JP2013127238A - Hydraulic braking 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、筐体内部において磁気粘性流体が封入される流体室に磁束を通過させることにより、ブレーキ回転体と接触する当該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, there has been known a fluid brake device that variably controls the viscosity of the magnetorheological fluid that comes into contact with the brake rotating body by passing a magnetic flux through a fluid chamber in which the magnetorheological fluid is sealed. 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、磁気粘性流体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、ブレーキ軸の外周側を囲んで筐体に保持されている。かかる保持形態により永久磁石の発生磁束は、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、磁束の通過するシールギャップに流体室から流入した磁気粘性流体は、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 kind of fluid brake device,
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動を、回避可能となるのである。 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 fluctuations in the brake characteristics due to leakage of the magnetorheological fluid from the fluid chamber.
しかし、本発明者らが鋭意研究を行った結果、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、判明したのである。その要因とは、磁気粘性流体の構成成分としてベース液に分散されている磁性粒子が磁束ガイドの筐体内部側に集結すると、シールギャップに捕捉されている磁気粘性流体中の磁性粒子が当該集結粒子の影響により押し出されて、筐体外部側へと漏出することにある。
However, as a result of intensive studies by the inventors, it has been found that the fluid brake device of
具体的には、特許文献1の流体ブレーキ装置の場合、磁束の通過を規制する非磁性シールドに筐体内部側から覆われる磁束ガイドのうち、シールギャップを形成する内周部の軸方向端面は、非磁性シールドの内周側を通じて流体室に露出している。このように露出した磁束ガイド内周部からの漏れ磁束により、磁気粘性流体中の磁性粒子が筐体内部の流体室からシールギャップ近傍に集結すると、当該集結粒子をシールギャップへ引き込むように磁気吸引力が発生する。その結果、シールギャップにて磁束ガイド及び磁性粒子の間や磁性粒子間に働く摩擦力の総和よりも、各集結粒子に作用する磁気吸引力の総和が大きくなると、当該集結粒子が引き込まれるシールギャップに捕捉されていた磁性粒子は、筐体外部側へ押し出されて漏出する。ここで、シールギャップからの磁性粒子の漏出は、自己シール機能を低下させてブレーキ特性の変動を惹起することから、望ましくないのである。
Specifically, in the case of the fluid brake device of
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、その目的は、ブレーキ特性の変動の回避を達成す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 above-described problems, and the object thereof is to provide a fluid brake device that achieves avoidance of fluctuations in brake characteristics, and a valve timing adjusting device including the fluid brake device. There is to do.
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、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、通過する磁束に応じて粘度が変化する磁気粘性流体と、流体室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、筐体に保持されてブレーキ軸の外周側を囲み、ブレーキ軸に案内する磁束を発生する磁気シールスリーブとを、備える流体ブレーキ装置であって、
磁気シールスリーブは、ブレーキ軸との間にシールギャップを形成する内周部を有し、当該内周部からシールギャップを通じてブレーキ軸に磁束を案内する磁束ガイドと、磁束ガイドの内周部を筐体内部側から覆うことにより当該内周部から筐体内部側への磁束の通過を規制し、流体室とシールギャップとを連通する連通ギャップをブレーキ軸との間に形成する磁束ストッパであって、ブレーキ軸の軸方向に沿う縦断面においてシールギャップ以下の幅を連通ギャップに与える磁束ストッパとを、有する。
The invention according to
The magnetic seal sleeve has an inner peripheral part that forms a seal gap with the brake shaft, a magnetic flux guide that guides the magnetic flux from the inner peripheral part to the brake shaft through the seal gap, and an inner peripheral part of the magnetic flux guide. A magnetic flux stopper that restricts the passage of magnetic flux from the inner periphery to the inside of the housing by covering from the inside of the body, and forms a communication gap between the fluid chamber and the seal gap between the brake shaft and And a magnetic flux stopper that gives the communication gap a width equal to or smaller than the seal gap in a longitudinal section along the axial direction of the brake shaft.
このような請求項1に記載の発明では、磁気シールスリーブの磁束ガイド内周部とブレーキ軸との間に形成されて連通ギャップを介して流体室に連通するシールギャップは、当該流体室に封入の磁気粘性流体により満たされ得る。故に、シールギャップを満たす磁気粘性流体中の磁性粒子は、磁束ガイドからシールギャップを通じてブレーキ軸へ案内される磁束の作用を受けて捕捉されることにより、シール膜を形成する。こう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ように、自己シール機能を発揮できるのである。 According to the first aspect of the present invention, the seal gap formed between the inner periphery of the magnetic flux guide of the magnetic seal sleeve and the brake shaft and communicating with the fluid chamber via the communication gap is enclosed in the fluid chamber. Of a magnetorheological fluid. Therefore, the magnetic particles in the magnetorheological fluid filling the seal gap are trapped by the action of the magnetic flux guided from the magnetic flux guide to the brake shaft through the seal gap, thereby forming a seal film. The seal film thus formed in the seal gap can exhibit a self-seal function so that 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. is there.
さらに、請求項1に記載の発明では、磁気シールスリーブにおいて磁束ガイド内周部が磁束ストッパにより筐体内部側から覆われるので、当該内周部から筐体内部側への磁束の通過が規制されることになる。その結果、シールギャップを形成する磁束ガイド内周部からは、磁束ストッパとブレーキ軸との間に形成される連通ギャップへの磁束漏れが少なくなるので、磁気粘性流体中の磁性粒子が連通ギャップからシールギャップ近傍に集結するのを、抑制できる。しかも、ブレーキ軸の軸方向に沿う縦断面にてシールギャップ以下となる幅を与えられる連通ギャップでは、磁性粒子流動時の圧損がシールギャップ以上に増大することになる。これにより、流体室の磁性粒子が連通ギャップを通じて磁束ガイド内周部に到達するのも、抑制できるのである。 Further, in the first aspect of the invention, the inner periphery of the magnetic flux guide in the magnetic seal sleeve is covered from the inside of the housing by the magnetic flux stopper, so that the passage of magnetic flux from the inner periphery to the inside of the housing is restricted. Will be. As a result, magnetic flux leakage from the inner peripheral portion of the magnetic flux guide forming the seal gap to the communication gap formed between the magnetic flux stopper and the brake shaft is reduced, so that the magnetic particles in the magnetorheological fluid are removed from the communication gap. Concentration in the vicinity of the seal gap can be suppressed. In addition, in the communication gap that is given a width that is equal to or smaller than the seal gap in the longitudinal section along the axial direction of the brake shaft, the pressure loss when the magnetic particles flow increases more than the seal gap. Thereby, it can also suppress that the magnetic particle of a fluid chamber reaches | attains a magnetic flux guide inner peripheral part through a communicating gap.
したがって、これら集結抑制並びに到達抑制作用によれば、筐体内部側の各磁性粒子をシールギャップへと引き込む磁気吸引力の総和は、シールギャップにて磁束ガイド及び磁性粒子の間や磁性粒子間に働く摩擦力よりも、小さく抑えられ得る。これによりシールギャップでは、磁性粒子の引き込みに起因した筐体外部側への磁性粒子の漏出が発生し難くなるので、磁性粒子の捕捉により形成されるシール膜の自己シール機能を維持して、ブレーキ特性の変動を回避することが可能となるのである。 Therefore, according to these concentration restraining and arrival restraining actions, the total magnetic attraction force that draws each magnetic particle inside the housing into the seal gap is between the magnetic flux guide and the magnetic particles or between the magnetic particles at the seal gap. It can be kept smaller than the working frictional force. This makes it difficult for the magnetic particles to leak to the outside of the housing due to the pulling of the magnetic particles in the seal gap, so that the self-sealing function of the sealing film formed by capturing the magnetic particles is maintained and the brake is applied. It is possible to avoid fluctuations in characteristics.
請求項2に記載の発明によると、磁束ストッパは、磁束ガイド以下の内径に形成されてブレーキ軸との間に連通ギャップを挟む内周部を、有する。この発明の磁束ストッパ内周部は、磁束ガイド以下の比較的小さな内径に形成されるので、当該磁束ストッパ内周部とブレーキ軸との間の連通ギャップへ流入した磁性粒子が回転中のブレーキ軸に与える摺動抵抗を、小さく抑え得る。故に、連通ギャップへの流入粒子とブレーキ軸との間に生じる摺動抵抗に起因してブレーキ特性が変動するのを、回避可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the magnetic flux stopper has an inner peripheral portion that is formed with an inner diameter equal to or smaller than the magnetic flux guide and sandwiches the communication gap with the brake shaft. Since the inner peripheral portion of the magnetic flux stopper according to the present invention is formed to have a relatively small inner diameter that is smaller than the magnetic flux guide, the brake shaft on which the magnetic particles flowing into the communication gap between the inner peripheral portion of the magnetic flux stopper and the brake shaft rotate. The sliding resistance given to can be kept small. Therefore, it is possible to avoid fluctuations in the brake characteristics due to the sliding resistance generated between the particles flowing into the communication gap and the brake shaft.
請求項3に記載の発明によると、磁束ストッパは、磁束ガイドと同一内径に形成されて縦断面においてシールギャップと同一幅を連通ギャップに与える内周部を、有する。この発明では、磁束ガイドと同一内径の磁束ストッパ内周部が縦断面にてシールギャップと同一幅の連通ギャップを形成することにより、それらギャップへ流入した磁性粒子とブレーキ軸との間に生じる摺動抵抗がいずれも、適正な大きさに抑え得られる。故に、連通ギャップ及びシールギャップへの流入粒子とブレーキ軸との間に生じる摺動抵抗に起因してブレーキ特性が変動するのを、回避可能となる。 According to a third aspect of the present invention, the magnetic flux stopper has an inner peripheral portion which is formed to have the same inner diameter as the magnetic flux guide and which gives the communication gap the same width as the seal gap in the longitudinal section. In this invention, the inner periphery of the magnetic flux stopper having the same inner diameter as that of the magnetic flux guide forms a communication gap having the same width as the seal gap in the longitudinal section, so that the sliding generated between the magnetic particles flowing into the gap and the brake shaft. Any dynamic resistance can be suppressed to an appropriate size. Therefore, it is possible to avoid the brake characteristics from fluctuating due to the sliding resistance generated between the particles flowing into the communication gap and the seal gap and the brake shaft.
請求項4に記載の発明によると、軸方向において磁束ガイドよりも厚い磁束ストッパの両端面に跨って、連通ギャップが形成される。この発明の連通ギャップは、磁束ガイドよりも軸方向に厚い磁束ストッパの軸方向両端面に跨って可及的に長く形成され得るので、磁性粒子流動時の圧損を増大できる。したがって、磁束ガイド内周部への磁性粒子の到達抑制作用、ひいてはブレーキ特性の変動回避効果を高めることが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, the communication gap is formed across both end faces of the magnetic flux stopper that is thicker than the magnetic flux guide in the axial direction. Since the communication gap of the present invention can be formed as long as possible across both axial end faces of the magnetic flux stopper that is thicker in the axial direction than the magnetic flux guide, it is possible to increase the pressure loss when the magnetic particles flow. Therefore, it is possible to enhance the effect of suppressing the arrival of the magnetic particles to the inner periphery of the magnetic flux guide, and thus the effect of avoiding fluctuations in brake characteristics.
請求項5に記載の発明によると、磁束ストッパは、流体室及びシールギャップ間において蛇行するラビリンス状の連通ギャップを、形成する。この発明の連通ギャップは、ラビリンス状の蛇行形態により流体室及びシールギャップ間において可及的に長くなるので、磁性粒子流動時の圧損を増大できる。したがって、磁束ガイド内周部への磁性粒子の到達抑制作用、ひいてはブレーキ特性の変動回避効果を高めることが可能となる。 According to the invention described in claim 5, the magnetic flux stopper forms a labyrinth-like communication gap that meanders between the fluid chamber and the seal gap. Since the communication gap of the present invention is as long as possible between the fluid chamber and the seal gap due to the labyrinth meandering form, the pressure loss during the flow of the magnetic particles can be increased. Therefore, it is possible to enhance the effect of suppressing the arrival of the magnetic particles to the inner periphery of the magnetic flux guide, and thus the effect of avoiding fluctuations in brake characteristics.
