KR20170020772A - 유압 실린더, 그 제조 방법 및 상기 실린더를 포함하는 클러치 또는 브레이크 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, (i) 로드(T)를 구비한 피스톤(2)을 수용하는 본체(1) 및 (ii) 피스톤을 적어도 부분적으로 본체의 후부(1a)로 삽입되게 안내하기 위한 부싱(2)을 포함하는 유압 실린더로서, 본체(1)와 부싱(2) 사이에 분리가능한 연결을 형성하는 베이어닛 조립체 수단, 이들 사이에 삽입되는 밀봉 수단, 및 상기 연결을 가역적으로 로킹하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 실린더에 관한 것이다.

Description

유압 실린더, 그 제조 방법 및 상기 실린더를 포함하는 클러치 또는 브레이크 제어 시스템{HYDRAULIC CYLINDER, PRODUCTION METHOD THEREOF AND CLUTCH OR BRAKE CONTROL SYSTEM COMPRISING SAID CYLINDER}

본 발명은 유압 실린더에 관한 것이다.

더 구체적으로, 본 발명은 자동차의 클러치 시스템 또는 브레이크 시스템의 유압 제어 분야에 특별한 용도를 갖는 유압 실린더의 신규한 구조에 관한 것이다.

이들 유압 제어 장치는 일반적으로 차량의 운전자에 의해 작동되는 (클러치 또는 브레이크의) 페달에 그 로드가 연결되어 있는 피스톤을 구비한 에미터 실린더라 불리는 마스터 실린더를 포함한다.

클러치 시스템에서, 이 마스터 실린더는, 엔진 플라이휠을 기어박스에 연결하거나(클러치 연결 단계) 또는 분리할 수 있는(클러치 분리 단계) 수단에 직접 작용하는 리시버 실린더라 불리는 후방 실린더에 유압 유체 도관을 통해 연결된다.

에미터 실린더는 일반적으로 치수가 작고, 적어도 부분적으로, 열가소성 또는 열경화성 재료의 몰딩에 의해 제작된다.

경제적 및 환경적 이유에서 그리고 기본적으로 실린더의 처음 설치 및 다양한 구성 재료의 차후의 재활용을 용이하게 하기 위해, 이 실린더는 복수의 부재들의 조립체로 구성된다.

복수의 부재들로 제작된 유압 실린더는 이미 존재한다.

이들 실린더는, 그 후부가 부싱(bushing)에 의해 막힌 본체를 포함하며, 부싱을 가로질러 외부로 돌출하는 로드와 일체형인 피스톤을 수용한다.

부싱은 또한 피스톤의 가이드 슬리브를 형성하여, 피스톤이 후방을 향한 코스 단부에서 부싱에 고정된 포크에 대하여 베어링 지지된다.

그러나, 이들 실시양태에서, 본체와 부싱 사이의 연결은 정교한 도구 없이는 실행하기 어려운 복잡한 수단에 의해 보장된다.

EP 0345451호에서는, 본체에 나사고정함으로써 부싱을 조립한다.

이러한 경우, 본체의 내벽에서 태핑(tapping) 및 부싱의 외벽에서 상응하는 나사형성(threading)을 실시할 필요가 있다.

나사형성은 몰딩에 의해 실시하기가 어렵고 이 조립 방식은 특히 실린더의 치수가 작고 접촉하는 재료들이 실질적으로 상이하다는 것을 고려하면 동시에 걸림 및 밀봉 파열의 위험이 있다.

FR 2794508호에서, 부싱은 본체에 용접된다.

이 연결 방식은 용접 장소를 필요로 하고, 또한 분리가 불가능하다는 단점이 있다.

AU 198665731호에서는, 부싱이 본체 안에 비가역적으로 스냅결합되어, 추후 보수 및 재활용을 위해 사용 후 실린더 구조로부터 분리하는 것이 불가능하다.

본 발명은, 산업적으로 실시하기 간단하고 경제적으로 유리한 해결 수단을 제시함으로써, 이들 기술적 문제를 만족스럽고 신뢰할 수 있는 방식으로 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 목적은, 본 발명에 따르면, 본체와 부싱 사이에 분리가능한 연결을 보장하는 베이어닛(bayonet) 조립체 수단, 이들 사이에 삽입되는 밀봉 수단, 및 이 연결의 가역적 로킹 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 실린더에 의해 달성된다.

