KR100905301B1

KR100905301B1 - 차량용 마스터 실린더

Info

Publication number: KR100905301B1
Application number: KR1020080033285A
Authority: KR
Inventors: 김영택; 김상보; 하태준
Original assignee: 한국델파이주식회사
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2009-07-02

Abstract

개시된 차량용 마스터 실린더는 내부에 오일을 수용할 수 있도록 액압실이 형성된 하우징과, 액압실 내에 삽입되고, 왕복 운동에 의하여 액압실의 압력을 조절하며, 선단부에 단차가 형성된 피스톤과, 하우징에 설치되어 액압실에 오일을 공급하는 복수의 유입 포트 및 하우징의 내면에 형성된 복수의 홈 각각에 고정되며, 피스톤과의 접촉 여부에 따라 오일의 이동 경로를 개폐하는 복수의 실을 포함하되, 오일의 이동 경로는 피스톤과 실 사이에 형성된 공간을 통하여 이루어질 수 있다. 실은 일측이 상부, 중앙부 및 하부의 3부의 가지로 분기된 형태로, 3부의 가지 중 중앙부 가지 및 상부 가지는 홈에 고정될 수 있으며, 피스톤의 선단부가 하부 가지의 중간 부분에 접촉하면서 오일의 이동 경로 폐쇄가 시작될 수 있다. 이와 같은 차량용 마스터 실린더에 의하면, 피스톤의 선단부가 실의 중간 부분에 최초로 접촉되므로 제동 시 완만한 액압 부여 및 제동 해제 시 역류하는 액압에 의한 실 손상을 방지할 수 있다.

차량, 마스터 실린더

Description

차량용 마스터 실린더{Master cylinder for vehicle}

본 발명은 차량용 마스터 실린더에 관한 것으로서, 특히 차량의 유압 제동 장치에서 유압을 발생시키기 위한 차량용 마스터 실린더에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 유압 제동 장치는 리저버(reserver)에서 공급되는 오일(oil)을 마스터 실린더(master cylinder)에서 가압하여 이때 발생하는 액압을 브레이크 유압 라인(brake oil pressure line)을 통해 각 휠(wheel)로 전달한다.

상기 전달된 액압은 각 휠 내부의 브레이크슈(brake shoe) 또는 디스크(disc)를 브레이크 드럼(brake drum)의 내면에 밀착하게 함으로써 마찰력에 의한 제동력을 발생시킨다.

도 1a 및 도 1b는 종래 차량용 마스터 실린더 내로 오일이 유입되는 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1a를 참조하면, 마스터 실린더(10)는 내부에 액압실(12)이 형성된 하우징(housing;11)과, 상기 액압실(12) 내에서 왕복 운동을 하는 피스톤(piston;13)과, 상기 액압실(12)로 오일을 공급하는 유입 포트(15) 및 상기 액압실(12)로의 오 일 공급을 허용 또는 차단하는 실(seal;16)을 포함한다.

상기 피스톤(13)에는 바이패스 홀(bypass hole;14)이 형성되어, 상기 유입 포트(15)로부터 상기 액압실(12)로 오일의 공급 경로를 제공한다.

상기 피스톤(13)이 초기 상태로 정지해 있거나, 직선 운동을 하되 피스톤(13)에 형성된 바이패스 홀(14)이 실(16)의 일측단부 이내에 위치해 있는 경우(즉 바이패스 홀이 유입 포트 측에 위치한 경우), 상기 오일은 상기 바이패스 홀(14)을 통해 액압실(12)로 공급된다.

도 1b를 참조하면, 상기 피스톤(13)이 직선 운동을 함으로써 상기 바이패스 홀(14)이 상기 실(16)의 일측단부를 지나친 경우(즉 바이패스 홀과 유입 포트 사이에 실이 위치한 경우), 상기 실(16)의 일측단부와 상기 피스톤(13)의 외주면이 접촉한다.

상기 피스톤(13)과 상기 실(16)의 접촉은 상기 오일의 공급 경로를 차단하여 상기 유입 포트(15)에서 나온 오일은 상기 바이패스 홀(14)을 통해 액압실(12)로 공급될 수 없다.

상기와 같은 구조의 경우, 오일 공급 경로로써 피스톤(13)에 바이패스 홀(14)을 뚫어야 하는 비경제적인 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 경제적인 가공 공정을 제공하면서, TCS 또는 ESC 작동 후 역류에 의한 실의 손상을 방지할 수 있는 개선된 차량용 마스터 실린더를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 차량용 마스터 실린더는 내부에 오일을 수용할 수 있도록 액압실이 형성된 하우징과, 상기 액압실 내에 삽입되고, 왕복 운동에 의하여 상기 액압실의 압력을 조절하며, 선단부에 단차가 형성된 피스톤과, 상기 액압실과 연통되도록 설치되어 상기 오일의 이동 경로를 제공하는 복수의 유입 포트 및 상기 하우징의 내면에 형성된 복수의 홈 각각에 고정되며, 상기 피스톤과의 접촉 여부에 따라 상기 오일의 이동 경로를 개폐하는 복수의 실을 포함하되, 상기 오일의 이동 경로는 상기 피스톤과 상기 실 사이에 형성된 공간을 통하여 이루어질 수 있다.

