JP2014515081A - マスタシリンダ及びマスタシリンダの組付け方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ハウジング（２０４）内を運動軸線（２０５）の方向に可動である、ピストンロッドを備えたピストン（２０２）を有するシリンダ（２０１）を持つ、特に内燃機関運転型の車両における、特に摩擦クラッチのハイドロリック式の操作システム用のマスタシリンダに関し、開口を有するストッパキャップ（２０７）が形成されていて、開口を通じてピストンロッドは可動であり、ストッパキャップは外側でハウジングに結合されていて、ピストンロッドの可動性を、運動軸線の方向において制限する。本発明に係るマスタシリンダにより、好ましくは、ピストンロッドの簡単な組付けが、対応するストッパ領域の形成と同時に可能になる。保持留め具の使用及び強度の理由からのハウジングの相応の延長を回避することができるので、公知とみなされている解決手段と比較して、マスタシリンダは、運動軸線の方向で短く構成することができる。

Description

本発明の対象は、特に内燃機関運転型の自動車の、特にハイドロリック式の操作装置において使用することができるマスタシリンダである。さらに、マスタシリンダの組付け方法を開示する。

マスタシリンダは、力をハイドロリック式に伝達するために使用される。このことは、例えば鉱油といった液圧媒体による、マスタシリンダからスレーブシリンダへの力の伝達に基づく。内燃機関運転型の自動車のクラッチの操作装置において、一般的にマスタシリンダはクラッチペダルに結合されているので、クラッチペダルの操作が、マスタシリンダにおけるピストンの運動に繋がる。この運動は液圧媒体を介してスレーブシリンダに伝達され、クラッチの操作のために、つまりクラッチの係合又はレリーズをもたらす。

マスタシリンダは、ハウジング内にピストンを備えたシリンダを有し、この構成において、ピストンは操作のために、一般的にピストンロッドに結合されている。先行技術において、マスタシリンダのピストンのピストンロッドを、ピストンロッド、ピストン及び他の部分が、マスタシリンダの内部から、つまりマスタシリンダから落下することを防ぐために、保持留め具によりシリンダのハウジングに位置固定するということが公知である。保持留め具は、少なくともクリップ結合を介してハウジングに結合される。上記解決手段の欠点は、マスタシリンダの所定の強度を保証する必要がある場合に、保持留め具も、この保持留め具が取り付けられるハウジングの部分も、所定の壁厚を有していなければならないという点である。軸線方向において、このことは構成スペースに対する比較的高い要求に繋がる。形成される必要不可欠なクリップ結合は、適切な保持ノーズ等をハウジングに形成する必要がある、ということになる。これにより、ハウジングを製造する金型は複雑になる。特に不都合なまくれ形成（Gratbildung）に繋がる。その理由は、まくれは、保持留め具の組付け時に規則的にはぎ取られるか又は剪断されるからである。このことは、不都合な汚染、場合によっては品質問題に繋がることがある。

このことを起点として、本発明の根底にある目的は、先行技術において公知の欠点を少なくとも部分的に克服することができるマスタシリンダを提供することである。特に、ピストンロッドの位置固定が簡単かつ確実に可能である、マスタシリンダを提供することが望ましい。さらに、マスタシリンダの相応の組付け方法を提供することが望ましい。

上記目的は、独立請求項の特徴によって達成される。各従属請求項は、有利な改良形に向けられている。

本発明の対象は、特にハイドロリック式の操作システムに適していて、とりわけ特に摩擦クラッチ、好ましくは内燃機関運転型の車両における摩擦クラッチのハイドロリック式の操作システムに適しているマスタシリンダである。このマスタシリンダは、ハウジングにおいて運動軸線に向かって可動である、ピストンロッドを持ったピストンを有するシリンダを備える。さらに開口を有するストッパキャップが形成されていて、開口を通じてピストンロッドは可動である。ストッパキャップは外側でハウジングに結合されていて、運動軸線の方向でピストンロッドの可動性を制限する。

運動軸線は、シリンダ及びハウジングの長手方向軸線に相当する。運動軸線は、ハウジング内でピストンが往復運動することができる方向である。ストッパキャップとは、ハウジングの一方の端部を外側で囲むように係合するエレメントと理解される。ストッパキャップは、開口を画定する閉じた周面を有する。好ましくは、ストッパキャップは特別な取付けエレメントを有する。この取付けエレメントによってストッパキャップは、ハウジングの外周面において結合される。つまりストッパキャップは、ピストンロッドの、運動軸線の方向での可動性を制限するストッパとして作用する。

