(57)【要約】      （修正有）【課題】マスターシリンダをブースタケーシングに取り付けるための部品点数を減らし、ブースター製造に掛かる時間を短縮する。【解決手段】カバー１２とシリンダ１０で形成されているブースター１を備え、シリンダには、中央の穴８が形成されている。マスターシリンダ５は、本体１４を備えており、一部が、中央の穴を通ってブースターに入っている。マスターシリンダは、中空シャフト９を塑性変形させることによってブースターのシリンダに固定されている。中空シャフトは、中央の穴の境界を定め、外囲器の外側に向かって伸張している。中空シャフトは、マスターシリンダの本体の外側表面に作られた少なくとも１つのオリフィスに入り込んでいる。シリンダは、更に、中央の穴を取り囲む平坦面を備えている。フランジ６は、マスターシリンダの本体の外側に向かって半径方向に伸張しており、シリンダの平坦面に多少なりとも平坦に当たっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ装置において、
密閉された空圧外囲器を画定しているカバー（１２）とシリンダ（１０）とで形成された、長手方向軸線（Ｘ）を有するブースター（１）と、
前記ブースターの前記シリンダに形成されている中央の穴（８）と、
マスターシリンダの軸線が前記ブースターの軸線と同軸になるように、前記中央の穴を通して前記空圧外囲器に部分的に入るように作られたマスターシリンダ本体（１４）を備えているマスターシリンダ（５）と、を備えており、
前記マスターシリンダは、中空シャフト（９）を塑性変形させることによって前記ブースターの前記シリンダに固定されており、前記中空シャフトは、前記中央の穴の境界を定め、前記外囲器の外側に向かって伸張し、前記マスターシリンダの前記本体の外側表面に作られた少なくとも１つのオリフィス（１５）に入り込んでいることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記マスターシリンダは、前記マスターシリンダの軸線に直交する面内を前記マスターシリンダの前記本体の外側に向かって半径方向に伸張するフランジ（６）を備えており、前記シリンダは、前記中央の穴を取り囲む平坦面（７）を備えており、前記フランジは、前記シリンダの前記平坦面に対して多少なりとも平坦に当たっていることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記シリンダの前記平坦面は、全体的形状がダイアモンド型であることを特徴とする、請求項２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記中央の穴の境界を定める前記中空シャフトは、前記マスターシリンダの前記本体の前記外側表面に作られた溝（１５）に入り込み、前記中空シャフトのリム（１７）は、前記溝のリム（１６）に力を掛け、前記溝の前記リムは、前記マスターシリンダの前記溝と前記本体の間に位置する段によって形成されていることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一項に記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記マスターシリンダの前記フランジは、全体的形状がダイアモンド型であることを特徴とする、請求項２と組み合わされた請求項４に記載のブレーキ装置。
【請求項６】
ブレーキ装置を製造する方法において、
中央の穴（８）をブースター（１）のシリンダ（１０）に形成し、前記中央の穴の境界を中空シャフト（９）によって定める段階と、
マスターシリンダ（５）を、前記ブースターの開放端を通して前記ブースターの内側に配置する段階と、
前記マスターシリンダの本体（１４）を、前記シリンダの前記中央の穴を通して前記ブースターの前記シリンダから外に出す段階と、
前記マスターシリンダをクリンプするために、前記中空シャフトを変形させ、少なくとも１つのノッチ（１１）を、前記マスターシリンダの前記本体に機械加工されているオリフィス（１５）に入れる段階と、
前記ブースターの前記開放端を、カバー（１２）を使って閉鎖される段階と、から成ることを特徴とする方法。
