KR100979956B1 - 마스터실린더용 실링부재 및 이를 갖춘 마스터실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제동해제 시 피스톤의 연통공과 오일탱크 쪽의 유로가 신속히 연통되도록 하여 피스톤의 무의미한 후퇴동작 및 제동해제지연을 최소화할 수 있도록 한 마스터실린더용 실링부재 및 이를 갖춘 마스터실린더에 관한 것이다. 개시한 마스터실린더용 실링부재는 실린더본체와 접하는 외측날개부와, 피스톤의 외면과 접하는 내측날개부를 포함하고, 내측날개부는 그 선단에 마련된 밀폐부와, 피스톤 외면과 대향하는 면에 마련된 적어도 하나의 오일유로를 포함한다.

Description

마스터실린더용 실링부재 및 이를 갖춘 마스터실린더{SEALING MEMBER FOR MASTER CYLINDER AND MASTER CYLINDER HAVING THE SAME}

본 발명은 마스터실린더용 실링부재 및 이를 갖춘 마스터실린더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제동해제 시 피스톤의 연통공과 오일탱크 쪽의 유로가 신속히 연통하도록 하여 제동해제 지연을 최소화할 수 있도록 한 마스터실린더용 실링부재 및 이를 갖춘 마스터실린더에 관한 것이다.

마스터실린더는 유압식 브레이크시스템에서 유압을 발생시키는 장치이다. 도 1은 차량에 적용되는 통상적인 텐덤형 마스터실린더와 오일탱크의 예를 나타낸 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 마스터실린더는 실린더본체(1)의 보어(2) 내부에 설치된 제1피스톤(3)과 제2피스톤(4)을 구비한다. 제1 및 제2피스톤(3,4)에는 오일탱크(5)와 연통된 제1 및 제2오일유입구(5,6)를 통하여 제1액압실(7)과 제2액압실(8) 쪽으로 오일이 유입될 수 있도록 하는 연통공들(9)이 형성되어 있다. 연통공들(9)은 제1 및 제2피스톤(3,4)이 전진할 때 실링부재들(11) 앞쪽으로 이동함으로써 제1 및 제2액압실(7,8)이 가압될 수 있도록 한다. 반대로 제1 및 제2피스 톤(3,4)이 후퇴할 때는 연통공(9)이 실링부재들(11) 후방으로 이동하여 제1 및 제2오일유입구(5,6)와 연통됨으로써 제1 및 제2액압실(7,8)의 오일이 오일탱크(5) 쪽으로 복귀하여 제동압이 해제되도록 한다.

실링부재들(11)은 도 2a에 도시한 바와 같이, 링형태로 마련되며 실린더본체(1)의 수용홈(1a)에 설치된다. 이들 실링부재(9)는 피스톤(4)의 외면에 접하는 내측날개부(11a)와 수용홈(1a) 내면에 접하는 외측날개부(11b)를 구비하고 컵형태의 단면구조를 가지므로 이른바 컵실이라고도 한다.

실링부재들(11)은 도 2b에 도시한 바와 같이, 피스톤(4)이 전진할 때 그 내면에 액압실(8)의 압력이 작용하므로 내측 및 외측날개부(11a,11b)가 피스톤(4) 외면과 수용홈(1a) 내면에 밀착되어 오일의 유통을 차단함으로써 액압실(8)의 압력이 상승하도록 한다. 액압실(8) 압력이 상승함에 따라 내측 및 외측날개부(11a,11b)의 변형도 커져 밀착력도 커진다.

