KR20200045853A

KR20200045853A - 브레이크 시스템용 마스터 실린더

Info

Publication number: KR20200045853A
Application number: KR1020180126897A
Authority: KR
Inventors: 전수용
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2020-05-06

Abstract

브레이크 시스템용 마스터 실린더가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 마스터 실린더는 오일포트가 형성된 실린더 본체와, 실린더 본체 내부의 보어에서 이동 가능하게 설치되는 피스톤과, 보어 내주면에 설치되는 실링부재를 포함하고, 피스톤의 선단에는 피스톤의 외경보다 상대적으로 작은 외경을 갖는 소경부와, 소경부의 원주방향을 따라 이격 배치되되 소경부 외주면에서 돌출된 적어도 하나 이상의 간격유지부재를 포함하고, 피스톤의 작동 전 대기 상태일 때 오일포트와 보어 내부의 액압실은 실링부재와 소경부 사이에 형성된 갭에 의해 상호 연통된다.

Description

브레이크 시스템용 마스터 실린더{MASTER CYLINDER FOR BRAKE SYSTEM}

본 발명은 브레이크 시스템용 마스터 실린더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차륜에 설치된 휠실린더로 제동에 필요한 유압을 보내주는 브레이크 시스템용 마스터 실린더에 관한 것이다.

일반적으로, 마스터 실린더는 내부에 마련된 피스톤의 가압에 따라 유압을 발생시키는 장치로서, 차량의 유압식 브레이크 시스템에 널리 사용되고 있다.

마스터 실린더는 실린더본체의 보어 내부에 직렬로 진퇴 가능하게 설치된 제1 피스톤 및 제2 피스톤을 구비하며, 이 제1 피스톤과 제2 피스톤에 의해 보어 내부는 각각 제1 액압실과 제2 액압실로 구획된다.

마스터실린더에는 각 액압실로 오일을 공급하기 오일이 저장된 리저버와 연결되는 오일포트와, 각 피스톤의 외측과 실린더본체 내측을 실링하도록 복수의 실링부재가 마련된다

제1 피스톤과 제2 피스톤에는 리저버와 연통된 오일포트를 통하여 제1 액압실과 제2 액압실 쪽으로 오일이 유입될 수 있도록 하는 복수의 피스톤 홀이 형성된다.

제1 피스톤 및 제2 피스톤이 전진하면, 오일포트와 복수의 피스톤 홀은 실링부재에 의해 차단되고, 제1 피스톤 및 제2 피스톤이 후퇴하면 복수의 피스톤 홀은 실링부재 후방으로 각각 이동되어 오일포트와 연통된다. 이때, 브레이크 페달을 밟지 않은 대기 상태에서는 피스톤에 형성된 복수의 피스톤 홀과 오일포트는 상호 연통된 상태를 유지한다.

한국공개특허 제2012-0047464호(2014.05.14 공개)

본 발명의 실시 예들은 제조비용을 절감하고, 유량을 증대시킬 수 있는 브레이크 시스템용 마스터 실린더를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 오일포트가 형성된 실린더 본체와, 상기 실린더 본체 내부의 보어에서 이동 가능하게 설치되는 피스톤과, 상기 보어 내주면에 설치되며, 상기 보어 내주면과 상기 피스톤의 외주면 사이를 실링하는 실링부재 및 상기 피스톤의 선단에는 상기 피스톤의 외경보다 상대적으로 작은 외경을 갖는 소경부와, 상기 소경부의 원주방향을 따라 이격 배치되되 상기 소경부 외주면에서 돌출된 적어도 하나 이상의 간격유지부재를 포함하고, 상기 피스톤의 작동 전 대기 상태일 때 상기 오일포트와 상기 보어 내부에서 상기 피스톤에 의해 가압되는 액압실은 상기 실링부재와 상기 소경부 사이에 형성된 갭에 의해 상호 연통되는 브레이크 시스템용 마스터 실린더가 제공될 수 있다.

또한 상기 대기 상태일 때 상기 소경부의 선단은 상기 실링부재의 내측공간에 위치될 수 있다.

또한 상기 피스톤과 상기 소경부 사이에는 경사면이 형성될 수 있다.

또한 상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재는 상기 소경부의 축방향을 따라 연장 형성되는 리브를 포함한다.

또한 상기 실링부재는 상기 보어 내주면과 접하는 외측 날개부와, 상기 피스톤의 외주면과 접하는 내측 날개부를 포함하고, 상기 대기 상태일 때 상기 내측 날개부는 상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재와 접촉될 수 있다.

또한 상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재는 별도로 제작되어 상기 소경부에 결합될 수 있다.

또한 상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재가 돌출된 높이는 상기 피스톤의 외주면보다 높지 않을 수 있다.

