JP2014196686A - バルブタイミング調整装置、並びにその製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動軸と従動軸との位相制御を正確に行うことの可能なバルブタイミング調整装置を提供する。
【解決手段】 バルブタイミング調整装置は、スプロケット２０とハウジング３０との相対回転を規制するノックピン６０を備える。エンジン始動時にハウジング３０に対しベーンロータ５０が位相制御される方向が遅角方向であるとき、ノックピン６０は、一端がスプロケット穴２５の遅角方向の内壁に当接し、他端がハウジング穴４７１の進角方向の内壁に当接する。これにより、エンジン始動時にベーンロータが始動位置に位相制御される際、ハウジング３０の内壁とベーンロータ５０との衝突力によるハウジング３０とスプロケット２０との位置ずれを防ぐことができる。
【選択図】図９

Description

本発明は、エンジンの吸気弁または排気弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置、並びにその製造装置及び製造方法に関する。

従来、車両等に設けられたエンジンの駆動軸としてのクランクシャフトと、従動軸としてのカムシャフトとの回転位相を変化させることで、吸気弁または排気弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置が知られている。
特許文献１に記載のバルブタイミング調整装置は、クランクシャフトの回転が伝達されるスプロケットと、カムシャフトに固定されたベーンロータと、ベーンロータを収容する油圧室を有するハウジングと、カムシャフトに対して相対回転可能に設けられたスリーブを備える。
このバルブタイミング調整装置は、スリーブに設けられた穴と、スプロケットに設けられた穴と、ハウジングに設けられた穴にノックピンを挿入している。そして、このノックピンとボルトにより、スプロケットとハウジングとスリーブを固定し、一体で回転可能としている。

特開平９−２０９７２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のバルブタイミング調整装置は、スプロケットの穴の公差とノックピンの外径の公差により、スプロケットの穴の内壁とノックピンとの間に僅かな隙間が生じていることが考えられる。或いは、ハウジングの穴の公差とノックピンの外径の公差により、ハウジングの穴の内壁とノックピンとの間に僅かな隙間が生じていることが考えられる。
ところで、バルブタイミング調整装置は、エンジン停止時に、ベーンロータが中間位相に位置していることがある。また、一般に、バルブタイミング調整装置は、エンジン停止時に油圧室の油が排出されている。そのため、エンジン始動時にベーンロータが始動位置に位相制御される場合、ハウジングの油圧室に油が急速に流入し、ベーンロータが油圧室の内壁に衝突すると、その衝突力によりハウジングとスプロケットとの位置ずれが生じることが懸念される。仮に、その位置ずれによって、スプロケットとハウジングとスリーブを固定しているボルトが緩んだ場合、バルブタイミング調整装置は、クランクシャフトとカムシャフトとの位相制御を行うことが困難になるおそれがある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、駆動軸と従動軸との位相制御を正確に行うことの可能なバルブタイミング調整装置、並びにその製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

第１発明は、スプロケットとハウジングとの相対回転を規制するノックピンを備えたバルブタイミング調整装置において、ノックピンは一端がスプロケット穴の第１方向の内壁に当接し、他端がハウジング穴の第２方向の内壁に当接することを特徴とする。ここで、第１方向とは、エンジン始動時にハウジングに対しベーンロータが位相制御される方向をいうものとする。また、第２方向とは、第１方向と反対の方向をいうものとする。

これにより、スプロケット穴の第１方向の内壁とノックピンとが隙間なく当接し、且つ、ハウジング穴の第２方向の内壁とノックピンとが隙間なく当接する。そのため、エンジン始動時にベーンロータが始動位置に位相制御される際にハウジングの内壁とベーンロータとが衝突した場合、その衝突力によるハウジングとスプロケットとの位置ずれが防がれる。したがって、バルブタイミング調整装置は、スプロケットとハウジングとを固定するボルトの緩みを防ぎ、駆動軸と従動軸との正確な位相制御を行うことができる。

第２発明は、バルブタイミング調整装置の製造装置において、下治具と上治具とがスプロケット及びハウジングを回転可能に支持し、第１プッシャーがハウジングを第１方向に回転させ、第２プッシャーがスプロケットを第２方向に回転させることを特徴とする。
これにより、ノックピンと、ハウジング穴の第２方向の内壁と、スプロケット穴の第１方向の内壁とノックピンとが確実に当接する。したがって、バルブタイミング調整装置の製造装置は、ハウジングとスプロケットとの位置ずれを防ぐことの可能なバルブタイミング調整装置を製造することができる。

第３発明は、バルブタイミング調整装置の製造方法において、第１回転工程でハウジングを第１方向に回転し、第２回転工程でスプロケットを第２方向に回転し、結合工程でプロケットまたはハウジングに設けられためねじにボルトを螺合することを特徴とする。
この製造方法により、ハウジングとスプロケットとの位置ずれを防ぐことの可能なバルブタイミング調整装置を製造することができる。

