KR20120034819A - 특히 제어된 자동차 브레이크 시스템을 위한 마스터 실린더 - Google Patents

특히 제어된 자동차 브레이크 시스템을 위한 마스터 실린더 Download PDF

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KR20120034819A
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Abstract

본 발명은, 하우징 (2) 에서 이동될 수 있고 각각의 계류된 스프링 (34, 35) 을 갖는 제 1 및 제 2 피스톤 (3, 4) 을 갖는, 특히 제어된 자동차 브레이크 시스템을 위한 마스터 실린더에 관한 것이다. 상기 스프링 (34, 35) 은 상기 피스톤 (3, 4) 에서 적어도 간접적으로 제 1 단부에 의해서, 그리고 상기 피스톤 (3, 4) 에 대해서 이동될 수 있는 슬리브 (44, 45) 에서 제 2 단부에 의해서 지지된다. 상기 피스톤 (3, 4) 에 대한 상기 슬리브의 움직임은 상기 피스톤 (3, 4) 에 제공된 핀 (38, 39) 및 상기 핀 (38, 39) 의 자유 단부에 배열된 정지 와셔 (43, 50) 에 의해 제한된다. 브레이크의 빠른 풀림에 따른 충격 소음을 피하기 위해, 본 발명은 제 1 피스톤 (3) 의 정지 와셔 (50) 가 슬리브 (44) 의 감쇠 접합을 위한 수단을 갖는 것을 제안한다.

Description

특히 제어된 자동차 브레이크 시스템을 위한 마스터 실린더{MASTER CYLINDER IN PARTICULAR FOR A CONTROLLED MOTOR VEHICLE BRAKE SYSTEM}
본 발명은, 특히 제어된 자동차 브레이크 시스템을 위한 마스터 실린더에 관한 것으로서, 마스터 실린더는 하우징에서 이동 가능하고 계류된 스프링 (captive spring) 을 갖는 제 1 및 제 2 피스톤, 피스톤에 대향해서 적어도 간접적으로 지탱하는 상기 스프링의 제 1 단부, 및 피스톤에 대해 이동 가능하고 피스톤에 제공된 핀 및 정지 와셔 (stop washer) 에 의해 피스톤에 대한 움직임이 제한되는 슬리브에 대향하는 상기 스프링의 제 2 단부를 포함하고, 상기 정지 와셔는 핀의 자유 단부에 배열된다.
이러한 타입의 마스터 실린더는, 예를 들어, DE 10 2004 057 137 A1 로부터 공지되었다. 계류된 스프링이 제 1 피스톤을 작동 방향에 대향하여 그 시작 위치로 되돌리기 때문에 브레이크의 빠른 풀림에 따라 제 1 피스톤의 슬리브가 정지 와셔를 급작스럽게 강타하는 것이 공지된 마스터 실린더의 단점으로 여겨진다. 이런 경우에 바람직하지 않은 충격 소음이 생기고 마스터 실린더에 고정된 제동력 부스터 (braking force booster) 를 통해 자동차 실내의 승객들에게 전달된다.
그러므로 본 발명의 목적은 상기 언급된 공지된 마스터 실린더의 단점에 대해 향상된 마스터 실린더를 사용할 수 있게 하는 것이다.
이 목적은 제 1 피스톤의 정지 와셔가 슬리브의 감쇠 접합 (damped abutment) 을 위한 수단을 갖는 본 발명에 따라서 달성된다. 특히 브레이크의 빠른 풀림에 따라 발생하는 고질적인 충격 소음은 그렇게 해서 효과적으로 회피될 수 있다.
정지 와셔의 설치를 간단히 하기 위해, 상기 수단은 바람직하게 정지 와셔의 양쪽 측에 제공된다. 그러므로 조립 중에 정지 와셔가 핀 주변에 정확한 방법으로 고정되는지에 대해 주의를 기울이는 것이 불필요하다.
본 발명의 유리한 실시예에 따르면, 정지 와셔는 양쪽 측에 주변 홈 (peripheral groove) 을 갖고 상기 수단은 각각의 주변 홈에 배열된 탄성 환상 요소 (elastic annular element) 로서 제공된다.
