(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物（１）の端部の円筒形ボアに溝（２０）を機械加工するための装置において、
一連の切歯部（４６）によって形成された周囲歯組（４５）を備えた円筒形工具（４４）であって、前記切歯部は前記工具の軸線（４２）に関して斜めに延びており、前記加工物（１）の前記ボア内に軸線方向に挿入されるように設計されている、工具（４４）、
前記円筒形工具（４４）が一端に固定された工具ホルダシャフト（３９）であって、前記円筒形工具は前記工具ホルダシャフト（３９）の軸線方向に延びるように固定されている、工具ホルダシャフト（３９）、
前記工具ホルダシャフト（３９）及び前記円筒形工具（４４）の前記軸線（４２）と前記円筒形工具（４４）の歯組（４５）の前端の点（４３）で交差する固定軸線（３７）を中心とした軌道移動で前記工具ホルダシャフト（３９）を駆動する手段、
前記工具ホルダシャフト（３９）をその軸線（４２）を中心とした回転において不動化する手段（４７、４８）、及び
前記加工物（１）及び前記工具ホルダシャフト（３９）を相対的に軸線方向に並進移動する手段を含む、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記工具ホルダシャフト（３９）を軌道移動で駆動する手段は、軸線が前記固定軸線（３７）である円筒形構成要素（３６）、この円筒形構成要素を固定支持体（３０）の前記固定軸線（３７）を中心として回転するように取り付ける手段（３８）、前記工具ホルダシャフト（３９）をその軸線（４２）を中心として、前記円筒形構成要素（３６）に関して偏心した円筒形オリフィス（４０）内で回転するように取り付ける手段（４１）、及び前記円筒形構成要素（３６）を前記固定軸線（３７）を中心として回転駆動する手段（３１、３４）を含む、ことを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、前記円筒形構成要素は円筒形ソケット（３６）であり、このソケットは、その端部が、前記固定支持体（３０）によって支持された外ベアリング（３８）によって支持されており且つ回転するように案内されており、前記工具ホルダシャフト（３９）がベアリング（４１）によって支持されており且つ回転するように案内される円筒形ハウジング（４０）を含む、ことを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、前記円筒形ソケット（３６）の一端には、駆動ピニオン（３４）と係合した外歯組（３５）を含む、ことを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の装置において、前記工具ホルダシャフトの回転不動化手段（４６、４７）は、前記円筒形工具（４４）を支持する端部とは反対側の前記工具ホルダシャフト（３９）の端部を固定支持体（３０）に連結する二重ユニバーサルジョントを含む、ことを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の装置において、前記ボアの前記円筒形の内面（６４）に螺旋溝（２０）を形成するため、前記加工物（１）を前記ボアの前記軸線（２１）を中心として回転駆動する手段を含む、ことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の装置において、前記円筒形工具（４４）の前記周囲歯組（４５）の外半径は、前記ボアの内半径と等しい、ことを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の装置において、前記円筒形工具（４４）の前記周囲歯組（４５）は全体に截頭円錐形形状であるか或いは円筒形形状である、ことを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の装置において、前記円筒形工具の前記切歯部（４６）の数は、機械加工されるべき溝（２０）の数と等しい、ことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載の装置において、前記工具ホルダシャフト（３９）を駆動する前記手段を軌道移動で回転する速度は、２５００ｒｐｍ乃至５０００ｒｐｍである、ことを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載の装置において、前記加工物（１）の前記円筒形工具（４４）に関する相対的軸線方向並進速度は、毎分７５０ｍｍ乃至１２００ｍｍである、ことを特徴とする装置。
【請求項１２】
