車両用液圧マスタシリンダ
【課題】カップシールの喰われを防止し、カップシールの耐久性の向上を図る。
【解決手段】シリンダ本体２に形成したシリンダ孔３に第１シール溝１３を形成し、第１シール溝１３に第１カップシール１１を嵌着する。第１シール溝１３は、シリンダ孔開口部側面１３ｃの内周部をＲ形状に面取りしてシリンダ孔３の内周面３ｂに繋げた面取り部１３ｇを備え、第１カップシール１１は、内周リップ部の先端側に、前記シリンダ孔底部側面に当接する弾性突片１１ｄを設けると共に、基部１１ａの内周側に、内周に向かうに従ってシリンダ孔開口部側面１３ｃから漸次離れる方向で、シリンダ孔３の径方の面に対して鋭角に交差する円錐面からなる面圧調整面１１ｇが形成される。面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１と面取り部１３ｇの起点部Ｐ２とは、非作動時に弾性突片１１ｄがシリンダ孔底部側面１３ｂに当接する弾性突片当接部Ｐ４よりも外周側に配置される。
【解決手段】シリンダ本体２に形成したシリンダ孔３に第１シール溝１３を形成し、第１シール溝１３に第１カップシール１１を嵌着する。第１シール溝１３は、シリンダ孔開口部側面１３ｃの内周部をＲ形状に面取りしてシリンダ孔３の内周面３ｂに繋げた面取り部１３ｇを備え、第１カップシール１１は、内周リップ部の先端側に、前記シリンダ孔底部側面に当接する弾性突片１１ｄを設けると共に、基部１１ａの内周側に、内周に向かうに従ってシリンダ孔開口部側面１３ｃから漸次離れる方向で、シリンダ孔３の径方の面に対して鋭角に交差する円錐面からなる面圧調整面１１ｇが形成される。面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１と面取り部１３ｇの起点部Ｐ２とは、非作動時に弾性突片１１ｄがシリンダ孔底部側面１３ｂに当接する弾性突片当接部Ｐ４よりも外周側に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や自動二・三輪車等のブレーキを液圧で作動させる車両用液圧マスタシリンダに係り、詳しくは、シリンダ孔の底部側が開口した凹部を有するプランジャを、シリンダ孔の内周に設けたカップシールを介してシリンダ孔に摺動可能に内挿したプランジャタイプの車両用液圧マスタシリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用液圧マスタシリンダとして、プランジャを移動可能に内挿したシリンダ孔の内周面に環状のシール溝を形成し、該シール溝に、シリンダ孔とプランジャとの間を摺動可能にシールするカップシールを嵌着することが広く行われている。一般に、前記シール溝は、周方向のシール溝底面と、シリンダ孔底部側面と、シリンダ孔開口部側面と、プランジャ側に開口したシール溝開口とを有しており、前記カップシールは、シール溝のシリンダ孔開口部側に配置される基部と、該基部の内周側からシリンダ孔底部に向かって延設され、内周面がプランジャの外周面に摺動する内周リップ部と、基部の外周側から同じくシリンダ孔底部に向かって延設され、外周面が前記シール溝底面に当接する外周リップ部とを備えている。また、カップシールの基部は外周側約１／２が、シール溝のシリンダ孔開口部側面に当接し、内周側約１／２には、内周に向かうに従ってシリンダ孔開口部側面から漸次離れる方向で、シリンダ孔の径方向の面に対して鋭角に交差する円錐面からなる面圧調整面が形成され、非作動状態では、面圧調整面とシリンダ孔開口部側面とが当接しないように形成されると共に、シール溝のシリンダ孔開口部側面の内周部をＲ形状に面取りしてシリンダ孔の内周面に繋げ、作動時にカップシールの基部がシリンダ孔内周面とプランジャとの間に噛み込まれて喰われることを防止したものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７１４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献のものは、面圧調整面によって、カップシールの喰われをある程度抑制することはできるものの、例えばブレーキ制御機構を備えたブレーキシステムの車両用液圧マスタシリンダに、上述の特許文献の発明を適用した場合では、ブレーキ制御機構の作動時に、液圧やプランジャの戻り方向の力が変化すると、カップシールがシール溝のシリンダ孔開口部側面とプランジャとの間に噛み込まれて喰われる虞があった。
【０００５】
また、シール溝のシリンダ孔開口部側面の内周部を、Ｒ形状に面取りしてシリンダ孔の内周面に繋げるようにしているが、Ｒ形状に面取りする加工は、切削する刃物のシリンダ径方向への送り量を精度良く管理して加工しなければならないことから、加工に手間が掛かっていた。さらに、Ｒ形状部とシリンダ孔内周面とが連続する部分に角部が形成されてしまうと、この角部でカップシールを傷めることがあった。
【０００６】
そこで本発明は、カップシールの喰われを防止し、カップシールの耐久性の向上を図ることのできる車両用液圧マスタシリンダを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の車両用液圧マスタシリンダは、シリンダ本体に形成した有底のシリンダ孔と、該シリンダ孔に設けられた環状のシール溝と、該シール溝に嵌着されたカップシールと、該カップシールを介して、シリンダ孔に摺動可能に内挿されると共に先端部に開口する凹部を有するプランジャとを備え、前記シール溝は、シリンダ孔周方向のシール溝底面と、シリンダ孔底部側面と、シリンダ孔開口部側面と、プランジャ側に開口したシール溝開口とを有し、前記カップシールは、前記シール溝のシリンダ孔開口部側に配置される基部と、該基部の内周側からシリンダ孔底部に向かって延設され、内周面がプランジャの外周面に摺動する内周リップ部と、前記基部の外周側から同じくシリンダ孔底部に向かって延設され、外周面が前記シール溝底面に当接する外周リップ部とを備えた車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記シール溝は、前記シリンダ孔開口部側面の内周部をＲ形状に面取りしてシリンダ孔の内周面に繋げた面取り部を備え、前記カップシールは、前記内周リップ部の先端側に、前記シリンダ孔底部側面に当接する弾性突片を設けると共に、前記基部の内周側に、内周に向かうに従ってシリンダ孔開口部側面から漸次離れる方向で、シリンダ孔の径方向の面に対して鋭角に交差する円錐面からなる面圧調整面が形成され、前記面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とは、非作動時において前記弾性突片が前記シリンダ孔底部側面に当接する弾性突片当接部よりも外周側に配置されることを特徴としている。また、前記面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とは、非作動時に、前記カップシールの基部と前記シール溝の前記シリンダ孔開口部側面とが当接する最も外周側の基部外周側当接部のシリンダ半径方向の位置と、前記弾性突片当接部のシリンダ半径方向の位置との間に配置されていると良好で、前記面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とを同位置としても良い。また、前記面取り部は、前記シリンダ孔開口部側面に連続して形成した前記Ｒ形状部と、該Ｒ形状部のシリンダ孔開口部側端部からシリンダ孔の内周面に向けてシリンダ孔開口部側が次第に縮径するテーパー状に面取りしたテーパー部とを備えていると好適である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用液圧マスタシリンダによれば、非作動時において弾性突片当接部よりも外周側に、面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とが配置されることにより、カップシールの面圧調整面の起点部から、プランジャの外周面までの長さを長くすることができると共に、非作動時にシール溝の面取り部とカップシールの面圧調整面との間に形成される隙間を大きく形成することができ、液圧の掛かったカップシールの変形を前記隙間に良好に逃がし、応力を分散させることができる。これにより、カップシールがシール溝のシリンダ孔開口部側面とプランジャとの間に噛み込まれて喰われることを抑制でき、カップシールの耐久性を向上させることができる。
