KR100465394B1 - 마스터실린더 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크장치에서 브레이크액에 액압을 발생시키는 마스터실린더 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스터실린더의 내부에서 피스톤과 결합되는 안내봉의 조립 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 마스터실린더 조립체는 마스터실린더 내부에 설치되는 안내봉이 걸려지며, 전방의 제1스프링을 지지하고, 후방의 실링부재를 고정시키는 고정부재를 마련하여 결합돌기에 의한 끼움 방식으로 제1피스톤과 체결시킨다. 이로 인해서, 안내봉과 제1피스톤의 조립방법이 단순화되며, 압입조립시 발생하기 쉬운 제1피스톤과 안내봉의 결합부 파손을 방지하고, 제조공정이 짧아지고 변경되어 전체적인 마스터실린더의 제조원가를 절감시킬 수 있게 한다.

Description

마스터실린더 조립체{Master cylinder assembly}

본 발명은 차량용 브레이크장치의 마스터실린더 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1피스톤과 제2피스톤 사이에 마련되는 안내봉과 제1피스톤의 조립 구조에 관한 것이다.

브레이크장치의 마스터실린더는 실린더 내부의 피스톤이 왕복운동을 하여 실린더 내부에 채워진 작동유체를 가압함으로써 제동유압을 발생시키는 장치로, 보통 배력장치의 전면에 장착되어 배력장치의 출력축이 피스톤을 밀어줄 때 제동유압이 생성되도록 되어 있다.

이러한 종래 마스터실린더는 도 1에 도시된 바와 같이, 원통상의 실린더몸체(1)와, 이 실린더몸체(1) 내에 서로 이격 설치되어 상호 상대운동이 가능하도록 진퇴운동하며 유압을 발생시키는 제1피스톤(2)과 제2피스톤(3)을 포함한다. 이때, 제1피스톤(2)과 제2피스톤(3) 사이의 공간이 제1압축공간(4)을 이루고, 제2피스톤(3)과 실린더몸체(1)의 막혀있는 단부 사이의 공간이 제2압축공간(5)을 이룬다.

또한, 실린더(1) 상부의 앞쪽과 뒤쪽에는 상기 제1압축공간(4)과 제2압축공간(5)으로 오일이 공급될 수 있도록 제1연결포트(6)와 제2연결포트(7)가 각각 형성되고, 이 연결포트(6,7)에는 오일이 채워진 오일탱크(미도시)가 연결되어 있다. 그리고, 실린더(1)의 하측에는 제1압축공간(4)의 내부와 연통되는 제1출력포트(8) 및 제2압축공간(5)의 내부와 연통되는 제2출력포트(9)가 마련되어 피스톤(2,3)의 작동에 의해 가압된 오일이 이들 포트(8,9)를 통해 휠실린더(미도시)로 흘러나갈 수 있도록 되어 있다.

제1피스톤(2)의 일단부에는 배력장치의 출력축(미도시)이 연결되어 제1피스톤(2)을 밀어줄 수 있도록 되어 있고, 제1압축공간(4)과 제2압축공간(5)에는 출력축의 압력이 해지되었을 때, 두 피스톤을 원래의 상태로 복귀시키는제1복귀스프링(10)과 제2복귀스프링(11)이 각각 설치되어 있다.

그리고 제1피스톤(2)과 제2피스톤(3) 사이에는, 제1압축공간(4)의 용적을 가변시키는 수단들로 상기 제1복귀스프링(10)과 상기 제1복귀스프링을 지지하는 리테이너(20)와 상기 리테이너와 제1피스톤(2)의 사이에 결합되어 상기 제1피스톤(2)과 제2피스톤(3)의 상대운동을 안내해주는 안내봉(30)과 상기 안내봉(30)과 리테이너(20)를 조립시켜주는 볼트(40)가 구비되어 있으며 이들은 제1피스톤(2)과 안내봉(30), 제1스프링(10)과 제1피스톤(2), 리테이너(20), 볼트(40) 순으로 조립되어 진다.

