KR19980080847A - 보스를 가지는 토크컨버터의 프론트커버 및 프론트커버상에보스를 형성하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프론트커버상에 형성된 보스에 관한 것으로서, 이 보스는 프론트커버부재의 일부를 그 중앙부에서 변형함으로써 보스가 프론트커버와 일체가 되도록 형성된다. 보스는 또한 변형되어 그 말단면상에서 중앙부가 만입(灣入)부를 형성하도록 변형된다. 또한, 보스의 원통형 측면은 정렬된 표면을 형성하도록 가공된다.

Description

보스를 가지는 토크컨버터의 프론트커버 및 프론트커버상에 보스를 형성하는 방법

본 발명은 토크컨버터의 프론트커버의 보스 및 그 보스를 제조하는 방법에 관한 것이다.

토크컨버터는 하우징내에 장착된 세가지 형태의 유체결합요소, 즉 임펠러, 터빈 및 스테이터를 가지는 장치이다. 토크는 토크컨버터에 의해 하우징내의 작동유의 이동을 통해 임펠러로부터 터빈으로 전달된다. 임펠러는 프론트커버에 고정되고, 그 임펠러와 프론트커버는 토크컨버터 하우징을 형성한다. 프론트커버는 엔진측상의 탄성 플레이트(flex-plate)와 같은 회전체에 접속되어 있고, 토크는 임펠러로부터 터빈으로 이동하는 작동유에 의해 변속기측으로 전달된다.

종래기술에서는, 보스가 프레스처리에 의해 형성된 후 프론트커버의 중앙부에 용접되는 용접공정을 거쳐 프론트커버는 센터링보스에 결합된다. 보스에 결합되기 전에, 프론트커버의 중앙부는 절결되어 스크랩으로서 폐기된다. 보스는, 탄성 플레이트를 엔진측상에 구비한 상태에서 프론트커버 및 토크컨버터의 위치를 잡고 정렬하기 위해 필요하다.

대안으로, 프론트커버는 일체형 보스가 프레스처리에 의해 프론트커버의 중앙에 형성됨으로써, 프론트커버 및 보스가 단일재료로부터 단일형으로 형성되도록 의도된다. 이로써 용접공정이 필요치 않게 된다. 보스와 프론트커버가 단일재료로부터 일체형으로 형성되는 단일형구조는 부품의 수를 감소시킨다. 상기 단일형 구조는 또한 재료의 낭비를 줄이고, 프론트커버의 중앙부를 절제해 버릴 필요가 없게 함으로써 재료의 수율을 개선하고, 프론트커버의 내주부로부터 깎인 스크랩을 배제하고, 용접공정의 필요성을 배제하고, 용접부위가 없으므로 안정한 기밀특성을 제공한다.

앞에서 언급한 프론트커버와 보스의 단일형 구조를 형성하기 위해서, 몇가지 단계를 실행해야 한다. 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 프론트커버(90)의 보스(90a)를 형성하기 위해서, 여러가지의 단계를 실행해야 한다. 우선, 도 6의 점선으로 나타낸 바와 같이, 디스크형부재(91)상에 제1 예비 프레싱 즉 변형프로세스가 행해진다. 디스크형부재(91)의 중앙부(91a)는 변형되어 도 6의 실선으로 나타낸 바와 같이, 제1 만입부(灣入部)(91b)를 형성한다. 디스크형 부재(91)는 그 후 도 5에 나타낸 프론트커버(90)를 형성하는 것을 이해해야 할 것이다. 다음에, 제1 만입부(91b)는 또 다른 프레싱단계에서 더욱 변형되어, 최종적인 보스(90a)의 형상에 더욱 근접한, 보다 둥근형상을 가지는 제2 만입부(91c)(도 7에 나타냄)를 형성한다. 다음에, 마감 프레싱공정에 의해 최종적인 보스(90a)에 더욱 근접한 제3 만입부(91d)를 형성한다(도 8에 나타냄). 마지막으로, 상기 보스는 밀링, 컷팅 및/또는 연마와 같은 가공을 거침으로써 도 9에 나타낸 부위(A, B)를 형성하여 최종적인 보스(90a)로 제조된다. 상기 부위(A 및 B)는 프론트커버와 엔진측상의 부품 사이의 위치결정 및 정렬을 위해 필요하다.

