KR100402260B1 - 차량의 클러치 마스터 실린더 바디와 튜브 어셈블리간의조립구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 클러치 마스터 실린더 바디와 이에 연결되는 튜브 어셈블리간의 조립구조를 개선하여, 차량 생산라인 또는 정비라인에서 상기 구성품들을 조립시, 조립성이 향상되도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 실린더 바디(10)의 압축실(11) 전방 일측 외주면상에 오일 유출관(28)이 구비된 마스터 실린더(1)와, 상기 마스터 실린더(1)의 오일 유출관(28)에 결합되어 상기 마스터 실린더(1)의 실린더 바디(10) 내부에서 형성된 액압을 릴리스 실린더 측으로 보내는 튜브 어셈블리에 있어서; 오일 유출관(28)과 튜브 어셈블리와의 결합구조가 퀵 커넥션 타입(Quick connection-type)임을 특징으로 하는 차량의 클러치 마스터 실린더 바디와 튜브 어셈블리간의 조립구조가 제공된다.

Description

차량의 클러치 마스터 실린더 바디와 튜브 어셈블리간의 조립구조{structure for assembling between body of clutch master cylinder and tube assembly in car}

본 발명은 자동차용 클러치 마스터 실린더에 관련한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차용 클러치 마스터 실린더의 바디와 스틸 튜브간의 조립 구조를 개선하여 자동차 생산라인에서의 조립 작업 또는 차량 정비시, 상기 클러치 마스터 실린더 바디와 스틸 튜브와의 조립성이 향상 되도록 한 것이다.

일반적으로, 엔진과 변속기 사이에 설치되는 클러치(clutch)는 엔진의 회전력을 변속기로 전달하며, 부드러우면서도 진동이 없는 발진을 가능케 하고, 엔진과 변속기 사이의 동력흐름을 필요에 따라 일시 차단하며, 엔진과 동력전달장치를 과부하로부터 보호하고, 엔진의 회전진동을 감소시키는 등의 여러 가지 역할을 한다.

이러한 클러치는 클러치 조작기구에 의해 제어된다.

상기 클러치 조작기구는 기계식과 유압식으로 분류되는데, 특히 유압식 클러치 조작기구는 클러치 마스터 실린더(clutch master cylinder), 튜브, 클러치 릴리즈 실린더로 구성된다.

따라서, 클러치 페달을 밟으면 그 답력은 로드를 거쳐 클러치 마스터 실린더(이하 “마스터 실린더”라 함)의 피스톤에 전달됨에 따라, 마스터 실린더의압축실에 유압이 형성된다.

이 유압은 튜브를 거쳐 클러치 릴리즈 실린더(이하 “릴리즈 실린더”라 함)의 피스톤에 작용하며, 이 힘은 다시 로드와 릴리스 포크(release fork)를 거쳐 릴리스 베어링에 전달되어 클러치를 조작하여, 동력차단 작용이 이루어지도록 한다.

반면, 클러치 페달에서 발을 떼면 클러치 압력판은 클러치 압력스프링(코일 스프링 또는 다이어프램 스프링)에 의해, 마스터 실린더와 릴리즈 실린더의 피스톤은 각각 리턴스프링의 장력에 의해 원래의 위치로 복귀하게 된다.

한편, 상기 마스터 실린더(1)는 클러치 조작에 필요한 유압을 발생시키는 부분으로서, 그 구성은 도 1에서와 같이 압축실(11)이 내부에 형성된 플라스틱 재질의 실린더 바디(10) 내주면 상에 그 축방향 중앙부에 오일 유입공(231)이 형성되며 그 외측면 상에는 사출성형시 실린더 바디(10)와의 결합력 증대를 위한 결합홈(230)이 복수개 형성된 스틸라이너(23)가 설치되고, 상기 스틸라이너(23)의 결합홈(230)상에는 실링부재(24)가 설치된다.

