KR20020088097A - 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조에 관한 것으로서, 특히 자유상태에서 곡선을 이루는 다수개의 댐퍼 스프링이 원을 이루도록 설치되고, 각각의 댐퍼 스프링 사이에 개재되는 연결부재의 구조가 개선됨으로써, 댐퍼 스프링이 선형적으로 변형을 이룰 수 있어 소음 및 진동이 저감된 안정된 동력 전달을 이룰 수 있도록 한 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조는 엔진과 직결된 프론트 커버와 변속기 입력축에 연결되는 터빈 사이에 직선 이동 가능하게 배치되는 클러치 플레이트와, 상기 클러치 플레이트의 외측면 둘레방향으로 부착되어 프론트 커버와의 사이에 마찰력을 발생시키는 클러치 페이싱과, 상기 클러치 플레이트와 터빈 사이에 연결되어 클러치 작동 시에 발생되는 충격력을 흡수하는 댐퍼 스프링을 포함하는 토크 컨버터의 록 업 클러치에 있어서, 상기 댐퍼 스프링은 자유 상태에서 곡선을 이루는 다수개의 스프링이 원을 이루도록 설치되어 상기 스프링이 직선형으로 복원되려는 복원력에 의한 측면 접촉을 제거토록 한 것을 특징으로 한다.

Description

토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조 {A spring of structure for the torque converter's lock-up clutch}

본 발명은 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조에 관한 것으로서, 특히 자유상태에서 곡선을 이루는 다수개의 댐퍼 스프링이 원을 이루도록 설치되고, 각각의 댐퍼 스프링 사이에 개재되는 연결부재의 구조가 개선됨으로써, 댐퍼 스프링이 선형적으로 변형을 이룰 수 있어 소음 및 진동이 저감된 안정된 동력 전달을 이룰 수 있도록 한 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조에 관한 것이다.

일반적으로 토크 컨버터는 엔진과 자동 변속기의 사이에 배치되어 유체를 사용하여 엔진의 회전력을 자동 변속기 측으로 전달하는 장치로서, 엔진에서 발생된 토크를 증폭시키는 역할과 클러치 기능을 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 록 업 클러치가 적용된 토크 컨버터의 반 단면도이다.

종래의 토크 컨버터는 엔진과 연결되어 구동력을 전달받는 프론트 커버(102)와, 상기 프론트 커버(102)와 연결되어 같이 회전되는 임펠러(104)와, 상기 임펠러(104)와 대향되는 위치에 배치되고 자동 변속기의 입력축과 직결되는 터빈(106)과, 상기 임펠러(104)와 터빈(106) 사이에 배치되어 오일의 흐름 방향을 변환시키는 스테이터(108)로 구성된다.

그리고, 프론트 커버(102)와 터빈(106) 사이에는 변속단이 일정단 이상되면 프론트 커버(102)와 터빈(106)을 기계적으로 직결시켜 동력 전달 효율을 향상시키는 록 업 클러치가 설치된다.

상기 록 업 클러치는 스플라인 허브(110)에 직선 이동 가능하게 배치되고 터빈(106)과 연결되는 클러치 플레이트(112)와, 상기 클러치 플레이트(112)의 외측면 둘레방향으로 부착되어 프론트 커버(102)와 접촉 시 마찰력을 발생시키는 클러치페이싱(116)과, 상기 클러치 플레이트(112)와 터빈(106) 사이에 연결되어 클러치 작동 시 발생되는 충격력을 흡수하는 댐퍼 스프링(120)으로 구성된다.

이러한 록 업 클러치는 일정 변속단 이상에서 작동되는 것으로, ECU의 제어에 따라 유압이 공급되면 클러치 플레이트(112)가 이동되어 클러치 페이싱(116)이 프론트 커버(102)의 내측면에 마찰되면서 프론트 커버(102)의 회전력이 터빈(106)측으로 직접 전달한다.

여기서, 구동 중인 프론트 커버(102)가 정지 상태의 터빈(106)에 직결되면서 발생되는 진동 및 소음을 저감시킬 수 있도록 댐퍼 스프링(120)이 설치되는 바, 상기 댐퍼 스프링(120)은 터빈(106)과 클러치 플레이트(112) 사이에 다수개가 원 모양을 이루며 설치되는 스프링(122)과, 각각의 스프링(122) 사이에 개재되는 연결부재(124)로 구성된다.

