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고온에서 맞물려 회전하는 토크컨버터 부품간 열 및 토크를 고려한 치형상의 최적설계
이동욱(Dong-uk Lee),김철(Cheol Kim),김정준(Jungjun Kim),신순철(Sooncheol Shin) 대한기계학회 2017 大韓機械學會論文集A Vol.41 No.11
170 ℃의 고온에서 작동하는 자동변속기 토크컨버터의 리액터와 끝단 레이스 두 부품간 이빨이 서로 맞닿는 부분의 응력을 분산시키고, 수명을 증가시키기 위하여 치(이빨), 스플라인 두 형태의 리액터의 치형상을 FEM 최적화하였다. 최적화에 선행하여 서로 다른 재료로 된 두 부품의 열팽창에 의한 간격을 해석하였으며, 그 결과 열팽창 후에 치형 리액터는 약 0.1 mm, 스플라인형 리액터는 약 0.08 mm의 추가 간격이 발생한다는 것을 확인하였다. 형상최적화 결과 두 가지 형태의 리액터 치가 모두 비대칭 사다리꼴 형상으로 최적화 되었다. 이로 인해 치형 리액터의 경우 기존 비최적화 모델 대비, 최대등가응력이 24.5 % 감소하였으며, 스플라인형 리액터는 기존 비최적화 모델 대비 최대등가응력은 9.3 % 감소하였으며, 축 방향 두께는 13 % 감소하였다. The tooth shapes of serration-type and spline-type reactors are optimized using finite element methods to improve the working life of the part and to lower the stress concentration during rotation resulting from contact with the outer race for a reactor operating with 170 ℃ transmission oil. The results of thermal expansion analyses between an Al reactor and the steel outer race indicate that, before ptimization, the gap between the two parts increases further as the serration-type reactor expands by 0.1 mm and the spline-type one strains by 0.08 mm. Because of shape optimization, a trapezoidal shape is obtained from the initial triangular serration and the rectangular spline of the two reactors. The maximum von Mises stress of the serration-type convertor decreased by 24.5 %, and by 9.3 % for the spline-type convertor. In addition, there is a 13 % reduction in the axial thickness, as compared to the initially designed model.
이경열(Kyungryol Lee),박호욱(Houk Park),강종서(Jongseo Kang),최완(Wan Choi),신순철(Sooncheol Shin) 한국자동차공학회 2019 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2019 No.5
본 연구에서는 차량 연비 향상을 위해 고안된 4WAY 유로를 가지는 토크컨버터 기술에 대해 제시한다. 이 토크컨버터는 기존 3WAY 유로에서 압력을 보상하는 유로를 추가하여 토크컨버터의 록업 클러치 작동시 내부압에 영향을 받지 않도록 하는 별도의 챔버를 구성였으며, 록업 클러치 작동시 인가되는 압력을 저하시켜 압력 손실을 줄이게 하였다. 또한 별도의 웨이브 스프링을 적용하여 록업 클러치 직결시 피스톤과 마찰판 접촉 시 충격을 저하시키므로써 댐퍼 제어성이 향상되었다. 이러한 효과를 검증하기 위해 시작 샘플을 제작하고, 다이나모 시험기를 통해 록업 클러치 작동시 작동 압력과 토크 변화를 측정하였으며, 기존 3WAY 사양과 비교를 통해 효과를 시험적으로 입증하였다.
구조해석을 통한 T/CON 피스톤 처짐량 및 피로수명에 대한 연구
임상우(Sangwoo Lim),이웅철(Woongchul Lee),권의섭(Eaisub Kwon),신순철(Sooncheol Shin),주인식(Insik Joo) 한국자동차공학회 2013 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2013 No.11
Torque converter consists of fluid clutch and lock-up clutch. When the lock-up clutch activates, piston operation transfers the engine power to the transmission. In recent times, in order to meet the requirements for light weight and stability, Torque converter requires optimized design using structural analysis considering maximum load. The most effective parts to lightweight is piston of lock-up clutch which is necessary design criteria. In addition, study for life optimization was conducted. For analysis, piston shape is of single facing clutch type. In the future, this study will aid for structural design of piston.