KR102268055B1 - 특히 자동차에서의 유압 클러치 작동 장치용 마스터 실린더 - Google Patents

Abstract

마스터 실린더(10)는 실린더 하우징(12)을 가지며, 실린더 하우징에서 피스톤(14)은 압력 챔버(16)를 가변적으로 구획하는 피스톤 로드(18)에 의해 피스톤 휴식 위치와 피스톤 작동 위치 사이에서 이동될 수 있다. 리세스에서의 볼 헤드는 매우 컴팩트 방식으로 피스톤에 대해 직접적으로 놓여, 피스톤 로드를 통해 가해진 압력(D)은 피스톤에 직접적으로 지속적으로 전달될 수 있다. 게다가, 삽입 부품의 언더컷과 스톱 단부 사이에는 형상 고정 결합부가 위치되어, 피스톤 로드를 통해 가해진 인장력(Z)은 높은 당김 안정성을 보장하기 위해 피스톤 작동 위치에서 형상 고정 결합부를 강화시킨다.

Description

특히 자동차에서의 유압 클러치 작동 장치용 마스터 실린더

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 마스터 실린더에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 자동차 산업에서 많이 사용되는 자동차에서의 유압 클러치 작동 장치용 마스터 실린더에 관한 것이다.

자동차에서의 종래의 유압 클러치 작동 장치는 유압 유체로 채워진 리저버(reservoir)와 연결되는 마스터 실린더를 가진다. 마스터 실린더는 실린더 하우징을 포함하며, 실린더 하우징의 하우징 보어(bore)에는 피스톤이 길이 방향으로 변위 가능하게 안내된다. 마스터 실린더 피스톤은 실린더 하우징의 하우징 보어에서 압력 챔버를 경계지으며 피스톤 로드를 통해 클러치 페달에 의한 작동력에 의해 작동될 수 있다. 마스터 실린더의 압력 챔버는 압력 라인에 의해 슬레이브(slave) 실린더의 압력 챔버와 유압적으로 연결되어 있어, 클러치 페달을 밟음으로써 마스터 실린더의 압력 챔버에 생성된 압력은 압력 라인에 마련된 유체 칼럼(fluid column)에 의해 슬레이브 실린더의 압력 챔버로 전달될 수 있다. 마찬가지로 슬레이브 실린더는 하우징 보어를 가지는 실린더 하우징을 포함하며, 슬레이브 실린더의 압력 챔버를 경계짓고 이에 마스터 실린더에 생성된 압력에 의해 작동될 수 있는 피스톤은 길이 방향으로 변위 가능하게 수용되며, 피스톤은 클러치의 릴리즈 베어링과 작동적으로 연결되게 배치되어 있다. 결과적으로, 해제 메커니즘에 의해 클러치 압력 플레이트를 클러치 드라이브 디스크로부터 분리하고 이에 따라 모터를 자동차의 트랜스미션으로부터 분리하도록, 클러치의 릴리즈 베어링은 슬레이브 실린더 피스톤에 의한 작동력에 의해 작동될 수 있다.

특히 자동차에서의 유압 클러치 작동 장치용 마스터 실린더는, 청구항 1의 전제부를 정의하는 선행 문헌 EP 1 655 521 A1로부터 알려져 있으며, 마스터 실린더는, 길이 방향으로 변위 가능하도록 안내되는 피스톤을 가지는 실린더 하우징을 포함한다. 실린더 하우징에서 압력 챔버를 가변적으로 경계짓는 피스톤은 휴식 셋팅(rest setting)으로부터 작동 셋팅(actuating setting)으로, 그리고 반대로 피스톤과 피봇 가능하게 결합된 플런저에 의해 변위 가능하여, 클러치 페달에 의한 힘으로 부하될 수 있다. 플런저를 피스톤과 피봇 가능하게 결합하기 위해 플런저는, 피스톤의 외측 단부에 마련된 리세스에 수용되고, 볼 시트(ball seat) 및 볼 시트에 대한 도입 슬리브 언더컷(undercut)을 구비하는 삽입 부재에 의해 유지되는 볼 단부를 가진다. 삽입 부재는 그 자체로 통합 마찰(압입 고정(press fit)) 및 기계적 형상 결합부에 의해 피스톤의 계단형 리세스에서 피스톤에 고정되며, 결합부는 실질적으로 실린더형 체결 영역의 외측 둘레에 형성되어, 일정량의 축 설치 공간을 요구하는 삽입 부재의 압력 챔버의 방향으로 볼 시트의 상류에 위치된다.

마스터 실린더가 작동될 때, 플런저와 피스톤 사이의 결합은 오로지 압력에 의해 작동되며, 종래 삽입 부재는 일반적으로 쉽게 저항할 수 있다. 실린더 하우징에서 작동 셋팅으로부터 휴식 셋팅까지의 마스터 실린더 피스톤의 복원은 마스터 실린더 및 슬레이브 실린더 사이의 압력 라인에 있는 유체 칼럼(fluid column)에 의해 보통 발생하며, 클러치의 스프링 힘 때문에 슬레이브 실린더로부터 마스터 실린더까지 뒤로 밀려져, 복원 효과로 마스터 실린더의 압력 챔버에서 마스터 실린더 피스톤에 유압적으로 작용한다.

그러나 특히 마스터 실린더를 조립할 때 또는 클러치 페달을 작동할 때 인장력은 플런저 또는 클러치 페달을 당기는 결과 생길 수도 있으며 이러한 힘은 손상되거나 분리도 되지 않고 플런저 및 피스톤 사이의 결합에 의해 받아들여져야만 한다. 이러한 관점에서, 분야를 규정하는 종래 기술에 따른 마스터 실린더의 경우 압력 챔버로부터 먼 쪽의 피스톤 측에 마련된 삽입 부품은 유리하게는, 피스톤에 마련된 리세스를 넘어 도입 슬리브에서 받침대 단부에 의해 돌출되어, 피스톤의 휴식 셋팅에서 받침대 단부는 실린더 하우징의 관련 받침대면과 접촉할 수 있고 인장력은 삽입 부재 및 피스톤 사이의 기계적 형상 결합부로부터 떨어지게 유지된다.

그러나 구체적으로, 복원 스프링이 마련된 클러치 페달을 가지는 클러치 작동 장치의 경우, 예를 들면, 운전자가 클러치 페달로부터 미끄러지면, 피스톤 또는 마스터 실린더는 작동 셋팅인 채로 있는 반면 인장력이 플런저에 가해지는 상황이 발생될 가능성도 있다. 마찬가지로, 예를 들면 유압 시스템의 불충분한 탈기(deaeration)의 결과로서, 클러치 페달이 달라 붙어, 이 경우에 운전자는 힘으로 클러치 페달을 뒤로 당기는 상황이 발생할 가능성이 있다. 플런저 및 피스톤 사이의 결합이 오용에 기인하는 힘의 결과로서 손상되지 않거나 분리되지 않는 것이 이러한 상황에서는 바람직할 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 결합은, 특히 타이트한 공간 조건의 경우에, 가능한 어디에서나 같이 이용할 수 있도록 작은 설치 공간만을 필요로 한다.

결국, 마스터 실린더의 플런저 및 피스톤 사이의 피봇 결합을 형성하기 위해 플런저를 피스톤에 고정하도록 피스톤의 리세스에 플런저의 볼 헤드 뒤에 고리 모양의 삽입 부재를 붙이거나 용접하는 것이 종래 기술(DE 196 08 132 A1)에 이미 제안되기도 했다.

