프 드라이브 허브의 사시도이고,
도 6 내지 도 7은 도 3의 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치가 펌프 드라이브 허브 및 오일 펌프 로터와 연결된 상태도이고,
도 8은 도 3의 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치에 의해 토크 컨버터와 오일펌프가 연결된 조립 구조를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일실시예의 자동변속기용 토크 컨버터(T)와 오일펌프 연결 장치 및 토크 컨버터(T)와 오일펌프를 연결하는 조립 구조를 설명한다.
도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 자동변속기용 토크 컨버터(T)와 오일펌프 연결 장치는, 토크 컨버터(T)의 펌프 드라이브 허브(H)가 삽입되는 스프링 케이지(100)와, 펌프 드라이브 허브(H) 회전에 의해 펌프 드라이브 허브(H) 및 오일 펌프 로터(R)와 마찰하도록 스프링 케이지(100)에 장착된 복수개의 스프래그(200)를 포함한다.
스프링 케이지(100)는, 펌프 드라이브 허브(H)의 외경 보다 큰 내경을 가지고, 오일 펌프 로터(R)이 내경 보다 작은 외경을 가지도록 제작된다. 펌프 드라이브 허브(H)는 오일 펌프 로터(R)와 동심을 이루도록 오일 펌프 로터(R) 내경에 삽입된다. 도 4 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 스프링 케이지(100)는, 펌프 드라이브 허브(H), 오일 펌프 로터(R)와 동심을 이루도록 펌프 드라이브 허브(H)와 오일 펌프 로터(R) 사이에 위치된다. 펌프 드라이브 허브(H), 오일 펌프 로터(R)의 동심과 수평한 방향을 1방향(I1), 펌프 드라이브 허브(H), 오일 펌프 로터(R)의 동심과 수직한 방향을 2방향(I2)이라고 한다. 스프링 케이지(100)는, 1방향(I1)의 폭(A1) 및 2방향(I2)의 너비(B1)가 모두 오일 펌프 로터(R)의 1방향(I1)의 폭(A2) 및 2방향(I2) 의 너비(B2)에 비해 작게 제작된다.
스프링 케이지(100)는 종래 원웨이 클러치 형태로 제공되거나, 종래 원웨이 클러치가 변경되 제공될수 있다. 일 예에 따르면, 도 4 (b)에 도시된 바와 같이, 스프링 케이지(100)는 제1 케이지(110)와 제2 케이지(120)를 포함한다. 제1 케이지(110)와 제2 케이지(120)는 동심을 이루도록 중첩된다. 제1 케이지(110)와 제2 케이지(120) 사이에 스프래그(200)가 위치된다. 제1 케이지(110)와 제2 케이지(120)에는 스프래그(200)의 이탈을 방지하는 위치고정보가 복수개 구비된다. 위치고정보와 다른 위치고정보 사이에 스프래그(200)가 장착된다.
스프래그(200)는, 중심부(210), 접촉부(220)를 포함한다. 중심부(210)는, 스프링 케이지(100)의 제1 케이지(110)와 제2 케이스(120) 사이에 위치되고, 스프링 케이지(100)와 접촉한다. 접촉부(220)는, 중심부(210)로부터 양측으로 각각 연장된다. 접촉부(220)들의 단부는, 펌프 드라이브 허브(H) 또는 오일 펌프 로터(R)와 면 접촉하도록 라운드지게 가공된다. 펌프 드라이브 허브(H)와 접촉하는 접촉부(220)는 오목하게 가공되고, 오일펌프 로터(R)와 접촉하는 접촉부(220)는 볼록하게 가공된다. 접촉부(220)가 라운드지게 가공되므로, 펌프 드라이브 허브(H), 오일 펌프 로터(R)와의 접촉에 의한 마모 및 파손이 최소화된다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 크랭크 축 회전 방향인 정방향(D1)으로 펌프 드라이브 허브(H)가 회전할 때, 스프래그(200)의 장축(201)은는 펌프 드라이브 허브(H)의 외주면과 오일펌프 로터(R)의 내주면을 연결한다. 스프래그(200)에 의해 드라이브 허브(H)의 회전력이 오일펌프 로터(R)로 전달되고, 오일펌프 로터(R) 역시 정방향(D1)으로 회전한다.
크랭크 축 회전 방향과 반대 방향인 역방향(D2)으로 펌프 드라이브 허브(H)가 회전할 때, 스프래그(200)는 펌프 드라이브 허브(H)와의 마찰에 의해 중심부(210)를 기준으로 크랭크 축 회전 방향인 정방향(D1)으로 회전한다. 이에 따라, 스프래그(200)는 펌프 드라이브 허브(H)의 외주면 및 오일 펌프 로터(R)의 내주면과 접촉하지 않게 된다.
결과적으로, 펌프 드라이브 허브(H)가 정방향(D1)으로 회전하는 토크 컨버터(T) 구동시에는 펌프 드라이브 허브(H)와 스프래그(200) 사이와, 스프래그(200)와 오일 펌프 로터(R) 사이의 간극이 존재치 않게 되므로, 펌프 드라이브 허브(H)의 회전력이 스프래그(200)를 통해 오일 펌프 로터(R)로 이동된다.
