KR20220078699A - 토셔널 댐퍼를 구비한 유체 토크 컨버터 및 이를 포함한 자동차 - Google Patents

Abstract

본 공개는 커버, 임펠러, 터빈, 피스톤 디스크, 하나 이상의 토셔널 댐퍼를 포함하고, 상기 커버는 유체 토크 컨버터의 회전축선을 중심으로 회전하도록 자동차의 엔진 측의 구동 부재에 의해 구동되고, 상기 임펠러는 커버에 회전 가능하게 고정 연결되며, 상기 터빈은 회전축선을 중심으로 회전하도록 구동되어 토크를 자동차의 변속기의 입력축에 출력하며, 상기 피스톤 디스크는 마찰면을 포함하고, 유체 토크 컨버터가 유체식 전동 모드와 기계식 전동 모드 사이에서 전환되도록 작동될 수 있고, 기계식 전동 모드에서, 마찰면은 커버가 피스톤 디스크와 일체로 회전하도록 커버에 밀착되며, 상기 하나 이상의 토셔널 댐퍼는 피스톤 디스크와 터빈 사이에 홀딩되고, 하나 이상의 스프링을 포함하는, 자동차용 유체 토크 컨버터에 관한 것이다. 본 공개는 또한 상기 유체 토크 컨버터를 포함하는 자동차에 관한 것이다.

Description

토셔널 댐퍼를 구비한 유체 토크 컨버터 및 이를 포함한 자동차

본 공개는 토셔널 댐퍼를 구비한 유체 토크 컨버터에 관한 것이다. 본 공개는 또한 이러한 유체 토크 컨버터를 포함한 자동차에 관한 것이다.

일반적으로, 자동 변속 자동차의 엔진과 변속기 사이에는 유체 토크 컨버터가 설치된다. 유체 토크 컨버터는 엔진의 구동력을 변속기로 전달하기 위한 것으로, 토크를 전달하고 토크를 변경하는 역할을 할 수 있다. 유체 토크 컨버터는 엔진 측의 구동 부재에 의해 구동되는 커버, 커버에 회전 가능하게 고정 연결되는 임펠러 및 변속기 입력축에 연결되는 터빈을 포함하고, 피스톤 디스크를 통해 유체식 전동 모드와 기계식 전동 모드 사이에서 전환될 수 있다. 자동차 시동 단계에서, 유체 토크 컨버터는 유체식 전동 모드에서 작동한다. 이때, 유체 토크 컨버터의 임펠러는 유체(일반적으로 오일)를 통해 터빈을 구동한다. 엔진이 높은 회전속도에 도달하면, 유체 토크 컨버터는 기계식 전동 모드로 전환된다. 기계식 전동 모드에서, 토크는 임펠러를 거칠 필요 없이 피스톤 디스크 및/또는 기타 전동 기구를 통해 커버에서 터빈으로 기계적으로 전달된다.

자동차 엔진에서 생성되는 토크는 일반적으로 일정하지 않다. 특히, 기계식 전동 모드에서, 이러한 일정하지 않은 토크는 변속기로 전달되어 변속기 기어박스의 진동을 일으킬 수 있고, 또한 이로 인해 특히 원하지 않는 소음이나 충격 등이 발생할 수 있다. 진동의 불리한 영향을 줄이고 자동차의 운전 쾌적성을 높이기 위해, 유체 토크 컨버터에 토셔널 댐퍼를 배치하는 것은 이미 알려져 있다. 토셔널 댐퍼는 자동차 엔진에서 발생하는 진동을 흡수하여 감소시킬 수 있다. 토셔널 댐퍼는 일반적으로 피스톤 디스크와 터빈 사이에 배치되고, 둘 사이에서 토크를 전달하기 위한 스프링과 같은 탄성 부재를 포함한다.

중국 특허 제104235301B호는 피스톤 디스크에 토셔널 댐퍼가 장착된 유체 토크 컨버터를 공개했다. 스프링을 홀딩하기 위한 홀딩판은 리벳을 통해 피스톤 디스크에 고정된다. 또한, 홀딩판에는 반경 방향으로 연장된 홀딩부가 형성되어 있고, 터빈에는 피스톤 디스크과 터빈 사이에서 토크를 전달하기 위한 복수의 전달 클로가 용접 고정되어 있다.

일본 특허 출원 제H06147294A호도 피스톤 디스크에 토셔널 댐퍼가 장착된 유사한 유체 토크 컨버터를 공개했다. 구체적으로, 토셔널 댐퍼의 스프링을 홀딩하고 토크를 전달하는 환형 구동 디스크는 리벳을 통해 피스톤 디스크에 고정되고, 터빈에는 토크를 전달하기 위한 복수의 돌출판이 고정 설치되어 있다. 피스톤 디스크에 환형 구동 디스크를 고정하기 위해서는 전용 리벳 공정이 필요하고, 터빈에 돌출판을 고정하기 위해서는 전용 용접 공정이 필요하다. 이로 인해 유체 토크 컨버터의 제조 공정이 복잡하게 된다. 또한, 터빈에 용접된 돌출판은 변형되거나 떨어지기 쉽다.

한국 특허 출원 제20070096471A호도 피스톤 디스크에 토셔널 댐퍼가 장착된 유체 토크 컨버터를 공개했다. 유사하게, 토셔널 댐퍼의 스프링을 홀딩하고 토크를 전달하기 위한 환형 구동 디스크는 리벳을 통해 피스톤 디스크에 고정된다. 터빈은 터빈 하우징과 일체로 형성되어 토크를 전달하기 위한 복수의 돌출판이 터빈 하우징에 설치되어 있으므로, 토크 전달 소자의 용접 공정을 생략할 수 있다. 그러나, 한국 특허 출원 제20070096471A호에서, 돌출판은 터빈 하우징의 반경 방향 가장자리에 설치되므로, 터빈 하우징의 프로파일 직경이 증가하고, 터빈 하우징 제조에 소모되는 재료가 증가하여 비용이 증가한다.

상술한 바와 같이, 토셔널 댐퍼는 일반적으로 피스톤 디스크와 터빈 사이에 배치된다. 그러나, 토셔널 댐퍼를 유체 토크 컨버터의 토크 전달 경로의 다른 위치에 배치하는 것도 구상할 수 있다. 미국 특허 출원 제US6056093A호는 유체 토크 컨버터를 공개했고, 토셔널 댐퍼는 터빈과 출력 허브 사이에 설치된다. 구체적으로, 토셔널 댐퍼의 스프링을 홀딩하기 위한 커버 디스크 소자는 터빈 하우징에 고정되고, 상기 커버 디스크 소자는 피스톤 디스크와 접합되는 돌기부를 포함함으로써, 터빈에 토크를 전달한다. 출력 허브는 반경 방향으로 외부를 향해 일체로 연장된 플랜지를 포함하고, 상기 플랜지는 터빈 하우징의 돌기와 함께 원주 방향에서 스프링을 홀딩하고, 토크를 전달한다.

