KR20010059846A - 브레이크 마스터 실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브레이크 마스터 실린더에 관한 것으로, 브레이크의 잦은 작동으로 브레이크 오일의 온도가 상승하여 베이퍼 록 현상이 발생할 경우에 보조 오일을 사용하여 유압을 발생시켜 브레이크 장치로 공급되게 함으로써, 안전운행을 보장해 주기 위해, 실린더 하우징내에 탄력적으로 이동가능하게 수납되면서 브레이크 페달의 조작력을 전달받아 이동하여 상기 하우징내의 오일에 압력을 가하여 압유를 발생시켜 브레이크 라인으로 공급하는 피스톤을 갖춘 브레이크 마스터 실린더에 있어서, 상기 하우징내의 오일이 베이퍼 록의 현상으로 인해 브레이크장치를 작동시키는 데에 필요한 작동압력을 발생시키지 못할 경우에 이를 감지하는 감지수단과, 이 감지수단에 의해 베이퍼 록 현상이 감지될 경우에 상기 브레이크 페달의 조작력을 전달받아 별도의 오일압력을 발생시켜 브레이크 라인으로 공급하는 보조실린더를 더 갖춘 것을 특징으로 한다.

Description

브레이크 마스터 실린더{brake master cylinder}

본 발명은 브레이크 마스터 실린더에 관한 것으로, 특히 브레이크의 잦은 조작으로 브레이크 오일의 온도가 상승하여 베이퍼 록 현상이 발생할 경우에 별도의 유압을 발생시켜 브레이크 라인에 공급하여 줌으로써, 자동차의 브레이크 안정성을 향상시킬 수 있도록 된 브레이크 마스터 실린더에 관한 것이다.

종래 브레이크 마스터 실린더는 도1에 개략적으로 도시한 바와 같이, 브레이크 페달에 일단이 연결되어 브레이크 페달의 조작력을 전달하는 푸시로드(101)의 타단이 실린더 하우징(102)내에 전후로 이동가능하게 수납된 제1피스톤(103)의 한측에 연결되고, 이 제1피스톤(103)의 타측은 리턴스프링(104)을 매개로 탄력적으로 지지되며, 상기 리턴스프링(104)을 매개로 상기 조작력을 전달받을 수 있도록 리턴스프링(104)과 일측이 연결된 제2피스톤(105)도 역시 하우징(102)내에서 전후로 탄력적으로 이동가능하게 리턴스프링(106)을 매개로 지지되어 있다.

그리고 상기 실린더 하우징(102)의 한측에는 실린더 하우징내부로 브레이크 작동오일을 공급하기 위해 리저버 탱크(107)가 하우징(102)과 연통되게 연결되고, 상기 하우징(102)의 타측에는 상기 피스톤에 의해 압축된 오일을 브레이크 라인으로 공급하기 위해 브레이크 라인과 연결된 2개의 토출구(102a,102b)가 각각 형성되어 있다.

또, 상기 실린더 하우징(102)의 전측에는 푸시로드를 통해 전달되어 오는 브레이크 페달의 조작력을 배력시키기 위해 브레이크 부우스터(108)가 설치되어 있다.

따라서, 운전자가 브레이크 페달을 조작하게 되면, 브레이크 페달의 조작력이 푸시로드를 통해 부우스터(108)로 전달되고, 부우스터(108)는 그 전달되어 온 조작력을 일정비율로 배력시킨 다음에 다시 푸시로드를 통해 마스터 실린더의 제1피스톤(103)에 전달하며, 제1피스톤은 상기 배력된 조작력을 전달받아 오일을 압축시켜 압유를 브레이크 라인을 통해 브레이크 장치로 전달하는 한편, 상기 제2피스톤도 조작력을 전달받아 오일을 압축시켜 압유를 브레이크 라인을 통해 브레이크장치로 전달하여, 브레이크장치가 공급되어온 압유로 작동해서 차륜을 제동시키게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 브레이크 마스터 실린더를 장착한 자동차가 연속적인 하강로를 주행할 경우에 운전자는 브레이크 페달을 계속해서 조작해야 되는 데, 이 경우에 브레이크 작동오일이 브레이크장치를 통해 열을 그 온도가 상승하게 된다.