【０００９】
また、面圧調整面の起点部と面取り部の起点部とは、非作動時に、カップシールの基部とシール溝のシリンダ孔開口部側面とが当接する最も外周側の基部外周側当接部のシリンダ半径方向の位置と、弾性突片当接部のシリンダ半径方向の位置との間に配置されることにより、作動時に液圧の掛かったカップシールが倒れることを防止できる。
【００１０】
さらに、カップシールの面圧調整面の起点部と、シール溝の面取り部の基端部とを同位置としたことにより、作動時にカップシールに液圧が掛かった際に、カップシールの面圧調整面がシール溝の面取り部の形状に沿って緩やかに変形し、カップシールの変形を良好な状態で隙間に逃がすことができる。
【００１１】
また、面取り部は、シリンダ孔開口部側面の内周部に連続してＲ形状部が形成され、さらに、Ｒ形状部からシリンダ孔の内周面に向けてテーパー状に面取りしたテーパー部が形成されていることから、制動時及び制動解除時に、面圧調整面は、面取り部の形状に沿って緩やかに変形して、面圧調整面と面取り部との隙間に逃げることができ、変形時にカップシールを傷める虞がない。
【００１２】
さらに、シール溝の面取り部を、Ｒ形状部と、該Ｒ形状部の終点部から前記シリンダ孔内周面に向けてテーパー状に面取りされるテーパー部とで形成したことにより、面取り部の加工が容易になる。特に、シール溝を加工する工具に、テーパー部を形成するためのテーパー状の切削刃を備えることにより、シリンダ径方向への刃の送り量の管理が容易になり、加工性が向上する。また、Ｒ形状部とテーパー部及びシリンダ孔内周面とを、極力なだらかな状態で繋ぐことができることから、カップシールの喰われを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１形態例を示す車両用液圧マスタシリンダの断面図である。
【図２】同じく車両用液圧マスタシリンダの要部拡大断面図である。
【図３】シール溝を切削加工する工程を示す説明図である。
【図４】本発明の第２形態例を示す車両用液圧マスタシリンダの要部拡大断面図である。
【図５】本発明の第３形態例を示すシール溝の要部拡大説明図である。
【図６】本発明の第４形態例を示す車両用液圧マスタシリンダの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１乃至図３は本発明の車両用液圧マスタシリンダの第１形態例を示す図である。この液圧マスタシリンダ１は、シリンダ本体２に有底のシリンダ孔３が形成され、シリンダ孔３の底部３ａの上部外側にはシリンダ孔３の中心軸ＣＬ１と平行な方向にユニオンボス部２ａが突設され、該ユニオンボス部２ａにユニオン孔４が形成されている。シリンダ本体２の上部には、シリンダ孔３に連通する液通孔５を備えたボス部２ｂが突設され、該ボス部２ｂには、シール部材６を介してリザーバ（図示せず）に連結されるコネクタ７が取り付けられる。さらに、シリンダ本体２の下部には、車体取付用の取付ブラケット２ｃ，２ｃが突設されると共に、シリンダ孔開口側には、プッシュロッド８の先端側が挿入される大径孔９を備えた大径筒部２ｄが連設されている。
【００１５】
シリンダ孔３には、プランジャ１０が第１カップシール１１と第２カップシール１２とを介して摺動可能に内挿され、第１カップシール１１は、前記液通孔５よりもシリンダ孔底部側のシリンダ孔３の内周面３ｂに形成される第１シール溝１３に、第２カップシール１２は、液通孔５よりもシリンダ孔開口側のシリンダ孔３の内周面３ｂに形成される第２シール溝１４にそれぞれ嵌着されている。また、第１シール溝１３と第２シール溝１４との間のシリンダ孔３の内周面３ｂには、前記液通孔５に連続する補給油室１５が形成されている。
【００１６】
プランジャ１０は、シリンダ孔底部側に開口する凹部１０ａを有する有底筒状に形成され、前記凹部１０ａとシリンダ孔３の底部３ａとの間に液圧室１６が画成されている。また、凹部１０ａの底面とシリンダ孔３の底面との間には、非作動状態のプランジャ１０を予め設定された所定の初期位置に復帰させるリターンスプリング１７が配置され、該リターンスプリング１７の一端が凹部１０ａの底面に、他端がシリンダ孔３の底面にそれぞれ着座している。また、プランジャ１０のシリンダ孔開口側の外面には、プランジャ１０を押動させる前記プッシュロッド８が当接する球状凹部１０ｂが形成されている。さらに、凹部１０ａの周壁には、該周壁の内外を貫通し、非作動状態の初期位置で、液圧室１６と補給油室１５とを連通する小径の連通ポート１０ｃが周方向に複数形成されている。プッシュロッド８は、前記球状凹部１０ｂに当接する半球状の大径頭部８ａが、前記大径孔９からシリンダ孔３内へ差し込まれ、大径孔９の内周に形成した係着溝９ａに係着した止め輪１８とリテーナ１９とで抜け止めされている。
【００１７】
ユニオン孔４は、軸線がシリンダ孔３の中心軸ＣＬ１と平行に形成され、シリンダ孔３の底面における前記リターンスプリング１７の他端が着座する座面よりも外周側上方に開口している。また、液通孔５は、シリンダ孔の中心軸ＣＬ１と直交する方向に形成されている。
【００１８】
シリンダ孔底部側の第１シール溝１３は、シリンダ孔周方向のシール溝底面１３ａと、シリンダ孔底部側面１３ｂと、シリンダ孔開口部側面１３ｃと、プランジャ側に開口したシール溝開口１３ｄとを有すると共に、シリンダ孔開口部側面１３ｃの内周部には、該シリンダ孔開口部側面１３ｃに連続してＲ形状（曲面状）に面取りしたＲ形状部１３ｅと、該Ｒ形状部１３ｅのシリンダ孔開口部側端部からシリンダ孔３の内周面３ｂに向けてシリンダ孔開口部側が次第に縮径するテーパー状に面取りしたテーパー部１３ｆとを有する面取り部１３ｇが形成されている。
【００１９】
シリンダ孔底部側の第１カップシール１１は、前記第１シール溝１３のシリンダ孔開口部側に配置される基部１１ａと、該基部１１ａの内周側からシリンダ孔底部に向かってシール溝開口１３ｄに沿って延設され、その内周面がプランジャ１０の外周面に摺接する内周リップ部１１ｂと、基部１１ａの外周側から同じくシリンダ孔底部に向かって延設され、その先端部の外周面がシール溝底面１３ａの中央部に当接する外周リップ部１１ｃと、内周リップ部１１ｂの外周リップ側先端から周方向に一定の間隔を開けて等間隔でシリンダ孔底部に向かって突設され、先端がシリンダ孔底部側面１３ｂの内周部に当接する複数の弾性突片１１ｄとを備えている。
【００２０】
さらに、第１シール溝１３のシリンダ孔開口部側面１３ｃに対向する前記基部１１ａの基端面１１ｅは、該基端面１１ｅの外周側の径方向約１／２がシリンダ孔開口部側に向けて突出しており、第１カップシール１１を第１シール溝１３に嵌着したときに、シリンダ孔開口部側面１３ｃの外周側であるシール溝底面１３ａ側の部分に面接触する当接面１１ｆとなっている。一方、基端面１１ｅの内周側であるシール溝開口１３ｄ側の径方向約１／２は、当接面１１ｆから内周に向かうに従ってシリンダ孔開口部側面１３ｃから漸次離れる方向で、シリンダ孔３の径方向の面に対して鋭角に交差する円錐面からなる面圧調整面１１ｇとなっている。この面圧調整面１１ｇは、液圧マスタシリンダ１の非作動状態で、前記シリンダ孔開口部側面１３ｃの内周側約１／２に形成した面取り部１３ｇと非接触状態として隙間Ｅ１を形成し、液圧マスタシリンダ１の作動状態では、液圧室１６の液圧上昇に伴って基部１１ａが変形することにより、前記シリンダ孔開口部側面１３ｃの内周側約１／２の面取り部１３ｇと、前記基端面１１ｅの内周側約１／２の面圧調整面１１ｇとが圧接した状態になるように形成されている。
【００２１】
