KR102035994B1 - 차량용 토크 컨버터 - Google Patents

Abstract

차량용 토크 컨버터가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터는 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 선택적으로 연결하는 록업 클러치; 및 상기 록업 클러치에 결합되어 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼; 를 포함하되, 상기 프론트 커버와 상기 록업 클러치의 사이에는 싱크로 나이저 링이 더 구비되고, 상기 록업 클러치는 상기 프론트 커버에 직결되도록 외주면 둘레를 따라 클러치 기어가 반경방향 외측을 향하여 돌출 형성되는 클러치 플레이트를 포함하고, 작동압 공급 여부에 따라 상기 클러치 플레이트를 통하여 상기 프론트 커버에 선택적으로 직결될 수 있다.

Description

차량용 토크 컨버터{TORQUE CONVERTOR FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 토크 컨버터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 록업 클러치의 작동방식 및 클러치 커버와의 결합구조를 변경하여 토크 전달 효율을 향상시키도록 하는 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 환류하는 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 터빈으로 전달될 수 있도록 한다.

이러한 록업 클러치는, 터빈 축에 축 방향으로 이동할 수 있는 피스톤과 클러치 플레이트를 포함한다. 그리고 클러치 플레이트에는 프론트 커버에 마찰 접촉하는 마찰재가 결합된다. 또한, 피스톤에는 마찰재가 프론트 커버에 결합될 때 축의 회전 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 토셔널 댐퍼(Torsional damper)가 결합되어 있다.

여기서, 피스톤은 터빈 축에 축 방향으로 이동이 가능하게 스플라인 결합된다.

이와 같이 구성되는 록업 클러치는 일정 변속단 이상에서 작동하며, 유압이 공급될 경우, 클러치 커버의 내측에서 피스톤이 이동함에 따라 클러치 커버의 외측에 결합된 마찰재가 프론트 커버의 내측면에 마찰되면서 프론트 커버의 회전력을 터빈 및 입력축에 직접 전달하는 슬립 록업 방식이 적용되고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 토크 컨버터는 록업 클러치의 작동 시에 클러치 플레이트와 프론트 커버의 사이에서 마찰재가 슬립되면서 마찰력을 생성하는 슬립 록업 방식이 적용됨에 따라, 마찰재의 슬립 시에 발생되는 마찰 손실로 인해 토크 전달이 완전히 이루어지지 못하여 전체적인 토크 전달 효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 토크 전달 효율이 저하되면 동력전달의 손실이 발생됨으로써, 차량의 전체적인 연비도 저하되는 문제점도 있다.

또한, 록 업 클러치를 구성하는 클러치 플레이트, 피스톤, 및 토셔널 댐퍼를 포함하되, 피스톤을 초기위치로 리턴시키기 위한 리턴 스프링을 더 구비해야만 하는 바, 구성요소 증가로 인해 중량 및 제작원가가 증가하고, 조립공수 및 조립시간이 증가하는 등의 문제점도 내포하고 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 록업 클러치의 부품 수를 줄이고, 록업 클러치의 작동방식 및 프론트 커버와의 결합구조를 변경하여 토크 전달 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 토크 컨버터를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터는 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 선택적으로 연결하는 록업 클러치; 및 상기 록업 클러치에 결합되어 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼; 를 포함하되, 상기 프론트 커버와 상기 록업 클러치의 사이에는 싱크로 나이저 링이 더 구비되고, 상기 록업 클러치는 상기 프론트 커버에 직결되도록 외주면 둘레를 따라 클러치 기어가 반경방향 외측을 향하여 돌출 형성되는 클러치 플레이트를 포함하고, 작동압 공급 여부에 따라 상기 클러치 플레이트를 통하여 상기 프론트 커버에 선택적으로 직결될 수 있다.

상기 프론트 커버에는 상기 클러치 플레이트가 직결될 경우, 상기 클러치 기어가 치합되도록 상기 클러치 기어에 대응하여 그 내주면 둘레를 따라 반경방향 내측을 향하여 돌출된 커버 기어가 형성될 수 있다.

상기 커버 기어는 상기 클러치 기어를 향하여 경사지게 형성되는 접촉면을 더 포함할 수 있다.

상기 접촉면은 한 쌍으로 구성되며, 상기 클러치 플레이트를 향하는 하나의 접촉면이 다른 하나의 접촉면과 설정각도를 이루도록 배치될 수 있다.