또한, 토셔널 댐퍼의 과도한 토크 전달로 인해 토셔널 댐퍼의 수명이 단축되는 것을 방지하기 위해, 탄성 부재의 압축량이 소정의 임계값을 초과하지 않도록 스톱 기구를 설치하는 것은 이미 알려져 있다. 위에서 언급된 중국 특허 제CN104235301B호는 2개의 토셔널 댐퍼 및 2개의 스톱 기구를 포함하는 유체 토크 컨버터를 공개했다. 토셔널 댐퍼의 스프링을 홀딩하기 위한 홀딩판은 리벳을 통해 피스톤 디스크 및 터빈에 각각 고정된다. 홀딩판에는 관통되는 절개부가 형성되어 있고, 터빈에는 복수의 전달 클로가 용접 고정되고, 전달 클로는 절개부 내로 연장되어 절개부에 걸림 결합되고, 양자는 제1 스톱 기구를 구성한다. 또한, 터빈에서 홀딩판을 고정하기 위한 리벳은 터빈 허브의 출력측판에 형성된 관통구멍 내로 연장되어, 제2 스톱 기구를 구성한다. 알 수 있듯이, 제1 스톱 기구 및 제2 스톱 기구에 포함된 2개의 스톱 부재는 서로 다른 유형이고, 서로 다른 공정을 통해 제조해야 하므로, 예를 들면, 전달 클로는 용접 연결해야 하고, 리벳은 리벳 연결해야 하고, 절개부는 펀칭하거나 기계 가공해야 하므로, 유체 토크 컨버터의 제조 공정이 복잡하고 쉽게 손상된다. 또한, 홀딩판 및 입력측판과 같은 별도의 부재를 축방향으로 더 배치해야 하므로, 유체 토크 컨버터의 축방향 크기가 증가하고, 변속기와 같은 다른 토크 전달 부재의 장착 공간이 압축된다.

따라서, 종래의 유체 토크 컨버터에서, 토셔널 댐퍼를 홀딩하고 토크를 전달하기 위해서는, 일반적으로 복수의 홀딩 소자 및 토크 전달 소자를 설치해야 한다. 이로 인해 유체 토크 컨버터의 제조 공정이 복합하고 쉽게 손상된다. 또한, 축방향으로 배치된 홀딩 소자 및 토크 전달 소자로 인해 유체 토크 컨버터의 축방향 크기가 증가되고, 변속기와 같은 다른 토크 전달 부재의 장착 공간이 압축된다.

따라서, 본 공개는 일반적인 유체 토크 컨버터에 존재하는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것이고, 그 목적은 제조 비용을 절감하고, 크기를 압축하고, 다른 토크 전달 부재의 장착 공간을 늘릴 수 있는 유체 토크 컨버터를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 공개의 일 실시예에 따른 토셔널 댐퍼를 포함하는 유체 토크 컨버터를 통해 구현되고, 상기 유체 토크 컨버터는 커버, 임펠러, 터빈, 피스톤 디스크, 하나 이상의 토셔널 댐퍼를 포함하고, 상기 커버는 유체 토크 컨버터의 회전축선을 중심으로 회전하도록 자동차의 엔진 측의 구동 부재에 의해 회전 구동되고, 상기 임펠러는 커버와 함께 회전하도록 커버에 회전 가능하게 고정 연결되며, 상기 터빈은 터빈 하우징 및 블레이드를 포함하고, 상기 회전축선을 중심으로 회전하도록 구동되어, 자동차의 변속기의 입력축에 토크를 전달하며, 상기 피스톤 디스크는 마찰면을 포함하고, 유체 토크 컨버터가 유체식 전동 모드와 기계식 전동 모드 사이에서 조작 가능하게 전환되도록 작동될 수 있고, 유체식 전동 모드에서, 회전축선을 중심으로 한 임펠러의 회전은 유체의 흐름을 발생시켜 터빈을 구동하고, 기계식 전동 모드에서, 상기 마찰면은 커버가 피스톤 디스크와 일체로 회전하도록 커버에 밀착되며, 상기 하나 이상의 토셔널 댐퍼는 피스톤 디스크와 터빈 사이에 홀딩되고, 토크를 피스톤 디스크에서 터빈으로 전달하고, 상기 토셔널 댐퍼는 하나 이상의 스프링을 포함한다.

본 공개에 따른 유체 토크 컨버터는 또한 아래 특징 중 하나 이상을 단독으로 또는 조합하여 가질 수 있다.

본 공개의 일 실시예에 따르면, 피스톤 디스크는 상기 피스톤 디스크와 일체로 형성된 환형 오목홈이 설치되어 있고, 토크 전달 과정에서, 스프링의 압축과 복귀는 상기 환형 오목홈에 의해 안내된다. 또한, 상기 피스톤 디스크는 토셔널 댐퍼의 스프링을 상기 환형 오목홈 내에 홀딩하도록 터빈과 결합될 수 있다. 피스톤 디스크 자체가 스프링을 안내할 수 있고, 토셔널 댐퍼를 홀딩하도록 터빈과 결합될 수 있으므로, 유체 토크 컨버터에 토셔널 댐퍼를 홀딩 및 안내하기 위한 전용 부재를 설치할 필요가 없다. 이러한 설계로 인해 유체 토크 컨버터의 크기, 특히 축방향 크기를 줄이고, 필요한 부품 수량을 줄여, 유체 토크 컨버터의 제조 비용을 줄이고, 설치를 더 간편하게 한다.

본 공개의 일 실시예에 따르면, 상기 환형 오목홈은 대략 직사각형의 단면 형상을 가지며, 반경 방향 내측에 위치하는 내측벽, 반경 방향 외측에 위치하는 외측벽 및 상기 내측벽과 외측벽을 연결하는 저면을 포함한다. 바람직하게는, 환형 오목홈의 외측벽은 피스톤 디스크의 반경 방향 외측 가장자리를 구성한다. 즉, 환형 오목홈은 피스톤 디스크의 반경 방향 최외곽에 위치한다. 환형 오목홈의 저면은 평평한 저면이고, 마찰면은 상기 저면의 축방향 반대면에 설치된다. 이러한 배치를 통해, 상기 피스톤 디스크에 마찰면을 배치하기 위한 전용 돌출부를 구성할 필요가 없어, 피스톤 디스크 제조 공정이 절약된다.

본 공개의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 환형 오목홈의 외측벽의 단부는 내측을 향하는 컬링부를 포함한다. 상기 내측을 향하는 컬링부는 환형 오목홈의 개구를 좁힐 수 있다. 예를 들면, 환형 오목홈의 개구는 컬링부를 통해 스프링을 넣을 수 있게 좁아진다. 이러한 설계는 스프링을 장착할 수 있을 뿐만 아니라, 터빈과 함께 스프링이 환형 오목홈에서 이탈되는 것을 방지하기 용이하게 한다.

선택적으로, 상기 환형 오목홈은 다른 형상의 횡단면을 가질 수도 있다. 예를 들면, 상기 환형 오목홈의 횡단면은 반원형이고, 직경은 상기 스프링의 수용 및 홀딩이 용이하도록 토셔널 댐퍼의 스프링의 직경보다 조금 크다. 이러한 구조에서, 마찰면은 피스톤 디스크의 다른 위치에 설치될 수 있다.

본 공개의 일 실시예에 따르면, 상기 환형 오목홈은 하나 이상의 스프링 구동부가 설치되어 있고, 스프링 구동부는 스프링 베이스부를 지지함으로써, 환형 오목홈 내에 수용된 스프링을 구동하여 토크를 전달할 수 있다. 즉, 상기 피스톤 디스크 자체가 스프링을 구동할 수 있어, 스프링을 구동하기 위한 전용 구동 디스크 또는 기타 토크 전달 부재를 추가로 제공할 필요가 없다. 이는 유체 토크 컨버터의 부품 수량을 추가로 줄일 수 있어 제조 비용을 감소시킨다.

선택적으로, 상기 스프링 구동부는 환형 오목홈의 내측벽에서 반경 방향 외측으로 돌출된 내측 보스 및 환형 오목홈의 외측벽에서 반경 방향 내측으로 돌출된 외측 보스를 포함한다. 상기 내측 보스와 외측 보스는 반경 방향에서 서로 마주한다. 즉, 내측 보스와 외측 보스의 원주 방향 위치는 동일하다. 따라서 상기 내측 보스 및 외측 보스는 환형 오목홈의 좁은 부분을 한정하고, 상기 좁은 부분의 폭은 스프링의 직경보다 작다. 스프링 베이스부는 내측 보스 및 외측 보스의 대응하는 측벽에 밀착할 수 있다. 바람직하게는, 상기 내측 보스 및 외측 보스의 대응하는 측벽은 유체 토크 컨버터의 회전축선을 통과하는 동일한 반경 방향 평면에 위치한단. 즉, 평면도에서, 상기 내측 보스 및 외측 보스는 피스톤 디스크의 동일한 원심각에 대응한다. 이에 따라, 내측 보스 및 외측 보스의 대응하는 측벽에 밀착하는 스프링 베이스부의 저면도 상기 반경 방향 평면에 위치하므로, 스프링 베이스부가 균일하게 힘을 받을 수 있도록 하여, 토크 전달의 안정성을 향상시키는데 유리하다.

