KR101894611B1 - 마스터 실린더 내의 밀폐용 씰 장착 오류를 탐지하는 방법 - Google Patents

마스터 실린더 내의 밀폐용 씰 장착 오류를 탐지하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 씰(180A)을 포함하는 마스터 실린더(100) 내에서 씰의 장착 오류를 탐지하는 방법에 관한 것이다. 마스터 실린더 어셈블리의 말기에 약 0.3 MPa 내지 0.6 MPa 사이에 놓이는 압력을 마스터 실린더에 가하고, 압력이 급감하는 경우 씰이 마스터 실린더의 홈(152)에 역전되어 장착된 것으로 간주한다.

Description

마스터 실린더 내의 밀폐용 씰 장착 오류를 탐지하는 방법 {METHOD FOR DETECTING AN ERROR IN THE INSTALLATION OF A SEAL IN A MASTER CYLINDER}
본 발명은 자동차용 브레이크 시스템의 마스터 실린더 내의 밀폐용 씰 장착 오류를 탐지하는 방법에 관한 것으로서, 상기 자동차 브레이크 시스템은, 정지 위치와 제동 위치 사이에서 운전자에 의해 작동되고 그 정지 위치로 탄성적으로 복귀하는 하나 이상의 피스톤을 수용하는 보어를 구비하고,
- 상기 보어는 브레이크액 탱크에 연결된 하나 이상의 공급 챔버를 포함하고,
- 상기 피스톤은 브레이크액 탱크에 연결된 공급 챔버와 브레이크 회로에 연결된 압력 챔버를 분리하고;
- 상기 공급 챔버는, 공급 챔버를 압력 챔버로부터 분리하는 재공급 씰 및 공급 챔버를 피스톤의 표면에 대한 외부로부터 분리하는 밀폐용 씰을 각각 수용하는 2개의 홈으로 가장자리가 둘러져 있고;
- 밀폐용 씰은 옆으로 누운 U자형 단면을 갖는 주연 씰이고, 그 씰의 하나의 리브(rib)는 바닥부 및 홈과 인접한 2개의 벽에 대향하여 밀착되고, 나머지 리브는 피스톤을 누르며 밀폐를 보장한다.
상기 정의된 바와 같은 마스터 실린더 내에서, 격리용 씰 또는 밀폐용 컵으로도 통칭 되는 밀폐용 씰은, 그의 홈 내에서 역전되어 장착될 수 있는데, 이는 브레이크의 사용시에만 발견될 것이고, 심각한 위험을 초래하며 마스터 실린더의 교체를 요한다.
싱글 마스터 실린더의 경우, 재공급 씰과 밀폐용 씰에 의해 가장자리가 둘러지는 단 하나의 공급 챔버만 있고, 전자는, 브레이크 페달 작동의 효과로 마스터 실린더의 피스톤이 이동하는 방향에서 볼 때 후자의 후방에 위치된다. 탠덤(tandem) 마스터 실린더의 경우, 혼합 방식으로 작동하는 2개의 피스톤이 있고 각각의 피스톤은 공금 챔버 및 압력 챔버와 연동한다.
그러므로 역전되어 장착될 위험은 2개의 씰에 대하여 존재한다.
본 발명은 뒤집힘 또는 역전된 장착을 탐지할 수 있게 하는, 브레이크 시스템의 마스터 실린더의 잘못된 씰 장착을 탐지하는 방법을 개발하는 것이다.
그러한 목적으로, 본 발명은 상기 정의한 바와 같은 씰의 탐지 방법에 관한 것으로서, 마스터 실린더의 조립 후에, 마스터 실린더 내의 씰을 공칭 압력하에 두고, 압력의 급감시, 그 씰이 마스터 실린더 내에서 역전되어 장착된 것으로 간주하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법은 두 개의 씰 중 하나 또는 모두의 장착 오류를 매우 간단한 방법으로 마스터 실린더 제조 공정 라인의 말기에 탐지할 수 있게 한다. 그러한 탐지는 마스터 실린더 상에 하나 또는 다수의 씰을 올바른 위치로 장착하기 위하여 즉시 조치할 수 있도록 한다.
바람직하게 제어는 유체로서의 압축 공기를 이용하여 행해지며, 그렇게 제어된 마스터 실린더는 경우에 따른 씰의 교체를 위하여서나, 자동차 생산자에게 포장되어 발송될 때에도 오염되지 않는다.
