JP2010255437A - 可変バルブタイミング機構のシール組付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークまたはシールにおける傷や削れ等の原因となる、シール本体と弾性部材との位置ずれを防止することができ、ワークの溝部に対してスムーズにシールを組み付けることができるＶＶＴ機構のシール組付け装置を提供する。
【解決手段】シール本体１１と板バネ１２とを有するシール１０を組み付けるためのＶＶＴ機構のシール組付け装置において、シール組付け方向への移動によって案内突部３２における案内面３１上のシール１０を溝部２ｆに組み付けた状態とするソータ３０と、保持用周面４１および進入許容部４２を有するシール保持治具４０と、圧縮面５２を有し通路溝５１によってトンネル状の案内通路を案内面３１とともに形成するトンネル形成部材５０と、シール１０を待機させるセット治具６０と、挿入部７１を有しシール組付け方向への移動により待機した状態のシール１０を案内通路内に押し込むプッシャー７０とを備える構成とした。
【選択図】図５

Description

本発明は、エンジンにおける吸排気バルブの開閉タイミングを可変とする可変バルブタイミング機構において油圧室の油漏れを防ぐために設けられるシールを組み付けるための装置に関する。

例えば自動車等に備えられるエンジンにおいて、吸排気バルブの開閉タイミングを運転状況等に応じて変更するための可変バルブタイミング（ＶＶＴ；Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ）機構（以下「ＶＶＴ機構」ともいう。）が備えられる。ＶＶＴ機構は、エンジンのクランクシャフトと、機関バルブ（吸気バルブ・排気バルブ）を開閉駆動させるカムシャフトとの間の動力伝達系に設けられ、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更することで、機関バルブの開閉時期（バルブタイミング）を可変とする。

ＶＶＴ機構は、主に、カムシャフトに連結されてカムシャフトと一体的に回転するロータと、このロータを収容するとともにクランクシャフトの回転が伝達されることで回転するハウジングとから構成される。ロータとハウジングとは、所定の回転角度範囲で相対的に回転するように構成される。

ロータとハウジングとの間においては、ハウジング内におけるロータの外周側の部分（ロータの外周面とハウジングの内周面との間の部分）に、ロータとハウジングとを相対回転させるための複数の油圧室が形成される。この複数の油圧室は、ロータにおいてその外周面からロータの径方向外側に向けて突出するように設けられる複数のベーン（羽根）と、ハウジングにおいてその内周面からハウジングの径方向内側に向けて突出するように設けられる複数の突部とによって交互に仕切られることで形成される。

そして、ＶＶＴ機構においては、ロータとハウジングとの間に形成される油圧室に供給される油圧、つまりロータとハウジングとを相対回転させる作動油の油圧が制御されることで、ロータとハウジングとの相対回転位相についての位相差が制御される。これにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相が変更され、バルブタイミングが可変とされる。

こうしたＶＶＴ機構においては、ロータとハウジングとの間に形成される油圧室の油漏れを防ぐために、間仕切り用のシールが設けられる。具体的には、シールは、ロータが有するベーンの、ハウジングの内周面に対する接触部分（ベーンの先端面の部分）、およびハウジングが有する突部の、ロータの外周面に対する接触部分（突部の先端面の部分）に設けられる。シールが設けられるこれらの接触部分は、油圧室を仕切る部分であって、ロータとハウジングとの相対回転にともなって滑る部分（摺動部分）となる。

そして、ＶＶＴ機構に設けられるシールには、樹脂等を材料とするシール本体と、このシール本体を張った状態とするための板バネとからなるものがある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に示されているように、シールを構成するシール本体は、略四角柱状の部材であり、板バネは、略矩形板状の部材である。これらは互いに合わせられた状態で、ロータのベーンの先端面、またはハウジングの突部の先端面においてカムシャフトの軸方向と平行な方向に形成される溝部に嵌め込まれた状態で設けられる。

ここで、シールを構成する板バネは、ロータのベーンまたはハウジングの突部に形成される溝部に対して底側に設けられ、弾性力によってシール本体を周面側に付勢する。すなわち、ロータのベーンの先端面とハウジングの内周面との間に設けられるシールについては、シール本体に対してロータの径方向における内側（ベーン側）に設けられる板バネによって、シール本体がハウジングの内周面側に付勢される。また、ハウジングの突部の先端面とロータの外周面との間に設けられるシールについては、シール本体に対してハウジングの径方向における外側（突部側）に設けられる板バネによって、シール本体がロータの外周面側に付勢される。

このようにシール本体と板バネとからなるシールは、ＶＶＴ機構の組付け工程において、ロータのベーンまたはハウジングの突部に形成される溝部に沿う方向（カムシャフトの軸方向）に挿し込まれる態様で組み付けられる。このようなＶＶＴ機構におけるシールの組付けは、従来、例えば次のようにして行われている。

すなわち、シールが嵌め込まれる溝部を有するワークが、ＮＣ（数値制御）によって回転位相が制御されるように回転可能に支持される。そして、ワークの回転位相について、シールの組付け位置が割り出された後、ワークの溝部にシールが挿し込まれることにより、シールの組付けが行われる。ここで、ワークに組み付けられるシールは、シール本体の上に板バネが乗せられているだけの状態、つまりシール本体および板バネの二つの部品が固定されていない状態で、溝部に挿し込まれる。このため、ワークに対するシールの組付け時において、シール本体上に乗っている板バネが正規の組付け位置からずれる場合がある。

また、ＮＣによってワークの回転位相が制御される構成においては、ＮＣによるシールの組付け位置の割出し精度（誤差範囲）よりも、ワークが有する溝部に対するシールのクリアランスの方が狭い（小さい）場合がある。この場合、ワークの溝部に対するシールの組付けに際し、シール本体と板バネとが、ワークにおける溝部の位置からずれた位置に接触し、板バネが正規の組付け位置からずれることがある。さらに、シールがワークにおける溝部の周囲に接触することは、シールがワークからのストレスを受けることなく溝部に対してスムーズに挿入されることの妨げとなり、ワークまたはシールにおける傷や削れ等の原因ともなる。

一方で、ＶＶＴ機構におけるシールの組付けに関する技術として、特許文献２に開示されているものがある。特許文献２には、シールの組付け作業が簡単となることやシールの組付け作業の自動化が図りやすくなること等を目的として、シール本体と板バネとが一体化しているシール構造が開示されている。しかし、特許文献２は、シールの組付け作業の自動化を図るための具体的な構成を開示するものではない。

特開２０００−１７０５１１号公報 特開２０００−２６５８１５号公報

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、シール本体とこれを付勢するための弾性部材とを有するシールの組付けに際して、ワークまたはシールにおける傷や削れ等の原因となる、シール本体と弾性部材との位置ずれを防止することができ、ワークの溝部に対してスムーズにシールを組み付けることができる可変バルブタイミング機構のシール組付け装置を提供することにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、可変バルブタイミング機構を構成する部材としての、軸回転可能に設けられその回転方向を周方向とする外周面に複数のベーンを有するロータ、または前記ロータを収容した状態で前記ロータと同心回転可能に設けられその回転方向を周方向とする内周面に複数の突部を有するハウジングをワークとし、前記ベーンの先端部および前記突部の先端部に前記ワークの回転軸方向と平行に形成される溝部に、シール本体と、該シール本体に所定の付勢力を作用させる弾性部材とを有するシールを組み付けるための可変バルブタイミング機構のシール組付け装置であって、所定の位置に支持された状態の前記ワークに対して前記回転軸方向と平行な方向に往復直線移動可能に設けられ、前記回転軸方向と平行な面であり前記シール本体上に前記弾性部材を乗せた状態の前記シールの前記溝部に対する組付け方向の移動を案内する面である案内面、および該案内面を形成する部分であるとともに前記組付け方向に突出する部分である案内突部を有し、前記組付け方向への移動によって前記案内突部における前記案内面上の前記シールを前記溝部に組み付けた状態とするシール案内手段と、前記ワークの回転方向を周方向とし前記溝部を覆うことで前記溝部に組み付けられた状態の前記シールを保持する面である保持用周面、および前記案内突部の前記ワークに対する進入を許容する部分である進入許容部を有するシール保持手段と、前記案内面上の前記シールを前記弾性部材による前記付勢力が作用するように前記案内面とともに前記弾性部材を圧縮した状態とする面である圧縮面を有し、該圧縮面を含む凹状の通路溝によって、前記ワークにおける前記シールが組み付けられる前記溝部に略連続するトンネル状の案内通路を前記案内面とともに形成する案内通路形成手段と、前記案内通路の前記組付け方向の上流側にて、前記シールを前記案内通路に挿入可能な状態で待機させるシール待機手段と、前記回転軸方向と平行な方向に往復直線移動可能に設けられ、前記案内通路に対して前記上流側から挿入可能な棒状の部分である挿入部を有し、前記組付け方向への移動により前記シール待機手段によって待機した状態の前記シールを前記挿入部によって前記案内通路内に押し込むシール挿入手段と、を備えるものである。

請求項２においては、前記圧縮面は、前記組付け方向側にかけて前記案内面に対する間隔が段階的または連続的に狭くなるように形成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、シール本体とこれを付勢するための弾性部材とを有するシールの組付けに際して、ワークまたはシールにおける傷や削れ等の原因となる、シール本体と弾性部材との位置ずれを防止することができ、ワークの溝部に対してスムーズにシールを組み付けることができる。

