KR20130038646A - 차량용 토크 컨터버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전 방향으로 진동 및 충격을 흡수하는 토셔널 댐퍼에 제공된 스프링 시트의 찍힘 및 변형을 방지하는 차량용 토크 컨터버를 개시한다.
본 발명의 차량용 토크 컨버터는, 프론트 커버, 터빈, 리엑터, 록업 클러치, 그리고 토셔널 댐퍼를 포함하고, 토셔널 댐퍼는 피스톤에 결합되는 리테이닝 플레이트, 리테이닝 플레이트에 배치되어 원주방향으로 탄성력이 작용하는 압축 코일 스프링들, 압축 코일 스프링들의 양단에 배치되어 압축 코일 스프링들을 지지하는 스프링 시트들, 압축 코일 스프링들에 대해 반력으로 작용하며 터빈에 결합되는 드리븐 플레이트를 포함하며, 드리븐 플레이트는 스프링 시트의 일측에 접촉하는 후크부가 외주측에 제공되고, 후크부는 축 방향으로 1회 이상 지그재그 형태로 밴딩된다.

Description

차량용 토크 컨터버{Torque converter for vehicle}

본 발명은 회전 방향으로 진동 및 충격을 흡수하는 토셔널 댐퍼에 제공된 스프링 시트의 찍힘 및 변형을 방지하는 차량용 토크 컨터버에 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 포함한다. 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 터빈을 통하여 변속기로 엔진의 구동력을 직접 전달할 수 있도록 록업 클러치가 동작하는 경우에 비틀림 토크를 흡수할 수 있는 스프링들이 회전 방향을 따라 설치된다.

그리고 토셔널 댐퍼에 제공된 스프링들은 양단이 스프링 시트들에 의해 지지된다. 스프링 시트들은 스프링의 양단에서 중앙부에 삽입되는 돌출부가 제공된다. 즉, 토셔널 댐퍼에 제공된 스프링들에는 양단에 스프링 시트의 돌출부가 스프링의 중심측을 향해 끼워진다.

이러한 스프링 시트는 드라이브 플레이트와 드리븐 플레이트에 탄성적으로 지지된다. 록업 클러치가 작동할 때 반복적으로 스프링의 탄성력이 드리븐 플레이트에 작용함에 따라 스프링 시트와 드리븐 플레이트가 접촉되는 부분에서 스프링 시트의 찍힘 또는 변형되어 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 록업 클러치가 반복적으로 작동하여도 스프링 시트를 지지하는 드리븐 플레이트의 구조를 개선하여 스프링 시트의 찍힘 및 변형을 방지하여 원활하게 록업 클러치의 작동이 이루어지고 내구성을 증대시키는 차량용 토크 컨터버를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 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 포함하고,

상기 토셔널 댐퍼는

상기 피스톤에 결합되는 리테이닝 플레이트, 상기 리테이닝 플레이트에 배치되어 원주방향으로 탄성력이 작용하는 압축 코일 스프링들, 상기 압축 코일 스프링들의 양단에 배치되어 상기 압축 코일 스프링들을 지지하는 스프링 시트들, 상기 압축 코일 스프링들에 대해 반력으로 작용하며 상기 터빈에 결합되는 드리븐 플레이트를 포함하며,

상기 드리븐 플레이트는 스프링 시트의 일측에 접촉하는 후크부가 외주측에 제공되고, 상기 후크부는 축 방향으로 2회 이상 지그재그 형태로 밴딩되는 차량용 토크 컨터버를 제공한다.

상기 후크부는 회전중심에서 축 방향으로 밴딩되어 연장된 제1 연장부, 상기 제1 연장부에서 외주 방향으로 밴딩되어 연장된 제2 연장부, 그리고 제2 연장부에서 상기 제1 연장부와 반대방향으로 밴딩되어 연장된 제3 연장부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 후크부는 일정한 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 스프링 시트와 드리븐 플레이트가 접촉되는 부분에서 드리븐 플레이트의 접촉 면적을 늘려 스프링 시트의 찍힘과 변형을 방지하여 작동의 안정성을 도모하며 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 토크 컨버터의 반단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 스프링을 지지하는 스프링 시트가 리테이닝 플레이트에 결합되어 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 드리븐 플레이트를 축 방향으로 잘라서 본 단면도이다.
도 4는 도 3의 주요부를 확대하여 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 단면도로, 토크 컨버터를 도시하고 있다.

본 발명의 실시예의 토크 컨버터는, 엔진 측의 크랭크 축에 연결되어 회전하는 프론트 커버(1), 이 프론트 커버(1)에 연결되어 함께 회전하는 임펠러(3), 임펠러(3)와 마주하는 위치에 배치되는 터빈(5), 그리고 임펠러(3)와 터빈(5) 사이에 위치하여 터빈(5)으로부터 나오는 오일의 흐름을 바꾸어 임펠러(3) 측으로 전달하는 스테이터(7)를 포함한다. 임펠러(3) 측으로 오일을 전달하는 스테이터(7)는 프론트 커버(1)와 동일한 회전 중심을 가진다. 그리고 엔진과 변속기를 직접 연결하는 수단으로 사용되는 록업 클러치(9)는 프론트 커버(1)와 터빈(5) 사이에 배치된다.

록업 클러치(9)는 대략 원판형으로 이루어지며 축 방향으로 이동할 수 있는 피스톤(11)을 구비하고 있다.

그리고 피스톤(11)에는 프론트 커버(1)에 마찰 접촉하는 마찰재(13)가 결합된다.

그리고 록업 클러치(9)는 마찰재(13)가 프론트 커버(1)에 밀착될 때 축의 회전 방향으로 작용하는 비틀림력을 흡수하고 진동을 감쇄시키는 역할을 하는 토셔널 댐퍼(15, Torsional damper)가 결합된다.

