KR200296174Y1 - 차량용 브레이크장치의 마스터실린더 조립체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 브레이크장치의 마스터실린더 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스터실린더의 내부에 장착되는 피스톤의 구조에 관한 것이다.

본 고안에 따른 마스터실린더 조립체는 마스터실린더의 내부에 설치되는 피스톤이 환봉상의 지지축과, 이 지지축의 외면에 고정부재, 피스톤링, 패킹, 지지부재 등이 끼워져 결합되는 구조로 마련되고, 복귀스프링을 지지하는 리테이너가 피스톤의 지지축 외면에 끼워져 미끄럼운동 되게 하였다. 따라서, 피스톤의 제작시에 절삭가공 등을 하지 않아도 되므로 피스톤의 제작이 용이하여 피스톤의 제작단가를 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 리테이너가 피스톤의 지지축에 끼워져서 지지되게 되므로, 내부공간의 이용효율이 높아지게 되어 마스터실린더의 전체길이를 줄일 수 있게 된다.

Description

차량용 브레이크장치의 마스터실린더 조립체{Master cylinder assembly of brake system for vehicle}

본 고안은 차량용 브레이크장치의 마스터실린더 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스터실린더의 내부에 장착되는 피스톤의 구조에 관한 것이다.

브레이크장치의 마스터실린더는 실린더의 내부의 피스톤이 왕복운동을 하여 실린더 내부에 채워진 작동유체를 가압함으로써 제동유압을 발생시키는 장치로, 보통 배력장치의 전면에 장착되어 배력장치의 출력축이 피스톤을 밀어줄 때 제동유압이 생성되도록 되어 있다.

이러한 종래 마스터실린더는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부가 비어있고 일단부가 막혀있는 원통상의 실린더(10)가 구비되고, 실린더(10)의 내부에는 제 1피스톤(11)과 제 2피스톤(12)이 상호 일정거리 이격되게 설치되어 있다. 이때, 제 1피스톤(11)과 제 2피스톤(12) 사이의 공간이 제 1압축공간(13)을 이루고, 제 2피스톤(12)과 실린더(10)의 막혀있는 단부 사이의 공간이 제 2압축공간(14)을 이룬다.

또한, 실린더(10) 상부의 앞쪽과 뒤쪽에는 상기 제 1압축공간(13)과 제 2압축공간(14)으로 오일이 공급될 수 있도록 유로(15a,15b)가 형성된 연결포트(16a,16b)가 형성되고, 이 연결포트(16)에는 오일이 채워진 오일탱크(17)가 연결되어 있다. 그리고, 실린더(10)의 하측에는 제 1압축공간(13)과 제 2압축공간(14)의 내부와 연통되는 제 1출력포트(18) 및 제 2출력포트(19)가 마련되어 피스톤(11,12)의 작동에 의해 압축된 오일이 이들 포트(18,19)를 통해 흘러나갈 수 있도록 되어 있다.

또한, 제 1피스톤(11)의 일단부에는 배력장치의 출력축(20)이 연결되어 제 1피스톤(11)을 밀어줄 수 있도록 되어 있고, 제 1압축공간(13)과 제 2압축공간(14)에는 출력축(20)의 압력이 해지되었을 때, 두 피스톤(11,12)을 원래의 상태로 복귀시키는 복귀스프링(21,22)이 설치되어 있다. 그리고, 각 피스톤(11,12)의 선단부에는 실린더(10)의 내면과의 사이에 밀폐구조를 이루도록 패킹(11a,12a)이 설치되어 있다.

그리고 제 1피스톤(11)과 제 2피스톤(12) 사이의 제 1압축공간(13)에는 복귀스프링(21)을 지지하는 리테이너(23)와 제 1피스톤(11)의 단부에 결합되어 리테이너(23)를 안내해주는 안내봉(24)이 구비되어 있다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래 마스터실린더의 피스톤은 외주면에 패킹과 스프링이 지지될 수 있는 구조가 이루어지도록 골과 산 그리고 단차가 진 외경 등으로 복잡하게 구성되고, 이러한 구성은 환봉상으로 이루어진 소재가 절삭가공을 통해 제작되기 때문에, 소재의 낭비가 심하고 가공시간이 오래 걸려 피스톤의 제작단가가 높아지는 문제가 있었다.