정지 와셔는 정지 와셔의 양쪽 측의 홈에 연결된 복수의 축선 방향으로 배향된 보어 (bore) 를 바람직하게 갖는다. 두 개의 환상 요소는 그렇게 해서 서로 연결되고 계류되는 방식으로 정지 와셔에 고정된다.
환상 요소의 재료의 향상된 고정은 만약 축선 방향으로 배향된 보어가 크라운형 형상 (crowned configuration) 을 갖는다면 달성될 수 있다.
본 발명의 유리한 형상에 따르면, 슬리브의 칼라 (collar) 가 마스터 실린더의 미작동 위치에서 정지 와셔에 대향해서 직접 받쳐질 수 있는 방식으로 환상 요소가 형성된다는 점에서 제 1 피스톤의 정해진 스트로크가 보장된다.
이를 위해 환상 요소는 유리하게 주변 립 및 주변 오목부를 각각 갖고, 상기 주변 립은 칼라 접합에 앞서서 정지 와셔의 측면 너머로 돌출되고 그리고 칼라 접합시 오목부 내로 이동 가능하다.
환상 요소는 바람직하게 정지 와셔 위로 가황처리 (vulcanized) 된다.
상기 수단이 제공되었을 때라도, 정지 와셔가 정밀 금속 스탬핑 (precision metal stamping) 으로서 제공된다는 점에서 정지 와셔의 안정성이 보장된다.
본 발명의 추가적인 특징, 장점 및 응용 가능성은 종속항 및 고도로 도식화된 형태의 도면을 참조한 전형적인 실시예의 다음의 기술로부터 분명하다 :
도 1 은 공지된 마스터 실린더의 길이 방향 단면도를 도시하고;
도 2 는 본 발명에 따른 마스터 실린더의 가황처리된 환상 요소를 구비한 정지 와셔를 3차원으로 도시하고;
도 3 은 도 2 에 따른 정지 와셔를 부분적으로 단면으로 3차원으로 도시하고, 및
도 4 는 도 2 에 따른 정지 와셔를 환상 요소 없이 부분적으로 단면으로 3차원으로 도시한다.
도 1 은 예를 들어, 미끄럼 방지 제어 (anti-slip control; ASR) 및/또는 차량 자세 제어 장치 (electronic stability program; ESP) 가 구비된 제어된 브레이크 시스템에서 사용되고 그리고 플런저 타입 탠덤 형상 (plunger type tandem configuration) 을 갖는 공지된 마스터 실린더 (1) 를 길이 방향 단면으로 도시한다.
마스터 실린더 (1) 는 하우징 (2) 에서 이동 가능한 제 1 및 제 2 피스톤 (3, 4) 을 포함하며, 상기 하우징 (2) 의 환상 홈 (23, 24) 에 동적으로 부하받는 내부 밀봉 립 (26, 27) 및 정적으로 부하받는 외부 밀봉 립 (28, 29) 을 구비한 원형 밀봉 요소 (5, 6) 가 제공된다. 동적으로 부하받는 내부 밀봉 립 (26, 27) 은 피스톤 (3, 4) 에 대향해서 제 1 밀봉면을 지탱하고 정적으로 부하받는 외부 밀봉 립 (28, 29) 은 환상 홈 (23, 24) 의 베이스에 대향하여 제 2 밀봉면을 지탱한다. 피스톤 (3, 4) 의 외부 면 (30, 31) 은 안내 표면으로서 역할을 한다.
도 1 에 도시된 마스터 실린더 (1) 의 미작동 상태에서, 제 1 및 제 2 압력 챔버 (7, 8) 는 하우징 (2) 의 압력 매체 통로 (32, 33) 및 복귀 챔버 (11, 12) 를 통해서, 및 제 1 및 제 2 피스톤 (3, 4) 의 한 단부 (36, 37) 에 제공되는 단지 형상 벽 (21, 22) 의 제어공 (control aperture; 9, 10) 을 통해서 비가압된 압력 매체 저장소 (도시 되지 않음) 로 연결된다. 그 형상에 따라, 마스터 실린더 (1) 는 피스톤 (3, 4) 의 주변부에 4 개 ~ 24 개의 횡 보어 (9, 10) 를 갖는다. 이 경우에 피스톤 (3, 4) 은 압축 스프링 (34, 35) 에 의해 프리로드된다 (preloaded).
