液压制动装置和气门定时调节设备制造方法及图纸

一种密封结构（160）具有永磁体（172）和用于将永磁体（172）的磁通（MF）引导向制动转动构件（130）的制动轴（131）的磁通引导构件（174，175）。磁通引导构件（174，175）包围制动轴（131）的外周以形成围绕制动轴（131）的密封间隙（176g）。密封间隙（176g）与其中填充有磁性粘滞流体（140）的流体腔（114）连通。流体密封装置（180）被提供于制动轴（131）上磁通引导构件（174，175）的壳体外侧而形成中间流体腔（178），由非磁性液体制成的中间流体（190）被填充于中间流体腔（178）内。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及液压制动装置和具有液压制动装置的气门定时调节设备。
技术介绍
液压制动装置在本领域内已知了，其中，磁性粘滞流体被填充到形成于壳体中的流体腔内，并且制动转动构件被可转动地容纳在流体腔内以使制动转动构件接触磁性粘滞流体。当穿过磁性粘滞流体的磁通的密度变化时磁性粘滞流体的粘度被控制(改变)。在这种类型的液压制动装置中，可以利用相对少量的电能施加制动转矩到制动转动构件。因此，液压制动装置优选被应用于内燃机的气门定时调节设备，从而，根据制动转矩的大小，调整用于决定气门定时(进气门和/或排气门的气门打开和/或关闭定时)的曲轴和凸轮轴之间的相对相位(发动机的运转相位)。根据现有技术中已知的液压制动装置，例如，在日本专利文献No. 2010-121614CA)中公开的，制动转动构件被可转动地容纳于壳体的流体腔内，制动轴在壳体内部延伸并且从壳体向外延伸。制动轴和壳体之间的间隙通过密封装置密封。更详细地，密封装置的永磁体和磁通引导构件被提供以包围制动轴，从而永磁体的磁通被从磁通引导构件经由密封间隙引导向制动轴，所述密封间隙被形成于磁通引导构件和制动轴之间并且与流体腔连通。从流体腔流到密封间隙内的磁性粘滞流体接收磁通，因而磁性粘滞流体的粘度增加。磁性粘滞流体在膜状的情况下被捕获。更确切地说，包含在磁性粘滞流体中的磁性颗粒被磁通捕获而在密封间隙中形成密封膜。形成在密封间隙中的密封膜限制磁性粘滞流体在制动轴的轴向上从壳体内侧朝向壳体外侧的流动。也就是，所谓的自密封功能通过密封间隙中的磁性粘滞流体自身实现。磁性粘滞流体从流体腔的泄漏能够被抑制，因此由于磁性粘滞流体泄漏导致的制动特性的变化能够被抑制。另外，当磁性粘滞流体的泄漏被密封膜抑制时，施加到制动轴的摩擦阻力能够被减小。因此，提高了液压制动装置的耐用性。但是，根据上述液压制动装置(JP No. 2010-121614)，制动特性可能因下述因素而变化。在磁性粘滞流体中，磁性颗粒散布在由非磁性液体制成的基础流体中。非磁性基础流体在密封间隙内不接收磁通的作用，而是接收流体腔中根据温度升高而升高的流体压力。基础流体可能在朝向壳体外侧的方向上流动。基础流体的泄漏不但可能导致磁性粘滞流体性质的变化而且可促进磁性粘滞流体的性质变化，因为磁性粘滞流体的泄漏捕获包含在磁性粘滞流体中的磁性颗粒。磁性粘滞流体的性质变化降低密封间隙中的自密封功能，这可间接或直接导致制动特性的变化，因为密封间隙中自密封功能的降低可影响流体腔中的磁性粘滞流体的性质变化。除用于自密封功能的结构之外，已知的机械密封结构可另外被使用，以限制密封间隙中的磁性颗粒从壳体内侧朝向壳体外侧的流动。磁性流体可代替其中磁性颗粒被散布于基础流体中的磁性粘滞流体而用作功能流体。但是，在每种情况下，形成密封间隙是必须的以提高耐用性。因此，基础流体可能通过密封间隙流出并且因此磁性粘滞流体(或其它功能流体)的性质可能被改变仍是个问题。换句话说，液压制动装置的制动特性可能改变。此外，根据上述液压制动装置(JP No. 2010-121614)，可能出现下面的问题。当包含在磁性粘滞流体中的磁性颗粒被聚集在靠近磁通引导构件的内周部分的区域时，被磁通捕获在密封间隙中的磁性颗粒可能被这些聚集磁性颗粒推出。然后，磁性颗粒可能从密封间隙泄漏到壳体外侧。