JP2004068836A

JP2004068836A - Coupling device for driving rotary equipment and vehicular brake device with the same

Info

Publication number: JP2004068836A
Application number: JP2002225039A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Fuchida; 渕田　剛; Hiroyuki Shinkai; 新海　博之
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2004-03-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coupling technology for driving rotary equipment which is effective for suppressing stress acting on a rotary shaft or a drive shaft when the rotary shaft of the rotary equipment and the drive shaft of a drive source to drive the rotary equipment are connected. <P>SOLUTION: An inclination part is provided to a coupling projected part 81 of a pump shaft 80 as the device is for a pump device constituting a vehicular brake device. The inclination angle of the inclination part is set so as to become larger than the inclination angle formed by the axis of the coupling projected part 81 and the axis of a coupling recessed part 91 of a motor shaft 90. Also, the axial length of the inclination part is set by taking into consideration the strength when the coupling projected part 81 is butted to the inside of the coupling recessed part 91 (the side face of a slit part 92). As a result, a prescribed strength at the coupling projected part 81 can be secured while preventing the front end place from a butting part of the coupling projected part 81 from butting to the inside of the coupling recessed part 91. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロコイドポンプ等の回転機器を用いてブレーキの液圧制御を行なう車両用ブレーキ装置に係り、詳しくは、回転機器の回転軸とその回転機器を駆動する駆動源の駆動軸とを連結する回転機器駆動用のカップリング技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）アクチュエータを有する車両用ブレーキ装置では、ＡＢＳアクチュエータ用のポンプとしてプランジャタイプのものが用いられていた。しかしながら、ＡＢＳアクチュエータの高機能化（静粛化）のニーズに応えるためには、プランジャタイプのポンプでは限界に達しており、現在では回転式ポンプ、例えばトロコイドポンプが着目されてきている。
ところで、この種の回転式ポンプのポンプシャフト（回転軸）と、その駆動源であるモータのモータシャフト（駆動軸）とは所定のカップリング装置を介して連結される。このカップリング装置に関する技術が、例えば特許文献１および特許文献２に開示されている。例えば特許文献１に記載のカップリング装置は、モータシャフトの先端に設けられたカップリング凸部と、ポンプシャフトの先端に設けられたカップリング凹部とが互いに嵌合する構成を有する。また、カップリング凸部はいわゆる二面幅を有する形状であり、カップリング凹部はカップリング凸部の二面幅の部分が嵌合する溝状である。また、例えば特許文献２に記載のように、カップリング凸部に二面幅の部分を複数組設けた構成も用いられる。このような構成において、モータの駆動力が、ポンプシャフトおよびモータシャフトを介して回転式ポンプへ伝達されることで回転式ポンプが作動し、ＡＢＳアクチュエータへ所定の液圧が供給されることとなる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−８０４９８号公報（第８頁、図１）
【特許文献２】
特開平１１−７８８２９号公報（第４頁、図１〜図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の構成のカップリング装置では、寸法誤差や組付け誤差などによって、カップリング凸部の軸線とカップリング凹部の軸線との間に相対的なずれが生じる場合がある。このような場合には、カップリング凸部の先端部が不用意にカップリング凹部の内面に当接し、モータトルクによる応力が先端部に局部的に集中するという問題を抱えている。この先端部には十分な強度の軸長さが確保されにくいため、先端部に作用する応力を緩和するのが難しい。とりわけ、小型化に対する要請を満たすべくカップリング部分を小径にした場合には、先端部に作用する応力はより増加することとなる。
そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、回転機器の回転軸と、その回転機器を駆動する駆動源の駆動軸とを連結する際に、回転軸ないし駆動軸に作用する応力を極力抑えるのに有効な回転機器駆動用のカップリング技術を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の回転機器駆動用カップリング装置は、請求項１〜４の通りに構成される。また、本発明の回転機器駆動用カップリング装置を備えた車両用ブレーキ装置は、請求項５に記載の通りに構成される。
【０００６】
請求項１に記載した回転機器駆動用カップリング装置は、回転機器の回転軸と、駆動源の駆動軸とを連結する箇所に設けられる。これら回転軸と駆動軸のいずれか一方には、その軸線方向に沿って突出する互いに平行な二面を有する凸部が形成され、他方には凹部が形成される。ここでいう「凸部」とは、互いに平行な二面、いわゆる二面幅を少なくとも一組備えた構成を広く含む主旨であり、例えば突出方向に関する断面形状が方形のものを好適に用いる。その他、互いに平行な二面を複数組備えた構成であっても本発明でいう凸部の範疇に含まれるものとする。この凸部は、当接部、当接回避部を備える。この当接部において凸部と凹部とが互いに当接する。当接回避部は、凸部のうち当接部より先端側の箇所において凹部との当接を回避する構成を有する。この当接回避部は、凸部および凹部の少なくとも一方を当接回避形状にすることで形成されることとなる。例えば、凸部を凹部との当接を回避し得る傾斜形状（テーパー形状）に形成する態様、凹部を凸部との当接を回避し得る傾斜形状（テーパー形状）やツヅミ状に形成する態様などを好適に用いる。このように凸部に関する当接回避部は、凸部自体を当接回避形状とすることで構成してもよいし、あるいは凹部を当接回避形状とすることで構成してもよい。これにより、凸部の当接部より先端箇所が凹部に当接するのを確実に回避することができる。
更に本発明では、当接回避部は当接部に所定の強度を付与するように構成されている。例えば、当接回避部の軸長さや軸径を所定値よりも大きく設定することによって、当接部に所定の強度を付与する構成が可能となる。カップリング部分を小径にすると、単に凸部と凹部との当接を回避する箇所を設けるのみでは凸部の強度が確保できないようなケースがあるため、とりわけ小型化に対する要請を満たすべくカップリング部分を小径にする場合に特に有効である。このように、本発明は、凸部のうち当接部よりも先端側と凹部との当接を単に回避する技術に止まるものではなく、凸部と凹部とが互いに当接した際の当接回避部の強度を勘案したうえで当接部の位置を設定するという技術思想に基づくものである。
以上のように請求項１に記載の発明によれば、凸部に当接部および当接回避部を設け、この当接回避部を当接部に所定の強度を付与する形状とすることで、回転軸ないし駆動源の先端部に作用する応力を極力抑えることが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載した回転機器駆動用カップリング装置は、請求項１と同様に回転軸と駆動軸のいずれか一方に、その軸線方向に沿って突出する互いに平行な二面を有する凸部が形成され、他方に凹部が形成される。