이 때, 상기 스틸라이너(23)의 결합홈(230)상에 설치되는 실링부재(24)는 오일 유입공(231) 전방에 위치하는 결합홈중 어느 하나에만 설치되면 되나, 그중에서도 실린더 바디(10) 최전방측 결합홈(230)에 설치됨이 가장 바람직하다.

그리고, 상기 실린더 바디(10)의 압축실(11) 전면에는 피스톤(16)의 스트로크를 한정하는 스톱퍼(25)가 구비되고, 상기 압축실(11) 내부의 스톱퍼(25) 타측에는 상기 스톱퍼(25)와 대향하도록 피스톤(16)이 설치되며, 상기 피스톤(16) 선단부에는 스프링 시트(22)가 결합된다.

또한, 상기 스프링 시트(22)와 압축실(11) 전면 사이에는 상기 피스톤(16)에 탄성 복원력을 부여하도록 리턴스프링(17)이 설치되고, 상기 피스톤(16)의 후방에는 상기 피스톤(16)에 구면 접촉되어 클러치 페달의 누름력에 의해 피스톤(16)을 리턴스프링(17)의 압축방향으로 밀어주는 푸시로드(18)가 설치된다.

한편, 상기 피스톤(16) 선단부 외주면상에는 압축실(11)의 내경과 일치하는 제1컵 안착부(161)가 형성되되, 그 설치위치는 푸시로드(18)에 답력이 가해지지 않은 상태에서 상기 제1컵 안착부(161) 전방에 위치하는 제1컵(26)이 오일 유입공(231) 후방에 위치하도록 형성된다.

그리고, 상기 피스톤(16) 후단부 외주면 상에도 압축실(11)의 내경과 일치하는 제2컵 안착부(162)가 형성되고, 그 전방에 제2컵(27)이 위치하게 된다.

또한, 상기 제1컵 안착부(161) 및 제2컵(162) 안착부 사이의 피스톤(16) 외경은 상기 압축실(11)의 내경에 비해 작은 소경부를 이루며, 이에 따라 상기 피스톤(16) 외주면상에는 피스톤(16)의 강성 증가를 위한 보강리브(160)가 형성된다.

한편, 상기 실린더 바디(10) 중앙부 외주면 상에는 상기 스틸라이너(23)의 오일 유입공(231)과 연통하도록 오일 유입관(29)이 결합되고, 상기 실린더 바디(10)의 압축실(11) 전방 일측 외주면상에는 오일 유출관(28)이 상기 실린더 바디(10)에 대해 일정각도 기울어진 형태로 형성된다.

이와 같은 구성된 종래 마스터 실린더(1)의 작용은 다음과 같다.

먼저, 클러치 페달(도시는 생략함)을 밟기 이전에는 리턴스프링(17)의 복원력에 의해 피스톤(16)이 도면상 우측으로 밀리게 된다.

이에 따라, 본 발명의 마스터 실린더(1)는 피스톤(16) 선단부 외주면 상에 결합된 제1컵(26)이 스틸라이너(23) 상에 형성된 오일 유입공(231) 후방에 위치하게 되므로 오일 유입공(231)이 개방된다.

이렇게 개방된 오일 유입공(231)을 통해 리저버 탱크(도시는 생략함)측으로부터 유입된 오일은 압축실(11)내로 유입된다.

이러한 과정을 통해 압축실(11)내에 오일이 충진된 상태로부터 기어변속을 목적으로 클러치 페달을 밟게 되면, 그 답력이 푸시로드를 통해 피스톤(16)으로 전달되고, 상기 피스톤(16)은 리턴스프링(17)을 압축시키면서 도면상 좌측으로 전진하게 된다.

이때, 상기 제1컵(26)이 오일 유입공(231)을 지나는 순간부터 오일 유입공(231)에 대한 밀폐가 이루어짐과 더불어 압축실(11) 내부에 충진된 오일에 대한 압축이 본격적으로 이루어지게 되며, 상기 압축실(11)내에서 오일이 압축되면서 형성된 액압은 실린더 바디(10) 전방측에 형성된 오일 유출관(28)을 통해 릴리즈 실린더 측으로 전달되어 후속 동력에 이용된다.

