KR100779497B1

KR100779497B1 - 마스터실린더

Info

Publication number: KR100779497B1
Application number: KR1020060086958A
Authority: KR
Inventors: 이윤
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2007-11-26

Abstract

본 발명은 센터밸브가 개폐되도록 하는 실링부재의 내구성을 향상시키고, 실링부재의 결합의 편의를 도모할 수 있는 마스터실린더를 제공한다.

본 발명에 따른 마스터실린더는 실린더 몸체와, 상기 실린더 몸체 내부에서 진퇴 가능하도록 마련되는 피스톤과, 상기 피스톤의 일측에 형성되며 유입된 유체가 압축되는 액압실과, 상기 피스톤의 타측에 형성되며 유체가 유입되는 유입실과, 상기 피스톤의 내부에 마련되며 상기 액압실과 상기 유입실을 연통시키는 연통공과, 상기 연통공을 개폐시키기 위한 센터밸브를 포함하되 상기 피스톤의 내경에 상기 연통공을 통해 상기 액압실로부터 상기 유입실로 유체가 역류되는 것을 방지하기 위한 실링부재를 압입하여 실링부재의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

마스터실린더{master cylinder}

도 1은 종래기술에 따른 마스터실린더의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 마스터실린더의 구조를 보인 단면도이다.

도3은 본 발명에 따른 마스터실린더에 포함되는 실링부재의 체결구조를 보인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 실린더 몸체 20,30 : 피스톤

21,31 : 액압실 22,32 : 유입실

40 : 연통공 43 : 단차부

44 : 돌기 50 : 센터밸브

51 : 밸브몸체 54 : 지지부

60 : 실링부재 61 : 이탈방지홈

본 발명은 마스터실린더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스터실린더 내부에 마련된 센터밸브의 실링구조에 관한 것이다.

일반적으로 마스터실린더는 자동차의 브레이크 액압 제어장치에 적용되는 것으로, 오일탱크를 통해 마스터실린더 내부로 들어온 브레이크오일을 배력장치의 출력축에 의해 가압한 후 휠실린더 측으로 전달하여 자동차를 제동시키도록 한다.

도1은 종래기술에 따른 마스터실린더의 사시도이다.

이러한 종래의 마스터실린더는 도 1에 도시된 바와 같이, 일단부가 막혀있는 원통상의 실린더(1)를 구비하고, 실린더(1) 내부에는 서로 이격되어 상호 상대운동이 가능하도록 설치되는 제1피스톤(2) 및 제2피스톤(3)이 설치된다. 이때, 제1피스톤(2)과 제2피스톤(3) 사이의 공간과 제2피스톤(3)과 실린더(1)의 막혀있는 단부 사이의 공간은 각각 제1액압실(2a)과 제2액압실(3a)을 형성하는데, 각 액압실(2a,3a)에는 제동작동의 해제시 피스톤(2,3)의 복귀를 위한 복귀스프링(4)이 마련된다. 또한, 상부와 하부의 실린더(1)에는 마스터실린더 내부로 유체를 공급하기 위한 제1입구포트(2b)와 제2입구포트(3b) 및 액압실(2a,3a)에서 가압된 유체를 휠실린더(미도시)측으로 전달하는 제1출구포트(2c)와 제2출구포트(3c)가 각각 형성된다. 이중 입구포트(2b,3b)에는 오일탱크(미도시)가 결합된다.

한편, 각 피스톤(2,3)의 중간부에는 입구포트(2b,3b)를 통해 실린더(1) 내부로 유입된 유체가 액압실(2a,3a)로 보내지기 전에 저장되는 유입실(2d,3d)이 설치되고, 각 피스톤(2,3)의 선단부에는 유입실(2d,3d)과 액압실(2a,3a)을 연통시키는 연통공(5)이 형성된다. 또한, 이러한 연통공(5)에는 연통공(5)를 통한 유체의 흐름을 차단시키거나 소통시킴으로써 액압실(2a.3a)을 밀폐 또는 개방시키는 센터밸브(6)가 설치된다.

