KR20200083136A - 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 종래에 비해 간소한 구조를 갖게 되어 제조 비용이 절감되고, 반공진 댐퍼의 설치 공간을 최소화하여 토크 컨버터 전체의 사이즈를 감소시킬 수 있으며, 반공진 댐퍼의 댐핑 능력을 향상시킬 수 있는 록업 장치를 구비한 토크 컨버터에 관한 것이다.

Description

토크 컨버터{TORQUE CONVERTER}

본 발명은, 유체식 동력 전달 장치인 토크 컨버터에 관한 것으로, 보다 상세히는 종래에 비해 간소한 구조를 갖게 되어 제조 비용이 절감되고, 반공진 댐퍼의 설치 공간을 최소화하여 토크 컨버터 전체의 사이즈를 감소시킬 수 있으며, 반공진 댐퍼의 댐핑 능력을 향상시킬 수 있는 록업 장치를 구비한 토크 컨버터에 관한 것이다.

차량의 엔진에서 발생된 동력을 변속기로 전달하는 유체식 동력 전달 장치로서, 특히 록업 장치를 구비한 토크 컨버터가 널리 적용되고 있다.

록업 장치는, 토크 컨버터의 프런트 커버와 터빈을 기계적으로 연결하여 토크를 전달하기 위한 장치이며, 터빈과 프런트 커버 사이의 공간에 배치되어 있다. 이러한 록업 장치에 의해 임펠러를 거치지 않고 프런트 커버로부터 터빈에 토크가 직접적으로 전달된다.

일반적으로 록업 장치는, 피스톤과 댐퍼 기구를 가지고 있다.

피스톤은, 회전축선 방향을 따라 이동 가능하게 배치되어 있고, 프런트 커버에 가압되면 프런트 커버에 계합하여 마찰력을 통해 프런트 커버로부터 토크를 전달받아 회전하게 된다.

댐퍼 기구는, 프런트 커버로 전달된 토션 진동을 흡수하고 감쇠하여 출력부재로 전달하는 역할을 하며, 피스톤과 일체로 회전하는 입력부재와 출력부재 사이를 탄력적으로 연결하는 탄성체, 바람직하게는 코일 스프링을 포함한다.

한편, 토션 진동의 흡수 및 감쇠 목적의 댐퍼 기구에 추가하여, 공진 주파수를 실용 회전 속도 이하로 내려 진동 감쇠 성능의 향상을 도모하기 위한 기술로서, 관성 질량체를 토크 전달 경로 상에 설치하여 구성되는 반공진 댐퍼와 관련된 기술이 개발되어 적용되고 있다.

이와 관련하여, 선행문헌으로서 한국공개특허공보 제10-2017-0078607호에는, 관성 질량체가 출력부재의 외측 단부에 코일 스프링으로 연결되어 구성되는 반공진 댐퍼가 개시되어 있다.

다만, 상기 선행문헌에 개시된 반공진 댐퍼는, 토션 댐퍼로서 제1 댐퍼 기구에 해당하는 외측 코일 스프링에 대해서 반경방향 외측에 반공진 댐퍼가 배치되어 토크 컨버터의 반경방향 사이즈가 증가된다는 문제점이 있다.

또한, 상기 선행문헌에 개시된 반공진 댐퍼는, 반공진 댐퍼의 점유 공간 상의 제약으로 관성 질량체에 대한 충분한 사이즈를 확보하기 어려워 관성 질량체의 관성력이 부족하게 되고, 이에 따라 반공진 댐퍼의 댐핑 성능이 미흡하게 된다는 문제점이 있다.

또한, 상기 선행문헌에 개시된 반공진 댐퍼는, 출력부재의 반경방향 외측 단부를 연장하여 반공진 댐퍼에 대한 연결부를 형성하도록 구성되어 출력부재의 형상이 복잡해지고 출력부재에 대한 제조 비용이 증가된다는 문제점이 있다.

한국공개특허공보 제10-2017-0078607호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 토션 댐퍼 기구를 구성하는 코일 스프링에 대해서 반경방향 내측에 반공진 댐퍼를 설치하고, 출력부재에 반공진 댐퍼가 연결부재 없이 직접 설치되도록 하여 토크 컨버터의 반경방향 사이즈를 감소시켜 컴팩트화가 가능한 록업 장치를 구비한 토크 컨버터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 토션 댐퍼 기구의 구성을 단순화시켜 록업 장치의 반경방향 내측에 추가 관성 질량체의 설치 공간을 확보하고, 터빈을 관성 질량체로 활용할 수 있도록 하여 반공진 댐퍼의 댐핑 성능을 개선할 수 있는 록업 장치를 구비한 토크 컨버터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 입력부재와 출력부재 사이의 중간부재를 생략하고, 출력부재로서 드리븐 플레이트의 형상을 단순화시켜 제조 비용을 절감할 수 있는 록업 장치를 구비한 토크 컨버터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 토크 컨버터는, 엔진 출력 측에 연결되는 프런트 커버와, 상기 프런트 커버에 연결되어 일체로 회전하는 임펠러와, 유체를 통해서 상기 임펠러로부터 회전력을 전달받는 터빈 블레이드 및 상기 터빈 블레이드를 지지하는 터빈 쉘을 구비하는 터빈과, 상기 프런트 커버와 상기 터빈 사이에 배치되는 록업 장치와, 상기 록업 장치에 연결되어 회전력을 외부로 전달하는 출력 허브를 포함하는 토크 컨버터로서, 상기 록업 장치는, 상기 프런트 커버와 상기 출력 허브 사이의 토크 전달 경로 상에 위치하고, 록업 상태에서 상기 프런트 커버에 대해 회전방향으로 탄성지지되어 소정 각도 범위에서 상대회전이 허용된 상태로 상기 프런트 커버와 결합하는 적어도 하나의 댐퍼 플레이트; 및 상기 프런트 커버와 상기 출력 허브 사이의 토크 전달경로 상에 위치하지 않고, 상기 댐퍼 플레이트에 대해 회전방향으로 탄성지지되어 소정 각도 범위에서 상대회전이 허용된 상태로 상기 댐퍼 플레이트에 직접 설치되는 반공진 댐퍼;를 포함하고, 상기 반공진 댐퍼는, 원환형으로 형성되고, 상기 댐퍼 플레이트의 전면에 근접하여 대향하는 제1 질량체 플레이트; 원환형으로 형성되고, 상기 제1 질량체 플레이트와 상대회전 불가능하게 결합하고, 상기 댐퍼 플레이트의 후면에 근접하여 대향하는 제2 질량체 플레이트; 및 상기 댐퍼 플레이트에 수용되고, 상기 제1 질량체 플레이트 및 상기 제2 질량체 플레이트를 회전방향으로 상기 댐퍼 플레이트에 대해 탄성지지하는 제2 탄성체; 를 포함하고, 상기 터빈 쉘은, 상기 제2 질량체 플레이트와 상대회전 불가능하게 결합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반공진 댐퍼는, 관성을 증가시키기 위한 추가 질량체를 더 포함하고, 상기 추가 질량체는, 반경방향으로는 상기 제2 탄성체 보다 내측에 위치하고, 축방향으로는 상기 록업 장치를 구성하는 피스톤과 상기 댐퍼 플레이트 사이에 위치하고, 상기 제1 질량체 플레이트에 고정된다.