상기 안내봉(30)과 제1피스톤(2)의 결합은 제1피스톤(2)의 결합홈(2a)에 안내봉(30)의 조립부(30a)를 압입시킨 다음, 제1피스톤(2)의 단부를 내향 밴딩하는 작업을 통해서 안내봉(30)의 조립부(30a)를 고정시키며 이루어진다. 이때 제1피스톤(2)의 결합부(2a)와 안내봉(30)의 조립부(30a)에는 압입과 밴딩작업시 큰 힘을 받게되는데 이 과도한 힘으로 결합부(2a)와 조립부(30a)에는 잦은 파손이 발생하였다. 또한 압입과 밴딩작업시에는 강한 힘을 받게되는 안내봉(30)과 제1피스톤(2)을 고정시켜주는 장비의 설치가 요구되며 제1피스톤(2)의 선단부에 제1스프링(10)을 지지하는 부위와 안내봉(30)의 조립부(30a)가 결합되는 결합홈(2a)등을 형성하기 위한 단차의 절삭가공이 요구되어 이에 따른 많은 비용이 드는 문제점도 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 마스터실린더 내부에 있는 제1피스톤과 안내봉의 사이에 별도부재를 마련하여 조립구조를 개선함으로써 간단한 끼움 방식으로 조립을 시켜 조립공정을 짧게 하고 조립시의 파손을 예방하는 것이다. 또한 조립구조의 개선으로 조립장비의 수를 줄이고 제1피스톤의 제작시 요구되는 과도한 절삭가공을 줄여 전체 마스터실린더의 제조원가를 절감시키는 것이다.

도 1은 종래 마스터실린더 조립체의 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 마스터실린더 조립체의　제동 전의 구성을 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 마스터실린더 조립체의 제1피스톤과 제2피스톤 사이에 있는 수단들과 제1피스톤의 조립 방법을 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 마스터실린더 조립체의 제1피스톤과 고정부재와의 결합부위를 확대 도시한 단면도이다.

도　５는　본　발명에　따른　마스터실린더　조립체의　제동시의　구성을　보인　단면도이다．　　

＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＊

１：실린더 ２：제１피스톤

２a：제１가압턱 ２b：실링부재

３：제２피스톤 ３a：제２가압턱

３b：밸브지지부재 ４：제１압축공간

５：제２압축공간 ６：제１연결포트

７：제２연결포트 ８：제１출력포트

９：제２출력포트 １０：제１복귀스프링

１１：제２복귀스프링 １３：결합돌기

１４：제１센터밸브 １４ａ：제１개폐부재

１４ｂ：제１탄성부재 １４ｃ：제１수용공간

１５：제２센터밸브 １５ａ：제２개폐부재

１５ｂ：제２탄성부재 １５ｃ：제２수용공간

１６：제１작동핀 １７：제２작동핀

１８：제１스톱핀 １９：제２스톱핀

２０：리테이너 21: 이동홀

３０：안내봉 ４０：볼트

４０ａ：머리부 5０：고정부재

５１：걸림부 ５２：지지부

５３：고정부 54：결합돌기

５５：연통홀 56: 본체부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원통상의 마스터실린더몸체, 상기 마스터실린더몸체의 내부에 이격설치되어 상호 상대운동이 가능하도록 진퇴운동하며 유압을 발생시키는 제1피스톤 및 제2피스톤, 상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤 사이에 설치되는 제1복귀스프링, 상기 제1피스톤과 함께 설치되어 상기 제1피스톤과 제2피스톤의 상대운동을 안내하는 안내봉을 구비한 차량용 마스터실린더에 있어서,

상기 제1피스톤의 선단부 외주면에 끼워지는 본체부와 상기 안내봉의 일단부가 걸려 지지되도록 상기 본체부에서 내향 밴딩된 걸림부를 포함하는 고정부재가 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부의 내주면과 상기 제1피스톤의 선단부 외주면에는 이들을 결합시키기 위한 결합돌기가 마련되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 본체부에는 상기 제1복귀스프링의 일단부가 지지되도록 외향 돌출된 지지부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 마스터실린더 조립체는 도 2에 도시된 바와 같이, 원통상의 실린더몸체(1)가 구비되고, 실린더몸체(1)의 내부에는 제1피스톤(2)과 제2피스톤(3)이 이격되도록 설치되어 상호 상대운동이 가능하도록 진퇴운동하며 유압을 발생시킬 수 있도록 마련되어 있다. 이때, 제1피스톤(2)과 제2피스톤(3) 사이의 공간이 제1압축공간(4)을 이루고, 제2피스톤(3)과 실린더(1)의 막혀있는 단부 사이의 공간이 제2압축공간(5)을 이룬다.