更详细地，在上述现有技术(JP No. 2010-121614)的液压制动装置中，磁通引导构件部分地被磁屏蔽构件覆盖。换句话说，磁通引导构件的内周部分的轴向端表面通过连通间隙而被暴露于流体腔。磁通可能从磁通引导构件的这些暴露部分泄露，因此包含在磁性粘滞流体中的磁性颗粒可能被聚集在靠近密封间隙的部分。聚集的磁性颗粒被磁通磁性吸引到密封间隙内。然后，已经被磁通捕获在密封间隙内的磁性颗粒(以形成密封膜为目的)可能会被这些额外吸引的磁性颗粒从密封间隙推出。这种磁性颗粒的泄漏可能降低自密封功能，从而导致液压制动装置的制动特性的变化。根据本领域内已知的另一种液压制动装置，例如在日本专利文献No. 2011-256838(A)公开的，(在壳体内延伸并且从壳体向外延伸的)制动转动构件的制动轴和壳体之间的间隙通过密封结密封。更确切地说，与流体腔连通的密封间隙被形成在阳螺纹形状的磁性螺旋部分和磁通弓I导构件之间。磁性螺旋部分通过从制动轴在径向向外方向上突伸的螺旋突起部形成。磁通引导构件包围制动轴的外周，也就是磁性螺旋部分。因为磁通被经由密封间隙在磁通引导构件和磁性螺旋部分之间引导，磁性粘滞流体被从流体腔抽回到密封间隙内并且因此磁性粘滞流体的粘度增加而形成密封膜。从而实现自密封功能，因此磁性粘滞流体从密封间隙向壳体外侧的泄漏通过此密封膜，也就是通过磁性粘滞流体自身，得到抑制。根据上述现有技术(JP No. 2011-256838)的密封结构，磁性螺旋部分被形成为当在轴转动方向上跟踪螺旋突起部时螺旋突起部在制动轴的轴向上远离制动轴的壳体内侧朝向壳体外侧延伸。朝向壳体内侧方向上的力矩被施加到磁性粘滞流体。上述力矩通过基于通过重复压缩和扩张来泵吸磁性粘滞流体的动水效应(hydro-dynamiceffect)以及基于磁性粘滞流体粘度增加的粘滞性效应(viscouseffect)的粘性密封功能(也就是螺旋转动型的迷宫式密封效应)产生。根据粘性密封功能，即使当磁性粘滞流体的非磁性液体与包含在磁性粘滞流体中并且被磁通捕获在密封间隙中的磁性颗粒分离，并且已经在壳体外侧从密封间隙中流出时，这些非磁性液体也会在壳体内侧被推回到密封间隙。如上述，根据现有技术(JP No. 2011-256838)的密封结构，自密封功能以及粘性密封功能被实现，从而由于可能的磁性粘滞流体泄漏导致的液压制动装置的制动特性的变化能够被抑制。根据上述现有技术(JP No. 2011-256838)的密封结构，当制动转动构件转动时，磁性粘滞流体的非磁性液体能够通过粘性密封功能在壳体内侧的方向上推回。但是，当制动转动构件不转动时，粘性密封功能的动水效应不能实现。当在制动转动构件的非操作(不转动)过程中非磁性液体与磁性粘滞流体分离时，非磁性液体可能泄漏出密封间隙。这样，在液压制动装置中可能发生制动特性的变化
技术实现思路
本公开基于上述几点进行阐述。本公开的目的是提供一种液压制动装置和具有液压制动装置的气门定时调节设备，从而提高液压制动装置的耐用性并且制动特性的变化能够被抑制。根据本公开的特征(例如，如权利要求1中所限定的)，一种液压制动装置包括壳体(110)，其具有流体腔(114);磁性粘滞流体(140)，其被充填到流体腔(114)内并且由磁性颗粒散布于其中的非磁性基础流体制成，从而磁性粘滞流体(140)的粘度依赖于穿过磁性粘滞流体(140)的磁通的密度而变化；粘度控制单元(150，200)，用于控制穿过磁性粘滞流体(140)的磁通的密度以改变磁性粘滞流体(140)的粘度；制动转动构件(130)，其具有制动轴(131 )，所述制动轴在轴向上穿过壳体(110)的内部并且从壳体(110 )向外延伸，制动转动构件(130 )接触流体腔(114)中的磁性粘滞流体(140)，从而依赖于磁性粘滞流体(140)的粘度的制动转矩被施加到制动转动构件(130)；以及密封结构(16本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压制动装置，包括：壳体（110），其具有流体腔（114）；磁性粘滞流体（140），其被充填到流体腔（114）内并且由磁性颗粒散布于其中的非磁性基础流体制成，从而磁性粘滞流体（140）的粘度依赖于穿过磁性粘滞流体（140）的磁通的密度而变化；粘度控制单元（150，200），用于控制穿过磁性粘滞流体（140）的磁通的密度以改变磁性粘滞流体（140）的粘度；制动转动构件（130），其具有制动轴（131），所述制动轴在轴向上穿过壳体（110）的内部并且从壳体（110）向外延伸，制动转动构件（130）接触流体腔（114）中的磁性粘滞流体（140），从而依赖于磁性粘滞流体（140）的粘度的制动转矩被施加到制动转动构件（130）；以及密封结构（160），用于以流体密封的方式密封壳体（110）和制动转动构件（130）之间的间隙，其中，所述密封结构（160）包括：永磁体（172），用于产生磁通；磁通引导构件（174和/或175），其被提供于壳体（110）内并且包围制动轴（131），从而与流体腔（114）连通的密封间隙（176g）被形成于磁通引导构件（174，175）和制动轴（131）之间，磁通引导构件（174，175）将永磁体（172）产生的磁通引导向制动轴（131）；流体密封装置（180），其被提供于壳体（110）内轴向上更远离磁通引导构件（174，175）的壳体外侧并且接触制动轴（131），从而以流体密封的方式密封壳体（110）和制动轴（131）之间的间隙；中间流体腔（178），其被形成在壳体（110）内密封间隙（176g）和流体密封装置（180）之间；以及中间流体（190），其由非磁性液体制成并且被充填到中间流体腔（178）内。...

【技术特征摘要】
2011.09.28 JP 2011-212130;2011.11.16 JP 2011-25091.一种液压制动装置，包括 壳体(I 10)，其具有流体腔(I 14)； 磁性粘滞流体(140)，其被充填到流体腔(I 14)内并且由磁性颗粒散布于其中的非磁性基础流体制成，从而磁性粘滞流体(140)的粘度依赖于穿过磁性粘滞流体(140)的磁通的密度而变化； 粘度控制单元(150，200)，用于控制穿过磁性粘滞流体(140)的磁通的密度以改变磁性粘滞流体(140)的粘度； 制动转动构件(130)，其具有制动轴(131 )，所述制动轴在轴向上穿过壳体(110)的内部并且从壳体(110)向外延伸，制动转动构件(130)接触流体腔(114)中的磁性粘滞流体(140)，从而依赖于磁性粘滞流体(140)的粘度的制动转矩被施加到制动转动构件(130);以及 密封结构(160 )，用于以流体密封的方式密封壳体(110)和制动转动构件(130 )之间的间隙， 其中，所述密封结构(160)包括 永磁体(172)，用于产生磁通； 磁通引导构件(174和/或175)，其被提供于壳体(110)内并且包围制动轴(131)，从而与流体腔(I 14)连通的密封间隙(176g)被形成于磁通引导构件(174，175)和制动轴(131)之间，磁通弓I导构件(174，175 )将永磁体(172 )产生的磁通弓丨导向制动轴(131); 流体密封装置(180)，其被提供于壳体(110)内轴向上更远离磁通引导构件(174，175)的壳体外侧并且接触制动轴(131)，从而以流体密封的方式密封壳体(110)和制动轴(131)之间的间隙； 中间流体腔(178)，其被形成在壳体(110)内密封间隙(176g)和流体密封装置(180)之间；以及 中间流体(190)，其由非磁性液体制成并且被充填到中间流体腔(178)内。2.根据权利要求1所述的液压制动装置，其中 中间流体(190)由与磁性粘滞流体(140)的基础流体不同的液体制成。3.根据权利要求2所述的液压制动装置，其中 磁性粘滞流体(140)的基础流体由极性液体和非极性液体二者之一制成，并且 中间流体(190)由极性液体和非极性液体二者中的另一种制成。4.根据权利要求1所述的液压制动装置，其中 中间流体(190)由与磁性粘滞流体(140)的基础流体相同的液体制成。5.