(57)【要約】【課題】装置の軸長を短尺化できると共に、電流応答性の向上によるブレーキトルクの応答性を向上させることができるヒステリシスブレーキ装置を提供する。【解決手段】電磁コイル２０へ通電して励磁することによってヒステリシスリング１８に電磁ブレーキ力を付与して、タイミングスプロケット２とカムシャフト１との相対回動位相を変更する。前記電磁コイルへの通電時には、コイルヨーク１９内に固定された永久磁石２１の磁力によって前記電磁ブレーキ力をアシストしてヒステリシスリングに大きな制動力を付与する一方、前記電磁コイルへの非通電時には、永久磁石の磁束の一部がヒステリシスリングにトーションスプリング１６のばね力に抗してブレーキ力が作用しない程度にヒステリシスリングに僅かなブレーキトルクを付与するように構成した。【選択図】図１
2009057847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のインナーステータの外周面に形成された複数のインナー極歯と、
該インナーステータの外周側に配置された環状のアウターステータの内周面に形成されて、前記各インナー極歯と径方向から対向する複数のアウター極歯と、
前記インナー極歯とアウター極歯との間にエアーギャップを介して回転自在に介装されて、ヒステリシス材からなるヒスロータと、
前記インナーステータとアウターステータとの間にヨークを介して発生した磁力によって前記ヒスロータに電磁ブレーキを付与する電磁コイルと、
前記電磁コイルとヒスロータとの間に配置固定されて、前記インナー極歯とアウター極歯との間に磁界を発生させる方向に着磁された永久磁石と、を備え、
前記電磁コイルへの通電により発生する磁界の方向が前記永久磁石の磁界方向と反対方向となるように構成したことを特徴とするヒステリシスブレーキ装置。
【請求項２】
環状のインナーステータの外周に形成されたインナー極歯と、前記インナーステータの外周側に配置されたアウターステータの内周に形成されたアウター極歯との間にエアーギャップを介してヒステリシス材からなるヒスロータが回転自在に介装されていると共に、該ヒスロータを一方向へ回転付勢するばね部材を設け、
かつ前記インナーステータとアウターステータとの間にヨークを介して発生した磁力によって前記ヒスロータに電磁ブレーキを付与する電磁コイルを設けると共に、前記電磁コイルとヒスロータとの間に前記インナー極歯とアウター極歯との間に磁界を発生させる方向に着磁された永久磁石を設け、
前記電磁コイルへの通電時にヨークを介して発生する磁力を前記永久磁石の磁力がアシストして前記ヒスロータをばね部材のばね力に抗してブレーキ力を付与することを特徴とするヒステリシスブレーキ装置。
【請求項３】
前記電磁コイルへの非通電時には、前記永久磁石により前記ヒスロータに対して前記ばね部材のばね力以下の僅かな磁力を付与することを特徴とする請求項２に記載のヒステリシスブレーキ装置。
【請求項４】
駆動回転体と従動回転体との相対回動位相を、電磁ブレーキ力により変更する位相変更機構を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記位相変更機構は、前記駆動回転体と従動回転体との間に回転自在に設けられた中間回転体と、該中間回転体に固定されたヒステリシス材のヒスロータに非接触状態で電磁ブレーキ力を付与する電磁駆動部と、を備え、
前記電磁駆動部は、環状のインナーステータと、該インナーステータの外周側に配置された環状のアウターステータと、通電によって前記両ステータ間に磁界を発生させる電磁コイルと、を備え、
前記電磁コイルとヒスロータとの間に、前記インナーステータとアウターステータとの間に磁界を発生させる永久磁石を設け、
前記電磁コイルへの通電時には、前記永久磁石の磁力によって前記電磁コイルの電磁力をアシストすることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項５】