또한, 상기 제2 질량체 플레이트는, 상기 터빈을 향해 연장되는 연결 돌기를 포함하고, 상기 제2 질량체 플레이트는, 상기 연결 돌기를 통해서 상기 터빈 쉘에 연결된다.

또한, 상기 터빈 쉘과 상기 제2 질량체 플레이트를 서로 일체로 회전하도록 연결하는 원환형의 연결 플레이트;를 더 포함하고, 상기 연결 플레이트는, 상기 터빈 쉘과 상대회전 불가능하게 결합하고, 상기 제2 질량체 플레이트의 상기 연결 돌기가 회전축선 방향으로 삽입되어 결합되는 계합 홈부가 형성된다.

또한, 상기 연결 플레이트는, 반경방향 내측 단부가 상기 출력 허브에 대해 상대회전 가능하게 지지된다.

또한, 상기 록업 장치는, 상기 프런트 커버로부터 마찰력을 통해 토크가 입력되고 상기 프런트 커버에 대해 상대회전 불가능하게 결합하는 입력부재; 상기 출력 허브에 일체로 회전하도록 연결되며, 상기 입력부재에 대해서 상대회전 가능하게 구비되는 출력부재; 및 상기 입력부재와 상기 출력부재를 회전방향에 대해서 탄력적으로 연결하는 제1 탄성체를 더 포함하고, 상기 댐퍼 플레이트는 상기 출력부재가 된다.

또한, 상기 제1 탄성체는, 상기 입력부재와 상기 출력부재 사이에 상기 회전방향을 따라 원호형상으로 배치되는 적어도 하나의 메인 코일 스프링; 및 상기 메인 코일 스프링의 내부 공간에 원호형상으로 배치되는 적어도 하나의 보조 코일 스프링;을 포함한다.

또한, 상기 출력부재의 반경방향 폭은 상기 입력부재의 반경방향 폭의 60% 내지 70%가 된다.

또한, 상기 반공진 댐퍼는 상기 제1 탄성체에 대해서 반경방향 내측에 배치되고, 상기 제1 관성 질량체, 제2 관성 질량체 및 상기 제2 탄성체는, 상기 반경방향으로 볼 때 적어도 부분적으로 회전축선 방향에 대해서 상기 제1 탄성체와 중첩되도록 배치된다.

또한, 상기 제1 질량체 플레이트 및 상기 제2 탄성체는, 전체적으로 상기 회전축선 방향에 대해서 상기 제1 탄성체와 중첩되도록 배치된다.

한편, 본 발명에 따른 토크 컨버터는, 엔진 출력 측에 연결되는 프런트 커버와, 상기 프런트 커버에 연결되어 일체로 회전하는 임펠러와, 유체를 통해서 상기 임펠러로부터 회전력을 전달받는 터빈 블레이드 및 상기 터빈 블레이드를 지지하는 터빈 쉘을 구비하는 터빈과, 상기 프런트 커버와 상기 터빈 사이에 배치되는 록업 장치와, 상기 록업 장치에 연결되어 회전력을 외부로 전달하는 출력 허브를 포함하는 토크 컨버터로서, 상기 록업 장치는, 상기 프런트 커버로부터 마찰력을 통해 토크가 입력되는 입력부재; 상기 출력 허브에 일체로 회전하도록 연결되며, 상기 입력부재에 대해서 상대회전 가능하게 구비되는 출력부재; 상기 입력부재와 상기 출력부재를 회전방향에 대해서 탄력적으로 연결하는 제1 탄성체; 및 상기 출력부재에 직접 설치되는 반공진 댐퍼;를 포함하고, 상기 반공진 댐퍼는, 상기 출력부재에 근접하여 배치되고 상기 터빈 쉘에 연결되는 질량체 플레이트; 및 상기 질량체 플레이트와 상기 출력부재를 회전방향에 대해서 탄력적으로 연결하는 제2 탄성체를 포함하고, 상기 록업 장치는, 상기 터빈 쉘과 상기 질량체 플레이트가 서로 일체로 회전하도록 상기 터빈 쉘과 상기 질량체 플레이트를 연결하는 연결 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 토크 컨버터는, 토션 댐퍼 기구를 구성하는 코일 스프링에 대해서 반경방향 내측에 반공진 댐퍼를 설치하고, 출력부재에 반공진 댐퍼가 연결부재 없이 직접 설치되도록 하여 토크 컨버터의 반경방향 사이즈를 감소시켜 컴팩트화가 가능하다는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 토크 컨버터는, 토션 댐퍼 기구의 구성을 단순화시켜 록업 장치의 반경방향 내측에 추가 관성 질량체의 설치 공간을 확보하고, 터빈을 관성 질량체로 활용할 수 있도록 하여 반공진 댐퍼의 댐핑 성능을 개선할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 토크 컨버터는, 입력부재와 출력부재 사이의 중간부재를 생략하고, 출력부재로서 드리븐 플레이트의 형상을 단순화시켜 제조 비용을 절감할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 록업 장치를 구비한 토크 컨버터의 회전축선 방향 단면도이다.
도 2는 도 1의 부분 확대도이다.
도 3은 도 1에 도시된 토크 컨버터의 회전축선에 수직한 방향으로의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 록업 장치의 드리븐 플레이트 및 반공진 댐퍼 조립체의 사시도이다.
도 5는 도 4의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 록업 장치의 연결 플레이트 및 출력 허브를 설명하기 위한 사시도이다.
도 7은 토크 컨버터의 토크 전달 과정을 설명하기 위한 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

편의상 이 명세서에서 방향은 다음과 같이 정의한다.