상기 클러치 기어는 상기 프론트 커버를 향하는 일단으로부터 상기 터빈을 향하여 경사지게 형성되는 경사면을 더 포함할 수 있다.

상기 경사면은 한 쌍으로 구성되며, 상기 프론트 커버를 향하는 일단에서 하나의 경사면이 다른 하나의 경사면과 설정각도를 이루도록 배치될 수 있다.

상기 싱크로 나이저 링에는 상기 클러치 플레이트가 상기 프론트 커버를 향하여 축 방향으로 이동할 경우, 상기 클러치 기어를 상기 커버 기어에 치합시키도록 상기 클러치 기어의 이동을 가이드하기 위한 가이드 기어가 내주면 둘레를 따라, 반경방향 내측을 향하여 돌출될 수 있다.

상기 가이드 기어는 상기 경사면에 대응하여 상기 클러치 플레이트를 향하여 경사지게 형성되고, 상기 경사면과 면 접촉되는 가이드 면을 더 포함할 수 있다.

상기 가이드 면은 한 쌍으로 구성되며, 상기 클러치 플레이트를 향하여 하나의 가이드 면이 다른 하나의 가이드 면과 설정각도를 이루도록 배치될 수 있다.

상기 가이드 면은 축 방향을 기준으로 상기 경사면과 반대방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

상기 싱크로 나이저 링은 상기 프론트 커버의 내부에서 상기 클러치 플레이트의 사이에 자유 회전이 가능하게 배치될 수 있다.

상기 토셔널 댐퍼는 상기 클러치 플레이트에 탄성적으로 지지되며 회전 방향의 진동 및 충격을 흡수하는 제1 스프링; 상기 제1 스프링을 지지하는 제1 커버 플레이트; 상기 제1 커버 플레이트와 제2 커버 플레이트에 의해 지지되며 회전 방향으로 배치되는 다수의 제2 스프링; 및 상기 제2 스프링에 탄성적으로 지지되어 구동력을 전달받으며 상기 스플라인 허브에 연결되는 드리븐 플레이트를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 의하면, 클러치 플레이트와 프론트 커버를 직접 연결하는 직결방식을 적용함으로써, 종래에 마찰재를 통한 슬립 록업 방식에 비해 토크 전달 손실 발생을 방지하여 토크 전달 효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 토크 전달 효율을 향상시킴으로써, 동력전달의 손실 발생을 방지해 차량의 전체적인 연비를 향상시키고, 토크 컨버터의 전체적인 상품성을 증대시키는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 종래에 록 업 클러치에 포함되던 피스톤 및 리턴 스프링을 제거할 수 있어 구성요소를 줄여 중량 및 제작원가를 절감하는 동시에, 조립공수 및 조립시간을 단축하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터를 축 방향으로 잘라서 본 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 적용되는 프론트 커버의 사시도이다.
도 4는 도 3의 A 부분에 대한 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 적용되는 록업 클러치의 사시도이다.
도 6은 도 5의 B 부분에 대한 확대도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 적용되는 싱크로 나이저 링의 사시도이다.
도 8은 도 7의 C 부분에 대한 확대도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에서 록업 클러치의 단계별 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터를 축 방향으로 잘라서 본 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 적용되는 프론트 커버의 사시도이고, 도 4는 도 3의 A 부분에 대한 확대도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 적용되는 록업 클러치의 사시도이고, 도 6은 도 5의 B 부분에 대한 확대도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에 적용되는 싱크로 나이저 링의 사시도이고, 도 8은 도 7의 C 부분에 대한 확대도이다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 반단면도로, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터를 도시하고 있다.

본 발명의 실시예의 차량용 토크 컨버터는 엔진 측의 크랭크샤프트에 연결되어 회전하는 프론트 커버(2), 상기 프론트 커버(2)에 연결되어 함께 회전하는 임펠러(4), 상기 임펠러(4)와 마주하는 위치에 배치되는 터빈(6), 그리고 상기 임펠러(4)와 상기 터빈(6) 사이에 위치하여 상기 터빈(6)으로부터 나오는 오일의 흐름을 바꾸어 상기 임펠러(4) 측으로 전달하는 리엑터(8, 또는 '스테이터'라고도 함)를 포함한다.