【請求項７】
前記マスターシリンダをクリンプする前に、前記マスターシリンダの本体（１４）に形成され且つ前記マスターシリンダの軸線に直交する面内を前記マスターシリンダの前記本体の外側に向かって伸張している前記マスターシリンダのフランジ（６）を、前記シリンダの平坦な内面（７）に当接させる段階を含んでいることを特徴とする、請求項６に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用の空気式ブレーキブースターに関する。本発明は、マスターシリンダのブースターケーシングへの取り付けと、そのようなアッセンブリを製造する方法を目指している。具体的には、マスターシリンダをケーシングに固定するためのシステムを目指している。
【０００２】
本発明の目的は、マスターシリンダとケーシングを効果的に一体に固定することである。本発明の別の目的は、マスターシリンダをケーシングに取り付ける領域に生じる応力を広い範囲に亘って分布させることである。本発明の更に別の目的は、そのようなアッセンブリを製造するのに必要な部品の点数を減らし、ブースターを製造するのに掛かる時間を短縮し、空気式ブースターのコストを下げることである。
【背景技術】
【０００３】
自動車用の空気式ブレーキブースターは、一般的には金属薄板で作られた壁から成るケーシングを備えている。ケーシングは、隔壁で仕切られた、可変容量の前方チャンバと、これも可変容量の後方チャンバを備えている。隔壁は、シールされた可撓性のダイアフラムと剛性のあるスカートプレートで形成されている。マスターシリンダは、その貫通筒口部が、部分的にケーシングの前方チャンバ内に突き出ている。マスターシリンダ側に位置する前方チャンバは、真空源に空気接続されている。前方チャンバの反対側で、ブレーキペダル側に位置する後方チャンバは、弁で制御する方式で、駆動流体源に空気接続されている。
【０００４】
非作動時、即ちドライバがブレーキペダルを踏んでいないときには、前方チャンバと後方チャンバは互いに接続されている。後方チャンバは大気圧から隔離されている。ブレーキを掛けると、先ず、前方チャンバが後方チャンバから分離され、次に空気が後方チャンバ内へ導入される。空気が導入されることによって、隔壁が前方へ駆動される。すると、剛性のあるスカートは、ブースターの空気ピストンを駆動し、ブースター自体がプッシュロッドを介してマスターシリンダのプライマリーピストンを駆動する。すると、４０００ニュートンを越す引き抜き力がマスターシリンダに掛かる。マスターシリンダがケーシングに対して動くのを完全に抑えるためには、マスターシリンダがブースターのケーシングに固定されていることが絶対必要条件である。
【０００５】
ケーシングは、全体的には円筒形である。ケーシングは、両端部が、それぞれカバーと後壁で閉じられている。ケーシングの後壁は平坦ではない。それはドーム型をしている。最初、ブースターのケーシングは、平坦な円形の全体的形状をした後壁で製造された。その後、ケーシングの後壁の平坦な内側面の全体的形状をダイアモンド型にすると、ケーシングのシリンダの金属薄板が、制動時に生じる力による変形に良く耐えることが分かった。従って、それ以後は、ダイアモンド型の平坦面を有するシリンダが用いられている。斜面は、平坦面の縁部から、ケーシングの円筒状の縁部に向かって伸張している。
【０００６】
一般的には、マスターシリンダは、マスターシリンダのフランジを介してケーシングに固定されている。フランジは、マスターシリンダ本体に対して直角に伸張しており、ケーシングのシリンダの外側面に押し付けられている。フランジとケーシングのシリンダの間の接続は、一式の固定ねじを使って行われる。少なくとも一本、一般的には２本のねじが、シリンダとマスターシリンダのフランジとを貫通している。ねじの頭は、ケーシングの内側に位置している。ねじは、ナットによって所定の位置に保持されている。
【０００７】
通常は、ねじの補強材が取り付け領域を強化する。補強材は、ねじの頭とケーシングのシリンダの平坦面の間に挟まれている。補強材は、ねじ用の穴を有している。この補強材は、好都合に、ケーシングのシリンダの平坦面と接触する平坦面と、シリンダの斜面と接触する斜面とを有している。従って、補強材の斜面は、壁の斜面の傾斜と等しい傾斜を有しているのが望ましい。これによって、補強材と、シリンダの内側面、即ち平坦面及び斜面とがそれぞれ接触するようになる。