また、前記当接面１１ｆから前記弾性突片１１ｄの先端部までの長さ寸法は、第１シール溝１３の軸方向の長さ寸法よりも大きく形成され、第１カップシール１１を第１シール溝１３に嵌着した際に、弾性突片１１ｄの先端部が内周のプランジャ側に撓んだ状態で第１シール溝１３のシリンダ孔底部側面１３ｂに当接する。一方、前記当接面１１ｆから外周リップ部１１ｃの先端面までの長さ寸法は、第１シール溝１３の軸方向の長さ寸法よりも小さく形成され、第１カップシール１１を第１シール溝１３に嵌着した際に、外周リップ部１１ｃの先端は自由状態であり、制動解除時の作動液の流れを妨げないように、内周リップ部側に撓みやすい構造となっている。
【００２２】
さらに、第１カップシール１１の面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１と、第１シール溝１３の面取り部１３ｇの起点部Ｐ２とは、非作動時に、前記当接面１１ｆの最も外周側の基部外周側当接部Ｐ３のシリンダ半径方向の位置Ｌ１と、前記弾性突片１１ｄがシリンダ孔底部側面１３ｂに当接する弾性突片当接部Ｐ４のシリンダ半径方向の位置Ｌ２との間に配置され、さらに、面取り部１３ｇの起点部Ｐ２のシリンダ半径方向の位置は、面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１のシリンダ半径方向の位置よりもシリンダ半径方向外側となるようにそれぞれ形成されている。
【００２３】
一方、シリンダ孔開口側の第２シール溝１４は、シリンダ孔周方向のシール溝底面１４ａと、シリンダ孔底部側面１４ｂと、シリンダ孔開口部側面１４ｃと、プランジャ側に開口したシール溝開口１４ｄとを有している。この第２シール溝１４に嵌着されるシリンダ孔開口側の第２カップシール１２は、第２シール溝１４のシリンダ孔開口部側に配置される基部１２ａと、該基部１２ａの内周側からシリンダ孔底部に向かって延設され、内周面がプランジャ１０の外周面に摺動する内周リップ部１２ｂと、基部１２ａの外周側から同じくシリンダ孔底部に向かって延設され、外周面が前記シール溝底面１４ａに当接する外周リップ部１２ｃとを備えている。内周リップ部１２ｂと外周リップ部１２ｃの径方向の寸法は、略同一の肉厚に形成されると共に、基部１２ａから外周リップ部１２ｃの先端までの寸法が、第２シール溝１４の軸方向の長さと同一か僅かに長い寸法となっており、基部１２ａから内周リップ部１２ｂの先端までの寸法は、第２シール溝１４の軸方向の長さ寸法よりも短い寸法となっている。
【００２４】
このように形成された液圧マスタシリンダ１は、図１及び図２に示されるように、非作動時には、リターンスプリング１７の弾発力によって、プランジャ１０の連通ポート１０ｃが第１カップシール１１よりもシリンダ孔開口側に位置する初期位置に保持され、連通ポート１０ｃを介して液圧室１６と補給油室１５とが連通し、リザーバと液圧室１６との間を、液通孔５，補給油室１５及び複数の連通ポート１０ｃを介して作動液が流通可能な状態となっている。第１カップシール１１は、基部１１ａが第１シール溝１３のシリンダ孔開口部側面１３ｃに、内周リップ部１１ｂがプランジャ１０の外周面に、外周リップ部１１ｃがシール溝底面１３ａにそれぞれ当接すると共に、第１シール溝１３の面取り部１３ｇと、第１カップシール１１の面圧調整面１１ｇとの間には隙間Ｅ１が形成された状態になっている。第２カップシール１２は、基部１２ａが第２シール溝１４のシリンダ孔開口部側面１４ｃに、内周リップ部１２ｂがプランジャ１０の外周面に、外周リップ部１２ｃがシール溝底面１４ａにそれぞれ密着し、外気がシリンダ孔内に浸入したり、作動液が外部に漏れ出したりすることを防止している。
【００２５】
制動時に、プッシュロッド８がプランジャ１０をシリンダ孔底部側に押動すると、プランジャ１０がリターンスプリング１７を圧縮しながらシリンダ孔３内をシリンダ孔底部方向へ前進し、連通ポート１０ｃが第１カップシール１１を通過し、液圧室１６と補給油室１５との連通状態が遮断された時点から液圧室１６に液圧が発生し始め、昇圧された作動液は、ユニオン孔４を通ってブレーキ系統へ供給される。このとき、ユニオン孔４がシリンダ孔３の底部３ａに開口しているので、作動時にプランジャ１０がユニオン孔４を塞ぐことがなく、従来のように、シリンダ孔３の内周壁に拡張溝を設ける必要がないことから、プランジャ１０の径が同じ場合に、プランジャ１０のストローク量を小さくすることができ、液圧マスタシリンダ１の軸方向の長さを短く抑えることができる。
【００２６】
制動時における第１カップシール１１は、液圧室１６側から液圧を受けることによって基部１１ａがシリンダ孔開口側に変形するが、第１シール溝１３に、シリンダ孔開口部側面１３ｃからシリンダ孔内周面３ｂに緩やかに連続する形状の面取り部１３ｇを形成し、第１カップシール１１の面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１と、第１シール溝１３の面取り部１３ｇの起点部Ｐ２とは、非作動時に、前記当接面１１ｆの最も外周側の基部外周側当接部Ｐ３のシリンダ半径方向の位置Ｌ１と、前記弾性突片１１ｄがシリンダ孔底部側面１３ｂに当接する弾性突片当接部Ｐ４のシリンダ半径方向の位置Ｌ２との間に配置されていることから、面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１から、プランジャ１０の外周面までの長さを長くすることができると共に、非作動時に面取り部１３ｇと面圧調整面１１ｇとの間に形成される隙間Ｅ１を大きく形成することができる。これにより、液圧の掛かった第１カップシール１１の変形を隙間Ｅ１に良好に逃がし、応力を分散させることができ、制動時及び制動解除時に、第１カップシール１１の基部１１ａ内周部がシリンダ孔３の内周面３ｂとプランジャ１０の外周面との間に噛み込まれて喰われることを防止することができ、プランジャ１０の移動を円滑にできると共に、第１カップシール１１の耐久性を向上させることができる。さらに、面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１と面取り部１３ｇの起点部Ｐ２とは、基部外周側当接部Ｐ３のシリンダ半径方向の位置Ｌ１と、弾性突片当接部Ｐ４のシリンダ半径方向の位置Ｌ２との間に配置されることにより、作動時に液圧の掛かった第１カップシール１１が倒れることを防止できる。
【００２７】
制動を解除すると、リターンスプリング１７の弾発力により、プランジャ１０が初期位置まで復帰する。このとき、プランジャ１０がシリンダ孔開口側に移動する際に、第１カップシール１１の外周リップ部１１ｃが撓むことによって作動液が補給油室１５側から液圧室１６に良好に流れ込み、さらに、プランジャ１０がシリンダ孔開口側に移動して連通ポート１０ｃが第１カップシール１１を通過すると、液圧室１６と補給油室１５とが連通状態になり、作動液がリザーバから液圧室１６に良好に流れ込むので、プランジャ１０を円滑かつ確実に初期位置に復帰させることができる。
【００２８】
また、このように形成した車両用液圧マスタシリンダ１を、例えばブレーキ制御機構を備えたブレーキシステムの車両用液圧マスタシリンダに適用した場合、ブレーキ制御機構の作動時に、液圧やプランジャ１０の戻り方向の力に変化が生じても、第１カップシール１１の基部１１ａは、隙間Ｅ１に良好な状態で逃げることができ、喰われを抑制することができる。
【００２９】
次に、上述のような車両用液圧マスタシリンダ１の製造方法について説明する。図３に示されるように、鋳造後のシリンダ本体２には、シリンダ孔３の開口側に大径孔９と係着溝９ａとが切削加工され、シリンダ孔３の内周面が切削加工されると共に、ユニオンボス部２ａにシリンダ軸線方向のユニオン孔４がシリンダ孔３の底部に開口するように穿設される。また、ボス部２ｂには、シリンダ軸と直交方向の液通孔５がシリンダ孔３の周壁に開口するように穿設される。次いで、シリンダ孔３の内周面に第１シール溝１３と第２シール溝１４とが切削加工される。
【００３０】
