KR20020045012A - 마스터실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스터실린더에 관한 것으로 더욱 자세하게는 마스터실린더 내에 장착되어 센터밸브의 후방을 지지하는 실린더핀에 관한 것이다.

본 발명에 따른 마스터실린더의 실린더핀은 프레스 가공에 의한 강판을 밴딩 작업을 통해 구부려서 제작한 것으로, 프레스 가공으로 인해 금형의 제작이 필요없게 되고, 가격이 저렴한 금속을 이용할 수 있게 되어 제조비용의 절감을 가능하게 한다. 또한, 상기 실린더핀은 실린더에 마련된 핀홀에 압입에 의해 체결된 후 외압을 제거하면 자체 탄성력으로 핀홀측으로 밀착이 되기 때문에 상기 핀홀에 견고하게 체결될 수 있는 이점을 가지고 있다.

Description

마스터실린더{Master Cylinder}

본 발명은 마스터실린더에 관한 것으로 더욱 상세하게는 마스터실린더 내에 고정되는 실린더핀의 구조에 관한 것이다.

종래의 마스터 실린더는 도 1에 도시한 바와 같이, 내부가 비어있고 일단부가 막혀있는 원통상의 실린더(1)가 구비되고, 실린더(1)의 내부에는 제1피스톤(2)과 제2피스톤(3)이 이격되어 상호 상대운동이 가능하도록 설치되어 있다. 이때, 제1피스톤(2)과 제2피스톤(3) 사이의 공간이 제1유출공간(4)을 이루고, 제2피스톤(3)과 실린더(1)의 막혀있는 단부 사이의 공간이 제2유출공간(5)을 이루며 각 피스톤의 중앙은 제1유입공간(6)과 제2유입공간(7)을 이룬다.

실린더(1) 상부의 앞쪽과 뒤쪽에는 상기 제1유입공간(6)과 제2유입공간(7)으로 오일이 공급될 수 있도록 제1오일입구포트(8)와 제2오일입구포트(9)가 마련되고, 이 오일입구포트(8,9)에는 오일이 채워진 오일탱크(미도시)가 연결되어 있다. 그리고, 실린더(1)의 하측에는 제1유출공간(4)의 내부와 연통되는 제1오일출구포트(10) 및 제2유출공간(5)의 내부와 연통되는 제2오일출구포트(11)가 마련되어 피스톤(2,3)의 작동에 의해 압축된 오일이 이들 오일출구포트(10,11)를 통해 휠실린더(미도시)로 흘러나갈 수 있도록 되어 있다.

상기 제1피스톤(2)의 선단부 내에는 상기 제1유입공간(6)으로부터 상기 제1유출공간(4)으로의 오일공급을 개폐하는 센터밸브(12)가 마련되어 있고, 제1피스톤(2)의 선단부에는 센터밸브(12)를 수용할 수 있도록 단차에 의해 형성된 유로(18,19)가 마련되어 있다. 또한, 상기 제2피스톤(3)의 선단부에도 같은 구조의 센터밸브(12)와 이를 수용하기 위한 유로(18,19)가 마련된다.

센터밸브(12)는 개폐부재(14)와 밸브몸체(15), 그리고 작동핀(16)을 구비한다. 개폐부재(14)는 고무재질로써 센터밸브(12)의 선단부에 끼워지며 개폐부재(14)는 전방측 단부에 지지된 탄성부재(17)와 함께 제1유로(18)에 위치한다. 밸브몸체(15)는 제1유로(18)와 연결되고 제1유로(18)보다 작은 원형의 제2유로(19)에 위치하고, 작동핀(16)은 제2유로(19)와 연결된 이동홀(20)에 위치되며 이동홀(20)은 작동핀(16)의 단면보다 크게 형성되어 있어 작동핀(16)과 이동홀(20) 사이로 오일이 이동할 수 있게 된다. 작동핀(16)은 그 후방에서 실린더(1)에 고정된 실린더핀(21)에 의해 작동되며 제동작용이 일어나기 전에는 실린더핀(21)과 접하고 있다. 제1유로(18)와 제2유로(19)에는 소정의 여유간격이 있어 작동핀(16)이 실린더핀(21)과 접하게 될 경우 센터밸브(12)는 이 간격에 의해 전방으로 이동하고 개폐부재(14)는 제2유로(19)와 이격되어 제1오일입구포트(8)로부터 제1유입공간(6)을 거쳐 제1,2유로(18,19)를 통한 제1유출공간(4)으로의 오일의 흐름이 가능하게 된다.