전후 방향 또는 축방향은 회전축선과 나란한 방향으로서, 전방(앞쪽)은 동력원인 어느 일 방향, 가령 엔진 쪽으로 향하는 방향을 의미하고, 후방(뒤쪽)은 다른 일 방향, 가령 변속기 쪽으로 향하는 방향을 의미한다. 따라서 전면(앞면)이란 그 표면이 전방을 바라보는 면을 의미하고, 후면(뒷면)이란 그 표면이 후방을 바라보는 면을 의미한다.

반경방향 또는 방사 방향이라 함은 상기 회전축선과 수직한 평면 상에서 상기 회전축선의 중심을 지나는 직선을 따라 상기 중심에 가까워지는 방향 또는 상기 중심으로부터 멀어지는 방향을 의미한다. 상기 중심으로부터 반경방향으로 멀어지는 방향을 원심방향이라 하고, 상기 중심에 가까워지는 방향을 구심방향이라 한다.

원주방향이라 함은 상기 회전축선의 원주를 에워싸는 방향을 의미한다. 외주라 함은 외측 둘레, 내주라 함은 내측 둘레를 의미한다. 따라서 외주면은 상기 회전축선을 등지는 방향의 면이고, 내주면은 상기 회전축선을 바라보는 방향의 면을 의미한다.

원주방향 측면이라 함은 그 면의 법선이 대략적으로 원주방향을 향하는 면을 의미한다.

<토크 컨버터의 전반적 구성>

도 1은 토크 컨버터(1)의 회전축선(X-X) 방향 단면도이며, 도 2는 도 1의 부분 확대도, 도 3은 도 1에 도시된 토크 컨버터(1)의 회전축선(X-X)에 수직한 방향으로의 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 록업 장치(6)를 구비한 토크 컨버터(1)의 전반적 구성에 대하여 설명한다.

토크 컨버터(1)는, 도시되지 않은 엔진의 크랭크 샤프트로부터 도시되지 않은 트랜스미션의 입력 샤프트에 동력을 전달하기 위한 장치로서, 크랭크 샤프트의 회전력이 입력되는 프런트 커버(2)와, 프런트 커버(2)에 연결되어 일체로 회전하는 임펠러(3)와, 출력 허브(43)에 상대회전 가능하게 지지되는 터빈(4)과, 임펠러(3)와 터빈(4) 사이에 배치되는 스테이터(5)와, 프런트 커버(2)와 터빈(4) 사이에 배치되는 록업 장치(6)를 포함하여 구성된다.

프런트 커버(2)에는 임펠러(3)가 고정되고, 프런트 커버(2)와 임펠러(3)에 의해 내부에 유체실이 형성된다.

터빈(4)은 유체실 내부에서 임펠러(3)에 대향하도록 배치되어 있다. 터빈(4)은, 터빈 쉘(41)과, 터빈 쉘(41)에 고정된 복수 개의 터빈 블레이드(42)를 포함한다. 터빈(4)은 후술하는 바와 같이 록업 장치(6)의 작동 시에 관성 질량체로 작용할 수 있도록 구성되며, 이를 위해 터빈 쉘(41)은 후술하는 연결 플레이트(70)를 통해 출력 허브(43)에 상대회전 가능하게 지지되어 있다.

출력 허브(43)는, 록업 장치(6)의 출력을 트랜스미션으로 전달할 수 있도록 도시하지 않은 트랜스미션의 입력 샤프트에 연결되는 내부 구조를 갖는다. 또한, 출력 허브(43)의 외주면에는 반경방향으로 연장되는 제1 플랜지부(43a)와, 제1 플랜지부(43a)에 대해서 단차부(43c)를 형성하면서 제1 플랜지부(43a)의 반경방향 외측 단부로부터 연장되어 형성되는 제2 플랜지부(43b)가 구비된다.

제1 플랜지부(43a)와 제2 플랜지부(43b) 사이의 단차부(43c)는 후술하는 연결 플레이트(70)의 내주 단부(72)에 접촉하여 연결 플레이트(70)를 회전가능하게 지지하는 베어링으로서 작용하며, 제2 플랜지부(43b)의 반경방향 외측 단부에는 후술하는 록업 장치(6)의 출력 부재가 체결된다.

스테이터(5)는, 터빈(4)으로부터 임펠러(3)로의 작동유의 흐름을 조절하기 위한 기구이며, 임펠러(3)와 터빈(4) 사이에 배치되어 있다.

< 록업 장치의 구성>

록업 장치(6)는, 필요에 따라 토크 컨버터의 토크 전달 경로를 변경하는 역할을 하며, 도 1에 도시된 바와 같이, 프런트 커버(2)와 터빈(4) 사이의 공간에 배치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 록업 장치(6)는, 입력부재로서 피스톤(61)과 드라이브 플레이트(62)를 구비하고, 출력부재로서 드리븐 플레이트(63)를 구비하며, 댐퍼 기구(D)로서 드라이브 플레이트(62)와 드리븐 플레이트(63)를 탄력적으로 연결하는 제1 탄성체를 구비하고, 드리븐 플레이트(63)에 직접 설치되어 진동 감쇠 성능을 향상시키기 위한 반공진 댐퍼(DD)를 구비한다.

한편, 본 발명에 사용될 수 있는 록업 장치의 구성은 반드시 도 2의 실시예에 한정되지 않는다. 예컨대 실시예에 따라서는 댐핑 구성은 다수의 플레이트 및 스프링이 직렬 또는 병렬로 연결되거나 추가적으로 펜들럼 댐퍼를 더 포함할 수 있으며, 록업 장치의 구성 역시 도 2에 도시된 바와 같은 단면 마찰판을 사용하거나, 양면 마찰판을 사용하거나, 멀티 디스크 마찰판을 사용할 수 있으며, 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 당연히 속한다. 이하에서는 편의 상 도시된 실시예를 기준으로 설명하도록 한다.