이러한 센터밸브(6)는 밸브몸체(6b)와, 상기 밸브몸체(6b)의 선단부에 끼워져 결합되는 실링부재(6a)를 구비하고, 센터밸브(6)를 수용하는 연통공(5)은 서로 다른 내경을 갖는 대경부(5a)와 소경부(5b)를 포함한다. 이중 대경부(5a)는 센터밸브(6)의 실링부재(6a)측을 수용하고, 소경부(5b)는 나머지 부분의 센터밸브(6)를 수용하게 된다. 또한, 대경부(5a) 및 소경부(5b)와 이에 수용되는 센터밸브(6) 사이에는 유체가 흐를 수 있도록 소정의 틈새가 형성되며, 대경부(5a)와 소경부(5b) 사이에는 단차에 의해 형성되는 밸브시트(5c)가 설치되는데, 연통공(5) 내에서 진퇴하는 센터밸브(6)의 실링부재(6a)가 상기 밸브시트(5c)에 접하거나 이격됨에 따라 대경부(5a)와 소경부(5b) 간의 유체의 흐름은 차단되거나 소통된다.

한편, 각 센터밸브(6)의 후방에는 각 유입실(2d,3d)을 관통하여 실린더(1)에 고정되는 실린더핀(7)이 마련되고, 대경부(5a)에는 센터밸브(6)를 실린더핀(7)측으로 탄력 지지하는 밸브스프링(6c)이 설치되는데, 액압실(2a,3a)을 개폐시키는 센터밸브(6)의 동작은 이러한 실린더핀(7)과 밸브스프링(6c)의 작용 및 상기 피스톤(2,3)의 진퇴운동에 의해 이루어진다. 즉, 제동시에는 밸브몸체(6b)와 실린더핀(7)의 이격 및 밸브스프링(6c)의 신장에 의해 실링부재(6a)가 밸브시트(5c)를 막아 액압실(2a,3a)을 밀폐시키고, 제동작용 해제시에는 밸브몸체(6b)와 실린더핀(7)의 당접과 함께 밸브스프링(6c)이 가압되며 실링부재(6a)가 밸브시트(5c)를 열어 액압실(2a,3a)을 개방시킨다.

그런데 실링부재(6a)는 탄성재질로 형성되는 관계로 강성이 약하기 때문에 제동 작용시 밸브시트(5c)에 무리하게 가압될 경우 파손될 우려가 있다. 특히, 차 량의 급발진이나 급가속시 구동륜의 과대한 슬립을 방지하는 트랙션 제어 시스템(Brake Traction Control System : 이하 'TCS'라 한다)과, 안티록 브레이크 시스템(이하 'ABS'라 한다)을 갖춘 브레이크 액압 제어장치에서는 차량 바퀴의 슬립현상이 발생할 경우 유압펌프(미도시)는 마스터실린더의 유체를 빨아들인 후 이를 다시 가압하여 바퀴의 제동이 이루어지도록 하는데, 이러한 경우 실링부재(6a)를 가압하고 해제하는 동작이 반복되어 실링부재(6a)의 마모로 인한 손상이 발생하게 되는 문제점이 있다.

또한 종래기술의 마스터실린더의 센터밸브(6)에 포함되는 실링부재(6a)는 밸브몸체(6b)의 외경에 삽입 고정되는데. 실링부재(6a)의 고정력을 확보하기 위해 실링부재(6a)가 결합되는 부위의 밸브몸체(6b)의 내경은 밸브몸체(6b)의 다른 부위에 비해 내경이 상대적으로 작게 형성된다. 따라서 실링부재(6a)는 실링부재(6a)의 내경보다 큰 밸브몸체(6b)의 일측 단부에 삽입하여 결합하는데, 이는 실링부재(6a)의 내경보다 밸브몸체(6b)의 단부의 직경이 더 크기 때문에 조립이 난해하게 되는 문제점이 있다.