또한, 실린더(1) 상부의 앞쪽과 뒤쪽에는 상기 제1압축공간(4)과 제2압축공간(5)으로 오일이 공급될 수 있도록 제1연결포트(6)와 제2연걸포트(7)가 마련되고, 이 연결포트(6,7)에는 오일이 채워진 오일탱크(미도시)가 연결되어 있다. 그리고, 실린더(1)의 하측에는 제1압축공간(4)의 내부와 연통되는 제1출력포트(8) 및 제2압축공간(5)의 내부와 연통되는 제2출력포트(9)가 마련되어 피스톤(2,3)의 작동에 의해 압축된 오일이 이들 포트(8,9)를 통해 휠실린더(미도시)로 흘러나갈 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 제1피스톤(2)의 선단부 내에는 상기 제1압축공간(4)으로 오일공급을 개폐하는 제1센터밸브(14)가 마련되어 있고 제1피스톤(2)의 선단부의 내주면은 제1센터밸브(14)를 수용하도록 단차에 의해 형성된 제1수용공간(14c)이 마련된다. 상기 제1수용공간은 제1센터밸브(14)의 개폐로 인해 제1연결포트(6)로부터 제1피스톤(2)으로 들어온 오일을 제1압축공간(4)으로 공급하는 유로로써의 기능을 수행한다. 제1센터밸브(14)의 선단부에는 고무재질의 제1개폐부재(14a)가 끼워져 있으며 제1개폐부재(14a)는 전방의 제1탄성부재(14b)와 접촉되어 있다. 마찬가지로상기 제2피스톤(3)의 선단부 내주면도 제1피스톤(2)과 같은 구조로 되어 있어 제2센터밸브(15)를 수용할 수 있는 제2수용공간(15c)이 마련되어 있으며 그 내부에 상기 제2압축공간(5)으로 오일공급을 개폐하는 제2센터밸브(15)가 있으며 제2센터밸브(15)의 선단부에는 고무재질의 제2개폐부재(15a)가 끼워져 있고 제2개폐부재(15a)는 전방의 제2탄성부재(15b)와 접촉되어 있다. 상기 센터밸브(14,15)에는 센터밸브(14,15)의 개폐를 조정하는 제1작동핀(16)과 제2작동핀(17)이 후방에 각각 연결되어 있고 상기 작동핀(16,17)의 후방에는 작동핀(16,17)을 작동시키는 제1스톱핀(18)과 제2스톱핀(19)이 실린더(1)에 고정되도록 각각 설치되어 있다.

또한, 제1피스톤(2)의 일단부에는 배력장치의 출력축(미도시)이 연결되어 제1피스톤(2)을 밀어줄 수 있도록 되어 있고, 제2압축공간(5)에는 출력축의 압력이 해지되었을 때, 제2피스톤을 원래의 상태로 복귀시키는 제2복귀스프링(11)이 설치되어 있다.

그리고, 제1피스톤(2)과 제2피스톤(3) 사이의 제1압축공간(4)에는 제1압축공간(4)의 용적이 가변되도록 하는 수단으로써 제1압축공간(4)의 압력이 해지되었을 때 제1피스톤(2)을 원래의 상태로 복귀시키는 제1복귀스프링(10)과 상기 제1복귀스프링(10)을 지지하는 리테이너(20)와 상기 제1피스톤(2)과 함께 설치되어 이동하며 상기 제1피스톤(2)과 제2피스톤(3)의 상호 상대운동을 안내하는 안내봉(30)과 상기 안내봉(30)과 제1피스톤(2)을 결합시키는 고정부재(50)와 리테이너(20)와 안내봉을 결합시키는 볼트(40)와 리테이너(20) 안에서 안내봉(30)의 이탈을 방지하는볼트(40)의 머리부(40a)가 포함된다.