선택적으로, 상기 스프링 구동부는 환형 오목홈의 내측벽 및/또는 외측벽에서 환형 오목홈의 내부로 연장된 돌출판일 수도 있다. 상기 돌출판의 측벽은 스프링의 베이스부를 지지함으로써, 스프링을 구동하여 토크를 전달한다. 이러한 배치는 스프링 구동부의 설계를 간소화할 수 있어, 피스톤 디스크의 제조에 필요한 단계를 줄인다.

본 공개의 일 실시예에 따르면, 상기 환형 오목홈은 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 스프링 구동부가 설치되어 있다. 상기 3개의 스프링 구동부는 환형 오목홈을 3개의 오목홈 구간으로 나눌 수 있고, 각 오목홈 구간은 하나의 스프링을 수용할 수 있다. 따라서, 상기 토셔널 댐퍼는 3개의 스프링을 포함한다. 상기 환형 오목홈은 2개의 스프링 구동부, 4개의 스프링 구동부, 5개의 스프링 구동부, 또는 5개 이상의 구동부와 같은 다양한 수량의 스프링 구동부가 설치될 수도 있음을 구상할 수 있다. 상응하게, 토셔널 댐퍼에 포함된 스프링의 수량도 이에 따라 달라진다.

본 공개의 일 실시예에 따르면, 상기 터빈 하우징은 곡형 본체를 포함하고, 상기 곡형 본체는 곡률을 가지고, 축방향에서 블레이드와 서로 대응하고, 상기 곡형 본체에는 피스톤 디스크가 토셔널 댐퍼를 통해 전달하는 토크를 전달받도록 터빈 하우징과 일체로 형성된 돌기가 설치되어 있고, 즉 상기 돌기는 토크 전달부의 역할을 할 수 있다. 상술한 설계를 통해, 터빈 하우징 자체가 토셔널 댐퍼를 통해 전달되는 토크를 전달받을 수 있어, 전용 구동 디스크를 제공할 필요가 없고, 터빈 하우징에 용접 또는 기타 방식으로 토크 전달 소자를 부착할 필요도 없다. 이러한 설계는 필요한 부품 수량을 줄여, 유체 토크 컨버터의 축방향 크기 및 반경 방향 크기를 포함한 크기를 줄임으로써, 터빈 하우징의 제조에 소모되는 재료를 절약하여, 유체 토크 컨버터의 제조 비용을 감소시킨다.

본 공개의 일 실시예에 따르면, 상기 돌기는 터빈 하우징의 곡형 본체의 보스에 형성된다. 상기 보스의 반경 방향 위치는 토셔널 댐퍼의 스프링의 반경 방향 위치와 대응한다. 상기 스프링의 베이스부는 보스에 원주 접선 방향을 따른 편향력을 가하여 토크 전달을 구현하도록 보스의 측벽에 밀착할 수 있다. 바람직하게는, 상기 보스의 측벽은 유체 토크 컨버터의 회전축선을 통과하는 반경 방향 평면에 위치한다. 이에 따라, 보스의 상기 측벽에 밀착하는 스프링 베이스부의 저면도 상기 반경 방향 평면에 위치하므로, 스프링 베이스부가 균일하게 힘을 받을 수 있도록 하여, 토크 전달의 안정성을 향상시키는데 유리하다.

본 공개의 일 실시예에 따르면, 상기 돌기는 터빈 하우징의 곡형 본체의 후크부에 형성된다. 상기 후크부의 반경 방향 위치는 토셔널 댐퍼의 스프링의 반경 방향 위치와 대응한다. 상기 스프링의 베이스부는 후크부에 원주 접선 방향을 따른 편향력을 가하여 토크 전달을 구현하도록 후크부의 측변에 밀착할 수 있다. 바람직하게는, 상기 후크부의 측변은 유체 토크 컨버터의 회전축선을 통과하는 반경 방향 평면에 위치한다. 이에 따라, 보스의 상기 측변에 밀착하는 스프링 베이스부의 저면도 상기 반경 방향 평면에 위치하므로, 스프링 베이스부가 균일하게 힘을 받을 수 있도록 하여, 토크 전달의 안정성을 향상시키는데 유리하다.

본 공개의 일 실시예에 따르면, 상기 터빈은 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 돌기가 설치되어 있다. 구체적으로, 상기 3개의 돌기의 터빈 하우징의 곡형 본체에서의 반경 방향 위치는 동일하고, 토셔널 댐퍼의 스프링은 인접한 2개의 돌기 사이에 위치한다. 따라서, 상기 토셔널 댐퍼는 3개의 스프링을 포함한다. 상기 터빈은 2개의 돌기, 4개의 돌기, 5개의 돌기, 또는 5개 이상의 돌기와 같은 다양한 수량의 돌기를 설치할 수도 있음을 구상할 수 있다. 상응하게, 토셔널 댐퍼에 포함된 스프링의 수량도 이에 따라 달라진다.

본 공개의 일 실시예에 따르면, 상기 피스톤 디스크는 상기 피스톤 디스크와 일체로 형성된 하나 이상의 제1 스톱 돌기가 설치되어 있고, 상기 터빈 하우징은 상기 터빈 하우징과 일체로 형성된 하나 이상의 제2 스톱 돌기가 설치되어 있고, 제1 스톱 돌기와 제2 스톱 돌기는 토셔널 댐퍼의 스프링의 압축량을 제한하도록 서로 결합될 수 있다. 구체적으로, 스프링의 압축량이 소정의 임계값에 도달하면, 제1 스톱 돌기와 제2 스톱 돌기가 간섭하여, 터빈 하우징과 피스톤 디스크 사이의 원주 방향에 따른 상대적 변위를 제한하여, 스프링이 계속 압축될 수 없도록 한다. 제1 스톱 돌기와 제2 스톱 돌기는 동일한 유형이므로, 동일한 공정으로 제조될 수 있어, 유체 토크 컨버터의 제조 단계를 간소화한다. 동시에, 제1 스톱 돌기 및 제2 스톱 돌기는 피스톤 디스크 및 터빈 하우징에 각각 일체로 설치되고, 스톱 기구를 설치하기 위해 전용 홀딩 소자 및 토크 전달 소자를 추가로 제공할 필요가 없으므로, 유체 토크 컨버터의 축방향 크기를 줄여, 다른 토크 전달 부재의 장착 공간을 늘린다.

본 공개의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 스톱 돌기는 피스톤 디스크에서 터빈 하우징을 향하여 돌출된 제1 스톱 보스이고, 상기 제2 스톱 돌기는 터빈 하우징에서 피스톤 디스크를 향하여 돌출된 제2 스톱 보스이다. 상기 제1 스톱 보스와 제2 스톱 보스의 반경 방향 위치는 서로 대응한다. 스프링의 압축량이 소정의 임계값에 도달하면, 제1 스톱 보스와 제2 스톱 보스의 대향하는 측벽이 서로 밀착되면서, 토셔널 댐퍼의 스프링의 압축량을 제한하는 기능이 구현된다. 바람직하게는, 상기 제1 스톱 보스 및 제2 스톱 보스의 측벽은 유체 토크 컨버터의 회전축선을 통과하는 반경 방향 평면에 위치한다. 이에 따라, 제1 스톱 보스 및 제2 스톱 보스의 대향하는 측벽이 긴밀하게 밀착되면서, 접촉 면적을 증가시켜, 토크가 너무 클 때 스톱 보스에 줄 수 있는 손상을 줄일 수 있다.