ストッパキャップとハウジングとの結合は、好ましくは素材結合式、摩擦結合（力伝達結合）式及び／又は形状結合（形状による束縛）式に形成される。特に、保持キャップをハウジングに溶接するか若しくは接着する、及び／又は、例えばバヨネット結合といった摩擦及び／又は形状結合を形成することは有利である。本発明による解決手段において、ストッパ機能は、ハウジングとの結合の機能から空間的に分離されている。したがって、先行技術において公知の解決手段より明らかに小さな軸線方向の構成スペースしか必要としないピストンロッド用のストッパを形成するということが可能である。その理由は、結合の強度を、ハウジングの内側でなく、ハウジングの外側ひいては構成スペースとは無関係に保証することができるからである。これにより、比較的小さく構成されたマスタシリンダを形成し、これと同時にマスタシリンダの製造時のコストを削減することが可能である。その理由は、ハウジングを製造するために明らかに簡単な金型の他に、先行技術において公知の保持留め具を用いたよりも簡単な組付けも可能であるからである。

マスタシリンダの有利な構成によれば、開口は、少なくとも一部分領域において、ハウジングの内法横断面よりも小さいように形成されている。

ハウジングの内法横断面とは、この構成においては、包絡面、つまりハウジングの外面の間の横断面と理解される。ハウジングの内法横断面は、上記領域においてピストンの横断面に実質的に相当する。その理由は、ピストンは適切なシール手段によりハウジング内を密に案内されるからである。開口が少なくとも一部分領域において、ハウジングの内法横断面よりも小さいという、開口の構成は、この開口が全体的にハウジングの内法横断面よりも小さいことを意味する。したがって、ピストンロッドが少なくとも部分的に貫通することができるが、ピストンはできないように開口を形成することにより、簡単に、ストッパキャップのストッパ機能を可能にすることができる。

マスタシリンダのさらに別の構成によれば、ハウジングの内法直径に相当する少なくとも１つの直径を有するように開口は形成されている。

このことは、ハウジング若しくはハウジングの内面の２つの相対する点を、ハウジング横断面の中心点又は重点を通って接続する少なくとも１つの線があると理解される。ハウジング横断面の長さは、ハウジングの内法直径に相当する。したがって、ストッパキャップは、少なくとも一部分領域、例えば所定の角領域又は真ん中の領域において、ハウジングの内法横断面を完全に開放する開口を有する。したがってピストンロッドを、上記開口を通ってハウジング内に導入することができるが、回動軸線を中心に回動することにより、開口を抜けての紛失に対してロックすることができるように、ピストンロッドを構成することが可能である。

マスタシリンダのさらに別の構成によれば、ストッパキャップは開口として、ハウジングの内法横断面が完全に開放している少なくとも１つの第１の部分領域と、ハウジングの内法横断面が少なくとも部分的に覆われている少なくとも１つの第２の部分領域とを有するように形成されている。

このことは、ストッパキャップに設けられている開口が、ハウジングの内法横断面の所定の部分領域を開放し、他の部分領域を閉鎖するように形成されていると理解される。したがって例えば、開口が、真ん中の一貫して開放されている領域を有することが可能である。この領域は、ハウジングの内法横断面の中心点又は重点を含み、そこから離れている、閉じて形成されている外側の領域を含む。さらに例えば、ハウジングの円形の内法横断面において、開口が、例えば半円又は円の３／４を開放させておき、残りを閉鎖することが可能である。したがって、ピストンロッドの適切な構成により、ピストンロッドが、組付けられたストッパキャップを通ってハウジング内に導入することができ、次いで、好ましくはハウジングの内法横断面の重点又は中心点を含む軸線を中心としたピストンロッドの回転により、ロックすることができるので、ストッパキャップの閉じられた領域が、ピストンロッド用のストッパ領域を形成する。

さらに別の構成によれば、ピストンロッドは開口を通じてハウジング内に導入可能であるように形成されている。

上記構成により、ストッパキャップを備えたハウジングを、既に予め組み立てることができ、後になって初めてピストンロッドを導入することができるので、マスタシリンダの簡単な組付けが可能になる。

上記関係において、好ましくはピストンロッドは、開口を通じた導入後に、ピストンロッドの長手方向軸線を中心とした回転によりロック可能である。

これにより、ピストンロッドが適切に構成されている場合には、対応する保持留め具の手間のかかる組付けの代わりに組付けは、ピストンロッドを、長手方向軸線による回転によって適切に配向することで、ピストンロッドの輪郭が開口の輪郭と一致するように配向し、次いでピストンロッドを、開口を通じてハウジング内に導入して、それからピストンロッドの長手方向軸線を中心とした回転によりロックすることに限定される、ということが達成される。

