流体ブレーキ装置及びバルブタイミング調整装置
【課題】耐久性の向上と共にブレーキ特性の変化の回避を実現する。
【解決手段】流体ブレーキ装置１００のシール構造１６０は、磁極により磁束を発生する永久磁石１７２と、筐体１１０においてブレーキ回転体１３０のブレーキ軸１３１を囲んで設けられ、筐体１１０内部の流体室１１４に連通するシールギャップ１７６ｇをブレーキ軸１３１との間に形成し、当該ギャップ１７６ｇを通じて永久磁石１７２の発生磁束をブレーキ軸１３１に案内する磁束ガイド１７４と、筐体１１０のうち磁束ガイド１７４よりも軸方向の筐体外部側にてブレーキ軸１３１に接触して設けられ、当該軸１３１との間を液密にシールする液体シール１８０と、非磁性の液体として、シールギャップ１７６ｇ及び液体シール１８０に挟まれた中間室１７８を満たす中間流体１９０とを、有する。
【解決手段】流体ブレーキ装置１００のシール構造１６０は、磁極により磁束を発生する永久磁石１７２と、筐体１１０においてブレーキ回転体１３０のブレーキ軸１３１を囲んで設けられ、筐体１１０内部の流体室１１４に連通するシールギャップ１７６ｇをブレーキ軸１３１との間に形成し、当該ギャップ１７６ｇを通じて永久磁石１７２の発生磁束をブレーキ軸１３１に案内する磁束ガイド１７４と、筐体１１０のうち磁束ガイド１７４よりも軸方向の筐体外部側にてブレーキ軸１３１に接触して設けられ、当該軸１３１との間を液密にシールする液体シール１８０と、非磁性の液体として、シールギャップ１７６ｇ及び液体シール１８０に挟まれた中間室１７８を満たす中間流体１９０とを、有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、筐体内部の流体室に封入されてブレーキ回転体と接触する磁気粘性流体に磁束を通過させることにより、磁気粘性流体の粘度を可変制御する流体ブレーキ装置が、知られている。この種の流体ブレーキ装置は、比較的小電力にてブレーキ回転体にブレーキトルクを与え得るので、例えば内燃機関のバルブタイミングを決めるクランク軸及びカム軸間の相対位相（以下、「機関位相」という）を、当該ブレーキトルクに応じて調整するバルブタイミング調整装置等に、好適である。
【０００３】
さて、流体ブレーキ装置の一種として特許文献１に開示の装置では、ブレーキ回転体のうち筐体を内外に貫通するブレーキ軸と当該筐体との間が、シール構造によりシールされている。具体的には、特許文献１に開示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、ブレーキ軸を囲む形態に設けられている。かかる形態において永久磁石の発生する磁束は、磁束ガイド及びブレーキ軸の間にて流体室と連通するシールギャップを通じて、磁束ガイドからブレーキ軸に案内される。その結果、磁束が通過するシールギャップに流体室から流入する磁気粘性流体は、当該磁束を受けて粘度上昇することにより、膜状に捕捉されることとなる。
【０００４】
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規制する、所謂自己シール機能を発揮し得る。故に、磁気粘性流体が流体室から漏出することによるブレーキ特性の変化につき、回避可能となるのである。また、磁気粘性流体からなるシール膜によれば、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗を低減して耐久性を向上させることも、可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１２１６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、非磁性のベース液に磁性粒子が分散されてなる磁気粘性流体のうち、シールギャップにおいて磁束の作用を受けないベース液は、流体室において温度と共に上昇する圧力の作用を受けることにより、筐体外部側へ抜け易いことにある。こうしたベース液の抜けは、それ自体が磁気粘性流体の変質に繋がるだけでなく、磁気粘性流体中の磁性粒子をも巻き込んだ流動となることで変質を加速させてしまう。したがって、磁気粘性流体の変質は、自己シール機能を低下させることで間接的に、あるいはシールギャップから流体室にも影響が及ぶことで直接的にブレーキ特性の変化を招くことになるので、望ましくない。
【０００７】
ここで、シールギャップにおいて筐体内部側から筐体外部側へ向かう磁性粒子の流動を規制するために、上述の如き自己シール機能を発揮する構成以外、例えば一般的なメカニカルシール等の採用を、想定してみる。また、ベース液に磁性粒子が分散されてなる機能性流体として、上述した磁気粘性流体以外、例えば磁性流体等の採用を想定してみる。これらいずれの想定下にあっても、耐久性向上のためにシールギャップを確保しようとすると、当該ギャップからのベース液の抜けによる磁気粘性流体の変質が直接的に起因してブレーキ特性の変化を招くことは、問題となってしまう。
【０００８】
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、耐久性の向上と共にブレーキ特性の変化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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、流体室（１１４）を内部に形成する筐体（１１０）と、非磁性のベース液に磁性粒子が分散されてなり、流体室に封入されて通過磁束に応じて粘度が変化する磁気粘性流体（１４０）と、流体室の磁気粘性流体に磁束を通過させることにより、磁気粘性流体の粘度を可変制御する粘度制御手段（１５０，２００）と、軸方向において筐体を内外に貫通するブレーキ軸（１３１）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（１３０）と、筐体及びブレーキ軸の間をシールするシール構造（１６０）とを、備える流体ブレーキ装置であって、
シール構造は、磁極により磁束を発生する永久磁石（１７２）と、筐体においてブレーキ軸を囲んで設けられ、流体室に連通するシールギャップ（１７６ｇ）をブレーキ軸との間に形成し、当該シールギャップを通じて永久磁石の発生磁束をブレーキ軸に案内する磁束ガイド（１７４）と、筐体のうち磁束ガイドよりも軸方向の筐体外部側においてブレーキ軸に接触して設けられ、当該ブレーキ軸との間を液密にシールする液体シール（１８０）と、非磁性の液体として、シールギャップ及び液体シールに挟まれた中間室（１７８）を満たす中間流体（１９０）とを、有する。
【００１０】
この発明のシール構造では、磁束ガイド及びブレーキ軸間のシールギャップへ流体室から流入する磁気粘性流体は、永久磁石の磁極により発生して磁束ガイドからシールギャップを通じてブレーキ軸に案内される磁束の作用を、受けることになる。かかる磁束作用の結果、磁気粘性流体中の磁性粒子が保持されることでシールギャップに形成されるシール膜によると、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規制するように、自己シール機能が発揮され得る。したがって、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性の向上が可能となる。
【００１１】
また、シール構造では、シールギャップを形成する磁束ガイドよりも筐体外部側の液体シールは、当該ギャップとで挟んだ中間室の液体である中間流体に対して、ブレーキ軸との液密接触によるシール機能を発揮することにより、中間室を中間流体で常に満たし得る。故に流体室の圧力は、シールギャップにおける磁気粘性流体中のベース液と中間室における中間流体とを伝播して、液体シールに受け止められることとなる。かかる受け止め作用によれば、ベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けるのを抑制できるので、当該抜けによる磁気粘性流体の変質は生じ難い。それと共に、非磁性の液体である中間流体は、中間室からシールギャップに磁気吸引されてベース液と混合することによる磁気粘性流体の変質を、生じさせ難い。したがって、磁気粘性流体の変質に起因した自己シール機能の低下並びにブレーキ特性の変化を、回避可能となる。
【００１２】
さらにシール構造では、仮に磁気粘性流体中のベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けたとしても、当該磁性粒子は、中間室を挟むシールギャップ及び液体シールの間の離間距離に応じて、液体シールには到達し難くなる。故に、液体シール及びブレーキ軸の接触界面にて面圧を低減させたとしても、磁性粒子が当該接触界面に侵入して摩擦抵抗を増大させる事態の回避は可能となるので、これによっても耐久性の向上に貢献できるのである。
【００１３】
請求項２に記載の発明によると、中間流体は、ベース液とは異質の液体である。この発明においてベース液は、異質の中間流体とは混合し難くなることにより、流体室圧力の受け止め作用と相俟って、シールギャップからの抜けを抑制され得る。故に、磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化の回避につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によると、ベース液は、極性液体及び非極性液体のうち一方であり、中間流体は、それら極性液体及び非極性液体のうち他方である。この発明では、相互間に斥力が生じる極性液体及び非極性液体のうち一方であるベース液は、他方である中間流体とは反発することにより、シールギャップからの抜けを招くような中間流体への混合を、抑制され得る。また換言すれば、中間流体は、ベース液とは反発してシールギャップでの混合を抑制され得る。これら混合抑制効果の結果として、磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化の回避を、高い信頼性をもって達成できるのである。加えて、磁気粘性流体中にてベース液の付着した磁性粒子は、中間室の中間流体との反発により、液体シールへの到達を抑制され得るので、液体シール及びブレーキ軸の接触界面にて面圧を低減することによる耐久性の向上にも、貢献できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によると、中間流体は、ベース液と同一の液体である。この発明のシールギャップにおいては、中間流体が同一液体としてのベース液に仮に混合したとしても、混合そのものによる磁気粘性流体の変質を招くことがない。故に、磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化の回避につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によると、シール構造は、上記磁束ガイドとして、ブレーキ軸との間のシールギャップに永久磁石の発生磁束を案内する第一磁束ガイド（１７４）と、筐体のうち第一磁束ガイドよりも軸方向の筐体外部側においてブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間の中間室が形成するトラップギャップ（１７８ｇ）に、永久磁石の発生磁束を案内する第二磁束ガイド（１７５）とを、有する。この発明のシール構造では、第一磁束ガイドが形成するシールギャップから、磁気粘性流体中のベース液が磁性粒子を巻き込んで中間室へ抜けるのを、流体室圧力の受け止め作用により抑制して、磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性変化を回避することが可能となる。それと共にシール構造では、磁気粘性流体中のベース液が仮に磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けたとしても、中間室のうち第二磁束ガイドが形成して磁束を案内するトラップギャップにより、当該磁性粒子が捕捉され得る。かかる捕捉作用によれば、トラップギャップを含む中間室を通じて磁性粒子が液体シールに到達するのを、確実に抑制して、液体シール及びブレーキ軸の接触界面にて面圧を低減することによる耐久性の向上にも、貢献できるのである。
【００１７】
請求項６に記載の発明によると、永久磁石は、筐体において第一磁束ガイド及び第二磁束ガイドに挟まれることにより、ブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間に中間室を確保する。この発明において永久磁石は、シールギャップを形成する第一磁束ガイドと、中間室のうちトラップギャップを形成する第二磁束ガイドとに挟まれることにより、それら両ガイドの配置間隔に対応して延伸する中間室を、ブレーキ軸との間に確保し得る。これによれば、シールギャップにおいて磁気粘性流体中の磁性粒子が中間室を通じて液体シールに到達するための所要距離は、可及的に長くなるので、当該液体シールのブレーキ軸との接触界面にて面圧を低減することによる耐久性の向上に、貢献できるのである。
【００１８】
請求項７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１〜６のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置（１００）と、流体ブレーキ装置の筐体の外部においてブレーキ軸と連繋し、当該流体ブレーキ装置のブレーキ回転体へ入力されるブレーキトルクに応じてクランク軸及びカム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構（３００）とを、備える。
【００１９】
この発明の流体ブレーキ装置のシール構造によれば、シールギャップにおける磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性変化を回避して、当該特性変化に左右される機関位相の調整精度を維持することが、可能となる。また、流体ブレーキ装置のシール構造において磁気粘性流体のシール膜を形成するシールギャップでは、磁性粒子を巻き込んだベース液の抜けが抑制され得るので、当該磁性粒子の保持に必要な磁束の通過密度を可及的に小さくできる。これによれば、シール膜がブレーキ軸に与える摩擦抵抗は可及的に小さくなるので、耐久性の向上のみならず、当該摩擦抵抗に起因して内燃機関の燃費低下を招くトルクロスの回避も、可能となるのである。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、流体室（１１４）を内部に形成する筐体（１１０）と、ベース液に磁性粒子（１４０ａ）が分散されてなり、流体室に封入されて通過磁束に応じて粘度が変化する機能性流体（１４０）と、流体室の機能性流体に磁束を通過させることにより、機能性流体の粘度を可変制御する粘度制御手段（１５０，２００）と、軸方向において筐体を内外に貫通するブレーキ軸（１３１，２１３１，７１３１，８１３１）を有し、流体室の機能性流体と接触することにより、機能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（１３０）と、筐体及びブレーキ軸の間をシールするシール構造（１６０，１１６０，２１６０，３１６０，４１６０，５１６０，６１６０，７１６０，８１６０）とを、備える流体ブレーキ装置であって、
シール構造は、流体室に連通するシールギャップ（１７６ｇ，２１７６ｇ，３１７６ｇ，７１７６ｇ，８１７６ｇ）を、ブレーキ軸との間に形成してシールすることにより、当該シールギャップにおいて軸方向の筐体内部側から筐体外部側へ向かう磁性粒子の流動を、規制する粒子シール（１７０，１１７０，２１７０，３１７０，４１７０，５１７０，６１７０，７１６６，８１６６）と、筐体のうち粒子シールよりも軸方向の筐体外部側においてブレーキ軸に接触して設けられ、当該ブレーキ軸との間を液密にシールする液体シール（１８０）と、シールギャップ及び液体シールに挟まれた中間室（１７８，２１７８，７１７８）を満たす液状の中間流体（１９０）とを、有する。
【００２１】
この発明のシール構造では、粒子シール及びブレーキ軸間のシールギャップへ流体室から流入する機能性流体中の磁性粒子は、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と向かう流動を、粒子シールのシール機能により規制される。これによれば、粒子シール及びブレーキ軸の間に適度なシールギャップを確保しながらも、当該ギャップを磁性粒子に関してシールし得るので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。
【００２２】
また、シール構造においてシールギャップを形成する粒子シールよりも筐体外部側の液体シールは、当該ギャップとで挟んだ中間室の液体である中間流体に対して、ブレーキ軸との液密接触によるシール機能を発揮することにより、中間室を中間流体で常に満たし得る。故に流体室の圧力は、シールギャップにおける機能性流体中のベース液と中間室における中間流体とを伝播して、液体シールに受け止められることとなる。かかる受け止め作用によれば、ベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けるのを抑制できるので、当該抜けによる機能性流体の変質は生じ難い。したがって、機能性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化を、回避可能となる。
【００２３】
さらにシール構造では、仮に機能性流体中のベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けたとしても、当該磁性粒子は、中間室を挟むシールギャップ及び液体シールの間の離間距離に応じて、液体シールには到達し難くなる。故に、液体シール及びブレーキ軸の接触界面にて面圧を低減させたとしても、磁性粒子が当該接触界面に侵入して摩擦抵抗を増大させる事態の回避は可能となるので、これによっても耐久性の向上に貢献できるのである。
【００２４】
請求項９に記載の発明によると、中間流体は、ベース液とは異質の液体である。この発明においてベース液は、異質の中間流体とは混合し難くなることにより、流体室圧力の受け止め作用と相俟って、シールギャップからの抜けを抑制され得る。故に、機能性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化の回避につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明によると、ベース液は、極性液体及び非極性液体のうち一方であり、中間流体は、それら極性液体及び非極性液体のうち他方である。この発明では、相互間に斥力が生じる極性液体及び非極性液体のうち一方であるベース液は、他方である中間流体とは反発することにより、シールギャップからの抜けを招くような中間流体への混合を、抑制され得る。また換言すれば、中間流体は、ベース液とは反発してシールギャップでの混合を抑制され得る。これら混合抑制効果の結果として、機能性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化の回避を、高い信頼性をもって達成できるのである。加えて、機能性流体中にてベース液の付着した磁性粒子は、中間室の中間流体との反発により、液体シールへの到達を抑制され得るので、液体シール及びブレーキ軸の接触界面にて面圧を低減することによる耐久性の向上にも、貢献できる。
【００２６】
請求項１１に記載の発明によると、中間流体は、ベース液と同一の液体である。この発明のシールギャップにおいては、中間流体が同一液体としてのベース液に仮に混合したとしても、混合そのものによる機能性流体の変質を招くことがない。故に、機能性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化の回避につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００２７】
請求項１２に記載の発明によると、ベース液及び中間流体は、非磁性の液体であり、粒子シール（１７０，１１７０）は、磁極により磁束を発生する磁石（１７２，１１７２）と、筐体においてブレーキ軸（１３１）を囲んで設けられ、シールギャップ（１７６ｇ）をブレーキ軸との間に形成し、当該シールギャップを通じて磁石の発生磁束をブレーキ軸に案内する磁束ガイド（１７４）とを、含む。この発明のシール構造では、磁束ガイド及びブレーキ軸間のシールギャップへ流体室から流入する機能性流体は、磁石の磁極により発生して磁束ガイドからシールギャップを通じてブレーキ軸に案内される磁束の作用を、受けることになる。かかる磁束作用の結果、機能性流体中の磁性粒子が保持されることでシールギャップに形成されるシール膜によると、筐体内部側から筐体外部側へ向かう機能性流体の流動を流体自身で規制するように、自己シール機能が発揮され得る。これによれば、磁束ガイド及びブレーキ軸の間に適度なシールギャップを確保しながらも、機能性流体自身により当該ギャップを成分粒子に関してシールし得るので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。それと共にシール構造では、非磁性の液体である中間流体は、磁束ガイドにより磁束が案内されるシールギャップに中間室から磁気吸引されてベース液と混合することによる機能性流体の変質を、生じさせ難い。故に、シールギャップからのベース液の抜けが抑制されることと相俟って、機能性流体の変質に起因した自己シール機能の低下並びにブレーキ特性の変化を、回避可能となる。
【００２８】
請求項１３に記載の発明によると、粒子シール（１７０，１１７０）は、磁束ガイドとして、ブレーキ軸との間のシールギャップに磁石の発生磁束を案内する第一磁束ガイド（１７４）と、筐体のうち第一磁束ガイドよりも軸方向の筐体外部側においてブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間の中間室が形成するトラップギャップ（１７８ｇ）に、磁石の発生磁束を案内する第二磁束ガイド（１７５）とを、含む。この発明のシール構造では、第一磁束ガイドが形成するシールギャップから、機能性流体中のベース液が磁性粒子を巻き込んで中間室へ抜けるのを、流体室圧力の受け止め作用により抑制して、機能性流体の変質に起因したブレーキ特性変化を回避することが可能となる。それと共にシール構造では、機能性流体中のベース液が仮に磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けたとしても、中間室のうち第二磁束ガイドが形成して磁束を案内するトラップギャップにより、当該磁性粒子が捕捉され得る。かかる捕捉作用によれば、トラップギャップを含む中間室を通じて磁性粒子が液体シールに到達するのを、確実に抑制して、液体シール及びブレーキ軸の接触界面にて面圧を低減することによる耐久性の向上にも、貢献できるのである。
