KR200306572Y1 - 피스톤과 푸쉬 로드의 연결 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 브레이크나 클러치 시스템 등에 장착되는 마스타 실린더의 피스톤과 푸쉬 로드의 연결 구조에 관한 것으로, 다수개의 절개부(55a)가 형성된 연결 고정구(55)에 끝단이 구형인 푸쉬 로드(51)를 끼워 넣고 상기 푸쉬 로드(51)가 삽입된 고정구(55)를 피스톤(100)에 끼워 마스터 실린더(2)에 장착함으로써 소음이 방지되고, 푸쉬 로드(51)의 무효 스트로크가 방지되어, 브레이크의 제동과 클러치의 동력 단속이 즉각적으로 이루어지게 한 것이다.

Description

피스톤과 푸쉬 로드의 연결 구조 {The join of a piston and a push rod}

본 고안은 자동차의 브레이크나 클러치 시스템 등에 장착되는 마스타 실린더의 피스톤과 푸쉬 로드의 연결 구조에 관한 것으로, 연결 고정구(55)에 푸쉬 로드(51)를 끼워넣고 상기 푸쉬 로드(51)가 삽입된 연결 고정구(55)를 피스톤(100)에 끼워 마스터 실린더(2)에 장착함으로써 그 효율성이 우수한 피스톤과 푸쉬 로드의 연결 구조에 관한 것이다,.

일반적으로 자동차의 마스터 실린더(1)에 형성되는 피스톤(9)과 푸쉬 로드(11)의 연결 구조는 도 1에 나타난 바와 같이, 실린더 바디(5)에 인서트 사출된 슬리브(7) 속으로 피스톤(9)이 삽입되고, 이어서 푸쉬 로드(11)의 접촉부(11a)가 피스톤(9)에 접촉되는데, 피스톤(9)과 푸쉬 로드(11)는 아무런 고정 장치없이 단지 면만 접촉될 뿐이다. 그리고 도2에서 처럼 상기 피스톤(9)에 접촉하는 푸쉬 로드(11)의 접촉부(11a)에 반구형의 플레이트 캡(13)이 푸쉬 로드(11)에 끼워져서 실린더 바디(5) 내측에 형성된 단턱(10)에 접한다. 또한 도1에서 처럼 철사키(15)가 실린더 바디(5)의 내측에 형성된 요홈에 삽입됨으로써 플레이트 캡(13)은 단턱(10)과 철사키(15) 사이에 위치하게 되고 피스톤(9)과 푸쉬 로드(11) 그리고 플레이트 캡(13)의 실린더 바디(5)로부터의 이탈을 방지하게 된다.

다음 도1에서 도2를 통해 상기 구조의 작동예를 살펴보면, 패달 로드(12)에 부착된 패달(14)을 밟게 될 경우, 패달 로드(12)에 장착된 힌지(16)를 중심으로 패달 로드(12)가 일정 각도 회전하게 되면서 핀으로 결합된 조인트(18)에 힘을 전달하고 이 힘이 푸쉬 로드(11)를 통해 피스톤(9)을 압입하게 된다.

그리고, 패달(14)에서 발을 띄게 되면 스프링(3)의 복원력과 작동유의 유입에 의한 유압에 의해 피스톤(9)이 푸쉬 로드(11)의 접촉부(11a)를 플레이트 캡(13)까지 밀어내게 되고, 철사키(15)가 플레이트 캡(13)을 저지함으로써 피스톤(9)과 푸쉬 로드(11), 플레이트 캡(13)은 이탈하지 않게 된다.