前記電磁コイルへの非通電時には、前記永久磁石の磁束の一部がブレーキ力を作用しない程度に前記ヒスロータを循環するように構成したことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば吸気弁または排気弁の開閉タイミングを可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に適用されるヒステリシスブレーキ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来のヒステリシスブレーキ装置としては、以下の特許文献１及び２に記載されるようなものがある。
【０００３】
特許文献１に記載のヒステリシスブレーキ装置は、ローラに固定されたヒステリシスリングと、磁極付き円環状の永久磁石とを備え、該永久磁石は、ヒステリシスリングの内部に配置され、ヒステリシスリングに面した表面に外周に沿って互い違いに極性付けられている。また、前記ヒステリシスリングは、環状空間によって永久磁石から分離されている。前記永久磁石は、ホルダーに取り付けられて、該ホルダーを介して調整リングによりヒステリシスリングに対して軸方向へ移動自在に設けられている。そして、前記永久磁石をヒステリシスリングに対して軸方向へ移動させることによって、ブレーキトルクを可変にするようになっている。
【０００４】
また、特許文献２に記載のヒステリシスブレーキ装置は、電磁コイルを用いてヒステリシスリングに磁界を印加してブレーキトルクを得る構造になっており、前記電磁コイルへの通電量に応じてブレーキトルクを可変にするようになっている。
【特許文献１】特表２００１−５１２０００号公報
【特許文献２】実開昭５０−１８８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載の従来技術にあっては、前述のように、ブレーキトルクを変化させるために、永久磁石を軸方向へ移動させるようになっていることから、特別な移動装置が必要になり、コストの高騰が余儀なくされると共に、装置の軸方向の長さが長くなって大型化を招いている。
【０００６】
一方、特許文献２に記載の従来技術にあっては、電磁コイルへの通電量のみでブレーキトルクを変化させるようになっていることから、必然的に磁路の断面積を大きくしなければならないと共に、電磁コイルの大きな体積も必要になり、この結果、電磁コイルの電流応答性が悪化してブレーキトルクの応答性が低下する、などの技術的課題を招来している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記従来の技術的課題を解決するために案出されたもので、請求項１に記載の発明は、環状のインナーステータの外周面に形成された複数のインナー極歯と、該インナーステータの外周側に配置された環状のアウターステータの内周面に形成されて、前記各インナー極歯と径方向から対向する複数のアウター極歯と、前記インナー極歯とアウター極歯との間にエアーギャップを介して回転自在に介装されて、ヒステリシス材からなるヒスロータと、前記インナーステータとアウターステータとの間にヨークを介して発生した磁力によって前記ヒスロータに電磁ブレーキを付与する電磁コイルと、前記電磁コイルとヒスロータとの間に配置固定されて、前記インナー極歯とアウター極歯との間に磁界を発生させる方向に着磁された永久磁石と、を備え、前記電磁コイルへの通電により発生する磁界の方向が前記永久磁石の磁界方向と反対方向となるように構成したことを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、電磁コイルとヒスロータとの間に設けられた永久磁石を移動させることなく、通電による電磁コイルの磁力とこれをアシストする永久磁石の磁力によってヒスロータに対してブレーキトルクを発生させる。したがって、装置の軸方向の長さを十分に短くすることができ、装置の搭載性が良好になる。
【０００９】
また、前記永久磁石のアシスト磁力によって、その分、電磁コイルの起磁力を減少させることが可能になることから、磁路の断面積を小さくすることができると共に、電磁コイルの体積も縮小化できる。この結果、電流応答性が向上し、ブレーキトルクの応答性を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るヒステリシスブレーキ装置が適用された内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