【００２９】
請求項１４に記載の発明によると、磁石は、筐体において第一磁束ガイド及び第二磁束ガイドに挟まれることにより、ブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間に中間室を確保する。この発明において磁石は、シールギャップを形成する第一磁束ガイドと、中間室のうちトラップギャップを形成する第二磁束ガイドとに挟まれることにより、それら両ガイドの配置間隔に対応して延伸する中間室を、ブレーキ軸との間に確保し得る。これによれば、シールギャップにおいて機能性流体中の磁性粒子が中間室を通じて液体シールに到達するのに要する所要距離は、可及的に長くなるので、当該液体シールのブレーキ軸との接触界面にて面圧を低減することによる耐久性の向上に、貢献できるのである。
【００３０】
請求項１５に記載の発明によると、粒子シール（２１７０）は、筐体においてブレーキ軸（２１３１）を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間に形成するシールギャップ（２１７６ｇ）の幅を磁性粒子の外径よりも小さく調整するギャップ調整部材（２１７０）を、含む。この発明のシール構造では、ギャップ調整部材及びブレーキ軸の間において磁性粒子の外径よりも小さな幅に調整されるシールギャップには、流体室から流入しようとする機能性流体の中で当該粒子の流入が困難となる。故にシールギャップにおいて、筐体内部側から筐体外部側へと向かって磁性粒子が流動するには、筐体内部側への磁性粒子の流入が必要なことから、当該流入の困難な磁性粒子は、筐体外部側への流動を確実に規制され得る。これによれば、ギャップ調整部材及びブレーキ軸間に適度なシールギャップを確保しながらも、当該ギャップを磁性粒子に関してシールできるので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。
【００３１】
請求項１６に記載の発明によると、粒子シール（３１７０，４１７０，５１７０，６１７０）は、筐体においてブレーキ軸（２１３１）を囲んで設けられ、シールギャップ（３１７６ｇ）をブレーキ軸との間に形成し、当該シールギャップにおいて軸方向の筐体外部側から筐体内部側へ向かう磁性粒子を捕捉可能なフィルタ部材（３１７０，４１７０，５１７０，６１７０）を、含む。この発明のシール構造では、フィルタ部材及びブレーキ軸の間のシールギャップへ流体室から流入する機能性流体中の磁性粒子は、シールギャップにおいて外周側のフィルタ部材に捕捉されることで、筐体内部側から筐体外部側へ向かう流動を規制され得る。これによれば、フィルタ部材及びブレーキ軸間に適度なシールギャップを確保しながらも、当該ギャップを磁性粒子に関してシールできるので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。
【００３２】
請求項１７に記載の発明によると、粒子シール（６１７０）は、筐体においてブレーキ軸（２１３１）を囲んで設けられ、ブレーキ軸の回転方向に辿った場合に軸方向の筐体内部側から筐体外部側へ向かって遠ざかる雌螺子状を呈した内周部（６１７１ｉ）により、当該ブレーキ軸との間のシールギャップ（３１７６ｇ）を形成するビスコシール部材（６１７０）を、含む。この発明のシール構造では、ビスコシール部材の内周部及びブレーキ軸の間のシールギャップへと流体室から流入する機能性流体中の磁性粒子は、ブレーキ軸の回転により遠心力の作用を受けることで、当該内周部に押し付けられる。ここで、ブレーキ軸の回転方向に辿った場合に筐体外部側から筐体内部部側へ向かって遠ざかる雌螺子状を呈したビスコシール部材の内周部に対して、遠心力により押し付けられた磁性粒子は、筐体内部側へ向かうモーメントを与えられることで、筐体外部側への流動を規制され得る。これによれば、ビスコシール部材及びブレーキ軸間に適度なシールギャップを確保しながらも、当該ギャップを磁性粒子に関してシールできるので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。
【００３３】
請求項１８に記載の発明によると、粒子シール（７１６６）は、筐体においてブレーキ軸（７１３１）を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間にシールギャップ（７１７６ｇ）を形成する内周部（７１６６ｉ）の内径を、軸方向の筐体外部側から筐体内部側へ向かうに従って拡大変化させる径変化部材（７１６６）を、含む。この発明のシール構造では、径変化部材の内周部及びブレーキ軸の間のシールギャップへと流体室から流入する機能性流体中の磁性粒子は、ブレーキ軸の回転により遠心力の作用を受けることで、径変化部材の内周部に押し付けられる。ここで、筐体外部側から筐体内部側へ向かうに従って内径が拡大変化する径変化部材の内周部に対して、遠心力により押し付けられた磁性粒子は、当該押し付けに対する抗力の軸方向成分を筐体内部側へ向かって受けることで、筐体外部側への流動を規制され得る。これによれば、径変化部材及びブレーキ軸間に適度なシールギャップを確保しながらも、当該ギャップを磁性粒子に関してシールできるので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。
【００３４】
請求項１９に記載の発明によると、粒子シール（８１６６）は、筐体においてブレーキ軸（８１３１）を囲んで設けられ、軸方向の筐体内部側と筐体外部側との間を蛇行するラビリンス状のシールギャップ（８１７６ｇ）を、当該ブレーキ軸との間に形成するラビリンスシール部材（８１６６）を、含む。この発明のシール構造では、ラビリンスシール部材及びブレーキ軸の間のシールギャップへ流体室から流入する機能性流体中の磁性粒子は、筐体内部側と筐体外部側との間を蛇行するラビリンス状のシールギャップにおいて流動抵抗を受けることで、筐体外部側への流動を規制され得る。これによれば、ラビリンスシール部材及びブレーキ軸間に適度なシールギャップを確保しながらも、当該ギャップを磁性粒子に関してシールできるので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。
【００３５】
請求項２０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８〜１９のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置（１００）と、流体ブレーキ装置の筐体の外部においてブレーキ軸（１３１，２１３１，７１３１，８１３１）と連繋し、当該流体ブレーキ装置のブレーキ回転体へ入力されるブレーキトルクに応じてクランク軸及びカム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構（３００）とを、備える。
【００３６】
この発明の流体ブレーキ装置のシール構造によれば、シールギャップにおける機能性流体の変質に起因したブレーキ特性変化を回避して、当該特性変化に左右される機関位相の調整精度を維持することが、可能となる。また、流体ブレーキ装置のシール構造では、磁性粒子を巻き込んだベース液の抜けがシールギャップにて抑制され得るので、当該磁性粒子の保持に必要な磁束の通過密度を可及的に小さくできる。これによれば、シール膜がブレーキ軸に与える摩擦抵抗は可及的に小さくなるので、耐久性の向上のみならず、当該摩擦抵抗に起因して内燃機関の燃費低下を招くトルクロスの回避も、可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第一実施形態による流体ブレーキ装置を備えたバルブタイミング調整装置を示す図であって、図２のI−I線断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】図１に示す磁気粘性流体の特性を説明するための模式図である。
【図５】図１に示す流体ブレーキ装置のシール構造を拡大して示す断面図である。
【図６】図５に示すシール構造の特性を説明するための断面図である。
【図７】本発明の第一〜第三実施形態による流体ブレーキ装置のシール構造において、磁気粘性流体のベース液及び中間流体の構成成分を示す模式図である。
【図８】本発明の第四実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図９】本発明の第五実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図１０】図９に示すシール構造の特徴を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第六実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図１２】図１１に示すシール構造の特徴を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の第七実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図１４】本発明の第八実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図１５】本発明の第九実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図１６】図１５に示すシール構造の特徴を説明するための断面図である。
【図１７】本発明の第十実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図１８】図１７に示すシール構造の特性を説明するための断面図である。
【図１９】本発明の第十一実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図２０】図５の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
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。
【００３９】
（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。車両に搭載される装置１は、内燃機関のクランク軸（図示しない）からカム軸２へ機関トルクを伝達する伝達系に、設けられている。ここでカム軸２は、内燃機関の「動弁」のうち吸気弁（図示しない）を機関トルクの伝達により開閉するものであり、装置１は、当該吸気弁のバルブタイミングを調整する。
【００４０】
図１〜３に示すように装置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。
【００４１】
（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。
【００４２】
全体として中空形状の筐体１１０は、固定部材１１１及びカバー部材１１２を有している。磁性材により段付円筒状に形成される固定部材１１１は、内燃機関のチェーンケース等の固定節（図示しない）に固定される。磁性材により円形皿状に形成されるカバー部材１１２は、軸方向に固定部材１１１を挟んで位相調整機構３００とは反対側に、配置されている。固定部材１１１に同軸上に且つ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。
【００４３】
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。磁性材によりシャフト状に形成されるブレーキ軸１３１は、筐体１１０のうち位相調整機構３００側の固定部材１１１を内外に同軸上に貫通することにより、当該筐体１１０の外部側の軸方向端部を位相調整機構３００と連繋させている。ブレーキ軸１３１の軸方向中間部は、筐体１１０のうち固定部材１１１に設けられた軸受１１６により、回転可能に支持されている。これらの構成によりブレーキ回転体１３０は、内燃機関の運転中にクランク軸から出力される機関トルクが位相調整機構３００から伝達されることで、一定方向（図２，３の反時計方向）へ回転する。
【００４４】
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、ブレーキロータ１３２と固定部材１１１とに軸方向に挟まれる部分を第一磁気ギャップ１１４ｇ１として有し、またブレーキロータ１３２とカバー部材１１２とに軸方向に挟まれる部分を第二磁気ギャップ１１４ｇ２として有している。
【００４５】
こうした磁気ギャップ１１４ｇ１，１１４ｇ２を含んでなる流体室１１４には、磁気粘性流体１４０が封入されている。「機能性流体」の一種である磁気粘性流体１４０は、例えばカルボニル鉄等の粉状の磁性粒子を、非磁性のベース液に懸濁状に分散させてなる。磁気粘性流体１４０は、通過する磁束の密度に追従して見かけ上の粘度が図４の如く上昇変化し、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。
【００４６】
図１に示すようにソレノイドコイル１５０は、樹脂ボビン１５１に金属線材を巻回してなり、ブレーキロータ１３２の外周側に同軸上に配置されている。ソレノイドコイル１５０は、固定部材１１１及びカバー部材１１２に挟まれた状態で、筐体１１０に保持されている。かかる保持形態のソレノイドコイル１５０が通電されることにより本実施形態では、固定部材１１１、第一磁気ギャップ１１４ｇ１、ブレーキロータ１３２、第二磁気ギャップ１１４ｇ２及びカバー部材１１２を順次通過する磁束が、発生する。
【００４７】
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１１４ｇ１，１１４ｇ２内の磁気粘性流体１４０に当該発生磁束が通過する。その結果、粘度変化した磁気粘性流体１４０に接触する要素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に入力可能となっている。
【００４８】
図１，５に示すようにシール構造１６０は、筐体１１０において軸方向の流体室１１４及び軸受１１６間となる箇所に、設けられている。シール構造１６０は、筐体１１０のうち固定部材１１１と、ブレーキ回転体１３０のうちブレーキ軸１３１との間のシールギャップ１７６ｇ（後に詳述）をシールすることにより、磁気粘性流体１４０が筐体１１０の内部側から外部側へ流動して漏出するのを規制する。
【００４９】
（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て、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。
【００５０】
（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。
【００５１】
全体として中空状の駆動回転体１０は、歯車部材１２とスプロケット部材１３とを螺子留めしてなる。金属により円環板状に形成される歯車部材１２は、図１，２に示すように歯底円よりも小径の歯先円を有する駆動側内歯車部１４を、周壁部に有している。金属により円筒状に形成されるスプロケット部材１３は、図１に示すように外周側へ突出する複数の歯１６を、周壁部に有している。スプロケット部材１３は、それらの歯１６とクランク軸の複数の歯との間にてタイミングチェーン（図示しない）を掛け渡されることで、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スプロケット部材１３に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。
【００５２】
図１に示すように、金属により有底円筒状に形成される従動回転体２０は、スプロケット部材１３の内周側に同軸上に配置されている。従動回転体２０は、カム軸２に同軸上に連結される連結部２１を、底壁部に有している。かかる連結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。
【００５３】
図１，３に示すように従動回転体２０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、周壁部に有している。従動側内歯車部２２の内径は駆動側内歯車部１４の内径よりも大きく設定され、また従動側内歯車部２２の歯数は駆動側内歯車部１４の歯数よりも多く設定されている。
【００５４】
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、スプロケット部材１３の内周側に同軸上に配置されている。アシスト部材３０は、スプロケット部材１３及び連結部２１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。
【００５５】
図１〜３に示すように、金属により円筒状に形成される遊星キャリア４０は、流体ブレーキ装置１００のブレーキ回転体１３０からブレーキトルクが伝達される伝達部４１を、周壁部に有している。回転体１０，２０及びブレーキ回転体１３０のブレーキ軸１３１に対して同軸上に配置される円筒孔状の伝達部４１には、一対の溝部４２が開口しており、それら溝部４２に嵌合する継手４３を介して伝達部４１とブレーキ軸１３１とが連繋している。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。
【００５６】
図１〜３に示すように遊星キャリア４０は、遊星歯車５０を軸受する軸受部４６を、周壁部に有している。回転体１０，２０及びブレーキ回転体１３０のブレーキ軸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、遊星キャリア４０が駆動回転体１０に対して遊星歯車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。
【００５７】
金属により段付円筒状に形成される遊星歯車５０は、歯底円よりも大径の歯先円を有する外歯車部５２，５４を、周壁部に有している。従動側外歯車部５４の外径は駆動側外歯車部５２の外径よりも大きく設定され、またそれら従動側外歯車部５４及び駆動側外歯車部５２の歯数は、それぞれ従動側内歯車部２２及び駆動側内歯車部１４の歯数よりも同数ずつ少なく設定されている。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。
【００５８】
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。
【００５９】
（シール構造）
以下、シール構造１６０の詳細につき、説明する。図１，５に示すように、筐体内部において磁気粘性流体１４０の封入された流体室１１４を筐体外部に対して隔絶するためのシール構造１６０は、一対の磁性突起１６４，１６５、磁気シールド１６６、磁気シールスリーブ１７０、液体シール１８０及び中間流体１９０を有している。尚、以下の説明では、流体室１１４を形成する筐体１１０の内部を単に「筐体内部」といい、位相調整機構３００が配置される筐体１１０の外部を単に「筐体外部」というものとする。また、以下の説明では、筐体１１０及びブレーキ軸１３１の共通の軸方向とブレーキ軸１３１の回転方向とを、それぞれ単に「軸方向」と「回転方向」というものとする。
【００６０】
図５に示すように、ブレーキ軸１３１の外周部１３１ｏのうち磁気シールド１６６及び磁気シールスリーブ１７０の内周側箇所には、一対の磁性突起１６４，１６５が軸方向に所定間隔をあけて配置されている。各磁性突起１６４，１６５は、それぞれ回転方向に連続する円環板状に、例えば炭素鋼等の磁性材によって形成されている。ここで本実施形態では、第一磁性突起１６４が軸方向の筐体内部側に位置する一方、第二磁性突起１６５が軸方向の筐体外部側に位置している。
【００６１】
磁気シールド１６６は、例えば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の外周側に同軸上に配置されて当該軸１３１の周囲を回転方向に沿って囲んでいる。磁気シールド１６６は、開口部及び底壁部をそれぞれ筐体外部側（軸受１１６側）及び筐体内部側（流体室１１４側）に向けた状態で、筐体１１０のうち固定部材１１１の内周部に設けられた嵌合孔１１１ｈに、嵌合固定されている。
【００６２】
永久磁石１７２を一対の磁束ガイド１７４，１７５に組み合わせてなる「粒子シール」としての磁気シールスリーブ１７０は、磁気シールド１６６の周壁部に嵌合固定されることにより、当該シールド１６６を介して筐体１１０に設けられた形となっている。「磁石」としての永久磁石１７２は、例えばフェライト磁石等により円筒状に形成され、ブレーキ軸１３１の外周側に同軸上に配置されて当該軸１３１の周囲を回転方向に沿って囲んでいる。永久磁石１７２は、軸方向両端部にそれぞれ相反極性の磁極Ｎ，Ｓを形成しており、それら磁極Ｎ，Ｓ間に磁束ＭＦ（図６参照）を常時発生させる。
【００６３】
図５に示すように各磁束ガイド１７４，１７５は、例えば炭素鋼等の磁性材により円環板状に形成され、ブレーキ軸１３１の外周側に同軸上に配置されて当該軸１３１の周囲を回転方向に沿って囲んでいる。各磁束ガイド１７４，１７５は、永久磁石１７２を軸方向に挟んで互いに所定間隔をあけて配置され、当該永久磁石１７２よりも内周側へ突出している。かかる突出形態により本実施形態では、第一磁束ガイド１７４が軸方向の筐体内部側に位置して、第一磁性突起１６４との間にシールギャップ１７６ｇを形成している。ここで特にシールギャップ１７６ｇは、筐体内部の流体室１１４と軸方向に連通することにより、当該流体室１１４から流入する磁気粘性流体１４０で満たされている。一方、軸方向の筐体外部側に位置する第二磁束ガイド１７５は、第二磁性突起１６５との間にトラップギャップ１７８ｇを形成している。