상기한 바에 따른 종래 구조의 문제점을 살펼보면, 도1에서 예시한 패달(14)을 통해 푸쉬 로드(11)에 힘을 전달할 때 힌지(16)와 조인트(18)에 유격이 있어 약간의 흔들림이 있고 힘이 피스톤(9)의 작동 중심 즉, 조인트(18)에서 바로 가해지는 것이 아니고, 시이소처럼 조인트(18)에서 일정 거리만큼 떨어진 곳에서패달(14)을 통해 힘이 가해짐으로써 도3에서 처럼 푸쉬 로드(11)가 비스듬이 경사지게 삽입되게 된다. 물론, 그 각도는 경미하지만, 만약 스프링(3)과 유압이 피스톤(9)을 세게 밀어부치고, 도2에서 예시한 접촉부(11a), 플레이트 캡(13), 철사키(15) 사이에 클리어런스(clearance)가 존재하지 않는다면 피스톤은 비스듬히 전달되는 힘에 의해 더 이상 슬리브(7)를 따라 운동하지 않게 된다. 그래서, 피스톤(9)과 푸쉬 로드(11)의 접촉부(11a) 사이는 마찰이 가능하도록 접촉만 되어 있고 그 접촉면이 둥글도록 가공되어 있다. 그리고 도2에서 처럼 단턱(10)과 플레이트 캡(13) 그리고철사키(15) 사이에 클리어런스가 있도록 가공 공차를 두며, 도1의 스프링(3)이 복원되고, 유압이 유입된 후에도 피스톤(9)과 푸쉬 로드(11)의 접촉부(11a), 그리고 접촉부(11a)와 플레이트 캡(13),철사키(15) 사이사이에 클리어런스가 존재하도록 설계되어 있어 마스터 실린더(1)의 조립 후에도 덜거덕 덜거덕하는 소리가 날 정도로 흔들림이 있다.

그래서, 상기 클리어런스로 말미암아 패달(14)을 밟을 때 무효 스트로크가 발생하여 패달(14)을 밟는 시간과 마스터 실린더(1)의 작동 시간에 오차가 발생하게 되고 이 현상은 브레이크의 경우 제동 거리가 길어지게 되고 클러치의 경우 동력 차단시(時), 시간이 지연되게 된다. 특히, 이러한 현상은 시간이 지날수록 더 심해지는데 그 이유는 도2에 예시한 바에 따라 피스톤(9)과 접촉부(11a) 사이 그리고 접촉부(11a)와 플레이트 캡(13) 그리고 철사키(15) 사이에 마찰 현상이 패달(14)을 밟을 때마다 발생하여 상기 부품들 사이의 클리어런스가 더 커지게 되고 따라서 무효 스트로크(행정)의 길이가 더 길어지게 되기 때문이다.

또 한가지 문제점은 도2에 예시한 연결부에 존재하는 클리어런스로 말미암아 소음이 발생한다는 점이다. 그 이유는 상기 도1에 예시한 패달(14)을 밟았다가 놓을 때 스프링(3)의 복원력과 유압에 의해 피스톤(9)은 푸쉬 로드(11)의 접촉부(11a)를 밀어 부치게 되면서 플레이트 캡(13)에 충돌하게 된다. 이때 상기한 바와 같은 클리어런스로 말미암아 소음이 발생하게 되고,이러한 소음은 패달(14)을 밟지 않은 자연 상태에서도 차량의 주행시(時), 진동으로 말미암아 발생하게 된다.

상기한 바와 같은 종래 기술로 말미암아 패달(14)을 밟는 시간과 마스터 실린더(1)의 작동 시간에 오차가 발생하여 브레이크(미도시)의 제동 시간이 길어지게 되고, 클러치(미도시) 단속이 지연되며, 패달(14)에서 발을 놓을 때 또는 차량 주행시, 소음이 발생하게 된다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 절개부가 다수개 형성된 연결 고정구에 푸쉬 로드를 끼우고 상기 푸쉬 로드가 삽입된 연결 고정구를 피스톤에 가공된 구멍에 삽입 고정하고 상기 연결 고정구가 삽입된 피스톤을 마스터 실린더에 장착함으로써 피스톤과 푸쉬 로드의 연결부에 클리어런스가 없어 무효 스트로크가 없게 되고, 따라서 효율이 우수하며, 피스톤 복원시, 소음이 방지되는 피스톤과 푸쉬 로드의 연결 구조를 제공하는데 있다.

도1은 종래의 피스톤과 푸쉬 로드의 연결을 나타낸 단면도

도2는 종래의 피스톤과 푸쉬 로드의 연결부 확대도

도3는 도2에서 작동 순간을 나타낸 확대도

도4는 본 고안에 따른 연결 고정구와 푸쉬 로드의 사시도

도5는 본 고안에 따른 연결 고정구의 단면도

도6은 본 고안에 따른 고정구와 푸쉬 로드의 결합을 나타낸 단면도

도7는 본 고안에 따른 피스톤의 단면도

도8은 본 고안에 따른 피스톤과 푸쉬 로드의 결합을 나타낸 단면도

도9는 본 고안이 마스터 실린더에 적용된 것을 나타낸 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1,2: 마스터 실린더 5, 25: 실린더 바디

7, 27: 슬리브 9, 100: 피스톤

11, 51: 푸쉬 로드 12: 패달 로드

13: 플레이트 캡 14: 패달

15: 스냅링 16: 힌지

18: 조인트 51: 푸쉬 로드

51a: 연결부 55: 연결 고정구

55a: 절개부 55b: 내측 구면

55c: 외측 구면 55d: 모서리부

55e: 편체부 100: 피스톤

100a: 연결 구멍 100c: 연결 고정구 접촉면

100d: 단턱 100e: 통공

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성과 실시예를 하기에서 도4에서 도9를 참조하여 살펴본다.