好ましくはピストンロッド及び／又はハウジングは、ピストンロッドの長手方向軸線を中心とした回転後の所定の最終位置がもたらされる、つまり正確な最終位置が達成された、ということが組付け時に簡単に確認可能であるように形成されている。

マスタシリンダのさらに別の構成によれば、ストッパキャップは、周面側でハウジングの外側に形成されているハウジングの第２の取付け領域に結合されている第１の取付け領域を有する。

つまり第１の取付け領域はハウジングに周囲から係合する。好ましくは第１の取付け領域及び第２の取付け領域は、互いに対応するように形成されている。結合は、特に、好ましくは溶接及び／若しくは接着といった素材結合式に、並びに／又は好ましくはバヨネット接続又はクリップ結合により、摩擦結合式及び／若しくは形状結合式に行うことができる。

さらに別の観点によれば、特に内燃機関運転型の車両における、特に摩擦クラッチのハイドロリック式の操作システムのための、マスタシリンダの組付け方法について記載され、マスタシリンダは、ピストンロッドを備えた、ハウジング内を運動軸線方向に可動であるピストンを有する。この方法は、以下のステップ、つまり：
−ハウジング及びピストンを備えたシリンダを、少なくとも第１の取付け領域を備えたストッパキャップでもって、ハウジングの外周面に設けられている第２の取付け領域に結合するステップであって、ストッパキャップが、ハウジングを運動軸線の方向において一方の端部において制限し、ストッパキャップが、ハウジングの内法横断面を部分的に解放する開口を有している、ステップと、
−ピストンロッドを、ストッパキャップにおける開口を通じて進入端部でもってハウジング内に案内し、運動軸線に対して相対的な回転によりロックするステップと、
が実施される。

本発明に係る方法は、特に本発明に係るマスタシリンダを組み付けるために使用される。

上記方法の有利な構成によれば、第１の取付け領域と第２の取付け領域との結合は、素材結合式に形成されている。

好ましくは溶接結合又は接着結合による構成である。

上記方法のさらに別の構成によれば、第１の取付け領域と第２の取付け領域との結合は、摩擦結合式及び／又は形状結合式に形成される。特に好ましくは、バヨネット接続又はクリップ結合の形式に基づく構成である。

本発明に係るマスタシリンダのために開示されている詳細及び利点は、上記方法に応用及び転用することができ、その逆もまた然りである。特許請求の範囲において個々に記載されている特徴は、任意で技術的に有利に互いに組合せ可能であり、かつ明細書の記載により明らかになる事項及び図面による詳細により補完することができる。この場合には、本発明の別の構成が開示されている。

公知とみなされているマスタシリンダの縦断面図である。 公知とみなされているマスタシリンダにおける、ピストンロッドに位置固定するための保持留め具を示す図である。 公知とみなされているマスタシリンダの横断面図である。 マスタシリンダの斜視図である。 マスタシリンダの縦断面図である。 マスタシリンダの組付けの斜視図である。 マスタシリンダの組付けの斜視図である。 ピストンロッドを備えたマスタシリンダのハウジングの横断面図である。 ストッパキャップを示す図である。 ストッパキャップを示す別の図である。

以下に、本発明を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明は、図面に示した詳細及び実施の形態に限定されるものではない。

図１に、公知とみなされているマスタシリンダ１００を縦断面において概略的に示す。マスタシリンダ１００は、シリンダ１０１と、ピストン１０２と、このピストン１０２に結合されているピストンロッド１０３とを有する。このピストン１０２は、ハウジング１０４に対して、運動軸線１０５の方向に可動である。ハウジング１０４は、この実施例においては、複数の部分から構成されている。運転時に、ピストンロッド１０３、つまりピストン１０２はハウジング１０４内を移動し、これにより液圧液体が、液圧管路１０６を介して、スレーブシリンダ（図示せず）に搬送される。これにより、力をマスタシリンダ１００からスレーブシリンダに伝達することができる。マスタシリンダ１００は、プラスチックから形成されている。

ピストンロッド１０３は、保持留め具１０７を介してハウジング１０４内に位置固定される。図２に上記保持留め具１０７の斜視図を示す。保持留め具１０７は係止ノーズ１０８を有し、この係止ノーズ１０８は、ハウジング１０４における対応する係止切欠きと協働するので、係止結合又はクリップ結合を形成することもできる。