상기 안내봉(30)을 제1피스톤(2)에 결합시켜 주는 고정부재(50)는 원통형상을 하고 있으며 제1피스톤(2)에 끼워지는 본체부(56)와 상기 안내봉(30)이 걸려지는 걸림부(51)로 구분되어 진다. 상기 본체부(56) 끝단에는 제1복귀스피링을 지지할 수 있게 지지부(52)가 외향으로 돌출되어 있고 또한 상기 지지부(52)의 후방에는 상기 제1피스톤 전방에서 유체를 실린더몸체(1) 내부에 밀착시키도록 하는 실링부재(12)를 고정시키는 고정부(53)가 상기 제1피스톤(2) 방향으로 상기 지지부(52)와 수직되게 돌출되어 있다. 상기 걸림부(51)는 상기 안내봉(30)의 일단부가 걸려지도록 상기 본체부(56)에서 내향 밴딩되어 있으며 상기 걸림부(51)의 좌우로는 제1수용공간(14c)의 오일이 제1센터밸브(14)의 작동을 통해 제1압축공간(4)으로 공급되게 하는 연통홀(55)이 마련되어 있다. 상기 고정부재(50)의 후방측은 제1피스톤의 단부를 덮을 수 있도록 상기 제1피스톤의 단부보다 넓게 확관되어 있고 또한, 상기 본체부(56) 내주면 중앙과 상기 제1피스톤(2)의 끝단에는 이들의 조립을 단순하고 견고하게 하는 결합돌기(54,13)가 각각 형성되어 있어 가압조립 후 양 결합돌기가 서로 견고히 엇갈려 고정되도록 되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제1피스톤(2)과 제1압축공간(4) 내에 있는 작동수단들과의 조립순서를 보면,

먼저 고정부재(50)의 제1스프링(10) 쪽으로 개방된 걸림부(51)에 안내봉(30)의 일단부가 걸려진 상태에서 상기 고정부재(50)가 제1피스톤(2) 선단부의 외주면을 감싸면서 제1피스톤(2)에 결합된다. 상기 고정부재(50)의 본체부(56) 내주면과상기 제1피스톤의 선단부 외주면에는 결합돌기(54,13)가 각각 형성되어 있어 끼움 방식으로 간단하게 조립되며 상기 고정부재(50)와 제1피스톤(2)이 조립된 후에는 제1복귀스프링(10)의 일단부가 상기 고정부재(50)의 지지부(52)에 지지되도록 조립되고, 마지막으로 리테이너(20) 돌출부에 형성된 안내봉(30) 이동홀(21)에 볼트(40)의 머리부(40a)가 걸려서 끼워진 상태로 리테이너(20) 돌출부가 제1복귀스프링(10)으로 삽입되며 볼트(40)와 안내봉(30)이 결합된다.

상기 고정부재(50) 내주면과 상기 제1피스톤(2)의 외주면에는 도 4에 확대 도시한 바와 같이, 단면에 결합돌기(54,13)가 각각 돌출되어 있다. 상기 결합돌기(54,13)는 조립시 가압에 의해 용이하게 체결되고 조립 후에는 각 결합돌기(54,13)가 서로 엇갈려 견고히 결합되도록 단면에 소정의 곡률을 주어 둥글게 형성되어 있다.

다음은 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 마스터실린더의 동작을 설명한다.

