KR20050104739A - 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

차량의 자동변속기 등에 이용될 수 있으며, 록업(lock-up)장치를 구비하고, 단차를 가진 대칭형 리엑터를 구비한 토크 컨버터를 개시한다.

이러한 토크 컨버터는 임펠러, 터빈, 및 리엑터로 이루어지는 토러스 형상의 유체작동부를 구비한 토크 컨버터에 있어서, 상기 유체 작동부는 외경에 대한 내경의 비가 0.55 이상 ~ 0.61 미만 사이로 이루어지며, 상기 리엑터는 블레이드가 단차를 구비하며, 축 방향의 단면이 대칭으로 이루어진다.

따라서 본 발명은 토크 컨버터의 유체작동부의 외경에 대한 내경의 비를 최적화하고, 동시에 리엑터를 다단으로 구성하여 토크 효율을 최대화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

토크 컨버터{Torque converter}

본 발명은 토크 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 자동변속기 등에 이용될 수 있으며, 록업(lock-up)장치를 구비하고, 단차를 가진 대칭형 리엑터를 구비한 토크 컨버터에 관한 것이다.

일반적으로 토크 컨버터에 관한 기술은 미국특허공보 특허번호 제6,575,276호에 개시되어 있다. 상기 공보에는 토크 컨버터의 축방향 치수가 커지는 것을 억제하면서 토션 스프링의 성능을 향상시키는 기술이 개시되어 있다. 상기 공보에 기재된 기술은 축방향의 치수를 최소화시키면서도 토크 성능을 충분히 발휘해야 할 필요성이 있으나, 이에 충분히 대응하지 못하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 토크컨버터의 치수가 축방향으로 커지는 것을 억제하면서도 리엑터의 작용에 의하여 토크 성능을 더욱 증대시킬 수 있는 토크 컨버터를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 임펠러, 터빈, 및 리엑터로 이루어지는 토러스 형상의 유체작동부를 구비한 토크 컨버터에 있어서, 상기 유체 작동부는 외경에 대한 내경의 비가 0.55 이상 ~ 0.61 미만 사이로 이루어지며, 상기 리엑터는 블레이드가 단차로 이루어지며, 축방향으로 절개한 단면이 대칭인 토크 컨버터를 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 반단면도로, 토크 컨버터를 도시하고 있다. 상기 토크 컨버터는 엔진(도시생략)의 크랭크 축에 연결되어 구동력을 전달받는 프론트 보스(1)를 구비한 프론트 커버(3), 상기 프론트 커버(3)에 결합되어 함께 회전하는 임펠러(5), 상기 임펠러(5)에 대향되는 위치에 배치되어 임펠러(5)의 회전에 따라 유체에 의하여 회전하는 터빈(7), 상기 임펠러(5)와 상기 터빈(7) 사이에 배치되어 터빈(7)에서 전달되는 유체 흐름의 방향을 바꾸어 임펠러(5)에 전달하여 토크 변화율을 증대시키는 리엑터(9, "스테이터"라고도 함)가 배치된다.

상기 임펠러(5) 및 상기 터빈(7)은 변속기의 인풋 샤프트(도시생략) 외주에 배치되어 회전이 이루어지는데, 상기 인풋 샤프트와 상기 리엑터(9) 사이에는 인너레이스(11), 원웨이 클러치(13), 그리고 아웃터 레이스(15)가 배치된다. 즉, 상기 리엑터(9)는 상기 아웃터 레이스(15)의 외주면에 결합된다.

