JP2014152687A - バルブタイミング可変機構の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関に組み付けられたバルブタイミング可変機構におけるロックピンと穴とのクリアランスのばらつきを抑制できるバルブタイミング可変機構の製造方法を提供する。
【解決手段】第１工程でロータ３をハウジング４に対し径方向に片寄せした状態でロックピン２０と穴１９とのクリアランスが適正範囲内の値に調整された後、第２工程でロータ３をハウジング４に対し第１工程での片寄せ方向と同方向に片寄せした状態でロータ３がカムシャフト２の端面に固定される。これにより、第２工程でロータ３をカムシャフト２の端面に固定したとき、ハウジング４に対するロータ３の径方向についての相対位置が第１工程を実行したときの状態からずれることは抑制される。その結果、上記ずれが生じるときのずれ量に対応して、ロックピン２０と穴１９とのクリアランスにばらつきが生じることも抑制される。
【選択図】図７

Description

本発明は、バルブタイミング可変機構の製造方法に関する。

特許文献１に示されるように、内燃機関のバルブタイミング可変機構は、クランクシャフトからの回転伝達を受けるハウジングと、そのハウジング内に設けられてカムシャフトと一体回転しつつ同ハウジングに対し回転方向について相対移動可能なロータとを備えている。このバルブタイミング可変機構のハウジングに対するロータの回転方向についての相対移動を通じて、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ることにより、カムシャフトの回転に伴って開閉動作する機関バルブの開閉タイミング（バルブタイミング）が可変とされる。

上記バルブタイミング可変機構は、ハウジングに対するロータの回転方向についての相対移動を禁止したり許可したりするロック機構を備えている。このロック機構は、ハウジングとロータとのうちの一方に設けられた穴に対し他方に設けられたロックピンを没入させることによりハウジングに対するロータの相対移動を禁止する一方で、上記穴に没入されたロックピンを同穴から抜き出すことによりハウジングに対するロータの相対移動を許可する。上記ロック機構が設けられたバルブタイミング可変機構の内燃機関への組み付けを含む製造は、例えば以下のように行われる。

すなわち、まず第１工程として、形成後のバルブタイミング可変機構におけるロックピンを穴に没入したときの両者のクリアランスが適正範囲内の値となるよう、そのクリアランスの調整が行われる。ここで、同クリアランスが適正範囲よりも小さい場合にはロックピンを穴に没入したり抜き出したりすることが困難になり、上記クリアランスが適正範囲よりも大きい場合にはロックピンを穴に没入させたときにハウジングに対するロータの相対移動を適切に禁止することが困難になる。このため、バルブタイミング可変機構では、ロック機構におけるロックピンと穴とのクリアランスを適正範囲内の値とすることが重要になる。上記クリアランスは、ロックピンにおける穴に没入する部分に嵌め込まれる円環状の調整ブッシュの径方向厚さを変更することによって調整可能である。このため、第１工程では、ロックピンにおける穴に没入する部分に嵌め込まれる調整ブッシュを径方向厚さの異なるものに適宜交換することにより、ロックピン（正確には調整ブッシュ）の外周面と穴の内周面とのクリアランスが適正範囲内の値に調整される。

続いて、第２工程として、上記第１工程を行った後にハウジングをカムシャフトの外周面に対し周方向に変位可能な状態とし、その状態のもとでハウジング内に設けられたロータをカムシャフトの端面に固定する。これにより、カムシャフトに対する軸線方向及び径方向についてのハウジングの変位が規制されるとともに、カムシャフトの外周面に対する周方向についてのハウジングの変位が許容される。更に、ハウジング内のロータがカムシャフトと一体回転可能となり、且つ、ハウジングに対し回転方向について相対移動可能となる。

特開平２００６−９６７３公報

ところで、第１工程でロックピンと穴とのクリアランスを適正範囲内の値に調整したときと、第２工程でロータをカムシャフトの端面に固定したときとで、ハウジングに対するロータの径方向についての相対位置がずれると、そのときのずれ量に対応して上記クリアランスにばらつきが生じる。こうしたばらつきによって上記クリアランスに適正範囲からのずれが生じると、ロックピンを穴に没入したり抜き出したりすることが困難になったり、ロックピンを穴に没入させたときにハウジングに対するロータの相対移動を適切に禁止することが困難になったりする。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関に組み付けられたバルブタイミング可変機構におけるロックピンと穴とのクリアランスのばらつきを抑制できるバルブタイミング可変機構の製造方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するバルブタイミング可変機構の製造方法では、第１工程で、ハウジングとその内部のロータとの一方に設けられた穴と他方に設けられて上記穴に対し出没するロックピンとのクリアランスが適正範囲内の値に調整される。より詳しくは、ロータをハウジングに対し径方向に片寄せし、その状態のもとでロックピンと穴とのクリアランスが適正範囲内の値に調整される。こうした第１工程の後の第２工程では、ハウジングをカムシャフトの外周面に対し周方向に変位可能な状態とされるとともに、そのハウジング内のロータを同ハウジングに対し第１工程での片寄せ方向と同方向に片寄せし、その状態のもとでロータがカムシャフトの端面に固定される。このように第１工程及び第２工程を実施すれば、第１工程でロックピンと穴とのクリアランスを適正範囲内の値に調整したときと、第２工程でロータをカムシャフトの端面に固定したときとで、ハウジングに対するロータの径方向についての相対位置がずれることは抑制される。更に、上記ハウジングに対するロータの径方向についての相対位置のずれ量に対応して、ロックピンと穴とのクリアランスにばらつきが生じることも抑制される。従って、上記クリアランスのばらつきに起因して、同クリアランスに適正範囲からのずれが生じることを抑制できる。