압축 스프링 (34, 35) 은 단지 형상 벽 (21, 22) 내에 적어도 부분적으로 배열된다. 중앙 핀 (38, 39) 은 벽 (21, 22) 의 중간을 통해서 돌출하면서 벽 (21, 22) 으로부터 그 축선 방향의 출구 전에서 끝난다. 이 단부 (40, 41) 에는 슬리브 (44, 45) 가 한계 내에서 접이식으로 (telescopically) 수축될 수 있는 방식으로 칼라 (46, 47) 와 상호 작용하는 슬리브 (44, 45) 를 위한 정지부 (42, 43) 가 구비된다. 다시 말해서, 압축 스프링 (34, 35) 을 구비한 슬리브 (44, 45) 는 작동시 피스톤 내부로 강제된다. 도시될 것과 같이, 정지부 (42, 43) 는 바람직하게 핀 (38, 39) 에 리벳으로 고정된 (riveted) - 특히 워블 리벳으로 고정된 (wobble riveted) - 환상 정지 와셔이다. 슬리브 (44, 45) 의 반대쪽 단부는 압축 스프링 (34, 35) 이 대향하여 지탱하는 판형 칼라 (48, 49) 를 받친다.
마스터 실린더 (1) 를 작동시키기 위해, 제 1 피스톤 (3) 은 작동 방향 (A) 으로 이동된다. 이것이 일어남에 따라 제 1 피스톤 (3) 의 움직임은 압축 스프링 (34) 을 통해서 제 2 피스톤 (4) 으로 전달된다. 횡 보어 (9, 10) 가 밀봉 요소 (5, 6) 구역내에 있자마자, 즉, 보어의 옆 제어 모서리 (lateral control edge) 가 통과되자마자, 압력 매체가 복귀 챔버 (11, 12) 로부터 횡 보어 (9, 10) 를 통과해 압력 챔버 (7, 8) 에 더이상 도달할 수 없기 때문에 마스터 실린더 (1) 의 소위 자유 이동은 보호된다. 압력 챔버 (7, 8) 의 압력 매체 저장소로의 연결은 차단되고 압력은 압력 챔버 (7, 8) 내에서 증가된다.
마스터 실린더 (1) 의, 탠덤식으로 배열된 두 개의 피스톤 (3, 4) 은 구성 및 작동에서 사실상 동일하고, 그러므로 오직 제 1 피스톤 (3) 만 추가적으로 기술될 것이다.
ASR 또는 ESP 개입의 경우에서 피스톤 (3) 이 미작동 또는 작동시에, 압력 매체를 압력 매체 저장소로부터 압력 챔버 (7) 를 통해 휠 브레이크의 방향으로 흡인하는 것이 필요할 수 있는데, 이는 바람직하게 펌프에 의해서 실행되고, 펌프의 주입구는 휠 브레이크 또는 마스터 실린더 (1) 의 방향으로 펌프하기 위해 (재순환 원리) 마스터 실린더 (1) 의 압력 챔버 (7, 8) 또는 휠 브레이크에 선택적으로 연결 가능하다. 이 목적을 위해, 마스터 실린더 (1) 의 미작동 상태로의 ASR 개입의 경우에, 압력 매체는 압력 매체 저장소로부터 압력 매체 통로 (32), 복귀 챔버 (11), 횡 보어 (9) 및 압력 챔버 (7) 를 통해서 흡인된다. 마스터 실린더 (1) 의 작동 상태로의 ESP 개입의 경우에, 압력 매체는 밀봉 요소 (5) 의 외부 밀봉 립 (28) 의 범람을 통해 추가적으로 흡인되고, 이 밀봉 립 (28) 은 내부 밀봉 립 (26) 의 방향으로 흡입 압력에 의해 접어 포개지며, 그러므로 외부 밀봉 립 (28) 의 밀봉면은 더이상 환상 홈 (23) 의 베이스를 대향하여 지탱하지 않는다. ASR 또는 ESP 개입의 경우에 충분한 압력 매체를 펌프에서 빠르게 사용 가능하게 하기 위해, 특별히 마스터 실린더 (1) 의 미작동 위치에서, 마스터 실린더 (1) 의 자유 이동이 또한 가능한 짧게 유지되어야 하지만 횡 보어 (9) 의 스로틀링 저항 (throttling resistance) 을 가능한 낮게 유지할 필요가 있다.
