KR100898712B1 - 마스터 실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명의 마스터 실린더는 2차 피스톤(9)의 선단부의 외주면에, 소정 수의 제2축방향 홈(24)이 둘레 방향으로 소정 간격으로 형성된다. 몇 개인가의 제2축방향 홈(24)의 후단부에는 제2반경방향 구멍(25)이 피스톤(9)의 내외주면의 사이를 관통하여 형성된다. 비작동시는 제2축방향 홈(24)의 후단부 및 제2반경방향 구멍(25)이 함께 제2컵 시일(17)의 시일점 A보다 뒤쪽에 있고, 제2액체 보급실(21)과 제2액압실(15)이 제2축방향 홈(24) 및 제2반경방향 구멍(25)을 통하여 연이어 통과한다. 또 제2축방향 홈(24)의 후단부 및 제2반경방향 구멍(25)이 함께 시일점 A로부터 앞쪽으로 이동하면, 제2액체 보급실(21)과 제2액압실(15)이 차단된다. 이로써, 브레이크액의 보급성이 확보되면서, 피스톤의 가공이 용이하게 되고 또한 피스톤의 강도가 확보된다.

마스터 실린더, 브레이크액, 피스톤, 스트로크, 컵 시일.

Description

마스터 실린더{Master cylinder}

본 발명은 자동차 등의 차량에 있어서의 브레이크 시스템에 사용되어, 브레이크를 작동하기 위한 마스터 실린더압을 발생시키는 마스터 실린더의 기술분야에 관한 것으로, 특히, 브레이크 해제시에 브레이크액이 리저버(reservoir)로부터 액압실에 보급되는 성능인 보급성과, 자동 브레이크 등의 운전자에 의한 브레이크 조작에 관계없이, 브레이크가 작동될 때, 브레이크액이 펌프 등의 외부 동력원의 구동에 의해, 마스터 실린더의 액압실측으로 흡입되는 성능인 자급성을 고려한 마스터 실린더의 기술분야에 관한 것이다.

예를 들면, 자동차의 브레이크 시스템에서는 종래, 브레이크 페달을 밟아서 작동되어 마스터 실린더압을 발생하는 마스터 실린더를 구비하고 있고, 이 마스터 실린더압이 차륜의 휠 실린더에 공급되어 브레이크가 작동하도록 되어 있다.

종래, 이러한 종류의 마스터 실린더는 브레이크 조작시에 피스톤이 이동하여, 이 피스톤에 형성된 리저버와 액압실을 연결하는 액체 통로를 컵 시일(cup seal)로 폐색함으로써 액압실에 마스터 실린더압이 발생하기까지 그 동안에, 피스톤의 무효 스트로크(dead stroke)를 갖고 있다. 이 무효 스트로크를 가능한 한 짧게 할 필요가 있기 때문에, 피스톤의 액체 통로가 컵 시일에 의해서 폐색되기까지의 피스톤의 이동량을 적게 할 필요가 있다. 그것을 위해서는 마스터 실린더의 비작동 시에 있어서의 피스톤의 액체 통로의 컵 시일에 의해서 제어되는 통로 면적을 작게 하는 것을 생각해 볼 수 있지만, 단순히 통로 면적을 작게 한 것으로는, 브레이크 해제 시에 브레이크액을 리저버로부터 액압실로 보급하는 보급성이 손상되어 버린다.

또한, 이러한 마스터 실린더를 구비하는 브레이크 시스템에는 자동 브레이크 장치나 트랙션 컨트롤 장치(traction control system)를 설치하여, 소정의 자동 브레이크 조건이 성립하면, 자동 브레이크 장치의 펌프가 구동되어 마스터 실린더의 리저버의 브레이크액을 흡입하여 휠 실린더에 공급하여 자동 브레이크를 작동시키거나, 또는, 구동륜에 슬립(공전)이 발생하였을 때에 트랙션 컨트롤 장치의 펌프가 구동되어 마찬가지로 마스터 실린더의 리저버의 브레이크액을 흡입하여 구동륜의 휠 실린더에 공급하여 구동륜에 브레이크를 거는 것으로 슬립을 해소하는 것이 수행되고 있다.

이러한 사실로부터, 종래, 무효 스트로크를 길게 하지 않고, 브레이크 해제 시 및 펌프에 의한 리저버의 브레이크액의 흡입 시에 리저버의 브레이크액을 액압실 내로 유동하기 쉽게 하여 브레이크액의 보급성 및 자급성을 확보한 마스터 실린더가 일본 공개특허공보 2000-108878호에 의해 제안되어 있다.