【０００８】
補強材の配置を自動化する場合は、配置機械を極めて正確に設定しなければならない。同様に、配置を手動で行う場合は、作業者は、特別な注意を払わなければならない。何故なら、作動状態の下で最も過酷な応力が生じる金属薄板のシリンダの領域を正確に補強できる場所に、補強材を配置しなければならないからである。シリンダの内側面に対して補強材が僅かにずれると、補強材の傾斜が、シリンダの傾斜と一致しないことになる。従って、引き抜き力を受ける領域が正しく補強されなくなる。ケーシングのシリンダの金属薄板は、制動時に過大な力を受け、弱体化する。この弱体化は、固定領域の場所で金属薄板の降伏に繋がり、マスターシリンダが外れてしまうことになる。
【０００９】
補強材が適切に配置されると、ねじがねじ用穴に導入される。ねじは、ナットを使って締め付けられる。前記補強材の不適切な配置に繋がりかねない補強材の回転を防ぐためには、この締め付け段階も、厳重な注意が必要である。
【００１０】
従って、マスターシリンダをブースターに取り付けるための現行のシステムは、非常な精度を必要とし、繰り返し検査する必要がある。この結果、相当な時間損失が生じる。この時間損失は、ブースターの製造コストに跳ね返る。
【００１１】
更に、そのような装置では、一般的に２本の固定ねじが使用されている。ねじは、ダイアモンド型の平坦な内側面の最も端に配置される。マスターシリンダとケーシングの間の接触点は、固定ねじの頭と補強材の周辺だけに位置している。従って、マスターシリンダに生じる応力は、これらの取り付け領域に集中する。シリンダの金属薄板は、相当厚くしなければならず、この厚さには、この応力分布が拙いことを補うために、補強材の厚さが加えられる。
【００１２】
最後に、取り付けに必要な部品（ねじ、補強材、ナット）の点数が、部分的には、ブースターの製造コストが高い原因ともなっている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、マスターシリンダとブースターケーシングを接触させるのに、先行技術のものよりも遙かに広い領域を有する荷重支承面を作ると同時に、このアッセンブリに必要な部品点数を減らすことによって、過剰な部品点数の問題と劣った応力分布という問題を解決することに努めている。マスターシリンダをケーシングに取り付けるときに必要な検査段階も、減らしている。
【００１４】
本発明の原理は、マスターシリンダとブースターケーシングのシリンダとを接触させるための荷重支承面積を広げて、ケーシングのシリンダの平坦な内側面の殆ど全てが応力を受けるようにすることにある。そうすると、応力は良好に分布されるようになる。本発明のブースターには、追加の補強部材は必要ない。
【００１５】
この結果に辿り着くため、マスターシリンダは、ブースターの内側から取り付けられており、マスターシリンダのフランジは、ブースターのケーシングの中に配置されている。マスターシリンダのフランジは、ケーシングのシリンダの平坦な内側面と接触している。この様に、マスターシリンダは、そのフランジの全領域に亘ってブースターのケーシングと接触するための荷重支承面を有している。前記フランジは、シリンダの平面に対する補強材として作用する。
【００１６】
従って、本発明の課題は、以下のようなブレーキ装置であって、即ち、
密閉された空圧外囲器を画定しているカバーとシリンダとで形成された、長手方向軸線（Ｘ）を有するブースターと、
前記ブースターのシリンダに形成されている中央の穴と、
マスターシリンダの軸線が前記ブースターの軸線と同軸になるように、前記中央の穴を通して前記空圧外囲器に部分的に入るように作られたマスターシリンダ本体を備えているマスターシリンダと、を備えており、
前記マスターシリンダは、中空シャフトを塑性変形させることによってブースターのシリンダに固定されており、前記中空シャフトは、前記中央の穴の境界を定め、前記外囲器の外側に向かって伸張し、前記マスターシリンダの本体の外側表面に作られた少なくとも１つのオリフィスに入り込んでいることを特徴とするブレーキ装置である。