本発明の凸部は、当接部、当接回避部、面取り部を備える。この当接部において凸部と凹部とが互いに当接する。当接回避部は、凸部のうち当接部より先端側の箇所において凹部との当接を回避する構成を有する。この当接回避部は、凸部および凹部の少なくとも一方を当接回避形状にすることで形成されることとなる。例えば、凸部を凹部との当接を回避し得る傾斜形状（テーパー形状）に形成する態様、凹部を凸部との当接を回避し得る傾斜形状（テーパー形状）やツヅミ状に形成する態様などを好適に用いる。面取り部は、いわゆる面取り処理において平行な二面の先端箇所を例えば傾斜形状（テーパー形状）に形成することによって構成される。すなわち、本発明では、平行な二面の先端箇所に形成した面取り部とは別に、その面取り部よりも当接部の側に当接回避部を設けることを特徴とする。これにより、当接回避部を所定の強度を有する軸長さあるいは軸径とすることで、当接部に所定の強度を付与した凸部の構成が可能となる。
以上のように請求項２に記載の発明によれば、凸部に当接部、当接回避部および面取り部を設けた構成を用いることで、回転軸ないし駆動源の先端部に作用する応力を極力抑えることが可能となる。
【０００８】
ここで、請求項１，２に記載の凸部は、請求項３に記載のような構成であるのが好ましい。すなわち、本発明の凸部は、当接回避部の平行な二面に形成される傾斜部を有する。そしてこの傾斜部と前記凸部の軸線とのなす第１の傾斜角度が、当接部が凹部と当接した際に凸部の軸線と記凹部の軸線とのなす第２の傾斜角度よりも大きくなるように設定されている。すなわち、傾斜部は当接回避形状であり、この傾斜部によって当接回避部が構成されることとなる。これにより、凸部側のみを加工した簡便な構成によって当接回避部とすることができ合理的である。
【０００９】
請求項４に記載した回転機器駆動用カップリング装置は、請求項１，２と同様に回転軸と駆動軸のいずれか一方に、その軸線方向に沿って突出する互いに平行な二面を有する凸部が形成され、他方に凹部が形成される。
本発明の凸部は、当接部、補強部を備える。この当接部において凸部と凹部とが互いに当接する。補強部は、当接部に対し凸部の先端側に位置し、当接部に必要とされる強度、例えば強度をこの当接部に付与する構成を有する。例えば、補強部の軸長さや軸径を、当接部に必要とされる強度を付与する形状に設定する。
以上のように請求項４に記載の発明によれば、凸部に当接部および補強部を設けた構成を用いることで、回転軸ないし駆動源の先端部に作用する応力を極力抑えることが可能となる。
【００１０】
請求項５に記載の車両用ブレーキ装置には、請求項１〜４に記載の回転機器駆動用カップリング装置が設けられる。この車両用ブレーキ装置は、駆動源としてのモータと、回転機器としてのギアポンプとを備える。モータが駆動されるとギアポンプが所定の液圧を発生させ、この液圧はブレーキ力付与手段へ供給される。これにより、車輪に所定のブレーキ力が付与される。例えば、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）アクチュエータを有する車両用ブレーキ装置では、車輪がロック傾向にあるＡＢＳ制御時、もしくは大きなブレーキ力を必要とする場合にモータによってギアポンプを駆動する。このような車両用ブレーキ装置の回転機器駆動用カップリング装置に本発明を適用することによって、信頼度の高い車両用ブレーキ装置を実現することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態を図面を用いて説明する。ここで、図１は本実施の形態の車両用ブレーキ装置１００のブレーキ配管概略図である。図２は車両用ブレーキ装置１００の一部を構成するポンプ装置２００の断面図である。ここでは、前輪駆動の４輪車において、右前輪−左後輪、左前輪−右後輪の各配管系統を備えるＸ配管の油圧回路を構成する車両に本発明を適用した例について説明する。
【００１２】
図１に示す車両用ブレーキ装置（以下、ブレーキ装置という）１００につき、ブレーキペダル１は倍力装置２と接続されており、この倍力装置２によりブレーキ踏力等が倍力される。そして、倍力装置２は、倍力されたブレーキ踏力をマスタシリンダ３に伝達するブッシュロッド等を有しており、このブッシュロッドがマスタシリンダ３に配設されたマスタピストンを押圧することによりマスタシリンダ圧が発生する。なお、これらブレーキペダル１、倍力装置２及びマスタシリンダ３がブレーキ液圧を発生させる手段に相当する。
【００１３】
また、このマスタシリンダ３には、マスタシリンダ３内にブレーキ液を供給したり、マスタシリンダ３内の余剰ブレーキ液を貯留するマスタリザーバ３ａが接続されている。そして、マスタシリンダ圧は、アンチロックブレーキ装置（以下、ＡＢＳという）を介して右前輪ＦＲ用のホイールシリンダ４及び左後輪ＲＬ用のホイールシリンダ５へ伝達されている。以下の説明は、第１の配管系統である右前輪ＦＲ及び左後輪ＲＬ側について説明するが、第２の配管系統である左前輪ＦＬ及び右後輪ＲＲ側についても全く同様であるため、説明は省略する。
【００１４】
ブレーキ装置１００はマスタシリンダ３に接続する管路（主管路）Ａを備えており、この管路Ａには比例制御弁４０が備えられている。そして、この比例制御弁４０によって管路Ａは２部位に分けられている。すなわち管路Ａは、マスタシリンダ３から比例制御弁４０までの間においてマスタシリンダ圧を受ける管路Ａ１と、比例制御弁４０から各ホイールシリンダ４，５までの間の管路Ａ２に分けられる。なお、この比例制御弁４０は電磁力とスプリング力とで作動するようになっている。
【００１５】
また、管路Ａ２において、管路Ａは２つに分岐しており、開口する一方にはホイールシリンダ４へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁３０が備えられ、他方にはホイールシリンダ５へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁３１が備えられている。
【００１６】
これら増圧制御弁３０，３１は、ＡＢＳ用の電子制御装置（以下、ＥＣＵという）により連通・遮断状態を制御できる２位置弁（電磁力とスプリング力とで作動する）として構成されている。そして、この２位置弁が連通状態に制御されているときには、マスタシリンダ圧あるいはポンプのブレーキ液の吐出によるブレーキ液圧を各ホイールシリンダ４，５に加えることができる。
【００１７】
なお、ＡＢＳ制御が実行されていないノーマルブレーキ時には、これら第１、第２の増圧制御弁３０、３１は常時連通状態に制御されている。なお、増圧制御弁３０，３１には、それぞれ逆止弁３０ａ，３１ａが並列に設けられており、ブレーキ踏み込みを止めてＡＢＳ制御が終了したときにおいてホイールシリンダ４，５側からブレーキ液圧を排除するようになっている。
【００１８】
また、第１、第２の増圧制御弁３０，３１と各ホイールシリンダ４，５との間における管路Ａとリザーバ２０のリザーバ孔２０ａとを結ぶ管路Ｂには、ＡＢＳ用のＥＣＵにより連通・遮断状態を制御できる減圧制御弁３２，３３がそれぞれ配設されている。これらの減圧制御弁３２，３３はノーマルブレーキ状態（ＡＢＳ非作動時）では、常時遮断状態とされている。なお、この減圧制御弁３２，３３も増圧制御弁３０，３１と同様に電磁力とスプリング力とで作動するようになっている。
【００１９】
管路Ａの比例制御弁４０と増圧制御弁３０，３１とリザーバ２０のリザーバ孔２０ａとを結ぶ管路Ｃには回転式ポンプ１０と逆止弁１０ａが配設されている。また、この回転式ポンプ１０にはモータ１１が接続されており、このモータ１１によって回転式ポンプ１０は駆動される。なお、この回転式ポンプ１０等を含むポンプ装置２００についての構成の説明は後述する。
【００２０】
また、回転式ポンプ１０が吐出したブレーキ液の脈動を緩和するために、管路Ｃのうち回転式ポンプ１０の吐出側にはダンパ１２とオリフィス１２ａが配設されている。そして、リザーバ２０と回転式ポンプ１０の間と、マスタシリンダ３とを接続するように管路（補助管路）Ｄが設けられており、回転式ポンプ１０はこの管路Ｄを介して管路Ａ１のブレーキ液を汲み取り、管路Ａ２へ吐出することによってホイールシリンダ４，５におけるホイールシリンダ圧をマスタシリンダ圧よりも高くして車輪制動力を高める。
【００２１】
管路Ｄには、リザーバ２０のピストン２０ｂの位置に応じて開閉する逆止弁２２が設けられ、回転式ポンプ１０の吸入側の圧力が所定値よりも高くならないようにされている。
【００２２】
また、比例制御弁４０は通常は連通状態であるが、倍力装置２の故障等によりマスタシリンダ圧が所定圧よりも低い状態でホイールシリンダ４，５に急ブレーキをかける必要がある時、或いは駆動輪スリップをＥＣＵによる出力調整で抑制するＴＲＣ時に調圧作動状態にされマスタシリンダ側の圧力よりもホイールシリンダ側の圧力を高くするように差圧を保つようになっている。
【００２３】
次に、図２を参照しながら、ポンプ装置２００の構成について説明する。
上述したように、ブレーキ装置は、第１配管系統と第２配管系統の２系統から構成されている。このため、ポンプ装置２００には第１配管系統用の回転式ポンプ１０と、第２配管系統用の回転式ポンプ１３の２つが備えられている。