本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の断面図である。 図１のＩＩ―ＩＩ線の断面図である。 図１のＩＩＩ―ＩＩＩ線の要部断面図である。 第１実施形態によるバルブタイミング調整装置が用いられる駆動力伝達機構の構成図である。 第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を製造する製造装置の模式図である。 図５のＶＩ―ＶＩ線の断面図である。 第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の製造方法を示すフローチャートである。 （Ａ）は準備工程のノックピンの状態を示す模式図であり、（Ｂ）は第１回転工程のノックピンの状態を示す模式図であり、（Ｃ）は第２回転工程のノックピンの状態を示す模式図である。 本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図８に示す。本実施形態のバルブタイミング調整装置１は、図４に示すエンジン２の駆動力伝達機構に用いられる。この駆動力伝達機構では、エンジン２の駆動軸としてのクランクシャフト３に固定されるギヤ４と、従動軸としての２本のカムシャフト６，７に固定されるギヤ８，９とにチェーン１０が巻き掛けられ、クランクシャフト３からカムシャフト６，７にトルクが伝達される。一方のカムシャフト６は排気弁１１を駆動し、他方のカムシャフト７は吸気弁１２を駆動する。バルブタイミング調整装置１は、ギヤ９をチェーン１０に、ベーンロータをカムシャフト７に接続し、クランクシャフト３とカムシャフト７とを所定の位相差をおいて回転させることで、吸気弁１２の開閉タイミングを調整する。
なお、バルブタイミング調整装置１は、図４において時計回りに回転する。

図１および図２に示すように、バルブタイミング調整装置１は、スプロケット２０、ハウジング３０、ベーンロータ５０およびノックピン６０などを備えている。
スプロケット２０は、カムシャフト７が挿通可能な孔２１を有する筒部２２と、その筒部２２の端部から径外方向に延びる円盤部２３と、その円盤部２３の外周にギヤ９を有する。このギヤ９にチェーン１０が巻き掛けられ、スプロケット２０はクランクシャフト３の駆動力が伝達されて回転する。

ハウジング３０は、スプロケット２０の円盤部２３の板厚方向の一方に固定される。ハウジング３０は、横断面が扇状の複数の油圧室３１を形成する周壁３２、その複数の油圧室３１の外側に設けられる複数の取付部３３、および、周壁３２の反スプロケット側に設けられるフロントプレート３４を有する。
周壁３２は、油圧室３１に収容されるベーンロータ５０のベーン５２よりも径外側に設けられる外円弧部３５と、ベーンロータ５０のロータ５１よりも径外側に設けられる内円弧部３６と、外円弧部３５と内円弧部３６とを接続する仕切部３７とから構成される。

取付部３３は、油圧室３１の外側で仕切部３７と仕切部３７とを接続するように設けられる。取付部３３は、板厚方向に通じるボルト孔３８を有する。取付部３３のボルト孔３８に対応する位置に、スプロケット２０は、めねじ２４を有する。ハウジング３０とスプロケット２０とを固定するボルト３９は、取付部３３のボルト孔３８から差し込まれ、スプロケット２０のめねじ２４に螺合する。
周壁３２の反スプロケット側に設けられるフロントプレート３４は、中央に円孔４０を有する。この円孔４０を塞ぐようにカバー４１が設けられる。カバー４１は、円孔４０に挿入される円筒凹部４２を有する。

ベーンロータ５０は、円筒状のロータ５１、およびそのロータ５１から径外方向に延びる複数のベーン５２を有し、スプロケット２０とハウジング３０との間に収容される。ベーンロータ５０は、スプロケット２０およびハウジング３０に対し相対回転可能である。
ベーンロータ５０は、中央孔５３を有する。ベーンロータ５０は、その中央孔５３に取り付けられる図示しないセンターボルトにより、カムシャフト７の端部に相対回転不能に固定される。

ロータ５１は、ハウジング３０の内円弧部３６の径内側に設けられる。ロータ５１の径外方向の外壁に設けられたシール部材５４は、ハウジング３０の内円弧部３６の内壁と液密に摺接し、油圧室３１と油圧室３１との間の油の流れを規制する。
ベーン５２は、ハウジング３０の外円弧部３５および仕切部３７の内側に設けられ、油圧室３１を進角室４３と遅角室４４に仕切る。ベーン５２の径外方向の外壁に設けられたシール部材５５は、ハウジング３０の外円弧部３５の内壁と液密に摺接し、進角室４３と遅角室４４との間の油の流れを規制する。

ベーンロータ５０には、進角室４３に通じる複数の進角油路４５と、遅角室４４に通じる複数の遅角油路４６が設けられている。この進角油路４５と遅角油路４６は、カムシャフト７の図示しない油路に連通する。図示しない車両のオイルパンからオイルポンプによって汲み上げられた油は、図示しない油圧制御弁からカムシャフト７の油路を通り、進角油路４５および遅角油路４６に供給される。
進角油路４５から進角室４３に油が供給されると、遅角室４４の油は遅角通路から排出される。これにより、ベーンロータ５０は、ハウジング３０に対し進角方向へ移動する。
一方、遅角油路４６から遅角室４４に油が供給されると、進角室４３の油は進角通路から排出される。これにより、ベーンロータ５０は、ハウジング３０に対し遅角方向へ移動する。