自動車用ブレーキマスターシリンダの円筒形の内壁（８、９、１０、１１）にブレーキ流体を通すための溝（２０）を機械加工で形成するための、請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載の装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にブレーキのマスターシリンダの円筒形ボアに溝を機械加工で形成するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の技術では、タンデムマスターシリンダ等のブレーキマスターシリンダは、一次ピストン及び二次ピストンを案内するための円筒形の壁を含む軸線方向ボアが形成された本体を含む。これらの円筒形の壁は、マスターシリンダの本体に嵌め込まれ且つ一次ピストン及び二次ピストンと協働するシール用のハウジングと隣接している。ブレーキペダルを離したとき、マスターシリンダに供給するリザーバにブレーキ流体を戻すことができるように、ブレーキ流体を通すための溝が円筒形の壁に形成される。
【０００３】
円筒形の壁の近くに嵌着されたシールにはブレーキ流体の圧力が加わる。これらのシールは、円筒形の壁の溝に押し込まれる傾向がある。溝の端部に微小なバリや溶接部が存在すると、シールの劣化を早めてしまう。
【０００４】
これらの溝を形成するために現在使用されている機械加工装置は満足のいくものではなく、溝を迅速に十分な精度で機械加工することができない。シールに加わる損傷がボアの軸線と平行な直線状の溝よりも小さい螺旋状の溝を円筒形の壁に機械加工で形成することができる装置はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、詳細には、これらの溝を簡単に信頼性高く、経済的に機械加工するという問題点を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のため、本発明は、加工物の端部から延びる円筒形のボアに溝を機械加工で形成するための装置において、
一連の切刃部によって形成された周囲歯組を備えた円筒形工具であって、切刃部は工具の軸線に関して斜めに延びており、加工物のボア内に軸線方向に挿入されるように設計されている、工具、
工具が一端に固定された工具ホルダシャフトであって、工具はシャフトの軸線方向に延びるように固定されている、工具ホルダシャフト、
シャフト及び工具の軸線と工具の歯組の前端の点で交差する固定軸線を中心とした軌道移動でシャフトを駆動する手段、
シャフトをその軸線を中心とした回転において不動化する手段、及び
加工物及び工具ホルダシャフトを相対的に軸線方向に並進移動する手段を含む、装置を提案する。
【０００７】
この装置には、
円筒形の壁の全ての溝を同時に機械加工でき、
工具の軌道移動により、機械加工で同時に作用する歯が少数であるため、工具の加熱及び機械加工力が少なく、機械加工精度が向上し、
工具の軌道移動と、工具と加工物との間の相対的軸線方向変位とを組み合わせることにより、比較的長い浅い溝を機械加工でき、
工具の歯が斜めになっているため、低振幅の軌道移動を使用して比較的広幅の溝を機械加工で形成できるといった多くの重要な利点がある。
【０００８】
本発明の別の特徴によれば、シャフトを軌道移動で駆動する手段は、軸線が前記固定軸線である円筒形構成要素、この構成要素をその軸線を中心として回転するように固定支持体に取り付ける手段、工具ホルダシャフトを、その軸線を中心として、前記構成要素に関して偏心した円筒形オリフィス内に回転するように取り付ける手段、及び構成要素を前記固定軸線を中心として回転駆動する手段を含む。
【０００９】
本発明の好ましい実施例では、前記円筒形構成要素は、固定支持体によって支持された外ベアリングによって端部が回転自在に支持され且つ案内された長い円筒形ソケットであり、このソケットは、工具ホルダシャフトがベアリングによって回転自在に支持され且つ案内される円筒形ハウジングを有する。
【００１０】
この形体により、工具ホルダシャフトの軌道移動を非常に正確に案内でき、これにより溝の機械加工の精度が大幅に向上する。
有利には、工具ホルダシャフトの回転不動化手段は、固定支持体を、シャフトの工具を支持する端部とは反対側の端部に連結する二重ユニバーサルジョントを含む。
【００１１】
これらの回転不動化手段は、非常に信頼性が高く、安価であり非常に磨耗し難い。これらの手段は、工具ホルダシャフトの軌道移動を損なうことなく工具ホルダシャフトの回転を積極的に不動化する。
【００１２】
本発明の別の特徴によれば、本装置は、ボアの円筒形の内面に螺旋状の溝を形成するため、加工物をボアの軸線を中心として回転駆動する手段を含む。
これにより、螺旋状の溝を機械加工により簡単に且つ正確に形成できる。
【００１３】
本発明による装置は、有利には、自動車用のブレーキマスターシリンダの円筒形の内壁に流体を通すための螺旋状の溝を機械加工で形成するのに使用される。
