KR20030006669A - 마스터실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스터실린더에 관한 것으로, 오일탱크로부터 압축공간으로 브레이크 오일을 공급하는 공급유로의 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 마스터실린더의 공급유로는 제1유로와 제2유로로 이루어지며 이중 실린더 내부로부터 펀칭가공에 의해 형성되는 제2유로는 드릴공정을 감소시켜 마스터실린더의 전체적인 제조공정을 단축시킨다. 또한, 상기 제2유로는 볼의 단품삭제로 제조비용이 절감되게 하는 것은 물론, 마스터실린더 외부로 브레이크 오일이 누유되는 것을 방지한다.

Description

마스터실린더{Master cylinder}

본 발명은 자동차의 브레이크 장치에 사용되는 마스터실린더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일탱크로부터 마스터실린더 내부로 오일을 공급하는 공급유로의 구조에 관한 것이다.

브레이크장치의 마스터실린더는 실린더 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 마스터실린더 중에는 콤팩트 마스터실린더라 하여 제1피스톤의 후미가 배력장치의 전면으로 많은 부분 삽입되어 있는 것이 있다.

이러한 종래 콤팩트 마스터실린더는 도 1에 도시된 바와 같이, 원통상의 실린더(1)와, 이 실린더(1) 내에 서로 이격 설치되어 상호 상대운동이 가능하도록 진퇴운동하며 유압을 발생시키는 제1피스톤(2)과 제2피스톤(2')을 포함한다. 이때, 제1피스톤(2)과 제2피스톤(2') 사이의 공간이 제1압축공간(3)을 이루고, 제2피스톤(2')과 실린더(1)의 막혀있는 단부 사이의 공간이 제2압축공간(3')을 이룬다.

또한, 실린더(1) 상부의 앞쪽과 뒤쪽에는 상기 제1압축공간(3)과 제2압축공간(3')으로 오일이 공급될 수 있도록 공급유로(4,4')가 형성된 제1연결포트(5)와 제2연결포트(5')가 각각 형성되고, 이 연결포트(5,5')에는 오일이 채워진 오일탱크(6)가 연결되어 있다. 그리고, 실린더(1)의 하측에는 제1압축공간(3)의 내부와 연통되는 제1출력포트(7) 및 제2압축공간(3')의 내부와 연통되는 제2출력포트(7')가 마련되어 피스톤(2,2')의 작동에 의해 가압된 오일이 이들 출력포트(7,7')를 통해 휠실린더(미도시)로 흘러나갈 수 있도록 되어 있다.

제1피스톤(2)의 후방측 단부는 실린더(1) 외부로 연장되며 여기에 배력장치의 출력축(8)이 연결되어 제1피스톤(2)을 밀어줄 수 있도록 되어 있고, 제1압축공간(3)과 제2압축공간(3')에는 출력축(8)의 압력이 해지되었을 때, 두 피스톤(2,2')을 원래의 상태로 복귀시키는 제1복귀스프링(9)과 제2복귀스프링(9')이 각각 설치되어 있다.

그리고 제1피스톤(2)과 제2피스톤(2') 사이에는, 제1압축공간(3)의 용적이 가변되도록 리테이너(3a)가 마련된다. 리테이너(3a)의 마련으로 제1피스톤(2)의 전진시 제2피스톤(2')의 후미는 리테이너(3a)에 수용되게 된다.

자동차를 제동시키기 위해 운전자가 브레이크페달(미도시)을 밟아 배력장치의 출력축(8)이 실린더(1)의 내측방향으로 전진을 하게 되면 배력장치와 연결되어 있는 제1피스톤(2)이 전진을 하게 되고, 제1피스톤(2)과 상대운동을 하는 제2피스톤(2')도 제1피스톤(2)의 전진과 함께 실린더(1)의 막혀있는 단부측으로 움직이게 된다. 이때, 각 피스톤(2,2')의 전진으로 제1연결포트(5) 및 제2연결포트(5')로부터 마련된 공급유로(4,4')가 피스톤(2,2')에 의해 막히게 되어 각 압축공간(3,3')으로의 오일공급은 중단되고 계속되는 피스톤(2,2')의 전진운동으로 압축공간(3,3') 내의 오일은 압축이 된다. 이렇게 압축된 오일은 각 오일출구포트(7,7')를 통해 각각의 휠실린더(미도시)에 전달되어 제동작용이 일어나게 된다. 출력축(8)의 압력이 해지될 때에는 배력장치의 출력축(8)이 복귀되며 복귀스프링(9,9')의 작용으로 제1피스톤(2)이 복귀되고 제1피스톤(2)의 복귀로 인해 이와 연동되는 제2피스톤(2')도 복귀하게 된다. 제1피스톤(2)과 제2피스톤(2')의 복원으로 각 공급유로(4,4')을 통한 각 압축공간(3,3')으로의 오일공급이 재개된다.