本発明の一実施形態に係るＶＶＴ機構の構成を示す図。 図１におけるＸ−Ｘ矢視断面図。 本発明の一実施形態に係るＶＶＴ機構の構成を示す分解斜視図。 シールの構造を示す図。 本発明の一実施形態に係るシール組付け装置の側面一部断面図。 同じく平面一部断面図。 同じく正面一部断面図。 同じくワーク部分の部分拡大図。 本発明の一実施形態に係るシール組付け装置の動作説明図（側面図）。 本発明の一実施形態に係るシール組付け装置の動作説明図（正面図）。 本発明の他の実施形態に係るシール組付け装置の側面図。 同じくワーク部分の部分拡大図。

本発明は、ＶＶＴ機構の組付け工程において、ＶＶＴ機構を構成するロータとハウジングとの間に形成される油圧室の油漏れを防ぐためのシールを所定の組付け位置に対して案内するための機構と、シールを組付け方向に移動させるための機構とを備える装置構成により、シールのスムーズな自動組付けを実現しようとするものである。以下、本発明の実施の形態について説明する。

まず、本実施形態に係るＶＶＴ機構のシール組付け装置（以下単に「シール組付け装置」という。）の説明に先立ち、ＶＶＴ機構の構成について、図１〜図３を用いて説明する。本実施形態に係るＶＶＴ機構は、自動車のエンジンに備えられるものであり、エンジンにおいて機関バルブ（吸気バルブ・排気バルブ）を開閉駆動させるカムシャフト５（図２）の一側の端部に設けられる。ＶＶＴ機構は、エンジンのクランクシャフト（図示略）に対するカムシャフト５の相対回転位相を変更することで、機関バルブの開閉時期（バルブタイミング）を可変とする。図１〜図３に示すように、ＶＶＴ機構は、ロータ１と、ロータ１を内装するハウジング２とを備える。

ロータ１は、略円柱形状の部分である本体部１ａと、本体部１ａに対して一体的に設けられる複数のベーン（羽根）１ｂとを有する。ベーン１ｂは、ロータ１の（本体部１ａの）外周面（以下「ロータ外周面」という。）１ｃからロータ１の（本体部１ａの）径方向外側に向けて突出するように設けられる。本実施形態では、ロータ１は、略円筒外周面形状を有するロータ外周面１ｃにおいて周方向について略等間隔に設けられる四枚のベーン１ｂを有する。ベーン１ｂは、本体部１ａに対して、本体部１ａの軸心方向（図３における上下方向）の全体にわたって、断面形状（本体部１ａの軸心方向に垂直な面の断面形状）が略同一となるように形成される。

ロータ１は、カムシャフト５に連結されてカムシャフト５と一体的に回転する。ロータ１は、略円柱形状の本体部１ａの部分がカムシャフト５に対して同軸心となるように配置された状態で、カムシャフト５に連結される。ロータ１は、センタボルト４（図２）によってカムシャフト５に固定されることで、カムシャフト５に連結される。センタボルト４は、ロータ１において本体部１ａの軸心部に形成されるボルト孔１ｄを貫通するとともに、カムシャフト５において端面側に開口するボルト穴５ａにねじ込まれる。

ハウジング２は、略円筒形状の部分である本体部２ａと、本体部２ａに対して一体的に設けられる複数の突部２ｂとを有する。突部２ｂは、ハウジング２の（本体部２ａの）内周面（以下「ハウジング内周面」という。）２ｃからハウジング２の（本体部２ａの）径方向内側に向けて突出するように設けられる。本実施形態では、ハウジング２は、略円筒内周面形状を有するハウジング内周面２ｃにおいて周方向について略等間隔に設けられる四個の突部２ｂを有する。突部２ｂは、本体部２ａに対して、本体部２ａの軸心方向（図３における上下方向）の全体にわたって、断面形状（本体部２ａの軸心方向に垂直な面の断面形状）が略同一となるように形成される。

ハウジング２は、略円筒形状の本体部２ａの内部に、ロータ１を収容する。ロータ１とハウジング２とは、同軸心配置された状態（互いの本体部１ａ・２ａが同軸心となる位置関係）で、所定の回転角度範囲で相対的に回転するように構成される。ロータ１とハウジング２とは、軸心方向（図２における左右方向）の寸法が略同じであり、互いに軸心方向における位置が合った状態で設けられる。

ロータ１は、ベーン１ｂの先端面（以下「ベーン先端面」という。）１ｅを、ハウジング内周面２ｃに接触させた状態で、ハウジング２に対して相対回転する。同様に、ハウジング２は、突部２ｂの先端面（以下「突部先端面」という。）２ｅを、ロータ外周面１ｃに接触させた状態で、ロータ１に対して相対回転する。したがって、ベーン先端面１ｅは、ハウジング内周面２ｃに沿う形状（円筒内周面に沿う形状）を有し、突部先端面２ｅは、ロータ外周面１ｃに沿う形状（円筒外周面に沿う形状）を有する。

ロータ１は、ハウジング２において隣り合う突部２ｂ間に、一枚のベーン１ｂを位置させた状態で、ハウジング２に収容される。言い換えると、ハウジング２は、ロータ１において隣り合うベーン１ｂ間に、一個の突部２ｂを位置させた状態で、ロータ１を収容する。つまり、ＶＶＴ機構においては、ロータ１の本体部１ａとハウジング２の本体部２ａとの間において、ベーン１ｂと突部２ｂとが周方向に交互に存在する。

ハウジング２は、クランクシャフトの回転が伝達されることで回転する。クランクシャフトの回転は、スプロケット６を介してハウジング２に伝達される。図２に示すように、スプロケット６は、互いに組み付けられた状態のロータ１およびハウジング２に対して、カムシャフト５の軸方向（図２における左右方向、以下「カム軸方向」という。）の奥側（同図における右側）に設けられる。スプロケット６は、その軸心位置に形成される支持孔６ａに、カムシャフト５の先端部を貫通させた状態で、カムシャフト５に支持される。

スプロケット６は、カムシャフト５に対して、相対回転可能に支持された状態で、かつ、カム軸方向について位置決めされた状態で設けられる。スプロケット６は、カムシャフト５に形成される拡径部分であるフランジ部５ｂと、センタボルト４によってカムシャフト５に固定されるロータ１とによって挟まれることで、カム軸方向について位置決めされる。

スプロケット６は、略円板状の本体部分に対してその外周面に形成される歯部６ｂに捲回されるチェーンを介してクランクシャフトの回転が伝達される部材である。つまり、スプロケット６は、歯部６ｂおよびクランクシャフト側に設けられるスプロケット等に巻回されるチェーンによって、クランクシャフトの回転にともなって回転する。スプロケット６は、ロータ１に対して相対回転するハウジング２と一体的に回転する。

このため、スプロケット６は、センタボルト４によってカムシャフト５に固定された状態のロータ１を収容するハウジング２に対して、取付けボルト７によって固定される。取付けボルト７は、ハウジング２において各ハウジング突部２ｂに形成されるボルト孔２ｄを貫通するとともに、スプロケット６に形成されるボルト穴６ｃにねじ込まれる。本実施形態では、取付けボルト７は、ＶＶＴ機構における周方向に略等間隔に四本配置される。ただし、図３においては、取付けボルト７は一個のみ図示されている。

また、ロータ１を収容した状態のハウジング２におけるスプロケット６側と反対側（図２における左側）は、カバー体８により覆われる。カバー体８は、ハウジング２と略同じ外径寸法を有する円板状の部材である。カバー体８は、ハウジング２に対してスプロケット６を固定するための取付けボルト７によってハウジング２に固定される。つまり、ハウジング２がスプロケット６とカバー体８とに挟まれた状態が、取付けボルト７によって固定される。このため、カバー体８は、取付けボルト７を貫通させるボルト孔８ａを有する。また、カバー体８は、ロータ１をカムシャフト５に固定するためのセンタボルト４を貫通させるためのボルト孔８ｂを有する。

以上のように、本実施形態のＶＶＴ機構を構成する部材としてのロータ１は、軸回転可能に設けられその回転方向を周方向とするロータ外周面１ｃに複数（本実施形態では四枚）のベーン１ｂを有する。また、同じくＶＶＴ機構を構成する部材としてのハウジング２は、ロータ１を収容した状態でロータ１と同心回転可能に設けられその回転方向を周方向とするハウジング内周面２ｃに複数の突部２ｂを有する。そして、ＶＶＴ機構においては、カムシャフト５と一体的に回転するロータ１と、クランクシャフトの回転にともなってスプロケット６およびカバー体８とともに一体的に回転するハウジング２とが、互いに組み付けられた状態で相対回転する。

このように構成されるＶＶＴ機構においては、ロータ１とハウジング２との間において、ハウジング２内におけるロータ１の外周側の部分（ロータ外周面１ｃとハウジング内周面２ｃとの間の部分）に、ロータ１とハウジング２とを相対回転させるための複数の油圧室が形成される。この複数の油圧室は、ロータ１が有する四枚のベーン１ｂと、ハウジング２が有する四個の突部２ｂとによって交互に仕切られることで形成される。