なお、上記第１工程でのハウジングに対するロータの径方向についての片寄せは片寄せ治具によって行い、上記第２工程でのハウジングに対するロータの第１工程での片寄せと同じ方向への片寄せも上記片寄せ治具によって行うことが考えられる。

上記ロック機構は、ハウジングに対するロータの回転方向についての相対移動範囲の端以外の位置である中間ロック位置にて、穴に対するロックピンの出没を行うものを採用することが考えられる。また、上記バルブタイミング可変機構は、ロータの中心線を中心とする渦巻き状に形成されるスプリングを備え、そのスプリングを次のように構成することが考えられる。このスプリングは、一方の端部をロータに対し係合させるとともにもう一方の端部をハウジングに対し係合させ、ロータが中間ロック位置よりも遅角側に位置するときに同ロータを周方向進角側に付勢する一方で同ロータに対し上記付勢に起因する径方向への合力も作用させるものとする。そして、第１工程及び第２では、ロータを中間ロック位置よりも遅角側に変位させることにより、ロータの径方向に作用する上記合力で同ロータをハウジングに対し径方向に片寄せし、その片寄せの実行後にロータを中間ロック位置に移動させてロックピンを穴に没入させる。これにより、第２工程でのロータのハウジングに対する片寄せ方向と第１工程でのロータのハウジングに対する片寄せ方向とが同じ方向になる。

上記ロータは、同ロータをその中心線方向に貫通するボルトをカムシャフトに形成されたねじ穴にねじ込んで締め付けることにより、同カムシャフトの端面に固定されるものとすることが考えられる。この場合、第２工程では、ロータを貫通するボルトをカムシャフトのねじ穴にねじ込んでからロータをハウジングに対し片寄せし、その後に上記ボルトを締め付けることによりロータをカムシャフトの端面に固定することが好ましい。ここで、仮にハウジングに対しロータを径方向に片寄せした後、ボルトをロータに通してカムシャフトのねじ穴にねじ込もうとした場合、ボルトとねじ穴とがカムシャフトの径方向についてずれた状態となり、ボルトのねじ穴へのねじ込みがうまくいかない可能性がある。しかし、こうした問題が生じることは、上述したように第２工程を行うことによって抑制される。

更に、上述したように、ロータをボルトによってカムシャフトの端面に固定し、且つ、上記スプリングをロータが中間ロック位置よりも遅角側に位置するときに同ロータを周方向進角側に付勢する一方で同ロータに対し上記付勢に起因する径方向への合力も作用させるようにした場合、第２工程を次のように行うことが考えられる。すなわち、ロータを中間ロック位置よりも進角側に変位させた状態で同ロータを貫通するボルトをカムシャフトのねじ穴にねじ込んでから、ロータを中間ロック位置よりも遅角側に変位させることにより上記合力で同ロータをハウジングに対し径方向に片寄せする。その片寄せの実行後、ロータを中間ロック位置に移動させてロックピンを穴に没入させてからボルトを締め付けることによりロータをカムシャフトの端面に固定する。ここで、仮にハウジングに対しロータを径方向に片寄せした後、ボルトをロータに通してカムシャフトのねじ穴にねじ込もうとした場合、ボルトとねじ穴とがカムシャフトの径方向についてずれた状態となり、ボルトのねじ穴へのねじ込みがうまくいかない可能性がある。しかし、こうした問題が生じることは、上述したように第２工程を行うことによって抑制される。また、ハウジングに対するロータの片寄せを行うための上記合力の付与を解除するか行うかは、ロータを中間ロック位置に対し進角側に変位させるか否かによって簡単に切り換えられるため、上述した第２工程を実現するための作業が複雑になることを抑制できる。

バルブタイミング可変機構、及び、同機構を駆動するための油圧回路を示す略図。 ロック機構の構造を示す断面図。 ロック機構の構造を示す断面図。 図１のバルブタイミング可変機構を矢印Ａ−Ａ方向から見た断面図。 バルブタイミング可変機構に設けられるフロントブッシュ及びスプリングを示す正面図。 バルブタイミング可変機構の製造方法の第１工程を説明するための概略断面図。 バルブタイミング可変機構の製造方法の第２工程を説明するための概略断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、ハウジングに対するロータの相対位置、及び、その相対位置でのロックピンと穴とのクリアランスを示す略図。 （ａ）及び（ｂ）は、ハウジングに対するロータの相対位置、及び、その相対位置でのロックピンと穴とのクリアランスを示す略図。 （ａ）及び（ｂ）は、ハウジングに対するロータの相対位置、及び、その相対位置でのロックピンと穴とのクリアランスを示す略図。 ロックピンと穴とのクリアランスのばたらつきの大きさを示す説明図。