한편, 종래의 마스터 실린더(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 플라스틱 재질인 실린더 바디(10) 일측의 오일 유출관(28) 내측에 나사산이 내주면상에 형성된 튜브시트(2)가 내장되고, 상기 튜브시트(2) 외주면 상에는 상기 튜브시트와 실린더 바디의 접합면을 통한 오일 누설을 방지하기 위한 오링(3)이 내장된다.

그리고, 상기 마스터 실린더(1)의 오일 유출관(28)에는 상기 마스터 실린더와 릴리즈 실린더를 연결하는 튜브 어셈블리가 연결되며, 상기 튜브 어셈블리는 금속재질의 튜브(4)와, 상기 튜브(4) 선단에 구비되는 플레어 너트(5)로 구성된다.

이 때, 상기 튜브(4) 선단부 및 튜브시트(2) 내주면 전방에는 상호 밀착되어 실링 작용이 수행되도록 하는 면취부(400)(200)가 각각 형성된다.

그러나, 이와 같은 종래에는 마스터 실린더(1)의 릴리스 실린더 포트쪽과 연결되는 부위에 튜브 어셈블리를 장착시, 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 상기 마스터 실린더와 튜브 어셈블리와의 조립 구조가 나사 체결식이므로 스틸 튜브(4)를 실린더 바디(10)의 오일 유출관(28)에 조립시, 튜브(4)를 튜브시트(2) 내부로 완전히 밀어 넣은 상태에서 플레어 너트 스패너등의 공구를 이용하여 플레어 너트(5)를 조여 체결작업을 행하게 되는데, 공구의 조작 방향에 차량 패널(6)이 위치하고 있어, 차량 패널(6)과 공구와의 간섭에 의해 조립 작업이 어렵게 되는 문제점이 있었다.

참고적으로, 차량의 레이-아웃상 마스터 실린더(1)가 쇼바 하우징과 브레이크 부스터(도 3 참조) 사이에 설치되며, 상기 마스터 실린더(1) 주변의 공간이 협소함에 따라 현재의 차량 레이-아웃 상으로는 마스터 실린더의 오일 유출관(28) 방향을 어느 방향으로 변경하더라도 상기한 문제가 해소되기 어렵다.

한편, 종래의 마스터 실린더의 바디(10)와 스틸 튜브(4)와의 조립 구조는 나사 체결식으로서, 튜브(4)의 면취부(400)와 튜브시트(2) 내주면의 면취부(200)가 플레어 너트의 조임력에 의해 강제 면접촉되어 실링이 이루어지므로 인해, 조립 시간이 많이 소요되며 체결력의 조절이 용이하지 않은등 많은 문제점이 있었다.

요컨대, 종래에는 자동차 생산라인에서의 조립 또는 차량 정비를 위해 마스터 실린더(1)의 릴리스 실린더의 포트쪽과 연결되는 부위에 튜브 어셈블리를 장착시, 공구와 다른 구성품과의 간섭이 발생할 뿐만 아니라, 조립 구조가 체결식이어서 실린더 바디에 대한 스틸 튜브 연결 작업의 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 마스터 실린더 바디와 튜브 어셈블리간의 조립구조를 개선하여, 차량 생산라인 또는 정비라인에서의 상기 구성품 간의 조립시, 조립성이 향상되도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 클러치 마스터 실린더 구조를 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 종단면도로서, 실린더 바디와 튜브 어셈블리와의 조립구조를 보여주는 요부 종단면도

도 3은 종래 기술에 따른 문제점을 설명하기 위한 개략도

도 4는 본 발명의 기술요부를 나타낸 것으로서, 클러치 마스터 실린더의 실린더 바디와 튜브 어셈블리와의 조립 구조를 보여주는 종단면도

도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 종단면도로서, 마스터 실린더의 실린더 바디와 튜브 어셈블리간의 조립이 완료된 후의 상태도