또한 상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

또한 상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재의 선단은 상기 피스톤의 선단과 소정거리의 간격을 갖도록 구비되어 상기 피스톤의 선단보다 전방으로 돌출되지 않을 수 있다.

상기 피스톤의 작동 전 대기 상태일 때 상기 피스톤의 선단은 상기 내측 날개부의 선단보다 전방으로 돌출된 위치에 위치될 수 있다.

상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재는 상기 소경부의 원주방향을 따라 번갈아가면서 길이가 달라지는 것을 특징으로 한다.

상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재는 상기 피스톤과 상기 소경부 사이를 연결하는 경사면을 갖는 챔퍼형상으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 피스톤에 별도의 홀을 형성할 필요가 없어 제조 공정을 단순화하여 제조 비용을 절감할 수 있고, 제동 과정에서 필요한 유량을 증대시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크 시스템용 마스터 실린더를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크 시스템용 마스터 실린더에 구비된 피스톤을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 A부분의 확대도이다.
도 4는 대기 상태일 대 피스톤과 실링부재의 위치관계를 도시한 것이다
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 간격유지부재를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 간격유지부재를 도시한 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크 시스템용 마스터 실린더를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크 시스템용 마스터 실린더에 구비된 피스톤을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 1의 A부분의 확대도이고, 도 4는 대기 상태일 대 피스톤과 실링부재의 위치관계를 도시한 것이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 마스터 실린더(10)는 실린더 본체(20), 실린더 본체(20) 내부에서 이동 가능하게 설치되는 피스톤(30,40) 및 실린더 본체(20) 내주면과 피스톤(30,40)의 외주면 사이를 밀봉하도록 설치되는 실링부재(60)를 포함한다.

실린더 본체(20) 내부에는 피스톤(30,40)이 전후로 진퇴 이동할 수 있게 설치되는 보어(21)가 형성된다.

실린더 본체(20)의 보어(21) 내부는 피스톤(30,40)에 의해 가압되는 액압실(22,23)이 형성된다.

액압실(22,23)은 제1 피스톤(30)과 제2 피스톤(40) 사이에 형성되는 제1 액압실(22)과, 제2 피스톤(40)과 보어(21)의 전단 사이에 형성되는 제2 액압실(23)을 포함한다.

실린더 본체(20) 상부에는 리저버(80)와 연결되는 오일포트(24,25)가 형성된다.

오일포트(24,25)는 제1 액압실(22)과 연통되기 위한 제1 오일포트(24)와, 제2 액압실(23)과 연통되기 위한 제2 오일포트(25)를 포함한다.

오일포트(24,25)의 전후 양측으로는 각각 실링부재(60)와 패킹부재(70)가 실린더 본체(20) 내주면에 설치된다.

실린더 본체(20)의 내측에는 피스톤(30,40)에 의해 액압실(22,23)이 가압될 때 액압실(22,23)의 오일이 배출되는 오일 배출구(26,27)가 형성된다.

오일 배출구(26,27)는 제1 액압실(22)에 형성되는 제1 오일 배출구(26)와, 제2 액압실(23)에 형성되는 제2 오일 배출구(27)를 포함한다.

액압실(22,23)의 오일은 오일 배출구(26,27)를 통해 배출되어 휠 브레이크 쪽으로 공급된다.

피스톤(30,40)은 실린더 본체(20) 내부의 보어(21)에서 서로 일정간격 이격되어 직렬로 설치되고, 전방으로 이동함에 따라 액압실(22,23)에서 제동유압을 발생시킨다.

피스톤(30,40)의 전방에는 액압실(22,23) 내에서 제동 동작 종료 후 피스톤(30,40)을 원 위치로 복원시키는 복원 스프링(31,41)이 설치된다.

피스톤(30,40)의 내측에는 마스터 실린더(10)의 전장을 축소할 수 있도록 복원 스프링(31,41)의 일부를 수용할 수 있는 스프링 수용홈(32,42)이 형성된다.

스프링 수용홈(32,42)에는 복원 스프링(31,41)을 지지하기 위한 리테이너(33,43)를 설치할 수 있도록 봉 형태의 지지부(34,44)가 돌출된다.

지지부(34,44)에는 복원 스프링(31,41)을 지지하는 리테이너(33,43)가 전후로 진퇴할 수 있게 끼워진다.

복원 스프링(31,41)은 일단이 스프링 수용홈(32,42) 내부에 지지되고, 타단은 리테이너(33,43)의 플랜지형 단부에 지지된다.

지지부(34,44)의 선단에는 리테이너(33,43)가 이탈되는 것을 방지하기 위한 스냅링(35,45)이 설치된다.

실링부재(60)와 패킹부재(70)는 오일포트(24,25) 전후로 실린더 본체(20) 내부의 보어(21) 내주면에 오목하게 패인 수용홈(28)에 설치된다.

