JP5472215B2 - バルブタイミング調整装置およびその組み付け方法 - Google Patents

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Description

本発明は、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およびその組み付け方法に関する。
従来、内燃機関のクランクシャフトと同期して回転するタイミングプーリやチェーンスプロケットを介してカムシャフトを駆動し、タイミングプーリやチェーンスプロケットとカムシャフトとの回転位相を変化させることによって、カムシャフトにより開閉駆動する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に開示されたバルブタイミング調整装置は、ハウジング内にベーンロータを収容する。ハウジングはクランクシャフトと共に回転し、ベーンロータはカムシャフトと共に回転する。ベーンロータのベーン部に対しカムシャフトの回転方向後方側には進角油圧室が形成され、カムシャフトの回転方向前方側には遅角油圧室が形成される。バルブタイミングを早めるとき、すなわち進角させるときは、進角油圧室に作動油を供給し、ハウジングに対するベーンロータの相対回転位置をカムシャフトの回転方向前方へ移動させる。一方、バルブタイミングを遅らせるとき、すなわち遅角させるときは、遅角油圧室に作動油を供給し、ハウジングに対するベーンロータの相対回転位置をカムシャフトの回転方向後方へ移動させる。
例えばエンジン始動時やエンジン始動直後等は、バルブタイミング調整装置に供給される作動油が比較的低圧となる。このとき、クランクシャフトの脈動トルクがハウジングに伝達されると、ハウジングとベーンロータのベーン部とが打ち合うことで打音が発生する。この打音を抑制するために、バルブタイミング調整装置に供給される作動油が低圧のときは、ハウジングとベーンロータとの相対回転をロックピンで機械的に規制することが公知である。
ところで、ハウジング、ベーンロータおよびロックピン等の構成部品は製造ばらつきがあるため、これらを組み合わせたとき個体毎のロックピンの嵌合位置のばらつきが大きくなる。これに対し、特許文献1に開示されたバルブタイミング調整装置では、ベーンロータに設けられたロックピンがハウジングの凹部に嵌合するとき、ベーン部に当接するハウジングのシュー部を周方向へ移動させることでロックピンの外壁と凹部の内壁との間のクリアランスを調整することが試みられている。
特許第4570977号公報
しかしながら、特許文献1に開示されたバルブタイミング調整装置は、ベーン部に当接するハウジングのシュー部を周方向へ移動させるときロックピンとハウジングの凹部とのクリアランスを確認することができない。つまり、ロックピンとハウジングの凹部とのクリアランスが適正であるか実際に確認することができないため、クリアランスの調整精度が悪いという問題があった。
クリアランスが適正値より小さいと最遅角位置でロックピンがハウジングの凹部に嵌合しない。そのため分解して組み直す必要が生じ、製造工数が増大する。また、クリアランスが適正値より大きいと、ハウジングの凹部とそれに嵌合するロックピンとの間でばたつきが発生する。このばたつきにより、ハウジングの凹部とロックピンとが打ち合うことで打音が発生するとともに、ハウジングおよびロックピンの摩耗が発生することが懸念される。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロックピンとハウジングの凹部とのクリアランスを高精度に調整可能なバルブタイミング調整装置およびその組み付け方法を提供することである。
