KR102391172B1

KR102391172B1 - 원웨이 클러치 및 이를 구비하는 토크 컨버터

Info

Publication number: KR102391172B1
Application number: KR1020200129872A
Authority: KR
Inventors: 박민구
Original assignee: 주식회사 카펙발레오
Priority date: 2020-10-08
Filing date: 2020-10-08
Publication date: 2022-04-26
Also published as: KR20220046795A

Abstract

본 발명은 축방향 치수가 컴팩트하고 제조 원가를 크게 절감한 원웨이 클러치를 구비한 토크 컨버터이다. 본 발명의 토크 컨버터는, 변위레이스가 소정의 변위구간에서 상대 회전 가능하도록 상기 변위레이스를 수용하는 리액터를 포함한다. 상기 변위레이스는 상기 리액터에 마련된 안착홈에 수용된다. 상기 변위레이스를 수용하는 안착홈의 제1내주면에는 변위설정돌기가 마련되고, 변위레이스의 외주면에는 변위키가 마련된다. 상기 변위설정돌기는 상기 제1내주면의 반경방향 내측에 배치되고, 상기 변위키는 상기 변위레이스의 외주면의 반경방향 외측에 배치된다. 상기 변위키와 변위설정돌기는 원주방향으로 상호 간섭된다. 여기서, 리액터의 안착홈의 제1내주면에 마련된 변위설정돌기의 두께는 변위레이스의 두께보다 약간 크고, 변위설정돌기가 아우터레이스의 축방향 이동을 제한한다. 본 발명은 리액터의 안착홈에 상기 변위레이스와 아우터레이스를 수용된 상태에서, 상기 안착홈을 덮는 리드를 제공한다. 상기 리드의 원심측 가장자리는 상기 리액터에 의해 지지된다. 상기 아우터레이스의 정면은 상기 변위설정돌기와 접하고, 이와 동시에, 상기 아우터레이스의 후면은 상기 리드와 접한다.

Description

원웨이 클러치 및 이를 구비하는 토크 컨버터{One-Way Clutch and Torque Converter Using the Same}

본 발명은 토크 컨버터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴팩트한 축방향 치수를 가지고 제조 원가를 크게 절감한 원웨이 클러치 및 이를 구비한 토크 컨버터에 관한 것이다.

차량용 토크 컨버터는 엔진으로부터 전달되는 구동력(토크)을 변속기 측으로 전달하는 기계 요소이다. 상기 토크 컨버터는 구동원(가령, 엔진)과 변속기 사이에 구비된다. 토크 컨버터는, 기동 단계에서는 유체를 통해 엔진의 구동력을 증배하여 변속기에 전달하고, 락업(lock up) 단계에서는 기계적인 직결을 통해 엔진의 구동력을 변속기에 전달한다.

일반적으로 토크 컨버터는 프론트커버, 임펠러, 터빈, 리액터, 록업클러치 및 토셔널댐퍼를 포함하여 이루어진다. 프론트커버는 원판형의 부재로 이루어지며, 동력발생부의 출력축, 가령 엔진의 크랭크축에 연결되어 엔진으로부터 구동력을 전달받아 회전한다. 임펠러는 프론트커버와 결합되어 프론트커버의 회전에 대응하여 함께 회전한다. 터빈은 임펠러와 대향하는 위치에 배치되어 임펠러의 회전에 의해 유동하는 유체를 받아 회전력을 전달받는다. 리액터는 임펠러와 터빈 사이에 위치되어 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 선택적으로 전환하여 임펠러로 되돌린다. 록업클러치는 피스톤에 의해 프론트커버와 터빈을 직결하거나 연결 해제한다. 상기 피스톤은 유체에 의해 축 방향으로 이동하며 작동한다. 토셔널댐퍼는 프론트커버와 터빈의 직결 경로에서 축의 회전 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 흡수한다.

리액터는 원웨이 클러치에 의해 일 방향으로만 회전이 허용된다. 원웨이 클러치는 리액터의 반경방향 내측 가장자리와 고정단 사이에 구비된다. 종래에는 소음 발생이 거의 없고 드래그도 거의 없어 회전에 용이한 스프래그(sprag) 타입 또는 롤러 타입의 원웨이 클러치가 주로 적용되었다(특허문헌 1 참조).

그러나 상술된 타입의 원웨이 클러치는 축 방향으로 많은 공간을 차지할 뿐만 아니라 무게 역시 무시할 수 없었다. 이는 차량용 토크 컨버터의 축 방향 길이가 증가할 수밖에 없어, 전장이 늘어나는 원인이 된다. 전장의 증가는 공간 제약으로 이어진다. 또한 무거운 무게는 차량 연비가 악화되는 원인이 되었다. 또한 이들 방식의 원웨이 클러치는 제작비용이 높다.

상술된 문제점을 해결하기 위해, 스프래그 구조를 생략하는 대신, 특허문헌 2, 3, 4와 같이 아우터레이스와 이너레이스 중 어느 한 쪽에는 탄성 변형되는 록커(locker)를 설치하고, 다른 한 쪽에는 걸림형상을 형성하되, 상기 록커와 걸림형상은 원주방향의 일방향으로는 상호 록킹되고, 타방향으로는 회전이 허용되도록 한 원웨이클러치가 제안되기도 하였다. 이러한 구조의 원웨이 클러치는, 스프래그 타입 등의 원웨이 클러치에 비해 구조가 단순하기 때문에, 축 방향으로의 많은 공간을 차지 하지 않고, 원가 절감과 경량화에 유리하였다.

그러나 이러한 구조의 원웨이 클러치는 아우터레이스가 자유회전(free-wheeling)할 때 록커와 걸림형상 간에 지속적으로 소음이 발생한다는 문제가 있었다.

이에, 소음을 감소시키기 위해, 특허문헌 5, 6, 7과 같이 소음을 개선하고자 하는 노력이 있어 왔다. 그러나 이러한 소음방지구조들은 부품수의 증가가 불가피하고, 제작비용의 상승 역시 불가피했다.

한편, 특허문헌 8에서 확인할 수 있듯이, 토크 컨버터에 적용되지 않은 일반적인 원웨이 클러치 분야에서, 자유회전 시 록커와 걸림형상 간의 지속적인 소음을 방지하기 위한 구조가 고안되기도 하였다.

그러나 특허문헌 8의 원웨이 클러치는 토크 컨버터의 환경은 고려하지 않은 일반적인 원웨이 클러치이기 때문에, 축방향 치수가 지나치게 크고, 구조가 복잡하여 제조 원가가 높다는 문제가 있다.

JP 2006-097770 A JP 2014-034980 A KR 2038826 B1 JP 2006-250352 A JP 1999-002303 A JP 2000-320580 A US 2002/0014073 A WO 2018/099205

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 축방향 길이를 컴팩트하게 할 수 있어, 토크 컨버터의 축방향 길이를 최소화할 수 있는 원웨이 클러치와, 이를 적용한 토크 컨버터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 축방향 치수를 감소시키고 구조가 단순하면서도 소음이 발생하지 않는 원웨이 클러치와, 이를 적용한 토크 컨버터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 구조가 단순하고 제작이 용이하여 경량화가 가능하고 제작 원가를 절감할 수 있는 원웨이 클러치와, 이를 적용한 토크 컨버터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 축방향 치수를 감소시키면서도 원웨이 클러치에서 걸림 상태와 걸림 해제 상태를 구현하는 록킹부재의 강도를 충분히 확보하여, 변형이나 파손이 일어날 우려가 없는 원웨이 클러치와, 이를 적용한 토크 컨버터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 토크 컨버터는, 변위레이스가 소정의 변위구간에서 상대 회전 가능하도록 상기 변위레이스를 수용하는 리액터를 포함한다. 상기 변위레이스는 상기 리액터에 마련된 안착홈에 수용된다. 상기 변위레이스를 수용하는 안착홈의 제1내주면에는 변위설정돌기가 마련되고, 변위레이스의 외주면에는 변위키가 마련된다. 상기 변위설정돌기는 상기 제1내주면의 반경방향 내측에 배치되고, 상기 변위키는 상기 변위레이스의 외주면의 반경방향 외측에 배치된다. 상기 변위키와 변위설정돌기는 원주방향으로 상호 간섭된다.

그러면 변위설정돌기와 변위키가 회전중심으로부터 가장 멀리 배치되어, 상기 변위설정돌기와 변위레이스(변위키)를 얇게 하더라도, 변위레이스에 대한 리액터의 회전 구속력을 충분히 확보할 수 있다. 또한 변위레이스와 축방향으로 인접하는 아우터레이스가 변위레이스의 변위구간 설정에 직접적으로 관여하지 않도록 함으로써, 아우터레이스의 두께도 축소시킬 수 있다. 이는 원웨이 클러치의 축방향 치수를 대폭 감소시킬 수 있는 기술적 토대가 될 수 있다.

다른 관점에서, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 토크 컨버터는, 리액터의 안착홈의 제1내주면에 마련된 변위설정돌기의 두께가 변위레이스의 두께보다 약간 크게 설정하고, 변위설정돌기가 아우터레이스의 축방향 이동을 제한한다.

그러면, 아우터레이스가 유체에 의해 축방향으로 힘을 받더라도, 변위설정돌기에 의해 규정되는 변위레이스 수용 공간을 확보할 수 있어, 리액터에 대한 변위레이스의 상대적인 회전 동작이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

다른 관점에서, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 토크 컨버터는, 리액터의 안착홈에 상기 변위레이스와 아우터레이스를 수용된 상태에서, 상기 안착홈을 덮는 리드를 제공한다. 상기 리드의 원심측 가장자리는 상기 리액터에 의해 지지된다. 상기 아우터레이스의 정면은 상기 변위설정돌기와 접하고, 이와 동시에, 상기 아우터레이스의 후면은 상기 리드와 접한다.

그러면 아우터레이스보다 반경방향 내측에서 상기 리드의 구심 단부를 지지할 수 있다. 즉 리액터와 변위설정돌기와 아우터레이스가 모두 상기 리드의 전면을 지지하기 때문에, 유체에 의해 리액터 블레이드가 마련된 리액터의 원심 단부가 후방으로 힘을 받고 베어링이 지지하는 리드의 구심 단부가 전방으로 힘을 받더라도, 상대적으로 강성이 낮은 상기 리드의 변형을 최소화할 수 있다. 이렇게 리드의 변형이 최소화되면, 안착홈 내에 수용된 변위레이스가 아우터레이스에 의해 축방향으로 가압되지 않도록 할 수 있고, 이너레이스가 리드에 의해 축방향으로 가압되지 않도록 할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 토크 컨버터(1)는, 엔진의 회전력을 전달받는 커버(10); 상기 커버(10)와 일체로 회전하는 임펠러(20); 상기 임펠러(20)와 마주하는 터빈(30); 상기 임펠러(20)와 터빈(30) 사이에 배치되는 리액터(40); 및 상기 리액터(40)와 고정단 사이에 배치되는 원웨이 클러치(50);를 포함할 수 있다.

상기 리액터(40)는 상기 고정단에 대해 상대적으로 회전한다.

상기 원웨이 클러치(50)는 상기 리액터(40)와 고정단 사이에 배치되어, 상기 고정단에 대한 상기 리액터(40)의 일방향 회전은 허용하지 않고 타방향 회전은 허용한다.

상기 리액터(40)는, 리액터바디(41); 상기 리액터바디(41)에 마련되고, 제1내주벽(4121)을 구비하는 안착홈(412); 및 상기 제1내주벽(4121)의 반경방향 내측에 구비되는 변위설정돌기(415);를 포함한다.

상기 리액터바디(41)는 원반 형상일 수 있다.

상기 리액터(40)는 상기 리액터바디(41)로부터 반경방향으로 외향 연장되는 리액터블레이드(411)를 더 포함할 수 있다.

상기 안착홈(412)은, 상기 제1내주벽(4121)의 전방 단부에 연결되고 후방을 바라보는 바닥면(4122)을 더 구비할 수 있다.

상기 안착홈(412)은 리액터바디(41)의 중심에서 상기 리액터바디(41)의 후면으로부터 축방향 전방으로 함몰된 형태일 수 있다.

상기 안착홈(412)의 중심에는 관통홀(413)이 형성될 수 있다.

둘레방향으로 이웃하는 두 변위설정돌기(415) 사이의 공간은 제1변위허용부 내지 변위구간홈(4151)으로 규정될 수 있다.

상기 원웨이 클러치(50)는, 상기 안착홈(412)에 수용되는 아우터레이스(51), 변위레이스(52) 및 이너레이스(53)를 포함한다.

상기 바닥면(4122)은 상기 변위레이스(52)의 전면과 간섭되어 상기 변위레이스(52)의 전방 이동을 제한할 수 있다.

상기 바닥면(4122)은 상기 변위레이스(52)와의 마찰력을 감소시키기 위해 후방으로 돌출된 베어링돌기(417)를 구비할 수 있다.

