KR100340137B1 - 차량용 클러치 마스터 실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 클러치 마스터 실린더에 관련한 것으로서, 특히 튜브 커넥터를 마스터 실린더와 일체형으로 사출하던 방식을 튜브 커넥터를 분할 제작한 후 마스터 실린더에 결합하는 방식으로 개선하므로써 사출방식에 따른 실링력 저하를 방지토록 한 것이다.

이를 위한 본 발명은 압축실내의 액압을 배출하기 위한 유출관과, 상기 유출관과 튜브를 연결하기 위한 튜브 커넥터를 구비한 것에 있어서; 상기 유출관에 튜브 커넥터가 고정수단에 의해 착탈가능하게 결합된 것이다.

Description

차량용 클러치 마스터 실린더{CLUTCH MASTER CYLINDER FOR CAR}

본 발명은 자동차용 클러치 마스터 실린더에 관련한 것으로서, 특히 튜브 커넥터를 마스터 실린더와 일체형으로 사출하던 방식을 튜브 커넥터를 분할 제작한 후 마스터 실린더에 결합하는 방식으로 개선하므로써 사출방식에 따른 실링력 저하를 방지토록 한 것이다.

일반적으로, 기관과 변속기 사이에 설치되는 클러치(clutch)는 기관의 회전력을 변속기로 전달하며, 부드러우면서도 진동이 없는 발진을 가능케 하고, 기관과 변속기 사이의 동력흐름을 필요에 따라 일시 차단하며, 기관과 동력전달장치를 과부하로부터 보호하고, 기관의 회전진동을 감소시키는 등의 여러 가지 역할을 한다.

이러한 클러치는 클러치 조작기구에 의해 제어된다.

상기 클러치 조작기구는 기계식과 유압식으로 분류되는데, 특히 유압식 클러치 조작기구는 도 1에서와 같이 클러치 마스터 실린더(clutch master cylinder)(1), 유압파이프(2)와 호스(3), 클러치 슬레이브 실린더(4) 그리고 작동유로 구성된다.

따라서, 클러치 페달(5)을 밟으면 그 답력은 롯드를 거쳐 클러치 마스터 실린더(이하 “마스터 실린더”라 함)(1)의 피스톤에 전달됨에 따라, 마스터 실린더(1)의 압력실에 유압이 형성된다.

이 유압은 유압 파이프(2)와 호스(3)를 거쳐 클러치 슬레이브 실린더(4)의 피스톤에 작용하며, 이 힘은 다시 롯드와 릴리스 포크(release fork)(6)를 거쳐 릴리스 베어링에 전달되어 클러치(7)를 조작(=동력차단)하게 된다.

반면, 클러치 페달(5)에서 발을 떼면 클러치 압력판은 클러치 압력스프링(코일 스프링 또는 다이어프램 스프링)에 의해, 마스터 실린더(1)와 클러치 슬레이브 실린더(4)의 피스톤은 각각 리턴 스프링의 장력에 의해 원래의 위치로 복귀하게 된다.

한편, 상기 마스터 실린더(1)는 클러치 조작에 필요한 유압을 발생시키는 부분으로서, 그 구성은 도 2a 및 2b에서와 같이 합성수지재로 된 실린더 본체(10)의 내부에는 액압형성공간인 압축실(11)이 구비되고, 상기 압축실(11)의 일측에는 리저버 탱크로부터 오일이 유입되는 유입구(12)와 릴리스 실린더측으로 액압을 토출하기 위한 유출구(13)가 각각 형성되어 있다.

그리고, 상기 압축실(11)의 유입구(12)측에는 유입구를 선택적으로 개폐하기 위한 밸브(14)가 밸브 스프링(15)에 의해 탄력 설치되며, 상기 압축실(11)의 타측에는 피스톤(16)이 리턴 스프링(17)에 의해 탄력 설치되고, 상기 피스톤(16)의 일단에는 클러치 페달의 누름력에 의해 피스톤(16)을 리턴 스프링(17)의 압축방향으로 밀어주는 푸쉬로드(18)가 구면(球面) 접촉되어 있다.