ポンプ装置２００の外形を構成するケーシング５０は、第１、第２、第３シリンダ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ及び第１、第２の中央プレート７３ａ，７３ｂによって構成されている。
【００２４】
そして、第１シリンダ７１ａ、第１の中央プレート７３ａ、第２シリンダ７１ｂ、第２中央プレート７３ｂ及び第３シリンダ７１ｃが順に重ねられると共に、重なり合う部分の外周が溶接されて、一体構造をなすポンプ装置２００が形成されている。回転式ポンプ１０，１３は、ポンプ装置２００に内蔵されている。具体的には、回転式ポンプ１０は、円筒状の第１中央プレート７３ａを第１シリンダ７１ａ及び第２シリンダ７１ｂで挟み込んで形成されたロータ室５０ａ内に配置されている。また、回転式ポンプ１３は、円筒状の第２中央プレート７３ｂを第２シリンダ７１ｂ及び第３シリンダ７１ｃで挟み込んで形成されたポンプ室５０ｂ内に配置されている。
【００２５】
また、第１、第２、第３シリンダ７１ａ，７１ｂ，７１ｃには、それぞれ第１、第２、第３中心孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃが備えられている。第１シリンダ７１ａに形成された第１中心孔７２ａの内周にはベアリング７５が備えられており、第３シリンダ７１ｃに形成された第３中心孔７２ｃの内周にはベアリング７６が備えられている。第１〜第３中心孔７２ａ〜７２ｃ内には一本のポンプシャフト８０が嵌入されており、ベアリング７５，７６によって軸支されている。このように、回転式ポンプ１０，１３を挟んで両側にベアリング７５，７６が配置されるようになっている。
【００２６】
また、第３シリンダ７１ｃは、第２中央プレート７３ｂと溶接される面の反対の面において凹んでいるが、ポンプシャフト８０はこの凹みから突出するようになっており、この突出した側の端部にはカップリング凸部８１が形成されている。このカップリング凸部８１は、モータ１１の側に連結（カップリング）される構成になっている。このような一本のポンプシャフト８０がモータ１１によって回転されることで、回転式ポンプ１０，１３が駆動されるようになっている。このポンプシャフト８０のカップリング凸部８１を、モータ１１の側に連結するカップリング構造については後述する。なお、７７は、第３シリンダ７１ｃの凹み内において、ポンプシャフト８０の外周を覆うように設けられたオイルシールである。
【００２７】
回転式ポンプ１０，１３は、いずれも仕切り板（クレセント）なしの多数歯トロコイドタイプのポンプ（ギアポンプ）である。回転式ポンプ１０，１３のロータ室５０ａ，５０ｂ内には、アウターロータ及びインナーロータがそれぞれの中心軸が偏心した状態で組付けられて収納されている。そして、アウターロータの内周に設けられた内歯部と、インナーロータの外周に設けられた外歯部とが噛み合う構成になっている。
【００２８】
回転式ポンプ１０の第１シリンダ７１ａには、ロータ室５０ａへ連通する吸入口６０と吐出口６１が形成されており、さらにこれら吸入口６０及び吐出口６１から延びるように吸入通路６０ａと吐出通路６１ａが形成されている。回転式ポンプ１０は、吸入口６０を介して外部からのブレーキ液を吸入し、吐出口６１を介してブレーキ液を外部へ吐出するポンプ動作を行う。
同様に、回転式ポンプ１３の第３シリンダ７１ｃには、ロータ室５０ｂへ連通する吸入口６２と吐出口６３が形成されており、さらにこれら吸入口６２及び吐出口６３から延びるように吸入通路６２ａと吐出通路６３ａが形成されている。回転式ポンプ１３は、吸入口６２を介して外部からのブレーキ液を吸入し、吐出口６３を介してブレーキ液を外部へ吐出するポンプ動作を行う。
【００２９】
ブレーキ装置１００は、大きな制動力を必要とする場合、例えばブレーキペダル１のブレーキ踏力に対応した制動力がほしい場合やブレーキペダル１の操作量が大きいとき等に、回転式ポンプ１０は、モータ１１の駆動によりポンプシャフト８０の回転に応じてインナーロータが回転運動し、吸入口６０を介してブレーキ液を吸入し、吐出口６１から管路Ａ２に向けてブレーキ液を吐出する。この吐出されたブレーキ液によってホイールシリンダ圧を増圧する。
【００３０】
ここで、本実施の形態の特徴部分であるポンプ装置２００のポンプシャフト８０と、モータ１１のモーターシャフト９０とのカップリング構造について図３〜図６を参照しながら説明する。なお、本実施の形態におけるポンプ装置２００が本発明の回転機器に対応しており、モータ１１が本発明における駆動源に対応している。ここで、図３はポンプシャフト８０のカップリング凸部８１と、モータシャフト９０のカップリング凹部９１とのカップリング構造を示す側面図である。図４は図３中のカップリング凸部８１の部分拡大図である。図５は図３中のＡ−Ａ線断面矢視図である。図６はカップリング凸部８１とカップリング凹部９１とが相対的の傾斜した状態を示す側面図である。
【００３１】
図３に示すように本実施の形態では、ポンプシャフト８０の軸線方向へ延びるカップリング凸部８１が、モーターシャフト９０の軸線方向へ延びるカップリング凹部９１のスリット部９２に嵌合することによって、ポンプシャフト８０とモーターシャフト９０とが互いに連結される。モーターシャフト９０のカップリング凹部９１の側はベアリング機構９３よって支持されている。
なお、本実施の形態のポンプシャフト８０が本発明における回転軸に対応しており、モーターシャフト９０が本発明における駆動軸に対応している。また、カップリング凸部８１が本発明における凸部に対応しており、カップリング凹部９１が本発明における凹部に対応している。
【００３２】
図４および図５に示すように、ポンプシャフト８０のカップリング凸部８１は、その軸線方向へ沿って突出する互いに平行な二面（第１の面８２および第２の面８３）を有する構成、いわゆる二面幅（幅寸法Ｗ）になっている。一方、モーターシャフト９０のカップリング凹部９１は、カップリング凸部８１の二面幅の幅寸法Ｗに対応したスリット部９２を有する。カップリング凸部８１には、平行な二面８２，８３とこの二面に対して直角な２つの面の先端箇所を面取り処理した面取り部８４が形成されている。また、第１の面８２および第２の面８３には、面取り部８４よりも後端側（図４中の左側）に傾斜部８５（軸方向長さＤ）が形成されている。この傾斜部８５は、面８２，８３に対し直線状に傾斜した形状（傾斜角度θ１）になっている。また、傾斜部８５は、面８２，８３との境界部８６における角度θ３を鈍角（＞９０°）とする形状になっている。このような構成のポンプシャフト８０のカップリング凸部８１と、モーターシャフト９０のカップリング凹部９１とによって本発明における回転機器駆動用カップリング装置が構成されている。
【００３３】
図６に示すように、ポンプシャフト８０とモーターシャフト９０とを互いに組み付ける際、寸法誤差や組付け誤差などによって、カップリング凸部８１の軸線Ｌ１と、カップリング凹部９１の軸線Ｌ２との間に相対的なずれが生じる場合がある。本実施の形態ではこのような場合を勘案し、軸線Ｌ１と軸線Ｌ２とのなす傾斜角度θ２（本発明における第２の傾斜角度に対応している）よりも傾斜部８５の傾斜角度θ１（本発明における第１の傾斜角度に対応している）の方が大きくなるように設定されている（θ１＞θ２）。このような構成によれば、モータ１１が作動したとき、境界部８６がカップリング凹部９１の内側（スリット部９２の側面）に当接する一方、境界部８６よりも先端側がカップリング凹部９１の内側に当接するのを回避することができる。なお、この境界部８６の頂部は尖状であってもよいし、予めＲ状に加工された構成であってもよい。また、境界部８６における角度θ３を鈍角とすることで、当接時の面圧を低減させ磨耗を防止することができる。そのうえ、本実施の形態では、境界部８６が当接した際に必要とされる所定の強度（強度）に基づいて傾斜部８５の軸方向長さＤが設定されている。これにより、傾斜部８５を単に傾斜形状とした場合に比して、カップリング凸部８１の所定の強度を確保することができ信頼度が向上する。この軸方向長さＤは、二面幅の幅寸法Ｗを考慮して設定することができる。例えば、二面幅の幅寸法Ｗを大きくすれば境界部８６よりも先端箇所の強度も向上するため、軸方向長さＤは小さくてすむ。
このように、カップリング凸部８１の傾斜部８５は、カップリング凸部８１の境界部８６がカップリング凹部９１の内側に当接した場合に、カップリング凹部９１の内側に当接するのを回避する機能に加え、カップリング凸部８１の所定の強度を確保する機能をも兼ね備えている。
なお、この境界部８６が本発明における当接部に対応しており、傾斜部８５が本発明における当接回避部ないし補強部に対応している。
【００３４】
以上のように、本実施の形態によれば、ポンプシャフト８０とモータシャフト９０とを連結する際に、ポンプシャフト８０に作用する応力を極力抑えるのに有効なカップリング技術を実現することができる。
すなわち、ポンプシャフト８０のカップリング凸部８１と、モーターシャフト９０のカップリング凹部９１とのカップリングにおいて、カップリング凸部８１の境界部８６よりも先端側に傾斜部８５を設けることで、モータ１１が作動したとき境界部８６よりも先端側がカップリング凹部９１の内側に当接するのを回避することができる。また、境界部８６における角度θ３を鈍角とすることで、当接時の面圧を低減させ磨耗を防止することができる。