【００１７】
本発明の或る好適な代表的実施形態では、マスターシリンダは、マスターシリンダの軸線に直交する面内をマスターシリンダの本体の外側に向かって半径方向に伸張するフランジを備えている。ブースターのシリンダは、中央の穴を取り囲む平坦面を備えている。フランジは、シリンダの平坦面に対して多少なりとも平坦に当たっている。
【００１８】
本発明の別の課題は、自動車のブレーキ装置の製造法であって、
中央の穴をブースターのシリンダに形成し、前記中央の穴の境界を中空シャフトによって定める段階と、
マスターシリンダを、ブースターの開放端を通してブースターの内側に配置する段階と、
マスターシリンダの本体を、前記シリンダの中央の穴を通してブースターのシリンダから外に出す段階と、
マスターシリンダをクリンプするために、前記中空シャフトを変形させ、少なくとも１つのノッチを、前記マスターシリンダの本体に機械加工されているオリフィスに入れる段階と、
前記ブースターの開放端を、カバーを使って閉鎖する段階と、から成ることを特徴とする製造法である。
【００１９】
本発明は、以下の詳細な説明を読み、添付図面を参照すればよく理解頂けるであろう。以下の説明及び図面は、本発明に限定を加えるものではなく、例示しているに過ぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明で説明するように、どの様にマスターシリンダがブースターの内側から取り付けられているかを良好に示している。ブースター１は、その両端部が、カバー１２とシリンダ１０で閉鎖されている。シリンダ１０は、平坦面７と傾斜面１３を備えている（図２）。傾斜面１３は、平坦面７の縁部からシリンダ１０の円筒状の縁部まで伸張している。ブースター１には、後方チャンバ３に空気接続されている前方チャンバ２が設けられている。ブースターの内側を表すのに通常用いられている用語は、空圧外囲器である。前方チャンバ２内には、マスターシリンダ５の貫通筒口部４が収容されている。貫通筒口部は、ブースター１の内側に収容されているマスターシリンダ５の本体１４の一部を意味すると理解される。マスターシリンダ５には、マスターシリンダフランジ６が設けられている。フランジ６は、貫通筒口部４の位置で、マスターシリンダ５の本体１４に取り付けられている。
【００２１】
シリンダ１０の面７には、マスターシリンダ５の貫通筒口部４が貫通できる穴８が形成されている（図２）。前記穴８には、中空シャフト９が設けられている。中空シャフト９は、例えば、シリンダを形成している材料の塑性特性を変えることによって得ることができる。穴８を形成する円は、シリンダ１０の金属薄板から、マスターシリンダ５の本体１４より小さい直径で切り抜かれる。次に、金属薄板は、この穴の場所で、マスターシリンダ５の本体１４の直径にほぼ等しい直径のプレス工具を使ってプレス加工される。プレス工具は、穴８の直径を拡げ、穴８の回りに中空シャフト９を作る。中空シャフト９は、ブースター１の外側に向いている。
【００２２】
本発明では、図１に示しているように、マスターシリンダ５を、ブースター１の内側から取り付けることを提案している。マスターシリンダは、ブースターへ、固定ねじを使用することなく取り付けられる。マスターシリンダ５は、中空シャフト９を介して本体１４をクリンプすることによって、ブースター１に保持される。ブレーキ装置を製造するのに必要な部品点数は少なくなる。従って、これらの追加部品を製造するのに必要な時間と材料が節約できる。同時に、ブースターのシリンダを、ねじでマスターシリンダに固定するときに必要な厄介な検査の段階を削除できる。その結果、時間とお金が節減される。従って、本発明のブレーキ装置の製造コストが更に低くなる。
【００２３】
中空シャフト９を介してマスターシリンダ５をクリンプするために、中空シャフトを、例えばカッター（又は他の工具）を使って変形させ、ノッチ１１を、マスターシリンダの本体１４に形成されたオリフィス１５に入り込ませる。良好なクリンプを実現させるために、複数のオリフィス１５を、マスターシリンダ５の回りに均一に角度方向に分布させるのが望ましい。例えば、略９０°間隔を置いた４つのノッチ１１で、マスターシリンダ５をクリンプすることができる。この様に、マスターシリンダ５は、中空シャフト９によって所望の位置に、即ち貫通筒口部４をチャンバ３内に配して、何ら変化の恐れなくクリンプされる。