상기와 같이 브레이크 작동오일의 온도가 상승하면 기포가 발생하게 되고, 이로 인해 브레이크 오일은 운전자의 페달 조작력을 전달받아도 액압을 형성시키기 못하는 이른바 베이퍼 록 현상이 발생하여, 브레이크 작동이 원활하게 이루어지지 못하게 됨으로써, 안전운행을 보장해 줄 수 없는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로써, 브레이크의 잦은 작동으로 브레이크 오일의 온도가 상승하여 베이퍼 록 현상이 발생할 경우에 보조 오일을 사용하여 유압을 발생시켜 브레이크 장치로 공급되게 함으로써, 안전운행을 보장해 줄 수 있도록 한 브레이크 마스터 실린더를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실린더 하우징내에 탄력적으로 이동가능하게 수납되면서 브레이크 페달의 조작력을 전달받아 이동하여 상기 하우징내의 오일에 압력을 가하여 압유를 발생시켜 브레이크 라인으로 공급하는 피스톤을 갖춘 브레이크 마스터 실린더에 있어서, 상기 하우징내의 오일이 베이퍼 록의현상으로 인해 브레이크장치를 작동시키는 데에 필요한 작동압력을 발생시키지 못할 경우에 이를 감지하는 감지수단과, 이 감지수단에 의해 베이퍼 록 현상이 감지될 경우에 상기 브레이크 페달의 조작력을 전달받아 별도의 오일압력을 발생시켜 브레이크 라인으로 공급하는 보조실린더를 더 갖춘 것을 특징으로 한다.

도1은 종래 기술에 따른 브레이크 마스터 실린더의 개략적인 단면도이고,

도2는 본 발명에 따른 브레이크 마스터 실린더의 개략적인 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 푸시로드 2 : 하우징

3 : 제1피스톤 5 : 제2피스톤

8a,8b : 브레이크 라인 10 : 스톱퍼

11 : 보조실린더 12 : 제3피스톤

16 : 연결라인

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도2는 브레이크 마스터 실린더의 개략적인 단면도인 바, 브레이크 페달에 일단이 연결되어 브레이크 페달의 조작력을 전달하는 푸시로드(1)의 타단이 실린더 하우징(2)내에 전후로 이동가능하게 수납된 제1피스톤(3)의 한측에 연결되고, 이 제1피스톤(3)의 타측은 리턴스프링(4)을 매개로 탄력적으로 지지되며, 상기 리턴스프링(4)을 매개로 상기 조작력을 전달받을 수 있도록 리턴스프링(4)과 일측이 연결된 제2피스톤(5)도 역시 하우징(2)내에서 전후로 탄력적으로 이동가능하게 리턴스프링(6)을 매개로 지지되어 있다.

그리고 상기 실린더 하우징(2)의 한측에는 실린더 하우징내부로 브레이크 작동오일을 공급하기 위해 리저버 탱크(7)가 하우징(2)과 연통되게 연결되고, 상기 하우징(2)의 타측에는 상기 피스톤에 의해 압축된 오일을 2개의 브레이크 라인(8a,8b)으로 각각 공급하기 위해 브레이크 라인과 연결된 2개의 토출구(2a,2b)가 각각 형성되어 있다.

또, 상기 실린더 하우징(2)의 전측에는 푸시로드를 통해 전달되어 오는 브레이크 페달의 조작력을 배력시키기 위해 브레이크 부우스터(9)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 제2피스톤(5)의 리턴스프링(6)은 하우징의 내벽에 돌출되게 설치된 스톱퍼(10)에 의해 지지되어 있고, 이 스톱퍼의 후방으로 보조실린더(11)가 일체로 연장되게 형성되며, 이 보조실린더(10)내에서 전후로 이동가능하게 수납된 제3피스톤(12)은 그 리턴스프링(13)을 매개로 탄력적으로 지지되어 있다.

