KR100844704B1

KR100844704B1 - 차량용 클러치 마스터 실린더 장치

Info

Publication number: KR100844704B1
Application number: KR1020060106348A
Authority: KR
Inventors: 박영희
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-07-07
Also published as: KR20080038864A

Abstract

본 발명은 차량용 클러치 마스터 실린더 장치에 관한 것으로서, 실린더 본체(10)에 장착되어 내부로 오일을 공급하기 위한 오일탱크(20)와, 상기 실린더 본체(10) 내에 섭동가능하게 설치되는 피스톤(30)과, 피스톤(30)의 전방에 삽입 설치되는 제1기밀 컵(40) 및 후방에 설치되는 제2기밀 컵(50)과, 상기 피스톤을 복귀시키는 리턴스프링(60)과, 상기 실린더 본체(10) 내에 위치하면서 타단에 클러치페달과 연결 설치되는 요크(71)가 구비되어 피스톤의 후단을 밀아 가압하는 푸시로드(70)로 구성된 클러치 마스터 실린더(100)에 있어서, 상기 실린더 본체(10)는 내경을 소직경부(11)와 대직경부(12)로 단차지는 형태로 구획 형성되고, 상기 대직경부(12)의 일단에 상기 제1기밀 컵(40)이 안내되어 설치되는 한편, 상기 오일탱크(20)로부터 내측과 연결되어 오일을 공급하는 오일공급공(13)이 형성되고, 또 대직경부(12)의 일측에서부터 상기 피스톤(30)이 리턴스프링(60)을 관통하는 형태로 제1기밀 컵(40)에 관통되어 설치되되, 피스톤(30)의 선단은 외주연에 다수개의 오일 리저브홈(31)이 형성되고, 길이방향 후방에 대직경부(12)에 면접하는 직경의 안내턱(32)이 확장 형성됨과 동시에, 안내턱(32)의 길이방향 후단으로부터 상기 제2기밀컵(50)이 삽입 설치된 것을 특징으로 하는바, 오일탱크로부터 실린더본체내부로 오일의 공급을 신속하게 공급함은 물론, 실린더의 내경을 소직경부와 대직경부로 구획하고, 대직경부에서 피스톤의 가압작동에 따른 리턴스프링의 압축만 이루지도록 하면서 피스톤의 선단으로부터는 다수개의 오일 리저브홈을 제공되어 대직경부측으로부터 소직경부측에 오일의 유통을 용이하게 할 수 있으며, 대직경부내에 항상 오일의 충진으로 기존 마스터 실린더에 비해 오일의 비축 양을 대폭 확보할 수 있으며, 내부적인 소음을 오일로써 윤활작용하여 소음을 저감시킬 수 있는 등의 효과가 제공된다.

클러치 마스터 실린더, 푸시로드, 피스톤, 리턴스프링, 오일탱크

Description

차량용 클러치 마스터 실린더 장치{Clutch master cylinder apparatus for vehicle}

도 1은 종래 클러치 마스터 실린더의 내부구조를 도시한 종단면도,

도 2는 본 발명인 클러치 마스터 실린더를 도시한 종단면도,

도 3은 본 발명에 따른 도 2의 A-A선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

10: 실린더 본체 11: 소직경부

12: 대직경부 13: 오일공급공

20: 오일탱크 30: 피스톤

31: 오일 리저브홈 32: 안내턱

40: 제1기밀 컵 50: 제2기밀 컵

60: 리턴스프링 70: 푸시로드

본 발명은 차량용 클러치 마스터 실린더 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 클러치 마스터 실린더의 내부 구성요소를 개선하여 내부 윤활작용의 향상과 더불어 오일탱크로부터 오일보충 부족현상을 방지하고, 작동시 소음을을 현저히 줄일 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 차량의 클러치 장치에 적용되는 클러치 마스터 실린더(Clutch master cylinder)는 수동변속 차량에 있어, 클러치 페달의 조작에 따라 피스톤이 실린더 내를 움직여 유압을 발생하고, 클러치 페달을 밟으면 유압이 발생되어 릴리스 실린더에 유압을 공급하여 릴리스 포크의 조작으로서 클러치를 차단하고, 페달을 놓으면 유압이 해제되어 클러치가 연결시켜 주는 장치이다.