상기 아우터레이스(51)는 상기 제1내주벽(4121)의 반경방향 내측에 배치되고, 상기 리액터(40)에 회전 구속되도록 연결되어 상기 리액터(40)과 함께 회전한다.

상기 아우터레이스(51)는 제1외주면(511)과 상기 제1내주면(513)을 가지는 링 형상의 평판일 수 있다.

제1외주면(511)의 반경은 제1내주면(513)의 반경보다 더 클 수 있다.

상기 아우터레이스(51)의 제1내주면(513)에는 제1걸림홈(514)이 마련될 수 있다.

상기 변위레이스(52)는 축방향으로 상기 아우터레이스(51)와 이웃하며 상기 제1내주벽(4121)의 반경방향 내측에 배치된다.

상기 아우터레이스(51)의 축방향 두께는 상기 변위레이스(52)의 축방향 두께보다 더 두꺼울 수 있다.

상기 변위레이스(52)는 상기 리액터(40)에 대해 회전 구속되어 회전하되, 제1위치와 제2위치를 포함하는 소정의 변위구간(c1)에서 상기 리액터(40)에 대해 상대적으로 회전 가능하다.

상기 변위레이스(52)는 제2외주면(521)과 제2내주면(523)을 가지는 링 형상의 평판일 수 있다.

변위레이스(52)의 제2외주면(521)의 외경은, 회전 중심과 상기 변위설정돌기(415) 사이의 거리와 같거나 그보다 작을 수 있다. 이에 따라 변위레이스(52)의 제2외주면(521)은 변위레이스(52)가 회전하더라도 상기 변위설정돌기(415)와 간섭되지 않을 수 있다.

제2외주면(521)의 반경은 제2내주면(523)의 반경보다 더 클 수 있다.

상기 제1내주면(513)과 제2내주면(523)의 반경은 서로 대응할 수 있다.

상기 변위레이스(52)의 제2내주면(523)에는 제2걸림홈(524)이 마련될 수 있다.

상기 리액터(40)에 대한 상기 변위레이스(52)의 상대적인 위치가 제1위치일 때, 상기 제1걸림홈(514)과 제2걸림홈(524)의 적어도 일부는 축방향으로 서로 중첩될 수 있다.

상기 변위레이스(52)가 제1위치에 있을 때, 상기 제1걸림면(516)과 상기 제2걸림면(526)은 축방향으로 매칭될 수 있다.

상기 리액터(40)에 대한 상기 변위레이스(52)의 상대적인 위치가 제2위치일 때, 상기 제1걸림홈(514)과 제2걸림홈(524)은 축방향으로 서로 중첩되지 않을 수 있다.

상기 변위레이스(52)는, 상기 제2외주면(521)으로부터 원심 방향으로 돌출된 변위키(522)를 더 구비한다.

상기 변위키(522)는 반경방향으로 외향 돌출되어, 원주방향으로 이웃하는 상기 두 변위설정돌기(415)사이에 배치될 수 있다.

상기 변위키(522)와 변위설정돌기(415)가 원주방향으로 서로 간섭되어 상기 변위레이스(52)의 변위구간(c1)이 설정된다. 상대적인 상기 제1위치와 제2위치는 소정의 변위구간(c1)에 포함될 수 있다.

이에 따라 상기 변위키(522)는 변위구간홈(4151)의 변위구간(c1) 내에서 상기 리액터(40)에 대해 상대적인 회전이 가능하면서도, 상기 변위구간(c1)을 벗어나려 할 때에는 상기 변위설정돌기(415)에 간섭되어 상기 리액터(40)에 대해 회전 구속될 수 있다.

상기 아우터레이스(51)에 대한 상기 변위레이스(52)의 소정의 변위구간(c1)에서 상기 제1위치는 원주방향으로 타측에 배치되고 상기 제2위치는 윈주방향으로 일측에 배치될 수 있다.

상기 변위레이스(52)가 제1위치에 있을 때, 상기 리액터(40)가 일방향으로 회전하면 상기 변위레이스(52)는 상기 리액터(40)에 대해 회전 구속될 수 있다.

상기 변위레이스(52)가 제2위치에 있을 때, 상기 리액터(40)가 타방향으로 회전하면 상기 변위레이스(52)는 상기 리액터(40)에 대해 회전 구속될 수 있다.

상기 변위설정돌기(415)는, 상기 제1내주벽(4121)으로부터 반경방향 내측으로 연장된 형태일 수 있고(있거나), 상기 바닥면(4122)으로부터 축방향으로 연장된 형태일 수 있다.

상기 변위설정돌기(415)는, 상기 변위키(522)의 원주방향 측면과 간섭하는 간섭측면(4153)을 구비할 수 있다. 상기 간섭측면(4153)은 상기 변위설정돌기(415)의 원주방향 측면에 마련될 수 있다.

상기 변위설정돌기(415)의 후면은 상기 아우터레이스(51)의 전면과 간섭하는 지지표면(4152)을 포함할 수 있다. 상기 지지표면(4152)은 상기 상기 변위레이스(52)의 후방에 배치된 아우터레이스(51)와 간섭되어 상기 아우터레이스(51)의 전방 이동을 제한할 수 있다.

상기 변위설정돌기(415)는 축방향으로 소정의 설정돌기 두께(415t)를 가지고, 상기 변위레이스(52)는 상기 설정돌기 두께(415t)보다 작은 변위레이스 두께(52t)를 가진다.

상기 안착홈(412) 내에서 상기 변위레이스(52)가 수용되는 변위레이스 수용깊이(415d)는 상기 변위설정돌기(415)와 상기 바닥면(4122)에 의해 결정될 수 있다.

상기 변위레이스 수용깊이(415d)는 상기 베어링돌기(417)에 의해서도 결정될 수 있다.

상기 변위레이스(52)는 상기 변위레이스 수용깊이(415d)보다 작은 변위레이스 두께(52t)를 가질 수 있다.

상기 지지표면(4152)에는 후방으로 연장되는 회전구속돌기(414)가 마련될 수 있고, 상기 아우터레이스(51)의 외주면에는 반경방향 내측으로 함몰되어 상기 회전구속돌기(414)가 끼워지는 회전구속홈(512)이 마련될 수 있다. 이에 따라 아우터레이스(51)와 리액터(40)는 함께 회전할 수 있다.

상기 이너레이스(53)는 상기 아우터레이스(51)와 변위레이스(52)의 반경방향 내측에 배치될 수 있다.

상기 이너레이스(53)는 상기 고정단과 회전 구속되도록 연결된 바디(531)를 포함할 수 있다.

상기 이너레이스(53)는 상기 이너레이스(53)로부터 반경방향 외측으로 출몰하는 록킹부재(70)를 포함할 수 있다.

상기 토크 컨버터는, 상기 안착홈(412)의 제1내주벽(4121)보다 더 큰 외경을 가지고, 상기 아우터레이스(51), 변위레이스(52) 및 이너레이스(53)보다 후방에 배치되며, 상기 리액터바디(41)에 고정되는 리드(54);를 더 포함할 수 있다.

상기 리액터바디(41)는 상기 리드(54)의 반경방향 외측 가장자리를 지지할 수 있다.

상기 리액터바디(41)는, 상기 리드(54)의 반경방향 외측 가장자리를 수용하는 커버수용홈(4161)을 구비하고, 상기 커버수용홈(4161)은 상기 안착홈(412)의 반경방향 외측에 마련될 수 있다.

상기 토크 컨버터(1)는, 상기 리드(54)의 반경방향 내측 가장자리의 후면에서 상기 리드(54)의 회전을 지지하는 베어링(B2);을 더 구비할 수 있다.

상기 베어링(B2)이 상기 리드(54)를 지지하는 지지점은 상기 아우터레이스(51)보다 반경방향 내측에 위치할 수 있다.

상기 아우터레이스(51)는, 그 전면이 상기 변위설정돌기(415)의 지지표면(4152)과 접함과 함께, 그 후면이 상기 리드(54)와 접할 수 있다.

상기 이너레이스(53)는, 상기 안착홈(412)의 축방향 깊이(412d)보다 얇은 이너레이스 두께(53t)를 가질 수 있다.

상기 록킹부재(70)는, 상기 이너레이스 두께(53t)보다 얇은 록킹부재 두께(70t)를 가질 수 있다. 상기 록킹부재 두께(70t)는, 상기 아우터레이스의 두께(51t)보다 클 수 있다.

상기 록킹부재(70)는 상기 이너레이스(53)와 별도의 부품을 이룰 수 있다.

상기 록킹부재(70)의 원주방향 일측 단부는 상기 록킹부재(70)의 회동의 중심이 되는 회동중심단부(71)를 이룰 수 있다.

상기 록킹부재(70)의 원주방향 타측 단부는, 상기 이너레이스(53)로부터 반경방향 외측으로 돌출되어 상기 제1걸림홈(514)에 삽입되거나 반경방향 내측으로 수용되어 상기 제1걸림홈(514)으로부터 빠져나오는 걸림단부(72)를 이룰 수 있다.

상기 원웨이 클러치는, 상기 록킹부재(70)가 상기 이너레이스(53)로부터 반경방향 외측으로 돌출되도록 상기 록킹부재(70)를 탄성 지지하는 탄성부재(80);를 더 포함할 수 있다.

상기 탄성부재(80)는 상기 걸림단부(72)를 반경방향 외측 방향으로 탄성 지지할 수 있다. 상기 걸림단부(72)는 탄성부재(80)의 탄성에 의해 반경방향 외측으로 돌출되는 방향으로 힘을 받을 수 있다. 따라서 상기 걸림단부(72)는, 그보다 반경방향 외측이 간섭되지 않는다면, 탄성부재(80)의 탄성에 의해 반경방향 외측으로 돌출될 수 있다.

상기 걸림단부(72)가 탄성부재(80)에 의해 반경방향 외측으로 돌출되면, 상기 이너레이스(53)의 중심으로부터 상기 걸림단부(72)가 돌출된 부위까지의 거리가, 상기 이너레이스(53)의 제3외주면(532)의 반경보다 더 클 수 있고, 상기 제1내주면(513)의 반경보다 더 클 수 있다.

상기 제1걸림홈(514)과 제2걸림홈(524)이 축방향으로 중첩된 상태에서, 상기 걸림단부(72)는 중첩된 상기 제1걸림홈(514)과 제2걸림홈(524)에 삽입될 수 있다.

상기 제1걸림홈(514)과 제2걸림홈(524)이 중첩되지 아니한 부위에서는 제1내주면(513) 또는 제2내주면(523)이 상기 걸림단부(72)와 간섭될 수 있다.

따라서, 상기 걸림단부(72)는, 상기 제1걸림홈(514)과 제2걸림홈(524)이 중첩된 부위에 삽입될 수 있고, 상기 제1걸림홈(514)과 제2걸림홈(524)이 중첩되지 아니한 부위에 삽입되지 않을 수 있다.

상기 이너레이스(53)는 상기 고정단과 회전 구속되도록 연결된 바디(531)를 포함하고, 상기 이너레이스(53)의 제3외주면(532)에는 상기 록킹부재(70)를 수용하도록 반경방향 내측으로 함몰된 수용홈(57)이 마련될 수 있다.

상기 수용홈(57)의 원주방향 일측 단부에는 상기 록킹부재(70)의 회동중심단부(71)를 수용하는 회동중심홈(571)이 마련될 수 있다.

상기 아우터레이스(51)의 제1내주면(513)의 내경과 상기 변위레이스(52)의 제2내주면(523)의 내경은 서로 대응할 수 있다. 이에 따라, 상기 걸림단부(72)의 외주면(73)은, 상기 제1내주면(513)과 접하거나, 상기 제2내주면(523)과 접하거나, 상기 제1내주면(513) 및 상기 제2내주면(523)에 모두 접할 수 있다.

상기 걸림단부(72)의 외주면(73)이 상기 제1내주면(513)과 마주하고 상기 제2걸림홈(524)과 마주하고 있을 때, 상기 외주면(73)은 상기 제1내주면(513)에 접할 수 있다.

상기 걸림단부(72)의 외주면(73)이 상기 제1걸림홈(514)과 마주하고 상기 제2내주면(523)과 마주하고 있을 때, 상기 외주면(73)은 상기 제2내주면(523)에 접할 수 있다.

상기 걸림단부(72)의 외주면(73)이 상기 제1내주면(513)과 마주하고 상기 제2내주면(523)과 마주하고 있을 때, 상기 외주면(73)은 상기 제1내주면(513) 및 제2내주면(523)에 접할 수 있다.

상기 걸림단부(72)의 외주면(73)이 상기 제1걸림홈(514)과 마주하고 상기 제2걸림홈(524)과 마주하고 있을 때, 상기 외주면(73)은 상기 제1걸림홈(514) 및 제2걸림홈(524)에 삽입될 수 있다.