상기 스프링(122)은 다수개의 직선형의 스프링을 곡선으로 구부려 원을 이루도록 형성하여 상기 터빈(106)과 클러치 플레이트(112)의 사이에 설치한다.

아울러, 상기 스프링(122) 각각의 사이에는 단면 형상이 직사각형의 연결부재(124)가 설치되어 클러치 플레이트(112)의 회전력이 전달될 때에 상기 스프링(122)이 원주 방향으로 압축되도록 한다.

그러나, 종래 기술에 따른 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조는 다수개의 직선형 스프링(122)이 곡선으로 휘어져 원을 이루도록 설치되고, 각각의 스프링(122) 사이에 단면 형상이 직사각형인 연결부재(124)가 설치됨으로써, 스프링(122)이 직선 모양으로 복원되려는 복원력(F)이 존재하여 스프링(122)의 측면접촉에 의한 진동 및 소음이 발생되며, 스프링(122)이 고르게 변형되지 않아 변형이 상대적으로 심한 부위에 응력이 집중되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링에서 자유 상태에서 곡선을 이루는 스프링을 다수개 설치하고, 각각의 스프링 사이에 설치되는 연결부제의 형상을 개선함으로써, 클러치의 작동 시에 발생되는 스프링의 측면 접촉에 의한 진동 및 소음과 피로의 축적을 저감시켜 안정된 운전을 이룰 수 있도록 한 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 록 업 클러치가 적용된 토크 컨버터의 반 단면도,

도 2는 종래 기술에 의한 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링이 도시된 정면도,

도 3은 본 발명에 의한 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링이 도시된 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 댐퍼 스프링 12 : 스프링

14 : 연결부재 16 : 체결수단

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조는 엔진과 직결된 프론트 커버와 변속기 입력축에 연결되는 터빈 사이에 직선 이동 가능하게 배치되는 클러치 플레이트와, 상기 클러치 플레이트의 외측면 둘레방향으로 부착되어 프론트 커버와의 사이에 마찰력을 발생시키는 클러치 페이싱과, 상기 클러치 플레이트와 터빈 사이에 연결되어 클러치 작동 시에 발생되는 충격력을 흡수하는 댐퍼 스프링을 포함하는 토크 컨버터의 록 업 클러치에 있어서, 상기 댐퍼 스프링은 자유 상태에서 곡선을 이루는 다수개의 스프링이 원을 이루도록 설치되어 상기 스프링이 직선형으로 복원되려는 복원력에 의한 측면 접촉을 제거토록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

토크 컨버터는 엔진과 연결되어 구동력을 전달받는 프론트 커버와, 상기 프론트 커버와 연결되어 같이 회전되는 임펠러와, 상기 임펠러와 대향되는 위치에 배치되고 자동 변속기의 입력축과 직결되는 터빈과, 상기 임펠러와 터빈 사이에 배치되어 오일의 흐름 방향을 변환시키는 스테이터로 구성된다.

그리고, 프론트 커버와 터빈 사이에는 변속단이 일정단 이상되면 프론트 커버와 터빈을 기계적으로 직결시켜 동력 전달 효율을 향상시키는 록 업 클러치가 설치된다.

상기 록 업 클러치는 변속기의 입력축에 연결되는 스플라인 허브에 축 방향으로 이동 가능하게 배치되고 터빈과 연결되는 클러치 플레이트와, 상기 클러치 플레이트의 외측면 둘레방향으로 부착되어 프론트 커버와 접촉 시 마찰력을 발생시키는 클러치 페이싱과, 상기 클러치 플레이트와 터빈 사이에 연결되어 클러치 작동 시 발생되는 충격력을 흡수하는 댐퍼 스프링으로 구성된다.

이러한 록 업 클러치는 일정 변속단 이상에서 작동되는 것으로, ECU의 제어에 따라 유압이 공급되면 클러치 플레이트가 이동되어 클러치 페이싱이 프론트 커버의 내측면에 마찰되면서 프론트 커버의 회전력이 터빈측으로 직접 전달한다.

도 3은 본 발명에 의한 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링이 도시된 정면도이다.

본 발명에 의한 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링은 자유 상태에서 곡선을 이루는 다수개의 스프링(12)과, 상기 스프링(12) 각각의 사이에 개재되는 연결부재(14)가 포함되어 구성된다.