본 발명의 유리한 제1 특징에 따르면, 로킹 수단은 슬라이딩식으로 로드를 수용하는 탈착가능한 포크를 포함하고 이것의 단부들 중 적어도 하나가 부싱의 벽에 마련된 슬롯을 가로질러 돌출하여 본체의 후부의 홀 안에 로킹된다.

특정 변형예에 따르면, 포크는 로드의 수용을 위한 중앙 오리피스를 구비하고, 이 오리피스는, 그 내부 에지에서, 로드의 내단부에 의해 지지되는 칼라를 위한 엔드 스톱부(end stop)을 형성하는 고리형 챔퍼에 의해 한정된다.

유리한 제2 특징에 따르면, 밀봉 수단은 이것이 부싱과 조립될 때 부싱의 내단부에 의해서 본체의 내벽에 대하여 압축되는 적어도 하나의 고리형 조인트를 포함한다.

유리한 제3 특징에 따르면, 조립체 수단은 적어도 2개의 주변 이어부(peripheral ear)(21)를 포함하고, 상기 이어부는 부싱의 외벽에 의해 지지되고, 먼저 축방향 병진운동에 의해 이어서 부싱의 회전에 의해, 상기 본체의 내벽에 마련된 상응하는 적어도 2개의 넥부(neck)와 협력한다.

한 변형예에 따르면, 본체의 후부의 내벽은, 본체 안으로 부싱이 병진운동할 때 이어부를 위한 활주부(slide)를 형성하는 적어도 2개의 종방향 캐비티를 포함한다.

바람직하게는, 캐비티의 내단부들은, 부싱의 병진운동시 이어부를 위한 정지 스톱부를 형성하는 방사상 벽에 의해 닫힌다.

본 발명의 다른 변형예에 따르면, 넥부는 적어도 하나의 구멍을 통해 본체의 외부로 열려 있고, 이어부는 비스듬히 잘린 종방향 에지를 갖는 원통부로 구성된다.

유리한 변형예에 따르면, 상기 넥부는, 그 단부들 중 하나에서, 하나의 구멍을 통해 외부로 열려 있고, 그 다른 단부들에서는, 상기 이어부의 회전에 대한 스톱부를 형성하는 돌기에 의해 닫혀 있다.

본 발명의 다른 대상은 상기 정의된 바와 같은 실린더의 제조 방법으로서, 이 방법은 활주부를 형성하는 캐비티 안에 이어부를 삽입함으로써 부싱을 본체의 후부 안에 축방향 병진운동으로 도입하고, 이어부가 지지되면, 부싱을 일부 회전으로 회전시켜 이어부를 넥부 안에 삽입시키고, 이어서 피스톤 및 그 로드를 부싱 안에 삽입한 후, 부싱을 가로질러 로드의 둘레에 포크를 설치함으로써 그리고 그 단부를 본체의 후부의 홀 안에서의 회전에 있어 차단함으로써 조립체를 로킹하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 대상은, 운전자가 작동시킬 수 있는 조작 기구, 클러치 또는 브레이크의 연결 및 분리 수단에 운동학적으로 연결되는 리시버 실린더 및 본 발명의 제1 대상에 따른 에미터 실린더를 포함하는 자동차용 클러치 또는 브레이크 제어 시스템으로서, 이 시스템은, 피스톤이 조작 기구에 운동학적으로 연결되고 에미터 실린더가 리시버 실린더에 유압식으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 특히 에미터 실린더의 구성 요소들의 조립이 간단해짐으로써 유압 제어 장치의 비용을 감소시키는 것이 가능하다.

아울러, 실린더를 용이하게 분리가능하다는 특성으로 인해, 장치를 용이하게 재활용할 수 있게 된다.

본 발명은 후술되는 도면 및 상세한 설명의 교시로 더 잘 이해될 것이다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 각각 본 발명에 따른 유압 실린더의 제1 실시양태의 사시도, 축단면도 및 상면도,
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 각각 도 1a에 따른 실린더 본체의 사시도, 축단면도 및 좌측에서 본 평면 CC 및 DD에 따른 단면도(도 2b),
도 2e는 도 2c의 본체의 한 변형예의 단면도,
도 2f는 도 2c의 본체의 한 변형예의 단면도로서, 우측에서 본 도면,
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 각각 도 1a에 따른 실린더 부싱의 사시도, 후방 윤곽도 및 평면 CC에 따른 축단면도(도 3b) 및 측면도,

도면에 도시된 유압 실린더는 자동차의 클러치의 유압 제어 장치에서 마스터 실린더 또는 에미터 실린더로서 사용되도록 설계된 것이다.