具体的には、ロータ外周面１ｃとハウジング内周面２ｃとの間に形成される空間（以下「周面間空間」という。）は、ハウジング２とともに一体的に回転するスプロケット６およびカバー体８とによってカム軸方向の両側から塞がれることで密閉される。周面間空間は、ハウジング２の突部２ｂによって四分割されるとともに、隣り合う突部２ｂ間の空間部分が、一枚のベーン１ｂによって二分割される。つまり、周面間空間においては、隣り合う突部２ｂ間の空間部分がベーン１ｂによって二つに仕切られ、その二つの空間部分が、ベーン１ｂに対して周方向の両側に形成される油圧室９ａ・９ｂとなる。

周面間空間において形成される油圧室９ａ・９ｂは、ロータ１とハウジング２とを相対回転させるための圧力室として機能する。つまり、油圧室９ａ・９ｂには、図示せぬ油路を介して作動油が導入され、油圧室９ａ内の油圧と油圧室９ｂ内の油圧との圧力差により、ロータ１とハウジング２とが相対回転する。そして、ＶＶＴ機構においては、油圧室９ａ・９ｂに供給される油圧、つまりロータ１とハウジング２とを相対回転させる作動油の油圧が制御されることで、ロータ１とハウジング２との相対回転位相についての位相差が制御される。これにより、クランクシャフトに対するカムシャフト５の相対回転位相が変更され、バルブタイミングが可変とされる。

こうしたＶＶＴ機構においては、ロータ１とハウジング２との間に形成される油圧室９ａ・９ｂの油漏れを防ぐために、間仕切り用のシール１０が設けられる。シール１０は、ロータ１が有するベーン１ｂの、ハウジング内周面２ｃに対する接触部分（ベーン先端面１ｅの部分）、およびハウジング２が有する突部２ｂの、ロータ外周面１ｃに対する接触部分（突部先端面２ｅの部分）に設けられる。シール１０が設けられるこれらの接触部分は、油圧室９ａ・９ｂを仕切る部分であって、ロータ１とハウジング２との相対回転にともなって滑る部分（摺動部分）となる。

シール１０は、樹脂等を材料とするシール本体１１と、このシール本体１１を張った状態とするためにシール本体１１に所定の付勢力を作用させる弾性部材としての板バネ１２とを有する。図３に示すように、シール１０を構成するシール本体１１は、略四角柱状の部材であり、板バネ１２は、略矩形板状の部材である。シール本体１１および板バネ１２は、互いに合わせられた状態で、ロータ１のベーン先端面１ｅ、またはハウジング２の突部先端面２ｅにおいてカム軸方向と平行な方向に形成される溝部１ｆ・２ｆに嵌め込まれた状態で設けられる。

したがって、本実施形態のＶＶＴ機構においては、シール１０は、各ベーン１ｂの溝部１ｆにシール１０が設けられるロータ１において四個、各突部２ｂの溝部２ｆにシール１０が設けられるハウジング２において四個、計八個設けられる。ただし、図３においては、ロータ１のベーン１ｂに設けられるシール１０、およびハウジング２の突部２ｂに設けられるシール１０が、それぞれ一個（一セット）のみ図示されている。

シール１０が嵌め込まれる溝部１ｆ・２ｆは、いずれも断面形状（ロータ１およびハウジング２それぞれにおける軸心方向に垂直な面の断面形状）が略矩形状となる形状を有し、それぞれ軸心方向の全体にわたって（軸心方向の両側が開放されるように）形成される。そして、シール１０を構成する板バネ１２は、ロータ１のベーン１ｂまたはハウジング２の突部２ｂに形成される溝部１ｆ・２ｆに対して底側に設けられ、弾性力によってシール本体１１を周面側に付勢する。

すなわち、ベーン先端面１ｅとハウジング内周面２ｃとの間（溝部１ｆ）に設けられるシール１０については、シール本体１１に対してロータ１の径方向における内側（ベーン１ｂ側）に設けられる板バネ１２によって、シール本体１１がハウジング内周面２ｃ側に付勢される。また、突部先端面２ｅとロータ外周面１ｃとの間（溝部２ｆ）に設けられるシール１０については、シール本体１１に対してハウジング２の径方向における外側（突部２ｂ側）に設けられる板バネ１２によって、シール本体１１がロータ外周面１ｃ側に付勢される。

図４に示すように、シール１０を構成するシール本体１１は、全体として略四角柱状の形状を有し、シール１０が嵌め込まれる部分である溝部１ｆ・２ｆの形状に沿うように形成される。すなわち、シール本体１１は、その長手方向（図４において左右方向）の寸法が溝部１ｆ・２ｆの長さ寸法と略同じであるとともに、長手方向視における形状が前記のとおり略矩形状となる溝部１ｆ・２ｆの断面形状に沿う形状となるように形成される。

シール本体１１は、その一側（図４において上側）の側面に、板バネ１２が嵌る凹部１１ａを有する。したがって、シール本体１１は、その長手方向（図４において左右方向）の両側に、凹部１１ａを形成する突部１１ｂを有する。両方の突部１１ｂの突出方向の端面（図４において上側の面）１１ｃは、略同一平面上に位置する。つまり、突部１１ｂの端面１１ｃと、シール本体１１において凹部１１ａが形成される側と反対側（図４において下側）の側面（以下「本体下面」という。）１１ｄとの間の寸法は、両方の突部１１ｂについていずれも略同じ寸法である。シール本体１１において、その長手方向における突部１１ｂが形成される部分が、前記のとおり溝部１ｆ・２ｆの断面形状に沿う形状を有する部分となる。

また、シール１０を構成する板バネ１２は、前記のとおり略矩形板状の部材であるとともに、その長手方向（図４において左右方向）について湾曲した形状を有する。板バネ１２は、その長手方向がシール本体１１の長手方向に沿う姿勢、かつ、湾曲凸側が凹部１１ａの開口側（突部１１ｂの突出側、図４において上側）を向く姿勢で、凹部１１ａに嵌った状態となる。つまり、板バネ１２が凹部１１ａに嵌った状態においては、板バネ１２の長手方向の両端部が凹部１１ａの底面１１ｅに接触した状態となる。

このようなシール１０においては、シール本体１１の凹部１１ａに嵌った状態の板バネ１２が湾曲凸側から押し付けられて潰されることにより、シール本体１１に板バネ１２による付勢力が作用する。図４（ａ）に示すように、板バネ１２がシール本体１１に対して付勢力を作用させていない状態（板バネ１２の自然状態）においては、板バネ１２は、その湾曲凸部側が凹部１１ａの外側（図４（ａ）において上側）にはみ出した状態となる。つまり、凹部１１ａに嵌った状態の板バネ１２が押え付けられていない状態においては、板バネ１２の湾曲凸部側の端部（頂部）は、シール本体１１の突部１１ｂの端面１１ｃよりも、突部１１ｂの突出方向側（図４（ａ）において上側）に位置する（突出寸法Ａ参照）。

そして、図４（ｂ）に示すように、ＶＶＴ機構において組み付けられた状態のシール１０は、ロータ１のベーン１ｂの溝部１ｆ（またはハウジング２の突部２ｂの溝部２ｆ）の底面によって押え付けられた状態となる。かかる状態においては、板バネ１２の湾曲凸部側の端部（頂部）は、シール本体１１の突部１１ｂの端面１１ｃと略同一平面状に位置する。

以上のような構成を備えるＶＶＴ機構の組付け工程において、本実施形態に係るシール組付け装置が用いられ、シール１０の組付けが行われる。以下、本実施形態に係るシール組付け装置２０について説明する。シール組付け装置２０は、ＶＶＴ機構を構成する部材としての、ロータ１またはハウジング２をワーク２１とする。

そして、シール組付け装置２０は、ワーク２１がロータ１である場合、ロータ１のベーン１ｂの先端部（ベーン先端面１ｅ）にワーク２１の回転軸方向（ロータ１における軸心方向、以下「ワーク回転軸方向」という。）と平行に形成される溝部１ｆに、シール本体１１と板バネ１２とを有するシール１０を組み付けるためのものである。同様に、シール組付け装置２０は、ワーク２１がハウジング２である場合、ハウジング２の突部２ｂの先端部（突部先端面２ｅ）にワーク回転軸方向と平行に形成される溝部２ｆに、シール本体１１と板バネ１２とを有するシール１０を組み付けるためのものである。

図５〜図８に示すように、シール組付け装置２０は、ソータ３０と、シール保持治具４０と、トンネル形成部材５０と、セット治具６０と、プッシャー７０とを備える。なお、図５〜図８は、シール組付け装置２０においてハウジング２がワーク２１とされる場合を示している。また、以下の説明においては、図５における上下方向を、シール組付け装置２０における上下方向とする。

シール組付け装置２０においては、ワーク２１（ハウジング２）は、所定の位置において所定の回転軸心Ｃを回転軸心として回転可能に支持される。ワーク２１は、回転支持機構２２によって支持される。回転支持機構２２は、ワーク２１を回転させるための回転軸部２２ａと、回転軸部２２ａに対してワーク２１を支持するためのワーク支持部２２ｂとを有する。つまり、ワーク２１は、ワーク支持部２２ｂを介して回転軸部２２ａに対して連結されることで、回転軸部２２ａの回転にともなって回転する。

ワーク２１は、ＮＣ（数値制御）によって回転位相が制御されるように回転可能に支持される。すなわち、回転支持機構２２は、ＮＣによってワーク２１を例えば所定の角度ずつ回転するように、回転軸心Ｃを中心とするワーク２１の回転位相の制御を行う割出装置として構成される。これにより、ワーク２１の回転位相について、回転支持機構２２によってシール１０の組付け位置（溝部２ｆの位置）が割り出される。