본 공개의 다른 실시예에 따르면, 상기 피스톤 디스크는 반경 방향 내측 가장자리에서 터빈을 향하여 연장된 축방향 연장부를 포함하고, 상기 제1 스톱 돌기는 축방향 연장부의 단부에서 축방향으로 연장된 제1 스톱 톱니이고, 상기 제2 스톱 돌기는 터빈 하우징의 반경 방향 내측 가장자리에서 반경 방향으로 연장된 제2 스톱 톱니이다. 스프링의 압축량이 소정의 임계값에 도달하면, 제1 스톱 톱니와 제2 스톱 톱니의 대향하는 측벽이 서로 밀착되면서, 토셔널 댐퍼의 스프링의 압축량을 제한하는 기능이 구현된다. 바람직하게는, 상기 제1 스톱 톱니 및 제2 스톱 톱니의 측벽은 유체 토크 컨버터의 회전축선을 통과하는 반경 방향 평면에 위치한다. 이에 따라, 제1 스톱 톱니와 제2 스톱 톱니의 대향하는 측벽이 긴밀하게 밀착되면서, 접촉 면적을 증가시켜, 토크가 너무 클 때 스톱 톱니에 줄 수 있는 손상을 줄일 수 있다.

본 공개의 일 실시예에 따르면, 상기 피스톤 디스크는 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 제1 스톱 돌기가 설치되어 있고, 상기 터빈 하우징은 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 제2 스톱 돌기가 설치되어 있다. 상기 피스톤 디스크는 다양한 수량의 제1 스톱 돌기가 설치될 수도 있고, 및/또는 터빈 하우징은 다양한 수량의 제2 스톱 돌기가 설치될 수도 있다.

유체 토크 컨버터는 댐핑 효과를 더 향상시키기 위해 복수의 토셔널 댐퍼를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 반경 방향 외측에 위치하는 토셔널 댐퍼는 제1 토셔널 댐퍼이고, 유체 토크 컨버터는 반경 방향 내측에 위치하는 제2 토셔널 댐퍼를 더 포함한다. 상기 제2 토셔널 댐퍼는 제1 토셔널 댐퍼와 유사한 구조를 가질 수 있다.

본 공개의 일 실시예에 따르면, 상기 유체 토크 컨버터의 피스톤 디스크 및/또는 터빈 하우징은 펀칭을 통해 제조된다. 구체적으로, 상기 제1 스톱 보스 및 제2 스톱 보스는 피스톤 디스크 및 터빈 하우징을 축방향으로 각각 펀칭하여 형성된다. 피스톤 디스크 및 터빈 하우징은 펀칭 과정에서 뚫리지 않고, 사용되는 펀치는 제1 스톱 보스 및 제2 스톱 보스에 적합한 형상으로 선택된다. 상기 제1 스톱 톱니는 피스톤 디스크의 축방향 연장부의 일부 재료를 반경 방향으로 펀칭 및 제거하여 형성될 수 있고, 상기 제2 스톱 톱니는 터빈 하우징의 반경 방향 내측 가장자리의 일부 재료를 축방향으로 펀칭 및 제거하여 형성될 수 있다. 펀칭 후, 피스톤 디스크 및/또는 터빈 하우징의 특정 부분의 두께는 상응하게 감소된다. 바람직하게는, 피스톤 디스크 및/또는 터빈 하우징의 강도를 증가시키기 위해, 펀칭 후, 상기 피스톤 디스크 및/또는 터빈 하우징은 열처리 공정을 통해 강화될 수 있다.

본 공개는 또한 상술한 유체 토크 컨버터를 포함하는 자동차에 관한 것이다.

본 발명의 상술한 특징과 장점 및 기타 특징과 장점은 아래의 도면과 결합하여 상세하게 설명되는 본 발명의 가장 바람직한 형태를 통해 명확해질 것이다.

도 1은 본 공개의 일 실시예에 따른 유체 토크 컨버터의 개략적인 부분 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 공개의 일 실시예에 따른 피스톤 디스크를 도시하고, 도 2a는 터빈을 향한 피스톤 디스크의 일면을 도시하고, 도 2b는 커버를 향한 피스톤 디스크의 일면을 도시하고, 도 2c는 피스톤 디스크의 환형 오목홈 부분의 단면도를 도시하였다.
도 3a 및 도 3b는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 피스톤 디스크의 스프링 구동부를 상세히 도시하였다.
도 4a 및 도 4b는 본 공개의 2개의 상이한 실시예에 따른 유체 토크 컨버터의 부분 단면도를 도시하고, 터빈 하우징에 설치되어 피스톤 디스크가 토셔널 댐퍼를 통해 전달하는 토크를 전달받기 위한 돌기를 상세히 도시하였다.
도 5a 및 도 5b는 본 공개의 일 실시예에 따른 제1 스톱 돌기가 설치된 피스톤 디스크 및 제2 스톱 돌기가 설치된 터빈 하우징을 각각 도시하였다.
도 6a 및 도 6b는 조립된 구조 상태이며 스프링의 압축량이 소정의 임계값에 도달한 유체 토크 컨버터의 부분 단면도를 도시하였다.
도 7a 내지 도 7c는 본 공개의 다른 일 실시예에 따른 제1 스톱 돌기 및 제2 스톱 돌기를 도시하였다.
도 8은 본 공개의 다른 일 실시예에 따른 유체 토크 컨버터의 개략적인 부분 단면도를 도시하였다.
각 도면에서, 동일하거나 유사한 부재는 동일한 도면 부호로 표시된다.

본 공개의 실시예의 목적, 기술 방안 및 장점을 보다 명확하게 하기 위하여, 이하 본 공개의 실시예의 도면을 결합하여 본 공개의 실시예의 기술방안을 명확하고, 완전하게 설명한다.

달리 정의되지 않는 한, 본문에서 사용되는 기술 용어 또는 과학 용어는 본 공개가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해하는 일반적인 의미이다. 본 공개의 특허출원 명세서 및 특허청구범위에 사용된 "하나", "일" 또는 "상기”와 같은 단어도 수량에 대한 제한을 의미하는 것이 아니라, 하나 이상 존재하는 것을 의미한다. “포괄” 또는 “포함”과 같은 단어는 상기 단어 앞에 나오는 구성 요소 또는 물건이 상기 단어 뒤에 예시되는 구성 요소 또는 물건 및 그 등가물을 포함하고, 기타 구성 요소 또는 물건을 배제하지 않는 것을 의미한다. “축방향”, “반경 방향” 및 “원주 방향” 등 방향은 유체 토크 컨버터의 회전축선(RO)에 대해 정의되고, 축방향은 바로 회전축선(RO)이 연장된 방향이고, 반경 방향은 회전축선(RO)에 수직인 방향이고, 원주 방향은 회전축선(RO)을 중심으로 하는 원주 방향이다.

도 1은 본 공개의 일 실시예에 따른 유체 토크 컨버터의 개략적인 부분 단면도이다. 명확성을 위해, 유체 토크 컨버터의 구조 중 본 공개의 기술방안을 이해하는데 관련이 없는 여러 부재는 생략하였다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 유체 토크 컨버터는 커버(1), 임펠러(2), 터빈(3), 피스톤 디스크(4), 터빈과 피스톤 디스크 사이에 배치되는 토셔널 댐퍼(5) 및 고정자(6)를 포함한다. 커버(1)는 자동차의 엔진 측의 구동 부재에 의해 회전 구동되고, 임펠러(2)는 예를 들면 용접에 의해 커버(1)에 회전 가능하게 고정 연결된다. 이러한 방식으로, 토크는 커버(1) 및 임펠러(2)를 통해 유체 토크 컨버터에 입력된다. 터빈(3)은 회전축선(RO)을 중심으로 회전하도록 구동되고, 터빈 허브(30)를 통해 토크를 자동차의 변속기의 입력축에 전달한다. 즉, 토크는 터빈(3) 및 터빈 허브(30)를 통해 유체 토크 컨버터로부터 출력된다.