다른 유리한 특성에 따르면, 마스터 실린더 및 그와 더불어 밀폐용 씰들을 0.3 MPa 내지 0.6 MPa 정도의 압력 하에 놓는다. 그 압력은 하나 또는 다수의 씰의 잘못된 장착을 탐지하고 마스터 실린더에 대해 조치를 가하기에 충분하다. 전반적으로, 마스터 실린더의 올바른 작동을 위해 필수 요소인 씰들의 올바른 장착을 극도로 단순히 제어함으로써, 마스터 실린더를 재검하는 것, 또는 브레이크 시스템이 이미 작동된 상태에서 교체 시 발생하는 모든 불편함 속에서 브레이크 시스템상의 마스터 실린더를 교환해야하는 일이 회피된다는 중요한 장점을 구성한다.
본 발명은 이하 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 명시될 것이다.
도 1은 탠덤 마스터 실린더의 축방향 단면도.
도 2는 씰의 조감도.
도 3은 마스터 실린더 본체의 홈 내에 위치된 씰의 확대 단면도.
도 4는 도 2의 씰의 U자형 리브의 단부 형태를 도시하는 확대도.
도 5a 및 도 5b는 홈 내의 밀폐용 또는 격리용 씰을 탐지하는 방법을 도시.
도 1에 따라, 본 발명은 브레이크 시스템의 마스터 실린더(100) 내에서의 씰 장착 오류를 탐지하기 위한 방법에 관한 것이다. 도시된 실시예는 탠덤 마스터 실린더의 예이다.
중복된 요소들로서, 독립적인 2개의 브레이크 회로의 제어를 가능하게 하는 모든 요소들에 대하여, 본 상세한 설명은 실질적으로 중복되는 방식으로 탠덤 마스터 실린더의 조립체에 적용되므로, 하기에서는 싱글 마스터 실린더의 부분에 대해서만 마스터 실린더가 상술될 것이다.
마스터 실린더(100)는 도시되지 않은 브레이크 부스터에 의하여, 또는 브레이크 페달에 의해 실행된 동작에 의해 직접적으로 제어되는 피스톤(130)을 수용하는 축(xx)중심 보어(120)에 의해 관통되는 본체(110)로 구성된다.
피스톤(130)의 이동방향은 도 1에서, 우측에서 좌측을 향하는 제동 작동에 해당하는 화살표(AF)로 표시된다.
마스터 실린더의 상부는 단순하게 도시된 브레이크액 탱크 출구의 첨단부들을 수용하기 위하여 마련된 2개의 입구(101, 201)를 구비하고 있다.
드로어(drawer)를 형성하는 피스톤(130)은 챔버(140)에서 뚫고 나가는 구멍(141)에 의해 브레이크 회로(C1)에 연결된 압력 챔버(140)의 경계를 보어(120) 내에서 한정한다. 압력 챔버(140)는 마스터 실린더(100)의 본체(110) 내에 구현된 공급 챔버(150)로부터 속이 빈 피스톤(130)에 의해 분리되고, 그것의 보어(120)와 피스톤(130)의 외부 표면 사이에서 마스터 실린더의 본체 내에서 주연 홈에 의해 실현된다. 전방 측면 및 후방 측면에서, 공급 챔버(150)는 보어 안으로 뚫고 들어가는 주연 홈(151, 152)에 의해 가장자리가 둘러진다. 전방 홈(151)은 재공급용 주연 씰(153)를 수용하고 후방 홈(152)은 격리용 씰로도 칭해지는 밀폐용 주연 씰(180)를 수용한다.
재공급용 씰(153)는 브레이크액이 부족한 경우 또는 공급 챔버(150)가 피스톤(130)에 의해 아직 폐쇄되어 있을 때 브레이크가 급작스럽게 작동하는 경우, 압력 챔버(140)에 브레이크액을 공급할 수 있게 한다. 재공급 씰(153)의 개방 운동 및 폐쇄 운동은 문헌 FR 2 916 405에 명시되어 있다. 공급 챔버(150)를 마스터 실린더(100)의 외부와 분리하는 씰(180)는 어떠한 상황에서도 보어(120)와 피스톤(130) 표면 사이의 밀폐를 보장한다.
상기한 마스터 실린더(100)의 상세한 설명은 싱글 마스터 실린더와도 관련된다. 도시된 탠덤 마스터 실린더(100)의 경우, 2개의 브레이크 회로(C1, C2)에 가압하는 수단들이 중복된다. 그 경우, 상기 명시된 부분은 탠덤 마스터 실린더의 1차 부분이고 나머지 부분이 2차 부분이다. 상기한 상세한 설명은 (100)으로부터 증가하는 동일한 참조 번호를 갖는 본 발명에 관련된 다른 요소들에 대해서 동일한 조건으로 적용된다.