위에서 개략적으로 설명한 종래 기술로부터 비롯하여 본 발명은, 특히 자동차에서의 유압 클러치 작동 장치용 마스터 실린더를 생성하는 목적을 가지며, 피스톤과 피스톤 로드의 피봇 결합은 조립 가능하고, 가능한 당길 때 저항할 수 있도록 형성되며, 그러나 가능한 가장 작은 설치 공간만을 요구하는 것이다.

본 목적은 청구항 1에 나타내어진 특징으로 달성된다. 본 발명의 유리하거나 편리한 개량예는 청구항 2 내지 15의 내용이다.

본 발명에 따르면, 특히 자동차에서의 유압 클러치 작동 장치용 마스터 실린더에 있어서, 피스톤이 길이 방향으로 변위 가능하도록 안내되는 실린더 하우징을 포함하며, 피스톤은, 압력 챔버를 가변적으로 경계지어 휴식 셋팅(rest setting)으로부터 작동 셋팅(actuating setting)으로, 그리고 반대로 피스톤과 피봇 가능하게 결합된 피스톤 로드에 의해 변위 가능하고, 피스톤 로드는, 압력 챔버로부터 먼 쪽에 있는 피스톤의 리세스에 수용되고, 언더컷(undercut)을 구비한 삽입 부재에 의해 그 안에서 유지되는 볼 헤드를 가지며, 삽입 부재는 리세스에서 피스톤과 기계적 형상 결합부에 의해 고정되고, 삽입 부재는, 피스톤의 휴식 셋팅에서 실린더 하우징의 관련 받침대면과 접촉하도록 압력 챔버로부터 먼 쪽에 있는 피스톤측에 리세스를 넘어 받침대 단부에 의해 돌출되며, 피스톤 로드의 볼 헤드는 리세스에서 피스톤에 대해 직접적으로 지지하여, 피스톤 로드에 의해 가해진 압력이 피스톤에 직접적으로 전달 가능하도록 하고, 그리고 피스톤과 삽입 부재의 기계적 형상 결합부는 언더컷과 삽입 부재의 받침대 단부 사이에 배치되어, 피스톤의 작동 셋팅에서 피스톤 로드에 의해 가해진 인장력이 피스톤과 삽입 부재의 기계적 형상 결합부를 강화할 수 있도록 한다.

먼저, 삽입 부재와 피스톤 사이의 기계적 형상 결합부를 고정하는 것은 특히 마스터 실린더를 간단하게 그리고 문제없이 조립하는데 있어서 유리하다. 선행 문헌 DE 196 08 132 A1에 따른 종래 기술과 비교할 때, 피스톤의 리세스에서의 삽입 부재의 기계적 형상 고정을 통해, 절차상 기술적이고 그리고 잠재적인 문제가 있는 삽입 부재를 체결하기 위한 접착 또는 용접 공정을 없앤다. "비접착(no glueing)"(예를 들면, 접착제가 마르기 때문에)으로부터 "초과 접착(excessive glueing)"(피스톤 또는 나중에 실린더 하우징에서 오염 가능성을 가짐)까지의 결과를 야기할 수 있는 접착 공정의 경우에 있어서, 어떠한 계측 또는 저장 문제를 고려해야 할 필요가 없고, 컨실드(concealed) 조립체의 용접이 제외된다. 게다가, 삽입 부재를 피스톤에 기계적 형상 고정할 때, 접착 또는 용접을 위한 성질을 가지지 않거나 좋지 못한 성질만을 가지는 피스톤 재료를 이용할 수도 있다.

피스톤 로드의 볼 헤드가 리세스에서 직접적으로 피스톤에 대해 지지하는 사실로 인해, 분야를 규정하는 종래 기술과 비교하여, 삽입 부재를 통해 피스톤 로드에 의해 가해지는 압력이 볼 헤드로부터 피스톤으로 전달되는 삽입 부재의 영역을 없애기도 한다. 이에 따라 피스톤에 마련된 리세스는 대응되게 보다 짧게 형성될 수 있으며, 분야를 규정하는 종래기술과 비교하여, "스트로크 손실(loss of stroke)" 없이, 결국 특히 짧은 피스톤 구성이 가능하고 결과적으로 실린더 하우징도 짧게 할 수 있다.

동시에, 본 발명에 따른 삽입 부재의 언더컷과 받침대 단부 사이에서 피스톤과 삽입 부재의 기계적 형상 결합부의 축 방향 위치, 즉 분야를 규정하는 종래 기술과 비교하여 "후방으로(rearwardly)" 위치되는 것으로 인해, 인장력이 피스톤의 작동 셋팅에서 피스톤 로드에 의해 가해질 때, 피스톤과 삽입 부재의 기계적 형상 결합부는 강화되고, 그 이유는 이러한 기계적 형성 결합부의 축 방향 위치가, 인장에 대해 논의된 경우에 있어서, 삽입 부재의 언더컷에 의해 볼 헤드로부터 전달된 힘의 방사상 부분이 기계적 형성 결합부로서 작용하고, 그리고 서로에 대해 또는 서로 내에서 결합 영역을 형성하기 때문이다. 당겨지는 피스톤과 피봇 가능하게 결합된 피스톤 로드의 저항을 증가시키는 이러한 자기 강화 효과(self-reinforcing effect)는, 클러치 페달에 마련된 복원 스프링으로 인해 인장력이 피스톤 로드에 작용하면, 예를 들면, 클러치를 "스냅 백(snap back)"하는 경우에 실현된다.

기본적으로 삽입 부재와 클러치 사이의 기계적 형상 결합부를 실현하기 위한 여러 가능성이 있다. 이에 따라, 삽입 부재는, 예를 들면, 하나의 부품에 마련된 제1 그루브에서 유지되고 다른 부품에 마련된 관련 제2 그루브 내에서 또는 제2 그루브 내로부터 탄성적으로 변형 가능한 탄성 고정 링에 의해 피스톤에 대해 고정될 수 있다. 그러나 특별히 간단한 조립에 관하여서는, 특히, 스냅 결합부와 같은 기계적 형상 결합부를 실현하는 것이 바람직하다.

이에 관련하여, 바람직하게는 피스톤에 마련된 리세스의 내측 둘레면 또는 삽입 부재의 외측 둘레면에는 복수의 돌출부가 마련되어 있으며, 돌출부는, 마스터 실린더의 중심축에 대한 각 둘레면에서 방사상으로 돌출되고, 각각의 다른 부품에 마련된 관련 리세스에 디텐팅(detenting)에 의해 결합되며, 삽입 부재의 언더컷은 표면 영역을 가지고, 이 표면 영역에 의해 수직 항력(normal force)이 돌출부의 방향으로 직접적으로 볼 헤드로부터 안내될 수 있다. 이 경우에 표면 영역은, 인장력을 기계적 형상 결합부의 방향으로 배향하도록, 예를 들면 소정의 원뿔각을 가지거나 또는 소정의 축 방향 위치를 가지는 엣지에 의해 원뿔 모양이 되도록 형성될 수 있다. 볼 헤드와 언더컷 사이의, 가능한 작고 그리고 균일한 면압(area pressure)에 관하여, 언더컷에 마련된 표면 영역의 모양은 볼 헤드에 상보적이고, 즉, 소위 "볼 레이어(ball layer)" 또는 "볼 디스크(ball disc)"의 곡면부로 불리는 "볼 존(ball zone)"의 모양이 바람직하며, 이것은 단단한 볼의 일부가 두 개의 평행면으로부터 잘라내어 질 때 생긴다.

