KR101499744B1 - 보조 제동 장치에 연결된 자동차용 마스터 실린더 - Google Patents

보조 제동 장치에 연결된 자동차용 마스터 실린더 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 마스터 실린더(1)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 제 1 오목부(24) 및 제 2 오목부(27)를 가지고 있는 마스터 실린더의 피스톤(4, 5)에 관한 것으로서, 상기 제 1 오목부 및 제 2 오목부는 피스톤의 포트(13, 14)의 상류에 형성되어 있다. 제 1 오목부 및 제 2 오목부는 E.S.P. 타입의 보조 제동 장치에 의해 유출될 수 있도록 유압 브레이크액이 저장될 수 있는 스페이스를 형성한다.
마스터 실린더, 보어, 유압액 저장소, 챔버, 피스톤, 포트, 밀봉 수단, 오목부, 연결 표면

Description

보조 제동 장치에 연결된 자동차용 마스터 실린더{VEHICLE MASTER CYLINDER CONNECTED TO AN AUXILIARY BRAKING DEVICE}
본 발명은 보조 제동 장치에 연결된 자동차용 마스터 실린더에 관한 것이다. 보조 제동 장치는 마스터 실린더로부터 유압액을 꺼내서 활용하기 위해 마스터 실린더에 합체된 장치를 의미한다. 한 가지 예로서, 상기 보조 제동 장치는 E.S.P.(Electronic Stability Program: 전자 주행 안정 프로그램) 타입이나 A.B.S.(Anti-lock Braking System) 타입으로 될 수 있다. 본 발명의 목적은 생산 비용이 저렴한 마스터 실린더를 얻는 것이다. 본 발명은 주로 자동차의 분야에 사용하기 위한 것이지만 다른 분야에 적용될 수도 있다.
마스터 실린더는 유압액 또는 브레이크액이 압력을 받은 상태에서 자동차의 브레이크쪽으로 보내질 수 있게 하는데, 이것의 목적은 자동차의 바퀴의 적어도 하나의 회전을 방해함으로써 자동차의 속도를 늦추거나, 심지어 자동차를 멈추게 하는 것이다. 1차 피스톤과 2차 피스톤을 포함하고 있고, 1차 피스톤과 2차 피스톤 각각이 마스터 실린더의 하나의 보어 내에서 미끄럼이동하는 탠덤 마스터 실린더는 알려져 있다. 상기 1차 피스톤과 2차 피스톤은 각각 하나의 보어 내에 1차 챔버와 2차 챔버를 형성하고 있다. 상기 1차 챔버와 2차 챔버는 각각 1차 유압 저장소와 2차 유압 저장소에 연결되어 있다. 상기 1차 유압 저장소와 2차 유압 저장소 각각은 대응하는 챔버를 채우는 브레이크액을 담고 있다.
상기 1차 유압 저장소 및 2차 유압 저장소는 각각 1차 덕트 및 2차 덕트를 통하여 상기 1차 챔버 및 2차 챔버와 연통되어 있다. 상기 1차 덕트 및 2차 덕트는 마스터 실린더의 몸체 내에 형성되어 있다. 상기 1차 덕트 및 2차 덕트는 마스터 실린더의 상기 보어로 개구되어 있다.
상기 1차 피스톤 및 2차 피스톤은 각각 1차 포트 및 2차 포트를 포함하고 있다. 상기 1차 포트와 2차 포트 각각은 대응하는 피스톤이 형성된 재료로 형성되어 있다. 상기 1차 포트와 2차 포트 각각은 마스터 실린더의 상기 보어에 의해 경계를 이루는 벽을 향하고 있는 제 1 단부와 제 2 단부를 통하여 대응하는 챔버로 개구되어 있다.
마스터 실린더의 상기 벽을 따라서 1차 시일(seal) 및 2차 시일이 위치되어 있다. 상기 1차 시일 및 2차 시일은 각각 브레이크액이 상기 1차 포트 및 2차 포트를 통하여 상기 1차 유압 저장소 및 2차 유압 저장소로부터 상기 1차 챔버 및 2차 챔버로 유동하는 것을 제어한다. 상기 1차 시일 및 2차 시일은 상기 보어 내에서의 상기 1차 피스톤의 위치 및 상기 2차 피스톤의 위치에 따라 브레이크액의 유동을 제어한다.
