KR20000015808A - 차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더 - Google Patents

차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더 Download PDF

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KR20000015808A
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베르너 디린거
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안네트 제랄드 아서
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Abstract

본 발명에 따른 차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더(10)는 하우징(18) 및 하우징안에 형성된 홀(20)을 포함한다. 피스톤(20)은 홀(20)의 내측에서 밀폐되어 이동할 수 있는 방식으로 안내되고, 로드타입의 작동요소(26)에 기구적으로 연결되어, 입력(F)이 압력을 변화하는 피스톤(22)에 전달될 수 있다. 상기 홀(20)에서 피스톤(22)은 압력챔버(28)와 작동요소측에 형성된 보충챔버(30)의 경계를 형성하고 유압작동면적(A)를 갖는다. 상기 마스터 실린더(10)의 압력 강화를 선택적으로 증가시키기 위해, 압력챔버(28)와 보충챔버(30)사이의 유체연결을 선택적으로 하는 장치(50)가 제공된다. 상기 작동요소(26)의 유압 작동면적(B)이 유압 작동면적(A)보다 작게 형성되므로, 마스터 실린더(10)의 압력 강화가 A/B 의 비율만큼 증가한다.

Description

차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더
본 발명은 청구항 1 의 전문에 따른 마스터 실린더에 관한 것이다. 이러한 마스터 실린더는 일반적으로 자동차에 설치되어 있는 잘 알려진 부품이다. 상기 마스터 실린더는 운전자에 의한 작동에너지를 증가시켜 운전자가 비교적 낮은 작동에너지로 높은 제동력을 가할 수 있도록 하는 제동부스터에 연결된다. 차량이 작동하는 동안 마스터 실린더를 작동하는 힘은 이에 따라 운전자의 발을 이용한 분력과 제동부스터에 의한 분력으로 구성된다. 상기 제동부스터는 일반적으로 진공 제동부스터가 이용된다.
일반적으로 종래의 제동부스터는 일반적인 운전자에 의해 가해져서 제동부스터에 의해 증가되는 최대 작동에너지가 바퀴와 차도간의 높은 마찰값이 주어져도 차량의 바퀴들을 모두 로킹하기에 충분할 정도의 크기를 갖는다. 제동과정동안 일어나는 축과 부하의 동적변위로 인한 뒷바퀴의 부하의 경감에 의해 뒷바퀴가 너무 빠르게 로킹되는 것을 피하기위해 차량의 제동력은 훨씬 더 큰 제동력이 차량의 앞바퀴에 전달된 다음 뒷바퀴에 전달된다. 또한 많은 차량들은 급작스런 브레이크동작으로 바퀴들이 로킹되는 것을 방지하여 차량을 조종가능하도록 유지하는 잠김방지 브레이크장치를 포함하여 구성된다. 이러한 로킹방지 브레이크장치는 비상시의 운전상황을 방지하거나, 각 차량바퀴의 정해진 제동에 의해서 위험한 상태를 감소시키거나, 또는 미끄러운 도로에서 바퀴가 공전되는 상황을 피하기 위해 브레이크동작을 하는 동안 뿐만 아니라 평상시의 운전을 하는 동안에도 사용되어 왔다. 이러한 브레이크 장치의 확장된 시스템으로서 자동차 동력제어시스템(VDC 시스템)과 견인제어시스템(TC 시스템)등이 알려져있다. 상기에서 언급한 장치들은 운전자가 브레이크를 작동하지 않더라도 각각의 차량바퀴들을 제동할 수 있는 특성을 가지고 있다. 