以下、バルブタイミング可変機構の製造方法の一実施形態について、図１〜１１を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関のバルブタイミング可変機構１は、同機関のカムシャフト２（例えば吸気カムシャフト）に対しボルトにより固定されたロータ３と、カムシャフト２と同一軸線上に上記ロータ３を囲むように設けられて内燃機関のクランクシャフトの回転が伝達されるハウジング４とを備えている。このハウジング４の内周面には、カムシャフト２の軸線に向かって突出する突部５が周方向について所定の間隔をおいて複数形成されている。また、上記ロータ３の外周面には、カムシャフト２の軸線から離れる方向に突出する複数のベーン６がそれぞれ上記各突部５の間に位置するように形成されている。これにより、ハウジング４内における各突部５の間に位置する部分が、ベーン６により進角側油圧室７と遅角側油圧室８とに区画されている。

そして、進角側油圧室７にオイルを供給するとともに遅角側油圧室８からオイルを排出すると、上記ロータ３がハウジング４に対し図中の右回転方向に相対移動してカムシャフト２のクランクシャフトに対する相対回転位相が進角側に変化し、それによって内燃機関の機関バルブ（この例では吸気バルブ）のバルブタイミングが進角側に変化する。また、遅角側油圧室８にオイルを供給するとともに進角側油圧室７からオイルを排出すると、上記ロータ３がハウジング４に対し図中左回転方向に相対移動してカムシャフト２のクランクシャフトに対する相対回転位相が遅角側に変化し、それによって内燃機関の機関バルブのバルブタイミングが遅角側に変化する。

バルブタイミング可変機構１の進角側油圧室７及び遅角側油圧室８に対するオイルの給排は、同機構１とオイルポンプ９とを繋ぐ油圧回路に設けられたオイルコントロールバルブ１０の駆動を通じて制御される。このオイルコントロールバルブ１０は、オイルポンプ９に対し供給通路１１を介して接続されるとともに、そのオイルポンプ９により汲み上げられるオイルを貯留するためのオイルパン１２に対し排出通路１３を介して接続されている。また、オイルコントロールバルブ１０は、バルブタイミング可変機構１の進角側油圧室７に対し進角側油路１４を介して接続されるとともに、同機構１の遅角側油圧室８に対し遅角側油路１５を介して接続されている。

バルブタイミング可変機構１は、ハウジング４に対するロータ３の回転方向についての相対移動範囲の端以外の位置である中間ロック位置にて、ハウジング４に対するロータ３の回転方向についての相対移動を禁止する禁止動作や、その禁止を解除して上記相対移動を許可する許可動作を実行するロック機構１６Ａ，１６Ｂを備えている。なお、ロック機構１６Ａはハウジング４に対するロータの中間ロック位置から回転方向遅角側への相対移動を禁止するためのものであり、ロック機構１６Ｂはハウジング４に対するロータの中間ロック位置から回転方向進角側への相対移動を禁止するためのものである。これらロック機構１６Ａ，１６Ｂの許可動作は、同機構１６Ａ，１６Ｂの解除室１６ａへのオイルの供給を通じて同解除室１６ａの油圧を上昇させることによって行われる。また、ロック機構１６Ａ，１６Ｂの禁止動作は、同機構１６Ａ，１６Ｂの解除室１６ａからのオイルの排出を通じて同解除室１６ａの油圧を低下させることによって行われる。

図２に示すように、ロック機構１６Ａ，１６Ｂには、解除室１６ａ内の油圧に基づく力及びばね１８の付勢力を受けてハウジング４に形成された穴１９に対し出し入れされるロックピン２０が設けられている。このロックピン２０における穴１９に没入される部分には、その穴１９とロックピン２０とのクリアランスを調整するための円環状の調整ブッシュ２１が嵌め込まれている。穴１９とロックピン２０とのクリアランスの調整は、上記調整ブッシュ２１を径方向の厚さが異なるものに適宜交換することによって実現される。なお、ここでのクリアランスとは、ロック機構１６Ａにあってはロックピン２０の外周面と穴１９の内周面との間におけるロータ３の回転方向遅角側の部分の最大距離のことであり、ロック機構１６Ｂにあってはロックピン２０の外周面と穴１９の内周面との間におけるロータ３の回転方向進角側の部分の最大距離のことである。

こうしたロック機構１６Ａ，１６Ｂでは、ロックピン２０と穴１９とを位置合わせした状態のもと、解除室１６ａからのオイルの排出を通じて同解除室１６ａ内の油圧に基づく力を小さくすることにより、上記ばね１８の付勢力でロックピン２０を穴１９内に没入する禁止動作が行われる。また、ロック機構１６Ａ，１６Ｂでは、ロックピン２０を穴１９に没入した状態のもと、解除室１６ａに対するオイルの供給を通じて同解除室１６ａ内の油圧に基づく力を大きくすることにより、上記ばね１８の付勢力に抗して図３に示すように穴１９からロックピン２０を抜き出す許可動作が行われる。