상기 임펠러(5), 터빈(7), 그리고 리엑터(9)로 이루어지는 토러스(torus) 형상의 유체작동부는 외경(D1)에 대한 내경(D2)의 비율(D2/D1)이 0.55 이상 - 0.61 미만 사이로 이루어진다. 내경 D2는 리엑터(9)의 지지부(17)의 외주면에 일치하는 원 직경이고, 외경 D1은 임펠러(5) 또는 터빈(7)의 가장 외주 부분에 일치하는 원 직경이다. 상기 비는 D1이 동일한 정도일 경우 내경 D2가 현저하게 커지는 것을 의미한다. 따라서 유체작동부의 공간을 확보함과 동시에 록업 장치 등을 배치할 수 있다. 상기 D2/D1이 0.61이상이 되면 토러스 내의 유로 면적이 현저하게 작아지고, 그 결과 제1, 2 블레이드(19, 21)에 작용하는 유량이 감소하여 임펠러의 토크 용량이 작아지는 결과를 초래한다. 또한, D2/D1이 0.55 이하가 되는 경우에는 록업 장치 등을 설치할 수 있는 공간을 충분히 확보하는 것이 곤란하여 토크 컨버터의 축방향 크기가 증대될 수 있는 단점을 가질 수 있다. 따라서 본 발명의 유체작동부의 외경에 대한 내경의 비율이 상술한 설명과 같이 이루어지는 것은 축방향의 크기를 늘리지 않으면서도 토크를 최대한 증대시킬 수 있는 것이다.

한편, 리엑터(9)는 상기 아웃터 레이스(15)에 결합되는 지지부(17), 상기 지지부(17)의 외주에 결합되는 다수의 제1 블레이드(19), 상기 제1 블레이드(19)의 외주 방향에 결합되는 다수의 제2 블레이드(21), 그리고 상기 제2 블레이드(21)의 선단을 연결하는 연결부(23)를 포함한다.

상기 리엑터(9)는 축 방향으로 절개한 단면이 서로 대칭으로 이루어질 수 있다(도 1에서 점선 C로 표시함). 특히, 상기 제1, 2 블레이드(19, 21)는 각각 상기 점선 C를 기준으로 정방형의 대칭으로 이루어질 수 있다. 상기 리엑터(9)가 중심선 C를 기준으로 대칭으로 이루어지는 것은 유체작동부의 형상이 축방향으로 늘어나지 않으면서도 토크 효율을 최대로 증대시키도록 하는 것이다.

또한, 상기 리엑터(9)가 적어도 2단 이상의 블레이드로 이루어진다. 즉, 상기 제1, 2 블레이드(19, 21)는 서로 단차를 가지는 형태로 배치된다. 이러한 리엑터(9) 구조는 와류의 발생을 최소로 억제하면서 유체의 흐름을 향상시켜 토크 효율을 극대화시키기 위한 것이다.

이와 같이 이루어지는 본 발명은 터빈(7)에서 임펠러(5)로 이동하는 유체가 리엑터의 제1, 2 블레이드(19, 21)에 의하여 이동 방향이 바뀌면서 토크의 증대가 이루어진다. 즉, 토크 컨버터 내의 유체는 임펠러(5)에서 터빈(7)으로, 그리고 터빈(7)에서 리엑터(9)에 의하여 흐름의 방향이 바뀌어 다시 임펠러(5)로 이동한다.

이때 상기 유체는 제1, 2 블레이드(19, 21)가 결합되는 지지부(17) 및 제1, 2 블레이드(19, 21)의 경계면을 따라서 이동하게 된다. 이때 임펠러로 유입되는 유체의 와류 발생을 현저하게 줄일 수 있는 것이다.

따라서 본 발명은 토크 컨버터의 축방향 크기를 늘리지 않으면서도 토크 효율을 증대시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 토크 컨버터의 유체작동부의 외경에 대한 내경의 비를 최적화하고, 동시에 리엑터를 다단으로 구성하여 토크 효율을 최대화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 토크 컨버터의 종단면도이다.

Claims (2)

1. 임펠러, 터빈, 및 리엑터로 이루어지는 토러스 형상의 유체작동부를 구비한 토크 컨버터에 있어서,

   상기 유체 작동부는 외경에 대한 내경의 비가 0.55 이상 ~ 0.61 미만 사이로 이루어지며,

   상기 리엑터는 블레이드가 단차로 이루어지는 토크 컨버터.
2. 제1항에 있어서, 상기 리엑터는 축방향으로 절개한 단면이 대칭인 토크 컨버터.