자동차의 다양한 주행 상황에 따라, 커버(1) 및 임펠러(2)로부터 터빈(3)으로의 토크 전달은 유체식 전동 모드와 기계식 전동 모드 사이에서 전환될 수 있다. 이러한 전환은 피스톤 디스크(4)를 축방향으로 작동(예를 들면 유압 작동)시킴으로써 실현된다.

구체적으로, 임펠러(2), 터빈(3) 및 고정자(6)는 환형 채널을 한정하였고, 유체 토크 컨버터의 작동 유체는 상기 환형 채널 내에서 순환한다. 유체식 전동 모드에서, 피스톤 디스크(4)는 커버(1)와 접촉하지 않도록 작동되고, 둘은 서로에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 이때, 임펠러(2)가 회전축선(RO)을 중심으로 회전하면서 작동 유체의 흐름을 구동하여, 터빈(3)을 구동한다. 즉, 유체식 전동 모드에서, 유체 토크 컨버터의 토크 전달 경로는, 토크 입력->커버(1)->임펠러(2)->(작동 유체)->터빈(3)->터빈 허브(30)->토크 출력이다. 도 1의 실선은 유체식 전동 모드에서의 토크 전달 경로를 도시한다.

기계식 전동 모드에서, 피스톤 디스크(4)는 마찰면(41)이 커버(1)와 밀착되도록 커버(1)를 향하여 작동된다. 피스톤 디스크(4)와 커버(1) 사이의 마찰 접촉을 통해, 둘은 일체로 회전한다. 피스톤 디스크(4)는 토셔널 댐퍼(5)를 통해 터빈(3)에 토크를 전달한다. 즉, 기계식 전동 모드에서, 유체 토크 컨버터의 토크 전달 경로는 토크 입력->커버(1)->피스톤 디스크(4)->(토셔널 댐퍼(5))->터빈(3)->터빈 허브(30)->토크 출력이다. 도 1의 점선은 기계식 전동 모드에서의 토크 전달 경로를 도시한다.

토크를 전달하고, 토크 출력으로 전달되는 토크 변동을 줄이기 위해, 토셔널 댐퍼(5)는 나선형 압축 스프링과 같은 하나 이상의 스프링(51)을 포함한다. 피스톤 디스크(4)는 스프링(51)을 압축하고, 상기 스프링(51)은 터빈(3)에 탄성력을 더 가함으로써, 피스톤 디스크(4)에서 터빈(3)으로의 토크 전달을 실현한다. 도 2a 내지 도 2c 및 도 4a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 스프링(51)은 피스톤 디스크(4) 및 터빈(3)에 의해 피스톤 디스크(4)의 환형 오목홈(42) 내에 홀딩되고, 스프링(51)의 압축 및 복귀는 상기 환형 오목홈(42)에 의해 안내된다. 피스톤 디스크(4)가 스프링(51)을 압축하면, 상기 스프링(51)은 터빈(3)의 터빈 하우징(31)에 설치된 돌기(33)에 탄성력을 더 가함으로써, 피스톤 디스크(4)에서 터빈(3)으로의 토크 전달을 실현한다. 특히, 상기 돌기(33)는 터빈 하우징(31)의 곡형 본체(31A)에 설치된다.

도 2a는 터빈(3)을 향한 피스톤 디스크(4)의 일면을 도시하고, 도 2b는 커버(1)를 향한 피스톤 디스크(4)의 일면을 도시하고, 도 2c는 피스톤 디스크(4)의 부분 단면도를 도시하였다. 알 수 있듯이, 환형 오목홈(42)은 터빈(3)으로부터 커버(1)를 향하여 함몰된다. 상기 환형 오목홈(42)은 대략 직사각형의 단면 형상을 가지며, 반경 방향 내측에 위치하는 내측벽(42a), 반경 방향 외측에 위치하는 외측벽(42b), 및 내측벽(42a)과 외측벽(42b)을 연결하는 저면(42c)을 포함한다. 환형 오목홈(42)의 폭은 스프링(51)의 직경 보다 약간 더 크므로, 스프링(51)을 수용하기에 적합하다. 환형 오목홈(42)은 피스톤 디스크(4)의 반경 방향 최외곽에 위치하므로, 환형 오목홈(42)의 외측벽(42b)은 피스톤 디스크(4)의 반경 방향 외측 가장자리를 구성한다. 환형 오목홈(42)의 저면(42c)은 평평하고, 축방향에서 피스톤 디스크(4)의 커버(1)에 가장 가까운 부분을 구성한다. 마찰면(41)은 상기 저면(42c)의 축방향 반대면에 설치된다. 이러한 배치를 통해, 피스톤 디스크(4)가 커버(1)를 향하여 작동되면, 마찰면(41)은 먼저 커버(1)와 밀착하여, 피스톤 디스크(4)와 커버(1)를 회전 잠금한다. 또한, 환형 오목홈(42)을 피스톤 디스크(4)의 반경 방향 최외곽에 위치시키면 마찰면(41)도 피스톤 디스크(4)의 반경 방향 최외곽에 위치하게 되어, 피스톤 디스크(4)과 커버(1) 사이의 토크 전달을 용이하게 한다. 이러한 설계를 통해, 피스톤 디스크(4)에 마찰면(41)을 배치하기 위한 돌출부를 구성할 필요가 없어, 피스톤 디스크(4) 제조 공정이 절약된다.

도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 환형 오목홈(42)의 외측벽(42b)의 단부는 내측을 향하는 컬링부(43)를 포함한다. 즉 외측벽(42b)으로부터 내측벽(42a)을 향하여 감긴다. 따라서, 상기 내측을 향하는 컬링부(43)는 환형 오목홈(41)의 개구를 좁힐 수 있다. 예를 들면, 환형 오목홈(41)의 개구는 컬링부(43)를 통해 스프링을 넣을 수 있게 좁아진다. 이러한 설계는 스프링을 장착을 용이하게 할 뿐만 아니라, 터빈(3)과 함께 스프링이 환형 오목홈(41)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

도면에 도시하지 않았으나, 당업자는 상기 환형 오목홈(41)은 다른 형상의 횡단면을 가질 수도 있음을 구상할 수 있다. 예를 들면, 상기 환형 오목홈(41)의 횡단면은 반원형일 수 있고, 직경은 상기 스프링(51)의 수용 및 홀딩을 용이하게 하도록 토셔널 댐퍼(5)의 스프링(51)의 직경보다 조금 크다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 환형 오목홈(41)은 3개의 스프링 구동부(44)가 더 설치되어 있고, 환형 오목홈(41)을 3개 구간으로 나누고, 각 구간에는 하나의 스프링(51)이 배치된다. 도시되지 않았으나, 다양한 수량의 스프링 구동부도 구상할 수 있다. 스프링 구동부(44)는 환형 오목홈(41)의 좁은 부분을 한정하고, 상기 좁은 부분의 폭은 스프링(51)의 직경보다 작다. 따라서, 스프링 구동부(44)는 스프링(51)의 베이스부를 지지함으로써, 스프링(51)을 구동하여, 토크를 전달할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 피스톤 디스크(4) 자체가 스프링(51)을 구동할 수 있어, 스프링을 구동하기 위한 전용 구동 디스크 또는 기타 토크 전달 부재를 추가로 제공할 필요가 없다.

도 3a는 하나의 스프링 구동부(44)를 상세히 도시하였다. 도시된 실시예에서, 스프링 구동부(44)는 환형 오목홈(41)의 내측벽(42a)에서 반경 방향 외측으로 돌출된 내측 보스(44a), 및 환형 오목홈(41)의 외측벽(42b)에서 반경 방향 내측으로 돌출된 외측 보스(44b)를 포함한다. 상기 내측 보스(44a)와 외측 보스(44b)는 반경 방향에서 서로 마주한다. 동일한 스프링 구동부(44)의 내측 보스(44a) 및 외측 보스(44b)의 각도 및 위치는 동일하다.