상기 실은 일측이 상부, 중앙부 및 하부의 3부의 가지로 분기된 형태로, 상기 3개의 가지 중 중앙부 가지 및 상부 가지는 상기 홈에 고정될 수 있다.

상기 피스톤의 선단부가 상기 하부 가지의 중간 부분에 접촉하면서 상기 오일의 이동 경로 폐쇄가 시작될 수 있다.

상기 피스톤의 선단부 외주면은 오목하게 단차질 수있다.

상기 피스톤의 선단부 외주면 중 오목하게 단차진 부분의 선단 모서리는 테 이퍼질 수 있다.

상기 테이퍼진 부분은 상기 하부 가지의 중간 부분과 면접촉할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 차량용 마스터 실린더에 의하면, 피스톤의 선단부를 단차지게 형성함으로써, 피스톤의 외주면과 실 사이의 공간을 오일 이동 경로로 제공하여 그 가공 비용을 줄일 수 있다.

또한, 피스톤의 선단부가 실의 중간 부분에 최초로 접촉하게 함으로써, TCS 또는 ESC 작동 후 제동 해제 시 역류하는 액압에 의한 실의 손상을 방지할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 마스터 실린더에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 마스터 실린더를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 차량용 마스터 실린더(100)는 하우징(110)과, 피스톤(120)과, 복수의 유입 포트(130) 및 복수의 실(140)을 포함할 수 있다.

상기 하우징(110) 내부에는 오일을 수용할 수 있는 액압실(111)이 형성될 수 있다.

상기 피스톤(120)은 상기 하우징(110) 내의 액압실(111)에 수용되어, 상기 액압실(111) 내에서 직선 왕복 운동을 통해 액압실(111)의 압력을 조절할 수 있다.

상기 피스톤(120)은 제1 피스톤(120a) 및 상기 제1 피스톤(120a)과 함께 동작하는 제2 피스톤(120b)을 포함할 수 있다.

상기 제1 피스톤(120a)은 푸쉬 로드(push road;121)의 가압에 의하여 액압실(111) 내에서 왕복 운동할 수 있으며, 선단부 외주면에는 소정 각도로 오목하게 단차가 형성될 수 있다.

상기 오목하게 단차진 부분의 선단 모서리는 소정 각도로 테이퍼(taper)질 수 있다.

상기 제2 피스톤(120b)은 상기 제1 피스톤(120a)의 선단에 설치된 로드(122)와 캡(cap;123)에 의하여 제1 피스톤(120a)과 연결될 수 있고, 제1 코일 스프링(coil spring;124)에 의해 탄력 설치되어 있으며, 선단부 외주면에는 소정 각도로 오목하게 단차가 형성될 수 있다.

상기 제2 피스톤(120b)에서도 역시 상기 상기 오목하게 단차진 부분의 선단 모서리는 소정 각도로 테이퍼질 수 있다.

상기 하우징(110)과 제2 피스톤(120b) 사이에는 제2 피스톤(120b)을 초기 상태로 복원시키기 위한 제2 코일 스프링(125)이 설치될 수 있다.

상기 복수의 유입 포트(130)는 상기 하우징(110)에 설치되어 오일 탱크(미도시)로부터 상기 액압실(111)로 오일을 공급할 수 있다.

상기 실(140)은 고무와 같은 탄력성을 가진 부재로 상기 하우징(110) 내부에 형성된 복수의 홈(112) 각각에 고정되어 상기 유입 포트(130)로부터 상기 액압실(111)로의 오일 이동 경로를 개폐할 수 있다.

상기 실(140)은 일측이 상부(140a), 중앙부(140b) 및 하부(140c)로 3부의 가지로 분기된 형태일 수 있으며, 상기 실(140)의 타측 및 3부의 가지 중 중앙부(140b) 가지 및 상부(140a) 가지는 상기 홈(112)에 고정될 수 있다.

상기 실(140)의 하부(140c) 가지는 상기 피스톤(120)의 직선 왕복 운동 시, 상기 피스톤(120)의 외주면과 접촉할 수 있다.

도 3a 내지 도 3g는 도 2의 피스톤이 왕복 운동하는 모습을 나타낸 A부분의 확대도이다.

도 3a를 참조하면, 상기 피스톤(120)이 초기 상태인 경우, 상기 단차가 형성된 피스톤(120)의 선단부와 상기 실(140)은 이격되어 상기 유입 포트(130)로부터 나오는 오일이 상기 액압실(111)로 공급될 수 있는 이동 경로를 제공할 수 있다.

즉, 상기 피스톤(120)과 상기 실(140) 사이에 형성된 공간을 통하여 상기 유입 포트(130)로부터 상기 액압실(111)로 오일이 공급될 수 있다.