상기 걸림단부(72)가 상기 제1내주면(513)과 상기 제2내주면(523) 중 적어도 어느 하나와 간섭되면 상기 록킹부재(70)는 상기 탄성부재(80)의 탄성을 이기며 반경방향 내측으로 이동하여 상기 제1걸림홈(514) 및 상기 제2걸림홈(524)에 삽입되지 않을 수 있다.

상기 회동중심단부(71) 및 이와 접하는 회동중심홈(571)의 형상은, 전후방향으로 연장되는 축을 중심으로 하는 호 형상일 수 있다.

이에 따라, 상기 록킹부재(70)가 회전할 때, 상기 회동중심단부(71)의 호 형상 부위는 상기 회동중심홈(571)의 호 형상 부위와 접하며 회전한다. 이처럼 서로 접하며 회전하는 상기 호 형상의 곡률의 중심이 상기 록킹부재(70)의 회전 중심일 수 있다.

상기 회동중심홈(571)은, 상기 회동중심단부(71)가 상기 이너레이스(53)로부터 반경방향 외측으로 이탈하지 않도록, 상기 회동중심단부(71)의 반경방향 외측을 지지하는 형상을 포함할 수 있다.

상기 수용홈(57)의 타측 단부에는 상기 탄성부재(80)를 수용하는 탄성부재 지지홈(572)이 마련될 수 있다.

탄성부재(80)는 아코디언 스프링일 수 있다.

상기 탄성부재(80)의 일측 단부는 상기 탄성부재 지지홈(572)에 의해 지지되고, 타측 단부는 상기 걸림단부(72)의 내주면을 지지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 원웨이 클러치의 축방향 치수를 매우 컴팩트하게 구현할 수 있고, 원웨이 클러치를 경량화하여 차량의 연비를 향상시킬 수 있으며, 구조가 단순하여 제조 원가를 낮출 수 있다.

본 발명에 따르면, 아우터레이스에 대해 상대적으로 회전이 가능한 변위레이스를 축방향으로 적층하되, 토크 컨버터 내의 유체의 압력에 의해 아우터레이스가 가압되더라도 변위레이스의 작동을 위한 공간을 확보함으로써, 원웨이 클러치의 안정적인 작동이 보장된다.

본 발명에 따르면, 변위레이스를 회전 구속하는 변위키와 변위설정돌기가 원주방향으로 서로 간섭되도록 함에 있어서, 변위키와 변위설정돌기가 회전중심으로부터 가장 멀리 배치되도록 하여, 변위레이스의 두께를 최소화할 수 있다.

본 발명에 따르면, 리액터가 변위레이스의 회전을 단속하고, 아우터레이스 역시 리액터와 회전 구속되도록 연결되므로, 아우터레이스가 변위레이스의 회전 단속에 관여하지 아니하게 된다. 이에 따라, 아우터레이스의 두께를 얇게 하더라도, 아우터레이스의 작동을 위해 요구되는 강도를 쉽게 확보할 수 있다.

본 발명에 따르면, 유체의 압력에 의해 안착홈을 덮는 리드가 변형되더라도, 변위레이스의 상대적인 회전과 원웨이 클러치에서 걸림 상태와 걸림 해제 상태를 구현하는 록킹부재의 강도를 기하학적으로 충분히 확보하여, 변형이나 파손이 일어날 우려가 없다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 원웨이 클러치가 적용된 토크 컨버터의 단면도이다.
도 2는 도 1의 토크 컨버터의 리액터와 원웨이 클러치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 리액터와 원웨이 클러치의 분해사시도이다.
도 4는 도 3의 리액터와 원웨이 클러치를 다른 방향에서 바라본 분해사시도이다.
도 5는 도 1의 토크 컨버터의 리액터와 원웨이 클러치의 측 단면도이다.
도 6은 아우터레이스의 정면도이다.
도 7은 아우터레이스의 제1걸림홈 부분의 확대도이다.
도 8은 변위레이스의 정면도이다.
도 9는 변위레이스의 제2걸림홈 부분의 확대도이다.
도 10은 아우터레이스와 변위레이스를 축방향으로 적층한 상태에서 제1걸림홈과 제2걸림홈 부분의 확대도이다.
도 11은 이너레이스의 정면도이다.
도 12는 이너레이스의 수용홈 부분의 확대도이다.
도 13은 록킹부재의 확대도이다.
도 14는 아우터레이스와 변위레이스의 걸림홈에 이너레이스의 록킹부재가 걸려 있는 상태를 나타낸 확대도이다.
도 15와 도 16은 각각 리액터의 사시도와 정면도이다.
도 17 내지 도 23은 리드를 생략한 상태에서 리액터에 설치된 원웨이 클러치를 정면으로 바라본 도면으로서, 도 17과 도 18은 원웨이 클러치가 풀리는 과정을 순차적으로 나타낸 도면, 도 19 내지 도 23은 원웨이 클러치가 잠기는 과정을 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 24는 리드와 아우터레이스를 생략한 상태에서 실시예의 원웨이 클러치의 단면 사시도이다.
도 25는 리드를 생략한 상태에서 실시예의 원웨이 클러치의 단면 사시도이다.
도 26은 도 17의 XXVI 단면도이다.
도 27은 도 17의 XXVII 단면도이다.
도 28은 도 17의 XXVIII 단면도이다.
도 29는 도 17의 XXIX 단면도이다.
도 30은 도 17의 XXX 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

설명의 편의 상, 토크컨버터의 회전의 중심을 이루는 축의 길이방향을 따르는 방향을 축방향이라 한다, 전후 방향 또는 축방향은 회전축과 나란한 방향으로서, 전방(앞쪽)은 어느 일 방향(제1축방향), 가령 동력원인 엔진 쪽으로 향하는 방향을 의미하고, 후방(뒤쪽)은 다른 일 방향(제2축방향), 가령 변속기 쪽으로 향하는 방향을 의미한다. 따라서 전면(앞면)이란 그 표면이 전방을 바라보는 면을 의미하고, 후면(뒷면)이란 그 표면이 후방을 바라보는 면을 의미한다.

반경방향 또는 방사 방향이라 함은 상기 회전축과 수직한 평면 상에서 상기 회전축의 중심을 지나는 직선을 따라 상기 중심에 가까워지는 방향 또는 상기 중심으로부터 멀어지는 방향을 의미한다. 상기 중심으로부터 반경방향으로 멀어지는 방향을 원심방향이라 하고, 상기 중심에 가까워지는 방향을 구심방향이라 한다.

둘레방향 또는 원주방향이라 함은 상기 회전축의 주위를 둘러싸는 방향을 의미한다. 외주라 함은 외측 둘레, 내주라 함은 내측 둘레를 의미한다. 따라서 외주면은 상기 회전축을 등지는 방향의 면이고, 내주면은 상기 회전축을 바라보는 방향의 면을 의미한다.

둘레방향 측면이라 함은 그 면의 법선이 둘레방향을 향하는 면을 의미한다.

[토크 컨버터]

도 1을 참조하면, 토크 컨버터(1)는 입력 측(I)과 출력 측(O)을 구비한다. 가령, 엔진의 회전 구동력은, 커버(10)의 전방으로부터 커버(10)에 입력된다. 커버(10)는 내부의 유체가 채워질 수 있는 중공의 공간을 규정하는 프론트커버(12)와 리어커버(15)를 포함한다. 프론트커버(12)와 리어커버(15)는 상호 결합되어 일체로 회전한다.

상기 토크 컨버터(1)의 입력은 프론트커버(12)와 리어커버(15)를 통해 임펠러(20)로 전달된다. 임펠러(20)는 리어커버(15)의 내면에 고정되고, 커버(10)와 임펠러(20)는 소정의 축을 중심으로 함께 회전한다. 임펠러(20)가 회전함에 따라 임펠러(20) 내부의 유체는 임펠러(20)의 회전 운동에너지를 가지게 되고, 원심력에 의해 반경방향 외측으로 힘을 받으며 터빈(30)으로 유동한다.

터빈(30)은 임펠러(20)보다 전방에서 임펠러(20)와 마주하도록 설치되고, 상기 임펠러(20)로부터 유동된 유체의 힘을 전달받아 소정의 축을 중심으로 회전한다. 임펠러(20)와 터빈(30)의 회전 중심은 동축을 이루고, 임펠러(20)와 터빈(30)은 서로 마주하여 토러스를 이룬다. 상기 터빈(30)은 반경방향 내측에서 출력 측(O)과 연결되어 회전력을 출력한다.

임펠러(20)와 터빈(30)이 마주하는 반경방향 내측 부위에는 리액터(40)가 구비된다. 터빈(30)으로 유입된 유체는 반경방향 내측으로 유동하고 리액터(40)를 거쳐 임펠러(20)로 되돌아간다. 리액터(40)는, 환형의 리액터바디(41)와, 상기 리액터바디(41)로부터 반경방향으로 외향 연장되는 복수 개의 리액터블레이드(411)를 구비한다.

리액터바디(41)는 축방향으로 소정의 두께를 가지는 원반 형상으로 이루어진다. 리액터바디(41)의 후면에는, 리액터바디(41)의 후면으로부터 전방으로 함몰된 형태의 안착홈(412)이 마련된다. 상기 안착홈(412)은 대략 원형을 이루고, 소정의 깊이(412d)만큼 함몰된 형상이다. 상기 안착홈(412)의 기하학적 중심은 회전 중심과 동심을 이룬다.

리액터바디(41)의 반경방향 내측에는 원웨이 클러치(50)가 설치된다. 상기 원웨이 클러치(50)는 상기 안착홈(412)에 설치될 수 있다. 그리고, 상기 원웨이 클러치(50)는 고정단에 의해 지지된다. 상기 원웨이 클러치(50)는 고정단에 대한 리액터(40)의 일방향 회전은 저지하고, 고정단에 대한 리액터(40)의 타방향 회전은 허용한다.

상기 임펠러(20)는 타방향으로 회전하고, 이에 추종하여 터빈(30)도 타방향으로 회전한다.

상기 터빈(30)이 임펠러(20)를 추종하여 회전함으로써 상기 임펠러(20)와 터빈(30)의 속도비(SR)가 1:1에 이르면, 프론트커버(12)가 록업클러치(60)에 의해 출력 측(O)과 직결된다. 그러면 입력 측(I)의 회전력은 록업클러치(60)를 거쳐 직접 출력 측(O)으로 전달된다.

[리액터]

도 1 내지 도 5, 도 15 및 도 16을 참조하면, 리액터(40)에는, 원웨이 클러치(50)가 설치되기 위한 구조가 마련된다. 상기 구조는, 리액터바디(41)에 마련된 안착홈(412)과, 상기 안착홈(412)에 형성된 회전구속부를 포함한다.

안착홈(412)은, 리액터바디(41)의 후면에서 전방으로 함몰된 납작한 원통형의 홈 형상일 수 있다. 이에 따라 상기 안착홈(412)은, 제1내주벽(4121)과, 상기 제1내주벽(4121)의 전방 단부에 연결되는 바닥면(4122)을 포함할 수 있다. 상기 바닥면(4122)은 후방을 바라보게 된다.

상기 안착홈(412)의 함몰 깊이는, 대략 아우터레이스(51)와 변위레이스(52)의 두께의 합과 대응하고, 이너레이스(53)의 바디(531)의 두께와 대응할 수 있다. 원웨이 클러치의 원활한 작동을 위한, 안착홈의 함몰 깊이, 아우터레이스, 변위레이스 및 이너레이스의 두께의 구체적인 관계는 후술한다.

상기 안착홈(412)의 중심에는 관통홀(413)이 마련된다. 관통홀(413)은 토크 컨버터(1)의 출력 측(O)과 결합하는 변속기의 입력축(미도시)이 관통하는 통로가 된다.

상기 안착홈(412)의 내주면에는 회전구속부가 마련된다. 상기 회전구속부는 제1회전구속부(414)와 제1변위제한부(415)를 포함한다. 상기 제1회전구속부(414)는 상기 안착홈(412)의 제1내주벽(4121)으로부터 반경방향으로 내향 돌출되는 회전구속돌기일 수 있다. 상기 제1변위제한부(415)는 상기 안착홈(412)의 제1내주벽(4121)으로부터 반경방향으로 내향 돌출되는 변위설정돌기일 수 있다. 상기 회전구속돌기(414)와 변위설정돌기(415)는 120도 간격으로 3개 마련될 수 있다. 다만 그 개수가 3개에 한정되는 것은 아니다.

상기 회전구속돌기(414)와 변위설정돌기(415)는 축방향으로 서로 연결된 형태일 수 있다. 실시예에서는 변위설정돌기(415)가 회전구속돌기(414)보다 축방향 전방에 있는 형태가 예시된다. 이는 실시예의 후술할 원웨이 클러치(50)의 변위레이스(52)가 아우터레이스(51)보다 전방에 배치됨에 기인한다. 즉 변위레이스(52)가 아우터레이스(51)보다 후방에 배치된다면, 상기 변위설정돌기(415)가 회전구속돌기(414)보다 후방에 배치될 수도 있을 것이다.