請求項6に記載の発明によると、磁束ストッパは、磁束ガイドの軸方向の端面全体を筐体内部側から覆う。この発明の磁束ガイドは、シールギャップを形成する内周部においてのみならず、その外周側においても軸方向端面を筐体内部側の磁束ストッパに覆われることになるので、軸方向端面の任意箇所に磁性粒子が吸着されてシールギャップの通過磁束が変化するのを、抑制できる。これにより、シールギャップの通過磁束に応じて形成されるシール膜の自己シール機能を安定的に発揮させて、ブレーキ特性の変動回避効果を高めることが可能となる。 According to the sixth aspect of the present invention, the magnetic flux stopper covers the entire axial end surface of the magnetic flux guide from the inside of the housing. In the magnetic flux guide of the present invention, the axial end surface is covered not only in the inner peripheral portion forming the seal gap but also on the outer peripheral side thereof with the magnetic flux stopper on the inner side of the housing. It is possible to suppress the magnetic particles from being adsorbed to the magnetic flux and changing the magnetic flux passing through the seal gap. As a result, the self-sealing function of the seal film formed according to the magnetic flux passing through the seal gap can be stably exhibited, and the effect of avoiding fluctuations in brake characteristics can be enhanced.
請求項7に記載の発明によると、ブレーキ軸は、上記磁束ガイドとしてのスリーブ磁束ガイドの内周部へ向かって突出することにより当該内周部との間にシールギャップを形成する外周部を有し、当該外周部にシールギャップを通じて磁束が案内される軸磁束ガイドと、軸磁束ガイドの外周部を筐体内部側から覆うことにより当該外周部から筐体内部側への磁束の通過を規制し、上記磁束ストッパとしてのスリーブ磁束ストッパとの間に連通ギャップを形成する軸磁束ストッパとを、有する。
According to the invention described in
このような請求項7に記載の発明において、ブレーキ軸のうちスリーブ磁束ガイド内周部へ向かって突出する軸磁束ガイド外周部と、当該内周部との間に形成されるシールギャップには、流体室に封入の磁気粘性流体が連通ギャップから流入することになる。その結果、シールギャップに流入した磁気粘性流体中の磁性粒子は、スリーブ磁束ガイド内周部からシールギャップを通じて軸磁束ガイド外周部へ案内される磁束の作用を受けて捕捉されるので、自己シール機能を発揮するシール膜がシールギャップに形成される。ここで、突出形態の軸磁束ガイドがスリーブ磁束ガイドに近接して形成するシールギャップでは、通過磁束の密度が高くなるので、耐圧性の高いシール膜が形成され得る。
In the invention according to
さらに、請求項7に記載の発明では、磁気シールスリーブにおいてスリーブ磁束ガイド内周部がスリーブ磁束ストッパにより筐体内部側から覆われるので、当該内周部から筐体内部側への磁束の通過が規制されることになる。また同様に、ブレーキ軸において軸磁束ガイド外周部が軸磁束ストッパにより筐体内部側から覆われるので、当該内周部から筐体内部側への磁束の通過が規制されることになる。こうした規制の結果、シールギャップを形成するスリーブ磁束ガイド内周部及び軸磁束ガイド外周部からは、各磁束ストッパ間の連通ギャップへの磁束漏れが少なくなるので、磁気粘性流体中の磁性粒子が連通ギャップからシールギャップ近傍に集結するのを、抑制できる。
Furthermore, in the invention according to
こうした集結抑制作用によれば、軸磁束ガイドの突出形態により通過磁束密度の高いシールギャップを形成する構成下にあっても、筐体内部側の磁性粒子を当該シールギャップへ引き込むような磁気吸引力を小さく抑え得る。したがって、高耐圧性のシール膜による自己シール機能を維持して、ブレーキ特性の変動回避効果を高めることが可能となる。 According to such a concentration suppressing action, a magnetic attraction force that draws magnetic particles inside the housing into the seal gap even under a configuration in which a seal gap having a high passing magnetic flux density is formed by the protruding form of the axial magnetic flux guide. Can be kept small. Therefore, the self-sealing function by the high pressure-resistant sealing film can be maintained, and the effect of avoiding fluctuations in brake characteristics can be enhanced.
請求項8に記載の発明によると、磁気シールスリーブは、筐体内部側の磁束ガイドの内周部から案内される磁束を磁極により発生する永久磁石を、さらに有し、磁束ストッパは、永久磁石の発生磁束を案内する磁束ガイドの内周部を、筐体内部側から覆う。この発明において永久磁石の磁極により発生する磁束は、筐体内部側の磁束ガイド内周部から案内先となるシールギャップ側への通過を許容される一方、当該磁束ガイドの内周部から筐体内部側への通過を磁束ストッパにより規制されることになる。これによれば、シールギャップの通過磁束に応じて形成されるシール膜の自己シール機能を、磁束ガイド内周部に対する磁性粒子の到達抑制作用によって維持して、ブレーキ特性の変動回避効果を高めることが可能である。 According to the eighth aspect of the present invention, the magnetic seal sleeve further includes a permanent magnet that generates a magnetic flux guided by the magnetic pole from the inner peripheral portion of the magnetic flux guide inside the housing, and the magnetic flux stopper is the permanent magnet. The inner periphery of the magnetic flux guide that guides the generated magnetic flux is covered from the inside of the housing. In the present invention, the magnetic flux generated by the magnetic poles of the permanent magnet is allowed to pass from the inner peripheral part of the magnetic flux guide on the inner side of the casing to the seal gap side as a guide destination, while from the inner peripheral part of the magnetic flux guide to the casing. The passage to the inner side is restricted by the magnetic flux stopper. According to this, the self-sealing function of the sealing film formed according to the magnetic flux passing through the seal gap is maintained by the action of suppressing the arrival of the magnetic particles with respect to the inner peripheral portion of the magnetic flux guide, thereby enhancing the effect of avoiding fluctuations in brake characteristics. Is possible.
請求項9に記載の発明によると、磁束ガイドは、永久磁石の筐体内部側に配置され、磁束ストッパは、筐体内部側の流体室に露出することにより、流体室及びシールギャップの間の全域にてシールギャップ以下の幅を連通ギャップに与える。この発明では、永久磁石の筐体内部側に配置される磁束ガイド内周部が磁束ストッパにより筐体内部側から覆われるので、永久磁石の発生磁束が当該内周部から筐体内部側へ通過することにつき、規制される。その結果、シールギャップを形成する磁束ガイド内周部からは、磁束ストッパの流体室への露出側となる筐体内部側にて磁束ストッパとブレーキ軸との間に形成の連通ギャップへと漏れる磁束が、少なくなる。故に、流体室に封入される磁気粘性流体中の磁性粒子が連通ギャップからシールギャップ近傍に集結するのを抑制して、流体室及びシールギャップ双方からの磁性粒子の漏出を発生し難くできる。しかも、縦断面にてシールギャップ以下となる幅を流体室及びシールギャップの間の全域にて与える連通ギャップでは、磁性粒子流動時のシールギャップ以上の圧損が確実に得られるので、磁性粒子が連通ギャップを通じて磁束ガイド内周部に到達するのも、抑制できる。以上によれば、ブレーキ特性の変動回避効果を高めることが可能である。 According to the ninth aspect of the present invention, the magnetic flux guide is disposed on the inner side of the casing of the permanent magnet, and the magnetic flux stopper is exposed to the fluid chamber on the inner side of the casing, so that the gap between the fluid chamber and the seal gap is increased. Give the communication gap a width less than the seal gap throughout the entire area. In this invention, since the inner peripheral part of the magnetic flux guide arranged on the inner side of the casing of the permanent magnet is covered from the inner side of the casing by the magnetic flux stopper, the generated magnetic flux of the permanent magnet passes from the inner peripheral part to the inner side of the casing. To be regulated. As a result, the magnetic flux leaks from the inner peripheral portion of the magnetic flux guide forming the seal gap to the communication gap formed between the magnetic flux stopper and the brake shaft on the inner side of the casing that is exposed to the fluid chamber of the magnetic flux stopper. But less. Therefore, it is possible to suppress the magnetic particles in the magnetorheological fluid sealed in the fluid chamber from being collected from the communication gap in the vicinity of the seal gap, and to prevent leakage of the magnetic particles from both the fluid chamber and the seal gap. Moreover, in the communication gap that gives a width equal to or smaller than the seal gap in the longitudinal section in the entire region between the fluid chamber and the seal gap, the pressure loss more than the seal gap when the magnetic particles flow can be reliably obtained, so that the magnetic particles communicate with each other. Reaching the inner periphery of the magnetic flux guide through the gap can also be suppressed. According to the above, it is possible to enhance the effect of avoiding fluctuations in brake characteristics.
請求項10に記載の発明によると、磁束ガイドは、永久磁石の筐体外部側に配置され、永久磁石よりも内周側へ突出する内周部を有し、磁束ストッパは、永久磁石の内周側に配置され、磁束ガイドの内周部を筐体内部側から覆う。この発明では、永久磁石の筐体外部側に配置される磁束ガイドにおいて、永久磁石よりも内周側へ突出する内周部が磁束ストッパにより筐体内部側から覆われるので、永久磁石の発生磁束が当該内周部よりも筐体内部側へ通過することにつき、規制される。その結果、シールギャップを形成する磁束ガイド内周部からは、永久磁石の内周側となる筐体内部側にて磁束ストッパとブレーキ軸との間に形成の連通ギャップへと漏れる磁束が、少なくなる。故に、磁気粘性流体中の磁性粒子が連通ギャップからシールギャップ近傍に集結するのを抑制して、シールギャップからの磁性粒子の漏出を発生し難くできるので、ブレーキ特性の変動回避が可能となる。 According to the tenth aspect of the present invention, the magnetic flux guide is disposed on the outer side of the casing of the permanent magnet, has an inner peripheral portion that protrudes toward the inner peripheral side of the permanent magnet, and the magnetic flux stopper is an inner portion of the permanent magnet. It arrange | positions at the periphery side and covers the inner peripheral part of a magnetic flux guide from the housing | casing internal side. In this invention, in the magnetic flux guide arranged on the outer side of the casing of the permanent magnet, the inner peripheral portion that protrudes to the inner peripheral side of the permanent magnet is covered from the inner side of the casing by the magnetic flux stopper. Is restricted from passing to the inside of the housing from the inner periphery. As a result, less magnetic flux leaks from the inner periphery of the magnetic flux guide forming the seal gap to the communication gap formed between the magnetic flux stopper and the brake shaft on the inner side of the casing, which is the inner peripheral side of the permanent magnet. Become. Therefore, it is possible to prevent the magnetic particles in the magnetorheological fluid from concentrating from the communication gap to the vicinity of the seal gap, and to prevent the leakage of the magnetic particles from the seal gap, so that it is possible to avoid fluctuations in brake characteristics.