그 구성은 첨부된 도 1에서 도시된 바와 같이 실린더 본체(1)와, 실린더 본체측으로 장착되어 내부로 오일을 공급하기 위한 오일탱크(2)와, 상기 실린더 본체(1) 내에 섭동가능하게 설치되는 피스톤(3)과, 피스톤(3)의 전방에 삽입 설치되는 제1기밀 컵(4) 및 후방에 설치되는 제2기밀 컵(5)과, 상기 피스톤(3)의 선단으로부터 실린더 본체 내벽에 탄력 설치되어 피스톤을 복귀시키는 리턴스프링(6)과, 상기 실린더 본체(2) 내에 위치하면서 타단에 클러치페달과 연결 설치되는 요크(7a)가 구비되어 피스톤(3)의 후단을 밀어 가압하는 푸시로드(7)로 구성된다.

상기 오일탱크(2)로부터 실린더 본체(1) 내에 오일의 공급을 위해 실린더 본체로부터 상기 오일탱크(2)가 설치되는 지점으로부터 오일 보충홀(1a)이 형성되며, 이 직경 0.5mm로 비교적 협소하게 형성된다.

상기 오일 보충홀(1a)은 전방에 설치된 제1기밀 컵(4)이 위치한 전방에 형성된다.

차량의 주행중에 따른 변속을 위해 클러치 페달을 반 정도로 밟게 되면, 이 와 연계된 푸시로드가 전진되어 피스톤을 가압하고, 이때의 리턴스프링은 압축형태가 되면서 급격한 오일 압송은 후방에 형성된 출구를 통해 미도시된 릴리스 실린더측으로 작동압을 전달되어 클러치를 이격시킬 수 있도록 하는 작용을 한다.

상기와 같은 작용에 있어, 오일의 압송, 역으로 유입되는 과정에서 실린더 본체측의 오일 보충홀로부터 공급되는 오일은 보충홀의 직경이 협소하여 오일의 보충이 제대로 이루어 지지못하는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 피스톤의 후방에 위치한 제2기밀 컵에 대하여 푸시로드의 작동점이 제2기밀 컵의 후방에 위치하는 이유에서 작동효율이 떨어짐은 물론, 이 부분으로부터 그리이스 부족현상시에는 소음이 과다하게 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 클러치 마스터 실린더의 내부 구성요소를 개선하여 내부 윤활작용의 향상과 더불어 오일탱크로부터 오일보충 부족현상을 방지하고, 작동시 소음을을 현저히 줄일 수 있는 클러치 마스터 실린더 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 실린더 본체에 장착되어 내부로 오일을 공급하기 위한 오일탱크와, 상기 실린더 본체 내에 섭동가능하게 설치되는 피스톤과, 피스톤의 전방에 삽입 설치되는 제1기밀 컵 및 후방에 설치되는 제2기밀 컵과, 상기 피스톤을 복귀시키는 리턴스프링과, 상기 실린더 본체 내에 위치하면서 타단에 클러치페달과 연결 설치되는 요크가 구비되어 피스톤의 후단을 밀아 가압하는 푸시로드로 구성된 클러치 마스터 실린더 장치에 있어서,

상기 실린더 본체는 오일배출구와 연통 형성되는 내경을 소직경부와 대직경부로 단차지는 형태로 구획 형성되고, 상기 대직경부의 일단에 상기 제1기밀컵이 안내되어 설치되는 한편, 상기 오일탱크로부터 내측과 연결되어 오일을 공급하는 오일공급공이 형성되고, 또 대직경부의 일측에서부터 상기 피스톤이 리턴스프링을 관통하는 형태로 제1기밀 컵에 관통되어 설치되되, 피스톤의 선단은 외주연에 다수개의 오일 리저브홈이 형성되고, 길이방향 후방에 대직경부에 면접하는 직경의 안내턱이 확장 형성됨과 동시에 안내턱의 길이방향 후단으로부터 상기 제2기밀컵이 삽입 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 발명인 클러치 마스터 실린더를 도시한 종단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 도 2의 A-A선 단면도이다.