請求項1に記載の発明によるバルブタイミング調整装置は、内燃機関の駆動軸と、当該駆動軸の駆動力により回転駆動されて吸気弁および排気弁を開閉する従動軸との位相を変化させることによって、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整する。駆動軸および従動軸の一方とともに回転するハウジングは、底部と当該底部に一端が塞がれる筒部とからなり、底部の内壁に開口する凹部を有する。駆動軸および従動軸の他方とともに回転するベーンロータは、ハウジングに収容され、ハウジングに対し所定角度範囲で相対回転可能な複数のベーン部を有する。ベーンロータの底部側の端面に開口する収容穴に軸方向に摺動可能に収容されるロックピンは、ベーンロータとハウジングとの相対回転位置が前記所定角度範囲の一方の限界位置である初期回転位置にあるとき、底部側に形成される嵌合部がハウジングの凹部に嵌合する。このロックピンは、付勢手段により凹部の内底面側に付勢される。
ベーンロータとハウジングとの当接位置は、ハウジングに対しベーンロータの初期回転位置への回転が初期回転位置で規制されるように回転規制位置調整手段で調整される。ハウジングは、凹部の内底面と底部の外底面とを連通する通孔を有する。この通孔は、底部の外壁側から挿入されるキャップにより塞がれる。
このように構成されるバルブタイミング調整装置によれば、ハウジングの通孔でロックピンとハウジングの凹部とのクリアランスを確認しつつ回転規制位置調整手段でクリアランスを調整することができる。ロックピンとハウジングの凹部とのクリアランスが適正であることを確認しながら組み立て可能であるので、ロックピンとハウジングの凹部とのクリアランスの調整を高精度に行うことができる。
クリアランスの調整を高精度に行うことで、クリアランスが適正値より小さくなり最遅角位置でロックピンが凹部に嵌合しなくなることを回避することができる。よって一旦組み立てた後の検査でクリアランスが適正でないことが判明したときの組み直し工程を廃止することができる。
また、クリアランスが適正値より大きくなり凹部とそれに嵌合するロックピンとの間でばたつきが発生することを抑制することができる。そのため、ハウジングの凹部とロックピンのばたつきに起因する打音や摩耗の発生を抑制可能である。
請求項2に記載の発明によると、キャップは、ハウジングの凹部の内底面から軸方向へ突き出し且つロックピンの嵌合部の先端に当接可能な突起を有する。またロックピンの嵌合部は、キャップの突起に当接する第1軸部、及び、第1軸部に対し突起とは反対側に位置し且つ第1軸部より外径が大きい第2軸部を有する。
第1軸部の軸方向長さをL1、凹部の軸方向深さをL2、突起のうち凹部の内底面から突き出る突出長さをL3とすると、嵌合部、凹部および突起は、
L1 < L2 < (L1+L3)
且つ、
L3 <L2
の関係が成り立つように形成される。
この構成によれば、第1軸部と第2軸部との片側の径方向寸法差がクリアランスの適正値に一致するように設定される場合、第2軸部の外壁が凹部の内壁に当接する又は略当接するときキャップを取り付ければ、キャップの突起に押されるロックピンの第2軸部が凹部から抜け出し、第1軸部のみが凹部に嵌合する状態とされる。このとき第1軸部と凹部との間に形成されるクリアランスは前記適正値に略一致する。
第2軸部の外壁が凹部の内壁に当接する又は略当接する状態は、ハウジングの基準位置からロックピンの嵌合部の先端までの距離を測れば容易に判断することができる。第1軸部のみが凹部に嵌合しているときは、第1軸部と第2軸部との段差部が凹部の開口縁に引っ掛かる。このとき、底部の外底面と嵌合部の先端との軸方向距離である指標距離は、所定の第1閾値に略一致する。この指標距離は通孔を通して測定可能である。
第1軸部のみが凹部に嵌合する状態からハウジングに対しベーンロータを漸次周方向へ移動させていき、第2軸部が凹部に嵌合して第2軸部の外壁が凹部の内壁に当接する又は略当接するとき、前記段差部の前記開口縁への引っ掛かりが無くなる。このとき、前記指標距離は、所定の第1閾値より小さくなり、所定の第2閾値に略一致する。