상기 변위설정돌기(415)는 반경방향으로는 상기 제1내주벽(4121)에 연결되고 축방향 전방으로 상기 바닥면(4122)에 연결되며, 축방향 후방으로 상기 회전구속돌기(414)에 연결된다. 변위설정돌기(415)는 둘레방향으로 소정의 폭을 가지는 호 형상일 수 있다. 마찬가지로 회전구속돌기(414)도 둘레방향으로 소정의 폭을 가지는 호 형상일 수 있다.

상기 회전구속돌기(414)와 변위설정돌기(415)의 둘레방향 폭은 서로 동일하거나 다를 수 있다. 실시예는 변위설정돌기(415)의 둘레방향 폭이 회전구속돌기(414)의 둘레방향 폭보다 더 큰 형태를 예시한다.

변위설정돌기(415)의 내주면은 호 형상을 이룰 수 있다. 상기 변위설정돌기(415)의 내주면은 변위레이스(52)의 제2외주면(521)에 접하여 변위레이스(52)의 중심을 정렬할 수 있다. 변위레이스(52)의 제2외주면(521)은 상기 변위설정돌기(415)의 내주면에 의해 중심이 정렬된 상태로 상대적인 회전이 안내될 수 있다.

변위설정돌기(415)는 원주방향 측면에 마련된 간섭측면(4153)을 포함한다. 간섭측면(4153)은 변위레이스(52)의 제2변위제한부(변위키)(522)의 원주방향 측면과 간섭되어, 리액터(40)에 대한 변위레이스(52)의 상대적인 회전을 제한한다. 변위키(522)는 이웃하는 두 변위설정돌기(415) 사이의 공간에서 회전이 허용되므로, 상기 변위설정돌기(415)는 변위레이스(52)의 회전 범위를 한정할 수 있다. 이러한 회전 범위는 이웃하는 두 변위설정돌기(415) 사이의 거리와, 변위키(522)의 둘레방향 폭에 의해 결정될 수 있다. 즉 원주방향으로 이웃하는 두 변위설정돌기(415) 사이의 공간은, 리액터(40)에 대한 변위레이스(52)의 상대 회전 가능 범위, 즉 변위구간(c1)을 규정할 수 있다. 원주방향으로 이웃하는 두 변위설정돌기(415) 사이의 공간은 제1변위허용부 또는 변위구간홈(4151)일 수 있다. 리액터(40)에 대한 변위레이스(52)의 상대회전 가능 범위는, 리액터의 구조에 의해 직접적으로 규정될 수 있다.

물론 리액터(40)에 대한 변위레이스(52)의 상대회전 가능 범위는, 아우터레이스(51)를 통해 간접적으로 규정될 수도 있다. 즉 리액터(40)가 아우터레이스(51)를 회전 구속하고, 아우터레이스(51)가 변위레이스(52)의 상대회전 가능 범위를 규정하는 구조를 구비할 수도 있다. 다만 실시예와 같이 리액터(40)가 제1변위허용부(4151)를 구비하면, 아우터레이스(51)를 더욱 슬림하게 제작할 수 있을 것이다.

한편, 변위설정돌기(415)의 둘레방향 폭을 회전구속돌기(414)의 폭보다 크게 하면, 변위설정돌기(415)가 회전구속돌기(414)보다 더 넓은 영역의 후면이 후방으로 노출된다. 이러한 변위설정돌기(415)의 후면은 아우터레이스(51)의 원심 쪽 가장자리의 전면과 접하여 상기 아우터레이스(51)를 지지하는 지지표면(4152)을 이룬다. 상기 지지표면(4152)은, 아우터레이스(51)의 전방 이동을 제한한다. 따라서, 안착홈(412)에 의해 마련되는 공간에 있어서, 상기 변위설정돌기(415)의 축방향 두께(415t)에 대응하는 공간에는 상기 아우터레이스(51)가 침범하지 않는다. 즉 상기 변위설정돌기(415)의 축방향 두께(415t)에 대응하는 공간은 온전히 변위레이스(52)가 수용되는 공간으로 활용될 수 있다.

회전구속돌기(414)는 상기 변위설정돌기(415)보다 원주방향으로 좁은 폭을 가지는 호 형상일 수 있다. 상기 회전구속돌기(414)는 아우터레이스(51)의 제1외주면(511)에 마련된 제2회전구속부(512), 즉 회전구속홈에 끼워진다. 아우터레이스(51)가 안착홈(412)에 수용된 상태에서, 회전구속돌기(414)의 원주방향 양 측면은 상기 회전구속홈(512)의 원주방향 양 측면과 간섭된다. 즉 회전구속돌기(414)의 원주방향 양 측면에는 아우터레이스(51)와 원주방향으로 간섭되는 간섭면(4141)이 마련된다. 이에 따라 리액터(40)와 아우터레이스(51)는 상호 회전 구속된다.

상기 회전구속돌기(414)의 후면은 원웨이 클러치(50)의 리드(54)의 전면을 지지하는 지지면(4142)을 구성할 수 있다.

상기 리액터바디(41)의 후면에서 상기 안착홈(412)의 반경방향 외측 둘레에는 커버수용홈(4161)이 더 마련될 수 있다. 커버수용홈(4161)은 원웨이 클러치(50)의 리드(54)의 원심 측 가장자리를 수용한다. 상기 커버수용홈(4161)은, 상기 리드(54)의 외주면을 둘러싸는 제2내주벽(4163)과, 상기 리드(54)의 원심 측 가장자리 전면을 지지하는 커버지지면(4162)을 구비한다. 상기 리드(54)는 상기 안착홈(412)에 수용된 아우터레이스(51)와 변위레이스(52)와 이너레이스(53)가 안착홈(412)에 수용된 상태를 유지하도록 하기 위해 상기 안착홈(412)을 덮을 수 있다.

상기 제2내주벽(4163)의 내경은, 상기 제1내주벽(4121)의 내경보다 더 클 수 있다.

상기 회전구속돌기(414)의 지지면(4142)과 상기 커버수용홈(4161)의 커버지지면(4162)은 동일 평면을 구성할 수 있다.

상기 커버수용홈(4161)에는 커버돌기(416)가 형성된다. 상기 커버돌기(416)는 상기 제2내주벽(4163)으로부터 반경방향 내측으로 돌출된 형태일 수 있다. 또한 상기 커버돌기(416)는 상기 커버지지면(4162)으로부터 후방으로 돌출된 형태일 수 있다. 리드(54)의 외주면에는 상기 커버돌기(416)와 상보적인 형태의 홈이 마련되어 상기 커버돌기(416)에 결합될 수 있다.

상기 안착홈(412)의 바닥면(4122), 즉 리액터(40)의 후면에는, 변위레이스(52)가 리액터(40)에 대해 상대적으로 회전할 때 변위레이스(52)와 리액터(40) 간 마찰력을 줄여주는 베어링돌기(417)가 마련될 수 있다. 베어링돌기(417)는 리액터(40)에 대한 변위레이스(52)의 상대적인 회전 궤적에 대응하는 호 형상일 수 있다.

[원웨이 클러치]

도 2 내지 도 5를 참조하면, 원웨이 클러치(50)는, 리액터(40)와 함께 회전하도록 리액터바디(41)의 내주면에 고정되는 아우터레이스(51)와, 리액터(40)와 어느 정도 상대적인 회전 변위는 허용되지만 리액터(40)와 함께 회전하는 변위레이스(52)와, 고정단에 고정되어 회전하지 아니하는 이너레이스(53)를 포함한다.

상기 레이스들(51, 52, 53)은 상기 안착홈(412)에 수용되고, 상기 리드(54)에 의해 상기 안착홈(412)으로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다. 상기 리드(54)에는 복수 개의 슬릿(55)이 마련된다. 상기 슬릿(55)은 후술할 아우터레이스(51)와 이너레이스(53) 사이의 공간에 대응하는 위치에 마련되어 내부의 유체가 쉽게 드나들도록 한다. 실시예에서는 3개의 슬릿(55)이 120도 간격으로 3개 마련된 구조가 예시된다. 그러나 상기 슬릿(55)은 90도 간격으로 4개 마련될 수도 있다. 상기 리드(54)의 중심에는 중앙홀(56)이 마련된다. 상기 중앙홀(56)은 고정단과, 변속기의 입력축(미도시)이 관통하는 통로가 된다.

<아우터레이스>

도 2 내지 도 7을 참조하면, 아우터레이스(51)는 납작한 링 형상일 수 있다. 상기 아우터레이스(51)의 제1외주면(511)은 상기 안착홈(412)의 내주면의 내경과 대응하는 원 형상일 수 있다. 상기 안착홈(412)에 상기 아우터레이스(51)가 수용된 상태에서, 상기 아우터레이스(51)의 제1외주면(511)은 상기 안착홈(412)의 제1내주벽(4121)과 접할 수 있다. 이에 따라 아우터레이스(51)와 리액터(40)의 중심이 상호 정렬될 수 있다.

상기 아우터레이스(51)의 제1외주면(511)에는, 상기 회전구속돌기(414)와 대응하도록 반경방향 내측으로 함몰된 제2회전구속부 또는 회전구속홈(512)이 구비될 수 있다. 상기 회전구속홈(512)은 상기 회전구속돌기(414)와 맞물려 상기 리액터(40)와 상기 아우터레이스(51)를 원주방향으로 상호 구속한다. 이에 따라 상기 아우터레이스(51)는 상기 리액터(40)에 양방향으로 모두 회전 구속된다.

상기 아우터레이스(51)가 상기 안착홈(412)에 억지 끼움될 필요는 없으며, 상기 안착홈(412)에 대해 축방향으로 어느 정도 이동이 가능하게 설정되면, 조립과 분해가 용이할 수 있다.

상기 회전구속홈(512)과 회전구속돌기(414)를 결합하며 상기 아우터레이스(51)를 상기 안착홈(412)에 축방향으로 수용하면, 상기 아우터레이스(51)의 원심측 단부의 전면은 상기 변위설정돌기(415)의 지지표면(4152)에 접하게 된다. 이에 따라 아우터레이스(51)가 더 전방으로 이동되지 않고 안착홈(412)에 안착된다.

상기 아우터레이스(51)는 상기 리액터(40)와 별개의 부품으로 제작된 후 도시된 바와 같이 조립되어 리액터(40)에 연결될 수 있다. 이와 달리, 아우터레이스(51)는 어차피 리액터(40)와 일체로 회전하므로, 아예 상기 아우터레이스(51)를 리액터(40)와 하나의 부품으로 제작할 수도 있다.

상기 아우터레이스(51)의 제1내주면(513)은 원 형상일 수 있다. 상기 제1내주면(513)에는 제1걸림홈(514)이 구비될 수 있다. 상기 제1걸림홈(514)은 제1내주면(513)이 반경방향 외측으로 함몰된 형태일 수 있다. 상기 제1걸림홈(514)은 등간격으로 복수 개 배치될 수 있다. 실시예에서는 4개의 제1걸림홈(514)이 90도 간격으로 배치된 구조가 예시된다. 그러나 제1걸림홈(514)의 개수가 반드시 이에 한정될 필요는 없다. 가령 제1걸림홈(514)이 120도 간격으로 3개 마련될 수도 있음은 물론이다.

상기 제1걸림홈(514)은 제1걸림면(516)과 제1경사면(515)을 포함한다. 제1경사면(515)은 제1걸림홈(514)의 원주방향 일측에 배치되고, 제1걸림면(516)은 제1걸림홈(514)의 원주방향 타측에 배치될 수 있다. 상기 제1걸림면(516)은 반경방향에 가까운 프로파일을 가지고, 상기 제1경사면(515)은 원주방향에 가까운 프로파일을 가진다.

상기 제1경사면(515)은, 제1걸림면(516)과 인접하는 부위에 마련된 제1대응경사면(515-1), 제1내주면(513)과 인접하는 부위에 마련된 제2대응경사면(515-3), 그리고 상기 제1대응경사면(515-1)과 제2대응경사면(515-3) 사이에 마련된 추가함몰면(515-2)을 구비한다. 제1대응경사면(515-1)과 제2대응경사면(515-3)은 제1걸림면(516)의 반경방향 외측 단부와 제1내주면(513)을 부드럽게 연결하는 원호 면의 일부일 수 있다. 제1대응경사면(515-1)과 제2대응경사면(515-3)의 곡률과 곡률 중심은 실질적으로 대응할 수 있다. 물론 제1대응경사면(515-1)과 제2대응경사면(515-3)의 곡률과 곡률 중심이 반드시 일치하고 동일해야 하는 것은 아니다.