상기한 바와 같이, 마스터 실린더에 합체되어 있는 보조 제동 장치는 알려져 있다. 이러한 보조 제동 장치는 마스터 실린더로부터 브레이크액을 꺼내서 활용한 다. E.S.P.는 서로 독립적인 자동차의 바퀴 각각의 회전를 제어한다. A.B.S.는 급제동시에 자동차의 바퀴가 잠기는 것을 방지한다.
예를 들면, E.S.P.장치를 작동시키기 위해서, 마스터 실린더의 브레이크액 저장소들 중의 하나로부터 직접 브레이크액이 유출될 수 있다. 이와 같이 브레이크액을 유출시키기 위해서, 상기 저장소를 관통하여 개구가 만들어질 수 있다. 이러한 개구는 브레이크액의 누출이나 압력 강하를 유발할 수 있다. 이러한 브레이크액의 누출이나 압력 강하는 느린 제동작용을 초래할 수 있다. 또한, 상기와 같은 브레이크액의 누출이나 압력 강하는 자동차를 신속하게 정지시키는 것을 곤란하게 할 수 있다.
브레이크액을 1차 덕트 및/또는 2차 덕트로부터 유출시켜서 활용할 수 있다. 이를 위해서, 충분히 큰 유량을 얻을 수 있도록 1차 덕트 및 2차 덕트 각각의 통로 단면이 커질 수 있다. 그러나, 이와 같이 통로 단면을 커지게 함으로써, 대응하는 피스톤의 무효 이동(dead travel)이 길어질 위험이 있다. 대응하는 피스톤의 무효 이동이란 피스톤이 초기의 정지 위치(rest position)로부터 대응하는 챔버에 포함된 브레이크액의 압력이 상승하기 시작하는 위치로 이동하는 동안 걸린 시간을 의미한다.
마스터 실린더의 벽을 따라서 기계가공된 채널을 채용한 방식도 알려져 있다. 이러한 채널은 상기 벽을 따라서 나선형으로 형성되어 있다. 이러한 채널은 E.S.P.장치에 의해 유출되어 활용될 수 있는 브레이크액으로 채워질 수 있다. 그러나, 마스터 실린더의 벽을 따라서 상기와 같은 채널을 형성하면 제조상의 문제 점, 특히 상기와 같이 나선형으로 채널을 형성하는 것으로 인해 마스터 실린더의 제조 비용이 현저하게 증가하는 문제점이 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 피스톤을 파내서 피스톤의 외주부에 반경방향으로 오목부를 형성하고 있다. 이러한 오목부는 제동 단계 동안 피스톤의 전방 이동 방향으로 상기 포트의 상류에 형성되어 있다.
피스톤은 제동 단계 동안 피스톤의 전방 이동 방향으로 서로 이어지는 제 1 오목부 및 제 2 오목부를 포함하고 있다. 이러한 제 1 오목부 및 제 2 오목부는 제동 단계에서 피스톤의 전방 이동 방향으로 피스톤의 직경이 감소되는 방식으로 형성되어 있다. 상기 시일은 상기 보어 내에서의 피스톤의 다양한 위치에 따라 제 1 오목부 및 제 2 오목부에 떠받치도록 위치됨으로써 피스톤과 협력하게 된다.
상기 제 1 오목부 및 제 2 오목부는 대응하는 피스톤과 마스터 실린더의 벽 사이에 공간을 형성한다. 브레이크액은 상기한 바와 같이 E.S.P.장치에 의해 유출되어 활용될 수 있도록 상기 공간에 수용될 수 있다.
제 1 오목부는 대응하는 피스톤이 정지 위치로 복귀하기 시작하는 시점부터 E.S.P.장치에 브레이크액이 공급되게 한다. 제 2 오목부는 마스터 실린더가 정지 위치에 있을 때 브레이크액 유량이 E.S.P.장치에 공급되기에 충분히 많게 한다.