도 1 에서 분명한 대로, 횡 보어 (9, 10) 는 피스톤 (3, 4) 의 내부 면 (13, 14) 에 제공되고 횡 보어 (9, 10) 의 스로틀링 저항을 감소시키는 홈의 각각의 안으로 개방된다.
도 2, 도 3 및 도 4 는 본 발명에 따른 마스터 실린더 (1) 의 정지 와셔를 부분적인 단면의 3차원도로 도시한다. 본 발명에 따른 마스터 실린더 (1) 는 도 1 에 따른 공지된 마스터 실린더와 동작 및 구성면에서 원리상으로 다르지 않고, 따라서 동작 및 구성의 반복되는 기술은 생략될 수 있고 오직 본 발명에 따른 차이점만 아래에서 논의될 것이다.
브레이크의 빠른 풀림에 따른, 불리하다고 여겨지는 충격 소음을 효과적으로 피하기 위해서, 본 발명에 따른 마스터 실린더 (1) 의 제 1 피스톤 (3) 의 정지 와셔 (50) 는 슬리브 (44) 의 감쇠 접합을 위한 수단을 갖는다.
도 3 으로부터 분명한 대로, 특히, 이 수단은 정지 와셔 (50) 의 양쪽 측 (53, 54) 에 배열된 주변 환상 요소 (51, 52) 로서 제공된다.
원리상으로 도 1 에 도시된 풀림 위치에서 슬리브 (44) 의 칼라 (46) 가 접합하는 측면에만 감쇠 수단을 제공하는 것이 충분할 것이다. 그러나, 정지 와셔 (50) 의 설치를 간단하게 하기 위해, 환상 요소 (51, 52) 는 정지 와셔 (50) 의 양쪽 측 (53, 54) 에 제공된다. 그러므로 핀 (38) 에 대한 정지 와셔 (50) 의 부정확한 고정은 배제될 수 있다.
도 4 는 환상 요소 (51, 52) 의 설치 전의 정지 와셔 (50) 를 도시한다. 정지 와셔 (50) 가 양쪽 측 (53, 54) 에, 축선 방향으로 배향되고 홈 (55, 56) 을 연결하는 복수의 보어 (57) 가 구비된 주변 홈 (55, 56) 을 갖는다는 것이 보여질 수 있다. 환상 요소 (51, 52) 는 예를 들어, 가황처리에 의해서 홈 (55, 56) 내에 성형된다. 고무 재료가 가황처리됨에 따라, 보어 (57) 가 채워지고, 그에 따라 양쪽 측 (53, 54) 의 환상 요소 (51, 52) 는 서로 연결되고 정지 와셔 (50) 에 계류식으로 고정된다.
고무 재료의 향상된 고정을 위해, 보어 (57) 는 도 4 에서 보이는 바와 같이, 크라운형 프로파일 (profile) 을 가질 수 있다.
도 3 은 특히 제 1 피스톤 (3) 의 정해진 스트로크를 보장하기 위해 마스터 실린더 (1) 의 미작동 위치 (풀림 위치) 에서 슬리브 (44) 의 칼라 (46) 가 정지 와셔에 대향하여 직접 받쳐질 수 있는 방식으로 환상 요소 (51, 52) 가 구성된 것을 도시한다. 이 목적을 위해 환상 요소 (51, 52) 는 주변 립 (58, 59) 및 주변 오목부 (60, 61) 를 갖고, 상기 주변 립 (58, 59) 은 칼라 (46) 의 접합에 앞서서 정지 와셔 (50) 의 측면 (62, 63) 너머로 돌출되고 그리고 칼라 (46) 의 접합시 오목부 (60, 61) 내로 이동 가능하다. 이 경우에 오목부 (60, 61) 는 립 (58, 59) 이 어려움 없이 그 안으로 이동될 수 있는 방식으로 치수가 정해진다.
정지 와셔 (50) 가 정밀 금속 스탬핑으로서 제공되면, 그렇게 해서 홈 (55, 56) 및 보어 (57) 에도 불구하고 그 안정성이 보장될 수 있다.
도 1 로부터 분명한 대로, 제 2 피스톤 (4) 의 슬리브 (45) 는 풀림 위치에서 정지 와셔 (43) 에 대하여 접합하지 않기 때문에, 기술된 정지 와셔 (50) 의 사용은 제 1 피스톤 (3) 에 한정된다.