本発明は、更に、少なくとも一つのピストンを案内するための円筒形の内壁を含み、この内壁にブレーキ流体を通すための溝が形成された、自動車用のブレーキマスターシリンダにおいて、前記溝が前記装置によって機械加工されることを特徴とするブレーキマスターシリンダに関する。
【００１４】
本発明のこの他の利点及び特徴は、単なる非限定的例として与えられた以下の説明を添付図面を参照して読むことにより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１において、参照番号１が自動車用制動装置のタンデムマスターシリンダに付してある。これは、ブレーキ流体のリザーバＲに連結された二つの供給チャンバ２、３を有する。各チャンバ２、３は作用チャンバ４、５に液圧流体を供給し、これらのチャンバ４、５が加圧ブレーキ流体を制動回路にオリフィス６、７を通して供給する。
【００１６】
第１制動回路内の流体の圧力を制御するため、一次ピストン（図示せず）が作用チャンバ４内に収容されており、第２制動回路内の流体の圧力を制御するため、二次ピストン（図示せず）が二次作用チャンバ５に収容されている。
【００１７】
一次ピストン及び二次ピストンを案内するため、円筒形の壁８、９、１０、１１がマスターシリンダ１の本体の内面に形成されている。これらの壁は、シール（図示せず）を受け入れる環状ハウジング１２、１３、１４、１５と隣接しており、制動中、その中をピストンが液密をなして摺動できる。
【００１８】
軸線方向長さが短いこの他の円筒形の壁１６、１７、１８、１９が供給チャンバ２、３の両側に、これらのチャンバとシールの環状ハウジング１２、１３、１４、１５との間に形成されている。
【００１９】
制動動作の終了時に運転者がブレーキペダルに加えていた力を解放したときに、ブレーキ流体をチャンバ２、３を通してリザーバＲに戻すことができるように、好ましくはマスターシリンダ１の軸線２１に関して螺旋状の溝２０が円筒状壁８、９、１０、１１及び１６、１７、１８、１９に形成されている。
【００２０】
これらの溝は、図２及びそれ以降の図を参照して以下に説明する装置によって、マスターシリンダの円筒形の壁に機械加工によって形成される。
この装置は、図２で垂直方向に延びるシャフト３１を回転駆動する電動モータ（図示せず）が取り付けられた固定シャシー即ちフレーム３０を含む。シャフトは、シャシー３０に取り付けられたベアリング３２、３３によって中心決めされ且つ回転案内される。シャフト３１の自由端には円錐形ピニオン３４が一体に設けられており、このピニオンは、シャフト３１に対して垂直方向に延びる長い円筒形ソケット３６に設けられた一組の円錐形の歯３５と係合する。ソケット３６は、シャシー３０に取り付けられたベアリング３８によってその軸線３７を中心として回転するように支持されており且つ案内される。
【００２１】
ソケット３６を通って工具ホルダシャフト３９が延びている。工具ホルダシャフト３９はソケットの円筒形ハウジング４０に受け入れられており、このハウジング内でベアリング４１によって回転自在に案内される。ハウジング４０及びシャフト３９の共通の軸線４２はソケットの軸線３７に関して傾斜しており、シャフト３９の前端に配置された箇所４３でソケットの軸線と交差する。
【００２２】
この前端には切削工具４４が設けられる。切削工具は、ねじ等の適当な手段によってシャフト３９に固定される。工具４４には周囲歯組４５が設けられており、この組の個々の歯４６は、シャフト３９の軸線４２と一致する工具の軸線に関して斜めに延びている。
【００２３】
歯組４５の前端を軸線３７及び４２の交差点４３のところに置くため、シャフトに設けられた工具４４の長さ方向位置を調節する手段が設けられている。
シャフト３９の後端は、シャフト３９がその軸線４２を中心として回転しないようにするが、以下に詳細に説明するようにソケット３６の軸線３７を中心とした軌道移動を許容する回転不動化手段によってシャシー３０に連結されている。
【００２４】
図２では、回転不動化手段は、シャフト３９の端部とシャフト３１と平行な軸線４９を中心としてシャシー３０に関節連結された部品４８との間に取り付けられた二重スターラップ４７を含む二重ユニバーサルジョントによって形成される。
【００２５】
スターラップ４７は、軸線４９及びシャフト３９の軸線４２に対して垂直な軸線５０を中心としてシャフト３９の端部に関節連結されており、軸線４９及び軸線４２に対して垂直な軸線５１を中心として部品４８に関節連結されている。
【００２６】
部品４８及びシャフト３９へのスターラップ４７の連結はヨーク５２によって行われる。これらのヨークは、図の平面内に含まれる二つの平行な軸線５３、５４を中心としてスターラップに関節連結される。一方の軸線は、シャフト３９への関節連結軸線５０を支持し、他方の軸線は、部品４８への関節連結軸線５１を支持する。
