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KR101557434B1 - 마스터 실린더용 피스톤 - Google Patents

마스터 실린더용 피스톤 Download PDF

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KR101557434B1
KR101557434B1 KR1020140071819A KR20140071819A KR101557434B1 KR 101557434 B1 KR101557434 B1 KR 101557434B1 KR 1020140071819 A KR1020140071819 A KR 1020140071819A KR 20140071819 A KR20140071819 A KR 20140071819A KR 101557434 B1 KR101557434 B1 KR 101557434B1
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longitudinal direction
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문부근
원종대
장석현
서유종
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한국델파이주식회사
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Abstract

마스터 실린더는, 실린더 하우징, 압력실과 유체 공급실을 형성하도록 상기 실린더 하우징에 이동 가능하게 설치되는 피스톤, 상기 실린더 하우징과 상기 피스톤 사이에 개재되는 실링 부재를 포함한다. 상기 피스톤은 상기 압력실과 상기 유체 공급실을 연결하기 위한 복수의 연통구를 포함하며, 상기 복수의 연통구는 상기 피스톤의 외주면에 구비되는 경사면에 형성된다.

Description

마스터 실린더용 피스톤{Piston for master cylinder}
본 발명은 차량의 마스터 실린더용 피스톤에 관한 것이다.
마스터 실린더는 유압식 브레이크 시스템에서 유압을 발생시키는 장치이다.
마스터 실린더는 실린더 하우징 및 이 실린더 하우징 내에서 이동 가능하게 설치되는 피스톤을 포함한다. 그리고 실린더 하우징의 내면에 설치되는 실링부재가 구비되며, 피스톤에는 연통구가 형성된다. 실링부재는 컵 형태의 단면구조를 가져 소위 컵실(cup seal)로 불리기도 한다.
실린더 하우징과 피스톤은 피스톤이 전진하는 쪽에 유체 압력을 형성하는 압력실을 형성하고, 실린더 하우징과 피스톤의 외주면 사이에는 리저버(reservoir)와 연통하는 유체 공급실이 형성된다. 실링부재는 유체 공급실과 압력실을 구획한다.
그러나 피스톤의 이동 시에 실링부재의 형태가 변형되는데, 피스톤의 이동 시에 실링부재가 원래 형태로 복귀되지 못하는 경우 오일 경로를 차단하여 무의미한 후퇴 동작 및 잔압 발생의 문제가 있었다.
미국 등록특허 6,272,858 한국 등록특허 10-0389951 미국 등록특허 7,040,093 한국 등록특허 10-1207805 미국 등록특허 7,055,322
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 도출된 것으로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 피스톤의 무의미한 후퇴 동작 및 제동 해제 지연을 최소화할 수 있는 마스터 실린더용 피스톤을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 마스터 실린더는, 실린더 하우징, 압력실과 유체 공급실을 형성하도록 상기 실린더 하우징에 이동 가능하게 설치되는 피스톤, 상기 실린더 하우징과 상기 피스톤 사이에 개재되는 실링 부재를 포함한다. 상기 피스톤은 상기 압력실과 상기 유체 공급실을 연결하기 위한 복수의 연통구를 포함하며, 상기 복수의 연통구는 상기 피스톤의 외주면에 구비되는 경사면에 형성된다.
상기 복수의 연통구는 상기 복수의 연통구 중 상기 피스톤의 가장 전방으로 배치되는 연통구를 중심으로 상기 피스톤의 후방으로 차례로 이동하다가 다시 전방으로 차례로 이동하도록 배열될 수 있다.
상기 복수의 연통구는 상기 복수의 연통구 중 상기 피스톤의 가장 전방으로 배치되는 연통구에서부터 상기 피스톤의 후방으로 차례로 이동하도록 배열되어 상기 피스톤의 가장 전방에 위치하는 연통구와 가장 후방으로 위치하는 연통구가 일정 거리 이격된 상태로 인접하도록 배열될 수 있다.
상기 복수의 연통구의 중심선은 상기 피스톤의 길이방향에 대해 수직일 수 있다.
