KR20110046152A - 차량용 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 록업 클러치가 작동할 때 인접 부품과 마찰 저항이 최소화되도록 하여 내구성을 증대시키는 차량용 토크 컨버터를 개시한다.

본 발명의 차량용 토크 컨버터는, 프론트 커버, 프론트 커버에 결합되어 함께 회전하는 임펠러, 임펠러와 마주하는 위치에 배치되는 터빈, 임펠러와 터빈 사이에 위치하여 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러 측으로 바꾸는 리엑터, 프론트 커버와 터빈을 직접 연결하는 피스톤을 구비한 록업 클러치, 록업 클러치에 결합되어 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수하는 스프링들이 제공된 토셔널 댐퍼를 포함하며, 토셔널 댐퍼는 피스톤에 결합되는 리테이닝 플레이트, 리테이닝 플레이트에 원주 방향으로 탄성력이 작용하도록 배치되는 탄성부재, 탄성부재들에 탄성적으로 지지되는 커넥팅 플레이트, 탄성부재들에 탄성적으로 지지되어 탄성부재를 통하여 전달되는 구동력을 변속기 측으로 전달하는 드리븐 플레이트를 포함하고, 커넥팅 플레이트는 일면에 축 방향으로 돌출되는 접촉부들이 제공된다.

토크 컨버터, 댐퍼, 피스톤, 커넥팅 플레이트, 돌출부, 마찰

Description

차량용 토크 컨버터{Torque converter for vehicle}

본 발명은 차량용 토크 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 록업 클러치가 작동할 때 인접 부품과 마찰 저항이 최소화되도록 하여 내구성을 증대시키는 차량용 토크 컨버터에 관한 것이다.

일반적으로, 토크 컨버터는 차량의 엔진과 변속기 사이에 설치되어 유체를 이용하여 엔진의 구동력을 변속기에 전달하는 것이다. 이러한 토크 컨버터는, 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 임펠러, 이 임펠러에서 토출되는 오일에 의해 회전되는 터빈, 그리고 임펠러로 되돌아 흐르는 오일의 흐름을 임펠러의 회전 방향으로 향하게 하여 토크 변화율을 증대시키는 리엑터('스테이터' 라고도 함)를 포함한다.

토크 컨버터는 엔진에 작용하는 부하가 커지면 동력전달 효율이 저하될 수 있으므로 엔진과 변속기 사이를 직접 연결하는 수단인 록업 클러치(Lock-up clutch, 또는 '댐퍼 클러치'라고도 함)를 갖추고 있다. 록업 클러치는 엔진과 직결된 프론트 커버와 터빈 사이에 배치되어 엔진의 회전 동력이 직접 터빈을 통하여 변속기로 전달될 수 있도록 한다.

이러한 록업 클러치는, 터빈 축에 축 방향으로 이동할 수 있는 피스톤을 포 함한다. 그리고 피스톤은 프론트 커버에 마찰 접촉하는 마찰재가 결합된다. 그리고 피스톤에는 마찰재가 프론트 커버에 결합될 때 축의 회전 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 토셔널 댐퍼(Torsional damper)가 결합되어 있다.

상술한 토셔널 댐퍼는 엔진의 구동력을 터빈을 통하여 변속기로 직접 전달할 수 있도록 록업 클러치가 동작하는 경우에 비틀림 토크를 흡수할 수 있는 스프링들이 회전 방향으로 설치된다.

한편, 토셔널 댐퍼에는 스프링들을 지지하면서 록업 작동시에 탄성부재를 탄성적으로 지지하여 구동력을 드리븐 플레이트로 전달하는 리테이닝 플레이트를 포함한다. 그리고 리테이닝 플레이트에 2개의 스프링들이 회전 방향으로 연속하여 배치되는 경우 이 스프링들을 중간부에서 연결하는 커넥팅 플레이트가 배치된다.