특히, 가능한 부분적으로 또는 완전히 자동화된 스냅 결합부의 돌출부 조립에 있어서, 돌출부는 삽입 부재의 외측 둘레면에 형성되고, 압력 챔버를 마주하는 삽입 부재측에 결합 챔퍼(joining chamfer)를 가지는 코형 형상(nose-like form)일 수 있다. 이에 관련하여, 코형 형상의 돌출부인 제1 부품은 압력 챔버로부터 먼 쪽에 중심축을 실질적으로 가로질러 연장되는 디텐트면을 가지며, 반면에 코형 형상의 돌출부인 제2 부품에는 압력 챔버로부터 먼 쪽에 편향 챔퍼가 마련되고, 편향 챔퍼에 의해 삽입 부재는 압력 챔버의 방향으로 피스톤의 리세스에서 편향될 수 있으면, 스냅 결합부의 축 방향 유격으로부터 동시에 자유롭게 안정적으로 유지된다. 이러한 경우, 코형 형상의 돌출부가 중심축에 대해 서로 균일하게 각을 이루어 이격되고, 디텐트면과 편향 챔퍼가 돌출부로부터 돌출부로 교대되고, 또한, 피스톤의 리세스에서의 삽입 부재의 센터링 작용이 코형 형상의 돌출부로부터 유리하게 나오는 그러한 배열이 바람직하다.

원칙적으로, 돌출부의 디텐팅 결합을 위한 리세스는, 돌출부의 위치에 따라서 각각의 다른 부품에 마련된 둘레에 나누어져 배열되는 복수의 영역으로 구성된다. 그러나 리세스가 피스톤에 마련된 리세스의 내측 둘레면에서 원형 그루브이면 바람직하며, 피스톤에 삽입 부재를 조립하는 동안 서로에 대한 이들 부품의 각도 배향(angular orientation)은 불필요할 수 있다.

적절한 탄성 재료를 사용하는 경우, 삽입 부재는 탄성적으로 변형 가능한 고리 모양 영역을 포함할 수 있으며, 고리 모양 영역은 코형 돌출부를 가지며 변형 내측으로 탄성 변형 가능하다. 그러나 바람직한 실시예에 있어서, 압력 챔버로부터 먼 단부로부터 시작하는 삽입 부재에는 중심축에 실질적으로 평행하게 연장되고 서로 개별 스프링 세그먼트를 분리하는 슬롯이 마련되고, 스프링 세그먼트는 삽입 부재의 돌출부를 가진다.

삽입 부재에 마련된 언더컷에 축 방향으로 미리 힘을 가하는 것에 의해 피스톤 로드의 볼 헤드가 삽입 부재에 결합되는 "컨실드(concealed)" 조립을 가능하게 하기 위해, 삽입 부재가 고리 모양이며, 삽입 부재가 탄성 복원될 수 있도록 연속적으로 길이 방향 슬롯이 삽입 부재에 마련되어, 이에 따라 "후방으로부터" 피스톤 로드에 장착될 필요가 없다면 더 바람직하다. 게다가, 삽입 부재에는 내측 둘레측에, 길이 방향으로 연장되고 둘레 방향에서 볼 때 균일하게 이격된 복수의 그루브가 마련되어 있으며, 이러한 방식으로 삽입 부재의 탄성 복원을 위해 유사하게 탄성적인 "필름 힌지(film hinge)"를 형성하면, 고리 모양 삽입 부재의 탄성 복원이 용이하게 될 수 있다. 스프링 세그먼트를 형성하기 위한 상기 언급된 슬롯과 내측 둘레측에 형성된 힌지-형성 그루브가 모두 삽입 부재에 마련되면, 길이 방향으로 연장되는 그루브가 중심축에 평행한 슬롯에서 끝나면 삽입 부재가 문제없이 변형될 뿐만 아니라, 플라스틱 재료로 단순한 사출 성형 생산에 대해 특히 유리하다.

삽입 부재를 피스톤의 리세스에 방사상으로 유격 없이 수용하기 위해, 외측 둘레에 마련된 삽입 부재와 내측 둘레에 마련된 피스톤의 리세스가 원칙적으로 가깝게 공차되어질 수 있다. 그러나 경제적 생산 관점에서, 삽입 부재에는 외측 둘레측에, 방사상으로 돌출된 복수의 길이 방향 리브가 마련되며, 길이 방향 리브에 의해 삽입 부재가 방사상으로 유격없이 리세스에서 유지되면 바람직하다.

원칙적으로, 피스톤 로드의 볼 헤드를 피스톤에 마련된 리세스의 베이스에서 편평한 면에 대해 지지시키는 것이 가능하다. 그러나 피스톤 로드를 피스톤에 축 방향으로 유격없이 지속적으로 결합하는 것에 관한 것뿐만 아니라 가능한 한 작고 그리고 균일한 면압(area pressure)을 얻기 위해, 피스톤에 마련된 리세스의 베이스에는, 피스톤 로드의 볼 헤드에 상보적으로 형성된 컵 모양의 리세스가 마련되고, 리세스에서 볼 헤드가 피스톤에 대해 직접적으로 지지하면 바람직하다.

예를 들면, 설치 공간의 이유로서, 피스톤이 압력 챔버와 마주하는 제2 리세스를 가지고 제2 리세스에는 스프링의 단부가 수용되고, 조립을 간단하게 하기 위해, 제2 리세스에는 압력 챔버와 마주하는 단부에, 내측 둘레측에 스프링을 위한 원형 결합 챔퍼가 마련되면, 휴식 셋팅 방향으로 피스톤을 편향시키는 스프링이 실린더 하우징에 제공되어, 이는 특히 공간 절약 방식으로 수용될 수 있다.

마지막으로, 피스톤의 제2 리세스에는 스프링을 지지하는 가이드 슬리브(guide sleeve)가 안착되는 중심의 중앙 돌출부가 형성될 수 있다. 유리하게는, 가이드 슬리브가 피스톤의 제2 리세스에서 자유 부피(free volume)를 최소화하기도 하며, 적어도, 마스터 실린더의 탈기(deaeration)을 단순화한다.