請求項11に記載の発明によると、永久磁石の筐体外部側と筐体内部側とに配置される一対の磁束ガイドは、それぞれ永久磁石よりも内周側へ突出する内周部を有し、磁束ストッパは、永久磁石の内周側に配置され、筐体外部側の磁束ガイドの内周部を筐体内部側から覆うと共に、筐体内部側の磁束ガイドの内周部を筐体外部側から覆う。この発明では、永久磁石の筐体外部側と筐体内部側とに配置される一対の磁束ガイドにおいて、永久磁石よりも内周側へ突出する内周部がそれぞれ筐体外部側と筐体内部側とから磁束ストッパにより覆われることで、それら内周部の間にて、永久磁石の発生磁束が磁性粒子を通じて短絡するのが規制される。その結果、シールギャップをそれぞれ形成する磁束ガイドの間にて軸方向への磁束漏れが抑制されると共に、先述の如く磁性粒子のシールギャップ近傍での集結も抑制されることで、シールギャップからの磁性粒子の漏出が発生し難くなる。したがって、ブレーキ特性の変動回避効果を高めることが、可能となるのである。 According to the eleventh aspect of the present invention, the pair of magnetic flux guides arranged on the outer side and the inner side of the permanent magnet have inner peripheral portions that protrude toward the inner peripheral side of the permanent magnet. The magnetic flux stopper is disposed on the inner peripheral side of the permanent magnet, covers the inner peripheral part of the magnetic flux guide on the outer side of the casing from the inner side of the casing, and covers the inner peripheral part of the magnetic flux guide on the inner side of the casing. Cover from the side. According to the present invention, in the pair of magnetic flux guides arranged on the outer side of the casing and the inner side of the permanent magnet, the inner peripheral portions protruding to the inner peripheral side from the permanent magnet are respectively the outer side of the casing and the inner side of the casing. By being covered with a magnetic flux stopper from the side, the magnetic flux generated by the permanent magnet is restricted from being short-circuited through the magnetic particles between the inner peripheral portions. As a result, magnetic flux leakage in the axial direction is suppressed between the magnetic flux guides that respectively form the seal gap, and the concentration of magnetic particles in the vicinity of the seal gap is also suppressed as described above. Leakage of magnetic particles is less likely to occur. Therefore, it is possible to enhance the effect of avoiding fluctuations in brake characteristics.
請求項12に記載の発明によると、ブレーキ軸は、各上記磁束ガイドとしてのスリーブ磁束ガイドの内周部へ向かってそれぞれ突出することにより当該内周部との間にシールギャップを形成する外周部を有し、それら外周部にシールギャップを通じて磁束が案内される一対の軸磁束ガイドと、筐体外部側の軸磁束ガイドを筐体内部側から覆うと共に、筐体内部側の軸磁束ガイドを筐体外部側から覆うことにより、それら軸磁束ガイドからの磁束の通過を規制し、上記磁束ストッパとしてのスリーブ磁束ストッパとの間に連通ギャップを形成する軸磁束ストッパとを、有する。 According to a twelfth aspect of the present invention, the brake shaft protrudes toward the inner peripheral portion of the sleeve magnetic flux guide as each of the magnetic flux guides, thereby forming an outer peripheral portion that forms a seal gap with the inner peripheral portion. A pair of axial magnetic flux guides that guide the magnetic flux through the seal gap to the outer periphery thereof, and an axial magnetic flux guide on the outside of the housing from the inside of the housing, and an axial magnetic flux guide on the inside of the housing. Covering from the outside of the body has an axial magnetic flux stopper that restricts the passage of magnetic flux from these axial magnetic flux guides and forms a communication gap between the magnetic flux stopper and the sleeve magnetic flux stopper.
このような請求項12に記載の発明において、ブレーキ軸のうち各スリーブ磁束ガイドの内周部へ向かって突出する各軸磁束ガイドの外周部と、それら内周部との間に形成されるシールギャップには、流体室に封入の磁気粘性流体が連通ギャップから流入することになる。その結果、シールギャップに流入した磁気粘性流体中の磁性粒子は、各スリーブ磁束ガイド内周部からシールギャップを通じて各軸磁束ガイド外周部へと案内される磁束の作用を受けて捕捉されるので、自己シール機能を発揮するシール膜がシールギャップに形成される。ここで、突出形態の各軸磁束ガイドが各スリーブ磁束ガイドに近接して形成するシールギャップでは、通過磁束の密度が高くなるので、耐圧性の高いシール膜が形成され得る。 In the invention described in claim 12, the seal formed between the outer peripheral portion of each axial magnetic flux guide protruding toward the inner peripheral portion of each sleeve magnetic flux guide and the inner peripheral portion of the brake shaft. The magnetorheological fluid sealed in the fluid chamber flows into the gap from the communication gap. As a result, the magnetic particles in the magnetorheological fluid flowing into the seal gap are captured under the action of the magnetic flux guided from the inner peripheral portion of each sleeve magnetic flux guide to the outer peripheral portion of each axial magnetic flux guide through the seal gap. A seal film that exhibits a self-sealing function is formed in the seal gap. Here, since the density of the passing magnetic flux is increased in the seal gap formed by the protruding axial magnetic flux guides close to the sleeve magnetic flux guides, a high pressure-resistant seal film can be formed.
さらに、請求項12に記載の発明では、磁気シールスリーブにおいて筐体外部側のスリーブ磁束ガイドの内周部がスリーブ磁束ストッパにより筐体内部側から覆われるので、当該内周部から筐体内部側への磁束の通過が規制されることになる。また同様に、ブレーキ軸において筐体外部側の軸磁束ガイドが軸磁束ストッパにより筐体内部側から覆われるので、当該軸磁束ガイドから筐体内部側への磁束の通過が規制されることになる。こうした規制の結果、シールギャップを形成するスリーブ磁束ガイド内周部と軸磁束ガイド外周部とからは、永久磁石の内周側にて各磁束ストッパ間の連通ギャップへと漏れる磁束が少なくなる。故に、磁気粘性流体中の磁性粒子が連通ギャップからシールギャップ近傍に集結するのを、抑制できる。 Furthermore, in the invention according to claim 12, since the inner peripheral portion of the sleeve magnetic flux guide on the outer side of the casing is covered from the inner side of the casing by the sleeve magnetic flux stopper in the magnetic seal sleeve, The passage of magnetic flux to is restricted. Similarly, since the axial magnetic flux guide on the outside of the housing is covered from the inside of the housing by the axial magnetic flux stopper in the brake shaft, the passage of magnetic flux from the axial magnetic flux guide to the inside of the housing is restricted. . As a result of such regulation, the magnetic flux leaking from the sleeve magnetic flux guide inner peripheral portion and the axial magnetic flux guide outer peripheral portion forming the seal gap to the communication gap between the magnetic flux stoppers on the inner peripheral side of the permanent magnet is reduced. Therefore, it can suppress that the magnetic particle in a magnetorheological fluid gathers in the seal gap vicinity from a communicating gap.
こうした集結抑制作用によれば、軸磁束ガイドの突出形態により通過磁束密度の高いシールギャップを形成する構成下にあっても、永久磁石の内周側となる筐体内部側から当該シールギャップへ磁性粒子を引き込むような磁気吸引力を、小さく抑え得る。したがって、高耐圧性のシール膜による自己シール機能を維持して、ブレーキ特性の変動回避効果を高めることが可能となる。 According to such a concentration suppressing action, even if the seal gap having a high passing magnetic flux density is formed by the protruding form of the axial magnetic flux guide, the magnet is magnetized from the inside of the casing, which is the inner peripheral side of the permanent magnet, to the seal gap. Magnetic attraction force that attracts particles can be kept small. Therefore, the self-sealing function by the high pressure-resistant sealing film can be maintained, and the effect of avoiding fluctuations in brake characteristics can be enhanced.
加えて、請求項12に記載の発明では、各スリーブ磁束ガイドにおいて永久磁石よりも内周側へ突出する内周部がそれぞれ筐体外部側と筐体内部側とからスリーブ磁束ストッパに覆われることで、それら内周部の間にて、永久磁石による発生磁束の磁性粒子を通じた短絡が規制される。また同様に、各軸磁束ガイドがそれぞれ筐体外部側と筐体内部側とから軸磁束ストッパに覆われることで、それら軸磁束ガイドの間にて、磁気シールスリーブから案内される磁束の磁性粒子を通じた短絡が規制される。これらの結果、スリーブ磁束ガイド間と軸磁束ガイド間との双方にて軸方向への磁束漏れが抑制されると共に、先述の如く磁性粒子のシールギャップ近傍での集結も抑制されることで、シールギャップからの磁性粒子の漏出が発生し難くなる。したがって、ブレーキ特性の変動回避効果を高めることが、可能となるのである。 In addition, in the invention according to claim 12, the inner peripheral portion of each sleeve magnetic flux guide that protrudes to the inner peripheral side from the permanent magnet is covered with the sleeve magnetic flux stopper from the outer side and the inner side of the case, respectively. Thus, the short circuit through the magnetic particles of the magnetic flux generated by the permanent magnet is regulated between the inner peripheral portions. Similarly, the magnetic flux guide particles are guided from the magnetic seal sleeve between the axial magnetic flux guides by covering each axial magnetic flux guide with the axial magnetic flux stopper from the outside and inside of the housing. Short circuit through is regulated. As a result, the magnetic flux leakage in the axial direction is suppressed both between the sleeve magnetic flux guide and between the axial magnetic flux guides, and the concentration of magnetic particles in the vicinity of the seal gap is also suppressed as described above. Leakage of magnetic particles from the gap is less likely to occur. Therefore, it is possible to enhance the effect of avoiding fluctuations in brake characteristics.
請求項13に記載の発明によると、ブレーキ軸は、各上記磁束ガイドとしての各スリーブ磁束ガイドの内周部へ向かってそれぞれ突出することにより当該内周部との間にシールギャップを形成する外周部を有し、それら外周部にシールギャップを通じて磁束が案内される一対の軸磁束ガイドを、有し、スリーブ磁束ストッパは、各軸磁束ガイド間に突入し、それら軸磁束ガイドとの間に連通ギャップを形成する。 According to the invention of claim 13, the brake shaft protrudes toward the inner peripheral portion of each sleeve magnetic flux guide as each of the magnetic flux guides, thereby forming an outer periphery that forms a seal gap with the inner peripheral portion. And a pair of axial magnetic flux guides in which the magnetic flux is guided through a seal gap on the outer periphery thereof, and the sleeve magnetic flux stopper enters between the axial magnetic flux guides and communicates with the axial magnetic flux guides. Create a gap.
このような請求項13に記載の発明において、ブレーキ軸のうち各スリーブ磁束ガイドの内周部へ向かって突出する各軸磁束ガイドの外周部と、それら内周部との間に形成されるシールギャップには、流体室に封入の磁気粘性流体が連通ギャップから流入することになる。その結果、シールギャップに流入した磁気粘性流体中の磁性粒子は、各スリーブ磁束ガイド内周部からシールギャップを通じて各軸磁束ガイド外周部へと案内される磁束の作用を受けて捕捉されるので、自己シール機能を発揮するシール膜がシールギャップに形成される。ここで、突出形態の各軸磁束ガイドが各スリーブ磁束ガイドに近接して形成するシールギャップでは、通過磁束の密度が高くなるので、耐圧性の高いシール膜が形成され得る。 In the invention described in claim 13, the seal formed between the outer peripheral portion of each axial magnetic flux guide protruding toward the inner peripheral portion of each sleeve magnetic flux guide and the inner peripheral portion of the brake shaft. The magnetorheological fluid sealed in the fluid chamber flows into the gap from the communication gap. As a result, the magnetic particles in the magnetorheological fluid flowing into the seal gap are captured under the action of the magnetic flux guided from the inner peripheral portion of each sleeve magnetic flux guide to the outer peripheral portion of each axial magnetic flux guide through the seal gap. A seal film that exhibits a self-sealing function is formed in the seal gap. Here, since the density of the passing magnetic flux is increased in the seal gap formed by the protruding axial magnetic flux guides close to the sleeve magnetic flux guides, a high pressure-resistant seal film can be formed.
さらに、請求項13に記載の発明では、筐体外部側と筐体内部側との一対の軸磁束ガイド間にスリーブ磁束ストッパが突入することで、それら軸磁束ガイドの間にて、磁気シールスリーブから案内される磁束の磁性粒子を通じた短絡が規制される。その結果、スリーブ磁束ガイド間と軸磁束ガイド間との双方にて軸方向への磁束漏れが抑制されると共に、先述の如く磁性粒子のシールギャップ近傍での集結も抑制されることで、シールギャップからの磁性粒子の漏出が発生し難くなる。したがって、ブレーキ特性の変動回避効果を高めることが、可能となるのである。 Furthermore, in the invention described in claim 13, the sleeve magnetic flux stopper is inserted between a pair of axial magnetic flux guides on the outer side of the casing and the inner side of the casing, so that the magnetic seal sleeve is interposed between the axial magnetic flux guides. The short circuit through the magnetic particles of the magnetic flux guided from is controlled. As a result, the leakage of the magnetic flux in the axial direction is suppressed both between the sleeve magnetic flux guide and between the axial magnetic flux guides, and the concentration of magnetic particles in the vicinity of the seal gap is also suppressed as described above. Leakage of magnetic particles from the liquid is less likely to occur. Therefore, it is possible to enhance the effect of avoiding fluctuations in brake characteristics.