또한 본 발명에 따른 피스톤은 대응하는 챔버가 초기의 정지 위치로 복귀하는 동안, 상기 대응하는 챔버에 담겨있는 브레이크액에 기포가 거의 형성되지 않게 하는 방식으로 대응하는 챔버가 초기의 정지 위치로 복귀될 수 있게 한다.
또한 본 발명에 따른 피스톤은 대응하는 챔버가 초기의 정지 압력으로 복귀하는 동안, 대응하는 시일이 하우징으로부터 밀려나오지 않게 하는 방식으로 대응하는 챔버가 초기의 정지 압력으로 복귀될 수 있게 한다.
따라서 본 발명의 대상은
- 마스터 실린더의 축에 대하여 길이방향으로 보어가 형성되어 있는 몸체,
- 마스터 실린더의 상기 보어로 개구되어 있는 유압액 저장소,
- 상기 보어 내에서 미끄럼이동하며 마스터 실린더의 챔버를 형성하고 있고, 한 쪽 단부에서는 상기 보어에 의해 경계를 이루는 벽을 향하여 개구되어 있고, 다른 쪽 단부에서는 상기 챔버로 개구되어 있는 상기 저장소로부터 유압액을 수용하는 포트를 포함하고 있는 피스톤, 그리고
- 벽에 형성된 그루브 내에 수용되어 있으며 상기 피스톤과 협력하여 유압액이 상기 포트를 통과하는 것을 제어하는 밀봉 수단
을 포함하고 있는 자동차용 마스터 실린더로서,
- 상기 피스톤이 제동 단계 동안 피스톤의 전방 이동 방향으로 피스톤의 포트의 상류에 형성된 적어도 하나의 오목부를 포함하고 있고, 상기 시일은 상기 오목부를 통하여 상기 피스톤과 협력하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 자동차용 마스터 실린더의 피스톤의 포트의 상류에 적어도 하나의 오목부를 형성함으로써, 상기한 종래 기술의 문제점을 해소함과 동시에 종래 의 방식에 비해 자동차용 마스터 실린더의 제조 비용을 크게 낮출 수 있다.
본 발명은 아래의 상세한 설명과 첨부된 도면을 참고하면 보다 잘 이해할 수 있다. 이러한 상세한 설명과 도면은 본 발명을 완전히 제한하는 것이 아니라 단지 예시적인 것이다.
도　1은 본 발명에 따른 자동차용 마스터 실린더(1)를 도시하고 있다. 이 실시예에서는, 마스터 실린더가 탠덤 마스터 실린더(tandem master cylinder)이다. 그러나, 본 발명은 싱글 마스터 실린더(single master cylinder)에도 용이하게 적용할 수 있다. 도 1에 도시된 마스터 실린더(1)는 몸체(2)를 포함하고 있고, 이 몸체에는 보어(3)가 형성되어 있다. 상기 마스터 실린더(1)는 또한 1차 피스톤(4) 및 2차 피스톤(5)을 포함하고 있다. 1차 피스톤(4)은 푸시로드에 연결되어 있고, 이 푸시로드는 자동차 브레이크 페달(도시되지 않음)에 연결되어 있다. 1차 피스톤(4) 및 2차 피스톤(5)은 보어(3) 내에서 마스터 실린더의 축(6)에 대하여 길이방향으로 미끄럼이동한다. 마스터 실린더의 축(6)은 마스터 실린더가 브레이크를 작동시키거나 작동해제시키는 단계 동안 1차 피스톤(4) 및 2차 피스톤(5)이 미끄럼이동하는 방향을 따라 놓인 축이다. 1차 피스톤(4) 및 2차 피스톤(5)은 각각 1차 챔버(7) 및 2차 챔버(8)를 형성하고 있다. 마스터 실린더(1)는 또한 1차 유압액 저장소(9) 및 2차 유압액 저장소(10)를 포함하고 있다. 상기 1차 유압액 저장소(9) 및 2차 유압액 저장소(10) 각각은 1차 챔버(7) 및 2차 챔버(8)를 채우기 위해 마스터 실린더의 보어(3)로 개구되어 있다. 1차 저장소(9)는 마스터 실린더의 몸체(2) 를 관통하여 형성된 1차 덕트(11)를 통하여 1차 챔버(7)로 개구되어 있다. 2차 저장소(10)는 마스터 실린더의 몸체(2)를 관통하여 형성된 2차 덕트(12)를 통하여 2차 챔버(8)로 개구되어 있다.
