JP2013119806A - Fluid brake device and valve timing adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体ブレーキ装置及びそれを備えたバルブタイミング調整装置に関する。 The present invention relates to a fluid brake device and a valve timing adjusting device including the fluid brake device.
従来、筐体内部の流体室に封入されてブレーキ回転体と接触する磁気粘性流体に磁束を通過させることにより、磁気粘性流体の粘度を可変制御する流体ブレーキ装置が、知られている。この種の流体ブレーキ装置は、比較的小電力にてブレーキ回転体にブレーキトルクを与え得るので、例えば内燃機関のバルブタイミングを決めるクランク軸及びカム軸間の相対位相(以下、「機関位相」という)を、当該ブレーキトルクに応じて調整するバルブタイミング調整装置等に、好適である。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fluid brake device that variably controls the viscosity of a magnetorheological fluid by passing a magnetic flux through the magnetorheological fluid that is sealed in a fluid chamber inside a housing and is in contact with a brake rotor is known. Since this type of fluid brake device can apply brake torque to the brake rotor with relatively small electric power, for example, the relative phase between the crankshaft and the camshaft that determines the valve timing of the internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine phase”). ) Is suitable for a valve timing adjusting device or the like that adjusts according to the brake torque.
さて、流体ブレーキ装置の一種として特許文献1には、ブレーキ回転体のうち軸方向において筐体を内外に貫通するブレーキ軸と当該筐体との間を、シール構造によりシールする装置が、開示されている。具体的に特許文献1の流体ブレーキ装置では、シール構造を構成する永久磁石と磁束ガイドとが、筐体においてブレーキ軸の外周側を囲む形態に設けられている。かかる形態下、永久磁石の発生する磁束は、磁束ガイド及びブレーキ軸の間にて流体室と連通するシールギャップを通じて、磁束ガイドからブレーキ軸に案内される。その結果、磁束が通過するシールギャップに流体室から流入する磁気粘性流体は、当該磁束を受けて粘度上昇することにより、膜状に捕捉されることとなる。 As a type of fluid brake device, Patent Document 1 discloses a device that seals between a brake shaft that penetrates the housing in and out of the brake rotating body in the axial direction and the housing with a seal structure. ing. Specifically, in the fluid brake device of Patent Document 1, a permanent magnet and a magnetic flux guide constituting a seal structure are provided in a form surrounding the outer peripheral side of the brake shaft in the housing. Under such a configuration, the magnetic flux generated by the permanent magnet is guided from the magnetic flux guide to the brake shaft through a seal gap communicating with the fluid chamber between the magnetic flux guide and the brake shaft. As a result, the magnetorheological fluid flowing from the fluid chamber into the seal gap through which the magnetic flux passes is trapped in the form of a film by receiving the magnetic flux and increasing the viscosity.
このようにしてシールギャップに形成されるシール膜は、ブレーキ軸の軸方向において筐体内部側から筐体外部側へ向かう磁気粘性流体の流動を流体自身で抑制する、所謂自己シール機能を発揮し得る。故に、磁気粘性流体が流体室から漏出することによるブレーキ特性の変化につき、回避可能となるのである。また、磁気粘性流体からなるシール膜によれば、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗を低減して耐久性を向上させることも、可能となる。 The seal film formed in the seal gap in this way exhibits a so-called self-seal function in which the fluid itself suppresses the flow of the magnetorheological fluid from the inside of the housing to the outside of the housing in the axial direction of the brake shaft. obtain. Therefore, it is possible to avoid a change in brake characteristics due to leakage of the magnetorheological fluid from the fluid chamber. Further, according to the seal film made of a magnetorheological fluid, it is possible to improve the durability by reducing the frictional resistance applied to the brake shaft.
しかし、本発明者らの研究の結果、特許文献1の流体ブレーキ装置では、以下の要因によりブレーキ特性の変化を惹起するおそれのあることが、判明した。その要因とは、非磁性のベース液に磁性粒子が分散されてなる磁気粘性流体のうち、シールギャップにて磁束の作用を受けないベース液は、流体室にて温度と共に上昇する圧力の作用を受けることにより、筐体外部側へ抜け易いことにある。ここでベース液の抜けは、それ自体が磁気粘性流体の変質に繋がるだけでなく、磁気粘性流体中の磁性粒子をも巻き込んだ流動となることで変質を加速させてしまう。したがって、こうした磁気粘性流体の変質は、自己シール機能を低下させてブレーキ特性の変化を招くことになるので、望ましくない。 However, as a result of the study by the present inventors, it has been found that the fluid brake device of Patent Document 1 may cause a change in brake characteristics due to the following factors. The reason for this is that among the magnetorheological fluids in which magnetic particles are dispersed in a non-magnetic base liquid, the base liquid that is not affected by the magnetic flux in the seal gap has the effect of the pressure rising with the temperature in the fluid chamber. By receiving, it is easy to come out to the outside of the housing. Here, the escape of the base liquid not only leads to the alteration of the magnetorheological fluid itself, but also accelerates the alteration due to the flow involving the magnetic particles in the magnetorheological fluid. Therefore, such alteration of the magnetorheological fluid is undesirable because it reduces the self-sealing function and causes a change in brake characteristics.
そこで、本発明者らは、磁束ガイド及び永久磁石よりも筐体外部側にて筐体及びブレーキ軸の間を液密にシールする液体シール部材と、磁束ガイドの形成するシールギャップとに挟まれた中間室に、非磁性の液体である中間流体を満たす先行発明を、創作した(特願2011−212130号)。この先行発明において流体室の圧力は、シールギャップにおける磁気粘性流体中のベース液と中間室における中間流体とを伝播して、液体シール部材に受け止められることとなる。かかる受け止め作用によれば、ベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けるのを抑制できるので、当該抜けによる磁気粘性流体の変質を生じ難い。それと共に、非磁性の液体である中間流体は、中間室からシールギャップに磁気吸引されてベース液と混合することによる磁気粘性流体の変質を生じ難い。したがって、磁気粘性流体の変質に起因した自己シール機能の低下、ひいてはブレーキ特性の変化を回避可能となるのである。 Therefore, the present inventors are sandwiched between a liquid seal member that liquid-tightly seals between the housing and the brake shaft on the outside of the housing from the magnetic flux guide and the permanent magnet, and a seal gap formed by the magnetic flux guide. A prior invention was created to fill the intermediate chamber with an intermediate fluid that is a non-magnetic liquid (Japanese Patent Application No. 2011-212130). In this prior invention, the pressure in the fluid chamber propagates through the base liquid in the magnetorheological fluid in the seal gap and the intermediate fluid in the intermediate chamber, and is received by the liquid seal member. According to such a catching action, it is possible to suppress the base liquid from entraining the magnetic particles and coming out from the seal gap to the intermediate chamber, so that it is difficult for the magnetorheological fluid to be altered due to the removal. At the same time, the intermediate fluid, which is a non-magnetic liquid, is hardly attracted to the seal gap by being magnetically attracted from the intermediate chamber and mixed with the base liquid. Accordingly, it is possible to avoid a decrease in the self-sealing function due to the alteration of the magnetorheological fluid, and hence a change in brake characteristics.
しかも先行発明では、仮にベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けたとしても、当該磁性粒子は、中間室を挟むシールギャップ及び液体シール部材の間の離間距離に応じて、液体シール部材には到達し難くなる。故に、液体シール部材及びブレーキ軸のシール界面にて面圧を低減させたとしても磁性粒子が当該シール界面に侵入して摩擦抵抗を増大させる事態を、回避可能となるので、耐久性の向上に貢献できるのである。 Moreover, in the prior invention, even if the base liquid entrains the magnetic particles and escapes from the seal gap to the intermediate chamber, the magnetic particles are liquid according to the separation distance between the seal gap and the liquid seal member sandwiching the intermediate chamber. It becomes difficult to reach the seal member. Therefore, even if the surface pressure is reduced at the seal interface between the liquid seal member and the brake shaft, it is possible to avoid the situation where the magnetic particles enter the seal interface and increase the frictional resistance. You can contribute.
これら作用効果を齎す先行発明であるが、本発明者らは、さらに研究を進めることにより、次の改善点が存在することを発見した。その改善点とは、永久磁石よりも突出する磁束ガイドのうち当該突出部の筐体外部側では、中間室の径方向幅がシールギャップの径方向幅よりも大きくなっていることに起因して、ブレーキ軸の回転に伴うテイラー渦流乃至は乱流が中間室に発生する点である。こうしたテイラー渦流れ乃至は乱流は、シールギャップにて磁気粘性流体により形成されるシール膜から磁性粒子を引き剥がすようなせん断力を発生させて、当該磁性粒子の中間室への抜け並びに液体シール部材への到達を招くため、望ましくないのである。 Although it is a prior invention that brings about these effects, the present inventors have discovered that the following improvements exist as a result of further research. The improvement is due to the fact that the radial width of the intermediate chamber is larger than the radial width of the seal gap on the outside of the casing of the protruding portion of the magnetic flux guide protruding from the permanent magnet. The Taylor vortex or turbulence accompanying the rotation of the brake shaft is generated in the intermediate chamber. Such Taylor vortex flow or turbulent flow generates a shearing force that peels off the magnetic particles from the seal film formed by the magnetorheological fluid in the seal gap, and the magnetic particles escape to the intermediate chamber and liquid seal. This is undesirable because it leads to the member.