또한 센터밸브(6)의 진퇴와 관계없이 실링부재(6a)의 견고한 고정력을 발휘하기 위해서 밸브몸체(6b)에 홈 등 다양한 가공을 해야하기 때문에 제조원가가 상승하는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 센터밸브를 개폐하기위해 마련되는 실링부재의 내구성을 향상시키고, 실링부재의 결 합의 편의를 도모할 수 있는 마스터실린더를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실린더 몸체와, 상기 실린더 몸체 내부에서 진퇴 가능하도록 마련되는 피스톤과, 상기 피스톤의 일측에 형성되며 유입된 유체가 압축되는 액압실과, 상기 피스톤의 타측에 형성되며 유체가 유입되는 유입실과, 상기 피스톤의 내부에 마련되며 상기 액압실과 상기 유입실을 연통시키는 연통공과, 상기 연통공을 개폐시키기 위한 센터밸브를 포함하는 마스터실린더에 있어서, 상기 피스톤의 내경에는 상기 연통공을 통해 상기 액압실로부터 상기 유입실로 유체가 역류되는 것을 방지하기 위한 실링부재가 압입된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연통공은 중도에 단차부가 형성되어 일측에는 대경부가 마련되며 타측에는 소경부가 마련되고, 상기 단차부에는 상기 실링부재의 고정을 위해 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실링부재는 상기 피스톤으로부터 이탈을 방지하기 위해 상기 돌기를 감쌀 수 있도록 이탈방지홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 마스터실린더의 구조를 보인 단면도이다.

본 발명에 따른 마스터실린더는 도 2에 도시한 바와 같이, 실린더 몸체(10)와, 실린더 몸체(10) 내부에서 진퇴 가능하도록 마련되는 피스톤(20,30)과, 피스 톤(20,30)의 일측에 형성되며 유입된 유체가 압축되는 액압실(21,31)과, 피스톤(20,30)의 타측에 형성되며 유체가 유입되는 유입실(22,32)과, 피스톤(20,30)의 내부에 마련되며 액압실(21,31)과 유입실(2,32)을 연통시키는 연통공(40)과, 연통공(40)을 개폐시키기 위한 센터밸브(50)를 포함하여 이루어진다.

실린더 몸체(10)를 마스터실린더의 외형을 형성하며 상부에는 마스터실린더 내부로 유체를 유입시키는 입구포트(11a,11b)가 형성되고, 하부에는 가압된 유체를 휠실린더(미도시)측으로 유출시키는 출구포트(12a,12b)가 형성된다.

실린더 몸체(10) 내부에 마련되는 피스톤(20,30)은 실린더 몸체(10) 내부에서 상호 상대운동이 가능하도록 제1피스톤(20) 및 제2피스톤(30)을 포함하여 서로 이격되어 설치된다. 이때, 제1피스톤(20)과 제2피스톤(30) 사이의 공간과 제2피스톤(30)과 실린더 몸체(10)의 막혀있는 단부 사이의 공간은 제1액압실(21)과 제2액압실(31)을 각각 형성하는데, 각 액압실(21,31)에는 제동작용 해제시 피스톤(20,30)의 복귀를 위한 복귀스프링(23,33)이 마련된다.

또한, 각 피스톤(20,30)의 중간부에는 입구포트(11a,11b)를 통해 실린더 몸체(10) 내부로 유입된 유체가 액압실(21,31)로 보내지기 전에 저장되는 유입실(22,32)이 설치되는데, 각 피스톤(20,30)의 선단부에는 유입실(22,32)과 액압실(21,31)을 연통시키는 연통공(40)이 형성된다. 또한, 이러한 연통공(40)에는 연통공(40)을 통한 유체의 흐름을 차단시키거나 소통시킴으로써, 액압실(21,31)을 밀폐 또는 개방시키는 센터밸브(50)가 설치된다.

