KR20070062255A - 마스터 실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공급챔버로부터 액압챔버로 오일이 원활하게 주입될 수 있는 구조를 구비한 마스터실린더에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명의 마스터실린더는 오일의 공급을 위한 공급챔버를 구비하며 내부에 보어가 형성된 실린더본체와, 상기 보어의 내부에서 왕복운동하도록 마련된 적어도 하나의 피스톤과, 상기 피스톤의 외주부에 형성되어 상기 공급챔버의 오일을 상기 보어의 내부로 인도하는 컷오프홀을 포함하는 마스터실린더에 있어서, 상기 외주부에는 상기 공급챔버로부터 상기 컷오프홀로 흐르는 오일의 유로 단면적을 확대하기 위하여 상기 피스톤의 외경보다 직경이 작아지도록 그루브가 형성되고 상기 컷오프홀의 외측 개구부는 상기 그루브의 내부에 마련되어 공급챔버에서 액압챔버로 오일을 원활하게 주입할 수 있다.

Description

마스터 실린더 {Master Cylinder}

도 1은 본발명에 따른 마스터실린더의 단면도이다.

도 2는 도 1의 'A'부의 확대도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 마스터 실린더, 2 : 보어,

3 : 실링홈, 7,8 : 공급홀,

10 : 실린더 본체, 9a,9b : 공급챔버,

20,30 : 피스톤, 21,31 : 액압챔버,

21a,31a : 아웃렛포트, 27,35 : 컷오프홀,

28 : 그루브, 29 : 헤드부.

본 발명은 차량의 제동장치에 사용되는 마스터실린더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공급챔버로부터 액압챔버로 오일이 원활하게 주입될 수 있는 구조를 구비한 마스터실린더에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 유압제동장치는 리저버에서 공급되는 오일을 마스터 실 린더에서 가압하여 액압을 발생시켜 브레이크 유압라인을 통해 각 휠로 전달하고 각 휠 내부의 브레이크 슈 또는 디스크를 브레이크 드럼의 내면에 밀착되게 밀어주어 마찰력에 의한 제동력을 발생시키는 것으로, 크게 휠과 일체로 회전하는 휠내부의 브레이크 드럼내에 2개의 브레이크 슈가 브레이크 드럼의 내면과 맞닿아서 마찰력에 의한 제동토크(제동력)를 발생시키는 방식인 드럼식 유압 브레이크와, 드럼대신 휠과 회전되는 원판형의 브레이크 디스크를 양쪽에서 강하게 압박하여 제동토크를 발생시키는 디스크식 유압 브레이크가 사용된다.

또한, 제동장치는 자동차의 제동력을 위해 액압을 발생시는 마스터 실린더가 필수적이고, 이러한 마스터 실린더는 일반적으로 보어의 내부에 실링부재를 구비하는 타입과 피스톤의 외주부에 실링부재를 구비하는 타입이 있다.

대한민국 공개특허(공개번호 제2002-89566호)에는 보어의 내부에 실링부재를 구비하는 마스터실린더에 대해 개시하고 있다.

그러나 상기의 선행기술에 포함되는 피스톤은 공급챔버로부터 압력챔버로 오일이 유입되도록 하는 유로 덕트의 직경이 작고, 피스톤의 외경에 그루브없이 동일한 크기를 갖기 때문에 유로단면적이 작아 오일이 공급챔버로부터 압력챔버로 신속하게 유동하지 못하는 문제점이다. 이러한 문제점은 빠른 오일의 흐름을 요하는 ESP 시스템에서는 더욱 문제가 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본발명의 목적은 공급챔버로부터 액압챔버로 오일이 신속하게 유동할 수 있는 구조를 구비한 마스터실린더를 제공하는 것 이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 오일의 공급을 위한 공급챔버를 구비하며 내부에 보어가 형성된 실린더 본체와, 상기 보어내부에서 왕복운동을 하도록 마련된 적어도 하나의 피스톤과, 상기 피스톤의 외주부에 형성되어 상기 공급챔버의 오일을 상기 보어의 내부로 인도하는 컷오프홀을 포함하는 마스터실린더에 있어서, 상기 외주부에는 상기 공급챔버로부터 상기 컷오프홀로 흐르는 오일의 유로 단면적을 확대하기 위하여 상기 피스톤의 외경보다 직경이 작아지도록 그루브가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컷오프홀의 외측 개구부는 상기 그루브의 내부에 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외주부의 헤드부는 상기 보어의 내면에 접하도록 마련된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 마스터실린더(1)는 외부상측에는 오일을 공급하는 리저버(미도시)가 장착되고 내부의 보어(2)에 실링홈(3)이 형성되어 실링홈(3)내에 실링부재가 구비된 실린더본체(10)와, 운전자의 브레이크 패달(미도시)의 작동에 따라 보어(2)의 내부를 슬라이딩하는 제1피스톤(20)과, 제2피스톤(30)을 구비하고, 제1피스톤(20)과 제2피스톤(30) 사이에 액압이 형성되는 공간인 제1액압 챔버(21)과, 제2피스톤(30)과 보어(2)의 말단 내벽(4)사이에 액압이 형성되는 공간인 제2액압챔버(31)을 포함하여 이루어진다.