本発明は、以上説明した改善点に鑑みてなされたものであって、その目的は、耐久性の向上と共にブレーキ特性の安定化を図る流体ブレーキ装置、並びにそれを備えたバルブタイミング調整装置を、提供することにある。 The present invention has been made in view of the improvements described above, and an object thereof is to provide a fluid brake device that improves durability and stabilizes brake characteristics, and a valve timing adjustment device including the fluid brake device. It is to provide.
請求項1に記載の発明は、流体室を内部に形成する筐体と、非磁性のベース液に磁性粒子が分散されてなり、流体室に封入されて通過磁束に応じて粘度が変化する磁気粘性流体と、流体室の磁気粘性流体に磁束を通過させることにより、磁気粘性流体の粘度を可変制御する粘度制御手段と、軸方向において筐体を内外に貫通するブレーキ軸を有し、流体室の磁気粘性流体と接触することにより、磁気粘性流体の粘度に応じたブレーキトルクが入力されるブレーキ回転体と、筐体及びブレーキ軸の間をシールするシール構造とを、備える流体ブレーキ装置であって、
シール構造は、筐体においてブレーキ軸の外周側を囲み、流体室に連通するシールギャップをブレーキ軸との間に形成し、シールギャップを通じて磁束をブレーキ軸に案内する磁束ガイドと、筐体において磁束ガイドの筐体外部側に隣接してブレーキ軸の外周側を囲み、磁束ガイドからブレーキ軸へ案内される磁束を磁極により発生する永久磁石と、筐体において永久磁石よりも筐体外部側に配置されてブレーキ軸に外周側から接触し、ブレーキ軸との間を液密にシールする液体シール部材と、非磁性の液体として、シールギャップ及び液体シール部材に挟まれた中間室を満たす中間流体と、筐体において、永久磁石よりも内周側へ突出する磁束ガイドの突出部の筐体外部側に隣接してブレーキ軸の外周側を囲み、ブレーキ軸との間に形成される中間室への磁束の通過を規制する磁束ストッパとを、有する。
According to the first aspect of the present invention, a magnetic material in which magnetic particles are dispersed in a housing that forms a fluid chamber therein and a non-magnetic base liquid is enclosed in the fluid chamber and the viscosity changes according to the passing magnetic flux. A fluid chamber having viscosity control means for variably controlling the viscosity of the magnetorheological fluid by passing the magnetic flux through the magnetorheological fluid in the fluid chamber and the fluid chamber, and a brake shaft penetrating the housing in and out in the axial direction; A fluid brake device comprising: a brake rotating body to which a brake torque according to the viscosity of the magnetorheological fluid is input by contacting with the magnetorheological fluid; and a seal structure that seals between the housing and the brake shaft. And
The seal structure surrounds the outer peripheral side of the brake shaft in the housing, forms a seal gap communicating with the fluid chamber between the brake shaft, a magnetic flux guide that guides the magnetic flux to the brake shaft through the seal gap, and a magnetic flux in the housing A permanent magnet that surrounds the outer periphery of the brake shaft adjacent to the outside of the housing of the guide and generates magnetic flux that is guided from the magnetic flux guide to the brake shaft by the magnetic pole, and is disposed on the outside of the housing in the housing rather than the permanent magnet A liquid seal member that comes into contact with the brake shaft from the outer peripheral side and seals the space between the brake shaft in a liquid-tight manner, and an intermediate fluid that fills the seal gap and the intermediate chamber sandwiched between the liquid seal members as a nonmagnetic liquid In the case, the outer peripheral side of the brake shaft is formed adjacent to the outer side of the case adjacent to the outer side of the protruding part of the magnetic flux guide that protrudes to the inner peripheral side of the permanent magnet. And a magnetic flux stopper for restricting the passage of magnetic flux that the intermediate chamber has.
この発明の筐体においてブレーキ軸の外周側を囲む磁束ストッパは、永久磁石よりも内周側へ突出する磁束ガイドの突出部の筐体外部側に隣接した径方向厚さ分、所定外径のブレーキ軸との間に形成する中間室の径方向幅を、縮小し得る。こうして径方向幅を縮小され得た中間室では、ブレーキ軸の回転に伴うテイラー渦流乃至は乱流が低減されるので、シールギャップにて磁気粘性流体により形成されるシール膜から磁性粒子を引き剥がすようなせん断力の発生が、抑制される。しかも磁束ストッパは、磁束ガイドから中間室への磁束の通過を規制し得るので、当該磁束により磁性粒子が中間室へ引き込まれることを、抑制される。これらによれば、磁性粒子が中間室へと抜けてシール膜を形成の磁気粘性流体に変質を招く事態についても、中間室へと抜けた磁性粒子が液体シール部材に到達してシール界面の摩擦抵抗を増大させる事態についても、回避することができる。したがって、磁気粘性流体の変質回避によるブレーキ特性の安定化を、摩擦抵抗の増大回避による耐久性の向上と共に達成可能である。 In the housing of the present invention, the magnetic flux stopper surrounding the outer peripheral side of the brake shaft has a predetermined outer diameter corresponding to the radial thickness adjacent to the outer side of the outer portion of the protruding portion of the magnetic flux guide protruding to the inner peripheral side from the permanent magnet. The radial width of the intermediate chamber formed between the brake shaft and the brake shaft can be reduced. In the intermediate chamber in which the radial width can be reduced in this way, Taylor vortex or turbulence accompanying rotation of the brake shaft is reduced, so that the magnetic particles are peeled off from the seal film formed by the magnetorheological fluid in the seal gap. Generation of such a shearing force is suppressed. In addition, since the magnetic flux stopper can restrict the passage of the magnetic flux from the magnetic flux guide to the intermediate chamber, the magnetic particles are prevented from being drawn into the intermediate chamber by the magnetic flux. According to these, even when the magnetic particles escape to the intermediate chamber and cause the alteration of the magnetorheological fluid forming the seal film, the magnetic particles that have escaped to the intermediate chamber reach the liquid seal member and cause friction at the seal interface. The situation of increasing resistance can also be avoided. Therefore, stabilization of the brake characteristics by avoiding alteration of the magnetorheological fluid can be achieved together with improvement in durability by avoiding an increase in frictional resistance.
請求項2に記載の発明によると、シール構造は、筐体において永久磁石及び液体シール部材の間に配置されてブレーキ軸の外周側を囲み、永久磁石よりも内周側へ突出することにより、ブレーキ軸との間に中間室を形成する外周部材を、さらに有する。この発明の筐体においてブレーキ軸の外周側を囲む外周部材は、永久磁石及び液体シール部材の間にて永久磁石よりも内周側へ突出する突出高さ分、所定外径のブレーキ軸との間に形成する中間室の径方向幅を、縮小し得る。こうして外周部材により径方向幅を縮小され得た中間室では、磁束ストッパによる径方向幅の縮小作用と相俟って、テイラー渦流乃至は乱流の低減機能が高められる。これによれば、シール膜から磁性粒子を引き剥がすせん断力の発生を確実に抑制して、ブレーキ特性の安定化と耐久性の向上とを共に達成することが可能となる。
According to the invention of
請求項3に記載の発明によると、磁束ストッパは、磁束ガイドの突出部の突出高さと等しい径方向厚さを有することにより、シールギャップと等しい径方向幅の中間室を形成する。この発明の磁束ストッパは、磁束ガイドの突出部の突出高さと等しい径方向厚さ分、中間室の径方向幅をシールギャップと等しい幅に縮小して、テイラー渦流乃至は乱流の低減機能を高め得る。これによれば、シール膜から磁性粒子を引き剥がすせん断力の発生を確実に抑制して、ブレーキ特性の安定化と耐久性の向上とを共に達成することが可能となる。 According to the third aspect of the invention, the magnetic flux stopper has a radial thickness equal to the protruding height of the protruding portion of the magnetic flux guide, thereby forming an intermediate chamber having a radial width equal to the seal gap. The magnetic flux stopper according to the present invention reduces the radial width of the intermediate chamber to a width equal to the seal gap by the radial thickness equal to the protruding height of the protruding portion of the magnetic flux guide, thereby reducing the Taylor vortex flow or turbulent flow. Can increase. According to this, it is possible to reliably suppress the generation of the shearing force that peels off the magnetic particles from the seal film, thereby achieving both stabilization of the brake characteristics and improvement of durability.
請求項4に記載の発明によると、磁束ストッパは、永久磁石の軸方向の全域を内周側から覆う。この発明の磁束ストッパは、内周側から覆う永久磁石の軸方向全域に亘った長い範囲にて、中間室の径方向幅を縮小し得るので、当該中間室におけるテイラー渦流乃至は乱流の低減機能が高められる。これによれば、シール膜から磁性粒子を引き剥がすせん断力の発生を確実に抑制して、ブレーキ特性の安定化と耐久性の向上とを共に達成することが可能となる。 According to invention of Claim 4, a magnetic flux stopper covers the whole area of the axial direction of a permanent magnet from an inner peripheral side. The magnetic flux stopper according to the present invention can reduce the radial width of the intermediate chamber in a long range over the entire axial direction of the permanent magnet covering from the inner peripheral side, so that Taylor vortex flow or turbulent flow in the intermediate chamber is reduced. Function is enhanced. According to this, it is possible to reliably suppress the generation of the shearing force that peels off the magnetic particles from the seal film, thereby achieving both stabilization of the brake characteristics and improvement of durability.