그러나, 이러한 실린더는 또한 본 발명의 범위에서 벗어남 없이 다른 유압식 제품에서도 사용될 수 있다.

이 실린더는 로드(T)를 구비한 피스톤(2)을 수용하는 본체(1)를 포함한다. 피스톤(P)의 안내를 위한 부싱(2)은, 도 1에 의해 도시된 바와 같이, 본체(1)의 후부에 적어도 부분적으로 삽입된다.

보충적으로 그리고 본 발명에 따라, 이 실린더는 본체(1)와 부싱(2) 사이에 분리가능한 연결을 보장하는 베이어닛 조립체 수단 및 이들 사이에 삽입되는 밀봉 수단과 이 연결의 가역적 로킹 수단을 또한 포함하며, 이들 수단은 이하에서 상세히 설명될 것이다.

밀봉 수단은 본체의 내벽과 본체의 후부에 삽입되는 부싱의 외벽 사이의 연결의 밀봉성을 보장하므로 삽입 부재라고 일컬어진다.

도 1b에 도시된 실시양태에서, 1차 시일은 주 조인트(4)라 불리는 적어도 하나의 고리형 또는 원환형 조인트의 사용에 의해 보장되며 이 조인트는 본체(1)의 내부 숄더부(14)에 대하여 지지됨으로써 로킹된다. 숄더부(14)는 본체(1) 및 부싱(2)의 벽들의 각각의 두께에 따라 조절되고 이들의 삽입이 공축이고 수평이 되도록 보장한다.

동적 밀봉 수단은 여기서 보조 조인트라 불리는 다른 고리형 조인트(4')를 추가로 포함하며, 이 조인트는 부싱과 함께 조립될 때 삽입식으로 부싱(2)의 내단부에 의하여 피스톤(P)의 외벽에 대하여 압축되고 상기 주 조인트의 뒤에 배치된다.

부싱(2)의 둘레 넥부(23)에서 본체(1)의 내벽에 대하여 방사방향으로 압축되는 고리형 또는 원환형 조인트(4")에 의해 정적 시일이 보충된다.

계속해서 본 발명에 따르면, 본체와 부싱의 조립체 수단은 베이어닛형이다.

이 수단은 적어도 2개의 주변 이어부(21)를 포함하고, 이들 이어부는 부싱(2)의 외벽으로부터 돌출하고, 상기 본체(1)의 내벽에 마련된 상응하는 적어도 2개의 넥부(10)와 협력한다.

이어부(21)는 도 3a에 의해 도시된 바와 같이 비스듬히 잘린 종방향 에지를 갖는 원통부로 구성되고, 반면에 넥부(10)는 적어도 부분적으로 원통형 프로필을 갖고 이어부(21)의 치수에 맞는 치수를 가진다.

이어부는 가로 리브(transverse rib)(21a)에 의해 보강된다.

각각의 넥부(10)는, 적어도 하나의 구멍을 통해, 도 1a, 도 2a 및 도 2c에 의해 도시된 실시양태에서는 2개의 구멍(10a)에 의해 본체(1)의 외부로 열려 있다.

반면에, 도 2e 및 도 2f에 의해 도시된 변형예에서, 넥부(10)는 그 단부들 중 하나에서만 구멍(10b)을 통해 열려 있고 다른 단부들은 내부 돌기(30)에 의해 닫혀 있다. 이 돌기는 이어부(21)를 위한 회전 스톱부의 역할을 한다.

이것은 본체(1)의 내부에서 부싱(2)이 회전할 때 매우 유용한 스톱부인데, 그 이유는 이들 돌기(30)의 각도 위치가 정해져 있어 설치 오류 위험이 없어지기 때문이다. 상기 돌기(30)는 또한 비교적 약한 이 부분에서 본체(1)를 강성화할 수 있다.