물론, 이는 운전도중 위험한 상태에 이르거나 차량의 바퀴가 헛도는 경우 등의 상황에서 마스터 실린더에 가동력을 가할 수 있도록 하기위해 마스터 실린더와 함께 작동하는 제동부스터가 운전자와는 관계없이 가동될수 있다는 것을 전제로 삼는다. 이때, 제동부스터에 의해 실린더에 가해질 수 있는 가동력은 로킹할 수 있는 한계까지 차량의 바퀴를 제동하는데 필요한 제동력을 생성하는데 더 이상 충분하지 않은 특정한 상황들에서 발생한다는 문제가 일어난다. 이러한 문제가 부피가 큰 제동부스터를 사용하여 어느 정도까지 해결할 수는 있지만, 비교적 소형차량의 경우 설치공간이 비교적 좁기 때문에 문제를 해결하기란 쉽지않다. 이러한 문제를 더욱 어렵게 만드는 것은 예를 들어, 제동동작을 하는 경우가 아닌, 뒷바퀴의 부하를 경감시키는 축과 부하의 동적변위가 일어나지 않는 일반적인 운전동작 상태에서 VDC 시스템을 이용하기 때문이다. 따라서, VDC 시스템의 제어상황에서는 뒷바퀴를 로킹한계까지 제동하기 위해서 급작스런 운전상의 제어를 하는 경우 보다 매우 큰 제동력을 필요로 한다. 커브의 바깥쪽 가장자리로 향하는 경향이 있는 차체에 가해지는 원심력의 결과로서 커브의 외부에서 앞바퀴의 동적 바퀴부하가 증가하여, 바퀴를 로킹하기 위해 필요한 제동력은 직선운동의 제동을 하는 동안 바퀴를 로킹하는 것보다 더 큰 힘을 필요로 한다. 이는 TC 시스템을 통한 제어상황에서 구동되는 뒷바퀴가 공전하는 것을 제동하는 경우에도 비슷하게 나타난다. 특히, VCD 시스템을 장착한 차량의 경우 또는 TC 시스템을 갖는 경우, 일반적인 운전과정에서 운전하는 동안 위험한 상황들을 감소시키기 위해 VDC 또는 TC 시스템에 의해 요구되는 제동압력을 생성하기에 더 이상 적합하지 않은 가동력이 제동부스터에 의해서만 제공되고 마스터 실린더에 작용하는 경우가 발생하는 상황이 일어날 수 있다.
따라서, 본 발명은 제동부스터와 함께 간단한 방법으로 강한 제동압력을 선택적으로 생성할 수 있는 차량유압 제동장치의 마스터 실린더를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 목적을 이루기위해 청구항 1 에 기술된 형태를 갖는 마스터 실린더를 제공한다. 본 발명에 따르면 마스터 실린더의 홀에 장착된 피스톤은 유압으로 작동하는 영역(유압작동면적)을 갖고, 이 영역은 상기 피스톤을 대신하는 작동요소의 유압작동면적보다 더 크다. 압력챔버와 보상챔버를 유동적으로 연결하는 경우 동일한 유동압력이 상기 두 챔버에서 항상 유지되므로 압력챔버에서는 여전히 마스터 실린더의 압력강화에 중요한 작동요소의 유압작동면적만이 작용하기 때문에 압력챔버와 피스톤의 타단에 위치한 즉, 작동요소의 타단에 위치한 보상챔버를 선택적으로 연결함으로서 마스터 실린더의 압력강화가 피스톤의 유압작동면적과 작동요소의 유압작동면적의 비율로 증가될 수 있도록 한다. 따라서, 압력강화의 증가는 광범위한 한계안에서 피스톤의 유압작동면적 또는 작동요소의 유압작동면적을 변화시킴으로서 정해질 수 있다. 예를 들어, 작동요소의 지름이 피스톤의 지름의 1/2 에 해당하는 경우에는, 압력챔버가 보충챔버에 연결될 때 마스터 실린더의 압력강화가 4 만큼 증가한다. 본 발명에 따른 마스터 실린더의 압력강화의 증대가 유동체의 이동량만큼 이루어질 수 있으나 부정적인 효과를 가져오지 않는다. 차량의 동력제어의 상황안에서는 대부분 단지 하나의 차량바퀴 또는 많아야 두 개의 바퀴가 제어되므로 나머지 바퀴들은 예를 들어 제동압력제어 시스템의 솔레노이드 밸브에 의하여 마스터 실린더와 유압적으로 분리된다.