피스톤

피스톤(61)은, 프런트 커버(2)와 터빈(4) 사이의 토크 전달 경로를 전환하기 위한 기능을 하며, 유압의 작용에 의해 프런트 커버(2) 측으로 가압되어 프런트 커버(2)의 내측면에 밀착되면 마찰력을 통해 프런트 커버(2)의 토크를 직접 전달받도록 설치된다.

이를 위해, 피스톤(61)의 내측 단부는 출력 허브(43)에 의해 회전축선(X-X) 방향으로 이동 가능하게 지지되고, 또한 출력 허브(43)에 대해서 상대 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 프런트 커버(2)의 내측면을 향하는 피스톤(61)의 일측면에는 마찰력을 높이고 프런트 커버(2)의 토크가 효과적으로 피스톤(61)으로 전달될 수 있도록 하기 위한 수단으로서 마찰부재(61a)가 설치된다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 록업 장치(6)의 피스톤(61)은 상술한 프런트 커버(2)와 터빈(4) 사이의 토크 전달 경로의 전환을 위한 기능 이외에, 후술하는 댐퍼 기구(D)로서의 복수의 제1 탄성체의 이탈을 방지하고 이들을 효과적으로 지지하는 기능을 수행한다.

제1 탄성체의 이탈 방지 및 지지를 위해서, 피스톤(61)의 외주측에는 회전축선(X-X) 방향으로 절곡되어 형성되는 서포트 에지(61b)가 구비된다. 도 2에 도시된 바와 같이 서포트 에지(61b)는, 대략 원판 형상을 갖는 피스톤(61)의 외주부의 일부를 회전축선(X-X) 방향으로 절곡하여 형성하도록 하여 피스톤(61)에 일체화되어 있고, 서포트 에지(61b)의 자유 단부 측은 부분적으로 반경방향 내측을 향해 절곡되어 있다.

이와 같은 서포트 에지(61b), 피스톤(61)의 내주면 형상과 후술하는 드라이브 플레이트(62)의 스프링 홀딩 돌기(62c)를 통해서 제1 탄성체의 반경방향 및 회전축선(X-X) 방향의 이탈이 방지되고 별도의 부재를 추가함이 없이 비교적 단순한 구조를 통해 이들이 효과적으로 지지될 수 있다.

드라이브 플레이트

드라이브 플레이트(62)는, 전술한 피스톤(61)에 고정되어 피스톤(61)과 함께 입력부재로서 기능함과 동시에 댐퍼 기구(D)에 해당하는 제1 탄성체를 지지하는 기능을 수행한다.

피스톤(61)과 함께 입력부재로서 작용하도록, 드라이브 플레이트(62)는 리벳(R1)을 통해 복수 개소에서 피스톤(61)에 견고히 고정된다.

또한, 드라이브 플레이트(62)는 입력된 토크를 제1 탄성체를 통해 후술하는 드리븐 플레이트(63)로 전달하기 위한 수단으로서 스프링 걸림부(62b)와, 제1 탄성체를 지지하기 위한 수단으로서 스프링 홀딩 돌기(62c)를 구비한다.

스프링 걸림부(62b)는, 드라이브 플레이트(62)의 원환형의 메인 바디부(62a)의 외주부의 일부를 회전축선(X-X) 방향으로 절곡하여 연장되는 부분으로서 메인 바디부(62a)의 외주부에 걸쳐 복수 개로 형성되며, 복수의 제1 탄성체의 단부끼리의 사이에 배치되어 있고, 제1 탄성체의 단부를 회전방향으로 지지한다.

스프링 홀딩 돌기(62c)는, 제1 탄성체를 반경방향으로 지지하기 위한 부분으로서, 메인 바디부(62a)의 외주부 일부를 절개하여 회전축선(X-X) 방향으로 절곡하는 방식으로 형성되며 스프링 걸림부(62b)의 회전방향 사이에 구비된다. 스프링 홀딩 돌기(62c)는 반경방향 내측에서 제1 탄성체에 접촉한 상태로, 전술한 피스톤(61)의 서포트 에지(61b)는 반경방향 외측에서 제1 탄성체에 접촉한 상태로 제1 탄성체의 반경방향 지지 구조가 형성된다.

이와 같이, 토크 전달을 위한 스프링 걸림부(62b)와 제1 탄성체를 지지하기 위한 스프링 홀딩 돌기(62c) 등은 드라이브 플레이트(62)의 메인 바디부(62a)를 부분적으로 절개 또는 절곡되어 형성되며 모두 메인 바디부(62a)에 일체화되어 있다. 따라서 토크 전달 목적 또는 제1 탄성체의 유지 목적을 갖는 별도 부재를 생략할 수 있기 때문에 록업 장치(6)의 구조를 단순화할 수 있으며 제조 비용을 종래에 비해 현저히 절감할 수 있게 된다.

제1 탄성체 - 메인 코일 스프링(64) 및 보조 코일 스프링(65)

댐퍼 기구(D)를 구성하는 제1 탄성체는, 입력부재로서의 드라이브 플레이트(62)와 출력부재로서의 후술하는 드리븐 플레이트(63)를 회전방향으로 탄성적/탄성적으로 연결하여 토션 진동을 흡수하여 토크를 드리븐 플레이트(63)로 전달하는 기능을 수행하도록 원호형상으로 배치되는 적어도 하나의 메인 코일 스프링(64)을 포함하여 구성되며, 메인 코일 스프링(64)은 피스톤(61)의 서포트 에지(61b), 드라이브 플레이트(62)의 스프링 홀딩 돌기(62c), 및 피스톤(61)의 내측면에 의해서 회전축선(X-X) 방향 및 반경방향으로 지지되어 있다.

또한, 메인 코일 스프링(64)은 드라이브 플레이트(62)의 스프링 걸림부(62b) 및 드리븐 플레이트(63)의 외측 걸림부(63b)에 의해 회전방향으로 탄성 변형 가능하게 지지되어 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 코일 스프링(64)과 동일한 기능을 수행하는 보조 코일 스프링(65)이 메인 코일 스프링(64)의 내부에 동일한 원호형상으로 추가로 배치될 수 있다. 보조 코일 스프링(65)은 전달되는 토크 및 진동의 크기에 따라 메인 코일 스프링(64)만으로 효과적으로 댐핑 기능이 확보될 수 없는 경우에 추가로 구비될 수 있다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니지만, 이하에서는 메인 코일 스프링(64)의 내부에 보조 코일 스프링(65)이 추가로 구비되는 이중 댐핑 기구(D)에 관한 실시예를 기준으로 설명한다.