根据权利要求1至4中任一所述的液压制动装置，其中 密封结构(160)的磁通引导构件(174，175)包括 第一磁通导板(174)，用于将永磁体(172)的磁通引导向形成于第一磁通导板(174)和制动轴(131)之间的密封间隙(176g);和 第二磁通导板(175)，其被提供于壳体(110)内在轴向上更远离第一磁通导板(174)的壳体外侧，并且包围制动轴(131 )，从而在第二磁通导板(175)和制动轴(131)之间形成捕获间隙(178g)，捕获间隙(178g)与中间流体腔(178)连通，第二磁通导板(175)将永磁体(172)的磁通引导向捕获间隙(178g)。6.根据权利要求5所述的液压制动装置，其中 永磁体(172)被置于第一和第二磁通导板(174,175)之间并且包围制动轴(131),从而形成在径向上位于永磁体(172)和制动轴(131)之间的中间流体腔(178)的一部分。7.一种用于调整内燃机的工作气门的气门定时的气门定时调节设备，其中工作气门通过凸轮轴打开和/或关闭，转矩被从发动机的曲轴传递到凸轮轴，所述气门定时调节设备包括 根据权利要求1至4中任一所述的液压制动装置(100);和 相位调整装置(300)，其被设置于液压制动装置(100)外面并且连接到制动轴(131 )，用于根据施加于液压制动装置(100)的制动转动构件(130)上的制动转矩调整发动机的曲轴和凸轮轴之间的相对相位。8.一种液压制动装置，包括 壳体(1 10)，其具有流体腔(114)； 功能流体(140)，其被充填到流体腔(114)内并且由磁性颗粒(140p)散布于其中的基础流体制成，从而功能流体(140)的粘度依赖于穿过功能流体(140)的磁通密度而变化；粘度控制单元(150，200)，用于控制穿过功能流体(140)的磁通的密度以改变功能流体(140)的粘度； 制动转动构件(130)，其具有制动轴(131，131A，131B，131C)，所述制动轴在轴向上穿过壳体(110 )的内部并且从壳体(110)向外延伸，制动转动构件(130 )接触流体腔(114)中的功能流体(140 ),从而依赖于功能流体(140 )的粘度的制动转矩被施加到制动转动构件(130);以及 密封结构(160，1160，2160，3160，4160，5160，6160，7160，8160)，用于以流体密封的方式密封壳体(110)和制动转动构件(130 )之间的间隙， 其中，所述密封结构包括 颗粒密封装置(170，1170，2170，3170,4170，5170,6170，7166A，8166A)，用于在颗粒密封装置和制动轴(131)之间形成与流体腔(114)连通的密封间隙(176g，2176g，3176g，7176g，8176g)，其中颗粒密封装置密封所述密封间隙以限制磁性颗粒(140p)在轴向上从壳体内侧朝向壳体外侧的运动； 流体密封装置(180)，其被提供于壳体(110)内轴向上更远离颗粒密封装置(170，1170，2170，3170，4170，5170，6170，7166A, 8166A)的壳体外侧并且接触制动轴(131),从而以流体密封的方式密封壳体(110)和制动轴(131)之间的间隙； 中间流体腔(178，2178，7178)，其在轴向上被形成在壳体(110)内密封间隙(176g，2176g，3176g，7176g，8176g)和流体密封装置(180)之间；以及 中间流体(190)，其由液体制成并且被充填到中间流体腔(178，2178，7178)中。9.根据权利要求8所述的液压制动装置，其中 中间流体(190)由与功能流体(140)的基础流体不同的液体制成。10.根据权利要求9所述的液压制动装置，其中 功能流体(140)的基础流体由极性液体和非极性液体二者之一制成，并且 中间流体(190)由极性液体和非极性液体二者中的另一种制成。11.根据权利要求8所述的液压制动装置，其中中间流体(190)由与功能流体(140)的基础流体相同的液体制成。12.