1차 피스톤(4) 및 2차 피스톤(5)은 각각 1차 포트(13) 및 2차 포트(14)를 포함하고 있다. 도　2에 도시된 예에서는, 1차 포트(13)가 제 1 개구(15) 및 제 2 개구(16)를 포함하고 있다. 상기 1차 포트(13)는 제 1 개구(15)를 통하여 마스터 실린더의 보어(3)에 의해 경계를 이루는 벽(17)을 향하도록 개구되어 있고, 제 2 개구(16)를 통하여 1차 챔버(7)로 개구되어 있다. 상기 내용은 2차 포트(14)에 대해서도 동일하다. 유압액 또는 브레이크액은 대응하는 포트를 통하여 제 1 개구(15)로부터 제 2 개구(16)쪽으로 유동한다.
브레이크액은 1차 덕트(11) 및 1차 포트(13)를 통하여 1차 저장소(9)로부터 1차 챔버(7)까지 유동한다. 상기 브레이크액은 또한 2차 덕트(12) 및 2차 포트(14)를 통하여 2차 저장소(10)로부터 2차 챔버(8)까지 유동한다.
상기 마스터 실린더(1)는 또한 1차 시일(18) 및 2차 시일(19)을 포함하고 있다. 상기 1차 시일(18) 및 2차 시일(19) 각각은 시일과 대응하는 피스톤 사이의 협력을 통하여 브레이크액이 대응하는 저장소로부터 대응하는 챔버로 이동하는 것을 차단할 수 있다.
1차 피스톤(4) 및 2차 피스톤(5)은 1차 복귀 스프링(20)과 2차 복귀 스프링(21)에 의해 동시에 정지 위치쪽으로 각각 복귀하는 동안 마스터 실린더의 보어(3) 내에서 미끄럼이동한다. 1차 챔버(7)는 1차 밀봉 컵(22)을 통하여 외부로부 터 차단되어 있고 2차 챔버(8)는 2차 밀봉 컵(23)에 의해 1차 챔버(7)로부터 차단되어 있다.
도　2는 마스터 실린더의 축(6)에 대하여 길이방향의 단면으로 마스터 실린더(1)의 부분도를 나타내고 있다. 이 부분도는 1차 시일(18)이 위치되어 있는 장소에서의 1차 피스톤(4)을 도시하고 있다. 본 발명에 따르면, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 1차 피스톤(4)이 1차 시일(18)과 협력하도록 된 위치에서 1차 피스톤(4)에 형성된 적어도 하나의 오목부(24)를 가지고 있다. 상기 내용은 2차 피스톤(5)에 대해서도 동일하다. 1차 피스톤(4)은 1차 피스톤(4)의 외주부를 반경방향으로 파내서 오목부(24)를 형성하고 있다. 이 오목부는 제동 단계에서 1차 피스톤(4)의 전방 이동 방향으로 1차 포트(13)의 상류에 위치되어 있다. 제동 단계에서 1차 피스톤(4)의 전방 이동 방향은 마스터 실린더의 축(6)과 평행하고 마스터 실린더 제동 단계 동안 마스터 실린더의 축(6)에 대하여 길이방향으로 1차 피스톤(4)이 푸시로드로부터 2차 피스톤(5)쪽으로 이동하는 방향과 일치한다.