여기에서, 실린더(1)의 상측에 형성된 각 공급유로(4,4')는 평소 제1압축공간(3)과 제2압축공간(3')의 내부와 연통이 되어, 이들 압축공간(3,3')에 항상 오일이 채워진 상태를 유지하게 된다. 그리고, 각 피스톤(2,2')이 배력장치의 출력축(8)에 의해 전진을 하게 되면 각 공급유로(4,4')는 각 피스톤(2,2')의 이동으로 각 피스톤(2,2') 선단부에 마련된 실링부재(2a)에 의해 자동으로 폐쇄가 된다. 이에 따라 제1, 제2압축공간(3,3')에는 작동압이 형성되게 되는 것이다. 따라서 각 공급유로(4,4')는 각 피스톤(2,2')의 선단부 상단에 마련되는 것이 바람직하다.

이러한 공급유로(4,4')는 제1피스톤(2) 선단부 상부의 제1공급유로(4)와 제2피스톤(2') 선단부 상부의 제2공급유로(4')가 있는데 이들은 각기 다른 공정을 통해 마련된다. 먼저 제2공급유로(4')는 제2연결포트(5') 바로 하부에 제2피스톤(2')의 선단부가 위치하고 제2연결포트(5')와 제2압축공간(3') 사이의 실린더(1) 두께가 비교적 얇기 때문에 제2연결포트(5')로부터 직접 드릴가공을 하여 제2연결포트(3')의 하단에 마련된다. 그러나, 제1공급유로(4)의 경우에는 제1피스톤(2)의 선단부가 제1연결포트(5)로부터 멀리 떨어져 있어 제1연결포트(5)의 하단에 마련되는 것이 어렵다. 따라서, 제1공급유로(4)의 가공을 위하여 먼저 제1연결포트(5)로부터 제1피스톤(2)의 선단부 상부를 지나는 제1유로(4a)를 드릴 가공한다. 그리고 다시 한번 실린더(1) 외부로부터 제1유로(4a)와 통하도록 관통홀(4b)을 드릴 가공한 후 다시 제1유로(4a)로부터 제1피스톤(2) 선단부 측으로 제2유로(4c)를 드릴 가공을 한다. 이중 제1유로(4a)와 제2유로(4c)가 제1공급유로(4)를 이루고 제2유로(4c)의 가공 후 관통홀(4b)에는 볼(4d)을 압입하여 오일의 누유를 방지하도록 한다.

그러나 이러한 경우 여러 차례의 드릴 가공으로 인해 제1공급유로(4)의 가공 공정이 복잡하고 길어지게 된다. 또한, 오일의 누유를 방지하기 위해 관통홀(4b)에는 볼(4d)의 삽입이 필요하게 되어 볼(4d)의 제작에 따른 제조비용이 추가되며, 관통홀(4b)에 압입된 볼(4d)은 시간이 지남에 따라 계속적으로 가해지는 오일의 유압에 의해 관통홀(4b)과의 사이가 느슨해져 오일의 누유가 발생할 수 있는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 브레이크 장치의 마스터실린더에 있어서, 제1공급유로의 구조를 개선하여 제조공정을 단축시킴은 물론 볼의 단품삭제로 제조비용을 절감시키고, 마스터실린더 외부로 브레이크 오일이 누유되는 것을 방지하도록 하는 마스터실린더를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 마스터실린더의 전체적인 구조를 나타낸 단면도이다.

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

도 3은 본 발명에 따른 마스터실린더의 제1공급유로의 구조를 확대 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 실린더21: 실링부재

30: 제1압축공간40: 제1공급유로

41: 제1유로42: 제2유로

50: 제1연결포트90: 제1복귀스프링

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 내부에 압축공간이 형성된 실린더, 제동유압을 발생시키도록 상기 압축공간 내부에 진퇴운동 가능하게 설치된 피스톤, 제동유압 해제시 상기 피스톤이 복귀되도록 상기 피스톤의 전방에 설치되는 복귀스프링, 상기 압축공간 내부로 오일을 보충할 수 있도록 상기 실린더 외부에 장착된 오일탱크, 상기 오일탱크와 상기 압축공간이 연통되도록 상기 실린더에 형성된 오일 공급유로를 포함하는 마스터실린더에 있어서,

상기 공급유로는 상기 오일탱크로부터 상기 실린더의 길이방향으로 마련되는제1유로와, 상기 실린더의 내주면으로부터 상기 제1유로까지 형성되는 제2유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1유로는 상기 제2유로와 연통되는 부위가 상기 실린더의 내주면에 근접되도록 그 내경이 상기 공급홀 전방측 제1유로의 내경보다 크게 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2유로는 펀칭가공에 의해 성형되는 것을 특징으로 한다.