第１シール溝１３の切削加工は、図３に示されるような切削具２０を用いて加工される。切削具２０は、回転軸２０ａの先端に、シール溝底面１３ａ、シリンダ孔底部側面１３ｂ及びシリンダ孔開口部側面１３ｃを切削するシール溝形成刃２０ｂと、Ｒ形状部１３ｅ及びテーパー部１３ｆを切削する面取り部切削刃２０ｃとを一体に備えている。この切削具２０を、図３（Ａ）に示されるように、回転軸２０ａをシリンダ孔の中心軸ＣＬ１と平行にしてシリンダ孔内に挿入した後、図３（Ｂ）に示されるように、シール溝形成刃２０ｂ及び面取り部切削刃２０ｃを回転させた状態で、シリンダ孔周壁方向に予め設定された距離だけ径方向に移動させると共に、シリンダ孔の内周面に沿って周方向に移動させる。これにより、シリンダ孔３の内周面の所定位置に、第１シール溝１３と、面取り部１３ｇとなるＲ形状部１３ｅとテーパー部１３ｆとが同時に切削加工される。
【００３１】
本形態例では、上述のように、ユニオン孔４の切削加工の方向を、シリンダ孔３の切削加工の方向と同一にすることができることから、シリンダ孔３の切削加工の工程とユニオン孔４の切削加工の工程とを１つの工程で行うことができ、加工性の向上を図ることができる。さらに、第１シール溝１３の切削加工は、Ｒ形状部１３ｅとテーパー部１３ｆとを切削する面取り部切削刃２０ｃとを一体に備えた切削具２０を用いることにより、切削具２０のシリンダ径方向の送り量を厳しく管理することなく、第１シール溝１３と面取り部１３ｇとを簡単かつ良好に切削加工することができ、コストの低減化を図ることができる。
【００３２】
図４乃至図６は、本発明の他の形態例を示し、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号をそれぞれ付して、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
図４は、本発明の第２形態例を示し、本形態例では、面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１と、面取り部１３ｇの起点部Ｐ２とを同位置としている。これにより、基部１１ａの面圧調整面１１ｇが面取り部１３ｇの形状に沿って緩やかに変形し、基部１１ａの変形を隙間Ｅ１に良好な状態で逃がすことができる。
【００３４】
図５は、本発明の第３形態例を示し、本形態例のシリンダ孔開口部側面１３ｃの内周部に設けられる面取り部１３ｈは、シリンダ孔開口部側面１３ｃに連続してシール溝開口１３ｄに向けて次第にシリンダ孔開口部側に向けて傾斜する第１テーパー部１３ｉと、該第１テーパー部１３ｉに連続してＲ形状（曲面状）に面取りしたＲ形状部１３ｋと、該Ｒ形状部１３ｋのシリンダ孔開口部側端部からシリンダ孔開口部側に向けてシリンダ孔開口部側が次第に縮径するテーパー状に面取りした第２テーパー部１３ｍとを有している。
【００３５】
尚、Ｒ形状部１３ｋは、第１テーパー部１３ｉの延長線ＥＬ１と、第２テーパ部１３ｍの延長線ＥＬ２とが交差する内側部分をＲ形状に面取りすることで形成される。また、面取り部１３ｈの切削加工は、回転軸２０ａの先端に、シール溝底面１３ａ、シリンダ孔底部側面１３ｂ及びシリンダ孔開口部側面１３ｃを切削するシール溝形成刃２０ｂと、第１テーパー部１３ｉ，Ｒ形状部１３ｋ，第２テーパー部１３ｍを切削する面取り部切削刃２０ｃとを一体に備えた切削具２０を用いて、加工することができる。
【００３６】
本形態例では、第１テーパー部１３ｉを設けることにより、前記面取り部１３ｈと、第１カップシール１１の面圧調整面１１ｇとの間の隙間Ｅ１を大きくし、液圧を受けた際に第１カップシール１１の基部１１ａの変形を隙間Ｅ１に良好に逃がすことができ、応力を分散させることができる。
【００３７】
図６は、本発明の第４形態例を示し、本形態例の液圧マスタシリンダ１は、シリンダ孔３の底部３ａの上部側にシリンダ孔３の中心軸ＣＬ１と直交する方向にユニオンボス部２ｅを突設し、該ユニオンボス部２ｅに、シリンダ孔の中心軸ＣＬ１と直交する方向で、液通孔５と平行な方向にユニオン孔２１を形成し、該ユニオン孔２１の先端部一側をシリンダ孔３の底部３ａに開口させている。本形態例では、ユニオン孔２１の切削加工の方向が、液通孔５の切削加工の方向と同一となることから、ユニオン孔２１と液通孔５とを１つの工程で行うことができ、加工性の向上を図ることができる。
【００３８】
尚、本発明は上述の各形態例に限るものではなく、２つのプランジャを備えたタンデム型の液圧マスタシリンダのシリンダ孔底部側に配置されるシール溝及びカップシールにも適用することができる。また、上述の形態例では面圧調整面の起点部と面取り部の起点部とを同一の位置に配置しているが、本発明は面圧調整面と面取り部との間に良好な隙間が形成されればよいことから、厳しく同位置に限定されるものではなく、双方の起点部が近接した位置に配置されたものでも良い。さらに、ユニオン孔の位置は上述の各形態例に限るものではなく、液圧室に開口していればよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…液圧マスタシリンダ、２…シリンダ本体、２ａ…ユニオンボス部、２ｂ…ボス部、２ｃ…車体取付ブラケット、２ｄ…大径筒部、３…シリンダ孔、３ａ…底部、３ｂ…内周面、４…ユニオン孔、５…液通孔、６…シール部材、７…コネクタ、８…プッシュロッド、８ａ…大径頭部、９…大径孔、９ａ…係着溝、１０…プランジャ、１０ａ…有底凹部、１０ｂ…球状凹部、１０ｃ…連通ポート、１１…第１カップシール、１１ａ…基部、１１ｂ…内周リップ部、１１ｃ…外周リップ部、１１ｄ…弾性突片、１１ｅ…基端面、１１ｆ…当接面、１１ｇ…面圧調整面、１２…第２カップシール、１２ａ…基部、１２ｂ…内周リップ部、１２ｃ…外周リップ部、１３…第１シール溝、１３ａ…シール溝底面、１３ｂ…シリンダ孔底部側面、１３ｃ…シリンダ孔開口部側面、１３ｄ…シール溝開口、１３ｅ…Ｒ形状部、１３ｆ…テーパー部、１３ｇ…面取り部、１３ｈ…面取り部、１３ｉ…第１テーパー部、１３ｋ…Ｒ形状部、１３ｍ…第２テーパー部、１４…第２シール溝、１４ａ…シール溝底面、１４ｂ…シリンダ孔底部側面、１４ｃ…シリンダ孔開口部側面、１４ｄ…シール溝開口、１５…補給油室、１６…液圧室、１７…リターンスプリング、１８…止め輪、１９…リテーナ、２０…切削具、２０ａ…回転軸、２０ｂ…シール溝切削刃、２０ｃ…面取り部切削刃、２１…ユニオン孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や自動二・三輪車等のブレーキを液圧で作動させる車両用液圧マスタシリンダに係り、詳しくは、シリンダ孔の底部側が開口した凹部を有するプランジャを、シリンダ孔の内周に設けたカップシールを介してシリンダ孔に摺動可能に内挿したプランジャタイプの車両用液圧マスタシリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用液圧マスタシリンダとして、プランジャを移動可能に内挿したシリンダ孔の内周面に環状のシール溝を形成し、該シール溝に、シリンダ孔とプランジャとの間を摺動可能にシールするカップシールを嵌着することが広く行われている。一般に、前記シール溝は、周方向のシール溝底面と、シリンダ孔底部側面と、シリンダ孔開口部側面と、プランジャ側に開口したシール溝開口とを有しており、前記カップシールは、シール溝のシリンダ孔開口部側に配置される基部と、該基部の内周側からシリンダ孔底部に向かって延設され、内周面がプランジャの外周面に摺動する内周リップ部と、基部の外周側から同じくシリンダ孔底部に向かって延設され、外周面が前記シール溝底面に当接する外周リップ部とを備えている。また、カップシールの基部は外周側約１／２が、シール溝のシリンダ孔開口部側面に当接し、内周側約１／２には、内周に向かうに従ってシリンダ孔開口部側面から漸次離れる方向で、シリンダ孔の径方向の面に対して鋭角に交差する円錐面からなる面圧調整面が形成され、非作動状態では、面圧調整面とシリンダ孔開口部側面とが当接しないように形成されると共に、シール溝のシリンダ孔開口部側面の内周部をＲ形状に面取りしてシリンダ孔の内周面に繋げ、作動時にカップシールの基部がシリンダ孔内周面とプランジャとの間に噛み込まれて喰われることを防止したものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７１４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献のものは、面圧調整面によって、カップシールの喰われをある程度抑制することはできるものの、例えばブレーキ制御機構を備えたブレーキシステムの車両用液圧マスタシリンダに、上述の特許文献の発明を適用した場合では、ブレーキ制御機構の作動時に、液圧やプランジャの戻り方向の力が変化すると、カップシールがシール溝のシリンダ孔開口部側面とプランジャとの間に噛み込まれて喰われる虞があった。