根据权利要求8至11中任一所述的液压制动装置，其中 功能流体(140)的基础流体和中间流体(190)中的每一个由非磁性流体制成，并且 所述颗粒密封装置(170，1170)包括 磁体(172，1172)，用于产生磁通；和 磁通引导构件(174)，其被提供于壳体(110)内并且包围制动轴(131)，从而在磁通引导构件(174 )和制动轴(131)之间形成密封间隙(176g)，磁通弓丨导构件(174 )将磁体(172，1172)的磁通经由密封间隙(178g)引导向制动轴(131)。13.根据权利要求12所述的液压制动装置，其中 颗粒密封装置(170，1170)的磁通引导构件包括 第一磁通导板(174)，用于将磁体(172，1172)的磁通引导向形成于第一磁通导板(174)和制动轴(131)之间的密封间隙(176g);和 第二磁通导板(175)，其被提供于壳体(110)内在轴向上更远离第一磁通导板(174)的壳体外侧，并且包围制动轴(131 )，从而在第二磁通导板(175)和制动轴(131)之间形成捕获间隙(178g)，捕获间隙(178g)与中间流体腔(178)连通，第二磁通导板(175)将磁体(172，1172)的磁通引导向捕获间隙(178g)。14.根据权利要求13所述的液压制动装置，其中 磁体(172,1172)被置于第一和第二磁通导板(174,175)之间并且包围制动轴(131),从而形成在径向上位于磁体(172,1172)和制动轴(131)之间的中间流体腔(178)的一部分。15.根据权利要求8至11中任一所述的液压制动装置，其中 颗粒密封装置(2170)被提供于壳体(110)内以包围制动轴(131A)，并且 颗粒密封装置(2170)还用作间隙调整构件，用于调整形成在颗粒密封装置(2170)和制动轴(13IA)之间的密封间隙(2176g)的径向间隙距离(Wgs )，使径向间隙距离(Wgs )小于磁性颗粒(140p)的外径。16.根据权利要求8至11中任一所述的液压制动装置，其中 颗粒密封装置(3170，4170，5170，6170)被提供于壳体(110)内以包围制动轴(131A)，从而在颗粒密封装置(3170，4170，5170，6170)和制动轴(131A)之间形成密封间隙(3176g)，并且 颗粒密封装置(3170，4170，5170，6170)由用于捕获磁性颗粒(140p)的过滤器构件(3170，4170，5170，6170)制成，以限制磁性颗粒在轴向上从壳体内侧经由密封间隙(3176g)朝向壳体外侧的移动。17.根据权利要求8至11中任一所述的液压制动装置，其中 颗粒密封装置(6170)被提供于壳体(110)内以包围制动轴(131A)，从而在颗粒密封装置(6170 )和制动轴(13IA)之间形成密封间隙(3176g)，并且 内螺纹形状部分被形成在颗粒密封装置(6170)的内周(6171i)，从而当沿制动轴(131A)的转动方向跟踪内螺纹形状部分的螺旋槽时，所述螺旋槽在轴向上远离壳体内侧朝向壳体外侧延伸，其中所述颗粒密封装置(6170)被形成有用作粘性密封件的所述内螺纹形状部分。18.根据权利要求8至11中任一所述的液压制动装置，其中 颗粒密封装置(7166A)被提供于壳体(110)内以包围制动轴(131B)，从而在颗粒密封装置(7166A)的内周(7166i )和制动轴(13IB )之间形成密封间隙(7176g)并且， 内周(7166i)的内径在轴向上从壳体外侧朝向壳体内侧增大。19.根据权利要求8至11中任一所述的液压制动装置，其中 颗粒密封装置(8166A)被提供于壳体(110)内以包围制动轴(131C)，从而在颗粒密封装置(8166A)的内周(8166i )和制动轴(131C)之间形成密封间隙(8176g)，并且密封间隙(8176g)被形成为迷宫式结构。20.ー种用于调整内燃机的工作气门的气门定时的气门定时调节设备，其中工作气门通过凸轮轴打开和/或关闭，转矩被从发动机的曲轴传递到凸轮轴，所述气门定时调节设备包括 根据权利要求8至11中任一所述的液压制动装置(100);和 相位调整装置(300)，其被设置于液压制动装置(100)外面并且连接到制动轴(131，.131A，131B，131C)，用于根据施加于液压制动装置(100)的制动转动构件(130)上的制动转矩调整发动机的曲轴和凸轮轴之间的相对相位。