また、境界部８６よりも先端側の当接を回避したうえで、当接時の状態を考慮して傾斜部８５の軸方向長さＤを設定することで、更にカップリング凸部８１の所定の強度を確保することができる。これにより、使用時におけるポンプ装置２００の信頼度を向上させることができる。カップリング部分を小径にすると、単にカップリング凸部８１とカップリング凹部９１との当接を回避する箇所を設けるのみではカップリング凸部８１の強度が確保できないようなケースがあるため、とりわけ小型化に対する要請を満たすべくカップリング部分を小径にする場合に特に有効である。
【００３５】
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００３６】
（Ａ）上記実施の形態では、カップリング凸部８１の先端側がカップリング凹部９１の内側に当接するのを回避する当接回避構造として、カップリング凸部８１の先端側に傾斜部８５を設ける場合について記載したが、この当接回避構造の構成は必要に応じて種々変更可能である。例えば、カップリング凸部８１とカップリング凹部９１の少なくとも一方を加工することによって当接回避構造を実現することができる。この別の実施の形態を図７〜図９を参照しながら説明する。ここで図７〜図９はいずれも、本実施の形態のカップリング凸部８１およびカップリング凹部９１の別の実施の形態を示す図である。なお、これらの図において、図３および図４に示す要素と同一の要素には同一の符号を付している。
【００３７】
図７に示す実施の形態のカップリング凸部１８１は、本実施の形態のカップリング凸部８１と同様の構成の第１の面１８２、第２の面１８３および面取り部１８４を備えるが、傾斜部８５のような箇所は備えていない。一方、図７に示す実施の形態のカップリング凹部１９１は、溝形状のスリット部１９２を備えている。このスリット部１９２は、先端側（図中の左側）および後端側（図中の右側）の溝幅が拡張され、その間の溝幅が若干絞られた曲線形状、いわゆるツヅミ形状に形成されている。また、このスリット部１９２の両端の拡張部分とモータシャフト９０の軸線とのなす角度θ１は、本実施の形態と同様にカップリング凸部１８１とカップリング凹部１９１との間の傾斜角度θ２よりも大きくなるように設定されている。スリット部１９２をこのようなツヅミ形状に形成することで、本実施の形態と同様に、カップリング凸部１８１の当接部分よりも先端箇所がカップリング凹部１９１の内側に当接するのを回避することができ、しかもカップリング凸部１８１の所定の強度を確保することができるという作用効果を奏する。
【００３８】
また、図８に示す実施の形態のカップリング凸部２８１は、本実施の形態のカップリング凸部８１と同様の構成の面取り部２８４を備えるが、第１の面８２、第２の面８３とは異なる構成を有する。すなわち、第１の面２８２および第２の面２８３は、いずれも先端側（図中の右側）および後端側（図中の左側）の幅が絞られ、その間の幅が拡張された曲線形状、いわゆるツヅミ形状に形成されている。また、このカップリング凸部２８１の両端の拡張部分とポンプシャフト８０の軸線とのなす角度θ１は、本実施の形態と同様にカップリング凸部２８１とカップリング凹部２９１との間の傾斜角度θ２よりも大きくなるように設定されている。一方、図８に示す実施の形態のカップリング凹部２９１は、本実施の形態のスリット部９２と同様の構成を有する。凸部２８１を上記のようなツヅミ形状に形成することで、本実施の形態と同様に、カップリング凸部２８１の当接部分よりも先端箇所がカップリング凹部２９１の内側に当接するのを回避することができ、しかもカップリング凸部２８１の所定の強度を確保することができるという作用効果を奏する。
【００３９】
また、図９に示す実施の形態のカップリング凸部３８１は、本実施の形態のカップリング凸部８１と同様の構成の第１の面３８２、第２の面３８３および面取り部３８４を備えるが、傾斜部８５のような箇所は備えていない。一方、図９に示す実施の形態のカップリング凹部３９１は、溝形状のスリット部３９２を備えている。このスリット部３９２は、先端側（図中の左側）および後端側（図中の右側）の溝幅が拡張され、その間の溝幅が若干絞られた形状、いわゆるテーパー形状に形成されている。また、このスリット部３９２の両端の拡張部分とモータシャフト９０の軸線とのなす角度θ１は、本実施の形態と同様にカップリング凸部３８１とカップリング凹部３９１との間の傾斜角度θ２よりも大きくなるように設定されている。スリット部３９２をこのようなテーパー形状に形成することで、本実施の形態と同様に、カップリング凸部３８１の当接部分よりも先端箇所がカップリング凹部３９１の内側に当接するのを回避することができ、しかもカップリング凸部３８１の所定の強度を確保することができるという作用効果を奏する。
【００４０】
（Ｂ）また、上記実施の形態では、ポンプシャフト８０にカップリング凸部８１を設け、モータシャフト９０にカップリング凹部９１を設ける場合について記載したが、凸凹の関係は本実施の形態と反対であってよい。
【００４１】
（Ｃ）また、上記実施の形態では、ポンプ装置２００のポンプシャフト８０と、そのポンプ装置２００を駆動するモータ１１のモータシャフト９０とのカップリング技術について記載したが、ポンプシャフト８０とモータシャフト９０とのカップリング技術以外のカップリング技術に本発明を適用することもできる。例えば、圧縮機（コンプレッサー）や送風機（ブロワ）の回転軸と、その駆動源（モータやエンジン）とのカップリング技術に本発明を適用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転機器の回転軸と、その回転機器を駆動する駆動源の駆動軸とを連結する際に、回転軸ないし駆動軸に作用する応力を極力抑えるのに有効な回転機器駆動用のカップリング技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の車両用ブレーキ装置１００のブレーキ配管概略図である。
【図２】車両用ブレーキ装置１００の一部を構成するポンプ装置２００の断面図である。
【図３】ポンプシャフト８０のカップリング凸部８１と、モータシャフト９０のカップリング凹部９１とのカップリング構造を示す側面図である。
【図４】図３中のカップリング凸部８１の部分拡大図である。
【図５】図３中のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図６】カップリング凸部８１とカップリング凹部９１とが相対的の傾斜した状態を示す側面図である。
【図７】本実施の形態のカップリング凸部８１およびカップリング凹部９１の別の実施の形態を示す図である。
【図８】本実施の形態のカップリング凸部８１およびカップリング凹部９１の別の実施の形態を示す図である。
【図９】本実施の形態のカップリング凸部８１およびカップリング凹部９１の別の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１…ブレーキペダル
３…マスタシリンダ
４，５…ホイールシリンダ
１０，１３…回転式ポンプ
８０…ポンプシャフト（回転軸）
８１，１８１，２８１，３８１…カップリング凸部（凸部）
８２，１８２，２８２，３８２…第１の面
８３，１８３，２８３，３８３…第２の面
８４，１８４，２８４，３８４…面取り部
８５…傾斜部
８６…境界部（当接部）
９０…モーターシャフト（駆動軸）
９１，１９１，２９１，３９１…カップリング凹部（凹部）
９２，１９２，２９２，３９２…スリット部
１００…車両用ブレーキ装置
２００…ポンプ装置（駆動源）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle brake device that performs brake hydraulic pressure control using a rotating device such as a trochoid pump, and more particularly, connects a rotating shaft of a rotating device and a drive shaft of a drive source that drives the rotating device. The present invention relates to a coupling technology for driving a rotating device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a vehicle brake device having an ABS (anti-lock brake system) actuator, a plunger type pump has been used as a pump for the ABS actuator. However, a plunger type pump has reached its limit in order to meet the needs for higher functionality (quietness) of the ABS actuator, and a rotary pump, for example, a trochoid pump has been attracting attention at present.