ここで、図２に示す進角、遅角を表す矢印は、ハウジング３０に対するベーンロータ５０の進角方向、遅角方向を表している。進角方向はカムシャフト７の回転方向と一致し、遅角方向はカムシャフト７の反回転方向と一致する。
本実施形態で説明する吸気弁用のバルブタイミング調整装置１では、遅角方向が特許請求の範囲に記載の「第１方向」に相当し、進角方向が特許請求の範囲に記載の「第２方向」に相当する。
図２の状態において、バルブタイミング調整装置１は、ハウジング３０に対しベーンロータ５０が最遅角位置に位相制御された状態を示している。この状態で、ベーンロータ５０のベーン５２の遅角側の外壁に設けられた当接部５６は、ハウジング３０の仕切部３７の内壁に当接している。

図１および図２に示すように、ノックピン６０は、円柱状に形成され、その一端がスプロケット２０に設けられたスプロケット穴２５に挿入され、他端がハウジング３０に設けられたハウジング穴４７に圧入されている。ノックピン６０は、スプロケット２０とハウジング３０との相対回転を規制する。
ハウジング穴４７は、ベーンロータ５０の当接部５６が当接可能なハウジング３０の仕切部３７に隣接する取付部３３に設けられる。ハウジング穴４７は、スプロケット側が開口し、反スプロケット側が閉塞した止まり穴である。
スプロケット穴２５は、ハウジング穴４７に対応する位置で、スプロケット２０に設けられる。スプロケット穴２５は、ハウジング側が開口し、反ハウジング側が閉塞した止まり穴である。

図３に示すように、ノックピン６０は、その一端がスプロケット穴２５の遅角方向の内壁と当接し、他端がハウジング穴４７に圧入されている。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の要部断面図であるが、説明のため、スプロケット穴２５を破線で示すと共に、その径を実際のものよりも大きく記載している。
ベーンロータ５０が遅角方向に位相制御され、ベーンロータ５０の当接部５６がハウジング３０の仕切部３７および取付部３３に衝突した場合、その衝突力は、スプロケット２０に対してハウジング３０を遅角方向に回転させるように作用する。この場合、ノックピン６０は、その衝突力によるハウジング３０とベーンロータ５０との位置ずれを防ぐことが可能である。

図１および図２に示すように、ストッパピン６１は、ベーンロータ５０に設けられた収容孔６２に軸方向に往復移動可能に収容されている。フロントプレート３４に設けられた嵌合穴６３には、ストッパピン６１が嵌合可能なリング６４が設けられている。ストッパピン６１は、ハウジング３０に対してベーンロータ５０が最遅角位置にあるとき、スプリング６５の付勢力により、嵌合穴６３に設けられたリング６４に嵌合可能である。ストッパピン６１がリング６４に嵌合すると、ベーンロータ５０とハウジング３０との相対回転が規制される。

フロントプレート３４の嵌合穴６３は、油路６６を通じて進角室４３または遅角室４４の一方に連通している。また、ストッパピン６１の径外側に設けられた圧力室６７は、油路６８を通じて進角室４３または遅角室４４の他方に連通している。
嵌合穴６３の油圧と圧力室６７の油圧は、いずれもストッパピン６１がリング６４から抜け出す方向へ作用する。そのため、嵌合穴６３の油圧がストッパピン６１に作用する力と、圧力室６７の油圧がストッパピン６１に作用する力との和が、スプリング６５の付勢力よりも大きくなると、ストッパピン６１はリング６４から抜け出す。

続いて、バルブタイミング調整装置１の作動を説明する。
＜エンジン始動時＞
エンジン始動時、ベーンロータ５０は、図２に示す最遅角位置に位相制御される。すなわち、図示しない車両のオイルパンからオイルポンプによって汲み上げられた油は、遅角油路４６を通り遅角室４４に供給される。このとき、エンジン始動前のエンジン停止時にベーンロータ５０が最遅角位置に位相制御されていれば、ストッパピン６１がリング６４の内側に入り込み、ベーンロータ５０はその位置を維持する。
しかし、仮にエンジン停止時にベーンロータ５０が最遅角位置に位相制御されておらず、ベーンロータ５０が中間位相に位置している場合、エンジンを始動するとベーンロータ５０は遅角室４４に供給される油により遅角方向に素早く移動し、その当接部５６がハウジング３０の仕切部３７および取付部３３に衝突する。このとき、エンジン停止中に油圧室３１の油は抜けているので、ベーンロータ５０の当接部５６がハウジング３０の仕切部３７および取付部３３に衝突する衝突力は大きいものとなる。

ベーンロータ５０が最遅角位置に位相制御されると、嵌合穴６３または圧力室６７に油が十分に供給されるまでの間、ストッパピン６１はリング６４の内側に入り込んだ状態を維持する。
エンジン始動後、嵌合穴６３または圧力室６７に油が十分に供給されると、ストッパピン６１はリング６４から抜け出す。これにより、ベーンロータ５０はハウジング３０に対し相対回転可能となる。