그러나, 앞에서 설명된 바와 같이, 재료의 변형으로 보스가 형성되는 프레스공정에 의해 보스(90a)가 프론트커버상에 형성되는 경우, 보스(90a)의 반경이 크다. 따라서, 가공 후의 상기 보스(90a)의 두께가 상기 부위(A 및 B)의 어떤 위치에서는 소망스럽지 않게 얇다. 특히, 상기 보스는 중심축 부근에서 얇고 상기 부위(B)의 단부(段部)에서도 얇다. 따라서, 상기 보스(90a) 및 프론트커버(90)의 강도는 상기 보스(90a)의 얇은 부위로 인해서 약화된다.

본 발명의 목적은, 최소의 제조단계에 의해 토크컨버터의 프론트커버와 단일형으로 형성되면서도 토크컨버터를 엔진에 부착된 대응 요소와 정렬시키는 수단을 제공할 수 있는 보스를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보스를 포함하는 토크컨버터 및 프론트커버의 단면개략도이고,

도 2는 형성프로세스에서의 한 단계를 거친 도 1에 나타낸 보스의 단면도이고,

도 3은 형성프로세스에서의 또 한 단계를 거친 후의 도 1 및 도 2에 나타낸 보스의 단면도이고,

도 4는 표면 마감단계를 포함하여 형성프로세스에서의 또 한 단계를 거친 후의 도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 보스의 단면도이고,

도 5는 종래기술에 의한 방법으로 형성된 보스를 포함하는 프론트커버의 단면개략도이고,

도 6은 형성프로세스에서의 한 단계를 거친 도 5에 나타낸 보스의 단면도이고,

도 7은 프레스 형성프로세스에서의 또 한 단계를 거친 도 5 및 도 6에 나타낸 보스의 단면도이고,

도 8은 프레스 형성프로세스에서의 또 한 단계를 거친 후의 도 5, 도 6 및 도 7에 나타낸 보스의 단면도이고,

도 9는 표면 마감단계를 포함하여, 프레스 형성프로세스에서의 또 한 단계를 거친 후의 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8에 나타낸 보스의 단면도이고,

도 10은 도 3에 나타낸 보스의 단면도이고, 또한 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 나타낸 본 발명의 실시예에 따라 보스를 형성하는 데 사용되는 리스트릭터(restricter) 및 다이(die)를 나타내는 도면이다.

본 발명의 제1 양태에 의하면, 토크컨버터의 프론트커버는 플레이트부재로부터 형성된 프론트커버부와, 그 프론트커버부의 중앙부에 형성된 보스를 포함한다. 상기 보스는 플레이트부재로부터 프론트커버부와 단일형으로 형성된다. 상기 보스는 프론트커버의 중심축을 따라 프론트커버부로부터 외향하여 연장하는 원통형부를 가지고, 보스의 말단면의 중앙부는 함몰(depression)시켜 형성된다. 원통형부의 외주면의 일부는 프론트커버부의 중심축에 평행하며 또한 동축방향이다. 또한, 상기 보스는 토크컨버터의 프론트커버가 엔진의 대응요소와 함께 위치결정되도록 배설된다.

바람직하게, 원통형부는 프론트커버부로부터 엔진을 향하여 돌출하여 형성된다.

바람직하게, 원통형부의 외주면의 일부는 원통형부의 부분을 절제하여 형성된다.