다음은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 마스터실린더는 컴팩트 마스터실린더로써 실린더 내부에 설치되는 제1피스톤의 후미가 실린더 외부로 나와 배력장치 측으로 많은 부분 삽입되어 있다.

이와 같은 컴팩트 마스터실린더는 도 2에 도시한 바와 같이, 원통상의 실린더(10)와, 이 실린더(10) 내에 서로 이격 설치되어 상호 상대운동이 가능하도록 진퇴운동하며 유압을 발생시키는 제1피스톤(20)과 제2피스톤(20')을 포함한다. 이때, 제1피스톤(20)과 제2피스톤(20') 사이의 공간이 제1압축공간(30)을 이루고, 제2피스톤(20')과 실린더(10)의 막혀있는 단부 사이의 공간이 제2압축공간(30')을 이루게 된다.

또한, 실린더(10) 상부의 앞쪽과 뒤쪽에는 상기 제1압축공간(30)과 제2압축공간(30')으로 오일이 공급될 수 있도록 공급유로(40,40')가 형성된 제1연결포트(50)와 제2연결포트(50')가 각각 형성되고, 이 연결포트(50,50')에는오일이 채워진 오일탱크(60)가 연결되어 있다. 그리고, 실린더(10)의 하측에는 제1압축공간(30)의 내부와 연통되는 제1출력포트(70) 및 제2압축공간(30')의 내부와 연통되는 제2출력포트(70')가 마련되어 각 피스톤(20,20')의 작동에 의해 가압된 오일이 이들 출력포트(70,70')를 통해 휠실린더(미도시)로 흘러나갈 수 있도록 되어 있다.

제1피스톤(20)의 후방측 단부는 실린더(10) 외부로 연장되며 여기에 배력장치의 출력축(80)이 연결되어 제1피스톤(20)을 밀어줄 수 있도록 되어 있고, 제1압축공간(30)과 제2압축공간(30')에는 출력축(80)의 압력이 해지되었을 때, 두 피스톤(20,20')을 원래의 상태로 복귀시키는 제1복귀스프링(90)과 제2복귀스프링(90')이 각각 설치된다.

그리고, 제1피스톤(20)과 제2피스톤(20') 사이에는, 제1압축공간(30)의 용적이 가변되도록 리테이너(31)가 마련되는데, 리테이너(31)의 마련으로 제1피스톤(20)의 전진시 제2피스톤(20')의 후미는 리테이너(31)에 수용되게 된다.

자동차를 제동시키기 위해 운전자가 브레이크페달(미도시)을 밟아 배력장치의 출력축(80)이 실린더(10)의 내측방향으로 전진을 하게 되면 배력장치의 출력축(80)과 연결되어 있는 제1피스톤(20)이 전진을 하게 되고, 제1피스톤(20)과 상대운동을 하는 제2피스톤(20')도 제1피스톤(20)의 전진과 함께 실린더(10)의 막혀있는 단부측으로 움직이게 된다. 이때, 각 피스톤(20,20')의 전진으로 제1연결포트(50) 및 제2연결포트(50)로부터 형성된 각 공급유로(40,40')가 각 피스톤(20,20')에 의해 막히게 되어 각 압축공간(30,30')으로의 오일공급은 중단되고 계속되는 피스톤(20,20')의 전진운동으로 압축공간(30,30') 내의 오일은 압축이 된다. 이렇게 압축된 오일은 각 오일출구포트(70,70')를 통해 각각의 휠실린더(미도시)에 전달되어 제동작용이 일어나게 된다. 출력축(80)의 압력이 해지될 때에는 배력장치의 출력축(80)이 복귀되며 각 복귀스프링(90,90')의 작용으로 제1피스톤(20)과 제2피스톤(20')은 복귀하게 된다. 제1피스톤(20)과 제2피스톤(20')의 복원으로 각 공급유로(40,40')를 통한 각 압축공간(30,30')으로의 오일공급이 재개된다.

여기에서, 실린더(10)의 상측에 형성된 공급유로(40,40')는 제1압축공간(30)과 통하는 제1공급유로(40)와 제2압축공간(30')과 통하는 제2공급유로(40')를 포함하고, 이러한 공급유로(40,40')에 의해 평소 압축공간(30,30')은 항상 오일이 채워진 상태를 유지하게 된다. 공급유로(40,40')는 각 피스톤(20,20')이 배력장치의 출력축(80)에 의해 전진을 할 때 각 피스톤(20,20') 선단부의 이동으로 각 피스톤(20,20') 선단부에 마련된 실링부재(21)에 의해 자동으로 폐쇄가 되며, 이에 따라 제1 및 제2압축공간(30,30')에는 제동압이 형성되게 되는 것이다. 그리고 상기 공급유로(40,40')는 제동압이 해제된 후 각 복귀스프링(90,90')에 의한 각 피스톤(20,20')의 복귀로 인해 다시 각 압축공간(30,30')과 연통되어 압축공간(30,30')으로의 오일 공급을 재개시킨다. 따라서 각 공급유로(40,40')는 각 피스톤(20,20')의 선단부 상단에 마련되는 것이 바람직하다.

