KR101056851B1 - Automotive Torque Converter - Google Patents

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KR101056851B1 KR1020080135441A KR20080135441A KR101056851B1 KR 101056851 B1 KR101056851 B1 KR 101056851B1 KR 1020080135441 A KR1020080135441 A KR 1020080135441A KR 20080135441 A KR20080135441 A KR 20080135441A KR 101056851 B1 KR101056851 B1 KR 101056851B1
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Abstract

본 발명은 좁은 공간에서 록업 클러치에 적용되는 마찰재의 접촉 면적을 증대시켜 록업 클러치의 작동 안정성을 향상시키는 차량용 토크 컨버터를 개시한다.The present invention discloses a torque converter for a vehicle that increases the contact area of the friction material applied to the lockup clutch in a narrow space to improve the operational stability of the lockup clutch.

본 발명의 차량용 토크 컨버터는, 록업 클러치를 구비한 토크 컨버터에 있어서, 피스톤은 프론트 커버에 마주하는 제1면부, 제1면부에서 외주측으로 경사지게 연장되어 프론트 커버의 경사면에 마주하는 제2면부를 구비하고, 제1면부에 결합되는 제1 마찰재, 그리고 상기 제2면부에 결합되는 제2 마찰재를 포함한다.The vehicle torque converter of the present invention is a torque converter having a lock-up clutch, wherein the piston has a first surface portion facing the front cover and a second surface portion inclined to the outer circumferential side from the first surface portion and facing the inclined surface of the front cover. And a first friction material coupled to the first surface portion, and a second friction material coupled to the second surface portion.

토크 컨버터, 록업 클러치, 마찰재, 피스톤, 경사면 Torque converter, lockup clutch, friction material, piston, slope

Description

차량용 토크 컨버터{Torque converter for a vehicle}Torque converter for a vehicle

본 발명은 차량용 토크 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 협소한 공간에서 록업 클러치에 적용되는 마찰재의 접촉 면적을 증대시켜 록업 클러치의 작동 안정성을 향상시킴과 동시에 록업 클러치가 작동할 때에 슬립제어를 통하여 품질을 증대시키는 차량용 토크 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a torque converter for a vehicle, and more particularly, by increasing the contact area of the friction material applied to the lockup clutch in a narrow space to improve the operation stability of the lockup clutch and at the same time through slip control when the lockup clutch operates. It relates to a vehicle torque converter that increases the quality.

일반적으로 토크 컨버터는 차량의 엔진과 변속기 사이에 설치되어 유체를 이용하여 엔진의 구동력을 변속기에 전달하는 것이다. 이러한 토크 컨버터는 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 임펠러, 임펠러에서 토출되는 오일에 의해 회전되는 터빈, 그리고 임펠러로 환류하는 오일의 흐름을 임펠러의 회전방향으로 향하게 하여 토크 변화율을 증대시키는 리엑터('스테이터'라고도 함)를 포함한다.In general, the torque converter is installed between the engine of the vehicle and the transmission to transmit the driving force of the engine to the transmission using a fluid. Such a torque converter receives a driving force of an engine, a turbine that rotates by an impeller that is rotated by oil discharged from an impeller, and a reactor that increases the rate of change of torque by directing the flow of oil flowing back to the impeller in a direction of rotation of the impeller ('stator' "Also".

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 연결되는 프론트 커버와 터빈 사이에 배치되어 엔진의 회전 동력이 직접 터빈으로 전달될 수 있도록 한다.Torque converters are equipped with a lock-up clutch (also called a 'damper clutch'), a means of direct connection between the engine and the transmission, as the load on the engine can decrease power transmission efficiency. The lockup clutch is disposed between the turbine and the front cover which connects to the engine so that the rotational power of the engine can be transmitted directly to the turbine.

이러한 록업 클러치는, 터빈 축에 축 방향으로 이동 가능하게 결합되는 피스톤을 포함한다. 그리고 피스톤에는 프론트 커버에 마찰 접촉하는 마찰재가 결합된다. 그리고 록업 클러치는 피스톤에 결합되는 마찰재가 프론트 커버에 결합될 때 축의 회전 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 토셔널 댐퍼(Torsional damper)가 결합되어 있다.This lockup clutch includes a piston that is axially coupled to the turbine shaft. And the piston is coupled to the friction material in friction contact with the front cover. The lockup clutch is coupled with a torsional damper capable of absorbing shock and vibration acting in the rotational direction of the shaft when the friction material coupled to the piston is coupled to the front cover.