なお、ロータ３（ベーン６）には、ロック機構１６Ａ，１６Ｂの上記禁止動作が行われた状態のとき（図２）、進角側油圧室７と遅角側油圧室８とを連通する連通路１７が形成されている。この連通路１７は、図３に示すようにロック機構１６Ａ，１６Ｂの許可動作が完了しているときにはロックピン２０により遮断状態となる。

図１に示すように、バルブタイミング可変機構１の進角側油圧室７及び遅角側油圧室８に対するオイルの給排、並びに、ロック機構１６Ａ，１６Ｂの解除室１６ａに対するオイルの給排は、バルブタイミング可変機構１及びロック機構１６Ａ，１６Ｂとオイルポンプ９とを繋ぐ油圧回路を構成する複数の油路を通じて行われる。この油圧回路における複数の油路の途中には、それら油路によるバルブタイミング可変機構１及びロック機構１６Ａ，１６Ｂに対するオイルの給排態様を変更するオイルコントロールバルブ１０が設けられている。

オイルコントロールバルブ１０は、オイルポンプ９に対し供給通路１１を介して接続されるとともに、そのオイルポンプ９により汲み上げられるオイルを貯留するためのオイルパン１２に対し排出通路１３を介して接続されている。なお、上記供給通路１１に関しては、オイルポンプ９の下流側で二つに分岐してオイルコントロールバルブ１０に対し二ヶ所で繋がっている。また、オイルコントロールバルブ１０は、バルブタイミング可変機構１の進角側油圧室７に対し進角側油路１４を介して接続されるとともに、同機構１の遅角側油圧室８に対し遅角側油路１５を介して接続されている。更に、オイルコントロールバルブ１０は、バルブタイミング可変機構１に設けられたロック機構１６Ａ，１６Ｂの解除室１６ａに対し解除用油路２２を介して接続されている。

そして、オイルコントロールバルブ１０を用いてバルブタイミング可変機構１及びロック機構１６Ａ，１６Ｂに対するオイルの給排態様を変更することで、バルブタイミング可変機構１の動作によってクランクシャフトに対するカムシャフト２の相対回転位相が変更されたり、ロック機構１６Ａ，１６Ｂの禁止動作や許可動作が行われたりする。

次に、バルブタイミング可変機構１のカムシャフト２への取り付け態様について詳しく説明する。
図４に示すように、バルブタイミング可変機構１のロータ３は、同ロータ３を貫通するボルト２３をカムシャフト２に形成されたねじ穴３２にねじ込んで締め付けることにより、カムシャフト２の端部に固定されて同カムシャフト２に対し一体回転可能となっている。一方、そのロータ３を囲むハウジング４は、カムシャフト２の外周面によって同カムシャフト２の周りを相対回転可能な状態で支持されている。このハウジング４は、ロータ３を厚さ方向（図中左右方向）の両側から挟むフロントプレート２４及びリヤプレート２５と、ロータ３の外周に位置して同ロータ３の外周全体を囲むサイドリング２６とを備え、それらフロントプレート２４、リヤプレート２５、及びサイドリング２６を一体回転可能に連結することによって形成されている。

また、上記ボルト２３の頭部２３ａとロータ３との間には、そのロータ３に固定されて同ロータと一体回転するフロントブッシュ２７が挟まれている。フロントブッシュ２７の周りには、カムシャフト２を中心とする渦巻き状のスプリング２８が設けられている。このスプリング２８は、ハウジング４に対するロータ３が上記中間ロック位置よりも遅角側に相対移動したとき、そのロータ３を周方向について上記中間ロック位置に向けて付勢するためのものである。

図５に示すように、スプリング２８における一方の端部２８ａ、詳しくはカムシャフト２の中心ＣＬ寄りの端部２８ａは、フロントブッシュ２７に形成された切り欠き部３１と係合されている。フロントブッシュ２７はロータ３に固定されていることから、このときのスプリング２８の上記端部２８ａはロータ３に対しフロントブッシュ２７を介して係合された状態となる。また、スプリング２８におけるもう一方の端部２８ｂ、詳しくはカムシャフト２の中心ＣＬから離れた端部２８ｂは、ハウジング４（正確にはフロントプレート２４）に固定されたピン２９、もしくはフロントブッシュ２７に固定されたピン３０と係合可能となっている。

ここで、ハウジング４に対しロータ３及びフロントブッシュ２７が中間ロック位置よりも遅角側（矢印Ｙ１方向）に相対移動すると、スプリング２８における上記端部２８ｂがフロントプレート２４のピン２９と係合する一方、その係合に伴ってフロントブッシュ２７のピン３０が端部２８ｂから矢印Ｙ１方向に離間する。その結果、フロントブッシュ２７（ロータ３）がスプリング２８によって中間ロック位置に向けてロータ３の回転方向進角側に付勢される。また、ハウジング４に対しロータ３及びフロントブッシュ２７が中間ロック位置よりも進角側（矢印Ｙ２方向）に相対移動すると、スプリング２８における上記端部２８ｂがフロントブッシュ２７のピン３０と係合する一方、その係合に伴って端部２８ｂがフロントプレート２４のピン２９から矢印Ｙ２方向に離間する。このときには、フロントブッシュ２７（ロータ３）がスプリング２８によって中間ロック位置に向けて付勢されることはない。