【０００５】
また、シール溝のシリンダ孔開口部側面の内周部を、Ｒ形状に面取りしてシリンダ孔の内周面に繋げるようにしているが、Ｒ形状に面取りする加工は、切削する刃物のシリンダ径方向への送り量を精度良く管理して加工しなければならないことから、加工に手間が掛かっていた。さらに、Ｒ形状部とシリンダ孔内周面とが連続する部分に角部が形成されてしまうと、この角部でカップシールを傷めることがあった。
【０００６】
そこで本発明は、カップシールの喰われを防止し、カップシールの耐久性の向上を図ることのできる車両用液圧マスタシリンダを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の車両用液圧マスタシリンダは、シリンダ本体に形成した有底のシリンダ孔と、該シリンダ孔に設けられた環状のシール溝と、該シール溝に嵌着されたカップシールと、該カップシールを介して、シリンダ孔に摺動可能に内挿されると共に先端部に開口する凹部を有するプランジャとを備え、前記シール溝は、シリンダ孔周方向のシール溝底面と、シリンダ孔底部側面と、シリンダ孔開口部側面と、プランジャ側に開口したシール溝開口とを有し、前記カップシールは、前記シール溝のシリンダ孔開口部側に配置される基部と、該基部の内周側からシリンダ孔底部に向かって延設され、内周面がプランジャの外周面に摺動する内周リップ部と、前記基部の外周側から同じくシリンダ孔底部に向かって延設され、外周面が前記シール溝底面に当接する外周リップ部とを備えた車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記シール溝は、前記シリンダ孔開口部側面の内周部をＲ形状に面取りしてシリンダ孔の内周面に繋げた面取り部を備え、前記カップシールは、前記内周リップ部の先端側に、前記シリンダ孔底部側面に当接する弾性突片を設けると共に、前記基部の内周側に、内周に向かうに従ってシリンダ孔開口部側面から漸次離れる方向で、シリンダ孔の径方向の面に対して鋭角に交差する円錐面からなる面圧調整面が形成され、前記面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とは、非作動時において前記弾性突片が前記シリンダ孔底部側面に当接する弾性突片当接部よりも外周側に配置されることを特徴としている。また、前記面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とは、非作動時に、前記カップシールの基部と前記シール溝の前記シリンダ孔開口部側面とが当接する最も外周側の基部外周側当接部のシリンダ半径方向の位置と、前記弾性突片当接部のシリンダ半径方向の位置との間に配置されていると良好で、前記面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とを同位置としても良い。また、前記面取り部は、前記シリンダ孔開口部側面に連続して形成した前記Ｒ形状部と、該Ｒ形状部のシリンダ孔開口部側端部からシリンダ孔の内周面に向けてシリンダ孔開口部側が次第に縮径するテーパー状に面取りしたテーパー部とを備えていると好適である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用液圧マスタシリンダによれば、非作動時において弾性突片当接部よりも外周側に、面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とが配置されることにより、カップシールの面圧調整面の起点部から、プランジャの外周面までの長さを長くすることができると共に、非作動時にシール溝の面取り部とカップシールの面圧調整面との間に形成される隙間を大きく形成することができ、液圧の掛かったカップシールの変形を前記隙間に良好に逃がし、応力を分散させることができる。これにより、カップシールがシール溝のシリンダ孔開口部側面とプランジャとの間に噛み込まれて喰われることを抑制でき、カップシールの耐久性を向上させることができる。
【０００９】
また、面圧調整面の起点部と面取り部の起点部とは、非作動時に、カップシールの基部とシール溝のシリンダ孔開口部側面とが当接する最も外周側の基部外周側当接部のシリンダ半径方向の位置と、弾性突片当接部のシリンダ半径方向の位置との間に配置されることにより、作動時に液圧の掛かったカップシールが倒れることを防止できる。
【００１０】
さらに、カップシールの面圧調整面の起点部と、シール溝の面取り部の基端部とを同位置としたことにより、作動時にカップシールに液圧が掛かった際に、カップシールの面圧調整面がシール溝の面取り部の形状に沿って緩やかに変形し、カップシールの変形を良好な状態で隙間に逃がすことができる。
【００１１】
また、面取り部は、シリンダ孔開口部側面の内周部に連続してＲ形状部が形成され、さらに、Ｒ形状部からシリンダ孔の内周面に向けてテーパー状に面取りしたテーパー部が形成されていることから、制動時及び制動解除時に、面圧調整面は、面取り部の形状に沿って緩やかに変形して、面圧調整面と面取り部との隙間に逃げることができ、変形時にカップシールを傷める虞がない。
【００１２】
さらに、シール溝の面取り部を、Ｒ形状部と、該Ｒ形状部の終点部から前記シリンダ孔内周面に向けてテーパー状に面取りされるテーパー部とで形成したことにより、面取り部の加工が容易になる。特に、シール溝を加工する工具に、テーパー部を形成するためのテーパー状の切削刃を備えることにより、シリンダ径方向への刃の送り量の管理が容易になり、加工性が向上する。また、Ｒ形状部とテーパー部及びシリンダ孔内周面とを、極力なだらかな状態で繋ぐことができることから、カップシールの喰われを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１形態例を示す車両用液圧マスタシリンダの断面図である。
【図２】同じく車両用液圧マスタシリンダの要部拡大断面図である。
【図３】シール溝を切削加工する工程を示す説明図である。
【図４】本発明の第２形態例を示す車両用液圧マスタシリンダの要部拡大断面図である。
【図５】本発明の第３形態例を示すシール溝の要部拡大説明図である。
【図６】本発明の第４形態例を示す車両用液圧マスタシリンダの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１乃至図３は本発明の車両用液圧マスタシリンダの第１形態例を示す図である。この液圧マスタシリンダ１は、シリンダ本体２に有底のシリンダ孔３が形成され、シリンダ孔３の底部３ａの上部外側にはシリンダ孔３の中心軸ＣＬ１と平行な方向にユニオンボス部２ａが突設され、該ユニオンボス部２ａにユニオン孔４が形成されている。シリンダ本体２の上部には、シリンダ孔３に連通する液通孔５を備えたボス部２ｂが突設され、該ボス部２ｂには、シール部材６を介してリザーバ（図示せず）に連結されるコネクタ７が取り付けられる。さらに、シリンダ本体２の下部には、車体取付用の取付ブラケット２ｃ，２ｃが突設されると共に、シリンダ孔開口側には、プッシュロッド８の先端側が挿入される大径孔９を備えた大径筒部２ｄが連設されている。
【００１５】
シリンダ孔３には、プランジャ１０が第１カップシール１１と第２カップシール１２とを介して摺動可能に内挿され、第１カップシール１１は、前記液通孔５よりもシリンダ孔底部側のシリンダ孔３の内周面３ｂに形成される第１シール溝１３に、第２カップシール１２は、液通孔５よりもシリンダ孔開口側のシリンダ孔３の内周面３ｂに形成される第２シール溝１４にそれぞれ嵌着されている。また、第１シール溝１３と第２シール溝１４との間のシリンダ孔３の内周面３ｂには、前記液通孔５に連続する補給油室１５が形成されている。
【００１６】