보다 상세하게는, 1차 피스톤(4)은 상기 1차 피스톤(4)의 축에 대하여 길이방향으로 1차 피스톤(4)의 전방 단부(26)로부터 후방 단부(25)까지, 그리고 제 1 오목부(24) 및 제 2 오목부(27)를 포함한다. 후방 단부(25)는 1차 피스톤(4)이 푸시로드와 협력하도록 지정된 지점에 해당한다. 전방 단부(26)는 1차 피스톤(4)이 푸시로드로부터 멀리 떨어져서 2차 피스톤(5)을 향하도록 위치되게 지정된 지점에 해당한다. 1차 피스톤(4)의 축은 마스터 실린더의 축(6)과 동축이다.
제 1 오목부(24) 및 제 2 오목부(27)는 각각 피스톤의 제 1 외주부(circumference) 및 제 2 외주부에 형성되어 있다.
제 1 오목부(24) 및 제 2 오목부(27)는 제 1 표면 구역 및 제 2 표면 구역을 형성하고 있다. 제 1 표면 구역 및 제 2 표면 구역는 각각 원뿔(cone)을 형성하고, 이 원뿔의 끝부분은 제동 단계 동안 1차 피스톤의 전방 이동 방향으로 향한다. 제 1 오목부(24)는 제 1 연결 표면(28)에 의해 제 2 오목부(27)에 연결되어 있다. 제 2 오목부(27)는, 한 편으로는, 제 1 연결 표면(28)에 연결되어 있고, 다른 한 편으로는, 제 2 연결 표면(29)에 연결되어 있다. 제 2 연결 표면(29)은 제 2 오목부(27)를 1차 피스톤(4)의 표면(39)의 나머지 부분에 연결하는 표면이다. 1차 피스톤(4)의 표면(39)의 나머지 부분은 제 2 연결 표면(29)으로부터 1차 피스톤(4)의 후방 단부(25)까지 뻗어 있는 1차 피스톤(4)의 표면에 해당한다. 제 1 연결 표면(28) 및 제 2 연결 표면(29)은 경사져있거나 모따기가공(chamfer)되어 있다. 제 1 연결 표면(28) 및 제 2 연결 표면(29)은 각각 제 3 표면 구역 및 제 4 표면 구역을 형성하고 있다. 이 제 3 표면 구역 및 제 4 표면 구역은 각각 원뿔을 형성하고 있고, 이 원뿔의 끝부분은 제동 단계에서 1차 피스톤의 전방 이동 방향으로 향한다.
제 1 오목부(24)는 1차 포트(13)로부터 개시되어 형성되어 있다. 제 2 오목부(27)는 제 1 연결 표면(28)으로부터 개시되어 형성되어 있다.
1차 시일(18)은, 2차 시일(19)과 마찬가지로, U자 형상이다. 이러한 1차 시일(18)은 1차 피스톤(4) 둘레로 1차 피스톤(4)의 축을 중심으로 빙 둘러서 위치되 어 있다. 1차 시일(18)은 마스터 실린더의 벽(17)에 형성된 1차 그루브(30) 내에 수용되어 있다. 1차 시일(18)은 내부 립(lip)(31), 외부 립(32), 그리고 내부 립(31)을 외부 립(32)에 연결시키는 중간의 반경방향 링(33)을 가지고 있다. 내부 립(31)과 외부 립(32)의 사이에는 2차 피스톤(5)쪽으로 향하고 있는 구멍(36)이 형성되어 있다. 내부 립(31)은 1차 피스톤(4)을 누르도록 위치되어 있다. 외부 립(32)은 1차 그루브(30)의 벽(17)을 가압하도록 위치되어 있다. 중간의 링(33)도 1차 그루브(30)의 벽(17)을 강하게 가압하고 있다. 내부 립(31)을 원뿔을 형성하고 있고, 이 원뿔의 끝부분은 제동 단계에서 1차 피스톤(4)의 전방 이동 방향으로 향한다. 이러한 내부 립(31)은 내부 립(31)을 따라서 뻗어 있으며 상기 내부 립(31)에 의해 형성된 평면에 대해 직각으로 뻗어 있는 돌출부(34)를 가지고 있다. 이 돌출부(34)는 1차 피스톤의 무효 이동을 최적화하도록 사용될 수 있다. 1차 피스톤의 무효 이동이란 1차 피스톤이 정지 위치로부터 1차 시일이 브레이크액의 이동을 차단시키는 위치까지 마스터 실린더의 축(6)에 대하여 길이방향으로 이동해야 하는 거리를 의미한다. 이 거리는 브레이크 페달을 밟았을 때, 제동작용을 비교적 신속하게 얻도록 가능한 한 짧게 되어 있다.