드리븐 플레이트 - 댐퍼 플레이트

드리븐 플레이트(63)는, 출력 허브(43)와 일체로 회전하도록 출력 허브(43)의 제2 플랜지부(43b)에 체결되며, 입력부재로서의 피스톤(61)과 드라이브 플레이트(62)로부터 중간 연결 부재 없이 메인 코일 스프링(64) 및 보조 코일 스프링(65)을 거쳐 전달된 토크를 최종적으로 출력 허브(43)로 전달할 수 있도록 피스톤(61)과 드라이브 플레이트(66)에 대해서 상대회전 가능하게 구비되는 출력부재로서, 그리고 후술하는 반공진 댐퍼(DD)를 지지하고 반공진 댐퍼(DD)에 의해서 감쇄된 토크를 출력하는 댐퍼 플레이트로서 동시에 작용한다.

따라서 본 발명의 일실시예에 따른 록업 장치(6)의 드리븐 플레이트(63)는 입력부재인 피스톤(61)과 드라이브 플레이트(62)로부터 바로 토크가 전달되도록 구성되어 중간부재를 생략할 수 있으며, 종래 이중 판상 구조로 구성되었던 드리븐 플레이트의 형상을 단일 판상 부재로 단순화시켜 구성할 수 있어 제조 비용을 절감할 수 있게 된다.

드리븐 플레이트(63)의 세부 구성은 도 4 및 도 5에 상세히 도시되어 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 드리븐 플레이트(63)는, 단일 원판형 부재를 프레스 가공을 통해 형성되며 내부에 중앙 홀(63d)이 형성된 원환형의 바디부(63a)를 가지며, 바디부(63a)의 내측 단부(63e)에 형성되는 허브 연결부(63f)는 전술한 출력 허브(43)의 제2 플랜지부(43b)에 용접 등의 방법으로 견고하게 체결된다.

바디부(63a)는, 메인 코일 스프링(64)을 통해 토크가 전달되는 외측 걸림부(63b)와, 후술하는 반공진 댐퍼(DD)의 제2 코일 스프링(68)을 수용하는 제1 스프링 홀(63g)과, 반공진 댐퍼(DD)의 질량체의 회전 범위를 제한하는 스토퍼 홀(63h)이 형성된다.

외측 걸림부(63b)는, 원환형의 바디부(63a)의 외주부 일부를 회전축선(X-X) 방향으로 절곡하여 연장되는 부분으로서 바디부(63a)의 외주부에 걸쳐 복수 개로 형성되며, 복수의 메인 코일 스프링(64)의 단부끼리의 사이에 배치되어 있고, 메인 코일 스프링(64)의 단부를 회전방향으로 지지한다.

메인 코일 스프링(64)에 대한 접촉 상태가 유지될 수 있도록, 도 3에 도시된 바와 같이 드리븐 플레이트(63)의 외측 걸림부(63b)의 회전방향으로의 폭은 드라이브 플레이트(62)의 스프링 걸림부(62b)의 회전방향으로의 폭과 대략 동일하게 설정된다.

제1 스프링 홀(63g)은, 반공진 댐퍼(DD)를 구성하는 제2 코일 스프링(68)을 수용할 수 있도록 원주방향에 걸쳐 제2 코일 스프링(68)의 개수에 대응하여 복수 개로 형성되며, 제1 스프링 홀(63g)의 양측 단부면은 제2 코일 스프링(68)과 접촉된 상태가 유지되어 제2 코일 스프링(68)의 탄성력이 작용하는 내측 걸림부(63c)로서 작용한다.

스토퍼 홀(63h)은, 후술하는 반공진 댐퍼(DD)의 제1 질량체 플레이트(66) 및 제2 질량체 플레이트(67)를 일체로 연결하는 리벳(R4)이 관통하여 연장되는 부분으로서, 전술한 제1 스프링 홀(63g)들 사이에 형성되며, 회전방향으로 소정의 길이로 연장되어 있다. 후술하는 제1 질량체 플레이트(66) 및 제2 질량체 플레이트(67)에 대한 드리븐 플레이트(63)의 상대 회전량은 스토퍼 홀(63h)의 회전방향 길이로 제한된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 바디부(63a)의 외측 걸림부(63b)로부터 바디부(63a)의 내측 단부(63e)까지의 반경방향 폭(W1)은 입력부재로서의 피스톤(61)의 반경방향 폭(W2)보다는 작게, 바람직하게는 피스톤(61)의 반경방향 폭(W2)의 60% 내지 70%가 되도록 구성된다. 이를 통해 반공진 댐퍼(DD)를 포함하여 출력부재로서의 드리븐 플레이트(63)가 반경방향으로 피스톤(61)을 넘어서 연장되지 않도록 제한할 수 있게 되어 록업 장치(6)의 반경방향 사이즈, 나아가 토크 컨버터(1)의 반경방향 사이즈를 종래에 비해서 현저히 감소시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.

관성 질량체

반공진 댐퍼(DD)를 구성하는 관성 질량체로서, 본 발명의 일실시예에 따른 록업 장치(6)는 출력부재로서의 드리븐 플레이트(63)에 대해서 상대회전 가능하게 드리븐 플레이트(63)의 바디부(63a)의 회전축선 방향 전면 및 후면에 각각에 근접하여 배치되는 제1 질량체 플레이트(66) 및 제2 질량체 플레이트(67)를 포함한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 질량체 플레이트(66) 및 제2 질량체 플레이트(67)는, 드리븐 플레이트(63)의 바디부(63a)의 형상과 유사하게 원환형의 판상 부재로 형성되어 각각 드리븐 플레이트(63)의 바디부(63a)의 회전축선 방향 전면 및 후면에 각각 근접하여 배치된다.

또한, 반경방향으로 메인 코일 스프링(64)의 내측에 배치됨과 동시에, 반경방향으로 볼 때 제1 질량체 플레이트(66) 및 제2 질량체 플레이트(67)는 메인 코일 스프링(64)과 적어도 부분적으로 회전축선(X-X) 방향에 대해서 중첩되도록, 바람직하게는 제1 질량체 플레이트(66)와 후술하는 제2 코일 스프링(68)은 전체적으로 회전축선(X-X) 방향에 대해서 메인 코일 스프링(64)과 중첩되도록 배치된다.