이러한 센터밸브(50)는 길이방향의 압력차에 의하여 이동할 수 있도록 마련 된 밸브몸체(51)와, 밸브몸체(51)를 탄성 가압하여 연통공(40)의 개폐 시기를 조정하는 밸브스프링(52)과, 밸브스프링(52)의 일단부를 지지하는 밸브슬리브(53)와 밸브스프링(53)의 타단부를 지지하는 지지부(54)를 포함하여 이루어진다. 이러한 센터밸브(50)는 양방의 압력 차에 의하여 밸브몸체(10)가 이동함으로써 밸브몸체(10)와 연결된 지지부(54)가 피스톤(20,30) 내부의 연통공(40)에 마련된 후술할 실링부재(60)에 탈착하게 되어 연통공(40)의 개폐가 가능하게 된다.

센터밸브(50)를 수용하는 연통공(40)은 밸브슬리브(53)와 밸브스프링(52) 및 지지부(54)를 수용하는 대경부(41)와, 밸브몸체(10)를 수용하는 소경부(42)를 포함한다.

또한 대경부(41)와 소경부(42)의 경계는 단차부(43)가 형성되는데, 단차부(43)에는 원주방향으로 돌기(44)가 형성된다. 또한 단차부(43)와 대경부(41)사이의 모서리에는 액압실(21,31)의 유체가 유입실(22,32)로 역류되는 것을 방지하기 위한 실링부재(60)가 마련된다.

이때 실링부재(60)는 돌기(44)에 삽입가능하도록 돌기(44)와 대응하는 크기의 이탈방지홈(61)과, 실링부재(60)의 고정을 위하여 이탈방지홈(61)의 외측에 형성된 실링고정부(62)와, 이탈방지홈(61)의 내측에 형성된 실링부(63)를 포함하여 이루어진다.

따라서 실링부재(60)의 이탈방지홈(61)이 돌기(44)를 감싸도록 하여 실링고정부(62)가 대경부(41)와 돌기(44)사이의 공간으로 삽입되도록 하여 실링부재(60)를 피스톤(20,30)의 내경에 고정시킨다.

이때, 연통공(40)을 통한 유체의 흐름은 센터밸브(50)와 연통공(40) 사이의 틈새에 의해 이루어지며, 연통공(40)을 통한 유체 흐름의 차단은 피스톤(20,30)의 내부 즉 연통공(40)에 마련된 실링부재(60)와 지지부(54)가 접함으로써 가능하게 되는데, 바람직하게는 지지부(54)와 접하게 되는 실링부재(60)의 일측에는 실링성능의 향상을 위해 반원 또는 타원형의 접촉부(64)가 형성된다.

또한 유입실(22,32) 측 소경부(42)의 단부에는 소경부(42) 내측으로 연장되는 걸림턱(43)이 마련되고, 이와 대응되는 밸브몸체(10)의 단부에는 걸림턱(43)을 기준으로 제동시 밸브몸체(10)가 걸림턱(43)에 걸리도록 걸림턱(43)의 좌측에 형성되는 걸림부(55)와 소경부(42)를 통해 소경부(42) 외측으로 연장되며 걸림부(55)보다 작은 외경을 갖도록 걸림턱(43) 우측에 마련되는 연장부(56)가 마련된다. 이와 같이, 밸브몸체(10)에 형성되는 걸림부(55)가 제동시 소경부(42)의 걸림턱(43)에 지지됨으로써, 센터밸브(50)가 실링부재(60)를 무리하게 가압하는 것이 방지된다.

한편, 각 센터밸브(50)의 후방에는 각 유입실(22,32)을 관통하여 실린더 몸체(10)에 고정되는 실린더핀(70)이 마련된다.