마스터 실린더가 정지 위치에 있을 때, 1차 피스톤(4)은 1차 시일(18)의 내부 립(31)이 1차 포트(13)를 향하게 위치되는 식으로 마스터 실린더의 보어 내에 위치되어 있다. 브레이크액은 1차 저장소(9)로부터 1차 챔버(7)까지 자유롭게 유동하여, 벽(17)과 1차 피스톤(4) 사이에 스며들거나 1차 포트(13)를 통하여 유동한다.
또한, 자동차 제동시에, 다시 말해서 브레이크 페달이 작동되었을 때, 1차 피스톤(4)은 마스터 실린더의 축(6)에 대하여 길이방향으로 2차 피스톤(5)쪽으로 구동된다. 이러한 구동 운동 동안, 1차 피스톤(4)은 내부 립(31)의 돌출부(34)에 거슬러서 미끄럼이동한다. 상기 돌출부(34)는 우선적으로 제 1 오목부(24)를 누르도록 배치되어 있다. 상기 돌출부(34)가 제 1 오목부(24)와 접촉하자마자, 1차 시일(18)이 1차 포트(13)와 1차 덕트(11) 사이에 놓이므로 1차 저장소(9)와 1차 포트(13) 사이의 연통(communication)이 차단된다. 마찬가지로, 벽(17)과 1차 피스톤(4) 사이의 연통도 차단된다.
다음에, 1차 피스톤(4)이 연속적으로 2차 피스톤(5)쪽으로 이동함에 따라, 1차 시일(18)은 돌출부(34)를 통하여 제 1 연결 표면(28)을 누르고, 그 다음에 제 2 오목부(27)를 누르고, 그 다음에 제 2 연결 표면(29)을 누르며 최종적으로 1차 피스톤(4)의 표면(39)의 나머지 부분을 누른다. 이렇게 1차 피스톤이 이동하는 동안에, 내부 립(31)은 외부 립(32)에 더 가까워지도록 이동하게 된다. 이와 같이 1차 피스톤(4)의 직경(35)이 제 1 오목부(24)로부터 제 2 오목부(27)쪽으로 갈수록 커지기 때문에 1차 시일(18)의 가압력(즉, 1차 피스톤을 누르는 힘)이 증가하게 된다.
브레이크작용을 해제하거나 브레이크 페달을 풀어주는 동안, 1차 피스톤(4)은 초기의 정지 위치로 복귀한다. 1차 피스톤(4)이 초기의 정지 위치로 복귀하는 것에 의해, 1차 피스톤(4)은 1차 시일(18)의 내부 립(31)이 제 2 연결 표면(29)을 누르고, 그 다음에 제 2 오목부(27)를 누르고, 그 다음에 제 1 연결 표면(28)을 누 르고, 그 다음에 제 1 오목부(24)를 누르며 최종적으로 1차 포트(13)를 향하도록 복귀하는 식으로 이동된다. 이 때, 브레이크액은 벽(17)과 1차 피스톤(4) 사이를 지나거나 1차 포트(13)를 통과함으로써 다시 한번 1차 챔버(7) 속으로 스며들 수 있다. 이와 같이 1차 피스톤(4)이 초기의 정지 위치로 복귀하는 동안, 내부 립(31)은 외부 립(32)으로부터 멀어지도록 이동하게 된다. 이로 인해 1차 시일(18)의 가압력(즉, 1차 피스톤을 누르는 힘)이 감소한다. 1차 피스톤(4)의 직경(35)이 제 2 오목부(27)로부터 제 1 오목부(24)쪽으로 갈수록 작아지기 때문에 내부 립(31)은 외부 립(32)으로부터 멀어지게 된다.