펌프 드라이브 허브(H)가 역방향(D2)으로 회전하는 경우, 펌프 드라이브 허브(H)와 스프래그(200) 사이와, 스프래그(200)와 오일 펌프 로터(R) 사이의 간극이 발생되므로, 펌프 드라이브 허브(H)와 오일 펌프 로터(R)를 쉽게 분리할 수 있다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 자동변속기용 토크 컨버터(T)와 오일펌프 연결 장치에 따르면, 펌프 드라이브 허브(H)와 오일 펌프 로터(R)가 직접적으로 연결되지 않고, 연결 장치를 통해 간접적으로 연결된다. 이에 따라, 엔진과 변속기 체결시 펌프 드라이브 허브(H) 및 오일 펌프 로터(R) 간 접촉에 의한 파손이 방지된다.
또한, 연결 장치 회전에 의해 펌프 드라이브 허브(H)와 오일 펌프 로터(R)가 연결되므로, 특정 위치 및 형태로 펌프 드라이브 허브(H)와 오일 펌프 로터(R)를 정렬하지 않더라도 쉽게 연결된다. 이에 따라, 토크 컨버터(T)와 오일 펌프 조립 및 분해시 작업자가 육안으로 식별하지 않은 상태에서도 작업을 수행할 수 있다. 궁극적으로, 토크 컨버터(T)의 조립성 및 품직이 향상된다.
100: 스프링 케이지 110: 제1 케이지
120: 제2 케이지 200: 스프래그
201: 장축 210: 중심부
220: 접촉부 T: 토크 컨버터
H: 펌프 드라이브 허브 R: 오일 펌프 로터
D1: 정방향 D2: 역방향
I1: 1방향 I2: 2방향

Claims (10)

  1. 토크 컨버터의 펌프 드라이브 허브(H)가 삽입되는 스프링 케이지;
    상기 펌프 드라이브 허브(H) 회전에 의해 상기 펌프 드라이브 허브(H) 및 오일 펌프 로터(R)와 마찰하도록 상기 스프링 케이지에 장착된 복수개의 스프래그를 포함하고,
    상기 스프링 케이지는 제1 케이지와 상기 제1 케이지와 동심을 이루도록 중첩된 제2케이지를 포함하고,
    상기 제1 케이지(110)와 제2 케이지(120)는 상기 복수개의 스프래그(200)의 이탈을 방지하는 위치고정보(300)가 복수개 구비되고, 상기 위치고정보(300)와 다른 위치고정보(300) 사이에 스프래그(200)가 각각 장착되며,
    상기 각 스프래그는 중심부와 접촉부를 포함하고,
    상기 스프래그의 상기 중심부는 상기 제1 케이지와 제2 케이지 사이에 위치되고 스프링 케이지와 접촉하며, 상기 접촉부는 상기 중심부로부터 양측으로 각각 연장하고, 상기 접촉부의 각 단부는 펌프 드라이브 허브(H) 또는 오일 펌프 로터(R)와 면 접촉하도록 되며,
    상기 스프링 케이지는, 상기 펌프 드라이브 허브(H)의 외경 보다 큰 내경을 가지고, 상기 오일 펌프 로터(R)의 내경 보다 작은 외경을 가지도록 형성되며,
    상기 스프링 케이지의 상기 오일 펌프 로터(R)의 동심과 수평 방향인 1방향(I1)의 폭(A1) 및 상기 오일 펌프 로터(R)의 동심과 수직 방향인 2방향(I2)의 너비(B1)가 모두 오일 펌프 로터(R)의 1방향(I1)의 폭(A2) 및 2방향(I2)의 너비(B2)에 비해 작게 형성되며,
    상기 펌프 드라이브 허브(H)와 상기 오일 펌프 로터(R)는 동심을 이루도록 배치되고,
    상기 펌프 드라이브 허브(H)는, 상기 오일 펌프 로터(R) 내경에 삽입되는 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    크랭크 축 회전 방향인 정방향으로 상기 펌프 드라이브 허브가 회전할 때, 상기 스프래그의 장축이 상기 펌프 드라이브 허브의 외주면과 상기 오일펌프 로터의 내주면을 연결하는 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    크랭크 축 회전 방향과 반대 방향인 역방향으로 상기 펌프 드라이브 허브가 회전할 때, 상기 스프래그의 장축이 상기 펌프 드라이브 허브의 외주면 또는 상기 오일펌프 로터의 내주면과 접촉하지 않는 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스프래그의 상기 접촉부들의 각 단부는, 상기 펌프 드라이브 허브 또는 상기 오일펌프 로터와 면접촉하도록 라운드지게 가공된 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 펌프 드라이브 허브와 접촉하는 접촉부는 오목하게 가공되고,
    상기 오일펌프 로터와 접촉하는 접촉부는 볼록하게 가공된 자동변속기용 토크 컨버터와 오일펌프 연결 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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