従って、ハウジング４に対しロータ３及びフロントブッシュ２７が中間ロック位置よりも遅角側（矢印Ｙ１方向）に相対移動したときのみ、スプリング２８の端部２８ｂがピン２９と係合する。このピン２９はフロントプレート２４に形成されているため、このときには端部２８ｂがピン２９を介してフロントプレート２４（ハウジング４）に係合された状態となり、それに伴いロータ３がスプリング２８によって中間ロック位置に向けて同ロータ３の回転方向進角側に付勢される。

次に、バルブタイミング可変機構１の内燃機関への組み付けを含む製造方法について説明する。
この製造方法では、第１工程として、形成後のバルブタイミング可変機構１におけるロックピン２０を穴１９に没入したときの両者のクリアランスが適正範囲内の値となるよう、そのクリアランスの調整が行われる。

詳しくは、図６に示すように、円柱状の仮組み治具３３の外周面にハウジング４のリヤプレート２５を挿入し、更にロータ３を貫通するボルト２３を仮組み治具３３に形成されたねじ穴３４にある程度ねじ込んでバルブタイミング可変機構１を仮組み治具３３に仮組みする。この状態のもとでは、カムシャフト２に対する軸線方向及び径方向についてのハウジング４の変位が規制されるとともに、ボルト２３とロータ３との間の隙間の分だけハウジング４に対しロータ３が径方向に変位することが可能になる。その後、片寄せ治具３５を用いてロータ３をハウジング４に対し径方向に片寄せする。この片寄せ治具３５は、ハウジング４に固定することが可能であり、且つ、ロータ３に固定されたフロントブッシュ２７を矢印Ｙ３方向に押圧することが可能となっている。従って、仮組み治具３３に仮組みされたバルブタイミング可変機構１では、片寄せ治具３５により、ハウジング４に対しロータ３が矢印Ｙ３方向に片寄せされる。

このようにハウジング４に対しロータ３を片寄せした後、ボルト２３を締め付けることによってロータ３が仮組み治具３３に固定される。そして、上述したようにハウジング４に対しロータ３を片寄せした状態のもと、ロックピン２０における穴１９に没入する部分に嵌め込まれる調整ブッシュ２１を径方向厚さの異なるものに適宜交換することにより、ロックピン２０（正確には調整ブッシュ２１）の外周面と穴１９の内周面とのクリアランスが適正範囲内の値に調整される。ちなみに、ここでのクリアランスの適正範囲とは、ロックピン２０を穴１９に対し的確に没入したり抜き出したりすることが可能であり、且つ、ロックピン２０を穴１９に没入させたときにハウジング４に対するロータ３の回転方向についての相対移動を適切に禁止することが可能なクリアランスの範囲のことである。なお、上述した調整ブッシュ２１の交換は、ハウジング４におけるリヤプレート２５をサイドリング２６に対し一時的に取り外すことによって実現することが可能である。

上記第１工程を行った後、ボルト２３を緩めることにより、仮組み治具３３からバルブタイミング可変機構１が取り外される。そして、第２工程として、ロックピン２０と穴１９との上記クリアランスのばらつきを可能な限り抑えつつ、上記バルブタイミング可変機構１の内燃機関のカムシャフト２に対する組み付けが行われる。

詳しくは、図７に示すように、カムシャフト２の外周面にハウジング４のリヤプレート２５を挿入し、更にロータ３を貫通するボルト２３をカムシャフト２のねじ穴３２にねじ込んでバルブタイミング可変機構１をカムシャフト２に仮組みする。この状態のもとでは、カムシャフト２に対する軸線方向及び径方向についてのハウジング４の変位が規制されるとともに、カムシャフト２の周方向についてのハウジング４の変位が許容される。更に、ボルト２３とロータ３との間の隙間の分だけ、ハウジング４に対しロータ３が径方向に変位することが可能になる。その後、片寄せ治具３５を用いてロータ３をハウジング４に対し径方向について第１工程での片寄せ方向（図６の矢印Ｙ３）と同方向（図７の矢印Ｙ４）に片寄せする。そして、上述したようにハウジング４に対しロータ３を片寄せした後、ボルト２３を締め付けることによってロータ３をカムシャフト２の端面に固定する。これにより、ロータ３がカムシャフト２と一体回転可能となり、且つ、同ロータ３がカムシャフト２の外周面に対し周方向に変位可能なハウジング４に対し回転方向について相対移動可能となる。

次に、本実施形態のバルブタイミング可変機構１の製造方法を採用したことによる作用について説明する。
第１工程及び第２工程において、ハウジング４に対するロータ３の径方向についての片寄せを実施しなかった場合、第１工程でロックピン２０と穴１９とのクリアランスを適正範囲内の値に調整したとしても、第２工程でロータ３をカムシャフト２の端面に固定したときに上記クリアランスが適正範囲からずれるおそれがある。