したがって、第2軸部の外壁を凹部の内壁に当接させるか略当接させてキャップを取り付けるという比較的簡単な方法によって、ロックピンとハウジングの凹部とのクリアランスを調整することができる。
請求項3に記載の発明によると、ロックピンの嵌合部は、第2軸部に対し第1軸部とは反対側に位置し且つ第2軸部より外径が大きい第3軸部を有する。また第2軸部の軸方向長さをL4、第3軸部の軸方向長さをL5とすると、嵌合部および凹部は、
(L1+L4) < L2 < (L1+L4+L5)
の関係が成り立つように形成される。
この構成によれば、第1軸部のみが凹部に嵌合する状態からハウジングに対しベーンロータを漸次周方向へ相対回転させていくとき、第1軸部および第2軸部のみが凹部に嵌合する状態では第2軸部と第3軸部との段差部が凹部の開口縁に引っ掛かる。このとき、前記指標距離は所定の第2閾値に略一致する。
しかしベーンロータが過剰に過回転して第3軸部も凹部に嵌合すると、第2軸部と第3軸部との段差部の前記開口縁への引っ掛かりが無くなる。このとき、前記指標距離は所定の第2閾値より小さくなる。したがって、前記指標距離が所定の第2閾値より小さくなることで以って、ハウジングに対しベーンロータを周方向へ回転し過ぎたことを容易に検出することができる。
請求項4に記載の発明によると、キャップは、ハウジングの凹部の内底面から軸方向へ突き出し且つロックピンの嵌合部の先端に当接可能な突起を有する。またハウジングの凹部は、凹部のベーンロータ側に位置する第1内壁部、及び、第1内壁部に対し凹部の内底面側に位置し且つ第1内壁部より内径が小さい第2内壁部を有する。
凹部の軸方向深さをL2、突起のうち凹部の内底面から突き出る突出長さをL3、嵌合部の軸方向長さをL6、第1内壁部の軸方向長さをL7とすると、嵌合部、凹部および突起は、
(L2−L7) < L3 < L2 < (L3+L6)
且つ、
L7 <L6
の関係が成り立つように形成される。
この構成によれば、第1内壁部と第2内壁部との片側の径方向寸法差がクリアランスの適正値に一致するように設定される場合、ロックピンの嵌合部の外壁が第2内壁部の内壁に当接する又は略当接するときキャップを取り付ければ、キャップの突起に押される嵌合部が第2内壁部から抜け出し、嵌合部が第1内壁部のみに嵌合する状態とされる。このとき嵌合部と凹部との間に形成される隙間は前記適正値に略一致する。
嵌合部の外壁が第2内壁部の内壁に当接する又は略当接する状態は、ハウジングの基準位置からロックピンの嵌合部の先端までの距離を測れば容易に判断することができる。嵌合部が第1内壁部のみに嵌合しているときは、嵌合部が第1内壁部と第2内壁部との段差部に引っ掛かる。このとき、底部の外底面と嵌合部の先端との軸方向距離である指標距離は、所定の第1閾値に略一致する。この指標距離は通孔を通して測定可能である。
嵌合部が第1内壁部のみに嵌合する状態からハウジングに対しベーンロータを漸次周方向へ移動させていき、嵌合部が第2内壁部に嵌合して嵌合部の外壁が第2内壁部の内壁に当接する又は略当接するとき、嵌合部の前記段差部への引っ掛かりが無くなる。このとき、前記指標距離は、所定の第1閾値より小さくなり、所定の第2閾値に略一致する。
そのため、嵌合部の外壁を第2内壁部の内壁に当接させる又は略当接させてキャップを取り付けるという比較的簡単な方法によって、ロックピンとハウジングの凹部とのクリアランスを調整することができる。
請求項5に記載の発明によると、ハウジングの凹部は、第2内壁部に対し第1内壁部とは反対側に位置し且つ第2内壁部より内径が小さい第3内壁部を有する。嵌合部および凹部は、
L2 < L6
の関係が成り立つように形成される。