피스톤에 결합되어 있는 마찰재는 판상의 도우넛 형태로 이루어진다. 이러한 마찰재는 다양한 특성을 가지는 엔진에 적용할 필요가 있다. 특히, 마찰재가 설치되는 공간은 토크 컨터버의 구조상 매우 협소하여 보다 큰 마찰력을 필요로 할 때 대응하기 어려운 문제점이 있다. 또한 마찰재의 면적이 실제 필요로 하는 면적보다 작게 되면 록업 클러치의 작동 안정성이 떨어질 수 있는 문제점이 있다.The friction material coupled to the piston is in the form of a plate-shaped donut. Such friction materials need to be applied to engines having various characteristics. In particular, the space in which the friction material is installed has a problem that it is difficult to cope with when the friction converter requires a large friction force because it is very narrow in structure. In addition, when the area of the friction material is smaller than the area actually required, there is a problem that the operation stability of the lockup clutch may be lowered.

또한, 기존의 마찰재는 록업 클러치가 작동할 때에 프론트 커버에 전체적으로 동시에 인게이지되므로 충격이 발생하여 품질이 떨어질 수 있는 문제점이 있다.In addition, the existing friction material has a problem that the impact occurs and the quality may be degraded because it is simultaneously engaged to the front cover as a whole when the lock-up clutch is operating.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 협소한 공간에서도 마찰재의 설치 면적을 증대시켜 다양한 특성의 엔진에 대응이 가능하며 마찰재 면적의 증대로 인하여 록업 클러치의 작동 안정성을 향상시키는 차량용 토크 컨버터를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to increase the installation area of the friction material even in a narrow space and to cope with engines of various characteristics, and to increase the friction material area to lock up clutches. To provide a vehicle torque converter to improve the operational stability of the.

또한, 본 발명은 록업 클러치가 작동할 때에 발생할 수 있는 충격을 줄여 품질을 증대시키는 차량용 토크 컨버터를 제공하는데 있다.It is also an object of the present invention to provide a torque converter for a vehicle that increases the quality by reducing the shock that may occur when the lock-up clutch operates.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 프론트 커버, 상기 프론트 커버에 결합되어 회전하는 임펠러, 상기 임펠러와 마주하는 위치에 배치되어 상기 임펠러의 회전에 따라 함께 회전하는 터빈, 상기 임펠러와 상기 터빈 사이에 위치하여 상기 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러 측으로 바꾸는 리엑터, 상기 터빈의 축에 축 방향으로 이동 가능하게 결합되며 오일의 압력에 의하여 상기 프론트 커버에 밀착되거나 이탈되는 피스톤을 구비하며 상기 프론트 커버와 상기 터빈을 직접 연결할 수 있는 록업 클러치, 상기 록업 클러치에 결합되며 축의 원주 방향으로 배치되는 스프링들을 구비하고, 이들 스프링들을 지지하는 리테이닝 플레이트를 구비한 토셔널 댐퍼를 포함하며, 상기 피스톤은 상기 프론트 커버에 마주하는 제1면부, 상기 제1면부에서 외주측으로 경사지게 연장되어 상기 프론트 커버의 경사면에 마주하는 제2면부를 구비하고, 상기 제1면부에 결합되는 제1 마찰재, 그리고 상기 제2면부에 결합되는 제2 마찰재를 포함하는 차량용 토크 컨버터를 제공한다.In order to achieve the object as described above, the present invention, the front cover, the impeller coupled to the front cover to rotate, the turbine disposed in a position facing the impeller to rotate together with the rotation of the impeller, the impeller and Located between the turbine and the reactor for changing the flow of oil from the turbine to the impeller side, axially coupled to the axis of the turbine and having a piston that is in close contact with or detached from the front cover by the pressure of the oil, A lock-up clutch capable of directly connecting the front cover and the turbine, a torsional damper having springs coupled to the lock-up clutch and arranged in the circumferential direction of the shaft, the retaining plate supporting the springs; The first surface of the piston facing the front cover And a second friction portion extending from the first surface portion to an outer circumferential side and facing the inclined surface of the front cover, the first friction material coupled to the first surface portion, and the second friction material coupled to the second surface portion. It provides a vehicle torque converter.

상기 제1 마찰재와 상기 프론트 커버가 이루는 제1 간격과 상기 제2 마찰재와 상기 프론트 커버가 이루는 제2 간격이 다르게 배치되는 것이 바람직하다.Preferably, the first gap formed by the first friction material and the front cover is different from the second gap formed by the second friction material and the front cover.