이 일본 공개특허공보 2000-108878호에 기재된 마스터 실린더는 실린더의 축방향의 실린더 구멍내에 바닥면을 갖는 원통형상의 피스톤이 슬라이딩 가능하게 끼워 맞추어져 있는 동시에, 실린더 구멍의 피스톤 전단보다 전측에 액압실이 형성되고, 또한 실린더 구멍 내주면과 피스톤 외주면 사이에 상시 리저버와 연결시키는 액체 보급실이 형성되어 있다. 또한, 실린더 구멍 내주면과 피스톤 외주면 사이를 방수 밀봉함으로써 적어도 액압실로부터 액체 보급실 쪽으로의 액체 흐름을 저지하는 컵 시일이 실린더에 설치되어 있다. 또한, 피스톤에 그 통형상부의 내외주면을 연결하는 직경 방향의 구멍으로 이루어진 소정수의 릴리프 포트가 둘레 방향으로 적절하게 소정 간격을 두고 설치되어 있는 동시에, 피스톤 외주면에서의 릴리프 포트의 개구보다 후측에, 피스톤의 전진 시에 컵 시일이 맞닿는 고리형(環狀)의 피스톤 경사면(후방을 향하여 직경이 커지도록 경사진 면)이 형성되어 있다. 그리고, 피스톤의 비작동 시에는 컵 시일이 피스톤 경사면으로부터 이격함으로써, 액압실과 액체 보급실이 릴리프 포트 및 컵 시일과 피스톤 경사면 사이의 틈을 통하여 연결되고, 피스톤의 전진 시에는 피스톤 경사면이 컵 시일에 맞닿음으로써 액압실과 액체 보급실의 연결이 차단되도록 하고 있다.

그리고, 피스톤의 전진 시에 피스톤 경사면이 컵 시일에 바로 맞닿음으로써 액압실과 액체 보급실의 연결을 차단함과 동시에, 피스톤의 후퇴 시에 피스톤 경사면이 컵 시일로부터 멀어지면, 피스톤에 형성된 반경방향 구멍의 통로 면적이 크게 설정되기 때문에, 무효 스트로크를 단축하면서, 브레이크 해제 시의 브레이크액의 보급성이 확보된다.

또한, 피스톤의 비작동 상태에서 자동 브레이크 작동이나 트랙션 컨트롤에서의 브레이크 작동을 위해 펌프에 의한 브레이크액의 흡입이 행하여지면, 리저버의 브레이크액이 액체 보급실, 컵 시일과 피스톤 경사면 사이의 틈, 및 릴리프 포트를 통하여 액압실로 흡입되고, 또한 액압실의 브레이크액이 휠 실린더에 보내진다. 이렇게 하여 브레이크액의 자급성이 확보되어 있다.

또한, 이러한 종류의 마스터 실린더의 다른 예로서, 피스톤의 무효 스트로크를 단축하면서, 브레이크 해제 시에 브레이크액을 리저버로부터 액압실에 보급하는 보급성을 확보한 마스터 실린더가 일본 공개특허공보 2000-142364호에 의해 알려져 있다.

이 일본 공개특허공보 2000-142364호에 기재된 마스터 실린더에서는 피스톤의 전단부가 그 후부측보다 소직경으로 형성되어 피스톤 외주면에 고리형의 계단부(stepped portion)가 형성되어 있는 동시에, 내주면에 소정수의 축방향 홈과, 후단에 이들의 축방향 홈에 각각 연결되는 동일한 개수의 직경 방향 홈을 갖는 슬리브(sleeve)가 피스톤의 소직경의 전단부에 축방향으로 끼워 맞추어지고 또한 계단부에 맞닿게 되고 또한 리테이너(retainer)로써 축방향으로 빠지는 것이 방지되어 있다. 또한, 실린더 구멍 내주면과 슬리브 외주면 및 피스톤 외주면 사이를 방수 밀봉함으로써 적어도 액압실로부터 리저버 쪽으로의 액체의 흐름을 저지하는 컵 시일이 실린더에 설치되어 있다.

그리고, 피스톤의 비작동 시에는 직경 방향 홈이 컵 시일보다 후방에 위치함으로써, 액압실과 리저버가 직경 방향 홈 및 축방향 홈을 통하여 연결되고, 피스톤의 전진 시에는 직경 방향 홈이 컵 시일보다 전방에 위치하여 컵 시일이 실린더 구멍 내주면과 피스톤 외주면 사이를 방수 밀봉함으로써, 액압실과 리저버의 연결이 차단되도록 하고 있다. 이 일본 공개특허공보 2000-142364호에 기재된 마스터 실린더에 의해서도, 이들의 직경 방향 홈 및 축방향 홈에 의해 통로 면적을 비교적 크게 취할 수 있기 때문에, 무효 스트로크를 단축하면서, 브레이크 해제 시의 브레이크액의 보급성이 확보된다.

