JP2008051093A

JP2008051093A - バルブタイミング調整装置

Info

Publication number: JP2008051093A
Application number: JP2007190116A
Authority: JP
Inventors: Shingo Morishima; 信悟森島
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2027-07-20
Also published as: JP4888267B2

Abstract

【課題】高耐久のバルブタイミング調整装置を提供すること。
【解決手段】バルブタイミング調整装置１は、粘度が可変の磁気粘性流体１５０に接触することにより、磁気粘性流体１５０の粘度に応じたブレーキトルクが付与される回転体１３０と、磁気粘性流体１５０の粘度を可変制御するソレノイドコイル１４０及び通電制御回路１６０と、回転体１３０から入力されるブレーキトルクに従って内燃機関のクランク軸及びカム軸２の間の相対位相を調整する位相調整機構８と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置に関する。

従来、ヒステリシスブレーキにより発生したブレーキトルクに従って、バルブタイミングを決めるクランク軸及びカム軸の間の相対位相（以下、「機関位相」という。）を調整可能としたバルブタイミング調整装置が知られている。こうしたバルブタイミング調整装置に用いられるヒステリシスブレーキとしては、ヒステリシス部材を一対の磁界発生部材間に配置し、それら磁界発生部材間の磁界に応じたブレーキトルクをヒステリシス部材に発生するようにしたものが、例えば特許文献１に開示されている。
特開２００４−１１５３７号公報

しかし、上述の如き構成のヒステリシスブレーキでは、磁界を発生させるエアギャップをヒステリシス部材と磁界発生部材との間に必ず形成しなければならない。ここで、ヒステリシス部材はヒステリシス損失によって発熱するが、エアギャップ内の空気は断熱層として働くため、ヒステリシス部材からは熱が逃げ難い。しかも、バルブタイミング調整装置に用いられるヒステリシスブレーキでは、内燃機関の運転に合わせてブレーキトルクを逐次変化させることになるため、ヒステリシス部材には、発熱を生むヒステリシス損失が略絶え間なく発生することになる。これらのことから、ヒステリシス部材は高温となり易いため、耐久性の低下が問題となっている。

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高耐久のバルブタイミング調整装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によると、機関位相の調整のために回転体から位相調整機構へ入力されるブレーキトルクは、回転体が機能性流体に接触することによって回転体へ付与される。故に、回転体がブレーキトルクの発生等に起因して発熱したとしても、機能性流体を通じて放熱可能となるので、そうした放熱作用により回転体の熱変形、熱劣化を抑制して、耐久性を高めることができる。しかも、ブレーキトルクは、粘度制御手段により可変制御される機能性流体の粘度に応じて回転体へ付与されるので、当該粘度制御によって、ブレーキトルクに従う機関位相、ひいてはバルブタイミングを高精度に調整することができる。

機能性流体の一種である磁気粘性流体（Magneto-Rheological Fluid）は、印加磁界に対する粘度の変化率が大きい。そこで、請求項２に記載の発明によると、粘度制御手段は、機能性流体としての磁気粘性流体へ印加する磁界により磁気粘性流体の粘度を可変制御するので、印加磁界の制御値増大に従って大きなブレーキトルクを発生することができる。したがって、回転体に磁気粘性流体を接触させて所望のブレーキトルクを付与するのに必要な接触面積が小さくて済むので、回転体の小型化を図ることができる。

請求項３に記載の発明によると、磁気粘性流体は、オイルに磁性粒子を懸濁させてなる機能性流体であるので、例えばベースオイルとして内燃機関の潤滑オイルと同様な成分のオイルを採用することによって、地球環境に配慮することができる。尚、磁気粘性流体としては、オイル以外の液状のベース材に磁性粒子を懸濁させてなるものであってもよいし、磁性流体が混合されてなるもの（Magnetic Compound Fluid）であってもよい。

請求項４に記載の発明によると、粘度制御手段において通電制御回路は、磁気粘性流体への印加磁界を発生するソレノイドコイルへの通電電流を制御するので、当該通電電流に対して印加磁界を一義的に定めることができる。したがって、磁界の印加により磁気粘性流体の粘度を精確に制御して、バルブタイミングの調整精度を高めることができる。

請求項５に記載の発明によると、支持体は、ソレノイドコイルが磁界を発生させる磁気ギャップを回転体との間に形成するが、当該磁界の発生は、磁気ギャップに磁気粘性流体が介在する状態下、実現されることとなる。ここで、ブレーキトルクを生む磁気粘性流体のせん断応力は、磁気粘性流体の存在スペースのサイズ減少に伴って大きくなるので、支持体及び回転体間の限られた磁気ギャップ内の磁気粘性流体によれば、大きなブレーキトルクを発生することができる。しかも、磁気粘性流体を通じた放熱作用により回転体の発熱が軽減されるので、回転体を回転自在に支持する支持体が回転体からの熱伝達によって変形、劣化することを抑制できる。

先述の特許文献１に開示されるようなヒステリシスブレーキでは、透磁率の低い空気が介在するエアギャップに磁界を発生させるため、エアギャップのサイズを十分に小さくする必要がある。それ故、エアギャップを間に形成するヒステリシス部材及び磁界発生部材の製造公差を厳しく管理しなければならず、またそれらの部材を適確に配置しなければならないため、生産性を高めることが難しい。また、一般にバルブタイミング調整装置は車両等の振動環境下において使用されるので、小さなエアギャップを挟むヒステリシス部材と磁界発生部材との衝突によって耐久性が低下するという問題もある。これに対して、請求項５に記載の発明によると、一般に透磁率が高く且つ印加磁界に対する粘度変化率の大きい磁気粘性流体が磁気ギャップに介在する状態下、磁気ギャップに磁界を発生させるので、磁気ギャップのサイズを可及的に大きくすることができる。したがって、回転体や支持体の製造公差及び配置精度に関する要求レベルを下げることができると共に、振動環境下で使用される場合であっても回転体及び支持体の衝突による耐久性の低下を防止することができる。

請求項６に記載の発明によると、回転体及び支持体の一方の内部には、他方が収容されると共に磁気粘性流体が封入されるので、回転体及び支持体間の磁気ギャップに磁気粘性流体を介在させ易くなる。したがって、磁気ギャップ内の磁気粘性流体が不足することによるブレーキトルクの低下を抑制しつつ、特別な冷却機構を必要とすることなく磁気粘性流体によって熱変形、熱劣化を抑制することができる。

回転体及び支持体の界面からは、磁気粘性流体が外部へ漏出するおそれがある。そこで、請求項７に記載の発明によると、回転体及び支持体の少なくとも一方は、回転体及び支持体の界面に沿って磁極を形成するので、当該界面から外部へ漏出しようとする磁気粘性流体を当該磁極に引き付けることができる。したがって、磁気粘性流体の漏出を抑制することができる。

請求項８に記載の発明によると、回転体は支持体内部に収容されるので、回転体の発生熱を磁気粘性流体を通じて支持体へ伝達し、当該伝達熱を支持体から外部へ放射することができる。また、支持体内部に収容される回転体は支持体に比して小型になるので、回転体の回転イナーシャを低減して回転体の支持ガタによる振動を抑えることができる。

請求項９に記載の発明によると、回転体において支持体内部に収容される回転磁性部と、支持体において回転磁性部を回転軸方向に挟む両側の支持磁性部並びにそれら支持磁性部間を接続するコイル保持部とは、いずれも磁性材により形成される。故に、回転磁性部の外周側においてコイル保持部が保持するソレノイドコイルによれば、回転磁性部及び各支持磁性部の間の磁気ギャップに磁束を通過させる磁界を確実に発生することができる。即ち、回転磁性部の回転軸方向両側の磁気ギャップに磁界を発生させることができるので、当該磁界の発生によって回転磁性部を回転軸方向の正規の位置に保持することができる。

請求項１０に記載の発明によると、回転体において支持体内部に収容される回転磁性部と、支持体においてソレノイドコイルを保持するコイル保持部とは、いずれも磁性材により形成される。故に、磁気ギャップを挟んで回転磁性部と回転軸方向に向き合う箇所においてコイル保持部により保持されるソレノイドコイルによれば、回転磁性部とコイル保持部との間の磁気ギャップに磁束が通過する磁界を確実に発生させることができる。

請求項１０に記載の発明の支持体において、その内部に収容される回転磁性部を回転軸方向に挟んでコイル保持部と反対側に位置する部分は、例えば回転磁性部及びコイル保持部間の磁気ギャップにおける磁界発生に実質的に寄与しない構成とすることができる。そこで、請求項１１に記載の発明のように、回転磁性部を回転軸方向に挟んでソレノイドコイルとは反対側に設けられる支持体の放熱部については、例えば支持体内部の熱を外部へ放射するのに適した構成として、支持体内部の回転磁性部からの放熱作用を高めることができる。

磁気ギャップへの介在状態にある磁気粘性流体は、磁気ギャップに磁界が発生しないときにも、流体自体の基底粘度によってブレーキトルクを回転体へ付与し得る。ここで磁気粘性流体の基底粘度は、通常、環境温度が低下するほど上昇するものであるため、例えば低温環境下においては、基底粘度の上昇によりブレーキトルクが増大してバルブタイミングが目標から外れるおそれがある。そこで、請求項１２に記載の発明によると、ソレノイドコイルが磁界の発生を中止することによって、磁気ギャップから、それに連通する流体溜めへと磁気粘性流体が排出されるので、当該排出流体は流体溜めにトラップされて磁気ギャップから隔離されることになる。故に磁界の発生中止時には、磁気ギャップ内の磁気粘性流体によって回転体へ付与されるブレーキトルクを低温環境下にあっても抑えることができる。しかも、請求項１２に記載の発明によると、ソレノイドコイルが磁界を発生することによって、磁気粘性流体が流体溜めから磁気ギャップへ吸引される。故に磁界の発生時には、磁気ギャップに磁気粘性流体を確実に介在させた状態下、当該発生磁界より磁気粘性流体の粘度を制御して所望のブレーキトルクを得ることができる。これらのことから、ソレノイドコイルによる磁界の発生時及び中止時のいずれにおいても、目標のバルブタイミングを精確に実現することができる。

請求項１３に記載の発明によると、支持体は内部の回転体との間に磁気ギャップ及び流体溜めの双方を形成するので、支持体内部に回転体を配置するだけで容易に、それら磁気ギャップ及び流体留めを形成することができる。

請求項１４に記載の発明によると、磁気粘性流体は、回転体を収容する支持体内部に部分充填されるので、支持体が内部の回転体との間に形成する磁気ギャップ及び流体溜めの間において確実に磁気粘性流体を移動させることができる。

請求項１５に記載の発明によると、支持体は、磁気ギャップに対して鉛直方向の下側に流体溜めを形成するので、磁界の発生中止時には、自然の重力作用によって磁気ギャップから流体留めへの磁気粘性流体の排出を促進することができる。したがって、磁気粘性流体を磁気ギャップから排出するための構成を簡素化することができる。

請求項１６に記載の発明によると、支持体は、磁気ギャップに対して回転体の回転径方向の外側に流体溜めを形成するので、磁界の発生中止時には、回転体に不可避的に発生する遠心力の作用によって磁気ギャップから流体留めへの磁気粘性流体の排出を促進することができる。したがって、磁気粘性流体を磁気ギャップから排出するための構成を簡素化することができる。尚、磁気ギャップの回転径方向外側の流体溜めについては、例えば請求項１７に記載の発明のように回転体の回転方向に沿って延伸する環状に形成してもよいし、請求項１８に記載の発明のように回転体の回転方向に沿って複数形成してもよい。

請求項１９に記載の発明によると、支持体は流体溜めの周囲に磁極を形成するので、ソレノイドコイルが磁界の発生を中止する間は、磁気粘性流体を流体溜めに引き付けて磁気粘性流体が磁気ギャップへ戻ることを防止できる。