실린더본체(10)는 상부에 형성되어 리저버(미도시)로부터 보어(2)내부에 오일을 공급하기 위한 인넷포트(5,6)와, 인넷포트(5,6)로부터 공급된 오일을 보어(2)내부로 인도하기 위하여 인넷포트(5,6)의 하부로부터 반경방향으로 관통된 공급홀(7,8)과, 공급홀(7,8)과 연통되어 보어(2)의 내면에 원주방향으로 형성된 공급챔버(9a,9b)와, 오일을 휠브레이크(미도시)에 전달하기 위해 피스톤(20,30)이 슬라이딩 가능하게 마련되는 보어(2)를 포함한다.

공급챔버(9a,9b)는 보어(2) 내면에서 원주방향으로 홈형태로 마련되어 공급홀(7,8)에서 공급되는 오일이 공급챔버(9a,9b)에 저장되도록 하여 액압챔버(21,31)로 오일을 신속하게 주입할 수 있도록 한다.

보어(2)에는 제1피스톤(20)과 보어(2)사이에 각각 삽입된 제1 전방 실링부재(40)와 제1 후방 실링부재(41)를 포함하는 제1실링부재(40,41)가 마련되고, 제2피스톤(30)과 보어(2)사이에 각각 삽입된 제2 전방 실링부재(42)와 제2후방 실링부재(43)를 포함하는 제2실링부재(42,43)가 마련된다. 이러한 실링부재(40,41,42,43)는 보어(2)에 형성된 실링홈(3)에 안착되어 피스톤(20,30)의 왕복운동에 의하여도 이탈이 방지되도록 마련된다.

이때 제1 전방 실링부재(40)는 제1압력챔버(21)와 제1공급챔버(9a)사이의 실링을 수행하고 제2 전방 실링부재(42)는 제2압력챔버(31)와 제2공급챔버(9b)사이의 실링을 수행한다.

보어(2)의 내부에는 보어(2)의 말단 내벽(4)과 제1피스톤(20) 및 제2피스톤(30)에 의해서 구획되는 제1액압챔버(21)와 제2액압챔버(31)가 형성된다.

액압챔버(21,31)는 많은 양의 오일을 저장할 수 있도록 피스톤(20,30)의 직경보다 크게 형성되고, 액압챔버(21,31)의 일측에는 휠브레이크(미도시)로 오일을 전달하기 위해 유압회로(미도시)와 연통되도록 하는 아웃렛포트(21a,31a)가 형성된다.

보어(2) 내부에는 왕복운동을 하며 액압챔버(21,31)의 오일을 압축하는 제1피스톤(20)과 제2피스톤(30)이 마련된다.

제1피스톤(20)의 일단부에는 차량의 브레이크 페달에 가해진 힘을 증가시키는 부스터(미도시)에 연결되고 타단부에는 중앙부가 돌출 형성되어 제2피스톤(30)의 후면(32)에 마련된 제1 리테이너(22)에 의해 지지되도록 돌출부(23)가 형성되고, 돌출부(23)의 외측에는 오목부(24)가 마련되고, 오목부(24)의 외측에는 전방으로 돌출하여 외주부(25)가 형성된다.

제1 리테이너(22)는 일단이 절곡된 절곡부(22a)가 형성되어 제 2 피스톤(30)의 후면(32)에 고정되고, 제1피스톤(20)을 복원시키기 위한 제1리턴스프링(26)이 절곡부(22a)와 제1피스톤(20)의 오목부(24)사이에 마련된다.

외주부(25)에는 도2에 도시된 바와 같이 제1인넷포트(5)의 오일을 제1액압챔버(21)로 안내하는 제1컷오프홀(27)이 반경방향으로 외주부(25)를 관통하여 형성된다. 바람직하게는 제1컷오프홀(27)은 제1피스톤(20)이 전진하기 전 상태에서 제1전방실링부재(40)가 삽입된 실링홈(3)의 측벽(3a)에 의해 부분적으로 닫힌 상태를 유 지할 수 있는 위치에 형성된다.

이때 제1공급챔버(9a)로부터 제1컷오프홀(27)로 흐르는 오일의 유로단면적이 작아지기 때문에 즉각적인 오일공급이 원활하지 아니하므로 유로단면적을 넓히기 위해 외주부(25)에는 제1피스톤(20)의 외경보다 직경이 작아지도록 그루브(28)가 형성되고, 제1컷오프홀(27)의 외측 개구부(27a)는 그루브(28) 내부에 형성된다. 따라서 그루브(28)에 의해 하향 함몰된 부분만큼 실링홈(3)의 측벽(3a)과 제1컷오프홀(27)사이의 유로가 넓어지게 되어 제1공급챔버(9a)로부터 제1액압챔버(21)로의 오일의 원활한 공급이 가능해진다.

