KR20140079146A - 차량용 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

토셔널 댐퍼에 제공된 스프링을 지지하는 스프링 시트의 구조를 개선하여 스프링의 이탈을 방지하는 차량용 토크 컨버터를 개시한다.
본 발명의 실시예의 차량용 토크 컨버터는, 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼를 포함하고, 토셔널 댐퍼는 피스톤에 결합되는 리테이닝 플레이트, 리테이닝 플레이트에 배치되어 원주방향으로 탄성력이 작용하여 스프링 시트에 의해 지지되는 다수의 스프링, 스프링에 대해 반력으로 작용하며 터빈에 결합되는 드리븐 플레이트를 포함하며, 스프링 시트는 스프링의 일단을 탄성적으로 지지하는 머리부, 머리부에서 연장되어 외주면에 스프링의 내주면이 끼워지는 몸통부를 포함하고, 머리부와 몸통부의 중심에 축과 나란한 방향으로 관통되는 관통구멍이 제공되며 관통구멍에 툴을 삽입하여 외주면을 확장시킨 확장부를 구비한다.

Description

차량용 토크 컨버터{Torque convertor for vehicle}

본 발명은 토셔널 댐퍼에 제공된 스프링을 지지하는 스프링 시트의 구조를 개선하여 스프링의 이탈을 방지하는 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 포함한다. 록업 클러치에는 피스톤에 의해 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 방향으로 설치된다.

그리고 스프링들의 양단에는 스프링의 이탈을 방지하기 위해 스프링 시트가 배치된다. 즉, 스프링들은 양단이 스프링 시트들에 의해 지지된다.

그러나 토셔널 댐퍼의 작동과정에서 스프링들은 초기 세팅된 위치에서 이탈될 수 있어 작동 불량의 원인이 되는 문제점이 있다.

이러한 스프링의 작동불량은 토크 컨버터의 작동불량으로 이어지고 작동의 안정성이 저해되어 토크 컨버터의 품질이 떨어질 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 토셔널 댐퍼가 작동할 때 스프링 시트의 외주면에 결합된 스프링들의 이탈을 방지하여 토셔널 댐퍼의 작도 불량을 방지하고 작동의 안정성을 증대시켜 품질을 증대시키는 차량용 토크 컨버터를 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, 그리고 상기 록업 클러치에 결합되어 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼를 포함하고,

상기 토셔널 댐퍼는 상기 피스톤에 결합되는 리테이닝 플레이트, 상기 리테이닝 플레이트에 배치되어 원주방향으로 탄성력이 작용하여 스프링 시트에 의해 지지되는 다수의 스프링, 상기 스프링에 대해 반력으로 작용하며 상기 터빈에 결합되는 드리븐 플레이트를 포함하며,

상기 스프링 시트는 상기 스프링의 일단을 탄성적으로 지지하는 머리부, 상기 머리부에서 연장되어 외주면에 상기 스프링의 내주면이 끼워지는 몸통부를 포함하고, 상기 머리부와 상기 몸통부의 중심에 축과 나란한 방향으로 관통되는 관통구멍이 제공되며 상기 관통구멍에 툴을 삽입하여 외주면을 확장시킨 확장부를 구비한 차량용 토크 컨버터를 제공한다.

상기 확장부는 상기 머리부의 반대측으로 갈수록 직경이 커지는 것이 바람직하다.

상기 몸통부에는 외주면에 나선홈이 제공되는 것이 바람직하다.

상기 몸통부에는 외주면에 원주 방향으로 돌출부가 제공되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 스프링 시트의 중심을 관통하는 관통구멍을 설치하고 스프링을 스프링 시트의 외주에 결합한 후 관통구멍을 펀칭하여 스프링 시트의 외경의 직경과 각도를 변화시켜 스프링의 고정상태를 견고하게 유지하여 스프링의 이탈을 방지하여 작동의 안정성을 증대시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 토크 컨버터의 반단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 토셔널 댐퍼에 적용되는 스프링을 지지하는 스프링 시트를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 코킹 전 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 코킹 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예의 또 다른 예시를 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 위해 차량용 토크 컨버터를 축 방향으로 잘라서 본 반단면도로, 차량용 토크 컨버터를 도시하고 있다.

본 발명의 실시예의 토크 컨버터는 엔진의 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 결합된다.

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 다수의 스프링(31)이 제공된다. 이러한 스프링(31)은 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 의해 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 있다.

스프링(31)들의 양단에는 스프링 시트(37)들이 결합된다. 본 발명의 실시예에서는 다수의 스프링(31)의 형상이 서로 동일하게 이루어지고 스프링 시트(37)의 형상도 서로 동일하게 이루어지므로 하나만을 예로 설명하기로 한다.

그리고 스프링 시트(37)는 머리부(37a), 몸통부(37b), 그리고 확장부(37c)를 포함한다. 또한 스프링 시트(37)는 회전축과 나란한 방향으로 관통된 구멍이 제공된 관통구멍(37d)이 제공된다.

스프링 시트(37)의 머리부(37a)는 원판 형상으로 이루어지며 스프링(31)의 일측면이 밀착된다. 그리고 스프링 시트(37)의 몸통부(37b)는 머리부(37a)에서 연장되며 머리부(37a) 보다 작은 직경으로 이루어진다. 이러한 몸통부(37b)에는 스프링(31)의 내주면의 일측이 끼워진다.