1 마스터 실린더
2 하우징
3 피스톤
4 피스톤
5 밀봉 요소
6 밀봉 요소
7 압력 챔버
8 압력 챔버
9 제어공 (control aperture)
10 제어공
11 복귀 챔버
12 복귀 챔버
13 내부면
14 내부면
15 내부 홈
16 내부 홈
17 주 몸체
18 제어 요소
19 외부면
21 벽
22 벽
23 환상 홈
24 환상 홈
26 내부 밀봉 립
27 내부 밀봉 립
28 외부 밀봉 립
29 외부 밀봉 립
30 외부면
31 외부면
32 압력 매체 통로
33 압력 매체 통로
34 압축 스프링
35 압축 스프링
36 단부
37 단부
38 핀
39 핀
40 단부
41 단부
42 정지부
43 정지부
44 슬리브
45 슬리브
46 칼라
47 칼라
48 칼라
49 칼라
50 정지 와셔
51 환상 요소
52 환상 요소
53 측
54 측
55 홈
56 홈
57 보어
58 립
59 립
60 오목부
61 오목부
62 측면
63 측면
A 작동 방향

Claims (9)

  1. 특히 제어된 자동차 브레이크 시스템을 위한 마스터 실린더 (1) 로서, 하우징 (2) 에서 이동 가능하고 계류된 스프링 (34, 35) 을 갖는 제 1 및 제 2 피스톤 (3, 4), 상기 피스톤 (3, 4) 에 대향하여 적어도 간접적으로 지탱하는 상기 스프링 (34, 35) 의 제 1 단부 및 상기 피스톤 (3, 4) 에 대해 이동 가능하고 상기 피스톤 (3, 4) 에 제공된 핀 (38, 39) 및 정지 와셔 (43, 50) 에 의해 상기 피스톤 (3, 4) 에 대한 움직임이 제한되는 슬리브에 대향하는 상기 스프링의 제 2 단부를 포함하고, 상기 정지 와셔 (43, 50) 는 상기 핀 (38, 39) 의 자유 단부에 배열되는 마스터 실린더 (1) 에 있어서, 상기 제 1 피스톤 (3) 의 상기 정지 와셔 (50) 는 상기 슬리브 (44) 의 감쇠 접합을 위한 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더 (1).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수단은 정지 와셔 (50) 의 양쪽 측 (53, 54) 에 제공되는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더 (1).
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 정지 와셔 (50) 는 양쪽 측 (53, 54) 에 주변 홈 (55, 56) 을 갖고 상기 수단은 각각의 주변 홈 (55, 56) 에 배열된 탄성 환상 요소 (51, 52) 로서 제공되는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더 (1).
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 정지 와셔 (50) 는 상기 정지 와셔 (50) 의 양쪽 측 (53, 54) 의 홈 (55, 56) 을 연결하는 축선 방향으로 배향된 복수의 보어 (57) 를 갖는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더 (1).
  5. 제 4 항에 있어서, 축선 방향으로 배향된 보어 (57) 는 크라운형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더 (1).
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 환상 요소 (51, 52) 는, 상기 마스터 실린더 (1) 의 미작동 위치에서, 상기 슬리브 (44) 의 칼라 (46) 가 상기 정지 와셔 (50) 에 대향하여 직접 받쳐질 수 있는 방식으로 형성된 것을 특징으로 하는 마스터 실린더 (1).
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 환상 요소 (51, 52) 는 각각의 주변 립 (58, 59) 및 주변 오목부 (60, 61) 를 각각 갖고, 상기 주변 립 (58, 59) 은 상기 칼라 (46) 의 접합에 앞서서 상기 정지 와셔 (50) 의 측면 (62, 63) 너머로 돌출되고 그리고 상기 칼라 (46) 의 접합시 상기 오목부 (60, 61) 내로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 마스터 실린더 (1).
  8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환상 요소 (51, 52) 는 상기 정지 와셔 (50) 위에 가황처리되는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더 (1).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정지 와셔 (50) 는 정밀 금속 스탬핑으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더 (1).
KR1020127005281A 2009-07-31 2010-07-12 특히 제어된 자동차 브레이크 시스템을 위한 마스터 실린더 KR101395350B1 (ko)

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