상기 복수의 연통구는 중심선이 상기 피스톤의 길이방향에 대해 수직인 연통구와 반경방향 외측으로 갈수록 상기 피스톤의 후방을 향하도록 경사지도록 중심선이 상기 피스톤의 길이방향에 대해 경사진 연통구를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 마스터 실린더의 실린더 하우징 내에 설치되는 피스톤은 내측과 외측을 연통하도록 형성되는 복수의 연통구를 포함한다. 상기 복수의 연통구는 상기 피스톤의 외주면에 구비되는 경사면에 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 피스톤의 후퇴 시에 압력실의 유체가 효과적으로 배출되어 제동 해제 지연을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스터 실린더의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마스터 실린더의 부분 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 마스터 실린더용 피스톤의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 피스톤을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피스톤을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피스톤을 보여주는 도면이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 마스터 실린더는 실린더 하우징(10), 및 그 내부에 전방 및 후방으로 이동 가능하게 설치되는 제1 및 제2 피스톤(20, 30)을 포함한다. 구체적으로, 실린더 하우징(10)에는 길이 방향으로 연장되는 보어(11)가 형성되고, 제1 및 제2 피스톤(20, 30)이 보어(11)에 이동 가능하게 설치된다. 한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 마스터 실린더는 외부의 유체 레저버(도시되지 않음)에 연결되어 오일을 공급받을 수 있다.
제1 피스톤(20)은 제1 복원 스프링(21)에 의해 제2 피스톤(30)에 탄성적으로 지지되고, 제2 피스톤(30)은 제2 복원 스프링(31)에 의해 실린더 하우징(10)에 탄성적으로 지지된다.
제1 압력실(22)이 제1 피스톤(20)과 제2 피스톤(30) 사이에 형성되고, 제2 압력실(32)이 제2 피스톤(30)과 실린더 하우징(10)의 선단 벽 사이에 형성된다. 제1 및 제2 압력실(22, 32)에서 가압된 유체(예를 들어, 오일)은 각각 유체 배출통로(도시되지 않음)를 통해서 브레이크 구동 실린더로 공급될 수 있다.
유체 공급실(23, 33)이 제1 및 제2 피스톤(20, 30)의 외주면과 실린더 하우징(10)의 내주면 사이에 각각 형성된다. 유체 공급실(23, 33)은 유체 통로(도시되지 않음)를 통해서 유체 레저버로 각각 연결된다. 이에 따라 유체 레저버의 유체가 유체 통로를 통해서 유체 공급실에 공급된다.
제1 및 제2 실링 부재(40, 50)가 제1 및 제2 피스톤(20, 30)과 실린더 하우징(10)의 내주면 사이에 개재된다. 예를 들어, 제1 및 제2 실링 부재(40, 50)는 실린더 하우징(10)의 내주면에 형성된 그루브에 설치될 수 있다. 제1 및 제2 실링 부재(40, 50)는 실린더 하우징(10)의 내주면과 제1 및 제2 피스톤(20, 30)의 외주면에 각각 접촉되어 유체 공급실(23, 33)과 압력실(22, 32)을 구획한다. 한편, 도 3을 참조하면, 제1 및 제2 피스톤(20, 30)에는 복수의 연통구(25, 35)가 각각 형성된다. 연통구(25, 35)는 제1 및 제2 피스톤(20, 30)의 내주면에서 외주면까지 연장되는 관통공으로 형성될 수 있다.
연통구(25, 35)와 실링 부재(40, 50)의 상대 위치에 따라 압력실(22, 32)과 유체 공급실(23, 33)이 선택적으로 연통된다. 즉, 제1 및 제2 피스톤(20, 30)이 전방으로 이동하여 연통구(25, 35)가 실링 부재(40, 50)의 전방에 위치하는 경우(즉, 브레이크 작동 상태) 압력실(22, 32)과 유체 공급실(23, 33)은 실링 부재(40, 50)의 실링 작용에 의해 서로 차단되고, 제1 및 제2 피스톤(20, 30)이 후방으로 이동하여 연통구(25, 35)가 실링 부재(40, 50)의 후방에 위치하는 경우(즉, 브레이크 해제 상태) 압력실(22, 32)과 유체 공급실(23, 33)은 서로 연통된다.