이러한 커넥팅 플레이트는 록업 작동할 때에 스프링들의 탄성력에 의하여 피스톤과 마찰 접촉하면서 이동된다. 따라서 록업 작동할 때에 커넥팅 플레이트가 피스톤과 마찰접촉을 하면서 마찰 저항이 증대되어 내구성 및 댐퍼의 성능이 떨어질 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 엔진의 구동력을 직접 변속기에 연결하는 록업 작동할 때에 리테이닝 플레이트가 인접하여 배치된 부품과 마찰을 최소화시켜 마찰저항을 감소시킴으로써 내구성을 증대시키고 댐퍼의 성능을 유지할 수 있는 차량용 토크 컨버터를 제 공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 프론트 커버, 상기 프론트 커버에 결합되어 함께 회전하는 임펠러, 상기 임펠러와 마주하는 위치에 배치되는 터빈, 상기 임펠러와 상기 터빈 사이에 위치하여 상기 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러 측으로 바꾸는 리엑터, 상기 프론트 커버와 상기 터빈을 직접 연결하는 피스톤을 구비한 록업 클러치, 상기 록업 클러치에 결합되어 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수하는 스프링들이 제공된 토셔널 댐퍼를 포함하며, 상기 토셔널 댐퍼는 상기 피스톤에 결합되는 리테이닝 플레이트, 상기 리테이닝 플레이트에 원주 방향으로 탄성력이 작용하도록 배치되는 탄성부재, 상기 탄성부재들에 탄성적으로 지지되는 커넥팅 플레이트, 상기 탄성부재들에 탄성적으로 지지되어 상기 탄성부재를 통하여 전달되는 구동력을 변속기 측으로 전달하는 드리븐 플레이트를 포함하고, 상기 커넥팅 플레이트는 일면에 축 방향으로 돌출되는 접촉부들이 제공되는 차량용 토크 컨버터를 제공한다.

상기 커넥팅 플레이트의 접촉부들은 원주 방향을 따라 일정한 길이를 가지는 것이 바람직하다.

상기 접촉부는 펀칭에 의하여 만들어지는 것이 바람직하다.

상기 접촉부는 상기 록업 클러치에 제공되는 상기 피스톤에 접촉되는 방향으로 돌출되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 록업 작동할 때 커넥팅 플레이트가 이동되면서 피스톤 측으로 돌출된 접촉부가 피스톤에 접촉함으로써 마찰 접촉 면적이 최소화되어 마찰 저항을 줄일 수 있으며 내구성을 증대시키고 댐퍼의 성능을 유지하는 효과를 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 축 방향으로 잘라서 본 반단면도로, 토크 컨버터를 도시하고 있다.

본 발명의 실시예의 토크 컨버터는 엔진 측의 크랭크 축에 연결되어 회전하는 프론트 커버(4), 이 프론트 커버(4)에 연결되어 함께 회전하는 임펠러(6), 임펠러(6)와 마주하는 위치에 배치되는 터빈(8), 그리고 임펠러(6)와 터빈(8) 사이에 위치하여 터빈(8)으로부터 나오는 오일의 흐름을 바꾸어 임펠러(6) 측으로 전달하는 리엑터(10, 또는 '스테이터'라고도 함)를 포함한다. 임펠러(6) 측으로 오일을 전달하는 리엑터(10)는 프론트 커버(4)와 동일한 회전 중심을 가진다. 그리고 엔진과 변속기를 직접 연결하는 수단으로 사용되는 록업 클러치(14)는 프론트 커버(4)와 터빈(8) 사이에 배치된다.

록업 클러치(14)는 대략 원판형으로 이루어지며 축 방향으로 이동할 수 있는 피스톤(16)을 구비하고 있다.

그리고 피스톤(16)에는 프론트 커버(4)에 마찰 접촉하는 마찰재(18)가 결합 된다.

그리고 록업 클러치(14)는 마찰재(18)가 프론트 커버(4)에 밀착될 때 축의 회전 방향으로 작용하는 비틀림력을 흡수하고 진동을 감쇄시키는 역할을 하는 토셔널 댐퍼(20, Torsional damper)가 결합된다.

토셔널 댐퍼(20)에는 원주 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 흡수하는 스프링(31)들이 제공된다. 이러한 스프링(31)들은 원주 방향(회전 방향)으로 배치되며 압축 코일 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 스프링(31)들은 상술한 피스톤(16)에 결합되는 리테이닝 플레이트(33)에 의하여 지지된다. 그리고 스프링(31)들은 터빈(8)에 결합되는 드리븐 플레이트(35)에 의하여 탄성적으로 지지된다. 즉, 스프링(31)들은 리테이닝 플레이트(33)와 드리븐 플레이트(35) 사이에 탄성적으로 지지되어 회전 방향(원주 방향)의 진동 및 충격을 흡수할 수 있는 것이다.