ここで、上述した片寄せを実施しないときには、第１工程及び第２工程において、ハウジング４に対するロータ３の径方向についての相対位置を固定することができない。このため、ハウジング４に対するロータ３の径方向についての相対位置が、図８（ａ）、図９（ａ）、及び図１０（ａ）に示されるように変化するおそれがある。ちなみに、図８（ａ）はハウジング４とロータ３とが同軸上に位置した状態を示しており、図９（ａ）はハウジング４に対しロータ３が径方向について図中上側に変位した状態を示しており、図１０（ａ）はハウジング４に対しロータ３が径方向について図中下側に変位した状態を示している。そして、ハウジング４とロータ３との径方向についての相対位置がそれぞれ図８（ａ）、図９（ａ）、及び図１０（ａ）に示す状態になると、ロックピン２０と穴１９とのクリアランスにもそれぞれ例えば図８（ｂ）の矢印Ｃ１、図９（ｂ）の矢印Ｃ２、及び図１０（ｂ）の矢印Ｃ３で示すようにばらつきが生じる。

従って、上述した片寄せを実施しない場合、第１工程でロックピン２０と穴１９とのクリアランスを適正範囲内の値に調整したときと、第２工程でロータ３をカムシャフト２の端面に固定したときとで、ハウジング４に対するロータ３の径方向についての相対位置がずれるおそれがある。その結果、上記相対位置のずれ量に対応して上記クリアランスにばらつきが生じ、同ばらつきによって上記クリアランスに適正範囲からのずれが生じる。そして、上記クリアランスに適正範囲からのずれが生じることにより、ロックピン２０を穴１９に没入したり抜き出したりすることが困難になったり、ロックピン２０を穴１９に没入させたときにハウジング４に対するロータ３の相対移動を適切に禁止することが困難になったりする。

しかし、本実施形態では、第１工程でロータ３をハウジング４に対し径方向に片寄せした状態でロックピン２０と穴１９とのクリアランスが適正範囲内の値に調整された後、第２工程でロータ３をハウジング４に対し第１工程での片寄せ方向と同方向に片寄せした状態でロータ３がカムシャフト２の端面に固定される。このため、第１工程でロックピン２０と穴１９とのクリアランスを適正範囲内の値に調整したときと、第２工程でロータ３をカムシャフト２の端面に固定したときとで、ハウジング４に対するロータ３の径方向についての相対位置がずれることは抑制される。その結果、上記相対位置のずれ量に対応して、ロックピン２０と穴１９とのクリアランスにばらつきが生じることも抑制される。ちなみに、図１１において、矢印ΔＣｎは、第１工程及び第２工程での上述した片寄せを実施しない場合の上記クリアランスのばらつきの大きさを示している。また、矢印ΔＣは、第１工程及び第２工程での上述した片寄せを実施した場合の上記クリアランスのばらつきの大きさを示している。同図からも分かるように、上記クリアランスのばらつきを抑制することができるため、そのばらつきの増大に起因して上記クリアランスに適正範囲からのずれが発生することを抑制できるようになる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）第１工程及び第２工程を実行する際、それら両工程でハウジング４に対しロータ３が同じ方向に片寄せされる。これにより、第２工程でロータ３をカムシャフト２の端面に固定したとき、ハウジング４に対するロータ３の径方向についての相対位置が第１工程の実行時の相対位置からずれることは抑制される。その結果、上記ずれが生じたときのずれ量に対応して、ロックピン２０と穴１９とのクリアランスにばらつきが生じることも抑制されるため、そのばらつきの増大に起因して上記クリアランスに適正範囲からのずれが発生することを抑制できる。

（２）第１工程では、ロータ３を貫通するボルト２３を仮組み治具３３に形成されたねじ穴３４にある程度ねじ込んでバルブタイミング可変機構１を仮組み治具３３に仮組した状態のもとで、片寄せ治具３５を用いてロータ３をハウジング４に対し径方向に片寄せする。ここで、仮にハウジング４に対しロータ３を径方向に片寄せした後、ボルト２３をロータ３に通して仮組み治具３３のねじ穴３４にねじ込もうとした場合、ボルト２３とねじ穴３４とが仮組み治具３３の径方向にずれた状態となり、それによってボルト２３のねじ穴３４へのねじ込みがうまくいかない可能性がある。しかし、こうした問題が生じることは、上述したように第１工程を行うことによって抑制される。

（３）第２工程では、ロータ３を貫通するボルト２３をカムシャフト２のねじ穴３２にある程度ねじ込んでバルブタイミング可変機構１をカムシャフト２に仮組みした状態のもとで、片寄せ治具３５を用いてロータ３をハウジング４に対し径方向について第１工程での片寄せ方向と同方向に片寄せする。ここで、仮にハウジング４に対しロータ３を径方向に片寄せした後、ボルト２３をロータ３に通してカムシャフト２のねじ穴３２にねじ込もうとした場合、ボルト２３とねじ穴３２とがカムシャフト２の径方向にずれた状態となり、それによってボルト２３のねじ穴３２へのねじ込みがうまくいかない可能性がある。しかし、こうした問題が生じることは、上述したように第２工程を行うことによって抑制される。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１工程及び第２工程でのハウジング４に対するロータ３の径方向についての片寄せは、スプリング２８を利用して実現することも可能である。

