KR20170078607A - 토크 컨버터의 록업 장치 - Google Patents

토크 컨버터의 록업 장치 Download PDF

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KR20170078607A
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유키 가와하라
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가부시키가이샤 에쿠세디
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Abstract

이 록업 장치(7)는, 클러치부와, 중간 부재(25)와, 드리븐 플레이트(23)와, 댐퍼부와, 다이나믹 댐퍼 장치(26)를 구비하고 있다. 클러치부는 프론트 커버(2)로부터 토크가 입력된다. 중간 부재(25)는 클러치부로부터 토크가 입력된다. 드리븐 플레이트(23)는, 중간 부재(25)와 상대 회전 가능하며, 터빈 허브(13)에 연결되어 있다. 댐퍼부는, 중간 부재(25)와 드리븐 플레이트(23)를 회전 방향으로 탄성적으로 연결한다. 다이나믹 댐퍼 장치(26)는, 드리븐 플레이트(23)의 외주부에 설치되고, 회전 속도 변동을 감쇠시킨다.

Description

토크 컨버터의 록업 장치{LOCK-UP APPARATUS FOR TORQUE CONVERTER}
본 발명은, 록업 장치(lock-up apparatus), 특히, 엔진측의 부재에 연결되는 프론트 커버와 토크 컨버터의 터빈 사이에 배치된 토크 컨버터의 록업 장치에 관한 것이다.
토크 컨버터에 있어서는, 연비 저감을 위해 록업 장치가 설치되어 있다. 록업 장치는, 터빈과 프론트 커버의 사이에 배치되어 있고, 프론트 커버와 터빈을 기계적으로 연결하여 양자의 사이에서 토크를 직접 전달하는 것이다.
록업 장치는, 일반적으로, 피스톤과 복수의 토션 스프링(torsion spring)를 가지는 댐퍼 기구(機構)를 가지고 있다. 피스톤은, 유압의 작용에 의해 프론트 커버로 가압되어, 프론트 커버로부터 토크가 전달된다. 그리고, 피스톤은, 복수의 토션 스프링에 의해, 터빈에 연결된 출력측의 부재에 탄성적으로 연결되어 있다. 이와 같은 록업 장치에서는, 피스톤에 전달된 토크는, 복수의 토션 스프링를 통하여 출력측의 부재에 전달되고, 또한 터빈에 전달된다.
또한, 특허 문헌 1의 록업 장치에서는, 관성(inertia) 부재를 포함하는 다이나믹 댐퍼 장치를 설치함으로써, 엔진의 회전 변동을 억제하도록 하고 있다. 이 특허 문헌 1의 다이나믹 댐퍼 장치는, 터빈 쉘(shell)에 플레이트가 고정되어 있고, 이 플레이트에 상대 회전 가능하게 관성 부재가 장착되어 있다. 또한, 플레이트와 관성 부재의 사이에는 코일 스프링이 설치되어 있다.
일본 특허 제5555784호 공보
특허 문헌 1의 다이나믹 댐퍼 장치에서는, 다이나믹 댐퍼 장치를 터빈 쉘에 용접하여 고정하고 있다. 이에 따라, 제조 공정이 많으며, 번거롭다. 또한, 다이나믹 댐퍼 장치를 구성하기 위한 부재의 개수도 증가하여 비용 삭감의 방해가 된다.
본 발명의 과제는, 간단하게 구성되고, 또한 제조 비용을 억제할 수 있는 다이나믹 댐퍼 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일측면에 따른 토크 컨버터의 록업 장치는, 엔진측의 부재에 연결되는 프론트 커버와 토크 컨버터의 터빈 사이에 배치되어 있다. 이 록업 장치는, 클러치부와, 입력측 플레이트와, 출력측 플레이트와, 댐퍼부와, 다이나믹 댐퍼 장치를 구비하고 있다. 클러치부는 프론트 커버로부터 토크가 입력된다. 입력측 플레이트는 클러치부로부터 토크가 입력된다. 출력측 플레이트는, 입력측 플레이트와 상대 회전 가능하며, 터빈에 연결되어 있다. 댐퍼부는, 입력측 플레이트와 출력측 플레이트를 회전 방향으로 탄성적으로 연결한다. 다이나믹 댐퍼 장치는, 출력측 플레이트의 외주부에 설치되고, 회전 속도 변동을 감쇠시킨다.