다음에는 본 발명에 따른 마스터실린더의 동작에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

제동작용시 브레이크페달(미도시)을 밟아 배력장치의 출력축(미도시)에 의해 제1피스톤(20)이 전진하게 되면, 이와 연동하여 제2피스톤(30)도 실린더 몸체(10)의 막혀있는 단부 측으로 이동하게 된다. 각 피스톤(20,30)의 이동에 따라 센터밸브(50)도 피스톤(20,30)과 함께 이동하게 되고, 센터밸브(50)의 밸브몸체(10)와 실 린더핀(70)은 이격된다. 밸브몸체(10)가 실린더핀(70)에 지지되지 않는 상태에서는 밸브스프링(52)이 신장하게 되는데, 이러한 밸브스프링(52)의 신장에 의해 센터밸브(50)는 연통공(40) 내에서 후방측으로 밀려 지지부(54)가 실링부재(60)의 접촉부(64)에 접하게 된다.

이로써 연통공(40)을 통한 유체의 흐름이 차단되며 각 액압실(21,31)은 밀폐된다. 이후 계속되는 피스톤(20,30)의 이동으로 액압실(21,31)의 유체는 가압되어 휠실린더(미도시) 측으로 전달된다.

그리고 제동작용이 해제되면, 복귀스프링(23,33)에 의해 각 피스톤(20,30)은 원위치로 복귀하게 되고, 센터밸브(50)의 밸브몸체(10)는 다시 실린더핀(70)에 지지된다. 실린더핀(70)에 지지된 상태에서 센터밸브(50)는 전방의 밸브스프링(52)를 가압하며 연통공(40) 내부에서 전방측으로 이동하게 되고, 이로써 지지부(54)가 실링부재(60)와 이격되어 액압실(21,31)이 개방된다.

따라서 이러한 본발명에 따른 마스터실린더는 TCS나 ABS의 작동시 순간적으로 걸리는 유체압력에 의해 실링부재(60)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한 실링부재(60)는 피스톤(20,30)의 내경에 마련되기 때문에 종래기술과 같이 실링부재를 밸브몸체에 장착하기 위해 밸브몸체에 별도의 가공을 해야하는 공정을 생략할 수 있기 때문에 제조비를 절감할 수 있다. 또한 실링부재의 이탈방지홈을 연통공의 돌기에 끼움으로써 간단한 조립이 가능하며 실링부재의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 마스터실린더는 피스톤의 내경에 실링부재를 마련하여 센터밸브의 진퇴와 관계없이 고정된 위치를 유지할 수 있으므로 실링부재의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 밸브몸체에 실링부재의 장착을 위한 별도의 가공공정을 생략할 수 있어 제조공정의 단축과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 연통공에 형성된 돌기에 실링부재를 삽입하여 고정함으로써 실링부재의 조립 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

삭제
실린더 몸체(10)와, 상기 실린더 몸체(10) 내부에서 진퇴 가능하도록 마련되는 피스톤(20,30)과, 상기 피스톤(20,30)의 일측에 형성되며 유입된 유체가 압축되는 액압실(21,31)과, 상기 피스톤(20,30)의 타측에 형성되며 유체가 유입되는 유입실(22,32)과, 상기 피스톤(20,30)의 내부에 마련되며 상기 액압실(21,31)과 상기 유입실(22,32)을 연통시키는 연통공(40)과, 상기 연통공(40)을 개폐시키기 위한 센터밸브(50)를 포함하는 마스터실린더에 있어서,

상기 피스톤(20,30)의 내경에는 상기 연통공(40)을 통해 상기 액압실(21,31)로부터 상기 유입실(22,32)로 유체가 역류되는 것을 방지하기 위한 실링부재(60)가 압입되고,

상기 연통공(40)은 중도에 단차부(43)가 형성되어 일측에는 대경부(41)가 마련되며 타측에는 소경부(42)가 마련되고,

상기 단차부(43)에는 상기 실링부재(60)의 고정을 위해 돌기(44)가 형성된 것을 특징으로 하는 마스터실린더.
제2항에 있어서, 상기 실링부재(60)는 상기 피스톤(20,30)으로부터 이탈을 방지하기 위해 상기 돌기(44)를 감쌀 수 있도록 이탈방지홈(61)이 형성된 것을 특징으로 하는 마스터실린더.