請求項２０に記載の発明によると、磁気ギャップと流体溜めとの連通箇所に流体溜めの周囲磁極が発生する磁界の強度は、当該連通箇所にソレノイドコイルが発生する磁界の強度よりも弱い。故に、ソレノイドコイルが磁界の発生を中止する間は、磁気粘性流体を流体溜めに十分に引き付けてトラップし、逆にソレノイドコイルが磁界を発生するときには、当該発生磁界によって磁気粘性流体を磁気ギャップまで確実に吸引することができる。したがって、ソレノイドコイルによる磁界の発生時及び中止時のいずれにおいても、目標のバルブタイミングをより精確に実現することができる。

請求項２１に記載の発明によると、磁気ギャップの幅変化部は、流体溜めに近いほど、ソレノイドコイルの発生磁界の磁束が通過するギャップ方向に拡幅する。このような幅変化部によれば、ソレノイドコイルの発生磁界により粘度上昇した磁気粘性流体が磁気ギャップの流体溜め近傍箇所において詰まり、磁気ギャップの流体溜めから離れた箇所へ磁気粘性流体が行きわたり難くなることを阻止できる。

請求項２２に記載の発明によると、回転体の回転テーパ部は磁気ギャップの幅変化部を挟んで支持体と回転軸方向に向き合うので、当該回転軸方向は磁気ギャップのギャップ方向と略一致する。故に、回転径方向の外側へ向かうほど支持体から離間する回転テーパ部と支持体との間の幅変化部について、支持体内部に回転体を配置するだけで容易に上記拡幅形状を得ることができる。

請求項２３に記載の発明によると、支持体の支持テーパ部は磁気ギャップの幅変化部を挟んで回転体と回転軸方向に向き合うので、当該回転軸方向は磁気ギャップのギャップ方向と略一致する。故に、回転径方向の外側へ向かうほど回転体から離間する支持テーパ部と回転体との間の幅変化部について、支持体内部に回転体を配置するだけで容易に上記拡幅形状を得ることができる。

請求項２４に記載の発明によると、機能性流体の一種である電気粘性流体（Electro-Rheological Fluid）は、印加電界に対する粘度の変化速度が速い。そこで、請求項２４に記載の発明によると、粘度制御手段は、機能性流体としての電気粘性流体へ印加する電界により電気粘性流体の粘度を可変制御するので、印加電界の制御値変更に対してブレーキトルクを素早く変化させることができる。したがって、バルブタイミングの調整応答性が高くなる。尚、電気粘性流体としては、液状のベース材に誘電性粒子を懸濁させてなるもの（分散系）であってもよいし、単一の誘電性流体からなるもの（均一系）であってもよい。

請求項２５に記載の発明によると、粘度制御手段において通電制御回路は、電気粘性流体への印加電界を発生する複数電極への通電電圧を制御するので、当該通電電圧に対して印加電界を一義的に定めることができる。したがって、電界の印加により電気粘性流体の粘度を精確に制御して、バルブタイミングの調整精度を高めることができる。

請求項２６に記載の発明によると、支持体は、電極が電界を発生させる電気的ギャップを回転体との間に形成するが、当該電界の発生は、電気的ギャップに電気粘性流体が介在する状態下、実現されることとなる。ここで、ブレーキトルクを生む電気粘性流体のせん断応力は、電気粘性流体の存在スペースのサイズ減少に伴って大きくなるので、支持体及び回転体間の限られた電気的ギャップ内の電気粘性流体によれば、大きなブレーキトルクを発生することができる。しかも、電気粘性流体を通じた放熱作用により回転体の発熱が軽減されるので、回転体を回転自在に支持する支持体が回転体からの熱伝達によって変形、劣化することを抑制できる。

請求項２７に記載の発明によると、回転体及び支持体の一方の内部には、他方が収容されると共に電気粘性流体が封入されるので、回転体及び支持体間の電気的ギャップに電気粘性流体を介在させ易くなる。したがって、電気的ギャップ内の電気粘性流体が不足することによるブレーキトルクの低下を抑制しつつ、特別な冷却機構を必要とすることなく電気粘性流体によって熱変形、熱劣化を抑制することができる。

一般に低粘度の電気粘性流体は、回転体及び支持体の界面から外部へ漏出し易い。そこで、請求項２８に記載の発明によると、シール部材が回転体及び支持体の界面をシールするので、当該界面から外部へ漏出しようとする電気粘性流体を止めることができる。

請求項２９，３２に記載の発明によると、回転体は支持体内部に収容されるので、回転体の発生熱を電気粘性流体を通じて支持体へ伝達し、当該伝達熱を支持体から外部へ放射することができる。また、支持体内部に収容される回転体は支持体に比して小型になるので、回転体の回転イナーシャを低減して、回転体の支持ガタによる振動を抑えることができる。

請求項３０に記載の発明によると、支持体の電極保持部は、電気的ギャップを挟んで回転体と回転軸方向に向き合う箇所において、電極としての正及び負電極を回転体の回転径方向に交互に保持するので、当該回転径方向の広い範囲で電界を発生させることができる。したがって、所望のブレーキトルクを得るのに必要な体格を小さくすることができる。また、回転体を支持する支持体に正及び負電極の双方が保持されることによれば、回転体及び支持体にそれぞれ正及び負電極が振り分けられる場合と異なり、回転体及び支持体の界面に放電防止用の電気絶縁材を設ける必要がなくなるので、構成を簡素化できる。

請求項３１に記載の発明によると、回転体及び支持体の一方の内部には、他方が収容されると共に電気粘性流体が完全充填されるので、回転体及び支持体間の電気的ギャップに電気粘性流体を常時介在させることができる。したがって、電気的ギャップ内の電気粘性流体が不足することによるブレーキトルクの低下を抑制しつつ、特別な冷却機構を必要とすることなく電気粘性流体によって熱変形、熱劣化を抑制することができ、しかも正及び負電極の間での放電が生じ難くなる。

請求項３２に記載の発明によると、正及び負電極を保持する支持体の電極保持部は、支持体内部の回転体を回転軸方向に挟む両側に設けられ、それぞれ回転体との間に電気的ギャップを形成する。これによれば、回転体に対してブレーキトルクを回転軸方向の両側から付与することができるので、ブレーキトルクが増大する。

請求項３３に記載の発明のように磁気粘性流体が部分充填される支持体内部において、環境温度の変化により空気が膨縮することで当該内部の圧力が増減すると、支持体や回転体の変形を招いて耐久性を低下させることが懸念される。しかし、請求項３３に記載の発明によると、支持体及びそれを貫通して位相調整機構に連繋する回転体の軸部のうち少なくとも一方が形成する通気孔は、それが連通させた支持体の内部及び外部間での空気の出し入れを、環境温度変化による空気の膨縮に応じて可能にする。これによれば、支持体内部の圧力増減により支持体や回転体が変形して耐久性が低下する事態を、抑制することができる。

請求項３４に記載の発明のように磁気粘性流体が部分充填される支持体の内部に露出して、回転体の軸部を支持する支持体の転がり軸受には、支持体内部の圧力増大によって磁気粘性流体が浸入する事態が、懸念される。しかし、通気孔の働きによれば、支持体内部の圧力が変化し難くなるので、磁気粘性流体の浸入に起因して転がり軸受の耐久性が低下する事態を抑制することができる。

請求項３５に記載の発明のように支持体内部に露出する転がり軸受では、それに封入された潤滑液が支持体内部の圧力減少によって漏出する事態が、懸念される。しかし、通気孔の働きによれば、支持体内部の圧力が変化し難くなるので、潤滑液の漏出に起因して転がり軸受の耐久性が低下する事態を抑制することができる。

請求項３６に記載の発明のように支持体及び回転体の軸部の間をシールするシール部材は、支持体内部の圧力が増大するほど、軸部に対する接触圧を高める必要がある。ここで、軸部に対するシール部材の接触圧が高くなると、磁気ギャップに磁界が発生していない状態下、当該接触圧に起因するブレーキトルクが軸部に作用して、バルブタイミングがずれるおそれが生じる。しかし、通気孔の働きによれば、支持体内部の圧力増大を抑えて、軸部に対するシール部材の接触圧を可及的に低下させることができる。これによれば、シール部材の接触圧に起因して軸部に作用するブレーキトルクを低減することができるのである。

請求項３７に記載の発明によると、支持体内部に露出する通気孔の端部は、回転体の停止状態において磁気粘性流体の液面よりも鉛直方向の上側に位置することになるので、当該端部には、支持体内部の磁気粘性流体が流入し難くなる。これによれば、磁気粘性流体が支持体内部から通気孔を通じて支持体外部へと流出する事態を、抑制することができる。

請求項３８に記載の発明によると、支持体内部に露出する通気孔の端部には、気体の通過を許容すると共に液体の通過を拒絶するフィルタが設けられるので、当該端部に支持体内部の磁気粘性流体が流入することを阻止し得る。これによれば、磁気粘性流体が支持体内部から通気孔を通じて支持体外部へと流出する事態を、回避することができる。

請求項３９に記載の発明によると、回転体の軸部に形成される通気孔は、支持体の内部と、支持体の外部となる位相調整機構の内部との間を連通するので、異物が入り込み難い。したがって、通気孔を通じた空気の出し入れが異物によって阻害されることで耐久性の低下に繋がる事態を、回避することができる。

請求項４０に記載の発明によると、回転体の軸部は、通気孔が回転軸方向に貫通すると共に支持体内部への露出端面に当該通気孔の端部が開口する筒状を呈するので、形成が容易となる。

請求項４１に記載の発明によると、回転体の軸部において支持体内部への露出端面に開口する通気孔の端部には、気体の通過を許容すると共に液体の通過を拒絶するフィルタが設けられるので、当該端部に支持体内部の磁気粘性流体が流入することを阻止し得る。これによれば、磁気粘性流体が支持体内部から通気孔を通じて支持体外部へと流出する事態を、回避することができる。また、フィルタが設けられる通気孔の端部は、回転する回転体の軸部端面に開口するので、フィルタに付着した磁気粘性流体を軸部の回転遠心力により飛ばして、磁気粘性流体によるフィルタの劣化を抑制することができる。さらにフィルタは、支持体内部に露出する軸部端面に開口した通気孔端部に設けられて当該支持体により保護されることになるので、支持体外部の異物の衝突によってフィルタが破損する事態を防止することができる。

請求項４２に記載の発明によると、回転体の軸部を、通気孔の開口する端面よりも位相調整機構との連繋側において支持体に片持ち支持させるので、当該端面を支持体内部に確実に露出させて空気の出し入れ口を確保することができる。

請求項４３に記載の発明によると、ギャップ方向の幅が磁気ギャップよりも拡大された拡大ギャップが回転体及び支持体間に形成されるので、当該拡大ギャップに磁気粘性流体を流入させることで、支持体内部の磁気粘性流体を部分充填の範囲で可及的に増量できる。これによれば、支持体内部の磁気粘性流体にて吸収可能な熱エネルギー量を増大して、磁気粘性流体の劣化を抑制することができる。

請求項４４に記載の発明によると、拡大ギャップに露出して回転体の軸部を支持する転がり軸受は、ソレノイドコイルが磁界を発生させる磁気ギャップからは離間するものとなるので、当該磁界により磁気粘性流体が誘導されて転がり軸受に浸入する事態を、抑制することができる。

請求項４５に記載の発明によると、回転体において拡大ギャップを形成する部分の肉抜き孔に当該拡大ギャップから磁気粘性流体が流入するようにして、支持体内部における磁気粘性流体の増量効果を高めることができる。また、肉抜き孔の存在により回転体の回転イナーシャを低減して、当該回転体の応答性、ひいてはバルブタイミングの調整応答性を高めることもできる。