그러나 이러한 실링부재들(11)은 도 2c에 도시한 바와 같이, 피스톤(4)이 후퇴하는 경우에도 변형상태가 유지되기 때문에 연통공들(9)이 실링부재(11)의 내측날개부(11a) 선단에 이르는 경우에도 내측날개부(11a)가 연통공(9)을 막아 오일의 복귀경로를 차단하는 문제가 있었다. 즉 피스톤(4)의 연통공들(9)이 내측날개부(11a) 선단에 도달한 상태에서 한동안 더 후퇴하더라도 내측날개부(11a)의 변형이 회복되지 않아 내측날개부(11a)가 연통공들(9)을 폐쇄한 상태로 유지하기 때문에 제동해제 시 피스톤들(4)이 소정구간 무의미하게 후퇴하는 동작(Lost travel)을 야기하였다. 이는 제동해제를 지연시키는 원인이 되었다. 이러한 현상은 하절기에 오일의 온도가 상승하여 액압실(8) 압력이 높아질 경우 심화될 수 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제동해제 시 피스톤의 연통공과 오일탱크 쪽의 유로가 신속히 연통되도록 하여 피스톤의 무의미한 후퇴동작 및 제동해제지연을 최소화할 수 있도록 하는 마스터실린더용 실링부재 및 이를 갖춘 마스터실린더를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스터실린더용 실링부재는 실린더본체와 접하는 외측날개부와, 피스톤의 외면과 접하는 내측날개부를 포함하고, 상기 내측날개부는 그 선단에 마련된 밀폐부와, 상기 피스톤 외면과 대향하는 면에 마련된 적어도 하나의 오일유로를 포함한다.

상기 오일유로는 상기 피스톤의 진퇴방향으로 길게 형성된 홈형태인 것을 특징으로 한다.

상기 오일유로는 상기 내측날개부의 내면에 복수개가 상호 이격된 간격으로 마련된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 마스터실린더는 액압실을 한정하는 실린더본체와, 상기 실린더본체 내면에 진퇴하도록 설치되며 오일이 유통하는 연통공을 갖춘 된 적어도 하나의 피스톤과, 상기 실린더본체 내면과 상기 피스톤 외면 사이에 설치된 적어도 하나의 실링부재를 포함하고, 상기 실링부재는 상기 실린더본체와 접하는 외측날개 부와, 상기 피스톤의 외면과 접하는 내측날개부를 포함하며, 상기 내측날개부는 그 선단에 마련된 밀폐부와, 상기 피스톤 외면과 대향하는 면에 마련된 적어도 하나의 오일유로를 포함한다.

본 발명에 따른 마스터실린더는 실링부재의 내측날개부 내면 쪽에 오일유로가 마련되기 때문에 제동해제를 위해 피스톤이 후퇴할 때 연통공과 오일유로가 연통하여 제1 및 제2액압실과 오일탱크 쪽이 신속히 연통됨으로써 제동해제가 신속하게 이루어질 수 있는 효과가 있다. 따라서 피스톤의 무의미한 후퇴동작 및 제동해제 지연을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명이 적용된 마스터실린더를 나타낸 단면도이다. 도시한 바와 같이, 내부에 보어(21)가 형성된 실린더본체(20)와, 실린더본체(20)의 보어(21) 내부에 각각 진퇴 가능하게 설치된 제1피스톤(23)과 제2피스톤(24)을 구비한다.

보어(21)의 내면과 제1피스톤(23)의 외면 사이에는 제1 및 제2실링부재(25,26)가 각각 설치되고, 보어(21)의 내면과 제2피스톤(24)의 외면 사이에는 제3 및 제4실링부재(27,28)가 각각 설치된다. 각 실링부재(25,26,27,28)는 각 피스톤(23,24)이 진퇴하는 경우에도 움직이지 않도록 보어(21)의 내면에 형성된 수용홈들(29)에 설치된다. 이러한 구성에 의해 보어(21)의 내부공간은 제1피스톤(23)과 제2피스톤(24) 사이의 제1액압실(31)과, 제2피스톤(24)과 보어(21)의 말단 내면 사이의 제2액압실(32)로 구획된다.

실린더본체(20)에는 제1 및 제2피스톤(23,24)에 의해 제1 및 제2액압실(31,32)이 가압될 때 제1 및 제2액압실(31,32)의 오일이 배출될 수 있도록 제1액압실(31) 쪽에 제1오일배출공(33)이 형성되고, 제2액압실(32) 쪽에 제2오일배출공(34)이 형성된다. 따라서 제1피스톤(23)이 전진하면 제1피스톤(23)이 제1액압실(31)을 가압하고, 제1액압실(31)의 압력이 제2피스톤(24)을 가압하여 제2피스톤(24)이 제2액압실(32)을 가압할 수 있다. 제1 및 제2액압실(31,32)의 오일은 제1 및 제2오일배출공(33,34)으로 배출되어 바퀴 측의 휠 실린더(미도시) 등으로 공급된다.

