KR102349101B1 - 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리 - Google Patents

Abstract

토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리는 외주면에서 반경방향 외측을 향하여 연장되고, 원주방향을 따라 등 간격으로 배치되는 복수개의 플랜지를 포함하는 펜들럼 지지체; 반경방향을 기준으로 양단부가 이웃하는 두 개의 상기 플랜지의 전면과 후면에 각각 마주한 상태로 배치되는 복수개의 질량체; 반경방향을 기준으로 이웃하는 두 개의 상기 플랜지들 사이에 배치되고, 상호 마주하는 상기 질량체들의 사이에 개재된 상태로, 상기 질량체들에 결합되는 복수개의 중간 질량체; 및 원심력에 의해 상기 펜들럼 지지체의 원주방향으로 설정된 궤도를 따라 상기 펜들럼 지지체에 대해 상대적으로 위치를 가변시키도록 상기 중간 질량체가 결합된 상기 질량체를 상기 펜들럼 지지체에 결합시키는 복수개의 롤러; 를 포함하되, 상기 질량체는 상기 펜들럼 지지체와의 사이에 간극을 형성하여 작동유체가 유입되도록 상기 펜들럼 지지체의 전면과 후면을 향하는 각각의 일면으로부터 상기 펜들럼 지지체를 향하여 돌출 형성되는 간극유지 돌기부; 를 포함할 수 있다.

Description

토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리{PENDULUM DAMPER ASSEMBLY FOR TORQUE CONVERTER}

본 발명은 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토크 컨버터에서 축의 회전 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 감쇄시키도록 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에 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 피스톤을 포함한다. 그리고 피스톤은 프론트 커버에 마찰 접촉하는 마찰재가 결합된다. 그리고 피스톤에는 마찰재가 프론트 커버에 결합될 때 축의 회전 방향으로 작용하는 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 토셔널 댐퍼(Torsional damper)가 결합되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 토크 컨버터는 엔진의 저속 회전수 영역에서 록업 클러치를 작동시키면 진동이 심하여 일정한 엔진 회전수 이상인 고속 회전수 영역에서 록업 클러치를 작동시키게 되므로 차량의 연비가 현저하게 떨어지는 단점이 있다.

또한, 종래의 토크 컨버터는 프론트 커버로 입력되는 엔진의 회전 동력이 고르게 입력되지 않고, 강약이 존재하며, 진동수가 토크 컨버터의 고유 진동수와 일치하게 되면 공진을 일으키게 된다. 이로 인해 토크 컨버터를 통해 변속기의 입력축으로 입력되는 구동력의 진동수의 진폭도 커질 수 있다.

이와 같이 변속기 입력축으로 입력되는 구동력의 진동수의 진폭이 커지면 차량의 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 성능이 저하되고, 연비가 저하될 뿐만 아니라 토크 컨버터의 동력전달 성능도 떨어지는 단점도 있다.

이러한 단점들을 방지하기 위해, 종래에는 펜들럼 댐퍼 어셈블리를 적용하고 있다. 펜들럼 댐퍼 어셈블리는 입력된 회전 동력을 출력 측으로 전달하면서, 입력 측으로 입력된 회전 동력의 강약을 흡수하여 진동을 흡수할 수 있다.

이러한 펜들럼 댐퍼 어셈블리는 질량체에 의해 발생하는 관성 모멘트를 활용하는데, 관성 모멘트는 회전 중심에서 멀어질수록, 그리고 질량체의 질량이 무거워질수록 증가할 수 있다.

미국 등록특허 제5,884,735호에 개시된 종래의 펜들럼 댐퍼 어셈블리의 구조는 원환형(annular)의 펜들럼 지지체에 전면 질량체 및 후면 질량체가 결합되는 구조로 형성된다. 그러한 이러한 구조는 질량의 증가가 어려운 문제가 있었다.

한편, 질량체의 질량을 증가시키기 위해서 전면 질량체와 후면 질량체 사이에 보조 질량체를 개재하는 방법이 제안되었다.

독일 공개특허 DE 709 268 C (1941. 8. 12. 공고)에는 전면 질량체와 후면 질량체 사이에 보조 질량체를 개재하여 질량체의 질량을 증가시키는 방법이 제안되었다.

이는 질량체의 원주방향 양단에 펜들럼 지지체와 상호 작용하는 궤도를 두고, 펜들럼 지지체에서 두 궤도 사이에 반경방향 외측으로 개방된 홈을 형성하며, 이러한 홈 부위에 보조 질량체를 추가 배치하여 질량체의 질량을 증가시킨 것이다.

이러한 펜들럼 댐퍼 어셈블리의 구조에서 질량체와 지지체의 사이에는 마찰 마모를 방지하기 위하여 작동유체가 유입되어 오일 막을 형성하기 위한 간극이 요구된다.

독일 공개특허 DE 10 2016 108074호에는 질량체와 지지체의 사이에 작동 유체가 유입되는 간극을 형성하도록 질량체에 돌기들을 형성하였으나, 이러한 돌기는 지지체에 지지되어야 하는 바, 질량체에 형성된 돌기부를 지지하도록 지지체의 반경을 증가시켜야 하므로 질량체가 아닌 지지체의 질량이 증가된다.