＜進角作動時＞
バルブタイミング調整装置１が進角作動するとき、オイルポンプによって汲み上げられた油は、進角油路４５を通り、進角室４３に供給される。一方、遅角室４４の油は、遅角油路４６を通りオイルパンに排出される。これにより、進角室４３の油圧がベーン５２に作用し、ベーンロータ５０は、ハウジング３０に対し進角方向に移動する。

＜遅角作動時＞
バルブタイミング調整装置１が遅角作動するとき、オイルポンプによって汲み上げられた油は、遅角油路４６を通り、遅角室４４に供給される。一方、進角室４３の油は、進角油路４５を通りオイルパンに排出される。これにより、遅角室４４の油圧がベーン５２に作用し、ベーンロータ５０は、ハウジング３０に対し遅角方向に移動する。

（バルブタイミング調整装置の製造装置）
次に、本実施形態のバルブタイミング調整装置１を製造する製造装置７０について、図５および図６を参照して説明する。
製造装置７０は、下治具７１、上治具７７、押圧手段８２、第１プッシャー８３、第２プッシャー９０および制御部９４などを備えている。

下治具７１は、下治具本体７２、スプロケット受け部７３、下調芯部７４、軸部材７５および下位置決めピン７６を有する。
下治具本体７２に固定されたスプロケット受け部７３は、スプロケット２０をハウジング側へ押し上げることが可能である。
下調芯部７４は、スプロケット２０の孔２１に挿入される。スプロケット２０は、下調芯部７４を軸として回転可能である。
下調芯部７４から上治具側へ延びる軸部材７５は、ベーンロータ５０の中央孔５３を通り、上治具の軸穴に嵌合する。
下位置決めピン７６は、スプロケット２０に設けられた位置決め孔２８とハウジング３０に設けられた位置決め孔４８に挿入される。

上治具７７は、上治具本体７８、ハウジング押え部７９、上調芯部８０および上位置決めピン８１を有する。
上治具本体７８に固定されたハウジング押え部７９は、ハウジング３０をスプロケット側へ押圧可能である。
上調芯部８０は、ハウジング３０の円孔４０に設けられたカバー４１の円筒凹部４２に挿入される。ハウジング３０は、上調芯部８０を軸として回転可能である。
上述した下治具７１の軸部材７５が、上治具７７の軸穴７７１に嵌合することで、下調芯部７４の中心軸と上調芯部８０の中心軸とが一致する。
上位置決めピン８１は、下治具本体７２から延びる下位置決めピン７６に嵌合する。これにより、下治具７１とスプロケット２０とハウジング３０と上治具７７との周方向の位置決めがされる。

押圧手段８２は、例えばシリンダから構成され、上治具７７を下治具側へ押圧可能である。押圧手段８２の押圧力は、ハウジング３０とスプロケット２０とが相対回転不能となる程度の力に調節することが可能である。また、その押圧力は、ハウジング３０とスプロケット２０との隙間をなくす程度の力に調節することも可能である。

第１プッシャー８３と第２プッシャー９０は、ハウジング３０及びスプロケット２０の径方向に設けられている。
第１プッシャー８３は、ハウジング押圧部８４、第１シリンダ８５および第１ロードセル８６を有する。第１ロードセル８６は、特許請求の範囲に記載の「第１検出手段」の一例に相当する。
ハウジング押圧部８４は、ハウジング３０の仕切部３７に当接する。図６の矢印Ａの方向へ第１シリンダ８５が伸びると、ハウジング押圧部８４は、ハウジング３０の仕切部３７を直線的に押圧する。これにより、ハウジング３０は、上調芯部８０を軸として矢印Ｂの方向へ回転する。
なお、図６において、矢印Ｂの方向がバルブタイミング調整装置１の遅角方向であり、矢印Ｅの方向が進角方向である。
第１ロードセル８６は、ハウジング押圧部８４と第１シリンダ８５との間に作用する荷重を検出する。

固定部材８７は、第１プッシャー８３の反ハウジング側に設けられ、図示しない装置の架台に、下治具７１または上治具７７と共に固定されている。
くさび部材８８は、第１シリンダ８５の反ハウジング側の端部８５１と、固定部材８７との間に設けられる。くさび部材８８は、矢印Ｃの方向へ往復移動可能である。くさび部材８８は、先端部の肉厚よりも基部側の肉厚が大きい傾斜面８９を有している。くさび部材８８が図６の破線位置に移動すると、くさび部材８８の傾斜面８９と第１シリンダ８５の反ハウジング側の端部８５１とが当接する。くさび部材８８は、第１プッシャー８３の反ハウジング側への移動を規制することが可能である。また、くさび部材８８は、その傾斜面８９により、バルブタイミング調整装置１の公差による第１シリンダ８５の位置のばらつきを吸収することが可能である。