請求項5に記載の発明によると、磁束ストッパは、永久磁石のうち磁束ガイドとの隣接端部を含む軸方向の一部を、内周側から覆う。この発明の磁束ストッパは、内周側の永久磁石のうち磁束ガイドとの隣接端部を含む軸方向の一部を覆う形態により、中間室のうちテイラー渦流乃至は乱流による磁性粒子の引き込み先となるシールギャップ近傍部分に限定して、径方向幅を縮小し得る。これによれば、ブレーキ特性の安定化と耐久性の向上とに必要なだけ、テイラー渦流乃至は乱流の低減機能を得ながらも、当該低減機能のために追加する磁束ストッパの形成材料を削減可能となる。 According to invention of Claim 5, a magnetic flux stopper covers a part of axial direction containing an adjacent edge part with a magnetic flux guide among permanent magnets from an inner peripheral side. The magnetic flux stopper according to the present invention covers the part of the inner peripheral side permanent magnet in the axial direction including the adjacent end portion with the magnetic flux guide, and draws in the magnetic particles by Taylor vortex or turbulent flow in the intermediate chamber. The radial width can be reduced only in the vicinity of the seal gap. According to this, as much as necessary to stabilize the brake characteristics and improve durability, while reducing the Taylor vortex or turbulence reduction function, the material for forming the magnetic flux stopper added for the reduction function is reduced. It becomes possible.
請求項6に記載の発明によると、シール構造は、ブレーキ軸において上記磁束ガイドとしてのスリーブ磁束ガイドに向かう外周側へ突出することにより、スリーブ磁束ガイドとの間にシールギャップを形成する軸磁束ガイドと、ブレーキ軸において軸磁束ガイドの筐体外部側に隣接して上記磁束ストッパとしてのスリーブ磁束ストッパの内周側に配置され、スリーブ磁束ストッパとの間に形成される中間室への磁束の通過を規制する軸磁束ストッパとを、有する。この発明では、ブレーキ軸においてスリーブ磁束ガイドに向かう外周側へと突出する軸磁束ガイドの筐体外部側に隣接した軸磁束ストッパの径方向厚さ分と、スリーブ磁束ストッパの径方向厚さ分、それら磁束ストッパ間の中間室の径方向幅を、縮小し得る。こうして径方向幅を縮小され得た中間室では、ブレーキ軸の回転に伴うテイラー渦流乃至は乱流が低減されるので、各磁束ストッパ間のシールギャップにて磁気粘性流体により形成されるシール膜から磁性粒子を引き剥がすようなせん断力の発生が、抑制される。しかも各磁束ストッパは、それぞれ隣接する磁束ガイドから中間室への磁束の通過を規制し得るので、当該磁束により磁性粒子が中間室へ引き込まれることを、抑制される。これらによれば、磁気粘性流体の変質を招く事態についても、液体シール部材によるシール界面の摩擦抵抗を増大させる事態についても回避効果を高めて、ブレーキ特性の安定化と耐久性の向上と共に達成することが可能となる。 According to a sixth aspect of the present invention, the seal structure projects to the outer peripheral side toward the sleeve magnetic flux guide as the magnetic flux guide on the brake shaft, thereby forming an axial magnetic flux guide with the sleeve magnetic flux guide. And the passage of the magnetic flux to the intermediate chamber formed between the sleeve magnetic flux stopper and the sleeve magnetic flux stopper disposed on the inner peripheral side of the sleeve magnetic flux stopper adjacent to the outside of the housing of the axial magnetic flux guide on the brake shaft And an axial magnetic flux stopper for regulating In this invention, the radial thickness of the axial magnetic flux stopper adjacent to the outside of the housing of the axial magnetic flux guide protruding toward the outer peripheral side toward the sleeve magnetic flux guide in the brake shaft, and the radial thickness of the sleeve magnetic flux stopper, The radial width of the intermediate chamber between the magnetic flux stoppers can be reduced. In the intermediate chamber in which the radial width can be reduced in this way, Taylor vortex flow or turbulent flow associated with rotation of the brake shaft is reduced, and therefore, from the seal film formed by the magnetorheological fluid at the seal gap between the magnetic flux stoppers. Generation of shearing force that peels off the magnetic particles is suppressed. Moreover, since each magnetic flux stopper can restrict the passage of magnetic flux from the adjacent magnetic flux guide to the intermediate chamber, the magnetic particles are prevented from being drawn into the intermediate chamber by the magnetic flux. According to these, both the situation that causes the alteration of the magnetorheological fluid and the situation that increases the frictional resistance of the seal interface by the liquid seal member are enhanced together with the stabilization of the brake characteristics and the improvement of the durability. It becomes possible.
請求項7に記載の発明によると、中間流体は、ベース液とは異質の液体である。この発明においてベース液は、異質の中間流体とは混合し難くなることにより、流体室の圧力の受け止め作用と相俟って、シールギャップからの抜けを抑制される。故に、磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性の安定化につき、信頼性を高めることが可能となる。 According to the invention described in claim 7, the intermediate fluid is a liquid different from the base liquid. In the present invention, the base liquid becomes difficult to mix with the heterogeneous intermediate fluid, and, in combination with the action of receiving the pressure in the fluid chamber, the escape from the seal gap is suppressed. Therefore, it is possible to improve the reliability of the stabilization of the brake characteristics due to the alteration of the magnetorheological fluid.
請求項8に記載の発明によると、ベース液は、極性液体及び非極性液体のうち一方であり、中間流体は、それら極性液体及び非極性液体のうち他方である。この発明では、相互間に斥力が生じる極性液体及び非極性液体のうち一方であるベース液は、他方である中間流体とは反発することにより、シールギャップからの抜けを招くような中間流体への混合を、抑制される。また換言すれば、中間流体は、ベース液とは反発してシールギャップでの混合を抑制される。これら混合抑制効果の結果として、磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性の安定化を、高い信頼性をもって達成可能となる。加えて、磁気粘性流体中にてベース液の付着した磁性粒子は、中間室の中間流体との反発により液体シール部材への到達を抑制されるので、耐久性の向上にも貢献可能となる。 According to the invention described in claim 8, the base liquid is one of a polar liquid and a nonpolar liquid, and the intermediate fluid is the other of the polar liquid and the nonpolar liquid. In the present invention, the base liquid that is one of a polar liquid and a nonpolar liquid that generate a repulsive force between each other repels the intermediate fluid that is the other, thereby causing the intermediate fluid to escape from the seal gap. Mixing is suppressed. In other words, the intermediate fluid is repelled from the base liquid and mixed in the seal gap is suppressed. As a result of these mixing suppression effects, stabilization of the brake characteristics due to alteration of the magnetorheological fluid can be achieved with high reliability. In addition, the magnetic particles to which the base liquid adheres in the magnetorheological fluid can be prevented from reaching the liquid seal member due to repulsion with the intermediate fluid in the intermediate chamber, which can contribute to improvement in durability.
請求項9に記載の発明によると、中間流体は、ベース液と同一の液体である。この発明のシールギャップにおいては、中間流体が同一液体としてのベース液に仮に混合したとしても、混合そのものによる磁気粘性流体の変質を招くことがない。故に、磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性の安定化につき、信頼性を高めることが可能となる。 According to the invention described in claim 9, the intermediate fluid is the same liquid as the base liquid. In the seal gap of the present invention, even if the intermediate fluid is mixed with the base liquid as the same liquid, the magnetic viscous fluid is not altered by the mixing itself. Therefore, it is possible to improve the reliability of the stabilization of the brake characteristics due to the alteration of the magnetorheological fluid.
請求項10に記載の発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置と、流体ブレーキ装置の筐体外部においてブレーキ軸と連繋し、当該流体ブレーキ装置のブレーキ回転体へ入力されるブレーキトルクに応じて機関位相を調整する位相調整機構とを、備える。
The invention according to
The fluid brake device according to any one of claims 1 to 9, an engine connected to a brake shaft outside the housing of the fluid brake device, and in accordance with a brake torque input to a brake rotating body of the fluid brake device A phase adjustment mechanism for adjusting the phase.
この発明が備える流体ブレーキ装置のシール構造によれば、磁気粘性流体の変質回避によるブレーキ特性の安定化を達成して、当該特性に左右される機関位相の調整精度を維持することが可能となる。さらに、シール構造において磁気粘性流体のシール膜が形成されるシールギャップでは、磁性粒子を巻き込んだベース液の抜けも、テイラー渦流乃至は乱流に起因する磁性粒子の抜けも抑制されるので、磁性粒子の捕捉に必要な通過磁束の密度を高めなくても済む。故に、比較的低密度の通過磁束を受ける磁気粘性流体が形成のシール膜は、ブレーキ軸に与える摩擦抵抗の小さなものとなるので、耐久性の向上のみならず、摩擦抵抗に起因して内燃機関の燃費低下を招くトルクロスの回避についても、可能となる。 According to the seal structure of the fluid brake device provided in the present invention, it is possible to achieve stabilization of the brake characteristics by avoiding the alteration of the magnetorheological fluid and maintain the adjustment accuracy of the engine phase that depends on the characteristics. . Furthermore, in the seal gap in which the seal film of the magnetorheological fluid is formed in the seal structure, the escape of the base liquid entraining the magnetic particles and the escape of the magnetic particles due to Taylor vortex or turbulent flow are suppressed. It is not necessary to increase the density of the passing magnetic flux necessary for capturing particles. Therefore, the seal film formed by the magnetorheological fluid that receives the relatively low density passing magnetic flux has a small frictional resistance applied to the brake shaft, so that not only the durability is improved but also the internal combustion engine due to the frictional resistance. It is also possible to avoid the torcross that causes a reduction in fuel consumption.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configuration of the other embodiment described above can be applied to the other part of the configuration. In addition, not only combinations of configurations explicitly described in the description of each embodiment, but also the configurations of a plurality of embodiments can be partially combined even if they are not explicitly specified unless there is a problem with the combination. .