도 6은 본 발명에 따른 오일 유출관의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 오일 유출관 내부에 튜브시트가 내장된 상태를 나타낸 종단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:마스터 실린더 2a:튜브시트

4:튜브 6:차량 패널

7:커넥터 700:핀고정홈

701:오링 설치홈 8:오링

900:굴곡부 9:튜브 스톱핀

10:실린더 바디

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 실린더 바디의 압축실 전방 일측 외주면상에 오일 유출관이 구비된 마스터 실린더와, 상기 마스터 실린더의 오일 유출관에 결합되어 상기 마스터 실린더의 실린더 바디 내부에서 형성된 액압을 릴리스 실린더 측으로 보내는 튜브 어셈블리에 있어서; 상기 튜브 어셈블리는 스틸 재질의 튜브와, 상기 튜브 선단부에 구비되는 커넥터로 구성되되, 상기 튜브 어셈블리를 구성하는 튜브의 선단에는 반경방향 외측으로 확장후 다시 축소되는 산(山)모양의 절곡부가 형성되고, 상기 커넥터의 후방부에는 튜브 선단의 절곡부가 삽입되는 플랜지부가 형성되어, 상기 튜브 선단의 절곡부가 커넥터의 플랜지부 내측에 삽입된 상태에서, 상기 플랜지부를 절곡부를 따라 프레싱하여 상기 튜브의 절곡부와 플랜지부가 결합되도록 하고,상기 커넥터는 대략 선단부로 갈수록 그 단면적이 좁아지는 구조로서, 외주면상에 오링 설치를 위한 설치홈 및 튜브 스톱핀 결합을 위한 핀고정홈이 각각 구비되고, 상기 커넥터 외주면의 설치홈 상에는 실링을 위한 오링이 구비되며, 상기 오일 유출관의 축방향 중심부에는 상기 커넥터와의 형합을 위한 결합홈이 형성되고, 상기 오일 유출관 외주면 상에는 상기 커넥터가 결합홈에 형합된 상태에서 상기 핀고정홈과 동일 축선상에 위치하게 되는 핀삽입홀이 구비되어, 상기 오일 유출관과 튜브 어셈블리와의 결합구조가 퀵 커넥팅 타입으로 이루어지며,상기 튜브 스톱핀은 구조적으로 탄성을 띠도록 대략 "∩" 형상을 이루고, 벌어진 끝단부의 간격이 상기 핀삽입홀 사이의 간격에 비해 좁게 형성되며, 중간부위에 커넥터의 외주면에 상응하는 굴곡부를 가지고 있어, 상기 굴곡부가 커넥터의 핀고정홈에 위치함에 따라, 상기 튜브가 오일 유출관으로부터 임의로 분리되는 것이 방지됨을 특징으로 하는 차량의 클러치 마스터 실린더 바디와 튜브 어셈블리간의 조립구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 기술요부를 나타낸 것으로서, 클러치 마스터 실린더의 실린더 바디와 튜브 어셈블리와의 조립구조를 보여주는 종단면도이고, 도 5는 도 4의Ⅱ-Ⅱ선을 따른 종단면도로서, 마스터 실린더의 실린더 바디와 튜브 어셈블리간의 조립이 완료된 후의 상태도이다.

본 발명은 실린더 바디(10)의 압축실(11) 전방 일측 외주면상에 오일 유출관(28)이 구비된 마스터 실린더(1)와, 상기 마스터 실린더(1)의 오일 유출관(28)에 결합되어 상기 마스터 실린더(1)의 실린더 바디(10) 내부에서 형성된 액압을 릴리스 실린더 측으로 보내는 튜브 어셈블리에 있어서; 오일 유출관(28)과 튜브 어셈블리간의 결합구조가 퀵 커넥션 타입(Quick connection-type)을 이루도록 구성된다.

이 때, 상기 튜브 어셈블리는 스틸 재질로서, 상기 튜브(4) 선단부에는 커넥터(7)가 구비되고, 상기 오일 유출관(28)에는 상기 커넥터(7)와의 형합을 위한 결합홈(280)이 형성되며, 상기 커넥터(7) 외주면 상에는 실링을 위한 오링(8)이 구비된다.