상기 임펠러(4) 측으로 오일을 전달하는 상기 리엑터(8)는 상기 프론트 커버(2)와 동일한 회전 중심을 가진다.

그리고 엔진과 변속기를 직접 연결하는 수단으로 사용되는 록업 클러치(14)는 클러치 플레이트(16)를 포함하며, 상기 프론트 커버(2)와 상기 터빈(6) 사이에 배치된다.

상기 록업 클러치(14)는 상기 클러치 플레이트(16)를 통해 상기 프론트 커버(2)에 직결되며, 상기 토크 컨버터의 축 방향으로 이동될 수 있도록 배치된다. 이러한 록업 클러치(14)에서 상기 클러치 플레이트(16)에는 토셔널 댐퍼(20, Torsional damper)가 결합된다.

상기 토셔널 댐퍼(20)는 상기 록업 클러치(14)를 통해 전달되는 구동력을 터빈(6)에 전달하여 축의 회전 방향으로 작용하는 비틀림력을 흡수하고 진동을 감쇄시키는 역할을 한다.

이러한 토셔널 댐퍼(20)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 제1 스프링(24), 제1 커버 플레이트(26), 제2 커버 플레이트(28), 제2 스프링(32), 및 드리븐 플레이트(34)를 포함할 수 있다.

먼저, 상기 제1 스프링(24)은 상기 록업 클러치(14)에 포함된 상기 클러치 플레이트(16)에 결합되며, 상기 록업 클러치(14)에서 발생하는 회전 방향의 진동 및 충격을 흡수한다.

이러한 제1 스프링(24)은 상기 클러치 플레이트(16)의 회전 중심을 기준으로 원주 방향으로 다수가 배치되며 상기 클러치 플레이트(16)에 의해 탄성적으로 지지된다. 이러한 제1 스프링(24)은 압축 코일 스프링으로 형성될 수 있다.

상기 제1 커버 플레이트(26)는 상기 제1 스프링(24)을 감싸면서 배치되고, 상기 제1 스프링(24)을 탄성적으로 지지할 수 있다.

상기 제2 커버 플레이트(28)는 상기 제1 커버 플레이트(26)에 장착된다. 상기 제1 커버 플레이트(26)와 상기 제2 커버 플레이트(28)는 상기 제2 상기 제2 스프링(32)을 감싸면서 배치된다.

여기서, 상기 제1 커버 플레이트(26)와 상기 제2 커버 플레이트(28)는 서로 마주하여 배치될 수 있다. 즉, 상기 클러치 플레이트(16)의 구동력은 상기 제1 스프링(24)을 통해 상기 제1, 및 제2 커버 플레이트(26, 28)로 전달될 수 있다.

이 과정에서 상기 제1 스프링(24)은 회전 방향의 진동 및 충격을 흡수할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제2 스프링(32)은 상기 제1, 및 제2 커버 플레이트(26, 28)에 의해 지지되며 원주 방향으로 배치된다.

여기서, 상기 제2 스프링(32)은 회전축을 중심으로 상기 제1 스프링(24)의 내주 측에 배치될 수 있다.

이러한 제2 스프링(32)은 상기 드리븐 플레이트(34)에 의해 탄성적으로 지지된다. 즉, 상기 제1, 및 제2 커버 플레이트(26, 28)로 전달된 구동력은 상기 제2 스프링(32)을 통해 상기 드리븐 플레이트(34)로 전달된다.

이 과정에서 상기 제2 스프링(32)은 회전 방향의 진동 및 충격을 재차 흡수할 수 있다.

그리고 상기 드리븐 플레이트(34)는 스플라인 허브(36)에 연결된다. 상기 스플라인 허브(36)는 변속기로 엔진의 구동력을 전달할 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 상기 록업 클러치(14)에 포함된 상기 클러치 플레이트(16)에는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 프론트 커버(2)의 내주면에 삽입된 상태로, 직결되도록 외주면 둘레를 따라 클러치 기어(18)가 반경방향 외측을 향하여 돌출 형성된다.

이와 같이 구성된 상기 록업 클러치(14)는 작동압 공급 여부에 따라 상기 클러치 플레이트(16)를 통하여 상기 프론트 커버(2)에 선택적으로 직결될 수 있다.