그렇지만, 일본 공개특허공보 2000-108878호에 기재된 마스터 실린더에서는 브레이크액의 보급성 및 자급성을 어느 정도 확보할 수 있지만, 피스톤의 피스톤 경사면보다 전측이고 또한 컵 시일과의 맞닿음면보다 전측부분의 직경을 대직경으로 하여 이 대직경의 전측부분을 실린더의 축방향 구멍으로 가이드시키고 있기 때문에, 브레이크액의 통로 면적이 반경방향 구멍에 의해서 설정되게 되어, 브레이크액의 통로 면적을 크게 취할 수 없고, 브레이크액의 자급성을 충분히 확보할 수 없을 뿐만 아니라, 피스톤의 가공·생산성에 문제가 생길 우려가 있다.

더구나, 릴리프 포트를 구성하는 소정수의 반경방향 구멍이 피스톤의 둘레 방향을 따라서 형성되어 있지만, 이들의 반경방향 구멍은 브레이크액의 통로 면적을 어느 정도 확보할 필요가 있기 때문에 비교적 다수 설치하거나, 반경방향 구멍의 직경을 크게 설정해야만 하기 때문에, 피스톤의 강도가 저하된다는 문제도 있다.

그래서, 일본 공개특허공보 2000-108878호에는 피스톤의 피스톤 경사면보다 전측부분의 직경을 소직경으로 하고 이 소직경부의 외주면과 실린더 구멍의 내주면 사이의 틈에 의해서도 브레이크액의 통로 면적을 설정하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이렇게 피스톤의 전측부분을 소직경부로 한 것으로는, 이 피스톤 전측부분이 실린더의 축방향 구멍에 가이드되지 않고, 피스톤의 가이드성이 저하되어 버린 다.

한편, 일본 공개특허공보 2000-142364호에 기재된 마스터 실린더에서는 마찬가지로 브레이크액의 통로 면적을 충분히 취할 수 있기 때문에 브레이크액의 보급성을 확보할 수 있지만, 슬리브를 피스톤의 전단부에 끼워 맞추는 동시에, 끼워 맞춘 슬리브를 리테이너에 의해 축방향으로 빠지는 것을 방지해야만 한다. 이 때문에, 부품 개수가 많을 뿐만 아니라, 피스톤의 조립성이 양호하지 않다.

본 발명의 목적은 브레이크액의 보급성 및 자급성을 확보하면서, 피스톤의 가공을 쉽게 하고 또한 피스톤의 강도를 충분히 확보함과 동시에 피스톤의 가이드성을 향상하고, 더욱이 부품 개수를 삭감하여 피스톤의 조립성을 향상할 수 있는 마스터 실린더를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 마스터 실린더는 실린더 하우징과, 이 실린더 하우징의 실린더 구멍에 슬라이딩 가능하게 끼워 맞추어짐과 동시에 입력에 의해 전진하는 피스톤과, 상기 실린더 구멍 내에서 상기 실린더 하우징과 상기 피스톤의 전단 사이에 형성된 액압실과, 상기 피스톤에 설치되어 상기 액압실과 브레이크액을 축적하는 리저버를 연결하는 액체 통로와, 상기 실린더 하우징에 설치되고, 상기 피스톤의 비작동시 상기 액체 통로를 개방하고 또한 상기 피스톤의 전진시 상기 액체 통로를 폐색하는 시일 부재를 적어도 구비한 마스터 실린더로서, 상기 액체 통로가, 상기 피스톤의 전단부 외주면에 둘레 방향을 따라서 또한 상기 액압실에 상시 연결되도록 형성된 소정수의 축방향 홈과, 이들의 축방향 홈의 소망 위치에 상기 액압실에 상시 연결되도록 형성된 소정수의 반경방향 구멍으로 이루어지고, 상기 소정수의 축방향 홈과 상기 액압실이, 이들의 소정수의 축방향 홈과 액압실과의 사이가 상시 연결되어 있음과 함께 상기 반경방향 구멍을 거쳐서도 상시 연결되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 상기 소망 위치가, 상기 축방향 홈의 후단부로 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 상기 축방향 홈의 수와 동일하거나 또는 상기 반경방향 구멍의 수가 상기 축방향 홈의 수보다 적은 것을 특징으로 하고 있다.

이렇게 구성된 본 발명에 따른 마스터 실린더에 의하면, 액압실과 리저버를 연결하는 액체 통로를, 피스톤의 전단부 외주면에 형성된 소정수의 축방향 홈과 소정수의 반경방향 구멍에 의해서 형성하고, 소정수의 축방향 홈과 액압실을, 이들의 소정수의 축방향 홈과 액압실과의 사이를 상시 연결시킴과 함께 반경방향 구멍을 거쳐서도 상시 연결시키고 있기 때문에, 마스터 실린더의 비작동시에 브레이크액의 통로 면적을 충분히 크게 설정할 수 있다. 따라서, 마스터 실린더의 액체 보급성 및 액체 자급성을 양호하게 확보할 수 있고, 마스터 실린더의 작동 이외의 펌프에 의한 브레이크 작동을 확실하게 할 수 있다.