第２プッシャー９０は、スプロケット押圧部９１、第２シリンダ９２および第２ロードセル９３を有する。第２ロードセル９３は、特許請求の範囲に記載の「第２検出手段」の一例に相当する。
スプロケット押圧部９１は、スプロケット２０のギヤ９に当接する。図６の矢印Ｄの方向へ第２シリンダ９２が伸びると、スプロケット押圧部９１は、スプロケット２０のギヤ９を直線的に押圧する。これにより、スプロケット２０は、下調芯部７４を軸として矢印Ｅの方向へ回転する。
第２ロードセル９３は、スプロケット押圧部９１と第２シリンダ９２との間に作用する荷重を検出する。
制御部９４は、例えばコンピュータなどから構成され、製造装置７０の各部を駆動制御する。第１ロードセル８６と第２ロードセル９３によって検出された荷重は、制御部９４に入力される。

（バルブタイミング調整装置１の製造方法）
続いて、上述した製造装置７０により本実施形態のバルブタイミング調整装置１を製造する製造方法について、図７および図８を参照して説明する。
先ず、準備工程（Ｓ１０１）として、ノックピン６０の他端をハウジング穴４７に圧入した後、ノックピン６０の一端をスプロケット穴２５に挿入すると共に、ハウジング３０とスプロケット２０との間にベーンロータ５０を収容する。このとき、図８（Ａ）に示すように、ノックピン６０とスプロケット穴２５の内壁との間には僅かな隙間が空いている。
次に、第１クランプ工程（Ｓ１０２）では、下治具７１にスプロケット２０を設置し、上治具７７にハウジング３０を設置する。そして、押圧手段８２を駆動し、スプロケット２０とハウジング３０とが相対回転可能な程度の荷重で、ハウジング３０とスプロケット２０とを押圧する。この荷重は、例えば２００Ｎである。これにより、続く第１回転工程（Ｓ１０３）および第２回転工程（Ｓ１０６）で、ハウジング３０とスプロケット２０との間に隙間が生じることが防がれる。

続いて、第１回転工程（Ｓ１０３）では、第１プッシャー８３の第１シリンダ８５を伸ばし、ハウジング押圧部８４によりハウジング３０の仕切部３７を押圧する。これにより、ハウジング３０は、遅角方向へ回転する。
第１回転工程（Ｓ１０３）により、図８（Ｂ）に示すように、ノックピン６０とスプロケット穴２５の内壁とが当接する。ノックピン６０には、第１シリンダ８５の出力によるトルクＴ１が作用する。
ここで、第１シリンダ８５の出力によるトルクＴ１（Ｎｍ）は、第１シリンダ８５の出力する荷重をＦ１（Ｎ）とし、ハウジング３０の回転中心からハウジング押圧部８４の当接位置までの距離をＬ１（ｍ）とすると、次の式１であらわされる。
Ｔ１＝Ｆ１×Ｌ１ ・・・（式１）
但し、仮に、上治具７７の上調芯部８０とカバー４１の円筒凹部４２との間に異物が挟まれ、ハウジング３０が回転しない場合には、ノックピン６０とスプロケット穴２５の内壁とが当接していないことも考えられる。これについては、後述する。

次に、第１検出工程（Ｓ１０４）では、第１ロードセル８６により、ハウジング押圧部８４と第１シリンダ８５との間に作用する荷重を検出する。
制御部９４は、第１ロードセル８６の検出した荷重をチェックし、その荷重が第１シリンダ８５の出力する荷重Ｆ１に相当する場合、処理をくさびバックアップ工程（Ｓ１０５）に移行する。
一方、制御部９４は、第１ロードセル８６の検出した荷重が第１シリンダ８５の出力する荷重Ｆ１に相当しない場合、製造装置７０の動作に不具合が生じたものと判断し（Ｓ１２０）、処理を終了する。

くさびバックアップ工程（Ｓ１０５）では、くさび部材８８を図６の破線位置に移動する。これにより、くさび部材８８の傾斜面８９と第１シリンダ８５の反ハウジング側の端部８５１とが当接し、第１プッシャー８３の反ハウジング側への移動が規制される。

続いて、第２回転工程（Ｓ１０６）では、第２プッシャー９０の第２シリンダ９２を伸ばし、スプロケット押圧部９１によりスプロケット２０のギヤ９を押圧する。これにより、スプロケット２０は、進角方向へ回転する。
第２回転工程（Ｓ１０６）により、図８（Ｃ）に示すように、ノックピン６０には、第１シリンダ８５の出力によるトルクＴ１と、第２シリンダ９２の出力によるトルクＴ２とが作用する。
ここで、第２シリンダ９２の出力によるトルクＴ２（Ｎｍ）は、第２シリンダ９２の出力する荷重をＦ２（Ｎ）とし、スプロケット２０の回転中心からスプロケット押圧部９１の当接位置までの距離をＬ２（ｍ）とすると、次の式２であらわされる。
Ｔ２＝Ｆ２×Ｌ２ ・・・（式２）
なお、第２シリンダ９２の出力する荷重Ｆ２は、第１シリンダ８５の出力する荷重Ｆ１よりも大きいものである。例えば荷重Ｆ１として５０Ｎ、荷重Ｆ２として１２０Ｎが例示される。
但し、仮に、下治具７１の下調芯部７４とスプロケット２０の孔２１との間に異物が挟まれ、スプロケット２０が回転しない場合には、ノックピン６０とスプロケット穴２５の内壁とが当接していないことも考えられる。これについては、後述する。