(第一実施形態)
図1は、本発明の第一実施形態による流体ブレーキ装置100を備えたバルブタイミング調整装置1を、示している。車両に搭載されるバルブタイミング調整装置1は、内燃機関のクランク軸(図示しない)からカム軸2へ機関トルクを伝達する伝達系に、設けられている。ここでカム軸2は、内燃機関の「動弁」のうち吸気弁(図示しない)を機関トルクの伝達により開閉するものであり、バルブタイミング調整装置1は、当該吸気弁のバルブタイミングを調整する。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a valve timing adjusting device 1 including a
図1〜3に示すようにバルブタイミング調整装置1は、流体ブレーキ装置100に加えて、通電制御回路200及び位相調整機構300等を組み合わせてなり、クランク軸に対するカム軸2の相対位相である機関位相を調整することにより、所望のバルブタイミングを実現する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the valve timing adjusting device 1 is a combination of a
(流体ブレーキ装置)
図1に示す電動式の流体ブレーキ装置100は、筐体110、ブレーキ回転体130、磁気粘性流体140、ソレノイドコイル150及びシール構造160を備えている。
(Fluid brake device)
The electric
全体として中空形状の筐体110は、固定部材111及びカバー部材112を有している。磁性材により段付円筒状に形成される固定部材111は、内燃機関のチェーンケース等の固定節(図示しない)に固定される。磁性材により円形皿状に形成されるカバー部材112は、軸方向に固定部材111を挟んで位相調整機構300とは反対側に、配置されている。固定部材111に液密に嵌入固定されるカバー部材112は、固定部材111との間の空間を、筐体110内部の流体室114として形成している。
The
ブレーキ回転体130は、ブレーキ軸131及びブレーキロータ132を有している。大半部分を磁性材によって形成される円柱状のブレーキ軸131は、筐体110の各構成部材111,112と同軸上に配置されている。ブレーキ軸131は、筐体110のうち位相調整機構300側の固定部材111を軸方向において内外に貫通することにより、当該筐体110の外部側へ突出した軸方向端部を位相調整機構300と連繋させている。ブレーキ軸131の軸方向中間部は、筐体110のうち固定部材111に設けられた軸受116により、回転可能に支持されている。これらの構成によりブレーキ回転体130は、内燃機関の運転中にクランク軸から出力される機関トルクが位相調整機構300から伝達されることにより、一定方向(図2,3の反時計方向)へ回転する。
The
図1に示すように、磁性材により円環板状に形成されるブレーキロータ132は、ブレーキ軸131のうち位相調整機構300とは反対側の軸方向端部から外周側へ突出することにより、筐体110内部の流体室114に収容されている。かかる収容形態により流体室114は、ブレーキロータ132と固定部材111とに軸方向に挟まれる部分を第一磁気ギャップ114g1として形成し、ブレーキロータ132とカバー部材112とに軸方向に挟まれる部分を第二磁気ギャップ114g2として形成している。
As shown in FIG. 1, the
こうした磁気ギャップ114g1,114g2を含んでなる流体室114には、磁気粘性流体140が予め封入されている。機能性流体の一種である磁気粘性流体140は、例えばカルボニル鉄等の粉状の磁性粒子を、非磁性のベース液(図8参照)に懸濁状に分散させてなる。磁気粘性流体140は、通過する磁束の密度に追従して見かけ上の粘度が図4の如く上昇変化することにより、当該粘度に比例して降伏応力が増大する特性を、有している。
A
図1に示すようにソレノイドコイル150は、樹脂ボビン151に金属線材を巻回してなり、ブレーキロータ132の外周側に同軸上に配置されている。ソレノイドコイル150は、固定部材111及びカバー部材112に挟まれた状態で、筐体110に保持されている。かかる保持形態のソレノイドコイル150が通電されることにより本実施形態では、固定部材111、第一磁気ギャップ114g1、ブレーキロータ132、第二磁気ギャップ114g2及びカバー部材112を順次通過する磁束が、発生する。
As shown in FIG. 1, the
したがって、ブレーキ回転体130の回転中に、通電によってソレノイドコイル150が磁束を発生するときには、流体室114のうち磁気ギャップ114g1,114g2内の磁気粘性流体140に当該発生磁束が通過する。その結果、粘度変化した磁気粘性流体140と接触するブレーキロータ132には、粘性抵抗の作用によってブレーキ回転体130を制動するブレーキトルクが、回転方向と逆方向(図2,3の時計方向)に与えられる。このように本実施形態では、通電されたソレノイドコイル150が流体室114の磁気粘性流体140に磁束を通過させることにより、当該流体140の粘度に応じたブレーキトルクをブレーキ回転体130に入力可能となっている。
Therefore, when the
図1,5に示すようにシール構造160は、筐体110において軸方向の流体室114及び軸受116間となる箇所に、設けられている。シール構造160は、筐体110のうち固定部材111と、ブレーキ回転体130のうちブレーキ軸131との間をシールすることにより、磁気粘性流体140が筐体110の外部へ漏出するのを抑制する。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
(通電制御回路)
図1に示す通電制御回路200は、マイクロコンピュータを主体に構成されて流体ブレーキ装置100の外部に配置され、ソレノイドコイル150及び車両のバッテリ4と電気接続されている。内燃機関の運転中においてバッテリ4から電力の供給を受ける通電制御回路200は、ソレノイドコイル150への通電電流を制御することにより、磁気粘性流体140に通過させる磁束を発生する。したがって、このときには磁気粘性流体140の粘度が可変制御され、ブレーキ回転体130へ入力のブレーキトルクがソレノイドコイル150への通電電流に追従して増減することになる。尚、以上説明の如く本実施形態では、通電制御回路200及びソレノイドコイル150が共同して、「粘度制御手段」を構成している。
(Energization control circuit)
An
(位相調整機構)
図1〜3に示すように位相調整機構300は、駆動回転体10、従動回転体20、アシスト部材30、遊星キャリア40及び遊星歯車50を備えている。
(Phase adjustment mechanism)
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図1,2に示すように駆動回転体10は、金属により円筒状に形成されている。駆動回転体10の周壁部は、歯底円よりも小径の歯先円を有する駆動側内歯車部14と、外周側へ突出する複数のスプロケット歯16とを、形成している。駆動回転体10は、スプロケット歯16とクランク軸の歯との間にてタイミングチェーン(図示なし)を掛け渡されることにより、クランク軸と連繋する。かかる連繋形態により内燃機関の運転中は、クランク軸から出力される機関トルクが伝達されることにより、駆動回転体10がクランク軸と連動して一定方向(図2,3の反時計方向)に回転する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1,3に示すように従動回転体20は、金属により有底円筒状に形成され、駆動回転体10の内周側に同軸上に配置されている。従動回転体20の周壁部は、歯底円よりも小径の歯先円を有する従動側内歯車部22を、形成している。従動回転体20の底壁部は、カム軸2に同軸上に連繋している。かかる連繋形態により内燃機関運転中の従動回転体20は、カム軸2と連動して一定方向(図2,3の反時計方向)に回転しつつ、駆動回転体10に対して相対回転可能となっている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the driven
図1に示すように、金属製のねじりコイルばねからなるアシスト部材30は、駆動回転体10の内周側に同軸上に配置されている。アシスト部材30は、回転体10,20にそれぞれ係止される両端部31,32間にてねじれ変形することにより、駆動回転体10に対する遅角側へ従動回転体20を付勢する。
As shown in FIG. 1, the
図1〜3に示すように遊星キャリア40は、金属により円筒状に形成され、継手43を介してブレーキ回転体130のブレーキ軸131と同軸上に連繋している。かかる連繋形態により内燃機関運転中の遊星キャリア40は、ブレーキ回転体130と一体に一定方向(図2,3の反時計方向)へ回転しつつ、駆動回転体10に対して相対回転可能となっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
遊星キャリア40の周壁部は、遊星歯車50を軸受する軸受部46を、形成している。回転体10,20及びブレーキ軸131に対して偏心配置される円筒面状の軸受部46は、遊星ベアリング48を介して遊星歯車50の中心孔51に同軸上に嵌入されている。かかる嵌入形態により遊星歯車50は、遊星運動可能となっている。ここで遊星運動とは、遊星歯車50がブレーキ軸131に対する軸受部46の偏心中心線周りに自転しつつ、遊星キャリア40の回転方向へ公転する運動をいう。したがって、駆動回転体10に対して遊星キャリア40が遊星歯車50の公転方向へ相対回転するときには、当該遊星歯車50が遊星運動することになる。
The peripheral wall portion of the
遊星歯車50は、金属により段付円筒状に形成されている。遊星歯車50の周壁部は、歯底円よりも大径の歯先円を有する外歯車部52,54を、形成している。駆動側外歯車部52は、駆動側内歯車部14の内周側に配置されて当該内歯車部14と噛合している。従動側外歯車部54は、従動側内歯車部22の内周側に配置されて当該内歯車部22と噛合している。
The
以上の構成により位相調整機構300は、ブレーキ回転体130へ入力のブレーキトルクと、当該ブレーキトルクとは逆方向へブレーキ回転体130に作用するアシスト部材30のアシストトルクとに応じて、機関位相を調整する。具体的には、ブレーキトルクの保持等によりブレーキ回転体130が駆動回転体10と同速の回転を実現するときには、遊星キャリア40が当該回転体10に対して相対回転しない。その結果、遊星歯車50が遊星運動せずに回転体10,20と連れ回りするので、機関位相が保持される。一方、ブレーキトルクの増大等により、ブレーキ回転体130がアシストトルクに抗して駆動回転体10よりも低速の回転を実現するときには、遊星キャリア40が当該回転体10に対する遅角側へ相対回転する。その結果、遊星歯車50が遊星運動して従動回転体20が駆動回転体10に対する進角側へ相対回転するので、機関位相が進角する。また一方、ブレーキトルクの減少等により、ブレーキ回転体130がアシストトルクを受けて駆動回転体10よりも高速の回転を実現するときには、遊星キャリア40が当該回転体10に対する進角側へ相対回転する。その結果、遊星歯車50が遊星運動して従動回転体20が駆動回転体10に対する遅角側へ相対回転するので、機関位相が遅角する。