상기 제1 간격은 제2 간격에 비하여 더 크게 이루어지는 것이 바람직하다.The first interval is preferably made larger than the second interval.

상기 제1 마찰재와 상기 제2 마찰재는 서로 다른 마찰계수를 가지는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.The first friction material and the second friction material is preferably made of a material having a different friction coefficient.

상기 제2 마찰재는 그 면적이 상기 제1 마찰재에 비하여 더 작게 이루어지는 것이 바람직하다.It is preferable that the area of the second friction material is smaller than that of the first friction material.

이와 같은 본 발명은 협소한 공간에서도 마찰재의 설치 면적을 증대시켜 마찰력을 향상시켜 다양한 엔진 특성에 적용이 가능하며, 또한 마찰재의 마찰 면적 증대로 인하여 록업 클러치의 작동 안정성을 향상시켜 품질을 증대시키는 효과가 있다.The present invention can be applied to various engine characteristics by increasing the installation area of the friction material to improve the friction force even in a narrow space, and also increase the quality of the lock-up clutch by increasing the friction area of the friction material to increase the quality. There is.

또한 본 발명은 록업 클러치가 작동하는 경우에 제1 마찰재와 제2 마찰재가 프론트 커버에 시간 차이를 두고 슬립이 이루어지면서 밀착되도록 구성하여 록업 클러치의 작동 충격을 줄여 토크 컨버터의 품질을 향상시키는 효과가 있다.In addition, when the lockup clutch is operated, the first friction material and the second friction material are configured to be in close contact with the slip at a time difference on the front cover, thereby reducing the operating shock of the lockup clutch and improving the quality of the torque converter. have.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 축방향으로 잘라서 본 반단면도로, 차량의 변속기에 적용되는 토크 컨버터를 도시하고 있다.FIG. 1 is a half sectional view cut along an axial direction to illustrate an embodiment of the present invention, and illustrates a torque converter applied to a transmission of a vehicle.

본 발명의 토크 컨버터는 엔진 측의 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. 프론트 커버(4)의 일측에는 엔진과 변속기를 직접 연결하는 록업 클러치(14)가 배치된다. 이러한 록업 클러치(14)는 터빈(6)의 축과 동일한 회전축에 배치된다. 록업 클러치(14)는 프론트 커버(4)와 터빈(8) 사이에 배치된다.The torque converter of the present invention is disposed at a position facing the impeller 6 and the impeller 6, which are connected to the crankshaft on the engine side and rotated, connected to the front cover 4, and rotated together. Turbine 8 and a reactor 10 (also referred to as a "stator") located between the impeller 6 and the turbine 8 to redirect the flow of oil from the turbine 8 to the impeller 6 side. do. The reactor 10 delivering oil to the impeller 6 side has the same center of rotation as the front cover 4. On one side of the front cover 4 is arranged a lockup clutch 14 directly connecting the engine and the transmission. This lockup clutch 14 is arranged on the same axis of rotation as the axis of the turbine 6. The lockup clutch 14 is arranged between the front cover 4 and the turbine 8.

록업 클러치(14)는 대략 원판형으로 이루어지는 피스톤(16)을 구비하고 있으며, 피스톤(16)에는 프론트 커버(4)에 접촉될 수 있는 마찰재(18)가 결합된다. 그리고 피스톤(16)은 축의 중심을 기준으로 회전이 가능하며 축 방향으로 오일의 압력에 의하여 이동될 수 있도록 배치된다. 한편으로, 록업 클러치(14) 또는 터빈에는 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. The lockup clutch 14 has a piston 16 formed in a substantially disk shape, and the piston 16 is coupled with a friction material 18 which can be in contact with the front cover 4. And the piston 16 is arranged to be rotatable relative to the center of the axis and to be moved by the pressure of the oil in the axial direction. On the other hand, in the lockup clutch 14 or the turbine, a torsional damper 20 which absorbs the torsional force acting in the rotational direction of the shaft and attenuates the vibration when the friction material 18 is in close contact with the front cover 4 is applied. damper) is combined.