図３に、対応するマスタシリンダ１００の横断面を概略的に示す。保持留め具１０７は、ピストンロッド１０３をハウジング１０４に位置固定する。保持留め具１０７の壁厚の他に、強度の理由から外方に向けられて、保持留め具が結合される溶接リング又はハウジングの所定の壁厚を、つまり特定の壁厚を設定する必要があるので、マスタシリンダ１００の、保持留め具１０７に起因する必要不可欠な延長は、単に運動軸線１０５の方向での保持留め具の厚さよりも大きい。

図４に、マスタシリンダ２００の択一的なコンセプトを示す。このマスタシリンダ２００はシリンダ２０１を有する。特に図５から認識することができるように、シリンダ２０１はピストンロッド２０３を備えたピストン２０２を有する。このピストン２０２は、この実施の形態においては複数の構成部材から形成されているハウジング２０４に沿って、運動軸線２０５の方向に可動である。ピストン２０２は、ハウジング２０４に対するピストン２０２のシールのための一般的なシール手段２０６を有する。マスタシリンダ２００は、さらにストッパキャップ２０７を有する。このストッパキャップ２０７は、第１の取付領域２０８を有する。ハウジング２０４は、周面側で外側に第２の取付領域２０９を有する。第１の取付領域２０８及び第２の取付領域２０９は、互いに対応するように形成されていて、この実施の形態においては、両者は一緒にバヨネットロックを形成する。その結果、第１の取付領域２０８、ひいてはストッパキャップ２０７は、バヨネット結合を介してハウジング２０４に結合されている。択一的に又は付加的に、例えば第１の取付領域２０８と第２の取付領域２０９との間に溶接結合を形成することができる。したがって、ストッパキャップ２０７は、簡単にハウジング２０４に結合することができる。ストッパキャップ２０７は、ピストンロッド２０３に対するストッパとして働くストッパ領域２１０を有する。これにより、運動軸線２０５の方向、すなわち引出し方向２１１でのピストンロッド２０３の可動性が制限される。

図６及び図７に、ピストンロッド２０３の組付けを概略的に示す。組付けのために、ピストンロッド２０３は、ストッパキャップ２０７の開口２１２を通って案内される。このために開口２１２は、第１の直径２１３が、ハウジング２０４の内法に上記方向において一致する一方で、好ましくは第１の直径２１３に対して垂直方向を向いている第２の直径２１４は、第１の直径２１３より小さく、上記方向においてハウジング２０４の内法よりも小さいように形成されている。これにより、ピストンロッド及び特にピストンロッド２０３のヘッド２１５を非対称的に形成することが可能である。このヘッド２１５は、この実施例において、丸味付けしてある長辺を備えたほぼ方形の横断面を有する。この横断面は、ストッパキャップ２０７の開口２１２の横断面にほぼ相当する。これにより、第１の配向において、ピストンロッド２０３はヘッド２１５でもって開口２１２を通って案内することができ、次いで運動軸線２０５を中心とした９０°の回転により、ストッパキャップ２０７の後方、ひいてはハウジング２０４内でロックすることができる。したがって、予めの回転運動の実施なく、ピストンロッド２０３は、開口２１２を通ってもはや出ることはできない。

図８に、ハウジング２０４の内法横断面２１６を概略的に示す。この内法横断面２１６は、ハウジング２０４の内側の壁により画定される内側の領域である。この実施例において、上記内法横断面２１６は円形であり、一貫して統一的な内法直径２１７を有する。ピストンロッド２０３の対応する領域、特にピストンロッド２０３のヘッド２１５は、その最大直径２１８が、ハウジング２０４の内法直径２１７に相当するように形成されている。ハウジング２０４の開口２１２は、好ましくは少なくとも一部分領域において、ハウジング２０４の内法横断面２１６よりも小さいように構成されている。

図９に、対応する実施例を示す。ストッパキャップ２０７は開口２１２を有する。この開口２１２は、ハウジング２０４の完全な内法横断面２１６を解放せず、むしろ覆われている部分領域２１９が形成されている。図１０は、開口２１２が、内法横断面２１６の円の３／４を含む、別の択一的な可能性を示す。図９における実施例でも、また図１０における実施例でも、ハウジング２０４の内法横断面２１６は完全に開いている第１の部分領域２２０と、ハウジング２０４の内法横断面２１６が覆われている第２の部分領域２２１が形成されている。両方の場合に、ハウジング２０４の内法直径２１７に相当する、開口２１２の少なくとも１つの直径２２２がある。

上記マスタシリンダ２００により、好ましくは、対応するストッパ領域２０１を同時に形成する場合、ハウジング２０４におけるピストンロッド２０３の簡単な組付けが可能になる。保持留め具１０７の使用、及び強度の理由からのハウジング２０４の相応の延長を回避することができるので、公知とみなされている解決手段と比較して、マスタシリンダ２００は、運動軸線２０５の方向において短く構成することができる。