여기서, 상기 프론트 커버(2)에는, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 클러치 플레이트(16)가 내주면에 삽입된 상태로 직결될 경우, 상기 클러치 기어(18)가 치합되도록 상기 클러치 기어(18)에 대응하여 그 내주면 둘레를 따라 반경방향 내측(회전 중심)을 향하여 돌출된 커버 기어(10)가 형성될 수 있다.

상기 커버 기어(10)는 상기 클러치 기어(18)를 향하여 경사지게 형성되는 접촉면(10a)을 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 접촉면(10a)은 상기 클러치 기어(10)를 향하는 일단으로부터 상기 프론트 커버(2)의 외측을 향하여 축 방향을 기준으로 경사지게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 접촉면(10a)은 한 쌍으로 구성되며, 상기 클러치 플레이트(16)를 향하는 하나의 접촉면(10a)이 다른 하나의 상기 접촉면(10a)과 설정각도를 이루도록 배치될 수 있다.

즉, 한 쌍의 상기 접촉면(10a)은 삼각 형상을 이루며, 상기 설정각도는 예각 범위 내에서 설정될 수 있다.

그리고 상기 클러치 기어(18)는, 도 5와 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 프론트 커버(2)를 향하는 일단으로부터 상기 터빈(6)을 향하여 경사지게 형성되는 경사면(18a)을 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 경사면(18a)은 상기 프론트 커버(2)로부터 상기 터빈(6)을 향하여 축 방향을 기준으로 경사지게 형성될 수 있다.

상기 경사면(18a)은 한 쌍으로 구성되며, 상기 프론트 커버(2)를 향하는 일단에서 하나의 경사면(18a)이 다른 하나의 경사면(18a)과 설정각도를 이루도록 배치될 수 있다.

즉, 상기 한 쌍의 경사면(18a)은 삼각 형상을 이루며, 상기 설정각도는 예각 범위 내에서 설정될 수 있다.

여기서, 상기 경사면(18a)은 상기 접촉면(10a)과 반대방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 클러치 기어(18)가 상기 커버 기어(10)에 치합될 경우, 상기 경사면(18a)들과 상기 접촉면(10a)들이 상호 면 접촉되면서 상기 클러치 플레이트(16)의 이동을 가이드 함으로써, 각각의 상기 클러치 기어(18)들이 상기 커버 기어(10)의 사이사이에 원활하게 치합될 수 있도록 한다.

한편, 상기 프론트 커버(2)와 상기 록업 클러치(14)의 사이에는 싱크로 나이저 링(40)이 더 구비될 수 있다.

이러한 싱크로 나이저 링(40)은 상기 프론트 커버(2)의 내부에서 상기 클러치 플레이트의 사이에 자유 회전이 가능하게 배치될 수 있다.

여기서, 상기 싱크로 나이저 링(40)은 상기 프론트 커버(2)로부터 상기 임펠러(4) 측을 향하여 축 방향으로 이격된 위치에 배치되는 상기 클러치 플레이트(16)가 회전되는 상태에서 작동압에 의해 상기 프론트 커버(2)를 향하여 축 방향으로 이동될 경우, 상기 클러치 기어(18)의 경사면(18a)이 상기 커버 기어(10)의 접촉면(10a)에 원활하게 접촉되도록 상기 클러치 기어(18)들의 축 방향 이동을 가이드 할 수 있다.

이러한 싱크로 나이저 링(40)은, 도 7과 도 8에서 도시한 바와 같이, 원형의 링 형상으로 형성된다.

또한, 상기 싱크로 나이저 링(40)에는 상기 클러치 기어(18)를 상기 커버 기어(10)에 원활하게 치합시키도록 상기 클러치 기어(18)의 이동을 가이드하기 위한 가이드 기어(42)가 내주면 둘레를 따라, 반경방향 내측(회전 중심)을 향하여 돌출될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 가이드 기어(42)는 상기 경사면(18a)에 대응하여 상기 클러치 플레이트(16)를 향하여 경사지게 형성되고, 상기 경사면(18a)과 면 접촉되는 가이드 면(42a)을 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 가이드 면(42a)은 상기 클러치 기어(10)를 향하는 일단으로부터 상기 프론트 커버(2)를 향하여 축 방향을 기준으로 경사지게 형성될 수 있다.