상술한 피스톤(16)은 구동축을 기준으로 수직으로 배치되면 프론트 커버(4)에 마주하는 제1면부(31), 그리고 제1면부(31)에서 외주면 측으로 경사지게 연장되 는 제2면부(33)를 포함한다. 상기 피스톤(16)의 제1면부(31)에는 제1 마찰재(17)가 결합되고, 상기 피스톤(16)의 제2면부(33)에는 제2 마찰재(19)가 결합된다.When the piston 16 is disposed vertically with respect to the drive shaft, the first surface portion 31 facing the front cover 4 and the second surface portion 33 inclined to the outer peripheral surface side from the first surface portion 31. It includes. The first friction material 17 is coupled to the first surface portion 31 of the piston 16, and the second friction material 19 is coupled to the second surface portion 33 of the piston 16.

따라서 제1 마찰재(17)와 제2 마찰재(19)는 서로 다른 각도로 배치된다. 즉, 제1 마찰재(17)는 구동축을 기준으로 하여 수직인 면에 배치되고, 제1 마찰재(17)는 구동축을 기준으로 하여 기울어진 면에 배치되는 것이다.Accordingly, the first friction material 17 and the second friction material 19 are disposed at different angles. That is, the first friction material 17 is disposed on a surface perpendicular to the drive shaft, and the first friction material 17 is disposed on an inclined surface based on the drive shaft.

물론 제1 마찰재(17)와 제2 마찰재(19)는 구동축을 기준으로 원형의 띠 모양을 이루고 있다.Of course, the first friction material 17 and the second friction material 19 has a circular band shape based on the drive shaft.

이와 같이 제2 마찰재(19)는 프론트 커버(4)의 선단부 모서리 측에 결합되므로 프론트 커버(4)에 접촉하는 마찰재의 면적을 극대화시킬 수 있다. 특히 프론트 커버(4)의 선단부 모서리 측으로 다른 부품이 배치되지 않은 부분이므로 많은 설계 변경없이 용이하게 적용할 수 있는 것이다.As such, since the second friction material 19 is coupled to the front end edge side of the front cover 4, the area of the friction material contacting the front cover 4 may be maximized. In particular, since the other parts are not arranged to the front end edge side of the front cover 4 can be easily applied without many design changes.

이러한 구성은 마찰재의 면적을 증대시킴으로써 마찰력이 향상되어 다양한 엔진의 특성에 용이하게 적용할 수 있다. 또한 마찰면적의 증대로 인하여 록업 클러치의 작동 안정성을 향상시킬 수 있다. Such a configuration improves the frictional force by increasing the area of the friction material and can be easily applied to various engine characteristics. In addition, it is possible to improve the operating stability of the lockup clutch by increasing the friction area.

한편, 록업 클러치가 작동하지 않는 경우 즉, 마찰재(18)가 프론트 커버(4)에 결합되어 있지 않은 경우를 기준으로 할 때, 제1 마찰재(17)와 프론트 커버(4)가 이루는 제1 간격(a)은 제2 마찰재(19)가 프론트 커버(4)와 이루는 간격(b)에 비하여 더 크게 이루어지는 바람직하다. 이러한 구성은 록업 클러치(14)가 작동하는 경우에 슬립제어가 이루어짐으로써 품질을 증대시킬 수 있다.On the other hand, when the lockup clutch does not operate, that is, when the friction material 18 is not coupled to the front cover 4, the first gap formed by the first friction material 17 and the front cover 4 is made. (a) is preferably made larger than the distance b between the second friction material 19 and the front cover 4. This configuration can increase the quality by performing slip control when the lockup clutch 14 is operated.

즉, 록업 클러치(14)가 작동하는 경우 프론트 커버(4)와 상대적으로 간격이 작은 제2 마찰재(19)가 먼저 프론트 커버(4)에 밀착되어 슬립이 발생된다. 그리고 이어서 제1 마찰재(17)가 프론트 커버(4)에 밀착되면서 온전하게 직결되어 엔진의 구동력이 변속기로 직접 전달되는 것이다.That is, when the lockup clutch 14 operates, the second friction material 19 having a relatively small distance from the front cover 4 first comes into close contact with the front cover 4 to generate slip. Then, the first friction material 17 is intimately connected directly to the front cover 4 so that the driving force of the engine is directly transmitted to the transmission.

이때 제1 마찰재(17)와 제2 마찰재(19)의 간격의 차이에 따라 순차적으로 마찰 접촉이 이루어지므로 슬립제어가 가능하게 되는 것이다. 이러한 슬립제어는 록업 클러치가 작동할 때에 발생할 수 있는 충격을 흡수하여 토크 컨버터의 품질을 증대시킬 수 있다.At this time, since the frictional contact is sequentially made according to the difference between the gaps between the first friction material 17 and the second friction material 19, slip control is possible. Such slip control can increase the quality of the torque converter by absorbing the shock that may occur when the lock-up clutch operates.