なお、この実施形態は、内燃機関の吸気側の動弁装置に適用したものであるが、内燃機関の排気側の動弁装置に同様に適用することも可能である。
【００１２】
このバルブタイミング制御装置は、図１〜図４に示すように、内燃機関の図外のシリンダヘッドに回転自在に支持されたカムシャフト１と、このカムシャフト１の前端側に必要に応じて相対回動可能に設けられた駆動回転体であるタイミングスプロケット２と、該タイミングスプロケット２の内周側に配置されて、両者１，２の相対回転位相を変更する位相変更機構３とを備えている。
【００１３】
前記カムシャフト１は、外周に図外の吸気弁を開作動させる一気筒当たり２つのカム１ａ、１ａを有すると共に、先端部に従動回転体である従動軸部材４がカムボルト５によって軸方向から結合され、この従動軸部材４の先端部にスリーブ６が螺着固定されている。
【００１４】
前記従動軸部材４は、前記カムボルト５が内部の貫通孔を介して挿通する円筒状の軸部４ａと、該軸部４ａのカムシャフト１側の端縁に一体に形成された大径フランジ状の拡径部４ｂとを備えている。また、前記スリーブ６は、前記従動軸部材４の軸部４ａの先端部外周に圧入によって固定されている。
【００１５】
前記タイミングスプロケット２は、外周に図外のタイミングチェーンを介してクランク軸に連係されるリング状のギア歯車２ａが外周に一体に形成されていると共に、このリング状歯車部２ａの内周側にほぼ円板状のプレート部材２ｂを有している。また、このプレート部材２ｂの中央に形成された挿通孔２ｃの内周面が前記従動軸部材４の軸部４ａの外周に回転自在に支持されている。
【００１６】
また、前記プレート部材２ｂには、対面する平行な側壁を有する径方向ガイドである２つ径方向窓孔７，７がタイミングスプロケット２のほぼ直径方向に沿うように貫通形成されていると共に、この２つの径方向窓孔７、７の間に、２つのリンク部材８，８の各基端部８ａ、８ａが周方向へ移動可能に係入保持される２つのガイド孔２ｄ、２ｄが貫通形成されている。
【００１７】
前記ガイド孔２ｄ、２ｄは、前記挿通孔２ｃの外周部に円周方向に沿って円弧状に形成されて、その軸方向の長さが前記各基端部８ａ、８ａが移動する範囲内（カムシャフト１とタイミングスプロケット２の相対回動範囲内）の大きさに設定されている。
【００１８】
前記各リンク部材８は、それぞれがほぼ円弧状に折曲形成されて、一端側の前記各基端部８ａが円筒状に形成されている一方、他端側の各先端部８ｂ、８ｂも円筒状に形成されて、それぞれがプレート部材２ｂ方向に突設されている。また、前記従動軸部材４の拡径部４ｂのカムシャフト１側の端部内周側に２つのレバー突起が一体に突設され、この各レバー突起の内部にそれぞれ貫通形成された各保持孔に各ピン９、９の一端部が圧入固定されていると共に、該ピン９，９の他端部に前記各リンク部材８、８の各基端部８ａ、８ａが回転自在に連結されている。
【００１９】
また、各リンク部材８、８は、先端部８ｂ、８ｂが前記各径方向窓孔７，７に係入していると共に、この先端部８ｂ、８ｂには、軸方向前方側に開口する収容穴１０が形成され、この収容穴１０に、前記各径方向窓孔７，７を介して、後述する渦ディスク１３の渦巻き溝１５に係合する球面状の先端部を有する係合ピン１１と、この係合ピン１１を前方側（渦巻き溝１５側）に付勢するコイルばね１２とが収容されている。
【００２０】
そして、各リンク部材８は、各先端部８ｂが対応する各径方向窓孔７に係入した状態において、各基端部８ａ、８ａがピン９、９を介して前記従動軸部材４に連結されているため、リンク部材８の先端部８ｂ、８ｂ側が、外力を受けて各径方向窓孔７に沿って変位すると、タイミングスプロケット２と従動軸部材４とは、各リンク部材８、８の基端部８ａ、８ａが各ガイド孔２ｄ、２ｄに沿って移動して、各先端部８ｂ、８ｂの変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。
【００２１】
一方、前記プレート部材２ｂの前方側に対向配置された中間回転体である円板状の渦ディスク１３が前記軸部４ａの外周に回転自在に支持されている。この渦ディスク１３は、軸部４ａの外周面に摺動自在に支持された内周部１３ａと、該内周部１３ａの外周側に有するディスク部１３ｂとから構成され、このディスク部１３ｂのカムシャフト１側の後面に、渦巻き状ガイドである断面半円状の２条の渦巻き溝１５が形成されている。この各渦巻き溝１５には、前記各リンク部材８の各係合ピン１１の先端部が摺動自在に係合案内されている。