또한 외주부(25)의 헤드부(29)의 외면(29a)은 보어(2)의 내면에 접하도록 하여 제1피스톤(20)의 왕복운동시 보어(2)의 내면과 외주부(25)의 그루브(28)사이의 갭에 의해 제1피스톤(20)이 편작동하는 것을 방지한다.

제2피스톤(30)에서 제1피스톤(20)의 구성과 동일한 구성은 동일한 명칭과 동일한 도면부호를 사용하여 설명하도록 한다.

제2피스톤(30)의 후면(32)에는 제1리테이너(22)가 형성되어 제1피스톤(20)의 돌출부(23)가 삽입되어 제1피스톤(20)의 왕복운동을 가이드하고, 전면 중앙부에는 보어(2) 말단 내벽(4)에 형성된 제2리테이너(33)에 삽입되는 돌출부(23)가 형성되고, 돌출부(23)의 외측에는 오목부(24)가 마련되고, 오목부(24)의 외측에는 전방으로 돌출하여 외주부(25)가 형성된다.

제2 리테이너(33)는 일단이 절곡된 절곡부(33a)가 형성되어 보어(2) 말단 내벽(4)에 고정되고, 제2피스톤(30)을 복원시키기 위한 제2리턴스프링(34)이 절곡부 (33a)와 제2피스톤(30)의 오목부(24)사이에 마련된다.

제2피스톤(30)의 외주부(25)에는 제2인넷포트(6)의 오일을 제2액압챔버(31)로 안내하는 제2컷오프홀(35)이 반경방향으로 외주부(25)를 관통하여 형성된다. 바람직하게는 제2컷오프홀(35)은 제2피스톤(30)이 전진하기 전 상태에서 제2전방실링부재(42)가 삽입된 실링홈(3)의 측벽(3a)에 의해 부분적으로 닫힌 상태를 유지할 수 있는 위치에 형성된다.

또한 제2피스톤(30)의 외주부(25)의 그루브(28)는 제1피스톤(20)의 외주부(25)에 형성된 그루브(28)와 동일하게 형성되어 동일한 기능을 수행하는 것으로 상기의 제1피스톤의 그루브에 대한 설명으로 대체하도록 한다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대해 설명하도록 한다.

운전자가 제동시에 브레이크 페달(미도시)을 밟으면 배력장치(미도시)를 거쳐 마스터실린더(1)의 제1피스톤(20)이 전진한다. 밀폐된 제1액압챔버(21)에서의 오일이 압축되면서 연동하여 제2피스톤(30)이 전진하여 제2액압챔버(31)에서 오일이 압축된다. 이때 제1피스톤(20)과 제2피스톤(30)의 전방에는 각각 제1리턴스프링(26)과 제2리턴스프링(34)이 구비되어 있어, 제1리턴스프링(26)과 제2리턴스프링(34)은 각각 제1피스톤(20)과 제2피스톤(30)이 전진시 압축되고 브레이크 페달에 가해는 힘을 해제하면 리턴스프링(26,34)의 탄성력에 의해 피스톤(20,30)이 복원된다.

피스톤(20,30)이 전진하기 전의 상태에서 피스톤(20,30)의 컷오프홀(27,35)의 부위에 원주방향으로 피스톤(20,30)의 외경보다 작은 외경을 갖도록 그루브(28 를 형성하여 유로의 면적을 더 크게 함으로써 오일의 유동성을 향상시키고, 헤드부(29)의 외면(29a)이 보어(2)의 내면에 접하도록 하여 피스톤(20,30)의 왕복운동시 피스톤의 편작동을 방지할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 마스터실린더는 피스톤의 외주면에 그루브를 형성하여 오일을 공급챔버로부터 액압챔버로 원활히 공급시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 외주부의 헤드부의 외면이 보어의 내면에 접하도록 하여 피스톤의 편작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 오일의 공급을 위한 공급챔버를 구비하며 내부에 보어가 형성된 실린더본체와, 상기 보어의 내부에서 왕복운동하도록 마련된 적어도 하나의 피스톤과, 상기 피스톤의 외주부에 형성되어 상기 공급챔버의 오일을 상기 보어의 내부로 인도하는 컷오프홀을 포함하는 마스터실린더에 있어서,

   상기 외주부에는 상기 공급챔버로부터 상기 컷오프홀로 흐르는 오일의 유로 단면적을 확대하기 위하여 상기 피스톤의 외경보다 직경이 작아지도록 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 마스터실린더.
2. 제 1항에 있어서, 상기 컷오프홀의 외측 개구부는 상기 그루브의 내부에 마련된 것을 특징으로 하는 마스터실린더.
3. 제2항에 있어서, 상기 외주부의 헤드부는 상기 보어의 내면에 접하도록 마련된 것을 특징으로 하는 마스터실린더.

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