즉, 종래 단일체로 구비되었던 관성 질량체를 분할하여 원환형의 플레이트 형태로 드리븐 플레이트(63)의 양측면에 배치하여 관성 질량체가 차지하는 점유 공간을 최소화하고, 반경방향으로 메인 코일 스프링(64)을 벗어난 범위가 아닌 메인 코일 스프링(64)에 대해서 반경방향 내측에 배치하도록 하여 록업 장치(6)의 반경방향 치수를 현저히 감소시킬 수 있게 된다.

나아가 반경방향으로 볼 때 제1 질량체 플레이트(66) 및 제2 질량체 플레이트(67)는 메인 코일 스프링(64)과 적어도 부분적으로 회전축선(X-X) 방향에 대해서 중첩되도록 하여 록업 장치(6)의 회전축선(X-X) 방향 치수를 감소시킬 수 있게 된다.

이 때, 제1 질량체 플레이트(66)와 제2 질량체 플레이트(67)는 단일 질량체와 동일한 효과를 갖도록 전술한 리벳(R4)을 통해서 상호간 체결되어 일체로 동작하게 된다. 이를 위해 제1 질량체 플레이트(66)의 바디부(66a)와 제2 질량체 플레이트(67)의 바디부(67a)에는 각각 리벳(R4)이 관통하여 연장되는 리벳 홀(66c, 67c)이 형성된다. 전술한 바와 같이 리벳(R4)은 드리븐 플레이트(63)의 스토퍼 홀(63h)을 통과하여 연장되기 때문에 리벳(R4)과 스토퍼 홀(63h)의 상호작용에 의해서 제1 질량체 플레이트(66)와 제2 질량체 플레이트(67)에 대한 드리븐 플레이트(63)의 상대 회전량은 스토퍼 홀(63h)의 회전방향 길이로 제한된다.

또한, 제1 질량체 플레이트(66)와 제2 질량체 플레이트(67)는 종래와는 달리 중간 연결 부재 없이 직접 제2 탄성체, 바람직하게는 제2 코일 스프링(68)에 연결되도록 구성된다.

이를 위해, 제1 질량체 플레이트(66)와 제2 질량체 플레이트(67)는 상호간 협력하여 제2 코일 스프링(68)을 수용할 수 있도록 각각 제2 스프링 홀(66b) 및 제3 스프링 홀(67b)을 구비하며, 제2 스프링 홀(66b) 및 제3 스프링 홀(67b) 각각의 양단부면은 제2 코일 스프링(68)의 양단부에 접촉하여 댐핑 작용시 제2 코일 스프링(68)의 양단부를 가압하는 스프링 걸림부(66d, 67d)로서 작용한다.

제2 스프링 홀(66b) 및 제3 스프링 홀(67b)은 전술한 드리븐 플레이트(63)의 제1 스프링 홀(63g)과 대량 동일한 회전방향 길이를 갖도록 형성된다.

제2 스프링 홀(66b) 및 제3 스프링 홀(67b)은 각각의 바디부(66a, 67a)를 드리븐 플레이트(63)의 제1 스프링 홀(63g)에 대응하는 부위를 절개 및 절곡하여 형성될 수 있으며, 반경방향 내측 및 외측으로 절곡된 부분은 제2 코일 스프링을 지지하고 이탈을 방지는 스프링 홀딩 돌기(66e, 67e)로서 작용한다.

따라서 제1 질량체 플레이트(66) 및 제2 질량체 플레이트(67)는 종래와는 달리 중간 연결부재 없이 직접적으로 제2 코일 스프링(68)에 연결되도록 하고, 별도의 스프링 유지 부재 없이 스프링 홀딩 돌기(66e, 67e)를 통해 자체적으로 제2 코일 스프링(68)의 유지 구조를 갖도록 구성하여 록업 장치(6)의 구조를 종래에 비해 간소화하고, 제조 비용을 현저히 절감할 수 있게 된다.

나아가, 관성 질량체가 점유하는 공간을 최소화하면서 드리븐 플레이트(63)로 전달되는 토크의 크기 및 공진 주파수에 따라 반공진 댐퍼(DD)의 댐핑 능력을 높일 필요가 있다. 이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 록업 장치는, 관성 질량체의 관성을 증가시키기 위한 추가 질량체(69)가 포함하거나, 터빈(4)을 관성 질량체로 활용하도록 구성될 수 있다.

추가 질량체(69)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 코일 스프링(68)보다 반경방향 내측의 위치, 그리고 회전축선 방향으로는 전술한 피스톤(61)과 드리븐 플레이트(63) 사이의 위치에서 리벳(R3)을 이용하여 제1 질량체 플레이트(66)에 고정되며, 바람직하게는 원환형을 갖도록 형성될 수 있다.

이와 같이, 추가 질량체(69)의 반경방향 및 회전축선 방향의 위치를 설정함으로써 추가 질량체(69)가 차지하는 공간 활용도를 높일 수 있다. 이 경우에 도시된 추가 질량체(69)의 형상 및 사이즈는 요구되는 댐핑 능력에 따라 여러 가지로 변형되어 적용될 수 있으며, 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 당연히 속한다고 볼 것이다.

한편, 터빈(4)을 관성 질량체로 활용할 수 있도록 하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 록업 장치(6)의 제2 질량체 플레이트(67)는 터빈 쉘(41)을 향해 연장되는 연결 돌기(67f)를 포함한다.

이와 같은 연결 돌기(67f)를 통해서 제1 질량체 플레이트(66) 및 제2 질량체 플레이트(67)는 직접 또는 간접적으로 터빈 쉘(41)에 연결되어 상대회전 불가능하게 상호간 일체로 회전할 수 있도록 구성되어 비교적 단순한 구조로 터빈 쉘(41)을 관성 질량체로 활용할 수 있게 된다.

도 5 및 도 6에는 제2 질량체 플레이트(67)의 연결 돌기(67f)가 간접적으로 터빈 쉘(41)에 연결될 수 있도록 하기 위한 구성으로서, 제2 질량체 플레이트(67)와 터빈 쉘(41)을 서로 일체로 회전하도록 연결하는 연결 플레이트(70)를 포함한다.