21.ー种液压制动装置，包括 壳体(I 10)，其具有流体腔(I 14)； 磁性粘滞流体(140)，其被充填到流体腔(114)内并且由磁性颗粒(140p)散布于其中的非磁性基础流体制成，从而磁性粘滞流体(140)的粘度依赖于穿过磁性粘滞流体(140)的磁通密度而变化； 粘度控制单元(150，200)，用于控制穿过磁性粘滞流体(140)的磁通的密度以改变磁性粘滞流体(140)的粘度； 制动转动构件(130)，其具有制动轴(131，2131，3131，4131，9131)，所述制动轴在轴向上穿过壳体(110)的内部并且从壳体(110)向外延伸，制动转动构件(130)接触流体腔(114)中的磁性粘滞流体(140)，从而依赖于磁性粘滞流体(140)的粘度的制动转矩被施加到制动转动构件(130);以及 磁密封套筒单元(162，4162)，其被提供于壳体(110)内以包围制动轴(131，2131，.3131,4131,9131)的外周(133a)， 其中，所述磁密封套筒单元(162，4162)包括 磁通产生构件(163)，用于产生被引导向制动轴(131，2131，3131，4131，9131)的磁通(MF), 磁通引导构件(164,165),其被设置在磁通产生构件(163)的壳体内侧和壳体外侧的至少ー个轴向端部，磁通弓I导构件(164，165)具有内周部分(164a，165a)，用于在内周部分(164a，165a)和制动轴(131，2131，3131，4131，9131)之间形成密封间隙(184，185)，使得磁通产生构件(163)的磁通(MF)被从磁通引导构件(164,165)经由密封间隙(184,185)引导向制动轴(131，2131，3131，4131，9131)，或者被从制动轴(131，2131，3131，4131，9131)经由密封间隙(184,185)引导向磁通引导构件(164,165);以及 套筒单元侧的磁屏蔽构件(166，2166，3166，4166，5166，6166，7166，8166，9166)，其具有轴向端表面(168b, 4166b),所述轴向端表面接触磁通引导构件(164,165)的壳体内侧的内周部分(164a, 165a)的轴向端表面(164b, 165b),用于限制磁通产生构件(163)的磁通(MF)在轴向上穿过而到达磁通引导构件(164，165)的壳体内侧， 其中，磁屏蔽构件(166，2166，3166，4166，5166，6166，7166，8166，9166)在所述磁屏蔽构件(166，2166，3166，4166，5166，6166，7166，8166，9166)和制动轴(131，2131，3131，·4131,9131)之间形成连通间隙(186，2186，3186，4186，5186，6186，7186，8186，9186)，从而流体腔(114)经由连通间隙(186，2186，3186，4186，5186，6186，7186，8186，9186)与密封间隙(184，185)连通，并且 其中，连通间隙(186，2186，3186，4186，5186，6186，7186，8186，9186)的间隙宽度(ffco, ffcol, Wco2, Wco3, Wco4, Wco5)被制成等于或小于密封间隙(184，185)的间隙宽度(Wse)022.根据权利要求21所述的液压制动装置，其中 磁屏蔽构件(166，2166，3166，4166，5166，6166，7166，8166，9166)具有内周部分(168a, 2168al,2168a2, 3168a3,4166a, 5166a, 6168a, 7168a),以在磁屏蔽构件(166，2166，·3166.416...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹫野诚一郎，高桥彻，大坪诚，冈邦晃，大江修平，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：