【００６４】
液体シール１８０は、金属製のリング１８１に合成ゴム製のシールリップ１８２を装着してなるオイルシールであり、ブレーキ軸１３１の外周側に同軸上に配置されて当該軸１３１の周囲を回転方向に沿って囲んでいる。液体シール１８０のシールリップ１８２は、第二磁束ガイド１７５及び第二磁性突起１６５から軸方向の筐体外部側に所定間隔をあけた箇所にて、筐体１１０の嵌合孔１１１ｈに嵌合固定されている。それと共にシールリップ１８２は、回転方向の全域においてブレーキ軸１３１の外周部１３１ｏと摺動可能に接触することにより、当該軸１３１との間を液密にシールしている。
【００６５】
軸方向において液体シール１８０とシールギャップ１７６ｇとに挟まれる空間は、中間室１７８として形成されている。この中間室１７８のうち永久磁石１７２の内周側に確保される第一容積部１７８ｖ１は、磁束ガイド１７４，１７５の間及び磁性突起１６４，１６５の間を延伸することにより、軸方向に隣接するシールギャップ１７６ｇに対して容積（横断面積）を拡大されている。また、中間室１７８のうち第二磁束ガイド１７５の内周側に確保される上記トラップギャップ１７８ｇは、当該磁束ガイド１７５の軸方向全域に沿って延伸することにより、軸方向に隣接する第一容積部１７８ｖ１に対して容積（横断面積）を絞られている。さらに、中間室１７８のうち磁気シールド１６６の内周側に確保される第二容積部１７８ｖ２は、第二磁束ガイド１７５及び第二磁性突起１６５と液体シール１８０との間を延伸することにより、軸方向に隣接するトラップギャップ１７８ｇに対して容積（横断面積）を拡大されている。
【００６６】
こうした容積部１７８ｖ１，１７８ｖ２及びトラップギャップ１７８ｇを含んでなる中間室１７８には、当該中間室１７８の全体を満たす状態で、液状の中間流体１９０が封入されている。中間流体１９０は、内燃機関の使用環境下にて液相を維持可能な非磁性の液体であり、特に図７に示すように第一実施形態では、磁気粘性流体１４０のベース液とは異質の液体とされている。ここで磁気粘性流体１４０のベース液は、例えば内燃機関の潤滑オイルと同種又は異種のオイル等といった、非極性液体（疎水性液体）である。これに対して中間流体１９０は、例えば沸点が１４０℃以上のポリエチレングリコールモノエーテルを基にしたものや、凝固点が−３０℃以下のイオン液体である１−オクチルー３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、水等といった、極性液体（親水性液体）である。
【００６７】
以上の如きシール構造１６０を備えた第一実施形態では、図６に模式的に示すように永久磁石１７２が発生する磁束ＭＦは、各磁束ガイド１７４，１７５から内周側の各ギャップ１７６ｇ，１７８ｇを通じて各磁性突起１６４，１６５に案内される。ここで磁束ガイド１７４，１７５と磁性突起１６４，１６５とは、それぞれ内周側と外周側とに突出して互いに近付けられていることにより、各ギャップ１７６ｇ，１７８ｇへの磁束ＭＦの集中案内を可能にしている。
【００６８】
このような案内作用により磁束ＭＦが高密度に通過することとなるギャップ１７６ｇ，１７８ｇのうち、流体室１１４と連通するシールギャップ１７６ｇには、当該流体室１１４の磁気粘性流体１４０が磁性粒子に対する磁気吸引により流入し易い。その結果としてシールギャップ１７６ｇに流入した磁気粘性流体１４０は、通過磁束ＭＦにより磁性粒子が保持されて粘度上昇することで、第一磁束ガイド１７４及び第一磁性突起１６４の間に膜状に捕捉される。こうして形成されるシール膜によると、磁性粒子を含んだ磁気粘性流体１４０について、軸方向の筐体内部側から筐体外部側へ向かう流動を当該流体１４０自身により規制するように、自己シール機能が発揮され得る。これによれば、要素１７４，１６４間に適度なシールギャップ１７６ｇを確保しながらも、磁気粘性流体１４０自身により当該ギャップ１７６ｇを成分粒子に関してシールし得るので、ブレーキ軸１３１へ与える摩擦抵抗を低減して、耐久性の向上並びに内燃機関の燃費低下を招くトルクロスの回避を図ることが可能となる。
【００６９】
また、第一実施形態では、シールギャップ１７６ｇを形成する第一磁束ガイド１７４よりも筐体外部側の液体シール１８０は、当該ギャップ１７６ｇとで挟んだ中間室１７８の中間流体１９０に対して、ブレーキ軸１３１との液密接触によるシール機能を発揮し得る。これにより、中間室１７８は中間流体１９０で常に満たされた状態となるので、流体室１１４の圧力は、シールギャップ１７６ｇの磁気粘性流体１４０中のベース液と中間室１７８の中間流体１９０とを伝播して、液体シール１８０に受け止められることとなる。かかる受け止め作用によれば、ベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップ１７６ｇから中間室１７８へ抜けるのを抑制できる。それと共に、極性液体である中間流体１９０に対して異質の非極性液体であるベース液は、斥力により反発することで、シールギャップ１７６ｇからの抜けを招くような中間流体１９０への混合を、抑制され得る。しかも、非磁性の中間流体１９０については、ベース液との間の反発作用も相俟って、中間室１７８からシールギャップ１７６ｇに磁気吸引されてベース液と混合するのを、抑制され得る。こうした抑制効果の結果、シールギャップ１７６ｇでの抜け又は混合による磁気粘性流体１４０の変質に起因して、自己シール機能が低下する事態並びにブレーキ特性が変化する事態を確実に回避して、機関位相の調整精度を維持することが可能となるのである。
【００７０】
さらに第一実施形態では、磁気粘性流体１４０中にて非極性ベース液の付着した磁性粒子は、極性の中間流体１９０に対して反発するので、ベース液に巻き込まれることによる中間室１７８への抜けも、液体シール１８０への到達も抑制され得る。しかも磁性粒子は、仮に中間室１７８へ抜けたとしても、中間室１７８を挟んだシールギャップ１７６ｇ及び液体シール１８０間の離間距離に応じて、液体シール１８０には到達し難くなっている。ここで特に第一容積部１７８ｖ１は、磁束ガイド１７４，１７５の配置間隔に対応して延伸しているので、当該容積部１７８ｖ１を含む中間室１７８を通じて磁性粒子が液体シール１８０に到達するための所要距離は、可及的に長く確保され得ている。しかも、仮に磁性粒子が中間室１７８へと抜けたとしても、中間室１７８のうち第二磁束ガイド１７５が形成して磁束ＭＦを案内するトラップギャップ１７８ｇにより、当該磁性粒子は捕捉されることになる。かかる捕捉作用によれば、トラップギャップ１７８ｇを含む中間室１７８を通じて磁性粒子が液体シール１８０に到達するのを、確実に抑制し得る。以上のことから、液体シール１８０とブレーキ軸１３１とが図５，６の如く接触する界面１８４において面圧（緊迫力）を低減させたとしても、磁性粒子が当該接触界面１８４に侵入して摩擦抵抗を増大させる事態を回避可能となるので、耐久性の向上に貢献できるのである。
【００７１】
加えて第一実施形態では、磁性粒子を巻き込んだベース液の抜けが上述の如く抑制され得るシールギャップ１７６ｇにおいて、磁性粒子の保持に必要な磁束ＭＦの通過密度を可及的に小さくできる。このように磁束ＭＦの通過密度が小さいシールギャップ１７６ｇに磁気粘性流体１４０が形成するシール膜によれば、ブレーキ軸１３１に与える摩擦抵抗が低減され得るので、それによっても、耐久性の向上とトルクロスの回避とに貢献できるのである。
【００７２】
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。図７に示すように第二実施形態において磁気粘性流体１４０の非磁性のベース液は、例えばポリエチレングリコールモノエーテルを基にしたものや、イオン液体である１−オクチルー３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、水等といった、極性液体（親水性液体）である。これに対して第二実施形態の非磁性の中間流体１９０は、例えば内燃機関の潤滑オイルと同種又は異種のオイル等といった、非極性液体（疎水性液体）である。
【００７３】
このような第二実施形態によると、非極性液体である中間流体１９０に対して異質の極性液体であるベース液は、斥力により反発することで、シールギャップ１７６ｇからの抜けを招くような中間流体１９０への混合を、抑制され得る。また、非磁性且つ非極性の中間流体１９０については、極性ベース液との間の反発作用も相俟って、中間室１７８からシールギャップ１７６ｇに磁気吸引されてベース液と混合するのを、抑制され得る。したがって、第一実施形態と同様に、磁気粘性流体１４０の変質に起因する自己シール機能の低下並びにブレーキ特性の変化につき、確実な回避が可能となるのである。
【００７４】
さらに第二実施形態によると、磁気粘性流体１４０中にて極性ベース液の付着した磁性粒子は、非極性の中間流体１９０に対して反発するので、中間室１７８への抜け並びに液体シール１８０への到達を抑制され得る。したがって、第一実施形態と同様に第二実施形態では、液体シール１８０及びブレーキ軸１３１の接触界面１８４にて面圧を低減することによる耐久性の向上に、貢献できるのである。
【００７５】
（第三実施形態）
本発明の第三実施形態は、第一実施形態の変形例である。図７に示すように第三実施形態において磁気粘性流体１４０の非磁性のベース液は、第一実施形態と同様なオイル等の非極性液体である。それと共に、第三実施形態において非磁性の中間流体１９０は、磁気粘性流体１４０のベース液と同一の液体、即ちオイル等の非極性液体である。
【００７６】
このような第三実施形態によると、磁気粘性流体１４０のベース液と同一の中間流体１９０が採用されるので、当該流体１９０の採用によるコストアップを軽減できる。しかも、非磁性の中間流体１９０については、中間室１７８からシールギャップ１７６ｇに磁気吸引されてベース液と混合するのを抑制され得るのみならず、同一液体としてのベース液に仮に混合したとしても問題ない。したがって、第一実施形態に準じて第三実施形態では、磁気粘性流体１４０の変質に起因する自己シール機能の低下並びにブレーキ特性の変化につき、確実な回避が可能となるのである。
【００７７】
（第四実施形態）
本発明の第四実施形態は、第一実施形態の変形例である。図８に示すように第四実施形態のシール構造１１６０において「粒子シール」としての磁気シールスリーブ１１７０は、第一実施形態の永久磁石１７２の代わりに、電磁石１１７２を「磁石」として備えている。電磁石１１７２は、樹脂ボビン１１７３に金属線材を巻回してなり、全体として円筒状を呈している。電磁石１１７２は、ブレーキ軸１３１の外周側に同軸上に配置されることで、当該軸１３１の周囲を回転方向に沿って囲んでいる。電磁石１１７２は、電気接続される通電制御回路２００により通電されることで、第一実施形態と同様な磁束ＭＦ（図示しない）を発生させる。
【００７８】
このような第四実施形態においても、電磁石１１７２の発生磁束ＭＦが各磁束ガイド１７４，１７５から各ギャップ１７６ｇ，１７８ｇを通じて各磁性突起１６４，１６５に案内される。したがって、第一実施形態と同様な作用効果の発揮が可能となる。
【００７９】
（第五実施形態）
本発明の第五実施形態は、第一実施形態の変形例である。図９に示すように第五実施形態のシール構造２１６０において有底円筒状の非磁性磁気シールド２１６６は、底壁部２１６６ｂ及び開口部を第一実施形態とは反対の筐体外部側及び筐体内部側にそれぞれ向けた状態で、筐体１１０の嵌合孔１１１ｈに嵌合固定されている。
【００８０】
また、第五実施形態のシール構造２１６０は、第一実施形態の磁気シールスリーブ１７０の代わりに、「粒子シール」としてのメカニカルシール２１７０を備えている。メカニカルシール２１７０は、ハット状に形成されたゴム製のＯリング乃至はカーボン製のリップパッキンであり（図９はＯリングの例）、ブレーキ軸２１３１の外周側に同軸上に配置されている。メカニカルシール２１７０は、円筒状のシール本体２１７１のうち筐体外部側の軸方向端部から外周側へと突出するシールフランジ２１７２を、有している。シールフランジ２１７２は、磁気シールド２１６６の底壁部２１６６ｂに筐体外部側から保持された状態で、同シールド２１６６の周壁部２１６６ｃに嵌合固定されている。かかる固定下、磁性突起１６４，１６５の設けられないブレーキ軸２１３１の外周部２１３１ｏと、シール本体２１７１の内周部２１７１ｉとの間には、流体室１１４と連通するシールギャップ２１７６ｇが形成されている。
【００８１】
ここで特にメカニカルシール２１７０は、磁気シールド２１６６の底壁部２１６６ｂよりも内周側へシール本体２１７１を突出させている。かかる突出形態によりメカニカルシール２１７０は、図１０に示すシールギャップ２１７６ｇの径方向幅Ｗｇｓを、磁気粘性流体１４０を構成する磁性粒子１４０ｐの例えば最小粒径等の外径φｐよりも、小さく調整している。こうした「ギャップ調整部材」としての機能をメカニカルシール２１７０が果たすことによりシールギャップ２１７６ｇは、磁気粘性流体１４０のうち流体室１１４から流入可能となるベース液にて満たされている。
【００８２】
このような第五実施形態の軸方向では、図９に示すように、液体シール１８０とシールギャップ２１７６ｇとに挟まれる空間が、中間室２１７８として形成されている。この中間室２１７８のうち、磁気シールド２１６６の底壁部２１６６ｂの内周側に確保される第一容積部２１７８ｖ１は、当該底壁部２１６６ｂの軸方向全域に沿って延伸することにより、軸方向に隣接するシールギャップ２１７６ｇに対して容積（横断面積）を拡大されている。また、中間室２１７８のうち嵌合孔１１１ｈの内周側に確保される第二容積部２１７８ｖ２は、磁気シールド２１６６と液体シール１８０との間を延伸することにより、軸方向に隣接する第一容積部２１７８ｖ１に対して容積（横断面積）を拡大されている。これら容積部２１７８ｖ１，２１７８ｖ２を含んでなる中間室２１７８には、当該中間室２１７８の全体を満たす状態にて、第一実施形態と同じ中間流体１９０が封入されている。
【００８３】
以上説明した第五実施形態では、メカニカルシール２１７０及びブレーキ軸２１３１の間にて磁性粒子１４０ｐの外径φｐよりも小さな幅Ｗｇｓに調整されるシールギャップ２１７６ｇには、流体室１１４から流入しようとする磁気粘性流体１４０の中で当該粒子１４０ｐの流入が困難となる。故にシールギャップ２１７６ｇにおいて、軸方向の筐体内部側から筐体外部側へと向かって磁性粒子１４０ｐが流動するには、筐体内部側への磁性粒子１４０ｐの流入が必要なことから、当該流入の困難な磁性粒子１４０ｐは、筐体外部側への流動を確実に規制され得る。これによれば、メカニカルシール２１７０及びブレーキ軸２１３１の間に適度なシールギャップ２１７６ｇを確保しながらも、当該ギャップ２１７６ｇを磁性粒子１４０ｐに関してシールできる。したがって、ブレーキ軸２１３１へ与える摩擦抵抗の低減により、耐久性の向上及びトルクロスの回避が可能となるのである。
【００８４】
また、第一実施形態と同様に第五実施形態では、ブレーキ軸２１３１との液密接触によるシール機能を、液体シール１８０が中間室２１７８の中間流体１９０に対して発揮し得る。これにより、中間室２１７８は中間流体１９０で常に満たされた状態となるので、流体室１１４の圧力は、シールギャップ２１７６ｇの磁気粘性流体１４０中のベース液と中間室２１７８の中間流体１９０とを伝播して、液体シール１８０に受け止められる。かかる受け止め作用によれば、ベース液が磁性粒子１４０ｐを巻き込んでシールギャップ２１７６ｇから中間室２１７８へと抜けるのを抑制できる。それと共に、極性液体である中間流体１９０に対して異質の非極性液体であるベース液は、第一実施形態と同様に斥力により反発することで、シールギャップ２１７６ｇからの抜けを招くような中間流体１９０への混合を、抑制され得る。これら抑制効果の結果、シールギャップ２１７６ｇでの抜け又は混合による磁気粘性流体１４０の変質に起因してブレーキ特性が変化する事態を確実に回避し、機関位相の調整精度を維持することも可能となるのである。
【００８５】
さらに、第一実施形態と同様に第五実施形態では、非極性ベース液の付着した磁性粒子１４０ｐは、極性の中間流体１９０に対して反発するので、ベース液に巻き込まれることによる中間室２１７８への抜けも、液体シール１８０への到達も抑制され得る。しかも磁性粒子１４０ｐは、仮に中間室２１７８へ抜けたとしても、中間室２１７８を挟んだシールギャップ２１７６ｇ及び液体シール１８０間の離間距離に応じて、液体シール１８０には到達し難くなっている。以上のことから、液体シール１８０とブレーキ軸２１３１とが接触する界面１８４にて面圧（緊迫力）を低減させたとしても、磁性粒子１４０ｐが当該界面１８４に侵入して摩擦抵抗を増大させる事態を回避可能となるので、耐久性の向上に貢献できるのである。
【００８６】
（第六実施形態）
本発明の第六実施形態は、第五実施形態の変形例である。図１１に示すように第六実施形態のシール構造３１６０は、第五実施形態のメカニカルシール２１７０の代わりに、「粒子シール」としての樹脂フィルタ３１７０を備えている。樹脂フィルタ３１７０は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂により磁性粒子１４０ｐ（図１２参照）を捕捉可能なメッシュ状に形成されることで、「フィルタ部材」としての機能を果たす。ハット状の樹脂フィルタ３１７０は、第五実施形態のシール本体２１７１及びシールフランジ２１７２にそれぞれ準じた形態に、フィルタ本体３１７１及びフィルタフランジ３１７２を形成している。かかる形成形態により、フィルタ本体３１７１の内周部３１７１ｉとブレーキ軸２１３１の外周部２１３１ｏとの間には、流体室１１４と連通するシールギャップ３１７６ｇが形成されている。但し、図１２に示す第六実施形態においてシールギャップ３１７６ｇの径方向幅Ｗｇｌは、磁性粒子１４０ｐの外径φｐよりも大きく調整されており、当該ギャップ３１７６ｇには、磁気粘性流体１４０のベース液と共に磁性粒子１４０ｐが流体室１１４から流入する。尚、このようなシールギャップ３１７６ｇと液体シール１８０との間には、図１１に示すように、第五実施形態と同様の中間室２１７８が形成されている。
【００８７】
以上説明した第六実施形態では、シールギャップ３１７６ｇへ流体室１１４から流入する磁性粒子１４０ｐは、当該ギャップ３１７６ｇにおいて外周側の樹脂フィルタ３１７０に捕捉されることで、軸方向のうち筐体内部側から筐体外部側へと向かう流動を規制され得る。これによれば、樹脂フィルタ３１７０及びブレーキ軸２１３１の間に適度なシールギャップ３１７６ｇを確保しながらも、当該ギャップ３１７６ｇを磁性粒子１４０ｐに関してシールできる。したがって、ブレーキ軸２１３１へ与える摩擦抵抗の低減により、耐久性の向上及びトルクロスの回避が可能となるのである。また、この他の点では、第五実施形態と同様な作用効果の発揮が可能である。
【００８８】
（第七実施形態）
本発明の第七実施形態は、第六実施形態の変形例である。図１３に示すように第七実施形態のシール構造４１６０は、第六実施形態の樹脂フィルタ３１７０の代わりに、「粒子シール」としての多孔フィルタ４１７０を備えている。多孔フィルタ４１７０は、例えばセラミック等により磁性粒子１４０ｐを捕捉可能な多孔状に形成されることで、「フィルタ部材」としての機能を果たす。この点以外の構成について第七実施形態の多孔フィルタ４１７０は、第六実施形態の樹脂フィルタ３１７０と同様な構成を有しているので、第六実施形態と同様な作用効果の発揮が可能となる。
【００８９】
（第八実施形態）
本発明の第八実施形態は、第六実施形態の変形例である。図１４に示すように第八実施形態のシール構造５１６０は、第六実施形態の樹脂フィルタ３１７０の代わりに、「粒子シール」としての繊維フィルタ５１７０を備えている。繊維フィルタ５１７０は、例えば樹脂乃至はセラミック等により磁性粒子１４０ｐを捕捉可能な繊維状に形成されることで、「フィルタ部材」としての機能を果たす。この点以外の構成について第八実施形態の繊維フィルタ５１７０は、第六実施形態の樹脂フィルタ３１７０と同様な構成を有しているので、第六実施形態と同様な作用効果の発揮が可能となる。
【００９０】
（第九実施形態）
本発明の第九実施形態は、第六実施形態の変形例である。図１５に示すように第九実施形態のシール構造６１６０において「粒子フィルタ」としての樹脂フィルタ６１７０は、第六実施形態の構成に加えて、雌螺子状を呈した内周部６１７１ｉをフィルタ本体３１７１に有することにより、「ビスコシール部材」としても機能する。ここで特に内周部６１７１ｉは、図１６に示すように、ブレーキ軸２１３１の回転方向Ｒに辿った場合において軸方向の筐体外部側から筐体内部側へと向かって遠ざかる雌螺子状である。図１５に示すように内周部６１７１ｉは、かかる雌螺子状の山部とブレーキ軸２１３１との間では径方向幅がＷｇｌ（図示しない）となるシールギャップ３１７６ｇを、形成している。尚、第九実施形態では、樹脂フィルタ６１７０のフィルタフランジ３１７２が磁気シールド２１６６の底壁部２１６６ｂと例えば非磁性のスペーサ６１６６との間に、挟持さている。
【００９１】
このような第九実施形態では、樹脂フィルタ６１７０の内周部６１７１ｉ及びブレーキ軸２１３１の間のシールギャップ３１７６ｇへ流入する磁性粒子１４０ｐは、ブレーキ軸２１３１の方向Ｒの回転により遠心力の作用を受けることで、当該内周部６１７１ｉに押し付けられる。ここで、回転方向Ｒに辿った場合に筐体外部側から筐体内部側へ向かって遠ざかる雌螺子状の内周部６１７１ｉに対して、遠心力により押し付けられた磁性粒子１４０ｐは、筐体内部側へ向かうモーメントを与えられることで、筐体外部側への流動を規制され得る。それと共に樹脂フィルタ６１７０は、第六実施形態と同様な磁性粒子１４０ｐの吸着作用を発揮し得るので、ブレーキ軸２１３１との間に適度なシールギャップ３１７６ｇを確保しながらも、当該ギャップ３１７６ｇを磁性粒子１４０ｐに関してシールできる。したがって、ブレーキ軸２１３１へ与える摩擦抵抗の低減により、耐久性の向上及びトルクロスの回避が可能となるのである。また、この他の点では、第五実施形態で説明したものと同様の作用効果の発揮が可能である。
【００９２】
（第十実施形態）