부싱(2)은, 그 내벽에, 피스톤(P)의 회전에 있어서의 차단을 보장하는 종방향 홈(22)을 구비하고(도 3a, 도 3b 및 도 3c), 그 외벽에 칼라(24)를 구비한다(도 1b, 도 3a, 도 3c 및 도 3d).

본체(1) 및 부싱(2)의 조립은 다음과 같이 실행된다.

제1 단계에서, 전방을 향한 축방향 병진운동에 의해 부싱(2)을 본체(1)의 후부(1a) 안으로 도입한다.

이 단계 동안, 각각의 이어부(21)는 본체(1)의 후부(1a)의 내벽에 마련된 활주부를 형성하는 종방향 캐비티(11) 안으로 미끄러져 들어간다(도 2a 참조).

이 병진운동은, 방사상으로 오프셋되어 내부를 향해 연장되는 본체(1) 벽들(12)에 대하여 이어부가 베어링 지지됨으로써 부싱의 코스가 중단될 때까지 계속된다(도 2f).

이들 벽(12) 각각은, 일부 회전에 의한 부싱(2)의 회전이 (이어부들이 정반대로 위치하면서 동일한 경우 한 방향 또는 다른 방향으로) 이어부(21)를 곡선형 넥부(10) 안으로 삽입시킨 후 슬라이딩식으로 변위시키도록 하는 방식으로 넥부(10) 중 하나를 한정한다.

이어부(21)의 각도 코스는 넥부(10) 안으로 안내되고, 그 비스듬하게 잘린 단부들이 도 1a에 의해 도시된 바와 같이 구멍(10a)에 대면하고 마침내 지지되어 정지될 때까지 계속된다.

이로써 본체(1)내 부싱(2)의 베이어닛 조립은 종료되고 조인트(4, 4', 4")를 밀봉 위치에 설치한다.

다음 단계는 피스톤이 본체(1) 안으로 침투할 때까지 피스톤(P) 및 그 로드(T)를 뒤에서 부싱(2) 안으로 삽입하는 것으로 이루어진다

도 1b에 의해 도시된 실시양태에서, 피스톤(P) 및 로드(T)는, 간섭식으로 조립되는 로드(F) 및 볼 링크(R)에 의해 분리가능하게 연결된다.

한편, 로드(T)의 내부는 볼 링크(R)에 가까이 배치된 칼라(C)를 구비한다.

마지막 단계는, 이 조립체의 로킹을 진행하고, 이어서, 부싱(2)의 후방 림 상에 스냅결합되고 칼라(24)와 협력하여 이물질(먼지 등)의 유입을 방해하는 마개(B)에 의해 부싱을 막는 것으로 이루어진다(도 1b 참조).

이 목적에서, 본체(1) 안에 부싱(2)을 로킹하는 수단은, 도 1a 및 도 1b에 의해 도시된 바와 같이, 슬라이딩식으로 피스톤(P)의 로드(T)를 수용하는 탈착가능한 포크(3)를 포함한다.

포크(3)는 로드(T)의 수용을 위한 중앙 오리피스(30)를 구비한다(도 1b). 이 오리피스는, 그 내부 에지에서, 로드(T)의 칼라(C)를 위한 엔드 스톱부를 형성하는 고리형 선반 또는 챔퍼(30a)에 의해 한정된다.

이 포크의 단부들 중 적어도 하나는 부싱(2)의 벽에 마련된 슬롯(20)을 가로질러 돌출된다.

도시된 실시양태에서, 부싱(2)은 정반대로 위치하는 2개의 슬롯(20)을 구비하며, 이들 슬롯 안에 포크(3)의 두 단부가 박혀, 외부에서 본체(1)의 후부(1a)의 홀(13) 안에 고정된다.

이 위치에서는, 본체에 대한 부싱의 상대적 변위가 더 이상 불가능하므로 밀봉 조립체가 로킹된다.