추가함몰면(515-2)은 상기 제1대응경사면(515-1)과 제2대응경사면(515-3)에 의해 규정되는 곡면보다 더 반경방향 외측으로 함몰된 형태일 수 있다. 상기 추가함몰면(515-2)의 함몰 형상은 도시된 바와 같이 반경방향 외측으로 볼록한 형상일 수 있다. 즉 추가함몰면(515-2)은, 상기 제1대응경사면(515-1)과 제2대응경사면(515-3)의 곡률에 의해 규정되는 곡면보다 더 함몰된 형태이다. 상기 추가함몰면(515-2)은 원주방향으로 추가함몰구간(a3)을 규정한다. 상기 추가함몰구간(a3)에서, 후술할 변위레이스(52)의 제2경사면(525)이 노출될 수 있다(도 10 참조).

<변위레이스>

도 2 내지 도 5, 도 8, 및 도 9을 참조하면, 변위레이스(52)는 납작한 링 형상일 수 있다. 변위레이스(52)의 두께는 상기 아우터레이스(51)의 두께와 같거나 그보다 작을 수 있다. 아우터레이스(51)와 변위레이스(52)의 두께의 합이 일정하다면, 아우터레이스(51)와 변위레이스(52)가 후술할 록킹부재(70)와 걸려 리액터(40)의 회전을 방지하는 힘을 받을 때 확보할 수 있는 강도는 일정하다. 반면, 변위레이스(52)의 체적을 줄이면, 리액터(40)에 대해 변위레이스(52)가 상대적으로 변위할 때 발생하는 진동이나 소음을 최소화할 수 있다. 따라서 아우터레이스(51)의 두께가 변위레이스(52)보다 더 두꺼운 것이 여러모로 유리하다.

상기 변위레이스(52)는 축방향으로 상기 아우터레이스(51)와 포개어 지도록 배치될 수 있다. 실시예에는 변위레이스(52)가 축방향 전방에 배치된 구조가 개시되어 있으나, 이들의 순서가 바뀔수도 있음은 물론이다. 아우터레이스(51)가 변위레이스(52)보다 더 전방에 배치된다면, 아우터레이스(51)를 리액터(40)와 일체의 부품으로 제작함에 더 유리할 수 있다.

변위레이스(52)의 제2외주면(521)은 상기 변위설정돌기(415)의 반경방향 내측 단부보다 아주 약간 작은 원형을 이룰 수 있다. 이에 따라 상기 변위레이스(52)가 리액터(40)에 대해 상대적으로 회전하더라도, 상기 제2외주면(521)은 상기 변위설정돌기(415)와 간섭되지 않아 변위레이스(52)의 회전이 방해되지 않는다. 상기 변위설정돌기(415)들의 내주면은 상기 변위레이스(52)의 제2외주면과 접하여 변위레이스(52)의 중심을 정렬할 수 있고, 변위레이스(52)가 상기 중심에 대해 회전하는 것을 안내할 수 있다.

상기 변위레이스(52)의 제2외주면(521)에는 반경방향 외측으로 연장된 제2변위제한부 또는 변위키(522)가 마련된다. 상기 변위키(522)는 상기 안착홈(412)의 변위구간홈(4151)에 수용될 수 있다. 상기 변위키(522)의 원주방향 측면은 상기 변위설정돌기(415)의 원주방향 측면의 간섭측면(4153)과 마주하고, 접할 수 있다. 상기 변위키(522)의 외주면은 상기 안착홈(412)의 제1내주벽(4121)과 마주할 수 있다. 상기 변위키(522)의 외주면의 외경은 상기 아우터레이스(51)의 제1외주면(511)의 외경과 대응하거나 그보다 약간 작을 수 있다. 실시예에서는 제1외주면(511)의 외경보다 변위키의 외경이 약간 작은 형태가 예시된다. 그러면 변위키(522)의 외주면이 안착홈(412)의 제1내주벽(4121)과 직접 접하지 않아, 변위레이스(52)가 회전할 때 변위키(522)의 외주면이 안착홈(412)의 제1내주벽(4121)에 끼어버리는(stuck) 현상을 방지할 수 있다.

상기 변위키(522)의 원주방향 폭은 상기 변위구간홈(4151)의 원주방향 폭보다 작을 수 있다. 상기 변위키(522)의 원주방향 폭과 상기 변위구간홈(4151)의 원주방향 폭에 의해, 상기 변위레이스(52)의 변위구간(c1)이 결정될 수 있다.

상기 변위레이스(52)는 리액터(40)에 대해 회전 구속되지만, 상기 변위구간(c1) 내에서 상기 리액터(40)에 대한 상대적인 회전 변위는 허용된다.

가령 도 21과 같이 변위키(522)의 원주방향 타측면이 회전구속돌기(414)의 원주방향 일측면과 접하고 있는 상태에서, 리액터(40)가 일방향(도 21의 도면 상 시계방향)으로 회전하면, 변위레이스(52)는 이에 회전 구속되어 함께 회전한다. 설명의 편의상, 리액터(40)에 대해 변위키(522)가 도 21과 같은 위치에 있을 때, 상기 변위레이스(52)가 제1위치에 있다고 하기로 한다.

또한 도 18과 같이 변위키(522)의 원주방향 일측면이 회전구속돌기(414)의 원주방향 타측면과 접하고 있는 상태에서, 리액터(40)가 타방향(도 18의 도면 상 반시계방향)으로 회전하면, 변위레이스(52)는 이에 회전 구속되어 함께 회전한다. 설명의 편의상, 리액터(40)에 대해 변위키(522)가 도 18과 같은 위치에 있을 때, 상기 변위레이스(52)가 제2위치에 있다고 하기로 한다.

아우터레이스(51)와 마찬가지로, 상기 변위레이스(52)도 상기 안착홈(412)에 억지 끼움될 필요는 없으며, 상기 안착홈(412)에 대해 축방향으로 어느 정도 이동이 가능하게 설정되면, 조립과 분해가 용이할 수 있다.

변위키(522)는 변위레이스(52)의 제2외주면(521)으로부터 원심방향으로 돌출 형성된다. 그리고 변위설정돌기(415)는 제1내주벽(4121)으로부터 구심방향으로 돌출 형성된다. 실시예에 따르면 리액터(40)과 변위레이스(52)의 회전의 중심에서 상기 변위키(522)와 변위설정돌기(415)에 이르는 거리를 최대한으로 확보하였다. 그러면, 변위키(522)의 원주방향 길이와 변위설정돌기(415)의 원주방향 길이를 더 확보할 수 있고, 간섭 부위의 위치가 중심으로부터 가장 멀리 배치되어 있어서 적은 힘으로도 변위레이스(52)의 회전을 저지할 수 있다. 따라서 변위레이스 두께(52t)와 설정돌기 두께(415t)를 더 얇게 하더라도, 변위설정돌기(415)와 변위키(522) 간의 회전 저지력을 충분히 확보할 수 있다. 아울러 아우터레이스(51)는 변위레이스(52)의 회전 구속에 관여하지 않으므로, 아우터레이스(51)의 강성은 후술할 록킹부재(70)와 걸리는 힘을 견딜 수 있을 정도로 확보해도 족하여, 아우터레이스 두께(51t) 역시 줄일 수 있다. 이로써 원웨이 클러치(50)의 축방향 치수를 크게 줄일 수 있다.

변위레이스(52)의 제2내주면(523)은 원 형상일 수 있다. 상기 제2내주면(523)은 상기 아우터레이스(51)의 제1내주면(513)과 동일한 내경을 가질 수 있다.

상기 제2내주면(523)에는 제2걸림홈(524)이 구비될 수 있다. 상기 제2걸림홈(524)은 제2내주면(523)이 반경방향 외측으로 함몰된 형태일 수 있다. 상기 제2걸림홈(524)은 등간격으로 복수 개 배치될 수 있다. 실시예에서는 4개의 제2걸림홈(524)이 90도 간격으로 배치된 구조가 예시된다. 제2걸림홈(524)의 개수와 간격은 제1걸림홈(514)의 개수 및 간격과 대응할 수 있다.

상기 제2걸림홈(524)은 제2걸림면(526)과 제2경사면(525)을 포함한다. 제2경사면(525)은 제2걸림홈(524)의 원주방향 일측에 배치되고, 제2걸림면(526)은 제2걸림홈(524)의 원주방향 타측에 배치될 수 있다. 상기 제2걸림면(526)은 반경방향에 가까운 프로파일을 가지고, 상기 제2경사면(525)은 원주방향에 가까운 프로파일을 가진다.

상기 제2경사면(525)은, 제2걸림면(526)의 반경방향 외측 단부와, 제2내주면(523)을 부드럽게 연결하는 원호 면의 일부일 수 있다.

상기 제2경사면(525)의 곡률 및 곡률 중심은 상기 제1대응경사면(515-1)의 곡률 및 곡률 중심과 실질적으로 대응할 수 있다. 이에 따라 제1걸림면(516)과 제2걸림면(526)이 축방향으로 매칭(정렬)된 상태에서, 제1대응경사면(515-1)과 제2경사면(525)은 서로 매칭(정렬)되고 서로 연결되는 동일한 곡면을 이룰 수 있다. 이에 따라 록킹부재(70)의 걸림단부(72)의 걸림단부(72) 쪽의 외주면(73)은 상기 제1대응경사면(515-1) 및 제2경사면(525)과 동시에 접할 수 있다.

상기 제2경사면(525)의 곡률 및 곡률 중심은 상기 제2대응경사면(515-3)의 곡률 및 곡률 중심과 실질적으로 대응할 수도 있다. 이에 따라 제1걸림면(516)과 제2걸림면(526)이 축방향으로 매칭(정렬)된 상태에서, 제2대응경사면(515-3)과 제2경사면(525)은 서로 매칭(정렬)되고 서로 연결되는 동일한 곡면을 이룰 수 있다.

상기 제2걸림면(526)은 상기 제1걸림면(516)과 대응하는 프로파일을 가진다. 이에 따라 록킹부재(70)의 걸림단부(72)의 원주방향 측면은 상기 제1걸림면(516) 및 상기 제2걸림면(526)에 동시에 접할 수 있다.

상기 변위레이스(52)가 제1위치에 위치하는 상태에서, 상기 제1걸림면(516)과 상기 제2걸림면(526)은 축방향으로 서로 일치하는 위치에 배치된다. 이 상태에서, 상기 제1걸림홈(514)과 제2걸림홈(524)이 중첩되어, 후술할 록킹부재(70)가 삽입될 수 있는 걸림홈이 구성된다(도 10 및 도 14 참조).

상기 변위레이스(52)가 제1위치에 위치하는 상태에서, 상기 제2경사면(525)과 상기 제1대응경사면(515-1)은 서로 실질적으로 일치하는 위치에 배치될 수 있다.

상기 변위레이스(52)가 제1위치에 위치하는 상태에서, 상기 제2경사면(525)과 상기 제2대응경사면(515-3)은 서로 실질적으로 일치하는 위치에 배치될 수 있다.

상기 변위레이스(52)가 제1위치에 위치하는 상태에서, 상기 추가함몰구간(a3)에 배치되는 제2경사면(525)은 추가함몰면(515-2)보다 더 반경방향 내측으로 노출될 수 있다(도 10 참조). 후술하겠지만, 이는, 원웨이 클러치(50)가 프리 휠링하기 시작하여 리액터(40) 및 아우터레이스(51)가 회전하기 시작할 때, 변위레이스(52)가 리액터(40) 및 아우터레이스(51)와 함께 회전하지 않도록 하는 기능을 한다.

상기 변위레이스(52)가 제2위치에 위치하는 상태에서, 상기 제1걸림홈(514)과 상기 제2걸림홈(524)은 축방향으로 서로 중첩되지 않는다. 즉 상기 아우터레이스(51)의 제1걸림홈(514)은 상기 변위레이스(52)의 제2내주면(523)에 의해 가려지고, 상기 변위레이스(52)의 제2걸림홈(524)은 상기 아우터레이스(51)의 제1내주면(513)에 의해 가려진다. 따라서 이러한 상태에서는 록킹부재(70)가 삽입될 수 있는 걸림홈이 사라진다.

<이너레이스>

도 2 내지 도 5, 도 11, 도 12 및 도 14를 참조하면, 상기 이너레이스(53)는, 고정단에 고정되는 스플라인 허브(533)가 그 내주면에 형성된 바디(531)를 포함한다. 바디(531)는 상기 스플라인 허브(533)로부터 반경방향으로 외향 연장되는 평판의 링 형상일 수 있다. 상기 바디(531)의 두께는 상기 아우터레이스(51)와 변위레이스(52)의 두께의 합과 대응할 수 있다.

상기 이너레이스(53)는 아우터레이스(51)와 변위레이스(52)의 반경방향 내측에 배치된다. 상기 바디(531)의 제3외주면(532)은 상기 아우터레이스(51)의 제1내주면(513) 및 상기 변위레이스(52)의 제2내주면(523)으로부터 반경방향으로 내측에 배치된다. 상기 이너레이스(53)의 제3외주면(532)은 상기 아우터레이스(51)와 변위레이스(52)의 제1내주면(513) 및 제2내주면(523)과 접하며 상기 아우터레이스(51)와 변위레이스(52)를 회전 가능하게 지지한다.