제1액압실(31) 내에는 제동동작 종료 후 제1피스톤(23)을 복원시키기 위한 제1복원스프링(35)이 설치되고, 제2액압실(32) 내에는 역시 제2피스톤(24)을 복원시키기 위한 제2복원스프링(36)이 설치된다. 그리고 제1 및 제2피스톤(23,24)에는 제1 및 제2복원스프링(35,36)이 각각의 내부로 진입할 수 있도록 전방에 스프링수용홈들(37,38)이 형성된다.

실린더본체(20)의 상부에는 오일탱크(50)와 연결되는 제1 및 제2오일유입포트(51,52)가 마련되고, 이들 오일유입포트들(51,52)은 제1 및 제2오일유입구(53,54)를 통하여 제1 및 제2액압실(31,32)과 각각 연통된다. 이를 위해 제1오일유입구(53)는 제1실링부재(25)와 제2실링부재(26) 사이에 형성되고, 제2오일유입구(54)는 제3실링부재(27)와 제4실링부재(28) 사이에 형성된다. 그리고 제1 및 제2 피스톤(23,24)에는 제1 및 제2오일유입구(53,54)를 통하여 유입되는 오일이 제1 및 제2액압실(31,32)로 유입될 수 있도록 내면과 외면이 연통하는 다수의 연통공들(41,42)이 형성된다.

제2실링부재(26)와 제4실링부재(28)는 링형태로 마련된다. 이들 실링부재는 양측이 동일한 형태이므로 이하에서는 제4실링부재(28)를 위주로 설명한다.

제4실링부재(28)는 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 제2피스톤(24)의 외면에 접하는 내측날개부(28a)와 수용홈(29) 내면에 접하는 외측날개부(28b)를 구비하고 컵형태의 단면구조를 가진다. 또 내측날개부(28a)는 그 선단에 마련되는 밀폐부(28c)와, 그 내면, 즉 피스톤(24)의 외면과 대향하는 면에 마련된 적어도 하나의 오일유로(28d)를 구비한다.

밀폐부(28c)는 내측날개부(28a)의 자유단 쪽 내주부에 마련되며 피스톤(24) 외면에 접촉상태를 유지함으로써 피스톤(24) 외면 쪽의 유로를 밀폐시킨다. 즉 밀폐부(28c)는 오일유로(28d)가 형성되지 않은 부분이다. 오일유로(28d)는 도 5에 도시한 바와 같이, 피스톤(24)의 진퇴방향으로 길게 형성된 홈형태이다. 오일유로(28d)는 내측날개부(28a)의 내면 중 밀폐부(28c)를 제외한 나머지 부분에 형성된다. 또 오일유로(28d)는 내측날개부(28a)의 내면에 상호 이격된 상태로 다수개가 형성된다. 즉 다수의 오일유로(28d)는 내측날개부(28a) 내면의 원주방향으로 상호 이격된 형태이다.

이러한 오일유로(28d)는 도 6b에 도시한 바와 같이, 제동해제를 위해 피스톤(24)이 후퇴할 때 피스톤(24)의 연통공(42)이 실링부재(28)의 내측날개부(28a) 위치에 이르자마자 연통공(42)과 오일유로(28d)가 연통하여 액압실(32)과 오일탱크(50) 쪽이 연통됨으로써 제동해제가 신속하게 이루어질 수 있도록 한 것이다. 즉 제동해제 시 오일의 복귀경로가 신속하게 확보되도록 하여 피스톤(24)의 무의미한 후퇴동작 및 제동해제 지연을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

다음은 이러한 마스터실린더의 전체적인 동작에 관하여 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제동동작에 의하여 제1피스톤(23)이 가압되면 제1피스톤(23)이 전진하면서 제1액압실(31)을 가압하고, 제1액압실(31)이 가압되면 이 압력에 의해 제2피스톤(24)이 가압되어 전진하므로 제2액압실(32)이 가압된다. 이때 제2 및 제4실링부재(26,28)는 도 6a에 도시한 바와 같이, 외측날개부(28a)가 수용홈(29) 내면에 밀착되고, 내측날개부(28a)의 밀폐부(28c)가 피스톤(24)의 외면에 밀착되므로 제1 및 제2액압실(31,32)의 압력이 상승한다. 따라서 제1 및 제2액압실(31,32)의 오일은 제1 및 제2오일배출공(33,34)을 통하여 바퀴 측의 휠 실린더(미도시) 등으로 공급되어 제동이 이루어질 수 있도록 한다.