본 발명의 또 하나의 양태에 의하면, 제1 프레싱공정에서 토크컨버터의 프론트커버의 중앙부를 변형하여 프론트커버상의 중앙에 만입부를 형성하는 단계를 포함하여, 프론트커버상에 보스를 형성하는 방법이 제공된다. 그 방법은 또한 다이 및 보스상에 만입부를 형성하는 돌출부를 가지는 리스트릭터를 사용하는 제2 프레싱공정에서 만입부를 변형하는 단계를 포함한다. 최종적으로, 보스의 말단부를 가공하여 보스의 원통형 외면상에 요부(recess)를 형성하는 가공단계가 실행된다.

본 발명의 이러한 목적, 특징, 양태 및 장점은 첨부하는 도면을 참조하여, 후속하는 본 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. 모든 도면에 걸쳐서 동일한 번호는 대응하는 부품을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보스 (3a)를 구비하여 형성된 프론트커버(3)를 나타낸다. 토크컨버터(1)는 프론트커버(3)를 포함한다. 도 1에 있어서, 쇄선 O-O는 토크컨버터(1)의 회전축이다. 엔진(도시되지 않음)은 도 1의 왼쪽에 배설되고, 변속기(도시되지 않음)는 도 1의 오른쪽에 배설된다.

토크컨버터(1)는 주로 엔진측의 크랭크샤프트로부터 변속기의 주구동축으로 토크를 전달하는 메커니즘이다. 토크컨버터(1)는 외주부가 크랭크샤프트에 결합된 프론트커버(3)와, 임펠러(4), 터빈(5) 및 스테이터(6)로 이루어지는 토크컨버터 본체를 포함한다. 프론트커버(3) 및 임펠러(4)는 외주부에서 용접되고, 그 양자는 작동유 체임버를 형성한다. 크랭크샤프트로부터 프론트커버(3)로 전달되는 토크는 임펠러(4)로부터 터빈(5)으로 흐르는 작동유에 의해 터빈(5)에 연결된 주구동축으로 출력된다.

보스(3a)는 프론트커버(3)의 내주부상에 형성되어 엔진측(도 1의 왼쪽)을 향하여 돌출한다. 상기 보스(3a)는 차량(도시되지 않음)내에 토크컨버터(1)를 장착할 때 엔진측상에 부품의 위치를 결정하고 정렬하도록 제공된다. 상기 보스(3a)는 엔진측 디스크부(11)와 원통형부(12)를 포함한다. 엔진측 디스크부(11)는 디스크형상을 하고 있으며 함몰부(11a)를 구비하여 형성된다. 원통형부(12)는 프론트커버(3)의 중앙부로부터 디스크부(11)와 연속하여 결합하는 엔진측을 향하여 연장한다. 원통형부(12)의 외주면의 부분들은 토크컨버터(1)의 축 O-O 에 평행하고, 엔진(도시되지 않음)의 대응부품에 대한 위치설정표면을 제공한다.

다음에, 프론트커버(3)상에 보스(3a)를 형성하는 방법을 설명한다.

우선, 이어지는 프론트커버(3)로의 형성을 위해 디스크형부재(30)가 제공된다. 디스크형부재(30)는 도 2에서 환영으로 나타낸 중앙부(30a)를 가진다. 상기 중앙부(30a)는 먼저 예비 프레싱단계를 거쳐 도 2의 실선으로 표시된 바와 같이, 중간 만입부(30b)를 형성한다. 다음에, 만입부(30b)를 포함하는 상기 부재(30)상에 최종 프레싱단계가 실행되어 도 3에 나타낸 형상을 형성한다. 특히, 최종 프레싱공정에 있어서, 상기 만입부(30b)상에 만입부(11a)를 따라 만입부(30c)가 형성되어 최종형상의 보스(3a)에 보다 근접하게 된다. 따라서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 원통형부(12)의 외주면상에 환상면(20)이 형성되고, 또한 그 원통형부(12)의 일부상에 원통형모양의 표면(21)이 형성된다. 상기 환상면(20) 및 원통형모양의 표면(21)은 절삭, 연마 또는 그와 유사한 정밀가공기법과 같은 여러 가지 가공공정중 어느 하나에 의해 형성된다.