더구나, 축방향 홈과 반경방향 구멍에 의해서 브레이크액의 통로 면적을 충분히 크게 설정할 수 있기 때문에, 반경방향 구멍의 직경을 작게 할 수 있으므로, 그만큼 무효 스트로크를 짧게 할 수 있다.

또한, 축방향 홈과 반경방향 구멍을 각각 피스톤의 전단부에 형성하고 있지만, 축방향 홈에 의해 브레이크액의 통로 면적을 어느 정도 확보할 수 있기 때문에, 반경방향 구멍에 의한 브레이크액의 통로 면적을 작게 할 수 있다. 이로써, 반경방향 구멍의 수를 축방향 홈의 수보다 적게 할 수 있고, 또는 상술한 바와 같이 반경방향 구멍의 직경을 작게 할 수 있기 때문에, 소정수의 반경방향 구멍을 형성하더라도 피스톤의 강도를 충분하게 확보할 수 있다. 또한, 반경방향 구멍의 수를 축방향 홈의 수와 같게 함으로써, 피스톤의 강도를 어느 정도 확보하면서, 마스터 실린더의 액체 보급성 및 액체 자급성을 한층 더 양호하게 확보할 수 있다.

또한, 피스톤의 전단부에, 각각 축방향 홈과 반경방향 구멍을 형성하는 것만으로 충분하기 때문에, 피스톤의 가공이 용이하고, 가공의 수고를 절감할 수 있는 동시에, 그 외에 특별한 부품을 필요로 하지 않기 때문에, 종래와 비교하여 부품 개수를 삭감할 수 있고, 피스톤의 조립성을 향상할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 마스터 실린더의 실시 형태의 일례를 도시하는 종단면도.

도 2는 도 1에 있어서의 II 부분의 부분 확대도.

도 3은 도 1에 도시하는 예의 마스터 실린더의 2차 피스톤을 도시하고, 도 3a는 정면도이고, 도 3b는 도 3a에 있어서의 IIIB-IIIB 선에 따른 단면도.

이하, 도면을 사용하여, 본 발명을 실시하기 위한 최상의 형태에 관해서 설명한다.

또, 이하의 설명에 있어서, 「전」 및 「후」는 마스터 실린더의 작동시에 피스톤이 이동하는 방향을 「전」 또한 마스터 실린더의 작동 해제시에 피스톤이 후퇴하는 방향을 「후」로 하고 있는 동시에, 각각 그 설명에서 사용되는 도면에 있어서 「좌」 및 「우」를 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 마스터 실린더의 실시 형태의 일례를 도시하는 종단면도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 이 예의 마스터 실린더(1)는 실린더 하우징(2)을 구비하고 있고, 이 실린더 하우징(2)은 제1실린더 부재(3)와 이 제1실린더 부재(3)가 끼워 맞추어져 고정된 제2실린더 부재(4)로 이루어져 있다. 또한, 제1실린더 부재(3)와 제2실린더 부재(4) 사이에, 제1피스톤 가이드(5) 및 제2피스톤 가이드(6)가 축방향으로 끼워져 있다.

그리고, 제 1 및 제2실린더 부재(3, 4)와 제1 및 제2피스톤 가이드(5, 6)에 의해서, 축방향으로 연장되는 실린더 구멍(7)이 실린더 하우징(2)내에 형성되어 있다.

이 실린더 구멍(7)내에는 제1실린더 부재(3)와 제1피스톤 가이드(5)에 걸쳐서 일차(primary) 피스톤(8)이 방수되어 슬라이딩 가능하게 끼워맞추어져 있는 동시에, 제2실린더 부재(4)와 제1 및 제2피스톤 가이드(5, 6)에 걸쳐서 2차 피스톤(9)이 방수되어 슬라이딩 가능하게 끼워 맞추어져 있다. 일차 피스톤(8)과 2차 피스톤(9) 사이에는 이들 일차 피스톤(8) 및 2차 피스톤(9)의 최대 간격을 규제하는 제1간격 규제 수단(10)이 설치되어 있는 동시에, 제1실린더 부재(3)와 2차 피스톤(9) 사이에는 이들의 제1실린더 부재(3) 및 2차 피스톤(9)의 최대 간격을 규제하는 제2간격 규제 수단(11)이 설치되어 있다.