내측 보스(44a) 및 외측 보스(44b)는 상이한 원주 길이를 가질 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 내측 보스(44a) 및 외측 보스(44b)는 피스톤 디스크(4)의 동일한 원심각에 대응한다. 이러한 방식으로, 내측 보스(44a) 및 외측 보스(44b)의 대응하는 측벽은 유체 토크 컨버터의 회전축선(RO)을 통과하는 동일한 반경 방향 평면에 위치한다. 이에 따라 내측 보스(44a) 및 외측 보스(44b)의 대응하는 측벽에 밀착하는 스프링 베이스부도 상기 반경 방향 평면에 위치한다. 이러한 방식으로, 스프링 베이스부는 균일하게 힘을 받을 수 있어, 토크 전달의 안정성을 향상시키는데 유리하다.

도면에 도시하지 않았으나, 당업자는 스프링 구동부(44)는 다른 형태를 가질 수도 있음을 구상할 수 있다. 예를 들면, 환형 오목홈(42)의 내측벽 및/또는 외측벽의 일부는 환형 오목홈의 내부로 연장된 돌출판을 형성하고, 환형 오목홈(42)의 대응하는 측벽에 개구 또는 개공을 남긴다. 상기 돌출판은 스프링 구동부를 형성할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 터빈 하우징(31)에 설치되어 피스톤 디스크(4)가 토셔널 댐퍼(5)를 통해 전달하는 토크를 전달받기 위한 돌기(33)를 상세히 도시하였다.

도 4a에 의해 도시된 실시예에서, 상기 돌기(33)는 터빈 하우징(31)의 곡형 본체(31A)에서 피스톤 디스크(4)로 돌출된 보스(33A)의 형태를 갖는다. 곡형 본체(31A)는 터빈 하우징(31)의 축방향에서 블레이드(32)와 마주하는 곡률이 있는 부분을 의미한다. 상기 보스(33A)의 반경 방향 위치는 토셔널 댐퍼(5)의 스프링(51)의 반경 방향 위치에 대응한다. 스프링(51)의 베이스부는 보스(33A)의 측벽에 밀착되어, 원주 접선 방향을 따라 보스(33A)에 편향력을 가할 수 있다. 보스(33A)의 측벽은 유체 토크 컨버터의 회전축선(RO)을 통과하는 반경 방향 평면에 위치한다. 이에 따라, 보스(33A)의 측벽에 밀착하는 스프링 베이스부의 저면도 상기 반경 방향 평면에 위치한다. 이러한 방식으로, 스프링 베이스부는 균일하게 힘을 받을 수 있어, 토크 전달의 안정성을 향상시키는데 유리하다.

도 4b에 의해 도시된 실시예에서, 상기 돌기(33)는 터빈 하우징(31)의 곡형 본체(31A)로부터 피스톤 디스크(4)를 향하여 돌출된 후크부(33B)의 형태를 갖는다. 상기 후크부(33B)의 반경 방향 위치는 토셔널 댐퍼(5)의 스프링(51)의 반경 방향 위치에 대응한다. 스프링(51)의 베이스부는 후크부(33B)의 측변에 밀착되어, 원주 접선 방향을 따라 후크부(33B)에 편향력을 가할 수 있다. 보스(33A)와 유사하게, 후크부(33B)의 측변도 유체 토크 컨버터의 회전축선(RO)을 통과하는 반경 방향 평면에 위치하므로, 스프링 베이스부의 저면도 상기 반경 방향 평면에 위치하게 되어, 토크 전달의 안정성을 향상시킨다.

도 5b는 터빈 하우징(31) 상의 돌기(33)의 배치를 전체적으로 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 스프링(51)에 대응하는 반경 방향 위치에서, 터빈 하우징(31)은 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 돌기(33)가 배치되어 있다. 유체 토크 컨버터의 조립된 구조에서, 토셔널 댐퍼(5)의 스프링은 인접한 2개의 돌기(33) 사이에 위치한다. 따라서, 상기 토셔널 댐퍼(5)는 3개의 스프링을 포함한다. 도시되지 않았으나, 당업자는 상기 터빈(3)은 2개의 돌기, 4개의 돌기, 5개의 돌기, 또는 5개 이상의 돌기와 같은 다양한 수량의 돌기(33)를 포함할 수도 있음을 구상할 수 있다. 상응하게, 토셔널 댐퍼(5)에 포함된 스프링의 수량도 다르다.

토셔널 댐퍼의 수명을 연장하기 위해서는, 스프링(51)의 압축량이 소정의 임계값을 초과하지 않아야 한다. 이를 위해, 피스톤 디스크(4) 및 터빈 하우징(31)에는 제1 스톱 돌기(8) 및 제2 스톱 돌기(9)가 각각 설치되어 있다. 스프링(51)의 압축량이 소정의 임계값에 도달하면, 제1 스톱 돌기(8)와 제2 스톱 돌기(9)가 서로 밀착되면서, 터빈 하우징(31)과 피스톤 디스크(4) 사이의 원주 방향에 따른 상대적 변위를 제한하여, 스프링(51)이 계속 압축될 수 없도록 한다.

도 5a 및 도 5b는 본 공개의 제1 실시예에 따른, 제1 스톱 돌기(8)가 설치된 피스톤 디스크(4) 및 제2 스톱 돌기(9)가 설치된 터빈 하우징(31)을 각각 도시한다. 도시된 실시예에서, 상기 제1 스톱 돌기(8)는 피스톤 디스크(4)로부터 돌출된 보스의 형태를 가지며, 상기 제1 스톱 돌기는 바로 제1 스톱 보스(81)이다. 유사하게, 상기 제2 스톱 돌기(9)는 터빈 하우징(31)으로부터 돌출된 보스의 형태를 가지며, 상기 제2 스톱 돌기는 바로 제2 스톱 보스(91)이다. 피스톤 디스크(4)는 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 제1 스톱 보스(81)가 설치되어 있고, 터빈 하우징(31)은 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 제2 스톱 보스(91)가 설치되어 있다. 피스톤 디스크(4) 및 터빈 하우징(31)도 각각 다양한 수량의 제1 스톱 보스(81) 및 제2 스톱 보스(91)를 가질 수 있음을 구상할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 조립된 구조 상태이며 스프링(51)의 압축량이 소정의 임계값에 도달한 유체 토크 컨버터의 부분 단면도를 도시하였다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 스톱 보스(81) 및 제2 스톱 보스(91)의 반경 방향 위치는 서로 대응하고, 대향하는 측벽은 서로 밀착되어, 스프링(51)이 더 이상 압축될 수 없도록 한다. 도 6b의 확대 도면에서, 제1 스톱 보스(81) 및 제2 스톱 보스(91)의 측벽은 유체 토크 컨버터의 중심 축선을 통과하는 반경 방향 평면에 위치한다. 이러한 방식으로, 양자의 대향하는 측벽은 긴밀하게 밀착되면서, 접촉 면적을 증가시켜, 토크가 너무 클 때 스톱 보스에 줄 수 있는 손상을 줄일 수 있다.