자동차를 제동시키기 위해 운전자가 브레이크페달을 밟아 배력장치의 출력축(미도시)이 마스터실린더(1)의 내측방향으로 전진을 하게 되면 배력장치와 연결되어 있는 제1피스톤(2)이 전진을 하게 되고, 제1피스톤(2)과 상대운동을 하는 제2피스톤(3)도 제1피스톤(2)의 전진과 함께 실린더(1)의 막혀있는 단부측으로 움직이게 된다. 이때, 실린더(1)의 움직임과 탄성부재(17)의 탄성작용으로 센터밸브(12)의 개폐부재(14)는 제2유로(19)를 막게되고 센터밸브(12)의 작동핀(16)은 실린더핀(21)과 이격되어 센터밸브(12)를 통한 유출공간(4,5)으로의 오일공급이 중단된다. 유출공간(4,5)으로의 오일공급의 중단과 계속되는 피스톤(2,3)의 전진운동으로 유출공간(4,5) 내의 오일은 압축이 되며, 이렇게 압축된 오일은 각 오일출구포트(10,11)를 통해 각각의 휠실린더(미도시)에 전달되어 제동작용이 일어나게 된다.

센터밸브(12)의 개폐를 담당하는 실린더핀(21)은 단순 압입에 의해 실린더(1)에 마련된 핀홀(22)에 조립되는데, 실린더핀(21)이 핀홀(22)의 크기보다 조금 크게 제작될 경우에는 조립시 과도한 압입에 의해 실린더핀(21)이나 핀홀(22)이 파손될 우려가 있고, 실린더핀(21)의 크기가 핀홀(22)보다 너무 작게 제작될 경우에는 실린더핀(21)이 핀홀(22)에 헐겁게 조립되어 센터밸브(12)의 작동핀(16)을 제대로 지지할 수 없게되는 문제점이 발생한다.

또한, 실린더핀(21)은 고가인 알루미늄을 원자재로 생산되어 제조비용이 많이 들고, 금형을 통하여 제작되기 때문에 금형의 가격이 추가되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 마스터실린더 내에 설치되는 실린더핀의 구조를 개선하여 조립시 실린더핀과 핀홀의 파손을 방지하며 핀홀에 실린더핀이 견고히 조립되도록 하고, 실린더핀의 제작에 따른 원가가 절감되도록 하는 마스터실린더를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 마스터실린더의 전체적인 구성을 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 마스터실린더의 전체적인 구성을 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 마스터실린더의 실린더핀의 구조를 나타낸 사시도 이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 실린더101: 개폐부재

102: 밸브몸체103: 작동핀

104: 탄성부재105: 제1유로

106: 제2유로107: 이동홀

108: 실린더핀108a: 슬릿

108b: 일측단부108c: 타측단부

109: 핀홀200: 제1피스톤

300: 제2피스톤400: 제1유출공간

500: 제2유출공간600: 제1유입공간

700: 제2유입공간800: 제1오일입구포트

900: 제2오일입구포트1000:제1오일출구포트

1100: 제2오일출구포트1200: 센터밸브

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 오일입구포트와 오일출구포트가 마련되는 실린더, 상기 실린더 내에서 상기 실린더와 함께 일측에는 상기 오일출구포트와 연통된 유출공간을 형성하고 타측에는 상기 오일입구포트와 연통된 유입공간을 형성하도록 설치된 피스톤, 상기 피스톤의 선단부에 내장되며 상기 유입공간으로부터 상기 유출공간으로 이동하는 오일의 흐름을 개폐하며 후방에 형성된 작동핀을 포함하는 센터밸브를 구비하는 마스터실린더에 있어서,

상기 실린더의 상기 오일입구포트 근방에는 핀홀이 마련되며 상기 핀홀에는 상기 작동핀을 지지하며 상기 센터밸브를 작동시키는 실린더핀이 체결되되, 상기 실린더핀은 내부가 중공으로 형성되고, 양단이 일정 간격으로 이격되어 종방향으로는 슬릿이 마련되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 실린더핀은 상기 핀홀에 체결시 상기 슬릿의 간격이 좁혀지고 체결 후에는 자체 탄성력으로 상기 슬릿을 기준으로 외향으로 벌어져 상기 핀홀에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 마스터실린더는 도 2에 도시한 바와 같이, 내부가 비어있고일단부가 막혀있는 원통상의 실린더(100)가 구비되고, 실린더(100)의 내부에는 제1피스톤(200)과 제2피스톤(300)이 이격되어 상호 상대운동이 가능하도록 설치되어 있다. 이때, 제1피스톤(200)과 제2피스톤(300) 사이의 공간이 제1유출공간(400)을 이루고, 제2피스톤(300)과 실린더(100)의 막혀있는 단부 사이의 공간이 제2유출공간(500)을 이루며, 각 피스톤(200,300)의 중앙은 제1유입공간(600)과 제2유입공간(700)을 이룬다.