請求項14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1〜13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、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。 A fourteenth aspect of the invention is 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. And a phase adjustment mechanism that is linked to the brake shaft outside the housing of the fluid brake device and adjusts the engine phase in accordance with the brake torque input to the brake rotating body of the fluid brake device. .
このような請求項14に記載の発明では、請求項1〜13のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置によりブレーキ特性の変動を回避して、当該ブレーキ特性が左右する機関位相の調整精度を高精度に維持することが可能となる。さらに、流体ブレーキ装置において磁気粘性流体により形成されるシール膜によれば、回転中のブレーキ軸に与える摺動抵抗が低減され得るので、当該摺動抵抗に起因して内燃機関の燃費低下を招くトルクロスについても、回避可能となるのである。
In such an invention according to
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(図示なし)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(図示なし)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
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
(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(図示なし)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で、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に連繋させている。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。流体室114は、軸方向においてブレーキロータ132と固定部材111とに挟まれる部分を第一磁気ギャップ114aとして有し、また軸方向においてブレーキロータ132とカバー部材112とに挟まれる部分を第二磁気ギャップ114bとして有している。
As shown in FIG. 1, the
こうした磁気ギャップ114a,114bを含む流体室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、非磁性のベース液に粉状の磁性粒子を懸濁状に分散させてなる。磁気粘性流体140のベース液としては、オイル等といった液状の非磁性材が用いられ、より好ましくは内燃機関の潤滑オイルと同種のオイルが用いられる。磁気粘性流体140の磁性粒子としては、カルボニル鉄等といった粉状の磁性材が用いられる。こうした成分構成の磁気粘性流体140は、通過する磁束の密度に追従して磁性粒子同士が集結することにより見かけ上の粘度が図4の如く上昇変化し、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114a、ブレーキロータ132、第二磁気ギャップ114b及びカバー部材112を順次通過するように、磁束が発生する。
As shown in FIG. 1, the
したがって、図2,3の反時計方向へブレーキ回転体130が回転する内燃機関の運転中に、ソレノイドコイル150が通電を受けて磁束を発生するときには、流体室114のうち磁気ギャップ114a,114b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と接触する要素110,130間では、粘性抵抗の作用によりブレーキ回転体130(ブレーキロータ132)を制動するブレーキトルクが、ブレーキ回転体130の回転方向とは逆方向(図2,3の時計方向)に発生する。このように本実施形態では、通電を受けるソレノイドコイル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へ入力可能となっている。
Therefore, when the
図1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 FIG. 1, 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に共通の軸方向、径方向及び回転方向を、それぞれ単に「軸方向」、「径方向」及び「回転方向」というものとする。
(Seal structure)
Hereinafter, details of the
図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、筐体110のうち固定部材111の内周部に保持される磁気シールスリーブ162を、備えている。磁気シールスリーブ162は、永久磁石163、スリーブ磁束ガイド164,165及びスリーブ磁束ストッパ166を組み合わせてなり、ブレーキ軸131と同軸上に配置されている。
As shown in FIG. 5, the
図5,6に示すように永久磁石163は、フェライト磁石等により円環平板状に形成され、ブレーキ軸131の外周側を囲んでいる。永久磁石163は、軸方向の両端部にそれぞれ相反極性の磁極N,Sを形成しており、それら磁極N,S間に磁束MFを定常的に発生させる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
一対のスリーブ磁束ガイド164,165は、炭素鋼等の磁性材により円環平板状に形成され、軸方向において永久磁石163を相互間に挟持してブレーキ軸131の外周側を囲んでいる。各スリーブ磁束ガイド164,165の軸方向厚さTslgは、永久磁石163の軸方向厚さTslmよりも薄く設定されている。また、各スリーブ磁束ガイド164,165の内径φslgは、永久磁石163の内径φslmよりも小さく設定されている。これら設定の各スリーブ磁束ガイド164,165は、内周側のブレーキ軸131へ向かって永久磁石163よりも突出する内周部164a,165aを、形成している。
The pair of sleeve magnetic flux guides 164 and 165 is formed in an annular flat plate shape by a magnetic material such as carbon steel, and surrounds the outer peripheral side of the
スリーブ磁束ストッパ166は、磁束MF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、ブレーキ軸131の外周側を囲んでいる。スリーブ磁束ストッパ166は、周壁部167の開口部と底壁部168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ている。スリーブ磁束ストッパ166のうち円筒状周壁部167の軸方向厚さTslpは、要素164,163,165の総厚さ2Tslg+Tslmよりも厚く設定されている。また、周壁部167の内径φslpは、要素164,163,165の共通外径φslcと実質同一に設定されている。これらの設定により周壁部167は、要素164,163,165の各外周部164c,163c,165cと嵌合している。
The sleeve
一方、スリーブ磁束ストッパ166のうち円環平板状底壁部168の軸方向厚さTslbは、永久磁石163に対して筐体内部側のスリーブ磁束ガイド164の軸方向厚さTslgよりも厚く設定されている。また、底壁部168の内周部168aの内径φslbは、当該スリーブ磁束ガイド164の内径φslgと実質同一に設定されている。これらの設定により、底壁部168の筐体外部側の軸方向端面168bは、スリーブ磁束ガイド164の筐体内部側の軸方向端面164bに径方向及び回転方向の全域で面接触している。即ち底壁部168は、スリーブ磁束ガイド164のうち内周部164aから外周部164cに至る端面164b全体を、筐体内部側から覆う形となっている。
On the other hand, the axial thickness Tslb of the annular flat plate
こうした構成の磁気シールスリーブ162に加えて、図5に示す本実施形態のシール構造160は、ブレーキ軸131に設けられる軸磁束ガイド134,135及び軸磁束ストッパ136を、さらに備えている。
In addition to the
図5,6に示すように一対の軸磁束ガイド134,135は、ブレーキ軸131の円柱状の軸本体133と一体となる円環平板状に炭素鋼等の磁性材によって形成され、それぞれ対応するスリーブ磁束ガイド164,165によって外周側から囲まれている。各軸磁束ガイド134,135の軸方向厚さTshgは、各スリーブ磁束ガイド164,165の軸方向厚さTslgと実質同一に設定されている。また、各軸磁束ガイド134,135の外径φshgは、各スリーブ磁束ガイド164,165の内径φslgよりも小さく設定されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the pair of axial magnetic flux guides 134 and 135 are formed of a magnetic material such as carbon steel in an annular flat plate integrated with the columnar shaft
ここで筐体内部側の軸磁束ガイド134は、軸本体133の外周部133aから筐体内部側のスリーブ磁束ガイド164へ向かって、突出している。かかる突出形態により軸磁束ガイド134の外周部134aは、軸方向に沿う縦断面(例えば図5,6に示す断面であって、以下では単に「縦断面」ともいう。)における径方向幅Wseが軸方向及び回転方向に実質一定となる円環状のシールギャップ184を、スリーブ磁束ガイド164の内周部164aとの間に形成している。また、筐体外部側の軸磁束ガイド135は、軸本体133の外周部133aから筐体外部側のスリーブ磁束ガイド165へ向かって、突出している。かかる突出形態により軸磁束ガイド135の外周部135aは、縦断面における径方向幅Wseが軸方向及び回転方向に実質一定となる円環状のシールギャップ185を、スリーブ磁束ガイド165の内周部165aとの間に形成している。
Here, the shaft
軸磁束ストッパ136は、磁束MF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平板状に形成され、ブレーキ軸131のうち軸本体133の外周部133aに装着されてスリーブ磁束ストッパ166により外周側から囲まれている。軸磁束ストッパ136の軸方向厚さTshsは、永久磁石163に対して筐体内部側の軸磁束ガイド134の軸方向厚さTshgよりも厚く、また特に本実施形態では、スリーブ磁束ストッパ166のうち底壁部168の軸方向厚さTslbと実質同一に設定されている。それと共に軸磁束ストッパ136の外径φshsは、スリーブ磁束ストッパ166のうち底壁部168の内径φslbよりも小さく、また特に本実施形態では、軸磁束ガイド134の外径φshgと実質同一に設定されている。
The shaft
これらの設定により、軸磁束ストッパ136の筐体外部側の軸方向端面136bは、軸磁束ガイド134の筐体内部側の軸方向端面134bに径方向及び回転方向の全域で面接触している。即ち軸磁束ストッパ136は、軸磁束ガイド134のうち外周部134aから内周部134cに至る端面134b全体を、筐体内部側から覆う形となっている。また、上述の如き設定により軸磁束ストッパ136の外周部136aは、縦断面における径方向幅Wcoがシールギャップ185の径方向幅Wseと実質同一且つ軸方向及び回転方向に実質一定の円筒状連通ギャップ186を、スリーブ磁束ストッパ166の内周部168aとの間に形成している。ここで連通ギャップ186は、軸磁束ストッパ136の軸方向両端面136b,136cにも、スリーブ磁束ストッパ166の底壁部168の軸方向両端面168b,168cにも、跨る形となっている。このようなことから本実施形態では、シールギャップ184の軸方向長さLseよりも長い軸方向長さLcoの連通ギャップ186が、流体室114とシールギャップ184との間の全域を連通しているのである。
With these settings, the
以上説明した構成のシール構造160では、図5に模式的に示すように永久磁石163の発生磁束MFが、各スリーブ磁束ガイド164,165から内周側の各シールギャップ184,185を通じて各軸磁束ガイド134,135へと案内される。ここでスリーブ磁束ガイド164,165と軸磁束ガイド134,135とは、それぞれ内周側と外周側とに突出して互いに近接していることにより、各シールギャップ184,185への磁束MFの集中案内を可能にしている。
In the
こうした案内作用により磁束MFが高密度に通過することになる各シールギャップ184,185については、連通ギャップ186を介して連通する流体室114から導入の磁気粘性流体140により、予め図7に示す如く満たされている。故に、各シールギャップ184,185を満たす磁気粘性流体140中の磁性粒子140a(図7参照)は、それらギャップ184,185の通過磁束MFの作用を受けて捕捉されることにより、耐圧性の高いシール膜を形成する。故に、こうして各シールギャップ184,185に形成されたシール膜は、軸方向にて筐体内部側から筐体外部側へ向かう磁気粘性流体140の流動を流体自身で抑制する自己シール機能を、発揮できるのである。
As shown in FIG. 7, the
ここで、筐体内部側のスリーブ磁束ガイド164は、スリーブ磁束ストッパ166により筐体内部側から覆われているので、内周部164aからの磁束MFの通過がシールギャップ184側へは許容される一方、軸方向の筐体内部側へは規制されることになる。また同様に、筐体内部側の軸磁束ガイド134は、軸磁束ストッパ136により筐体内部側から覆われているので、磁束MFの通過がシールギャップ184側から外周部134aへは許容される一方、軸方向の筐体内部側へは規制されることになる。こうした規制の結果、シールギャップ184を形成する各磁束ガイド164,134の内周部164a又は外周部134aからは、図6の如く磁束ストッパ166,136が流体室114に露出する側となる筐体内部側にて磁束ストッパ166,136間の連通ギャップ186に漏れる磁束MFが、少なくなる。故に、連通ギャップ186からシールギャップ184近傍に磁性粒子140aが集結するのを、抑制できるのである。