그러면, 질량체의 질량 확보 및 증가에 불리하여 관성 모멘트를 증대시키기 어려워지며, 펜들럼 댐퍼 어셈블리를 통한 효율적인 진동 흡수가 불리한 문제점이 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 펜들럼 지지체의 크기 및 중량의 증대 없이도, 펜들럼 지지체와 질량체의 사이에 간극을 유지하도록 하여 펜들럼 지지체와 질량체의 마찰 마모를 방지하도록 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 형상과 제작이 간단하면서도, 질량체의 체적을 최대한 확보하여 질량을 확보할 수 있고, 허용되는 체적 내에서도 질량체의 관성 모멘트를 최대한 확보할 수 있도록 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리는 외주면에서 반경방향 외측을 향하여 연장되고, 원주방향을 따라 등 간격으로 배치되는 복수개의 플랜지를 포함하는 펜들럼 지지체; 반경방향을 기준으로 양단부가 이웃하는 두 개의 상기 플랜지의 전면과 후면에 각각 마주한 상태로 배치되는 복수개의 질량체; 반경방향을 기준으로 이웃하는 두 개의 상기 플랜지들 사이에 배치되고, 상호 마주하는 상기 질량체들의 사이에 개재된 상태로, 상기 질량체들에 결합되는 복수개의 중간 질량체; 및 원심력에 의해 상기 펜들럼 지지체의 원주방향으로 설정된 궤도를 따라 상기 펜들럼 지지체에 대해 상대적으로 위치를 가변시키도록 상기 중간 질량체가 결합된 상기 질량체를 상기 펜들럼 지지체에 결합시키는 복수개의 롤러; 를 포함하되, 상기 질량체는 상기 펜들럼 지지체와의 사이에 간극을 형성하여 작동유체가 유입되도록 상기 펜들럼 지지체의 전면과 후면을 향하는 각각의 일면으로부터 상기 펜들럼 지지체를 향하여 돌출 형성되는 간극유지 돌기부; 를 포함할 수 있다.

상기 질량체는 상기 질량체의 원주방향 중앙에서 상기 중간 질량체의 외주면과 상기 질량체의 외주면을 일치시킨 상태로, 상기 중간 질량체가 상기 질량체의 사이에서 리벳을 통해 결합되도록 상기 펜들럼 지지체의 전면과 후면에 대향하는 각각의 타면에서 일면을 향하여 오목하게 형성되는 안착홈; 을 더 포함할 수 있다.

상기 간극유지 돌기부는 그 형상이 상기 중간 질량체의 형상과 동일하고, 그 넓이는 상기 중간 질량체의 전체 면적에 80% 이상 점유하도록 형성될 수 있다.

상기 간극유지 돌기부는 상기 질량체의 일면으로부터 약 0.5 mm 길이로 돌출될 수 있다.

상기 간극유지 돌기부의 두께와 상기 질량체의 가장 얇은 부분의 두께의 비는 상기 간극을 확보하도록 5％ 내지 20％ 내외의 비율로 설정될 수 있다.

상기 중간 질량체는 내주면과 외주면이 설정곡률을 갖는 원호 형상으로 형성되고, 원주방향으로 양측면은 상기 펜들럼 지지체의 중심을 향하여 경사진 경사면으로 형성되는 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다.

상기 중간 질량체는 외주면의 곡률 반경이 상기 질량체의 외주면 곡률 반경과 동일할 수 있다.

상기 중간 질량체의 원주방향 측면은 그 형상이 상기 플랜지의 원주방향 측면의 형상과 상호 보완적일 수 있다.

이웃하는 두 개의 상기 플랜지 사이에는 상기 중간 질량체의 수용공간을 규정하고, 상기 수용공간은 반경방향 외측으로 개방될 수 있다.

상기 플랜지에는 제1 펜들럼 궤도가 구비되고, 상기 질량체의 원주방향 양측에는 각각 상기 제1 펜들럼 궤도와 다른 형상의 제2 펜들럼 궤도들이 구비되며, 상기 롤러는 상기 제1 펜들럼 궤도를 사이에 두고, 서로 마주하는 상기 제2 펜들럼 궤도를 관통하여 배치되며, 상기 제1 펜들럼 궤도와 상기 제2 펜들럼 궤도 내에서 상기 플랜지와 상기 질량체에 대해 상대적인 위치 이동이 가능할 수 있다.

상기 제1 펜들럼 궤도는 상기 펜들럼 지지체의 중심을 향하여 원주방향으로 양측이 라운드지게 형성될 수 있다.

상기 제2 펜들럼 궤도는 상기 제1 펜들럼 궤도와는 반대 형상을 갖도록 상기 질량체의 반경방향 외측을 향하여 원주방향으로 양측이 라운드지게 형성될 수 있다.

상기 중간 질량체의 내주면 중앙에는 스토퍼가 장착될 수 있다.

상기 중간 질량체의 측면은 상기 스토퍼가 상기 펜들럼 지지체의 외주면과 간섭될 경우, 상기 플랜지의 원주방향 측면과 접촉이 방지될 수 있다.

상기 중간 질량체에는 상기 스토퍼의 내주면이 상기 중간 질량체로부터 회전 중심을 향하여 일정부분 돌출된 상태로 장착되도록 내주면 중앙으로부터 반경방향 외측을 향하여 장착홈이 형성될 수 있다.

상기 스토퍼는 반경방향을 기준으로 외주면의 폭 길이가 내주면의 폭 길이보다 긴 길이로 형성되며, 원주방향으로 외주면 양측에는 끼움돌기가 형성될 수 있다.

상기 장착홈에는 상기 끼움돌기에 대응하여 끼움홈이 각각 형성될 수 있다.

상기 스토퍼는 상기 끼움홈에 끼움돌기가 삽입된 상태로, 상기 장착홈에 억지 끼움 방식으로 결합되며, 외주면의 길이가 내주면의 길이 보다 길게 형성되어 자중에 의해 상기 장착홈으로부터 이탈이 방지될 수 있다.

상기 스토퍼는 폭 방향을 기준으로 서로 마주하는 각각의 상기 질량체에 대응하는 양측면의 적어도 일부가 상기 질량체에 의해 지지될 수 있다.

상기 궤도는 상기 질량체가 두 개의 상기 플랜지 사이의 중앙에 위치하는 상태에서 원주방향으로 벗어날수록 상기 중간 질량체의 내주면이 상기 플랜지의 사이에서 상기 펜들럼 지지체의 외주면에 근접하도록 형성될 수 있다.