ソータ３０は、回転支持機構２２によって所定の位置に支持された状態（以下「支持状態」という。）のワーク２１に対してワーク回転軸方向と平行な方向（図５における左右方向）に往復直線移動可能に設けられる。ソータ３０は、板状の部材により構成され、略矩形状の部分を本体部として、その上側の辺部において、辺部に沿う方向（図５において左右方向）に両側に突出する部分を有することで、略Ｔ字状に形成される（図５参照）。

ソータ３０は、案内面３１と案内突部３２とを有する。案内面３１は、ワーク回転軸方向と平行な面でありシール本体１１上に板バネ１２を乗せた状態のシール１０の溝部２ｆに対する組付け方向（以下「シール組付け方向」という。）の移動を案内する面である。また、案内突部３２は、案内面３１を形成する部分であるとともにシール組付け方向に突出する部分である。

本実施形態では、ソータ３０において、ワーク回転軸方向と平行な方向の両側に突出する部分が形成される側（上側）の面が、案内面３１とされる。すなわち、略矩形状の本体部の上側の面と、本体部の両側に突出する部分の上側の面とにより形成される帯状の平面が、ソータ３０が有する案内面３１である。この案内面３１により、案内面３１上のシール１０の組付け姿勢でのシール組付け方向の移動が案内される。

ここで、案内面３１上において組付け姿勢となるシール１０は、その長手方向が案内面３１の長手方向に沿う姿勢であるとともに、シール本体１１側が板バネ１２よりも下側にある状態（案内面３１に本体下面１１ｄを接触させた状態のシール本体１１上に板バネ１２が乗った状態）となる。案内面３１は、その幅（図６における上下方向の寸法）がシール１０の幅と略同じ寸法となるように形成される。

また、案内面３１上のシール１０についてのシール組付け方向は、ワーク回転軸方向と平行な方向であり、往復直線移動可能に設けられるソータ３０がその直線移動についてワーク２１側に向かって移動する方向（図５において左方向）である。すなわち、シール１０は、案内面３１上において、その長手方向を移動方向に沿わせる姿勢で、本体下面１１ｄ（図４参照）を案内面３１にスライドさせながら移動する。

また、本実施形態では、ソータ３０においてワーク回転軸方向と平行な方向の両側に突出する部分のうち、支持状態のワーク２１側（図５において左側）に突出する部分（シール組付け方向に突出する部分）が、案内突部３２とされる。案内突部３２は、断面矩形状の突出部分であり（図７参照）、その先端部に、案内面３１から上側に突出する部分であるストッパ部３２ａを有する。ストッパ部３２ａは、案内面３１上においてシール組付け方向に移動するシール１０について、案内突部３２における先端側への移動を所定の位置で規制する。

ソータ３０は、シール組付け装置２０に備えられるエアシリンダ機構３３によって、ワーク回転軸方向と平行な方向に所定の範囲で往復直線移動可能に設けられる。エアシリンダ機構３３は、シリンダ部３３ａと、このシリンダ部３３ａから出没するように設けられるロッド部３３ｂとを有し、図示せぬエア源から供給される圧縮エアによって駆動する。

エアシリンダ機構３３は、ロッド部３３ｂの移動を、連結部材３４を介してソータ３０に伝達することで、ソータ３０をワーク回転軸方向と平行な方向に往復直線移動させる。つまり、ソータ３０は、エアシリンダ機構３３のロッド部３３ｂに対して連結部材３４を介して一体的に連結され、エアシリンダ機構３３の伸縮（ロッド部３３ｂの出没）にともなって往復直線移動する。したがって、エアシリンダ機構３３は、シール組付け装置２０において、伸縮方向（ロッド部３３ｂの出没方向）がワーク回転軸方向と平行な方向となる姿勢で、ステー等の図示せぬ支持機構によって所定の位置にて支持された状態で設けられる。

エアシリンダ機構３３によって往復直線移動可能に設けられるソータ３０は、その直線移動がリニアガイド機構３５によって支持・案内される。リニアガイド機構３５は、シール組付け装置２０において所定の位置にて固定された状態で設けられるガイド体３５ａと、ソータ３０に対して一体的に設けられる移動体３５ｂとを有する。

すなわち、リニアガイド機構３５は、レール状の部材であるガイド体３５ａに係合して直線移動可能に設けられる移動体３５ｂを、ソータ３０に対して固定した状態とすることで、ソータ３０の直線移動を支持・案内する。リニアガイド機構３５により、ソータ３０の直線移動についての精度が確保される。なお、リニアガイド機構３５を構成するガイド体３５ａは、移動体３５ｂの移動方向がワーク回転軸方向と平行な方向となる姿勢で、所定の部位に固定されること等により、シール組付け装置２０において所定の位置に固定された状態で設けられる。

以上のような構成を有するソータ３０は、ワーク組付け方向への移動によって案内突部３２における案内面３１上のシール１０をワーク２１の溝部２ｆに組み付けた状態とする。すなわち、ソータ３０の案内面３１上においてシール１０がワーク回転軸方向について所定の位置に存在する状態で、ソータ３０がエアシリンダ機構３３の駆動によってワーク組付け方向に移動する。かかるソータ３０の直線移動により、支持状態のワーク２１の溝部２ｆに対して、シール１０が組み付けられる。

ここで、案内面３１上においては、シール１０は、前述したような組付け姿勢となる。このことから、シール組付け装置２０において、ワーク２１は、ソータ３０との関係において、上側の突部２ｂ（突部先端面２ｅを下側に向ける突部２ｂ）が有する溝部２ｆにシール１０が組み付けられるような位置関係で支持される。

そして、ソータ３０の直線移動にともなうシール１０のシール組付け方向への移動により、シール１０が、ワーク２１に対して、案内突部３２上の案内面３１と溝部２ｆとによって挟まれた状態となる。かかる状態が、シール１０について組み付けられた状態（溝部２ｆに嵌った状態）に相当する。

このように、本実施形態のシール組付け装置２０においては、ソータ３０が、支持状態のワーク２１に対してワーク回転軸方向と平行な方向に往復直線移動可能に設けられ、案内面３１、および案内突部３２を有し、ワーク組付け方向への移動によって案内突部３２における案内面３１上のシール１０を溝部２ｆに組み付けた状態とするシール案内手段として機能する。

なお、ソータ３０の構成は、本実施形態に限定されない。すなわち、ソータ３０の形状としては、案内突部３２を有するとともに、案内面３１を形成するものであればよい。また、ソータ３０を往復直線移動させるための構成としては、ソータ３０をワーク２１に対するシール１０の組付けに必要とされる所定の範囲および精度で往復直線移動可能とするものであればよい。したがって、ソータ３０を往復直線移動させるための駆動機構としては、本実施形態のエアシリンダ機構３３のほか、油圧シリンダ等の他のシリンダ機構やモータを駆動原とする機構等、適宜周知の構成のものが採用される。同様に、往復直線移動するソータ３０を支持・案内するための機構としては、本実施形態のリニアガイド機構３５のほか、適宜周知の構成のものが採用される。

シール保持治具４０は、支持状態のワーク２１の内部に位置するように設けられる。シール保持治具４０は、リニアガイド機構３５を構成するガイド体３５ａと同様に、所定の部位に固定されること等により、シール組付け装置２０において所定の位置に固定された状態で設けられる。

シール保持治具４０は、全体として略円柱形状の外形を有する。シール保持治具４０は、その軸心方向の寸法が、ワーク２１の軸心方向の寸法と略同じであるとともに、支持状態のワーク２１に対して軸心方向における位置が合った状態（同心配置された状態）で設けられる。また、シール保持治具４０は、ＶＶＴ機構を構成するロータ１の本体部１ａと略同じ外径寸法を有する。したがって、シール保持治具４０は、支持状態のワーク２１に対して軸心の位置が互いに略一致するように設けられる。

シール保持治具４０は、保持用周面４１と進入許容部４２とを有する。保持用周面４１は、支持状態のワーク２１の回転方向を周方向とし溝部２ｆを覆うことで溝部２ｆに組み付けられた状態のシール１０を保持する面である。また、進入許容部４２は、案内突部３２のワーク２１に対する進入を許容する部分である。

本実施形態では、略円柱形状の外形を有するシール保持治具４０における外周面が、保持用周面４１とされる。すなわち、前記のとおりロータ１の本体部１ａと略同じ外径寸法を有するシール保持治具４０は、支持状態のワーク２１の内部に位置することで、ＶＶＴ機構におけるロータ外周面１ｃと同様にして溝部２ｆに嵌った状態のシール１０を保持する。つまり、シール保持治具４０の外周面として形成される保持用周面４１が用いられることにより、ソータ３０の移動によって溝部２ｆに組み付けられたシール１０が落下しないように保持される。

保持用周面４１によるシール１０の保持は、支持状態のワーク２１についてソータ３０の移動によってシール１０が組み付けられる位置（上側の位置）の近傍以外に位置する溝部２ｆについて行われる。すなわち、ソータ３０の移動によって溝部２ｆにシール１０が組み付けられた状態では、ソータ３０が有する案内突部３２の部分における案内面３１によって、シール１０が溝部２ｆに嵌った状態が保持される。これに対し、溝部２ｆに嵌った状態のシール１０が案内突部３２によって支持された状態から、ワーク２１が回転することで、溝部２ｆ内のシール１０は案内突部３２の位置から移動する。このように、ワーク２１の回転にともなって溝部２ｆに嵌った状態で案内突部３２から離れるシール１０（案内突部３２による支持が解除されたシール１０）が、保持用周面４１によって支持される。