따라서, 본 발명에 따르면 제동부스터의 크기를 증가시키지 않고도 선택적으로 압력챔버와 보충챔버을 유동적으로 연결하는 장치를 이용하여 상기 VDC 시스템에 서 제동압력을 필요로 할 때 각 차량의 바퀴에 더 큰 제동압력을 제공할 수 있다. 그러나, 일반적인 운전작동중에 제동을 걸어야하는 상황에서는 위에서 언급된 제동부스터에 의해서만 가해지는 높은 제동압력이 필요하지 않기 때문에, 일반적인 작동에서는 대개 상기 압력챔버와 보충챔버의 연결이 차단될 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 마스터 실린더는 압력강화의 임의적인 증가없이 종래 기술의 마스터 실린더와 같이 대부분의 경우에 작동한다. 상기 압력챔버와 보충챔버의 유동적연결이 중단되면, 종래의 마스터 실린더의 경우와 마찬가지로 연결공급챔버는 유압유체의 공급콘테이너와 연결된다. 반면, 압력챔버와 보충챔버가 유동적으로 연결되어있을 때, 본 발명에 따른 보충챔버는 유압유체의 공급콘테이너와의 연결이 차단된다.
바람직하게 압력챔버와 보충챔버의 유동적인 연결을 제공하는 장치는 압력챔버와 보충챔버의 연결부분을 개페하는 전기작동밸브를 포함한다. 상기 밸브는 보충챔버를 유압유체의 공급콘테이너와 연결하는 한편, 다른 포지션에서는 보충챔버를 압력챔버와 연결하는 변환밸브(changeover valve)로 구성된다. 변환밸브는 다른 포지션에 위치하여 보충챔버를 압력챔버와 연결하는 동시에 유압유체의 공급콘테이너와 보충챔버의 연결을 차단시킨다.
VDC 시스템의 운전자와는 무관하게 일어나며 큰 제동력을 요구하는 제동동작에 뒤를 이어서 즉시 운전자의 발로 밞는 정상적 브레이크가 실행될 때 브레이크페달의 운동거리가 늘어나는 것을 막기위해, 본 발명에 따른 마스터 실린더의 다른 실시예에 따르면 충전단이 제공되고 이 충전단은 충전챔버와 챔버안에 설치된 충전피스톤을 포함하여 구성되고 보충챔버의 상류부분와 연결된다. 상기 충전챔버의 일단은 비복귀밸브를 통해 보충챔버와 연결되고, 타단은 유압펌프의 입구쪽에 형성된 유체저장소와 연결된다. 유압펌프의 운반측은 압력챔버와 유동적으로 연결된다. 압력챔버와 보충챔버가 유동적으로 서로 연결될 때, 유압유체는 보충챔버의 압력때문에 더 이상 충전챔버에서 보충챔버로 운반되지 않는다. 대신 유압유체는 충전챔버에서 유압펌프의 흡입부측에 위치한 유체저장소로 이동한다. 상기 충전피스톤이 피스톤의 유압작동면적과 작동요소의 유압작동면적의 차이부분에 해당하는 유압작동면적을 갖을 때, 충전챔버에서 유체저장소로 이동하는 유체의 양이 압력챔버에서 보충챔버로 흐르는 유체의 양과 정확하게 일치하도록 한다. 이러한 구성을 이용하여, 충전챔버에서 유체저장소로 이동하는 유체의 양이 실제로 유압펌프에 의한 지연없이 압력챔버에 공급될 때, 압력강화가 증대되어도 마스터 실린더의 작동거리가 늘어나는 것을 막을 수 있다. 상기 목적을 이루기 위해서 유압펌프는 반드시 빠르게 작동이 시작되고, 압력챔버의 압력에 대해 항상 작동할 수 있도록 형성된다. 또한, 본 발명에 따르면 제동압력제어시스템이 유체저장소와 유압펌프를 포함하여 구성되기 때문에, 중간저장소로의 기능을 하는 유체저장소와 유압펌프는 서로 분리되어 형성되지 않아도 무관하다.