도 4를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 마스터 실린더용 피스톤에 대해 설명한다.
피스톤(20, 30)은 복수의 연통구(25, 35)를 구비하며, 복수의 연통구(25, 35)는 피스톤(20, 30)의 원주 방향을 따라 배열된다. 이때, 도 4를 참조하면, 복수의 연통구(25, 35)가 피스톤(20, 30)의 길이 방향(도 3에서 횡 방향)을 따라 동일한 위치에 놓이도록 배열되는 것이 아니라 다른 위치를 갖도록 배열되며 원주 방향으로 배열되는 복수의 연통구(25, 35)가 피스톤(20, 30)의 전방에서 시작하여 후방으로 점점 이동하다가 다시 전방으로 이동하도록 배열된다. 즉, 피스톤(20, 30)의 일 측에서는, 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 연통구(25, 35)가 위에서 아래로 갈수록 후방으로 점차 이동하도록 배열되어 복수의 연통구(25, 35)의 중심을 연결한 선(CL)과 피스톤(20, 30)의 길이방향에 대해 수직인 선(PL)이 서로 일치하는 것이 아니라 임의의 각(A)을 이루도록 경사지며, 다른 일 측에서는 이와 반대로 복수의 연통구(25, 35)가 아래에서 위로 갈수록 점차 전방으로 이동하도록 배열된다.
이때, 도 4의 점선 내부의 확대된 도면에 도시된 바와 같이, 복수의 연통구(25, 35)는 피스톤(20, 30)의 경사면(26, 36) 상에 배치될 수 있다. 이때, 피스톤(20, 30)의 가장 전방으로 위치하는 연통구의 중심선이 경사면(26, 36)의 시작점에 위치할 수 있다.
도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스터 실린더용 피스톤에 대해 설명한다.
본 실시예는 복수의 연통구(25, 35)의 배열은 도 3과 동일하나, 연통구(25, 35)는 중심선이 피스톤(20, 30)의 길이방향에 대해 수직인 연통구(25a, 35a)와 중심선이 피스톤(20, 30)의 길이방향에 대해 수직인 선에 경사진 연통구(25b, 35b)를 포함한다. 즉, 연통구(25b, 35b)는 반경 방향 외측으로 갈수록 피스톤(20, 30)의 후방을 향하도록 경사지게 형성될 수 있다.
도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마스터 실린더용 피스톤에 대해 설명한다.
피스톤(20, 30)은 복수의 연통구(25, 35)를 구비하며, 복수의 연통구(25, 35)는 피스톤(20, 30)의 원주 방향을 따라 배열된다. 이때, 도 6을 참조하면, 복수의 연통구(25, 35)가 피스톤(20, 30)의 길이 방향(도 3에서 횡 방향)을 따라 동일한 위치에 놓이도록 배열되는 것이 아니라 다른 위치를 갖도록 배열되며 원주 방향으로 배열되는 복수의 연통구(25, 35)가 피스톤(20, 30)의 전방에서 시작하여 후방으로 점점 이동하도록 배열된다. 이에 따라, 도 6의 점선 원 내에 도시된 바와 같이, 피스톤(20, 30)의 상부에서 보면 피스톤(20, 30)의 가장 전방으로 위치하는 연통구와 가장 후방으로 위치하는 연통구가 피스톤(20, 30)의 길이방향으로 일정 거리 이격된 상태로 서로 인접하게 배치된다.