Here, since the sleeve
さらに連通ギャップ186は、各磁束ガイド164,134よりも軸方向に厚い各磁束ストッパ166,136の軸方向端面168b,136bと軸方向端面168c,136cとに跨って、シールギャップ184よりも長い軸方向長さLcoに形成されている。故に、流体室114からシールギャップ184に到る軸方向全域にてシールギャップ184と実質同一幅Wcoが与えられている連通ギャップ186では、磁性粒子140aの流動時の圧損がシールギャップ184以上に増大することになる。したがって、流体室114の磁性粒子140aが連通ギャップ186を通じて各磁束ガイド164,134の内周部164a又は外周部134aに到達するのも、抑制できるのである。
Further, the
ここまで説明した集結抑制並びに到達抑制作用によれば、筐体内部側の各磁性粒子140aをシールギャップ184へと引き込む磁気吸引力Fm(図5を参照)の総和は、シールギャップ184にて各磁束ガイド164,134と磁性粒子140aとの間や磁性粒子140a間に働く摩擦力Ff(図7を参照)の総和よりも、小さく抑えられ得る。これによりシールギャップ184では、筐体内部側からの磁性粒子140aの引き込みに起因した筐体外部側への磁性粒子140aの漏出が発生し難くなる。したがって、磁性粒子140aの捕捉により形成される高耐圧シール膜の自己シール機能を維持して、ブレーキ特性の変動を回避することが可能となるのである。
According to the concentration suppressing action and the arrival suppressing action described so far, the sum of the magnetic attractive force Fm (see FIG. 5) for drawing each
加えてシール構造160では、スリーブ磁束ストッパ166のうちスリーブ磁束ガイド164と実質等しい内径φslbの内周部168aにより、シールギャップ184と実質同一幅Wcoの連通ギャップ186が、要素114,184間の全域に形成されている。これによれば、各ギャップ186,184へ流入した磁性粒子140aと回転中のブレーキ軸131との間に生じる摺動抵抗がいずれも、適正な大きさに抑え得られる。故に、各ギャップ186,184への流入粒子140aとブレーキ軸131との間に生じる摺動抵抗に起因してブレーキ特性が変動するのを、回避可能である。
In addition, in the
また加えてシール構造160では、スリーブ磁束ガイド164のうちシールギャップ184を形成する内周部164aにおいてのみならず、その外周側においても、軸方向端面164bを筐体内部側のスリーブ磁束ストッパ166により覆われている。これによれば、軸方向端面164bの任意箇所に磁性粒子140aが吸着されてシールギャップ184の通過磁束MFが変化するのを、抑制できる。また同様に、軸磁束ガイド134のうちシールギャップ184を形成する外周部134aにおいてのみならず、その外周側においても、軸方向端面134bを筐体内部側の軸磁束ストッパ136により覆われている。これによれば、軸方向端面134bの任意箇所に磁性粒子140aが吸着されてシールギャップ184の通過磁束MFが変化するのも、抑制できる。したがって、こうした磁束変化の抑制作用によれば、シールギャップ184の通過磁束MFに応じて形成されるシール膜の自己シール機能を安定的に発揮させて、ブレーキ特性の変動回避効果を高めることが可能となる。
In addition, in the
以上よりバルブタイミング調整装置1では、流体ブレーキ装置100によりブレーキ特性の変動を回避して、当該ブレーキ特性が左右する機関位相の調整精度を高精度に維持することが可能である。さらに、流体ブレーキ装置100において磁気粘性流体140により形成されるシール膜によれば、回転中のブレーキ軸131に与える摺動抵抗が低減され得るので、当該摺動抵抗に起因して内燃機関の燃費低下を招くトルクロスについても、回避可能となるのである。
As described above, in the valve
(第二実施形態)
図8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。第二実施形態においてスリーブ磁束ストッパ2166の底壁部2168には、スリーブ磁束ガイド164の内径φslgと実質同一の内径φslb1に加え、当該内径φslgよりも小さな内径φslb2が設定されている。かかる設定により底壁部2168では、内径φslb1を有する内周部2168a1と、それよりも筐体内部側にて内径φslb2を有する内周部2168a2との間が、平坦面状の段差面2168dにより径方向に接続されている。
(Second embodiment)
As shown in FIG. 8, the second embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment. In the second embodiment, the
さらに、第二実施形態のブレーキ軸2131では、軸磁束ストッパ2136の外周部136aの外径φshsが底壁部2168の内周部2168a2の内径φslb2よりも大きく、軸本体133の外周部133aの外径φshbが当該内径φslb2よりも小さく設定されている。また、ブレーキ軸2131において軸磁束ストッパ2136の軸方向厚さTshsは、軸磁束ガイド134の軸方向厚さTshgよりも厚いが、底壁部168の軸方向厚さTslbよりも薄く設定されている。これらの設定により連通ギャップ2186は、外周部136aと内周部2168a1との間、外周部133aと内周部2168a2との間、並びに軸磁束ストッパ2136の筐体内部側の軸方向端面2136cと段差面2168dとの間に形成されている。
Furthermore, in the
ここで、外周部136aと内周部2168a1との間では、連通ギャップ2186の縦断面における径方向幅Wco1が、シールギャップ184の径方向幅Wseと実質同一且つ軸方向及び回転方向に実質一定となっている。また、外周部133aと内周部2168a2との間では、連通ギャップ2186の縦断面における径方向幅Wco2が、シールギャップ184の径方向幅Wseと実質同一且つ軸方向及び回転方向に実質一定となっている。さらに、軸方向端面2136cと段差面2168dとの間では、連通ギャップ2186の縦断面における軸方向幅Wco3が、シールギャップ184の径方向幅Wseと実質同一且つ径方向及び回転方向に実質一定となっている。
Here, between the outer
以上より第二実施形態では、底壁部2168の両端面168b,168cに跨って流体室114及びシールギャップ184間の全域を蛇行するラビリンス状の連通ギャップ2186が、シールギャップ184の軸方向長さLseよりも長い全長に形成されている。故に第二実施形態によっても、第一実施形態と同様な集結抑制並びに到達抑制作用が得られるので、高耐圧シール膜の自己シール機能を維持してブレーキ特性の変動を回避することが可能である。
As described above, in the second embodiment, the labyrinth-
さらに、第二実施形態の連通ギャップ2186は、ラビリンス状の蛇行形態により流体室114及びシールギャップ184間において可及的に長くなるので、磁性粒子流動時の圧損を増大できる。したがって、各磁束ガイド164,134の内周部164a又は外周部134aに対する磁性粒子140aの到達抑制作用、ひいてはブレーキ特性の変動回避効果を高めることが可能である。
Furthermore, since the
しかも、第二実施形態において連通ギャップ2186を形成するスリーブ磁束ストッパ2166の内周部2168a1,2168a2は、スリーブ磁束ガイド164以下の比較的小さな内径φslb1,φslb2に形成されている。これよれば、連通ギャップ2186へ流入した磁性粒子140aが回転中のブレーキ軸131に与える摺動抵抗を小さく抑え得るので、当該摺動抵抗に起因したブレーキ特性の変動を回避することが可能となるのである。
In addition, the inner peripheral portions 2168a1 and 2168a2 of the sleeve
(第三実施形態)
図9に示すように、本発明の第三実施形態は第二実施形態の変形例である。第三実施形態においてスリーブ磁束ストッパ3166の底壁部3168には、内径φslb1の内周部2168a1と内径φslb2の内周部2168a2とが、軸方向において交互にそれぞれ複数ずつ設けられ、個別の段差面2168dにより相互間を接続されている。また、ブレーキ軸3131において各内周部2168a2の内周側となる複数箇所には、軸磁束ストッパ2136が個別に設けられている。これらの構成により連通ギャップ3186は、各軸磁束ストッパ2136の外周部136aと各内周部2168a1との間、軸本体133の外周部133aと各内周部2168a2との間、並びに各軸磁束ストッパ2136の軸方向端面2136c,136bと各段差面2168dとの間に形成されている。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 9, the third embodiment of the present invention is a modification of the second embodiment. In the third embodiment, the
以上より第三実施形態では、底壁部3168の両端面168b,168cに跨って流体室114及びシールギャップ184間の全域を蛇行するラビリンス状の連通ギャップ3186が、シールギャップ184の軸方向長さLseよりも十分に長い全長に形成されている。故に第三実施形態によれば、連通ギャップ3186にて磁性粒子流動時の圧損を格段に増大させて、各磁束ガイド164,134の内周部164a又は外周部134aに対する磁性粒子140aの到達抑制作用、ひいてはブレーキ特性の変動回避効果を高めることが可能である。
As described above, in the third embodiment, the labyrinth-
(第四実施形態)
図10,11に示すように、本発明の第四実施形態は第一実施形態の変形例である。第四実施形態の磁気シールスリーブ4162は、スリーブ磁束ストッパ166とは別のスリーブ磁束ストッパ4166を、さらに備えている。円筒状のスリーブ磁束ストッパ4166は、永久磁石163の筐体内部側と筐体外部側とに配置されるスリーブ磁束ガイド164,165の間において永久磁石163の内周側に配置され、当該磁石163の内周部163aに同軸上に装着されて軸本体133の外周側を囲んでいる。スリーブ磁束ストッパ4166の軸方向厚さTslsは、各スリーブ磁束ガイド164,165の軸方向厚さTslgよりも厚く設定され、特に本実施形態では、永久磁石163の軸方向厚さTslmと実質同一に設定されている。それと共に、スリーブ磁束ストッパ4166の内周部4166aの内径φslsは、各スリーブ磁束ガイド164,165の内周部164a,165aの内径φslgと実質同一に設定されている。
(Fourth embodiment)
As shown in FIGS. 10 and 11, the fourth embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment. The
これらの設定により、スリーブ磁束ストッパ4166の筐体内部側の軸方向端面4166cは、スリーブ磁束ガイド164において永久磁石163よりも突出している部分164aの筐体外部側の軸方向端面164dに、径方向及び回転方向の全域で面接触している。即ちスリーブ磁束ストッパ4166は、スリーブ磁束ガイド164のうち突出部分としての内周部164a全体を、筐体外部側から覆う形となっている。また、スリーブ磁束ストッパ4166の筐体外部側の軸方向端面4166bは、スリーブ磁束ガイド165において永久磁石163よりも突出している部分165aの筐体内部側の軸方向端面165bに、径方向及び回転方向の全域で面接触している。即ちスリーブ磁束ストッパ4166は、スリーブ磁束ガイド165のうち突出部分としての内周部165aの全体を、筐体内部側から覆う形となっている。
With these settings, the
第四実施形態のブレーキ軸4131は、軸磁束ストッパ136とは別の軸磁束ストッパ4136を、さらに備えている。円筒状の軸磁束ストッパ4136は、各スリーブ磁束ガイド164,165へ向かって突出する軸磁束ガイド134,135の間において軸本体133に装着され、同軸上のスリーブ磁束ストッパ4166により外周側から囲まれている。軸磁束ストッパ4136の軸方向厚さTshsは、各軸磁束ガイド134,135の軸方向厚さTshgよりも厚く、特に本実施形態では、永久磁石163の軸方向厚さTslm及びスリーブ磁束ストッパ4166の軸方向厚さTslsと実質同一に設定されている。それと共に軸磁束ストッパ4136の外周部4136aの外径φshsは、スリーブ磁束ストッパ4166の内周部4166aの内径φslbよりも小さく、特に本実施形態では、各軸磁束ガイド134,135の外周部134a,135aの外径φshgと実質同一に設定されている。
The
これらの設定により、軸磁束ストッパ4136の筐体内部側の軸方向端面4136cは、軸磁束ガイド134の筐体外部側の軸方向端面134dに径方向及び回転方向の全域で面接触している。即ち軸磁束ストッパ4136は、軸磁束ガイド134のうち外周部134aから内周部134cに至る端面134d全体を、筐体外部側から覆う形となっている。また、軸磁束ストッパ4136の筐体外部側の軸方向端面4136bは、軸磁束ガイド135の筐体内部側の軸方向端面135bに径方向及び回転方向の全域で面接触している。即ち軸磁束ストッパ4136は、軸磁束ガイド135のうち外周部135aから内周部135cに至る端面135b全体を、筐体内部側から覆う形となっている。
With these settings, the
ここまで説明の構成下、軸磁束ストッパ4136の外周部4136aとスリーブ磁束ストッパ4166の内周部4166aとの間の連通ギャップ4186は、縦断面の径方向幅Wcoがシールギャップ185の径方向幅Wseと実質同一且つ軸方向及び回転方向に実質一定の円筒状に形成されている。ここで連通ギャップ4186は、軸磁束ストッパ4136の軸方向両端面4136b,4136cにも、スリーブ磁束ストッパ166の軸方向両端面4166b,4166cにも、跨る形となっている。このようなことから、筐体外部側のシールギャップ185の軸方向長さLseよりも長い軸方向長さLcoを有する連通ギャップ4186が、当該シールギャップ185と流体室114との間を筐体内部部側のギャップ186,184を介して連通しているのである。
With the configuration described so far, the