이러한 구성으로부터, 클러치 페달(5)을 밟기 이전에는 도 2a에서와 같이 푸쉬로드(18)에 가해지는 힘이 없는 상태이므로 리턴 스프링(17)이 인장되려는(복귀력) 장력에 의해 피스톤(16)이 도면상 우측으로 밀리게 된다.

이에 따라 피스톤(16)의 내부 끝단에 걸려있는 밸브로드(19)도 피스톤(16)과 함께 도면상 우측으로 당겨지게 되므로 밸브로드(19)의 다른쪽에 일체화된 밸브(14)가 유입구(12)로부터 이격되면서 유입구(12)는 개방된다(도 2a참조).

이렇게 개방된 유입구(12)를 통해 오일이 압축실(11)내로 주입된다.

이 때, 밸브(14)에 연결된 밸브 스프링(15)은 밸브로드(19)의 당김동작에 의해 고정체인 밸브 하우징(20)내에서 압축된 상태가 되는데, 이는 밸브 스프링(15)의 장력이 리턴 스프링(17)의 장력에 비해 작아야만 가능하다.

이러한 과정을 통해 압축실(11)내에 오일이 충진된 상태로부터 기어변속을 목적으로 클러치 페달(5)을 밟게 되면, 그 답력이 푸쉬로드(18)를 통해 피스톤(16)을 도면상 좌측으로 밀게 되므로 이에 접촉된 리턴 스프링(17)은 압축상태가 된다.

이에 따라 밸브로드(19)를 당기고 있던 리턴 스프링(17)의 장력이 소멸되면서 밸브로드(19)는 리턴 스프링(17)으로부터 자유로운 상태가 되는데, 이후 밸브로드(19)는 밸브 스프링(15)의 인장력(복귀력)에 의해 도면상 좌측으로 탄력 이송되면서 유입구(12)를 밀폐하게 된다(도 2b참조).

이 상태에서 피스톤(16)을 리턴 스프링(17) 방향으로 계속해서 전진시키면 오일이 압축되면서 액압이 형성되고, 이 액압은 압축실(11)의 일측에 형성된 유출구(13)를 통해 릴리즈 밸브로 토출되어 후속 동력에 이용된다.

한편, 상기 실린더 본체(10)의 일측에는 도 3에서와 같이 유출관(21)이 실린더 본체(10)와 직교하는 방향으로 형성되어 있는데, 이 유출관(21)의 내부에는 튜브를 결합하기 위한 튜브 커넥터(22)가 매입되어 있다.

특히, 상기 튜브 커넥터(22)는 튜브와의 기밀유지를 위해 정밀가공을 해야하기 때문에 황동재를 사용하며, 실린더 본체(10)와의 결합방법은 사출에 의하고 있다.

또한, 튜브 커넥터(22)와 유출관(21)의 계면(界面)에는 기밀성 보강차원에서O-링과 같은 실러(sealer)(23)가 삽입되어 있으며, 튜브 커넥터(22)의 외형은 통상 육각형상으로하여 사출후 튜브 커넥터(22)가 유동되는 것을 방지토록 하고 있다.

하지만, 상기한 종래의 튜브 커넥터(22)의 결합방법은 사출성형시 사출온도 및 압력에 의해 실러(23)의 형상이 변형되면서 그 고유기능을 상실하여 유출관(21)과 튜브 커넥터(22)간의 실링기능을 저하시키는 문제점이 있었다.

이러한 실링기능의 상실은 오일누유로 이어지고, 오일누유는 마스터 실린더의 압축력 상실을 가져와 제품의 신뢰도를 저하시키는 문제점으로 발전된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그목적은 밸브 커넥터와 실린더 본체를 사출에 의해 일체화 하던 것을 밸브 커넥터를 별도의 객체로 제작한 후 실린더 본체에 결합하는 방식으로 전환하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압축실내의 액압을 배출하기 위한 유출관을 가지며, 유출관에는 배출되는 액압을 다른 부분으로 송출하기 위한 튜브가 연결된 것에 있어서;

상기 유출관에 튜브를 고정하기 위한 튜브 커넥터가 고정수단에 의해 착탈 가능하게 결합된 차량용 클러치 마스터 실린더가 제공된다.