1차 피스톤(4)이 초기의 정지 위치로 복귀하는 동안, 제 1 오목부(24), 제 2 오목부(27), 벽(17) 및 1차 시일(14)에 의해 경계를 이루는 스페이스(40)가 점진적으로 브레이크액으로 채워진다.
상기 스페이스(40)에 저장된 브레이크액은 마스터 실린더가 아닌 제동 장치에 의해 정밀하게 유출되어 활용될 수 있다. 실제로, 한 가지 예로서, E.S.P.(Electronic Stability Program: 전자 주행안정 프로그램)장치 또는 A.B.S.(Anti-lock Braking System)장치가 마스터 실린더에 합체될 수 있다. E.S.P.장치는 자동차 바퀴의 회전을 서로 독립적으로 제어하기 위해서 사용될 수 있다. A.B.S.장치는 급제동시에 자동차 바퀴가 잠기는 것을 방지하기 위해서 사용될 수 있다.
제 1 오목부(24) 및 제 2 오목부(27)는 각각 제 1 길이(37) 및 제 2 길이(38)를 가지고 있다. 제 1 길이(37)는 제 1 오목부(24)와 벽(17) 사이에 저장된 브레이크액의 양이 마스터 실린더가 정지 위치에 있을 때 E.S.P.장치를 작동시키기에 충분하게 되도록 정해진다.
제 2 오목부(27)의 제 2 길이(38)는 브레이크-릴리스 이동(brake-release travel)의 3분의 2를 달성하기 위해서 1차 피스톤(4)이 이동해야 하는 거리에 해당된다. 1차 피스톤(4)의 브레이크-릴리스 이동이란 1차 피스톤(4)이 마스터 실린더의 보어 내에서 자동차 바퀴가 제동되거나 정지상태에 있는 위치에 해당하는 제 1 위치로부터 1차 피스톤이 다시 한번 초기의 정지 위치에 놓이는 제 2 위치까지 이동하는데 걸린 시간을 의미한다. 1차 피스톤(4)이, 마스터 실린더의 보어에 대하여, 브레이크-릴리스 이동을 따라서 3분의 2의 지점에 위치될 때, 1차 시일은 연결지점에서 1차 피스톤(4)과 접촉하도록 위치된다. 따라서 브레이크액은 1차 시일(18), 제 2 오목부(27), 제 2 연결 표면(29)과 벽(17) 사이에 저장될 수 있다. 상기 량의 브레이크액은 1차 피스톤(4)이 아직 초기의 정지 위치로 복귀하지 않았을 때 E.S.P.장치에 공급되기 위해서 사용될 수 있다.
1차 피스톤(4)이 초기의 정지 위치로 복귀할 때 1차 시일(18)이 1차 그루브(30)로부터 밀려나오는 것을 방지하고 1차 챔버(7) 내에 기포가 형성되는 것을 방지하기 위해, 연결 표면(28, 29)은 모따기가공되어 있거나 경사져 있다. 이와같이 연결 표면(28, 29)이 모따기가공된 형상으로 되어있기 때문에 내부 립(31)이 점진적으로 외부 립(32)쪽으로 가까워지게 이동하거나 점진적으로 외부 립(32)으로부터 멀어지게 이동될 수 있다. 마스터 실린더는 갑작스러운 브레이크 페달의 제동작용이나 제동해제작용하에서 시간의 함수로서 비교적 선형적으로 그리고 점진적으 로 초기의 정지 압력으로 복귀한다.