본 발명에 따른 마스터 실린더의 상기 실시예의 경우, 유압펌프는 마스터 실린더가 작동하는 동안 충전챔버에서 유체저장소로 이동하는 유체의 양을 압력챔버로 이동할 수 있도록 형성된다. 이러한 펌프는 프라이밍(priming)타입이 아닌 유압펌프에 의해서 간단히 형성될 수 있다. 유압펌프의 흡입측에 형성된 유체저장소가 마스터 실린더의 작동시작 상태에서는 비어있다고 가정할 때, 유압펌프는 마스터 실린더가 작동하는 동안 유체저장소로 공급되는 유체의 양만을 압력챔버로 운반한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 충전피스톤은 로드 타입의 작동요소를 통해 작동방향으로 피스톤과 고정연결되어 있어 피스톤과 충전피스톤이 동시에 이동이 확실하게 이루어진다.
요즈음 자동차의 유압 제동장치에서 일반적으로 쓰이는 한쌍의 제동회로에 대해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스터 실린더는 부동(floating)피스톤으로 설계되어, 마스터 실린더의 홀에 밀폐되어 이동할 수 있는 방식으로 안내 되고, 보조 제동회로의 제동압력이 형성되는 보조 압력챔버의 경계가 되는 보조피스톤을 갖는다.
본 발명의 실시예는 운전자와 무관하게 작동하는 제동부스터-특히, 바람직하게는 진공제동부스터-와 함께 사용될 수 있는 마스터 실린더를 제공한다. 진공제동부스터의 경우, 운전자와 무관한 작동은 예를 들어 전자기적으로 작동할 수 있도록 설계된 제동부스터의 작동챔버로 대기압력이 공급되는 것을 제어하는 제동밸브를 이용하여 간단하게 실현할 수 있다.
압력챔버와 보충챔버를 유동적으로 연결하는 장치는 제어기를 포함한다. 제동부스터가 운전자와는 관계없이 작동할 때, 상기 제어기는 압력챔버와 보충챔버를 유동적으로 연결하는 신호를 출력한다. 이러한 경우, 작동되는 압력강화가 증가되지 않고 형성될 수 없는 제동압력이 요구될 때, 제동부스터의 운전자와 무관한 작동중에 유동적연결을 위한 신호가 발생하도록 구성된다. 또한, 회로는 유동적연결을 위한 신호가 항상 제동부스터가 운전자와 무관한 작동을 하는 시작에서 부터 출력되도록 형성될 수 있다.
도 1은 로킹방지 브레이크장치를 갖는 종래의 유압 제동장치에 결합된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마스터 실린더를 나타낸 단면도.
도 2는 작동되는 압력강화가 증대된 상태에서의 도 1 의 마스터 실린더를 나타낸 단면도.
도 3은 로킹방지 브레이크장치를 갖는 유압 제동장치와 결합된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마스터 실린더를 나타낸 단면도.
도 4는 작동되는 압력강화가 증대된 상태에서 도 3 의 마스터 실린더를 나타낸 단면도.
도 1 과 2 는 본 발명에 따른 차량 유압 제동장치(12)의 네 개의 원반형 브레이크(14)를 포함하는 마스터 실린더(10)의 제 1 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 네 개의 브레이크는 각각 자동차의 바퀴(미도시)에 배정되고, 각 브레이크는 로킹방지브레이크장치를 갖는다. 각 브레이크(14)는 한쌍의 솔레노이드 밸브(16)를 포함하여 로킹방지 브레이크장치가 다른 바퀴들과 관계없이 각 바퀴의 제동압력을 강화, 유지, 방산할 수 있다. 상기 로킹방지 브레이크장치의 구성과 동작방식은 일반적으로 이 기술에 숙련된 자에게는 잘 알려져 있으므로, 상기 장치를 따로 설명하지 않겠다.