이 장치에서는, 프론트 커버로부터 입력된 토크는, 클러치부를 통하여 입력측 플레이트에 입력되고, 댐퍼부 및 출력측 플레이트를 통하여 터빈에 출력된다. 출력측 플레이트의 외주부에는 다이나믹 댐퍼 장치가 형성되어 있고, 이 다이나믹 댐퍼 장치에 의해 회전 속도 변동을 억제할 수 있다.
여기서는, 출력측 플레이트의 외주부에 다이나믹 댐퍼 장치를 설치하고 있으므로, 터빈 쉘에 용접하는 등의 작업이 불필요하게 된다. 따라서, 구성 및 제조 공정이 간단하게 된다. 또한, 종래 장치와 같이, 터빈 쉘에 고정된 별개의 부재로서의 플레이트가 불필요하게 되어, 비용을 억제할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 토크 컨버터의 록업 장치에서는, 출력측 플레이트는, 축 방향으로 대향하여 배치되고 서로 연결된 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 가지고 있다. 입력측 플레이트는, 제1 플레이트와 제2 플레이트의 축 방향 사이에 배치되어 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 토크 컨버터의 록업 장치에서는, 다이나믹 댐퍼 장치는 토크 컨버터의 토러스(torus) 중심으로부터 외주측에 배치되어 있다.
토크 컨버터의 외주측에는, 일반적으로 비교적 넓은 공간이 형성되어 있다. 이에 따라, 이 공간에 다이나믹 댐퍼 장치를 배치함으로써, 장치 전체의 축 방향 치수를 단축할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 토크 컨버터의 록업 장치에서는, 다이나믹 댐퍼 장치는, 제1 관성 링 및 제2 관성 링과, 복수의 탄성 부재를 가지고 있다. 제1 관성 링 및 제2 관성 링은, 출력측 플레이트의 외주부를 축 방향에 있어서 협지하도록, 또한 출력측 플레이트와 상대 회전 가능하게 배치되고, 서로 상대 회전 불가능하게 연결되어 있다. 복수의 탄성 부재는, 출력측 플레이트와 제1 및 제2 관성 링을 회전 방향으로 탄성적으로 연결한다.
여기서는, 출력측 플레이트의 외주부를 다이나믹 댐퍼 장치의 일부로서 이용하고 있으므로, 전술한 바와 같이, 종래 장치의 같은 별개의 부재로서의 플레이트가 불필요하게 된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 토크 컨버터의 록업 장치에서는, 제1 및 제2 관성 링은 탄성 부재를 수용하는 윈도우부를 가지고 있다. 윈도우부는, 탄성 부재의 회전 방향의 양단(兩端)와 맞닿는 단면(端面)과, 탄성 부재의 축 방향의 이동을 규제하는 규제부를 가지고 있다.
여기서는, 제1 및 제2 관성 링의 윈도우부에 탄성 부재가 수용되어 있다. 그리고, 윈도우부의 단면에, 탄성 부재의 단면이 맞닿아 있다. 또한, 윈도우부의 규제부에 의해, 탄성 부재의 축 방향의 이동이 규제되어 있다.
본 발명의 또한 다른 측면에 따른 토크 컨버터의 록업 장치에서는, 탄성 부재는 원호형의 코일 스프링이다.
여기서는, 다이나믹 댐퍼 장치의 탄성 부재는 원호형의 코일 스프링(이른바 아크 스프링)이다. 그러므로, 비교적 낮은 회전수 영역에 있어서 히스테리시스(hysteresis) 토크를 발생할 수 있고, 낮은 회전수 영역에 있어서도 회전 속도 변동을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 토크 컨버터의 록업 장치에서는, 탄성 부재는, 토크 컨버터의 토러스보다 외주측으로, 또한 축 방향에 있어서 토러스와 중첩되는 위치에 배치되어 있다.