この構成によれば、嵌合部が第1内壁部のみに嵌合する状態からハウジングに対しベーンロータを漸次周方向へ相対回転させていくとき、嵌合部が第1内壁部および第2内壁部のみに嵌合する状態では嵌合部が第2内壁部と第3内壁部との段差部に引っ掛かる。このとき、前記指標距離は所定の第2閾値に略一致する。
しかしベーンロータが過剰に過回転して嵌合部が第3内壁部に嵌合すると、嵌合部の第2内壁部と第3内壁部との段差部への引っ掛かりが無くなる。このとき、前記指標距離は所定の第2閾値より小さくなる。つまり、前記指標距離が所定の第2閾値より小さくなることで以って、ハウジングに対しベーンロータを周方向へ回転し過ぎたことを容易に検出することができる。
請求項6に記載の発明によると、回転規制位置調整手段は、回転軸部と偏心軸部と操作部とから構成される。回転軸部は、ベーンロータの軸心と平行に設けられ、ハウジングに回転可能に支持される。偏心軸部は、回転軸部に対し偏心し、回転軸部と一体に回転可能である。また偏心軸部は、複数のベーン部のいずれか一つの特定ベーン部に当接可能である。操作部は、偏心軸部と一体に回転可能であり、偏心軸部を回転軸部の軸心まわりに回転させることでベーンロータとハウジングとの当接位置を変化させる。このような回転規制位置調整手段は、例えば偏心ボルト等から構成することができ、構造が簡易となる。
請求項7に記載の発明は、請求項2または3に記載のバルブタイミング調整装置の組み付け方法である。この組み付け方法は、第1回転工程と第2回転工程と調整工程と閉塞工程とを含む。
第1回転工程では、ロックピンの嵌合部の先端が底部の内壁に当接している相対回転位置から、ハウジングに対しベーンロータを漸次周方向へ相対回転させていく。このとき通孔を通して底部の外底面と嵌合部の先端との軸方向距離である指標距離が所定の第1閾値以上であることを検出しつつ、嵌合部のうち第1軸部のみが凹部に嵌合する第1相対回転位置に移行させる。
第1回転工程に続いて第2回転工程では、前記指標距離が第1閾値未満であって且つ第1閾値より小さい所定の第2閾値以上であることを検出しつつ、嵌合部のうち第1軸部および第2軸部のみが凹部に嵌合する第2相対回転位置に移行させる。
第2回転工程に続いて調整工程では、前記第2相対回転位置でベーンロータの初期回転位置に向かう回転が規制されるように回転規制位置調整手段を調整する。
調整工程に続いて閉塞工程では、キャップで通孔を塞ぐ。このとき、嵌合部のうち第1軸部のみが凹部に嵌合するようにキャップの突起でロックピンが軸方向へ押される。これにより、第1軸部と凹部との間に所定のクリアランスが形成される。
この組み付け方法によれば、ロックピンとハウジングの凹部とのクリアランスを高精度に調整することができる。
本発明の第1実施形態のバルブタイミング調整装置を示す断面図である。 図1のバルブタイミング調整装置が適用される内燃機関の模式図である。 図1のIII−III線の断面図である。 図3のIV−IV線の断面図である。 図3のV−V線の断面図であって、最遅角位置でのロックピンの断面図である。 図3のV−V線の断面図であって、ロックピンの嵌合部の先端がハウジングの底部の内壁に当接する相対回転位置でのロックピンの断面図である。 図3のV−V線の断面図であって、第1相対回転位置でのロックピンの断面図である。 図3のV−V線の断面図であって、第2相対回転位置でのロックピンの断面図である。 図3のV−V線の断面図であって、第2相対回転位置に対してベーンロータを遅角方向へ過剰に過回転した過回転位置でのロックピンの断面図である。 本発明の第2実施形態のバルブタイミング調整装置の要部を示す断面図であって、最遅角位置でのロックピンの断面図である。 本発明の第2実施形態のバルブタイミング調整装置の要部を示す断面図であって、ロックピンの嵌合部の先端がハウジングの底部の内壁に当接する相対回転位置でのロックピンの断面図である。 本発明の第2実施形態のバルブタイミング調整装置の要部を示す断面図であって、第1相対回転位置でのロックピンの断面図である。 