상기 질량체와 중간 질량체는 상기 리벳에 의해 상호 상대 이동이 불가능하도록 고정 결합될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에 의하면, 펜들럼 지지체의 크기 및 중량의 증대 없이도 펜들럼 지지체와 질량체 사이에 간극을 유지하도록 하여 펜들럼 지지체와 질량체 간의 마찰 발생을 최소화함으로써, 마찰 마모 발생을 방지하고 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 형상과 제작이 간단하면서도, 질량체의 체적을 최대한 확보하여 질량을 증대시킬 수 있고, 이로 인해, 허용되는 체적 내에서도 질량체의 관성 모멘트를 최대한 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 중간 질량체의 내주면 중앙부가 회전 중심 방향으로 이동하는 것을 구속하여 상호 조립된 질량체 및 중간 질량체의 원주방향 요동을 제한하도록 스토퍼를 적용함으로써, 탄력 재질의 스토퍼를 설치하더라도 질량체, 및 중간 질량체의 관성 모멘트를 최대한 확보 할 수 있고, 하나의 스토퍼를 통해 질량체, 및 중간 질량체의 원주방향 요동에 대해 모두 작용하는 효과도 있다.

본 발명은 질량체와 중간 질량체를 조립하는 것만으로 스토퍼의 고정이 완료됨에 따라 조립 및 장착이 간편하고, 중간 질량체의 회전 중심방향으로 형성된 장착홈에 스토퍼가 안착되어 있으므로, 원심력에 의해 스토퍼가 더욱 안정적으로 지지될 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B 선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에 적용되는 질량체의 전방 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에 적용되는 질량체의 후방 사시도이다.
도 7은 도 5의 C-C 선에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에서 펜들럼 지지체, 질량 조립체, 및 롤러를 정면에서 투시하여 바라본 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에서 전면 질량체를 생략하여 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에 적용되는 중간 질량체와 스토퍼의 분해 사시도이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리의 작동 상태도이다.

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

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예는 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 실시예를 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.

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.

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 목적으로 만 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.

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.

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 축 방향은 회전축과 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 회전축과 수직한 평면 상에서 상기 회전축의 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 회전축의 원주를 에워싸는 방향을 의미한다. 외주라 함은 외측 둘레, 내주라 함은 내측 둘레를 의미한다. 따라서 외주면은 상기 회전축을 등지는 방향의 면이고, 내주면은 상기 회전축을 바라보는 방향의 면을 의미한다.

원주방향 측면이라 함은 그 면의 법선이 대략적으로 원주방향을 향하는 면을 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 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 1의 B-B 선에 따른 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에 적용되는 질량체의 전방 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에 적용되는 질량체의 후방 사시도이며, 도 7은 도 5의 C-C 선에 따른 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에서 펜들럼 지지체, 질량 조립체, 및 롤러를 정면에서 투시하여 바라본 도면이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에서 전면 질량체를 생략하여 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리에 적용되는 중간 질량체와 스토퍼의 분해 사시도이다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리(100)는 차량에 탑재되는 토크 컨버터의 내부에 구비될 수 있다.

상기 토크 컨버터는 엔진이나 모터와 같은 회전 동력원의 회전력을 전달받아 이를 출력 측에 전달하는 것으로, 차량의 초기 구동 시에는 토크를 증배하여 전달하고, 초기 구동 이후에는 출력의 회전속도가 입력의 회전속도를 추종하도록 하며, 록업 구간에서는 입력의 회전 속도와 출력의 회전 속도를 1:1의 비율로 고정할 수 있다.

이와 같이 구성되는 토크 컨버터는, 록업 구간에서 입력의 회전 속도와 출력의 회전 속도를 1:1의 비율로 고정하기 위해, 유체클러치를 거치지 않고 록업클러치의 록업 작동으로 입력토크를 댐퍼를 통해 바로 출력하도록 한다.

그러나 엔진은 폭발 행정에 동력 발생이 집중되므로, 엔진의 회전 토크에는 토크의 출렁거림(fluctuation)이 존재하며, 이러한 토크의 출렁거림을 흡수하여 차량의 진동과 소음을 저감시키기 위해 본 발명의 실시예에 따른 펜들럼 댐퍼 어셈블리(100)가 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리(100)는, 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 펜들럼 지지체(102), 질량체(110), 중간 질량체(120), 및 롤러(130)를 포함한다.

먼저, 상기 펜들럼 지지체(102)는 대체로 원형 링 형상으로 형성될 수 있다.

상기 펜들럼 지지체(102)의 내주면은 드로잉 가공 등을 통해 곡면으로 형성됨으로써, 전체적인 강성이 보강될 수 있다.

이러한 펜들럼 지지체(102)에는 외주면으로부터 반경방향 외측을 향하여 연장되고, 원주방향을 따라 등 간격으로 배치되는 복수개의 플랜지(104)가 일체로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 플랜지(104)들은 상기 펜들럼 지지체(102)의 원주방향을 따라 60°각도로 이격되어 6개가 배치된 것을 일 실시예로 하여 설명한다.

본 실시예에서, 상기 플랜지(104)는 6개가 60°각도로 각각 배치되고, 이웃하는 2 개를 1 조로 하여 3 조가 구비될 수 있으며, 서로 이웃하는 2 개의 상기 플랜지(104) 사이에는 상기 중간 질량체(120)의 수용공간(106)이 형성될 수 있다.

하나의 상기 플랜지(104)에서 서로 대향하는 한 쌍의 원주방향 측면은 서로 평행하거나, 반경방향 외측으로 갈수록 더 가까워지는 형상일 수 있다.

이에 따라, 상기 수용공간(106)의 넓이를 확보하되 상기 펜들럼 지지체(102)의 중심으로부터 반경방향으로 더 멀리 배치된 부분의 넓이를 더 확보할 수 있다. 이는 후술할 중간 질량체(40)의 관성 모멘트(moment of inertia)를 더 확보할 수 있다.

상기 수용공간(106)은 이웃하는 두 개의 상기 플랜지(104)의 사이에서 외주면이 함몰된 수용공간 외주면(106a)과, 서로 이웃하는 두 개의 상기 플랜지(104)가 서로 마주하는 원주방향 측면(106b)에 의해 규정될 수 있다.