本発明の第十実施形態は、第一実施形態の変形例である。図１７に示すように第十実施形態のシール構造７１６０は、第一実施形態の磁気シールスリーブ１７０を備えておらず、「粒子シール」として磁気シールド７１６６を備えている。具体的に、第一実施形態と同様な姿勢に配置される有底円筒状の非磁性磁気シールド７１６６は、内径変化するテーパ状の内周部７１６６ｉを底壁部７１６６ｂに有することにより、「径変化部材」としての機能も果たす。ここで特に内周部７１６６ｉの内径は、軸方向の筐体外部側から筐体内部側へ向かうに従って、一定の変化率で拡大変化している。
【００９３】
こうした磁気シールド７１６６の内周部７１６６ｉは、第十実施形態のブレーキ軸７１３１では一つだけ設けられる磁性突起１６４の外周部７１６４ｏと対向し、流体室１１４と連通するシールギャップ７１７６ｇを当該外周部７１６４ｏとの間に形成している。ここで特に外周部７１６４ｏの外径は、軸方向の筐体外部側から筐体内部側へ向かうに従って、内周部７１６６ｉの場合と実質同じ変化率にて拡大変化している。かかる変化形態により、図１８に示すようにシールギャップ７１７６ｇの径方向幅Ｗｇｌは、磁性粒子１４０ｐの外径φｐよりも大きく調整されている。したがって、シールギャップ７１７６ｇには、磁気粘性流体１４０のベース液と共に磁性粒子１４０ｐが流体室１１４から流入することになる。
【００９４】
このような第十実施形態の軸方向では、図１７に示すように、液体シール１８０とシールギャップ７１７６ｇとに挟まれる空間が、中間室７１７８として形成されている。この中間室７１７８は、磁気シールド７１６６のうち周壁部７１６６ｃの内周側に確保されて当該周壁部７１６６ｃの軸方向全域に沿って延伸することにより、軸方向に隣接するシールギャップ７１７６ｇに対して容積（横断面積）を拡大されている。中間室７１７８には、その全体を満たす状態にて、第一実施形態と同じ中間流体１９０が封入されている。
【００９５】
以上説明した第十実施形態では、磁気シールド７１６６の内周部７１６６ｉ及びブレーキ軸７１３１の間のシールギャップ７１７６ｇへ流体室１１４から流入する磁性粒子１４０ｐは、図１８に示すように、ブレーキ軸７１３１の回転により遠心力Ｆｃの作用を受けることで、当該内周部７１６６ｉに押し付けられる。ここで、筐体外部側から筐体内部側へ向かうに従って内径が拡大変化する内周部７１６６ｉに対して、遠心力Ｆｃにより押し付けられた磁性粒子１４０ｐは、図１８に示すように、当該押し付けに対する抗力Ｆｒの軸方向成分Ｆｒｘを筐体内部側へ向かって受ける。その結果、磁性粒子１４０ｐは、筐体外部側への流動を規制され得るのである。これによれば、磁気シールド７１６６及びブレーキ軸７１３１の間に適度なシールギャップ７１７６ｇを確保しながらも、当該ギャップ７１７６ｇを磁性粒子１４０ｐに関してシールできる。したがって、ブレーキ軸７１３１へ与える摩擦抵抗の低減により、耐久性の向上及びトルクロスの回避が可能となるのである。
【００９６】
また、第一実施形態と同様に第十実施形態では、ブレーキ軸７１３１との液密接触によるシール機能を、液体シール１８０が中間室７１７８の中間流体１９０に対して発揮し得る。これにより、中間室７１７８は中間流体１９０で常に満たされた状態となるので、流体室１１４の圧力は、シールギャップ７１７６ｇの磁気粘性流体１４０中のベース液と中間室７１７８の中間流体１９０とを伝播して、液体シール１８０に受け止められる。かかる受け止め作用によれば、ベース液が磁性粒子１４０ｐを巻き込んでシールギャップ７１７６ｇから中間室７１７８へ抜けるのを抑制できる。それと共に、極性液体である中間流体１９０に対して異質の非極性液体であるベース液は、第一実施形態と同様に斥力により反発することで、シールギャップ７１７６ｇからの抜けを招くような中間流体１９０への混合を、抑制され得る。これら抑制効果の結果、シールギャップ７１７６ｇでの抜け又は混合による磁気粘性流体１４０の変質に起因してブレーキ特性が変化する事態を確実に回避し、機関位相の調整精度を維持することも可能となるのである。
【００９７】
さらに、第一実施形態と同様に第十実施形態では、非極性ベース液の付着した磁性粒子１４０ｐは、極性の中間流体１９０に対して反発するので、ベース液に巻き込まれることによる中間室７１７８への抜けも、液体シール１８０への到達も抑制され得る。しかも磁性粒子１４０ｐは、仮に中間室７１７８へ抜けたとしても、中間室７１７８を挟んだシールギャップ７１７６ｇ及び液体シール１８０間の離間距離に応じて、液体シール１８０には到達し難くなっている。以上のことから、液体シール１８０とブレーキ軸７１３１とが接触する界面１８４にて面圧（緊迫力）を低減させたとしても、磁性粒子１４０ｐが当該界面１８４に侵入して摩擦抵抗を増大させる事態を回避可能となるので、耐久性の向上に貢献できるのである。
【００９８】
（第十一実施形態）
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。図１９に示すように第十一実施形態のシール構造８１６０において「粒子フィルタ」としての磁気シールド８１６６は、第十実施形態のテーパ状内周部７１６６ｉに代えて、段付状内周部８１６６ｉを底壁部８１６６ｂに有することにより、「ラビリンスシール部材」としても機能する。具体的に内周部８１６６ｉには、二つのラビリンス突起８１６７，８１６８が軸方向に所定間隔をあけて配置されている。各ラビリンス突起８１６７，８１６８は、それぞれ回転方向に連続する円環板状に形成され、三つの磁性突起１６４，１６５，８１６５の設けられたブレーキ軸８１３１の外周側に同軸上に配置されている。ここで特に各ラビリンス突起８１６７，８１６８は、軸方向において磁性突起１６４，１６５，８１６５の間のいずれかに配置されている。
【００９９】
以上の配置形態により、磁気シールド８１６６のラビリンス突起８１６７，８１６８及び内周部８１６６ｉと、ブレーキ軸８１３１の磁性突起１６４，１６５，３１６５及び外周部８１３１ｏとの間には、ラビリンス状のシールギャップ８１７６ｇが形成されている。このシールギャップ８１７６ｇは、径方向乃至は軸方向の幅として第六実施形態と同様のＷｇｌ（図示しない）を保って、筐体外部側と筐体内部側との間を蛇行することにより、当該内部側にて流体室１１４と連通している。尚、このようなシールギャップ８１７６ｇと液体シール１８０との間には、第十実施形態と同様に中間室７１７８が形成されている。
【０１００】
以上説明した第十一実施形態では、磁気シールド８１６６及びブレーキ軸８１３１間のシールギャップ８１７６ｇへ流体室１１４から流入する磁性粒子１４０ｐ（図示しない）は、筐体内部側と筐体外部側との間を蛇行するラビリンス状ギャップ８１７６ｇにて流動抵抗を受ける。その結果として磁性粒子１４０ｐは、シールギャップ８１７６ｇにおける筐体外部側への流動を規制され得る。これによれば、磁気シールド８１６６及びブレーキ軸８１３１の間に適度なシールギャップ８１７６ｇを確保しながらも、当該ギャップ８１７６ｇを磁性粒子１４０ｐに関してシールできる。したがって、ブレーキ軸８１３１へ与える摩擦抵抗の低減により、耐久性の向上及びトルクロスの回避が可能となるのである。また、この他の点では、第十実施形態と同様な作用効果の発揮が可能である。
【０１０１】
（他の実施形態）
ここまで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。
【０１０２】
第一、第四〜第十一実施形態に関する変形例１として、中間流体１９０については、磁気粘性流体１４０のベース液とは異質となる非磁性の液体であれば、極性液体以外のもの、例えば非極性のベース液には溶け難いシリコンオイル等を採用してもよい。また、第二実施形態に関する変形例２として、磁気粘性流体１４０のベース液については、中間流体１９０とは異質となる非磁性の液体であれば、極性液体以外のもの、例えばシリコンオイル等を採用してもよい。さらに、第三実施形態に関する変形例３として、磁気粘性流体１４０のベース液と中間流体１９０とについては、互いに同一の液体であれば、非極性液体の代わりに、第一実施形態の中間流体１９０や第二実施形態の磁気粘性流体１４０のベース液と同様な極性液体を採用してもよい。またさらに、第四〜第十一実施形態に関する変形例４としては、磁気粘性流体１４０のベース液及び中間流体１９０の構成成分を、第二実施形態と第三実施形態と変形例２，３とのうちいずれかの成分に、変更してもよい。加えて、第一〜第十一実施形態に関する変形例５としては、磁気粘性流体１４０とは磁性粒子（１４０ａ）の外径（φｐ）が異なる磁性流体等、磁気粘性流体１４０以外の機能性流体を、流体室１１４に封入してもよい。
【０１０３】
第一〜第四実施形態に関する変形例６としては、図２０に示すように、第二磁束ガイド１７５及び第二磁性突起１６５のうち少なくとも一方を設けなくてもよい。尚、図２０は、要素１７５，１６５の双方を設けない場合の第一〜第三実施形態に関する変形例６を示している。また、第一〜第四実施形態に関する変形例７として、磁束ガイド１７４，１７５のうち少なくとも一方を、永久磁石１７２の筐体内部側又は筐体外部側にそれぞれ複数ずつ並べてもよい。さらに、第一〜第四実施形態に関する変形例８として、磁性突起１６４，１６５を設けなくてもよい。またさらに、第一〜第四実施形態に関する変形例９として、磁束ガイド１７４，１７５のうち少なくとも一方の内周部の内径を、第十実施形態に準じて変化させてもよく、この場合に、磁性突起１６４，１６５のうち少なくとも一方の外周部の外径を、第十実施形態に準じて変化させてもよい。
【０１０４】
第五〜第十一実施形態に関する変形例１０として、要素２１６６，７１６６，８１６６については、筐体１１０と別体又は一体の磁性材により形成してもよい。また、第五、第七及び第八実施形態に関する変形例１１として、本体２１７１，３１７１の内周部２１７１ｉ，３１７１ｉを、第九実施形態に準じた雌螺子状に形成してもよい。さらに、第六〜第十一実施形態に関する変形例１２として、シールギャップ３１７６ｇ，７１７６ｇ，８１７６ｇの幅を、第五実施形態に準じて磁性粒子１４０ｐの外径よりも小さな幅Ｗｇｓに調整してもよい。またさらに、第十実施形態に関する変形例１３として、磁性突起１６４の外周部７１６４ｏの外径を、磁気シールド７１６６の内周部７１６６ｉの内径の場合とは異なる変化率にて拡大変化させてもよいし、第一実施形態と同様の実質一定径に固定してもよい。加えて、第五実施形態〜第十一実施形態に関する変形例１４として、第一〜第十一実施形態のうち少なくとも一つと組み合わせて、実施してもよい。
【０１０５】
そして、変形例１５として本発明は、「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してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１００ 流体ブレーキ装置、１１０ 筐体、１１４ 流体室、１３０ ブレーキ回転体、１３１，２１３１，７１３１，８１３１ ブレーキ軸、１４０ 磁気粘性流体、１４０ａ 磁性粒子、１６０，１１６０，２１６０，３１６０，４１６０，５１６０，６１６０，７１６０，８１６０ シール構造、１６６，２１６６，７１６６，８１６６ 磁気シールド、１７０，１１７０ 磁気シールスリーブ、１７２ 永久磁石、１７６ｇ，２１７６ｇ，３１７６ｇ，７１７６ｇ，８１７６ｇ シールギャップ、１７８，２１７８，７１７８ 中間室、１７８ｇ トラップギャップ、１７８ｖ１，２１７８ｖ１ 第一容積部、１７８ｖ２，２１７８ｖ２ 第二容積部、１８０ 液体シール、１９０ 中間流体、１１７２ 電磁石、２１７０ メカニカルシール、３１７０，６１７０ 樹脂フィルタ、４１７０ 多孔フィルタ、５１７０ 繊維フィルタ
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、筐体内部の流体室に封入されてブレーキ回転体と接触する磁気粘性流体に磁束を通過させることにより、磁気粘性流体の粘度を可変制御する流体ブレーキ装置が、知られている。この種の流体ブレーキ装置は、比較的小電力にてブレーキ回転体にブレーキトルクを与え得るので、例えば内燃機関のバルブタイミングを決めるクランク軸及びカム軸間の相対位相（以下、「機関位相」という）を、当該ブレーキトルクに応じて調整するバルブタイミング調整装置等に、好適である。
【０００３】
さて、流体ブレーキ装置の一種として特許文献１に開示の装置では、ブレーキ回転体のうち筐体を内外に貫通するブレーキ軸と当該筐体との間が、シール構造によりシールされている。具体的には、特許文献１に開示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、ブレーキ軸を囲む形態に設けられている。かかる形態において永久磁石の発生する磁束は、磁束ガイド及びブレーキ軸の間にて流体室と連通するシールギャップを通じて、磁束ガイドからブレーキ軸に案内される。その結果、磁束が通過するシールギャップに流体室から流入する磁気粘性流体は、当該磁束を受けて粘度上昇することにより、膜状に捕捉されることとなる。
【０００４】
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規制する、所謂自己シール機能を発揮し得る。故に、磁気粘性流体が流体室から漏出することによるブレーキ特性の変化につき、回避可能となるのである。また、磁気粘性流体からなるシール膜によれば、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗を低減して耐久性を向上させることも、可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１２１６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、非磁性のベース液に磁性粒子が分散されてなる磁気粘性流体のうち、シールギャップにおいて磁束の作用を受けないベース液は、流体室において温度と共に上昇する圧力の作用を受けることにより、筐体外部側へ抜け易いことにある。こうしたベース液の抜けは、それ自体が磁気粘性流体の変質に繋がるだけでなく、磁気粘性流体中の磁性粒子をも巻き込んだ流動となることで変質を加速させてしまう。したがって、磁気粘性流体の変質は、自己シール機能を低下させることで間接的に、あるいはシールギャップから流体室にも影響が及ぶことで直接的にブレーキ特性の変化を招くことになるので、望ましくない。
【０００７】
ここで、シールギャップにおいて筐体内部側から筐体外部側へ向かう磁性粒子の流動を規制するために、上述の如き自己シール機能を発揮する構成以外、例えば一般的なメカニカルシール等の採用を、想定してみる。また、ベース液に磁性粒子が分散されてなる機能性流体として、上述した磁気粘性流体以外、例えば磁性流体等の採用を想定してみる。これらいずれの想定下にあっても、耐久性向上のためにシールギャップを確保しようとすると、当該ギャップからのベース液の抜けによる磁気粘性流体の変質が直接的に起因してブレーキ特性の変化を招くことは、問題となってしまう。
【０００８】
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、耐久性の向上と共にブレーキ特性の変化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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、流体室（１１４）を内部に形成する筐体（１１０）と、非磁性のベース液に磁性粒子が分散されてなり、流体室に封入されて通過磁束に応じて粘度が変化する磁気粘性流体（１４０）と、流体室の磁気粘性流体に磁束を通過させることにより、磁気粘性流体の粘度を可変制御する粘度制御手段（１５０，２００）と、軸方向において筐体を内外に貫通するブレーキ軸（１３１）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（１３０）と、筐体及びブレーキ軸の間をシールするシール構造（１６０）とを、備える流体ブレーキ装置であって、
シール構造は、磁極により磁束を発生する永久磁石（１７２）と、筐体においてブレーキ軸を囲んで設けられ、流体室に連通するシールギャップ（１７６ｇ）をブレーキ軸との間に形成し、当該シールギャップを通じて永久磁石の発生磁束をブレーキ軸に案内する磁束ガイド（１７４）と、筐体のうち磁束ガイドよりも軸方向の筐体外部側においてブレーキ軸に接触して設けられ、当該ブレーキ軸との間を液密にシールする液体シール（１８０）と、非磁性の液体として、シールギャップ及び液体シールに挟まれた中間室（１７８）を満たす中間流体（１９０）とを、有する。
【００１０】
この発明のシール構造では、磁束ガイド及びブレーキ軸間のシールギャップへ流体室から流入する磁気粘性流体は、永久磁石の磁極により発生して磁束ガイドからシールギャップを通じてブレーキ軸に案内される磁束の作用を、受けることになる。かかる磁束作用の結果、磁気粘性流体中の磁性粒子が保持されることでシールギャップに形成されるシール膜によると、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規制するように、自己シール機能が発揮され得る。したがって、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性の向上が可能となる。
【００１１】
また、シール構造では、シールギャップを形成する磁束ガイドよりも筐体外部側の液体シールは、当該ギャップとで挟んだ中間室の液体である中間流体に対して、ブレーキ軸との液密接触によるシール機能を発揮することにより、中間室を中間流体で常に満たし得る。故に流体室の圧力は、シールギャップにおける磁気粘性流体中のベース液と中間室における中間流体とを伝播して、液体シールに受け止められることとなる。かかる受け止め作用によれば、ベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けるのを抑制できるので、当該抜けによる磁気粘性流体の変質は生じ難い。それと共に、非磁性の液体である中間流体は、中間室からシールギャップに磁気吸引されてベース液と混合することによる磁気粘性流体の変質を、生じさせ難い。したがって、磁気粘性流体の変質に起因した自己シール機能の低下並びにブレーキ特性の変化を、回避可能となる。
【００１２】
さらにシール構造では、仮に磁気粘性流体中のベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けたとしても、当該磁性粒子は、中間室を挟むシールギャップ及び液体シールの間の離間距離に応じて、液体シールには到達し難くなる。故に、液体シール及びブレーキ軸の接触界面にて面圧を低減させたとしても、磁性粒子が当該接触界面に侵入して摩擦抵抗を増大させる事態の回避は可能となるので、これによっても耐久性の向上に貢献できるのである。
【００１３】
請求項２に記載の発明によると、中間流体は、ベース液とは異質の液体である。この発明においてベース液は、異質の中間流体とは混合し難くなることにより、流体室圧力の受け止め作用と相俟って、シールギャップからの抜けを抑制され得る。故に、磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化の回避につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によると、ベース液は、極性液体及び非極性液体のうち一方であり、中間流体は、それら極性液体及び非極性液体のうち他方である。この発明では、相互間に斥力が生じる極性液体及び非極性液体のうち一方であるベース液は、他方である中間流体とは反発することにより、シールギャップからの抜けを招くような中間流体への混合を、抑制され得る。また換言すれば、中間流体は、ベース液とは反発してシールギャップでの混合を抑制され得る。これら混合抑制効果の結果として、磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化の回避を、高い信頼性をもって達成できるのである。加えて、磁気粘性流体中にてベース液の付着した磁性粒子は、中間室の中間流体との反発により、液体シールへの到達を抑制され得るので、液体シール及びブレーキ軸の接触界面にて面圧を低減することによる耐久性の向上にも、貢献できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によると、中間流体は、ベース液と同一の液体である。この発明のシールギャップにおいては、中間流体が同一液体としてのベース液に仮に混合したとしても、混合そのものによる磁気粘性流体の変質を招くことがない。故に、磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化の回避につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によると、シール構造は、上記磁束ガイドとして、ブレーキ軸との間のシールギャップに永久磁石の発生磁束を案内する第一磁束ガイド（１７４）と、筐体のうち第一磁束ガイドよりも軸方向の筐体外部側においてブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間の中間室が形成するトラップギャップ（１７８ｇ）に、永久磁石の発生磁束を案内する第二磁束ガイド（１７５）とを、有する。この発明のシール構造では、第一磁束ガイドが形成するシールギャップから、磁気粘性流体中のベース液が磁性粒子を巻き込んで中間室へ抜けるのを、流体室圧力の受け止め作用により抑制して、磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性変化を回避することが可能となる。それと共にシール構造では、磁気粘性流体中のベース液が仮に磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けたとしても、中間室のうち第二磁束ガイドが形成して磁束を案内するトラップギャップにより、当該磁性粒子が捕捉され得る。かかる捕捉作用によれば、トラップギャップを含む中間室を通じて磁性粒子が液体シールに到達するのを、確実に抑制して、液体シール及びブレーキ軸の接触界面にて面圧を低減することによる耐久性の向上にも、貢献できるのである。
【００１７】