도 3은 1차 챔버(7)에서 얻은 압력의 변화를 본 발명에 따른 1차 피스톤(4)의 시간의 함수로 그리고 마스터 실린더의 보어 내에서의 위치의 함수로 그래프 형태로 도시하고 있다. A는 1차 피스톤이 정지 위치에 있을 때 1차 챔버 내부에서 얻은 압력을 나타낸다. 이 압력은 약 0.04 bar이다. B는 1차 피스톤(4)이 브레이크작용 위치에 있을 때 1차 챔버(7)에서 얻은 압력을 나타낸다. 이 압력은 약 -0.98 bar이다. A, C 및 D는 1차 피스톤(4)이 브레이크 해제 위치에 있을 때 1차 챔버(7)에서 얻은 압력을 나타낸다. 이 압력은 C에서는 약 -0.38 bar이고 D에서는 약 -0.16 bar이다. 1차 챔버(7)에서 얻은 압력은 C로부터 D까지 레벨이 단계적으로 변화하는데, 제 1 레벨은 레벨 C이고 제 2 레벨은 레벨 D이다. 보다 상세하게는 레벨 C는 1차 시일(18)이 제 2 오목부(27)를 가압하는 상태로 1차 피스톤(4)이 1차 시일(18)에 대해 위치되어 있을 때 1차 챔버(7)에서 얻은 유압을 나타낸다. 보다 상세하게는 레벨 D는 1차 시일(18)이 제 1 오목부(24)를 가압하게 위치되도록 1차 피스톤(4)이 1차 시일(18)에 대하여 위치되어 있을 때 1차 챔버(7)에서 얻은 유압을 나타낸다. E는 1차 시일(18)이 제 1 연결 표면(28)을 누르는 상태로 1차 피스톤(4)이 위치되어 있을 때 발생하는 점핑 압력(jumping pressure)을 나타낸다. F는 1차 피스톤(4)이 초기의 정지 위치로 복귀할 때 1차 챔버(7)에서 얻은 유압을 나타낸다.
도　1은 본 발명에 따른 탠덤 마스터 실린더에 대한 길이방향의 단면도;
도　2는 본 발명에 따른 마스터 실린더의 정지 위치에서의 부분 단면도; 그리고
도　3은 본 발명에 따른 마스터 실린더의 챔버 내측의 압력을 상기 마스터 실린더의 보어 내의 대응하는 피스톤의 위치의 함수로 나타낸 그래프이다.

Claims (5)

  1. 자동차용 마스터 실린더에 있어서,
    - 마스터 실린더의 축(6)에 대하여 길이방향으로 보어(3)가 형성되어 있는 몸체(2),
    - 마스터 실린더의 상기 보어로 개구되어 있는 유압액 저장소(9, 10),
    - 상기 보어 내에서 미끄럼이동하며 마스터 실린더의 챔버(7, 8)를 형성하고 있고, 한 쪽 단부에서는 상기 보어에 의해 경계를 이루는 벽(17)을 향하여 개구되어 있고, 다른 쪽 단부에서는 상기 챔버로 개구되어 있는 상기 저장소로부터 유압액을 수용하는 포트(13, 14)를 포함하고 있는 피스톤(4, 5), 그리고
    - 벽에 형성된 그루브 내에 수용되어 있으며 상기 피스톤과 협력하여 유압액이 상기 포트를 통과하는 것을 제어하는 밀봉 수단(18, 19)을 포함하고,
    제동 단계 동안 피스톤의 전방 이동 방향으로 피스톤의 포트의 상류에 제 1 오목부(24) 및 제 2 오목부(27)가 만들어지고, 제 2 오목부로부터 제 1 오목부까지 피스톤의 직경(35)이 감소되는 것을 특징으로 하고,
    피스톤(4, 5)은 제 1 연결 표면(28) 및 제 2 연결 표면(29)를 가지고 있고, 제 1 연결 표면(28)은 제 1 오목부(24)를 제 2 오목부(27)에 연결시키고, 제 2 연결 표면(29)은 제 2 오목부(27)를 피스톤 표면의 나머지 부분에 연결시키고, 제 1 연결 표면 및 제 2 연결 표면은 모따기가공되어 있는 것을 특징으로 하고,
    제 1 오목부(24) 및 제 2 오목부(27)는 각각 제 1 표면 구역 및 제 2 표면 구역을 형성하고, 상기 제 1 표면 구역과 제 2 표면 구역은 원뿔을 이루고, 제동 단계 동안 상기 원뿔의 끝부분은 피스톤의 전방 이동 방향으로 향하는 것을 특징으로 하는 자동차용 마스터 실린더.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 오목부(24)는 포트(13, 14)로부터 시작하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 마스터 실린더.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 오목부(24)는 피스톤(4, 5)의 외주부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 마스터 실린더.
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