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。

（第一実施形態）
図１〜３は、本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置１を示している。バルブタイミング調整装置１は車両に搭載され、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。バルブタイミング調整装置１はブレーキ系４及び位相調整機構８等を組み合わせてなり、機関位相を調整することによって内燃機関に適したバルブタイミングを逐次実現する。尚、本実施形態においてカム軸２は内燃機関の吸気弁（図示しない）を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。

まず、ブレーキ系４について説明する。図１に示すようにブレーキ系４は、流体ブレーキ１００及び通電制御回路１６０を備えている。流体ブレーキ１００は、支持体１１０の内部に収容した回転体１３０へ付与するブレーキトルクを、支持体１１０の内部に封入した磁気粘性流体１５０によって発生する。この流体ブレーキ１００には、通電電流に従う磁界を支持体１１０内部の磁気粘性流体１５０へ印加するソレノイドコイル１４０が設けられており、当該印加磁界によって磁気粘性流体１５０の見かけ上の粘度が変化し、それに応じて回転体１３０への付与ブレーキトルクが変化する。通電制御回路１６０はマイクロコンピュータ等から構成されており、流体ブレーキ１００の外部に配置されてソレノイドコイル１４０と電気的に接続されている。通電制御回路１６０は、内燃機関の運転時においてソレノイドコイル１４０への通電電流を制御する。この制御を受けて流体ブレーキ１００は、磁気粘性流体１５０の粘度を可変制御して回転体１３０への付与ブレーキトルクを保持又は増減する。

次に、位相調整機構８について説明する。位相調整機構８は、駆動側回転体１０、従動側回転体２０、付勢部材３０、遊星キャリア４０及び遊星歯車５０を備えている。

図１に示すように、駆動側回転体１０は、共に筒状に形成された歯車部材１２及びスプロケット１３を同軸上に螺子止めしてなる。歯車部材１２の内周部は駆動側内歯車部１４を形成している。スプロケット１３には、回転径方向の外側へ突出する複数の歯１６が設けられている。スプロケット１３は、それらの歯１６とクランク軸の複数の歯との間で環状のタイミングチェーンが巻き掛けられることにより、クランク軸と連繋している。したがって、クランク軸から出力された機関トルクがタイミングチェーンを通じてスプロケット１３に入力されるとき、駆動側回転体１０は、クランク軸と連動して当該クランク軸に対する相対位相を保ちつつ回転する。このとき駆動側回転体１０の回転方向は、図２，３の反時計方向となる。

図１，３に示すように、従動側回転体２０は有底筒状に形成され、スプロケット１３の内周側に同心的に配置されている。従動側回転体２０の周壁部は従動側内歯車部２２を形成している。従動側内歯車部２２の歯数は駆動側内歯車部１４の歯数（図２参照）よりも多く設定されている。従動側内歯車部２２は、駆動側内歯車部１４に対し回転軸方向へずれて隣接する形態でスプロケット１３の内周側に嵌合している。

図１に示すように、従動側回転体２０の底壁部は、カム軸２に同軸上にボルト固定されて連繋する連繋部２４を形成している。この連繋により従動側回転体２０は、カム軸２と連動して当該カム軸２に対する相対位相を保ちつつ回転可能となっており、また駆動側回転体１０に対して相対回転可能となっている。尚、駆動側回転体１０に対して従動側回転体２０が進角する相対回転方向が図２，３の方向Ｘであり、駆動側回転体１０に対して従動側回転体２０が遅角する相対回転方向が図２，３の方向Ｙである。

図１に示すように、付勢部材３０はねじりコイルばねからなり、スプロケット１３の内周側に同心的に配置されている。付勢部材３０の一端部３１はスプロケット１３により係止され、また付勢部材３０の他端部３２は連繋部２４により係止されている。これらの連繋により付勢部材３０は、従動側回転体２０を駆動側回転体１０に対する遅角側（即ち、図２，３の方向Ｙ）へ付勢している。

図１〜３に示すように、遊星キャリア４０は筒状に形成され、流体ブレーキ１００の回転体１３０からブレーキトルクが入力される入力部４１を内周部によって形成している。回転体１０，２０及び回転体１３０に対して同心的な入力部４１には複数の溝部４２が開口しており、それら溝部４２に嵌合する継手４３を介して遊星キャリア４０が回転体１３０の軸部１３１に連繋している。この連繋により遊星キャリア４０は回転体１３０と一体に回転可能となっており、また駆動側回転体１０に対して相対回転可能となっている。

遊星キャリア４０は、歯車部１４，２２に対して偏心する偏心部４４を外周部によって形成している。偏心部４４は、遊星歯車５０の中心孔部５１の内周側にベアリング４５を介して嵌合している。この嵌合により遊星歯車５０は、偏心部４４の偏心中心周りに自転しつつ偏心部４４の回転方向へ公転する遊星運動を実現可能となっている。

遊星歯車５０は二段の段付筒状に形成され、偏心部４４に対して同心的に配置されている。即ち遊星歯車５０は、歯車部１４，２２に対しては偏心して配置されている。遊星歯車５０は、駆動側外歯車部５２及び従動側外歯車部５４をそれぞれ小径部分及び大径部分によって形成している。駆動側外歯車部５２の歯数は駆動側内歯車部１４の歯数よりも所定数Ｎ少なく設定され、また従動側外歯車部５４の歯数は従動側内歯車部２２よりも所定数Ｎ少なく設定されている。したがって、従動側外歯車部５４の歯数は駆動側外歯車部５２の歯数よりも多くなっている。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歯車部１４と噛合しており、また従動側外歯車部５４は従動側内歯車部２２の内周側に配置されて当該歯車部２２と噛合している。

以上の構成により、歯車部１４，２２に噛合する遊星歯車５０が遊星運動することによって遊星キャリア４０の回転をカム軸２へ減速して伝達する差動歯車部６０が形成されている。この差動歯車部６０を備えた位相調整機構８は、遊星キャリア４０へ付与されるブレーキトルクと、差動歯車部６０を通じて遊星キャリア４０へ伝達される付勢部材３０の付勢トルク及びカム軸２の変動トルクの平均トルクとの大小関係に従って、位相調整作動を実施する。尚、カム軸２の変動トルクとは、内燃機関の運転に伴って位相調整機構８へ伝達されるトルクであり、その平均トルクによって従動側回転体２０は、本実施形態では駆動側回転体１０に対する遅角側（即ち、図２，３の方向Ｙ）へと付勢される。

具体的に位相調整作動としては、回転体１３０へ付与されるブレーキトルクの保持等により遊星キャリア４０が駆動側回転体１０に対して相対回転しないときには、遊星歯車５０が歯車部１４，２２との噛合位置を保ちつつ、回転体１０，２０と一体に回転する。したがって、機関位相は変化せず、その結果としてバルブタイミングが一定に保たれる。

回転体１３０へ付与されるブレーキトルクの増大等により遊星キャリア４０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転するときには、遊星歯車５０が歯車部１４，２２との噛合位置を変化させつつ遊星運動することにより、従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへと相対回転する。したがって、機関位相は進角側へ変化し、その結果としてバルブタイミングが進角する。

回転体１３０へ付与されるブレーキトルクの減少等により遊星キャリア４０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転するときには、遊星歯車５０が歯車部１４，２２との噛合位置を変化させつつ遊星運動することにより、従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへと相対回転する。したがって、機関位相は遅角側へ変化し、その結果としてバルブタイミングが遅角する。

次に、ブレーキ系４の特徴部分について詳細に説明する。図４に示すように、回転体１３０は、軸部１３１及びロータ部１３２を有している。本実施形態において軸部１３１とロータ部１３２とは鉄等の強磁性材によって一体に形成されているが、例えば軸部１３１とロータ部１３２とを別体化して、それらのうち少なくともロータ部１３２を強磁性材によって形成するようにしてもよい。軸部１３１はシャフト状であり、その一端部において位相調整機構８の入力部４１（図１参照）に連繋している。ロータ部１３２は環板状であり、軸部１３１の軸方向中間部の外周側に同心的に設けられている。ロータ部１３２の外周部１３４は、その内周側よりも厚肉に形成されている。

支持体１１０は固定部材１１１、カバー部材１１２及び軸受１１３，１１４からなり、全体として中空形状である。本実施形態において固定部材１１１とカバー部材１１２とは、いずれも鉄等の強磁性材によって形成されている。固定部材１１１は、固定節である内燃機関にステー（図示しない）を介して固定される。固定部材１１１はカップ状に形成され、その底壁部１１５を軸部１３１が貫通している。固定部材１１１の底壁部１１５には、軸受１１３が設けられている。軸受１１３は、ロータ部１３２よりも位相調整機構８側において軸部１３１を回転自在に支持している。カバー部材１１２はカップ状に形成され、その周壁部１１６が固定部材１１１の周壁部１１７に液密に接合されている。これによりカバー部材１１２の周壁部１１６は、固定部材１１１の底壁部１１５とカバー部材１１２の底壁部１１８との間を接続した形となっている。カバー部材１１２の周壁部１１６は、その内周面によってソレノイドコイル１４０を保持している。カバー部材１１２の底壁部１１８には、軸受１１４が設けられている。軸受１１４は、ロータ部１３２を挟んで位相調整機構８とは反対側において軸部１３１を回転自在に支持している。

以上の構成により、支持体１１０の内部空間１１９にはロータ部１３２が収容され、ロータ部１３２の外周部１３４と、各部材１１１，１１２において外周部１３４を回転軸方向に挟んだ両側の底壁部１１５，１１８との間に、磁気ギャップ１２０，１２１が形成されている。ここで磁気ギャップ１２０は、内部空間１１９のうち、ロータ部１３２の外周部１３４の一端面と固定部材１１１の底壁部１１５の内面とによって挟まれた部分である。また、磁気ギャップ１２１は、内部空間１１９のうち、ロータ部１３２の外周部１３４の他端面とカバー部材１１２の底壁部１１８の内面とによって挟まれた部分である。これら磁気ギャップ１２０，１２１のギャップ方向はロータ部１３２の回転軸方向と略一致しており、当該ギャップ方向における各磁気ギャップ１２０，１２１の幅が一定となっている。

支持体１１０の内部空間１１９には、磁気粘性流体１５０が完全充填状態で封入されている。これにより、支持体１１０が回転体１３０との間に形成する磁気ギャップ１２０，１２１には、磁気粘性流体１５０が常時介在するようになっている。ここで、磁気粘性流体１５０は「機能性流体」の一種であり、液状のベース材に磁性粒子を懸濁させてなる。磁気粘性流体１５０のベース材としては、例えばオイル等の液状の非磁性材が使用され、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使用される。尚、一般に潤滑オイルは地球環境に優しい成分であることから、それと同種のオイルを使用することによって環境汚染の抑制に貢献することができる。磁気粘性流体１５０の磁性粒子としては、例えばカルボニル鉄等の粉状の磁性材が使用される。こうした成分構成の磁気粘性流体１５０は、印加される磁界の強度に追従して見かけ上の粘度が図５に示すように上昇し、当該粘度に比例して且つ磁気粘性流体１５０の存在スペースのサイズに反比例してせん断応力が増大する特性を現出する。

図４に示すように、ソレノイドコイル１４０は、カバー部材１１２の周壁部１１６によってロータ部１３２の外周側に同心的に保持されている。かかる保持形態のソレノイドコイル１４０が通電されると、図４の破線矢印の如く磁束が固定部材１１１、磁気ギャップ１２０、ロータ部１３２の外周部１３４、磁気ギャップ１２１及びカバー部材１１２を順に通過するように、磁界が発生する。その結果、ソレノイドコイル１４０の発生磁界が磁気ギャップ１２０，１２１内の磁気粘性流体１５０へ印加されるため、磁気粘性流体１５０は当該発生磁界の強度に対応する粘度状態となる。故に、磁気ギャップ１２０，１２１を挟んで向き合う要素１１０，１３２間では、流体粘度に比例のせん断応力によって、ロータ部１３２を支持体１１０に対して制動させる方向（例えば内燃機関の運転時は、図２，３の方向Ｙ）にブレーキトルクを発生することができる。以上より本実施形態では、図６に示すようにソレノイドコイル１４０への通電電流に追従して変化するブレーキトルクを回転体１３０へ付与することができるのである。