【００２７】
工具４６は、図３に示す拡大図で更によくわかる。個々の切歯部４６は、工具ホルダシャフト３９の端部の環状部に亘って斜めに配向されており、歯組４５は全体に円筒形であるか或いは截頭円錐形形状であり、その外径は、例えばその前端がその後端よりも大きく、工具４４の軸線に関して僅かに角度をなしている。
【００２８】
個々の歯部４６の数は、この場合１２個であり、個々の歯部４６の数は、円筒形の壁に機械加工によって形成されるべき溝の数と一致する。
この装置の機能は以下の通りである。即ち、
シャフト３１を電動モータによって回転駆動し、ソケット３６をその軸線３７を中心として２５００ｒｐｍ乃至約５００ｒｐｍの速度で駆動する。
【００２９】
ソケット３６の回転により工具ホルダシャフト３９をソケット３６の軸線３７を中心として軌道移動する。シャフト３９の各点は、軸線３７と平行な軸線上に中心を持つ円を描き、その半径は、この点と、軌道移動の振幅がゼロである軸線３７及び４２の交点４３との間の距離、及びこの点から工具ホルダシャフト３９の軸線４２までの距離で決まる。
【００３０】
軸線４２を中心としたシャフト３９の回転は、シャフト３９の後端をシャシー３０に連結する二重ユニバーサルジョント４７、４８によって阻止される。しかしながら、軸線４２を中心として回転の阻止により、シャフト３９を軸線方向に僅かに移動させる（これは、一実施例では、０．６ｍｍ程度である）。
【００３１】
工具４４の歯組４５の前端での外径は、工具が機械加工によって溝を形成するボアＡ（即ち円筒形の壁）の内径とほぼ等しい。
ソケット３６の軸線３７を中心とした個々の歯部４６の切断縁部６０の軌道移動は、ソケット３６の回転速度と等しい回転速度で行われる。この移動を図４に示す。図４では、工具４４の中央位置が実線で示してあり、別の位置が破線で示してある。この別の位置は、軸線３７に関する一方向での歯組４５の最大傾斜（図の平面内の）と一致する。
【００３２】
従って、工具４４の軌道移動により各切断縁部６０は図４に実線で示す位置を中心として揺動する。この揺動が工具４４と機械加工されるべき加工物との間の相対的軸線方向変位と組み合わさり、これにより工具４４はボアＡ内に徐々に食い込む。
【００３３】
工具４４に関する加工物の軸線方向並進速度は、例えば、毎秒７５０ｍｍ乃至約１２００ｍｍである。この軸線方向変位中、各切断縁部６０はボアＡの円筒形の内面を徐々に機械加工する。溝は、長さが切断縁部６０の軸線方向変位と一致し、幅が切断縁部６０の斜行の程度及び軌道移動の振幅で決まり、深さが軌道移動の振幅で決まる。
【００３４】
この機械加工を行う方法を更に良く理解するため、切断縁部６０の先端６２が描く軌道６１を図５に破線で示す。
歯組４５の軌道移動中、１２個の歯のうちの三つの歯４６だけが、各瞬間に、機械加工されるべき加工物の材料と接触し、軸線３７を中心とした歯組４５の各回転時に１２個の溝が連続的に機械加工される。
【００３５】
軸線方向並進中に加工物を軸線３７を中心として回転させると、溝は、ボアＡの軸線に関して螺旋状をなして機械加工される。ボアＡの軸線に関する螺旋の角度は、この軸線を中心とした加工物の回転角度と等しく、例えば、一実施例では約２０°である。
【００３６】
本発明による装置により、ボア、特にマスターシリンダのボアの内側に螺旋溝をシールのハウジングの縁部を損傷せずに機械加工で形成できる。シールのハウジングの縁部が損傷すると、早期劣化がもたらされる。
【００３７】
更に、機械加工で少数の切刃部を同時に使用することにより、機械加工に要する力が減少し（例えば、１２個の歯のうちの三つの歯が同時に作用する場合には７５％減少する）、工具の切断面の潤滑が改善され、これにより切断縁部に微小な溶接部が形成されないようにするという利点が得られる。機械加工に要する力が減少することにより、工具の前進速度を上昇できる。工具の前進速度は、例えば、毎分１００ｍｍから、毎分７５０ｍｍ乃至１２００ｍｍに増大する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ブレーキ流体の通路用の溝が形成された円筒形の壁を持つマスターシリンダの軸線方向断面図である。
【図２】本発明による機械加工装置の概略断面図である。
【図３】図２に示す工具の拡大概略図である。
【図４】機械加工中の工具の機能を示す概略図である。
【図５】図４に概略に示す工具の切刃部の組の部分の拡大概略端面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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