상기 바디(531)의 반경방향 외측 단부에는 록킹부재(70)가 설치된다. 이를 위해 상기 바디(531)의 제3외주면(532)에는, 반경방향 내측으로 함몰된 형태의 수용홈(57)이 형성된다. 상기 수용홈(57)은 제3외주면(532)에 의해 규정되는 가상의 원주라인(d1) 내측에 호 형상의 수용 공간을 제공하고, 상기 록킹부재(70)는 이러한 수용 공간에 수용된다.

이너레이스(53)의 제3외주면(532)과 아우터레이스(51)의 제1내주면(513)은 서로 대응하므로, 상기 원주라인(d1)은 아우터레이스(51)의 제1내주면(513)에 의해서 규정될 수도 있다. 즉 원주라인(d1)은, 아우터레이스(51)의 제1내주면(513)에 마련된 제1걸림홈(514)의 함몰 공간을 규정할 수 있다.

또한 상기 이너레이스(53)의 제3외주면(532)과 변위레이스(52)의 제2내주면(523)은 서로 대응하므로, 상기 원주라인(d1)은 변위레이스(52)의 제2내주면(523)에 의해서 규정될 수도 있다. 즉 원주라인(d1)은, 변위레이스(52)의 제2내주면(523)에 마련된 제2걸림홈(524)의 함몰 공간을 규정할 수 있다.

상기 수용홈(57)의 원주방향 일측 단부에는 회동중심홈(571)이 마련된다. 상기 회동중심홈(571)은 상기 수용홈(57)으로부터 원주방향 일측으로 함몰된 대략 반원 정도에 해당하는 호 형상을 구비한다. 상기 회동중심홈(571)의 호 형상의 곡률의 중심은, 후술할 록킹부재(70)의 회전의 중심이 될 수 있다.

상기 회동중심홈(571)에서 반경방향 외측에 마련된 부위는, 록킹부재(70)의 회동중심단부(71)가 반경방향 외측으로 이탈하는 것을 방지하고, 제3외주면(532)의 일부를 구성한다.

상기 수용홈(57)의 원주방향 타측 단부에는 탄성부재 지지홈(572)이 마련된다. 탄성부재 지지홈(572)은 상기 수용홈(57)으로부터 반경방향 내측으로 함몰된 형상으로 이루어진다. 상기 탄성부재 지지홈(572)은 후술할 탄성부재(80)의 일측 단부를 수용 지지한다.

상기 수용홈(57)의 원주방향 타측 단부에 해당하는 측면은, 후술할 록킹부재(70)의 맞물림면(722)과 접할 수 있는 면이 된다. 상기 수용홈(57)의 원주방향 타측 단부의 측면이 규정하는 평면은, 상기 이너레이스(53)의 중심(C)을 지나거나 상기 이너레이스(53)의 중심(C)과 상기 수용홈(57)의 회동중심홈(571) 사이를 지날 수 있다. 실시예는, 상기 수용홈(57)의 원주방향 타측 단부의 측면이 규정하는 평면이, 상기 이너레이스(53)의 중심(C)을 지나는 형태를 예시한다. 그러면, 후술할 록킹부재(70)가 수용홈(57)으로 수용되는 과정에서 상기 록킹부재(70)의 맞물림면(722)이 수용홈(57)의 내측면에 접하며 발생할 수 있는 마찰 저항을 줄여, 상기 록킹부재(70)의 동작이 원활하게 이루어질 수 있다.

상기 수용홈(57)은, 상기 제1걸림홈(514) 및 제2걸림홈(524)의 개수와 간격과 대응하여, 4개가 90도 간격으로 배치된 구조가 예시된다.

<록킹부재>

도 2 내지 도 5, 도 11 내지 도 14를 참조하면, 록킹부재(70)는 상기 이너레이스(53)의 수용홈(57)에 수용된다. 상기 록킹부재(70)는 상기 수용홈(57)에 수용된 상태에서, 상기 수용홈(57)으로부터 이너레이스(53)의 제3외주면(532)이 규정하는 원주라인(d1)보다 반경방향 외측으로 더 돌출되거나, 상기 원주라인(d1)보다 반경방향 내측으로 숨어 들어갈 수 있다.

상기 록킹부재(70)의 적어도 일부는 반경방향 외측으로 볼록한 호 형상일 수 있다. 상기 록킹부재(70)의 원주방향 일측 단부에는 대략 반원의 호 형상의 프로파일을 가지는 원주면(711)을 구비하는 회동중심단부(71)가 마련된다. 상기 회동중심단부(71)의 원주면(711)의 곡률은 상기 회동중심홈(571)의 호의 곡률과 대응할 수 있다. 보다 원활한 록킹부재(70)의 회동을 위해, 상기 회동중심홈(571)의 곡률은, 상기 회동중심단부(71)의 곡률보다 아주 약간 더 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 록킹부재(70)는 상기 회동중심단부(71)의 원주면(711) 및 회동중심홈(571)의 호의 곡률의 중심을 회전의 중심으로 하여 회전할 수 있다.

상기 회동중심홈(571)은 원주방향으로 패인 반원 형상을 구비하므로, 상기 회동중심홈(571)에 상기 록킹부재(70)의 회동중심단부(71)가 삽입된 상태에서, 상기 회동중심단부(71)의 반경방향 외측이 이너레이스(53)에 의해 지지될 수 있다. 즉 상기 회동중심단부(71)는 이너레이스(53)의 반경방향 외측으로 이탈되지 않는다. 이러한 형상에도 불구하고, 상기 록킹부재(70)는, 축방향으로 상기 수용홈(57)에 끼워지는 것이 가능한바, 조립은 여전히 편리하다.

상기 록킹부재(70)의 원주방향 타측 단부에는 평평한 맞물림면(722)을 구비하는 걸림단부(72)가 마련된다. 상기 맞물림면(722)의 형상은 상기 제1걸림면(516) 및 상기 제2걸림면(526)과 상보적인 형상을 가진다. 즉 상기 제1걸림면(516) 및 제2걸림면(526)과, 상기 맞물림면(722)은 면접촉한다.

상기 제1걸림홈(514) 및 상기 제2걸림홈(524)이 중첩되어 형성되는 걸림홈에 상기 걸림단부(72)가 삽입되어 걸린 상태에서, 상기 맞물림면(722)의 반경방향 내측 단부는 상기 이너레이스(53)의 제3외주면(532)보다 반경방향 내측에 배치된다. 그러면, 후술하겠지만, 아우터레이스(51)가 타방향으로 회전함에 따라 상기 록킹부재(70)가 원주방향의 타방향으로 힘을 받더라도, 걸림단부(72)의 반경방향 내측 단부가 이너레이스(53)의 수용홈(57)의 원주방향 측면에 간섭되므로, 록킹부재(70)가 아우터레이스(51)를 따라 이너레이스(53)의 수용홈(57)으로부터 원주방향으로 빠져나가는 것이 방지된다. 즉 걸림단부(72)의 반경방향 두께와, 제1걸림홈(514) 및 제2걸림홈(524)의 반경방향 깊이는, 위와 같은 조건을 만족하는 범위 내에서 결정될 수 있다.

또한 상기 록킹부재(70)의 외주면(73)은 대체적으로 반경방향 외측으로 볼록한 호 형상을 가진다. 그리고 이와 접하는 제1경사면(515)과 제2경사면(525) 역시 반경방향 외측으로 볼록한 호 형상을 가진다. 따라서 록킹부재(70)가 원주방향으로 압축되는 방향으로 힘을 받아, 록킹부재(70)의 호 형상의 곡률반경이 줄어드는 형태로 록킹부재(70)가 변형되려고 하더라도, 제1경사면(515)과 제2경사면(525)이 이를 잘 지지해주어 록킹부재(70)가 변형되지 않도록 할 수 있다.

록킹부재(70)는 가늘고 긴 형태이고, 록킹부재(70)에 가해지는 압축력은 록킹부재(70)의 길이방향(원주방향)으로 가해지기 때문에, 록킹부재(70)는 좌굴(buckling)이 일어날 수 있는 환경에 있다. 또한 해당 환경에서는 압축력이 가해지는 편심의 위치 또한 정확히 예측하고 단정지을 수 없다. 만약 이러한 환경에서 록킹부재(70)가 직선 형태로 이루어져 있다면, 좌굴이 어느 방향으로 일어날 지 예측할 수 없다는 문제가 발생할 수 있다.

그런데 실시예의 록킹부재(70)는 이미 실질적으로 호 형상을 이루고 있으므로, 압축력의 편심의 위치에 관계 없이 록킹부재(70)의 좌굴은 호 형상의 곡률반경이 줄어드는 형태로 유도된다. 따라서, 록킹부재(70)가 예상치 못한 방향으로 좌굴될 일이 없다.

도 13을 참조하면, 구체적으로, 상기 록킹부재(70)의 외주면(73)은, 걸림단부(72) 구간을 포함하는 원호부(73-1), 회동중심단부(71) 구간을 포함하는 아암부(73-3), 및 상기 원호부(73-1)와 아암부(73-3) 사이에 배치되는 변곡부(73-2)를 포함할 수 있다.

원호부(73-1)의 곡률은 일정할 수 있다. 상기 아암부(73-3)의 곡률은 상기 원호부(73-1)의 곡률보다 작을 수 있다. 상기 아암부(73-3)의 곡률은 0일 수 있다. 즉 상기 아암부(73-3)는 직선 형태일 수 있다. 상기 변곡부(73-2)의 곡률은 상기 원호부(73-1)의 곡률보다 클 수 있다. 이에 따라 상기 록킹부재(70)는 전체적으로 원호 형상일 수 있다.

원호부(73-1)의 곡률은 제1대응경사면(515-1) 및/또는 제2경사면(525)의 곡률과 같거나 그보다 클 수 있다. 그러면, 제1걸림면(516) 및 제2걸림면과, 맞물림면(722) 간의 접촉면적을 최대로 가져갈 수 있다. 원호부(73-1)의 곡률은 제1대응경사면(515-1) 및/또는 제2경사면(525)의 곡률과 같은 것이 바람직하다.

도 12와 도 14를 참조하면, 상기 록킹부재(70)가 상기 걸림홈(514, 524)에 삽입된 상태에서, 상기 록킹부재(70)의 변곡부(73-2)는 상기 이너레이스(53)의 원주라인(d1)보다 반경방향 내측에 위치할 수 있다. 그러면 록킹부재(70)의 외주면(73) 중 원호부(73-1)에 해당하는 부분만이 원주라인(d1)보다 더 반경방향 외측에 배치될 수 있다.

아우터레이스(51)가 타방향으로 회전하여 아우터레이스(51)의 제1내주면(513)과 제1경사면(515)이 록킹부재(70)를 반경방향 내측으로 누름에 따라 록킹부재(70)는 회동중심단부(71)를 중심으로 하여 회전하게 되고, 아우터레이스(51)와 원호부(73-1)의 접촉 부위는 원호부(73-1)의 표면을 따라 둘레 방향으로 이동할 수 있다. 원호부(73-1)는 일정할 곡률을 가지므로, 아우터레이스(51)가 원호부(73-1)와 접하며 슬라이드 이동하여 록킹부재(70)를 누르는 과정에서, 탄성부재(80)에 의해 발생하는 저항력은 균일하게 아우터레이스(51)에 작용하게 된다.

따라서 아우터레이스(51)가 타방향으로 회전하며 프리휠링하기 시작할 때, 아우터레이스(51)의 회전 동작은 걸림 없이 자연스럽게 이루어질 수 있다.

<탄성부재>

도 2 내지 도 5, 도 11 및 도 14를 참조하면, 탄성부재(80)는 상기 록킹부재(70)의 걸림단부(72)가 상기 이너레이스(53)로부터 반경방향 외측으로 돌출되는 방향으로 상기 걸림단부(72)를 탄성 지지한다. 상기 탄성부재(80)는 아코디언 스프링일 수 있다. 상기 탄성부재(80)는 탄성 압축된 상태로 상기 탄성부재 지지홈(572)에 수용될 수 있다. 상기 탄성부재(80)는 반경방향으로 신장되는 방향으로 탄성 작용하며, 상기 탄성부재(80)의 일측 단부는 상기 탄성부재 지지홈(572)에 의해 지지되고 상기 탄성부재 지지홈(572)의 타측 단부는 상기 걸림단부(72)를 지지한다.