본 발명은, 실린더 본체(10)에 장착되어 내부로 오일을 공급하기 위한 오일탱크(20)와, 상기 실린더 본체(10) 내에 섭동가능하게 설치되는 피스톤(30)과, 피스톤(30)의 전방에 삽입 설치되는 제1기밀 컵(40) 및 후방에 설치되는 제2기밀 컵(50)과, 상기 피스톤을 복귀시키는 리턴스프링(60)과, 상기 실린더 본체(10) 내에 위치하면서 타단에 클러치페달과 연결 설치되는 요크(71)가 구비되어 피스톤의 후단을 밀아 가압하는 푸시로드(70)로 구성된 클러치 마스터 실린더(100) 장치에 있어서,

상기 실린더 본체(10)는 내경을 소직경부(11)와 대직경부(12)로 단차지는 형태로 구획 형성되고, 상기 대직경부(12)의 일단에 상기 제1기밀 컵(40)이 안내되어 설치되는 한편, 상기 오일탱크(20)로부터 내측과 연결되어 오일을 공급하는 오일공급공(13)이 형성되고, 또 대직경부(12)의 일측에서부터 상기 피스톤(30)이 리턴스프링(60)을 관통하는 형태로 제1기밀 컵(40)에 관통되어 설치되되, 피스톤(30)의 선단은 외주연에 다수개의 오일 리저브홈(31)이 형성되고, 길이방향 후방에 대직경부(12)에 면접하는 직경의 안내턱(32)이 확장 형성됨과 동시에, 안내턱(32)의 길이방향 후단으로부터 상기 제2기밀컵(50)이 삽입 설치된 구조이다.

상기 오일공급공(13)은 상기 피스톤(30)이 압축되는 구간인 대직경부(12)에 한하여 형성되는 것으로서, 종래 실린더본체의 오일 보충홀과 달리 구경을 크게 제작할 수 있다.

또한 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 피스톤(30)에는 오일이 이동하도록 음각된 다수의 오일 리저브홈(31)이 존재하는데, 도 2의 피스톤(30)에 나타난 오일 리저브홈(31)은 상기 피스톤(30)의 선단에 두 사선으로 파여진 홈이 일정 간격을 이루며 피스톤(30)의 선단에서 출발하여 피스톤(30)의 중단 혹은 후단에서 만나는 형태이며, 도 3에 도시된 두 개의 사선은 1조를 이루어 총 4개로 상하 좌우로 대칭되게 피스톤(30)상에 음각 되어있다.

도 3에서 도시된 상기 오일 리저브홈(31)의 단면적은 상기 피스톤(30)의 선단측 외경에 따른 호 형상으로 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 클러치 마스터 실린더 장치에 대한 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

차량의 주행중에 따른 운전자가 변속을 위해 클러치 페달을 반 정도(반클러치)로 밟게 되면, 이와 연계된 푸시로드(70)가 전진되어 피스톤(30)을 일측으로부터 가압하고, 이때의 리턴스프링(60)은 탄성형태가 되면서 급격한 오일 압송은 후방에 형성된 출구를 통해 미도시된 릴리스 실린더측으로 작동압을 전달되어 클러치를 이격시킬 수 있도록 하는 작용을 한다.

상기와 같은 작용에 있어, 리턴스프링(60)의 일단은 대직경부(12)의 단턱에 안착 설치된 제1기밀컵(40)의 일측단에 일시적으로 지지되고, 타단은 피스톤(31)상에 일체로 형성된 안내턱(32)의 일측면에 일시적으로 지지되는 상태가 되며, 여기서 피스톤(30)의 선단은 상기 제1기밀컵(40)을 통한 소직경부(11)내로 오일을 급속하게 밀어내어 릴리스 실린더측으로 작동압을 전달할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 클러치 마스터 실린더(100)는 오일탱크(20)로부터 실린더 본체(10)의 오일공급공(13)을 통해 오일은 피스톤(30)의 작동과는 관계없이 항상 대직경부(12)내부를 충진하게 되며, 상기 피스톤(30)의 전진에 따른 압력에 의해 대직경부(12)측에 충진된 오일이 피스톤의 전단에 설치된 4개의 오일 리저브홈(31)을 따라 소직경부(11)측으로 압송되는 것으로, 항상 대직경부(12)내에 채워진 오일은 리턴스프링(60)을 포함한 안내턱(32)부분이 대직경(12)내를 섭동하는 과정에서 별도의 그리이스 등과 같은 윤활유를 필요로 하지 않으면서도 마찰에 의한 소음을 줄여줄 수 있는 이점이 있다.