このような第一実施形態によると、ソレノイドコイル１４０への通電電流を通電制御回路１６０で制御することにより、回転体１３０におけるブレーキトルクを図６の相関に従って一義的に定めることができる。したがって、ソレノイドコイル１４０への通電電流を緻密に制御することによって、ブレーキトルクに従う機関位相の調整精度、ひいてはバルブタイミングの調整精度を向上することができる。

また、第一実施形態によると、ロータ部１３２の回転軸方向両側に形成された磁気ギャップ１２０，１２１を図４の破線矢印の如く磁束がギャップ方向へ通過するように、磁界を発生させることができる。故に、この発生磁界の磁束に沿ってロータ部１３２及び支持体１１０が磁化されることによれば、ロータ部１３２が回転軸方向の正規の位置に磁気的に保持されるようになるので、磁気ギャップ１２０，１２１の幅が車両振動等によらず安定する。その結果、磁気ギャップ１２０，１２１の幅に相関する磁気粘性流体１５０のせん断応力に誤差が生じ難くなるので、目標のバルブタイミングを精確に達成することができる。

さらに第一実施形態では、印加磁界に対する粘度変化率の大きい磁気粘性流体１５０を用いているので、磁気粘性流体１５０との接触によりブレーキトルクの発生に寄与するロータ部１３２の外周部１３４について両端面面積を小さくしつつ、大きなブレーキトルクを発生することができる。しかも、磁気粘性流体１５０のせん断応力は当該流体１５０の存在スペースのサイズに反比例するので、幅の制限された磁気ギャップ１２０，１２１内の磁気粘性流体１５０によっても、大きなブレーキトルクを発生することができる。これらのことから、所望のブレーキトルクを得るのに必要な流体ブレーキ１００の体格を小さくすることができる。

またさらに第一実施形態によると、ロータ部１３２が収容される支持体１１０の内部には、空気に比べて伝熱性の高い磁気粘性流体１５０が封入されている。故に、ブレーキトルクの発生等に起因してロータ部１３２が発熱したとしても、磁気粘性流体１５０を経由して支持体１１０から外部へと放熱することができる。したがって、ロータ部１３２を有する回転体１３０やその支持体１１０の熱変形、熱劣化を抑制して、流体ブレーキ１００の耐久性を高めることができる。しかも、そうした熱変形及び熱劣化の抑制機能は、特別な冷却機構を用いることなく、ブレーキトルク発生用の磁気粘性流体１５０を利用することによって実現されるので、流体ブレーキ１００の大型化並びに複雑化を伴うことがない。

加えて第一実施形態によると、磁気粘性流体１５０は、印加磁界に対する粘度変化率が大きいことに加え、透磁率も当然に高くなる。故に、磁気粘性流体１５０を介在させる磁気ギャップ１２０，１２１の幅については、所望のブレーキトルクが得られる限りにおいて拡大することができる。したがって、支持体１１０や回転体１３０の製造公差、配置精度等に関する要求レベルを下げることができるばかりでなく、車両という振動環境下にあっても、支持体１１０と回転体１３０とが磁気ギャップ１２０，１２１において相互に衝突する事態を回避して、耐久性を高めることができる。

尚、ここまで説明した第一実施形態では、ソレノイドコイル１４０及び通電制御回路１６０が共同して「粘度制御手段」を構成し、ロータ部１３２が「回転磁性部」に相当し、固定部材１１１及びカバー部材１１２の各底壁部１１５，１１８がそれぞれ「支持磁性部」に相当し、カバー部材１１２の周壁部１１６が「コイル保持部」に相当する。

（第二実施形態）
図７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。第二実施形態の回転体２００では、強磁性材からなるロータ部２０２の内周部２０４が予め着磁されて磁極を形成している。この磁極は、支持体１１０において軸部１３１が貫通している軸受１１３と、ロータ部２０２の内周部２０４との接触界面に沿って形成されている。尚、図７においては、磁極を形成するロータ部２０２の着磁部２０６を網掛けによって模式的に示している。

このような第二実施形態によると、ロータ部２０２及び軸受１１３の接触界面へ入り込んだ磁気粘性流体１５０を着磁部２０６の磁極によって引き付けて、トラップすることができる。これによれば、磁気粘性流体１５０がロータ部２０２及び軸受１１３の接触界面から軸部１３１及び軸受１１３の接触界面を抜けて外部へ漏出することが困難となるので、磁気ギャップ１２０，１２１内の磁気粘性流体１５０が減少してブレーキトルクが低下する事態を回避することができる。

尚、ここまで説明した第二実施形態では、ロータ部２０２が「回転磁性部」に相当する。

（第三実施形態）
図８に示すように、本発明の第三実施形態は第一実施形態の変形例である。第三実施形態では、回転体２５０のロータ部２５２が一定厚の環板状に形成されている。支持体２６０の固定部材２６１は環板状に形成され、その外周縁部にカバー部材２６２の周壁部２６４が液密に接合されている。ソレノイドコイル１４０は、支持体１１０の内部空間２６８を形成する固定部材２６１の内壁部２６６に保持されている。ここで本実施形態では、ソレノイドコイル１４０が内壁部２６６に同心的に埋設されており、内壁部２６６の内面とソレノイドコイル１４０の一端面とが略面一となっている。これにより、内壁部２６６の内面及びソレノイドコイル１４０の一端面は、ロータ部２５２の一端面との間に磁気ギャップ２７０を形成している。したがって、ソレノイドコイル１４０の発生磁界の磁束は、図８の破線矢印の如く固定部材２６１、磁気ギャップ２７０、ロータ部２５２及び磁気ギャップ２７０を順に通過するものとなる。尚、第三実施形態においても磁気ギャップ２７０は支持体２６０の内部空間２６８の一部をなしているので、内部空間２６８に完全充填された磁気粘性流体１５０が磁気ギャップ２７０に常時介在することとなる。

このような第三実施形態によると、ロータ部２５２を回転軸方向に挟んで固定部材２６１とは反対側に底壁部２６９を有し且つロータ部２５２の外周側に周壁部２６４を有するカバー部材２６２については、磁気ギャップ２７０での磁界発生に実質的に寄与しないように構成可能である。この場合、例えば非磁性材等でカバー部材２６２を形成したり、プレス成形によって磁気飽和し易い薄型にカバー部材２６２を形成することによって、軽量化並びに低コスト化を図ることができる。

尚、ここまで説明した第三実施形態では、ロータ部２５２が「回転磁性部」に相当する。また、図８に示すように固定部材２６１の内壁部２６６は、磁気ギャップ２７０を挟んでロータ部２５２と回転軸方向に向き合う箇所においてソレノイドコイル１４０を保持した形となっているので、当該内壁部２６６が「コイル保持部」に相当する。

（第四実施形態）
図９，１０に示すように、本発明の第四実施形態は第三実施形態の変形例である。第三実施形態では、支持体３００のカバー部材３０２がアルミニウム等の非磁性材によって形成され、複数の放熱フィン３０４を有している。各放熱フィン３０４は、カバー部材３０２の底壁部３０６から外部へ向かって突出する平板状であり、互いに平行に等間隔に設けられている。

このような第四実施形態によると、支持体３００内部の回転体２５０から磁気粘性流体１５０を通じてカバー部材３０２の底壁部３０６へ伝達された熱を、複数の放熱フィン３０４から外部へ放射することができる。ここで複数の放熱フィン３０４によれば、カバー部材３０２の空冷効果が高くなるので、外部への放熱量を増加させて耐久性をさらにアップさせることができる。

尚、ここまで説明した第四実施形態では、カバー部材３０２の底壁部３０６及び放熱フィン３０４が「放熱部」に相当する。

（第五実施形態）
図１１，１２に示すように、本発明の第五実施形態は第三実施形態の変形例である。第五実施形態において回転体３５０のロータ部３５２の外周部３５４は、その内周側の平板部分よりも薄肉且つ回転径方向の外側へ向かうほど漸次薄肉となるように形成されている。これによりロータ部３５２の外周部３５４は、回転径方向の外側へ向かうほど支持体３６０の固定部材３６１の内壁部３６２から漸次離間するテーパ状を呈している。固定部材３６１の内壁部３６２においてソレノイドコイル１４０の保持部分よりも外周側となる外周部３６４は、ロータ部３５２の外周部３５４と回転軸方向に向き合っている。この固定部材３６１の外周部３６４は、回転径方向の外側へ向かうほど漸次厚肉となるように形成されている。これにより固定部材３６１の外周部３６４は、回転径方向の外側へ向かうほど回転体３５０のロータ部３５２から漸次離間するテーパを呈している。ここで固定部材３６１の外周部３６４は、そのテーパ角がロータ部３５２の外周部３５４のテーパ角よりも大きくなるように形成されている。

以上により、ロータ部３５２の一端面が固定部材３６１の内壁部３６２の内面及びソレノイドコイル１４０の一端面との間に形成する磁気ギャップ３７０は、ロータ部３５２及び固定部材３６１の各外周部３５４，３６４間に挟まれた箇所において、回転径方向の外側へ向かうほどギャップ方向に拡幅する幅変化部３７２を形成している。ここで磁気ギャップ３７０は、幅変化部３７２をロータ部３５２の回転方向に沿う環状に形成しており、さらにその内周側において、ギャップ方向の幅が一定の定幅部３７４を形成している。したがって、ソレノイドコイル１４０の発生磁界の磁束は、図１３（ａ）の破線矢印の如く固定部材３６１、磁気ギャップ３７０の定幅部３７４、ロータ部３５２及び磁気ギャップ３７０の幅変化部３７２を順に通過するものとなる。

図１１，１２に示すように、支持体３６０のカバー部材３６５の底壁部３６６は、ロータ部３５２よりも外周側において固定部材３６１の外周部３６４と軸方向に向き合う箇所に溝部３６７を有している。この溝部３６７は、ロータ部３５２の回転方向に沿って延伸する環状に形成されており、カバー部材３６５の底壁部３６６の内面に開口している。これにより溝部３６７は、カバー部材３６５の周壁部３６８及び固定部材３６１の外周部３６４と共同して、磁気ギャップ３７０の幅変化部３７２に連通する流体溜め３７６をロータ部３５２の回転径方向の外側に形成している。ここで流体溜め３７６は、磁気ギャップ３７０と共に支持体３６０の内部空間３６９の一部をなしており、ロータ部３５２の回転方向に沿う環状の空間として幅変化部３７２よりも大きな容積を有している。そして特に本実施形態では、支持体３６０の内部空間３６９に磁気粘性流体１５０が部分充填状態で封入されており、磁気粘性流体１５０が磁気ギャップ３７０及び流体溜め３７６の間で移動可能となっている。

そこで以下では、磁気ギャップ３７０及び流体溜め３７６の間における磁気粘性流体１５０の移動について、図１３を参照しつつ詳しく説明する。尚、図１３の上下方向は、実際の鉛直方向と略一致している。

図１３（ｂ）に示すように磁気粘性流体１５０が流体溜め３７６内にトラップされた状態下、ソレノイドコイル１４０が通電によって磁界を発生すると、図１３（ａ）の如く磁気ギャップ３７０をギャップ方向へ通過する磁束に沿ってロータ部３５２及び固定部材３６１が磁化する。これにより、ロータ部３５２及び固定部材３６１間の磁気ギャップ３７０側に流体溜め３７６内の磁気粘性流体１５０が引き付けられて、当該流体１５０が図１３（ａ）の如く幅変化部３７２側から磁気ギャップ３７０内へと吸引される。こうして吸引された磁気粘性流体１５０は、発生磁界に応じた粘度となることによってブレーキトルクをロータ部３５２へ付与することができる。