シール保持治具４０においては、シール１０の組付けにともなう案内突部３２のワーク２１に対する進入、つまり案内突部３２上のシール１０を溝部２ｆに組み付けるためのソータ３０の移動を許容する進入許容部４２が設けられる。本実施形態では、進入許容部４２は、ソータ３０の移動にともなって支持状態のワーク２１に対して進入する案内突部３２の進入方向に沿う溝状の部分（凹部）として形成される。つまり、進入許容部４２は、略円柱形状の外形を有するシール保持治具４０の上端部において、支持状態のワーク２１に対して進入する案内突部３２のシール保持治具４０に対する干渉を避けるための切り欠き部分として設けられる。

このように、本実施形態のシール組付け装置２０においては、シール保持治具４０が、ワーク２１の溝部２ｆに組み付けられたシール１０を保持するための保持用周面４１、および案内突部３２のワーク２１に対する進入を許容する進入許容部４２を有するシール保持手段として機能する。

なお、シール保持治具４０の構成は、本実施形態に限定されない。すなわち、シール保持治具４０が有する保持用周面４１については、支持状態のワーク２１についてシール１０が組み付けられる位置（上側の位置）の近傍以外に位置する溝部２ｆに嵌った状態のシール１０を保持することができれば、その形状等は限定されない。また、シール保持治具４０が有する進入許容部４２については、支持状態のワーク２１の溝部２ｆに対するシール１０の組付けにともなう案内突部３２のワーク２１に対する進入を許容することができれば、その形状等は限定されない。

トンネル形成部材５０は、略直方体状の外形を有し、その長手方向がワーク回転軸方向となるように設けられる。つまり、トンネル形成部材５０は、ワーク回転軸方向と平行な方向に直線移動するソータ３０の移動方向に沿うように設けられる。トンネル形成部材５０は、その一側の側面に、長手方向に沿う通路溝５１を有する。通路溝５１は、断面形状（ワーク回転軸方向に垂直な面の断面形状）が略矩形状となる凹部形状を有し、トンネル形成部材５０の長手方向の全体にわたって（長手方向の両側が開放されるように）直線状に形成される。

トンネル形成部材５０は、ソータ３０の上側において、通路溝５１が設けられる側の面が下側を向くように設けられる。具体的には、トンネル形成部材５０は、往復直線移動するソータ３０に対して、通路溝５１の一部が案内面３１によって下側から覆われるように設けられる。つまり、トンネル形成部材５０において形成される通路溝５１は、その長手方向の寸法が、ソータ３０の案内面３１の長手方向の寸法よりも長くなるように形成される。したがって、トンネル形成部材５０は、通路溝５１がソータ３０の案内面３１に沿ってワーク回転軸方向と平行な方向となるように設けられる。

トンネル形成部材５０は、通路溝５１を形成する面として圧縮面５２を有する（図５参照）。圧縮面５２は、ソータ３０の案内面３１上のシール１０を板バネ１２による付勢力が作用するように案内面３１とともに板バネ１２を圧縮した状態とする面である。

本実施形態では、トンネル形成部材５０において、通路溝５１を形成する上側の面が、圧縮面５２とされる。具体的には、前記のとおり凹部形状を有する通路溝５１は、両側（図６において上下両側）の面部と、上側の面部とを有する。このため、トンネル形成部材５０の通路溝５１において、ソータ３０が位置する部分は、通路溝５１と案内面３１とによって断面視で略矩形状となるトンネル状の空間が形成される。この通路溝５１と案内面３１とにより形成される空間が、案内面３１上を移動するシール１０またはソータ３０の移動にともなって移動する案内面３１上のシール１０の通路となる。

そして、案内面３１上のシール１０は、案内面３１と、案内面３１に対向する面である圧縮面５２とによって上下方向に挟まれた状態となる。ここで、シール１０が案内面３１と圧縮面５２とによって上下から挟まれた状態においては、板バネ１２が上側から押し付けられ、板バネ１２の付勢力がシール本体１１に作用する。

つまり、圧縮面５２は、案内面３１との関係において、案内面３１上のシール１０の板バネ１２による付勢力がシール本体１１に作用する程度の面間隔となるように形成される。言い換えると、圧縮面５２は、案内面３１との間の間隔が、板バネ１２が自然状態にあるシール１０（図４（ａ）参照）の上下方向の寸法（本体下面１１ｄと板バネ１２の頂部との間の寸法）よりも小さくなるように形成される。このように、トンネル形成部材５０において、通路溝５１を形成する上側の面が、圧縮面５２として用いられる。

また、通路溝５１を形成する両側の面間の寸法（通路溝５１の幅寸法）は、案内面３１上のシール１０の組付け姿勢を保持することができるように、シール１０の（シール本体１１の）幅寸法に対応する寸法に設定される。このように、圧縮面５２を含む通路溝５１とソータ３０の案内面３１とによってシール１０のワーク回転軸方向以外の移動が規制されることにより、支持状態のワーク２１の溝部２ｆに組み付けられるシール１０についての芯出しが行われる。

トンネル形成部材５０において、圧縮面５２を形成する通路溝５１は、支持状態のワーク２１においてソータ３０の移動によってシール１０が組み付けられる溝部２ｆに略連続するように形成される。つまり、シール１０が組み付けられる溝部２ｆおよびトンネル形成部材５０の通路溝５１がそれぞれ有する凹部形状が略連続するように、トンネル形成部材５０が設けられる。このため、通路溝５１のワーク２１側の開口端部の形状は、シール１０が組み付けられる溝部２ｆに対応する形状（略同じ形状）を有する。

このように、本実施形態のシール組付け装置２０においては、トンネル形成部材５０が、通路溝５１において形成される圧縮面５２を有し、この圧縮面５２を含む凹状の通路溝５１によって、支持状態のワーク２１におけるシール１０が組み付けられる溝部２ｆに略連続するトンネル状の案内通路（以下「シール案内通路」という。）をソータ３０の案内面３１とともに形成する案内通路形成手段として機能する。

なお、トンネル形成部材５０の外形等は、本実施形態に限定されない。すなわち、トンネル形成部材５０としては、通路溝５１等の、シール１０を圧縮するとともにシール案内通路を形成する圧縮面５２を形成する部分を有するものであれば、その外形等は特に限定されない。

また、シール組付け装置２０においては、トンネル形成部材５０が有する圧縮面５２（通路溝５１）との関係において、前記のとおり所定の範囲で往復直線移動するソータ３０の可動範囲が設定される。

具体的には、ソータ３０の往復直線移動について、シール組付け方向側を前側とした場合、ソータ３０が後退端にある状態では、案内面３１の後端の位置が、通路溝５１の後端の位置に略一致する（図９（ａ）参照）。つまり、ソータ３０が後退端にある状態では、トンネル形成部材５０の後端において、通路溝５１と案内面３１とにより略矩形状の開口部が形成される。これに対し、案内面３１上のシール１０が、ソータ３０のシール組付け方向への移動によって支持状態のワーク２１の溝部２ｆに組み付けられた状態（溝部２ｆに嵌った状態）となるソータ３０の位置（図５参照）が、ソータ３０の前進端の位置に対応する。ソータ３０が前進端に位置する状態においては、ストッパ部３２ａがワーク２１よりも前側に位置する。

セット治具６０は、支持状態のワーク２１の溝部２ｆに組み付けられるシール１０をセットする（待機させる）ためのものであり、トンネル形成部材５０に対して、シール組付け方向の上流側（図５において右側）に設けられる。セット治具６０は、略矩形板状の土台部６１と、土台部６１の上側の板面上に突出するように設けられ、セットされるシール１０を支持するシール支持部６２とを有する。

セット治具６０において、シール１０は、ソータ３０の案内面３１上において組付け姿勢となるシール１０に沿う姿勢でセットされる。すなわち、セット治具６０を構成するシール支持部６２は、セット治具６０によってセットされるシール１０を支持する支持面６３を有する。支持面６３は、後退端にあるソータ３０の案内面３１に略連続する面である。したがって、支持面６３は、ソータ３０の案内面３１と略同じ高さ位置に設けられる。

セット治具６０において、支持面６３は、溝状の凹部における底面として形成される。つまり、セット治具６０のシール支持部６２においては、支持面６３を底面とする凹部６４が形成される。凹部６４は、断面形状（ワーク回転軸方向に垂直な面の断面形状）が略矩形状となる溝部であり、シール支持部６２において長手方向の両側が開放されるように形成される。支持面６３上に支持されるシール１０は、凹部６４に嵌った状態となる。このため、凹部６４は、シール本体１１に対応する幅寸法を有するとともに、シール本体１１の長手方向の寸法と略同じ長さを有する。

セット治具６０において、凹部６４に嵌った状態のシール１０は、蓋体６５によって押し付けられる。蓋体６５は、凹部６４に嵌った状態のシール１０を上側から押し付けるための押付面６５ａを有し、ボルト等の締結具６５ｂによってシール支持部６２に対して固定される。蓋体６５が締結具６５ｂによってシール支持部６２に固定されることにより、押付面６５ａによってシール１０の板バネ１２が湾曲凸側から押し付けられ潰された状態となる。