이하, 첨부된 부분 개략도를 참조하여 바람직한 실시 형태에 근거하여 더욱 상세히 설명할 것이며, 도시의 단순화를 위해 탄성 중합체 또는 탄성 부품은 비변형 상태로 나타내어져 있다.
도 1은 미조립 상태에서의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차에서의 유압 클러치 작동 장치용 마스터 실린더의 측면도이며, 피스톤 로드에 의해 실린더 하우징에서 길이 방향으로 변위 가능한 마스터 실린더의 피스톤은 피스톤 로드가 실린더 하우징으로부터 최대한 돌출된 휴식 상태로 배치된 것을 나타낸다.
도 2는 도 1에 비해 확대하고 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면선에 대응하는 도 1에 따른 마스터 실린더의 피스톤 로드의 영역에서 오른쪽을 절취한 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 2에 비해 확대하고 도 2의 상세 원 Ⅲ에 대응하는 도 1에 따른 마스터 실린더의 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 2의 스케일로 도 1에 따른 마스터 실린더의 피스톤 안내 역할을 하는 실린더 하우징의 하우징 인서트의 정면도이며, 중심 타원 개구를 가지며 이를 통해 마스터 실린더의 조립 상태에서 피스톤 로드(미도시)가 연장되는 것을 나타낸다.
도 5는 도 2에 비해 추가적으로 더 확대한 도 1에 따른 마스터 실린더의 피스톤의 측면도를 나타낸다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 단면선에 대응하는 도 5에 따른 피스톤의 단면도를 나타낸다.
도 7은 도 5의 좌측으로부터 본 도 5에 따른 피스톤의 배면도를 나타낸다.
도 8은 도 5의 우측으로부터 본 도 5에 따른 피스톤의 정면도를 나타낸다.
도 9는 도 2에 비해 다시 확대한, 전방 하부로부터 경사지게 도 1에 따른 마스터 실린더의 삽입 부재의 사시도이며, 이에 의해 피스톤 로드가 피스톤과 피봇 가능하게 결합되는 것을 나타낸다.
도 10은 도 9에 따른 삽입 부재의 측면도를 나타낸다.
도 11은 도 10의 ⅩⅠ- ⅩⅠ단면선에 대응하는 도 9에 따른 삽입 부재의 측면도를 나타낸다.
도 12는 도 10의 우측으로부터 본 도 9에 따른 삽입 부재의 정면도를 나타낸다.
도 13은 도 10의 좌측으로부터 본 도 9에 따른 삽입 부재의 배면도를 나타낸다.
도 14는 단면 및 도시 형태에 대해 도 2에 대응하며 길이 방향으로 변위 가능하게 도 1에 따른 마스터 실린더의 실린더 하우징에 수용되는 부품의 조립 이전의 분해도이며, 좌측에는 피스톤 중심에 마련된 피스톤 리세스에서 마스터 실린더의 피스톤을 위한 복원 스프링을 지지하기 위한 가이드 슬리브가 나타내어져 있고, 우측에는 피스톤 로드의 볼 헤드에 구비된 언더컷에 의해 지지되는 삽입 부재가 절취되어 나타내어져 있다.

도 1 및 도 2에서, 유압 마스터 실린더에 대한 예로, 자동차에서의 유압 클러치 작동 장치용 마스터 실린더가 참조 번호 "10"으로 보통 나타내어진다. 미결합 및 미작동 상태로 나타내어지는 마스터 실린더(10)는, 중심축(M)을 따라 길이 방향으로 변위 가능하게 피스톤(14)이 안내되는 실린더 하우징(12)을 가진다. 실린더 하우징(12)에서 압력 챔버(15)(도 2 참조)를 가변적으로 경계짓는 피스톤(14)은, 도 2에 도시된 휴식 셋팅(rest setting)으로부터 작동 셋팅(actuating setting)(미도시)으로, 그리고 반대로 피스톤(14)과 피봇 가능하게 결합된 피스톤 로드(18)에 의해 변위 가능하다. 도 2 및 도 14에 따라 도시된 실시예에서 플라스틱 재료로 일체로 사출 성형되는 피스톤 로드(18)는, 피스톤(14)에 대한 그 결합 단부에 압력 챔버(16)로부터 먼 쪽의 피스톤(14)에 마련된 리세스(22)에 수용되고, 언더컷(26)을 구비한 삽입 부재(24)에 의해 유지되는 볼 헤드(20)를 가진다. 피스톤(14)으로부터 먼 쪽의 피스톤 로드(18)의 결합 단부는 결합 부재(28)로 형성되고, 클러치 페달(미도시)은, 예를 들면 동일 출원인의 선행 문헌 DE 10 2007 061 640 A1에 상세하게 서술된 바와 같은 모드 및 방식으로 가로 방향으로 피봇 가능하게 결합 부재와 결합될 수 있고, 여기에 커플링의 추가 상세에 대해 명확하게 참조된다.

이하, 보다 상세하게 서술되는 바와 같이, 삽입 부재(24)는 피스톤(14)과 기계적 형상 결합부(30)에 의해 피스톤(14)의 리세스(22)에서 고정되며, 압력 챔버(16)로부터 먼 쪽의 피스톤(14)측에는 피스톤(14)의 휴식 셋팅에서 실린더 하우징(12)의 관련 받침대면(34)과 접촉하도록 리세스(32) 너머에 받침대 단부(32)에 의해 돌출된다(도 2 및 도 3 참조). 리세스(22)에서 피스톤 로드(18)의 피스톤 헤드(20)는 피스톤(14)에 대해 직접적으로 지지하여, 피스톤 로드(18)에 의해 가해진 압력(D)(도 1 또한 참조)이 피스톤(14)에 직접적으로 전달될 수 있는 것은 중요하다. 게다가, 축 방향으로 보여진 바와 같이 언더컷(26) 및 삽입 부재(24)의 받침대 단부(32) 사이에서는 피스톤(14)과 삽입 부재(24)의 기계적 형상 결합부(30)가 있어, 피스톤(14)의 작동 셋팅에서 피스톤 로드(18)에 의해 가해진 인장력(Z)은 이하 마찬가지로 상세하게 설명되는 바와 같이 피스톤(14)과 삽입 부재(24)의 기계적 형상 결합부(30)를 강화시키는 것이 중요하다.

도 1 및 도 2에 따라 마스터 실린더(10)의 실린더 하우징(12)은 플라스틱 재료의 2개의 부품 구성을 가지며, 일반적으로 압력 챔버(16)를 경계짓는 중공의 하우징 베이스 몸체(36), 그리고 하우징 베이스 몸체에 삽입되는 하우징 인서트(38)를 포함하며, 플라스틱으로 유사하게 사출 성형되고 도 5 내지 도 8에서 분리되게 나타내어지는 피스톤(14)은 하우징 인서트를 통해 실린더 하우징(12)에서 길이 방향으로 변위 가능하게 안내되어 고정된다.

도 1 및 도 2에서의 좌측 끝에 마련된 실린더 하우징(12), 보다 정확하게는 하우징 베이스 몸체(36)에는, 압력 챔버(16)와 연통되는 압력 결합부(40)가 마련되며, 압력 결합부를 통해 마스터 실린더(10)는 그 자체로 알려진 방식으로 슬레이브 실린더(미도시)와 유압적으로 결합될 수 있다. 하우징 베이스 몸체(36)는 실린더 하우징(12)에서 보충 영역(44)(도 2 참조)과 연통하는 보충 결합부(42)를 더 포함하며, 보충 결합부를 통해 마스터 실린더(10)는 그 자체로 알려진 방식으로 보충 리저버(미도시)와 마찬가지로 유압적으로 결합될 수 있다.

게다가, 마스터 실린더(10)가 자동차에서 벌크헤드(미도시)에 장착될 수 있는 체결 플랜지(46)는 도 1 및 도 2에서의 실린더 하우징(12)에 나타내어질 수 있다. 결과적으로, 도 1 및 도 2에서 우측에 마련된 하우징 인서트(38)의 끝에는 삽입 부재(24)에 의해 피스톤(14)과 피봇 가능하게 결합되는 피스톤 로드(18)가 각(angularly) 형태로 이동 가능하게 마련되고, 하우징 인서트(38)의 타원 개구(48)(도 4 참조)로부터 돌출되어, 피스톤(14)의 중심축(M)에 대한 피스톤 로드(18)의 특정 양의 각 편향(angular deflection)을 가능하게 한다.