次に、第２検出工程で（Ｓ１０７）は、第２ロードセル９３により、スプロケット押圧部９１と第２シリンダ９２との間に作用する荷重を検出する。
制御部９４は、第２ロードセル９３の検出した荷重をチェックし、その荷重が第２シリンダ９２の出力する荷重Ｆ２に相当する場合、処理を保証工程（Ｓ１０８）に移行する。
一方、制御部９４は、第２ロードセル９３の検出した荷重が第２シリンダ９２の出力する荷重Ｆ２に相当しない場合、製造装置７０の動作に不具合が生じたものと判断し（Ｓ１２０）、処理を終了する。

続いて、保証工程（Ｓ１０８）では、第１ロードセル８６により、ハウジング押圧部８４と第１シリンダ８５との間に作用する荷重を再度検出する。
ここで、第２シリンダ９２からスプロケット２０、ノックピン６０及びハウジング３０を経由してハウジング押圧部８４に作用する荷重αとする。
制御部９４は、第１ロードセル８６の検出した荷重をチェックし、その荷重が、第１シリンダ８５の出力する荷重Ｆ１と荷重αとを合算した荷重Ｆ３に相当する場合、処理を第２クランプ工程（Ｓ１０９）に移行する。
荷重Ｆ３（Ｎ）は、次の式３であらわされる。
Ｆ３＝Ｆ１＋α＝Ｆ１＋Ｆ２×Ｌ２／Ｌ１ ・・・（式３）
一方、制御部９４は、第１ロードセル８６の検出した荷重が、上記の合算した荷重Ｆ３に相当しない場合、製造装置７０の動作に不具合が生じたものと判断し（Ｓ１２０）、処理を終了する。

即ち、ノックピン６０とスプロケット穴２５の内壁とが当接している場合、第２シリンダ９２の出力する荷重Ｆ２は、スプロケット穴２５の内壁からノックピン６０を経由し、ハウジング穴４７の内壁から第１ロードセル８６に荷重αとして作用する。したがって、第１ロードセル８６は、上記の荷重Ｆ３に相当する荷重を検出する。
しかし、ノックピン６０とスプロケット穴２５の内壁とが当接していない場合、第１ロードセル８６は、上記の荷重Ｆ３に相当する荷重を検出しない。したがって、保証工程（Ｓ１０８）により、ノックピン６０とスプロケット穴２５の内壁とが確実に当接したことを保証することができる。

次に、第２クランプ工程（Ｓ１０９）では、押圧手段８２を駆動し、スプロケット２０とハウジング３０とが相対回転不能となる荷重で、ハウジング３０とスプロケット２０とを押圧する。この荷重は、例えば１８００Ｎである。これにより、結合工程（Ｓ１１０）で、ハウジング３０とスプロケット２０とが位置ずれすることが防がれる。
続いて、結合工程（Ｓ１１０）では、ハウジング３０のボルト孔３８から差し込まれたボルト３９を、スプロケット２０のめねじ２４に螺合する。これにより、バルブタイミング調整装置１のハウジング３０とスプロケット２０の組付けが完了する。

（第１実施形態の作用効果）
第１実施形態では、次の作用効果を奏する。
（１）第１実施形態では、ノックピン６０はその一端がスプロケット穴２５の遅角方向の内壁に当接し、他端がハウジング穴４７に圧入されている。
これにより、エンジン始動時にベーンロータ５０が最遅角位置に位相制御される際、ハウジング３０の内壁とベーンロータ５０との衝突力によるハウジング３０とスプロケット２０との位置ずれが防がれる。したがって、バルブタイミング調整装置１は、スプロケット２０とハウジング３０とを固定するボルト３９の緩みを防ぎ、クランクシャフト３とカムシャフト７との正確な位相制御を行うことができる。

（２）第１実施形態では、ノックピン６０は、他端がハウジング穴４７に圧入される。これにより、ハウジング３０とスプロケット２０とを組み合わせる際、ノックピン６０の脱落を防ぐことができる。また、ハウジング穴４７の内壁とノックピン６０との隙間を０にすることができる。

（３）第１実施形態では、スプロケット穴２５は、ハウジング側が開口し、反ハウジング側が閉塞する止まり穴であり、ハウジング穴４７は、スプロケット側が開口し、反スプロケット側が閉塞する止まり穴である。
これにより、スプロケット穴２５またはハウジング穴４７からノックピン６０が抜け落ちることを防ぐことができる。

（４）第１実施形態の製造装置７０は、下治具７１と上治具７７とがスプロケット２０及びハウジング３０を回転可能に支持し、第１プッシャー８３がハウジング３０を遅角方向に回転させ、第２プッシャー９０がスプロケット２０を進角方向に回転させる。
これにより、スプロケット穴２５の遅角方向の内壁とノックピン６０とを隙間なく当接させることが可能となる。したがって、この製造装置７０は、ハウジング３０の内壁とベーンロータ５０との衝突力によるハウジング３０とスプロケット２０との位置ずれを防ぐことの可能なバルブタイミング調整装置１を製造することができる。