本発明の第2実施形態のバルブタイミング調整装置の要部を示す断面図であって、第2相対回転位置でのロックピンの断面図である。 本発明の第2実施形態のバルブタイミング調整装置の要部を示す断面図であって、第2相対回転位置に対してベーンロータを遅角方向へ過剰に過回転した過回転位置でのロックピンの断面図である。 本発明の第3実施形態のバルブタイミング調整装置の要部を示す断面図であって、最遅角位置でのロックピンの断面図である。 本発明の第3実施形態のバルブタイミング調整装置の要部を示す断面図であって、最遅角位置でのロックピンとハウジングの凹部とのクリアランスを調整する様子を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態のバルブタイミング調整装置を図1および図3に示す。第1実施形態のバルブタイミング調整装置は、作動流体として作動油を用いる油圧制御式である。このバルブタイミング調整装置が設けられる動力伝達系では、図2に示すように、内燃機関1のクランクシャフト2に固定されるギヤ3と、第1カムシャフト4に固定されるギヤ33と、第2カムシャフト5に固定されるギヤ6とにチェーン7が巻き掛けられ、クランクシャフト2から第1カムシャフト4、第2カムシャフト5に駆動力が伝達される。クランクシャフト2は、特許請求の範囲の「駆動軸」に相当する。第1カムシャフト4は、特許請求の範囲の「従動軸」に相当する。
第1カムシャフト4はカム機構を経由して吸気弁8を開閉駆動し、第2カムシャフト5はカム機構を経由して排気弁9を開閉駆動する。第1実施形態のバルブタイミング調整装置10は、ギヤ33をチェーン7に、ベーンロータ50を第1カムシャフト4に接続し、ギヤ33に対するベーンロータ50の相対回転位置を変化させることで吸気弁8の開閉タイミングを調整する。ここで、「進角させる」とはバルブタイミングを早めることをいい、「遅角させる」とはバルブタイミングを遅らせることをいう。図3における時計回り方向が「進角方向」であり、反時計回り方向が「遅角方向」である。
図1および図3に示すように、バルブタイミング調整装置10は、ハウジング11、ベーンロータ50およびロックピン90等を備えている。
ハウジング11は、カップ状のシューハウジング12、及び、シューハウジング12の開口側に配置されるスプロケット30から構成されている。
シューハウジング12は、底部13、底部13に一端が塞がれる第1筒部14、及び、第1筒部14から径内方向へ突き出し且つ周方向に互いに離間するシュー部15、16、17、18が一体に形成されている。底部13の中央部にはセンターワッシャ64が嵌合している。シュー部15は、後述の偏心ボルト110が挿通するボルト挿通孔19を有している。シュー部16、17、18は、それぞれ、径内位置に軸方向のタップ穴20を有している。
スプロケット30は、シューハウジング12の第1筒部14のうち底部13とは反対側の他端を塞ぐ環状部31、環状部31の径外位置からシューハウジング12とは反対側に突き出す第2筒部32、及び、第2筒部32の外周に形成されるギヤ33を有している。環状部31は、後述の偏心ボルト110の回転軸部111を回転可能に支持する第1軸受孔34を有している。環状部31は、中央部に第1カムシャフト4が嵌合する第2軸受孔35を有している。また環状部31は、シューハウジング12の各タップ穴20それぞれに対応する位置にねじ40が挿通するねじ挿通孔36を有している。
シューハウジング12およびスプロケット30は、周方向の三箇所でねじ40により締結されており、一体に回転する。
ベーンロータ50は、各シュー部15、16、17、18の径内側に配置されるボス部51、及び、各シュー部間でボス部51から径外方向へ突き出すベーン部52、53、54、55から構成され、ハウジング11に収容されている。ベーンロータ50は、ハウジング11に対し所定角度範囲内で相対回転可能である。以下、この所定角度範囲の進角方向の限界位置を「最進角位置」といい、所定角度範囲の遅角方向の限界位置を「最遅角位置」という。この最遅角位置は、特許請求の範囲の「初期回転位置」に相当する。図3は、最遅角位置でのバルブタイミング調整装置10の断面図である。