【００２２】
前記各渦巻き溝１５は、互いに分離されて、タイミングスプロケット２の回転方向に沿って次第に縮径するように形成されていると共に、最外周側の先端溝部１５ａが所定の角度をもって内方へ屈曲（偏曲）形成されており、該先端溝部１５ａは、その長手方向のほぼ中央位置から先端側がさらに内方へ小さな角度で内方に屈曲形成されている。
【００２３】
すなわち、この各渦巻き溝１５は、それぞれの先端溝部１５ａ以外の一般部位１５ｂは渦（位相）の変化率が一定に形成されているが、先端溝部１５ａは、渦の変化率が前記内方へ屈曲した偏曲部から先端に向かって一般部位１５ｂに比較して小さく形成されて渦ディスク１３の接線方向に沿ってほぼ直線状に形成されており、この先端溝部１５ａの長さが比較的長く設定されている。また、この先端溝部１５ａは、長手方向のほぼ中央部位（屈曲部）から先端部位がさらに極小さな角度で内方に屈曲形成されている。
【００２４】
そして、各係合ピン１１が渦巻き溝１５に係合した状態において、渦ディスク１３がタイミングスプロケット２に対して遅れ方向に相対回動すると、各リンク部材８の先端部８ｂは、各径方向窓孔７に案内されつつ渦巻き溝１５の渦巻き形状に誘導されて半径方向内側（進角側）に移動し、逆に、渦ディスク１３が進み方向に相対変位すると、半径方向外側に移動して、係合ピン１１が前記渦巻き溝１５の偏曲部に位置した状態で最遅角側に制御される。
【００２５】
さらに、前記係合ピン１１が前記渦巻き溝１５の先端溝部１５ａ域に位置すると、機関の始動に適した僅かに進角側の位置となるように制御されるようになっている。
【００２６】
前記渦ディスク１３は、カムシャフト１に対する相対的な回動操作力が入力されると、その操作力が各渦巻き溝１５と各係合ピン１１の先端部を通してリンク部材８の先端部８ｂを各径方向窓孔７内で径方向に変位させ、このときリンク部材８の作用でもってタイミングスプロケット２と従動軸部材４に相対的な回動力を伝達する。
【００２７】
前記回動操作力を付与する機構は、図１〜図４に示すように、渦ディスク１３を、前記スリーブ６を介してタイミングスプロケット２の回転方向(進角側)に付勢するトーションスプリング１６と、渦ディスク１３をタイミングスプロケット２の回転方向と逆方向(遅角側)に制動付勢する電磁駆動部であるヒステリシスブレーキ装置１７と、該ヒステリシスブレーキ１７の制動力を機関運転状態に応じて制御する図外のコントローラとを備え、機関の運転状態に応じてヒステリシスブレーキ装置１７の制動力を適宜制御することにより、渦ディスク１３をタイミングスプロケット２に対して相対回動させ、あるいは両者の回動位置を維持するようになっている。
【００２８】
前記トーションスプリング１６は、前記スリーブ６の外周側に配置され、その一端部１６ａがスリーブ６の先端部に形成された係止孔に径方向から挿通係止されている一方、他端部１６ｂが前記内周部１３ａの内部軸方向に形成された係止孔に挿通係止されて、機関停止後に前記渦ディスク１３を始動用の回転位相方向へ回転付勢するようになっている。
【００２９】
一方、前記ヒステリシスブレーキ装置１７は、渦ディスク１３の外周側前端部に固定された非磁性材の環状プレート１４と、該環状プレート１４の前端面に固定されたヒスロータであるヒステリシスリング１８と、該ヒステリシスリング１８の前端部に配置された円環状のコイルヨーク１９と、該コイルヨーク１９の内部に収容配置されて、該各コイルヨーク１９に磁気を誘導する電磁コイル２０と、前記コイルヨーク１９の内部に電磁コイル２０のヒステリシスリング１８側に配置固定された永久磁石２１と、を備えている。
【００３０】
前記環状プレート１４は、オーステナイト系ステンレス材によって所定幅の円環状に形成されて、前記渦ディスク１３の外周側前端面に溶接によって固定され、その外径が前記渦ディスク１３の外径よりも大きく設定されている。
【００３１】