실린더 구멍(7)내의 일차 피스톤(8)과 2차 피스톤(9) 사이에는 제1리턴 스프링(12)이 압축상태로 설치되어 있는 동시에, 제1간격 규제 수단(10)에 의해 제1리 턴 스프링(12)의 초기 설정 하중이 규정되어 있다. 또한, 실린더 구멍(7)내의 제1실린더 부재(3)와 2차 피스톤(9) 사이에는 제2리턴 스프링(13)이 압축상태로 설치되어 있는 동시에, 제2간격 규제 수단(11)에 의해 제2리턴 스프링(13)의 초기 설정 하중이 규정되어 있다.

제1리턴 스프링(12)의 가압력으로 일차 피스톤(8)이 비작동 방향(2차 피스톤(9)으로부터 멀어지는 방향)으로 상시 가압되어 있는 동시에, 제2리턴 스프링(13)의 가압력으로 2차 피스톤(9)이 비작동 방향(일차 피스톤(8)측)으로 상시 가압되어 있다. 그리고, 마스터 실린더(1)의 비작동시에는 일차 피스톤(8) 및 2차 피스톤(9)은 함께 도 1에 도시하는 비작동 위치에 보유되어 있다. 이때, 일차 피스톤(8) 및 2차 피스톤(9)의 간격은 제1간격 규제 수단(10)에 의해서 최대 간격으로 규제되어 있는 동시에, 제2실린더 부재(4) 및 2차 피스톤(9)의 간격은 제2간격 규제 수단(11)에 의해서 최대 간격으로 규제되어 있다.

실린더 구멍(7)내에는 일차 피스톤(8)과 2차 피스톤(9) 사이에 제1액압실(14)이 형성되어 있는 동시에, 제2실린더 부재(4)와 2차 피스톤(9) 사이에 제2액압실(15)이 형성되어 있다. 제1실린더 부재(3)와 제1피스톤 가이드(5) 사이에 제1컵 시일(16)이 형성되어 있고, 이 제1컵 시일(16)은 일차 피스톤(8)의 외주면과 실린더 구멍(7)의 내주면 사이를 방수 밀봉함으로써 제1액압실(14)을 구획형성하고 있다. 또한, 제2실린더 부재(4)와 제2피스톤 가이드(6) 사이에 제2컵 시일(17)이 형성되어 있고, 이 제2컵 시일(17)은 2차 피스톤(9)의 외주면과 실린더 구멍(7)의 내주면 사이를 방수 밀봉함으로써 제2액압실(15)을 구획형성하고 있다.

제1실린더 부재(3)에는 일차 피스톤(8)의 외주면과의 사이에, 고리형의 제1액체 보급실(18)이 설치되어 있고, 이 제1액체 보급실(18)은 제1실린더 부재(3)에 설치된 액체 통로(19)를 통하여 상시 리저버(20)에 연결되어 있다. 따라서, 리저버(20)에 규정량 이상의 브레이크액이 축적되어 있을 때는, 이 제1액체 보급실(18)에 브레이크액이 상시 공급되고 있다. 또한, 제2피스톤 가이드(6)에는 2차 피스톤(9)의 외주면과의 사이에, 고리형의 제2액체 보급실(21)이 설치되어 있고, 이 제2액체 보급실(21)은 제2피스톤 가이드(6)에 설치된 액체 통로(22) 및 제2실린더 부재(4)에 설치된 액체 통로(23)를 통하여 상시 리저버(20)에 연결되어 있다. 따라서, 마찬가지로 이 제2액체 보급실(21)에도 브레이크액이 상시 공급되고 있다.

도 2 및 도 3a, 도 3b에 상세하게 설명하는 것처럼, 2차 피스톤(9)의 선단부의 외주면에는 소정수(도시한 예에서는 12개)의 제2축방향 홈(24)이 제2액압실(15)에 상시 연결되도록 또한 둘레 방향으로 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 또한, 이들 제2축방향 홈(24) 중, 몇 개인가(도시한 예에서는 둘레 방향의 등간격을 둔 4개)의 제2축방향 홈(24)의 후단부에는 각각 제2반경방향 구멍(25)이 2차 피스톤(9)의 내외주면과의 사이를 관통하고 또한 제2액압실(15)에 상시 연결되도록 형성되어 있다. 또, 제2반경방향 구멍(25)의 개수가 제2축방향 홈(24)의 개수보다 적게 설정되어 있지만, 제2반경방향 구멍(25)의 개수는 모든 제2축방향 홈(24)에 설치함으로써 제2축방향 홈(24)의 개수와 같아도 좋다.