또한, 상술한 제1 마찰재(17)와 제2 마찰재(19)는 서로 다른 마찰 특성을 가지는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 제1 마찰재(17)의 면적에 비하여 제2 마찰재(19)의 면적이 작게 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 제2 마찰재(19)가 설치되는 면적이 상대적으로 작으면서 슬립 제어시 상대적으로 작은 면적으로 이루어지는 제2 마찰재(19)가 우선적으로 프론트 커버(4)에 접촉되는 것이 바람직하기 때문이다.In addition, the above-described first friction material 17 and the second friction material 19 is preferably made of a material having different friction characteristics. It is preferable that the area of the second friction material 19 is smaller than that of the first friction material 17. This is because it is preferable that the second friction material 19 made of a relatively small area at the time of slip control while contacting the front cover 4 preferentially has a relatively small area where the second friction material 19 is installed.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 토크 컨버터의 반단면도이다.1 is a half cross-sectional view of a torque converter for explaining an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 피스톤과 이 피스톤에 결합되는 마찰재를 도시한 도면이다.2 is a view showing a piston and a friction material coupled to the piston in order to explain an embodiment of the present invention.

Claims (5)

프론트 커버;Front cover; 상기 프론트 커버에 결합되어 회전하는 임펠러;An impeller coupled to the front cover to rotate; 상기 임펠러와 마주하는 위치에 배치되어 상기 임펠러의 회전에 따라 함께 회전하는 터빈;A turbine disposed at a position facing the impeller and rotating together with the rotation of the impeller; 상기 임펠러와 상기 터빈 사이에 위치하여 상기 터빈으로부터 나오는 오일의 흐름을 상기 임펠러 측으로 바꾸는 리엑터;A reactor positioned between the impeller and the turbine to change oil flow from the turbine to the impeller side; 상기 터빈의 축에 축 방향으로 이동 가능하게 결합되며 오일의 압력에 의하여 상기 프론트 커버에 밀착되거나 이탈되는 피스톤을 구비하며 상기 프론트 커버와 상기 터빈을 직접 연결할 수 있는 록업 클러치;A lockup clutch movably coupled to an axis of the turbine and having a piston that is in close contact with or detached from the front cover by oil pressure, and a lockup clutch capable of directly connecting the front cover and the turbine; 상기 록업 클러치에 결합되며 축의 원주 방향으로 배치되는 스프링들을 구비하고, 이들 스프링들을 지지하는 리테이닝 플레이트를 구비한 토셔널 댐퍼를 포함하며;A torsional damper having springs coupled to the lockup clutch and disposed in the circumferential direction of the shaft and having a retaining plate supporting the springs; 상기 피스톤은 The piston 상기 프론트 커버에 마주하는 제1면부, 상기 제1면부에서 외주측으로 경사지게 연장되어 상기 프론트 커버의 경사면에 마주하는 제2면부를 구비하고,A first surface portion facing the front cover, a second surface portion inclined from the first surface portion to an outer circumferential side and facing the inclined surface of the front cover, 상기 제1면부에 결합되는 제1 마찰재, 그리고 상기 제2면부에 결합되며 상기 제1 마찰재와 회전중심에서 방사상 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 제2 마찰재를 포함하며,A first friction material coupled to the first surface part, and a second friction material coupled to the second surface part and disposed at intervals along the radial direction at the center of rotation with the first friction material, 상기 제1 마찰재와 상기 프론트 커버가 이루는 제1 간격과 상기 제2 마찰재와 상기 프론트 커버가 이루는 제2 간격이 다르게 배치되고, 상기 제1 간격은 제2 간격에 비하여 더 크게 이루어지며,The first gap formed by the first friction material and the front cover is different from the second gap formed by the second friction material and the front cover, and the first gap is made larger than the second gap, 상기 제1 마찰재와 상기 제2 마찰재는 서로 다른 마찰계수를 가지는 재질로 이루어지고, 상기 제2 마찰재는 그 면적이 상기 제1 마찰재에 비하여 더 작게 이루어지는 차량용 토크 컨버터.The first friction material and the second friction material is made of a material having a different coefficient of friction, the second friction material is a vehicle torque converter is smaller than the area of the first friction material. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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