ここで、蓋体６５による板バネ１２の押付け度合いとしては、シール案内通路の始端部となる後端部（図５における右側端部）における圧縮面５２とソータ３０の案内面３１とによる押付け度合いと略同じとされる。したがって、セット治具６０において、蓋体６５の押付面６５ａは、トンネル形成部材５０の後端部における圧縮面５２と略同じ高さ位置となるように設定される。なお、図６においては、蓋体６５の図示を省略している。

本実施形態では、セット治具６０は、一つのワーク２１に組み付けられる四個のシール１０を支持することができるように構成される（図６参照）。セット治具６０に支持される四個のシール１０は、ワーク回転軸方向に直交する方向（図６において上下方向）に並列に配置される。つまり、セット治具６０において、四個のシール１０は、いずれも長手方向がワーク回転軸方向に沿う姿勢で、ワーク回転軸方向における位置が揃った状態、かつワーク回転軸方向に直交する方向に並んだ状態で支持される。

セット治具６０は、四個のシール１０が並ぶ方向（図６において上下方向）に直線移動可能に設けられる。セット治具６０は、例えば土台部６１の部分がリニアガイド等によってガイドされるとともに、エアシリンダ機構等の駆動機構が用いられることで、直線移動可能に構成される。このようにセット治具６０が直線移動可能に設けられることで、セット治具６０の直線移動方向における位置によって、四個のシール１０のいずれかがセットされた状態となる。

シール１０がセットされた状態においては、セット治具６０においてシール１０を支持する支持面６３が、後退端にあるソータ３０の案内面３１と略連続する状態となる。つまり、セット治具６０によってセットされた状態のシール１０は、シール案内通路に臨む位置に位置する。セット治具６０は、四個のシール１０のいずれかがセットされた状態（シール案内通路に臨む状態）となる位置が停止位置に含まれるように、直線移動が制御される。

このように、本実施形態のシール組付け装置２０においては、セット治具６０が、シール案内通路のシール組付け方向の上流側にて、シール１０をシール案内通路に挿入可能な状態で待機させるシール待機手段として機能する。

なお、セット治具６０の構成は、本実施形態に限定されない。すなわち、セット治具６０としては、シール１０をワーク回転軸方向の両側が開放された状態でシール案内通路に臨むようにセットされた状態に支持することができる構成であればよい。また、セット治具６０において支持されるシール１０の個数についても限定されない。つまり、セット治具６０は、少なくとも一個のシール１０を支持する構成であればよい。したがって、例えば、一つのワーク２１に組み付けられる四個のシール１０がそれぞれ別々のセット治具によって支持される構成であってもよい。

プッシャー７０は、セット治具６０に対して、シール組付け方向の上流側（図５において右側）に設けられる。プッシャー７０は、ワーク回転軸方向と平行な方向に往復直線移動可能に設けられる。プッシャー７０は、棒状の挿入部７１と挿入部７１を支持する支持部７２とを有する。

挿入部７１は、シール案内通路に対してシール組付け方向の上流側から挿入可能な棒状の部分である。すなわち、挿入部７１は、通路溝５１と案内面３１とによって断面視で略矩形状となるように形成されるシール案内通路に対して挿入可能な棒状の形状を有する。挿入部７１は、その長さがシール案内通路の長さ（トンネル形成部材５０の長手方向の寸法）よりも長くなるように構成される。

挿入部７１は、その一端側が支持部７２によって支持された状態で、プッシャー７０の往復直線移動によってシール案内通路に対して抜き差し可能に構成される。つまり、プッシャー７０において支持部７２によって支持される挿入部７１は、シール案内通路の延長線上に配される。支持部７２は、略矩形板状の部分である基部７２ａを有し、その一側の板面側（図５において左側）に挿入部７１を支持する。

挿入部７１は、セット治具６０において凹部６４と蓋体６５の押付面６５ａとによって形成される、セットされた状態のシール１０が存在する空間（以下「セット空間」という。）に対して、シール組付け方向の上流側から挿入される。つまり、挿入部７１は、セット空間を介して、シール案内通路内に挿入される。挿入部７１の先端部には、セット空間およびシール案内通路に対する挿入部７１の挿入を円滑にするため、先端側に向けて縮径するテーパ部７１ａが形成されている。

プッシャー７０は、シール組付け装置２０に備えられるエアシリンダ機構７３によって、ワーク回転軸方向と平行な方向に所定の範囲で往復直線移動可能に設けられる。エアシリンダ機構７３は、シリンダ部７３ａと、このシリンダ部７３ａから出没するように設けられる二本のロッド部７３ｂとを有し、図示せぬエア源から供給される圧縮エアによって駆動する。

エアシリンダ機構７３は、二本のロッド部７３ｂを、プッシャー７０の基部７２ａに対して、基部７２ａの長手方向（図６における上下方向）の両側において挿入部７１が支持される側と反対側（同図において右側）から連結させる。したがって、エアシリンダ機構７３は、シール組付け装置２０において、伸縮方向（ロッド部７３ｂの出没方向）がワーク回転軸方向と平行な方向となる姿勢で、ステー等の図示せぬ支持機構によって所定の位置にて支持された状態で設けられる。

エアシリンダ機構７３によって往復直線移動可能に設けられるプッシャー７０は、その直線移動がガイド治具７４およびガイド棒７５によって支持・案内される。ガイド治具７４は、セット治具６０に対してシール組付け方向の上流側に設けられる。ガイド治具７４は、挿入部７１を貫通させた状態で移動可能に支持するガイド孔７４ａを形成する。ガイド孔７４ａは、セット空間に対してシール組付け方向の上流側において略連続するように設けられる。ガイド治具７４は、シール組付け装置２０において、図示せぬ土台に固定された状態で設けられる。

ガイド棒７５は、挿入部７１と平行に配された状態で、挿入部７１と同様に一端側が支持部７２によって支持された状態で設けられる。ガイド棒７５は、シール組付け装置２０において図示せぬ治具等に形成されるガイド孔に挿入される。つまり、ガイド孔にガイド棒７５が挿入された状態で、プッシャー７０が往復直線移動する。このように、ガイド治具７４およびガイド棒７５により、プッシャー７０の直線移動についての精度が確保される。

プッシャー７０は、シール組付け方向への移動によりセット治具６０によって待機した状態のシール１０を挿入部７１によってシール案内通路内に押し込む。すなわち、プッシャー７０は、セット空間に対してシール組付け方向の上流側から挿入部７１を挿入させる。したがって、エアシリンダ機構７３によってプッシャー７０がシール組付け方向に移動することで、セット治具６０によってセットされた状態のシール１０が、シール案内通路内に押し込まれる。

プッシャー７０の往復直線移動について、シール組付け方向を前側とした場合、プッシャー７０が後退端にある状態では、挿入部７１の先端が、セット空間に対して略連続するガイド孔７４ａ内に位置する（図５、図６参照）。つまり、プッシャー７０は、後退端にある状態で、挿入部７１の先端を、セット治具６０によってセットされた状態のシール１０のシール組付け方向の上流側に位置させる。これに対し、プッシャー７０が前進端にある状態では、挿入部７１の先端が、シール案内通路における所定の位置（中途部）に位置する（図９（ｂ）参照）。

このように、本実施形態のシール組付け装置２０においては、プッシャー７０が、ワーク回転軸方向と平行な方向に往復直線移動可能に設けられ、挿入部７１を有し、シール組付け方向への移動によりセット治具６０によって待機した状態のシール１０を挿入部７１によってシール案内通路内に押し込むシール挿入手段として機能する。

なお、プッシャー７０の構成は、本実施形態に限定されない。すなわち、プッシャー７０の形状としては、挿入部７１を有するものであればよい。また、プッシャー７０を往復直線移動させるための構成としては、プッシャー７０を挿入部７１のシール案内通路内に対する挿入に必要とされる所定の範囲および精度で往復直線移動可能とするものであればよい。したがって、プッシャー７０を往復直線移動させるための駆動機構としては、本実施形態のエアシリンダ機構７３のほか、油圧シリンダ等の他のシリンダ機構やモータを駆動原とする機構等、適宜周知の構成のものが採用される。同様に、往復直線移動するプッシャー７０を支持・案内するための機構としては、本実施形態のガイド治具７４およびガイド棒７５のほか、適宜周知の構成のものが採用される。

以上のような構成を備える本実施形態のシール組付け装置２０の動作について、図９および図１０を用いて説明する。シール組付け装置２０によるワーク２１に対するシール１０の組付けに際し、シール組付け装置２０の初期状態においては、図９（ａ）に示すように、ソータ３０およびプッシャー７０は、いずれも後退端に位置する。

シール組付け装置２０によるシール１０の組付けに際しては、まず、回転支持機構２２により、支持状態のワーク２１の回転位相について、シール１０の組付け位置（溝部２ｆの位置）が割り出される。つまり、支持状態のワーク２１が有する溝部２ｆの一つがトンネル形成部材５０の通路溝５１と略連続する状態となるように、回転支持機構２２によってワーク２１の回転位相が制御される。