Claims (11)

1. (i) 로드(T)를 구비한 피스톤(P)을 수용하는 본체(1), 및 (ii) 피스톤을 적어도 부분적으로 상기 본체의 후부(1a)로 삽입되게 안내하기 위한 부싱(bushing)(2)을 포함하는 유압 실린더로서, 본체(1)와 부싱(2) 사이에 분리가능한 연결을 보장하는 베이어닛(bayonet) 조립체 수단, 이들 사이에 삽입되는 밀봉 수단, 및 상기 연결을 가역적으로 로킹하기 위한 수단을 포함하는, 상기 유압 실린더에 있어서,
   상기 로킹 수단은 슬라이딩식으로 로드(T)를 수용하는 탈착가능한 포크(3)를 포함하고 이것의 단부들 중 적어도 하나가 부싱(2)의 벽에 마련된 슬롯(20)을 가로질러 돌출하여 본체(1)의 후부(1a)의 홀(13) 안에 로킹되는 것을 특징으로 하는
   유압 실린더.
2. 제1항에 있어서,
   상기 포크(3)는 로드(T)의 수용을 위한 중앙 오리피스(30)를 구비하고, 상기 오리피스는, 그 내부 에지에서, 로드의 내단부에 의해 지지되는 칼라(C)를 위한 엔드 스톱부를 형성하는 고리형 챔퍼(30a)에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는
   유압 실린더.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 밀봉 수단은 부싱과 조립될 때 부싱(2)의 내단부에 의해서 본체(1)의 내벽에 대하여 압축되는 적어도 하나의 고리형 조인트(4, 4')를 포함하는 것을 특징으로 하는
   유압 실린더.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 조립체 수단은 적어도 2개의 주변 이어부(peripheral ear)(21)를 포함하고, 상기 이어부는 부싱(2)의 외벽에 의해 지지되고, 먼저 축방향 병진운동에 의해 이어서 부싱의 회전에 의해, 상기 본체의 내벽에 마련된 상응하는 적어도 2개의 넥부(neck)(10)와 협력하는 것을 특징으로 하는
   유압 실린더.
5. 제4항에 있어서,
   상기 본체(1)의 후부(1a)의 내벽은, 부싱(2)이 병진운동할 때 이어부(21)를 위한 활주부를 형성하는 적어도 2개의 종방향 캐비티(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는
   유압 실린더.
6. 제5항에 있어서,
   상기 캐비티(11)의 내단부들은, 본체 안으로 부싱(2)이 병진운동할 때 이어부(21)를 위한 정지 스톱부를 형성하는 방사상 벽(12)에 의해 닫히는 것을 특징으로 하는
   유압 실린더.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 넥부(10)는 적어도 하나의 구멍(10a, 10b)을 통해 본체의 외벽으로 열려 있는 것을 특징으로 하는
   유압 실린더.
8. 제7항에 있어서,
   상기 넥부는, 그 단부들 중 하나에서, 구멍(10b)을 통해 외부로 열려 있고, 그 다른 단부들에서는, 상기 이어부(21)의 회전에 대한 스톱부를 형성하는 돌기(30)에 의해 닫혀 있는 것을 특징으로 하는
   유압 실린더.
9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이어부(21)는 비스듬히 잘린 종방향 에지(21a)를 갖는 원통부로 구성되는 것을 특징으로 하는
   유압 실린더.
10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 분리가능한 실린더의 제조 방법에 있어서,
    활주부를 형성하는 캐비티(11) 안에 이어부(21)를 삽입함으로써 부싱(2)을 본체(1)의 후부(1a) 안에 축방향 병진운동으로 도입하고, 이어부가 지지되면, 부싱을 일부 회전으로 회전시켜 이어부를 넥부(10) 안에 삽입시키고, 이어서 피스톤(P) 및 그 로드(T)를 부싱(2) 안에 삽입한 후, 부싱(2)을 가로질러 로드(T)의 둘레에 포크(3)를 설치함으로써 그리고 그 단부를 본체(1)의 후부(1a)의 홀(13) 안에서의 회전에 있어 차단시킴으로써 조립체를 로킹하는 것을 특징으로 하는
    제조 방법.
11. 운전자가 작동시킬 수 있는 조작 기구, 클러치 또는 브레이크의 연결 및 분리 수단에 운동학적으로 연결되는 리시버 실린더 및 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 에미터 실린더를 포함하는 자동차용 클러치 또는 브레이크 제어 시스템에 있어서,
    피스톤(P)은 조작 기구에 운동학적으로 연결되고 에미터 실린더는 리시버 실린더에 유압식으로 연결되는 것을 특징으로 하는
    자동차용 클러치 또는 브레이크 제어 시스템.

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