이러한 가이드 면(42a)은 한 쌍으로 구성되며, 상기 클러치 플레이트(16)를 향하여 하나의 가이드 면(42a)이 다른 하나의 가이드 면(42a)과 설정각도를 이루도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 가이드 면(42a)은 축 방향을 기준으로 상기 경사면(18a)과 반대방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

즉, 한 쌍의 상기 가이드 면(42a)은 삼각 형상을 이루며, 상기 설정각도는 예각 범위 내에서 설정될 수 있다.

이와 같이 구성되는 상기 싱크로 나이저 링(40)은 상기 록업 클러치(14)의 작동 전에는 상기 토크 컨버터의 내부에서 자유 회전될 수 있다.

이하, 이와 같이 구성되는 토크 컨버터에서 상기 클러치 플레이트(16)와 프론트 커버(2)의 직결 과정을 첨부한 도 9 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터에서 록업 클러치의 단계별 작동 상태도이다.

도 9를 참조하면, 작동압이 공급됨에 따라 상기 록업 클러치(14)가 작동될 경우, 상기 클러치 플레이트(16)는 상기 프론트 커버(2)를 향하여 축 방향으로 이동된다.

이 때, 상기 싱크로 나이저 링(40)은 상기 클러치 기어(18)의 경사면(18a)에 상기 가이드 기어(42)의 가이드 면(42a)이 면 접촉된 상태가 된다.

이러한 상태에서, 상기 클러치 플레이트(16)가 상기 싱크로 나이저 링(40)과 함께 계속해서 축 방향으로 이동되면 상기 싱크로 나이저 링(40)이 상기 커버 기어(10)에 먼저 접촉되면서 상기 프론트 커버(2)와 함께 회전된다.

이와 동시에, 상기 클러치 플레이트(16)는 상기 가이드 기어(42)의 가이드 면(42a)에 상기 경사면(18a)이 면 접촉된 상태로 상기 싱크로 나이저 링(40)과 함께 회전되면서, 상기 프론트 커버(2)를 향하여 축 방향으로 계속해서 이동된다.

그러면, 상기 클러치 기어(18)는 상기 경사면(18a)이 상기 가이드 면(42a)에 면 접촉된 상태로, 상기 가이드 면(42a)을 따라 상기 커버 기어(10)의 접촉면(10a)을 향하여 안정적으로 이동됨으로써, 도 10에서 도시한 바와 같이, 상기 접촉면(10a)에 상기 경사면(18a)이 원활하게 면 접촉될 수 있다.

이러한 상태에서, 상기 클러치 플레이트(16)가 계속해서 축 방향으로 이동되면, 상기 클러치 기어(18)들은, 도 11에서 도시한 바와 같이, 상기 경사면(18a)을 통해 상기 접촉면(10a)을 따라 안정적으로 이동되면서, 각각의 상기 커버 기어(10)의 사이에 원활하게 치합될 수 있다.

이에 따라, 상기 록업 클러치(14)는 상기 클러치 플레이트(16)에 형성된 클러치 기어(18)들이 상기 프론트 커버(2)에 형성된 커버 기어(10)에 전술한 바와 같은 과정을 통하여 원활하게 치합됨으로써, 상기 프론트 커버(2)에 기계적으로 직결되어 토크를 전달받을 수 있다.

즉, 상기 클러치 기어(18)들이 상기 커버 기어(10)에 치합되는 과정에서 상기 클러치 기어(18)의 경사면(18a)이 상기 가이드 기어(42)의 가이드 면(42a)과 상기 커버 기어(10)의 접촉면(10a)에 순차적으로 면 접촉되면서 상기 클러치 플레이트(18)가 축 방향으로 이동됨에 따라, 상기 클러치 기어(18)가 상기 커버 기어(10)에 치합되면서 발생할 수 있는 충격 및 진동을 최소화한 상태로, 상기 프론트 커버(2)에 상기 록업 클러치(14)를 직결할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토크 컨버터는 상기 클러치 플레이트(16)와 상기 프론트 커버(2)를 직접 연결하는 직결방식을 적용함으로써, 종래에 마찰재를 통한 슬립 록업 방식에 비해 토크 전달 손실 발생을 방지하여 토크 전달 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 토크 전달 효율을 향상시킴으로써, 동력전달의 손실 발생을 방지해 차량의 전체적인 연비를 향상시키고, 토크 컨버터의 전체적인 상품성을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 종래에 록 업 클러치에 포함되던 피스톤 및 리턴 스프링을 제거할 수 있어 구성요소를 줄여 중량 및 제작원가를 절감하는 동시에, 조립공수 및 조립시간을 단축할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