ボス部51は、第1カムシャフト4の一端部が嵌合するインロー穴56を有している。ベーンロータ50と第1カムシャフト4とは、ボルト65により締結されており、一体に回転する。
ベーンロータ50とハウジング11との間には、4つの進角油圧室80、81、82、83、及び、4つの遅角油圧室84、85、86、87が区画形成されている。シュー部15とベーン部52と第1筒部14とボス部51とで進角油圧室80を区画形成している。シュー部16とベーン部53と第1筒部14とボス部51とで進角油圧室81を区画形成している。シュー部17とベーン部54と第1筒部14とボス部51とで進角油圧室82を区画形成している。シュー部18とベーン部55と第1筒部14とボス部51とで進角油圧室83を区画形成している。
シュー部16とベーン部52と第1筒部14とボス部51とで遅角油圧室84を区画形成している。シュー部17とベーン部53と第1筒部14とボス部51とで遅角油圧室85を区画形成している。シュー部18とベーン部54と第1筒部14とボス部51とで遅角油圧室86を区画形成している。シュー部15とベーン部55と第1筒部14とボス部51とで遅角油圧室87を区画形成している。
ボス部51のうちシュー部15、16、17、18との対向部には、それぞれ、第1シール部材60が設けられている。第1シール部材60は、第1板ばね61により径外方向へ付勢されている。
また、ベーン部52、53、54、55のうち第1筒部14との対向部には、それぞれ、第2シール部材62が設けられている。第2シール部材62は、第2板ばね63により径内方向へ付勢されている。各第1シール部材60および各第2シール部材62は、各油圧室間の作動油の漏れを抑制する。
シューハウジング12のシュー部15のボルト挿通穴19、およびスプロケット30の環状部31の第1軸受孔34には、偏心ボルト110が挿通している。図4に示すように、偏心ボルト110は、回転軸部111と偏心軸部112と頭部113とねじ軸部114とからなる。
回転軸部111は、ベーンロータ50の軸心と平行に配置され、スプロケット30の環状部31に回転可能に支持される。偏心軸部112は、回転軸部111の軸心O1に対し偏心する偏心軸O2を有し、回転軸部111と一体に回転する。この偏心軸部112は、ベーン部52の遅角方向側に位置する進角油圧室80に露出しており、ベーン部52に当接可能である。このベーン52は、特許請求の範囲の「特定ベーン部」に相当する。
頭部113は、ハウジング11外に露出している。この頭部113を回して偏心軸部112を回転軸部111の軸心O1まわりに回転させることで、偏心軸部112とベーン部52との当接位置をハウジング11に対し遅角方向あるいは進角方向へ移動させることができる。頭部113は、特許請求の範囲の「操作部」に相当する。
ねじ軸部114は、回転軸部111からハウジング11外へ延びており、ナット101が螺合している。このナット101は、緩めることで偏心ボルト110の回転を可能とし、締めることで偏心ボルト110を回転不能に固定する。ナット101は、最遅角位置でハウジング11に対するベーンロータ50の遅角方向の回転が規制されるように、ベーン部52と偏心軸部112との当接位置が調整された後に締められる。偏心ボルト110およびナット101は、特許請求の範囲の「回転規制位置調整手段」に相当する。
図1に示すように、ベーンロータ50のベーン部52は、底部13側の端面に開口する有底穴66を有している。この有底穴66には円筒状のガイドブッシュ67が嵌合している。ロックピン90は、ガイドブッシュ67の内壁面からなる収容穴68に軸方向に移動可能に収容される摺動部91と、摺動部91に対し底部13側に一体に形成される嵌合部92とを有している。