마스터 실린더(10)는 구멍(20)이 형성된 길다란 하우징(18)을 갖고, 하우징안에서 제 1 피스톤(22)과 제 2 피스톤(24)이 밀폐되어 이동할 수 있는 방식으로 안내 된다. 제 1 피스톤(22)은 기구적으로 하우징(18)의 벽을 통하여 밀폐되어 이동할 수 있는 방식으로 안내 되고, 하우징(18)으로 부터 앞단이 돌출되어 형성된 로드타입의 작동요소(26)에 결합된다. 상기 작동요소(26)는 입력(F)이 제 1 피스톤(22)으로 전달될 수 있도록 한다. 상기 입력(F)은 작동요소(26)와 기구적으로 결합되어 형성된 제동부스터(미도시)에 의해 부분적으로 생성된다. 이때, 상기 제동부스터에 의한 가동력은 마스터 실린더(10)로 전동된다. 상기 제동부스터는 대개 차량 유압 제동장치(12)의 제동페달(미도시)에 연결된다.
구멍(20)내부에서 제 1 피스톤(22)은 먼저 제 2 피스톤(24)과 함께 이중회로 시스템인 유압 제동장치(12)의 제 1 제동회로에 배정된 제 1 압력챔버(28)와, 다음으로 작동요소(26)의 일단에 위치한 보충챔버(30)의 영역을 정의한다. 또한, 상기 구멍(20)에서 제 2 피스톤(24)는 유압 제동장치(12)의 제 2 제동회로에 배정된 제 2 압력챔버(32)의 경계를 짓는다. 상기 구성 요소들이 작동할 수 있는 준비가 될 때, 상기 두 개의 압력 챔버(28, 32)와 보충챔버(30)가 유압유체로 채워진다.
제동압력을 형성하기 위해, 입력(F)은 작동요소(26)에 의해서 제 1 피스톤(22)으로 전동되어, 제 1 피스톤(22)은 도 1 에서 도시된 바와 같이 왼쪽으로 이동한다. 상기 제 1 피스톤(22)이 시작점(미도시)에서 압력을 균등화하고 제 1 압력챔버(28)를 라인(36)을 통해 유동유체의 공급콘테이너(38)로 연결하는 제 1 보정홀(34)을 지나 이동하자마자, 입력(F)에 비례하는 제동압력이 압력챔버(28)에서 형성되어 압력챔버의 출구(40)를 통해 제 1 제동회로에 공급된다. 제 1 압력챔버(28)에서 압력이 형성되기 때문에, 제 2 피스톤(24)은 왼쪽으로 이동하여, 제 2 압력챔버(32)에 형성되고 상기 보충홀(34)과 비슷한 방식으로 라인(44)을 통해 유동유체의 공급콘테이너(38)와 연결된 보충홀(42)을 통해 통과한 뒤에 제 2 압력챔버(32)에서 상기 입력(F)에 비례하는 제동압력이 형성되어 압력챔버의 출구(46)를 통해 제 2 제동회로로 공급된다. 48 은 작동력 또는 입력(F)이 중단된 뒤에 상기 두 피스톤(22, 24)을 시작점방향으로 다시 누르는 한쌍의 왕복스프링을 나타낸다. 상기 두 개의 피스톤(22, 24)이 시작점의 반대방향으로 보충홀(34, 42)을 지나 이동하자 마자, 기압과 같은 압력균등화가 압력챔버(28, 32)에서 라인(36, 44)을 통해 일어난다.
입력(F)에 대한 마스터 실린더(10)에 의한 압력강화여부는 제 1 제동회로에서 제 1 피스톤(22)의 유압작동면적(A)에 달려있다. 압력강화를 선택적으로 증가하기위해 임의의 입력(F)과 기하학적으로 미리 정의된 제 1 피스톤(22)이 주어진 상태에서 마스터 실린더(10)는 제 1 압력챔버(28)와 보충챔버(30)를 유동적으로 연결하는 장치(50)를 갖는다. 이를 위해서, 상기 장치(50)는 상기 라인(36)에 배치되어 전기적으로 구동되는 밸브(52)와, 상기 밸브(52)와 통하는 라인(56)과 연결된 제 1 압력챔버(28)의 배수홀(54; overflow opening)을 포함한다.