도 7a 내지 도 7c는 본 공개의 제2 실시예에 따른 스톱 톱니 형태를 갖는 제1 스톱 돌기(8) 및 제2 스톱 돌기(9)를 도시한다. 상기 제2 실시예에서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 피스톤 디스크(4)는 반경 방향 내측 가장자리에서 터빈(3)을 향하여 연장된 축방향 연장부(42)를 포함한다. 상기 축방향 연장부(42)의 단부에는 축방향으로 연장된 돌기, 즉 제1 스톱 돌기(8)로서의 제1 스톱 톱니(82)가 설치된다. 축방향 연장부(42)와 대응되게, 도 7b에 도시된 바와 같이, 터빈 하우징(31)은 반경 방향 내측 가장자리에서 반경 방향 내측으로 연장된 돌기, 즉 제2 스톱 돌기(9)로서의 제2 스톱 톱니(92)가 설치된다. 피스톤 디스크(4)는 축방향 연장부(42)에 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 제1 스톱 톱니(82)가 설치되어 있고, 터빈 하우징(31)은 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 제2 스톱 톱니(92)가 설치되어 있다. 당업자는, 피스톤 디스크(4) 및 터빈 하우징(31)은 다양한 수량의 제1 스톱 톱니(82) 및 제2 스톱 톱니(92)를 각각 구비할 수도 있음을 구상할 수 있다. 도 7c는 터빈 하우징(3) 및 피스톤 디스크(4)의 조립된 구조를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 스톱 톱니(82)는 인접한 제2 스톱 톱니(92)의 간격 내로 축방향으로 연장된다. 스프링(51)의 압축량이 소정의 임계값에 도달하면, 제1 스톱 톱니(82)의 측벽은 제2 스톱 톱니(92)의 측벽에 밀착되면서, 스프링(51)이 더 이상 압축될 수 없도록 한다. 도 5a 내지 도 5b에 도시된 실시예와 유사하게, 제1 스톱 톱니(82) 및 제2 스톱 톱니(92)의 측벽도 유체 토크 컨버터의 중심 축선을 통과하는 반경 방향 평면에 위치되어, 접촉 면적을 증가시켜, 토크가 너무 클 때 스톱 톱니에 줄 수 있는 손상을 줄인다.

도시되지 않았으나, 유체 토크 컨버터는 본 공개의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 스톱 돌기가 동시에 설치될 수 있음을 구상할 수 있다. 즉, 피스톤 디스크(4) 및 터빈 하우징(3)은 반경 방향 중간 위치에 제1 스톱 보스(81) 및 제2 스톱 보스(91)가 각각 설치되어 있고, 반경 방향 내부 위치에는 제1 스톱 톱니(82) 및 제2 스톱 톱니(92)가 각각 설치되어 있다.

도 5a 내지 도 7c에 도시된 스톱 기구에 포함된 2개의 스톱 부재는 제1 스톱 보스(81) 및 제2 스톱 보스(91), 또는 제1 스톱 톱니(82) 및 제2 스톱 톱니(92)와 같이 동일한 유형이다. 이러한 방식으로, 해당 2개의 스톱 부재는 동일한 공정으로 제조될 수 있어, 유체 토크 컨버터의 제조 단계를 간소화한다.

도 8은 댐핑 효과를 더 향상시키기 위해 2개의 토셔널 댐퍼를 포함하는 유체 토크 컨버터를 도시한다. 상술한 토셔널 댐퍼(5)는 반경 방향 외측에 위치하고 제1 토셔널 댐퍼이다. 제2 토셔널 댐퍼(7)는 반경 방향 내측에 위치하고, 제1 토셔널 댐퍼와 유사한 구조를 가진다. 피스톤 디스크(4)는 반경 방향 내측에 제2 토셔널 댐퍼(7)를 위한 별도의 환형 오목홈이 배치되어 있고, 터빈 하우징(3)은 반경 방향 내측에 제2 토셔널 댐퍼(7)를 위한 별도의 돌기가 배치되어 있다. 상술한 제1 스톱 돌기(8) 및 제2 스톱 돌기(9)와 마찬가지로 제2 토셔널 댐퍼(7)의 스프링 압축이 소정의 임계값을 초과하는 것을 방지할 수 있다. 상술한 유체 토크 컨버터가 갖는 하나의 특별한 장점은 피스톤 디스크(4) 및/또는 터빈 하우징(31)은 펀칭을 통해 제조될 수 있는 점이다. 피스톤 디스크(4)의 본체를 제조한 후, 피스톤 디스크(4)의 환형 오목홈(42)은 피스톤 디스크(4)를 펀칭하여 형성될 수 있고, 스프링 구동부(44)는 환형 오목홈(42)의 측벽을 펀칭하여 형성될 수 있다. 특히, 환형 오목홈의 측벽을 뚫지 않는 경우, 보스 형태의 스프링 구동부(44)를 형성할 수 있고, 측벽을 뚫는 경우, 돌출판 형태의 스프링 구동부(44)를 형성할 수 있다. 유사하게, 터빈 하우징(31)을 형성한 후, 돌기(33)는 곡형 본체(31A)를 축방향으로 펀칭하는 것을 통해 형성된다. 구체적으로, 터빈 하우징(31)의 곡형 본체(31A)를 뚫지 않는 경우, 보스 형태의 돌기(33)를 형성할 수 있고, 상기 곡형 본체(31A)를 뚫는 경우, 후크부 형태의 돌기(33)를 형성할 수 있다. 또한, 제1 스톱 보스(81) 및 제2 스톱 보스(91)는 축방향으로 펀칭하는 것을 통해 피스톤 디스크(4) 및 터빈 하우징(31)에 제조될 수도 있다. 사용되는 펀치는 제1 스톱 보스(81) 및 제2 스톱 보스(91)를 형성하기에 적합한 형상으로 선택될 수 있다. 제1 스톱 톱니(82)는 피스톤 디스크(4)의 축방향 연장부(42)의 일부 재료를 반경 방향으로 펀칭 및 제거하여 형성될 수 있고, 제2 스톱 톱니(92)는 터빈 하우징(31)의 반경 방향 내측 가장자리의 일부 재료를 축방향으로 펀칭 및 제거하여 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 피스톤 디스크(4)와 터빈 하우징(31)의 본체 및 이들에 구비된 다양한 구조는 모두 펀칭을 통해 제조될 수 있어, 기타 공정이 필요하지 않고 전용 토셔널 댐퍼 홀딩 소자, 토크 전달 소자 및 스톱 기구도 준비할 필요가 없다. 또한, 돌기(33)는 터빈 하우징의 곡형 본체에 위치하여, 외측 가장자리에서 터빈 하우징의 곡형 본체를 벗어나지 않으므로, 터빈 하우징의 제조에 소모되는 재료를 절약할 수도 있다. 터빈 하우징(31) 상의 특정 부분의 재료 두께는 펀칭으로 인해 상응하게 감소된다. 펀칭 후, 피스톤 디스크(4) 및/또는 터빈 하우징(31) 상의 특정 부분의 두께는 상응하게 감소된다. 바람직하게는, 피스톤 디스크(4) 및/또는 터빈 하우징(31)의 강도를 증가시키기 위해, 상기 피스톤 디스크(4) 및/또는 터빈 하우징(31)은 펀칭 후 열처리 공정을 통해 강화될 수 있다.

상술한 설명 및 도면에 도시된 구조는 본 공개의 예시일 뿐이며, 원하는 최종 결과를 얻기 위한 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 다른 구조로 대체될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 상술한 설명 및 도면에 도시된 실시예는 본 공개의 비제한적인 예시로 간주되어야 하며, 특허청구범위 내에서 다양한 방식으로 변형될 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (27)