By the way, the pump shaft (rotary shaft) of this type of rotary pump and the motor shaft (drive shaft) of the motor as its driving source are connected via a predetermined coupling device. Techniques relating to this coupling device are disclosed, for example, in Patent Documents 1 and 2. For example, the coupling device described in Patent Literature 1 has a configuration in which a coupling protrusion provided at a tip of a motor shaft and a coupling recess provided at a tip of a pump shaft are fitted to each other. The coupling protrusion has a shape having a so-called two-sided width, and the coupling recess has a groove shape in which the two-sided width portion of the coupling protrusion is fitted. Further, for example, as described in Patent Literature 2, a configuration in which a plurality of sets of two-sided width portions are provided on a coupling convex portion is also used. In such a configuration, the driving force of the motor is transmitted to the rotary pump via the pump shaft and the motor shaft, so that the rotary pump operates and a predetermined hydraulic pressure is supplied to the ABS actuator. .
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-80498 A (page 8, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-11-78829 (page 4, FIG. 1 to FIG. 3)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the coupling device having the above-described conventional configuration, a relative displacement may occur between the axis of the coupling convex portion and the axis of the coupling concave portion due to a dimensional error or an assembly error. In such a case, there is a problem that the distal end of the coupling convex portion carelessly comes into contact with the inner surface of the coupling concave portion, and the stress due to the motor torque is locally concentrated on the distal end. Since it is difficult to secure a sufficient strength of the shaft length at the tip, it is difficult to reduce the stress acting on the tip. In particular, when the diameter of the coupling portion is reduced to satisfy the demand for miniaturization, the stress acting on the distal end portion is further increased.
Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and acts on a rotating shaft or a driving shaft when connecting a rotating shaft of a rotating device and a driving shaft of a drive source for driving the rotating device. An object of the present invention is to provide a coupling technology for driving a rotating device that is effective for minimizing stress.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a rotating device driving coupling device of the present invention is configured as in claims 1 to 4. A vehicle brake device provided with a rotating device driving coupling device of the present invention is configured as described in claim 5.
[0006]
The rotating device driving coupling device according to the first aspect is provided at a position where the rotating shaft of the rotating device and the driving shaft of the driving source are connected. One of the rotating shaft and the drive shaft is formed with a convex portion having two parallel surfaces protruding along the axial direction thereof, and the other is formed with a concave portion. The “convex portion” as used herein is intended to broadly include a configuration having at least one pair of two surfaces parallel to each other, that is, a so-called two-surface width. For example, a shape having a square cross section in the protruding direction is preferably used. In addition, a configuration including a plurality of sets of two parallel surfaces is also included in the category of the protrusion in the present invention. The projection has a contact portion and a contact avoidance portion. The convex portion and the concave portion contact each other at this contact portion. The contact avoiding portion has a configuration for avoiding contact with the concave portion at a position on the tip side of the contact portion of the convex portion. The contact avoiding portion is formed by forming at least one of the convex portion and the concave portion into a contact avoiding shape. For example, an aspect in which the convex portion is formed in an inclined shape (tapered shape) capable of avoiding contact with the concave portion, an aspect in which the concave portion is formed in an inclined shape (tapered shape) capable of avoiding contact with the convex portion, or a throat shape. Is preferably used. As described above, the contact avoiding portion relating to the convex portion may be configured by forming the convex portion itself into a contact avoiding shape, or may be configured by forming the concave portion into a contact avoiding shape. Accordingly, it is possible to reliably prevent the distal end portion from contacting the concave portion from the contact portion of the convex portion.
Further, in the present invention, the contact avoiding portion is configured to impart a predetermined strength to the contact portion. For example, by setting the shaft length and the shaft diameter of the contact avoiding portion to be larger than predetermined values, a configuration in which a predetermined strength is given to the contact portion becomes possible. If the diameter of the coupling portion is reduced, there may be a case where the strength of the convex portion cannot be secured simply by providing a portion for avoiding contact between the convex portion and the concave portion. This is particularly effective when reducing the diameter of. As described above, the present invention is not limited to the technique of simply avoiding contact between the concave portion and the distal end side than the contact portion of the convex portion, and the contact when the convex portion and the concave portion contact each other. This is based on a technical idea of setting the position of the contact portion in consideration of the strength of the avoiding portion.
As described above, according to the first aspect of the present invention, the contact portion and the contact avoiding portion are provided on the convex portion, and the contact avoiding portion has a shape that imparts a predetermined strength to the contact portion. In addition, it is possible to minimize the stress acting on the rotating shaft or the tip of the drive source.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a coupling device for driving a rotating device, wherein the convex portion having two parallel surfaces protruding along the axial direction is provided on one of the rotating shaft and the driving shaft. And a recess is formed on the other side.
The projection of the present invention includes a contact portion, a contact avoidance portion, and a chamfer. The convex portion and the concave portion contact each other at this contact portion. The contact avoiding portion has a configuration for avoiding contact with the concave portion at a position on the tip side of the contact portion of the convex portion. The contact avoiding portion is formed by forming at least one of the convex portion and the concave portion into a contact avoiding shape. For example, an aspect in which the convex portion is formed in an inclined shape (tapered shape) capable of avoiding contact with the concave portion, an aspect in which the concave portion is formed in an inclined shape (tapered shape) capable of avoiding contact with the convex portion, or a throat shape. Is preferably used. The chamfered portion is formed by forming the tip portions of two parallel surfaces into, for example, an inclined shape (taper shape) in a so-called chamfering process. That is, the present invention is characterized in that a contact avoiding portion is provided on the side of the contact portion with respect to the chamfered portion, apart from the chamfered portion formed at the tip of the two parallel surfaces. Thus, by setting the contact avoiding portion to a shaft length or a shaft diameter having a predetermined strength, it is possible to form a convex portion in which the contact portion has a predetermined strength.
As described above, according to the second aspect of the present invention, by using the configuration in which the contact portion, the contact avoidance portion, and the chamfered portion are provided on the convex portion, the stress acting on the rotating shaft or the distal end portion of the drive source is used. Can be suppressed as much as possible.
[0008]
Here, it is preferable that the projections described in the first and second aspects have the configuration as described in the third aspect. That is, the convex portion of the present invention has the inclined portions formed on two parallel surfaces of the contact avoiding portion. The first inclination angle between the inclined portion and the axis of the convex portion is larger than the second inclination angle between the axis of the convex portion and the axis of the concave portion when the contact portion contacts the concave portion. It is set to be large. That is, the inclined portion has a contact avoiding shape, and this inclined portion constitutes a contact avoiding portion. Thus, the contact avoiding portion can be formed by a simple configuration in which only the convex portion is processed, which is reasonable.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the same manner as in the first and second aspects, the rotating device driving coupling device has one of the rotating shaft and the driving shaft having two parallel surfaces protruding along the axial direction thereof. A part is formed, and a concave part is formed on the other side.
The convex portion of the present invention includes a contact portion and a reinforcing portion. The convex portion and the concave portion contact each other at this contact portion. The reinforcing portion is located on the distal end side of the convex portion with respect to the contact portion, and has a configuration for imparting strength required for the contact portion, for example, strength to the contact portion. For example, the shaft length and the shaft diameter of the reinforcing portion are set to a shape that gives the required strength to the contact portion.
As described above, according to the fourth aspect of the present invention, by using the configuration in which the abutting portion and the reinforcing portion are provided on the convex portion, it is possible to minimize the stress acting on the rotating shaft or the tip of the drive source. It becomes possible.