토셔널 댐퍼(15)에는 원주 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 흡수하는 압축 코일 스프링(17)들이 제공된다. 이러한 압축 코일 스프링(17)들은 원주 방향(회전 방향)으로 배치되는 것이 바람직하다.

이러한 압축 코일 스프링(17)들은 상술한 피스톤(11)에 결합되는 리테이닝 플레이트(19)에 의하여 지지된다(도 2에 도시하고 있음). 그리고 압축 코일 스프링(17)들은 터빈(5)에 결합되는 드리븐 플레이트(21)에 의해 탄성적으로 지지된다. 즉, 압축 코일 스프링(17)들은 리테이닝 플레이트(19)와 드리븐 플레이트(21) 사이에 탄성적으로 지지되어 회전 방향(원주 방향)의 진동 및 충격을 흡수할 수 있는 것이다.

압축 코일 스프링(17)들의 양단에는 스프링 시트(23)들이 결합된다.

또 스프링 시트(23)는 일측이 드리븐 플레이트(21)의 후크부(25, 도 3 및 도 4에 도시하고 있음)에 의해 지지된다.

후크부(25)는 드리븐 플레이트(21)에서 외주측으로 연장되어 일정한 간격으로 배치된다.

후크부(25)는 축 방향으로 2회 이상 지그재그 형태로 밴딩되는 것이 바람직하다.

후크부(25)는 회전중심에서 축 방향으로 밴딩되어 연장된 제1 연장부(25a), 제1 연장부(25a)에서 외주 방향으로 밴딩되어 연장된 제2 연장부(25b), 그리고 제2 연장부에서 제1 연장부(25a)와 반대방향으로 밴딩되어 연장된 제3 연장부(25c)를 포함할 수 있다.

이와 같이 이루어지는 후크부(25)는 별도의 부품을 추가하지 않으면서 스프링 시트(23)에 접촉되는 면적을 넓힐 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명은 실시예의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 토크 컨버터의 록업 클러치(9)가 작동하여 엔진의 구동력이 임펠러(3)를 거치지 않고 바로 변속기로 직접 연결되는 경우를 예로 설명한다.

피스톤(11)이 유압에 의해 프론트 커버(1) 방향으로 이동하여 록업 클러치(9)가 작동하면, 리테이닝 플레이트(19)가 피스톤(11)과 함께 회전하면서 압축 코일 스프링(17)을 회전 방향으로 가압하여 압축한다. 이때 록업 클러치(9)의 작동 중에 발생하는 회전 방향의 진동 및 충격을 압축 코일 스프링(17)에서 흡수한다.

그리고 압축 코일 스프링(17)의 구동력은 드리븐 플레이트(21)의 후크부(25)로 전달되고, 드리븐 플레이트(21)는 터빈 축 또는 변속기로 구동력을 전달하는 스플라인 허브(27)로 구동력을 전달한다. 따라서 엔진의 구동력은 변속기로 직접 연결된다.

이때 스프링 시트(23)를 지지하는 드리븐 플레이트(21)의 후크부(25)는 제 연장부(25a), 제2 연장부(25b), 그리고 제3 연장부(25c)의 측면의 면적이 증대되므로 스프링 시트(23)와의 접촉 면적을 극대화시킨다.

따라서 스프링 시트(23)들이 반복적으로 일정한 구간을 이동하여도 안정적으로 작동될 수 있다. 특히, 드리븐 플레이트(21)의 후크부(25)에 접촉되는 스프링 시트(23)는 접촉 면적의 증대로 찍힘이나 변형이 최소화된다.

그러므로 본 발명의 실시예는 드리븐 플레이트(21)와 스프링 시트(23)의 접촉 면적을 증대시켜 스프링 시트(23)가 일정한 구간에서 안정적으로 이동할 수 있고 찍힘 또는 변형을 방지하여 내구성을 증대시킬 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1. 프론트 커버,
3. 임펠러,
5. 터빈,
7. 스테이터,
9. 록업 클러치,
11. 피스톤,
13. 마찰재,
15. 토셔널 댐퍼,
17. 압축 코일 스프링,
19. 리테이닝 플레이트,
21. 드리븐 플레이트,
23. 스프링 시트,
25. 후크부, 25a. 제1 연장부, 25b. 제2 연장부, 25c. 제3 연장부,
27. 스플라인 허브

Claims (3)

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 포함하고,
   상기 토셔널 댐퍼는
   상기 피스톤에 결합되는 리테이닝 플레이트, 상기 리테이닝 플레이트에 배치되어 원주방향으로 탄성력이 작용하는 압축 코일 스프링들, 상기 압축 코일 스프링들의 양단에 배치되어 상기 압축 코일 스프링들을 지지하는 스프링 시트들, 상기 압축 코일 스프링들에 대해 반력으로 작용하며 상기 터빈에 결합되는 드리븐 플레이트를 포함하며,
   상기 드리븐 플레이트는 스프링 시트의 일측에 접촉하는 후크부가 외주측에 제공되고, 상기 후크부는
   축 방향으로 2회 이상 지그재그 형태로 밴딩되는 차량용 토크 컨터버.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 후크부는
   회전중심에서 축 방향으로 밴딩되어 연장된 제1 연장부, 상기 제1 연장부에서 외주 방향으로 밴딩되어 연장된 제2 연장부, 그리고 제2 연장부에서 상기 제1 연장부와 반대방향으로 밴딩되어 연장된 제3 연장부를 포함하는 차량용 토크 컨터버.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 후크부는 일정한 간격으로 배치되는 차량용 토크 컨버터.

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