シューハウジング12の底部13の内壁24は、最遅角位置でのロックピン90に対応する位置に有底の嵌合穴21を有している。この嵌合穴21には円筒状の嵌合リング41が嵌合している。ロックピン90は、収容穴68のスプロケット30側に設けられるスプリング100により底部13側に付勢されている。ベーンロータ50とハウジング11との相対回転位置が最遅角位置にあるとき、ロックピン90は、嵌合リング41の内壁と嵌合穴21の内底壁とからなる凹部42に嵌合する。
ロックピン90の摺動部91とベーン部52の収容穴68との間には、遅角連通路70を経由して遅角油圧室84と連通する遅角側圧力室71が形成されている。遅角油圧室84から遅角側圧力室71に供給される油圧が摺動部91の段差面に作用することで、ロックピン90がシューハウジング12の凹部42から抜け出す方向の軸力が生じる。
一方、ロックピン90の嵌合部92とシューハウジング12の凹部42との間には、進角連通路72を経由して進角油圧室80と連通する進角側圧力室73が形成されている。進角油圧室80から進角側圧力室73に供給される油圧がロックピン90の先端96等に作用することで、ロックピン90がシューハウジング12の凹部42から抜け出す方向の軸力が生じる。
図5に拡大して示すように、ロックピン90の嵌合部92には2つの段差が形成される。具体的には、嵌合部92は、突起121に当接する第1軸部93、第1軸部93に対し摺動部91側に位置する第2軸部94、及び、第2軸部94に対し摺動部91側に位置する第3軸部95を有している。第1軸部93、第2軸部94および第3軸部95は、その順で外径が大きく且つ同軸に形成される。
シューハウジング12の底部13は、底部13を貫通し凹部42の内底面43に開口する通孔22を有している。この通孔22には、底部13の外壁側から挿入されるキャップ120が嵌め付けられている。キャップ120は、凹部42の内底面43から軸方向へ突き出し、ロックピン90の嵌合部92の先端96に当接可能な突起121を有している。
キャップ120がシューハウジング12に組み付いた状態では、ロックピン90は、シューハウジング12の凹部42の内底面43側への移動が突起121に規制され、第1軸部93のみが凹部42に嵌合する。常温では、図5に示すように最遅角位置でのロックピン90の嵌合部92の進角側に所定のクリアランスCが形成される。このクリアランスCは、エンジン作動時にシューハウジング12やロックピン90が熱膨張したとき、最遅角位置でのロックピン90の嵌合部92とシューハウジング12の凹部42の内壁との間に隙間が形成されるように設定される。第1実施形態では、ロックピン90は、第2軸部94と第1軸部93との片側の径方向寸法差が上記所定のクリアランスCに略一致するように形成されている。
第1軸部93の軸方向長さをL1、凹部42の軸方向深さをL2、突起121のうち凹部42の内底面43から突き出る突出長さをL3、第2軸部94の軸方向長さをL4、第3軸部95の軸方向長さをL5とすると、嵌合部92、凹部42および突起121は、次式(1)、(2)および(3)の関係が成り立つように形成される。
L1 < L2 < (L1+L3)・・・(1)
L3 <L2・・・(2)
(L1+L4) < L2 < (L1+L4+L5)・・・(3)
次に、図4〜図9を用いてバルブタイミング調整装置10の組み付け方法の工程の一部、すなわち、ロックピン90とシューハウジング12の凹部42とのクリアランスCを調整する工程を説明する。以下の第1回転工程の実施前には、ロックピン90およびスプリング100が収容穴に収容されたベーンロータ50をシューハウジング12に嵌め入れ、スプロケット30をシューハウジング12に固定し、偏心ボルト110をハウジング11に取り付ける工程が終了しているものとする。