실링부재(60)와 패킹부재(70)는 보어(21) 내주면과 피스톤(30,40) 외주면 사이를 통한 오일 누설을 방지하고, 고압의 액압을 형성하도록 한다.

실링부재(60)는 보어(21)에 형성된 수용홈(28) 내면에 접하는 외측 날개부(61)와, 피스톤(30,40)의 외주면과 접하는 내측 날개부(62)를 구비하는 컵 형태의 단면구조를 가진다.

외측 날개부(61)는 보어(21)의 수용홈(28) 내면과 접촉상태를 유지하여 수용홈(28) 쪽을 밀폐하고, 내측 날개부(62)는 피스톤(30,40)의 외주면과 접촉상태를 유지하여 피스톤(30,40)이 전진 시 피스톤(30,40)의 외면을 밀폐한다.

피스톤(30,40)이 작동 전 대기 상태일 때 내측 날개부(62)와 피스톤(30,40)의 선단 사이에는 오일포트(24,25)와 피스톤(30,40)에 의해 가압되는 액압실(22,23)을 상호 연통시키기 위한 갭(g)이 형성된다.

이를 위해, 피스톤(30,40)의 선단에는 피스톤(30,40)의 외경보다 상대적으로 작은 외경을 갖는 소경부(50)가 형성된다.

소경부(50)에는 소경부(50)의 원주방향을 따라 소정간격으로 이격 배치되는 적어도 하나 이상의 간격유지부재(55)가 구비된다.

간격유지부재(55)는 피스톤(30,40)이 대기 상태일 때 실링부재(60)의 내측 날개부(62)와 접촉함에 따라 소경부(50)의 외면과 실링부재(60)의 내측 날개부(62) 사이에 갭(g)을 형성시킨다.

간격유지부재(55)는 소경부(50)의 길이방향을 따라 연장되는 가늘고 긴 리브 형태로 구비될 수 있다.

간격유지부재(55)는 소경부(50)에 일체로 제작되거나, 별도로 제작되어 소경부(50)에 결합될 수 있다. 일 예로, 간격유지부재(55)는 플라스틱 재질로 성형되어 소경부(50)에 부착될 수 있다.

이러한 간격유지부재(55)가 소경부(50)에서 돌출된 높이는 간섭을 회피하도록 피스톤(30,40)의 외주면보다 높지 않도록 구비된다.

피스톤(30,40)과 소경부(50)는 단차를 갖도록 구비되나, 피스톤(30,40)과 소경부(50) 사이 단차는 소경부(50)를 향해 하향 경사진 경사면(51)에 의해 연결될 수 있다.

경사면(51)은 오일포트(24,25)로부터 갭(g)을 거쳐 액압실(22,23)로 유입되는 오일의 원활한 흐름을 유도할 수 있다.

피스톤(30,40)이 대기 상태일 때 피스톤(30,40) 선단, 즉 소경부(50)의 선단(52)은 링 형태의 실링부재(60)의 내측 공간에 위치된다.

즉 피스톤(30,40)이 대기 상태일 때 피스톤(30,40)의 선단은 수용홈(28)의 선단을 벗어나지 않는 위치에 위치된다.

또한 피스톤(30,40)이 대기 상태일 때 간격유지부재(55)의 선단(55a)은 피스톤(30,40)의 선단과 소정거리의 간격을 갖도록 구비되어 피스톤(30,40)의 선단(52)보다 전방으로 돌출되지 않는다.

또한 피스톤(30,40)이 대기 상태일 때 피스톤(30,40)의 선단(52)은 실링부재(60)의 내측 날개부(62)의 선단(62a)보다 전방으로 소정간격(L1) 돌출된 위치에 위치된다. 이는 피스톤(30,40)의 조립 시 또는 피스톤(30,40)에 압력이 인가되어 전진 시 실링부재(60)가 말려서 돌아가는 현상(화살표방향S)을 방지하기 위함이다.

또한 피스톤(30,40)이 대기 상태일 때 실링부재(60)의 내측 날개부(62) 안착성을 위해 간격유지부재(55)의 선단(55a)은 내측 날개부(62)가 간격유지부재(55)와 접촉하는 접촉면(55b)의 선단(55c)보다 소정간격(L2) 전방으로 돌출된다.

이러한 구성을 통해, 피스톤(30,40)이 대기 상태의 위치(Rest Position)에 있을 때 소경부(50)는 실링부재(60)의 내측 공간에 위치되고, 소경부(50)에서 돌출된 적어도 하나 이상의 간격유지부재(55)는 실링부재(60)의 내측 날개부(62)와 접촉한 상태이다.