プランジャ１０は、シリンダ孔底部側に開口する凹部１０ａを有する有底筒状に形成され、前記凹部１０ａとシリンダ孔３の底部３ａとの間に液圧室１６が画成されている。また、凹部１０ａの底面とシリンダ孔３の底面との間には、非作動状態のプランジャ１０を予め設定された所定の初期位置に復帰させるリターンスプリング１７が配置され、該リターンスプリング１７の一端が凹部１０ａの底面に、他端がシリンダ孔３の底面にそれぞれ着座している。また、プランジャ１０のシリンダ孔開口側の外面には、プランジャ１０を押動させる前記プッシュロッド８が当接する球状凹部１０ｂが形成されている。さらに、凹部１０ａの周壁には、該周壁の内外を貫通し、非作動状態の初期位置で、液圧室１６と補給油室１５とを連通する小径の連通ポート１０ｃが周方向に複数形成されている。プッシュロッド８は、前記球状凹部１０ｂに当接する半球状の大径頭部８ａが、前記大径孔９からシリンダ孔３内へ差し込まれ、大径孔９の内周に形成した係着溝９ａに係着した止め輪１８とリテーナ１９とで抜け止めされている。
【００１７】
ユニオン孔４は、軸線がシリンダ孔３の中心軸ＣＬ１と平行に形成され、シリンダ孔３の底面における前記リターンスプリング１７の他端が着座する座面よりも外周側上方に開口している。また、液通孔５は、シリンダ孔の中心軸ＣＬ１と直交する方向に形成されている。
【００１８】
シリンダ孔底部側の第１シール溝１３は、シリンダ孔周方向のシール溝底面１３ａと、シリンダ孔底部側面１３ｂと、シリンダ孔開口部側面１３ｃと、プランジャ側に開口したシール溝開口１３ｄとを有すると共に、シリンダ孔開口部側面１３ｃの内周部には、該シリンダ孔開口部側面１３ｃに連続してＲ形状（曲面状）に面取りしたＲ形状部１３ｅと、該Ｒ形状部１３ｅのシリンダ孔開口部側端部からシリンダ孔３の内周面３ｂに向けてシリンダ孔開口部側が次第に縮径するテーパー状に面取りしたテーパー部１３ｆとを有する面取り部１３ｇが形成されている。
【００１９】
シリンダ孔底部側の第１カップシール１１は、前記第１シール溝１３のシリンダ孔開口部側に配置される基部１１ａと、該基部１１ａの内周側からシリンダ孔底部に向かってシール溝開口１３ｄに沿って延設され、その内周面がプランジャ１０の外周面に摺接する内周リップ部１１ｂと、基部１１ａの外周側から同じくシリンダ孔底部に向かって延設され、その先端部の外周面がシール溝底面１３ａの中央部に当接する外周リップ部１１ｃと、内周リップ部１１ｂの外周リップ側先端から周方向に一定の間隔を開けて等間隔でシリンダ孔底部に向かって突設され、先端がシリンダ孔底部側面１３ｂの内周部に当接する複数の弾性突片１１ｄとを備えている。
【００２０】
さらに、第１シール溝１３のシリンダ孔開口部側面１３ｃに対向する前記基部１１ａの基端面１１ｅは、該基端面１１ｅの外周側の径方向約１／２がシリンダ孔開口部側に向けて突出しており、第１カップシール１１を第１シール溝１３に嵌着したときに、シリンダ孔開口部側面１３ｃの外周側であるシール溝底面１３ａ側の部分に面接触する当接面１１ｆとなっている。一方、基端面１１ｅの内周側であるシール溝開口１３ｄ側の径方向約１／２は、当接面１１ｆから内周に向かうに従ってシリンダ孔開口部側面１３ｃから漸次離れる方向で、シリンダ孔３の径方向の面に対して鋭角に交差する円錐面からなる面圧調整面１１ｇとなっている。この面圧調整面１１ｇは、液圧マスタシリンダ１の非作動状態で、前記シリンダ孔開口部側面１３ｃの内周側約１／２に形成した面取り部１３ｇと非接触状態として隙間Ｅ１を形成し、液圧マスタシリンダ１の作動状態では、液圧室１６の液圧上昇に伴って基部１１ａが変形することにより、前記シリンダ孔開口部側面１３ｃの内周側約１／２の面取り部１３ｇと、前記基端面１１ｅの内周側約１／２の面圧調整面１１ｇとが圧接した状態になるように形成されている。
【００２１】
また、前記当接面１１ｆから前記弾性突片１１ｄの先端部までの長さ寸法は、第１シール溝１３の軸方向の長さ寸法よりも大きく形成され、第１カップシール１１を第１シール溝１３に嵌着した際に、弾性突片１１ｄの先端部が内周のプランジャ側に撓んだ状態で第１シール溝１３のシリンダ孔底部側面１３ｂに当接する。一方、前記当接面１１ｆから外周リップ部１１ｃの先端面までの長さ寸法は、第１シール溝１３の軸方向の長さ寸法よりも小さく形成され、第１カップシール１１を第１シール溝１３に嵌着した際に、外周リップ部１１ｃの先端は自由状態であり、制動解除時の作動液の流れを妨げないように、内周リップ部側に撓みやすい構造となっている。
【００２２】
さらに、第１カップシール１１の面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１と、第１シール溝１３の面取り部１３ｇの起点部Ｐ２とは、非作動時に、前記当接面１１ｆの最も外周側の基部外周側当接部Ｐ３のシリンダ半径方向の位置Ｌ１と、前記弾性突片１１ｄがシリンダ孔底部側面１３ｂに当接する弾性突片当接部Ｐ４のシリンダ半径方向の位置Ｌ２との間に配置され、さらに、面取り部１３ｇの起点部Ｐ２のシリンダ半径方向の位置は、面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１のシリンダ半径方向の位置よりもシリンダ半径方向外側となるようにそれぞれ形成されている。
【００２３】
一方、シリンダ孔開口側の第２シール溝１４は、シリンダ孔周方向のシール溝底面１４ａと、シリンダ孔底部側面１４ｂと、シリンダ孔開口部側面１４ｃと、プランジャ側に開口したシール溝開口１４ｄとを有している。この第２シール溝１４に嵌着されるシリンダ孔開口側の第２カップシール１２は、第２シール溝１４のシリンダ孔開口部側に配置される基部１２ａと、該基部１２ａの内周側からシリンダ孔底部に向かって延設され、内周面がプランジャ１０の外周面に摺動する内周リップ部１２ｂと、基部１２ａの外周側から同じくシリンダ孔底部に向かって延設され、外周面が前記シール溝底面１４ａに当接する外周リップ部１２ｃとを備えている。内周リップ部１２ｂと外周リップ部１２ｃの径方向の寸法は、略同一の肉厚に形成されると共に、基部１２ａから外周リップ部１２ｃの先端までの寸法が、第２シール溝１４の軸方向の長さと同一か僅かに長い寸法となっており、基部１２ａから内周リップ部１２ｂの先端までの寸法は、第２シール溝１４の軸方向の長さ寸法よりも短い寸法となっている。
【００２４】
このように形成された液圧マスタシリンダ１は、図１及び図２に示されるように、非作動時には、リターンスプリング１７の弾発力によって、プランジャ１０の連通ポート１０ｃが第１カップシール１１よりもシリンダ孔開口側に位置する初期位置に保持され、連通ポート１０ｃを介して液圧室１６と補給油室１５とが連通し、リザーバと液圧室１６との間を、液通孔５，補給油室１５及び複数の連通ポート１０ｃを介して作動液が流通可能な状態となっている。第１カップシール１１は、基部１１ａが第１シール溝１３のシリンダ孔開口部側面１３ｃに、内周リップ部１１ｂがプランジャ１０の外周面に、外周リップ部１１ｃがシール溝底面１３ａにそれぞれ当接すると共に、第１シール溝１３の面取り部１３ｇと、第１カップシール１１の面圧調整面１１ｇとの間には隙間Ｅ１が形成された状態になっている。第２カップシール１２は、基部１２ａが第２シール溝１４のシリンダ孔開口部側面１４ｃに、内周リップ部１２ｂがプランジャ１０の外周面に、外周リップ部１２ｃがシール溝底面１４ａにそれぞれ密着し、外気がシリンダ孔内に浸入したり、作動液が外部に漏れ出したりすることを防止している。
【００２５】
制動時に、プッシュロッド８がプランジャ１０をシリンダ孔底部側に押動すると、プランジャ１０がリターンスプリング１７を圧縮しながらシリンダ孔３内をシリンダ孔底部方向へ前進し、連通ポート１０ｃが第１カップシール１１を通過し、液圧室１６と補給油室１５との連通状態が遮断された時点から液圧室１６に液圧が発生し始め、昇圧された作動液は、ユニオン孔４を通ってブレーキ系統へ供給される。このとき、ユニオン孔４がシリンダ孔３の底部３ａに開口しているので、作動時にプランジャ１０がユニオン孔４を塞ぐことがなく、従来のように、シリンダ孔３の内周壁に拡張溝を設ける必要がないことから、プランジャ１０の径が同じ場合に、プランジャ１０のストローク量を小さくすることができ、液圧マスタシリンダ１の軸方向の長さを短く抑えることができる。