도 3b를 참조하면, 상기 피스톤(120)이 상기 액압실(111) 내의 압력을 증가시키기 위하여 전진하면, 상기 피스톤(120)은 먼저 상기 실(140)의 하부(140c) 가지 중간 부분에 접촉할 수 있다.

이때, 상기 피스톤(120)의 테이퍼진 부분과 상기 하부(140c) 가지의 중간 부분은 면접촉할 수 있다.

상기 피스톤(120)의 선단부가 상기 실(140)의 하부(140c) 가지 중간 부분에 접촉하게 되면, 이전까지 액압실(111)로 공급되던 오일은 그 이동 경로가 차단되어 더 이상 액압실(111)로 공급될 수 없다.

상기 오일의 이동 경로 차단에 의하여 상기 액압실(111)이 밀폐되면 상기 액압실(111) 내에는 액압이 발생할 수 있다.

도 3c 및 도 3d를 참조하면, 상기 액압이 발생한 상태에서 상기 피스톤(120)의 선단부가 상기 실(140)의 하부(140c) 가지의 중간 부분에서부터 단부를 경유하여 전진하면 상기 액압실(111)의 압력은 증가하여 제동 장치의 작동에 의한 차량의 속도를 줄일 수 있다.

한편, 상기 액압실(111)의 액압을 실(140)의 하부(140c) 가지 중간 부분에 피스톤(120)이 접촉한 시점부터 발생하게 하면, TCS(traction control system)나 ECS(electric control suspension system) 등이 작동하고 있는 상태에서 피스톤(120)에 의해 액압이 발생하여도 급격한 제동은 일어나지 않을 수 있다.

도 3e 내지 도 3g를 참조하면, 숏 스트로크(short stroke), TCS, ESC 등의 작동 해제 시에 발생하는 잔압이 마스터 실린더(100) 내로 역류하는 경우, 상기 잔압에 의하여 상기 실(140)의 하부(140c) 가지 부분이 손상될 수 있는데, 상기 피스톤(120)이 상기 실(140)의 하부(140c) 가지의 단부로부터 중간 부분까지 경유하면서 후퇴하므로 역류하는 잔압에 대해 실(140)을 지지할 수 있다.

따라서, 잔압에 대한 실(140)의 파손 등을 방지할 수 있다.

상기와 같은 구성의 차량용 마스터 실린더에 의하면, 종래 액압실로의 오일 공급을 위해 피스톤에 형성하던 바이패스 홀 대신 피스톤의 선단부에 단차를 줌으 로써 상기 단차와 상기 실 사이의 공간을 오일 이동 경로로 제공함으로써 그 가동 비율을 줄일 수 있다.

또한, 제동 해제 시 역류하는 잔압에 의하여 파손될 수 있는 실을 후퇴하는 피스톤에 의하여 지지하므로 잔압으로부터 실의 파손을 방지할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래 마스터 실린더에서의 오일 공급 경로를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 실린더를 나타낸 도면.

도 3a 내지 도 3g는 도 2의 피스톤 운동에 따른 실과 피스톤의 접촉 상태를 순차적으로 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100... 마스터 실린더 110... 하우징

111... 액압실 112... 홈

120... 피스톤 130... 유입 포트

140... 실

Claims

내부에 오일을 수용할 수 있도록 액압실(111)이 형성된 하우징(110);

상기 액압실(110) 내에 삽입되고, 왕복 운동에 의하여 상기 액압실(111)의 압력을 조절하며, 선단부에 단차가 형성된 피스톤(120);

상기 하우징(110)에 설치되어 상기 액압실(111)에 상기 오일을 공급하는 복수의 유입 포트(130); 및

상기 하우징(110)의 내면에 형성된 복수의 홈 각각에 고정되며, 상기 피스톤과의 접촉 여부에 따라 상기 오일의 이동 경로를 개폐하는 복수의 실(140)을 포함하되,

상기 오일의 이동 경로는 상기 피스톤(120)과 상기 실(140) 사이에 형성된 공간을 통하여 이루어지고,

상기 실은 일측이 상부(140a), 중앙부(140b) 및 하부(140c)의 3부의 가지로 분기된 형태로, 상기 3부의 가지 중 중앙부 가지 및 상부 가지는 상기 홈에 고정되며,

상기 피스톤(120)의 선단부가 상기 하부(140c) 가지의 중간 부분에 접촉하면서 상기 오일의 이동 경로 폐쇄가 시작되는 것을 특징으로 하는 차량용 마스터 실린더.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 피스톤(120)의 선단부 외주면은 오목하게 단차진 것을 특징으로 하는 차량용 마스터 실린더.
청구항 4에 있어서,

상기 피스톤(120)의 선단부 외주면 중 오목하게 단차진 부분의 선단 모서리는 테이퍼진 것을 특징으로 하는 차량용 마스터 실린더.
청구항 5에 있어서,

상기 테이퍼진 부분은 상기 하부(140c) 가지의 중간 부분과 면접촉하는 것을 특징으로 하는 차량용 마스터 실린더.