상기와 같이 피스톤(30)의 동작에 있어, 푸시로드(70)의 작동점은 상기 제2기밀컵(50)을 기준할 때 일측에 위치한 피스톤측(30)의 안내턱(32)에 위치하여 보다 이상적인 푸시동작의 구현으로서 유압발생을 위한 오일의 압송을 원활하게 할 수 있게 된다.
즉, 기존 기술에서는 푸싱로드(70)를 통해 피스톤(30)을 압축하는 힘점인 작동점이 제2기밀컵(50)보다 후방에 위치하여 푸싱에 들어가는 힘에 대한 작동 효율이 저하되는 문제가 있었으나, 본 발명은 제2기밀컵(50) 보다 앞에 위치한 안내턱(32)에 작동점이 형성됨으로서 보다 작동효율을 구현할 수 있다.

아울러, 리턴스프링(60)은 피스톤(30) 선단측의 가압동작에서 오일의 압송은 실린더 본체의 소직경부(11)에서만 별도로 이루어져 오일의 압송과 오일의 복귀동작에 있어서도 오일 압력 변화를 최소화시킬 수 있는 등의 이점이 따른다.
즉, 기존 기술에서는 피스톤(30)의 압축시 제1기밀컵(40) 후방으로도 오일이 공급되어 피스톤이 리턴할 시에 제1기밀컵(40)과 제2기밀컵(50) 사이에 있는 오일은 오일탱크(20)로 이송되어 제1기밀컵(40)의 전방으로 다시 충전되어야 하나, 본 발명은 오일공급공(13)이 대직경부(12)에 위치하여 항상 충분한 오일이 대직경부(12)에 충전되며, 피스톤의 대직경부(12)에 차득차 있는 오일은 다른 경로를 거치지 않고 항시 오일 리저브홈(31)을 통과하여 직접 소직경부(11)로 이동되기 때문에 기존 기술에서 가지고 있는 압력변화 문제를 최소화 할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 클러치 마스터 실린더 장치는 오일탱크로부터 실린더본체내부로 오일의 공급을 신속하게 공급함은 물론, 실린더의 내경을 소직경부와 대직경부로 구획하고, 대직경부에서 피스톤의 가압작동에 따른 리턴스프링의 압축만 이루지도록 하면서 피스톤의 선단으로부터는 다수개의 오일 리저브홈을 제공되어 대직경부측으로부터 소직경부측에 오일의 유통을 용이하게 할 수 있으며, 대직경부내에 항상 오일의 충진으로 기존 마스터 실린더에 비해 오일의 비축 양을 대폭 확보할 수 있으며, 내부적인 소음을 오일로써 윤활작용하여 소음을 저감시킬 수 있는 등의 효과가 제공된다.

Claims

실린더 본체(10)에 장착되어 내부로 오일을 공급하기 위한 오일탱크(20)와, 상기 실린더 본체(10) 내에 섭동가능하게 설치되는 피스톤(30)과, 피스톤(30)의 전방에 삽입 설치되는 제1기밀 컵(40) 및 후방에 설치되는 제2기밀 컵(50)과, 상기 피스톤을 복귀시키는 리턴스프링(60)과, 상기 실린더 본체(10) 내에 위치하면서 타단에 클러치페달과 연결 설치되는 요크(71)가 구비되어 피스톤의 후단을 밀아 가압하는 푸시로드(70)로 구성된 클러치 마스터 실린더(100) 장치에 있어서,

상기 실린더 본체(10)는 내경을 소직경부(11)와 대직경부(12)로 단차지는 형태로 구획 형성되고, 상기 대직경부(12)의 일단에 상기 제1기밀 컵(40)이 안내되어 설치되는 한편, 상기 오일탱크(20)로부터 내측과 연결되어 오일을 공급하는 오일공급공(13)이 형성되고, 또 대직경부(12)의 일측에서부터 상기 피스톤(30)이 리턴스프링(60)을 관통하는 형태로 제1기밀 컵(40)에 관통되어 설치되되, 피스톤(30)의 선단은 외주연에 다수개의 오일 리저브홈(31)이 형성되고, 길이방향 후방에 대직경부(12)에 면접하는 직경의 안내턱(32)이 확장 형성됨과 동시에, 안내턱(32)의 길이방향 후단으로부터 상기 제2기밀컵(50)이 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 마스터 실린더 장치.
제1항에 있어서, 상기 다수개의 오일 리저브홈(31)은 피스톤(30)의 선단으로부터 그 길이방향 후방으로 갈수록 협소해지는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 마스터 실린더 장치.