請求項６に記載の発明によると、永久磁石は、筐体において第一磁束ガイド及び第二磁束ガイドに挟まれることにより、ブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間に中間室を確保する。この発明において永久磁石は、シールギャップを形成する第一磁束ガイドと、中間室のうちトラップギャップを形成する第二磁束ガイドとに挟まれることにより、それら両ガイドの配置間隔に対応して延伸する中間室を、ブレーキ軸との間に確保し得る。これによれば、シールギャップにおいて磁気粘性流体中の磁性粒子が中間室を通じて液体シールに到達するための所要距離は、可及的に長くなるので、当該液体シールのブレーキ軸との接触界面にて面圧を低減することによる耐久性の向上に、貢献できるのである。
【００１８】
請求項７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１〜６のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置（１００）と、流体ブレーキ装置の筐体の外部においてブレーキ軸と連繋し、当該流体ブレーキ装置のブレーキ回転体へ入力されるブレーキトルクに応じてクランク軸及びカム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構（３００）とを、備える。
【００１９】
この発明の流体ブレーキ装置のシール構造によれば、シールギャップにおける磁気粘性流体の変質に起因したブレーキ特性変化を回避して、当該特性変化に左右される機関位相の調整精度を維持することが、可能となる。また、流体ブレーキ装置のシール構造において磁気粘性流体のシール膜を形成するシールギャップでは、磁性粒子を巻き込んだベース液の抜けが抑制され得るので、当該磁性粒子の保持に必要な磁束の通過密度を可及的に小さくできる。これによれば、シール膜がブレーキ軸に与える摩擦抵抗は可及的に小さくなるので、耐久性の向上のみならず、当該摩擦抵抗に起因して内燃機関の燃費低下を招くトルクロスの回避も、可能となるのである。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、流体室（１１４）を内部に形成する筐体（１１０）と、ベース液に磁性粒子（１４０ａ）が分散されてなり、流体室に封入されて通過磁束に応じて粘度が変化する機能性流体（１４０）と、流体室の機能性流体に磁束を通過させることにより、機能性流体の粘度を可変制御する粘度制御手段（１５０，２００）と、軸方向において筐体を内外に貫通するブレーキ軸（１３１，２１３１，７１３１，８１３１）を有し、流体室の機能性流体と接触することにより、機能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（１３０）と、筐体及びブレーキ軸の間をシールするシール構造（１６０，１１６０，２１６０，３１６０，４１６０，５１６０，６１６０，７１６０，８１６０）とを、備える流体ブレーキ装置であって、
シール構造は、流体室に連通するシールギャップ（１７６ｇ，２１７６ｇ，３１７６ｇ，７１７６ｇ，８１７６ｇ）を、ブレーキ軸との間に形成してシールすることにより、当該シールギャップにおいて軸方向の筐体内部側から筐体外部側へ向かう磁性粒子の流動を、規制する粒子シール（１７０，１１７０，２１７０，３１７０，４１７０，５１７０，６１７０，７１６６，８１６６）と、筐体のうち粒子シールよりも軸方向の筐体外部側においてブレーキ軸に接触して設けられ、当該ブレーキ軸との間を液密にシールする液体シール（１８０）と、シールギャップ及び液体シールに挟まれた中間室（１７８，２１７８，７１７８）を満たす液状の中間流体（１９０）とを、有する。
【００２１】
この発明のシール構造では、粒子シール及びブレーキ軸間のシールギャップへ流体室から流入する機能性流体中の磁性粒子は、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と向かう流動を、粒子シールのシール機能により規制される。これによれば、粒子シール及びブレーキ軸の間に適度なシールギャップを確保しながらも、当該ギャップを磁性粒子に関してシールし得るので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。
【００２２】
また、シール構造においてシールギャップを形成する粒子シールよりも筐体外部側の液体シールは、当該ギャップとで挟んだ中間室の液体である中間流体に対して、ブレーキ軸との液密接触によるシール機能を発揮することにより、中間室を中間流体で常に満たし得る。故に流体室の圧力は、シールギャップにおける機能性流体中のベース液と中間室における中間流体とを伝播して、液体シールに受け止められることとなる。かかる受け止め作用によれば、ベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けるのを抑制できるので、当該抜けによる機能性流体の変質は生じ難い。したがって、機能性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化を、回避可能となる。
【００２３】
さらにシール構造では、仮に機能性流体中のベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けたとしても、当該磁性粒子は、中間室を挟むシールギャップ及び液体シールの間の離間距離に応じて、液体シールには到達し難くなる。故に、液体シール及びブレーキ軸の接触界面にて面圧を低減させたとしても、磁性粒子が当該接触界面に侵入して摩擦抵抗を増大させる事態の回避は可能となるので、これによっても耐久性の向上に貢献できるのである。
【００２４】
請求項９に記載の発明によると、中間流体は、ベース液とは異質の液体である。この発明においてベース液は、異質の中間流体とは混合し難くなることにより、流体室圧力の受け止め作用と相俟って、シールギャップからの抜けを抑制され得る。故に、機能性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化の回避につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明によると、ベース液は、極性液体及び非極性液体のうち一方であり、中間流体は、それら極性液体及び非極性液体のうち他方である。この発明では、相互間に斥力が生じる極性液体及び非極性液体のうち一方であるベース液は、他方である中間流体とは反発することにより、シールギャップからの抜けを招くような中間流体への混合を、抑制され得る。また換言すれば、中間流体は、ベース液とは反発してシールギャップでの混合を抑制され得る。これら混合抑制効果の結果として、機能性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化の回避を、高い信頼性をもって達成できるのである。加えて、機能性流体中にてベース液の付着した磁性粒子は、中間室の中間流体との反発により、液体シールへの到達を抑制され得るので、液体シール及びブレーキ軸の接触界面にて面圧を低減することによる耐久性の向上にも、貢献できる。
【００２６】
請求項１１に記載の発明によると、中間流体は、ベース液と同一の液体である。この発明のシールギャップにおいては、中間流体が同一液体としてのベース液に仮に混合したとしても、混合そのものによる機能性流体の変質を招くことがない。故に、機能性流体の変質に起因したブレーキ特性の変化の回避につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００２７】
請求項１２に記載の発明によると、ベース液及び中間流体は、非磁性の液体であり、粒子シール（１７０，１１７０）は、磁極により磁束を発生する磁石（１７２，１１７２）と、筐体においてブレーキ軸（１３１）を囲んで設けられ、シールギャップ（１７６ｇ）をブレーキ軸との間に形成し、当該シールギャップを通じて磁石の発生磁束をブレーキ軸に案内する磁束ガイド（１７４）とを、含む。この発明のシール構造では、磁束ガイド及びブレーキ軸間のシールギャップへ流体室から流入する機能性流体は、磁石の磁極により発生して磁束ガイドからシールギャップを通じてブレーキ軸に案内される磁束の作用を、受けることになる。かかる磁束作用の結果、機能性流体中の磁性粒子が保持されることでシールギャップに形成されるシール膜によると、筐体内部側から筐体外部側へ向かう機能性流体の流動を流体自身で規制するように、自己シール機能が発揮され得る。これによれば、磁束ガイド及びブレーキ軸の間に適度なシールギャップを確保しながらも、機能性流体自身により当該ギャップを成分粒子に関してシールし得るので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。それと共にシール構造では、非磁性の液体である中間流体は、磁束ガイドにより磁束が案内されるシールギャップに中間室から磁気吸引されてベース液と混合することによる機能性流体の変質を、生じさせ難い。故に、シールギャップからのベース液の抜けが抑制されることと相俟って、機能性流体の変質に起因した自己シール機能の低下並びにブレーキ特性の変化を、回避可能となる。
【００２８】
請求項１３に記載の発明によると、粒子シール（１７０，１１７０）は、磁束ガイドとして、ブレーキ軸との間のシールギャップに磁石の発生磁束を案内する第一磁束ガイド（１７４）と、筐体のうち第一磁束ガイドよりも軸方向の筐体外部側においてブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間の中間室が形成するトラップギャップ（１７８ｇ）に、磁石の発生磁束を案内する第二磁束ガイド（１７５）とを、含む。この発明のシール構造では、第一磁束ガイドが形成するシールギャップから、機能性流体中のベース液が磁性粒子を巻き込んで中間室へ抜けるのを、流体室圧力の受け止め作用により抑制して、機能性流体の変質に起因したブレーキ特性変化を回避することが可能となる。それと共にシール構造では、機能性流体中のベース液が仮に磁性粒子を巻き込んでシールギャップから中間室へ抜けたとしても、中間室のうち第二磁束ガイドが形成して磁束を案内するトラップギャップにより、当該磁性粒子が捕捉され得る。かかる捕捉作用によれば、トラップギャップを含む中間室を通じて磁性粒子が液体シールに到達するのを、確実に抑制して、液体シール及びブレーキ軸の接触界面にて面圧を低減することによる耐久性の向上にも、貢献できるのである。
【００２９】
請求項１４に記載の発明によると、磁石は、筐体において第一磁束ガイド及び第二磁束ガイドに挟まれることにより、ブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間に中間室を確保する。この発明において磁石は、シールギャップを形成する第一磁束ガイドと、中間室のうちトラップギャップを形成する第二磁束ガイドとに挟まれることにより、それら両ガイドの配置間隔に対応して延伸する中間室を、ブレーキ軸との間に確保し得る。これによれば、シールギャップにおいて機能性流体中の磁性粒子が中間室を通じて液体シールに到達するのに要する所要距離は、可及的に長くなるので、当該液体シールのブレーキ軸との接触界面にて面圧を低減することによる耐久性の向上に、貢献できるのである。
【００３０】
請求項１５に記載の発明によると、粒子シール（２１７０）は、筐体においてブレーキ軸（２１３１）を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間に形成するシールギャップ（２１７６ｇ）の幅を磁性粒子の外径よりも小さく調整するギャップ調整部材（２１７０）を、含む。この発明のシール構造では、ギャップ調整部材及びブレーキ軸の間において磁性粒子の外径よりも小さな幅に調整されるシールギャップには、流体室から流入しようとする機能性流体の中で当該粒子の流入が困難となる。故にシールギャップにおいて、筐体内部側から筐体外部側へと向かって磁性粒子が流動するには、筐体内部側への磁性粒子の流入が必要なことから、当該流入の困難な磁性粒子は、筐体外部側への流動を確実に規制され得る。これによれば、ギャップ調整部材及びブレーキ軸間に適度なシールギャップを確保しながらも、当該ギャップを磁性粒子に関してシールできるので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。
【００３１】
請求項１６に記載の発明によると、粒子シール（３１７０，４１７０，５１７０，６１７０）は、筐体においてブレーキ軸（２１３１）を囲んで設けられ、シールギャップ（３１７６ｇ）をブレーキ軸との間に形成し、当該シールギャップにおいて軸方向の筐体外部側から筐体内部側へ向かう磁性粒子を捕捉可能なフィルタ部材（３１７０，４１７０，５１７０，６１７０）を、含む。この発明のシール構造では、フィルタ部材及びブレーキ軸の間のシールギャップへ流体室から流入する機能性流体中の磁性粒子は、シールギャップにおいて外周側のフィルタ部材に捕捉されることで、筐体内部側から筐体外部側へ向かう流動を規制され得る。これによれば、フィルタ部材及びブレーキ軸間に適度なシールギャップを確保しながらも、当該ギャップを磁性粒子に関してシールできるので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。
【００３２】
請求項１７に記載の発明によると、粒子シール（６１７０）は、筐体においてブレーキ軸（２１３１）を囲んで設けられ、ブレーキ軸の回転方向に辿った場合に軸方向の筐体内部側から筐体外部側へ向かって遠ざかる雌螺子状を呈した内周部（６１７１ｉ）により、当該ブレーキ軸との間のシールギャップ（３１７６ｇ）を形成するビスコシール部材（６１７０）を、含む。この発明のシール構造では、ビスコシール部材の内周部及びブレーキ軸の間のシールギャップへと流体室から流入する機能性流体中の磁性粒子は、ブレーキ軸の回転により遠心力の作用を受けることで、当該内周部に押し付けられる。ここで、ブレーキ軸の回転方向に辿った場合に筐体外部側から筐体内部部側へ向かって遠ざかる雌螺子状を呈したビスコシール部材の内周部に対して、遠心力により押し付けられた磁性粒子は、筐体内部側へ向かうモーメントを与えられることで、筐体外部側への流動を規制され得る。これによれば、ビスコシール部材及びブレーキ軸間に適度なシールギャップを確保しながらも、当該ギャップを磁性粒子に関してシールできるので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。
【００３３】
請求項１８に記載の発明によると、粒子シール（７１６６）は、筐体においてブレーキ軸（７１３１）を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間にシールギャップ（７１７６ｇ）を形成する内周部（７１６６ｉ）の内径を、軸方向の筐体外部側から筐体内部側へ向かうに従って拡大変化させる径変化部材（７１６６）を、含む。この発明のシール構造では、径変化部材の内周部及びブレーキ軸の間のシールギャップへと流体室から流入する機能性流体中の磁性粒子は、ブレーキ軸の回転により遠心力の作用を受けることで、径変化部材の内周部に押し付けられる。ここで、筐体外部側から筐体内部側へ向かうに従って内径が拡大変化する径変化部材の内周部に対して、遠心力により押し付けられた磁性粒子は、当該押し付けに対する抗力の軸方向成分を筐体内部側へ向かって受けることで、筐体外部側への流動を規制され得る。これによれば、径変化部材及びブレーキ軸間に適度なシールギャップを確保しながらも、当該ギャップを磁性粒子に関してシールできるので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。
【００３４】
請求項１９に記載の発明によると、粒子シール（８１６６）は、筐体においてブレーキ軸（８１３１）を囲んで設けられ、軸方向の筐体内部側と筐体外部側との間を蛇行するラビリンス状のシールギャップ（８１７６ｇ）を、当該ブレーキ軸との間に形成するラビリンスシール部材（８１６６）を、含む。この発明のシール構造では、ラビリンスシール部材及びブレーキ軸の間のシールギャップへ流体室から流入する機能性流体中の磁性粒子は、筐体内部側と筐体外部側との間を蛇行するラビリンス状のシールギャップにおいて流動抵抗を受けることで、筐体外部側への流動を規制され得る。これによれば、ラビリンスシール部材及びブレーキ軸間に適度なシールギャップを確保しながらも、当該ギャップを磁性粒子に関してシールできるので、ブレーキ軸へ与える摩擦抵抗の低減により耐久性を向上可能となる。
【００３５】
請求項２０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８〜１９のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置（１００）と、流体ブレーキ装置の筐体の外部においてブレーキ軸（１３１，２１３１，７１３１，８１３１）と連繋し、当該流体ブレーキ装置のブレーキ回転体へ入力されるブレーキトルクに応じてクランク軸及びカム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構（３００）とを、備える。
【００３６】
この発明の流体ブレーキ装置のシール構造によれば、シールギャップにおける機能性流体の変質に起因したブレーキ特性変化を回避して、当該特性変化に左右される機関位相の調整精度を維持することが、可能となる。また、流体ブレーキ装置のシール構造では、磁性粒子を巻き込んだベース液の抜けがシールギャップにて抑制され得るので、当該磁性粒子の保持に必要な磁束の通過密度を可及的に小さくできる。これによれば、シール膜がブレーキ軸に与える摩擦抵抗は可及的に小さくなるので、耐久性の向上のみならず、当該摩擦抵抗に起因して内燃機関の燃費低下を招くトルクロスの回避も、可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第一実施形態による流体ブレーキ装置を備えたバルブタイミング調整装置を示す図であって、図２のI−I線断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】図１に示す磁気粘性流体の特性を説明するための模式図である。
【図５】図１に示す流体ブレーキ装置のシール構造を拡大して示す断面図である。
【図６】図５に示すシール構造の特性を説明するための断面図である。
【図７】本発明の第一〜第三実施形態による流体ブレーキ装置のシール構造において、磁気粘性流体のベース液及び中間流体の構成成分を示す模式図である。
【図８】本発明の第四実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図９】本発明の第五実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図１０】図９に示すシール構造の特徴を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第六実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図１２】図１１に示すシール構造の特徴を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の第七実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図１４】本発明の第八実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図１５】本発明の第九実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図１６】図１５に示すシール構造の特徴を説明するための断面図である。
【図１７】本発明の第十実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図１８】図１７に示すシール構造の特性を説明するための断面図である。
【図１９】本発明の第十一実施形態によるシール構造を拡大して示す断面図である。
【図２０】図５の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
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。
【００３９】
（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。車両に搭載される装置１は、内燃機関のクランク軸（図示しない）からカム軸２へ機関トルクを伝達する伝達系に、設けられている。ここでカム軸２は、内燃機関の「動弁」のうち吸気弁（図示しない）を機関トルクの伝達により開閉するものであり、装置１は、当該吸気弁のバルブタイミングを調整する。
【００４０】
図１〜３に示すように装置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。
【００４１】
（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。
【００４２】
全体として中空形状の筐体１１０は、固定部材１１１及びカバー部材１１２を有している。磁性材により段付円筒状に形成される固定部材１１１は、内燃機関のチェーンケース等の固定節（図示しない）に固定される。磁性材により円形皿状に形成されるカバー部材１１２は、軸方向に固定部材１１１を挟んで位相調整機構３００とは反対側に、配置されている。固定部材１１１に同軸上に且つ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。
【００４３】
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。磁性材によりシャフト状に形成されるブレーキ軸１３１は、筐体１１０のうち位相調整機構３００側の固定部材１１１を内外に同軸上に貫通することにより、当該筐体１１０の外部側の軸方向端部を位相調整機構３００と連繋させている。ブレーキ軸１３１の軸方向中間部は、筐体１１０のうち固定部材１１１に設けられた軸受１１６により、回転可能に支持されている。これらの構成によりブレーキ回転体１３０は、内燃機関の運転中にクランク軸から出力される機関トルクが位相調整機構３００から伝達されることで、一定方向（図２，３の反時計方向）へ回転する。