また、シール組付け装置２０によるシール１０の組付けに際しては、セット治具６０によってシール１０がセットされる（図９（ａ）参照）。つまり、セット治具６０の移動（ワーク回転軸方向に直交する方向の移動）により、セット治具６０において支持される四個のシール１０のうちのいずれかが、シール案内通路に臨む位置に位置決めされる。セット治具６０は、例えば、前工程において四個のシール１０を支持した状態とされた後、所定の経路で搬送されてくる。

そして、セット治具６０によってセットされたシール１０が、プッシャー７０により、シール案内通路に押し込まれる。すなわち、エアシリンダ機構７３によってシール組付け方向に押し出されるプッシャー７０によって、セット空間およびシール案内通路内に挿入される挿入部７１により、セット空間にあるシール１０が押し出されてシール案内通路内に押し込まれる。

セット空間からシール案内通路内に移動するシール１０については、圧縮された状態（板バネ１２が湾曲凸側から押し付けられ潰された状態）が保持される。つまり、セット治具６０においてセット空間にて圧縮された状態のシール１０が、圧縮された状態のまま、セット空間と略連続するとともに案内面３１と圧縮面５２とによってシール１０を圧縮した状態とするシール案内通路内に押し込まれる。したがって、シール案内通路内のシール１０は、板バネ１２が張った状態となり、シール本体１１と板バネ１２とが固定された状態となる。

プッシャー７０は、前進端に位置するまで、シール案内通路内のシール１０を押し切る。この際、ソータ３０は、後退端に位置した状態のままである。図９（ｂ）に示すように、プッシャー７０によって押し切られたシール１０は、案内面３１上（シール案内通路内）において、ストッパ部３２ａによって移動が規制される案内突部３２の先端部の位置まで移動させられる。

ここで、シール組付け装置２０においては、プッシャー７０によって押し切られたシール１０の有無を確認するためのセンサ２４が設けられている。センサ２４は、シール案内通路内のシール１０を上側から検出することができるようにトンネル形成部材５０を介して支持される。センサ２４としては、例えば磁気センサや超音波センサや光センサ等、物体の有無を検出することができるセンサが適宜用いられる。

プッシャー７０によってシール１０が押し切られた状態から、ソータ３０は前進する（シール組付け方向に移動する）。ソータ３０が前進することにより、案内突部３２における案内面３１上のシール１０が、ソータ３０の移動にともなってシール組付け方向に移動する。なお、プッシャー７０は、前進端に達することでシール１０を押し切った後、適宜のタイミングで後退端の位置（初期状態）に戻る。

そして、図９（ｃ）に示すように、案内突部３２のワーク２１部分に対する進入がシール保持治具４０の進入許容部４２に許容されるとともにソータ３０が前進端に達することで、案内面３１上のシール１０が、支持状態のワーク２１の溝部２ｆに組み付けられた状態（溝部２ｆに嵌った状態）となる。かかる状態においては、溝部２ｆに嵌った状態のシール１０は、案内突部３２の案内面３１によって支持された状態となる。

ソータ３０の移動によってシール１０が溝部２ｆに組み付けられた後、支持状態のワーク２１の回転位相について、次の組付け位置（シール１０が組み付けられる次の溝部２ｆの位置）が割り出される。次の組付け位置の割出しにおいては、進入許容部４２の部分において案内突部３２によって支持された状態の溝部２ｆ内のシール１０は、支持状態のワーク２１の回転にともなって、保持用周面４１によって支持された状態となる。

具体的には、図１０（ａ）に示すように、ソータ３０の移動によって溝部２ｆに組み付けられたシール１０が案内突部３２によって支持された状態から、ワーク２１が所定の方向に回転する。図１０（ｂ）に示すように、このワーク２１の回転により（矢印Ｂ参照）、案内突部３２における案内面３１上のシール１０（溝部２ｆに組み付けられたシール１０）が、案内面３１上から切り取られる（円周方向に沿って移動させられる）。

案内面３１上から切り取られたシール１０は、シール保持治具４０の保持用周面４１により支持された状態となる。つまり、保持用周面４１によって溝部２ｆ（の保持用周面４１に対向する側）が覆われた状態となり、溝部２ｆに組み付けられたシール１０が保持される。ワーク２１の回転によってシール１０が保持用周面４１によって支持された状態となった後、ソータ３０は、適宜のタイミングで後退端の位置（初期状態）に戻る。

続いて、図１０（ｃ）に示すように、ワーク２１の回転が進むことで、シール１０が組み付けられる次の溝部２ｆが、シール１０を受け入れる位置、つまりシール案内通路に対応する位置に達する。これにより、次の組付け位置の割出しが完了する。一方、セット治具６０においては、セット治具６０の移動によって次に組み付けられるシール１０がセットされる。そして、前述したようなプッシャー７０による押込みおよびソータ３０による案内によって、シール１０の組付けが行われる。

このようなワーク２１の回転による組付け位置の割出し、セット治具６０によるシール１０のセット、プッシャー７０およびソータ３０の動作によるシール１０の組付けが、残りのシール１０について順に行われる。本実施形態では、ワーク２１が有する四個の溝部２ｆそれぞれにシール１０が組み付けられることにより、ワーク２１に対するシール１０の組付けが完了する。

以上のようにしてシール１０が組み付けられる本実施形態のシール組付け装置２０においては、トンネル形成部材５０が有する圧縮面５２は、シール組付け方向側にかけて案内面３１に対する間隔が段階的に狭くなるように形成される（図５参照）。つまり、シール案内通路を形成する面として上下方向に対向するソータ３０の案内面３１とトンネル形成部材５０の圧縮面５２との間の寸法（面間隔）が、圧縮面５２の形状によって支持状態のワーク２１側にかけて段階的に狭くなる。

具体的には、図８に示すように、圧縮面５２は、シール組付け方向側（図８において左側）にかけて徐々に高さ位置が低くなる（案内面３１に対する間隔が狭くなる）複数の平面部５２ａを有する。つまり、圧縮面５２は、案内面３１が平面であるのに対して、シール組付け側にかけて徐々に低くなる複数の平面部５２ａを有する階段状の面として形成される。

ここで、圧縮面５２の前端部（シール組付け方向側端部）の平面部５２ａは、シール１０が組み付けられる溝部２ｆにおける底面（支持状態のワーク２１においてシール１０が組み付けられる溝部２ｆの上側の面）と略同じ高さとなる。このように、圧縮面５２を含むトンネル形成部材５０の通路溝５１とソータ３０の案内面３１とによって形成されるシール案内通路は、シール１０を圧縮する方向についての間隔がシール組付け方向側にかけて徐々に狭くなる圧縮トンネルとして構成される。

このような構成により、プッシャー７０によって押されることでシール案内通路内を通過するシール１０は、シール組付け方向側にかけて徐々に（段階的に）圧縮される。これにより、ワーク２１の溝部２ｆに対するシール１０の組付けがスムーズに行われる。したがって、圧縮面５２の各平面部５２ａの長さ（ワーク回転軸方向の寸法）、隣り合う平面部５２ａの段差の大きさ、圧縮面５２全体としての長さ（ワーク回転軸方向の寸法）等は、ワーク２１の溝部２ｆに対するシール１０の組付けがスムーズに行われるように適宜設定される。

なお、圧縮面５２については、本実施形態のように段階的に狭くなるように形成される場合に限定されず、案内面３１に対する間隔がシール組付け方向側にかけて徐々に狭くなればよい。つまり、トンネル形成部材５０が有する圧縮面５２は、平面（斜面）や曲面として形成されることにより、シール組付け方向側にかけて案内面３１に対する間隔が連続的に狭くなるように形成されてもよい。

以上のように、本実施形態に係るシール組付け装置２０によれば、シール本体１１とこれを付勢するための板バネ１２とを有するシール１０の組付けに際して、ワーク２１またはシール１０における傷や削れ等の原因となる、シール本体１１と板バネ１２との位置ずれを防止することができ、ワーク２１の溝部２ｆに対してスムーズにシール１０を組み付けることができる。

すなわち、本実施形態に係るシール組付け装置２０においては、ＶＶＴ機構において圧縮された状態となるシール１０が、シール案内通路によってあらかじめ圧縮された状態、つまりシール本体１１と板バネ１２とが固定された状態で、ワーク２１の溝部２ｆに組み付けられる。これにより、ワーク２１に対するシール１０の組付け時において、シール本体１１上に乗っている板バネ１２が正規の組付け位置からずれることが防止される。また、シール１０における位置ずれが防止されることから、シール１０がワーク２１における溝部２ｆの周囲に接触することが防止され、シール１０がワーク２１からのストレスを受けることなく溝部２ｆに対してスムーズに挿入される。これにより、ワーク２１またはシール１０における傷や削れ等の発生が防止される。

また、本実施形態に係るシール組付け装置２０においては、シール案内通路により、支持状態のワーク２１の溝部２ｆに対する芯出しが行われる。つまり、ワーク２１の溝部２ｆに組み付けられるシール１０は、シール案内通路を通過することで溝部２ｆに対して芯出しされた状態で組み付けられる。これにより、ワーク２１を回転支持する回転支持機構２２におけるＮＣによるシール１０の組付け位置の割出し精度による影響を受けることがない。このように、本実施形態に係るシール組付け装置２０によれば、ワーク２１の溝部２ｆに対するシール１０の組付け不良が効果的に防止される。