ここで、スプリング２８は、ロータ３が中間ロック位置よりも遅角側に位置するときに同ロータ３を周方向進角側に付勢する一方で、同ロータ３に対し上記付勢に起因する径方向（例えば図５の矢印Ｘ）への合力も作用させるものとする。詳しくは、ロータ３を周方向進角側に付勢するスプリング２８の付勢力が同スプリング２８の端部２８ｂとハウジング４に固定されたピン２９との間に作用するとともに、その付勢力の反力がロータ３に固定されたフロントブッシュ２７の切り欠き部３１とスプリング２８の端部２８ａとの間に作用する。そして、上記付勢力と上記反力との合力がロータ３に対し図５の矢印Ｘ方向に作用する。すなわち、上記合力がロータ３に対し矢印Ｘ方向に作用するよう、ピン２９及び端部２８ｂの位置、並びに、切り欠き部３１及び端部２８ａの位置が定められる。

なお、上記矢印Ｘ方向に作用する合力については、ロータ３が中間ロック位置及びそこよりも遅角側に位置するときのみロータ３に作用し、ロータ３が中間ロック位置よりも進角側に位置するときには作用しない。これは、ロータ３が中間ロック位置よりも進角側に位置するときにはスプリング２８の付勢力がハウジング４とロータ３との間で作用せず、ロータ３が中間ロック位置及びそこよりも遅角側に位置するときのみスプリング２８の付勢力がハウジング４とロータ３との間で作用するためである。

そして、第１工程では、ロータ３を中間ロック位置よりも進角側（図５の矢印Ｙ２側）に変位させた状態で同ロータ３を貫通するボルト２３を仮組み治具３３のねじ穴３４にある程度ねじ込んでから、ロータ３を中間ロック位置よりも遅角側（矢印Ｙ１側）に変位させることにより上記合力で同ロータ３をハウジング４に対し径方向に片寄せする。その後、ロータ３を中間ロック位置に移動させてロックピン２０を穴１９に没入させてから、ボルト２３を締め付けることによりロータ３を仮組み治具３３の端面に固定し、その状態でロックピン２０と穴１９とのクリアランスを適正範囲内の値に調整する。更に、第２工程では、ロータ３を中間ロック位置よりも進角側に変位させた状態で同ロータ３を貫通するボルト２３をカムシャフト２のねじ穴３２にある程度ねじ込んでから、ロータ３を中間ロック位置よりも遅角側に変位させることにより上記合力で同ロータ３をハウジング４に対し径方向に片寄せする。その後、ロータ３を中間ロック位置に移動させてロックピン２０を穴１９に没入させてから、ボルト２３を締め付けることによりロータ３をカムシャフト２の端面に固定する。

以上のように、第１工程及び第２工程では、ロータ３の径方向（矢印Ｘ方向）に作用する上記合力で同ロータ３をハウジング４に対し径方向に片寄せしているため、第２工程でのロータ３のハウジング４に対する片寄せ方向と第１工程でのロータ３のハウジング４に対する片寄せ方向とが同じ方向になる。また、第１工程及び第２工程において、仮にハウジング４に対しロータ３を径方向に片寄せした後、ボルト２３をロータ３に通して仮組み治具３３のねじ穴３４やカムシャフト２のねじ穴３２にねじ込もうとした場合、ボルト２３とねじ穴３４，３２とが径方向にずれた状態となることがある。この場合、ボルト２３のねじ穴３４，３２へのねじ込みがうまくいかないおそれがある。しかし、こうした問題が生じることは、上述したように第１工程及び第２工程を行うことによって抑制される。また、ハウジング４に対するロータ３の片寄せを行うための上記スプリング２８の弾勢力の付与を解除するか行うかは、ロータ３を中間ロック位置に対し進角側に変位させるか否かによって簡単に切り換えられるため、上述した第１工程及び第２工程を実現するための作業が複雑になることを抑制できる。

・第１工程において、ハウジング４に対するロータ３の片寄せを行った後、同ロータ３にボルト２３を通して仮組み治具３３のねじ穴３４に同ボルト２３をねじ込み、そのボルト２３を締め付けることでロータ３を仮組み治具３３に固定するようにしてもよい。

・第２工程において、ハウジング４に対するロータ３の片寄せを行った後、同ロータ３にボルト２３を通してカムシャフト２のねじ穴３２に同ボルト２３をねじ込み、そのボルト２３を締め付けることでロータ３をカムシャフト２に固定するようにしてもよい。

・ロック機構１６Ａ，１６Ｂにおいて、ロックピン２０と穴１９との位置関係が逆となっていてもよい。
・二つのロック機構でハウジング４に対するロータの回転方向についての相対移動を禁止したが、これに代えて一つのロック機構だけで上記相対移動を禁止するようにしてもよい。