또, 상기 보조실린더(11)에 작동오일을 공급하기 위해 보조 리저버 탱크(14)가 보조실린더(10)와 연통되게 연결되고, 상기 제3피스톤(12)의 스톱퍼(10)와 대향하는 측면에는 상기 스톱퍼(10)와 접촉되면 온되는 반면에 스톱퍼(10)와 떨어지면 오프되는 접점스위치(15)가 부착되어 있으며, 상기 보조실린더(11)에도 상기 한쪽 브레이크 라인(8a)과 연결라인(16)을 매개로 연결된 압유의 토출구(11a)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 연결라인(16)과 한쪽 브레이크 라인(8a)에는 라인을 선택적으로 개폐시키기 위한 솔레노이드밸브(17,18)가 각각 설치되고, 이들 솔레노이드밸브(17,18)는 전자제어장치(ECU)의 출력단자에 연결되는 한편, 상기 전자제어장치의 입력단자에는 상기 접점스위치(15)가 연결되어 있다.

이에 따라 마스터 실린더에 베이퍼 록 현상이 발생되지 않고 정상적으로 작동할 경우에는, 전자제어장치의 제어작동으로 제1솔레노이드밸브(17)는 오프되어 연결라인(16)은 제1솔레노이드밸브(17)에 의해 폐쇄작동으로 제1브레이크 라인(8a)과 연결되지 않게 되는 반면에, 제2솔레노이드밸브(18)는 온되어 제1브레이크 라인(8a)을 개방시키게 된다.

따라서, 운전자가 브레이크 페달을 조작하면, 브레이크 페달의 조작력이 푸시로드를 통해 부우스터로 전달되고, 부우스터는 그 전달되어 온 조작력을 일정비율로 배력시킨 다음에 다시 푸시로드를 통해 마스터 실린더의 제1피스톤에 전달하며, 제1피스톤은 상기 배력된 조작력을 전달받아 오일을 압축시켜 압유를 브레이크 라인(8b)을 통해 브레이크 장치로 전달하는 한편, 상기 제2피스톤도 조작력을 전달받아 오일을 압축시켜 압유를 브레이크 라인(8a)을 통해 브레이크 장치로 전달하여, 브레이크장치가 공급되어온 압유로 작동해서 차륜을 정상적으로 제동시키게 된다.

여기서, 상기 제2피스톤이 브레이크 페달의 조작력으로 밀리면서 유압을 발생시킬 때에, 이 유압에 의해 제3피스톤(12)이 밀려서 스톱퍼(10)와 떨어지지 않도록 제3리턴스프링(13)의 탄성계수가 적절히 선정된다.

한편, 자동차가 예컨대 연속적인 하강로를 주행하면서 브레이크의 잦은 작동으로 브레이크 작동오일의 온도가 상승하여 베이퍼 록 현상이 발생된 경우에, 운전자가 브레이크 페달을 조작하면 푸시로드가 그 조작력에 의해 밀리면서 제1,2피스톤에 조작력을 전달하게 되는 바, 이 경우에는 제1,2피스톤에 의해 브레이크 작동일에 압력이 발생하지 않게 된다.

상기와 같은 경우에 제1,2피스톤은 푸시로드에 의해 그대로 밀리면서 전진하여, 제2피스톤(5)의 후단부가 직접 제3피스톤(12)의 선단부와 맞닿게 되고, 이 제3피스톤은 제2피스톤을 매개로 브레이크 페달의 조작력을 직접 전달받아 후방으로 밀리되며, 이와같이 제3피스톤이 밀리는 순간에 제3피스톤의 접점스위치(15)가 스톱퍼와 떨어지면서 온되어, 그 온신호를 전자제어장치로 전달하게 된다.

한편, 전자제어장치는 상기 접점스위치의 온신호를 인가받으면, 상기 제1솔레노이드밸브(17)에 제어신호를 인가하여 밸브(17)를 개방시키는 반면에, 상기 제2솔레노이드밸브(18)에는 인가하고 있던 신호를 차단하여 제2솔레노이드밸브(18)를오프시킴으로써, 제2브레이크 라인의 일부를 폐쇄시키게 된다.