즉, 상기 수용공간(25)은 반경방향 외측으로 개방될 수 있다. 이와 같이 형성되는 상기 수용공간 외주면(106a)은 반경방향 외측으로 볼록한 호 형상일 수 있다.

한편, 상기 플랜지(106)에는 제1 펜들럼 궤도(108)가 형성된다. 상기 제1 펜들럼 궤도(108)는 축 방향으로 관통된 장공(elongated hole) 형상이다.

이러한 제1 펜들럼 궤도(108)는 서로 대칭을 이루며 형성된 호 형상을 갖도록 상기 펜들럼 지지체(102)의 중심을 향하여 원주방향으로 양측이 라운드지게 형성될 수 있다.

상기 질량체(110)는, 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 복수개가 구비된다. 이러한 질량체(110)는 각각의 상기 질량체(110)는 반경방향을 기준으로 양단부가 이웃하는 두 개의 상기 플랜지(104) 전면과 후면에 각각 마주한 상태로 배치될 수 있다.

이러한 질량체(110)는 상기 펜들럼 지지체(102)의 전면과 후면에서 각각 3 개씩 등 간격으로 이격되게 배치될 수 있다.

즉, 상기 질량체(110)는 상기 수용공간(106)을 형성하는 서로 이웃하는 두 개의 상기 플랜지(104)를 통해 상기 펜들럼 지지체(102)의 전면과 후면에 각각 장착될 수 있다.

이에 따라, 상기 질량체(110)는 상기 수용공간(106)을 커버하면서 내주면과 외주면이 설정곡률을 갖는 원호 형상으로 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 중간 질량체(120)는 상기 수용공간(106)에 대응하여 복수개가 구비된다.

이러한 중간 질량체(120)는 반경방향을 기준으로 이웃하는 두 개의 상기 플랜지(104)들 사이에 배치되고, 상호 마주하는 상기 질량체(110)들의 사이에 개재된 상태로, 상기 질량체(110)들에 결합된다.

여기서, 상기 중간 질량체(120)는 원주방향으로 연장되는 판재 형상으로서, 외주면과 내주면이 상기 펜들럼 지지체(102)의 회전 중심을 향하는 방향에 중심이 있는 설정곡률을 갖는 원호 형상으로 형성될 수 있다(도 10 참조).

또한, 상기 중간 질량체(120)는 원주방향으로 양측면이 상기 펜들럼 지지체(102)의 중심을 향하여 경사진 경사면으로 형성되는 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다(도 10 참조).

즉, 상기 중간 질량체(120)의 외주면은 상기 플랜지(104)의 외주면과 대략적으로 대응하는 곡면으로 형성함으로써 다른 부품과의 간섭을 최소화하는 것이 바람직하다.

이러한 중간 질량체(120)의 외주면은 상기 플랜지(104)의 외주면이 형성하는 원호보다 반경방향으로 더 돌출될 수도 있다.

또한, 상기 중간 질량체(120)는 외주면의 곡률 반경이 상기 질량체(110)의 외주면 곡률 반경과 동일하게 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 중간 질량체(120)의 내주면은 상기 수용공간 외주면(106a)보다 반경방향 외측에 배치된다. 즉, 상기 중간 질량체(120)의 내주면은 상기 수용공간 외주면(106a)으로부터 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다(도 8 참조).

또한, 상기 중간 질량체(120)의 원주방향 측면은 상기 플랜지(104)의 원주방향 측면과 원주 방향으로 설정간격을 두고 배치된다. 상기 중간 질량체(120)의 원주방향 측면은 상기 플랜지(104)의 원주방향 측면에 대응하는 형상으로, 실질적으로 평행할 수 있다(도 8 참조).

즉, 상기 중간 질량체(120)의 원주방향 측면은 그 형상이 상기 플랜지(104)의 원주방향 측면의 형상과 상호 보완적일 수 있다.

본 실시예에서, 상기 롤러(130)는 복수개가 구비된다. 이러한 롤러(130)는 각각의 상기 플랜지(104)에 형성된 상기 제1 펜들럼 궤도(108)에 대응하여 6개가 구비될 수 있다.

이러한 롤러(130)는 원심력에 의해 상기 펜들럼 지지체(102)의 원주방향으로 설정된 궤도를 따라 상기 펜들럼 지지체(102)에 대해 상대적으로 위치를 가변시키도록 상기 중간 질량체(120)가 결합된 상기 질량체(110)를 상기 펜들럼 지지체(102)에 결합시킬 수 있다.

여기서, 상기 궤도는 상기 질량체(110)가 두 개의 상기 플랜지(104) 사이의 중앙에 위치하는 상태에서 원주방향으로 벗어날수록 상기 중간 질량체(120)의 내주면이 상기 플랜지(104)의 사이에서 상기 펜들럼 지지체(102)의 외주면인 상기 수용공간 외주면(106a)에 근접하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)는 상기 펜들럼 지지체(102)에 상기 롤러(130)를 통해 장착되어 원주방향 일측과 타측으로 요동할 수 있다.

여기서, 상기 펜들럼 지지체(102), 상기 질량체(110), 및 상기 중간 질량체(120)는 강성과 질량을 높이고 제조를 편리하게 하기 위해 금속 판재로 제작될 수 있다.

한편, 이와 같이 구성되는 상기 펜들럼 댐퍼 어셈블리(100)에서 상기 질량체(110)는 도 3 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 펜들럼 지지체(102)와의 사이에 간극(G)을 형성하여 작동유체가 유입되도록 상기 펜들럼 지지체(102)의 전면과 후면을 향하는 각각의 일면으로부터 상기 펜들럼 지지체(102)를 향하여 돌출 형성되는 간극유지 돌기부(112)를 포함할 수 있다.

상기 간극유지 돌기부(112)는 그 형상이 상기 중간 질량체(120)의 형상과 동일하고, 그 넓이는 상기 중간 질량체(120)의 전체 면적에 80% 이상 점유하도록 형성될 수 있다(도 6 참조).