With the above configuration, the
(シール構造)
以下、シール構造160の詳細を説明する。尚、以下の説明では、流体室114を形成する筐体110の内部を単に「筐体内部」といい、位相調整機構300が配置される筐体110の外部を単に「筐体外部」というものとする。また、以下の説明では、筐体110及びブレーキ軸131の共通の軸方向、径方向及び回転方向を、それぞれ単に「径方向」、「軸方向」及び「回転方向」というものとする。
(Seal structure)
Hereinafter, details of the
図1,5に示すように、筐体内部において磁気粘性流体140の封入された流体室114を筐体外部に対して隔絶するためのシール構造160は、磁気シール軸162、磁気シールスリーブ170、液体シール部材180及び中間流体190等から構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
図5,6に示すように、ブレーキ軸131に設けられる磁気シール軸162は、一対の軸磁束ガイド164,165、軸磁束ストッパ166及び軸エキストラストッパ167を有している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
各軸磁束ガイド164,165は、ブレーキ軸131のうち円柱状の軸本体133と同じ素鋼等の磁性材により、互いに実質同一の円環板状に形成されている。各軸磁束ガイド164,165は、一方164が他方165よりも筐体外部側に位置するようにして、それぞれ軸本体133の外周部133oからさらに外周側へと突出している。ここで、軸本体133と同軸上の各軸磁束ガイド164,165には、軸方向及び回転方向に実質一定の外径φshgが設定されている。
The axial magnetic flux guides 164 and 165 are formed in substantially the same annular plate shape by a magnetic material such as the same steel as the columnar shaft
軸磁束ストッパ166は、磁束の通過を規制可能なオーステナイト系ステンレス鋼等の非磁性材により、円筒状に形成されている。軸磁束ストッパ166は、軸磁束ガイド164,165の間において軸本体133の外周部133oに同軸上に嵌合固定されている。本実施形態では特に軸磁束ストッパ166は、軸磁束ガイド164,165間に軸方向に挟持されることにより、軸磁束ガイド164の筐体外部側と軸磁束ガイド165の筐体内部側とに隣接して軸本体133を外周側から覆っている。ここで、軸磁束ストッパ166において軸方向及び回転方向に実質一定の径方向厚さTshsは、各軸磁束ガイド164,165の突出高さHshgと実質等しく設定されている。かかる設定により軸磁束ストッパ166の外径φshsは、軸方向及び回転方向に実質一定となっている。
The axial
軸エキストラストッパ167は、磁束の通過を規制可能なオーステナイト系ステンレス鋼等の非磁性材により、円環板状に形成されている。軸エキストラストッパ167は、軸磁束ガイド165よりも筐体外部側において軸本体133の外周部133oに同軸上に嵌合固定されている。本実施形態では特に軸エキストラストッパ167は、軸磁束ガイド165と液体シール部材180との間に軸方向に挟持されることにより、軸磁束ガイド165の筐体外部側と液体シール部材180の筐体内部側とに隣接して軸本体133を外周側から覆っている。ここで、軸エキストラストッパ167において軸方向及び回転方向に実質一定の径方向厚さTsheは、軸磁束ガイド165の突出高さHshgと実質等しく設定されている。かかる設定により軸エキストラストッパ167の外径φsheは、軸方向及び回転方向に実質一定となっている。
The shaft
筐体110に設けられる磁気シールスリーブ170は、磁気シールド172、永久磁石173、一対のスリーブ磁束ガイド174,175、スリーブ磁束ストッパ176及びスリーブエキストラストッパ177を有している。
The
磁気シールド172は、磁束の通過を規制可能なオーステナイト系ステンレス鋼等の非磁性材により、有底円筒状に形成されている。磁気シールド172は、ブレーキ軸131と同軸上に配置されることにより、当該軸131に設けられた磁気シール軸162の外周側を回転方向に沿って囲んでいる。磁気シールド172は、環壁部172rの開口と底壁部172bとをそれぞれ軸方向の筐体外部側と筐体内部側とに向けた状態で、筐体110のうち固定部材111の内周部111iに嵌合固定されている。
The
永久磁石173は、例えばフェライト磁石等により円筒状に形成されている。永久磁石173は、磁気シールド172の環壁部172rに同軸上に嵌合固定されることにより、ブレーキ軸131の磁気シール軸162のうち軸磁束ストッパ166の外周側を回転方向に沿って囲んでいる。永久磁石173は、軸方向両端部にそれぞれ相反極性の磁極N,Sを形成しており、図7に模式的に示すように磁束MFを、それら磁極N,S間に定常的に発生させる。
The
図5,6に示すように一対のスリーブ磁束ガイド174,175は、炭素鋼等の磁性材により互いに実質同一の円環板状に形成されている。各スリーブ磁束ガイド174,175は、磁気シールド172の環壁部172rに同軸上に嵌合固定されることにより、磁気シール軸162のうちそれぞれ対応する軸磁束ガイド164,165の外周側を回転方向に沿って囲んでいる。本実施形態では特に、軸方向において永久磁石173を相互間に挟持している各スリーブ磁束ガイド174,175は、当該永久磁石173よりも内周側へ突出した突出部174p,175pをそれぞれ形成している。ここで、各スリーブ磁束ガイド174,175の突出部174p,175pにおいて軸方向及び回転方向に実質一定の内径φslgは、それぞれ対応する軸磁束ガイド164,165の外径φshgよりも大きく設定されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the pair of sleeve magnetic flux guides 174 and 175 are formed in a substantially identical annular plate shape by a magnetic material such as carbon steel. The sleeve magnetic flux guides 174 and 175 are coaxially fitted and fixed to the
こうした構成により、永久磁石173が筐体外部側に隣接する「磁束ガイド」としてのスリーブ磁束ガイド174は、径方向幅Wgsが軸方向及び回転方向に実質一定のシールギャップ176gsを、内周側の軸磁束ガイド164との間に形成している。ここでシールギャップ176gsは、筐体内部の流体室114と軸方向に連通しており、予め磁気粘性流体140に満たされている。また、永久磁石173の筐体外部側に隣接する「外周部材」としてのスリーブ磁束ガイド175は、径方向幅Wgtが軸方向及び回転方向に実質一定のトラップギャップ178gtを、内周側の軸磁束ガイド165との間に形成している。ここで、径方向幅Wgtがシールギャップ176gsの径方向幅Wgsと実質等しくなっているトラップギャップ178gtは、本実施形態の中間室178の一部として、予め中間流体190に満たされている。
With such a configuration, the sleeve
スリーブ磁束ストッパ176は、磁束の通過を規制可能なオーステナイト系ステンレス鋼等の非磁性材により、円筒状に形成されている。スリーブ磁束ストッパ176は、永久磁石173の内周部173iに同軸上に嵌合固定されることにより、磁気シール軸162のうち軸磁束ストッパ166の外周側を回転方向に沿って囲んでいる。本実施形態では特にスリーブ磁束ストッパ176は、スリーブ磁束ガイド174,175の突出部174p,175p間に軸方向に挟持されることにより、突出部174pの筐体外部側と突出部175pの筐体内部側とに隣接している。ここで、スリーブ磁束ストッパ176において軸方向及び回転方向に実質一定の径方向厚さTslsは、各突出部174p,175pの突出高さHslgと実質等しく設定されている。故に、かかる設定のスリーブ磁束ストッパ176において軸方向及び回転方向に実質一定の内径φslsは、軸磁束ストッパ166の外径φshsよりも大きくなっている。
The sleeve
こうした構成により、永久磁石173の軸方向全域を内周側から覆う「磁束ストッパ」としてのスリーブ磁束ストッパ176は、径方向幅Wgcが軸方向及び回転方向に実質一定の連通ギャップ178gcを、軸磁束ストッパ166との間に形成している。ここで、径方向幅Wgcがシールギャップ176gsの径方向幅Wgsと実質等しくなっている連通ギャップ178gcも、本実施形態の中間室178の一部として、予め中間流体190に満たされている。
With such a configuration, the sleeve
スリーブエキストラストッパ177は、磁束の通過を規制可能なオーステナイト系ステンレス鋼等の非磁性材により、円環板状に形成されている。スリーブエキストラストッパ177は、スリーブ磁束ガイド175よりも筐体外部側において磁気シールド172の環壁部172rに同軸上に嵌合固定されることにより、磁気シール軸162のうち軸エキストラストッパ167の外周側を回転方向に沿って囲んでいる。本実施形態では特にスリーブエキストラストッパ177は、スリーブ磁束ガイド175と液体シール部材180との間に軸方向に挟持されることにより、スリーブ磁束ガイド175の筐体外部側と液体シール部材180の筐体内部側とに隣接している。ここで、スリーブエキストラストッパ177のうち永久磁石173よりも内周側へ突出した形となっている突出部177pの突出高さHsleは、突出部175pの突出高さHslgと実質等しく設定されている。かかる設定により、スリーブエキストラストッパ177において軸方向及び回転方向に実質一定の内径φsleは、軸エキストラストッパ167の外径φsheよりも大きくなっている。
The sleeve
こうした構成により、要素175,180間の軸方向全域に跨った「外周部材」としてのスリーブエキストラストッパ177は、径方向幅Wgeが軸方向及び回転方向に実質一定のエキストラギャップ178geを、軸エキストラストッパ167との間に形成している。ここで、径方向幅Wgeがシールギャップ176gsの径方向幅Wgsと実質等しくなっているエキストラギャップ178geも、本実施形態の中間室178の一部として、予め中間流体190に満たされている。
With such a configuration, the sleeve
液体シール部材180は、金属製のリング181に合成ゴム製のシールリップ182を装着してなる、所謂オイルシールである。液体シール部材180は、磁気シールスリーブ170よりも筐体外部側にてブレーキ軸131と同軸上に配置されることにより、当該軸131の軸本体133のうち磁気シール軸162よりも筐体外部側となる箇所を、回転方向に沿って外周側から囲んでいる。液体シール部材180において軸本体133の外周部133oと摺動可能に接触しているシールリップ182は、筐体110のうち固定部材111の内周部111iに嵌合固定されて、各エキストラストッパ167,177と軸方向に隣接している。これによりシールリップ182は、「外周部材」としてのスリーブエキストラストッパ177及びスリーブ磁束ガイド175を永久磁石173との間に軸方向に挟持した状態下、ブレーキ軸131との間を回転方向に沿って液密にシールしているのである。