도4 및 도5에 나타낸 것 처럼, 푸쉬 로드(51)의 경우 구형의 연결부(51a)가 끝단에 성형되어 있고, 이 구형의 연결부(51a)가 삽입되는 연결 고정구(55)는 도5에 나타낸 단면도처럼 내측에 구멍이 가공되는데, 그 끝단에 푸쉬 로드(51)의 연결부(51a)가 끼워지는 구형의 내측 구면(55b)이 가공되어 있고, 상기 연결 고정구(55)의 외면 일측에는 구형의 외측 구면(55c)이 성형되어 있다. 그리고 도4에서 처럼 외주에 다수개의 절개부(55a)가 가공됨으로써 다수개의 편체부(55e)가 형성되고, 상기 고정 연결구(55)의 외측 구면(55c)의 반대쪽 끝단에는 모서리부(55d)가 편체부(55e) 끝에 형성되어 있고, 연결 고정구(55)의 재질은 합성 수지이어서 다수개의 편체부(55e)가 안으로 오므려졌다가 밖으로 펴질 수 있다.

또한 도7내지 도8에 나타낸 것처럼 피스톤(100)의 경우 외측 일단에 연결 고정구(55)가 통과하는 통공(100e)이 형성되고 이어서 연결 고정구(55)의 편체부(55e)가 접하는 연결 구멍(100a)이 형성되고 그 안쪽에 연결 고정구(55)의 외측 구면(55c)이 접하는 연결 고정구 접촉면(100c)이 성형되는데 통공(100e)의 지름이 연결 구멍(100a)의 지름보다 작게 됨으로써 통공(100e)과 연결 구멍(100a) 사이에 단턱(100d)이 형성된다.

다음 상기 본 고안의 실시예를 도6에서 도9를 통해 볼 것 같으면, 우선 도6에서 보듯이 푸쉬 로드(51)의 일측에 성형된 구형의 연결부(51a)를 연결 고정구(55)의 내측에 형성된 내측 구면(55b)에 끼워 넣게 되는데 이때 내측구면(55b)의 지름이 푸쉬 로드(51)의 푸쉬 로드 연결부(51a)의 지름 보다 작으므로 다수개의 편체부(55e)가 외측으로 벌어지게 되고 푸쉬 로드(51)가 연결 고정구(55)의 내측 구면(55b)에 삽입되는데 그 재질이 신축성이 있는 합성 수지여서 연결 고정구(55)가 푸쉬 로드(51)의 연결부(51a)를 조이게 된다. 그리고 푸쉬 로드(51)의 연결부(51a)는 연결 고정구(55)의 내측 구면(55b)과 접하면서 유동이 가능하여 푸쉬 로드(51)가 유동성 있게 여러 각도로 연결 고정구(55)를 통해 피스톤(100)에 힘을 전달할 수 있다.

다음으로 도8에서 보듯이 푸쉬 로드(55)가 끼워진 연결 고정구(55)를 피스톤(100)의 외측일단에 형성된 통공(100e)을 통과시켜 연결 구멍(100a)에 삽입하게 되면 연결 고정구(55)의 다수개의 편체부(55e)가 통공(100e)을 통과할 때는 오므러지다가 통공(100e)을 통과한 후 연결 구멍(100a)에서 외측으로 펴지면서 연결 구멍(100a)에 접하게 되고 통공(100e)과 연결 구멍(100a)사이에 형성된 단턱(100d)에 모서리부(55d)가 걸려 피스톤(100)으로 부터 이탈되지 않게 된다.

이렇게 상기처럼 조립된 연결 구조를 도9에서 처럼 본 출원인이 출원(출원인코드:1-1998-102379-9)한 바 있는 슬리브(27)를 장착한 실린더 바디(25)에 첨입시키고 슬리브(27)에 형성된 단턱(27a)에 의해 피스톤(100)이 걸려 이탈이 방지된다.