図１３（ａ）に示すように磁気粘性流体１５０が磁気ギャップ３７０内へ吸引された状態下、通電の停止によってソレノイドコイル１４０が磁界の発生を中止すると、ロータ部３５２及び固定部材３６１の磁化が解かれることになる。これにより、磁気ギャップ３７０内の磁気粘性流体１５０は重力の作用を受けて、流体溜め３７６の磁気ギャップ３７０よりも鉛直方向下側箇所へ滴下して排出される。尚、このとき、内燃機関の運転により回転体３５０がスプロケット１３（図１参照）と連れ回りしている場合には、遠心力の作用を受けて磁気粘性流体１５０が流体溜め３７６の鉛直方向下側以外の箇所へも排出される。但し、図１３（ｂ）に示すように環状の流体溜め３７６の軸方向は略水平方向となっているので、最終的には流体溜め３７６の鉛直方向下側箇所へ流れ込む。以上のようにして流体溜め３７６へ排出された磁気粘性流体１５０は、次の磁界発生まで当該流体溜め３７６内にトラップされて磁気ギャップ３７０から隔離されるため、自身の基底粘度によってブレーキトルクをロータ部３５２へ与えることはない。

このような第五実施形態によると、ソレノイドコイル１４０が磁界の発生を中止するときに限って、磁気粘性流体１５０を磁気ギャップ３７０内から隔離してブレーキトルクの発生を規制することができる。したがって、低温環境下において、図１４に示すように磁気粘性流体１５０の基底粘度が上昇したとしても、磁界の発生中止時には、ブレーキトルクの発生を規制して目標のバルブタイミングを精確に実現することができる。また、ブレーキトルクについては、その発生規制によって、例えば実質的に零にまで減少させることができる。故に磁界の発生中止時には、付勢部材３０の付勢トルクやカム軸２の変動トルクの平均トルクにより従動側回転体２０を駆動側回転体１０に対して迅速に遅角させることができるので、バルブタイミングの遅角応答性が高くなる。

また、第五実施形態によると、磁界の発生中止時には、自然の重力作用や内燃機関運転時の不可避的な遠心力作用を利用して、磁気粘性流体１５０を磁気ギャップ２７０から流体留め３７６へ排出させている。したがって、磁気粘性流体１５０の排出作用を促すような新たな装置を追加する必要がないので、構成の簡素化を図ることができる。

さらに第五実施形態によると、磁気ギャップ３７０の幅変化部３７２は、ロータ部３５２の回転径方向の外側へ向かうほど、即ち流体溜め３７６に近いほどギャップ方向に拡幅している。このため、幅変化部３７２では、磁気粘性流体１５０の吸引時の流動抵抗が流体溜め３７６に近いほど小さくなると共に、磁気粘性流体１５０へ印加される磁界の強度が流体溜め３７６に近いほど弱くなる。こうした特性によれば、磁気粘性流体１５０が磁界により粘度上昇して幅変化部３７２の流体溜め３７６近傍箇所において詰まることを防止できるので、当該近傍箇所よりも内周側の磁気ギャップ３７０まで磁気粘性流体１５０を行きわたらせることができる。したがって、磁気ギャップ３７０内の磁気粘性流体１５０が不足してブレーキトルクが低下する事態を回避することができる。しかも、幅変化部３７２の流体溜め３７６からの離間箇所では、磁気粘性流体１５０へ印加される磁界の強度が強くなるので、所望のブレーキトルクを確実に発生することもできる。これらのことから、磁界の発生時には、目標のバルブタイミングを精確に実現することができる。

またさらに第五実施形態によると、図１１に示すように支持体３６０は、その内部のロータ部３５２との間に磁気ギャップ３７０及び流体溜め３７６の双方を形成した形となっている。これによれば、支持体３６０内部にロータ部３５２を配置するだけで容易に磁気ギャップ３７０及び流体留め３７６を形成することができるので、生産性が向上する。

尚、ここまで説明した第五実施形態では、ロータ部３５２が「回転磁性部」に相当し、ロータ部３５２の外周部３５４が「回転テーパ部」に相当する。また、固定部材３６１の内壁部３６２が「コイル保持部」に相当し、固定部材３６１の内壁部３６２の外周部３６４が「支持テーパ部」に相当する。

（第六実施形態）
図１５，１６に示すように、本発明の第六実施形態は第五実施形態の変形例である。第六実施形態において支持体４００の固定部材４０１の外周部４０４は、そのテーパ角がロータ部３５２の外周部３５４のテーパ角と一致するように形成されており、当該外周部３５４と平行に向き合っている。これにより、ロータ部３５２の一端面が固定部材４０１の内壁部４０３の内面及びソレノイドコイル１４０の一端面との間に形成する磁気ギャップ４１０は、ロータ部３５２及び固定部材４０１の各外周部３５４，４０４間に挟まれた箇所において、ギャップ方向の幅が一定且つ内周側の定幅部３７４よりも拡幅された定幅部４１２を形成している。

また、第六実施形態において支持体４００のカバー部材４０５の底壁部４０６は、ロータ部３５２よりも外周側において固定部材４０１の外周部４０４と軸方向に向き合う箇所に複数の溝部４０７を有している。各溝部４０７は、ロータ部３５２の回転方向に沿って等間隔に並んでおり、カバー部材４０５の底壁部４０６の内面に開口している。本実施形態において各溝部４０７は、いずれもロータ部３５２の回転方向に沿う円弧状であり、鉛直方向（図１６の略上下方向）の二箇所及び水平方向（図１６の略左右方向）の二箇所にそれぞれ配設されている。これにより各溝部４０７は、カバー部材４０５の周壁部４０８及び固定部材４０１の外周部４０４と共同して、磁気ギャップ４１０の定幅部４１２に連通する流体溜め４１６をロータ部３５２の回転径方向の外側に複数形成している。ここで各流体溜め４１６は、磁気ギャップ４１０と共に支持体４００の内部空間４０９の一部をなしており、ロータ部３５２の回転方向に並ぶ複数の空間として、総容積が定幅部４１２の容積よりも大きく設定されている。そして本実施形態においても、支持体４００の内部空間４０９に磁気粘性流体１５０が部分充填状態で封入されており、磁気粘性流体１５０が磁気ギャップ４１０及び各流体溜め４１６の間で移動可能となっている。

このような第六実施形態では、図１６に示すように磁気粘性流体１５０が各流体溜め４０６内にトラップ状態された下、ソレノイドコイル１４０が磁界を発生すると、磁気粘性流体１５０が磁気ギャップ４１０側に引き付けられる。したがって、磁気粘性流体１５０が定幅部４１２側から磁気ギャップ４１０内に吸引されて発生磁界に応じた粘度となるので、ブレーキトルクがロータ部３５２へと付与される。

また、磁気ギャップ４１０内への磁気粘性流体１５０の吸引状態下、ソレノイドコイル１４０が磁界の発生を中止すると、図１６に示すように、重力の作用によって磁気粘性流体１５０が磁気ギャップ４１０よりも鉛直方向下側の流体溜め４１６へ排出される。またこのとき、内燃機関の運転時であれば、遠心力の作用によって磁気粘性流体１５０は鉛直方向下側以外の流体溜め４１６へも排出されるが、図１６に示すように、それら流体溜め４１６の両端部によって他の流体溜め４１６への流出を規制される。こうして各流体溜め４１６へと排出された磁気粘性流体１５０は、それら各流体溜め４１６内にトラップされて磁気ギャップ４１０から隔離されることになる。即ち、磁気粘性流体１５０のトラップ容積が増大しているので、磁界の発生中止時には、ブレーキトルクの発生を十分に抑制して目標から外れたバルブタイミングの実現を回避することができる。

尚、ここまで説明した第六実施形態では、固定部材４０１の内壁部４０３が「コイル保持部」に相当し、固定部材４０１の内壁部４０３の外周部４０４が「支持テーパ部」に相当する。

（第七実施形態）
図１７，１８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。第六実施形態において支持体４５０のカバー部材４５１の底壁部４５２には、強磁性材が予め着磁されてなる永久磁石４５４が埋設されている。この支持体４５０の永久磁石４５４は溝部４０７よりも小径の環状に形成され、流体溜め４１６の内周側に同心的に配置されている。永久磁石４５４は、流体溜め４１６の周囲となる外周面側に磁極を形成している。この永久磁石４５４の磁極が磁気ギャップ４１０及び流体溜め４１６の連通箇所に発生する磁界の強度は、通電によってソレノイドコイル１４０が当該連通箇所に発生する磁界の強度よりも弱くなるように設定されている。

このような第七実施形態では、ソレノイドコイル１４０が磁界の発生を中止することにより各流体溜め４１６へ排出された磁気粘性流体１５０は、永久磁石４５４の磁極に引き付けられて各流体溜め４１６内に確実にトラップされる。しかも、ソレノイドコイル１４０が磁界を発生するときには、上述した磁極の位置並びに磁界強度の設定により、永久磁石４５４の磁力に抗して磁気粘性流体１５０を磁気ギャップ４１０まで確実に吸引することができる。以上によれば、磁界の発生中止時にはブレーキトルクの発生を抑制し、逆に磁界の発生時には所望のブレーキトルクを発生して、より高精度なバルブタイミング調整を実現することができる。

（第八実施形態）
図１９に示すように、本発明の第八実施形態は第五実施形態の変形例である。第八実施形態において支持体５００のカバー部材５０１は板状に形成され、その内壁部５０２が第五実施形態のカバー部材３６５の底壁部３６６に準ずる構成を有している。固定部材５０３はカップ状に形成され、その周壁部５０４がカバー部材５０１の外周縁部に液密に接合されている。固定部材５０３の周壁部５０４は、固定部材５０３の底壁部５０５及びカバー部材５０１の内壁部５０２の間を接続した形となっており、その内周面によってソレノイドコイル１４０をロータ部３５２の外周側において保持している。固定部材５０３においてロータ部３５２を挟んでカバー部材５０１とは反対側の底壁部５０５は、ソレノイドコイル１４０が埋設されない点を除いて、第五実施形態の固定部材３６１の内壁部３６２に準ずる構成を有している。

以上の構成により、ロータ部３５２の一端面と固定部材５０３の底壁部５０５の内面との間には、幅変化部３７２及び定幅部３７４を有する磁気ギャップ３７０が形成されている。また、ロータ部３５２の他端面とカバー部材５０１の内壁部５０２の内面との間には、一定幅の磁気ギャップ５１０が形成されている。さらに、カバー部材５０１の内壁部５０２の溝部３６７、ソレノイドコイル１４０の内周部及び固定部材５０３の外周部３６４の共同により、磁気ギャップ３７０，５１０に連通する流体溜め３７６が形成されている。したがって、ソレノイドコイル１４０の発生磁界の磁束は、図１９の破線矢印の如く固定部材５０３、磁気ギャップ３７０、ロータ部３５２、磁気ギャップ５１０及びカバー部材５０１を順に通過するものとなる。

このような第八実施形態では、ソレノイドコイル１４０による磁界の発生並びに中止に伴い、支持体５００の内部空間５０８をなす磁気ギャップ３７０及び流体溜め３７６の間において、磁気粘性流体１５０の移動が第五実施形態と同様に生じる。また、磁気ギャップ５１０及び流体溜め３７６の間でも、ソレノイドコイル１４０の磁界の発生並びに中止に伴い、磁気粘性流体１５０の移動が生じる。したがって、磁界の発生時には、磁気ギャップ３７０，５１０内の磁気粘性流体１５０によって所望のブレーキトルクを発生し、逆に磁界の発生中止時にはブレーキトルクの発生を抑制することで、高精度なバルブタイミング調整を実現できる。

尚、ここまで説明した第八実施形態では、カバー部材５０１の内壁部５０２及び固定部材５０３の底壁部５０５がそれぞれ「支持磁性部」に相当し、固定部材５０３の周壁部５０４が「コイル保持部」に相当する。