以上より第四実施形態では、筐体外部側のスリーブ磁束ガイド165において永久磁石163よりも突出する内周部165aがスリーブ磁束ストッパ4166により筐体内部側から覆われているので、当該内周部165aから筐体内部側への磁束MFの通過が規制される。また同様に、軸本体133から突出する筐体外部側の軸磁束ガイド135が軸磁束ストッパ4136により筐体内部側から覆われているので、当該軸磁束ガイド135から筐体内部側への磁束MFの通過が規制されることになる。こうした規制の結果、シールギャップ185を形成するスリーブ磁束ガイド165の内周部165aと軸磁束ガイド135の外周部135aとからは、永久磁石163の内周側にて、各磁束ストッパ4166,4136間の連通ギャップ4186へ漏れる磁束MFが少なくなる。故に、磁気粘性流体140中の磁性粒子140aが連通ギャップ4186からシールギャップ185近傍に集結するのを、抑制できる。それと共に第四実施形態では、第一実施形態と同様にして、磁気粘性流体140中の磁性粒子140aが連通ギャップ186からシールギャップ184近傍に到達して集結するのも、抑制できる。
As described above, in the fourth embodiment, the inner
このような集結抑制作用によれば、軸磁束ガイド134,135の突出により通過磁束密度の高いシールギャップ184,185にあっても、永久磁石163の内周側にて筐体内部側の磁性粒子140aを引き込むような磁気吸引力Fm(図10参照)を、小さく抑え得る。したがって、高耐圧性のシール膜による自己シール機能を維持して、ブレーキ特性の変動回避効果を高めることが可能となる。
According to such a concentration suppressing action, even if the
加えて、各スリーブ磁束ガイド164,165の内周部164a,165aがそれぞれ筐体外部側と筐体内部側とからスリーブ磁束ストッパ4166に覆われているので、それら内周部164a,165aの間にて磁性粒子140aを通じた磁束MFの短絡が規制される。また同様に、各軸磁束ガイド134,135がそれぞれ筐体外部側と筐体内部側とから4136に覆われているので、それら軸磁束ガイド134,135の間にて磁性粒子140aを通じた磁束MFの短絡が規制される。これらの結果、スリーブ磁束ガイド164,165間と軸磁束ガイド134,135間とにて軸方向への磁束漏れが抑制されると共に、先述の如く磁性粒子140aのシールギャップ184,185近傍での集結も抑制されるので、それらギャップ184,185からの磁性粒子140aの漏出が発生し難い。したがって、ブレーキ特性の変動回避効果を高めることが、可能となるのである。
In addition, since the inner
(第五実施形態)
図12に示すように、本発明の第五実施形態は第四実施形態の変形例である。第五実施形態においてスリーブ磁束ストッパ5166の内周部5166aの内径φslsは、各スリーブ磁束ガイド164,165の内周部164a,165aの内径φslgよりも小さく、各軸磁束ガイド134,135の外周部134a,135aの外径φshgよりも大きく設定されている。かかる設定により、スリーブ磁束ストッパ5166の内周部5166aと軸磁束ストッパ4136の外周部4136aとの間の連通ギャップ5186は、縦断面の径方向幅Wcoがシールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ軸方向及び回転方向に実質一定の円筒状に形成されている。
(Fifth embodiment)
As shown in FIG. 12, the fifth embodiment of the present invention is a modification of the fourth embodiment. In the fifth embodiment, the inner diameter φsls of the inner
このような第五実施形態によれば、第四実施形態で説明した集結抑制作用に加えて、狭い径方向幅Wcoの連通ギャップ5186による高い到達抑制作用とが得られる。故に、高耐圧シール膜の自己シール機能を維持してブレーキ特性の変動回避効果を高めることが、可能となる。
According to the fifth embodiment, in addition to the concentration suppressing action described in the fourth embodiment, a high arrival suppressing action by the
(第六実施形態)
図13に示すように、本発明の第六実施形態は第四実施形態の変形例である。第六実施形態において段付円筒状のスリーブ磁束ストッパ6166は、第四実施形態のスリーブ磁束ストッパ4166と実質同一構成の本体部6167に対して、本体部6167から内周側へ突出する突入部6168を組み合わせてなる。突入部6168の軸方向厚さTsls1は、本体部6167の軸方向厚さTsls2よりも薄く設定されている。それと共に、突入部6168の内周部6168aの内径φslsは、各軸磁束ガイド134,135の外周部134a,135aの外径φshgよりも小さく設定されている。これらの設定により突入部6168は、各軸磁束ガイド134,135間へ突入した形となっている。
(Sixth embodiment)
As shown in FIG. 13, the sixth embodiment of the present invention is a modification of the fourth embodiment. In the sixth embodiment, the stepped cylindrical sleeve magnetic flux stopper 6166 is a
第六実施形態において円筒状の軸磁束ストッパ6136は、その外周部6136aの外径φshsが突出部6168の内周部6168aの内径φsls及び各軸磁束ガイド134,135の外径φshgよりも小さい設定を除き、第四実施形態の軸磁束ストッパ4136と実質同一の構成である。かかる設定により、軸磁束ストッパ6136の筐体内部側の軸方向端面6136cは、軸磁束ガイド134の筐体外部側の軸方向端面134dに径方向の一部且つ回転方向の全域で面接触している。即ち軸磁束ストッパ6136は、軸磁束ガイド134の端面134dのうち外周部134aよりも内周側部分を、筐体外部側から覆う形となっている。また、軸磁束ストッパ6136の筐体外部側の軸方向端面6136bは、軸磁束ガイド135の筐体内部側の軸方向端面135bに径方向の一部且つ回転方向の全域で面接触している。即ち軸磁束ストッパ6136は、軸磁束ガイド135の端面135bのうち外周部135aよりも内周側部分を、筐体内部側から覆う形となっている。
In the sixth embodiment, the cylindrical shaft
ここまで説明の構成下、連通ギャップ6186は、軸方向端面134dと突入部6168の筐体内部側の軸方向端面6168cとの間、外周部6136aと内周部6168aとの間、並びに軸方向端面135bと突入部6168の筐体外部側の軸方向端面6168bとの間に、形成されている。ここで具体的に、軸方向端面134d,6168cの間では、連通ギャップ6186の縦断面における軸向幅Wco1が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ径方向及び回転方向に実質一定となっている。外周部6136aと内周部6168aとの間では、連通ギャップ6186の縦断面における径方向幅Wco2が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ軸方向及び回転方向に実質一定となっている。軸方向端面135b,6168bの間では、連通ギャップ6186の縦断面における軸方向幅Wco3が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ径方向及び回転方向に実質一定となっている。
Under the configuration described so far, the
以上より第六実施形態では、流体室114及びシールギャップ185の間において、スリーブ磁束ストッパ6166の本体部6167の両端面4166b,4166cに跨って蛇行するラビリンス状の連通ギャップ6186が、シールギャップ185よりも長く形成されている。故に第六実施形態によっても、第四実施形態で説明した集結抑制並びに到達抑制作用が得られるので、高耐圧シール膜の自己シール機能を維持してブレーキ特性の変動を回避することが可能である。
As described above, in the sixth embodiment, the
しかも第六実施形態では、各軸磁束ガイド134,135間にスリーブ磁束ストッパ6166が突入することで、それら軸磁束ガイド134,135の間にて磁性粒子140aを通じた磁束MFの短絡が規制される。その結果、スリーブ磁束ガイド164,165間と軸磁束ガイド134,135間との双方にて軸方向への磁束漏れが抑制されると共に、第四実施形態にて説明の如く磁性粒子140aのシールギャップ185近傍での集結も抑制される。こうした抑制作用によると、各シールギャップ184,185からの磁性粒子140aの漏出が発生し難いので、ブレーキ特性の変動回避効果を高めることが、可能である。
In addition, in the sixth embodiment, when the sleeve magnetic flux stopper 6166 enters between the axial magnetic flux guides 134 and 135, the short circuit of the magnetic flux MF through the
(第七実施形態)
図14に示すように、本発明の第七実施形態は第六実施形態の変形例である。第七実施形態においてスリーブ磁束ストッパ7166には、各軸磁束ガイド134,135の外径φshgよりも小さな内径φsls1に加え、各スリーブ磁束ガイド164,165の内径φslgと実質同一の内径φsls2が、設定されている。かかる設定によりスリーブ磁束ストッパ7166では、内径φsls1を有する突入部7168の内周部7168aと、それよりも筐体外部側にて内径φsls2を有する本体部6167の内周部6167aとの間が、平坦面状の段差面7168dにより径方向に接続されている。
(Seventh embodiment)
As shown in FIG. 14, the seventh embodiment of the present invention is a modification of the sixth embodiment. In the seventh embodiment, the sleeve magnetic flux stopper 7166 has an inner diameter φsls2 that is substantially the same as the inner diameter φslg of the sleeve magnetic flux guides 164 and 165, in addition to the inner diameter φsls1 smaller than the outer diameter φshg of the axial magnetic flux guides 134 and 135. Has been. With this setting, in the sleeve magnetic flux stopper 7166, the space between the inner
第七実施形態において軸磁束ストッパ7136には、各軸磁束ガイド134,135の外径φshgよりも小さな外径φshs1に加え、各軸磁束ガイド134,135の外径φshgよりも大きな外径φshs2が、設定されている。かかる設定により軸磁束ストッパ7136では、外径φshs1を有する外周部7136a1と、それよりも筐体外部側にて外径φshs2を有する外周部7136a2との間が、平坦面状の段差面7136dにより径方向に接続されている。それと共に、軸磁束ストッパ7136の筐体外部側の軸方向端面7136bは、軸磁束ガイド135の筐体内部側の軸方向端面135bに径方向及び回転方向の全域で面接触している。即ち軸磁束ストッパ7136は、軸磁束ガイド135の外周部135aから内周部135cに至る端面135b全体を、筐体内部側から覆う形となっている。
In the seventh embodiment, the axial
ここまで説明の構成下、連通ギャップ7186は、軸方向端面134dと突入部7168の軸方向端面6168cとの間、外周部7136a1と内周部7168aとの間、段差面7168d,7136dの間、並びに外周部7136a2と内周部6167aとの間に、形成されている。ここで具体的に、軸方向端面134d,6168cの間では、連通ギャップ7186の縦断面における軸向幅Wco1が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ径方向及び回転方向に実質一定となっている。外周部7136a1と内周部7168aとの間では、連通ギャップ7186の縦断面における径方向幅Wco2が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ軸方向及び回転方向に実質一定となっている。段差面7168d,7136dの間では、連通ギャップ7186の縦断面における軸方向幅Wco3が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ径方向及び回転方向に実質一定となっている。外周部7136a2と内周部6167aとの間では、連通ギャップ7186の縦断面における径方向幅Wco4が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ軸方向及び回転方向に実質一定となっている。
Under the configuration described so far, the
以上より第七実施形態では、流体室114及びシールギャップ185の間において、スリーブ磁束ストッパ7166の本体部6167の両端面4166b,4166cに跨って蛇行するラビリンス状の連通ギャップ7186が、シールギャップ185よりも長く形成されている。故に第七実施形態によっても、第六実施形態と同様な作用が得られるので、高耐圧シール膜の自己シール機能を維持してブレーキ特性の変動回避効果を高めることが、可能である。
As described above, in the seventh embodiment, the labyrinth-
(第八実施形態)
図15に示すように、本発明の第八実施形態は第七実施形態の変形例である。第八実施形態のスリーブ磁束ストッパ8166において本体部8167の軸方向厚さTsls2は、各スリーブ磁束ガイド164,165の軸方向厚さTslgよりも厚いが、永久磁石163の軸方向厚さTslmよりも薄く設定されている。また、かかる設定に応じて本体部8167は、スリーブ磁束ガイド165の内周部165aを筐体内部側から覆っているが、スリーブ磁束ガイド164の内周部164aからは筐体内部側の軸方向端面8166cを筐体外部側へ離間させている。