이 장치에서는, 다이나믹 댐퍼 장치의 탄성 부재가 토크 컨버터의 토러스보다 외주측의 공간에 배치되어 있고, 또한 축 방향에 있어서 토러스와 중첩되는 위치에 배치되어 있다. 이에 따라, 장치 전체의 축 방향 치수를 단축할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 토크 컨버터의 록업 장치에서는, 댐퍼부는, 외주측 댐퍼부와, 내주측 댐퍼부를 가지고 있다. 외주측 댐퍼부는, 프론트 커버로부터의 토크가 입력되는 복수의 외주측 토션 스프링를 가진다. 내주측 댐퍼부는, 외주측 댐퍼부의 내주측에 배치되고, 출력측 플레이트에 토크를 전달하는 복수의 내주측 토션 스프링를 가진다. 또한, 입력측 플레이트는, 환형으로 형성되어 있고, 외주부에 외주측 토션 스프링에 걸어맞추어지는 복수의 외주측 걸어맞춤부를 가지고, 내주부에 내주측 토션 스프링에 걸어맞추어지는 내주측 걸어맞춤부를 가진다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 토크 컨버터의 록업 장치에서는, 외주측 토션 스프링 및 내주측 토션 스프링 중 적어도 한쪽은, 원호형의 코일 스프링이다.
여기서는, 외주측 토션 스프링 및 내주측 토션 스프링 중 적어도 한쪽이 원호형으로 형성되어 있으므로, 뒤틀림 특성의 저강성화(低剛性化) 및 뒤틀림 각도의 광각도화(廣角度化)를 실현할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 토크 컨버터의 록업 장치에서는, 프론트 커버에 고정되는 동시에 일부가 외주측 토션 스프링에 걸어맞추어지고, 프론트 커버로부터의 토크를 외주측 토션 스프링에 전달하는 드라이브 플레이트(drive plate)를 더 구비하고 있다.
이상과 같이, 본 발명에서는, 록업 장치의 다이나믹 댐퍼 장치를, 간단하게 구성되고, 또한 제조 비용을 억제하여 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 토크 컨버터의 단면(斷面) 구성도이다.
도 2는 도 1의 록업 장치를 추출하여 나타낸 도면이다.
도 3은 스토퍼 기구의 단면 구성도이다.
도 4는 도 1의 다이나믹 댐퍼 장치를 추출하여 나타낸 도면이다.
도 5는 다이나믹 댐퍼 장치의 정면 부분도이다.
[실시예 1]
[전체 구성]
도 1에 본 발명의 일실시형태에 의한 토크 컨버터(1)를 나타내고 있다. 도 1의 좌측에는 엔진이 배치되고, 도 1의 우측에는 토크 컨버터 및 트랜스미션이 배치되어 있다. 도 1에 나타낸 O-O가 토크 컨버터의 회전축이다.
토크 컨버터(1)는, 엔진측의 크랭크샤프트(rankshaft, 도시하지 않음)로부터 트랜스미션의 입력 샤프트에 토크를 전달하기 위한 장치이다. 토크 컨버터(1)는, 엔진측의 부재에 고정되는 프론트 커버(2)와, 3종의 날개차(임펠러(impeller, 3), 터빈(4), 스테이터(stator, 5))로 이루어지는 토크 컨버터 본체(6)와, 록업 장치(7)로 구성되어 있다.
프론트 커버(2)는, 원판형의 부재이며, 그 외주부에는 트랜스미션측으로 돌출하는 외주 통형부(10)가 형성되어 있다. 임펠러(3)는, 프론트 커버(2)의 외주 통형부(10)에 용접에 의해 고정된 임펠러 쉘(3a)과, 임펠러 쉘(3a)의 내측에 고정된 복수의 임펠러 블레이드(3b)와, 복수의 임펠러 블레이드(3b)를 지지하는 코어(3c)를 가지고 있다. 또한, 임펠러(3)는, 임펠러 쉘(3a)의 내주측에 설치된 임펠러 허브(12)를 가지고 있다.
터빈(4)은 유체실 내에서 임펠러(3)에 대향하여 배치되어 있다. 터빈(4)은, 터빈 쉘(4a)과, 터빈 쉘(4a)의 내측에 고정된 복수의 터빈 블레이드(4b)와, 복수의 터빈 블레이드(4b)를 지지하는 코어(4c)를 가지고 있다. 또한, 터빈(4)은, 터빈 쉘(4a)의 내주측에 고정된 터빈 허브(13)를 가지고 있다. 터빈 허브(13)는, 외주측으로 연장되는 플랜지(13a)와, 엔진측으로 연장되는 통형부(13b)를 가지고 있다. 터빈 허브(13)의 플랜지(13a)에, 터빈 쉘(4a)의 내주부가 복수의 리벳(14)에 의해 고정되어 있다. 또한, 터빈 허브(13)의 내주부에는, 도시하지 않은 트랜스미션의 입력 샤프트가 스플라인 걸어맞추어져 있다.