관통구멍(37d)은 머리부(37a)와 몸통부(37b)의 중심을 관통하여 회전축과 나란한 방향으로 제공된다. 관통구멍(37d)은 머리부(37c)측의 직경이 몸통부(37b)의 끝부분의 직경보다 더 크게 이루어진 상태로 제공되는 것이 바람직하다.

펀칭용 툴을 관통구멍(37d)에 삽입한 후에 힘을 가하여 몸통부(37b)가 관통구멍(37d)의 중심선을 기준으로 방사상 방향으로 확장되도록 하면, 몸통부(37b)에 확장부(37c)가 제공된다. 즉, 확장부(37c)는 몸통부(37b)가 방사상 방향으로 확장되어 늘어난 부분이다(도 2에서 부호 a로 표시함).

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 토크 컨버터의 토셔널 댐퍼(20)에 제공된 스프링 시트(37)에 스프링(31)을 결합하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시한 바와 같이, 몸통부(37b)의 외주면에 스프링(31)의 사이드측의 내주측 부분을 삽입한다. 이때 몸통부(37b)에 제공된 관통구멍(37d)은 스프링(31) 측으로 향해 직경이 점점 작아지는 테이퍼 형상으로 이루어진다. 그리고 몸통부(37b)의 외주면은 스프링(31)이 사이드 측에서 삽입될 수 있도록 직경이 동일한 원통형을 이룬다.

이러한 상태에서 테이퍼 모양을 이루는 툴(T)을 이용하여 머리부(37a)측에서 몸통부(37b)측으로 관통구멍(37d)에 삽입하여 힘을 가하면(도 4에 도시함) 몸통부(37b)의 외주면이 확장되면서 변형된 확장부(37c)를 이루어 스프링(31)의 내주면에 코킹 결합된다(도 2에 도시하고 있음).

따라서 토셔널 댐퍼(20)가 작동하여도 스프링(31)은 이탈되지 않고 견고한 결합상태가 유지될 수 있다. 그러므로 본 발명의 실시예는 토셔널 댐퍼(20)가 작동하는 동안에 스프링 시트(37)에서 스프링(31의 이탈을 방지하여 작동의 안정성을 증대시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예의 다른 예시를 설명하기 위해 도시한 도면으로, 스프링 시트(41)에 스프링(31)이 결합된 상태를 도시하고 있다. 본 발명의 실시예의 다른 예시는 상술한 설명과 동일한 부분은 그 설명으로 대체하고 다른 점 만을 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예의 다른 예시는 몸통부( 41a)에 나선홈(41b)을 형성하여 스프링(31)을 나선홈(41b)에 끼움 결합하여 고정한다. 이러한 본 발명의 실시예는 간단하게 스프링 시트(37)의 형상을 변경하여 스프링(31)을 견고하게 고정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예의 또 다른 예시를 도시한 도면으로, 스프링 시트(43)에 스프링(31)이 결합된 상태를 도시하고 있다. 본 발명의 실시예의 또 다른 예시는 상술한 설명과 동일한 부분은 그 설명으로 대체하고 다른 점 만을 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예의 다른 예시는 몸통부(43a)에 몸통부(43a)의 원주 방향을 따라 돌출부(43b)가 제공되고, 스프링(31)을 돌출부(43b)에 끼움 결합하여 고정한다. 그러면 스프링(31)은 내주면의 일부가 돌출부(43b)에 걸리어 토셔널 댐퍼(20)의 작동 중에 스프링시트(43)에서 이탈되지 않고 고정된다.

본 발명의 실시예의 또 다른 예시는 본 발명을 다양하게 구성하여 실시할 수 있음을 보여준다.

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.

4. 프론트 커버, 6. 임펠러,
8. 터빈, 10. 리엑터,
14. 록업 클러치, 16, 피스톤,
18. 마찰재, 20. 토셔널 댐퍼,
31. 스프링, 33. 리테이닝 플레이트,
35, 드리븐 플레이트, 37. 스프링 시트,
37a. 머리부, 37b. 몸통부,
37c. 확장부, 37d. 관통구멍,
39. 스플라인 허브, 41. 스프링 시트,
41a. 몸통부, 41b. 나선홈

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, 그리고
   상기 록업 클러치에 결합되어 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼를 포함하고,
   상기 토셔널 댐퍼는
   상기 피스톤에 결합되는 리테이닝 플레이트,
   상기 리테이닝 플레이트에 배치되어 원주방향으로 탄성력이 작용하여 스프링 시트에 의해 지지되는 다수의 스프링,
   상기 스프링에 대해 반력으로 작용하며 상기 터빈에 결합되는 드리븐 플레이트를 포함하며,
   상기 스프링 시트는
   상기 스프링의 일단을 탄성적으로 지지하는 머리부,
   상기 머리부에서 연장되어 외주면에 상기 스프링의 내주면이 끼워지는 몸통부를 포함하고,
   상기 머리부와 상기 몸통부의 중심에 축과 나란한 방향으로 관통되는 관통구멍이 제공되며 상기 관통구멍에 툴을 삽입하여 외주면을 확장시킨 확장부를 구비한 차량용 토크 컨버터.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 확장부는
   상기 머리부의 반대측으로 갈수록 직경이 커지는 차량용 토크 컨버터.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸통부에는
   외주면에 나선홈이 제공되는 차량용 토크 컨버터.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸통부에는
   외주면에 원주면을 따라 돌출부가 제공되는 차량용 토크 컨버터.

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