[0010]
A vehicle brake device according to a fifth aspect is provided with the coupling device for driving a rotating device according to the first to fourth aspects. This vehicle brake device includes a motor as a drive source and a gear pump as rotating equipment. When the motor is driven, the gear pump generates a predetermined hydraulic pressure, and this hydraulic pressure is supplied to the braking force applying means. As a result, a predetermined braking force is applied to the wheels. For example, in a vehicle brake device having an ABS (anti-lock brake system) actuator, a gear pump is driven by a motor during ABS control in which wheels tend to lock or when a large braking force is required. By applying the present invention to such a coupling device for driving a rotating device of a vehicle brake device, a highly reliable vehicle brake device can be realized.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a schematic diagram of a brake pipe of a vehicle brake device 100 according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of a pump device 200 that forms a part of the vehicle brake device 100. Here, an example will be described in which the present invention is applied to a front-wheel drive four-wheeled vehicle that constitutes an X-pipe hydraulic circuit including a piping system of right front wheel-left rear wheel and left front wheel-right rear wheel.
[0012]
In the vehicle brake device (hereinafter, referred to as a brake device) 100 shown in FIG. 1, the brake pedal 1 is connected to a booster 2, and the booster 2 boosts a brake pedal force or the like. The booster 2 has a bush rod or the like for transmitting the boosted brake pedaling force to the master cylinder 3, and the bush rod presses a master piston disposed on the master cylinder 3 so that the master piston 3 is pressed. Cylinder pressure is generated. Note that the brake pedal 1, the booster 2, and the master cylinder 3 correspond to means for generating a brake fluid pressure.
[0013]
The master cylinder 3 is connected to a master reservoir 3a that supplies brake fluid into the master cylinder 3 and stores excess brake fluid in the master cylinder 3. The master cylinder pressure is transmitted to a wheel cylinder 4 for the right front wheel FR and a wheel cylinder 5 for the left rear wheel RL via an anti-lock brake device (hereinafter, referred to as ABS). In the following description, the right front wheel FR and the left rear wheel RL as the first piping system will be described. However, the same applies to the left front wheel FL and the right rear wheel RR as the second piping system. Description is omitted.
[0014]
The brake device 100 includes a pipeline (main pipeline) A connected to the master cylinder 3, and the pipeline A is provided with a proportional control valve 40. The pipe A is divided into two parts by the proportional control valve 40. That is, the pipe A is divided into a pipe A1 receiving the master cylinder pressure between the master cylinder 3 and the proportional control valve 40, and a pipe A2 between the proportional control valve 40 and each of the wheel cylinders 4 and 5. The proportional control valve 40 is operated by an electromagnetic force and a spring force.
[0015]
In the pipeline A2, the pipeline A is branched into two, one of which is provided with a pressure increase control valve 30 for controlling the pressure increase of the brake fluid pressure to the wheel cylinder 4, and the other is provided with the other. A pressure increase control valve 31 for controlling the pressure increase of the brake fluid pressure to the wheel cylinder 5 is provided.
[0016]
These pressure increase control valves 30 and 31 are configured as two-position valves (operated by an electromagnetic force and a spring force) that can control the communication / shutoff state by an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) for ABS. When the two-position valve is controlled to be in a communicating state, the master cylinder pressure or the brake fluid pressure due to the discharge of the brake fluid from the pump can be applied to the wheel cylinders 4 and 5.
[0017]
In addition, at the time of the normal brake in which the ABS control is not executed, the first and second pressure increase control valves 30 and 31 are controlled to be always in a communication state. The pressure increase control valves 30, 31 are provided with check valves 30a, 31a, respectively, in parallel. When the brake depression is stopped and the ABS control is completed, the brake fluid pressure is supplied from the wheel cylinders 4, 5 side. Is to be eliminated.
[0018]
An ECU for ABS is connected to a pipe B connecting the pipe A between the first and second pressure increase control valves 30 and 31 and the wheel cylinders 4 and 5 with the reservoir hole 20a of the reservoir 20. Pressure reduction control valves 32 and 33 that can control the communication / shutoff state are provided respectively. These pressure reduction control valves 32 and 33 are always shut off in a normal brake state (when the ABS is not operated). The pressure reduction control valves 32 and 33 are operated by electromagnetic force and spring force similarly to the pressure increase control valves 30 and 31.
[0019]
A rotary pump 10 and a check valve 10a are provided in a pipe C connecting the proportional control valve 40, the pressure increase control valves 30, 31 of the pipe A, and the reservoir hole 20a of the reservoir 20. Further, a motor 11 is connected to the rotary pump 10, and the rotary pump 10 is driven by the motor 11. The description of the configuration of the pump device 200 including the rotary pump 10 and the like will be described later.
[0020]
In addition, a damper 12 and an orifice 12a are provided on the discharge side of the rotary pump 10 in the pipeline C in order to reduce the pulsation of the brake fluid discharged by the rotary pump 10. A pipe (auxiliary pipe) D is provided so as to connect between the reservoir 20 and the rotary pump 10 and the master cylinder 3, and the rotary pump 10 is connected to the pipe D through the pipe D. By pumping the brake fluid of A1 and discharging it to the pipeline A2, the wheel cylinder pressure in the wheel cylinders 4 and 5 is made higher than the master cylinder pressure to increase the wheel braking force.
[0021]
A check valve 22 that opens and closes in accordance with the position of the piston 20b of the reservoir 20 is provided in the pipeline D so that the pressure on the suction side of the rotary pump 10 does not become higher than a predetermined value.
[0022]
Also, the proportional control valve 40 is normally in a communicating state, but when it is necessary to suddenly brake the wheel cylinders 4 and 5 in a state where the master cylinder pressure is lower than a predetermined pressure due to a failure of the booster 2 or the like, or At the time of TRC in which the drive wheel slip is suppressed by the output adjustment by the ECU, the pressure adjustment operation is performed, and the pressure difference is maintained so that the pressure on the wheel cylinder side is higher than the pressure on the master cylinder side.
[0023]
Next, the configuration of the pump device 200 will be described with reference to FIG.
As described above, the brake device includes two systems, the first piping system and the second piping system. Therefore, the pump device 200 is provided with two rotary pumps 10 for the first piping system and the rotary pump 13 for the second piping system.
The casing 50 constituting the outer shape of the pump device 200 is constituted by first, second, and third cylinders 71a, 71b, 71c and first and second central plates 73a, 73b.
[0024]
Then, the first cylinder 71a, the first center plate 73a, the second cylinder 71b, the second center plate 73b, and the third cylinder 71c are sequentially stacked, and the outer periphery of the overlapping portion is welded to form a pump device having an integrated structure. 200 are formed. The rotary pumps 10 and 13 are built in the pump device 200. Specifically, the rotary pump 10 is arranged in a rotor chamber 50a formed by sandwiching a first cylindrical central plate 73a between a first cylinder 71a and a second cylinder 71b. Further, the rotary pump 13 is disposed in a pump chamber 50b formed by sandwiching a second cylindrical central plate 73b between a second cylinder 71b and a third cylinder 71c.
[0025]
The first, second and third cylinders 71a, 71b and 71c are provided with first, second and third central holes 72a, 72b and 72c, respectively. A bearing 75 is provided on the inner circumference of the first center hole 72a formed in the first cylinder 71a, and a bearing 76 is provided on the inner circumference of the third center hole 72c formed in the third cylinder 71c. I have. One pump shaft 80 is fitted in the first to third center holes 72a to 72c, and is supported by bearings 75 and 76. Thus, bearings 75 and 76 are arranged on both sides of rotary pumps 10 and 13.
[0026]
The third cylinder 71c is recessed on the surface opposite to the surface to be welded to the second center plate 73b, but the pump shaft 80 projects from the recess, and the end on the projecting side is formed. Is formed with a coupling projection 81. The coupling protrusion 81 is configured to be connected (coupled) to the motor 11 side. When one such pump shaft 80 is rotated by the motor 11, the rotary pumps 10 and 13 are driven. A coupling structure for connecting the coupling projection 81 of the pump shaft 80 to the motor 11 will be described later. Reference numeral 77 denotes an oil seal provided to cover the outer periphery of the pump shaft 80 in the recess of the third cylinder 71c.