（５）第１実施形態の製造装置７０は、第１プッシャー８３が、ハウジング３０の回転中心から離れた箇所を直線的に押圧する。また、第２プッシャー９０が、スプロケット２０の回転中心から離れた箇所を直線的に押圧する。
これにより、ハウジング３０とスプロケット２０を簡素な構成で回転させることができる。また、第１プッシャー８３と第２プッシャー９０が出力する荷重を、第１ロードセル８６と第２ロードセル９３により確実に検出することが可能である。

（６）第１実施形態の製造装置７０は、第１プッシャー８３と固定部材８７との間に挿入可能なくさび部材８８を備える。
これにより、第１プッシャー８３がハウジング３０を遅角方向に回転させた後、第２プッシャー９０がスプロケット２０を進角方向に回転させる場合、第２プッシャー９０の押圧力によって第１プッシャー８３がハウジング３０と反対側に移動することを防ぐことができる。

（７）第１実施形態の製造装置７０は、ハウジング３０とスプロケット２０とが相対回転不能となる荷重で、下治具７１と上治具７７を押圧可能な押圧手段８２を備える。
これにより、ハウジング３０とスプロケット２０とをボルト３９により固定する際、ハウジング３０とスプロケット２０との位置ずれを防ぐことができる。

（８）第１実施形態の製造方法は、第１プッシャー８３によりハウジング３０を遅角方向に回転し、第２プッシャー９０によりスプロケット２０を進角方向に回転した後、スプロケット２０とハウジング３０とをボルト３９により螺合することを特徴とする。
これにより、スプロケット穴２５の遅角方向の内壁とノックピン６０とを隙間なく当接させることが可能となる。

（９）第１実施形態の製造方法は、第１回転工程（Ｓ１０３）の後に第１プッシャー８３に作用する荷重を検出する第１検出工程（Ｓ１０４）と、第２回転工程（Ｓ１０６）の後に第１プッシャー８３に作用する荷重を検出する保証工程（Ｓ１０８）とを含む。
これにより、第１検出工程（Ｓ１０４）で検出した荷重Ｆ１よりも保証工程（Ｓ１０８）で検出した荷重Ｆ３が増加した場合、スプロケット穴２５の遅角方向の内壁とノックピン６０とが隙間なく当接したことを保証することができる。

（１０）第１実施形態の製造方法は、第２回転工程（Ｓ１０６）と保証工程（Ｓ１０８）との間で、第２プッシャー９０に作用する荷重を検出する第２検出工程（Ｓ１０７）を含む。
第２検出工程（Ｓ１０７）により検出した荷重Ｆ２を確認した上で、保証工程（Ｓ１０８）に移行し、第１プッシャー８３に作用する荷重Ｆ３を確認することが可能である。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図９に示す。第２実施形態において、上述した第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態では、ノックピン６０の外径よりもハウジング穴４７１の内径が僅かに大きい。図９では、説明のため、ハウジング穴４７１の内径とスプロケット穴２５の内径を実際のものよりも大きく記載している。
この場合、ノックピン６０は、一端がスプロケット穴２５の遅角方向の内壁に当接し、他端がハウジング穴４７１の進角方向の内壁に当接する。
この第２実施形態においても、ノックピン６０は、ハウジング３０とスプロケット２０との位置ずれを防ぐことができる。

（他の実施形態）
（１）上述した実施形態では、吸気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について説明した。これに対し、他の実施形態では、バルブタイミング調整装置は、排気弁のバルブタイミングを調整するものとしてもよい。この場合、進角方向が特許請求の範囲に記載の「第１方向」に相当し、遅角方向が特許請求の範囲に記載の「第２方向」に相当する。なお、一般に、排気弁用のバルブタイミング調整装置には、ベーンロータを進角側へ付勢するスプリングなどが設置されているので、エンジン停止時にベーンロータは進角側に位置する。しかし、仮に、スプリングの付勢力が小さくなり、エンジン停止時にベーンロータが中間位相で停止した場合などに本発明は有効である。

（２）上述した実施形態では、ノックピンの他端をハウジング穴に圧入した。これに対し、他の実施形態では、ノックピンは、その一端をスプロケット穴に圧入してもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

１ ・・・バルブタイミング調整装置
２０ ・・・スプロケット
５０ ・・・ベーンロータ
３１ ・・・油圧室
３０ ・・・ハウジング
３９ ・・・ボルト
２５ ・・・スプロケット穴
４７，４７１・・・ハウジング穴
６０ ・・・ノックピン

Claims (12)