2개의 피스톤(130, 230)들은, 용수철(173)에 의해 이격되어 유지되는 2개의 부분(171, 172)들로 형성되고 2개의 단부에 의해, 그 중 일측 단부는 피스톤(130)의 바닥부(131)에 대향하고, 타측 단부는 피스톤(230)의 상부(231)에 대향하여 부착되어 있는 텔레스코픽 로드(170)에 의해 연결된다.
도 2는 U자형 단면을 갖는 씰(180)를 도시하며, 그 U자형의 리브(181, 182)의 단부들은 톱니형 프로필을 형성하기 위하여, 각각의 리브의 가장자리 상에서 규칙적으로 분포하는 단자들(185)을 구비한다. 그 돌출된 단자들(185)의 전면부(184)들은 상기 정의된 의미로 평평하거나, 즉, 보어의 축(xx)과 수직인 평면상에 포함되거나, 그 평면과 미세한 각도를 이루어 꼭짓점 각이 매우 큰 원뿔형 표면을 나타낸다. 단자들(185) 사이에서 안으로 후퇴한 바닥부는 참조번호 (186)으로 표시되고, 단자들(185) 사이에서 통로들을 형성한다.
도 3은 씰(280)의 주연 홈(252) 내에 수용되고 피스톤(230)을 대향하여 누르고 있는 씰(280)의 단면도이다. 그 홈(252)은 바닥부(252a) 및 축(xx)에 대하여 반경 방향으로 향하는 2개의 측면(252b, 252c)을 갖는 직사각형 단면을 갖는다. 그 씰(280)는 2개의 리브(281, 282)를 갖는 옆으로 누운 U자형 단면을 갖는다. 피스톤(230) 축(xx)을 기준으로 외부에 있는 리브(281)는 홈(252)의 바닥부(252a)에 오고, 축(xx)을 기준으로 내부에 있는 리브(282)는 피스톤(230)의 외부 표면을 대향하여 누르게 된다. 2개의 리브(281, 282)는 결합하여 피스톤(230)의 푸쉬(push) 방향(AF) 내에 위치한 측면(252b)을 대향하여 누르고 있는 기부(283)를 형성한다.
씰의 2개의 리브 단부 중 하나 또는 모든 단부의 평평한 표면은 통상적으로 평면이라 칭한다. 홈의 측면(252c)은 축(xx)에 수직인 평면 내에 위치하고 2개 중 하나 또는 모든 리브 단부의 평면이라 칭하는 표면은 그 홈 측면(252c)에 대향하여 평평해진다. 그 표면은 엄밀한 의미로 평면일 수 있는데, 즉, 축(xx)에 수직인 평면 내에 포함될 수 있다. 그러나 그 표면은 또한 준 평면 또는 그러한 평면에 대하여 "경사진" 평면일 수 있으며, 그 경우 그 표면은 매우 큰 꼭짓점 각 또는 0°내지 10°정도의 매우 작은 보각을 갖는, 축(xx) 중심의 원뿔대형의 표면에 해당한다. 그 평평한 표면은 꼭짓점 각이 180°일 때 진정한 평면이다.
도 4는 각각의 리브(281, 282) 중 하나의 전면부(284)를 상세히 도시한다. 축방향 단면도로 도시된 그 전면부(284)의 단면은 그 표면(284)이 대향하여 누르고 있는 홈(252)의 측면(252c)에 대하여 예를 들어 10°정도의 각 α의 경사를 갖는다.
하나 또는 다수의 씰(180, 280)의 올바른 장착을 확인하기 위한 본 발명에 따른 탐지 방법은 이하 도 5a 및 도 5b를 참조하여 명시될 것이다.
마스터 실린더의 조립 후에, 특히 제조 공정 라인의 말기에 마스터 실린더를 브레이크 시스템 내에 장착하기 전에 씰들의 장착을 제어한다.
마스터 실린더를 압축 공기에 의해 0.3 MPa 내지 0.6 MPa 정도의 공칭압력 하에 놓는다. 씰(280)이 (본 실시예에 따르면) 도 5a의 위치로 장착되면, 압력으로 인하여 리브들(281, 282)이 벌어지고 리브(282)의 하부 에지(282-1)가 피스톤(230)에 대향하여 올바르게 밀착되어 밀폐가 보장된다. 공칭압력은 급감하지 않는다.