（第九実施形態）
図２０に示すように、本発明の第九実施形態は第一実施形態の変形例である。第九実施形態では、ソレノイドコイル１４０が設けられず、その代わりに一対の電極プレート６００，６０１が設けられている。電極プレート６００，６０１は、回転体６６０のロータ部６６２の外周部６６４を回転軸方向に挟む両側において支持体６１０の各部材６１１，６１２の底壁部６１３，６１４にそれぞれ埋設されている。これにより、ロータ部６６２の外周部６６４と各電極プレート６００，６０１との間には、電気的ギャップ６２０，６２１が形成されている。ここで電気的ギャップ６２０は、支持体６１０の内部空間６１５のうち、ロータ部６６２の外周部６６４の一端面と固定部材６１１側の電極プレート６００のプレート面とによって挟まれた部分である。また、電気的ギャップ６２１は、支持体６１０の内部空間６１５のうち、ロータ部６６２の外周部６６４の一端面とカバー部材６１２側の電極プレート６０１のプレート面とによって挟まれた部分である。これら電気的ギャップ６２０，６２１のギャップ方向はロータ部６６２の回転軸方向と略一致し、当該ギャップ方向における各電気的ギャップ６２０，６２１の幅が一定となっている。

こうした電気的ギャップ６２０，６２１を含む支持体６１０の内部空間６１５には、磁気粘性流体１５０に代えて電気粘性流体６３０が完全充填状態で封入されており、それらの電気的ギャップ６２０，６２１に電気粘性流体６３０が常時介在している。ここで、電気粘性流体６３０は「機能性流体」の一種であり、液状のベース材に誘電性粒子を懸濁させてなる。電気粘性流体６３０のベース材としては、第一実施形態の磁気粘性流体１５０の場合と同様なオイル等の材料が使用される。電気粘性流体６３０の誘電性粒子としては、例えばＴｉＯ_２やチタン酸バリウム等の粉状の誘電材が使用される。こうした成分構成の電気粘性流体６３０は、印加される電界の強度に追従して見かけ上の粘度が上昇し、当該粘度に比例して且つ電気粘性流体６３０の存在スペースのサイズに反比例してせん断応力が増大する特性を現出する。尚、第九実施形態では、電界の非印加時における基底粘度が比較的低い電気粘性流体６３０が支持体６１０外部へ漏出することを抑制するために、支持体６１０において回転体６６０が貫通している軸受１１３と回転体１３０との接触界面に、Ｏリング状のシール部材６４０が介装されている。

各電極プレート６００，６０１は、図２１（同図は電極プレート６００の例）に示すように、支持体６１０の一部をなす母材６０３に正電極６０４と負電極６０５とを保持させてなる。ここで母材６０３は、例えば四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等の電気絶縁材により形成されている。正電極６０４及び負電極６０５は、ロータ部１３２の回転方向に沿った円弧状に金属等で形成されてロータ部６６２の回転径方向に交互に且つ等間隔に配設されており、特に本実施形態では同電位同士で串型形状に接続されている。さらに正電極６０４及び負電極６０５は、それら電極６０４，６０５への通電電圧を制御する通電制御回路６５０と電気的に接続されている。尚、一電極プレートにおける正電極６０４及び負電極６０５の内外関係については、図２１に示すように、最内周側に正電極６０４且つ最外周側に負電極６０５を配設するようにしてもよいし、図示はしないが、最内周側に負電極６０５且つ最外周側に正電極６０４を配設するようにしてもよい。

通電制御回路６５０から電圧が印加されることによって電極プレート６００の電極６０４，６０５間には、電気的ギャップ６２０内の電気粘性流体６３０を通過する電界が発生し、当該ギャップ６２０内において電気粘性流体６３０が発生電界に対応する粘度状態となる。同様に、通電制御回路６５０からの電圧の印加によって電極プレート６０１の電極６０４，６０５間には、電気的ギャップ６２１内の電気粘性流体６３０を通過する電界が発生し、当該ギャップ６２１内において電気粘性流体６３０が発生電界に対応する粘度状態となる。これらの結果、電気的ギャップ６２０，６２１を挟んで回転軸方向に向き合う要素６１０，６６２間では、流体粘度に比例のせん断応力によって、ロータ部６６２を支持体６１０に対して制動させる方向のブレーキトルクを発生することができる。以上より本実施形態では、各電極プレート６００，６０１への通電電圧に追従して変化するブレーキトルクを回転体６６０へ付与することができるのである。

このような第九実施形態によると、各電極プレート６００，６０１への通電電圧を通電制御回路６５０で制御することにより、ロータ部６６２と接触する電気粘性流体６３０の粘度を可変制御して、回転体６６０におけるブレーキトルクを一義的に定めることができる。したがって、各電極プレート６００，６０１への通電電圧の緻密な制御によって、ブレーキトルクに従う機関位相の調整精度、ひいてはバルブタイミングの調整精度を向上することができる。

また、第九実施形態によると、印加電界に対する粘度の変化速度が速い電気粘性流体６３０によってブレーキトルクを発生させているので、バルブタイミングの調整応答性を高めることができる。

さらに第九実施形態によると、電気粘性流体６３０のせん断応力は当該流体６３０の存在スペースのサイズに反比例するので、幅の制限された電気的ギャップ６２０，６２１内の電気粘性流体６３０によっても、大きなブレーキトルクを発生することができる。また、支持体６１０の内部には、ロータ部６６２を回転軸方向に挟む両側に電極プレート６００，６０１が設けられ、それらロータ部６６２及び電極プレート６００，６０１の間に電気的ギャップ６２０，６２１が形成されている。これによりロータ部６６２に対しては、回転軸方向の両側からブレーキトルクを付与することができるので、支持体６１０の内部空間６１５を有効に利用しつつ、ブレーキトルクの増大を図ることができる。しかも、各電極プレート６００，６０１の母材６０３は、電極６０４，６０５をロータ部６６２の回転径方向に交互に保持しているので、当該回転径方向の広い範囲で電界を発生させることができる。故に、このことによっても支持体６１０の内部空間６１５を有効に利用しつつ、ブレーキトルクの増大並びに安定化を図ることができる。以上のことから、所望のブレーキトルクを得るのに必要な体格を小さくすることができる。

またさらに第九実施形態によると、回転体６６０及び支持体６１０のうち後者のみに電極６０４，６０５が保持されているので、それら要素６６０，６１０の界面に放電防止用の絶縁材を設ける必要がない。しかも、支持体６１０の内部空間６１５に電気粘性流体６３０が完全充填されることによって、各電気的ギャップ６２０，６２１が電気粘性流体６３０で常時満たされた状態となっている。これによれば、電極６０４，６０５間における放電が生じ難くなる。

加えて第九実施形態によると、ロータ部６６２が収容される支持体６１０の内部には、空気に比べて高伝熱性の流体６３０が封入されているので、第一実施形態と同様に回転体６６０やその支持体６１０の熱変形、熱劣化を抑制して、耐久性を高めることができる。しかも、そうした熱変形及び熱劣化の抑制機能は、特別な冷却機構を用いることなく、ブレーキトルク発生用の電気粘性流体６３０を利用することによって実現されるので、大型化並びに複雑化を伴うことがない。

さらに加えて第九実施形態では、支持体６１０の各部材６１１，６１２及び回転体６６０について、第一〜第八実施形態の如く磁束が通過する磁気回路を構成する必要がないので、材料の選択自由度を高めたり、構成を簡素化することができる。

尚、ここまで説明した第九実施形態では、電極６０４，６０５及び通電制御回路６５０が共同して「粘度制御手段」を構成し、各電極プレート６００，６０１の母材６０３が「電極保持部」に相当する。

（第十実施形態）
図２２に示すように、本発明の第十実施形態は第一実施形態の変形例である。第十実施形態において回転体７００のロータ部７０１は、一定厚の環板状に形成されており、位相調整機構８の入力部４１と連繋する軸部７０２の当該機構８とは反対側の端部に同心的に設けられている。これにより軸部７０２は、ロータ部７０１に対して位相調整機構８との連繋側には突出するが、当該機構８と反対側には突出しない形となっている。

支持体７１０の固定部材７１１は、軸部７０２が同心貫通する略環板状に形成されている。固定部材７１１には、軸受７１３が支持体７１０の内部空間７１２に露出する形態で設けられており、この軸受７１３によって軸部７０２は、ロータ部７０１よりも位相調整機構８側において回転自在に支持されている。ここで軸受７１３は、ラジアル式の転がり軸受であり、グリース等の潤滑液が内部に予封入されたものとなっている。

支持体７１０のカバー部材７１４は、略カップ状に形成されている。上述したようにロータ部７０１に対して軸部７０２が位相調整機構８と反対側には突出していない本実施形態では、カバー部材７１４の底壁部７１７に軸受が設けられていない。したがって、支持体７１０は、位相調整機構８とは反対側の端面７０３よりも当該機構８との連繋側において軸部７０２を片持ち支持した形となっている。

カバー部材７１４の周壁部７１５は、固定部材７１１の外周縁部に液密に接合されている。これによりカバー部材７１４の周壁部７１５は、カバー部材７１４の底壁部７１７及び固定部材７１１の内壁部７１６の間を接続した形となっている。そして本実施形態では、カバー部材７１４の底壁部７１７の内面及び固定部材７１１の内壁部７１６の内面と共にカバー部材７１４の周壁部７１５の内周面が、ソレノイドコイル１４０のボビン７２０をロータ部７０１の外周側において保持しているのである。

カバー部材７１４の底壁部７１７の内面及び固定部材７１１の内壁部７１６の内面は、それぞれ一定幅の磁気ギャップ７３０，７３１をロータ部７０１の外周部７０４との間に形成している。したがって、ソレノイドコイル１４０の発生磁界の磁束は、図２３の破線矢印の如く固定部材７１１、磁気ギャップ７３１、ロータ部７０１の外周部７０４、磁気ギャップ７３０及びカバー部材７１４を順に通過するものとなる。

図２２に示すように、カバー部材７１４の底壁部７１７の内面及び固定部材７１１の内壁部７１６の内面には、凹部７１８，７１９がロータ部７０１の外周部７０４よりも内周側部分７０５に対向する形態で設けられている。各凹部７１８，７１９は壁部７１７，７１６と同心の円形断面をもって凹んでおり、それぞれ磁気ギャップ７３０，７３１よりもギャップ方向の幅が拡大された拡大ギャップ７３２，７３３をロータ部７０１との間に形成している。これにより、各拡大ギャップ７３２，７３３の外周部にはそれぞれ磁気ギャップ７３０，７３１が連通していると共に、ロータ部７０１よりも位相調整機構８側の拡大ギャップ７３３の内周部には軸受７１３が露出しているのである。

図２２，２４に示すように、ロータ部７０１において拡大ギャップ７３２，７３３を形成する部分７０５には、複数（本実施形態では三つ）の肉抜き孔７０６が回転方向に等間隔に設けられている。各肉抜き孔７０６はロータ部７０１を回転軸方向に貫通しており、それによって拡大ギャップ７３２，７３３間を連通している。したがって、各肉抜き孔７０６は、拡大ギャップ７３２，７３３及びそれらギャップ７３２，７３３に連通する磁気ギャップ７３０，７３１と共に、支持体７１０の内部空間７１２を構成している。