【００４４】
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、ブレーキロータ１３２と固定部材１１１とに軸方向に挟まれる部分を第一磁気ギャップ１１４ｇ１として有し、またブレーキロータ１３２とカバー部材１１２とに軸方向に挟まれる部分を第二磁気ギャップ１１４ｇ２として有している。
【００４５】
こうした磁気ギャップ１１４ｇ１，１１４ｇ２を含んでなる流体室１１４には、磁気粘性流体１４０が封入されている。「機能性流体」の一種である磁気粘性流体１４０は、例えばカルボニル鉄等の粉状の磁性粒子を、非磁性のベース液に懸濁状に分散させてなる。磁気粘性流体１４０は、通過する磁束の密度に追従して見かけ上の粘度が図４の如く上昇変化し、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。
【００４６】
図１に示すようにソレノイドコイル１５０は、樹脂ボビン１５１に金属線材を巻回してなり、ブレーキロータ１３２の外周側に同軸上に配置されている。ソレノイドコイル１５０は、固定部材１１１及びカバー部材１１２に挟まれた状態で、筐体１１０に保持されている。かかる保持形態のソレノイドコイル１５０が通電されることにより本実施形態では、固定部材１１１、第一磁気ギャップ１１４ｇ１、ブレーキロータ１３２、第二磁気ギャップ１１４ｇ２及びカバー部材１１２を順次通過する磁束が、発生する。
【００４７】
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１１４ｇ１，１１４ｇ２内の磁気粘性流体１４０に当該発生磁束が通過する。その結果、粘度変化した磁気粘性流体１４０に接触する要素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に入力可能となっている。
【００４８】
図１，５に示すようにシール構造１６０は、筐体１１０において軸方向の流体室１１４及び軸受１１６間となる箇所に、設けられている。シール構造１６０は、筐体１１０のうち固定部材１１１と、ブレーキ回転体１３０のうちブレーキ軸１３１との間のシールギャップ１７６ｇ（後に詳述）をシールすることにより、磁気粘性流体１４０が筐体１１０の内部側から外部側へ流動して漏出するのを規制する。
【００４９】
（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て、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。
【００５０】
（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。
【００５１】
全体として中空状の駆動回転体１０は、歯車部材１２とスプロケット部材１３とを螺子留めしてなる。金属により円環板状に形成される歯車部材１２は、図１，２に示すように歯底円よりも小径の歯先円を有する駆動側内歯車部１４を、周壁部に有している。金属により円筒状に形成されるスプロケット部材１３は、図１に示すように外周側へ突出する複数の歯１６を、周壁部に有している。スプロケット部材１３は、それらの歯１６とクランク軸の複数の歯との間にてタイミングチェーン（図示しない）を掛け渡されることで、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スプロケット部材１３に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。
【００５２】
図１に示すように、金属により有底円筒状に形成される従動回転体２０は、スプロケット部材１３の内周側に同軸上に配置されている。従動回転体２０は、カム軸２に同軸上に連結される連結部２１を、底壁部に有している。かかる連結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。
【００５３】
図１，３に示すように従動回転体２０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、周壁部に有している。従動側内歯車部２２の内径は駆動側内歯車部１４の内径よりも大きく設定され、また従動側内歯車部２２の歯数は駆動側内歯車部１４の歯数よりも多く設定されている。
【００５４】
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、スプロケット部材１３の内周側に同軸上に配置されている。アシスト部材３０は、スプロケット部材１３及び連結部２１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。
【００５５】
図１〜３に示すように、金属により円筒状に形成される遊星キャリア４０は、流体ブレーキ装置１００のブレーキ回転体１３０からブレーキトルクが伝達される伝達部４１を、周壁部に有している。回転体１０，２０及びブレーキ回転体１３０のブレーキ軸１３１に対して同軸上に配置される円筒孔状の伝達部４１には、一対の溝部４２が開口しており、それら溝部４２に嵌合する継手４３を介して伝達部４１とブレーキ軸１３１とが連繋している。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。
【００５６】
図１〜３に示すように遊星キャリア４０は、遊星歯車５０を軸受する軸受部４６を、周壁部に有している。回転体１０，２０及びブレーキ回転体１３０のブレーキ軸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、遊星キャリア４０が駆動回転体１０に対して遊星歯車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。
【００５７】
金属により段付円筒状に形成される遊星歯車５０は、歯底円よりも大径の歯先円を有する外歯車部５２，５４を、周壁部に有している。従動側外歯車部５４の外径は駆動側外歯車部５２の外径よりも大きく設定され、またそれら従動側外歯車部５４及び駆動側外歯車部５２の歯数は、それぞれ従動側内歯車部２２及び駆動側内歯車部１４の歯数よりも同数ずつ少なく設定されている。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。
【００５８】
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。
【００５９】
（シール構造）
以下、シール構造１６０の詳細につき、説明する。図１，５に示すように、筐体内部において磁気粘性流体１４０の封入された流体室１１４を筐体外部に対して隔絶するためのシール構造１６０は、一対の磁性突起１６４，１６５、磁気シールド１６６、磁気シールスリーブ１７０、液体シール１８０及び中間流体１９０を有している。尚、以下の説明では、流体室１１４を形成する筐体１１０の内部を単に「筐体内部」といい、位相調整機構３００が配置される筐体１１０の外部を単に「筐体外部」というものとする。また、以下の説明では、筐体１１０及びブレーキ軸１３１の共通の軸方向とブレーキ軸１３１の回転方向とを、それぞれ単に「軸方向」と「回転方向」というものとする。
【００６０】
図５に示すように、ブレーキ軸１３１の外周部１３１ｏのうち磁気シールド１６６及び磁気シールスリーブ１７０の内周側箇所には、一対の磁性突起１６４，１６５が軸方向に所定間隔をあけて配置されている。各磁性突起１６４，１６５は、それぞれ回転方向に連続する円環板状に、例えば炭素鋼等の磁性材によって形成されている。ここで本実施形態では、第一磁性突起１６４が軸方向の筐体内部側に位置する一方、第二磁性突起１６５が軸方向の筐体外部側に位置している。
【００６１】
磁気シールド１６６は、例えば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の外周側に同軸上に配置されて当該軸１３１の周囲を回転方向に沿って囲んでいる。磁気シールド１６６は、開口部及び底壁部をそれぞれ筐体外部側（軸受１１６側）及び筐体内部側（流体室１１４側）に向けた状態で、筐体１１０のうち固定部材１１１の内周部に設けられた嵌合孔１１１ｈに、嵌合固定されている。
【００６２】
永久磁石１７２を一対の磁束ガイド１７４，１７５に組み合わせてなる「粒子シール」としての磁気シールスリーブ１７０は、磁気シールド１６６の周壁部に嵌合固定されることにより、当該シールド１６６を介して筐体１１０に設けられた形となっている。「磁石」としての永久磁石１７２は、例えばフェライト磁石等により円筒状に形成され、ブレーキ軸１３１の外周側に同軸上に配置されて当該軸１３１の周囲を回転方向に沿って囲んでいる。永久磁石１７２は、軸方向両端部にそれぞれ相反極性の磁極Ｎ，Ｓを形成しており、それら磁極Ｎ，Ｓ間に磁束ＭＦ（図６参照）を常時発生させる。
【００６３】
図５に示すように各磁束ガイド１７４，１７５は、例えば炭素鋼等の磁性材により円環板状に形成され、ブレーキ軸１３１の外周側に同軸上に配置されて当該軸１３１の周囲を回転方向に沿って囲んでいる。各磁束ガイド１７４，１７５は、永久磁石１７２を軸方向に挟んで互いに所定間隔をあけて配置され、当該永久磁石１７２よりも内周側へ突出している。かかる突出形態により本実施形態では、第一磁束ガイド１７４が軸方向の筐体内部側に位置して、第一磁性突起１６４との間にシールギャップ１７６ｇを形成している。ここで特にシールギャップ１７６ｇは、筐体内部の流体室１１４と軸方向に連通することにより、当該流体室１１４から流入する磁気粘性流体１４０で満たされている。一方、軸方向の筐体外部側に位置する第二磁束ガイド１７５は、第二磁性突起１６５との間にトラップギャップ１７８ｇを形成している。
【００６４】
液体シール１８０は、金属製のリング１８１に合成ゴム製のシールリップ１８２を装着してなるオイルシールであり、ブレーキ軸１３１の外周側に同軸上に配置されて当該軸１３１の周囲を回転方向に沿って囲んでいる。液体シール１８０のシールリップ１８２は、第二磁束ガイド１７５及び第二磁性突起１６５から軸方向の筐体外部側に所定間隔をあけた箇所にて、筐体１１０の嵌合孔１１１ｈに嵌合固定されている。それと共にシールリップ１８２は、回転方向の全域においてブレーキ軸１３１の外周部１３１ｏと摺動可能に接触することにより、当該軸１３１との間を液密にシールしている。
【００６５】
軸方向において液体シール１８０とシールギャップ１７６ｇとに挟まれる空間は、中間室１７８として形成されている。この中間室１７８のうち永久磁石１７２の内周側に確保される第一容積部１７８ｖ１は、磁束ガイド１７４，１７５の間及び磁性突起１６４，１６５の間を延伸することにより、軸方向に隣接するシールギャップ１７６ｇに対して容積（横断面積）を拡大されている。また、中間室１７８のうち第二磁束ガイド１７５の内周側に確保される上記トラップギャップ１７８ｇは、当該磁束ガイド１７５の軸方向全域に沿って延伸することにより、軸方向に隣接する第一容積部１７８ｖ１に対して容積（横断面積）を絞られている。さらに、中間室１７８のうち磁気シールド１６６の内周側に確保される第二容積部１７８ｖ２は、第二磁束ガイド１７５及び第二磁性突起１６５と液体シール１８０との間を延伸することにより、軸方向に隣接するトラップギャップ１７８ｇに対して容積（横断面積）を拡大されている。
【００６６】
こうした容積部１７８ｖ１，１７８ｖ２及びトラップギャップ１７８ｇを含んでなる中間室１７８には、当該中間室１７８の全体を満たす状態で、液状の中間流体１９０が封入されている。中間流体１９０は、内燃機関の使用環境下にて液相を維持可能な非磁性の液体であり、特に図７に示すように第一実施形態では、磁気粘性流体１４０のベース液とは異質の液体とされている。ここで磁気粘性流体１４０のベース液は、例えば内燃機関の潤滑オイルと同種又は異種のオイル等といった、非極性液体（疎水性液体）である。これに対して中間流体１９０は、例えば沸点が１４０℃以上のポリエチレングリコールモノエーテルを基にしたものや、凝固点が−３０℃以下のイオン液体である１−オクチルー３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、水等といった、極性液体（親水性液体）である。
【００６７】
以上の如きシール構造１６０を備えた第一実施形態では、図６に模式的に示すように永久磁石１７２が発生する磁束ＭＦは、各磁束ガイド１７４，１７５から内周側の各ギャップ１７６ｇ，１７８ｇを通じて各磁性突起１６４，１６５に案内される。ここで磁束ガイド１７４，１７５と磁性突起１６４，１６５とは、それぞれ内周側と外周側とに突出して互いに近付けられていることにより、各ギャップ１７６ｇ，１７８ｇへの磁束ＭＦの集中案内を可能にしている。
【００６８】
このような案内作用により磁束ＭＦが高密度に通過することとなるギャップ１７６ｇ，１７８ｇのうち、流体室１１４と連通するシールギャップ１７６ｇには、当該流体室１１４の磁気粘性流体１４０が磁性粒子に対する磁気吸引により流入し易い。その結果としてシールギャップ１７６ｇに流入した磁気粘性流体１４０は、通過磁束ＭＦにより磁性粒子が保持されて粘度上昇することで、第一磁束ガイド１７４及び第一磁性突起１６４の間に膜状に捕捉される。こうして形成されるシール膜によると、磁性粒子を含んだ磁気粘性流体１４０について、軸方向の筐体内部側から筐体外部側へ向かう流動を当該流体１４０自身により規制するように、自己シール機能が発揮され得る。これによれば、要素１７４，１６４間に適度なシールギャップ１７６ｇを確保しながらも、磁気粘性流体１４０自身により当該ギャップ１７６ｇを成分粒子に関してシールし得るので、ブレーキ軸１３１へ与える摩擦抵抗を低減して、耐久性の向上並びに内燃機関の燃費低下を招くトルクロスの回避を図ることが可能となる。
【００６９】
また、第一実施形態では、シールギャップ１７６ｇを形成する第一磁束ガイド１７４よりも筐体外部側の液体シール１８０は、当該ギャップ１７６ｇとで挟んだ中間室１７８の中間流体１９０に対して、ブレーキ軸１３１との液密接触によるシール機能を発揮し得る。これにより、中間室１７８は中間流体１９０で常に満たされた状態となるので、流体室１１４の圧力は、シールギャップ１７６ｇの磁気粘性流体１４０中のベース液と中間室１７８の中間流体１９０とを伝播して、液体シール１８０に受け止められることとなる。かかる受け止め作用によれば、ベース液が磁性粒子を巻き込んでシールギャップ１７６ｇから中間室１７８へ抜けるのを抑制できる。それと共に、極性液体である中間流体１９０に対して異質の非極性液体であるベース液は、斥力により反発することで、シールギャップ１７６ｇからの抜けを招くような中間流体１９０への混合を、抑制され得る。しかも、非磁性の中間流体１９０については、ベース液との間の反発作用も相俟って、中間室１７８からシールギャップ１７６ｇに磁気吸引されてベース液と混合するのを、抑制され得る。こうした抑制効果の結果、シールギャップ１７６ｇでの抜け又は混合による磁気粘性流体１４０の変質に起因して、自己シール機能が低下する事態並びにブレーキ特性が変化する事態を確実に回避して、機関位相の調整精度を維持することが可能となるのである。
【００７０】
さらに第一実施形態では、磁気粘性流体１４０中にて非極性ベース液の付着した磁性粒子は、極性の中間流体１９０に対して反発するので、ベース液に巻き込まれることによる中間室１７８への抜けも、液体シール１８０への到達も抑制され得る。しかも磁性粒子は、仮に中間室１７８へ抜けたとしても、中間室１７８を挟んだシールギャップ１７６ｇ及び液体シール１８０間の離間距離に応じて、液体シール１８０には到達し難くなっている。ここで特に第一容積部１７８ｖ１は、磁束ガイド１７４，１７５の配置間隔に対応して延伸しているので、当該容積部１７８ｖ１を含む中間室１７８を通じて磁性粒子が液体シール１８０に到達するための所要距離は、可及的に長く確保され得ている。しかも、仮に磁性粒子が中間室１７８へと抜けたとしても、中間室１７８のうち第二磁束ガイド１７５が形成して磁束ＭＦを案内するトラップギャップ１７８ｇにより、当該磁性粒子は捕捉されることになる。かかる捕捉作用によれば、トラップギャップ１７８ｇを含む中間室１７８を通じて磁性粒子が液体シール１８０に到達するのを、確実に抑制し得る。以上のことから、液体シール１８０とブレーキ軸１３１とが図５，６の如く接触する界面１８４において面圧（緊迫力）を低減させたとしても、磁性粒子が当該接触界面１８４に侵入して摩擦抵抗を増大させる事態を回避可能となるので、耐久性の向上に貢献できるのである。
【００７１】
加えて第一実施形態では、磁性粒子を巻き込んだベース液の抜けが上述の如く抑制され得るシールギャップ１７６ｇにおいて、磁性粒子の保持に必要な磁束ＭＦの通過密度を可及的に小さくできる。このように磁束ＭＦの通過密度が小さいシールギャップ１７６ｇに磁気粘性流体１４０が形成するシール膜によれば、ブレーキ軸１３１に与える摩擦抵抗が低減され得るので、それによっても、耐久性の向上とトルクロスの回避とに貢献できるのである。
【００７２】
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。図７に示すように第二実施形態において磁気粘性流体１４０の非磁性のベース液は、例えばポリエチレングリコールモノエーテルを基にしたものや、イオン液体である１−オクチルー３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、水等といった、極性液体（親水性液体）である。これに対して第二実施形態の非磁性の中間流体１９０は、例えば内燃機関の潤滑オイルと同種又は異種のオイル等といった、非極性液体（疎水性液体）である。
【００７３】
このような第二実施形態によると、非極性液体である中間流体１９０に対して異質の極性液体であるベース液は、斥力により反発することで、シールギャップ１７６ｇからの抜けを招くような中間流体１９０への混合を、抑制され得る。また、非磁性且つ非極性の中間流体１９０については、極性ベース液との間の反発作用も相俟って、中間室１７８からシールギャップ１７６ｇに磁気吸引されてベース液と混合するのを、抑制され得る。したがって、第一実施形態と同様に、磁気粘性流体１４０の変質に起因する自己シール機能の低下並びにブレーキ特性の変化につき、確実な回避が可能となるのである。
【００７４】
さらに第二実施形態によると、磁気粘性流体１４０中にて極性ベース液の付着した磁性粒子は、非極性の中間流体１９０に対して反発するので、中間室１７８への抜け並びに液体シール１８０への到達を抑制され得る。したがって、第一実施形態と同様に第二実施形態では、液体シール１８０及びブレーキ軸１３１の接触界面１８４にて面圧を低減することによる耐久性の向上に、貢献できるのである。
【００７５】
（第三実施形態）
本発明の第三実施形態は、第一実施形態の変形例である。図７に示すように第三実施形態において磁気粘性流体１４０の非磁性のベース液は、第一実施形態と同様なオイル等の非極性液体である。それと共に、第三実施形態において非磁性の中間流体１９０は、磁気粘性流体１４０のベース液と同一の液体、即ちオイル等の非極性液体である。
【００７６】
このような第三実施形態によると、磁気粘性流体１４０のベース液と同一の中間流体１９０が採用されるので、当該流体１９０の採用によるコストアップを軽減できる。しかも、非磁性の中間流体１９０については、中間室１７８からシールギャップ１７６ｇに磁気吸引されてベース液と混合するのを抑制され得るのみならず、同一液体としてのベース液に仮に混合したとしても問題ない。したがって、第一実施形態に準じて第三実施形態では、磁気粘性流体１４０の変質に起因する自己シール機能の低下並びにブレーキ特性の変化につき、確実な回避が可能となるのである。
【００７７】
（第四実施形態）
本発明の第四実施形態は、第一実施形態の変形例である。図８に示すように第四実施形態のシール構造１１６０において「粒子シール」としての磁気シールスリーブ１１７０は、第一実施形態の永久磁石１７２の代わりに、電磁石１１７２を「磁石」として備えている。電磁石１１７２は、樹脂ボビン１１７３に金属線材を巻回してなり、全体として円筒状を呈している。電磁石１１７２は、ブレーキ軸１３１の外周側に同軸上に配置されることで、当該軸１３１の周囲を回転方向に沿って囲んでいる。電磁石１１７２は、電気接続される通電制御回路２００により通電されることで、第一実施形態と同様な磁束ＭＦ（図示しない）を発生させる。
【００７８】
このような第四実施形態においても、電磁石１１７２の発生磁束ＭＦが各磁束ガイド１７４，１７５から各ギャップ１７６ｇ，１７８ｇを通じて各磁性突起１６４，１６５に案内される。したがって、第一実施形態と同様な作用効果の発揮が可能となる。
【００７９】
（第五実施形態）
本発明の第五実施形態は、第一実施形態の変形例である。図９に示すように第五実施形態のシール構造２１６０において有底円筒状の非磁性磁気シールド２１６６は、底壁部２１６６ｂ及び開口部を第一実施形態とは反対の筐体外部側及び筐体内部側にそれぞれ向けた状態で、筐体１１０の嵌合孔１１１ｈに嵌合固定されている。
【００８０】
また、第五実施形態のシール構造２１６０は、第一実施形態の磁気シールスリーブ１７０の代わりに、「粒子シール」としてのメカニカルシール２１７０を備えている。メカニカルシール２１７０は、ハット状に形成されたゴム製のＯリング乃至はカーボン製のリップパッキンであり（図９はＯリングの例）、ブレーキ軸２１３１の外周側に同軸上に配置されている。メカニカルシール２１７０は、円筒状のシール本体２１７１のうち筐体外部側の軸方向端部から外周側へと突出するシールフランジ２１７２を、有している。シールフランジ２１７２は、磁気シールド２１６６の底壁部２１６６ｂに筐体外部側から保持された状態で、同シールド２１６６の周壁部２１６６ｃに嵌合固定されている。かかる固定下、磁性突起１６４，１６５の設けられないブレーキ軸２１３１の外周部２１３１ｏと、シール本体２１７１の内周部２１７１ｉとの間には、流体室１１４と連通するシールギャップ２１７６ｇが形成されている。
【００８１】
ここで特にメカニカルシール２１７０は、磁気シールド２１６６の底壁部２１６６ｂよりも内周側へシール本体２１７１を突出させている。かかる突出形態によりメカニカルシール２１７０は、図１０に示すシールギャップ２１７６ｇの径方向幅Ｗｇｓを、磁気粘性流体１４０を構成する磁性粒子１４０ｐの例えば最小粒径等の外径φｐよりも、小さく調整している。こうした「ギャップ調整部材」としての機能をメカニカルシール２１７０が果たすことによりシールギャップ２１７６ｇは、磁気粘性流体１４０のうち流体室１１４から流入可能となるベース液にて満たされている。