압력이 유지됨은 씰(280)이 올바르게 장착되었음을 의미한다(도 5a).
그 반면에, 씰(280)이 도 5b의 경우와 같이 역전되어 장착되면, 기부(283A)의 표면(284)에 대향하여 압력이 가해지고, 그 결과 접촉부(282-1A)가 피스톤(230)에서 들려져 압력하에서 유체가 새어 나올 수 있게 한다. 압력의 급감은 씰 장착 오류의 신호이다. 그러한 잘못된 장착 위치에서, 씰은 참조번호 (280A)로 표시되고, 한편 상기 명시한 씰과 동일한 모든 씰 요소들은 접미사A를 갖는다.
그러한 압력의 급감을 탐지함으로써 마스터 실린더 제조의 말기에, 그리고 그 마스터 실린더가 브레이크 회로 내에 장착되기 이전에, 씰들이 올바르게 장착되었는지 제어할 수 있게 한다.
그 제어는 바람직하게 압축 공기로, 더 일반적으로는 기체로 실행되어, 마스터 실린더가 건조한 상태로 유지되며 유액으로 적셔지지 않는다. 수리 또는 포장 또는 운반 시 세척해야할 필요가 없으며, 씰을 올바르게 재장착하기 위하여 탈착하기에 용이하다.
100 : 마스터 실린더
101, 201 : 입구
110 : 마스터 실린더(100)의 본체
120, 220 : 보어
130, 230 : 피스톤
140, 240 : 압력 챔버
141, 241 : 구멍
150, 250 : 공급 챔버
151, 152 ; 251, 252 : 홈
152a ; 252a : 바닥부
152b, 152c ; 252b, 252c : 벽면
153 ; 253 : 재공급용 씰
170 : 텔레스코픽 로드
171 : 로드(170)의 일부분
172 : 로드(170)의 일부분
173 : 용수철
180, 180A ; 280, 280A : 밀폐용/격리용 씰
181, 182, 181A, 182A ; 281, 282 : 리브
183, 183A ; 283A : 기부
184, 284 : 전면부
185 : 돌출부 / 단자
186 : 오목 바닥부
190 : 탱크

Claims (3)

  1. 정지 위치와 제동 위치 사이에서 운전자에 의해 작동되고 그것의 정지 위치로 탄성적으로 복귀하는 하나 이상의 피스톤(130)을 수용하는 보어(120)를 구비한 본체(110)를 갖는, 자동차 브레이크 시스템의 마스터 실린더(100)의 밀폐용 씰(180)의 장착 오류를 탐지하는 방법으로서,
    상기 보어는 브레이크액 탱크(190)에 연결된 하나 이상의 공급 챔버(150)를 갖고,
    - 상기 피스톤(130)은 상기 공급 챔버(150)를 브레이크 회로에 연결된 압력 챔버(140)로부터 분리하고,
    - 상기 공급 챔버(150)는, 상기 공급 챔버(150)를 상기 압력 챔버(140)로부터 분리하는 재공급용 씰(153) 및 상기 공급 챔버(150)를 상기 피스톤(130)의 표면에 대한 외부로부터 분리하는 밀폐용 씰(180)을 각각 수용하는 2개의 홈(151, 152)에 의해 가장자리가 둘러져 있으며,
    - 상기 씰(180)은, 옆으로 누운 U자형 단면을 갖는 주연 씰이고, 상기 U자형의 하나의 리브(181)는 상기 홈(152)의 바닥부(152a)와 그것의 2개의 인접한 벽면(152b,c)에 대향하여 밀착되고, 나머지 리브(182)는 상기 피스톤(130) 상의 밀폐를 보장하며,
    상기 마스터 실린더의 조립 후에, 상기 마스터 실린더 내의 씰(180)을 공칭압력하에 놓고 압력이 급감하는 경우 상기 씰이 상기 마스터 실린더(100) 내에 역전되어 장착된 것으로 간주하는 것을 특징으로 하는, 마스터 실린더 내 씰의 장착 오류를 탐지하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마스터 실린더의 씰들(180)의 장착을 제어하기 위한 유체로서 압축 공기를 사용하는 것을 특징으로 하는, 마스터 실린더 내 씰의 장착 오류를 탐지하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마스터 실린더 및 그에 따라 상기 씰들을 0.3 MPa 내지 0.6 MPa 정도의 압력하에 놓는 것을 특징으로 하는, 마스터 실린더 내 씰의 장착 오류를 탐지하는 방법.
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