2 : 프론트 커버
4 : 임펠러
6 : 터빈
8 : 리엑터
10 : 커버 기어
10a : 접촉면
14 : 록업 클러치
16 : 클러치 플레이트
18 : 클러치 기어
18a : 경사면
20 : 토셔널 댐퍼
24 : 제1 스프링
26 : 제1 커버 플레이트
28 : 제2 커버 플레이트
32 : 제2 스프링
34 : 드리븐 플레이트
36 : 스플라인 허브
40 : 싱크로 나이저 링
42 : 가이드 기어
42a : 가이드 면

Claims (12)

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 선택적으로 연결하는 록업 클러치; 및
   상기 록업 클러치에 결합되어 회전 방향으로 작용하는 충격과 진동을 흡수하는 토셔널 댐퍼; 를 포함하되,
   상기 프론트 커버와 상기 록업 클러치의 사이에는 싱크로 나이저 링이 더 구비되고,
   상기 록업 클러치는
   상기 프론트 커버에 직결되도록 외주면 둘레를 따라 클러치 기어가 반경방향 외측을 향하여 돌출 형성되는 클러치 플레이트를 포함하고, 작동압 공급 여부에 따라 상기 클러치 플레이트를 통하여 상기 프론트 커버에 선택적으로 직결되고,
   상기 프론트 커버에는 상기 클러치 플레이트가 직결될 경우, 상기 클러치 기어가 치합되도록 상기 클러치 기어에 대응하여 그 내주면 둘레를 따라 반경방향 내측을 향하여 돌출된 커버 기어가 형성되며,
   상기 싱크로 나이저 링에는 상기 클러치 플레이트가 상기 프론트 커버를 향하여 축 방향으로 이동할 경우, 상기 클러치 기어를 상기 커버 기어에 치합시키도록 상기 클러치 기어의 이동을 가이드하기 위한 가이드 기어가 내주면 둘레를 따라, 반경방향 내측을 향하여 돌출되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 커버 기어는
   상기 클러치 기어를 향하여 경사지게 형성되는 접촉면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
4. 제3항에 있어서,
   상기 접촉면은
   한 쌍으로 구성되며, 상기 클러치 플레이트를 향하는 하나의 접촉면이 다른 하나의 접촉면과 설정각도를 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 클러치 기어는
   상기 프론트 커버를 향하는 일단으로부터 상기 터빈을 향하여 경사지게 형성되는 경사면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
6. 제5항에 있어서,
   상기 경사면은
   한 쌍으로 구성되며, 상기 프론트 커버를 향하는 일단에서 하나의 경사면이 다른 하나의 경사면과 설정각도를 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
7. 삭제
8. 제5항에 있어서,
   상기 가이드 기어는
   상기 경사면에 대응하여 상기 클러치 플레이트를 향하여 경사지게 형성되고, 상기 경사면과 면 접촉되는 가이드 면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
9. 제8항에 있어서,
   상기 가이드 면은
   한 쌍으로 구성되며, 상기 클러치 플레이트를 향하여 하나의 가이드 면이 다른 하나의 가이드 면과 설정각도를 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
10. 제8항에 있어서,
    상기 가이드 면은
    축 방향을 기준으로 상기 경사면과 반대방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
11. 제1항에 있어서,
    상기 싱크로 나이저 링은
    상기 프론트 커버의 내부에서 상기 클러치 플레이트의 사이에 자유 회전이 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.
12. 제1항에 있어서,
    상기 토셔널 댐퍼는
    상기 클러치 플레이트에 탄성적으로 지지되며 회전 방향의 진동 및 충격을 흡수하는 제1 스프링;
    상기 제1 스프링을 지지하는 제1 커버 플레이트;
    상기 제1 커버 플레이트와 제2 커버 플레이트에 의해 지지되며 회전 방향으로 배치되는 다수의 제2 스프링; 및
    상기 제2 스프링에 탄성적으로 지지되어 구동력을 전달받으며 스플라인 허브에 연결되는 드리븐 플레이트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 토크 컨버터.

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