前記ヒステリシスリング１８は、図１に示すように、その径方向の幅が前記環状プレート１４の幅よりも十分に小さく設定された小さな円筒状に形成されて、前記環状プレート１４の前端面の径方向の外周側に溶接によって固定されていると共に、前記外部の磁界の変化に対して位相遅れをもって磁束が変化する特性をもつヒステリシス材（半硬質材）によって形成されている。
【００３２】
前記コイルヨーク１９は、内周側のインナーステータ２２と、外周側のアウターステータ２３と、該両ステータ２２，２３の前端開口を閉塞する環状ヨーク部２４とから構成されて、これらの内部に前記電磁コイル２０と永久磁石２１を取り囲むように全体がほぼ円筒形状に形成されている。
【００３３】
前記インナーステータ２２は、外周側に圧入などによって一体的に固定された環状ステータ部２２ａを有すると共に、内周部１３ａに環状突起２２ｂを介してボールベアリング２５が設けられており、このボールベアリング２５によって渦ディスク１３がインナーステータ２２に回転自在に支持されている。
【００３４】
また、前記インナーステータ２２(環状ステータ部２２ａ)とアウターステータ２３は、図５に示すように、内外周側に一定の所定幅の隙間Ｃを介して径方向から対向する凸状のＳ極となるインナー極歯２６と、Ｎ極となるアウター極歯２７がそれぞれ円周方向へ等間隔で複数設けられている。前記対向するインナー極歯２６とアウター極歯２７は、それぞれ円周方向へ交互に配置されて、対向する前記内外周面相互の近接する極歯２６，２７がすべて円周方向にずれている。
【００３５】
したがって、各極歯２６，２７の両対向面の近接する各極歯２６，２７間には、基本的に電磁コイル２０の励磁によってヒステリシスリング１８内を通る円周方向に傾きをもった磁界が発生する。
【００３６】
また、極歯２６，２７の各対向面と前記ヒステリシスリング１８の内外周面とは、エアーギャップをもって非接触状態で径方向から対向しており、このエアーギャップは、大きな磁力を確保するために微小隙間に設定されている。
【００３７】
前記環状ヨーク２４は、円周方向の所定位置に前記電磁コイル２０のハーネス２０ａを貫通させて前記コントローラに案内する図外の貫通孔が穿設されている。
【００３８】
前記電磁コイル２０は、前記ハーネス２０ａを介してコントローラから通電されると、コイルヨーク１９を介して磁界が発生し、この磁力によってヒステリシスリング１８にブレーキトルクを発生させるようになっている。すなわち、前記電磁コイル２０への通電によってヒステリシスリング１８が各極歯２６，２７間の磁界内を変位するときに、ヒステリシスリング１８の内部の磁束の向きと磁界の向きのずれによって制動力を発生するものであるが、その制動力は、ヒステリシスリング１８の回転速度（前記対向内外周面とヒステリシスリング１８の相対速度）に関係なく、磁界の強さ、すなわち、電磁コイル２０の励磁電流の大きさに略比例した一定の値となる。
【００３９】
そして、前記磁界(磁力線)の方向は、図１の白抜き矢印に示すように、アウターステータ２３からアウター極歯２７を介してヒステリシスリング１８を通ってインナー極歯２６からインナーステータ２２側へ流れ、さらに環状ヨーク２４を経由してアウターステータ２３に循環するように設定されている。
【００４０】
前記永久磁石２１は、図１、図２及び図６にも示すように、ほぼ円環状に形成されて、前記電磁コイル２０とインナーステータ２２の環状ステータ部２２ａとの間でかつ内外周縁がインナーステータ２２とアウターステータ２３の内外周面に圧入などによって固定されている。
【００４１】
この永久磁石２１の磁極は、外周側がＮ極に、内周側がＳ極に設定されて、前記電磁コイル２０への非通電時には、磁束はその大部分が図２の黒矢印に示すように、アウターステータ２３側のＮ極から環状ヨーク２４を通ってインナーステータ２２を経由してＳ極に循環するようになっている。また、その一部は、図２の破線矢印で示すように、Ｎ極からアウターステータ２３及びアウター極歯２７を通ってヒステリシスリング１８を経由し、インナー極歯２６からインナーステータ２２を通ってＳ極に循環するようになっている。したがって、この一部の磁束によって前記ヒステリシスリング１８に僅かなブレーキトルクが発生するが、前記トーションスプリング１６の付勢力に打ち勝ってヒステリシスリング１８に制動力を付与するまでの大きさにはなっていない。
【００４２】