마스터 실린더(10)에 관한 추가 상세는, 특히, 도 2로부터 추론될 수 있다. 이에 따라, 먼저 하우징 인서트(38)의 방사상 그루브(50)에 수용된 O-링(52)에 의해 하우징 베이스 몸체(36)에 대해 정적으로(statically) 실링되는 하우징 인서트(38)가 보통 참조 부호 "54"로 나타내어진 베이오넷(bayonet) 커플링에 의해 하우징 베이스 몸체(36)에서 유지된다. 하우징 인서트(38) 및 하우징 베이스 몸체(36) 사이에 마련된 이 베이오넷 커필링(54)은 동일 출원인의 상기 독일 특허출원 DE 10 2016 006 053.0에 기술되어 있으며, 여기에 이 결합의 구성 및 기능에 대해 명확하게 참조된다.

도 2에서 우측에 마련된 실린더 하우징(12)의 단부에는, 하우징 인서트(38)의 타원 개구(48)의 영역인 내측 둘레측에 마련된 숄더 영역(56)(도 4 참조)은, 피스톤(14)에 인서트 부재(24)를 위한 내측 받침대면(34)을 형성한다. 게다가, 피스톤(14)의 휴식 셋팅에서의 삽입 부재(24)가 실린더 하우징(12)의 하우징 인서트(38)와 접촉하는 것과 접촉하는 곳(즉, 받침대 단부(32)를 가지는 하우징 인서트(38)의 타원 개구(48) 외측에 놓여지며, 점선으로 나타내어진 바와 같이, 삽입 부재(24)의 "일치 영역(congruency zone)")을 도시하기 위해, 삽입 부재(24)의 실질적으로 고리 모양 단부면에 의해 형성되는 삽입 부재(24)의 받침대 단부(32)가 도 4에 점선으로 나타내어져 있다.

도 2에서 좌측에 마련된 하우징 인서트(38)의 단부에는, 탄성중합체의 제2 실링 요소(58)를 수용하기 위한 고리 모양 절취부(59)가 있다. 지지 링(60)이 하우징 베이스 몸체(36) 및 하우징 인서트(38) 사이에 배열되어 있으며 제2 실링 요소(58)를 제1 실링 요소(62)로부터 분리하며, 그 일부가 하우징 베이스 몸체(36)의 관련 고리 모양 리세스(64)에 안착된다. 제1 실링 요소(62)는, 제1 실링 요소(62) 및 제2 실링 요소(58) 사이에 있는 보충 영역(44)에 대해 압력 챔버(16)를 실링하며, 피스톤(14)의 작동 셋팅(미도시)에서 피스톤(14)의 외측 둘레에 마련된 실린더형 가이드면(66)에 대해 기밀하게 지탱하여, 도 2에서 좌측에 피스톤(14)의 스트로크의 결과로서 압력 챔버(16)에서 압력이 형성될 수 있다.

둘레에서 지지 링(60)에 의해 나누어 마련된 단부 그루브(68) 및 축 그루브(70)는, 압력 챔버측에 마련된 피스톤(14)의 단부에는, 피스톤(14)의 가이드면(66) 외측에 놓이고 둘레에 유사하게 나누어져 있는 슬롯(72)과 함께(이러한 목적을 위해, 특히, 도 5 내지 7 및 도 14 참조), 보충 장치를 형성한다. 도 2에 나타내어진 피스톤(14)의 기본 셋팅에서의 보충 장치는, 압력 챔버(16) 및 보충 영역(44) 사이에서의 압력을 균등하게 하기 위해, 제1 실링 요소(62)의 실링 윤곽 아래에 마련된 압력 챔버(16)를 보충 영역(44)에 결합하고, 보충 영역(44)으로부터 압력 챔버(16) 내로 유압 유체의 보충을 가능하게 하여, 이러한 경우 보충 영역(44)을 통해 압력 챔버(16)로부터 탈기를 가능하게 한다. 대기 또는 환경에 관한 보충 영역(44)을 봉인하기 위해, 제2 실링 요소(58)는 피스톤(14)의 가이드면(66)에 대한 실링 윤곽에 의해 궁극적으로 항상 지탱한다.

도시된 실시예에서의 마스터 실린더(10)는 압력 챔버(16)에 배열되고 휴식 셋팅 방향으로 피스톤(15)을 편향시키는 스프링(74)을 헬리컬 압축 스프링 형태로 포함하며, 이에 따라 복원 작용을 가지는 것은 도 2로부터 더 추론될 수 있다. 스프링(74)은, 도 2에서 좌측에 마련된 하우징 베이스 몸체(36)의 베이스(78)에 마련된 일 단부(76)에 의해 지지된다. 도 2에서 우측에 마련된 스프링(74)의 타 단부(80)는, 공간 절약 방식으로 피스톤(14)의 제2 리세스(82)에 수용되고, 제2 리세스는 압력 챔버(16)를 마주한다.

원형을 이루는 압력 챔버(16)와 피스톤의 단부에서 마주하는 피스톤(14)의 제2 리세스(82)는, 스프링(74)을 위한 결합 챔퍼(84)를 가지는 슬롯(72)에 의해 간섭됨에도 불구하고, 내측 둘레측에 마련된다. 게다가, 도 2, 도 6, 도 7 및 도 14는, 피스톤(14)의 중심축(M)을 따라 축 슬롯(72)까지 연장되는 실린더형 중심 중앙 돌출부(86)가 피스톤(14)의 제2 리세스(82)에 형성되는 것을 나타낸다. 이에 따라 사출 성형에 의한 피스톤(14)의 돌출부의 경우, 중앙 돌출부(86)는 중앙 사출점으로서 유리하게 역할을 할 수 있어, 사출 성형 몰드의 균일한 주입(filling)을 보장한다. 스프링(74)을 지지하고 제2 리세스(82)에서의 자유 부피를 최소화하는 가이드 슬리브(88)(guide sleeve)는 도 2에 따른 중앙 돌출부(86)에 타이트한 배열로 안착된다.

가이드 슬리브(88)에는 도 2 및 도 14에서 우측에 마련된 단부에 고리 모양 칼라(90)(annular collar)가 마련되며, 이를 통해 스프링(74)은 제2 리세스(82)의 베이스(92)에 마련된 가이드 슬리브(88)를 유지한다. 플라스틱 재료로 유사하게 사출 성형되는 가이드 슬리브(88)는, 압력 챔버측에 마련된 피스톤(14)의 단부의 바로 앞에서 도 2에서 좌측에 마련된 단부까지 끝난다. 결국, 좌측에 마련된 피스톤의 단부 및 도 2에 따른 피스톤(14)의 중앙 돌출부(86)를 넘는 돌출부에서, 외측 둘레측에 마련된 가이드 슬리브(88)는 스프링(74)을 위한 실질적으로 원뿔형으로 연장되는 결합 챔퍼(94)를 가진다.