1. エンジン（２）の駆動軸（３）と従動軸（６，７）との回転位相を変更し、前記従動軸が開閉駆動する吸気弁（１２）または排気弁（１１）の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置（１）であって、
   前記駆動軸の駆動力が伝達されて回転するスプロケット（２０）と、
   前記スプロケットに対して相対回転可能に設けられ、前記従動軸に固定されたベーンロータ（５０）と、
   前記ベーンロータを収容可能な油圧室（３１）を有し、前記スプロケットの板厚方向の一方に固定されるハウジング（３０）と、
   前記スプロケットと前記ハウジングとを固定するボルト（３９）と、
   一端が前記スプロケットに設けられたスプロケット穴（２５）に挿入され、他端が前記ハウジングに設けられたハウジング穴（４７，４７１）に挿入され、前記スプロケットと前記ハウジングとの相対回転を規制するノックピン（６０）と、を備え、
   前記エンジン始動時に前記ハウジングに対し前記ベーンロータが位相制御される方向を第１方向とし、その第１方向と反対の方向を第２方向としたとき、
   前記ノックピンは、一端が前記スプロケット穴の第１方向の内壁に当接し、他端が前記ハウジング穴の第２方向の内壁に当接することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 前記ノックピンは、一端が前記スプロケット穴に圧入されるか、または、他端が前記ハウジング穴（４７）に圧入されることを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
3. 前記バルブタイミング調整装置は、前記吸気弁の開閉タイミングを調整するものであり、
   前記従動軸の回転方向を進角方向とし、その進角方向と反対の方向を遅角方向としたとき、第１方向は遅角方向であり、第２方向は進角方向であることを特徴とする請求項１または２に記載のバルブタイミング調整装置。
4. 前記スプロケット穴は、前記ハウジング側が開口し、反ハウジング側が閉塞する止まり穴であり、
   前記ハウジング穴は、前記スプロケット側が開口し、反スプロケット側が閉塞する止まり穴であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
5. スプロケットとハウジングとの相対回転を規制するノックピンを備えたバルブタイミング調整装置の製造装置（７０）において、
   前記スプロケットに設けられたスプロケット穴に前記ノックピンの一端が挿入された前記スプロケットを回転可能に支持する下治具（７１）と、
   前記ハウジングに設けられたハウジング穴に前記ノックピンの他端が挿入された前記ハウジングを回転可能に支持する上治具（７７）と、
   エンジン始動時に前記ハウジングに対しベーンロータが位相制御される方向である第１方向に前記ハウジングを回転させる第１プッシャー（８３）と、
   第１方向と反対の方向である第２方向に前記スプロケットを回転させる第２プッシャー（９０）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の製造装置。
6. 前記第１プッシャーは、前記ハウジングの回転中心から離れた箇所を直線的に押圧し、
   前記第２プッシャーは、前記スプロケットの回転中心から離れた箇所を直線的に押圧することを特徴とする請求項５に記載のバルブタイミング調整装置の製造装置。
7. 前記第１プッシャーのハウジングと反対側に設けられた固定部材（８７）と、
   前記固定部材と前記第１プッシャーとの間に挿入可能なくさび部材（８８）と、を備えることを特徴とする６に記載のバルブタイミング調整装置の製造装置。
8. 前記ハウジングと前記スプロケットとが相対回転不能となる力で、前記下治具と前記上治具とを互いに近づく方向に押圧可能な押圧手段（８２）を備えることを特徴とする５〜７のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置の製造装置。
9. 前記第１プッシャーに作用する荷重を検出する第１検出手段（８６）と、
   前記第２プッシャーに作用する荷重を検出する第２検出手段（９３）と、
   前記第２検出手段が荷重を検出した後、前記第１検出手段が検出する荷重が増加するか否かを検出する制御部（９４）と、を備えることを特徴とする５〜８のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置の製造装置。
10. ハウジングとスプロケットとの間にベーンロータを収容すると共に、ノックピンの一端を前記スプロケットに設けられたスプロケット穴に挿入し、他端を前記ハウジングに設けられたハウジング穴に挿入する準備工程（Ｓ１０１）と、
    下治具に設置した前記スプロケットと上治具に設置した前記ハウジングとが相対回転可能な荷重で前記ハウジングと前記スプロケットとを押圧する第１クランプ工程（Ｓ１０２）と、
    第１プッシャーにより、エンジン始動時に前記ハウジングに対し前記ベーンロータが位相制御される方向である第１方向に前記ハウジングを回転する第１回転工程（Ｓ１０３）と、
    第２プッシャーにより、第１方向と反対の方向である第２方向に前記スプロケットを回転する第２回転工程（Ｓ１０６）と、
    前記ハウジングと前記スプロケットとが相対回転不能となる荷重で前記ハウジングと前記スプロケットとを押圧する第２クランプ工程（Ｓ１０９）と、
    前記スプロケットと前記ハウジングとを前記ボルトにより固定する結合工程（Ｓ１１０）と、を含むことを特徴とするバルブタイミング調整装置の製造方法。
11. 前記第１回転工程の後、前記第１プッシャーに作用する荷重を検出する第１検出工程（Ｓ１０４）と、
    前記第２回転工程の後、前記第１プッシャーに作用する荷重を検出する保証工程（Ｓ１０８）と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載のバルブタイミング調整装置の製造方法。
12. 前記第２回転工程と前記保証工程との間で、前記第２プッシャーに作用する荷重を検出する第２検出工程（Ｓ１０７）を含むことを特徴とする請求項１１に記載のバルブタイミング調整装置の製造方法。

Images