스테이터(5)는, 임펠러(3)와 터빈(4)의 내주부 사이에 배치되고, 터빈(4)으로부터 임펠러(3)로 돌아오는 작동유를 정류(整流)하기 위한 기구이다. 스테이터(5)는 주로, 스테이터 캐리어(carrier)(5a)와, 그 외주면에 설치된 복수의 스테이터 블레이드(5b)와, 스테이터 블레이드(5b)의 외주부에 형성된 코어(5c)를 가지고 있다. 스테이터 캐리어(5a)는, 원웨이 크러치(15)를 통하여 고정 샤프트(도시하지 않음)에 지지되어 있다.
그리고, 도 1에서는, 토러스의 중심을 부호 「C」로 나타내고 있다. 이 토러스의 중심(C)은, 임펠러(3), 터빈(4), 및 스테이터(5)의 각 코어(3c, 4c, 5c)로 에워싸인 공간의 중심이다.
[록업 장치(7)의 전체 구성]
도 2에, 도 1의 록업 장치(7)를 추출하여 나타내고 있다. 록업 장치(7)는, 프론트 커버(2)와 터빈(4)의 사이의 공간에 배치되어 있다. 록업 장치(7)는, 피스톤(20)과, 드라이브 플레이트(21)와, 복수의 외주측 토션 스프링(외주측 댐퍼부)(22)과, 드리븐 플레이트(driven plate)(한 쌍의 출력측 플레이트)(23)와, 복수의 내주측 토션 스프링(내주측 댐퍼부)(24)과, 중간 부재(25)(입력측 플레이트)와, 다이나믹 댐퍼 장치(26)를 가지고 있다.
[피스톤(20)]
피스톤(20)은, 원판형의 플레이트이며, 프론트 커버(2)의 트랜스미션측에 배치되어 있다. 피스톤(20)의 내주단(內周端)에는, 트랜스미션측으로 연장되는 통형부(20a)가 형성되어 있다. 피스톤(20)의 통형부(20a)는, 터빈 허브(13)의 통형부(13b)의 외주면에 축 방향 이동 가능 및 상대 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 피스톤(20)의 외주부에는 평탄부(20b)가 형성되어 있다. 평탄부(20b)의 프론트 커버(2)측의 면에는, 환형의 마찰재(28)가 고정되어 있다. 이 마찰재(28)가 프론트 커버(2)에 가압되는 것에 의하여, 프론트 커버(2)로부터 피스톤(20)에 토크가 전달된다. 즉, 피스톤(20)과 마찰재(28)에 의해 클러치부가 구성되어 있다.
[드라이브 플레이트(21)]
드라이브 플레이트(21)는, 피스톤(20)의 외주부에 있어서, 트랜스미션측의 측면에 고정되어 있다. 구체적으로는, 드라이브 플레이트(21)는, 원판형으로 형성되어 있고, 내주부(21a)가 피스톤(20)의 트랜스미션측의 면에 리벳(30)에 의해 고정되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 드라이브 플레이트(21)의 외주부에는 복수의 걸어맞춤부(21b)가 형성되어 있다. 걸어맞춤부(21b)는, 드라이브 플레이트(21)의 중간부를 트랜스미션측으로 프레스 가공한 부분과, 외주단부(外周端部)를 트랜스미션측으로 또한 내주측으로 절곡 가공한 부분을 가지고 있다. 걸어맞춤부(21b)는 외주측 토션 스프링(22)의 원주 방향의 양단에 걸어맞추어져 있다.
그리고, 드라이브 플레이트(21)에 있어서, 걸어맞춤부(21b)가 형성된 부분 이외의 부분에는, 스프링 지지부(21c)가 형성되어 있다. 스프링 지지부(21c)는, 드라이브 플레이트(21)의 외주부 및 직경 방향 중간부를 트랜스미션측으로 절곡하여 형성되어 있고, 외주측 토션 스프링(22)의 외주측 및 내주측을 지지하고 있다.
외주측 토션 스프링(22)의 내주측을 지지하는 스프링 지지부(21c)의 일부에는, 복수의 스토퍼용의 맞닿음부(21d)가 형성되어 있다. 맞닿음부(21d)는, 스프링 지지부(21c)의 일부를 내주측으로 절곡하여 형성된 것이다.