제동동작을 해제할 때는 제1복원스프링(35)과 제2복원스프링(36)의 탄성에 의해 제1및 제2피스톤(23,24)이 후방으로 밀리므로 제1 및 제2피스톤(23,24)이 원상태로 복원된다. 이때는 각 피스톤(23,24)의 연통공(41,42)을 통하여 제1 및 제2오일유입구(53,54)와 제1 및 제2액압실(31,32)이 각각 연통된다. 또 이때는 도 6b에 도시한 바와 같이, 피스톤(24)의 연통공(42)이 실링부재(28)의 내측날개부(28a) 위치에 이르자마자 연통공(42)과 내측날개부(28a)의 오일유로(28d)가 연통하여 액압실(32)과 오일탱크(50) 쪽이 연통됨으로써 제동해제가 신속하게 이루어진다.

도 1은 종래 마스터실린더를 나타낸 단면도이다.

도 2a는 도 1의 A부 상세도로, 실링부재를 나타낸 단면도이다.

도 2b는 도 1의 A부 상세도로, 피스톤이 전진할 때 실링부재의 상태를 도시한 단면도이다.

도 2c는 도 1의 A부 상세도로, 피스톤이 후퇴할 때 실링부재의 상태를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 마스터실린더를 나타낸 단면도이다.

도 4는 도 3의 B부 상세도로, 실링부재를 나타낸 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 마스터실린더용 실링부재의 사시도이다.

도 6a는 도 3의 B부 상세도로, 피스톤이 전진할 때 실링부재의 상태를 도시한 단면도이다.

도 6b는 도 3의 B부 상세도로, 피스톤이 후퇴할 때 실링부재의 상태를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 실린더본체 21: 보어

23: 제1피스톤 24: 제2피스톤

26: 제2실링부재 28: 제4실링부재

28a: 내측날개부 28b: 외측날개부

28c: 밀폐부 28d: 오일유로

31: 제1액압실 32: 제2액압실

41,42: 연통공

Claims (6)

1. 실린더본체의 내면과 피스톤의 외면 사이에 설치되는 마스터실린더용 실링부재에 있어서,

   상기 실링부재는 상기 실린더본체와 접하는 외측날개부와, 상기 피스톤의 외면과 접하는 내측날개부를 포함하고,

   상기 내측날개부는 그 선단에 마련된 밀폐부와, 상기 피스톤 외면과 대향하는 면에 마련된 적어도 하나의 오일유로를 포함하며,

   상기 오일유로는 상기 피스톤의 진퇴방향으로 길게 형성된 홈형태인 것을 특징으로 하는 마스터실린더용 실링부재.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 오일유로는 상기 내측날개부의 내면에 복수개가 상호 이격된 상태로 마련된 것을 특징으로 하는 마스터실린더용 실링부재.
4. 액압실을 한정하는 실린더본체와, 상기 실린더본체 내면에 진퇴하도록 설치되며 오일이 유통하는 연통공을 갖춘 된 적어도 하나의 피스톤과, 상기 실린더본체 내면과 상기 피스톤 외면 사이에 설치된 적어도 하나의 실링부재를 포함하고,

   상기 실링부재는 상기 실린더본체와 접하는 외측날개부와, 상기 피스톤의 외면과 접하는 내측날개부를 포함하며,

   상기 내측날개부는 그 선단에 마련된 밀폐부와, 상기 피스톤 외면과 대향하는 면에 마련된 적어도 하나의 오일유로를 포함하고,

   상기 오일유로는 상기 피스톤의 진퇴방향으로 길게 형성된 홈형태인 것을 특징으로 하는 마스터실린더.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,

   상기 오일유로는 상기 내측날개부의 내면에 복수개가 상호 이격된 상태로 마련된 것을 특징으로 하는 마스터실린더.

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