각 연결포트(50,50')을 각 압축공간(30,30')과 연통시키는 각 공급유로(40,40')는 각 피스톤(20,20')의 배치구조에 의해 각기 다른 방법으로 형성된다.

먼저, 제2공급유로(20')는 제2연결포트(50') 바로 하부에 제2피스톤(20')의 선단부가 위치하고 제2연결포트(50')와 제2압축공간(30') 사이의 실린더(10) 두께가 비교적 얇기 때문에 제2연결포트(50')로부터 직접 드릴가공을 하여 제2연결포트(50')의 하단에 마련된다. 그러나, 제1공급유로(40)의 경우에는 제1피스톤(20)의 선단부가 제1연결포트(50)로부터 멀리 떨어져 있어 제1연결포트(50)의 하단에 마련되는 것이 어렵다. 따라서, 제1공급유로(40)는 상기 제2공급유로(40')와 다른 과정을 거쳐 마련된다.

제1공급유로(40)는 도 3에 확대도시한 바와 같이, 제1연결포트(50)로부터 상기 실린더(10)의 후방측까지 마련된 제1유로(41)와, 제1피스톤(20) 선단부 근방의 제1압축공간(30)과 상기 제1유로(41) 사이에 마련된 제2유로(42)를 포함한다. 제1유로(41)는 드릴을 이용하여 가공되며, 제1피스톤(20) 선단부 상부 측의 제1유로(41)의 내경은 그 전방측 내경보다 좀더 크게 마련되어 제1피스톤(20) 선단부 상부 측의 제1유로(41)는 실린더(10) 내주면에 더욱 근접하게 된다. 이렇게 제1유로(41)를 가공한 다음에는 실린더(10) 내부로부터 상기 제1유로(41)와 통하도록 제1피스톤(20) 선단부 상부 측의 실린더(10) 내주면을 펀칭가공을 하여 제2유로(42)를 형성한다.

이와 같이 마련된 제1공급유로(40)는 드릴작업이 감소되어 마스터실린더의 전체적인 제조공정을 단축시키게 된다. 그리고, 제2유로(42)를 실린더(10) 내부에서 펀칭가공으로 뚫게 됨으로써 실린더(10) 외부에서 뚫을 경우 제1유로(41) 상부에 마련되는 홀을 막기 위한 볼의 단품삭제로 제조비용이 절감하게 되는 것은 물론, 실린더(10) 외부로 브레이크 오일이 누유되는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 제1유로(41)는 제1연결포트(50) 반대편의 단부가 제1압축공간(30) 후방의 실린더(10) 내부와 통하도록 마련되어 제1피스톤(20) 외주면에 오일을 공급함으로써 보다 원활한 제1피스톤(20)의 진퇴운동이 가능하게 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 마스터실린더의 제1공급유로는 실린더 내부로부터 펀칭가공에 의해 형성되는 제2유로의 마련으로 드릴공정이 감소되어 마스터실린더의 전체적인 제조공정을 단축시키게 된다. 또한, 상기 제1공급유로는 볼의 단품삭제로 제조비용이 절감하게 되는 것은 물론, 마스터실린더 외부로 브레이크 오일이 누유되는 것을 방지하는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 내부에 압축공간이 형성된 실린더, 제동유압을 발생시키도록 상기 압축공간 내부에 진퇴운동 가능하게 설치된 피스톤, 제동유압 해제시 상기 피스톤이 복귀되도록 상기 피스톤의 전방에 설치되는 복귀스프링, 상기 압축공간 내부로 오일을 보충할 수 있도록 상기 실린더 외부에 장착된 오일탱크, 상기 오일탱크와 상기 압축공간이 연통되도록 상기 실린더에 형성된 오일 공급유로를 포함하는 마스터실린더에 있어서,

   상기 공급유로는 상기 오일탱크로부터 상기 실린더의 길이방향으로 마련되는 제1유로와, 상기 실린더의 내주면으로부터 상기 제1유로까지 형성되는 제2유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터실린더.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1유로는 상기 제2유로와 연통되는 부위가 상기 실린더의 내주면에 근접되도록 그 내경이 상기 공급홀 전방측 제1유로의 내경보다 크게 마련된 것을 특징으로 하는 마스터실린더.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제2유로는 펀칭가공에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는 마스터실린더.