또한, 종래 마스터실린더의 제 1압축공간(13)에는 리테이너(23)의 움직임을 안내하는 안내봉(24)이 구비되는데, 이 안내봉(24)으로 인해 제 1피스톤(11)과 제 2피스톤(12) 사이의 간격이 커지게 되어 전체적으로 마스터실린더의 길이가 길어지게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 마스터실린더의 내부에 설치되는 피스톤의 구조를 개선하여, 피스톤의 제작을 용이하게 하고 마스터실린더의 전체길이가 줄임으로써 마스터실린더 조립체의 제조비용을 크게 절감되게 하는 차량용 브레이크장치의 마스터실린더 조립체를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 마스터실린더의 구조를 보인 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 마스터실린더의 구조를 보인 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 피스톤 및 복귀스프링의 지지구조를 보인 분해 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 마스터실린더,13: 제 1압축공간,

14: 제 2압축공간,15a,15b: 유로,

16a,16b: 연결포트,18: 제 1출력포트,

19: 제 2출력포트,30: 제 1피스톤,

40: 제 2피스톤,41: 지지축,

42: 패킹,43: 피스톤링,

44: 고정부재,45: 지지부재,

46: 스냅링,50: 리테이너,

51: 고정나사.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 일단부가 막혀있는 원통상의 마스터실린더와, 상기 마스터실린더의 내부에 상호 이격되게 설치되는 제 1피스톤 및 제 2피스톤과, 상기 제 1피스톤과 상기 제 2피스톤사이에 형성되는 제 1압축공간과, 상기 제 2피스톤과 상기 마스터실린더의 막혀있는 단부 사이에 형성되는 제 2압축공간과, 상기 제 1, 제 2압축공간에 설치되어 피스톤에 복원력을 부여하는 복귀스프링과, 상기 제 1압축공간의 내부에 설치되어 상기 복귀스프링을 지지하는 리테이너를 구비하는 차량용 브레이크의 마스터실린더 조립체에 있어서,

상기 피스톤은 외경이 동일한 환봉상의 지지축과, 상기 지지축의 외면에 끼워지는 패킹과, 상기 패킹의 이면을 지지하도록 상기 지지축에 끼워지는 피스톤링과, 상기 피스톤링의 밀림이 방지되도록 상기 지지축에 끼워져 고정되는 고정부재와, 상기 패킹의 전면 및 상기 복귀스프링의 일단부를 지지하도록 상기 지지축에 끼워져 결합되는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 고안에 따른 마스터실린더의 구조를 보인 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 피스톤 및 복귀스프링의 지지구조를 보인 분해 사시도이다. (본 고안에 따른 마스터실린더 조립체는 마스터실린더의 내부에 설치되는 피스톤 및 복귀스프링의 지지구조를 제외하고는 종래와 동일한 구성이므로, 동일한 구성에 대해서는 약술하며, 또한 종래와 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.)

본 고안에 따른 마스터실린더 조립체는 이에 도시된 바와 같이, 실린더(10)의 내부에 제 1피스톤(30)과 제 2피스톤(40)이 상호 일정거리 이격되게 설치되는데, 제 1피스톤(30)과 제 2피스톤(40) 사이의 공간이 제 1압축공간(13)을 이루고, 제 2피스톤(40)과 실린더(10)의 막혀있는 단부 사이의 공간이 제 2압축공간(14)을 이룬다.

또한, 실린더(10)의 상부에는 상기 제 1압축공간(13)과 제 2압축공간(14)으로 오일탱크(17)의 오일이 공급될 수 있도록 유로(15a,15b)가 형성된 연결포트(16a,16b)가 구비된다. 또 실린더(10)의 하측에는 제 1압축공간(13)과 제 2압축공간(14)의 오일이 차량의 휠실린더 쪽으로 흘러가 제동압을 발생시키도록 내부와 연통되는 제 1출력포트(18) 및 제 2출력포트(19)가 형성된다.

또한, 제 1압축공간(13)과 제 2압축공간(14)에는 출력축(20)의 압력이 해지되었을 때, 두 피스톤(30,40)을 원래의 상태로 복귀시키는 복귀스프링(21,22)이 설치된다.

한편, 본 고안에 따른 마스터실린더 조립체에 장착되는 피스톤(30,40)은 피스톤의 제작을 용이하게 할 수 있도록 환봉상으로 구성된 지지축(41)이 구비되고, 지지축(41)의 외면에는 패킹(42) 및 패킹의 이면을 지지하는 피스톤링(43)과 고정부재(44), 그리고 패킹(42)의 전면 및 복귀스프링(22)을 지지하는 지지부재(45)가끼워져 결합되는 구성으로 이루어진다.(여기에서 본 고안에 따른 피스톤은 제 1피스톤과 제 2피스톤의 구성이 대부분 동일하므로 제 2피스톤을 기준으로 설명한다.)