【００２６】
制動時における第１カップシール１１は、液圧室１６側から液圧を受けることによって基部１１ａがシリンダ孔開口側に変形するが、第１シール溝１３に、シリンダ孔開口部側面１３ｃからシリンダ孔内周面３ｂに緩やかに連続する形状の面取り部１３ｇを形成し、第１カップシール１１の面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１と、第１シール溝１３の面取り部１３ｇの起点部Ｐ２とは、非作動時に、前記当接面１１ｆの最も外周側の基部外周側当接部Ｐ３のシリンダ半径方向の位置Ｌ１と、前記弾性突片１１ｄがシリンダ孔底部側面１３ｂに当接する弾性突片当接部Ｐ４のシリンダ半径方向の位置Ｌ２との間に配置されていることから、面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１から、プランジャ１０の外周面までの長さを長くすることができると共に、非作動時に面取り部１３ｇと面圧調整面１１ｇとの間に形成される隙間Ｅ１を大きく形成することができる。これにより、液圧の掛かった第１カップシール１１の変形を隙間Ｅ１に良好に逃がし、応力を分散させることができ、制動時及び制動解除時に、第１カップシール１１の基部１１ａ内周部がシリンダ孔３の内周面３ｂとプランジャ１０の外周面との間に噛み込まれて喰われることを防止することができ、プランジャ１０の移動を円滑にできると共に、第１カップシール１１の耐久性を向上させることができる。さらに、面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１と面取り部１３ｇの起点部Ｐ２とは、基部外周側当接部Ｐ３のシリンダ半径方向の位置Ｌ１と、弾性突片当接部Ｐ４のシリンダ半径方向の位置Ｌ２との間に配置されることにより、作動時に液圧の掛かった第１カップシール１１が倒れることを防止できる。
【００２７】
制動を解除すると、リターンスプリング１７の弾発力により、プランジャ１０が初期位置まで復帰する。このとき、プランジャ１０がシリンダ孔開口側に移動する際に、第１カップシール１１の外周リップ部１１ｃが撓むことによって作動液が補給油室１５側から液圧室１６に良好に流れ込み、さらに、プランジャ１０がシリンダ孔開口側に移動して連通ポート１０ｃが第１カップシール１１を通過すると、液圧室１６と補給油室１５とが連通状態になり、作動液がリザーバから液圧室１６に良好に流れ込むので、プランジャ１０を円滑かつ確実に初期位置に復帰させることができる。
【００２８】
また、このように形成した車両用液圧マスタシリンダ１を、例えばブレーキ制御機構を備えたブレーキシステムの車両用液圧マスタシリンダに適用した場合、ブレーキ制御機構の作動時に、液圧やプランジャ１０の戻り方向の力に変化が生じても、第１カップシール１１の基部１１ａは、隙間Ｅ１に良好な状態で逃げることができ、喰われを抑制することができる。
【００２９】
次に、上述のような車両用液圧マスタシリンダ１の製造方法について説明する。図３に示されるように、鋳造後のシリンダ本体２には、シリンダ孔３の開口側に大径孔９と係着溝９ａとが切削加工され、シリンダ孔３の内周面が切削加工されると共に、ユニオンボス部２ａにシリンダ軸線方向のユニオン孔４がシリンダ孔３の底部に開口するように穿設される。また、ボス部２ｂには、シリンダ軸と直交方向の液通孔５がシリンダ孔３の周壁に開口するように穿設される。次いで、シリンダ孔３の内周面に第１シール溝１３と第２シール溝１４とが切削加工される。
【００３０】
第１シール溝１３の切削加工は、図３に示されるような切削具２０を用いて加工される。切削具２０は、回転軸２０ａの先端に、シール溝底面１３ａ、シリンダ孔底部側面１３ｂ及びシリンダ孔開口部側面１３ｃを切削するシール溝形成刃２０ｂと、Ｒ形状部１３ｅ及びテーパー部１３ｆを切削する面取り部切削刃２０ｃとを一体に備えている。この切削具２０を、図３（Ａ）に示されるように、回転軸２０ａをシリンダ孔の中心軸ＣＬ１と平行にしてシリンダ孔内に挿入した後、図３（Ｂ）に示されるように、シール溝形成刃２０ｂ及び面取り部切削刃２０ｃを回転させた状態で、シリンダ孔周壁方向に予め設定された距離だけ径方向に移動させると共に、シリンダ孔の内周面に沿って周方向に移動させる。これにより、シリンダ孔３の内周面の所定位置に、第１シール溝１３と、面取り部１３ｇとなるＲ形状部１３ｅとテーパー部１３ｆとが同時に切削加工される。
【００３１】
本形態例では、上述のように、ユニオン孔４の切削加工の方向を、シリンダ孔３の切削加工の方向と同一にすることができることから、シリンダ孔３の切削加工の工程とユニオン孔４の切削加工の工程とを１つの工程で行うことができ、加工性の向上を図ることができる。さらに、第１シール溝１３の切削加工は、Ｒ形状部１３ｅとテーパー部１３ｆとを切削する面取り部切削刃２０ｃとを一体に備えた切削具２０を用いることにより、切削具２０のシリンダ径方向の送り量を厳しく管理することなく、第１シール溝１３と面取り部１３ｇとを簡単かつ良好に切削加工することができ、コストの低減化を図ることができる。
【００３２】
図４乃至図６は、本発明の他の形態例を示し、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号をそれぞれ付して、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
図４は、本発明の第２形態例を示し、本形態例では、面圧調整面１１ｇの起点部Ｐ１と、面取り部１３ｇの起点部Ｐ２とを同位置としている。これにより、基部１１ａの面圧調整面１１ｇが面取り部１３ｇの形状に沿って緩やかに変形し、基部１１ａの変形を隙間Ｅ１に良好な状態で逃がすことができる。
【００３４】
図５は、本発明の第３形態例を示し、本形態例のシリンダ孔開口部側面１３ｃの内周部に設けられる面取り部１３ｈは、シリンダ孔開口部側面１３ｃに連続してシール溝開口１３ｄに向けて次第にシリンダ孔開口部側に向けて傾斜する第１テーパー部１３ｉと、該第１テーパー部１３ｉに連続してＲ形状（曲面状）に面取りしたＲ形状部１３ｋと、該Ｒ形状部１３ｋのシリンダ孔開口部側端部からシリンダ孔開口部側に向けてシリンダ孔開口部側が次第に縮径するテーパー状に面取りした第２テーパー部１３ｍとを有している。
【００３５】
尚、Ｒ形状部１３ｋは、第１テーパー部１３ｉの延長線ＥＬ１と、第２テーパ部１３ｍの延長線ＥＬ２とが交差する内側部分をＲ形状に面取りすることで形成される。また、面取り部１３ｈの切削加工は、回転軸２０ａの先端に、シール溝底面１３ａ、シリンダ孔底部側面１３ｂ及びシリンダ孔開口部側面１３ｃを切削するシール溝形成刃２０ｂと、第１テーパー部１３ｉ，Ｒ形状部１３ｋ，第２テーパー部１３ｍを切削する面取り部切削刃２０ｃとを一体に備えた切削具２０を用いて、加工することができる。
【００３６】
本形態例では、第１テーパー部１３ｉを設けることにより、前記面取り部１３ｈと、第１カップシール１１の面圧調整面１１ｇとの間の隙間Ｅ１を大きくし、液圧を受けた際に第１カップシール１１の基部１１ａの変形を隙間Ｅ１に良好に逃がすことができ、応力を分散させることができる。
【００３７】
図６は、本発明の第４形態例を示し、本形態例の液圧マスタシリンダ１は、シリンダ孔３の底部３ａの上部側にシリンダ孔３の中心軸ＣＬ１と直交する方向にユニオンボス部２ｅを突設し、該ユニオンボス部２ｅに、シリンダ孔の中心軸ＣＬ１と直交する方向で、液通孔５と平行な方向にユニオン孔２１を形成し、該ユニオン孔２１の先端部一側をシリンダ孔３の底部３ａに開口させている。本形態例では、ユニオン孔２１の切削加工の方向が、液通孔５の切削加工の方向と同一となることから、ユニオン孔２１と液通孔５とを１つの工程で行うことができ、加工性の向上を図ることができる。
【００３８】