【００２４】
図３に示している本発明の別の代表的な実施形態では、マスターシリンダ５の本体１４は、その全長に亘って直径が一定ではない。マスターシリンダ５には、溝１５が設けられている。溝１５は、マスターシリンダのフランジ６と本体１４の間に配置されている。
【００２５】
中空シャフト９は、溝１５に入り込むように変形される。溝１５と本体１４の間に段で形成されたリム１６は、中空シャフト９のリム１７に対する荷重支承面として作用する。従って、中空シャフト９による溝１５のクリンプが不十分な場合、マスターシリンダ５とシリンダ１０の間の遊びが制限される。何が起こっても、マスターシリンダ５の動きは、一方向には、内面７と接触するフランジ６により、反対側方向には、中空シャフト９と接触するリム１６、１７により妨げられる。
【００２６】
中空シャフト９によって作り出されたクリンプは、マスターシリンダをブースターに固定するので、マスターシリンダのフランジは必須ではない。図示の例では、フランジは、マスターシリンダとブースターの間の接続を補強している。マスターシリンダとシリンダの内面の間に荷重支承面を作ることによって、ブレーキ装置は、誤差とブレーキ装置が受ける張力とに対する抵抗力が大きくなる。
【００２７】
ブースター１の金属薄板を製造するには、鋼鈑を使用するのが望ましい。
本発明の或る好適な代表的実施形態では、シリンダ１０の平坦な内面７は、全体的な形状がダイアモンド形をしている。ブースター５のフランジ６は、シリンダ１０の平坦な内面７内に内接する荷重支承面を有している。好都合に、フランジ６は、全体的形状がダイアモンド型であり、面７を形成しているダイアモンドと同じ寸法である。フランジ６がこの形状になっているので、このフランジ６をシリンダ１０の面７へ取り付ける際の問題を巧く回避することができる。更に、フランジ６とシリンダ１０が、平坦面７全体に亘って接触するようになる。
【００２８】
更に、マスターシリンダ５をブースター１の内側から取り付けることによって、フランジ６の厚さを、ブースターの外側からマスターシリンダが取り付けられている先行技術のフランジの厚さと比べて、薄くすることができる。本発明に従って取り付けられるマスターシリンダ５とシリンダ１０の間の接触のための表面積は、これまで存在してきた表面積より相当に広い。これは、現行の装置では、接触の表面積が、基本的に固定ねじの箇所に在るからである。これらの固定ねじは、ブースターを、ブースターの外側に配置されているマスターシリンダのフランジに固定する。ねじには、それぞれ局所補強材が設けられている。応力は、基部７及びフランジ６の限定された領域内の、各固定ねじの回りの限定された領域に集中している。
【００２９】
本発明の推奨する製造法では、ブースター１とマスターシリンダ５の間の接触表面積が、シリンダ１０の平坦面７全体に亘っている。これによって、応力が、表面７とフランジ６の全体に亘って良好に分布することになる。応力の掛かる領域が、限定された領域ではなく、平坦面７の全表面積とフランジ６の全表面積になる。フランジ６の厚さは大幅に薄くできる。例えば、金属薄板の厚さが１．５ｍｍの場合、ブースターの外側に取り付けられるフランジは、厚さが約１１ｍｍである。本発明によるフランジは、厚さが５から３．５ｍｍになる。
【００３０】
フランジ６の厚さをこの様に薄くすることに伴って、シリンダ１０の金属薄板の厚さも薄くなる。これは、フランジ６の厚さが、従来のフランジと比べて十分の数ミリメートル薄くなっても、シリンダ１０の平坦な内面７の全表面積に内接していることによって、金属薄板の厚さを補うからである。例えば、１ｍｍの厚さを有するシリンダ１０を使用することもできる。
【００３１】
本発明によるブレーキ装置を製造するのに用いられる材料の量のこのような低減は、製造コストの削減に有意義に寄与する。