このような支持体７１０の内部空間７１２には、図２２，２３に示すように、磁気粘性流体１５０が部分充填状態で封入されている。ここで、図２２の如き回転体７００の停止状態において磁気粘性流体１５０は、磁気ギャップ７３０，７３１の軸部７０２よりも鉛直方向下側部分に加え、拡大ギャップ７３２，７３３の軸部７０２よりも鉛直方向下側部分や、軸部７０２よりも鉛直方向下側に位置する肉抜き孔７０６にも流入した状態となる。また、回転体７００の回転中にソレノイドコイル１４０が通電によって磁界を発生すると、図２３の如く磁気ギャップ７３０，７３１をギャップ方向へ通過する磁束に沿って、支持体７１０の各部材７１１，７１４及び回転体７００のロータ部７０１が磁化する。これにより磁気粘性流体１５０は、肉抜き孔７０６及び拡大ギャップ７３２，７３３からは流出しつつ、磁気ギャップ７３０，７３１内を流動し、ロータ部７０１に与えるブレーキトルクを発生することになる。尚、このとき磁気粘性流体１５０は、磁気ギャップ７３１から離れた拡大ギャップ７３３の内周部には誘導され難くなるので、当該内周部に露出する軸受７１３への磁気粘性流体１５０の浸入が抑制されるのである。

さて、上述したように磁気粘性流体１５０が支持体７１０の内部空間７１２に部分充填される構成では、環境温度の変化により空気が膨縮することで当該の内部空間７１２の圧力が増減し易くなる。こうした圧力の増減は、支持体７１０や回転体７００の変形を招いて耐久性を低下させることが懸念されるため、抑制することが望ましい。そこで、図２２，２４に示すように本実施形態では、支持体７１０の内部空間７１２と、支持体７１０の外部となる位相調整機構８の内部との間を連通する通気孔７４０を設けている。

具体的に通気孔７４０は、円筒状を呈する軸部７０２の内周面により、当該軸部７０２を回転軸方向に貫通する形態に形成されている。通気孔７４０の一端部７４１は、位相調整機構８の入力部４１の内周側に位置する軸部７０２の一端面７０７に開口している。また一方、通気孔７４０の他端部７４２は、回転体７００の停止状態において拡大ギャップ７３２内の磁気粘性流体１５０の液面７４３よりも鉛直方向上側に位置する軸部７０２の他端面７０３（図２２参照）に開口している。

こうした構成により支持体７１０の内部空間７１２に露出した形となっている通気孔７４０の端部７４２には、フィルタ７５０がホルダ７５２を介して保持されており、それらフィルタ７５０及びホルダ７５２が軸部７０２と共に回転可能となっている。ここでフィルタ７５０は、例えばフッ素樹脂及びウレタン樹脂の複合膜等から薄状に形成された通気性液体フィルタであり、気体の通過を許容するが、液体の通過を拒絶する特性を備えている。ゴム製のホルダ７５２と共にフィルタ７５０は、通気孔７４０の端部７４２を液密に覆蓋しており、それによって内部空間７１２の磁気粘性流体１５０が通気孔７４０の端部７４２内へ流入することを阻止している。

以上の第十実施形態によると、軸部７０２が形成する通気孔７４０は、支持体７１０の内部空間７１２と入力部４１の内周側との間での空気の出し入れを、環境温度変化による空気の膨縮に応じて可能にする。即ち、内部空間７１２の空気が膨張した場合には、通気孔７４０を通じて当該空気が入力部４１の内周側へ排出され、また一方、内部空間７１２の空気が収縮した場合には、入力部４１の内周側の外気が通気孔７４０に異物を取り込むことなく、通気孔７４０を通じて内部空間７１２へと吸入される。このような通気孔７４０の働きによれば、内部空間７１２の圧力の増減を抑制することができるので、支持体７１０や回転体７００の変形に起因する耐久性の低下が生じ難くなる。また、内部空間７１２の圧力増減が抑制される結果、内部空間７１２に露出する軸受７１３について、磁気粘性流体１５０の浸入や封入潤滑液の漏出による耐久性の低下が生じ難くなるのである。

さらに、こうした効果をもたらす通気孔７４０の端部７４２は、磁気粘性流体１５０の封入された内部空間７１２に露出しているにも拘らず、回転体７００の停止状態における磁気粘性流体１５０の液面７４３よりも上側に位置して、通気性液体フィルタ７５０を保持している。したがって、磁気粘性流体１５０が通気孔７４０へ流入して入力部４１の内周側へ流出する事態を、回避することができる。また、フィルタ７５０が通気孔７４０への流入を阻止することでフィルタ７５０に付着した磁気粘性流体１５０については、重力のみならず、フィルタ７５０と共に回転する軸部７０２の回転遠心力によって飛ばすことができるので、磁気粘性流体１５０の付着に起因するフィルタ７５０の劣化が抑えられる。さらにまた、フィルタ７５０は、内部空間７１２に露出する通気孔７４０の端部７４２に設けられることで支持体７１０によって保護された形となっているので、支持体７１０外部の異物が衝突することによりフィルタ７５０が破損する事態を防止できるのである。

加えて第十実施形態によると、磁気ギャップ７３０，７３１の他に、拡大ギャップ７３２，７３３及び肉抜き孔７０６が支持体７１０の内部空間７１２として形成されているので、当該空間７１２に部分充填される磁気粘性流体１５０を可及的に増量することができる。これによれば、磁気粘性流体１５０が吸収可能な熱エネルギー量を増大して、磁気粘性流体１５０の劣化を抑制することができる。また、ロータ部７０１を回転軸方向に貫通して拡大ギャップ７３２，７３３間を連通する肉抜き孔７０６によれば、それらギャップ７３２，７３３間での磁気粘性流体１５０の流動性が高められることになるので、磁気粘性流体１５０の局部的劣化を抑制することもできる。さらにまた、ロータ部７０１に複数の肉抜き孔７０６が設けられることによれば、回転体７００の回転イナーシャが大幅に低減することになるので、バルブタイミングの調整応答性の向上が可能となるのである。

尚、ここまで説明した第十実施形態では、ロータ部７０１が「回転磁性部」に相当し、固定部材７１１の内壁部７１６及びカバー部材７１４の底壁部７１７がそれぞれ「支持磁性部」に相当し、カバー部材７１４の周壁部７１５が「コイル保持部」に相当する。

（第十一実施形態）
図２５に示すように、本発明の第十一実施形態は第十実施形態の変形例である。第十一実施形態において、回転体７００の軸部７０２と支持体７１０の内壁部７１６との間には、オイルシール８００が介装されている。

具体的に、オイルシール８００はゴム等で形成され、円筒部８０１とテーパ筒部８０２とを同軸上に有している。円筒部８０１の内周面は、軸部７０２の外周面に摺動可能に接触している。円筒部８０１とは反対側の端面となるテーパ筒部８０２の大径側端面は、軸受７１３の外周側において支持体７１０の内壁部７１６の内面に接触している。これらの構成によりオイルシール８００は、軸受７１３を含む支持体７１０と軸部７０２との間を液密にシールしているのある。

このような第十一実施形態においても、通気孔７４０の働きによって支持体７１０の内部空間７１２での圧力増減が抑制されることになるので、オイルシール８００について、軸部７０２に対する円筒部８０１の接触圧を可及的に低下させることができる。したがって、ソレノイドコイル１４０が磁界の発生を中止したときに、オイルシール８００の接触圧に起因するブレーキトルクが軸部７０２に作用してバルブタイミングの調整精度が悪化する事態を抑制できるのである。

尚、ここまで説明した第十一実施形態では、オイルシール８００が「シール部材（請求項３６）」に相当している。

（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てきたが、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、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

例えば第一〜第九実施形態では、位相調整機構８に連繋する回転体１３０，２００，２５０，３５０，６６０を支持体１１０，２６０，３００，３６０，４００，４５０，５００，６１０の内部に収容して小型化することにより、回転体１３０，２００，２５０，３５０，６６０の回転イナーシャが低減しているが、位相調整機構８に連繋する回転体の内部に支持体を収容することもできる。また、第一〜第十一実施形態における位相調整機構８としては、上述したように遊星キャリア４０をブレーキトルクの入力回転体とする差動歯車部６０を備えたもの以外にも、本発明の作用効果が得られる限りにおいて、各種構成の機構を採用することができる。

第二実施形態では、予め着磁したロータ部２０２によって磁極を形成する代わりに、ロータ部２０２に埋設した永久磁石によって磁極を形成してもよい。また、磁極の形成形態がいずれの場合にも、ロータ部２０２に代えて又はロータ部２０２に加えて、軸部１３１や軸受１１３等に磁極を形成することにより、接触界面からの磁気粘性流体１５０の漏出を阻止してもよい。さらに第三〜第八、第十及び第十一実施形態では、第二実施形態又は上記変形形態に準じて磁極を形成することにより、磁気粘性流体１５０の漏出を阻止してもよい。

第三及び第四実施形態では、カバー部材２６２，３０２を磁性材で形成して、磁気ギャップ２７０における磁界発生にカバー部材２６２，３０２を寄与させてもよい。また、第一、第五〜第十一実施形態では、第四実施形態又は上記変形形態に準じてカバー部材１１２，３６５，４０５，４５１，５０１，６１２，７１４に放熱フィン３０４を設けてもよい。

第六及び第七実施形態では、定幅部４１２に代えて、第五実施形態に準ずる幅変化部３７２を形成してもよい。また、第六及び第七実施形態では、ロータ部３５２の回転方向に沿って並ぶ複数の流体溜め４１６に代え、第六実施形態に準じてロータ部３５２の回転方向に沿って延伸する環状の流体溜め３７６を形成してもよい。

第七実施形態では、カバー部材４５１に埋設した永久磁石４５４によって磁極を形成する代わりに、予め着磁したカバー部材４５１によって磁極を形成してもよい。また、磁極の形成形態がいずれの場合にも、流体溜め４１６の外周側において磁極を形成してもよい。さらに第五及び第八実施形態では、第七実施形態又は上記変形形態に準じてカバー部材３６５，５０１に磁極を形成することにより、流体溜め３７６に磁気粘性流体１５０を確実にトラップさせるようにしてもよい。

第八実施形態では、幅変化部３７２に代えて、第六実施形態に準ずる定幅部４１２を形成してもよい。また、第八実施形態では、ロータ部３５２の回転方向に沿って延伸する環状の流体溜め３７６に代え、第六実施形態に準じてロータ部３５２の回転方向に沿って並ぶ複数の流体溜め４１６を形成してもよい。

第九実施形態では、液状のベース材に誘電粒子を懸濁させてなる分散系の電気粘性流体６３０に代えて、単一の流体からなる均一系の電気粘性流体を使用してもよい。また、第九実施形態では、電極プレート６００，６０１のうち一方を省略してもよい。さらに第九実施形態では、支持体６１０及び回転体６６０の接触界面にシール部材６４０を設けないで、シール部材６４０の磨耗粉による電気粘性流体６３０の特性劣化を未然に防止してもよい。

第十及び第十一実施形態では、第三実施形態に準じて支持体７１０の固定部材７１１の内壁部７１６にソレノイドコイル１４０を埋設して、ロータ部７０１の位相調整機構８側のみに磁気ギャップ７３１を形成するようにしてもよい。また、第十及び第十一実施形態では、第五〜第八実施形態のうちいずれかに準ずる構成を採用してもよい。さらに、第十及び第十一実施形態では、軸部７０２に通気孔７４０を設けるのに加えて又はその代わりに、支持体７１０の内部及び外部間を連通する通気孔を支持体７１０に設けるようにしてもよく、その場合には、支持体７１０の通気孔に通気性液体フィルタ７５０を設けることが望ましい。またさらに、第十及び第十一実施形態では、軸部７０２を片持ち支持する軸受７１３を固定部材７１１に複数設けて軸部７０２の支持性を高めるようにしてよい。加えて、第十及び第十一実施形態では、ロータ部７０１に対して位相調整機構８と反対側に突出させた軸部７０２をカバー部材７１４に設けた軸受により支持して軸部７０２の支持性を高めるようにしてもよく、その場合には、通気孔７４０を軸部７０２の外周面の複数個所にて開口させて当該開口を覆蓋する形態で通気性液体フィルタ７５０を設けるようにしてもよい。

そして、本発明は、第一〜第十一実施形態の如く吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、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に適用することができる。