피스톤(14), 커플링 목적을 위해 마련된 삽입 부재(24), 그리고 피스톤(14)의 제1 리세스(22)에서의 체결에 대한 피스톤 로드(18)의 피봇 가능한 커플링에 관한 보다 상세한 내용은, 도 2, 도 3, 도 6 및 도 8 내지 도 14로부터 추론될 수 있다. 우선, 도 2, 도 6 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 피스톤 로드(18)의 볼 헤드(20)에 상보적인 모양인 구형 컵 모양 리세스(88)는 피스톤(14)에 마련된 리세스(22)의 베이스(96)에서 중앙 위치에 형성된다. 도 2에 따라 피스톤 로드(18)의 볼 헤드(20)는 피스톤(14)에 대해 직접적으로 구형 컵 모양 리세스(98)에서 지지되며, 즉 여기에서는 피스톤 로드(18) 및 피스톤(14) 사이에 삽입 부재(24) 영역이 없으며, 배열은 축방향으로 매우 짧게 구성할 수 있다.

도 9 내지 도 13에서 분리 가능하게 나타내어지고, 그리고 플라스틱 재료로 유사하게 사출 성형되는 삽입 부재(24)는, 실질적으로 고리 모양이며, 삽입 부재에는 도 12 및 도 13에서 가장 잘 나타내어질 수 있는 바와 같이, 연속하는 길이 방향 슬롯(100)이 마련되어 있다. 삽입 부재가 피스톤(14)의 리세스(22)에서 아직 장착되지 않았을 때 길이 방향 슬롯(100)에 의해 삽입 부재(24)는 탄성 복원될 수 있다. 이에 따라 삽입 부재(24)를 축방향으로 피스톤 로드(18)에 결합하는 것이 가능하며, 이 경우 피스톤 로드(18)의 볼 헤드(20)는 삽입 부재(24)에서 내측 둘레측에 마련된 결합 챔퍼(101)를 통해 삽입 부재(24)에 마련된 언더컷(26)에 힘이 가해지도록 할 수 있고, 그리고 삽입 부재(24)의 방사상으로 탄성 "항복(yielding)" 이후에, 도 14에서 우측에 도시된 바와 같이, 피스톤(14)과 마주하고 실질적으로 볼 존(ball zone)의 형상을 가지는 언더컷(26)의 표면 영역(102)을 접촉한다. 삽입 부재(24)의 언더컷(26)에 마련된 이러한 볼 존 모양의 표면 영역(102)을 통해, 피스톤 로드(18)의 인장 부하(tension loading)의 경우에 볼 헤드(20)로부터의 수직 항력은, 서술될 바와 같이, 기계적 형상 결합부(30)의 방향으로 직접적으로 전달될 수 있다. 피스톤 로드(18) 상의 이러한 조립 동안, 삽입 부재(24)의 탄성 복원은 내측 둘레측에 길이 방향으로 연장되는 복수의 그루브(104)가 마련되는 점에 의해 추가적으로 진행되며, 그루브는 둘레 방향에서 볼 때 서로 또는 길이 방향 슬롯(100)에 대해 균일하게 이격되며, 삽입 부재(24)의 이들 부분에서 탄성적으로 복원되는 유사한 "필름 힌지"를 형성한다.

도시된 실시예에서, 이하 서술될 스냅 결합부는 삽입 부재(24) 및 피스톤(14) 사이에 마련된 기계적 형상 결합부(30)로서 마련된다. 특히, 도 9 내지 도 11에 따라, 삽입 부재(24)에는 외측 둘레면(106)에, 마스터 실린더(10)의 중심축(M)에 대해 외측 둘레면(106)에서 방사상으로 돌출되며, 삽입 부재(24)의 장착 상태에서, 도 2 및 도 3에 나타내어진 바와 같이, 피스톤(14)의 리세스(22)에서의 관련 리세스(110)에서 디텐팅 방식으로 결합되는 복수의 돌출부(108, 108')가 마련된다. 도시된 실시예에서, 리세스(10)는, 도 6 및 도 14에 가장 잘 나타내어지는 바와 같이, 피스톤(14)의 리세스(22)의 다르게 실질적으로 실린더형 내측 둘레면(112)에 마련되는 원형 그루브이다. 참조 부호 "114"에서 리세스(108)는 오직 코어 가이드 영역에 의해 간섭되며, 사출 성형에 의해 피스톤(14)을 생산할 때, 사출 성형 몰드(미도시)의 방사상 퍼짐 가능한 코어를 안내하는 목적으로 전문가에게 알려진 모드 및 방식으로 제공하여, 퍼짐 가능한 코어에 의해 생산되는 리세스(10)의 언더컷 기하 구조체(geometry)가 몰드로부터 제거될 때 손상되지 않는다.

특히, 도 3, 도 10 및 도 11에 따르면, 삽입 부재(24)의 외측 둘레면(106)에 형성된 돌출부(108, 108')는 코형 형상(nose-like form)이며, 돌출부측에 마련된 결합 챔퍼(116)가 구비된 각 돌출부는 압력 챔버(16)와 마주하는 것을 추가로 나타낸다. 제1 부품인 코형 형상의 돌출부(108)는 압력 챔버(16)로부터 먼 측에는, 중심축(M)을 실질적으로 가로질러 연장되는 디텐트면(118)을 가지고(도 10 및 도 11에서 상부 참조), 반면에 제2 부품인 코형 형상의 돌출부(108')에서 압력 챔버(16)로부터 먼 측에는, 삽입 부재(24)가 압력 챔버(16) 방향으로 피스톤(14)의 리세스(22)에서 편향될 수 있는 편향 챔퍼(120)가 마련되어 있다(도 10 및 도 11에서 저부 참조). 이에 관련하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 축방향으로 유격이 없도록 삽입 부재(24)를 피스톤 로드(18)의 볼 헤드(20)에 대해 피스톤(14)의 리세스(22)에서 유지하기 위해, 편향 챔퍼(120)는 압력 챔버(16)로부터 먼 쪽의 리세스(110)측에 마련된 엣지(122)에서 지지한다(이러한 접촉은 도면에 도시되어 있지 않음). 삽입 부재(24)의 외측 둘레면(106)에 마련된 코형 형상의 돌출부(108, 108')의 배열은, 도 9 및 도 10에 나타내어지는 바와 같이, 돌출부(108, 108')가 중심축(M)에 대해 서로 균일하게 각을 이루어 이격되고, 디텐트면(118)과 편향 챔퍼(120)는 돌출부(108)로부터 돌출부(108')로 교대 마련된다.

게다가, 도 9, 도 10 및 도 12로부터 가장 추론될 수 있는 바와 같이, 압력 챔버(16)로부터 먼 쪽에 마련된 받침대 단부(32)에서 시작하는 삽입 부재(24)에는, 삽입 부재(24)의 길이 대략 절반 이상으로 중심축(M)에 실질적으로 평행하게 연장되고, 개별 스프링 세그먼트(126)를 분리하는 슬롯(124)이 마련되고, 스프링 세그먼트는 서로 삽입 부재(24)의 돌출부(108, 108')를 가진다. 특히, 도 11 및 도 12에 따라, 중심축(M)에 평행하게 마련된 슬롯(124)에서의 길이 방향 단부에서 연장되는 그루브(104)가 여기에 정렬되어 있다.