尚、本発明は上述の各形態例に限るものではなく、２つのプランジャを備えたタンデム型の液圧マスタシリンダのシリンダ孔底部側に配置されるシール溝及びカップシールにも適用することができる。また、上述の形態例では面圧調整面の起点部と面取り部の起点部とを同一の位置に配置しているが、本発明は面圧調整面と面取り部との間に良好な隙間が形成されればよいことから、厳しく同位置に限定されるものではなく、双方の起点部が近接した位置に配置されたものでも良い。さらに、ユニオン孔の位置は上述の各形態例に限るものではなく、液圧室に開口していればよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…液圧マスタシリンダ、２…シリンダ本体、２ａ…ユニオンボス部、２ｂ…ボス部、２ｃ…車体取付ブラケット、２ｄ…大径筒部、３…シリンダ孔、３ａ…底部、３ｂ…内周面、４…ユニオン孔、５…液通孔、６…シール部材、７…コネクタ、８…プッシュロッド、８ａ…大径頭部、９…大径孔、９ａ…係着溝、１０…プランジャ、１０ａ…有底凹部、１０ｂ…球状凹部、１０ｃ…連通ポート、１１…第１カップシール、１１ａ…基部、１１ｂ…内周リップ部、１１ｃ…外周リップ部、１１ｄ…弾性突片、１１ｅ…基端面、１１ｆ…当接面、１１ｇ…面圧調整面、１２…第２カップシール、１２ａ…基部、１２ｂ…内周リップ部、１２ｃ…外周リップ部、１３…第１シール溝、１３ａ…シール溝底面、１３ｂ…シリンダ孔底部側面、１３ｃ…シリンダ孔開口部側面、１３ｄ…シール溝開口、１３ｅ…Ｒ形状部、１３ｆ…テーパー部、１３ｇ…面取り部、１３ｈ…面取り部、１３ｉ…第１テーパー部、１３ｋ…Ｒ形状部、１３ｍ…第２テーパー部、１４…第２シール溝、１４ａ…シール溝底面、１４ｂ…シリンダ孔底部側面、１４ｃ…シリンダ孔開口部側面、１４ｄ…シール溝開口、１５…補給油室、１６…液圧室、１７…リターンスプリング、１８…止め輪、１９…リテーナ、２０…切削具、２０ａ…回転軸、２０ｂ…シール溝切削刃、２０ｃ…面取り部切削刃、２１…ユニオン孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ本体に形成した有底のシリンダ孔と、該シリンダ孔に設けられた環状のシール溝と、該シール溝に嵌着されたカップシールと、該カップシールを介して、シリンダ孔に摺動可能に内挿されると共に先端部に開口する凹部を有するプランジャとを備え、前記シール溝は、シリンダ孔周方向のシール溝底面と、シリンダ孔底部側面と、シリンダ孔開口部側面と、プランジャ側に開口したシール溝開口とを有し、前記カップシールは、前記シール溝のシリンダ孔開口部側に配置される基部と、該基部の内周側からシリンダ孔底部に向かって延設され、内周面がプランジャの外周面に摺動する内周リップ部と、前記基部の外周側から同じくシリンダ孔底部に向かって延設され、外周面が前記シール溝底面に当接する外周リップ部とを備えた車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記シール溝は、前記シリンダ孔開口部側面の内周部をＲ形状に面取りしてシリンダ孔の内周面に繋げた面取り部を備え、前記カップシールは、前記内周リップ部の先端側に、前記シリンダ孔底部側面に当接する弾性突片を設けると共に、前記基部の内周側に、内周に向かうに従ってシリンダ孔開口部側面から漸次離れる方向で、シリンダ孔の径方向の面に対して鋭角に交差する円錐面からなる面圧調整面が形成され、前記面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とは、非作動時に前記弾性突片が前記シリンダ孔底部側面に当接する弾性突片当接部よりも外周側に配置されることを特徴とする車両用液圧マスタシリンダ。
【請求項２】
前記面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とは、非作動時に、前記カップシールの基部と前記シール溝の前記シリンダ孔開口部側面とが当接する最も外周側の基部外周側当接部のシリンダ半径方向の位置と、前記弾性突片当接部のシリンダ半径方向の位置との間に配置されることを特徴とする請求項１記載の車両用液圧マスタシリンダ。
【請求項３】
前記面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とを同位置としたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用液圧マスタシリンダ。
【請求項４】
前記面取り部は、前記シリンダ孔開口部側面に連続して形成した前記Ｒ形状部と、該Ｒ形状部のシリンダ孔開口部側端部からシリンダ孔の内周面に向けてシリンダ孔開口部側が次第に縮径するテーパー状に面取りしたテーパー部とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の車両用液圧マスタシリンダ。
【請求項１】
シリンダ本体に形成した有底のシリンダ孔と、該シリンダ孔に設けられた環状のシール溝と、該シール溝に嵌着されたカップシールと、該カップシールを介して、シリンダ孔に摺動可能に内挿されると共に先端部に開口する凹部を有するプランジャとを備え、前記シール溝は、シリンダ孔周方向のシール溝底面と、シリンダ孔底部側面と、シリンダ孔開口部側面と、プランジャ側に開口したシール溝開口とを有し、前記カップシールは、前記シール溝のシリンダ孔開口部側に配置される基部と、該基部の内周側からシリンダ孔底部に向かって延設され、内周面がプランジャの外周面に摺動する内周リップ部と、前記基部の外周側から同じくシリンダ孔底部に向かって延設され、外周面が前記シール溝底面に当接する外周リップ部とを備えた車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記シール溝は、前記シリンダ孔開口部側面の内周部をＲ形状に面取りしてシリンダ孔の内周面に繋げた面取り部を備え、前記カップシールは、前記内周リップ部の先端側に、前記シリンダ孔底部側面に当接する弾性突片を設けると共に、前記基部の内周側に、内周に向かうに従ってシリンダ孔開口部側面から漸次離れる方向で、シリンダ孔の径方向の面に対して鋭角に交差する円錐面からなる面圧調整面が形成され、前記面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とは、非作動時に前記弾性突片が前記シリンダ孔底部側面に当接する弾性突片当接部よりも外周側に配置されることを特徴とする車両用液圧マスタシリンダ。
【請求項２】
前記面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とは、非作動時に、前記カップシールの基部と前記シール溝の前記シリンダ孔開口部側面とが当接する最も外周側の基部外周側当接部のシリンダ半径方向の位置と、前記弾性突片当接部のシリンダ半径方向の位置との間に配置されることを特徴とする請求項１記載の車両用液圧マスタシリンダ。
【請求項３】
前記面圧調整面の起点部と前記面取り部の起点部とを同位置としたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用液圧マスタシリンダ。
【請求項４】
前記面取り部は、前記シリンダ孔開口部側面に連続して形成した前記Ｒ形状部と、該Ｒ形状部のシリンダ孔開口部側端部からシリンダ孔の内周面に向けてシリンダ孔開口部側が次第に縮径するテーパー状に面取りしたテーパー部とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の車両用液圧マスタシリンダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１６６５８５（Ｐ２０１２−１６６５８５Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６７６０（Ｐ２０１１−２６７６０）
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００２２６６７７）日信工業株式会社 (840)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００２２６６７７）日信工業株式会社 (840)
【Ｆターム（参考）】
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