또한, 상기 간극유지 돌기부(112)는 상기 질량체(110)의 일면, 즉, 상기 펜들럼 지지체(102)의 전면과 후면을 향하는 각각의 면으로부터 약 0.5 mm 길이로 돌출될 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이, 상기 간극유지 돌기부(112)를 형성하는 이유는 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)를 상호 조립하기 위한 리벳팅 공정에서 연질의 소재로 형성된 상기 중간 질량체(120)에 파묻혀서 상기 간극(G)을 유지하지 못하거나 상기 간극(G)이 형성되지 못 할 수 있기 때문이다.

따라서, 본 실시예에서는 상기 간극유지 돌기부(112)의 면적이 상기 중간 질량체(120)의 평면적과 동일하거나 80％ 이상을 점유하도록 형성함으로써, 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)의 리벳팅 시에 원활한 하중을 분산을 유도할 수 있고, 동시에, 상기 간극(G)의 원활한 형성 및 유지를 도모할 수 있다.

한편, 상기 간극유지 돌기부(112)의 두께와 상기 질량체(110)의 가장 얇은 부분의 두께의 비는 상기 간극(G)을 확보하도록 5％ 내지 20％ 내외의 비율로 설정될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 비율은 10％로 설정되는 것이 바람직하다.

이는 프레스 공정을 통해 상기 질량체(110)에 형성되는 상기 간극유지 돌기부(112)가 원활하게 형성되도록 함과 동시에, 상기 펜들럼 지지체(102)와의 사이에 상기 간극(G)을 확보하기 위함이다.

본 실시예에서, 상기 질량체(110)는 상기 질량체(110)의 원주방향 중앙에서 상기 중간 질량체(120)의 외주면과 상기 질량체(110)의 외주면을 일치시킨 상태로, 상기 중간 질량체(120)가 상기 질량체(120)의 사이에서 리벳(140)을 통해 결합되도록 상기 펜들럼 지지체(102)의 전면과 후면에 대향하는 각각의 타면에서 일면을 향하여 오목하게 형성되는 안착홈(114)을 더 포함할 수 있다.

상기 안착홈(114)은 상기 간극유지 돌기부(112)와 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 프레스 공정에서 상기 간극유지 돌기부(112)와 함께 형성될 수 있다.

이러한 안착홈(114)에는 한 쌍의 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)의 리벳팅 공정 시, 상기 리벳(140)의 헤드가 상기 질량체(110)로부터 돌출되는 것을 방지함으로써, 토크 컨버터의 내부에서 상기 리벳(140)이 타 부품과 간섭되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

즉, 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)는 상기 리벳(140)에 의해 상호 상대 이동이 불가능하도록 고정 결합될 수 있다.

그리고 상기 질량체(110)의 원주방향 양측에는 각각 상기 제1 펜들럼 궤도(108)와 다른 형상의 제2 펜들럼 궤도(116)들이 구비될 수 있다.

상기 제2 펜들럼 궤도(116)는 축 방향으로 관통된 장공(elongated hole) 형상으로 형성된다.

이러한 제2 펜들럼 궤도(116)는 상기 제1 펜들럼 궤도(108)와는 반대 형상으로 양측이 라운드지게 형성될 수 있다.

즉, 상기 제2 펜들럼 궤도(116)는 상기 제1 펜들럼 궤도(108)와는 반대 형상으로 서로 대칭을 이루며 형성된 호 형상을 갖도록 상기 펜들럼 지지체(102)의 반경방향 외측을 향하여 원주방향으로 양측이 라운드지게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 롤러(130)는 상기 제1 펜들럼 궤도(108)를 사이에 두고, 서로 마주하는 각각의 상기 제2 펜들럼 궤도(116)를 관통하여 배치되며, 상기 제1 펜들럼 궤도(108)와 상기 제2 펜들럼 궤도(1106) 내에서 상기 플랜지(104)와 상기 질량체(110)에 대해 상대적인 위치 이동이 가능할 수 있다.

또한, 상기 질량체(110)는 상기 중간 질량체(120)에 비해 원심방향 또는 회전 중심 방향으로 확장된 형상일 수 있다. 이에 따라, 조립된 상기 질량체(110), 및 상기 중간 질량체(120)의 질량은 증가되며, 이로 인해 관성 모멘트를 높일 수 있다.

본 실시예에서는, 하나의 상기 중간 질량체(120)가 개재되어 상호 조립되는 한 쌍의 상기 질량체(110)는 상기 펜들럼 지지체(102)의 원주방향을 따라 등 간격으로 이격되어 3개가 구비될 수 있다.

또한, 한 쌍의 상기 질량체(110)는 하나의 상기 중간 질량체(120)와 2 개의 상기 리벳(140)을 통해 리벳팅 되어 일체화 될 수 있다.

그리고 상기 롤러(130)는 6개의 상기 플랜지(104)에 각각 형성된 상기 제1 펜들럼 궤도(108)에 대응하여 6개가 설치될 수 있다. 이러한 롤러(130)는 상기 제1 펜들럼 궤도(108)에 삽입되는 부분의 직경이 상기 제2 펜들럼 궤도(116)에 삽입되는 부분의 직경보다 크게 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 롤러(130)는 상기 제1, 및 제2 펜들럼 궤도(108, 116)로부터 이탈이 방지될 수 있다.

또한, 상기 롤러(130)는 상기 제1, 및 제2 펜들럼 궤도(108, 116)의 길이방향을 따라 상대적으로 구름 이동하게 된다.

이에 따라, 상기 질량체(110), 및 중간 질량체(120)는 상호 조립되어 일체화된 상태에서, 상기 펜들럼 지지체(102)의 반경방향 외측 가장자리에서 원주방향으로 요동할 수 있다.

즉, 상기 롤러(130)는 상기 제1, 및 제2 펜들럼 궤도(108, 116) 내에서 상기 플랜지(104)와 상기 질량체(110)에 대해 상대적인 위치가 이동 가능하다.