【００８２】
このような第五実施形態の軸方向では、図９に示すように、液体シール１８０とシールギャップ２１７６ｇとに挟まれる空間が、中間室２１７８として形成されている。この中間室２１７８のうち、磁気シールド２１６６の底壁部２１６６ｂの内周側に確保される第一容積部２１７８ｖ１は、当該底壁部２１６６ｂの軸方向全域に沿って延伸することにより、軸方向に隣接するシールギャップ２１７６ｇに対して容積（横断面積）を拡大されている。また、中間室２１７８のうち嵌合孔１１１ｈの内周側に確保される第二容積部２１７８ｖ２は、磁気シールド２１６６と液体シール１８０との間を延伸することにより、軸方向に隣接する第一容積部２１７８ｖ１に対して容積（横断面積）を拡大されている。これら容積部２１７８ｖ１，２１７８ｖ２を含んでなる中間室２１７８には、当該中間室２１７８の全体を満たす状態にて、第一実施形態と同じ中間流体１９０が封入されている。
【００８３】
以上説明した第五実施形態では、メカニカルシール２１７０及びブレーキ軸２１３１の間にて磁性粒子１４０ｐの外径φｐよりも小さな幅Ｗｇｓに調整されるシールギャップ２１７６ｇには、流体室１１４から流入しようとする磁気粘性流体１４０の中で当該粒子１４０ｐの流入が困難となる。故にシールギャップ２１７６ｇにおいて、軸方向の筐体内部側から筐体外部側へと向かって磁性粒子１４０ｐが流動するには、筐体内部側への磁性粒子１４０ｐの流入が必要なことから、当該流入の困難な磁性粒子１４０ｐは、筐体外部側への流動を確実に規制され得る。これによれば、メカニカルシール２１７０及びブレーキ軸２１３１の間に適度なシールギャップ２１７６ｇを確保しながらも、当該ギャップ２１７６ｇを磁性粒子１４０ｐに関してシールできる。したがって、ブレーキ軸２１３１へ与える摩擦抵抗の低減により、耐久性の向上及びトルクロスの回避が可能となるのである。
【００８４】
また、第一実施形態と同様に第五実施形態では、ブレーキ軸２１３１との液密接触によるシール機能を、液体シール１８０が中間室２１７８の中間流体１９０に対して発揮し得る。これにより、中間室２１７８は中間流体１９０で常に満たされた状態となるので、流体室１１４の圧力は、シールギャップ２１７６ｇの磁気粘性流体１４０中のベース液と中間室２１７８の中間流体１９０とを伝播して、液体シール１８０に受け止められる。かかる受け止め作用によれば、ベース液が磁性粒子１４０ｐを巻き込んでシールギャップ２１７６ｇから中間室２１７８へと抜けるのを抑制できる。それと共に、極性液体である中間流体１９０に対して異質の非極性液体であるベース液は、第一実施形態と同様に斥力により反発することで、シールギャップ２１７６ｇからの抜けを招くような中間流体１９０への混合を、抑制され得る。これら抑制効果の結果、シールギャップ２１７６ｇでの抜け又は混合による磁気粘性流体１４０の変質に起因してブレーキ特性が変化する事態を確実に回避し、機関位相の調整精度を維持することも可能となるのである。
【００８５】
さらに、第一実施形態と同様に第五実施形態では、非極性ベース液の付着した磁性粒子１４０ｐは、極性の中間流体１９０に対して反発するので、ベース液に巻き込まれることによる中間室２１７８への抜けも、液体シール１８０への到達も抑制され得る。しかも磁性粒子１４０ｐは、仮に中間室２１７８へ抜けたとしても、中間室２１７８を挟んだシールギャップ２１７６ｇ及び液体シール１８０間の離間距離に応じて、液体シール１８０には到達し難くなっている。以上のことから、液体シール１８０とブレーキ軸２１３１とが接触する界面１８４にて面圧（緊迫力）を低減させたとしても、磁性粒子１４０ｐが当該界面１８４に侵入して摩擦抵抗を増大させる事態を回避可能となるので、耐久性の向上に貢献できるのである。
【００８６】
（第六実施形態）
本発明の第六実施形態は、第五実施形態の変形例である。図１１に示すように第六実施形態のシール構造３１６０は、第五実施形態のメカニカルシール２１７０の代わりに、「粒子シール」としての樹脂フィルタ３１７０を備えている。樹脂フィルタ３１７０は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂により磁性粒子１４０ｐ（図１２参照）を捕捉可能なメッシュ状に形成されることで、「フィルタ部材」としての機能を果たす。ハット状の樹脂フィルタ３１７０は、第五実施形態のシール本体２１７１及びシールフランジ２１７２にそれぞれ準じた形態に、フィルタ本体３１７１及びフィルタフランジ３１７２を形成している。かかる形成形態により、フィルタ本体３１７１の内周部３１７１ｉとブレーキ軸２１３１の外周部２１３１ｏとの間には、流体室１１４と連通するシールギャップ３１７６ｇが形成されている。但し、図１２に示す第六実施形態においてシールギャップ３１７６ｇの径方向幅Ｗｇｌは、磁性粒子１４０ｐの外径φｐよりも大きく調整されており、当該ギャップ３１７６ｇには、磁気粘性流体１４０のベース液と共に磁性粒子１４０ｐが流体室１１４から流入する。尚、このようなシールギャップ３１７６ｇと液体シール１８０との間には、図１１に示すように、第五実施形態と同様の中間室２１７８が形成されている。
【００８７】
以上説明した第六実施形態では、シールギャップ３１７６ｇへ流体室１１４から流入する磁性粒子１４０ｐは、当該ギャップ３１７６ｇにおいて外周側の樹脂フィルタ３１７０に捕捉されることで、軸方向のうち筐体内部側から筐体外部側へと向かう流動を規制され得る。これによれば、樹脂フィルタ３１７０及びブレーキ軸２１３１の間に適度なシールギャップ３１７６ｇを確保しながらも、当該ギャップ３１７６ｇを磁性粒子１４０ｐに関してシールできる。したがって、ブレーキ軸２１３１へ与える摩擦抵抗の低減により、耐久性の向上及びトルクロスの回避が可能となるのである。また、この他の点では、第五実施形態と同様な作用効果の発揮が可能である。
【００８８】
（第七実施形態）
本発明の第七実施形態は、第六実施形態の変形例である。図１３に示すように第七実施形態のシール構造４１６０は、第六実施形態の樹脂フィルタ３１７０の代わりに、「粒子シール」としての多孔フィルタ４１７０を備えている。多孔フィルタ４１７０は、例えばセラミック等により磁性粒子１４０ｐを捕捉可能な多孔状に形成されることで、「フィルタ部材」としての機能を果たす。この点以外の構成について第七実施形態の多孔フィルタ４１７０は、第六実施形態の樹脂フィルタ３１７０と同様な構成を有しているので、第六実施形態と同様な作用効果の発揮が可能となる。
【００８９】
（第八実施形態）
本発明の第八実施形態は、第六実施形態の変形例である。図１４に示すように第八実施形態のシール構造５１６０は、第六実施形態の樹脂フィルタ３１７０の代わりに、「粒子シール」としての繊維フィルタ５１７０を備えている。繊維フィルタ５１７０は、例えば樹脂乃至はセラミック等により磁性粒子１４０ｐを捕捉可能な繊維状に形成されることで、「フィルタ部材」としての機能を果たす。この点以外の構成について第八実施形態の繊維フィルタ５１７０は、第六実施形態の樹脂フィルタ３１７０と同様な構成を有しているので、第六実施形態と同様な作用効果の発揮が可能となる。
【００９０】
（第九実施形態）
本発明の第九実施形態は、第六実施形態の変形例である。図１５に示すように第九実施形態のシール構造６１６０において「粒子フィルタ」としての樹脂フィルタ６１７０は、第六実施形態の構成に加えて、雌螺子状を呈した内周部６１７１ｉをフィルタ本体３１７１に有することにより、「ビスコシール部材」としても機能する。ここで特に内周部６１７１ｉは、図１６に示すように、ブレーキ軸２１３１の回転方向Ｒに辿った場合において軸方向の筐体外部側から筐体内部側へと向かって遠ざかる雌螺子状である。図１５に示すように内周部６１７１ｉは、かかる雌螺子状の山部とブレーキ軸２１３１との間では径方向幅がＷｇｌ（図示しない）となるシールギャップ３１７６ｇを、形成している。尚、第九実施形態では、樹脂フィルタ６１７０のフィルタフランジ３１７２が磁気シールド２１６６の底壁部２１６６ｂと例えば非磁性のスペーサ６１６６との間に、挟持さている。
【００９１】
このような第九実施形態では、樹脂フィルタ６１７０の内周部６１７１ｉ及びブレーキ軸２１３１の間のシールギャップ３１７６ｇへ流入する磁性粒子１４０ｐは、ブレーキ軸２１３１の方向Ｒの回転により遠心力の作用を受けることで、当該内周部６１７１ｉに押し付けられる。ここで、回転方向Ｒに辿った場合に筐体外部側から筐体内部側へ向かって遠ざかる雌螺子状の内周部６１７１ｉに対して、遠心力により押し付けられた磁性粒子１４０ｐは、筐体内部側へ向かうモーメントを与えられることで、筐体外部側への流動を規制され得る。それと共に樹脂フィルタ６１７０は、第六実施形態と同様な磁性粒子１４０ｐの吸着作用を発揮し得るので、ブレーキ軸２１３１との間に適度なシールギャップ３１７６ｇを確保しながらも、当該ギャップ３１７６ｇを磁性粒子１４０ｐに関してシールできる。したがって、ブレーキ軸２１３１へ与える摩擦抵抗の低減により、耐久性の向上及びトルクロスの回避が可能となるのである。また、この他の点では、第五実施形態で説明したものと同様の作用効果の発揮が可能である。
【００９２】
（第十実施形態）
本発明の第十実施形態は、第一実施形態の変形例である。図１７に示すように第十実施形態のシール構造７１６０は、第一実施形態の磁気シールスリーブ１７０を備えておらず、「粒子シール」として磁気シールド７１６６を備えている。具体的に、第一実施形態と同様な姿勢に配置される有底円筒状の非磁性磁気シールド７１６６は、内径変化するテーパ状の内周部７１６６ｉを底壁部７１６６ｂに有することにより、「径変化部材」としての機能も果たす。ここで特に内周部７１６６ｉの内径は、軸方向の筐体外部側から筐体内部側へ向かうに従って、一定の変化率で拡大変化している。
【００９３】
こうした磁気シールド７１６６の内周部７１６６ｉは、第十実施形態のブレーキ軸７１３１では一つだけ設けられる磁性突起１６４の外周部７１６４ｏと対向し、流体室１１４と連通するシールギャップ７１７６ｇを当該外周部７１６４ｏとの間に形成している。ここで特に外周部７１６４ｏの外径は、軸方向の筐体外部側から筐体内部側へ向かうに従って、内周部７１６６ｉの場合と実質同じ変化率にて拡大変化している。かかる変化形態により、図１８に示すようにシールギャップ７１７６ｇの径方向幅Ｗｇｌは、磁性粒子１４０ｐの外径φｐよりも大きく調整されている。したがって、シールギャップ７１７６ｇには、磁気粘性流体１４０のベース液と共に磁性粒子１４０ｐが流体室１１４から流入することになる。
【００９４】
このような第十実施形態の軸方向では、図１７に示すように、液体シール１８０とシールギャップ７１７６ｇとに挟まれる空間が、中間室７１７８として形成されている。この中間室７１７８は、磁気シールド７１６６のうち周壁部７１６６ｃの内周側に確保されて当該周壁部７１６６ｃの軸方向全域に沿って延伸することにより、軸方向に隣接するシールギャップ７１７６ｇに対して容積（横断面積）を拡大されている。中間室７１７８には、その全体を満たす状態にて、第一実施形態と同じ中間流体１９０が封入されている。
【００９５】
以上説明した第十実施形態では、磁気シールド７１６６の内周部７１６６ｉ及びブレーキ軸７１３１の間のシールギャップ７１７６ｇへ流体室１１４から流入する磁性粒子１４０ｐは、図１８に示すように、ブレーキ軸７１３１の回転により遠心力Ｆｃの作用を受けることで、当該内周部７１６６ｉに押し付けられる。ここで、筐体外部側から筐体内部側へ向かうに従って内径が拡大変化する内周部７１６６ｉに対して、遠心力Ｆｃにより押し付けられた磁性粒子１４０ｐは、図１８に示すように、当該押し付けに対する抗力Ｆｒの軸方向成分Ｆｒｘを筐体内部側へ向かって受ける。その結果、磁性粒子１４０ｐは、筐体外部側への流動を規制され得るのである。これによれば、磁気シールド７１６６及びブレーキ軸７１３１の間に適度なシールギャップ７１７６ｇを確保しながらも、当該ギャップ７１７６ｇを磁性粒子１４０ｐに関してシールできる。したがって、ブレーキ軸７１３１へ与える摩擦抵抗の低減により、耐久性の向上及びトルクロスの回避が可能となるのである。
【００９６】
また、第一実施形態と同様に第十実施形態では、ブレーキ軸７１３１との液密接触によるシール機能を、液体シール１８０が中間室７１７８の中間流体１９０に対して発揮し得る。これにより、中間室７１７８は中間流体１９０で常に満たされた状態となるので、流体室１１４の圧力は、シールギャップ７１７６ｇの磁気粘性流体１４０中のベース液と中間室７１７８の中間流体１９０とを伝播して、液体シール１８０に受け止められる。かかる受け止め作用によれば、ベース液が磁性粒子１４０ｐを巻き込んでシールギャップ７１７６ｇから中間室７１７８へ抜けるのを抑制できる。それと共に、極性液体である中間流体１９０に対して異質の非極性液体であるベース液は、第一実施形態と同様に斥力により反発することで、シールギャップ７１７６ｇからの抜けを招くような中間流体１９０への混合を、抑制され得る。これら抑制効果の結果、シールギャップ７１７６ｇでの抜け又は混合による磁気粘性流体１４０の変質に起因してブレーキ特性が変化する事態を確実に回避し、機関位相の調整精度を維持することも可能となるのである。
【００９７】
さらに、第一実施形態と同様に第十実施形態では、非極性ベース液の付着した磁性粒子１４０ｐは、極性の中間流体１９０に対して反発するので、ベース液に巻き込まれることによる中間室７１７８への抜けも、液体シール１８０への到達も抑制され得る。しかも磁性粒子１４０ｐは、仮に中間室７１７８へ抜けたとしても、中間室７１７８を挟んだシールギャップ７１７６ｇ及び液体シール１８０間の離間距離に応じて、液体シール１８０には到達し難くなっている。以上のことから、液体シール１８０とブレーキ軸７１３１とが接触する界面１８４にて面圧（緊迫力）を低減させたとしても、磁性粒子１４０ｐが当該界面１８４に侵入して摩擦抵抗を増大させる事態を回避可能となるので、耐久性の向上に貢献できるのである。
【００９８】
（第十一実施形態）
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。図１９に示すように第十一実施形態のシール構造８１６０において「粒子フィルタ」としての磁気シールド８１６６は、第十実施形態のテーパ状内周部７１６６ｉに代えて、段付状内周部８１６６ｉを底壁部８１６６ｂに有することにより、「ラビリンスシール部材」としても機能する。具体的に内周部８１６６ｉには、二つのラビリンス突起８１６７，８１６８が軸方向に所定間隔をあけて配置されている。各ラビリンス突起８１６７，８１６８は、それぞれ回転方向に連続する円環板状に形成され、三つの磁性突起１６４，１６５，８１６５の設けられたブレーキ軸８１３１の外周側に同軸上に配置されている。ここで特に各ラビリンス突起８１６７，８１６８は、軸方向において磁性突起１６４，１６５，８１６５の間のいずれかに配置されている。
【００９９】
以上の配置形態により、磁気シールド８１６６のラビリンス突起８１６７，８１６８及び内周部８１６６ｉと、ブレーキ軸８１３１の磁性突起１６４，１６５，３１６５及び外周部８１３１ｏとの間には、ラビリンス状のシールギャップ８１７６ｇが形成されている。このシールギャップ８１７６ｇは、径方向乃至は軸方向の幅として第六実施形態と同様のＷｇｌ（図示しない）を保って、筐体外部側と筐体内部側との間を蛇行することにより、当該内部側にて流体室１１４と連通している。尚、このようなシールギャップ８１７６ｇと液体シール１８０との間には、第十実施形態と同様に中間室７１７８が形成されている。
【０１００】
以上説明した第十一実施形態では、磁気シールド８１６６及びブレーキ軸８１３１間のシールギャップ８１７６ｇへ流体室１１４から流入する磁性粒子１４０ｐ（図示しない）は、筐体内部側と筐体外部側との間を蛇行するラビリンス状ギャップ８１７６ｇにて流動抵抗を受ける。その結果として磁性粒子１４０ｐは、シールギャップ８１７６ｇにおける筐体外部側への流動を規制され得る。これによれば、磁気シールド８１６６及びブレーキ軸８１３１の間に適度なシールギャップ８１７６ｇを確保しながらも、当該ギャップ８１７６ｇを磁性粒子１４０ｐに関してシールできる。したがって、ブレーキ軸８１３１へ与える摩擦抵抗の低減により、耐久性の向上及びトルクロスの回避が可能となるのである。また、この他の点では、第十実施形態と同様な作用効果の発揮が可能である。
【０１０１】
（他の実施形態）
ここまで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。
【０１０２】
第一、第四〜第十一実施形態に関する変形例１として、中間流体１９０については、磁気粘性流体１４０のベース液とは異質となる非磁性の液体であれば、極性液体以外のもの、例えば非極性のベース液には溶け難いシリコンオイル等を採用してもよい。また、第二実施形態に関する変形例２として、磁気粘性流体１４０のベース液については、中間流体１９０とは異質となる非磁性の液体であれば、極性液体以外のもの、例えばシリコンオイル等を採用してもよい。さらに、第三実施形態に関する変形例３として、磁気粘性流体１４０のベース液と中間流体１９０とについては、互いに同一の液体であれば、非極性液体の代わりに、第一実施形態の中間流体１９０や第二実施形態の磁気粘性流体１４０のベース液と同様な極性液体を採用してもよい。またさらに、第四〜第十一実施形態に関する変形例４としては、磁気粘性流体１４０のベース液及び中間流体１９０の構成成分を、第二実施形態と第三実施形態と変形例２，３とのうちいずれかの成分に、変更してもよい。加えて、第一〜第十一実施形態に関する変形例５としては、磁気粘性流体１４０とは磁性粒子（１４０ａ）の外径（φｐ）が異なる磁性流体等、磁気粘性流体１４０以外の機能性流体を、流体室１１４に封入してもよい。
【０１０３】
第一〜第四実施形態に関する変形例６としては、図２０に示すように、第二磁束ガイド１７５及び第二磁性突起１６５のうち少なくとも一方を設けなくてもよい。尚、図２０は、要素１７５，１６５の双方を設けない場合の第一〜第三実施形態に関する変形例６を示している。また、第一〜第四実施形態に関する変形例７として、磁束ガイド１７４，１７５のうち少なくとも一方を、永久磁石１７２の筐体内部側又は筐体外部側にそれぞれ複数ずつ並べてもよい。さらに、第一〜第四実施形態に関する変形例８として、磁性突起１６４，１６５を設けなくてもよい。またさらに、第一〜第四実施形態に関する変形例９として、磁束ガイド１７４，１７５のうち少なくとも一方の内周部の内径を、第十実施形態に準じて変化させてもよく、この場合に、磁性突起１６４，１６５のうち少なくとも一方の外周部の外径を、第十実施形態に準じて変化させてもよい。
【０１０４】
第五〜第十一実施形態に関する変形例１０として、要素２１６６，７１６６，８１６６については、筐体１１０と別体又は一体の磁性材により形成してもよい。また、第五、第七及び第八実施形態に関する変形例１１として、本体２１７１，３１７１の内周部２１７１ｉ，３１７１ｉを、第九実施形態に準じた雌螺子状に形成してもよい。さらに、第六〜第十一実施形態に関する変形例１２として、シールギャップ３１７６ｇ，７１７６ｇ，８１７６ｇの幅を、第五実施形態に準じて磁性粒子１４０ｐの外径よりも小さな幅Ｗｇｓに調整してもよい。またさらに、第十実施形態に関する変形例１３として、磁性突起１６４の外周部７１６４ｏの外径を、磁気シールド７１６６の内周部７１６６ｉの内径の場合とは異なる変化率にて拡大変化させてもよいし、第一実施形態と同様の実質一定径に固定してもよい。加えて、第五実施形態〜第十一実施形態に関する変形例１４として、第一〜第十一実施形態のうち少なくとも一つと組み合わせて、実施してもよい。
【０１０５】
そして、変形例１５として本発明は、「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してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１００ 流体ブレーキ装置、１１０ 筐体、１１４ 流体室、１３０ ブレーキ回転体、１３１，２１３１，７１３１，８１３１ ブレーキ軸、１４０ 磁気粘性流体、１４０ａ 磁性粒子、１６０，１１６０，２１６０，３１６０，４１６０，５１６０，６１６０，７１６０，８１６０ シール構造、１６６，２１６６，７１６６，８１６６ 磁気シールド、１７０，１１７０ 磁気シールスリーブ、１７２ 永久磁石、１７６ｇ，２１７６ｇ，３１７６ｇ，７１７６ｇ，８１７６ｇ シールギャップ、１７８，２１７８，７１７８ 中間室、１７８ｇ トラップギャップ、１７８ｖ１，２１７８ｖ１ 第一容積部、１７８ｖ２，２１７８ｖ２ 第二容積部、１８０ 液体シール、１９０ 中間流体、１１７２ 電磁石、２１７０ メカニカルシール、３１７０，６１７０ 樹脂フィルタ、４１７０ 多孔フィルタ、５１７０ 繊維フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体室（１１４）を内部に形成する筐体（１１０）と、
非磁性のベース液に磁性粒子が分散されてなり、前記流体室に封入されて通過磁束に応じて粘度が変化する磁気粘性流体（１４０）と、
前記流体室の前記磁気粘性流体に磁束を通過させることにより、前記磁気粘性流体の粘度を可変制御する粘度制御手段（１５０，２００）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（１３１）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（１３０）と、
前記筐体及び前記ブレーキ軸の間をシールするシール構造（１６０）とを、備える流体ブレーキ装置であって、
前記シール構造は、
磁極により磁束を発生する永久磁石（１７２）と、
前記筐体において前記ブレーキ軸を囲んで設けられ、前記流体室に連通するシールギャップ（１７６ｇ）を前記ブレーキ軸との間に形成し、当該シールギャップを通じて前記永久磁石の発生磁束を前記ブレーキ軸に案内する磁束ガイド（１７４）と、
前記筐体のうち前記磁束ガイドよりも前記軸方向の前記筐体外部側において前記ブレーキ軸に接触して設けられ、当該ブレーキ軸との間を液密にシールする液体シール（１８０）と、