・バルブタイミング可変機構によってバルブタイミングが可変とされる機関バルブは、排気バルブであってもよい。この場合、バルブタイミング可変機構のスプリングによってハウジングに対しロータが最進角位置に向けて付勢されるとともに、その最進角位置にてロック機構によるハウジングに対するロータの相対移動の禁止が行われる。

１…バルブタイミング可変機構、２…カムシャフト、３…ロータ、４…ハウジング、５…突部、６…ベーン、７…進角側油圧室、８…遅角側油圧室、９…オイルポンプ、１０…オイルコントロールバルブ、１１…供給通路、１２…オイルパン、１３…排出通路、１４…進角側油路、１５…遅角側油路、１６Ａ…ロック機構、１６Ｂ…ロック機構、１６ａ…解除室、１７…連通路、１８…ばね、１９…穴、２０…ロックピン、２１…調整ブッシュ、２２…解除用油路、２３…ボルト、２３ａ…頭部、２４…フロントプレート、２５…リヤプレート、２６…サイドリング、２７…フロントブッシュ、２８…スプリング、２８ａ…端部、２８ｂ…端部、２９…ピン、３０…ピン、３１…切り欠き部、３２…ねじ穴、３３…仮組み治具、３４…ねじ穴、３５…片寄せ治具。

Claims (5)

1. ハウジングとその内部のロータとの一方に設けられた穴に対し他方に設けられたロックピンを出没させるロック機構が設けられたバルブタイミング可変機構に適用され、前記穴に没入される前記ロックピンと同穴とのクリアランスを調整する第１工程と、その第１工程の後に前記ハウジングをカムシャフトの外周面に対し周方向に変位可能な状態として同ハウジング内に設けられた前記ロータを前記カムシャフトの端面に固定する第２工程と、を行うバルブタイミング可変機構の製造方法において、
   前記第１工程で前記ロックピンと同穴とのクリアランスを調整する際に前記ロータを前記ハウジングに対し径方向に片寄せし、前記第２工程で前記ロータを前記カムシャフトの端面に固定する際に前記ロータを前記ハウジングに対し前記第１工程での片寄せ方向と同方向に片寄せする
   ことを特徴とするバルブタイミング可変機構の製造方法。
2. 前記第１工程では片寄せ治具を用いて前記ロータを前記ハウジングに対し径方向に片寄せし、前記第２工程でも前記片寄せ治具を用いて前記ロータを前記ハウジングに対し前記第１工程での片寄せ方向と同じ方向に片寄せする
   請求項１記載のバルブタイミング可変機構の製造方法。
3. 前記ロック機構は、前記ハウジングに対する前記ロータの回転方向についての相対移動範囲の端以外の位置である中間ロック位置にて、前記穴に対する前記ロックピンの出没を行うものであり、
   前記バルブタイミング可変機構は、前記ロータの中心線を中心とする渦巻き状に形成されるスプリングを備えており、
   前記スプリングは、その一方の端部が前記ロータに対し係合されるとともにもう一方の端部が前記ハウジングに対し係合されており、前記ロータが中間ロック位置よりも遅角側に位置するときに同ロータを周方向進角側に付勢する一方で、同ロータに対し前記付勢に起因する径方向への合力も作用させるものであり、
   前記第１工程及び前記第２では、前記ロータを前記中間ロック位置よりも遅角側に変位させることにより、前記ロータの径方向に作用する前記合力で同ロータを前記ハウジングに対し径方向に片寄せし、その片寄せの実行後に前記ロータを前記中間ロック位置に移動させて前記ロックピンを前記穴に没入させる
   請求項１記載のバルブタイミング可変機構の製造方法。
4. 前記ロータは、同ロータをその中心線方向に貫通するボルトを前記カムシャフトに形成されたねじ穴にねじ込んで締め付けることにより、同カムシャフトの端面に固定されるものであり、
   前記第２工程では、前記ロータを貫通する前記ボルトを前記カムシャフトの前記ねじ穴にねじ込んでから前記ロータを前記ハウジングに対し片寄せし、その後に前記ボルトを締め付けることにより前記ロータを前記カムシャフトの端面に固定する
   請求項１又は２記載のバルブタイミング可変機構の製造方法。
5. 前記ロータは、同ロータをその中心線方向に貫通するボルトを前記カムシャフトに形成されたねじ穴にねじ込んで締め付けることにより、同カムシャフトの端面に固定されるものであり、
   前記第２工程では、前記ロータを中間ロック位置よりも進角側に変位させた状態で同ロータを貫通する前記ボルトを前記カムシャフトの前記ねじ穴にねじ込んでから、前記ロータを中間ロック位置よりも遅角側に変位させることにより前記合力で同ロータを前記ハウジングに対し径方向に片寄せし、その片寄せの実行後に前記ロータを前記中間ロック位置に移動させて前記ロックピンを前記穴に没入させてから前記ボルトを締め付けることにより前記ロータを前記カムシャフトの端面に固定する
   請求項３記載のバルブタイミング可変機構の製造方法。