한편, 본 실시예에서, 상기 중간 질량체(120)의 내주면 중앙에는, 도 8 내지 도 10에서 도시한 바와 같이, 스토퍼(126)가 장착될 수 있다.

여기서, 상기 중간 질량체(120)에는 상기 스토퍼(126)의 내주면이 상기 중간 질량체(120)로부터 회전 중심을 향하여 일정부분 돌출된 상태로 장착되도록 내주면 중앙으로부터 반경방향 외측을 향하여 장착홈(122)이 형성될 수 있다.

상기 장착홈(122)은 상기 스토퍼(126)의 내주면이 상기 펜들럼 지지체(102)의 중심을 향하여 일정부분 돌출되도록 내주면이 개방될 수 있다.

상기 스토퍼(126)는 충격을 흡수하면서 탄성력을 갖는 재질, 예를 들어, 고무 재질로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 스토퍼(126)는 반경방향을 기준으로 외주면의 폭 길이가 내주면의 폭 길이보다 긴 길이로 형성되며, 원주방향으로 외주면 양측에는 끼움돌기(126a)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 장착홈(122)에는 상기 끼움돌기(126a)에 대응하여 끼움홈(122a)이 각각 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 스토퍼(126)는 상기 끼움홈(122a)에 상기 끼움돌기(126a)가 삽입된 상태로, 상기 장착홈(122)에 억지 끼움 방식으로 결합될 수 있다.

또한, 상기 스토퍼(126)는 외주면의 길이가 내주면의 길이 보다 길게 형성되어 자중에 의해 상기 장착홈(122)으로부터 이탈이 방지될 수 있다.

이와 같이 구성되는 상기 스토퍼(126)는 상기 장착홈(122)에 장착된 상태에서, 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)를 리벳팅 할 경우, 폭 방향을 기준으로 서로 마주하는 각각의 상기 질량체(110)에 대응하는 양측면의 적어도 일부가 상기 질량체(110)에 의해 지지될 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 상기 중간 질량체(120)의 원주방향 측면은 상기 스토퍼(126)가 상기 펜들럼 지지체(110)에 형성된 상기 수용공간 외주면(106a)과 간섭될 경우, 상기 플랜지(104)의 원주방향 측면과 접촉이 방지될 수 있다.

즉, 상기 스토퍼(126)는 상기 수용공간(106) 내부에서 상기 중간 지지체(120)의 원주방향 이동을 제한할 수 있다.

이와 같이 구성되는 상기 스토퍼(126)는 상호 조립된 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)에서 가장 회전 중심에 가까운 위치에 배치되면서도, 하나만 배치됨에 따라, 차지하는 체적을 줄일 수 있다.

도 8과 도 9를 참조하면, 상기 스토퍼(126)는 상기 중간 질량체(120)가 상기 수용공간(106)의 중앙에 위치될 경우, 상기 수용공간 외주면(106a)으로부터 설정간격을 갖도록 이격된 상태로 위치된다.

이러한 상태에서, 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)가 상기 펜들럼 지지체(102)의 원주방향 일측, 또는 타측으로 요동할 경우, 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)는 원주방향 일측 또는 타측으로 이동하는 동시에, 상기 제1, 및 제2 펜들럼 궤도(108, 116) 내에서 이동하는 상기 롤러(130)에 의해 상기 펜들럼 지지체(102)의 중심을 향하여 이동된다.

그러면, 상기 스토퍼(126)의 내주면이 상기 수용공간 외주면(106a)에 접촉되면서, 조립된 상기 질량체(110), 및 상기 중간 질량체(120)가 원주방향 일측, 또는 타측을 향하여 더 이상 이동하지 못하고 정지할 수 있다.

즉, 상기 스토퍼(126)는 상기 중간 질량체(120)의 내주면과 마주하는 상기 수용공간 외주면(106a)과 접촉되면서 상기 중간 질량체(120)의 반경방향 이동을 제한할 수 있다.

이에 따라, 상기 중간 질량체(120)의 원주방향 측면은 상기 플랜지(104)의 원주방향 측면과 접촉이 방지되고, 금속 재질로 형성된 상기 중간 질량체(120)와 상기 플랜지(104)의 접촉으로 인한 소음 발생을 방지할 수 있다.

또한, 상기 스토퍼(126)는 상호 조립된 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)가 원주방향으로 요동할 경우, 상기 롤러(130)가 상기 제1 펜들럼 궤도(108)와 상기 제2 펜들럼 궤도(116) 상에서 서로 반대측 단부를 향하여 이동되면서 끼워짐과 동시에, 발생되는 소음과 진동을 흡수하고, 상기 롤러(130), 및 상기 제1, 및 제2 펜들럼 궤도(108, 116)의 파손 및 변형을 방지할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 상기 펜들럼 댐퍼 어셈블리(100)는 상기 수용공간(25)에 수용되는 상기 중간 질량체(120)의 체적을 최대한 확보하고, 주어진 체적 내에서 상기 중간 질량체(120)가 축으로부터 더 멀리 배치되도록 함으로써, 관성 모멘트를 더욱 키울 수 있다.

상기 중간 질량체(120)의 내주면 형상은 이와 이웃하는 상기 질량체(110)의 내주면 형상과 대응할 수 있다. 상기 중간 질량체(120)의 외주면 형상은 이와 이웃하는 상기 질량체(110)의 외주면 형상과 대응할 수 있다.

즉, 주어진 공간 내에서, 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)를 축으로부터 반경방향으로 최대한 먼 위치에 두어 관성 모멘트를 크게 하면서도, 상기 질량체(110)가 차지하는 체적을 최소화할 수 있다.

상술한 구조는, 주어진 체적 내에서 상기 중간 질량체(120)가 축으로부터 더 멀리 배치되도록 함으로써, 관성 모멘트를 더욱 키우는 기술적 사상을 해하지 아니하면서도, 상기 중간 질량체(120)가 요동할 때 발생할 수 있는 상기 펜들럼 지지체(102)와의 충돌 가능성을 크게 낮출 수 있다.