[0027]
Each of the rotary pumps 10 and 13 is a multi-tooth trochoid type pump (gear pump) without a partition plate (crescent). In the rotor chambers 50a and 50b of the rotary pumps 10 and 13, an outer rotor and an inner rotor are accommodated in a state where their central axes are eccentric. The internal teeth provided on the inner periphery of the outer rotor and the external teeth provided on the outer periphery of the inner rotor mesh with each other.
[0028]
A suction port 60 and a discharge port 61 communicating with the rotor chamber 50a are formed in the first cylinder 71a of the rotary pump 10, and a suction path 60a and a discharge path extending from the suction port 60 and the discharge port 61 are formed. 61a are formed. The rotary pump 10 performs a pump operation of sucking brake fluid from the outside through the suction port 60 and discharging the brake fluid to the outside through the discharge port 61.
Similarly, a suction port 62 and a discharge port 63 communicating with the rotor chamber 50b are formed in the third cylinder 71c of the rotary pump 13, and a suction passage 62a extends from the suction port 62 and the discharge port 63. And a discharge passage 63a. The rotary pump 13 performs a pump operation of sucking brake fluid from the outside through the suction port 62 and discharging the brake fluid to the outside through the discharge port 63.
[0029]
When the brake device 100 requires a large braking force, for example, when a braking force corresponding to the brake depression force of the brake pedal 1 is desired or when the operation amount of the brake pedal 1 is large, the rotary pump 10 , The inner rotor rotates in response to the rotation of the pump shaft 80, sucks the brake fluid through the suction port 60, and discharges the brake fluid from the discharge port 61 toward the pipeline A2. The wheel cylinder pressure is increased by the discharged brake fluid.
[0030]
Here, a coupling structure between the pump shaft 80 of the pump device 200 and the motor shaft 90 of the motor 11, which is a characteristic part of the present embodiment, will be described with reference to FIGS. Note that the pump device 200 in the present embodiment corresponds to the rotating device of the present invention, and the motor 11 corresponds to the drive source in the present invention. Here, FIG. 3 is a side view showing a coupling structure of the coupling convex portion 81 of the pump shaft 80 and the coupling concave portion 91 of the motor shaft 90. FIG. 4 is a partially enlarged view of the coupling convex portion 81 in FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 6 is a side view showing a state in which the coupling convex portion 81 and the coupling concave portion 91 are relatively inclined.
[0031]
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the coupling convex portion 81 extending in the axial direction of the pump shaft 80 is fitted into the slit portion 92 of the coupling concave portion 91 extending in the axial direction of the motor shaft 90. The pump shaft 80 and the motor shaft 90 are connected to each other. The side of the coupling shaft 91 of the motor shaft 90 is supported by a bearing mechanism 93.
In addition, the pump shaft 80 of the present embodiment corresponds to the rotating shaft in the present invention, and the motor shaft 90 corresponds to the driving shaft in the present invention. Further, the coupling convex portion 81 corresponds to the convex portion in the present invention, and the coupling concave portion 91 corresponds to the concave portion in the present invention.
[0032]
As shown in FIGS. 4 and 5, the coupling convex portion 81 of the pump shaft 80 has two parallel surfaces (a first surface 82 and a second surface 83) protruding along the axial direction. , So-called two-plane width (width dimension W). On the other hand, the coupling concave portion 91 of the motor shaft 90 has a slit portion 92 corresponding to the width W of the two-sided width of the coupling convex portion 81. The coupling convex portion 81 is formed with two parallel surfaces 82 and 83 and a chamfered portion 84 formed by chamfering the tip of two surfaces perpendicular to the two surfaces. In addition, the first surface 82 and the second surface 83 are formed with an inclined portion 85 (length D in the axial direction) on the rear end side (left side in FIG. 4) of the chamfered portion 84. The inclined portion 85 has a shape (inclination angle θ1) inclined linearly with respect to the surfaces 82 and 83. Further, the inclined portion 85 is shaped so that the angle θ3 at the boundary 86 between the surfaces 82 and 83 is an obtuse angle (> 90 °). The coupling convex portion 81 of the pump shaft 80 having such a configuration and the coupling concave portion 91 of the motor shaft 90 constitute a coupling device for driving a rotating device in the present invention.
[0033]
As shown in FIG. 6, when assembling the pump shaft 80 and the motor shaft 90 to each other, due to a dimensional error or an assembling error, an axis L1 of the coupling convex portion 81 and an axis L2 of the coupling concave portion 91 are caused. Relative displacement may occur. In the present embodiment, in consideration of such a case, the inclination angle θ1 of the inclined portion 85 (this inclination angle θ1) is smaller than the inclination angle θ2 (corresponding to the second inclination angle in the present invention) between the axis L1 and the axis L2. (Corresponding to the first inclination angle in the present invention) is set to be larger (θ1> θ2). According to such a configuration, when the motor 11 is operated, the boundary 86 abuts on the inside of the coupling concave portion 91 (side surface of the slit portion 92), while the tip side of the boundary 86 is inside the coupling concave 91. Can be avoided. The top of the boundary portion 86 may have a pointed shape, or may have a configuration processed in advance into an R shape. Further, by making the angle θ3 at the boundary portion 86 an obtuse angle, the contact pressure at the time of contact can be reduced, and wear can be prevented. In addition, in the present embodiment, the axial length D of the inclined portion 85 is set based on a predetermined strength (strength) required when the boundary portion 86 comes into contact. As a result, a predetermined strength of the coupling convex portion 81 can be secured, and the reliability is improved, as compared with the case where the inclined portion 85 is simply formed into an inclined shape. The axial length D can be set in consideration of the width W of the two-plane width. For example, if the width dimension W of the two-plane width is increased, the strength of the distal end portion is also improved as compared with the boundary portion 86, so that the axial length D can be small.
As described above, the inclined portion 85 of the coupling convex portion 81 avoids contacting the inside of the coupling concave portion 91 when the boundary portion 86 of the coupling convex portion 81 contacts the inside of the coupling concave portion 91. In addition to the function of providing a predetermined strength, the coupling projection 81 has a function of ensuring a predetermined strength.
The boundary portion 86 corresponds to the contact portion in the present invention, and the inclined portion 85 corresponds to the contact avoiding portion or the reinforcing portion in the present invention.
[0034]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize a coupling technique that is effective in minimizing the stress acting on the pump shaft 80 when connecting the pump shaft 80 and the motor shaft 90. .
That is, in the coupling between the coupling convex portion 81 of the pump shaft 80 and the coupling concave portion 91 of the motor shaft 90, the inclined portion 85 is provided on the distal end side with respect to the boundary portion 86 of the coupling convex portion 81, so that the motor It is possible to prevent the distal end side of the boundary 86 from contacting the inside of the coupling recess 91 when the 11 is operated. Further, by making the angle θ3 at the boundary portion 86 an obtuse angle, the contact pressure at the time of contact can be reduced, and wear can be prevented.
In addition, by avoiding contact on the tip side with respect to the boundary 86, and by setting the axial length D of the inclined portion 85 in consideration of the state at the time of contact, the predetermined length of the coupling convex portion 81 can be further improved. Strength can be ensured. Thereby, the reliability of the pump device 200 at the time of use can be improved. When the diameter of the coupling portion is small, there is a case where the strength of the coupling convex portion 81 cannot be secured only by providing a portion for avoiding the contact between the coupling convex portion 81 and the coupling concave portion 91. This is particularly effective when the diameter of the coupling portion is reduced in order to satisfy the demand for the structure.
[0035]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various applications and modifications are conceivable. For example, each of the following embodiments to which the above embodiment is applied can be implemented.
[0036]
(A) In the above embodiment, the inclined portion 85 is provided on the distal end side of the coupling convex portion 81 as a contact avoiding structure for preventing the distal end side of the coupling convex portion 81 from contacting the inside of the coupling concave portion 91. Although the case has been described, the configuration of the contact avoidance structure can be variously changed as necessary. For example, by processing at least one of the coupling convex portion 81 and the coupling concave portion 91, a contact avoiding structure can be realized. This alternative embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 7 to FIG. 9 are views showing another embodiment of the coupling convex portion 81 and the coupling concave portion 91 of the present embodiment. In these figures, the same elements as those shown in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals.