또한, 상기 커넥터(7)는 대략 선단부로 갈수록 그 단면적이 좁아지는 구조로서, 외주면상에 오링 설치를 위한 설치홈(701) 및 튜브 스톱핀(9) 결합을 위한 핀고정홈(700)이 각각 구비되며, 상기 오일 유출관(28) 외주면 상에는 상기 커넥터(7)가 결합홈(280)에 형합된 상태에서 상기 핀고정홈(700)과 동일 축선상에 위치하게 되는 핀삽입홀(281)이 구비된다.

그리고, 상기 튜브 스톱핀(9)은 구조적으로 탄성을 띠도록 대략 "∩" 형상을 이루게 되며, 벌어진 끝단부의 간격이 상기 핀삽입홀(281) 사이의 간격에 비해 좁게 형성되어 있고, 중간부위에 커넥터(7)의 외주면에 상응하는 굴곡부(900)를 가지고 있어, 상기 굴곡부(900)가 커넥터(7)의 핀고정홈(700)에 위치함에 따라, 상기 튜브(4)가 오일 유출관(28)으로부터 임의로 분리되는 것이 방지된다.

한편, 상기 튜브 어셈블리를 구성하는 튜브(4)의 선단에는 반경방향 외측으로 확장후 다시 축소되는 산(山)모양의 절곡부(410)를 두고, 상기 커넥터(7)의 후방부에는 튜브(4) 선단의 절곡부가 삽입되는 플랜지부(710)를 두어, 상기 튜브(4) 선단의 절곡부(410)가 커넥터(7)의 플랜지부(710) 내측에 삽입된 상태에서, 상기 플랜지부(710)를 절곡부(410)를 따라 프레싱하여 상기 튜브(4)의 절곡부와 플랜지부가 결합되도록 한다.

즉, 도 4는 커넥터(7)의 플랜지부(710)를 절곡부(410)를 따라 프레싱하여 결합한 상태를 보여준다.

이와 같이 구성된 본 발명의 조립과정 및 작용은 다음과 같다.

먼저, 마스터 실린더(1)를 구성하는 플라스틱 재질인 실린더 바디(10)와 튜브 어셈블리와의 조립시에는, 튜브 어셈블리의 커넥터(7)를 오일 유출관(28)의 결합홈(280) 내측으로 밀어 넣은 후, 오일 유출관(28)에 형성된 핀삽입홀(281)과 튜브 스톱핀(9) 선단부를 일치시킨 상태에서 상기 삽입홀(281)을 통해 튜브 스톱핀(9)을 밀어 넣어 조립을 완료하게 된다.

이에 따라, 본 발명은 실린더 바디(10)의 오일 유출관(28)에 대한 튜브 어셈블리 조립 방식이 푸시-방식(Push-type)이어서 플레어 너트를 조여주기 위한 플레어 너트 스패너등의 공구가 불필요하여, 체결 작업시 공구와 다른 차량 구성품과의 간섭이 배제되므로 인해 작업성이 향상된다.

또한, 본 발명에 따르면, 실린더 바디(10)의 오일 유출관(28)에 대한 튜브 어셈블리 조립 방식이 푸시-방식이어서 종래에 비해 조립 과정이 단순하여 조립시간이 짧아지게 된다.

즉, 종래에는 플레어 너트를 여러번 풀고 조임에 따라 체결이 이루어지는 나사체결 방식을 채용하였지만, 본 발명은 오일 유출관(28)과 튜브 어셈블리와의 조립 방식을 푸시-방식으로 전환함에 따라 커넥터(7)를 오일 유출관(28)에 삽입하는 동작과 튜브 스톱핀(9)을 핀삽입홀(281)로 삽입하는 동작만으로 상기 튜브 어셈블리와 실린더 바디(10)와의 연결이 이루어짐에 따라 조립성이 현저히 향상된다.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 오일 유출관의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 실린더 바디(10)의 오일 유출관(28) 내부에 금속 재질의 튜브시트(2a)를 둠과 더불어 상기 튜브시트(2a) 외주면 상의 요입홈(200a) 상에 오링(8)을 설치하면서, 상기 오일 유출관(28)의 출구측 내주면과 튜브시트(2a) 내주면의 형상이 튜브(4)에 결합된 커넥터(7)가 형합할 수 있는 형태로 형성한 것이다.