一方、前記電磁コイル２０に通電されると、永久磁石２１の磁束は、図１の黒矢印に示すように、電磁コイル２０に発生する磁束(白抜き矢印)に阻害されて、両極歯２６、２７へコイル磁束と一緒に流れて両方の磁界がヒステリシスリング１８にブレーキトルクとして作用するように構成されている。
【００４３】
前記コントローラは、機関の回転数を検出するクランク角センサや機関の吸入空気量から負荷を検出エアーフローメーター、スロットルバルブ開度及び機関水温センサなどの各種のセンサ類からの検出信号に基づいて現在の機関運転状態を検出して、機関運転状態に応じて電磁コイル２０に制御電流を出力している。
【００４４】
なお、前記位相変更機構３は、前記タイミングスプロケット２の径方向窓孔７、リンク部材８、係合ピン１１、レバー突起、渦ディスク１３、渦巻き溝１５及び前記ヒステリシスブレーキ装置１７によって構成されている。
【００４５】
以下、この実施の形態の作用について説明する。まず、機関停止時には、コントローラから電磁コイル２０への通電が遮断されて、トーションスプリング１６のばね力によって渦ディスク１３がタイミングスプロケット２に対して機関回転方向へ最大に回転する。これにより、係合ピン１１は、球状先端部が渦巻き溝１５の先端溝部１５ａの先端縁に当接位置して、クランク軸とカムシャフト１の相対回転位相（機関弁の開閉タイミング）は始動に最適な僅かに進角側寄りの位置に保持されている。
【００４６】
機関始動後に、機関がアイドル運転などの低回転域に移行しようとすると、前記コントローラから電磁コイル２０に通電されて、この励磁による磁力と永久磁石２１による磁力の両方の磁力によって、ヒステリシスリング１８に大きなブレーキトルクが発生して、トーションスプリング１６のばね力に抗する制動力が渦ディスク１３に付与される。つまり、永久磁石２１の磁力が電磁コイル２０の磁力に対するアシスト力として作用する。
【００４７】
したがって、前記係合ピン１１は、渦巻き溝１５の先端１５ａから速やかに脱出して偏曲部側に速やかに移動する。これにより、渦ディスク１３が、タイミングスプロケット２の回転方向に対して僅かに逆方向に回転する。これによってリンク部材８の先端の係合ピン１１が、各渦巻き溝１５に誘導されてリンク部材８の先端部８ｂが径方向窓孔７に沿って外側に揺動し、リンク部材８の作用によってタイミングスプロケット２と従動軸部材４の回転位相角が最遅角側に変更される。
【００４８】
この結果、クランク軸とカムシャフト１の相対回転位相が機関運転状態に応じた任意な位相に変更される。例えば、低回転に適した遅角側や最遅角状態など、運転状態に応じた位相である。これによって、アイドル運転時の機関回転の安定化と燃費の向上が図れる。
【００４９】
そして、この状態から機関の運転が通常運転に移行して、例えば高回転時になると、前記回転位相を最進角側に変更すべき指令が前記コントローラから発され、電磁コイル２０にさらに大きな電流が供給されて、永久磁石２１の磁力と共にトーションスプリング１６のばね力に抗する大きな制動力がヒステリシスリング１８を介して渦ディスク１３に付与される。
【００５０】
これにより、渦ディスク１３がタイミングスプロケット２に対してさらに逆方向に回転し、それによってリンク部材８の先端の係合ピン１１が各渦巻き溝１５に誘導されてリンク部材８の先端部８ｂが径方向窓孔７に沿ってさらに内側に揺動し、リンク部材８の作用によってタイミングスプロケット２と従動軸部材４の相対回転角が最進角側に変更される。この結果、クランク軸とカムシャフト１の回転位相が最進角側に変更され、それによって機関の高出力化が図られることになる。
【００５１】
そして、この実施の形態によれば、前記電磁コイル２０とヒステリシスリング１８との間に設けられた永久磁石２１を移動させることなく、通電による電磁コイル２０の磁力とこれをアシストする永久磁石２１の磁力とによってヒステリシスリング１８に対して大きなブレーキトルクを発生させるようになっている。したがって、従来のような、永久磁石２１の移動装置が不要になることから、ヒステリシスブレーキ装置１７の軸方向の長さを十分に短くすることができ、バルブタイミング制御装置の車両への搭載性が良好になる。
【００５２】