[외주측 토션 스프링(22)]
복수의 외주측 토션 스프링(22)의 각각은, 원호형으로 형성된 아크 스프링이다. 더욱 상세하게는, 외주측 토션 스프링(22)는, 이 록업 장치(7)에 내장되어 있지 않은 자유 상태로, 원호형을 유지하는 형상이다.
여기서, 외주측 토션 스프링(22)는 아크 스프링이므로, 외주측 토션 스프링(22)이 작동할 때, 드라이브 플레이트(21)의 외주측의 스프링 지지부(21c)와 외주측 토션 스프링(22)이 비교적 강하게 접촉한다. 따라서, 외주측 토션 스프링(22)과 드라이브 플레이트(21)의 사이에 생기는 히스테리시스(hysteresis) 토크는 비교적 커진다.
[드리븐 플레이트(23)]
드리븐 플레이트(23)는, 엔진측에 배치된 제1 플레이트(32)와, 트랜스미션측에 배치된 제2 플레이트(33)를 가지고 있다. 제1 플레이트(32) 및 제2 플레이트(33)는 원판형으로 형성되어 있다.
제1 플레이트(32)의 내주부와 제2 플레이트(33)의 내주부는, 터빈 허브(13)의 플랜지(13a)에 리벳(14)에 의해 고정되어 있다. 또한, 양 플레이트(32, 33)의 외주부는, 스톱 핀(35)에 의하여, 축 방향으로 소정 간격을 두고 고정되어 있다. 즉, 제1 플레이트(32) 및 제2 플레이트(33)는, 서로 고정된 내주부 이외에는, 축 방향으로 간극을 두고 대향하여 배치되어 있다. 여기서는, 양 플레이트(32, 33)는, 터빈 허브(13)에 대하여 상대 회전 불가능하며, 또한 축 방향으로 이동 불가능하다.
제1 플레이트(32) 및 제2 플레이트(33)의 직경 방향 중간부에는, 윈도우부(32a, 33a)가 형성되어 있다. 윈도우부(32a, 33a)의 외주 에지 및 내주 에지는, 축 방향 외측으로 잘라 세워져(cut and raised) 있다. 이 윈도우부(32a, 33a)에 의해, 내주측 토션 스프링(24)의 축 방향 및 직경 방향의 이동이 규제되어 있다.
[내주측 토션 스프링(24) 및 중간 부재(25)]
중간 부재(25)는, 드라이브 플레이트(21)와 터빈(4)의 축 방향 사이에, 또한 제1 플레이트(32)와 제2 플레이트(33)의 축 방향 사이에 배치되어 있다. 중간 부재(25)는, 드라이브 플레이트(21) 및 외주측 토션 스프링(22)을 통하여 프론트 커버(2)로부터 토크가 입력된다. 중간 부재(25)는, 드라이브 플레이트(21) 및 드리븐 플레이트(23)에 대하여 상대 회전 가능하다.
중간 부재(25)는, 환형이면서 또한 플레이트형의 부재이며, 복수의 외주측 걸어맞춤부(25a)와, 복수의 장공(長孔)(25b)과, 스프링 수용용의 복수의 개구(내주측 걸어맞춤부)(25c)를 가지고 있다.
외주측 걸어맞춤부(25a)는, 중간 부재(25)의 외주단부에 원주 방향으로 소정 간격으로 설치되어 있다. 외주측 걸어맞춤부(25a)는, 중간 부재(25)의 외주단부를 엔진측으로 절곡하여 형성된 것이다. 외주측 걸어맞춤부(25a)는, 인접하는 2개의 외주측 토션 스프링(22)의 사이에 배치되어 있고, 한쪽 외주측 토션 스프링(22)의 일단과 다른 쪽 외주측 토션 스프링(22)의 타단에 걸어맞추어져 있다.
복수의 장공(25b)은, 외주측 걸어맞춤부(25a)의 내주측에, 원주 방향으로 소정 간격으로 형성되어 있다. 장공(25b)은, 원주 방향으로 길게, 원호형으로 형성되어 있다. 이 장공(25b)을, 스톱 핀(35)이 관통하고 있다. 따라서, 스톱 핀(35)이 장공(25b)의 내부에서 이동 가능한 범위에서, 드리븐 플레이트(23)와 중간 부재(25)는 상대 회전이 가능하다. 환언하면, 스톱 핀(35)이 장공(25b)의 단면과 맞닿음으로써, 드리븐 플레이트(23)와 중간 부재(25)의 상대 회전이 금지된다.