The
以上の構成下、実質等しい径方向幅Wgc,Wgt,Wgeを有した各ギャップ178gc,178gt,178geが軸方向に連続することにより、シールギャップ176gsと液体シール部材180とに挟まれる中間室178が円筒状に形成されている。そして、かかる中間室178に図5の如く予封入される中間流体190として本実施形態では、図8に示すように、内燃機関の使用環境下にて液相を維持可能な非磁性の液体のうち磁気粘性流体140のベース液とは異質の液体が、使用されている。
With the above configuration, the gaps 178gc, 178gt, 178ge having substantially the same radial width Wgc, Wgt, Wge are continuous in the axial direction, whereby the
ここで磁気粘性流体140のベース液としては、例えば内燃機関の潤滑オイルと同種又は異種のオイル等といった非極性液体(疎水性液体)が、使用されている。また、これに応じて中間流体190としては、例えば沸点が140℃以上のポリエチレングリコールモノエーテルを基にしたものや、凝固点が−30℃以下のイオン液体である1−オクチルー3−メチルイミダゾリウム・ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、水等といった極性液体(親水性液体)が、使用されることとなるのである。
Here, as the base liquid of the
ここまで説明の如きシール構造160では、図7に模式的に示すように永久磁石173の発生磁束MFが、各スリーブ磁束ガイド174,175から内周側の各ギャップ176gs,178gtを通じて各軸磁束ガイド164,165に案内される。ここでスリーブ磁束ガイド174,175と軸磁束ガイド164,165とは、それぞれ内周側と外周側とへの突出形態により互いに向かって近付けられているので、各ギャップ176gs,178gtへの磁束MFの集中案内を可能にしている。
In the
このような案内作用により磁束MFが高密度に通過することになるギャップ176gs,178gtのうち、流体室114と連通するシールギャップ176gsには、当該流体室114の磁気粘性流体140が磁性粒子に対する磁気吸引によって流入し易い。故にシールギャップ176gsでは、通過磁束MFの作用を受ける磁性粒子が捕捉されることにより磁気粘性流体140が粘度上昇して、耐圧性の高いシール膜が形成されることになる。したがって、こうして形成されるシール膜によれば、筐体内部側から筐体外部側へ向かう磁気粘性流体140の流動を当該流体140自身により抑制する自己シール機能が、発揮され得るのである。
Of the gaps 176gs and 178gt through which the magnetic flux MF passes at a high density due to such a guiding action, the
また、シール構造160においてスリーブ磁束ガイド174よりも筐体外部側の液体シール部材180は、シールギャップ176gsとで挟んだ中間室178の中間流体190に対して、ブレーキ軸131との液密接触によるシール機能を発揮し得る。これにより、中間室178は中間流体190で常に満たされた状態となるので、流体室114の圧力は、シールギャップ176gsにおける磁気粘性流体140中のベース液と中間室178における中間流体190とを伝播して、液体シール部材180に受け止められることとなる。かかる受け止め作用によれば、ベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップ176gsから中間室178へ抜ける現象が、抑制される。それと共に、極性液体である中間流体190に対して異質の非極性液体であるベース液は、斥力により反発することで、シールギャップ176gsからの抜けを招くような中間流体190への混合も、抑制される。しかも、非磁性の中間流体190については、ベース液との間の反発作用も相俟って、中間室178からシールギャップ176gsに磁気吸引されることによるベース液との混合も、抑制される。これらのことから、シールギャップ176gsでの抜け又は混合による磁気粘性流体140の変質を、回避できるのである。
Further, in the
さらにシール構造160では、磁気粘性流体140中にて非極性ベース液の付着した磁性粒子は、極性の中間流体190に対して反発するので、ベース液に巻き込まれることによる中間室178への抜けも、液体シール部材180への到達も抑制される。しかも磁性粒子は、仮に中間室178へ抜けたとしても、中間室178を挟むシールギャップ176gs及び液体シール部材180の間の離間距離に応じて、液体シール部材180には到達し難くなっている。ここで特に、中間室178を形成する連通ギャップ178gcは、永久磁石173の軸方向長さに対応して延伸しているので、中間室178を通じて磁性粒子が液体シール部材180に到達するための所要距離は、可及的に長く確保され得ている。しかも、仮に磁性粒子が中間室178へと抜けたとしても、中間室178のうちスリーブ磁束ガイド175が形成して磁束MFを案内するトラップギャップ178gtにより、当該磁性粒子は捕捉されることになる。かかる捕捉機能によれば、トラップギャップ178gtを含む中間室178を通じて磁性粒子が液体シール部材180に到達することが、抑制される。これらのことから、液体シール部材180とブレーキ軸131とが図5,6の如く接触するシール界面184にて面圧(即ち、オイルシールの緊迫力)を低減させたとしても磁性粒子が当該界面184に侵入して摩擦抵抗を増大させる事態を、回避できるのである。
Further, in the
またさらにシール構造160では、スリーブ磁束ガイド174において永久磁石173よりも内周側へ突出の突出部174pにスリーブ磁束ストッパ176が隣接し、ブレーキ軸131において外周側へ突出の軸磁束ガイド164に軸磁束ストッパ166が隣接している。これにより、突出部174pに隣接したスリーブ磁束ストッパ176の径方向厚さTsls分と、軸磁束ガイド164に隣接した軸磁束ストッパ166の径方向厚さTshs分、それら要素176,166間の連通ギャップ178gcの径方向幅Wgcは縮小され得ている。こうして径方向幅Wgcを縮小され得た連通ギャップ178gcを含む中間室178では、テイラー渦流乃至は乱流が低減される。ここで特に本実施形態では、内周側から覆う永久磁石173の軸方向全域に亘る長い範囲にて、連通ギャップ178gcの径方向幅Wgcが縮小され得た形となっているので、テイラー渦流乃至は乱流が低減機能が高い。故に、磁束ガイド174,164間のシールギャップ176gsにて磁気粘性流体140により形成されるシール膜から磁性粒子を引き剥がすようなせん断力の発生は、抑制される。しかも、各磁束ストッパ176,166は、それぞれ隣接する磁束ガイド174,164から中間室178への磁束MFの通過を規制し得るので、当該磁束MFにより磁性粒子がシールギャップ176gs近傍の連通ギャップ178gcへと引き込まれることを、抑制される。これらによれば、磁性粒子が中間室178へと抜けて磁気粘性流体140に変質を招く事態についても、中間室178へと抜けた磁性粒子が液体シール部材180に到達してシール界面184の摩擦抵抗を増大させる事態についても、回避できるのである。
Further, in the
加えてシール構造160では、永久磁石173及び液体シール部材180の間に配置されるスリーブ磁束ガイド175及びスリーブエキストラストッパ177のいずれも、突出部175p,177pを永久磁石173よりも内周側へ突出させている。これにより、突出部175p,177pの突出高さHslg,Hsle分、それら突出部175p,177pと所定外径φshg,φsheの要素165,177との間にてギャップ178gt,178geの径方向幅Wgt,Wgeが縮小され得ている。こうして要素175,177により径方向幅Wgt,Wgeを縮小され得たギャップ178gt,178geを含む中間室178では、磁束ストッパ176,166による径方向幅Wgcの縮小作用と相俟って、テイラー渦流乃至は乱流の低減機能が高められる。これによれば、シール膜から磁性粒子を引き剥がすせん断力の発生を確実に抑制して、磁気粘性流体140の変質回避並びにシール界面184の摩擦抵抗の増大回避を実現できるのである。
In addition, in the
また加えて、上述の如くシール構造160では、中間室178を形成する各ギャップ178gc,178gt,178geの径方向幅Wgc,Wgt,Wgeは、シールギャップ176gsと実質等しい幅Wgsにまで縮小され得ている。故にこれによっても、テイラー渦流乃至は乱流の低減機能が高められるので、シール膜から磁性粒子を引き剥がすせん断力の発生を確実に抑制して、磁気粘性流体140の変質回避及び摩擦抵抗の増大回避を実現できるのである。
In addition, as described above, in the
以上のことからバルブタイミング調整装置1では、流体ブレーキ装置100にシール構造160を備えたことで、磁気粘性流体140の変質回避によるブレーキ特性の安定化を、摩擦抵抗の増大回避による耐久性の向上と共に達成可能である。ここで特にブレーキ特性の安定化は、当該特性に左右される機関位相の調整精度を維持することを、可能にする。さらに加えて、シール構造160のシールギャップ176gsでは、磁性粒子を巻き込んだベース液の抜けも、テイラー渦流乃至は乱流に起因する磁性粒子の抜けも抑制されるので、磁性粒子の捕捉に必要な通過磁束MFの密度を高めなくても済む。故に、比較的低密度の通過磁束MFを受ける磁気粘性流体140が形成のシール膜は、ブレーキ軸131に与える摩擦抵抗の小さなものとなるので、耐久性の向上のみならず、摩擦抵抗に起因して内燃機関の燃費低下を招くトルクロスの回避についても可能にするのである。
In view of the above, in the valve timing adjusting device 1, the
(第二実施形態)
図9,10に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態の軸磁束ストッパ2166は、軸本体133の外周部133oのうち軸方向の一部を外周側から覆っている。ここで、図10に示す外周部133oにおいて軸磁束ストッパ2166に覆われる軸方向の一部とは、軸磁束ガイド164の筐体外部側に繋がる端部2133o1から、軸磁束ガイド165の筐体内部側に繋がる端部2133o2には至らない部分となっている。これにより軸磁束ストッパ2166は、軸磁束ガイド164の筐体外部側には隣接するが、軸磁束ガイド165からは筐体内部側に離間している。
(Second embodiment)
As shown in FIGS. 9 and 10, the second embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment. The axial