본 발명은 이에 한정되는 것은 아니지만 이하에서는 편의 상 제2 질량체 플레이트(67)와 터빈 쉘(41)이 연결 플레이트(70)를 통해서 간접적으로 연결되는 실시예를 기준으로 설명하도록 한다.

도 6에 도시된 바와 같이 연결 플레이트(70)는, 중앙에 홀이 형성된 원환형의 원판부(71)를 포함하고, 원판부(71)는 리벳(R2)을 통해 복수 개소에서 터빈 쉘(41)에 고정된다.

원판부(71)의 원형 내주 단부(72)는 출력 허브(43)의 단차부(43c)에 접촉된 상태로 연결 플레이트(70)는 출력 허브(43)의 단차부(43c)에 의해서 상대회전 가능하게 지지되어 있다.

원판부(71)의 외주 단부(73)에는 전술한 제2 질량체 플레이트(67)의 연결 돌기(67f)가 결합하는 계합 홈부(74)가 원주 방향에 걸쳐 복수 개 형성된다.

따라서 토크 컨버터(1)의 조립 시에 터빈(4)과 연결 플레이트(70)의 조립체를 단순히 회전축선(X-X) 방향으로 삽입하게 되면 연결 플레이트(70)의 계합 홈부(74)에 제2 질량체 플레이트(67)의 연결 돌기(67f)가 결합하게 되고 연결 플레이트(70)와 제2 질량체 플레이트(67) 사이의 결합이 완료되기 때문에 토크 컨버터(1)의 전체 조립 공정을 단순화시킬 수 있게 된다.

한편, 도시된 실시예에는 제2 질량체 플레이트(67)에 회전축선(X-X) 방향 연결 돌기(67f)가 형성되고 연결 플레이트(70)에 계합 홈부(74)가 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 질량체 플레이트(67)에 계합 홈부가 형성되고 연결 플레이트(70)에 회전축선(X-X) 방향으로 연장되는 연결 돌기가 형성되도록 구성될 수 있으며, 이와 같은 변형예는 본 발명의 범위에 당연히 속한다고 볼 것이다.

제2 탄성체

제1 질량체 플레이트(66) 및 제2 질량체 플레이트(67)와 출력부재인 드리븐 플레이트(63)를 회전방향에 대해서 탄력적/탄성적으로 연결하는 제2 탄성체로서 제2 코일 스프링(68)은, 드리븐 플레이트(63)의 제1 스프링 홀(63g)에 삽입 및 수용된 상태로 양단부는 제1 스프링 홀(63g)의 내측 걸림부(63c)와, 제1 질량체 플레이트(66) 및 제2 질량체 플레이트(67)의 스프링 걸림부(66d, 67d)에 의해 회전방향으로 탄성 변형 가능하게 지지되어 있다.

따라서 드리븐 플레이트(63)와, 제1 질량체 플레이트(66), 제2 질량체 플레이트(67), 추가 질량체(69), 터빈(4)을 포함하는 관성 질량체가 상대 회전하면, 제2 코일 스프링(68)은 회전방향으로 압축되고, 이에 따라 드리븐 플레이트(63)에 입력되는 진동과 반대 위상을 갖는 진동이 드리븐 플레이트(63)에 가해지게 되어 진동이 감쇠된 상태의 토크가 최종적으로 출력 허브(43)로 전달되게 된다.

<토크 컨버터의 작동>

이하 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 록업 장치(6)를 구비한 토크 컨버터(1)의 작동에 대하여 설명한다.

프런트 커버(2) 및 임펠러(3)가 회전하고 있는 상태에서, 임펠러(3)로부터 터빈(4)에 작동유가 흘러 작동유를 통하여 임펠러(3)로부터 터빈(4)에 동력이 전달된다. 터빈(4)에 전달된 동력은 제1 질량체 플레이트(66), 제2 질량체 플레이트(67) 및 드리븐 플레이트(63)를 거쳐 출력 허브(43)를 통하여 도시되지 않은 변속기의 입력 샤프트에 전달된다.

입력 샤프트의 회전 속도가 대략 일정하게 유지되면, 록업 장치(6)를 통한 동력 전달이 개시된다. 보다 상세히는, 유압의 변화에 따라 피스톤(61)이 엔진 측으로 이동하고, 피스톤(61)의 마찰부재(61a)가 프런트 커버(2)의 내측면을 향해 가압된다.

이 결과, 피스톤(61)이 프런트 커버(2)와 일체로 회전하고, 프런트 커버(2)로부터 피스톤(61)을 통하여 드라이브 플레이트(62)에 동력이 전달된다.

드라이브 플레이트(62)에 동력이 전달되면, 드라이브 플레이트(62)의 스프링 걸림부(62b)와 드리븐 플레이트(63)의 외측 걸림부(63b) 사이에서 1차적으로 메인 코일 스프링(64) 및 보조 코일 스프링(65)이 회전방향으로 압축되면서 토션 진동이 감쇄된 동력이 드리븐 플레이트(63)로 전달된다.

한편, 드리븐 플레이트(63)로 동력이 전달되면, 드리븐 플레이트(63)의 내측 걸림부(63c)와, 제1 질량체 플레이트(66) 및 제2 질량체 플레이트(67)의 스프링 걸림부(66d, 67d) 사이에서 제2 코일 스프링(68)이 회전방향으로 압축되고, 드리븐 플레이트(63)에 입력되는 진동과 반대 위상을 갖는 반공진 댐퍼(DD)의 진동이 제2 코일 스프링(68)을 통해 드리븐 플레이트(63)에 전달된다.