第一実施形態のバルブタイミング調整装置を示す断面図である。図１のII−II線断面図である。図１のIII−III線断面図である。第一実施形態の流体ブレーキを示す断面図である。磁気粘性流体への印加磁界と磁気粘性流体の粘度との相関を示す特性図である。ソレノイドコイルへの通電電流とブレーキトルクとの相関を示す模式図である。第二実施形態の流体ブレーキの要部を拡大して示す断面図である。第三実施形態の流体ブレーキを示す断面図である。第四実施形態の流体ブレーキを示す断面図である。図９のX矢視図である。第五実施形態の流体ブレーキを示す断面図である。図１１のXII−XII線断面図である。第五実施形態の特徴を説明するための断面図である。環境温度と磁気粘性流体の基底粘度との相関を示す特性図である。第六実施形態の流体ブレーキを示す断面図である。図１５のXVI−XVI線断面図である。第七実施形態の流体ブレーキを示す断面図である。図１７のXVIII−XVIII線断面図である。第八実施形態の流体ブレーキを示す断面図である。第九実施形態の流体ブレーキを示す断面図である。図２０の電極プレートを示す正面図である。第十実施形態の流体ブレーキを示す断面図である。第十実施形態の特徴を説明するための断面図である。図２２の回転体を示す正面図である。第十一実施形態の流体ブレーキを示す断面図である。

符号の説明

１バルブタイミング調整装置、２カム軸、４ブレーキ系、８位相調整機構、６０差動歯車部、１００流体ブレーキ、１１０，２６０，３００，３６０，４００，４５０，５００，６１０，７１０支持体、１１１，２６１，３６１，４０１，５０３，６１１，７１１固定部材、１１２，２６２，３０２，３６５，４０５，４５１，５０１，６１２，７１４カバー部材、１１３，１１４軸受、１１５，１１８，５０５，７１７底壁部（支持磁性部）、１１６，５０４，７１５周壁部（コイル保持部）、１１７周壁部、１１９、２６８，３６９，４０９，５０８，６１５，７１２内部空間、１２０，１２１，２７０，３７０，４１０，５１０，７３０，７３１磁気ギャップ、１３０，２００，２５０，３５０，６６０，７００回転体、１３１，７０２軸部、１３２，２０２，２５２，３５２，７０１ロータ部（回転磁性部）、１３４，７０４外周部、１４０ソレノイドコイル（粘性制御手段）、１５０磁気粘性流体、１６０，６５０通電制御回路（粘性制御手段）、２０４内周部、２０６着磁部、２６４，３６８，４０８周壁部、２６６，３６２，４０３内壁部（コイル保持部）、２６９，３６６，４０６，４５２，６１３，６１４底壁部、３０４放熱フィン（放熱部）、３０６底壁部（放熱部）、３５４外周部（回転テーパ部）、３６４，４０４外周部（支持テーパ部）、３６７，４０７溝部、３７２幅変化部、３７４，４１２定幅部、３７６，４１６流体溜め、４５４永久磁石、５０２，７１６内壁部（支持磁性部）、６００，６０１電極プレート、６０３母材（電極保持部）、６０４正電極（電極・粘性制御手段）、６０５負電極（電極・粘性制御手段）、６２０，６２１電気的ギャップ、６３０電気粘性流体、６４０シール部材、６６２ロータ部、６６４外周部、７０３端面、７０５部分、７０６肉抜き孔、７１３軸受（転がり軸受）、７１８，７１９凹部、７２０ボビン、７３２，７３３拡大ギャップ、７４０通気孔、７４２端部、７４３液面、７５０フィルタ、７５２ホルダ、８００オイルシール（シール部材）、８０１円筒部、８０２テーパ筒部

Claims

クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置であって、
粘度が可変の機能性流体に接触することにより、前記機能性流体の粘度に応じたブレーキトルクが付与される回転体と、
前記機能性流体の粘度を可変制御する粘度制御手段と、
前記回転体から入力される前記ブレーキトルクに従っ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。
前記機能性流体は磁気粘性流体であり、
前記粘度制御手段は、前記磁気粘性流体へ印加する磁界により前記磁気粘性流体の粘度を可変制御することを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
前記磁気粘性流体は、オイルに磁性粒子を懸濁させてなることを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング調整装置。
前記粘度制御手段は、前記磁気粘性流体へ印加する磁界を発生するソレノイドコイル、並びに前記ソレノイドコイルへの通電電流を制御する通電制御回路を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体を回転自在に支持し、前記ソレノイドコイルが磁界を発生させる磁気ギャップを前記回転体との間に形成する支持体を備え、
前記磁気ギャップに前記磁気粘性流体が介在する状態下、前記ソレノイドコイルが磁界を発生することを特徴とする請求項４に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体及び前記支持体の一方の内部には、他方が収容されると共に前記磁気粘性流体が封入されることを特徴とする請求項５に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体及び前記支持体の少なくとも一方は、前記回転体及び前記支持体の界面に沿って磁極を形成することを特徴とする請求項６に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体は前記支持体の内部に収容されることを特徴とする請求項６又は７に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体は、磁性材により形成され、前記支持体の内部に収容される回転磁性部を有し、
前記支持体は、磁性材により形成され、前記回転磁性部を回転軸方向に挟む両側に設けられ、それぞれ前記回転体との間に前記磁気ギャップを形成する支持磁性部、並びに磁性材により形成され、各前記支持磁性部間を接続し、前記回転磁性部の外周側において前記ソレノイドコイルを保持するコイル保持部を有することを特徴とする請求項８に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体は、磁性材により形成され、前記支持体の内部に収容される回転磁性部を有し、
前記支持体は、磁性材により形成され、前記磁気ギャップを挟んで前記回転磁性部と回転軸方向に向き合う箇所において前記ソレノイドコイルを保持するコイル保持部を有することを特徴とする請求項８に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体は、前記回転磁性部を回転軸方向に挟んで前記コイル保持部とは反対側に設けられ、内部の熱を外部へ放射する放熱部を有することを特徴とする請求項１０に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体は、前記磁気ギャップに連通し、前記磁気粘性流体をトラップする流体溜めを形成し、
前記ソレノイドコイルが磁界の発生を中止することにより前記磁気粘性流体が前記磁気ギャップから前記流体溜めへ排出され、前記ソレノイドコイルが磁界を発生することにより前記磁気粘性流体が前記流体溜めから前記磁気ギャップへ吸引されることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体は、前記回転体との間に前記流体溜めを形成することを特徴とする請求項１２に記載のバルブタイミング調整装置。
前記磁気粘性流体は前記支持体の内部に部分充填されることを特徴とする請求項１３に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体は、前記磁気ギャップに対して鉛直方向の下側に前記流体溜めを形成することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体は、前記磁気ギャップに対して前記回転体の回転径方向の外側に前記流体溜めを形成することを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体は、前記回転体の回転方向に沿って延伸する環状に前記流体溜めを形成することを特徴とする請求項１６に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体は、前記回転体の回転方向に沿って前記流体溜めを複数形成することを特徴とする請求項１６に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体は、前記流体溜めの周囲に磁極を形成することを特徴とする請求項１２〜１８のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
前記磁気ギャップと前記流体溜めとの連通箇所に前記流体溜めの周囲の磁極が発生する磁界の強度は、当該連通箇所に前記ソレノイドコイルが発生する磁界の強度よりも弱いことを特徴とする請求項１９に記載のバルブタイミング調整装置。
前記ソレノイドコイルの発生磁界の磁束は前記磁気ギャップをギャップ方向へ通過し、
前記磁気ギャップは、前記流体溜めに近いほど前記ギャップ方向に拡幅する幅変化部を有することを特徴とする請求項１２〜２０のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体は、前記幅変化部を挟んで前記支持体と回転軸方向に向き合う箇所に、回転径方向の外側へ向かうほど前記支持体から離間する回転テーパ部を有することを特徴とする請求項２１に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体は、前記幅変化部を挟んで前記回転体と回転軸方向に向き合う箇所に、回転径方向の外側へ向かうほど前記回転体から離間する支持テーパ部を有することを特徴とする請求項２１又は２２に記載のバルブタイミング調整装置。
前記機能性流体は電気粘性流体であり、
前記粘度制御手段は、前記電気粘性流体へ印加する電界により前記電気粘性流体の粘度を可変制御することを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
前記粘度制御手段は、相互間に電界を発生する複数の電極、並びに各前記電極への通電電圧を制御する通電制御回路を有することを特徴とする請求項２４に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体を回転自在に支持し、前記電極が電界を発生させる電気的ギャップを前記回転体との間に形成する支持体を備え、
前記電気的ギャップに前記電気粘性流体が介在する状態下、前記電極が電界を発生することを特徴とする請求項２５に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体及び前記支持体の一方の内部には、他方が収容されると共に前記電気粘性流体が封入されることを特徴とする請求項２６に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体及び前記支持体の界面をシールするシール部材を備えることを特徴とする請求項２７に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体は前記支持体の内部に収容されることを特徴とする請求項２７又は２８に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体は、前記電気的ギャップを挟んで前記回転体と回転軸方向に向き合う箇所において、前記電極としての正電極及び負電極を前記回転体の回転径方向に交互に保持する電極保持部を有することを特徴とする請求項２６〜２９のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体及び前記支持体の一方の内部には、他方が収容されると共に前記電気粘性流体が完全充填されることを特徴とする請求項３０に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体は前記支持体の内部に収容され、
前記電極保持部は、前記回転体を回転軸方向に挟む両側に設けられ、それぞれ前記回転体との間に前記電気的ギャップを形成することを特徴とする請求項３０又は３１に記載のバルブタイミング調整装置。
前記磁気粘性流体は、前記支持体の内部に部分充填され、
前記回転体は、前記支持体を貫通して前記位相調整機構に連繋する軸部を有し、
前記支持体及び前記軸部のうち少なくとも一方は、前記支持体の内部及び外部の間を連通する通気孔を形成することを特徴とする請求項８〜２３のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体は、前記支持体の内部に露出して前記軸部を支持する転がり軸受を有することを特徴とする請求項３３に記載のバルブタイミング調整装置。
前記転がり軸受に、潤滑液が封入されることを特徴とする請求項３４に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体及び前記軸部の間をシールするシール部材を備えることを特徴とする請求項３３〜３５のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体の内部に露出する前記通気孔の端部は、前記回転体の停止状態において前記磁気粘性流体の液面よりも鉛直方向の上側に位置することを特徴とする請求項３３〜３６のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体の内部に露出する前記通気孔の端部に、気体の通過を許容すると共に液体の通過を拒絶するフィルタが設けられることを特徴とする請求項３３〜３７のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
前記通気孔は前記軸部に形成され、前記支持体の内部と、前記支持体の外部となる前記位相調整機構の内部との間を連通することを特徴とする請求項３３〜３８のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
前記軸部は、前記通気孔が回転軸方向に貫通する筒状を呈し、前記支持体の内部に露出する前記軸部の端面に、前記通気孔の端部が開口することを特徴とする請求項３９に記載のバルブタイミング調整装置。
前記端面に開口する前記通気孔の端部に、気体の通過を許容すると共に液体の通過を拒絶するフィルタが設けられることを特徴とする請求項４０に記載のバルブタイミング調整装置。
前記軸部は、前記端面よりも前記位相調整機構との連繋側において、前記支持体により片持ち支持されることを特徴とする請求項４０又は４１に記載のバルブタイミング調整装置。
前記磁気粘性流体は、前記支持体の内部に部分充填され、
前記回転体は、前記磁気ギャップのギャップ方向における幅が前記磁気ギャップよりも拡大されて前記磁気粘性流体が流入する拡大ギャップを、前記支持体との間に形成することを特徴とする請求項８〜２３，３３〜４２のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
前記支持体は、前記拡大ギャップに露出して前記軸部を支持する転がり軸受を有することを特徴とする請求項４３に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転体は、前記拡大ギャップを形成する部分に肉抜き孔を有することを特徴とする請求項４３又は４４に記載のバルブタイミング調整装置。