１００ マスタシリンダ
１０１ シリンダ
１０２ ピストン
１０３ ピストンロッド
１０４ ハウジング
１０５ 運動軸線
１０６ 液圧管路
１０７ 保持留め具
１０８ 係止ノーズ
２００ マスタシリンダ
２０１ シリンダ
２０２ ピストン
２０３ ピストンロッド
２０４ ハウジング
２０５ 運動軸線
２０６ シール手段
２０７ ストッパキャップ
２０８ 第１の取付領域
２０９ 第２の取付領域
２１０ ストッパ領域
２１１ 引出方向
２１２ 開口
２１３ 第１の直径
２１４ 第２の直径
２１５ ヘッド
２１６ 内法横断面
２１７ 内法直径
２１８ 大きな直径
２１９ 部分領域
２２０ 第１の部分領域
２２１ 第２の部分領域
２２２ 直径
２２３ 回転

Claims (10)

1. ハウジング（２０４）内を運動軸線（２０５）の方向に可動である、ピストンロッド（２０３）を持ったピストン（２０２）を有するシリンダ（２０１）を備える、特に内燃機関運転型の車両における、特に摩擦クラッチのハイドロリック式の操作システム用のマスタシリンダ（２００）であって、
   開口（２１２）を有するストッパキャップ（２０７）が形成されていて、前記開口（２１２）を通じて前記ピストンロッド（２０３）は可動であり、
   前記ストッパキャップ（２０７）は外側で前記ハウジング（２０４）に結合されていて、前記ピストンロッド（２０３）の可動性を、前記運動軸線（２０５）の方向において制限することを特徴とする、マスタシリンダ。
2. 前記開口（２１２）は、少なくとも一部分領域（２１９）において、前記ハウジング（２０４）の内法横断面（２１６）よりも小さいように形成されている、請求項１記載のマスタシリンダ。
3. 前記開口（２１２）は、前記ハウジング（２０４）の内法直径（２１７）に相当する少なくとも１つの直径（２２２）を有するように形成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載のマスタシリンダ。
4. 前記ストッパキャップ（２０７）は、前記開口（２１２）として、前記ハウジング（２０４）の内法横断面（２１６）が完全に開いている少なくとも１つの第１の部分領域（２２０）と、前記ハウジング（２０４）の前記内法横断面（２１６）が少なくとも部分的に覆われている少なくとも１つの第２の部分領域（２２１）とを有するように形成されていている、請求項１から３までのいずれか１項記載のマスタシリンダ。
5. 前記ピストンロッド（２０３）は、前記開口（２１２）を通じて前記ハウジング（２０４）内に導入可能であるように形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のマスタシリンダ。
6. 前記ピストンロッド（２０３）は、前記開口（２１２）を通じた導入後に、前記ピストンロッド（２０３）の長手方向軸線を中心とした回転（２２３）によりロック可能であるように形成されている、請求項５記載のマスタシリンダ。
7. 前記ストッパキャップ（２０７）は第１の取付領域（２０８）を有し、該第１の取付領域（２０８）は、前記ハウジング（２０４）の周面側で外側に形成されている、前記ハウジング（２０４）の第２の取付領域（２０９）に結合されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のマスタシリンダ。
8. 運動軸線の方向でハウジング内を可動である、ピストンロッドを備えたピストンを有するシリンダを持つ、特に内燃機関運転型の車両における、特に摩擦クラッチのハイドロリック式の操作システム用の、マスタシリンダの組付け方法であって、
   −ハウジング及びピストンを備えた前記シリンダを、少なくとも１つの第１の取付領域を備えたストッパキャップでもって、前記ハウジングの外周面に設けられている第２の取付領域に結合するステップであって、その結果、前記ストッパキャップは一方の端部において、前記ハウジングを運動軸線の方向で制限し、前記ストッパキャップは、前記ハウジングの内法横断面を部分的に解放する開口を有する、ステップと、
   −前記ピストンロッドを、進入端部でもって、前記ストッパキャップにおける開口を通じてハウジング内に案内し、前記運動軸線に対して相対的な回転によりロックするステップと、
   を有する、マスタシリンダの組付け方法。
9. 前記第１の取付領域と第２の取付領域との結合を、素材結合により形成することを特徴とする、請求項８記載の方法。
10. 前記第１の取付領域と前記第２の取付領域との結合を、摩擦結合及び／又は形状結合により形成することを特徴とする、請求項８又は９記載の方法。

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