以下では、シール組付け装置２０においてＶＶＴ機構を構成する部材であるロータ１がワーク２１とされる場合を、シール組付け装置２０の別実施形態として、図１１および図１２を用いて説明する。図１１および図１２は、シール組付け装置２０においてロータ１がワーク２１とされる場合を示している。

本実施形態のシール組付け装置２０は、ハウジング２をワーク２１とするシール組付け装置２０との比較において、ソータ３０と、トンネル形成部材５０と、セット治具６０と、プッシャー７０とを共通の構成として備える。

本実施形態のシール組付け装置２０においては、ワーク２１（ロータ１）は、回転支持機構２２により、所定の位置において所定の回転軸心Ｃを回転軸心として回転可能に支持される。本実施形態のシール組付け装置２０において、ワーク２１は、ソータ３０との関係において、下側のベーン１ｂ（ベーン先端面１ｅを下側に向けるベーン１ｂ）が有する溝部１ｆにシール１０が組み付けられるような位置関係で支持される。

そして、ソータ３０の直線移動にともなうシール１０のシール組付け方向への移動により、シール１０が、ワーク２１に対して、案内突部３２上の案内面３１と溝部１ｆとによって挟まれた状態となる。かかる状態が、シール１０について組み付けられた状態（溝部１ｆに嵌った状態）に相当する。したがって、図１１および図１２に示すように、本実施形態のシール組付け装置２０においては、ワーク２１は、ソータ３０の上側において回転可能に支持される態様となる。

本実施形態のシール組付け装置２０においては、ハウジング２をワーク２１とする構成におけるシール保持治具４０の代わりに、ロータ１の溝部１ｆに組み付けられたシール１０を保持するためのシール保持治具８０が備えられる。

図１１および図１２に示すように、シール保持治具８０は、支持状態のワーク２１の外周側を覆うように設けられる。シール保持治具８０は、リニアガイド機構３５を構成するガイド体３５ａと同様に、所定の部位に固定されること等により、シール組付け装置２０において所定の位置に固定された状態で設けられる。

シール保持治具８０は、全体として略円筒形状の外形を有する。シール保持治具８０は、その軸心方向の寸法が、ワーク２１の軸心方向の寸法と略同じであるとともに、支持状態のワーク２１に対して軸心方向における位置が合った状態（同心配置された状態）で設けられる。また、シール保持治具８０は、ＶＶＴ機構を構成するハウジング２の本体部２ａと略同じ内径寸法を有する。したがって、シール保持治具８０は、支持状態のワーク２１に対して軸心の位置が互いに略一致するように設けられる。

シール保持治具８０は、保持用周面８１と進入許容部８２とを有する。保持用周面８１は、支持状態のワーク２１の回転方向を周方向とし溝部１ｆを覆うことで溝部１ｆに組み付けられた状態のシール１０を保持する面である。また、進入許容部８２は、案内突部３２のワーク２１に対する進入を許容する部分である。

本実施形態では、略円筒形状の外形を有するシール保持治具８０における内周面が、保持用周面８１とされる。すなわち、前記のとおりハウジング２の本体部２ａと略同じ内径寸法を有するシール保持治具８０は、支持状態のワーク２１の外周側に位置することで、ＶＶＴ機構におけるハウジング内周面２ｃと同様にして溝部１ｆに嵌った状態のシール１０を保持する。つまり、シール保持治具８０の内周面として形成される保持用周面８１が用いられることにより、ソータ３０の移動によって溝部１ｆに組み付けられたシール１０が落下しないように保持される。

保持用周面８１によるシール１０の保持は、支持状態のワーク２１についてソータ３０の移動によってシール１０が組み付けられる位置（上側の位置）の近傍以外に位置する溝部１ｆについて行われる。すなわち、ソータ３０の移動によって溝部１ｆにシール１０が組み付けられた状態では、ソータ３０が有する案内突部３２の部分における案内面３１によって、シール１０が溝部１ｆに嵌った状態が保持される。これに対し、溝部１ｆに嵌った状態のシール１０が案内突部３２によって支持された状態から、ワーク２１が回転することで、溝部１ｆ内のシール１０は案内突部３２の位置から移動する。このように、ワーク２１の回転にともなって溝部１ｆに嵌った状態で案内突部３２から離れるシール１０（案内突部３２による支持が解除されたシール１０）が、保持用周面８１によって支持される。

シール保持治具８０においては、シール１０の組付けにともなう案内突部３２のワーク２１に対する進入、つまり案内突部３２上のシール１０を溝部１ｆに対して組み付けるためのソータ３０の移動を許容する進入許容部８２が設けられる。本実施形態では、進入許容部８２は、ソータ３０の移動にともなって支持状態のワーク２１に対して進入する案内突部３２の進入方向に沿うスリット部分として形成される。つまり、進入許容部８２は、略円筒形状の外形を有するシール保持治具８０の下端部において、支持状態のワーク２１に対して進入する案内突部３２のシール保持治具８０に対する干渉を避けるための切り欠き部分として設けられる。

このように、本実施形態のシール組付け装置２０においては、シール保持治具８０が、ワーク２１の溝部１ｆに組み付けられたシール１０を保持するための保持用周面８１、および案内突部３２のワーク２１に対する進入を許容する進入許容部８２を有するシール保持手段として機能する。

なお、シール保持治具８０の構成は、本実施形態に限定されない。すなわち、シール保持治具８０が有する保持用周面８１については、支持状態のワーク２１についてシール１０が組み付けられる位置（下側の位置）の近傍以外に位置する溝部１ｆに嵌った状態のシール１０を保持することができれば、その形状等は限定されない。また、シール保持治具８０が有する進入許容部８２については、支持状態のワーク２１の溝部１ｆに対するシール１０の組付けにともなう案内突部３２のワーク２１に対する進入を許容することができれば、その形状等は限定されない。

以上のように、シール組付け装置２０によってそれぞれが有する溝部１ｆ・２ｆに対して計四個のシール１０が組み付けられた状態のロータ１およびハウジング２が、ＶＶＴ機構の組付け工程において、四個のシール１０を保持した状態のまま互いに組み付けられる。これにより、互いに組み付けられた状態でＶＶＴ機構を構成するロータ１およびハウジング２を含む構成において、計八個のシール１０が組み付けられた状態が実現される。

１ ロータ
１ｂ ベーン
１ｃ ロータ外周面
１ｆ 溝部
２ ハウジング
２ｂ 突部
２ｃ ハウジング内周面
２ｆ 溝部
１０ シール
１１ シール本体
１２ 板バネ（弾性部材）
２０ シール組付け装置
２１ ワーク
３０ ソータ（シール案内手段）
３１ 案内面
３２ 案内突部
４０ シール保持治具（シール保持手段）
４１ 保持用周面
４２ 進入許容部
５０ トンネル形成部材（案内通路形成手段）
５１ 通路溝
５２ 圧縮面
６０ セット治具（シール待機手段）
７０ プッシャー（シール挿入手段）
７１ 挿入部
８０ シール保持治具（シール保持手段）
８１ 保持用周面
８２ 進入許容部

Claims (2)

1. 可変バルブタイミング機構を構成する部材としての、軸回転可能に設けられその回転方向を周方向とする外周面に複数のベーンを有するロータ、または前記ロータを収容した状態で前記ロータと同心回転可能に設けられその回転方向を周方向とする内周面に複数の突部を有するハウジングをワークとし、前記ベーンの先端部および前記突部の先端部に前記ワークの回転軸方向と平行に形成される溝部に、シール本体と、該シール本体に所定の付勢力を作用させる弾性部材とを有するシールを組み付けるための可変バルブタイミング機構のシール組付け装置であって、
   所定の位置に支持された状態の前記ワークに対して前記回転軸方向と平行な方向に往復直線移動可能に設けられ、前記回転軸方向と平行な面であり前記シール本体上に前記弾性部材を乗せた状態の前記シールの前記溝部に対する組付け方向の移動を案内する面である案内面、および該案内面を形成する部分であるとともに前記組付け方向に突出する部分である案内突部を有し、前記組付け方向への移動によって前記案内突部における前記案内面上の前記シールを前記溝部に組み付けた状態とするシール案内手段と、
   前記ワークの回転方向を周方向とし前記溝部を覆うことで前記溝部に組み付けられた状態の前記シールを保持する面である保持用周面、および前記案内突部の前記ワークに対する進入を許容する部分である進入許容部を有するシール保持手段と、
   前記案内面上の前記シールを前記弾性部材による前記付勢力が作用するように前記案内面とともに前記弾性部材を圧縮した状態とする面である圧縮面を有し、該圧縮面を含む凹状の通路溝によって、前記ワークにおける前記シールが組み付けられる前記溝部に略連続するトンネル状の案内通路を前記案内面とともに形成する案内通路形成手段と、
   前記案内通路の前記組付け方向の上流側にて、前記シールを前記案内通路に挿入可能な状態で待機させるシール待機手段と、
   前記回転軸方向と平行な方向に往復直線移動可能に設けられ、前記案内通路に対して前記上流側から挿入可能な棒状の部分である挿入部を有し、前記組付け方向への移動により前記シール待機手段によって待機した状態の前記シールを前記挿入部によって前記案内通路内に押し込むシール挿入手段と、
   を備えることを特徴とする可変バルブタイミング機構のシール組付け装置。
2. 前記圧縮面は、前記組付け方向側にかけて前記案内面に対する間隔が段階的または連続的に狭くなるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の可変バルブタイミング機構のシール組付け装置。

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