도 1은 클러치와 그 조작기구를 나타낸 사시도

도 2a는 클러치 마스터 실린더에서 오일 유입구가 개방된 상태도

도 2b는 클러치 마스터 실린더에서 오일 유입구가 폐쇄된 상태도

도 3은 종래 클러치 마스터 실린더에서 오일 유출관을 단면한 상태도

도 4는 본 발명 클러치 마스터 실린더의 오일 유출관과 이에 결합되는 튜브 커넥터의 분리 단면도

도 5는 도 4의 결합단면도

도 6은 도 5의 I-I선 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 유출관 21a : 핀홀

22 : 튜브 커넥터 22a : 핀홈

22b : 링홈 23 : 오일링

24 : 핀 24a : 굴곡부

도 4는 본 발명 클러치 마스터 실린더의 오일 유출관과 이에 결합되는 튜브 커넥터의 분리 단면도이고, 도 5는 도 4의 결합단면도이며, 도 6은 도 5의 I-I선 단면도로서, 이들 첨부도면을 참조하여 본 발명의 차량용 클러치 마스터 실린더에대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 유출관(21)을 가진 실린더 본체(10)와, 튜브를 연결하기 위한 튜브 커넥터(22)를 각각 별개로 제작하고, 이들을 고정수단에 의해 결합함을 요지로 한다.

상기 고정수단은 유출관(21)내에 튜브 커넥터(22)를 삽입한 상태에서 유출관(21)과 튜브 커넥터(22)를 동시에 관통하여 이들을 결합하는 핀(24)으로 구성된다.

상기 핀(24)은 자체적으로 탄성을 띠고 있으며, 대략 “∩”형상을 이루고 있다.

또한, 핀(24)의 튜브 커넥터(22)와의 접촉면에는 튜브 커넥터(22)의 외주면 곡률에 상응하는 굴곡부(24a)를 두어 핀을 삽입하였을 때, 이 굴곡부(24a)가 튜브 커넥터(22)의 외주면에 탄력 압박됨에 따라 핀(24)이 결합부위로부터 임의로 분리되는 것을 방지토록 하였다.

한편, 유출관(21)과 튜브 커넥터(22)를 핀(24)에 의해 결합하기 위해, 유출관(21)과 튜브 커넥터(22)에는 두 부재를 결합하였을 때 핀(24)을 끼워 넣을 수 있도록 핀 삽입홈(21a)(22a)이 각각 형성되어 있으며, 특히 유출관(21)의 핀 삽입홈(21a)은 핀(24)의 직경방향으로 형성되어 있고, 튜브 커넥터(22)의 핀 삽입홈(22a)은 그 외주면에 빙둘러 형성되어 있다.

따라서, 핀(24)은 유출관(21)과 튜브 커넥터(22)의 핀 삽입홈(21a)(22a)을 일치시킨 상태에서 이를 관통시킴에 따라 두 부재간의 결합력을 얻게 된다.

한편, 상기 유출관(21)과 이에 결합되는 튜브 커넥터(22)의 결합만을 가지고 그 사이의 기밀을 유지하기는 사실상 불가능하므로 튜브 커넥터(22)의 적정부위에는 실링홈(22b)을 형성하고, 이 실링홈(22b)으로 실러(25)를 끼어넣은 상태에서 유출관(21)과 결합함에 따라 튜브 커넥터와 유출관 사이의 기밀이 이루어지도록 하였다.

미설명 된 부호 21a와 22a는 상기 핀 삽입홈이다.

이와 같은 구성의 본 발명은, 유출관(21)으로 튜브 커넥터(22)를 고정할 때 튜브 커넥터의 외주면에 형성된 실링홈(22b)으로 실러(25)를 끼워 넣은 상태에서 유출관(21)을 향해 완전히 밀어넣음에 따라 두개의 부재가 1차적으로 결합된다,

그러면, 상기 유출관(21)과 튜브 커넥터(22)에 형성된 핀 삽입홈(21a)(22a)이 일치되어 핀(24)을 삽입할 수 있는 조건을 갖추게 되며, 이 상태로부터 일치된 핀 삽입홈(21a)(22a)으로 핀(24)을 관통시킴에 따라 유출관(21)과 튜브 커넥터(22)가 최종적으로 결합되며, 핀(24)을 임의로 분리하지 않는 이상 결합상태는 지속된다.