非磁性の液体として、前記シールギャップ及び前記液体シールに挟まれた中間室（１７８）を満たす中間流体（１９０）とを、有することを特徴とする流体ブレーキ装置。
【請求項２】
前記中間流体は、前記ベース液とは異質の液体であることを特徴とする請求項１に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項３】
前記ベース液は、極性液体及び非極性液体のうち一方であり、
前記中間流体は、それら極性液体及び非極性液体のうち他方であることを特徴とする請求項２に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項４】
前記中間流体は、前記ベース液と同一の液体であることを特徴とする請求項１に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項５】
前記シール構造は、
前記磁束ガイドとして、前記ブレーキ軸との間の前記シールギャップに前記永久磁石の発生磁束を案内する第一磁束ガイド（１７４）と、
前記筐体のうち前記第一磁束ガイドよりも前記軸方向の前記筐体外部側において前記ブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間の前記中間室が形成するトラップギャップ（１７８ｇ）に、前記永久磁石の発生磁束を案内する第二磁束ガイド（１７５）とを、有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項６】
前記永久磁石は、前記筐体において前記第一磁束ガイド及び前記第二磁束ガイドに挟まれることにより、前記ブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間に前記中間室を確保することを特徴とする請求項５に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項７】
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１〜６のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置（１００）と、
前記流体ブレーキ装置の前記筐体の外部において前記ブレーキ軸と連繋し、当該流体ブレーキ装置の前記ブレーキ回転体へ入力される前記ブレーキトルクに応じて前記クランク軸及び前記カム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構（３００）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。
【請求項８】
流体室（１１４）を内部に形成する筐体（１１０）と、
ベース液に磁性粒子（１４０ａ）が分散されてなり、前記流体室に封入されて通過磁束に応じて粘度が変化する機能性流体（１４０）と、
前記流体室の前記機能性流体に磁束を通過させることにより、前記機能性流体の粘度を可変制御する粘度制御手段（１５０，２００）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（１３１，２１３１，７１３１，８１３１）を有し、前記流体室の前記機能性流体と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入力されるブレーキ回転体（１３０）と、
前記筐体及び前記ブレーキ軸の間をシールするシール構造（１６０，１１６０，２１６０，３１６０，４１６０，５１６０，６１６０，７１６０，８１６０）とを、備える流体ブレーキ装置であって、
前記シール構造は、
前記流体室に連通するシールギャップ（１７６ｇ，２１７６ｇ，３１７６ｇ，７１７６ｇ，８１７６ｇ）を、前記ブレーキ軸との間に形成してシールすることにより、当該シールギャップにおいて前記軸方向の前記筐体内部側から前記筐体外部側へ向かう前記磁性粒子の流動を、規制する粒子シール（１７０，１１７０，２１７０，３１７０，４１７０，５１７０，６１７０，７１６６，８１６６）と、
前記筐体のうち前記粒子シールよりも前記軸方向の前記筐体外部側において前記ブレーキ軸に接触して設けられ、当該ブレーキ軸との間を液密にシールする液体シール（１８０）と、
前記シールギャップ及び前記液体シールに挟まれた中間室（１７８，２１７８，７１７８）を満たす液状の中間流体（１９０）とを、有することを特徴とする流体ブレーキ装置。
【請求項９】
前記中間流体は、前記ベース液とは異質の液体であ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。
【請求項１０】
前記ベース液は、極性液体及び非極性液体のうち一方であり、
前記中間流体は、それら極性液体及び非極性液体のうち他方であることを特徴とする請求項９に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１１】
前記中間流体は、前記ベース液と同一の液体であ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。
【請求項１２】
前記ベース液及び前記中間流体は、非磁性の液体であり、
前記粒子シール（１７０，１１７０）は、
磁極により磁束を発生する磁石（１７２，１１７２）と、
前記筐体において前記ブレーキ軸（１３１）を囲んで設けられ、前記シールギャップ（１７６ｇ）を前記ブレーキ軸との間に形成し、当該シールギャップを通じて前記磁石の発生磁束を前記ブレーキ軸に案内する磁束ガイド（１７４）とを、含むことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１３】
前記粒子シール（１７０，１１７０）は、
前記磁束ガイドとして、前記ブレーキ軸との間の前記シールギャップに前記磁石の発生磁束を案内する第一磁束ガイド（１７４）と、
前記筐体のうち前記第一磁束ガイドよりも前記軸方向の前記筐体外部側において前記ブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間の前記中間室が形成するトラップギャップ（１７８ｇ）に、前記磁石の発生磁束を案内する第二磁束ガイド（１７５）とを、含むことを特徴とする請求項１２に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１４】
前記磁石は、前記筐体において前記第一磁束ガイド及び前記第二磁束ガイドに挟まれることにより、前記ブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間に前記中間室を確保することを特徴とする請求項１３に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１５】
前記粒子シール（２１７０）は、
前記筐体において前記ブレーキ軸（２１３１）を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間に形成するシールギャップ（２１７６ｇ）の幅を前記磁性粒子の外径よりも小さく調整するギャップ調整部材（２１７０）を、含むことを特徴とする請求項８〜１４のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１６】
前記粒子シール（３１７０，４１７０，５１７０，６１７０）は、
前記筐体において前記ブレーキ軸（２１３１）を囲んで設けられ、前記シールギャップ（３１７６ｇ）を前記ブレーキ軸との間に形成し、当該シールギャップにおいて前記軸方向の前記筐体外部側から前記筐体内部側へ向かう前記磁性粒子を捕捉可能なフィルタ部材（３１７０，４１７０，５１７０，６１７０）を、含むことを特徴とする請求項８〜１５のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１７】
前記粒子シール（６１７０）は、
前記筐体において前記ブレーキ軸（２１３１）を囲んで設けられ、前記ブレーキ軸の回転方向に辿った場合に前記軸方向の前記筐体内部側から前記筐体外部側へ向かって遠ざかる雌螺子状を呈した内周部（６１７１ｉ）により、当該ブレーキ軸との間のシールギャップ（３１７６ｇ）を形成するビスコシール部材（６１７０）を、含むことを特徴とする請求項８〜１６のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１８】
前記粒子シール（７１６６）は、
前記筐体において前記ブレーキ軸（７１３１）を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間にシールギャップ（７１７６ｇ）を形成する内周部（７１６６ｉ）の内径を、前記軸方向の前記筐体外部側から前記筐体内部側へ向かうに従って拡大変化させる径変化部材（７１６６）を、含むことを特徴とする請求項８〜１７のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１９】
前記粒子シール（８１６６）は、
前記筐体において前記ブレーキ軸（８１３１）を囲んで設けられ、前記軸方向の前記筐体内部側と前記筐体外部側との間を蛇行するラビリンス状のシールギャップ（８１７６ｇ）を、当該ブレーキ軸との間に形成するラビリンスシール部材（８１６６）を、含むことを特徴とする請求項８〜１８のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項２０】
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８〜１９のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置（１００）と、
前記流体ブレーキ装置の前記筐体の外部において前記ブレーキ軸（１３１，２１３１，７１３１，８１３１）と連繋し、当該流体ブレーキ装置の前記ブレーキ回転体へ入力される前記ブレーキトルクに応じて前記クランク軸及び前記カム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構（３００）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。
【請求項１】
流体室（１１４）を内部に形成する筐体（１１０）と、
非磁性のベース液に磁性粒子が分散されてなり、前記流体室に封入されて通過磁束に応じて粘度が変化する磁気粘性流体（１４０）と、
前記流体室の前記磁気粘性流体に磁束を通過させることにより、前記磁気粘性流体の粘度を可変制御する粘度制御手段（１５０，２００）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（１３１）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（１３０）と、
前記筐体及び前記ブレーキ軸の間をシールするシール構造（１６０）とを、備える流体ブレーキ装置であって、
前記シール構造は、
磁極により磁束を発生する永久磁石（１７２）と、
前記筐体において前記ブレーキ軸を囲んで設けられ、前記流体室に連通するシールギャップ（１７６ｇ）を前記ブレーキ軸との間に形成し、当該シールギャップを通じて前記永久磁石の発生磁束を前記ブレーキ軸に案内する磁束ガイド（１７４）と、
前記筐体のうち前記磁束ガイドよりも前記軸方向の前記筐体外部側において前記ブレーキ軸に接触して設けられ、当該ブレーキ軸との間を液密にシールする液体シール（１８０）と、
非磁性の液体として、前記シールギャップ及び前記液体シールに挟まれた中間室（１７８）を満たす中間流体（１９０）とを、有することを特徴とする流体ブレーキ装置。
【請求項２】
前記中間流体は、前記ベース液とは異質の液体であることを特徴とする請求項１に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項３】
前記ベース液は、極性液体及び非極性液体のうち一方であり、
前記中間流体は、それら極性液体及び非極性液体のうち他方であることを特徴とする請求項２に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項４】
前記中間流体は、前記ベース液と同一の液体であることを特徴とする請求項１に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項５】
前記シール構造は、
前記磁束ガイドとして、前記ブレーキ軸との間の前記シールギャップに前記永久磁石の発生磁束を案内する第一磁束ガイド（１７４）と、
前記筐体のうち前記第一磁束ガイドよりも前記軸方向の前記筐体外部側において前記ブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間の前記中間室が形成するトラップギャップ（１７８ｇ）に、前記永久磁石の発生磁束を案内する第二磁束ガイド（１７５）とを、有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項６】
前記永久磁石は、前記筐体において前記第一磁束ガイド及び前記第二磁束ガイドに挟まれることにより、前記ブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間に前記中間室を確保することを特徴とする請求項５に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項７】
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１〜６のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置（１００）と、
前記流体ブレーキ装置の前記筐体の外部において前記ブレーキ軸と連繋し、当該流体ブレーキ装置の前記ブレーキ回転体へ入力される前記ブレーキトルクに応じて前記クランク軸及び前記カム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構（３００）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。
【請求項８】
流体室（１１４）を内部に形成する筐体（１１０）と、
ベース液に磁性粒子（１４０ａ）が分散されてなり、前記流体室に封入されて通過磁束に応じて粘度が変化する機能性流体（１４０）と、
前記流体室の前記機能性流体に磁束を通過させることにより、前記機能性流体の粘度を可変制御する粘度制御手段（１５０，２００）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（１３１，２１３１，７１３１，８１３１）を有し、前記流体室の前記機能性流体と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入力されるブレーキ回転体（１３０）と、
前記筐体及び前記ブレーキ軸の間をシールするシール構造（１６０，１１６０，２１６０，３１６０，４１６０，５１６０，６１６０，７１６０，８１６０）とを、備える流体ブレーキ装置であって、
前記シール構造は、
前記流体室に連通するシールギャップ（１７６ｇ，２１７６ｇ，３１７６ｇ，７１７６ｇ，８１７６ｇ）を、前記ブレーキ軸との間に形成してシールすることにより、当該シールギャップにおいて前記軸方向の前記筐体内部側から前記筐体外部側へ向かう前記磁性粒子の流動を、規制する粒子シール（１７０，１１７０，２１７０，３１７０，４１７０，５１７０，６１７０，７１６６，８１６６）と、
前記筐体のうち前記粒子シールよりも前記軸方向の前記筐体外部側において前記ブレーキ軸に接触して設けられ、当該ブレーキ軸との間を液密にシールする液体シール（１８０）と、
前記シールギャップ及び前記液体シールに挟まれた中間室（１７８，２１７８，７１７８）を満たす液状の中間流体（１９０）とを、有することを特徴とする流体ブレーキ装置。
【請求項９】
前記中間流体は、前記ベース液とは異質の液体であ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。
【請求項１０】
前記ベース液は、極性液体及び非極性液体のうち一方であり、
前記中間流体は、それら極性液体及び非極性液体のうち他方であることを特徴とする請求項９に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１１】
前記中間流体は、前記ベース液と同一の液体であ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。
【請求項１２】
前記ベース液及び前記中間流体は、非磁性の液体であり、
前記粒子シール（１７０，１１７０）は、
磁極により磁束を発生する磁石（１７２，１１７２）と、
前記筐体において前記ブレーキ軸（１３１）を囲んで設けられ、前記シールギャップ（１７６ｇ）を前記ブレーキ軸との間に形成し、当該シールギャップを通じて前記磁石の発生磁束を前記ブレーキ軸に案内する磁束ガイド（１７４）とを、含むことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１３】
前記粒子シール（１７０，１１７０）は、
前記磁束ガイドとして、前記ブレーキ軸との間の前記シールギャップに前記磁石の発生磁束を案内する第一磁束ガイド（１７４）と、
前記筐体のうち前記第一磁束ガイドよりも前記軸方向の前記筐体外部側において前記ブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間の前記中間室が形成するトラップギャップ（１７８ｇ）に、前記磁石の発生磁束を案内する第二磁束ガイド（１７５）とを、含むことを特徴とする請求項１２に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１４】
前記磁石は、前記筐体において前記第一磁束ガイド及び前記第二磁束ガイドに挟まれることにより、前記ブレーキ軸を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間に前記中間室を確保することを特徴とする請求項１３に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１５】
前記粒子シール（２１７０）は、
前記筐体において前記ブレーキ軸（２１３１）を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間に形成するシールギャップ（２１７６ｇ）の幅を前記磁性粒子の外径よりも小さく調整するギャップ調整部材（２１７０）を、含むことを特徴とする請求項８〜１４のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１６】
前記粒子シール（３１７０，４１７０，５１７０，６１７０）は、
前記筐体において前記ブレーキ軸（２１３１）を囲んで設けられ、前記シールギャップ（３１７６ｇ）を前記ブレーキ軸との間に形成し、当該シールギャップにおいて前記軸方向の前記筐体外部側から前記筐体内部側へ向かう前記磁性粒子を捕捉可能なフィルタ部材（３１７０，４１７０，５１７０，６１７０）を、含むことを特徴とする請求項８〜１５のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１７】
前記粒子シール（６１７０）は、
前記筐体において前記ブレーキ軸（２１３１）を囲んで設けられ、前記ブレーキ軸の回転方向に辿った場合に前記軸方向の前記筐体内部側から前記筐体外部側へ向かって遠ざかる雌螺子状を呈した内周部（６１７１ｉ）により、当該ブレーキ軸との間のシールギャップ（３１７６ｇ）を形成するビスコシール部材（６１７０）を、含むことを特徴とする請求項８〜１６のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１８】
前記粒子シール（７１６６）は、
前記筐体において前記ブレーキ軸（７１３１）を囲んで設けられ、当該ブレーキ軸との間にシールギャップ（７１７６ｇ）を形成する内周部（７１６６ｉ）の内径を、前記軸方向の前記筐体外部側から前記筐体内部側へ向かうに従って拡大変化させる径変化部材（７１６６）を、含むことを特徴とする請求項８〜１７のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項１９】
前記粒子シール（８１６６）は、
前記筐体において前記ブレーキ軸（８１３１）を囲んで設けられ、前記軸方向の前記筐体内部側と前記筐体外部側との間を蛇行するラビリンス状のシールギャップ（８１７６ｇ）を、当該ブレーキ軸との間に形成するラビリンスシール部材（８１６６）を、含むことを特徴とする請求項８〜１８のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置。
【請求項２０】
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８〜１９のいずれか一項に記載の流体ブレーキ装置（１００）と、
前記流体ブレーキ装置の前記筐体の外部において前記ブレーキ軸（１３１，２１３１，７１３１，８１３１）と連繋し、当該流体ブレーキ装置の前記ブレーキ回転体へ入力される前記ブレーキトルクに応じて前記クランク軸及び前記カム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構（３００）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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−８３２４４（Ｐ２０１３−８３２４４Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１６２９２４（Ｐ２０１２−１６２９２４）
【出願日】平成２４年７月２３日（２０１２．７．２３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月２３日（２０１２．７．２３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【Ｆターム（参考）】
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