本発明の或る特定の代表的実施形態では、Ｏリング（図示せず）を、マスターシリンダ５の本体１４とケーシング１のシリンダ１０の間に装着することもできる。これによって、ブースター１の内側が確実に完全に密閉される。Ｏリングは、例えば、中空シャフト９の内面に配置してもよい。Ｏリングは、中空シャフト９の内面と、中空シャフト９の内側に位置するマスターシリンダ５の本体の一部分とに接触するのが望ましい。
【００３２】
図１は、更に、２つの戻しばね２０を示している。これまでは、固定ねじを配置する場合、ばね２０とシリンダの平坦な内面７の間に接触のための領域を設ける必要があった。ばねが補強材に力を掛けるように、固定ねじとねじ補強材を正確に位置決めする必要があった。ねじ補強材が僅かにずれると、戻しばね２０が補強材に適切に力を加えるのが妨げられた。そうなると、装置が整列不良となり、ブースターが制動時にブースト力を働かせる役割を果たすのを、妨げる恐れが出てくる。
【００３３】
本発明で説明しているように、フランジ６をブースターの内側から取り付けると、戻しばね２０とフランジ６の間に、先行技術の場合より遙かに広い、接触に使える領域ができる。従って、戻しばね２０に対するフランジ６の配置に腐心する必要がない。事実、どんな場合でも、ばね２０は、フランジ６上に荷重支承領域を有している。これは、製造時の更なる時間節減につながる。
【００３４】
このようなブレーキ装置は、具体的には、以下の段階から成る方法で得ることができ、その方法とは、
一方の端部でケーシングを閉鎖し且つ平坦な内面７が設けられている、ブースターのケーシング１の壁に、穴をプレス加工する段階であって、前記プレス加工は、ケーシングの外側に向かって前記穴の回りに中空シャフト９を形成するようにプレス加工する段階と、
ブースターのマスターシリンダー５を、前記ケーシングの開放端を通して前記ケーシングの内側に配置する段階と、
マスターシリンダの本体１４を、前記ケーシングの壁の穴を通してブースターのケーシングから外に出し、前記中空シャフトで、前記マスターシリンダの本体をクリンプする段階と、
貫通筒口部４の位置でマスターシリンダの本体に取り付けられている、前記マスターシリンダのフランジ６を、前記マスターシリンダ５の貫通筒口部４がケーシングの内側に留まっている状態で、前記壁の平坦な内面に当接させる段階と、
前記ブースターのケーシングの開放端を、カバー１２を使って閉鎖する段階と、から成る方法である。
【００３５】
前記クリンプする段階の前に、以下の追加段階、即ち、
マスターシリンダをクリンプする前に、前記マスターシリンダの本体に形成され且つマスターシリンダの軸線に直交する面内をマスターシリンダの本体の外側に向かって伸張しているマスターシリンダのフランジ６を、前記シリンダの平坦な内面７に当接させる段階、を設けることができる。
【００３６】
この製造方法は、そのような装置の製造において相当な時間節減を可能にしている。これは、本発明による製造方法には、ねじ及び／又は補強材を配置する段階、或いはねじを締める段階が無いからである。更に、戻しばねの配置に腐心する必要も無い。
【００３７】
この時間節減は、ブースターの合計単価に影響を与える。この単価は、先行技術によるブースターよりも低い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるブレーキ装置の全体の断面図である。
【図２】本発明の或る特定の実施形態によるシリンダの壁の外側表面の部分拡大図である。
【図３】本発明の或る特定の実施形態によるシリンダとマスターシリンダの部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    ブースター
５    マスターシリンダ
６    フランジ
７    平坦面
８    中央の穴
９    中空シャフト
１０  シリンダ
１２  カバー
１４  マスターシリンダ本体
１５  オリフィス
１６  溝のリム
１７  中空シャフトのリム
【図１】
2005335699.tif 000003
【図２】
2005335699.tif 000004
【図３】
2005335699.tif 000005
【外国語明細書】
2005335699000001.pdf