복수의 개구(25c)는, 장공(25b)의 더욱 내주측에, 원주 방향으로 소정 간격으로 형성되어 있다. 이 개구(25c)에, 내주측 토션 스프링(24)이 수용되어 있다. 개구(25c)의 단면이, 내주측 토션 스프링(24)의 단면과 맞닿는 내주측 걸어맞춤부로 되어 있다.
[스토퍼 기구]
이 록업 장치(7)는, 드라이브 플레이트(21)와 드리븐 플레이트(23)(구체적으로는 제1 플레이트(32))의 상대 회전 각도를 규제하기 위한 스토퍼 기구(40)를 가지고 있다. 스토퍼 기구(40)는, 도 3에 확대하여 나타낸 바와 같이, 드라이브 플레이트(21)의 스프링 지지부(21c)의 일부에 설치된 맞닿음부(21d)와, 드리븐 플레이트(23)의 제1 플레이트(32)의 외주단에 형성된 스토퍼 폴(stopper pawl, 32b)을 가지고 있다. 맞닿음부(21d)와 스토퍼 폴(32b)은, 직경 방향에 있어서 중첩되는 위치에 형성되어 있다.
맞닿음부(21d)는, 전술한 바와 같이, 스프링 지지부(21c)의 일부를 내주측으로 절곡하여 형성된 것이다. 맞닿음부(21d)는 원주 방향으로 소정 간격으로 형성되어 있다. 따라서, 인접하는 맞닿음부(21d)의 사이에서 스토퍼 폴(32b)이 이동 가능한 범위에서, 드라이브 플레이트(21)와 드리븐 플레이트(23)의 상대 회전이 가능하다. 환언하면, 스토퍼 폴(32b)이 맞닿음부(21d)와 맞닿음으로써, 양자의 상대 회전이 금지된다.
[다이나믹 댐퍼 장치(26)]
다이나믹 댐퍼 장치(26)는, 드리븐 플레이트(23)를 구성하는 제2 플레이트(33)의 외주부에 설치되어 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 다이나믹 댐퍼 장치(26)는, 제1 관성 링(41)과, 제2 관성 링(42)과, 복수의 코일 스프링(탄성 부재)(43)을 가지고 있다.
제2 플레이트(33)는, 토크 컨버터 본체(6)의 외주보다 더욱 외주측으로 연장되어 있다. 또한, 제2 플레이트(33)의 외주부는, 다른 부분으로부터 트랜스미션측으로 오프셋된 평탄부(33b)를 가지고 있다. 그리고, 이 평탄부(33b)에는, 원주 방향으로 소정 간격으로 개구(33c)가 형성되어 있다.
제1 관성 링(41) 및 제2 관성 링(42)은, 제2 플레이트(33)의 평탄부(33b)를 축 방향에 있어서 협지하도록, 또한 제2 플레이트(33)와 상대 회전 가능하게 배치되어 있다. 제1 관성 링(41)과 제2 관성 링(42)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 개구(33c)가 형성되어 있지 않은 부분에 있어서, 리벳(44)에 의해 서로 고정되어 있다. 따라서, 제1 관성 링(41)과 제2 관성 링(42)은, 상대 회전 불가능하며, 또한 축 방향으로 상대 이동 불가능하다.
제1 관성 링(41) 및 제2 관성 링(42)은 동일한 형상이다. 구체적으로는, 제1 및 제2 관성 링(41, 42)은, 환형이면서 또한 플레이트형으로 형성되어 있다. 각 관성 링(41, 42)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 4개의 큰 윈도우부(41a, 42a)와, 2개의 작은 윈도우부(41b, 42b)를 가지고 있다. 큰 윈도우부(41a, 42a) 및 작은 윈도우부(41b, 42b)는 각각 회전축을 협지하여 대향한 위치에 배치되어 있다.
큰 윈도우부(41a, 42a)에는, 스프링 길이가 긴 대(大)코일 스프링(43a)이 수용되어 있다. 또한, 작은 윈도우부(41b, 42b)에는, 대코일 스프링(43a)보다 스프링 길이가 짧은 소(小)코일 스프링(43b)이 수용되어 있다. 대코일 스프링(43a) 및 소코일 스프링(43b)은, 자유 상태로 원호형으로 형성된 아크 스프링이다.