도 3을 참조하면, 지지축(41)은 일단부에서 타단부까지의 직경이 동일한 환봉상으로 마련되고, 그 외면에는 상기 고정부재(44) 및 지지부재(45)를 고정시키기 위한 제 1, 제 2지지홈(41a,41b)이 형성된다.

고정부재(44)는 상기 피스톤링(43)과 패킹(42)을 지지하도록 상기 지지축(41)의 제 1지지홈(41a)에 끼워져 고정이 되는데, 이러한 고정부재(44)는 외경이 마스터실린더(10)의 내경과 일치하는 원판상으로 마련되며 그 중앙부에 상기 제 1지지홈(41a)과 일치되는 결합공(44a)이 형성되고, 이 결합공(44a)은 일측이 개방되는 구조로 마련된다. 그리고, 결합공의 개구부(44b)의 일측에는 고정부재(44)가 지지축(41)에 끼워진 상태에서 이탈되지 않도록 반원상으로 돌출된 걸림부(44c)가 형성된다. 즉, 고정부재(44)는 개구된 부분을 통해 지지축(41)의 측방에서 끼워지며 걸림부(44c)에 의해 걸리게 된다.

피스톤링(43)은 외경이 마스터실린더(10)의 내경과 일치되고 중앙부가 지지축(41)에 끼워지도록 지지축(41)의 외경과 일치하는 결합공(43a)이 형성된 원판상으로 마련되며, 그 일측면이 지지축(41)에 고정된 고정부재(44)와 밀착되어 설치된다. 그리고, 피스톤링(43)의 타측면은 지지축(41)에 끼워져 결합되는 패킹(42)의 이면을 지지하게 된다.

이때, 패킹(42)은 유체를 압축하는 방향의 전면에 홈(42a)이 형성되어 피스톤이 가압될 때 패킹(42)의 외주부가 마스터실린더(10)의 내면에 밀착되어 기밀구조를 이룰 수 있는 구조로 되어있다.

그리고, 패킹(42)을 지지하는 동시에 복귀스프링(22)을 지지하는 지지부재(45)는 그 중앙부가 지지축(41)에 끼워지도록 지지축의 외경과 일치되는 결합공(45a)이 형성되고, 외주부에 다수의 절개부가 마련된 원판상으로 구성된다. 이때 절개부는 일부가 패킹의 홈(42a) 쪽으로 절곡되어 패킹(42)을 지지하는 패킹지지부(42b)와, 나머지중 일부가 복귀스프링(22) 쪽으로 절곡되어 복귀스프링(22)의 내면을 지지하는 스프링지지부(45c)를 이루며, 절곡되지 않은 부분이 복귀스프링(22)의 일단부를 지지하게 된다.

그리고, 지지축(41)에 형성된 제 2지지홈(41b)에는 지지부재(45)가 지지축(41)에 끼워진 상태에서 이탈되지 않도록 지지부재(45)를 지지하는 스냅링(46)이 체결되게 된다.

이러한 피스톤의 조립구조는 피스톤의 양측 패킹 지지구조가 동일하게 구성되고, 배력장치의 출력축(20)과 결합되는 제 1피스톤(30)의 경우에도 이와 동일한 형태로 제작된다.

또한, 본 고안에 따른 마스터실린더 조립체는 제 1피스톤(30)과 제 2피스톤사이(40)의 제 1압축공간(13)에 설치되어 복귀스프링(21)을 지지하는 리테이너(50)가 제 2피스톤의 지지축(41) 외면에 끼워져 설치된다. 즉, 제 1압축공간(13)의 복귀스프링(21)이 리테이너(50)의 외면에 끼워진 상태에서 제 2피스톤(40)의 지지축(41) 단부에 끼워지고, 리테이너(50)의 이탈을 방지하는 고정나사(51)가 체결되게 된다.

이때, 지지축(41)의 외면에 끼워지는 리테이너의 결합공(50a)은 지지축(41)의 외경보다 약간 크게 형성되어 리테이너(50)가 지지축(41)의 외면에서 미끄럼운동이 가능하도록 하여야 하며, 상기 고정나사(51)의 머리부는 결합공(50a)의 직경보다 크게 형성되어 리테이너(50)가 걸릴 수 있게 하여야 한다.