이 결과, 최종적으로 진동이 감쇄된 동력이 드리븐 플레이트(63)를 거쳐 출력 허브(43)에 전달된다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

토크 컨버터(1) 프런트 커버(2)
임펠러(3) 터빈(4)
스테이터(5) 록업 장치(6)
피스톤(61) 드라이브 플레이트(62)
드리븐 플레이트(63) 메인 코일 스프링(64)
보조 코일 스프링(65) 제1 질량체 플레이트(66)
제2 질량체 플레이트(67) 제2 코일 스프링(68)
추가 질량체(69) 댐퍼 기구(D)
반공진 댐퍼(DD)

Claims (11)

1. 엔진 출력 측에 연결되는 프런트 커버와, 상기 프런트 커버에 연결되어 일체로 회전하는 임펠러와, 유체를 통해서 상기 임펠러로부터 회전력을 전달받는 터빈 블레이드 및 상기 터빈 블레이드를 지지하는 터빈 쉘을 구비하는 터빈과, 상기 프런트 커버와 상기 터빈 사이에 배치되는 록업 장치와, 상기 록업 장치에 연결되어 회전력을 외부로 전달하는 출력 허브를 포함하는 토크 컨버터로서,
   상기 록업 장치는,
   상기 프런트 커버와 상기 출력 허브 사이의 토크 전달 경로 상에 위치하고, 록업 상태에서 상기 프런트 커버에 대해 회전방향으로 탄성지지되어 소정 각도 범위에서 상대회전이 허용된 상태로 상기 프런트 커버와 결합하는 적어도 하나의 댐퍼 플레이트; 및
   상기 프런트 커버와 상기 출력 허브 사이의 토크 전달경로 상에 위치하지 않고, 상기 댐퍼 플레이트에 대해 회전방향으로 탄성지지되어 소정 각도 범위에서 상대회전이 허용된 상태로 상기 댐퍼 플레이트에 직접 설치되는 반공진 댐퍼;
   를 포함하고,
   상기 반공진 댐퍼는,
   원환형으로 형성되고, 상기 댐퍼 플레이트의 전면에 근접하여 대향하는 제1 질량체 플레이트;
   원환형으로 형성되고, 상기 제1 질량체 플레이트와 상대회전 불가능하게 결합하고, 상기 댐퍼 플레이트의 후면에 근접하여 대향하는 제2 질량체 플레이트; 및
   상기 댐퍼 플레이트에 수용되고, 상기 제1 질량체 플레이트 및 상기 제2 질량체 플레이트를 회전방향으로 상기 댐퍼 플레이트에 대해 탄성지지하는 제2 탄성체;
   를 포함하고,
   상기 터빈 쉘은, 상기 제2 질량체 플레이트와 상대회전 불가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 반공진 댐퍼는, 관성을 증가시키기 위한 추가 질량체를 더 포함하고,
   상기 추가 질량체는, 반경방향으로는 상기 제2 탄성체 보다 내측에 위치하고, 축 방향으로는 상기 록업 장치를 구성하는 피스톤과 상기 댐퍼 플레이트 사이에 위치하고, 상기 제1 질량체 플레이트에 고정되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 질량체 플레이트는, 상기 터빈을 향해 연장되는 연결 돌기를 포함하고,
   상기 제2 질량체 플레이트는, 상기 연결 돌기를 통해서 상기 터빈 쉘에 연결되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 터빈 쉘과 상기 제2 질량체 플레이트를 서로 일체로 회전하도록 연결하는 원환형의 연결 플레이트;를 더 포함하고,
   상기 연결 플레이트는, 상기 터빈 쉘과 상대회전 불가능하게 결합하고, 상기 제2 질량체 플레이트의 상기 연결 돌기가 회전축선 방향으로 삽입되어 결합되는 계합 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상기 연결 플레이트는,
   반경방향 내측 단부가 상기 출력 허브에 대해 상대회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 록업 장치는,
   상기 프런트 커버로부터 마찰력을 통해 토크가 입력되고 상기 프런트 커버에 대해 상대회전 불가능하게 결합하는 입력부재;
   상기 출력 허브에 일체로 회전하도록 연결되며, 상기 입력부재에 대해서 상대회전 가능하게 구비되는 출력부재; 및
   상기 입력부재와 상기 출력부재를 회전방향에 대해서 탄력적으로 연결하는 제1 탄성체를 더 포함하고,
   상기 댐퍼 플레이트는 상기 출력부재인 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
   
7. 제6 항에 있어서,
   상기 제1 탄성체는, 상기 입력부재와 상기 출력부재 사이에 상기 회전방향을 따라 원호형상으로 배치되는 적어도 하나의 메인 코일 스프링과, 상기 메인 코일 스프링의 내부 공간에 원호형상으로 배치되는 적어도 하나의 보조 코일 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
   
8. 제6 항에 있어서,
   상기 출력부재의 반경방향 폭은 상기 입력부재의 반경방향 폭의 60% 내지 70%가 되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
   
9. 제6 항에 있어서,
   상기 반공진 댐퍼는 상기 제1 탄성체에 대해서 반경방향 내측에 배치되고,
   상기 제1 관성 질량체, 상기 제2 관성 질량체 및 상기 제2 탄성체는, 상기 반경방향으로 볼 때 적어도 부분적으로 회전축선 방향에 대해서 상기 제1 탄성체와 중첩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
   
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 질량체 플레이트 및 상기 제2 탄성체는, 전체적으로 상기 회전축선 방향에 대해서 상기 제1 탄성체와 중첩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
    
11. 엔진 출력 측에 연결되는 프런트 커버와, 상기 프런트 커버에 연결되어 일체로 회전하는 임펠러와, 유체를 통해서 상기 임펠러로부터 회전력을 전달받는 터빈 블레이드 및 상기 터빈 블레이드를 지지하는 터빈 쉘을 구비하는 터빈과, 상기 프런트 커버와 상기 터빈 사이에 배치되는 록업 장치와, 상기 록업 장치에 연결되어 회전력을 외부로 전달하는 출력 허브를 포함하는 토크 컨버터로서,
    상기 록업 장치는,
    상기 프런트 커버로부터 마찰력을 통해 토크가 입력되는 입력부재;
    상기 출력 허브에 일체로 회전하도록 연결되며, 상기 입력부재에 대해서 상대회전 가능하게 구비되는 출력부재;
    상기 입력부재와 상기 출력부재를 회전방향에 대해서 탄력적으로 연결하는 제1 탄성체; 및
    상기 출력부재에 직접 설치되는 반공진 댐퍼;
    를 포함하고,
    상기 반공진 댐퍼는, 상기 출력부재에 근접하여 배치되고 상기 터빈 쉘에 연결되는 질량체 플레이트; 및
    상기 질량체 플레이트와 상기 출력부재를 회전방향에 대해서 탄력적으로 연결하는 제2 탄성체를 포함하고,
    상기 록업 장치는, 상기 터빈 쉘과 상기 질량체 플레이트가 서로 일체로 회전하도록 상기 터빈 쉘과 상기 질량체 플레이트를 연결하는 연결 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터.
    

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