이 때, 상기 핀(24)은 “∩”형상을 가지며, 자체적으로 탄성을 띠고 있으므로 핀 삽입홈(21a)(22a)을 통해 끼우거나 빼낼 때 탄성한도내에서 변형이 자유로우므로 끼움부의 형상이 일정치 않더라도 용이한 결합 및 분리가 가능하다.

특히, 상기 핀(24)을 결합하였을 때 결합상태를 유지할 수 있도록 튜브 커넥터(22)와 접촉되는 부분에 튜브 커넥터의 외형에 상응하는 형상의 굴곡부(24a)를 둠으로써 핀(24)을 끼워 넣었을 때 굴곡부(24a)가 튜브 커넥터(22)의 외주면에 탄력 압착되어 핀(24)이 핀 삽입홈(21a)(22a)으로부터 임의로 분리되는 것을 방지하는 형상을 갖도록 하였다.

한편, 상기 유출관(21)과 튜브 커넥터(22)와의 계면은 정밀가공이 이루어진다 하더라도 완벽한 실링을 얻기 어려우므로 그 사이에 오-링과 같은 실러(25)를 삽입하므로써 오일이 누유됨을 방지토록 하였다.

특히, 본 발명에서는 실러(25)는 튜브 커넥터(22)의 외주면에 형성된 실링홈(22b)으로 실러(25)를 끼워 넣은 상태에서 튜브 커넥터(22)와 유출관(21)을 결합하므로써 실러(25)가 두 부재의 계면에 압착되어 실링력을 얻도록 하였다.

그러나, 실러(25)의 결합구조는 상기의 형태에 한정하지는 않으며, 유출관(21)과 튜브 커넥터(22)간의 실링력을 얻을 수 있다면 여타 다른 결합구조도 적용할 수 있음은 물론이다.

이상과 같은 본 발명은 튜브 커넥터과 유출관을 사출에 의해 일체화하던 방식으로부터 튜브 커넥터를 별개로 제작한 후 유출관으로 끼워 넣는 방식으로 전환하므로써 사출온도에 의해 실링에 절대적인 영향을 미치는 오일링의 변형을 방지할 수 있으므로 결국 실링력을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 기존에는 튜브 커넥터 및 오일링 등을 사출조건에 맞추기 위해 비교적 고가인 재질을 사용하였는데 반해, 본 발명은 유출관과 튜브 커넥터를 핀에 의해 결합하는 방식이므로 튜브 커넥터 및 오일링 등의 재질을 기존에 비해 저렴한 재질을 사용하여도 되므로 이에 따른 경제적인 이득도 얻게 된다.

Claims (5)

1. 압축실내의 액압을 배출하기 위한 유출관과, 상기 유출관과 튜브를 연결하기 위한 튜브 커넥터를 구비한 것에 있어서;

   상기 유출관에 튜브 커넥터가 고정수단에 의해 착탈가능하게 결합된 차량용 클러치 마스터 실린더.
2. 제 1 항에 있어서,

   고정수단은,

   상기 유출관내에 튜브 커넥터를 삽입한 상태에서 유출관과 튜브 커넥터를 동시에 관통하여 유출관과 튜브 커넥터를 결합하는 핀인 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 마스터 실린더.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   핀은 튜브 커넥터의 외주면을 탄력 압박하는 힘에 의해 결합상태가 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 마스터 실린더.
4. 제 3 항에 있어서,

   핀의 튜브 커넥터와의 접촉면에 튜브 커넥터의 외주면 형상에 상응하는 굴곡부를 형성하여 핀과 튜브 커넥터가 밀착되도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 마스터 실린더.
5. 제 1 항에 있어서,

   튜브 커넥터와 유출관 사이의 실링을 위해 튜브 커넥터의 외주면에 실러가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 마스터 실린더.