[0037]
The coupling projection 181 of the embodiment shown in FIG. 7 includes a first surface 182, a second surface 183, and a chamfer 184 having the same configuration as the coupling projection 81 of the present embodiment. No part like the part 85 is provided. On the other hand, the coupling concave portion 191 of the embodiment shown in FIG. 7 includes a groove-shaped slit portion 192. The slit portion 192 is formed in a curved shape in which the groove width on the front end side (left side in the drawing) and the rear end side (right side in the drawing) is expanded and the groove width therebetween is slightly narrowed, that is, in a so-called knob shape. I have. Further, the angle θ1 between the extended portions at both ends of the slit portion 192 and the axis of the motor shaft 90 is smaller than the inclination angle θ2 between the coupling convex portion 181 and the coupling concave portion 191 as in the present embodiment. It is set to be large. By forming the slit portion 192 in such a knob shape, as in the present embodiment, it is possible to prevent the tip end portion from abutting on the inside of the coupling concave portion 191 than the contacting portion of the coupling convex portion 181. Thus, there is an effect that a predetermined strength of the coupling convex portion 181 can be secured.
[0038]
The coupling projection 281 of the embodiment shown in FIG. 8 includes a chamfer 284 having the same configuration as the coupling projection 81 of the present embodiment, but includes a first surface 82 and a second surface 83. It has a different configuration. That is, each of the first surface 282 and the second surface 283 has a narrowed front end side (right side in the figure) and a rear end side (left side in the figure), and a curved shape in which the width between them is expanded. Is formed in a so-called knob shape. The angle θ1 between the extended portions at both ends of the coupling convex portion 281 and the axis of the pump shaft 80 is equal to the inclination angle θ2 between the coupling convex portion 281 and the coupling concave portion 291 as in the present embodiment. It is set to be larger than. On the other hand, the coupling recess 291 of the embodiment shown in FIG. 8 has the same configuration as the slit 92 of the present embodiment. By forming the convex portion 281 into the knob shape as described above, it is possible to prevent the distal end portion from contacting the inside of the coupling concave portion 291 with respect to the coupling convex portion 281 as in the present embodiment. In addition, there is an effect that the predetermined strength of the coupling convex portion 281 can be secured.
[0039]
The coupling convex portion 381 of the embodiment shown in FIG. 9 includes a first surface 382, a second surface 383, and a chamfered portion 384 having the same configuration as the coupling convex portion 81 of the present embodiment. , The inclined portion 85 is not provided. On the other hand, the coupling concave portion 391 of the embodiment shown in FIG. 9 includes a groove-shaped slit portion 392. The slit portion 392 is formed in a so-called tapered shape in which the groove width on the front end side (left side in the drawing) and the rear end side (right side in the drawing) is expanded and the groove width therebetween is slightly reduced. . Further, the angle θ1 between the extended portions at both ends of the slit portion 392 and the axis of the motor shaft 90 is larger than the inclination angle θ2 between the coupling convex portion 381 and the coupling concave portion 391 as in the present embodiment. It is set to be large. By forming the slit portion 392 in such a tapered shape, as in the present embodiment, it is possible to prevent the tip end portion of the coupling convex portion 381 from contacting the inside of the coupling concave portion 391 than the contact portion. Thus, there is an effect that the predetermined strength of the coupling convex portion 381 can be secured.
[0040]
(B) In the above embodiment, the case where the coupling convex portion 81 is provided on the pump shaft 80 and the coupling concave portion 91 is provided on the motor shaft 90 has been described, but the relationship between the convex and concave portions is opposite to that of the present embodiment. May be.
[0041]
(C) In the above embodiment, the coupling technology of the pump shaft 80 of the pump device 200 and the motor shaft 90 of the motor 11 for driving the pump device 200 has been described. The present invention can also be applied to coupling technologies other than the coupling technology described above. For example, the present invention can be applied to a coupling technique between a rotating shaft of a compressor (compressor) or a blower (blower) and a driving source (motor or engine) thereof.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to minimize the stress acting on the rotating shaft or the driving shaft when connecting the rotating shaft of the rotating device and the driving shaft of the driving source for driving the rotating device. And a coupling technology for driving a rotating device, which is effective for the present invention, can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a brake pipe of a vehicle brake device 100 according to the present embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a pump device 200 constituting a part of the vehicle brake device 100.
3 is a side view showing a coupling structure of a coupling convex portion 81 of a pump shaft 80 and a coupling concave portion 91 of a motor shaft 90. FIG.
FIG. 4 is a partially enlarged view of a coupling convex portion 81 in FIG.
FIG. 5 is a sectional view taken along line AA in FIG. 3;
FIG. 6 is a side view showing a state in which a coupling convex portion 81 and a coupling concave portion 91 are relatively inclined.
FIG. 7 is a view showing another embodiment of the coupling convex portion 81 and the coupling concave portion 91 of the present embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the coupling convex portion 81 and the coupling concave portion 91 of the present embodiment.
FIG. 9 is a view showing another embodiment of the coupling convex portion 81 and the coupling concave portion 91 of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
1: Brake pedal
3… Master cylinder
4,5 ... wheel cylinder
10,13 ... Rotary pump
80 Pump shaft (rotary shaft)
81,181,281,381 ... coupling convex part (convex part)
82, 182, 282, 382: first surface
83, 183, 283, 383: second surface
84, 184, 284, 384 ... chamfered part
85 ... Slope
86 ... Boundary part (contact part)
90 ... motor shaft (drive shaft)
91,191,291,391 ... coupling recess (recess)
92,192,292,392 ... Slit
100 ... Brake device for vehicle
200: Pump device (drive source)

Claims

A rotating device driving coupling device that connects a rotating shaft of a rotating device and a drive shaft of a drive source that drives the rotating device,
Either the rotation shaft or the drive shaft has a protrusion having two parallel surfaces protruding along the axial direction thereof, and the other has a recess in which the protrusion can be fitted. ,
The convex portion includes a contact portion that comes into contact with the concave portion in a state fitted to the concave portion, and a contact avoiding portion that avoids contact with the concave portion at a distal end side from the contact portion,
The said contact avoiding part is comprised so that predetermined intensity | strength may be provided to the said contact part, The coupling apparatus for rotating apparatus drive characterized by the above-mentioned.

A rotating device driving coupling device that connects a rotating shaft of a rotating device and a drive shaft of a drive source that drives the rotating device,
Either the rotation shaft or the drive shaft has a protrusion having two parallel surfaces protruding along the axial direction thereof, and the other has a recess in which the protrusion can be fitted. ,
The convex portion is a contact portion that comes into contact with the concave portion in a state fitted to the concave portion, a contact avoiding portion that avoids contact with the concave portion at a distal end side from the contact portion, A coupling device for driving a rotating device, comprising: a chamfered portion that has been chamfered at two front end portions.

The rotating device driving coupling device according to claim 1, wherein:
The convex portion includes an inclined portion formed on two parallel surfaces of the contact avoiding portion, and a first inclination angle between the inclined portion and an axis of the convex portion is such that the contact portion is the concave portion. A coupling device for driving a rotating device, wherein the angle is set to be larger than a second inclination angle formed by the axis of the convex portion and the axis of the concave portion when the shaft contacts the rotating device.

A rotating device driving coupling device that connects a rotating shaft of a rotating device and a drive shaft of a drive source that drives the rotating device,
Either the rotation shaft or the drive shaft has a protrusion having two parallel surfaces protruding along the axial direction thereof, and the other has a recess in which the protrusion can be fitted. ,
The convex portion is in contact with the concave portion in a state where the convex portion is fitted to the concave portion, and is present on the tip side of the convex portion with respect to the contact portion, and is required for the contact portion. A coupling device for driving a rotating device, comprising: a reinforcing portion that imparts strength to the contact portion.

A vehicle brake device comprising the rotating device driving coupling device according to any one of claims 1 to 4,
A braking force applying means for applying a braking force to wheels, a motor as the driving source, and a gear pump as the rotating device, a predetermined hydraulic pressure is generated by driving the gear pump by the motor, A vehicle brake device wherein the hydraulic pressure is supplied to the braking force applying means.