그리고, 각각의 윈도우부(41a, 42a, 41b, 42b)의 단면은, 각 코일 스프링(43a, 43b)의 단면이 맞닿아 있다. 또한, 각각의 윈도우부(41a, 42a, 41b, 42b)의 외주 에지 및 내주 에지는, 축 방향 외측으로 잘라 세워져 있다. 이 스탠딩부에 의해, 내부에 수용된 대코일 스프링(43a) 및 소코일 스프링(43b)의 직경 방향 및 축 방향의 이동이 규제되어 있다.
도 4로부터 밝혀진 바와 같이, 코일 스프링(43)은, 토크 컨버터 본체(6)의 토러스의 중심(C)보다 외주측에 배치되어 있다. 또한, 코일 스프링(43)은, 축 방향에 있어서 토러스와 중첩되는 위치에 배치되어 있다.
[동작]
록업 장치(7)가 작동하고 있지 않은 클러치 오프 상태에서는, 엔진으로부터의 토크는 프론트 커버(2)로부터 임펠러(3)에 전달된다. 임펠러(3)의 임펠러 블레이드(3b)에 의해 구동된 작동유는, 터빈(4)을 회전시킨다. 이 터빈(4)의 토크는 터빈 허브(13)를 통하여 도시하지 않은 트랜스미션의 입력 샤프트에 전달된다.
차량의 속도가 소정의 속도 이상이 되면, 피스톤(20)이 프론트 커버(2) 측으로 이동되고, 마찰재(28)가 프론트 커버(2)의 마찰면에 가압된다. 이로써, 클러치 온 상태로 되어, 프론트 커버(2)의 토크는, 피스톤(20)으로부터 드라이브 플레이트(21)를 통하여 외주측 토션 스프링(22)에 전달된다. 외주측 토션 스프링(22)에 전달된 토크는, 중간 부재(25)를 통하여 내주측 토션 스프링(24)에 전달된다. 내주측 토션 스프링(24)에 전달된 토크는, 드리븐 플레이트(23)를 통하여 터빈 허브(13)에 전달된다.
[다이나믹 댐퍼 장치(26)의 동작]
드리븐 플레이트(23)의 회전에 의해, 다이나믹 댐퍼 장치(26)가 작동하고, 이 다이나믹 댐퍼 장치(26)의 작용에 의해 엔진의 회전 속도 변동이 억제된다. 즉, 드리븐 플레이트(23)의 제2 플레이트(33)의 회전과 제1 및 제2 관성 링(41, 42)의 회전은, 코일 스프링(43)의 작용에 의해 위상에 어긋남이 생긴다. 구체적으로는, 소정의 엔진 회전수에 있어서, 제1 및 제2 관성 링(41, 42)은, 제2 플레이트(33)를 포함하는 드리븐 플레이트(23)의 회전 속도 변동을 캔슬하는 위상으로 변동한다. 이 위상의 어긋남에 의해, 트랜스미션의 회전 속도 변동을 흡수할 수 있다.
여기서, 다이나믹 댐퍼 장치(26)의 코일 스프링(43)은 아크 스프링이다. 이에 따라, 다이나믹 댐퍼 장치(26)에 있어서는, 비교적 큰 히스테리시스 토크가 발생한다. 따라서, 다이나믹 댐퍼 장치에 의한 공진(共振) 피크를, 보다 억제할 수 있다.
[다른 실시형태]
본 발명은 이상과 같은 실시형태로 한정되지 않으며, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 각종 변형 또는 수정이 가능하다.
(a) 상기 실시형태에서는, 외주측 토션 스프링 및 내주측 토션 스프링의 양쪽을 아크 스프링으로 했지만, 이들 토션 스프링는, 특히 아크 스프링으로 한정되지 않는다.
(b) 상기 실시형태에서는, 외주측 토션 스프링 및 내주측 토션 스프링의 양쪽이 설치된 경우에 대하여 설명하였으나, 어느 한쪽만이 설치되어 있는 경우에도, 본 발명을 동일하게 적용할 수 있다.
(c) 상기 실시형태에서는, 피스톤의 프론트 커버 측의 면에 마찰 부재를 설치하였으나, 복수의 마찰 부재로 이루어지는 클러치부를 설치하고, 이 클러치부를 통하여 프론트 커버로부터 토션 스프링에 토크를 전달하는 장치에도, 본 발명을 동일하게 적용할 수 있다.