그리고 스프링(31)은 2개가 연속적으로 배치된다. 물론 스프링(31)들의 내주에는 또 다른 인너 스프링들이 배치될 수 있다. 이와 같이 연속하여 배치되는 스프링(31)들 사이를 연결하는 커넥팅 플레이트(37)가 제공된다. 이 커넥팅 플레이트(37)는 스프링(31)들의 탄성력에 의하여 회전 방향으로 어느 정도 회전할 수 있다.

이러한 커넥팅 플레이트(37)는 피스톤(16) 측으로 일부가 돌출되는 접촉부(37a, 도 2에 도시하고 있음)가 제공된다. 접촉부(37a)들은 원주 방향을 따라 일정한 간격을 이루며 길게 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 접촉부(37a)들은 펀칭 등에 의하여 가공될 수 있다.

접촉부(37a)는 피스톤(16)에 접촉되어 커넥팅 플레이트(37)가 피스톤(16)과 상대 운동을 할 때 마찰 면적으로 최소화시킬 수 있다.

즉, 엔진의 구동력을 변속기에 직접 연결하기 위하여 록업이 작동하게 되면 피스톤(16)이 프론트 커버(4)에 밀착된다. 그리고 프론트 커버(4)의 구동력은 마찰재(18)를 통하여 피스톤(16)에 전달된다.

피스톤(16)으로 전달되는 구동력은 피스톤(16)과 일체로 이루어진 리테이닝 플레이트(33)에 함께 전달된다. 그리고 리테이닝 플레이트(33)는 스프링(31)을 가압한다. 이때 댐핑 작용이 일어나면서 스프링(31)들은 드리븐 플레이트(35)를 가압하여 변속기 측으로 구동력을 직접 전달한다.

이러한 과정에서 커넥팅 플레이트(37)는 피스톤(16)과 일부 구간에서 상대운동을 하게 된다. 이때 커넥팅 플레이트(37)에 제공된 접촉부(37a)들이 피스톤(16)에 밀착되면서 최소한의 마찰 접촉을 허용하게 된다.

따라서 커넥팅 플레이트(37)에 인접하여 배치되는 피스톤(16)과 마찰 접촉이 최소화됨으로써 마찰 저항을 축소시켜 내구성을 증대시킴과 동시에 토셔널 댐퍼의 성능 저하를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 토크 컨버터의 반단면도이다.

도 2는 도 1의 주요부인 토셔널 댐퍼를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.

Claims (4)

1. 프론트 커버;

   상기 프론트 커버에 결합되어 함께 회전하는 임펠러;

   상기 임펠러와 마주하는 위치에 배치되는 터빈;

   상기 임펠러와 상기 터빈 사이에 위치하여 상기 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러 측으로 바꾸는 리엑터;

   상기 프론트 커버와 상기 터빈을 직접 연결하는 피스톤을 구비한 록업 클러치;

   상기 록업 클러치에 결합되어 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수하는 스프링들이 제공된 토셔널 댐퍼를 포함하며;

   상기 토셔널 댐퍼는

   상기 피스톤에 결합되는 리테이닝 플레이트,

   상기 리테이닝 플레이트에 원주 방향으로 탄성력이 작용하도록 배치되는 탄성부재,

   상기 탄성부재들에 탄성적으로 지지되는 커넥팅 플레이트,

   상기 탄성부재들에 탄성적으로 지지되어 상기 탄성부재를 통하여 전달되는 구동력을 변속기 측으로 전달하는 드리븐 플레이트를 포함하고,

   상기 커넥팅 플레이트는 일면에 축 방향으로 돌출되는 접촉부들이 제공되는 차량용 토크 컨버터.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 커넥팅 플레이트의 접촉부들은

   원주 방향을 따라 일정한 길이를 가지는 차량용 토크 컨버터.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 접촉부는

   펀칭에 의하여 만들어지는 차량용 토크 컨버터.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 접촉부는

   상기 록업 클러치에 제공되는 상기 피스톤에 접촉되는 방향으로 돌출되는 차량용 토크 컨버터.

Images