また、図9,10に示すように第二実施形態のスリーブ磁束ストッパ2176は、永久磁石173の内周部173iのうち軸方向の一部を内周側から覆っている。ここで、図10に示す内周部173iにおいてスリーブ磁束ストッパ2176に覆われる軸方向の一部とは、スリーブ磁束ガイド174の筐体外部側に隣接する端部2173i1から、スリーブ磁束ガイド175の筐体内部側に隣接する端部2173i2には至らない部分となっている。これによりスリーブ磁束ストッパ2176は、スリーブ磁束ガイド174の筐体外部側には隣接するが、スリーブ磁束ガイド175からは筐体内部側に離間した状態で、軸磁束ストッパ2166との間に径方向幅Wgcの連通ギャップ2178gcを形成している。それと共に、各磁束ストッパ2176,2166よりも磁束ガイド175,165側では、永久磁石173の内周部173iと軸本体133の外周部133oとの間に、シールギャップ176gsの径方向幅Wgsよりも大きな径方向幅Wgv1の容積ギャップ2178gv1が形成されている。
9 and 10, the sleeve
さらに、図9,10に示すように第二実施形態では、各エキストラストッパ167,177が設けられていない。これにより、磁気シールド172の環壁部172rと軸本体133の外周部133oとの間には、図10の如くシールギャップ176gsの径方向幅Wgsよりも大きな径方向幅Wgv2の容積ギャップ2178gv2が、形成されているのである。
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the
尚、こうした第二実施形態においても、図8に示すように、磁気粘性流体140のベース液及び中間流体190として、それぞれ第一実施形態と同様な非極性液体及び極性液体が使用されている。
In the second embodiment as well, as shown in FIG. 8, the nonpolar liquid and the polar liquid similar to those in the first embodiment are used as the base liquid and the
以上より第二実施形態の中間室2178は、シールギャップ176gsの径方向幅Wgsと実質等しい幅Wgc,Wgtのギャップ2178gc,178gtに、より大きな幅Wgv1,Wgv2のギャップ2178gv1,2178gv2を組み合わせて形成されている。このような第二実施形態では、要素133,173のうち磁束ガイド164,174との隣接端部2133o1,2173i1を含んだ一部分を覆う磁束ストッパ2166,2176により、中間室2178のうち径方向幅の縮小部分が連通ギャップ2178gcに限定されている。ここで連通ギャップ2178gcは、テイラー渦流乃至は乱流による磁性粒子の引き込み先となるシールギャップ176gsの近傍部分に設けられているので、中間室2178のうち径方向幅の縮小部分が当該近傍部分に限定されているのである。これによれば、ブレーキ特性の安定化と耐久性の向上とに必要なだけ、テイラー渦流乃至は乱流の低減機能を得ながらも、当該低減機能のために追加する磁束ストッパ2166,2176の形成材料を削減可能となるのである。
As described above, the
(第三実施形態)
本発明の第三実施形態は、第一実施形態の変形例である。第三実施形態において磁気粘性流体140の非磁性のベース液としては、図8に示すように、例えばポリエチレングリコールモノエーテルを基にしたものや、イオン液体である1−オクチルー3−メチルイミダゾリウム・ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、水等といった極性液体(親水性液体)が、使用されている。これに対して第三実施形態の非磁性の中間流体190は、例えば内燃機関の潤滑オイルと同種又は異種のオイル等といった非極性液体(疎水性液体)が、使用されている。
(Third embodiment)
The third embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment. In the third embodiment, as the non-magnetic base liquid of the
このような第三実施形態のシール構造160では、非極性液体である中間流体190に対して異質の極性液体であるベース液は、斥力により反発することで、シールギャップ176gsからの抜けを招くような中間流体190への混合を抑制される。また、非磁性且つ非極性の中間流体190については、極性ベース液との間の反発作用も相俟って、中間室178からシールギャップ176gsに磁気吸引されることでベース液と混合するのを、抑制される。したがって、第一実施形態と同様に磁気粘性流体140の変質を回避してブレーキ特性の安定化を達成することが、可能である。
In such a
さらに第三実施形態のシール構造160では、磁気粘性流体140中にて極性ベース液の付着した磁性粒子は、非極性の中間流体190に対して反発するので、中間室178への抜け並びに液体シール部材180への到達を抑制される。したがって、第一実施形態と同様に、液体シール部材180及びブレーキ軸131のシール界面184にて面圧を低減することによる耐久性の向上に、貢献可能である。
Further, in the
(第四実施形態)
本発明の第四実施形態は、第一実施形態の変形例である。第四実施形態において磁気粘性流体140の非磁性のベース液としては、図8に示すように、第一実施形態と同様なオイル等の非極性液体が使用されている。それと共に、第四実施形態において非磁性の中間流体190としては、磁気粘性流体140のベース液と同一の液体、即ちオイル等の非極性液体が使用されている。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment. In the fourth embodiment, as the nonmagnetic base liquid of the
このような第四実施形態のシール構造160では、磁気粘性流体140のベース液と同一の中間流体190が使用されているので、当該流体190の採用によるコストアップを軽減できる。しかも、非磁性の中間流体190については、中間室178からシールギャップ176gsに磁気吸引されてベース液と混合することを抑制されるのみならず、同一液体としてのベース液に仮に混合したとしても問題がない。したがって、第一実施形態に準じて磁気粘性流体140の変質を回避してブレーキ特性の安定化を達成することが、可能である。
In such a
(他の実施形態)
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
(Other embodiments)
Although a plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and various embodiments and combinations can be made without departing from the scope of the present invention. Can be applied.
具体的に第一〜第四実施形態では、図11に変形例(同図は第一実施形態の変形例)を示すように、軸磁束ストッパ166の外径φshsの拡大とスリーブ磁束ストッパ176の内径φslsの縮小とのうち少なくとも一方(同図は、内径φslsの縮小のみの変形例)により、連通ギャップ178gcの径方向幅Wgcをシールギャップ176gsの径方向幅Wgsよりも狭く設定してもよい。あるいは、図12に変形例(同図は第一実施形態の変形例)を示すように、軸磁束ストッパ166の外径φshsの縮小とスリーブ磁束ストッパ176の内径φslsの拡大とのうち少なくとも一方(同図は、内径φslsの拡大のみの変形例)により、テイラー渦流乃至は乱流の低減機能が得られる範囲にて、連通ギャップ178gcの径方向幅Wgcをシールギャップ176gsの径方向幅Wgsよりも広く設定してもよい。
Specifically, in the first to fourth embodiments, as shown in FIG. 11 as a modification (the modification is a modification of the first embodiment), the outer diameter φshs of the axial
また、第一〜第四実施形態では、図13に変形例(同図は第一実施形態の変形例)を示すように、磁気シール軸162の構成要素164,166,165,167を設けずに、シールギャップ176gs及び中間室178,2178を磁気シールスリーブ170の構成要素174,176,175,177とブレーキ軸131の軸本体133との間に形成してもよい。さらに第一〜第四実施形態では、図14に変形例(同図は第一実施形態の変形例)を示すように、筐体外部側の磁束ガイド165,175を設けない構成としてもよい。またさらに第一、第三及び第四実施形態では、図14,15に変形例(同図は第一実施形態の変形例)を示すように、第二実施形態に準じてエキストラストッパ167,177を設けずに、シールギャップ176gsの径方向幅Wgsよりも大きな径方向幅Wgv2の容積ギャップ2178gv2を形成してもよい。
In the first to fourth embodiments, the
加えて、第一及び第二実施形態の中間流体190としては、磁気粘性流体140のベース液とは異質となる非磁性の液体であれば、極性液体以外のもの、例えば非極性のベース液には溶け難いシリコンオイル等を使用してもよい。また加えて、第三実施形態の磁気粘性流体140のベース液としては、中間流体190とは異質となる非磁性の液体であれば、極性液体以外のもの、例えばシリコンオイル等を使用してもよい。さらに加えて、第四実施形態の磁気粘性流体140のベース液と中間流体190としては、互いに同一の液体であれば、非極性液体の代わりに、第一及び第二実施形態の中間流体190や第三実施形態の磁気粘性流体140のベース液と同様な極性液体を使用してもよい。またさらに加えて、第三又は第四実施形態で説明した各流体140,190を、第二実施形態に準ずる構成において使用してもよい。
In addition, as the
そして本発明は、「動弁」としての吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、「動弁」としての排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、それら吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置の他、ブレーキトルクを利用する各種の装置に適用することが、可能である。 In addition to the device that adjusts the valve timing of the intake valve as the “valve”, the present invention also includes a device that adjusts the valve timing of the exhaust valve as the “valve” and both the intake valve and the exhaust valve. In addition to a device that adjusts the valve timing, it can be applied to various devices that use brake torque.