또한, 상기 간극유지 돌기부(112)를 통해 상기 펜들럼 지지체(102)와 상기 질량체(110)의 사이에 작동유체가 유입되는 상기 간극(G)을 형성함으로써, 상기 질량체(110)가 원주방향으로 요동할 경우, 상기 펜들럼 지지체(102)와 마찰 발생을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 스토퍼(126)는 상호 조립된 상기 질량체(110)와 중간 질량체(120)에서 가장 회전 중심에 가까운 위치에 배치되면서도, 하나만 배치할 수 있기 때문에 상기 스토퍼(126)가 차지하는 체적 자체도 줄일 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 어셈블리(100)의 작동을 첨부한 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한다.

도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리의 작동 상태도이다.

먼저, 도 11을 참조하면, 상호 조립된 상기 질량체(110)와 상기 중간 조립체(120)가 초기 장착된 상태에서는 상기 중간 조립체(120)가 상기 수용공간(106)의 중앙에 정위치된 상태가 된다.

이러한 상태에서, 상호 조립된 상기 질량체(110)와 상기 중간 조립체(120)가 도면을 기준으로 오른쪽을 향하여 이동되면, 도 12에서 도시한 바와 같이, 상호 조립된 상기 질량체(110)와 상기 중간 조립체(120)는 원주방향으로 오른쪽을 향하여 이동됨과 동시에, 상기 제1, 및 제2 펜들럼 궤도(108, 116) 내에서 이동하는 상기 롤러(130)에 의해 상기 펜들럼 지지체(102)의 중심을 향하여 이동된다.

그러면, 상기 스토퍼(126)의 내주면이 도면을 기준으로 오른쪽의 상기 수용공간 외주면(106a)에 접촉되면서, 조립된 상기 질량체(110), 및 상기 중간 질량체(120)가 원주방향을 기준으로 오른쪽을 향하여 더 이상 이동하지 못하고 정지할 수 있다.

이와는 반대로, 상호 조립된 상기 질량체(110)와 상기 중간 조립체(120)가 도면을 기준으로 왼쪽을 향하여 이동되면, 도 13에서 도시한 바와 같이, 상호 조립된 상기 질량체(110)와 상기 중간 조립체(120)는 원주방향으로 왼쪽을 향하여 이동됨과 동시에, 상기 제1, 및 제2 펜들럼 궤도(108, 116) 내에서 이동하는 상기 롤러(130)에 의해 상기 펜들럼 지지체(102)의 중심을 향하여 이동된다.

그러면, 상기 스토퍼(126)의 내주면이 도면을 기준으로 왼쪽의 상기 수용공간 외주면(106a)에 접촉되면서, 조립된 상기 질량체(110), 및 상기 중간 질량체(120)가 원주방향을 기준으로 왼쪽을 향하여 더 이상 이동하지 못하고 정지할 수 있다.

즉, 상기 펜들럼 댐퍼 어셈블리(100)가 전술한 바와 같이 작동하는 과정에서, 상기 간극유지 돌기부(112)에 의해 상기 펜들럼 지지체(102)와 상기 질량체(110)의 사이에 형성된 상기 간극(G)에는 작동유체가 유입되어 오일막을 형성할 수 있다.

이러한 오일 막은 상기 펜들럼 지지체(102)와 상기 질량체(110)의 서로 마주하는 면이 직접 접촉되는 것을 최소화함으로써, 상기 펜들럼 지지체(102)와 상기 질량체(110) 간의 마찰 마모 발생을 미연에 차단할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리(100)를 적용하면, 상기 펜들럼 지지체(102)의 크기 및 중량의 증대 없이도 상기 펜들럼 지지체(102)와 상기 질량체(110) 사이에 간극을 유지하도록 하여 상기 펜들럼 지지체(102)와 상기 질량체(110) 간의 마찰 발생을 최소화함으로써, 마찰 마모 발생을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 형상과 제작이 간단하면서도, 상호 결합된 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)의 체적을 최대한 확보하여 질량을 증대시킬 수 있고, 이로 인해, 허용되는 체적 내에서도 상기 질량체(110), 및 상기 중간 질량체(120)의 관성 모멘트를 최대한 확보할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 중간 질량체(120)의 내주면 중앙부가 회전 중심 방향으로 이동하는 것을 구속하여 상호 조립된 상기 질량체(110), 및 상기 중간 질량체(120)의 원주방향 요동을 제한하도록 상기 스토퍼(126)를 적용함으로써, 탄력 재질의 상기 스토퍼(120)를 설치하더라도 상기 질량체(110), 및 상기 중간 질량체(120)의 관성 모멘트를 최대한 확보 할 수 있고, 하나의 상기 스토퍼(126)를 통해 상기 질량체(110), 및 상기 중간 질량체(120)의 원주방향 요동에 대해 모두 작용할 수 있다.

본 발명은 상기 질량체(110)와 상기 중간 질량체(120)와 조립하는 것만으로 상기 스토퍼(126)의 고정이 완료됨에 따라 조립 및 장착이 간편하고, 상기 중간 질량체(120)의 회전 중심방향으로 형성된 상기 장착홈(122)에 상기 스토퍼(126)가 안착되어 있으므로, 원심력에 의해 상기 스토퍼(126)가 더욱 안정적으로 지지될 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.