(Eighth embodiment)
As shown in FIG. 15, the eighth embodiment of the present invention is a modification of the seventh embodiment. In the sleeve magnetic flux stopper 8166 of the eighth embodiment, the axial thickness Tsls2 of the
第八実施形態において軸磁束ストッパ8136の軸方向厚さTshsは、各軸磁束ガイド134,135の軸方向厚さTslgよりも厚いが、永久磁石163の軸方向厚さTslmよりも薄く設定されている。また、かかる設定に応じて軸磁束ストッパ8136は、軸磁束ガイド134を筐体外部側から覆っているが、軸磁束ガイド135とスリーブ磁束ストッパ8166とからは筐体外部側の軸方向端面8136bを筐体内部側へ離間させている。さらに軸磁束ストッパ8136は、その外周部7136a2の外径φshs2が各スリーブ磁束ガイド164,165の内周部164a,165aの内径φslgよりも大きく設定されることで、それら磁束ガイド164,165間に突入した形となっている。
In the eighth embodiment, the axial thickness Tshs of the axial
ここまで説明の構成下、連通ギャップ8186は、軸方向端面164dと段差面7136dとの間、外周部7136a2と内周部163aとの間、軸方向端面8136b,8166cの間、内周部7168aと外周部133aとの間、並びに段差面7168dと軸方向端面135bとの間に、形成されている。ここで具体的に、軸方向端面164dと段差面7136dとの間では、連通ギャップ8186の縦断面における軸向幅Wco1が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ径方向及び回転方向に実質一定となっている。外周部7136a2と内周部163aとの間では、連通ギャップ8186の縦断面における径方向幅Wco2が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ軸方向及び回転方向に実質一定となっている。軸方向端面8136b,8166cの間では、連通ギャップ8186の縦断面における軸方向幅Wco3が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ径方向及び回転方向に実質一定となっている。内周部7168aと外周部133aとの間では、連通ギャップ8186の縦断面における径方向幅Wco4が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ軸方向及び回転方向に実質一定となっている。段差面7168dと軸方向端面135bとの間では、連通ギャップ8186の縦断面における軸方向幅Wco5が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ径方向及び回転方向に実質一定となっている。
In the configuration described so far, the
以上より第八実施形態では、流体室114及びシールギャップ185の間において蛇行するラビリンス状の連通ギャップ8186が、シールギャップ185よりも長く形成されている。故に第八実施形態によっても、第六実施形態と同様な作用が得られるので、高耐圧シール膜の自己シール機能を維持してブレーキ特性の変動回避効果を高めることが、可能である。
As described above, in the eighth embodiment, the
(第九実施形態)
図16に示すように、本発明の第九実施形態は第六実施形態の変形例である。第九実施形態のブレーキ軸9131には、軸磁束ストッパ6136が設けられていない。それに応じて連通ギャップ9186は、軸方向端面134d,6168cの間と軸方向端面135b,6168bの間とに加えて、非磁性のゴム製ストッパ9166の内周部6168aと軸本体133の外周部133aとの間に形成されている。ここで、外周部133aと内周部6168aとの間では、連通ギャップ9186の縦断面における径方向幅Wco2が、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さく且つ軸方向及び回転方向に実質一定となっている。
(Ninth embodiment)
As shown in FIG. 16, the ninth embodiment of the present invention is a modification of the sixth embodiment. The
したがって、このような第九実施形態では、流体室114及びシールギャップ185の間において、スリーブ磁束ストッパ9166のうち本体部6167の両端面4166b,4166cに跨って蛇行するラビリンス状の連通ギャップ9186が、シールギャップ185よりも長く形成されている。故に第九実施形態によれば、第四実施形態で説明した軸磁束ストッパ4136による作用を除き、第六実施形態と同様な作用が得られるので、高耐圧シール膜の自己シール機能を維持してブレーキ特性の変動回避効果を高めることが、可能となるのである。
Therefore, in the ninth embodiment, 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.
具体的には、第一〜第三実施形態のスリーブ磁束ストッパ166,2166,3166については、周壁部167を設けないで、底壁部168,2168,3168のみから形成してもよい。
Specifically, the sleeve
図17に変形例を示すように第一実施形態では、軸磁束ストッパ136を設ける代わりに、スリーブ磁束ストッパ166の内周部168aと軸本体133の外周部133aとの間に径方向幅Wcoの円筒状の連通ギャップ186を形成し、且つスリーブ磁束ガイド164よりも薄肉の軸磁束ガイド134とスリーブ磁束ストッパ166との間にも軸方向幅Wcoの円環状の連通ギャップ186を形成してもよい。
As shown in a modified example in FIG. 17, in the first embodiment, instead of providing the axial
図18に変形例を示すように第一実施形態では、軸磁束ストッパ136及び軸磁束ガイド134,135を設ける代わりに、スリーブ磁束ガイド164,165の内周部164a,165aと軸本体133の外周部133aとの間に径方向幅Wseの円環状のシールギャップ184,185を形成し、スリーブ磁束ストッパ166の内周部168aと軸本体133の外周部133aとの間に径方向幅Wcoの円筒状の連通ギャップ186を形成してもよい。尚、この変形例の構成について、後述する図26においても同様の構成が採用されている。
As shown in a modified example in FIG. 18, in the first embodiment, instead of providing the axial
図19,20に変形例を示すように第一実施形態では、スリーブ磁束ストッパ166の内周部168aと軸磁束ストッパ136の外周部136aとの間に径方向幅Wcoのテーパ状の連通ギャップ186を形成してもよい。この場合、図19に示すように、スリーブ磁束ストッパ166の内周部168aの内径φslbと軸磁束ストッパ136の外周部136aの外径φshsとを筐体内部側ほど小さくすることにより、テーパ状の連通ギャップ186を形成してもよい。あるいは図20に示すように、スリーブ磁束ストッパ166の内周部168aの内径φslbと軸磁束ストッパ136の外周部136aの外径φshsとを筐体内部側ほど大きくすることにより、テーパ状の連通ギャップ186を形成してもよい。
19 and 20, in the first embodiment, a tapered
図21に変形例を示すように第三実施形態では、複数の軸磁束ストッパ2136のうち最も筐体外部側の軸磁束ストッパ2136を除く少なくとも一つについて、外周部136aの外径φshsを軸磁束ガイド134の外周部134aの外径φshgよりも大きくして、スリーブ磁束ストッパ3166の底壁部3168のうち内径φslb3をもって形成された内周部3168a3と当該外周部136aとの間に径方向幅Wco1の円筒状の連通ギャップ3186を形成してもよい。
As shown in a modified example in FIG. 21, in the third embodiment, the outer diameter φshs of the outer
図22,23に変形例を示すように第一実施形態では、縦断面においてシールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さくなる径方向幅Wcoの連通ギャップ186を、形成してもよい。この場合、図22に変形例を示すように、スリーブ磁束ストッパ166の底壁部168の内径φslbを、軸磁束ストッパ136の外径φshsよりも大きい範囲でスリーブ磁束ガイド164の内径φslgよりも小さく設定することにより、連通ギャップ186の径方向幅Wcoをシールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さくしてもよい。あるいは図23に変形例を示すように、軸磁束ストッパ136の外径φshsを、スリーブ磁束ストッパ166の底壁部168の内径φslbよりも小さい範囲で軸磁束ガイド134の外径φshgよりも大きく設定することにより、連通ギャップ186の径方向幅Wcoをシールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さくしてもよい。
22 and 23, in the first embodiment, a
第二及び第三実施形態並びに上記図22,23以外の変形例においては、図22,図23の変形例に準じて、シールギャップ185の径方向幅Wseよりも小さな幅Wco,Wco1,Wco2,Wco3の連通ギャップ186,2186,3186を、形成してもよい。
In the second and third embodiments and the modified examples other than FIGS. 22 and 23, the widths Wco, Wco1, Wco2, which are smaller than the radial width Wse of the
図24に変形例を示すように第四〜第九実施形態(図24は第四実施形態の例)では、底壁部168の内周部168a内径φslbがスリーブ磁束ガイド164の内周部164aの内径φslgよりも大きいスリーブ磁束ストッパ166を採用することにより、連通ギャップ186を形成しない構成を、採用してもよい。あるいは第四〜第九実施形態では、第二実施形態のスリーブ磁束ストッパ2166又は第三実施形態のスリーブ磁束ストッパ3166又はそれら実施形態の上記変形例をスリーブ磁束ストッパ166に代えて設ける構成、もしくはスリーブ磁束ストッパ166自体を設けない構成を、採用してもよい。
24, in the fourth to ninth embodiments (FIG. 24 is an example of the fourth embodiment), the inner
図25に変形例を示すように第四及び第五実施形態(図25は第五実施形態の例)では、軸磁束ストッパ4136を設けないと共に、軸磁束ガイド134,135の間を軸方向に接続してなる軸磁束ガイド138を設けた構成を、採用してもよい。この場合、スリーブ磁束ガイド164,165の内周部164a,165aと軸磁束ガイド138の外周部138aとの間に径方向幅Wseの円環状のシールギャップ184,185を形成し、スリーブ磁束ストッパ4166,5166の内周部4166a,5166aと軸磁束ガイド138の外周部138aとの間に、径方向幅Wse以下となる径方向幅Wcoの円筒状の連通ギャップ4186,5186を形成する構成を、採用できる。
As shown in a modified example in FIG. 25, in the fourth and fifth embodiments (FIG. 25 is an example of the fifth embodiment), the axial
図26に変形例を示すように第四及び第五実施形態(図26は第五実施形態の例)では、軸磁束ストッパ4136及び軸磁束ガイド134,135を設けない構成を、採用してもよい。この場合、スリーブ磁束ガイド164,165の内周部164a,165aと軸本体133の外周部133aとの間に径方向幅Wseの円環状のシールギャップ184,185を形成し、スリーブ磁束ストッパ4166,5166の内周部4166a,5166aと軸本体133の外周部133aとの間に、径方向幅Wse以下となる径方向幅Wcoの円筒状の連通ギャップ4186,5186を形成する構成を、採用できる。
As shown in FIG. 26, in the fourth and fifth embodiments (FIG. 26 is an example of the fifth embodiment), a configuration in which the axial
図27に変形例を示すように、第六〜第九実施形態並びにそれら実施形態の上記変形例(図27は第六実施形態の例)では、第四実施形態に準じて、連通ギャップ6186,7186,8186,9186の幅(図27の例では、Wco1,Wco2,Wco3)を、シールギャップ185の幅Wseと実質同一に設定してもよい。
As shown in FIG. 27, in the sixth to ninth embodiments and the above-described modified examples of these embodiments (FIG. 27 is an example of the sixth embodiment), the
図28に変形例を示すように第八実施形態では、磁束ストッパ8166,8136に関して筐体内部側と筐体外部側とを逆に(即ち、図15に対して左右を逆に)した構成を、採用してもよい。 As shown in a modified example in FIG. 28, the eighth embodiment has a configuration in which the inside of the housing and the outside of the housing are reversed with respect to the magnetic flux stoppers 8166 and 8136 (that is, the left and right are reversed with respect to FIG. 15). , May be adopted.