도 1 에 도시된 제 1 포지션에서, 상기 밸브(52)는 라인(56)을 차단하고 라인(36)을 개방하여, 상기 보충홀(34)와 공급콘테이너(38)가 유동적으로 연결된다. 이러한 상태는 마스터 실린더(10)의 압력강화가 제 1 피스톤(22)의 유압작동면적(A)에 의해서 결정되는 밸브(52)의 일반적인 포지션에 해당된다.
도 2 에 도시된 제 2 포지션에서는 상기 밸브(52)는 라인(36)을 공급콘테이너(38)와 차단하는 대신, 상기 라인(36)을 라인(56)과 연결한다. 이러한 방식으로 제 1 피스톤(22)이 보충홀(34)을 지나 이동한 뒤에, 제 1 압력챔버(28)와 대기와 차단된 보충챔버(30)가 유동적으로 연결되어, 상기 두 챔버(28, 30)가 챔버의 압력의 연결시스템을 형성한다. 또한, 제동압력을 증가하기위한 어떠한 작동없이, 마스터 실린더(10)가 작동하는 동안 영역(A, B)들의 차이에 해당하는 유동량이 제 1 압력챔버(28)에서 보충챔버(38)로 이동하기 때문에, 제 1 압력챔버(28)에 대한 마스터 실린더(10)의 압력강화는 상기 작동영역(A)보다 작은 작동요소(26)의 유압작동면적(B)에 의해서 결정된다. 이러한 유동량분력에 대해 힘의 평형관계는 제 1 피스톤(22)에서 우세하다. 따라서, 상기 밸브(52)가 제 2 포지션에 위치할 때, 동일한 입력 (F)이 주어지나 피스톤(22)이 더 큰 이동운동을 하는 상태에서 비율 A/B 만큼 더 큰 제동압력이 제 1 압력챔버(28)에서 형성될 수 있다. 이는 마스터 실린더(10)의 설계를 변경하지 않고도 운전자와 무관하게 작동하는 제동부스터의 출력에너지가 증가된 제동압력으로 선택적 변환을 할 수 있다는 것을 의미한다. 절대 제동압력은 다른 브레이크들(14)이 유압적으로 차단되어 있는 동안 단지 한 개의 브레이크(14)에 제공되어, 네 개의 브레이크(14) 모두가 제동압력을 제공받아야 하는 일반적인 제동동작의 경우보다 압력을 증가시키기 위해 이동하는 유동체의 양이 훨씬 낮기 때문에, 피스톤(22)의 이동 운동거리가 증가하는 것은 VDC장치와 관련하여 볼 때 불리한 점이라고 볼 수 없다.
도 3 과 도 4 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마스터 실린더(10)를 도시하고 있다. 이 실시예에서는 압력이 선택적으로 증가되어도 피스톤(22)의 이동운동거리가 길어지지 않고, 이에 따라 브레이크페달의 이동거리가 증가하지 않는다. 이후 상기 제 2 실시예에 대한 구성과 동작의 설명은 제 1 실시예와 다른 점에 중점을 두고 자세하게 설명될 것이다. 제 1 실시예와의 가장 큰 차이점은 제 2 실시예에 따른 마스터 실린더는 충전단(58)을 포함하여 구성된다는 점이다. 상기 충전단(58)은 보충챔버(30)의 상류쪽에 연결되고, 마스터 실린더(10)의 하우징(18)에 들어가고 로드 타입의 작동요소(26)가 통과하는 충전챔버(60)와 충전챔버에 설치된 충전피스톤(62)을 포함한다. 마찬가지로 마스터 실린더(10)의 작동이 준비될 때 유압체로 채워지는 충전챔버(62)는 보충챔버(30)에 연결라인(64)과 연결라인에 형성되고 마스터 실린더의 작동방향으로 열리는 비왕복밸브(66)을 통해 유동적으로 연결된다. 마스터 실린더의 작동방향으로 유체의 흐름을 차단하는 비복귀밸브(70)가 형성된 라인(68)과 라인(72)은 충전챔버(60)를 유압유체의 공급콘테이너(38)와 연결시킨다. 또한, 상기 충전챔버(60)는 충전챔버의 출구(74)와 인접한 라인(76)을 통해 흡입측 유압펌프(78)에 배정된 유체저장소(80)와 유동적으로 연결된다. 한편, 방사측 유압펌프(78)는 라인(82)에 의해서 제 1 압력챔버(28)의 압력챔버출구(40)에 연결된다.