그리고, 도 1 및 도 2에 도시하는 2차 피스톤(9)의 후퇴 한정(後退限) 위치(요컨대 비작동 위치)에서는 제2축방향 홈(24)의 후단부 및 제2반경방향 구멍(25)이 모두 제2컵 시일(17)보다 후측에 있고, 제2액체 보급실(21)과 제2액압실(15)이, 이들의 제2축방향 홈(24) 및 제2반경방향 구멍(25)을 통하여 연결되도록 되어 있다. 이때, 제2축방향 홈(24) 및 제2반경방향 구멍(25)에 의해, 소정의 통로 면적이 확보되어 있다. 또한, 2차 피스톤(9)의 후퇴 한정 위치로부터 전진하여 제2축방향 홈(24)의 후단부 및 제2반경방향 구멍(25)이 함께 제2컵 시일(17)의 시일점 A(도 2에 도시: 2차 피스톤(9)의 외주면과 맞닿은 시일 위치)로부터 앞쪽으로 이동하면, 제2액체 보급실(21)과 제2액압실(15)이 서로 차단되도록 되어 있다.

마찬가지로, 도 1에 도시하는 바와 같이 일차 피스톤(8)의 선단부의 외주면에도, 상술한 제2축방향 홈(24)과 동일한 형상의 제1축방향 홈(26)이 동일하게 하여 제1액압실(14)에 상시 연결되도록 형성되어 있는 동시에, 이들의 제1축방향 홈(26) 중, 몇 개의 제1축방향 홈(26)의 후단부에, 각각 상술한 제2반경방향 구멍(25)과 동일한 형상의 제1반경방향 구멍(27)이 일차 피스톤(8)의 내외주면과의 사이를 관통하고 또한 제1액압실(14)에 상시 연결되도록 형성되어 있다.

그리고, 마찬가지로 도 1에 도시하는 일차 피스톤(8)의 후퇴 한정 위치에서는 제1축방향 홈(26)의 후단부 및 제1반경방향 구멍(27)이 함께 제1컵 시일(16)보다 후측에 있고, 제1액체 보급실(18)과 제1액압실(14)이, 이들의 제1축방향 홈(26) 및 제1반경방향 구멍(27)을 통하여 연결되도록 되어 있다. 이 때, 제1축방향 홈(26) 및 제1반경방향 구멍(27)에 의해, 소정의 통로 면적이 확보되어 있다. 또한, 일차 피스톤(8)의 후퇴 한정 위치로부터 전진하여 제1축방향 홈(26)의 후단부 및 제1반경방향 구멍(27)이 함께 제1컵 시일(16)의 시일점(도 2에 도시하는 제2컵 시일(17)의 시일점 A와 대응하는 시일점)으로부터 앞쪽으로 이동하면, 제1액체 보급실(18)과 제1액압실(14)이 서로 차단되도록 되어 있다.

제1액압실(14)은 제1실린더 부재(3)에 설치된 제1출력구(28)를 통하여 제1브레이크 계통의 휠 실린더에 접속되어 있는 동시에, 제2액압실(15)은 제2실린더 부재(4)에 설치된 제2출력구(29)를 통하여 제2브레이크 계통의 휠 실린더에 접속되어 있다. 또한, 도시하지 않지만 종래와 마찬가지로 제1 및 제2브레이크 계통에는 각각 제1 및 제2액압실(14, 15)을 통하여 리저버(20)로부터 브레이크액을 흡입하여, 대응하는 휠 실린더에 공급하는 펌프가 각각 설치되어 있다.

다음에, 이렇게 구성된 이 예의 마스터 실린더(1)의 작동에 관해서 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 마스터 실린더(1)의 비작동시에는 일차 피스톤(8) 및 2차 피스톤(9)은 함께 비작동 위치인 후퇴 한정에 있고, 제1액체 보급실(18)과 제1액압실(14)이 제1축방향 홈(26) 및 제1반경방향 구멍(27)을 통하여 연결되는 동시에, 제2액체 보급실(21)과 제2액압실(15)이 제2축방향 홈(24) 및 제2반경방향 구멍(25)을 통하여 연결되어 있다. 따라서, 제1 및 제2액압실(14, 15)은 함께 리저버(20)에 연결되어 있어서, 이들의 액압실(14, 15)에는 액압은 발생하고 있지 않다.

이 마스터 실린더(1)의 비작동상태로부터, 도시하지 않는 브레이크 페달의 밟음 등의 브레이크 조작이 행하여지면, 일차 피스톤(8)이 제1간격 규제 수단(10) 및 제1리턴 스프링(12)을 함께 수축시키면서 전진한다. 그리고, 제1축방향 홈(26)의 후단부 및 제1반경방향 구멍(27)이 함께 제1컵 시일(16)의 시일점으로부터 앞쪽으로 이동하면, 제1액압실(14)에 마스터 실린더압이 발생한다. 또한 동시에, 2차 피스톤(9)이 제2간격 규제 수단(11) 및 제2리턴 스프링(13)을 함께 수축시키면서 전진하고, 제2축방향 홈(24)의 후단부 및 제2반경방향 구멍(25)이 함께 제2컵 시일(17)의 시일점 A로부터 앞쪽으로 이동하고, 제2액압실(15)에 마스터 실린더압이 발생한다. 이들의 제 1 및 제2액압실(14, 15)에 발생한 마스터 실린더압은 각각 제1 및 제2출력구(28, 29)가 출력되어 대응하는 브레이크 계통의 휠 실린더에 브레이크압으로서 공급되고, 각 휠 실린더는 각각의 브레이크 계통의 브레이크를 작동한다.