따라서, 소경부(50)의 외주면과 실링부재(60)의 내측 날개부(62) 사이에는 소정의 갭(g)이 형성되고, 피스톤(30,40)의 대기 상태의 위치에서 액압실(22,23)과 오일포트(24,25)는 갭(g)을 통해 상시 연통된 상태를 유지한다.

이는, 기존 오일포트와 액압실을 연통시키기 위하여 드릴링이나 펀칭 가공에 의해 피스톤에 별도의 홀을 가공할 필요가 없게 되므로 제조공정을 단순화 하여 원가 절감을 통한 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한 피스톤에 가공된 홀을 통한 액압실의 연통 구조가 아닌 피스톤(30,40)의 소경부(50)와 실링부재(60) 사이에 형성되는 갭(g)을 통한 연통 구조를 채용함에 따라 간격유지부재(55)의 형상, 간격을 제어하여 필요한 유량을 증대시킬 수 있게 된다.

일 예로, 본 실시 예의 간격유지부재(55)는 소정의 폭과 길이를 갖는 장방형상의 리브 형태로 이루어진 구성을 도시하나, 도 5와 같이, 간격유지부재(55,56)는 소경부(50)의 원주방향을 따라 이격 배치된 복수의 간격유지부재(55)가 원주방향을 따라 번갈아 가면서 간격유지부재(55,56)의 길이가 달라지도록 구성할 수 있고, 또는 도 6과 같이, 간격유지부재(57)는 필요한 유량을 증대시킬 수 있도록 하기 위하여 피스톤(30,40)과 소경부(50) 사이를 연결하는 경사면(57a)을 갖는 챔퍼(champer) 형상으로 이루어질 수 있다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 마스터 실린더, 20: 실린더 본체,
21: 보어, 22,23: 액압실,
24,25: 오일포트, 28: 수용홈,
30,40: 피스톤, 50: 소경부,
51: 경사면, 55: 간격유지부재,
60: 실링부재, 61: 외측 날개부,
62: 내측 날개부, 70: 패킹부재,
80: 리저버.

Claims

오일포트가 형성된 실린더 본체;
상기 실린더 본체 내부의 보어에서 이동 가능하게 설치되는 피스톤;
상기 보어 내주면에 설치되며, 상기 보어 내주면과 상기 피스톤의 외주면 사이를 실링하는 실링부재; 및
상기 피스톤의 선단에는 상기 피스톤의 외경보다 상대적으로 작은 외경을 갖는 소경부와, 상기 소경부의 원주방향을 따라 이격 배치되되 상기 소경부 외주면에서 돌출된 적어도 하나 이상의 간격유지부재를 포함하고,
상기 피스톤의 작동 전 대기 상태일 때 상기 오일포트와 상기 보어 내부에서 상기 피스톤에 의해 가압되는 액압실은 상기 실링부재와 상기 소경부 사이에 형성된 갭에 의해 상호 연통되는 브레이크 시스템용 마스터 실린더.
제1항에 있어서,
상기 대기 상태일 때 상기 소경부의 선단은 상기 실링부재의 내측공간에 위치되는 브레이크 시스템용 마스터 실린더.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 소경부 사이에는 경사면이 형성되는 브레이크 시스템용 마스터 실린더.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재는 상기 소경부의 축방향을 따라 연장 형성되는 리브를 포함하는 브레이크 시스템용 마스터 실린더.
제1항에 있어서,
상기 실링부재는 상기 보어 내주면과 접하는 외측 날개부와, 상기 피스톤의 외주면과 접하는 내측 날개부를 포함하고,
상기 대기 상태일 때 상기 내측 날개부는 상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재와 접촉되는 브레이크 시스템용 마스터 실린더.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재는 별도로 제작되어 상기 소경부에 결합되는 브레이크 시스템용 마스터 실린더.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재가 돌출된 높이는 상기 피스톤의 외주면보다 높지 않는 브레이크 시스템용 마스터 실린더.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재는 플라스틱 재질로 형성되는 브레이크 시스템용 마스터 실린더.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재의 선단은 상기 피스톤의 선단과 소정거리의 간격을 갖도록 구비되어 상기 피스톤의 선단보다 전방으로 돌출되지 않는 브레이크 시스템용 마스터 실린더.
제5항에 있어서,
상기 피스톤의 작동 전 대기 상태일 때 상기 피스톤의 선단은 상기 내측 날개부의 선단보다 전방으로 돌출된 위치에 위치되는 브레이크 시스템용 마스터 실린더.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재는 상기 소경부의 원주방향을 따라 번갈아가면서 길이가 달라지는 브레이크 시스템용 마스터 실린더.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 간격유지부재는 상기 피스톤과 상기 소경부 사이를 연결하는 경사면을 갖는 챔퍼형상으로 이루어지는 브레이크 시스템용 마스터 실린더.