이때, 도 6의 점선 내부의 확대된 도면에 도시된 바와 같이, 복수의 연통구(25, 35)는 피스톤(20, 30)의 경사면(26, 36) 상에 배치될 수 있다. 이때, 피스톤(20, 30)의 가장 전방으로 위치하는 연통구의 중심선이 경사면(26, 36)의 시작점에 위치할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
10: 실린더 하우징
20, 30: 피스톤
21, 31: 복원 스프링
22, 32: 압력실
23, 33: 유체 공급실
40, 50: 실링 부재
25, 35: 연통구
26, 36: 경사면

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 실린더 하우징,
    압력실과 유체 공급실을 형성하도록 상기 실린더 하우징에 이동 가능하게 설치되는 피스톤,
    상기 실린더 하우징과 상기 피스톤 사이에 개재되는 실링 부재를 포함하고,
    상기 피스톤은 상기 압력실과 상기 유체 공급실을 연결하기 위한 복수의 연통구를 포함하며,
    상기 복수의 연통구는 상기 피스톤의 외주면에 구비되는 경사면에 형성되고,
    상기 복수의 연통구는 상기 복수의 연통구 중 상기 피스톤의 가장 전방으로 배치되는 연통구를 중심으로 상기 피스톤의 후방으로 차례로 이동하다가 다시 전방으로 차례로 이동하도록 배열되는 마스터 실린더.
  3. 실린더 하우징,
    압력실과 유체 공급실을 형성하도록 상기 실린더 하우징에 이동 가능하게 설치되는 피스톤,
    상기 실린더 하우징과 상기 피스톤 사이에 개재되는 실링 부재를 포함하고,
    상기 피스톤은 상기 압력실과 상기 유체 공급실을 연결하기 위한 복수의 연통구를 포함하며,
    상기 복수의 연통구는 상기 피스톤의 외주면에 구비되는 경사면에 형성되고,
    상기 복수의 연통구는 상기 복수의 연통구 중 상기 피스톤의 가장 전방으로 배치되는 연통구에서부터 상기 피스톤의 후방으로 차례로 이동하도록 배열되어 상기 피스톤의 가장 전방에 위치하는 연통구와 가장 후방으로 위치하는 연통구가 일정 거리 이격된 상태로 인접하도록 배열되는 마스터 실린더.
  4. 제2항 또는 제3항에서,
    상기 복수의 연통구의 중심선은 상기 피스톤의 길이방향에 대해 수직인 마스터 실린더.
  5. 제2항 또는 제3항에서,
    상기 복수의 연통구는 중심선이 상기 피스톤의 길이방향에 대해 수직인 연통구와 반경방향 외측으로 갈수록 상기 피스톤의 후방을 향하도록 경사지도록 중심선이 상기 피스톤의 길이방향에 대해 경사진 연통구를 포함하는 마스터 실린더.
  6. 삭제
  7. 마스터 실린더의 실린더 하우징 내에 설치되는 피스톤으로서,
    내측과 외측을 연통하도록 형성되는 복수의 연통구를 포함하며,
    상기 복수의 연통구는 상기 피스톤의 외주면에 구비되는 경사면에 형성되고,
    상기 복수의 연통구는 상기 복수의 연통구 중 상기 피스톤의 가장 전방으로 배치되는 연통구를 중심으로 상기 피스톤의 후방으로 차례로 이동하다가 다시 전방으로 차례로 이동하도록 배열되는 마스터 실린더용 피스톤.
  8. 마스터 실린더의 실린더 하우징 내에 설치되는 피스톤으로서,
    내측과 외측을 연통하도록 형성되는 복수의 연통구를 포함하며,
    상기 복수의 연통구는 상기 피스톤의 외주면에 구비되는 경사면에 형성되고,
    상기 복수의 연통구는 상기 복수의 연통구 중 상기 피스톤의 가장 전방으로 배치되는 연통구에서부터 상기 피스톤의 후방으로 차례로 이동하도록 배열되어 상기 피스톤의 가장 전방에 위치하는 연통구와 가장 후방으로 위치하는 연통구가 일정 거리 이격된 상태로 인접하도록 배열되는 마스터 실린더용 피스톤.
  9. 제7항 또는 제8항에서,
    상기 복수의 연통구의 중심선은 상기 피스톤의 길이방향에 대해 수직인 마스터 실린더용 피스톤.
  10. 제7항 또는 제8항에서,
    상기 복수의 연통구는 중심선이 상기 피스톤의 길이방향에 대해 수직인 연통구와 반경방향 외측으로 갈수록 상기 피스톤의 후방을 향하도록 경사지도록 중심선이 상기 피스톤의 길이방향에 대해 경사진 연통구를 포함하는 마스터 실린더용 피스톤.
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