브레이크 조작이 해제되면, 일차 피스톤(8) 및 2차 피스톤(9)이 각각 제1 및 제2리턴 스프링(12, 13)의 가압력에 의해 후퇴한다. 그리고, 제1축방향 홈(26)의 후단부 및 제1반경방향 구멍(27)이 함께 제1컵 시일(16)의 시일점으로부터 뒤쪽으로 이동하고, 또한, 제2축방향 홈(24)의 후단부 및 제2반경방향 구멍(25)이 함께 제2컵 시일(17)의 시일점 A로부터 뒤쪽으로 이동하면, 제1 및 제2액압실(14, 15)은 각각 제1 및 제2액체 보급실(18, 21)에 연결된다. 그렇게 하면, 제1 및 제2액압실(14, 15)의 브레이크액은 각각, 제1 및 제2축방향 홈(26, 24)과 제1 및 제2반경방향 구멍(27, 25), 제1 및 제2액체 보급실(18, 21), 및 액체 통로(19, 22, 23)를 통하여 리저버(20)에 배출된다. 이로써, 제1 및 제2액압실(14, 15)의 마스터 실린더압이 저하하여, 휠 실린더의 브레이크력이 저하한다. 그리고, 도 1에 도시하는 바와 같이 제1 및 제2간격 규제 부재(10, 11)가 함께 최대로 신장한 상태가 되면, 일차 피스톤(8) 및 2차 피스톤(9)이 함께 비작동 위치인 후퇴 한정이 된다. 이 때에는 제1 및 제2액압실(14, 15)의 마스터 실린더압이 소멸하여, 브레이크가 해제된다.

도 1에 도시하는 마스터 실린더(1)의 비작동상태에서, 자동 브레이크 작동 등을 위해, 제1 및 제2브레이크 계통의 각 펌프가 구동되면, 리저버(20)의 브레이크액이, 제1브레이크 계통에서는 액체 통로(19), 제1액체 보급실(18), 제1축방향 홈(26) 및 제1반경방향 구멍(27), 제1액압실(14), 및 제1출력구(28)를 통하여 흡입되어 휠 실린더에 공급되고, 또한 제2브레이크 계통에서는 액체 통로(23, 22), 제2액체 보급실(21), 제2축방향 홈(24) 및 제2반경방향 구멍(25), 제2액압실(15), 및 제2출력구(29)를 통하여 흡입되어 휠 실린더에 공급되고 있으므로, 브레이크가 작동한다. 이때, 제1액체 보급실(18)과 제1액압실(14) 사이의 통로 면적이 제1축방향 홈(26) 및 제1반경방향 구멍(27)에 의해 크게 설정되고, 또한, 제2액체 보급실(21)과 제2액압실(15) 사이의 통로 면적이 제2축방향 홈(24) 및 제2반경방향 구멍(25)에 의해 크게 설정되어 있기 때문에, 각 휠 실린더로의 브레이크액에 공급이 충분하고 또한 원활하게 행하여져, 브레이크가 확실하게 작동하게 된다. 또, 이와 같이 제1 및 제2브레이크 계통의 양 계통의 브레이크를 작동하는 것에 한정되지 않고, 이들의 양 브레이크 계통 중, 어느 한쪽의 브레이크 계통의 브레이크만을 작동할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

이 예의 마스터 실린더(1)에 의하면, 제1액체 보급실(18)과 제1액압실(14)을 연결하는 액체 통로를, 바닥면을 갖는 원통형부에 형성된 일차 피스톤(8)의 전단부 외주면에 형성된 소정수의 제1축방향 홈(26)과 소정수의 제1반경방향 구멍(27)에 의해서 형성함과 동시에, 제2액체 보급실(21)과 제2액압실(15)을 연결하는 액체 통로를, 바닥면을 갖는 원통형부에 형성된 2차 피스톤(9)의 전단부 외주면에 형성된 소정수의 제2축방향 홈(24)과 소정수의 제2반경방향 구멍(25)에 의해서 형성하고 있기 때문에, 마스터 실린더(1)의 비작동시에 브레이크액의 통로 면적을 충분하게 크게 설정할 수 있다. 따라서, 마스터 실린더(1)의 액체 보급성 및 액체 자급성을 양호하게 확보할 수 있고, 마스터 실린더(1)의 작동 이외의 펌프에 의한 브레이크 작동을 확실하게 할 수 있다.