실린더(100) 상부의 앞쪽과 뒤쪽에는 상기 제1유입공간(600)과 제2유입공간(700)으로 오일이 공급될 수 있도록 제1오일입구포트(800)와 제2오일입구포트(900)가 마련되고, 이 오일입구포트(800,900)에는 오일이 채워진 오일탱크(미도시)가 연결되어 있다. 그리고, 실린더(100)의 하측에는 제1유출공간(400)의 내부와 연통되는 제1오일출구포트(1000) 및 제2유출공간(500)의 내부와 연통되는 제2오일출구포트(1100)가 마련되어 피스톤(200,300)의 작동에 의해 압축된 오일이 이들 오일출구포트(1000,1100)를 통해 휠실린더(미도시)로 흘러나갈 수 있도록 되어 있다.

상기 제1피스톤(200)의 선단부 내에는 상기 제1유입공간(600)으로부터 상기 제1유출공간(400)으로의 오일공급을 개폐하는 센터밸브(1200)가 마련되어 있고, 제1피스톤(200)의 선단부에는 제1센터밸브(1200)를 수용할 수 있도록 단차에 의해 형성된 유로(105,106)가 마련되어 있다. 또한, 상기 제2피스톤(300)의 선단부에도 같은 구조의 센터밸브(1200)와 이를 수용하기 위한 유로(105,106)가 마련된다.

센터밸브(1200)는 개폐부재(101)와 밸브몸체(102), 그리고 작동핀(103)을구비하는데, 개폐부재(101)는 고무재질로써, 센터밸브(1200)의 선단부에 끼워지며 개폐부재(101)는 개폐부재(101) 전방측 단부에 지지된 탄성부재(104)와 함께 제1유로(105)에 위치한다. 개폐부재(101) 후방으로는 밸브몸체(102)와 작동핀(103)이 형성되며 밸브몸체(102)는 제1유로(105)와 연결되고 제1유로(105)보다 작은 원형의 제2유로(106)에 위치한다. 작동핀(103)은 제2유로(106)와 연결된 이동홀(107)에 위치되며 이동홀(107)은 작동핀(103)의 단면보다 크게 형성되어 있어 작동핀(103)과 이동홀(107) 사이로 오일이 이동할 수 있게 된다. 작동핀(103)은 그 후방에서 실린더(100)에 고정된 실린더핀(108)에 의해 작동되며 제동작용이 일어나기 전에는 실린더핀(108)과 접하고 있다. 제1유로(105)와 제2유로(106)에는 소정의 여유간격이 있어 작동핀(103)이 실린더핀(108)과 접하게 될 경우 센터밸브(1200)는 이 간격에 의해 전방으로 이동하고 개폐부재(101)는 제2유로(106)와 이격되어 오일입구포트(800,900))로부터 제1,2유로(105,106)를 통한 유출공간(400,500))으로의 오일의 흐름이 가능하게 된다.

작동핀(103)을 지지하는 실린더핀(108)은 일측이 개방된 원통형상을 하고 있으며 오일입구포트(800,900) 근방의 실린더(100)에 마련된 핀홀(109)에 체결되어 실린더(100)에 고정된다. 실린더핀(108)은 프레스 가공으로 마련된 금속판을 밴딩작업을 통해 원통형이 되도록 구부려서 제작된다. 따라서, 실린더핀(108)의 내부는 비어 있게 되고 실린더핀(108)의 일측단부(108b)와 타측단부(108c) 사이에는 슬릿(108a)이 형성된다.

실린더핀(108)은 핀홀(109)에 체결시, 외력을 가해 슬릿(108a)의 간격이 좁혀지도록 실린더핀(108)을 안쪽으로 오므려서 핀홀(109)에 체결되고, 핀홀(109)에 체결된 후 외력을 제거하면 실린더핀(108)의 슬릿(108a)을 형성하는 일측단부(108b)와 타측단부(108c)는 오므려지기 전의 상태로 돌아가려는 자체탄성에 의해 실린더핀(108)을 핀홀(109)측으로 밀착시켜 실린더핀(108)이 핀홀(109) 내부에 견고하게 체결되도록 한다.