여기에서, 예비프레싱을 행하기 때문에, 보스(3a) 내부에 발생되는 균열과 파쇄는 최종 프레싱단계에서 제어된다. 또한, 리스트릭터(R)를 사용하여 최종 프레싱단계를 실행하여 엔진측 디스크부(11)의 형상을 형성한다. 도 10에서, 대응하는 다이(D)와 함께 나타낸 리스트릭터(R)는 함몰부(11a)에 대응하는 돌출부와, 모서리부(30c)에 대응하는 환상의 둥근 부분을 가지는 면을 구비하여 형성된다. 상기 리스트릭터(R)는 따라서 디스크부(11) 및 원통형부(12)의 엔진측 형상을 형성하는 수단을 제공한다. 따라서, 가공작업은 최소화되고, 상기 보스(3a)를 도 1 및 도 4에 나타낸 그 최종형태로 형성하기 위해서는 최소량의 재료만 제거되면 된다. 또한, 상기 보스(3a)로부터 가공되는 재료의 양을 최소화함으로써, 보스(3a)의 플레이트 두께는 더욱 일정하고, 보스(3a)의 부분의 소망스럽지 않은 두께는 제거되지 않으면 최소화된다.

또한, 함몰부(11a)는 프론트커버(3)의 외주부의 프레싱공정과 같은 처리의 진행중에 센터링을 위한 중심홀로서 사용될 수 있다.

본 발명에 있어서, 보스(3a)는 함몰부(11a)를 구비하여 형성되므로, 제조공정에서 보스(3a)로부터 절제 또는 가공되어 제거되어야 할 재료의 양이 감소된다. 또한, 제조단계의 수가 최소화될 뿐 아니라 보스의 강도가 확보된다.

본 발명의 다양한 상세사항은 본 발명의 정신과 범위를 일탈함이 없이 변경될 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 실시예의 전술한 설명은 예증의 목적으로만 제공되었으며, 본 발명의 특허청구범위 및 그 동등물에 의하여 정의된 바와 같은 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다.

Claims (4)

1. 플레이트재료로부터 형성되는 프론트커버부재와,

   상기 플레이트재료로부터 상기 프론트커버와 함께 단일형으로 형성된 상기 프론트커버부재의 중앙부에 형성되는 보스로서, 상기 프론트커버부재의 중심축을 따라 상기 프론트커버로부터 외향하여 연장하는 원통형부를 가지고, 상기 보스의 말단면의 중앙부는 함몰부를 구비하여 형성되고, 상기 원통형부의 외주면의 일부분은 상기 프론트커버부재의 상기 중심축에 평행하고 또한 동축방향인 보스로 이루어지는 토크컨버터의 프론트커버로서,

   상기 보스는 엔진의 대응요소와 함께 토크컨버터의 프론트커버의 위치를 결정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 토크컨버터의 프론트커버.
2. 제1항에 있어서, 상기 원통형부는 상기 프론트커버부재로부터 엔진방향으로 돌출하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 토크컨버터의 프론트커버.
3. 제1항에 있어서, 상기 원통형부의 상기 외주면의 일부분은 상기 원통형부의 부분을 절제함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 토크컨버터의 프론트커버.
4. 제1 프레싱공정에서 토크컨버터의 프론트커버의 중앙부를 변형하여 프론트커버상에 중앙의 만입부를 형성하는 단계와,

   다이 및 보스상에 만입부를 형성하는 돌출부를 가지는 리스트릭터를 사용하는 제2 프레싱공정에서 만입부를 변형하는 단계와,

   보스의 원통형 외면상에 요부를 형성하도록 보스의 말단부를 가공하는 단계와

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 프론트커버상에 보스를 형성하는 방법.