また、前記永久磁石２１のアシスト磁力によって、その分、電磁コイル２０の起磁力を減少させることができることから、コイルヨーク１９の磁路の断面積を小さくすることができると共に、電磁コイル２０の体積も縮小化できる。この結果、電流応答性が向上し、ブレーキトルクの応答性を向上させることが可能になる。また、前記コイルヨーク１９の断面積を小さくすることができることによって、装置の軽量化と小型化も図れる。
【００５３】
しかも、電磁コイル２０への非通電時には、永久磁石２１の磁力によってヒステリシスリング１８に対して予め僅かにブレーキトルクが発生していることから、電磁コイル２０への通電時におけるブレーキトルクの応答性をさらに向上させることができる。
【００５４】
すなわち、図７に基づいて電磁コイル２０に通電した際における磁束と前記ヒステリシスリング１８(ヒステリシス材)のブレーキトルクとの関係について説明すると、ブレーキトルク特性は、図７の破線に示すように、通電初期の磁束が小さいときは緩慢(なだらか)な立ち上がりとなってその応答性が比較的低く、その後、磁束が大きくなると急激な立ち上がりをみせ、さらにそれ以上の磁束になるとやや平坦な特性を示すようになる。
【００５５】
これに対して本実施の形態では、前述のように、永久磁石２１によってヒステリシスリング１８に予め僅かな磁力(磁束)が付与されていることから、電磁コイル２０への通電初期時には、図７の実線で示すように、ブレーキトルクの直線的な立ち上り特性が得られる。したがって、通電初期におけるブレーキトルクの応答性をさらに向上させることができ、この結果、前記アイドリング運転への移行時におけるバルブタイミングの切り換え応答性が向上する。
【００５６】
〔第２の実施の形態〕
図８は第２の実施の形態を示し、基本構造は第１の実施の形態のものと同一であるが、異なるところは、永久磁石２１の径方向の幅Ｗを第１の実施の形態のものに比較して十分に小さく形成したものである。
【００５７】
また、前記インナーステータ２２の環状ステータ２２ａの前端部に環状の嵌合溝２２ｂを形成し、該嵌合溝２２ｂ内に前記永久磁石２１の内周側を接着剤によって固定した。
【００５８】
したがって、この実施の形態では、第１の実施の形態と同じ作用効果が得られると共に、永久磁石２１を予めインナーステータ２２側に固定した状態でコイルヨーク１９の内部に組み付けられるため、かかる永久磁石２１の組み付け作業が容易になる。
【００５９】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば永久磁石２１の形状や大きさを装置の大きさや仕様に合わせてさらに変更することも可能である。
【００６０】
また、ヒステリシスブレーキ装置として前記内燃機関のバルブタイミング制御装置に適用されるものばかりか、その他の機器類に適用すること可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施の形態のヒステリシスブレーキ装置が適用されたバルブタイミング制御装置の縦断面図である。
【図２】本実施の形態に供される永久磁石の磁界を示すバルブタイミング制御装置の縦断面図である。
【図３】同バルブタイミング制御装置の分解斜視図である。
【図４】同バルブタイミング制御装置の他方から見た分解斜視図である。
【図５】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本実施の形態における電磁コイルと永久磁石の磁束とブレーキトルクとの関係を示す特性図である。
【図８】第２の実施の形態のバルブタイミング制御装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…カムシャフト
２…タイミングスプロケット（駆動回転体）
３…位相変更機構
４…従動軸部材（従動回転体）
１３…渦ディスク（中間回転体）
１４…環状プレート
１７…ヒステリシスブレーキ装置
１８…ヒステリシスリング(ヒスロータ)
１９…コイルヨーク
２０…電磁コイル
２１…永久磁石
２２…インナーステータ
２２ａ…環状ステータ
２３…アウターステータ
２６，２７…インナー、アウター極歯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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