1: 토크 컨버터 2: 프론트 커버
3: 임펠러 4: 터빈
7: 록업 장치 20: 피스톤
21: 드라이브 플레이트 22: 외주측 토션 스프링
23: 드리븐 플레이트 25: 중간 부재
26: 다이나믹 댐퍼 장치 28: 마찰 부재
32: 제1 플레이트 33: 제2 플레이트
41: 제1 관성 링 42: 제2 관성 링
43: 코일 스프링

Claims (10)

  1. 엔진측의 부재에 연결되는 프론트 커버와 토크 컨버터의 터빈 사이에 배치된, 토크 컨버터의 록업(lock-up apparatus) 장치로서,
    상기 프론트 커버로부터 토크가 입력되는 클러치부;
    상기 클러치부로부터 토크가 입력되는 입력측 플레이트;
    상기 입력측 플레이트와 상대 회전 가능하며, 상기 터빈에 연결된 출력측 플레이트;
    상기 입력측 플레이트와 상기 출력측 플레이트를 회전 방향으로 탄성적으로 연결하는 댐퍼부; 및
    상기 출력측 플레이트의 외주부에 설치되고, 회전 속도 변동을 감쇠시키는 다이나믹 댐퍼 장치
    를 포함하는 토크 컨버터의 록업 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력측 플레이트는, 축 방향으로 대향하여 배치되고 서로 연결된 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 포함하고,
    상기 입력측 플레이트는, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트의 축 방향 사이에 배치되어 있는, 토크 컨버터의 록업 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 다이나믹 댐퍼 장치는 상기 토크 컨버터의 토러스(torus) 중심보다 외주측에 배치되어 있는, 토크 컨버터의 록업 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이나믹 댐퍼 장치는,
    상기 출력측 플레이트의 외주부를 축 방향에 있어서 협지하도록, 또한 상기 출력측 플레이트와 상대 회전 가능하게 배치되고, 서로 상대 회전 불가능하게 연결된 제1 관성 링(inertia ring)과 제2 관성 링; 및
    상기 출력측 플레이트와 상기 제1 관성 링 및 상기 제2 관성 링을 회전 방향으로 탄성적으로 연결하는 복수의 탄성 부재
    를 포함하고 있는, 토크 컨버터의 록업 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 관성 링 및 상기 제2 관성 링은 상기 탄성 부재를 수용하는 윈도우부를 포함하고,
    상기 윈도우부는, 상기 탄성 부재의 회전 방향의 양단(兩端)에 맞닿는 단면(端面)과, 상기 탄성 부재의 축 방향의 이동을 규제하는 규제부를 포함하고 있는, 토크 컨버터의 록업 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 원호형의 코일 스프링인, 토크 컨버터의 록업 장치.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는, 상기 토크 컨버터의 토러스의 중심보다 외주측에, 또한 축 방향에 있어서 상기 토러스와 중첩되는 위치에 배치되어 있는, 토크 컨버터의 록업 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 댐퍼부는,
    상기 프론트 커버로부터의 토크가 입력되는 복수의 외주측 토션 스프링(torsion spring)을 포함하는 외주측 댐퍼부; 및
    상기 외주측 댐퍼부의 내주측에 배치되고, 상기 출력측 플레이트에 토크를 전달하는 복수의 내주측 토션 스프링을 포함하는 내주측 댐퍼부
    를 포함하고,
    상기 입력측 플레이트는, 환형으로 형성되어 있고, 외주부에 상기 외주측 토션 스프링에 걸어맞추어지는 복수의 외주측 걸어맞춤부를 포함하고, 내주부에 상기 내주측 토션 스프링에 걸어맞추어지는 내주측 걸어맞춤부를 포함하는,
    토크 컨버터의 록업 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 외주측 토션 스프링 및 상기 내주측 토션 스프링 중 적어도 한쪽은, 원호형의 코일 스프링인, 토크 컨버터의 록업 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 프론트 커버에 고정되고, 또한 일부가 상기 외주측 토션 스프링에 걸어맞추어지고, 상기 프론트 커버로부터의 토크를 상기 외주측 토션 스프링에 전달하는 드라이브 플레이트(drive plate)를 더 포함하는 토크 컨버터의 록업 장치.
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