금형을 통한 주물가공은 소재의 제한이 많아 알루미늄등 원가가 비싼 원자재를 사용해야 하는 반면, 프레스가공은 다양한 소재의 사용이 가능하다. 따라서, 프레스가공으로 제작되는 실린더핀(108) 역시 저렴한 원자재를 사용한 제작이 가능하고 내부가 중공으로 되는 만큼 소재도 절감된다. 또한, 상기 실린더핀(108)은 종방향으로 형성된 슬릿(108a)을 통해 핀홀(109)로의 체결이 용이하여 체결시 핀홀(109)이나 실린더핀(108)의 파손이 발생하지 않으며, 핀홀(109)에 체결된 후에는 자체탄성에 의해 핀홀(109) 내부에 견고하게 고정되므로 안정적인 고정이 가능하게 된다.

자동차를 제동시키기 위해 운전자가 브레이크페달을 밟아 배력장치의 출력축(미도시)이 마스터실린더(100)의 내측방향으로 전진을 하게 되면 배력장치와 연결되어 있는 제1피스톤(200)이 전진을 하게 되고, 제1피스톤(200)과 상대운동을 하는 제2피스톤(300)도 제1피스톤(200)의 전진과 함께 실린더(100)의 막혀있는 단부측으로 움직이게 된다. 이때, 실린더(100)의 움직임과 탄성부재(104)의 탄성작용으로 각 센터밸브(1200)의 개폐부재(101)는 제2유로(106)를 막게되고 센터밸브(1200)의 작동핀(103)은 실린더핀(108)과 이격되어 센터밸브(1200)를 통한유출공간(400,500)으로의 오일공급이 중단된다. 유출공간(400,500)으로의 오일공급의 중단과 계속되는 피스톤(200,300)의 전진운동으로 유출공간(400,500) 내의 오일은 압축이 되며, 이렇게 압축된 오일은 각 오일출구포트(1000,1100)를 통해 각각의 휠실린더(미도시)에 전달되어 제동작용이 일어나게 된다. 출력축(미도시)의 압력이 해지될 때에는 배력장치의 출력축(미도시)이 복귀되며 이와 함께 제1피스톤(200)이 복귀되고 제1피스톤(200)의 복귀로 인해 이와 연동되는 제2피스톤(300)도 복귀하게 된다. 제1피스톤(200)과 제2피스톤(300)의 복원으로 각 작동핀(103)은 각 실린더핀(108)에 당접하게 되고 이로 인해, 개폐부재(101)는 탄성부재(104)를 가압하며 전방으로 이동한다. 개폐부재(101)의 이동으로 센터밸브(1200)가 열려 유입공간(600,700)으로부터 유출공간(400,500)으로의 오일공급이 재개된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 마스터실린더는 실린더핀이 프레스가공으로 제작되기 때문에 소재의 제한이 적어 저렴한 원자재를 사용한 제작이 가능하게 된다. 또한, 상기 실린더핀은 일측에 마련된 슬릿을 통해 핀홀로의 체결이 용이하여 체결시 핀홀이나 실린더핀의 파손이 발생하지 않으며, 핀홀에 체결된 후에는 자체탄성에 의해 핀홀 내부에 견고하게 고정되므로 실린더에 안정적으로 고정되는 것이 가능하게 되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 오일입구포트와 오일출구포트가 마련되는 실린더, 상기 실린더 내에서 상기 실린더와 함께 일측에는 상기 오일출구포트와 연통된 유출공간을 형성하고 타측에는 상기 오일입구포트와 연통된 유입공간을 형성하도록 설치된 피스톤, 상기 피스톤에 내장되며 상기 유입공간으로부터 상기 유출공간으로 이동하는 오일의 흐름을 개폐하며 후방에 형성된 작동핀을 포함하는 센터밸브를 구비하는 마스터실린더에 있어서,

   상기 실린더의 상기 오일입구포트 근방에는 핀홀이 마련되며 상기 핀홀에는 상기 작동핀을 지지하며 상기 센터밸브를 작동시키는 실린더핀이 체결되되, 상기 실린더핀은 내부가 중공으로 형성되고, 양단이 일정 간격으로 이격되어 종방향으로는 슬릿이 마련되는 것을 특징으로 하는 마스터실린더.
2. 제 1항에 있어서, 상기 실린더핀은 상기 핀홀에 체결시 상기 슬릿의 간격이 좁혀지고 체결 후에는 자체 탄성력으로 상기 슬릿을 기준으로 외향으로 벌어져 상기 핀홀에 밀착되는 것을 특징으로 하는 마스터실린더.