1 バルブタイミング調整装置、2 カム軸、100 流体ブレーキ装置、110 筐体、111 固定部材、112 カバー部材、130 ブレーキ回転体、131 ブレーキ軸、133 軸本体、133o 外周部、150 ソレノイドコイル(粘度制御手段)、160 シール構造、162 磁気シール軸、164 軸磁束ガイド(筐体外部側に軸磁束ストッパが隣接する軸磁束ガイド)、165 軸磁束ガイド、166,2166 軸磁束ストッパ、167 軸エキストラストッパ、170 磁気シールスリーブ、173 永久磁石、173i 内周部、174 スリーブ磁束ガイド(筐体外部側に永久磁石が隣接する磁束ガイド・スリーブ磁束ガイド)、175 スリーブ磁束ガイド(外周部材)、174p,175p,177p 突出部、176,2176 スリーブ磁束ストッパ(磁束ストッパ)、176gs シールギャップ、177 スリーブエキストラストッパ(外周部材)、178,2178 中間室、178gc,2178gc 連通ギャップ、178ge エキストラギャップ、178gt トラップギャップ、180 液体シール部材、182 シールリップ、184 シール界面、190 中間流体、200 通電制御回路(粘度制御手段)、300 位相調整機構、2133o1,2133o2,2173i1,2173i2 端部、2178gv1,2178gv2 容積ギャップ、MF 磁束、N,S 磁極、Wgc,Wge,Wgs,Wgt,Wgv1,Wgv2 径方向幅、φsle,φslg,φsls 内径 1 valve timing adjusting device, 2 cam shaft, 100 fluid brake device, 110 housing, 111 fixing member, 112 cover member, 130 brake rotating body, 131 brake shaft, 133 shaft main body, 133o outer peripheral portion, 150 solenoid coil (viscosity control Means), 160 seal structure, 162 magnetic seal shaft, 164 axis magnetic flux guide (axial magnetic flux guide with an axial magnetic flux stopper adjacent to the outside of the housing), 165 axial magnetic flux guide, 166, 2166 axial magnetic flux stopper, 167 axial extra stopper, 170 Magnetic seal sleeve, 173 Permanent magnet, 173i Inner circumference, 174 Sleeve flux guide (flux guide / sleeve flux guide with permanent magnet adjacent to the outside of the housing), 175 Sleeve flux guide (outer member), 174p, 175p, 177p protrusion, 176 , 2176 Sleeve magnetic flux stopper (magnetic flux stopper), 176gs Seal gap, 177 Sleeve extra stopper (outer peripheral member), 178, 2178 Intermediate chamber, 178gc, 2178gc Communication gap, 178ge Extra gap, 178gt Trap gap, 180 Liquid seal member, 182 Seal Lip, 184 seal interface, 190 intermediate fluid, 200 energization control circuit (viscosity control means), 300 phase adjustment mechanism, 2133o1, 1233o2, 2173i1, 2173i2 end, 2178gv1, 2178gv2 volume gap, MF magnetic flux, N, S magnetic pole, Wgc , Wge, Wgs, Wgt, Wgv1, Wgv2 radial width, φsle, φslg, φsls
Claims (10)
非磁性のベース液に磁性粒子が分散されてなり、前記流体室に封入されて通過磁束に応じて粘度が変化する磁気粘性流体と、
前記流体室の前記磁気粘性流体に磁束を通過させることにより、前記磁気粘性流体の粘度を可変制御する粘度制御手段と、
軸方向において前記筐体を内外に貫通するブレーキ軸を有し、前記流体室の前記磁気粘性流体と接触することにより、前記磁気粘性流体の粘度に応じたブレーキトルクが入力されるブレーキ回転体と、
前記筐体及び前記ブレーキ軸の間をシールするシール構造とを、備える流体ブレーキ装置であって、
前記シール構造は、
前記筐体において前記ブレーキ軸の外周側を囲み、前記流体室に連通するシールギャップを前記ブレーキ軸との間に形成し、前記シールギャップを通じて磁束を前記ブレーキ軸に案内する磁束ガイドと、
前記筐体において前記磁束ガイドの前記筐体外部側に隣接して前記ブレーキ軸の外周側を囲み、前記磁束ガイドから前記ブレーキ軸へ案内される磁束を磁極により発生する永久磁石と、
前記筐体において前記永久磁石よりも前記筐体外部側に配置されて前記ブレーキ軸に外周側から接触し、前記ブレーキ軸との間を液密にシールする液体シール部材と、
非磁性の液体として、前記シールギャップ及び前記液体シール部材に挟まれた中間室を満たす中間流体と、
前記筐体において、前記永久磁石よりも内周側へ突出する前記磁束ガイドの突出部の前記筐体外部側に隣接して前記ブレーキ軸の外周側を囲み、前記ブレーキ軸との間に形成される前記中間室への磁束の通過を規制する磁束ストッパとを、有することを特徴とする流体ブレーキ装置。 A housing that forms a fluid chamber therein;
A magnetorheological fluid in which magnetic particles are dispersed in a non-magnetic base liquid, enclosed in the fluid chamber, and the viscosity changes according to the passing magnetic flux;
Viscosity control means for variably controlling the viscosity of the magnetorheological fluid by passing magnetic flux through the magnetorheological fluid in the fluid chamber;
A brake rotor that has a brake shaft that penetrates the housing in and out in the axial direction, and that receives a brake torque according to the viscosity of the magnetorheological fluid by contacting the magnetorheological fluid in the fluid chamber; ,
A fluid brake device comprising: a seal structure that seals between the housing and the brake shaft;
The seal structure is
A magnetic flux guide that surrounds the outer periphery of the brake shaft in the housing, forms a seal gap communicating with the fluid chamber, and the brake shaft, and guides the magnetic flux to the brake shaft through the seal gap;
A permanent magnet that surrounds the outer peripheral side of the brake shaft adjacent to the outside of the housing of the magnetic flux guide in the housing and generates magnetic flux guided from the magnetic flux guide to the brake shaft by magnetic poles;
A liquid seal member that is disposed on the outer side of the casing with respect to the permanent magnet in the casing, contacts the brake shaft from the outer peripheral side, and seals between the brake shaft in a liquid-tight manner;
An intermediate fluid filling the intermediate chamber sandwiched between the seal gap and the liquid seal member as a non-magnetic liquid;
In the case, the outer peripheral side of the brake shaft is formed adjacent to the outer side of the case adjacent to the outer side of the protrusion of the magnetic flux guide that protrudes inward from the permanent magnet. And a magnetic flux stopper for restricting the passage of magnetic flux to the intermediate chamber.
前記ブレーキ軸において前記磁束ガイドとしてのスリーブ磁束ガイドに向かう外周側へ突出することにより、前記スリーブ磁束ガイドとの間に前記シールギャップを形成する軸磁束ガイドと、
前記ブレーキ軸において前記軸磁束ガイドの前記筐体外部側に隣接して前記磁束ストッパとしてのスリーブ磁束ストッパの内周側に配置され、前記スリーブ磁束ストッパとの間に形成される前記中間室への磁束の通過を規制する軸磁束ストッパとを、有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。 The seal structure is
An axial magnetic flux guide that forms the seal gap with the sleeve magnetic flux guide by projecting to the outer peripheral side toward the sleeve magnetic flux guide as the magnetic flux guide in the brake shaft;
In the brake shaft, adjacent to the outside of the housing of the shaft magnetic flux guide, is arranged on the inner peripheral side of a sleeve magnetic flux stopper as the magnetic flux stopper, and is connected to the intermediate chamber formed between the sleeve magnetic flux stopper. The fluid brake device according to any one of claims 1 to 5, further comprising an axial magnetic flux stopper that restricts passage of magnetic flux.
前記中間流体は、それら極性液体及び非極性液体のうち他方であることを特徴とする請求項7に記載の流体ブレーキ装置。 The base liquid is one of a polar liquid and a nonpolar liquid,
The fluid brake device according to claim 7, wherein the intermediate fluid is the other of the polar liquid and the nonpolar liquid.
請求項1〜9のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置と、
前記流体ブレーキ装置の前記筐体外部において前記ブレーキ軸と連繋し、当該流体ブレーキ装置の前記ブレーキ回転体へ入力される前記ブレーキトルクに応じて前記クランク軸及び前記カム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構とを、備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。 A valve timing adjusting device for adjusting a valve timing of a valve that opens and closes a camshaft by torque transmission from a crankshaft in an internal combustion engine,
The fluid brake device according to any one of claims 1 to 9,
The relative phase between the crankshaft and the camshaft is linked to the brake shaft outside the housing of the fluid brake device, and the crankshaft and the camshaft are adjusted according to the brake torque input to the brake rotating body of the fluid brake device. A valve timing adjusting device comprising: a phase adjusting mechanism that performs the same.
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