충전피스톤(62)은 작동요소(26)에 고정되거나 작동요소와 함께 동일체로서 형성되어, 작동요소를 통해 제 1 피스톤(22)과 연결되어 마스터 실린더의 작동시 공동으로 이동운동을 하게된다. 도시된 바와같이, 충전피스톤(62)은 제 1 피스톤(22)의 유압작동면적(A)과 작동요소(26)의 유압작동면적(B)의 차이부분에 해당하는 유압작동면적(C)을 갖는다.
이후, 본 발명에 따른 제 2 실시예에 따른 충전단(58)의 기능을 설명하겠다. 도 3 에 따라 밸브(52)가 라인(36)이 통과하는 포지션에 위치하여 보충챔버(30)가 공급콘테이너(38)에 연결된다고 가정된다. 입력(F)이 작동요소(26)에 가해지자 마자, 작동요소와 결합된 충전피스톤(62)은 충전챔버(60)의 왼쪽으로 이동하여, 유동량이 충전챔버(60)에서 나와 연결라인(64)을 통해 보충챔버(30)로 전달된다. 입력(F)이 감소되면, 도 3 의 제 1 피스톤(22)과 충전피스톤(62)은 함께 오른쪽으로 이동한다. 연결라인(64)에 형성된 비복귀밸브가 차단되고, 충전챔버(60)에서 형성된 음의 압력때문에 라인(68)에 형성된 비복귀밸브(70)가 오픈되어, 유압유체는 공급콘테이너(38)에서 충전챔버(60)로 이동한다. 충전단(58)의 추가유동량은 따라서 상기 밸브(52)의 제 1 포지션에서 물리적으로 이동하고, 비활동상태를 유지한다.
한편, 밸브(52)가 도 4 에 도시한 바와같이 제 2 포지션에 위치할 때, 본 발명에 따른 제 1 실시예서와 같이 일정한 유체의 유동량이 제 1 압력챔버(28)에서 보충챔버(30)로 이동하고, 제 1 압력챔버(28)의 압력에 해당하는 압력이 보충챔버(30)에서 형성된다. 따라서, 제 1 피스톤(22)과 함께 작동하는 충전피스톤(62)의 왕복운동으로 인해 충전챔버(60)에서 나온 유체의 양은 더 이상 연결라인(64)을 통해 보충챔버(30)로 이동되지 않고, 충전챔버출구(74)과 이에 인접한 라인(76)을 통해 마스터 실린더(10)가 동작한 처음 시점에는 비어있던 유체저장소(80)로 이동된다.
이후 상기 유압펌프(78)은 유체저장소(80)에 저장된 유동체는 라인(82)과 압력챔버출구(40)를 거쳐 제 1 압력챔버(28)로 이동한다. 따라서, 제 1 압력챔버(28)는 상기 밸브(52)의 포지션과는 관계없이 항상 동일한 양의 유동체를 유지하게 된다. 따라서, 밸브(52)가 제 2 포지션에 위치할 때의 압력강화의 증대되어도 제 1 피스톤(22)의 이동운동거리가 늘어나지 않는다. 본 발명에 따른 제 2 실시예에서, 제 1 압력챔버(28)에서 형성된 제동압력은 부분적으로 유압펌프(78)의 용량과 작동요소 (26)의 유압작동면적(B)을 통해 유동압력으로 변환되는 입력(F)에 의해서 형성된다.