운전자가 브레이크페달을 밟아 배력장치의 출력축(미도시)이 마스터실린더(1)의 내측방향으로 전진을 하게 되면 도 5에 도시한 바와 같이, 제1피스톤(2)이 밀리면서 제1개폐부재(14a) 후방의 제1피스톤(2) 내주면에 마련된 제1가압턱(2a)과 제1개폐부재(14a)가 접하게 되어 제1센터밸브(14)가 닫히게 된다. 제1센터밸브(14)의 닫힘 이후 계속되는 제1피스톤(2)의 이동으로 제1스톱핀(18)과 제1작동핀(16)이 이격된다. 이로써 제1연결포트(6)를 통한 제1압축공간(4)으로의 오일공급이 차단되어 제1압축공간(4)이 압축되며 가압된 오일은 고정부재(50)의 연통홀(55)을 통해 제1수용공간(14c)으로도 들어가 제1개폐부재를 후방으로 밀고 또한 제1개폐부재(14a) 전방의 제1탄성부재(14b)도 제1개폐부재(14a)를 후방으로 밀어 제1센터밸브(14)의 닫힘을 더욱 확고히 한다. 제1피스톤(2)의 가압작용으로 제1피스톤(2) 선단부에 설치된 안내봉(30)은 리테이너(20) 이동홀(21)을 따라 리테이너(20) 안쪽으로 이동하며 제1피스톤(2)이 제2피스톤(3)과 상호 상대운동이 가능하도록 한다. 제1압축공간(4)의 압축으로 제1피스톤은 제1복귀스프링(10)을 압축하고 제2피스톤(3)과 접하고 있는 리네이너(20)를 밀게된다. 리테이너(20)의 이동으로 다시 제2피스톤(3)이 밀리면서 제2개폐부재(15a) 후방의 제2피스톤(3) 내주면에 있는 제2가압턱(3a)과 제2개폐부재(15a)가 접하게 되어 제2센터밸브(15)가 닫히게 된다. 제2센터밸브(15)의 닫힘 이후 계속되는 제2피스톤(3)의 이동으로 제2스톱핀(19)과 제2작동핀(17)이 이격된다. 이로써 제2연결포트(7)를 통한 제2압축공간(5)으로의 오일공급이 차단되어 제2압축공간(5)이 압축되며 가압된 오일은 제2센터밸브(15)를 제2피스톤(3) 선단부에서 지지해 주는 밸브지지부재(3b)에 마련된 홀을 통해 제2수용공간(15c)으로 들어가 제2개폐부재(15a)를 후방으로 밀고 또한 제2개폐부재(15a) 전방의 제2탄성부재(15b)도 제2개폐부재(15a)를 후방으로 밀어 제2센터밸브(15)의 닫힘을 더욱 확고히 한다. 이들 압축공간(4,5)에서 고압으로 가압된 오일이 제1출력포트(8)와 제2출력포트(9)를 통해 차량의 휠부분(미도시)으로 전달되어 차량을 제동시키게 된다. 그리고 출력축의 압력이 해지될 때에는 배력장치의 출력축이 복귀되며 이와 연동되도록 마련된 제1복귀스프링(10)에 의해 제1피스톤(2)이 복귀되고 제1피스톤(2)의 복귀로 인해 제1스프링(10)의 전방측의 안내봉(30)에 결합된 볼트(40)의 머리부(40a)가 리테이너(20)를 당기게 되어,리테이너(20)와 연동하는 제2피스톤(3)이 제2복귀스프링(1)에 의해 원상태로 복원된다. 제1피스톤(2)과 제2피스톤(3)의 복원으로 제1작동핀(16)과 제2작동핀(17)은 각각 제1스톱핀(18)과 제2스톱핀(19)에 당접하게 되고 이로 인해 제1개폐부재(14a)와 제2개폐부재(15a)는 제1탄성부재(14b)와 제2탄성부재(15b)를 가압하며 전방으로 이동한다. 개폐부재(14a,15a)의 이동으로 제1센터밸브(14)와 제2센터밸브(15)가 열려 제1연결포트(6)와 제2연결포트(7)를 통한 압축공간(4,5)으로의 오일공급이 재개된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 브레이크장치의 마스터실린더 조립체는 제1피스톤 전방에 고정부재를 마련하여 상기고정부재에 안내봉을 끼운 상태에서 고정부재와 제1피스톤의 결합부에 형성된 결합돌기를 통해 안내봉과 제1피스톤을 끼움방식으로 결합시킨다. 따라서 안내봉과 제1피스톤의 조립공정이 간단해져 조립공정이 짧아지고 조립시의 파손을 줄일 수 있게 되었다. 또한 간단한 조립에 의해 압입작업과 밴딩작업시 사용되던 장비들의 사용이 필요없게 되었고 고정부재를 간단한 프레스가공으로 성형함으로 제1피스톤 선단부의 단차를 절삭가공할 필요가 없게 되어 제조시의 원가절감을 가능하게 하는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 실린더 몸체, 상기 실린더 몸체의 내부에서 서로 이격되어 상호 상대운동이 가능하도록 설치되는 제1피스톤과 제2피스톤, 상기 제1피스톤과 제2피스톤의 사이에 설치되는 제1복귀스프링, 상기 제1피스톤에 설치되어 상기 제1피스톤과 제2피스톤의 상대운동을 안내하는 안내봉을 구비한 차량용 마스터실린더에 있어서,

   상기 제1피스톤의 전방에는 상기 제1피스톤의 선단부 외주면에 끼워지는 본체부와 상기 안내봉의 일단부가 걸려 지지되도록 상기 본체부에서 내향 밴딩된 걸림부를 포함하는 고정부재가 마련되고, 상기 본체부의 내주면과 제1피스톤의 선단부 외주면에는 상기 고정부재가 상기 제1피스톤에 끼움방식으로 결합되도록 하는 결합돌기가 각각 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 마스터실린더의 조립체.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 본체부에는 상기 제1복귀스프링의 일단부가 지지되도록 외향 돌출된 지지부가 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 마스터실린더의 조립체.