또한, 제1축방향 홈(26)과 제1반경방향 구멍(27), 및 제2축방향 홈(24)과 제2반경방향 구멍(25)에 의해서 브레이크액의 통로 면적을 충분하게 크게 설정할 수 있기 때문에, 제1 및 제2반경방향 구멍(27, 25)의 직경을 작게 할 수 있으므로, 그 만큼 무효 스트로크를 짧게 할 수 있다.

더구나, 제1 및 제2축방향 홈(26, 24)과 제1 및 제2반경방향 구멍(27, 25)을 각각 일차 피스톤(8) 및 2차 피스톤(9)의 전단부에 형성하고 있지만, 제1 및 제2축방향 홈(26, 24)에 의해 브레이크액의 통로 면적을 어느 정도 확보할 수 있기 때문에, 제1 및 제2반경방향 구멍(27, 25)에 의한 브레이크액의 통로 면적을 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 제1 및 제2반경방향 구멍(27, 25)의 수를 적게 할 수 있거나, 또는 상술한 바와 같이 제1 및 제2반경방향 구멍(27, 25)의 직경을 작게 할 수 있기 때문에, 소정수의 제1 및 제2반경방향 구멍(27, 25)을 형성하더라도 양쪽 피스톤(8, 9)의 강도를 충분하게 확보할 수 있다.

또한, 일차 피스톤(8) 및 2차 피스톤(9)의 전단부에, 각각 제 1 및 제 2축방향 홈(26, 24)과 제1 및 제2반경방향 구멍(27, 25)을 형성하는 것만으로 충분하기 때문에, 각 피스톤(8, 9)의 가공이 용이하고, 가공의 수고를 절감할 수 있는 동시에, 그 외에 특별한 부품을 필요로 하지 않기 때문에, 종래에 비하여 부품 개수를 삭감할 수 있고, 피스톤의 조립성을 향상할 수 있다.

또, 상술한 예에서는 본 발명을 일차 피스톤(8) 및 2차 피스톤(9)의 양쪽에 적용하고 있지만, 본 발명은 일차 피스톤(8) 및 2차 피스톤(9)의 어느 한쪽에만 적용할 수 있고, 또한 탠덤(tandem) 마스터 실린더에 한정되지 않고, 피스톤이 1개인 싱글 마스터 실린더에 적용할 수도 있다.

본 발명에 따른 마스터 실린더는 자동차 등의 차량에 있어서의 브레이크 시스템에 사용되고, 브레이크를 작동하기 위한 마스터 실린더압을 발생시키는 마스터 실린더에 이용 가능하고, 특히, 브레이크 해제 시에 브레이크액을 리저버로부터 액압실에 보급하는 보급성을 고려한 마스터 실린더에 적합하게 이용 가능하고, 또한, 마스터 실린더의 비작동시에, 자동 브레이크 작동이나 트랙션 컨트롤에 있어서의 브레이크 작동을 위해서, 펌프 등의 외부 동력원에 의해서 리저버로부터 브레이크액을 마스터 실린더를 통하여 흡입되도록 되어 있는 브레이크 시스템에 사용되고, 브레이크 조작에 관계없이, 브레이크액이 외부 동력원의 구동에 의해, 마스터 실린더의 액압실측로 흡입되는 성능인 자급성을 고려한 마스터 실린더에 적합하게 이용 가능하다.

Claims (3)

1. 실린더 하우징과, 이 실린더 하우징의 실린더 구멍에 슬라이딩 가능하게 끼워 맞추어지는 것과 함께 입력에 의해 전진하는 피스톤과, 상기 실린더 구멍 내로 상기 실린더 하우징과 상기 피스톤의 전단 사이에 형성된 액압실과, 상기 피스톤에 설치되어 상기 액압실과 브레이크액을 축적하는 리저버를 연결하는 액체 통로와, 상기 실린더 하우징에 설치되고, 상기 피스톤의 비작동시 상기 액체 통로를 개방하고 또한 상기 피스톤의 전진시 상기 액체 통로를 폐색하는 시일 부재를 적어도 구비한 마스터 실린더로서,

   상기 액체 통로는 상기 피스톤의 전단부 외주면에 둘레 방향을 따라서 또한 상기 액압실에 상시 연결되도록 형성된 소정수의 축방향 홈과, 이들의 축방향 홈의 소망 위치에 상기 액압실에 상시 연결되도록 형성된 소정수의 반경방향 구멍으로 이루어지고,

   상기 소정수의 축방향 홈과 상기 액압실이, 이들의 소정수의 축방향 홈과 액압실과의 사이가 상시 연결되어 있음과 함께 상기 반경방향 구멍을 거쳐서도 상시 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 소망 위치는 상기 축방향 홈의 후단부로 되어 있는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반경방향 구멍의 개수는 상기 축방향 홈의 개수와 동일하거나 또는 상기 축방향 홈의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.

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