<원웨이 클러치의 작동-풀림>

도 1 및 도 23을 참조하면, 구동 초기(SR 0.00 ~ 커플링 포인트)에는 터빈(30)에서 임펠러(20)로 회귀하는 유체가 리액터(40)에 의해 방향 전환되어 임펠러(20)로 전달되며, 이러한 과정에서 리액터(40)는 일방향(도 23의 시계방향)으로 회전하는 힘을 받는다. 이 상태는, 변위레이스(52)가 제1위치에 위치하고, 걸림단부(72)가 제1걸림면(516)과 제2걸림면(526)에 걸려, 이너레이스(53)의 록킹부재(70)가 리액터(40)의 일방향 회전을 저지하는 상태이다. 즉 도 23에 도시된 바와 같이 리액터(40)와 아우터레이스(51) 및 변위레이스(52)는 일방향(시계방향)으로 회전하려고 하지만, 고정단의 이너레이스(53)에 의해 지지되는 록킹부재(70)에 걸려, 그 회전이 저지된다.

구동이 진행되어 커플링 포인트에 이르면, 도 17에 도시된 바와 같이 터빈(30)에서 임펠러(20)로 회귀하는 유체가 리액터(40)를 타방향(도 17의 반시계방향)으로 회전하는 힘을 가한다. 이에 따라 리액터(40)와 아우터레이스(51)가 타방향으로 회전한다. 변위레이스(52)는 축방향으로 아우터레이스(51)와 리액터(40) 사이에 개재되어 있지만, 유체 오일에 의해, 그리고 베어링돌기(417)에 의해 아우터레이스(51) 및 리액터(40)와의 마찰력을 감소시킨 상태이기 때문에, 아우터레이스(51) 및 리액터(40)와 함께 회전하지 않고 제자리에 멈춘 상태를 유지할 수 있다.

한편, 도 6 내지 도 9를 참조하면, 제1걸림면(516)과 제2걸림면(526)이 서로 그 위치가 일치하도록 정렬된 상태에서, 아우터레이스(51)의 추가함몰면(515-2)에 의해, 변위레이스(52)의 제2경사면(525)은 상기 추가함몰면(515-2)보다 반경방향으로 더 내측에 위치하게 된다. 그러면 도 9에 도시된 바와 같이 축방향으로 바라보았을 때 제2경사면(525)이 제1경사면(515)보다 걸림홈 쪽으로 더 노출되어, 걸림홈의 경사면 프로파일이 제2경사면(525)에 의해 결정된다.

걸림홈의 경사면 프로파일이 제2경사면(525)에 의해 결정되면, 록킹부재(70)의 외주면(73)의 원호부(73-1)와 변위레이스(52)의 제2경사면(525)이 서로 접한다. 물론 실시예에 따르면, 아우터레이스(51)의 제1대응경사면(515-1)은 제2경사면(525)과 대응하는 곡면을 가지므로, 록킹부재(70)의 외주면(73)의 원호부(73-1)와 아우터레이스(51)의 제1대응경사면(515-1)도 서로 접한다.

또한 걸림홈의 경사면 프로파일이 제2경사면(525)에 의해 결정되면, 아우터레이스(51)의 제1경사면(515)의 추가함몰면(515-2)과 록킹부재(70)의 외주면(73)은 간격을 둔 상태가 된다.

이 상태에서 리액터(40)와 아우터레이스(51)가 타방향으로 회전하기 시작하면, 아우터레이스(51)의 제1경사면(515)의 추가함몰면(515-2)은 록킹부재(70)의 외주면(73)을 밀지 못하는 반면, 제2경사면(525)은 록킹부재(70)에 의해 타방향 회전이 간섭되는 상태이기 때문에, 변위레이스(52)의 회전이 잠시 저지될 수 있다. 따라서 아우터레이스(51)와 리액터(40)가 움직이기 시작하여, 아우터레이스(51)와 변위레이스(52) 사이, 그리고 변위레이스(52)와 리액터(40) 사이에 정지마찰계수가 적용될 시점에는 탄성부재(80)의 탄성력과 록킹부재(70)의 간섭에 의해 변위레이스(52)의 회전이 잠시 저지됨으로써 변위레이스(52)가 멈춘 상태를 확실히 유지할 수 있도록 한다.

이처럼 변위레이스(52)는 멈춘 상태에서 아우터레이스(51)와 리액터(40)가 회전하게 되면, 아우터레이스(51)와 변위레이스(52) 사이, 그리고 변위레이스(52)와 리액터(40) 사이에 운동마찰계수가 적용되기 시작한다. 이러한 상태에서 아우터레이스(51)의 제1경사면(515)이 록킹부재(70)의 외주면(73)과 만나 록킹부재(70)의 외주면(73)을 누르기 시작함에 따라, 록킹부재(70)가 더 이상 변위레이스(52)와 간섭되지 못하는 상태가 되더라도, 아우터레이스(51)와 변위레이스(52) 사이, 그리고 변위레이스(52)와 리액터(40) 사이에는 이미 운동마찰계수가 적용되는 상태이기 때문에, 마찰력에 의해 변위레이스(52)가 아우터레이스(51) 및 리액터(40)와 함께 회전하려는 경향이 최소화될 수 있다.

또한 아우터레이스(51)의 제1경사면(515)이 록킹부재(70)의 외주면(73)의 원호부(73-1)와 접하는 지점이 점차 원주방향의 타방향으로 이동해 가더라도, 원호부(73-1)의 곡률은 실질적으로 일정하기 때문에, 탄성부재(80)의 탄성 저항력은 아우터레이스(51)에 균일하게 작용하여, 아우터레이스(51)가 록킹부재(70)를 수용홈(57)에 밀어 넣는 동작이 부드럽고 원활하게 이루어져, 진동이나 소음이 발생하지 않도록 할 수 있다.

이처럼 변위레이스(52)는 회전하지 않고, 리액터(40)와 아우터레이스(51)가 반시계 방향으로 어느 정도 회전하게 되면, 아우터레이스(51)의 제1걸림홈(514)의 제1경사면(515)이 록킹부재(70)의 걸림단부(72)를 반경방향 내측으로 눌러 수용홈(57)으로 밀어 넣는다.

그리고 리액터(40)와 아우터레이스(51)가 반시계 방향으로 더 회전하면, 도 18에 도시된 바와 같이, 아우터레이스(51)의 제1걸림홈(514)은 변위레이스(52)의 제2내주면(523) 부위에 숨고, 상기 아우터레이스(51)의 제1내주면(513) 부위가 상기 변위레이스(52)의 제2걸림홈(524)을 숨긴다. 상기 걸림단부(72)의 두께는 상기 아우터레이스(51) 및 변위레이스(52)의 두께의 합과 대응하므로, 결국 걸림단부(72)는 제1내주면(513) 및 제2내주면(523)과 접하는 위치까지 완전히 눌리게 된다.

이 상태에서 리액터(40)와 아우터레이스(51)가 반시계 방향으로 계속 회전하면, 결국 리액터(40)의 변위설정돌기(415)가 도 18에 도시된 바와 같이 변위키(522)의 원주방향 일측면에 접하게 된다. 즉 변위레이스(52)는 리액터(40)에 대해 상대적으로 제2위치에 위치하게 된다.

도 18에 도시된 상태가 되면, 제1걸림홈(514)과 제2걸림홈(524)이 모두 제2내주면(523)과 제1내주면(513)에 숨게 된다. 그러면 리액터(40)가 계속 타방향으로 회전하더라도 록킹부재(70)의 입장에서는 걸림단부(72)의 외주면(73)이 제1내주면(513)과 제2내주면(523) 중 적어도 어느 하나에 계속 접하는 상태가 유지된다. 따라서 리액터(40)가 타방향으로 계속 프리휠링(free-wheeling)하더라도, 소음은 발생하지 않는다.

<원웨이 클러치의 작동-잠김>

도 18과 같이 프리휠링하던 상태에서 차량이 멈춘 후 다시 진행하기 시작하면, 즉 구동 초기(SR 0.00 ~ 커플링 포인트) 상태가 되면, 리액터(40)는 도 19에 도시된 바와 같이 일방향, 즉 시계방향으로 회전하기 시작한다.

리액터(40)에 대해 변위레이스(52)는 제2위치에 있기 때문에, 변위레이스(52)는 리액터(40)에 대해 시계방향으로 회전 구속되지 않는다. 그리고 탄성부재(80)에 의해, 록킹부재(70)의 걸림단부(72)는 아우터레이스(51)의 제1내주면(513) 및 변위레이스(52)의 제2내주면(523)에 마찰력을 가하고 있기 때문에, 변위레이스(52)는 회전하지 않는다. 따라서, 변위레이스(52)가 고정된 상태에서 리액터(40)와 아우터레이스(51)가 시계방향으로 회전하면, 도 20에 도시된 바와 같이 변위레이스(52)가 리액터(40)에 대해 제1위치에 오게 된다. 그러면 제1걸림홈(514)과 제2걸림홈(524)이 중첩되고 제1걸림면(516)과 제2걸림면(526)이 위치 정렬된다.

이 상태에서 리액터(40)와 아우터레이스(51)와 변위레이스(52)가 계속 일방향으로 회전하면, 도 21에 도시된 바와 같이 제1걸림홈(514)과 제2걸림홈(524)이 중첩된 부분이 걸림단부(72)가 있는 곳까지 이동해 오게 되고, 상기 걸림단부(72)는 도 22에 도시된 바와 같이 반경방향 외측으로 돌출되며 걸림홈에 삽입된다.

제1걸림홈(514)과 제2걸림홈(524)이 계속 일방향으로 이동하고, 걸림단부(72)도 계속 상기 걸림홈에 삽입되어 가면, 결국 걸림단부(72)의 맞물림면(722)이 상기 제1걸림면(516) 및 제2걸림면(526)에 걸려 도 23과 같은 상태가 된다. 따라서 리액터(40)의 회전은 이너레이스(53)와 록킹부재(70)에 의해 저지된다.

[축력 및 회전 지지 구조]

도 1을 참조하면, 터빈(30)과 출력 측(O)은 제1베어링(B1)을 사이에 두고 상기 리액터(40)와 마주할 수 있다. 상기 리액터(40)와 터빈(30)은 제1베어링(B1)을 통해 상호 회전 가능하게 지지된다.

상기 리드(54)의 후면은 제2베어링(B2)을 사이에 두고 상기 리어커버(15)와 마주할 수 있다. 이에 따라 상기 리액터(40)와 임펠러(20)는 상기 제2베어링(B2)을 통해 상호 회전 가능하게 지지된다.

상기 제2베어링(B2)이 상기 리드(54)를 지지하는 반경방향의 위치는, 상기 리드(54)의 구심 단부 부근일 수 있다. 그러면 작은 직경의 제2베어링(B2)을 사용하여 리드(54)를 지지하는 것이 가능하고, 이로써 원가 절감을 할 수 있다.

상기 리액터(40)의 원심측 가장자리에 마련된 리액터블레이드(411)는 터빈(30)에서 임펠러(20)로 되돌아가는 유체의 방향을 전환시킴에 따라 유체로부터 후방으로 압력을 받는다. 이렇게 리액터(40)의 가장자리가 유체로부터 받는 힘은 상기 제2베어링(B2)에 의해 지지된다.

이에 따라 리드(54)의 원심측 가장자리는 후방으로 힘을 받고, 리드(54)의 구심측 가장자리는 전방으로 힘을 받게 된다(도 1 참조). 이러한 힘의 작용점의 위치 차이는 리드(54)의 변형을 유발할 수 있다.

리드(54)는 레이스들이 안착홈(412)으로부터 후방으로 이탈하는 것을 방지하기 위한 구성으로서, 레이스들보다 얇은 경량의 재질로 제작될 수 있다. 따라서 리드(54)에 작용하는 힘과 리드(54)의 변형에 의해 변위레이스(52)와 이너레이스(53)의 작동에 영향이 가해질 우려가 있다.

상기 제2베어링(B2)에 의해 리액터(40)에 가해지는 반력은 리드(54)를 전방으로 미는 방향으로 가해진다. 이렇게 리드(54)에 가해지는 힘은 아우터레이스(51)에 전해진다. 도 24 내지 도 30을 참조하면, 아우터레이스(51)의 전면은 변위설정돌기의 지지표면(4152)에 의해 간섭되므로, 아우터레이스(51)에 전방으로 힘이 가해지더라도 아우터레이스(51)는 더 이상 전방으로 이동하지 않는다.

실시예에 따르면, 변위레이스 두께(52t)는 변위설정돌기의 두께(415t)보다 작을 수 있다. 그러면 변위레이스(52)는, 아우터레이스(51)의 전면과 안착홈(412)의 바닥면(4122) 사이에 마련된 공간에 배치된 상태에서, 상기 아우터레이스(51)의 전면과 안착홈(412)의 바닥면(4122) 사이에 끼이지 않고 원활한 회전을 보장받을 수 있다.

엄밀히 말하면, 상기 변위레이스(52)가 수용되는 축방향 깊이, 즉 변위레이스 수용깊이(415d)는, 설정돌기 두께(415t){지지표면(4152)과 바닥면(4122) 사이의 거리}에서 상기 베어링돌기(417)의 돌출높이를 뺀 거리일 수 있다. 따라서 변위레이스 두께(52t)를 상기 변위레이스 수용깊이(415d)보다 약간 작게 하면, 유체에 의해 강한 힘이 리드(54)에 가해지더라도, 변위레이스(52)는 안착홈(412) 내에서 원활하게 회전할 수 있다.