따라서, 보조실린더(11)는 연결라인을 매개로 제2브레이크 라인과 연결되게 된다.

그러므로, 상기 제3피스톤(12)이 브레이크 페달의 배력된 조작력을 전달받아 후진하면서 보조실린더내에 있는 오일을 압축시켜 토출구(11a)를 통해 유출시키게 되고, 이렇게 토출된 압유는 연결라인을 통해 제2브레이크 라인(8a)에 공급됨과 더불어 좌측 전륜 및 우측 후륜의 브레이크 장치로 각각 공급되어, 차륜을 제동시키게 됨으로써, 브레이크 오일에 베이퍼 록 현상이 발생되어도 브레이크 장치를 안전하게 작동시킬 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 마스터 실린더에 의하면, 브레이크의 잦은 조작으로 브레이크 오일의 온도가 상승하여 베이퍼 록 현상이 발생되어도, 별도의 보조실린더를 사용해서 압유를 발생시켜 브레이크 라인에 공급하여 브레이크장치를 작동시켜 줌으로써, 베이퍼 록 현상으로 인한 브레이크 장치의 미작동을 미연에 방지하고, 안전운행을 보장해 줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 실린더 하우징내에 탄력적으로 이동가능하게 수납되면서 브레이크 페달의 조작력을 전달받아 이동하여 상기 하우징내의 오일에 압력을 가하여 압유를 발생시켜 브레이크 라인으로 공급하는 피스톤을 갖춘 브레이크 마스터 실린더에 있어서,

   상기 하우징내의 오일이 베이퍼 록의 현상으로 인해 브레이크장치를 작동시키는 데에 필요한 작동압력을 발생시키지 못할 경우에 이를 감지하는 감지수단과, 이 감지수단에 의해 베이퍼 록 현상이 감지될 경우에 상기 브레이크 페달의 조작력을 전달받아 별도의 오일압력을 발생시켜 브레이크 라인으로 공급하는 보조실린더를 더 갖춘 것을 특징으로 하는 브레이크 마스터 실린더.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보조실린더는 하우징과 연통되게 설치되고, 이 하우징내에는 보조피스톤이 탄력적으로 이동가능하게 수납되어 리턴스프링을 매개로 지지되며, 상기 보조피스톤의 이동을 규제하기 위해 스톱퍼가 하우징 내벽에 돌출되게 설치되는 한편, 이 스톱퍼에는 상기 하우징내의 피스톤을 탄력적으로 지지하기 위한 리턴스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 브레이크 마스터 실린더.
3. 제2항에 있어서,

   상기 감지수단은 상기 보조피스톤의 스톱퍼와 대향하는 한쪽 측면에 설치되어 보조피스톤이 스톱퍼와 접촉하면 온되는 반면에 떨어지면 오프되는 접점스위치를 갖춘 것을 특징으로 하는 브레이크 마스터 실린더.
4. 제3항에 있어서,

   상기 보조실린더에서 토출된 압유를 브레이크 라인에 공급하기 위해 보조실린더와 브레이크 라인을 연결시키는 연결라인과, 상기 연결라인과 브레이크 라인에 각각 라인을 개폐시키기 위해 설치된 제1,2솔레노이드밸브 및, 상기 접점스위치에 의해 감지된 신호를 인가받기 위해 접점스위치가 입력단자에 연결됨과 더불어 출력단자에는 상기 제1,2솔레노이드밸브가 연결되어, 상기 감지수단에 의해 감지된 신호가 입력되면 연결라인을 브레이크 라인과 연결시키기 위해 제1솔레노이드밸브를 온시키는 반면에 제2솔레노이드밸브를 통한 브레이크 라인은 폐쇄시키기 위해 제2솔레노이드밸브는 오프시키고, 상기 감지수단에 의해 신호가 감지되지 않으면 제1솔레노이드밸브를 오프시켜 연결라인을 폐쇄시키는 반면에 제2솔레노이드밸브를 통한 브레이크 라인은 개방되도록 제2솔레노이드밸브를 온시키는 전자제어장치가 구비된 것을 특징으로 하는 브레이크 마스터 실린더.