상기 스프링(12)은 자유 상태에서 활 모양으로 휘어지는 곡면 형상의 스프링(Arcuate type spring)으로서, 직선형의 스프링과는 달리 다수개의 스프링(12)을 원 모양을 형성하여 설치하여도 직선형으로 복귀되려는 복원력이 존재하지 않기 때문에 록 업 클러치가 작동될 시에 상기 터빈이나 클러치 플레이트에 접촉되어 생성되는 소음 및 진동을 저감시킬 수 있다.

그리고, 상기 연결부재(14)는 상기 스프링(12) 각각의 연결 부위에 개재되어 다수개의 스프링(12)과 원을 이루며, 내주면이 외주면에 비해 상대적으로 폭이 좁은 역사다리꼴로 형성되어 록 업 클러치가 작동될 시에 상기 스프링(12)에 압축력이 균등하게 형성될 수 있도록 하여 상기 스프링이나 상기 터빈의 스프링이 설치되는 부위 등에 응력이 집중되는 것을 방지한다.

아울러, 상기 스프링(12)과 연결부재(14)는 원 모양을 이루며 내주면에 다수개의 체결돌기(16)가 형성된 체결부재에 의해 상기 터빈에 고정되고, 전면은 상기 클러치 플레이트에 고정된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 토크 컨버터용 록 업 클러치 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 차량의 주행 중에 일정 단 이상으로 변속 작업이 이루어지면 상기 클러치 플레이트가 축 방향으로 전진되어 클러치 페이싱이 상기 프론트 커버에 밀착되면서 기계적인 직결이 이루어진 동력 전달이 이루어진다.

여기서, 상기 클러치 플레이트는 상기 프론트 커버에 밀착되면서 순간적인 구동이 개시되지만 클러치 플레이트에 연결된 상기 댐퍼 스프링(10)이 원주 방향으로 압축되면서 그 회전력이 일시 흡수된 후에 상기 터빈에 회전력이 전달된다.

이때, 상기 댐퍼 스프링(10)은 자유 상태에서 곡선을 이루는 스프링(12)과 상기 스프링(12)과 접촉면적이 균등하게 분포되도록 그 단면 형상이 역사다리꼴을 이루어 각각의 스프링(12) 사이에 개재되는 연결부재(14)에 의해 록 업 클러치가 작동될 시에 스프링(12)의 측면 접촉에 의해 생성되는 소음 및 진동이 저감되고, 각각의 스프링(12)에 압축력이 균등하게 분포되어 스프링(12) 및 스프링(12)의 장착 부위에 응력이 집중되는 것이 방지되어 안정된 운전을 이룰 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조는 자유 상태에서 곡선을 이루는 다수개의 스프링이 원을 이루며 설치되고, 각각의 스프링 사이에 내주면이 외주면에 비해 그 폭이 좁은 연결부재가 개재됨으로써, 클러치 작동 시에 스프링의 측면 접촉이 방지되고, 스프링이나 스프링의 체결 부위에 응력이 집중되는 것이 방지되어 소음 및 진동이 저감되고, 록 업 클러치의 오작동이나 파손율이 낮아지는 안정된 운행을 이룰 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 엔진과 직결된 프론트 커버와 변속기 입력축에 연결되는 터빈 사이에 직선 이동 가능하게 배치되는 클러치 플레이트와, 상기 클러치 플레이트의 외측면 둘레방향으로 부착되어 프론트 커버와의 사이에 마찰력을 발생시키는 클러치 페이싱과, 상기 클러치 플레이트와 터빈 사이에 연결되어 클러치 작동 시에 발생되는 충격력을 흡수하는 댐퍼 스프링을 포함하는 토크 컨버터의 록 업 클러치에 있어서,

   상기 댐퍼 스프링은 자유 상태에서 곡선을 이루는 다수개의 스프링이 원을 이루도록 설치되어 상기 스프링이 직선형으로 복원되려는 복원력에 의한 측면 접촉을 제거토록 한 것을 특징으로 하는 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 댐퍼 스프링과 댐퍼 스프링 사이에는 내주면이 외주면에 비해 상대적으로 폭이 좁은 다수개의 연결부재가 설치된 것을 특징으로 하는 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 연결부재는 역사다리꼴로 형성된 것을 특징으로 하는 토크 컨버터의 록 업 클러치용 댐퍼 스프링 구조.