결국, 특히 도 9 및 도 10에 따라, 삽입 부재(24)에는 외측 둘레면(106)에, 방사상으로 돌출된 길이 방향 리브(128)가 마련되며, 길이 방향 리브에 의해 삽입 부재(24)가 방사상으로 유격없이 리세스(22)에 유지된다. 도 9, 도 12 및 도 13에서 보다 명료하게 하기 위해 참조 부호가 제공되지 않은 길이 방향 리브(128)는, 압력 챔버(16)와 마주하고 그 자체로 삽입 부재(24)의 고리 모양 단부면(132)에서 시작하는 삽입 부재(24)의 결합 챔퍼(130)로부터 시작하여 받침대 단부(32)까지 연장되며, 이러한 경우 오직 돌출부(108, 108')에 의해서만 간섭된다.

삽입 부재(24)가 방사상 유격없이 피스톤(14)의 리세스(22)에서 유지되는 것이 명백한 만큼, 이 경우 삽입 부재(24)는 리세스(22)의 내측 둘레면(112)에 마련된 길이 방향 리브(128)에 의해 지지된다. 동시에, 삽입 부재(24)는 리세스(22)의 구형 컵 모양 리세스(98) 내에서 또는 그곳에서 축 방향 유격없이 피스톤 로드(18)의 볼 헤드(20)를 유지하며, 삽입 부재(24)는 돌출부(108')의 편향 챔퍼(120)에 의해 피스톤(14)의 엣지(122)에서 지지된다. 이러한 경우, 압력 챔버(16)와 마주하는 도 2에 따른 삽입 부재(24)의 단부면(132)은, 피스톤(14)에 마련된 리세스(22)의 베이스(96)로부터 약간 축 방향으로 이격되며, 반면 삽입 부재(24)의 받침대 단부(32)는, 피스톤(14)의 휴식 셋팅에서 하우징 인서트(38)의 받침대면(34)과 접촉하기 위해, 도 3에 가장 잘 나타내어진 바와 같이, 압력 챔버(16)로부터 먼 쪽에 있는 피스톤(14)의 고리 모양 단부면(134)을 넘어 축방향으로 돌출된다. 하우징 인서트(38) 자체는 이 영역에서 계단형 구성을 가지며, 피스톤(14)이 그 단부면(134)에 의해 하우징 인서트(38)와 접촉할 수 없다.

이에 따라 피스톤 로드(18)에 의해 피스톤(14)의 방향으로 가해진 압력(D)이 리세스(22)에서의 구형 컵 모양 리세스(98)를 거쳐 피스톤 로드(18)의 피스톤 헤드(20)에 의해 피스톤(14) 내로 직접적으로 도입된다. 이러한 경우, 삽입 부재(24)의 부하는 발생하지 않는다. 인장력(Z)이 피스톤(14)의 휴식 셋팅에서 피스톤 로드(18)에 가해지면(도 2 및 도 3 참조), 인장력은 피스톤 로드(18)의 볼 헤드(20)를 통해 삽입 부재(24)에 마련된 언더컷(26)의 표면 영역(102)(볼 존의 형상을 가짐)으로 도입되며, 표면 영역은 이 부분을 위해 실린더 하우징(12)의 하우징 인서트(38)의 받침대면(34)에 마련된 받침대 단부(32)에 의해 지지된다. 이에 따라, 피스톤(14)의 휴식 셋팅에서의 삽입 부재(24)와 피스톤(14) 사이의 기계적 형상 결합부(30)는 인장력에 의해 부하 또는 과부하될 수 있고, 대신에 힘은 피스톤 로드(18)로부터 피스톤(14)에 마련된 삽입 부재(24)로, 그리고 삽입 부재로부터 실린더 하우징(12)의 하우징 인서트(38)로 직접적으로 흐른다.

피스톤(14)이 실린더 하우징(12)에서 작동 셋팅(미도시)에 배치되고 인장력(Z)이 피스톤 로드(18)에 가해지면, 인장력은 피스톤 로드(18)의 볼 헤드(20)를 통해 삽입 부재(24)에 마련된 언더컷(26)의 볼 존 모양의 표면 영역(102)으로 다시 도입된다. 이러한 경우, 오직 수직 항력만이 볼 헤드(20)와 볼 존 모양의 표면 영역(102) 사이에 마련된 삽입 부재(24) 내로 도입되고, 이들 힘의 작용 라인이 압력 챔버(16)로부터 축방향으로 멀리 그리고 방사상 외측으로 동시에 연장된다. 점선 "N"으로 볼 헤드(20)와 언더컷(26) 사이의 접촉 라인을 위한 작동 라인의 이러한 경로는 도 14에 나타내어진다. 삽입 부재(24)와 피스톤(14) 사이의 기계적 형상 결합부(30)의 (작동 방향에서 볼 때 언더컷(26)의 전방인) 축 방향 위치의 결과로서, 특히 기계적 형상 결합부(30)에서 향하여지거나 목표되는 이들 수직 항력은, 삽입 부재(24)를 통과하고, 그리고 외측 둘레측에 마련된 삽입 부재(24)의 돌출부(108, 108')에는, 돌출부(108, 108')를 피스톤(14)의 관련 리세스(110) 내로 결합하도록 시도하는 방사상 부품을 항상 가진다. 이에 따라, 피스톤(14)의 작동 셋팅에서 피스톤 로드(18)에 의해 가해진 인장력(Z)은 삽입 부재(24)와 피스톤(14) 사이의 기계적 형성 결합부(30)를 강화시킨다.

마스터 실린더는 실린더 하우징을 가지며, 실린더 하우징에서 피스톤 로드에 의해 피스톤 휴식 셋팅과 피스톤 작동 셋팅 사이에서 변위 가능한 피스톤은 압력 챔버를 가변적으로 경계짓는다. 피스톤 로드의 볼 헤드는 피스톤의 리세스에 수용되고, 언더컷을 구비하는 삽입 부재에 의해 리세스에서 유지된다. 삽입 부재는 리세스에서 피스톤과의 기계적 형상 결합부에 의해서 고정되며, 피스톤 휴식 셋팅에서 실린더 하우징의 받침대면에 대해 지지하기 위해 리세스를 넘어 받침대 단부에 의해 돌출된다. 매우 컴팩트한 방식으로, 볼 헤드는 피스톤에 대해 직접적으로 리세스에서 지지되어, 피스톤 로드에 의해 가해진 압력이 피스톤으로 항상 직접적으로 전달될 수 있다. 게다가, 기계적 형상 결합부는 언더컷과 삽입 부재의 받침대 단부 사이에 있어, 피스톤 작동 셋팅에서 피스톤 로드에 의해 가해진 인장력은 당김에 대한 고레벨의 고정을 보장하도록 기계적 형상 결합부를 강화시킨다.