아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

100 : 펜들럼 댐퍼 어셈블리
102 : 펜들럼 지지체
104 : 플랜지
106 : 수용공간
106a : 수용공간 외주면
108 : 제1 펜들럼 궤도
110 : 질량체
112 : 간극유지 돌출부
114 : 안착홈
116 : 제2 펜들럼 궤도
120 : 중간 질량체
122 : 장착홈
122a : 끼움홈
126 : 스토퍼
126a : 끼움돌기
130 : 롤러
140 : 리벳

Claims (21)

1. 외주면에서 반경방향 외측을 향하여 연장되고, 원주방향을 따라 등 간격으로 배치되는 복수개의 플랜지를 포함하는 펜들럼 지지체;
   반경방향을 기준으로 양단부가 이웃하는 두 개의 상기 플랜지의 전면과 후면에 각각 마주한 상태로 배치되는 복수개의 질량체;
   반경방향을 기준으로 이웃하는 두 개의 상기 플랜지들 사이에 배치되고, 상호 마주하는 상기 질량체들의 사이에 개재된 상태로, 상기 질량체들에 결합되는 복수개의 중간 질량체; 및
   원심력에 의해 상기 펜들럼 지지체의 원주방향으로 설정된 궤도를 따라 상기 펜들럼 지지체에 대해 상대적으로 위치를 가변시키도록 상기 중간 질량체가 결합된 상기 질량체를 상기 펜들럼 지지체에 결합시키는 복수개의 롤러; 를 포함하되,
   상기 질량체는
   상기 펜들럼 지지체와의 사이에 간극을 형성하여 작동유체가 유입되도록 상기 펜들럼 지지체의 전면과 후면을 향하는 각각의 일면으로부터 상기 펜들럼 지지체를 향하여 돌출 형성되는 간극유지 돌기부; 를 포함하고,
   상기 간극유지 돌기부는
   그 형상이 상기 중간 질량체의 형상과 동일하고, 그 넓이는 상기 중간 질량체의 전체 면적에 80% 이상 점유하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
2. 제1항에 있어서,
   상기 질량체는
   상기 질량체의 원주방향 중앙에서 상기 중간 질량체의 외주면과 상기 질량체의 외주면을 일치시킨 상태로, 상기 중간 질량체가 상기 질량체의 사이에서 리벳을 통해 결합되도록 상기 펜들럼 지지체의 전면과 후면에 대향하는 각각의 타면에서 일면을 향하여 오목하게 형성되는 안착홈;
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 간극유지 돌기부는
   상기 질량체의 일면으로부터 0.5 mm 길이로 돌출되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
5. 제1항에 있어서,
   상기 간극유지 돌기부의 두께와 상기 질량체의 가장 얇은 부분의 두께의 비는 상기 간극을 확보하도록 5％ 내지 20％ 내외의 비율로 설정되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
6. 제1항에 있어서,
   상기 중간 질량체는
   내주면과 외주면이 설정곡률을 갖는 원호 형상으로 형성되고, 원주방향으로 양측면은 상기 펜들럼 지지체의 중심을 향하여 경사진 경사면으로 형성되는 부채꼴 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
7. 제1항에 있어서,
   상기 중간 질량체는
   외주면의 곡률 반경이 상기 질량체의 외주면 곡률 반경과 동일한 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
8. 제1항에 있어서,
   상기 중간 질량체의 원주방향 측면은
   그 형상이 상기 플랜지의 원주방향 측면의 형상과 상호 보완적인 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
9. 제1항에 있어서,
   이웃하는 두 개의 상기 플랜지 사이에는
   상기 중간 질량체의 수용공간을 규정하고, 상기 수용공간은 반경방향 외측으로 개방된 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
10. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지에는 제1 펜들럼 궤도가 구비되고, 상기 질량체의 원주방향 양측에는 각각 상기 제1 펜들럼 궤도와 다른 형상의 제2 펜들럼 궤도들이 구비되며,
    상기 롤러는
    상기 제1 펜들럼 궤도를 사이에 두고, 서로 마주하는 상기 제2 펜들럼 궤도를 관통하여 배치되며, 상기 제1 펜들럼 궤도와 상기 제2 펜들럼 궤도 내에서 상기 플랜지와 상기 질량체에 대해 상대적인 위치 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 펜들럼 궤도는
    상기 펜들럼 지지체의 중심을 향하여 원주방향으로 양측이 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
12. 제10항에 있어서,
    상기 제2 펜들럼 궤도는
    상기 제1 펜들럼 궤도와는 반대 형상을 갖도록 상기 질량체의 반경방향 외측을 향하여 원주방향으로 양측이 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
13. 제1항에 있어서,
    상기 중간 질량체의 내주면 중앙에는
    스토퍼가 장착되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
14. 제13항에 있어서,
    상기 중간 질량체의 측면은
    상기 스토퍼가 상기 펜들럼 지지체의 외주면과 간섭될 경우, 상기 플랜지의 원주방향 측면과 접촉이 방지되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
15. 제13항에 있어서,
    상기 중간 질량체에는
    상기 스토퍼의 내주면이 상기 중간 질량체로부터 회전 중심을 향하여 일정부분 돌출된 상태로 장착되도록 내주면 중앙으로부터 반경방향 외측을 향하여 장착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
16. 제15항에 있어서,
    상기 스토퍼는
    반경방향을 기준으로 외주면의 폭 길이가 내주면의 폭 길이보다 긴 길이로 형성되며, 원주방향으로 외주면 양측에는 끼움돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
17. 제16항에 있어서,
    상기 장착홈에는
    상기 끼움돌기에 대응하여 끼움홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
18. 제17항에 있어서,
    상기 스토퍼는
    상기 끼움홈에 끼움돌기가 삽입된 상태로, 상기 장착홈에 억지 끼움 방식으로 결합되며, 외주면의 길이가 내주면의 길이 보다 길게 형성되어 자중에 의해 상기 장착홈으로부터 이탈이 방지되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
19. 제13항에 있어서,
    상기 스토퍼는
    폭 방향을 기준으로 서로 마주하는 각각의 상기 질량체에 대응하는 양측면의 적어도 일부가 상기 질량체에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
20. 제1항에 있어서,
    상기 궤도는
    상기 질량체가 두 개의 상기 플랜지 사이의 중앙에 위치하는 상태에서 원주방향으로 벗어날수록 상기 중간 질량체의 내주면이 상기 플랜지의 사이에서 상기 펜들럼 지지체의 외주면에 근접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.
21. 제2항에 있어서,
    상기 질량체와 중간 질량체는
    상기 리벳에 의해 상호 상대 이동이 불가능하도록 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 펜들럼 댐퍼 어셈블리.

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