이러한 본 고안으로 말미암아 가공 공차 없이 타이트하게 푸쉬 로드(51)의 연결부(51a)와 연결 고정구(55) 그리고 피스톤(100)을 조립하여도 도8에서 처럼 끝단부가 구형인 푸쉬 로드(51)의 연결부(51a)가 연결 고정구(55) 안에 삽입된 후, 연결 고정구(55)가 피스톤(100)에 고정된 상태에서 상하 좌우 각도 조절이 됨으로써 패달(미도시)을 밟았을 때 비스듬히 푸쉬 로드(51)가 진입하더라도 피스톤은 수평하게 전진 내지 후진할 수 있다. 만약, 종래의 고안이라면 클리어런스 없이 푸쉬 로드(51)가 경사지게 전진할 수 없다.

그리고 푸쉬 로드(51)와 연결 고정구(55)가 조립된 피스톤(100)을 마스타 실린더(2)에 첨입한 후, 클리어런스가 없는 피스톤(100)과 푸쉬 로드(51)의 연결 구조에 스프링(미도시)과 유압으로 세게 밀어 부친다면 무효 스트로크는 존재하지 않게 된다.

이로 인해, 브레이크나 클러치의 패달을 밟을 시, 밟는 힘이 고스란히 피스톤(100)을 통해 작동유에 전달됨으로써 그 효율성이 우수하고, 시간의 오차가 없어 밟는 즉시 브레이크의 제동과 클러치의 동력 단속이 실현된다.

그리고 피스톤(100) 복귀 시, 종래 처럼 클리어런스로 말미암아 각 부품의 부딪침으로 발생하던 소음이 클리어런스가 사라짐으로써 방지되고, 차량의 진동에도 소음은 생기지 않는다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안에 의하면, 구형인 푸쉬 로드의 푸쉬 로드연결부가 내면이 구면인 연결 고정구에 삽입됨으로써 푸쉬 로드의 각도가 자유롭게 조절되어 푸쉬 로드가 경사지게 전진하더라도 연결 고정구는 수평하게 피스톤에 힘을 전달할 수 있어, 푸쉬 로드와 피스톤 사이에 클리어런스가 없어도 되고,

이로 인해서 무효 스트로크가 사라지고 따라서 마스터 실린더의 응답 속도가 빨라서 브레이크나 클러치의 경우 제동성과 동력 단속이 패달을 밟는 즉시 이루어질 뿐만 아니라, 패달을 밟는 힘이 100% 피스톤을 통해 작동유에 전달될 수 있어 조금만 밟아도 작동유에 원하는 만큼의 힘을 전달할 수 있다.

그리고, 클리어런스가 없어서 각 부품의 흔들림으로 인한 소음이 없고 피스톤 복귀시에도 클리어런스가 없어 소음이 없어서 운전자가 불안감 없이 운전에 임할 수 있다.

Claims (1)

1. 차량용 마스터 실린더의 피스톤과 푸쉬 로드의 연결 구조에 있어서,

   푸쉬 로드(51)의 일측단에 구형의 연결부(51a)가 형성되고,

   상기 푸쉬 로드(51)에 끼워지는 연결 고정구(55)는 푸쉬 로드(51)가 삽입되는 쪽 일측단의 외주폭이 타측단보다 더 넓게 형성되고 외주면에 원주를 따라 형성된 다수개의 편체부(55e)와 상기 편체부(55e) 사이에 형성된 다수개의 절개부(55a)와 편체부(55e) 끝에 형성된 모서리부(55d)와 상기 푸쉬로드(51)의 연결부(51a)와 대응되도록 내주에 형성된 구형의 내측 구면(55b)과 외면 일측에 내측 구면(55b)보다 큰 구형의 외측 구면(55c)이 형성되고 ,

   상기 푸쉬 로드(51)의 연결부(51a)가 연결 고정구(55)의 내측 구면(55b)에 삽입돼 결합되고,

   전체적으로 원통형이며 내측에 연결 고정구(55)의 외측 구면(55c)과 대응되게 형성된 연결 고정구 접촉면(100c)과 중앙부 연결 구멍(100a)의 양측 모서리에 형성돼 연결 고정구(55)의 모서리부(55d)가 걸리는 단턱(100d)과 외측 일단에 통공(100e)이 형성된 피스톤(100)에 상기 푸쉬 로드(51)가 삽입된 연결 고정구(55)가 삽입 체결되는 것을 특징으로 하는 피스톤과 푸쉬 로드의 연결 구조.