1. 자동차용 유체 토크 컨버터에 있어서,
   상기 유체 토크 컨버터는, 커버(1), 임펠러(2), 터빈(3), 피스톤 디스크(4), 하나 이상의 토셔널 댐퍼(5)를 포함하고,
   상기 커버(1)는 유체 토크 컨버터의 회전축선(RO)을 중심으로 회전하도록 자동차의 엔진 측의 구동 부재에 의해 구동되고,
   상기 임펠러(2)는 커버(1)에 회전 가능하게 고정 연결되며,
   상기 터빈(3)은 터빈 하우징(31) 및 블레이드(32)를 포함하고, 상기 터빈(3)은 상기 회전축선(RO)을 중심으로 회전하도록 구동되어, 자동차의 변속기의 입력축으로 토크를 출력하며,
   상기 피스톤 디스크(4)는 마찰면(41)을 포함하고, 상기 피스톤 디스크(4)는 유체 토크 컨버터가 유체식 전동 모드와 기계식 전동 모드 사이에서 조작 가능하게 전환되도록 작동될 수 있고, 유체식 전동 모드에서, 회전축선(RO)을 중심으로 한 임펠러(2)의 회전은 유체의 흐름을 발생시켜 터빈(3)을 구동하고, 기계식 전동 모드에서, 상기 마찰면(41)은 커버(1)가 피스톤 디스크(4)와 일체로 회전하도록 커버(1)에 밀착되며,
   상기 하나 이상의 토셔널 댐퍼(5)는 피스톤 디스크(4)과 터빈(3) 사이에 홀딩되고, 피스톤 디스크(4)에서 토크를 터빈(3)으로 전달하고, 하나 이상의 스프링(51)을 포함하는 자동차용 유체 토크 컨버터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 피스톤 디스크(4)에는 상기 피스톤 디스크(4)와 일체로 형성된 환형 오목홈(42)이 설치되고,
   상기 환형 오목홈(42)은 상기 스프링(51)을 수용 및 안내하기 위한 것이고,
   상기 스프링(51)은 터빈(3)에 의해 상기 환형 오목홈(42)에 홀딩되는 자동차용 유체 토크 컨버터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 환형 오목홈(42)은
   반경 방향 내측에 위치하는 내측벽(42a),
   반경 방향 외측에 위치하는 외측벽(42b) 및
   상기 내측벽과 외측벽을 연결하는 저면(42c)을 포함하는 자동차용 유체 토크 컨버터.
4. 제3항에 있어서,
   상기 외측벽(42b)은 피스톤 디스크(4)의 반경 방향 외측 가장자리를 구성하는 자동차용 유체 토크 컨버터.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 저면(42c)은 평평하고, 마찰면(41)은 상기 저면의 축방향 반대면에 설치되는 자동차용 유체 토크 컨버터.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 환형 오목홈(42)의 외측벽(42b)의 단부는 내측을 향하는 컬링부(43)를 포함하는 자동차용 유체 토크 컨버터.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 환형 오목홈(42)에는 하나 이상의 스프링 구동부(44)가 설치되는 자동차용 유체 토크 컨버터.
8. 제7항에 있어서,
   상기 스프링 구동부(44)는 환형 오목홈의 내측벽(42a)에서 반경 방향 외측으로 돌출된 내측 보스(44a) 및 환형 오목홈의 외측벽(42b)에서 반경 방향 내측으로 돌출된 외측 보스(44b)를 포함하고,
   상기 내측 보스(44a)와 외측 보스(44b)는 반경 방향으로 서로 마주하는 자동차용 유체 토크 컨버터.
9. 제8항에 있어서,
   상기 내측 보스(44a) 및 외측 보스(44b)의 대응하는 측벽은 유체 토크 컨버터의 회전축선(RO)을 통과하는 동일한 반경 방향 평면에 위치하는 자동차용 유체 토크 컨버터.
10. 제7항에 있어서,
    상기 스프링 구동부(44)는 환형 오목홈(42)의 내측벽(42a) 및/또는 외측벽(42b)에서 환형 오목홈의 내부로 연장된 돌출판인 자동차용 유체 토크 컨버터.
11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환형 오목홈(42)은 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 스프링 구동부(44)가 설치되는 자동차용 유체 토크 컨버터.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터빈 하우징(31)은 곡형 본체(31A)를 포함하고, 상기 곡형 본체(31A)는 곡률을 가지며, 축방향에서 블레이드(32)와 대응하고, 상기 터빈 하우징(31)은 피스톤 디스크(4)가 토셔널 댐퍼(5)를 통해 전달하는 토크를 전달받도록 곡형 본체(31A)에 상기 터빈 하우징(31)과 일체로 형성된 돌기(33)가 설치되어 있는 자동차용 유체 토크 컨버터.
13. 제12항에 있어서,
    상기 돌기(33)는 터빈 하우징(31)의 곡형 본체(31A)에 형성된 보스(33A)인 자동차용 유체 토크 컨버터.
14. 제13항에 있어서,
    상기 보스(33A)의 측벽은 유체 토크 컨버터의 회전축선(RO)을 통과하는 반경 방향 평면에 위치하는 자동차용 유체 토크 컨버터.
15. 제12항에 있어서,
    상기 돌기(33)는 터빈 하우징(31)의 곡형 본체(31A)에 형성된 후크부(33B)인 자동차용 유체 토크 컨버터.
16. 제15항에 있어서,
    상기 후크부(33B)의 측변은 유체 토크 컨버터의 회전축선(RO)을 통과하는 반경 방향 평면에 위치하는 자동차용 유체 토크 컨버터.
17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터빈 하우징(31)에는 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 돌기(33)가 설치되는 자동차용 유체 토크 컨버터.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤 디스크(4)에는 상기 피스톤 디스크(4)와 일체로 형성된 하나 이상의 제1 스톱 돌기(8)가 설치되고, 상기 터빈 하우징(31)에는 상기 터빈 하우징(31)과 일체로 형성된 하나 이상의 제2 스톱 돌기(9)가 설치되고, 상기 제1 스톱 돌기(8)와 제2 스톱 돌기(9)는 상기 스프링(51)의 압축량을 제한하도록 서로 결합되는 자동차용 유체 토크 컨버터.
19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 스톱 돌기(8)는 피스톤 디스크(4)로부터 터빈 하우징(31)을 향하여 돌출된 제1 스톱 보스(81)이고, 상기 제2 스톱 돌기(9)는 터빈 하우징(31)으로부터 피스톤 디스크(4)를 향하여 돌출된 제2 스톱 보스(91)인 자동차용 유체 토크 컨버터.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 스톱 보스(81) 및 제2 스톱 보스(91)의 측벽은 유체 토크 컨버터의 회전축선(RO)을 통과하는 반경 방향 평면에 위치하는 자동차용 유체 토크 컨버터.
21. 제18항에 있어서,
    상기 피스톤 디스크(4)는 반경 방향 내측 가장자리에서 터빈(3)을 향하여 연장된 축방향 연장부(42)를 포함하고, 상기 제1 스톱 돌기(8)는 축방향 연장부(42)의 단부에서 축방향으로 연장된 제1 스톱 톱니(82)이고, 상기 제2 스톱 돌기(9)는 터빈 하우징(31)의 반경 방향 내측 가장자리에서 반경 방향으로 연장된 제2 스톱 톱니(92)인 자동차용 유체 토크 컨버터.
22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 스톱 톱니(82) 및 제2 스톱 톱니(92)의 측벽은 유체 토크 컨버터의 회전축선(RO)을 통과하는 반경 방향 평면에 위치하는 자동차용 유체 토크 컨버터.
23. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤 디스크(4)는 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 제1 스톱 돌기(8)를 가지고, 상기 터빈 하우징(31)은 원주 방향으로 균일하게 분포된 3개의 제2 스톱 돌기(9)를 가지는 자동차용 유체 토크 컨버터.
24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토셔널 댐퍼(5)는 제1 토셔널 댐퍼이고,
    상기 유체 토크 컨버터는 상기 제1 토셔널 댐퍼(5)의 반경 방향 내측에 위치한 제2 토셔널 댐퍼(7)를 더 포함하는 자동차용 유체 토크 컨버터.
25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터빈 하우징(31) 및/또는 피스톤 디스크(4)는 펀칭을 통해 제조되는 자동차용 유체 토크 컨버터.
26. 제25항에 있어서,
    상기 터빈 하우징(31) 및/또는 피스톤 디스크(4)는 펀칭된 후 열처리 공정을 통해 강화되는 자동차용 유체 토크 컨버터.
27. 자동차에 있어서,
    상기 청구항 중 어느 한 항에 따른 유체 토크 컨버터를 포함하는 자동차.

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