안착홈 깊이(412d) 중 아우터레이스 수용깊이(414d)는 커버지지면(4162)과 지지표면(4152) 사이의 거리에 의해 결정될 수 있다. 실시예에 따르면 커버지지면(4162)과 지지표면(4152) 사이의 거리는 구속돌기 두께(414t)와 동일하다.

안착홈 깊이(412d)는 커버지지면(4162)과 바닥면(4122) 사이의 거리에 의해 결정될 수 있다. 실시예에 따르면, 커버지지면(4162)과 바닥면(4122) 사이의 거리는 구속돌기 두께(414t)와 설정돌기 두께(415t)의 합과 동일하다.

원웨이 클러치(50)가 프리휠링하는 상태에서 이너레이스(53)와 리드(54)는 상대적으로 회전한다. 이 상태에서 이너레이스(53)의 후면과 리드(54)의 전면이 서로 접하면 마찰력이 발생한다. 이너레이스(53)의 후면과 리드(54)의 전면이 접하지 않도록, 이너레이스 두께(53t)를 상기 안착홈 깊이(412d)보다 약간 작게 설정할 수 있다. 아울러 리드(54)의 전면은 평평하다. 따라서, 리드(54)가 제2베어링(B2)의 반력에 의해 전방으로 힘을 받더라도, 리드(54)의 전면과 이너레이스(53)의 후면이 강하게 접촉하지 않도록 할 수 있다.

한편, 이너레이스(53)에는 상기 록킹부재(70)가 설치되어 있는데, 유체에 의해 가해지는 축방향 힘에도 불구하고 이너레이스(53)에 대한 록킹부재(70)의 출몰 동작이 원활하게 이루어지도록 하기 위해, 록킹부재 두께(70t)를 이너레이스 두께(53t)보다 약간 얇게 구성할 수 있다. 또한 상기 록킹부재(70)는 아우터레이스(51)와 변위레이스(52)에 동시에 걸려야 하므로, 록킹부재 두께(70t)는 아우터레이스 두께(51t)보다 크게 설정된다. 구체적으로 상기 록킹부재 두께(70t)는 아우터레이스 두께(51t)와 변위레이스 두께(52t)의 합에 대응하거나 그보다 약간 작을 수 있다.

상기 리액터블레이드(411)에 후방으로 가해지는 유체의 힘은 커버지지면(4162)을 통해 리드(54)의 원심측 가장자리에 전달되고, 전방으로 가해지는 제2베어링(B2)의 반력은 리드(54)의 구심측 가장자리에 전달된다. 이러한 힘의 작용점의 위치 차이로 인해 발생할 수 있는 리드(54)의 변형을 억제하기 위해, 상기 아우터레이스(51)가 상기 리드(54)를 지지하도록 상기 아우터레이스(51)의 두께를 설정할 수 있다. 보다 구체적으로, 아우터레이스 두께(51t)를 아우터레이스 수용깊이(414d)와 동일하게 하면, 리드(54)의 원심측 가장자리 전면이 커버지지면(4162)에 접하는 상태에서, 아우터레이스(51)의 전면은 지지표면(4152)에 접하고 아우터레이스(51)의 후면은 리드(54)의 전면에 접하도록 할 수 있다.

그러면 커버지지면(4162)과 아우터레이스(51)의 후면이 실질적으로 동일 평면을 이룰 수 있으므로, 따라서 커버지지면(4162)의 반경방향 길이를 충분히 확보하지 않더라도, 리드(54)의 전면이 보다 넓은 면적에 접하게 된다. 이에 따라, 리드(54)에 발생할 수 있는 변형을 최소화하는 것이 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

1: 토크 컨버터
I: 입력 측
O: 출력 측
10: 커버
12: 프론트커버
15: 리어커버
20: 임펠러
30: 터빈
40: 리액터
41: 리액터바디
411: 리액터블레이드
412: 안착홈
412d: 안착홈 깊이
4121: 제1내주벽
4122: 바닥면
413: 관통홀
414: 제1회전구속부(회전구속돌기)
4141: 간섭면
4142: 지지면
414d: 아우터레이스 수용깊이
414t: 구속돌기 두께
415: 제1변위제한부(변위설정돌기)
4151: 제1변위허용부(변위구간홈)
4152: 지지표면
4153: 간섭측면
415d: 변위레이스 수용깊이
415t: 설정돌기 두께
4161: 커버수용홈
416: 커버돌기
4162: 커버지지면
4163: 제2내주벽
417: 베어링돌기
50: 원웨이 클러치
51: 아우터레이스
51t: 아우터레이스 두께
511: 제1외주면
512: 제2회전구속부(회전구속홈)
513: 제1내주면
a1: 제1내주면구간
514: 제1걸림홈
a2: 제1걸림홈구간
515: 제1경사면
515-1: 제1대응경사면
515-2: 추가함몰면
515-3: 제2대응경사면
a3: 추가함몰구간
516: 제1걸림면
52: 변위레이스
52t: 변위레이스 두께
521: 제2외주면
522: 제2변위제한부(변위키)
c1: 변위구간
523: 제2내주면
b1: 제2내주면구간
524: 제2걸림홈
b2: 제2걸림홈구간
525: 제2경사면
526: 제2걸림면
53: 이너레이스
53t: 이너레이스 두께
C: 중심
531: 바디
532: 제3외주면
d1: 원주라인
533: 스플라인 허브
54: 리드
55: 슬릿
56: 중앙홀
57: 수용홈
571: 회동중심홈
572: 탄성부재 수용홈
60: 록업클러치
70: 록킹부재
70t: 록킹부재 두께
71: 회동중심단부
711: 원주면
72: 걸림단부
722: 맞물림면
73: 외주면
73-1: 원호부
73-2: 변곡부
73-3: 아암부
80: 탄성부재(아코디언스프링)
B1: 제1베어링
B2: 제2베어링

Claims

고정단에 대해 상대적으로 회전할 수 있는 리액터(40); 및
상기 리액터(40)와 고정단 사이에 배치되어, 상기 고정단에 대한 상기 리액터(40)의 일방향 회전은 허용하지 않고 타방향 회전은 허용하는 원웨이 클러치(50);를 포함하는 토크 컨버터(1)로서,
상기 리액터(40)는:
리액터바디(41);
상기 리액터바디(41)에 마련되고, 제1내주벽(4121)을 구비하는 안착홈(412); 및
상기 제1내주벽(4121)의 반경방향 내측에 구비되는 변위설정돌기(415);를 포함하고,
상기 원웨이 클러치(50)는:
상기 제1내주벽(4121)의 반경방향 내측에 배치되고, 상기 리액터(40)에 회전 구속되도록 연결되어 상기 리액터(40)과 함께 회전하는 아우터레이스(51);
상기 아우터레이스(51)의 제1내주면(513)에 마련된 제1걸림홈(514);
축방향으로 상기 아우터레이스(51)와 이웃하며 상기 제1내주벽(4121)의 반경방향 내측에 배치되고, 상기 리액터(40)에 대해 회전 구속되어 회전하되, 제1위치와 제2위치를 포함하는 소정의 변위구간(c1)에서 상기 리액터(40)에 대해 상대적인 회전이 가능한 변위레이스(52);
상기 변위레이스(52)의 제2내주면(523)에 마련된 제2걸림홈(524);
상기 변위레이스(52)에 마련되고, 상기 변위레이스(52)로부터 원심 방향으로 돌출된 변위키(522);
상기 고정단과 회전 구속되도록 연결된 바디(531)를 포함하고, 상기 아우터레이스(51)와 변위레이스(52)의 반경방향 내측에 배치되는 이너레이스(53); 및
상기 이너레이스(53)로부터 반경방향 외측으로 출몰하도록 상기 이너레이스(53)에 구비된 록킹부재(70);를 포함하고,
상기 변위키(522)와 변위설정돌기(415)가 원주방향으로 서로 간섭되어 상기 변위레이스(52)의 변위구간(c1)이 설정되는, 토크 컨버터.
청구항 1에 있어서,
상기 변위설정돌기(415)는 상기 제1내주벽(4121)으로부터 반경방향 내측으로 연장된, 토크 컨버터.
청구항 1에 있어서,
상기 변위설정돌기(415)는, 상기 변위키(522)의 원주방향 측면과 간섭하는 간섭측면(4153)을 구비하고, 상기 간섭측면(4153)은 상기 변위설정돌기(415)의 원주방향 측면에 마련된, 토크 컨버터.
청구항 1에 있어서,
상기 변위설정돌기(415)는 축방향으로 소정의 설정돌기 두께(415t)를 가지고,
상기 변위레이스(52)는 상기 설정돌기 두께(415t)보다 작은 변위레이스 두께(52t)를 가지는, 토크 컨버터.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안착홈(412)은 상기 제1내주벽(4121)의 전방 단부에 연결되고 후방을 바라보는 바닥면(4122)을 더 구비하고,
상기 바닥면(4122)은 상기 변위레이스(52)의 전면과 간섭되어 상기 변위레이스(52)의 전방 이동을 제한하는, 토크 컨버터.
청구항 5에 있어서,
상기 변위설정돌기(415)는 상기 바닥면(4122)으로부터 축방향으로 연장된, 토크 컨버터.
청구항 5에 있어서,
상기 안착홈(412) 내에서 상기 변위레이스(52)가 수용되는 변위레이스 수용깊이(415d)는 상기 변위설정돌기(415)와 상기 바닥면(4122)에 의해 결정되고,
상기 변위레이스(52)는 상기 변위레이스 수용깊이(415d)보다 작은 변위레이스 두께(52t)를 가지는, 토크 컨버터.
청구항 7에 있어서,
상기 바닥면(4122)은 상기 변위레이스(52)와의 마찰력을 감소시키기 위해 후방으로 돌출된 베어링돌기(417)를 구비하고,
상기 베어링돌기(417)의 돌출 높이는 상기 변위레이스 수용깊이(415d)를 결정하는, 토크 컨버터.
청구항 5에 있어서,
상기 아우터레이스(51)는 상기 변위레이스(52)의 후방에 배치되고,
상기 변위설정돌기(415)는 상기 아우터레이스(51)와 간섭되어 상기 아우터레이스(51)의 전방 이동을 제한하는, 토크 컨버터.
청구항 9에 있어서,
상기 변위설정돌기(415)의 후면은 상기 아우터레이스(51)의 전면과 간섭하는 지지표면(4152)을 포함하는, 토크 컨버터.
청구항 10에 있어서,
상기 지지표면(4152)에는 후방으로 연장되는 회전구속돌기(414)가 마련되고,
상기 아우터레이스(51)의 외주면에는 반경방향 내측으로 함몰되어 상기 회전구속돌기(414)가 끼워지는 회전구속홈(512)이 마련된, 토크 컨버터.
청구항 1에 있어서,
상기 이너레이스(53)는, 상기 안착홈(412)의 축방향 깊이(412d)보다 얇은 이너레이스 두께(53t)를 가지는, 토크 컨버터.
청구항 12에 있어서,
상기 록킹부재(70)는, 상기 이너레이스 두께(53t)보다 얇은 록킹부재 두께(70t)를 가지고,
상기 록킹부재 두께(70t)는, 상기 아우터레이스의 두께(51t)보다 큰, 토크 컨버터.
청구항 1에 있어서,
상기 안착홈(412)의 제1내주벽(4121)보다 더 큰 외경을 가지고, 상기 아우터레이스(51), 변위레이스(52) 및 이너레이스(53)보다 후방에 배치되며, 상기 리액터바디(41)에 고정되는 리드(54);를 더 포함하고,
상기 리액터바디(41)는 상기 리드(54)의 반경방향 외측 가장자리를 지지하는, 토크 컨버터.
청구항 14에 있어서,
상기 리액터바디(41)는, 상기 리드(54)의 반경방향 외측 가장자리를 수용하는 커버수용홈(4161)을 구비하고,
상기 커버수용홈(4161)은 상기 안착홈(412)의 반경방향 외측에 마련되는, 토크 컨버터.
청구항 14에 있어서,
상기 아우터레이스(51)의 전면이 상기 변위설정돌기(415)의 지지표면(4152)과 접함과 함께, 상기 아우터레이스(51)의 후면이 상기 리드(54)와 접하는, 토크 컨버터.
청구항 14에 있어서,
상기 리드(54)의 반경방향 내측 가장자리의 후면에는 상기 리드(54)의 회전을 지지하는 베어링(B2)이 마련되고,
상기 베어링(B2)이 상기 리드(54)를 지지하는 지지점은 상기 아우터레이스(51)보다 반경방향 내측에 위치하는, 토크 컨버터.