다음은 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 마스터실린더 조립체의 동작을 설명한다.

운전자가 브레이크페달을 밟아 배력장치의 출력축(20)이 마스터실린더(10)의 내측방향으로 전진을 하게 되면, 제 1피스톤(30)이 밀리면서 제 1압축공간(13)의 오일이 압축되어 작동압이 발생되게 된다. 이때, 제 1압축공간(13)에 발생된 압력은 다시 제 2피스톤(40)을 밀어주게 되어 제 1압축공간(13)과 제 2압축공간(14)이 압축되게 되므로, 이들 공간에서 고압으로 압축된 오일이 제 1출력포트(18)와 제 2출력포트(19)를 통해 차량의 휠부분으로 전달되어 차량을 제동시키게 된다. 그리고 출력축(20)의 압력이 해지될 때에는 복귀스프링(21,22)의 복원력에 의해 제 1,제 2피스톤(30,40)이 원상태로 복원되게 된다.

여기에서, 마스터실린더(10)의 상부에 형성된 유로(15a,15b)는 평소 제 1압축공간(13)과 제 2압축공간(14)의 내부와 연통이 되어, 이들 공간에 항상 오일이 채워진 상태를 유지하게 되고, 각 피스톤(30,40)이 전진을 할 때에는 유로(15a,15b)가 자동으로 폐쇄가 되게 되어 제 1, 제 2압축공간(13,14)에 작동압이 형성되게 된다.

그리고, 압축이 이루어지는 동안 복귀스프링(21,22)의 압축이 이루어지는데,제 1압축공간(13)에 설치되어 복귀스프링(21)을 지지하는 리테이너(50)는 제 2피스톤(40)의 지지축(41)을 따라 미끄럼운동을 하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 마스터실린더 조립체는 마스터실린더의 내부에 설치되는 피스톤이 환봉상의 지지축과, 이 지지축의 외면에 고정부재, 피스톤링, 패킹, 지지부재 등이 끼워져 결합되는 구조로 마련되고, 복귀스프링을 지지하는 리테이너가 피스톤의 지지축 외면에 끼워져 미끄럼운동 되게 하였다. 따라서, 피스톤의 제작시에 복잡한 절삭가공을 하지 않아도 되므로 피스톤의 제작이 용이하여 피스톤의 제작단가를 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 리테이너가 피스톤의 지지축에 끼워져서 지지되게 되므로, 내부공간의 이용효율이 높아지게 되어 마스터실린더의 전체길이를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 일단부가 막혀있는 원통상의 마스터실린더와, 상기 마스터실린더의 내부에 상호 이격되게 설치되는 제 1피스톤 및 제 2피스톤과, 상기 제 1피스톤과 상기 제 2피스톤사이에 형성되는 제 1압축공간과, 상기 제 2피스톤과 상기 마스터실린더의 막혀있는 단부 사이에 형성되는 제 2압축공간과, 상기 제 1, 제 2압축공간에 설치되어 피스톤에 복원력을 부여하는 복귀스프링과, 상기 제 1압축공간의 내부에 설치되어 상기 복귀스프링을 지지하는 리테이너를 구비하는 차량용 브레이크의 마스터실린더 조립체에 있어서,

   상기 피스톤은 외경이 동일한 환봉상의 지지축과, 상기 지지축의 외면에 끼워지는 패킹과, 상기 패킹의 이면을 지지하도록 상기 지지축에 끼워지는 피스톤링과, 상기 피스톤링의 밀림이 방지되도록 상기 지지축에 끼워져 고정되는 고정부재와, 상기 패킹의 전면 및 상기 복귀스프링의 일단부를 지지하도록 상기 지지축에 끼워져 결합되는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 마스터실린더 조립체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 지지축의 외면에는 상기 고정부재가 끼워져 고정되도록 지지홈이 형성되고, 상기 고정부재가 상기 지지축의 측방에서 끼워질 수 있도록 상기 고정부재의 중앙부에는 일측이 개방된 결합공이 형성되며, 이 개방부의 일측에는 상기 고정부재가 상기 지지홈에 끼워진 상태에서 이탈되지 않도록 반원상으로 돌출된 걸림부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 마스터실린더 조립체.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 리테이너는 상기 지지축의 외면에 미끄럼운동 가능하게 끼워져 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 마스터실린더 조립체.