10 마스터 실린더
12 실린더 하우징
14 피스톤
16 압력 챔버
18 피스톤 로드
20 볼 헤드
22 리세스
24 삽입 부재
26 언더컷
28 결합 부재
30 기계적 형상 결합부
32 받침대 단부
34 받침대면
36 하우징 베이스 몸체
38 하우징 인서트
40 압력 결합부
42 보충 결합부
44 보충 영역
46 체결 플랜지
48 타원 개구
50 방사형 그루브
52 O-링
54 베이오넷 커플링
56 숄더 영역
58 제2 실링 요소
59 고리 모양 리세스
60 지지 링
62 제1 실링 요소
64 고리 모양 리세스
66 가이드면
68 단부 그루브
70 축 그루브
72 슬롯
74 스프링
76 단부
78 베이스
80 단부
82 리세스
84 결합 챔퍼
86 중앙 돌출부
88 가이드 슬리브
90 고리 모양 칼라
92 베이스
94 결합 챔퍼
96 베이스
98 구형 컵 모양 리세스
100 길이 방향 슬롯
101 결합 챔퍼
102 볼 존 모양 표면 영역
104 그루브
106 외측 둘레면
108, 108' 돌출부
110 리세스
112 내측 둘레면
114 코어 가이드 영역
116 결합 챔퍼
118 디텐트면
120 편향 챔퍼
122 엣지
124 슬롯
126 스프링 세그먼트
128 길이 방향 리브
130 결합 챔퍼
132 단부면
134 단부면
D 압력
M 중심축
N 수직 항력
Z 인장력

Claims (15)

1. 자동차에서의 유압 클러치 작동 장치용 마스터 실린더(10)로서, 피스톤(14)이 길이 방향으로 변위 가능하도록 안내되는 실린더 하우징(12)을 포함하며, 상기 피스톤은, 압력 챔버(16)를 가변적으로 경계지어 휴식 셋팅(rest setting)으로부터 작동 셋팅(actuating setting)으로, 그리고 반대로 상기 피스톤(14)과 피봇 가능하게 결합된 피스톤 로드(18)에 의해 변위 가능하고,
   상기 피스톤 로드(18)는, 상기 압력 챔버(16)로부터 먼 쪽에 있는 상기 피스톤(14)의 리세스(22)에 수용되고, 언더컷(undercut)(26)을 구비한 삽입 부재(24)에 의해 그 안에서 유지되는 볼 헤드(20)를 가지며, 상기 삽입 부재는 상기 리세스(22)에서 상기 피스톤(14)과 기계적 형상 결합부(30)에 의해 고정되고, 상기 삽입 부재는, 상기 피스톤(14)의 휴식 셋팅에서 상기 실린더 하우징(12)의 관련 받침대면(34)과 접촉하도록 상기 압력 챔버(16)로부터 먼 쪽에 있는 상기 피스톤(14)측에 상기 리세스(22)를 넘어 받침대 단부(32)에 의해 돌출되며,
   상기 피스톤 로드(18)의 상기 볼 헤드(20)는 상기 리세스(22)에서 상기 피스톤(14)에 대해 직접적으로 지지하여, 상기 피스톤 로드(18)에 의해 가해진 압력(D)이 상기 피스톤(14)에 직접적으로 전달 가능하도록 하고, 그리고 상기 피스톤(14)과 상기 삽입 부재(24)의 기계적 형상 결합부(30)는 상기 언더컷(26)과 상기 삽입 부재(24)의 받침대 단부(32) 사이에 배치되어, 상기 피스톤(14)의 작동 셋팅에서 상기 피스톤 로드(18)에 의해 가해진 인장력(Z)이 상기 피스톤(14)과 상기 삽입 부재(24)의 기계적 형상 결합부(30)를 강화할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
2. 청구항 1에 있어서,
   기계적 형상 결합부(30)는 스냅 결합부인 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 피스톤(14)에 마련된 상기 리세스(22)의 내측 둘레면 또는 상기 삽입 부재(24)의 외측 둘레면(106)에는 복수의 돌출부(108, 108')가 형성되어 있으며, 상기 돌출부는, 상기 마스터 실린더(10)의 중심축(M)에 대한 각 둘레면에서 방사상으로 돌출되고, 각각의 다른 부품에 마련된 관련 리세스(110)에 디텐팅 결합부(detenting engagement)를 가지며,
   상기 삽입 부재(24)의 언더컷(26)은 표면 영역(102)을 가지고, 이 표면 영역에 의해 수직 항력(normal force)이 상기 돌출부(108, 108')의 방향으로 직접적으로 상기 볼 헤드(20)로부터 향하여질 수 있는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 삽입 부재(24)의 외측 둘레면(106)에 형성된 돌출부(108, 108')는 상기 압력 챔버(16)를 마주하는 삽입 부재측에 결합 챔퍼(joining chamfer)(116)를 가지는 코형 형상(nose-like form)인 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
5. 청구항 4에 있어서,
   코형 형상의 상기 돌출부(108)인 제1 부품은 상기 압력 챔버(16)로부터 먼 쪽에 상기 중심축(M)을 가로질러 연장되는 디텐트면(118)을 가지며, 반면에 코형 형상의 돌출부(108')인 제2 부품에는 상기 압력 챔버(16)로부터 먼 쪽에 편향 챔퍼(120)가 마련되고, 편향 챔퍼에 의해 상기 삽입 부재(24)는 상기 압력 챔버(16)의 방향으로 상기 피스톤(14)의 상기 리세스(22)에서 편향될 수 있는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
6. 청구항 5에 있어서,
   코형 형상의 상기 돌출부(108, 108')는 상기 중심축(M)에 대해 서로 균일하게 각을 이루어 이격되고, 상기 디텐트면(118)과 편향 챔퍼(120)는 돌출부(108)로부터 돌출부(108')로 교대되는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
7. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 리세스(110)는 상기 피스톤(14)에 마련된 상기 리세스(22)의 내측 둘레면(112)에서 원형 그루브인 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
8. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 압력 챔버(16)로부터 먼 단부로부터 시작하는 상기 삽입 부재(24)에는 상기 중심축(M)에 평행하게 연장되고 스프링 세그먼트(126)를 분리하는 슬롯(124)이 마련되고, 상기 스프링 세그먼트는 서로 상기 삽입 부재(24)의 상기 돌출부(108, 108')를 가지는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
9. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 삽입 부재(24)는 고리 모양이며, 상기 삽입 부재(24)가 탄성 복원될 수 있도록 연속적으로 길이 방향 슬롯(100)이 상기 삽입 부재에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 삽입 부재(24)에는 내측 둘레측에, 길이 방향으로 연장되고 둘레 방향에서 볼 때 균일하게 이격된 복수의 그루브(104)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
11. 청구항 10에 있어서,
    길이 방향으로 연장되는 상기 그루브(104)는 상기 중심축(M)에 평행한 슬롯(124)에서 끝나는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
12. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 삽입 부재(24)에는 외측 둘레측에, 방사상으로 돌출된 복수의 길이 방향 리브(128)가 마련되며, 상기 길이 방향 리브에 의해 상기 삽입 부재(24)가 방사상으로 유격없이 상기 리세스(22)에서 유지되는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
13. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤(14)에 마련된 상기 리세스(22)의 베이스(96)에는, 상기 피스톤 로드(18)의 상기 볼 헤드(20)에 상보적인 모양인 구형의 컵 모양의 리세스(98)가 마련되고, 상기 리세스에서 상기 볼 헤드(20)는 상기 피스톤(14)에 대해 직접적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
14. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤(14)은 상기 압력 챔버(16)와 마주하는 제2 리세스(82)를 가지고 상기 제2 리세스에는 상기 휴식 셋팅 방향으로 상기 피스톤(14)을 편향시키는 스프링(74)의 단부(80)가 수용되며,
    상기 제2 리세스(82)에는 상기 압력 챔버(16)와 마주하는 단부에서의 내측 둘레측에 상기 스프링(74)을 위한 원형 결합 챔퍼(84)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 피스톤(14)의 상기 제2 리세스(82)에는 상기 스프링(74)을 지지하는 가이드 슬리브(guide sleeve)(88)가 안착되는 중심의 중앙 돌출부(86)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마스터 실린더.
    
    
    

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