이 경우에는, 금속 재질의 튜브시트(2a)가 내장되므로 인해 오일 유입관(28)의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 차량의 클러치 마스터 실린더를 구성하는 실린더 바디와 이에 연결되는 튜브 어셈블리간의 조립구조를 개선한 것이다.

이에 따라, 본 발명은 차량 생산라인 또는 정비라인에서 상기 실린더 바디와 튜브 어셈블리의 조립이 다른 차량 구성품과의 간섭없이 쉽게 이루어지게 되며, 따라서 조립성 향상을 도모할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 실린더 바디의 압축실 전방 일측 외주면상에 오일 유출관이 구비된 마스터 실린더와, 상기 마스터 실린더의 오일 유출관에 결합되어 상기 마스터 실린더의 실린더 바디 내부에서 형성된 액압을 릴리스 실린더 측으로 보내는 튜브 어셈블리에 있어서;

   상기 튜브 어셈블리는 스틸 재질의 튜브와, 상기 튜브 선단부에 구비되는 커넥터로 구성되되,

   상기 튜브 어셈블리를 구성하는 튜브의 선단에는 반경방향 외측으로 확장후 다시 축소되는 산(山)모양의 절곡부가 형성되고,

   상기 커넥터의 후방부에는 튜브 선단의 절곡부가 삽입되는 플랜지부가 형성되어, 상기 튜브 선단의 절곡부가 커넥터의 플랜지부 내측에 삽입된 상태에서, 상기 플랜지부를 절곡부를 따라 프레싱하여 상기 튜브의 절곡부와 플랜지부가 결합되도록 하고,

   상기 커넥터는 대략 선단부로 갈수록 그 단면적이 좁아지는 구조로서, 외주면상에 오링 설치를 위한 설치홈 및 튜브 스톱핀 결합을 위한 핀고정홈이 각각 구비되고,

   상기 커넥터 외주면의 설치홈 상에는 실링을 위한 오링이 구비되며,

   상기 오일 유출관의 축방향 중심부에는 상기 커넥터와의 형합을 위한 결합홈이 형성되고, 상기 오일 유출관 외주면 상에는 상기 커넥터가 결합홈에 형합된 상태에서 상기 핀고정홈과 동일 축선상에 위치하게 되는 핀삽입홀이 구비되어, 상기 오일 유출관과 튜브 어셈블리와의 결합구조가 퀵 커넥팅 타입으로 이루어지며,

   상기 튜브 스톱핀은 구조적으로 탄성을 띠도록 대략 "∩" 형상을 이루고, 벌어진 끝단부의 간격이 상기 핀삽입홀 사이의 간격에 비해 좁게 형성되며, 중간부위에 커넥터의 외주면에 상응하는 굴곡부를 가지고 있어,

   상기 굴곡부가 커넥터의 핀고정홈에 위치함에 따라, 상기 튜브가 오일 유출관으로부터 임의로 분리되는 것이 방지됨을 특징으로 하는 차량의 클러치 마스터 실린더 바디와 튜브 어셈블리간의 조립구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 실린더 바디의 오일 유출관 내부에 금속 재질의 튜브시트가 내장됨과 더불어 상기 튜브시트 외주면 상의 요입홈 상에 오링이 설치되며, 상기 오일 유출관 출구측 내주면과 튜브시트 내주면의 형상이 튜브에 결합된 커넥터가 형합할 수 있는 형태로 형성됨을 특징으로 하는 차량의 클러치 마스터 실린더 바디와 튜브 어셈블리간의 조립구조.