유압펌프(78)은 마스터 실린더(10)의 작동에 있어서 펌프의 유동체 운반용량이 제 1 압력챔버(28)에서 형성되는 제동압력에 의해서 제한되지 않도록 구성되어, 유체저장소(80)의 유동체의 양을 항상 운반할 수 있다. 또한, 유압펌프(78)은 셀프프라이밍(self-priming)타입으로 형성되지 않았기 때문에, 마스터 실린더가 작동하는 동안 충전챔버(60)로부터 유체저장소(80)로 이동되는 유동체의 양만큼 만을 압력챔버(28)로 이동시킬 수 있다.
상기 발명이 전술된 실시예에 대해 주로 기술되었지만, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 제한되지 않는다. 따라서, 여기에서 기술되지 않은 다른 실시예의 변형 및 증진에 대한 것은 반드시 본 발명의 범주로 부터 배제되지않고 아래의 첨부된 청구항의 범위에 의해 한정된다.

Claims (9)

  1. 하우징(18) 및 피스톤(22)이 밀폐되어 이동할 수 있는 방식으로 안내되어 로드형상의 작동요소(26)에 기구적으로 연결될 수 있도록 하우징의 내측에 형성되어 있는 홀(20)을 구비하고 있고,
    입력은 압력 강화를 위해 상기 피스톤(22)에 전달되고,
    상기 홀(20)내에서 상기 피스톤(22)은 압력챔버(28) 및 작동요소 측부상에 배열되어있는 보충챔버(30)를 한정하고,
    압력챔버(28)와 보충챔버(30)사이의 유체연결을 선택적으로 하는 장치(50)에 의해서 상기 피스톤(22)은 유압작동면적(A)을 갖고, 상기 작동요소(26)는 피스톤(22)의 유압작동면적(B<A)을 가지며,
    그 결과로서 상기 압력챔버(28)와 보충챔버(30)가 서로 연결될 때, 상기 마스터 실린더(10)의 압력 강화는 비율(A/B)만큼 증가하는 것을 특징으로 하는 차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력챔버(28)와 보충챔버(30)사이를 유체연결하는 장치(50)는 전기로 작동하여 상기 압력챔버(28)와 보충챔버(30)를 선택적으로 개폐하는 밸브(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더(10)
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    충전챔버(60)와 충전피스톤(62)을 포함하는 충전단(58)이 상기 보충챔버(30)의 유동체이동의 상부와 연결되고, 상기 충전피스톤(62)은 유압작동면적(C=A-B)을 갖고, 충전챔버(60)의 일단은 마스터 실린더(10)의 작동방향으로 오픈되는 비복귀밸브(66)를 통해 보충챔버(30)와 유동적으로 연결되고 타단은 상기 압력챔버(28)와 유동적으로 연결되는 유체운반이동측을 갖는 유압펌프(78)의 입구측에 형성된 유체저장소(80)와 유동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더(10).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유압펌프(78)는 마스터 실린더(10)가 작동하는 동안 상기 충전챔버(60)로부터 유체저장소(80)로 이동되는 유동체의 양만큼 만을 상기 압력챔버(28)로 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더(10).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유압펌프(78)는 셀프프라이밍(self-priming)타입이 아닌 것을 특징으로 하는 차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더(10).
  6. 제 3- 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전피스톤(62)은 작동요소(26)를 통해 피스톤(22)과 연결된 것을 특징으로 하는 차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더(10).
  7. 선행 청구항중 어느 한 항에 있어서,
    부동(floating)피스톤으로 형성된 제 2 피스톤(24)이 상기 홀(20)안에서 밀폐되어 이동하는 방식으로 안내 되고, 제 2 압력챔버(32)의 경계를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더(10).
  8. 선행 청구항중 어느 한 항에 있어서,
    운전자와 관계없이 작동가능하고, 특히 진공제동부스터 타입의 제동부스터가 상기 작동요소(26)와 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더(10).
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 압력챔버(28)와 보충챔버(30)를 유동적으로 연결하는 장치(50)는 운전자와는 관계없이 제동부스터가 작동할 때 압력챔버(28)와 보충챔버(30)를 유동적으로 연결하기 위한 신호를 출력하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 유압 제동 장치용 마스터 실린더(10).
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