図29に変形例を示すように第四〜第九実施形態(図29は第九実施形態の例)では、連通ギャップ4186,5186,6186,7186,8186,9186に向かって開口する少なくとも一つのスリット188を、スリーブ磁束ストッパ4166,5166,6166,7166,8166,9166及び/又は軸磁束ストッパ4136,6136,7136,8136に設けてもよい。
29, in the fourth to ninth embodiments (FIG. 29 is an example of the ninth embodiment), at least one opening toward 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”, 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、114 流体室、130 ブレーキ回転体、131,2131,3131,4131,9131 ブレーキ軸、133 軸本体、133a,134a,135a,136a,138a,163c,164c,165c,4136a,4166d,6136a,7136a1,7136a2 外周部、134,135,138 軸磁束ガイド、134b,134d,135b,136b,136c,164b,164d,165b,168b,168c,2136c,4136b,4136c,4166b,4166c,6136b,6136c,6168b,6168c,7136b,8136b,8166c 端面、134c,135c,163a,164a,165a,168a,2168a1,2168a2,3168a3,4166a,5166a,6167a,6168a,7168a 内周部、136,2136,4136,6136,7136,8136 軸磁束ストッパ、140 磁気粘性流体、140a 磁性粒子、150 ソレノイドコイル(粘度制御手段)、160 シール構造、162,4162 磁気シールスリーブ、163 永久磁石、164,165 スリーブ磁束ガイド、166,2166,3166,4166,5166,6166,7166,8166,9166 スリーブ磁束ストッパ、184,185 シールギャップ、186,2186,3186,4186,5186,6186,7186,8186,9186 連通ギャップ、188 スリット、200 通電制御回路(粘度制御手段)、300 位相調整機構、2168d,7136d,7168d 段差面、6167,8167 本体部、6168,7168 突入部、Ff 摩擦力、Fm 磁気吸引力、MF 磁束、N,S 磁極、Tslb,Tslg,Tslm,Tslp,Tsls,Tsls1,Tsls2,Tshg,Tshs 軸方向厚さ、Wco,Wco1,Wco2,Wco3,Wco4,Wco5,Wse 幅、φshb,φshg,φshs,φshs1,φshs2,φslc 外径、φslb,φslb1,φslb2,φslb3,φslg,φslm,φslp,φsls,φsls1,φsls2 内径 1 valve timing adjusting device, 2 cam shaft, 100 fluid brake device, 110 housing, 114 fluid chamber, 130 brake rotating body, 131, 1311, 3131, 4131, 9131 brake shaft, 133 shaft body, 133a, 134a, 135a, 136a, 138a, 163c, 164c, 165c, 4136a, 4166d, 6136a, 7136a1, 7136a2 outer peripheral part, 134, 135, 138 axial magnetic flux guide, 134b, 134d, 135b, 136b, 136c, 164b, 164d, 165b, 168b, 168c , 2136c, 4136b, 4136c, 4166b, 4166c, 6136b, 6136c, 6168b, 6168c, 7136b, 8136b, 8166c end face, 134c, 135c, 163a, 164 a, 165a, 168a, 2168a1, 2168a2, 3168a3, 4166a, 5166a, 6167a, 6168a, 7168a Inner circumference, 136, 2136, 4136, 6136, 7136, 8136 Axial magnetic flux stopper, 140 Magnetorheological fluid, 140a Magnetic particle, 150 Solenoid coil (viscosity control means), 160 Seal structure, 162, 4162 Magnetic seal sleeve, 163 Permanent magnet, 164, 165 Sleeve magnetic flux guide, 166, 2166, 3166, 4166, 5166, 6166, 7166, 8166, 9166 Sleeve magnetic flux stopper , 184,185 Seal gap, 186, 2186, 3186, 4186, 5186, 6186, 7186, 8186, 9186 Communication gap, 188 slit, 200 Electric control circuit (viscosity control means), 300 phase adjustment mechanism, 2168d, 7136d, 7168d stepped surface, 6167, 8167 main body, 6168, 7168 rush, Ff friction force, Fm magnetic attraction force, MF magnetic flux, N, S magnetic pole , Tslb, Tslg, Tslm, Tslp, Tsls, Tsls1, Tsls2, Tshg, Tshs Axial thickness, Wco, Wco1, Wco2, Wco3, Wco4, Wco5, Wse width, φshb, φshg, φshs, shs1, sh Diameter, φslb, φslb1, φslb2, φslb3, φslg, φslm, φslp, φsls, φsls1, φsls2
Claims (14)
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、通過する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、
前記筐体に保持されて前記ブレーキ軸の外周側を囲み、前記ブレーキ軸に案内する磁束を発生する磁気シールスリーブとを、備える流体ブレーキ装置であって、
前記磁気シールスリーブは、
前記ブレーキ軸との間に前記シールギャップを形成する内周部を有し、当該内周部から前記シールギャップを通じて前記ブレーキ軸に磁束を案内する磁束ガイドと、
前記磁束ガイドの内周部を前記筐体内部側から覆うことにより当該内周部から前記筐体内部側への磁束の通過を規制し、前記流体室を前記シールギャップに連通させる連通ギャップを前記ブレーキ軸との間に形成する磁束ストッパであって、前記ブレーキ軸の軸方向に沿う縦断面において前記シールギャップ以下の幅を前記連通ギャップに与え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 base liquid, enclosed in the fluid chamber, and the viscosity changes according to the magnetic flux passing through;
Viscosity control means for variably controlling the viscosity of the magnetorheological fluid by passing magnetic flux through the fluid chamber;
A brake rotating body having a brake shaft that penetrates the housing in and out in the axial direction, to which a brake torque according to the viscosity of the magnetorheological fluid is input by contacting the magnetorheological fluid in the fluid chamber;
A fluid brake device comprising: a magnetic seal sleeve that is held by the housing and surrounds an outer peripheral side of the brake shaft and generates a magnetic flux that guides the brake shaft;
The magnetic seal sleeve is
A magnetic flux guide that has an inner peripheral portion that forms the seal gap between the brake shaft and guides the magnetic flux from the inner peripheral portion to the brake shaft through the seal gap;
Covering the inner peripheral portion of the magnetic flux guide from the inside of the housing to restrict the passage of magnetic flux from the inner peripheral portion to the inside of the housing, and a communication gap for communicating the fluid chamber with the seal gap A fluid brake having a magnetic flux stopper formed between the brake shaft and a magnetic flux stopper that gives the communication gap a width equal to or smaller than the seal gap in a longitudinal section along the axial direction of the brake shaft. apparatus.
前記磁束ガイドとしてのスリーブ磁束ガイドの内周部へ向かって突出することにより当該内周部との間に前記シールギャップを形成する外周部を有し、当該外周部に前記シールギャップを通じて磁束が案内される軸磁束ガイドと、
前記軸磁束ガイドの外周部を前記筐体内部側から覆うことにより当該外周部から前記筐体内部側への磁束の通過を規制し、前記磁束ストッパとしてのスリーブ磁束ストッパとの間に前記連通ギャップを形成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1〜6のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。 The brake shaft is
A sleeve magnetic flux guide serving as the magnetic flux guide protrudes toward the inner peripheral portion of the sleeve, and has an outer peripheral portion that forms the seal gap with the inner peripheral portion, and the magnetic flux is guided to the outer peripheral portion through the seal gap. An axial flux guide,
Covering the outer peripheral portion of the axial magnetic flux guide from the inside of the housing to restrict the passage of magnetic flux from the outer peripheral portion to the inside of the housing, and the communication gap between the sleeve magnetic flux stopper and the sleeve magnetic flux stopper The fluid brake device according to claim 1, further comprising: an axial magnetic flux stopper that forms
前記磁束ストッパは、前記永久磁石の発生磁束を案内する前記磁束ガイドの内周部を、前記筐体内部側から覆うことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。 The magnetic seal sleeve further includes a permanent magnet that generates a magnetic flux guided from an inner peripheral portion of the magnetic flux guide on the inner side of the housing by a magnetic pole,
The fluid brake according to any one of claims 1 to 7, wherein the magnetic flux stopper covers an inner peripheral portion of the magnetic flux guide that guides the magnetic flux generated by the permanent magnet from the inside of the housing. apparatus.
前記磁束ストッパは、前記筐体内部側の前記流体室に露出することにより、前記流体室及び前記シールギャップの間の全域にて前記シールギャップ以下の幅を前記連通ギャップに与えることを特徴とする請求項8に記載の流体ブレーキ装置。 The magnetic flux guide is disposed on the inside of the housing of the permanent magnet,
The magnetic flux stopper is exposed to the fluid chamber on the inner side of the housing to give the communication gap a width equal to or smaller than the seal gap in the entire area between the fluid chamber and the seal gap. The fluid brake device according to claim 8.
前記磁束ストッパは、前記永久磁石の内周側に配置され、前記磁束ガイドの内周部を前記筐体内部側から覆うことを特徴とする請求項8又は9に記載の流体ブレーキ装置。 The magnetic flux guide is disposed on the outer side of the casing of the permanent magnet, and has an inner peripheral portion that protrudes toward the inner peripheral side of the permanent magnet.
10. The fluid brake device according to claim 8, wherein the magnetic flux stopper is disposed on an inner peripheral side of the permanent magnet, and covers an inner peripheral portion of the magnetic flux guide from an inner side of the housing.
前記磁束ストッパは、前記永久磁石の内周側に配置され、前記筐体外部側の前記磁束ガイドの内周部を前記筐体内部側から覆うと共に、前記筐体内部側の前記磁束ガイドの内周部を前記筐体外部側から覆うことを特徴とする請求項10に記載の流体ブレーキ装置。 The pair of magnetic flux guides arranged on the outer side and the inner side of the permanent magnet each have an inner peripheral portion that protrudes to the inner peripheral side from the permanent magnet,
The magnetic flux stopper is disposed on the inner peripheral side of the permanent magnet, covers the inner peripheral portion of the magnetic flux guide on the outer side of the casing from the inner side of the casing, and is arranged on the inner side of the magnetic flux guide on the inner side of the casing. The fluid brake device according to claim 10, wherein a peripheral portion is covered from the outside of the housing.
各前記磁束ガイドとしての各スリーブ磁束ガイドの内周部へ向かってそれぞれ突出することにより当該内周部との間に前記シールギャップを形成する外周部を有し、それら外周部に前記シールギャップを通じて磁束が案内される一対の軸磁束ガイドと、
前記筐体外部側の前記軸磁束ガイドを前記筐体内部側から覆うと共に、前記筐体内部側の前記軸磁束ガイドを前記筐体外部側から覆うことにより、それら軸磁束ガイドから前記筐体内部側への磁束の通過を規制し、前記磁束ストッパとしてのスリーブ磁束ストッパとの間に前記連通ギャップを形成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11に記載の流体ブレーキ装置。 The brake shaft is
Each sleeve magnetic flux guide as the magnetic flux guide protrudes toward the inner peripheral portion of each sleeve, thereby having an outer peripheral portion that forms the seal gap with the inner peripheral portion, and through the seal gap to the outer peripheral portion. A pair of axial flux guides through which the magnetic flux is guided;
The axial magnetic flux guide on the outer side of the casing is covered from the inner side of the casing, and the axial magnetic flux guide on the inner side of the casing is covered from the outer side of the casing. The fluid brake device according to claim 11, further comprising an axial magnetic flux stopper that restricts passage of magnetic flux to a side and forms the communication gap with a sleeve magnetic flux stopper as the magnetic flux stopper.
前記スリーブ磁束ストッパは、各前記軸磁束ガイド間に突入し、それら軸磁束ガイドとの間に前記連通ギャップを形成することを特徴とする請求項11又は12に記載の流体ブレーキ装置。 The brake shaft has outer peripheral portions that form the seal gap with the inner peripheral portion by projecting toward the inner peripheral portion of the sleeve magnetic flux guide as each of the magnetic flux guides. Having a pair of axial flux guides through which the magnetic flux is guided through the seal gap;
The fluid brake device according to claim 11 or 12, wherein the sleeve magnetic flux stopper is inserted between the axial magnetic flux guides, and the communication gap is formed between the axial magnetic flux guides.
請求項1〜13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、前記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 13,
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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