(I)第1回転工程
第1回転工程では、先ず、図6に示すように、ベーンロータ50とハウジング11との相対回転位置を、ロックピン90の嵌合部92の先端96がシューハウジング12の底部13の内壁に当接する相対回転位置にする。このとき、ベーンロータ50のベーン部52が偏心ボルト110の偏心軸部112に進角方向側から当接するようにする。
次に、偏心ボルト110を回転させることによってハウジング11に対しベーンロータ50を漸次遅角方向へ相対回転させていき、図7に示すようにロックピン90の嵌合部92のうち第1軸部93のみがシューハウジング12の凹部42に嵌合する第1相対回転位置に移行させる。図7に示す第1相対回転位置に移行したか否かは、通孔22を通して検出される底部13の外底面23と嵌合部92の先端96との軸方向距離である指標距離Hに基づいて判断する。つまり、指標距離Hが所定の第1閾値H1に一致するとき図7に示す第1相対回転位置に移行したと判断する。
(II)第2回転工程
第1回転工程に続いて、第2回転工程では、偏心ボルト110を回転させることによってハウジング11に対しベーンロータ50を漸次遅角方向へ相対回転させていき、図8に示すようにロックピン90の嵌合部92のうち第1軸部93および第2軸部94のみがシューハウジング12の凹部42に嵌合する第2相対回転位置に移行させる。図8に示す第2相対回転位置に移行したか否かは、通孔22を通して検出される指標距離Hに基づいて判断する。つまり、指標距離Hが所定の第2閾値H2に一致するとき図8に示す第2相対回転位置に移行したと判断する。
(III)調整工程
第2回転工程に続いて、調整工程では、第2相対回転位置でベーンロータ50の遅角方向の回転が規制されるように偏心ボルト110を回転不能に固定する。偏心ボルト110の固定は、ねじ軸部114にナット101を締め付けることで行う。
(IV)閉塞工程
調整工程に続いて、閉塞工程では、通孔22にキャップ120を取り付ける。これにより、通孔22は塞がれる。またロックピン90は、キャップ120の突起121で収容穴68側に押され、嵌合部92のうち第1軸部93のみがシューハウジング12の凹部42に嵌合させられる。これにより、ロックピン90の嵌合部92とシューハウジング12の凹部42との間に所定のクリアランスCが形成される。
図9は、ロックピン90の嵌合部92の第1軸部93、第2軸部94および第3軸部95がシューハウジング12の凹部42に嵌合する第3相対回転位置を示す断面図である。第2回転工程の後、調整工程に移る前に図9に示すような状態となり、指標距離Hが第2閾値H2未満であることを検出した場合、前記第2相対回転位置に対してベーンロータ50を遅角方向へ過剰に過回転した過回転位置であると判断し、前記第1回転工程からやり直す。
次に、バルブタイミング調整装置10の作動を説明する。
<内燃機関始動時>
内燃機関1が停止している状態では、図5に示すように、ロックピン90はシューハウジング12の凹部42に嵌合する。内燃機関1を始動した直後の状態では、遅角油圧室84〜87及び進角油圧室80〜83に油圧ポンプ130から十分に作動油が供給されない。このため、ロックピン90は凹部42に嵌合した状態を維持し、クランクシャフト2に対し第1カムシャフト4は最遅角位置に保持される。これにより、作動油が各油圧室に供給されるまでの間、クランクシャフト2の脈動トルクに起因してシューハウジング12とベーンロータ50とが衝突し、打音が発生することが防止される。
<内燃機関始動後>
内燃機関始動後、油圧ポンプ130からバルブタイミング調整装置10の各油圧室に供給される油圧が所定値より高くなると、ロックピン90はシューハウジング12の凹部42から抜け出す。これにより、ベーンロータ50とハウジング11とが相対回動可能となる。その後、遅角油圧室84〜87及び進角油圧室80〜83の油圧を制御することにより、クランクシャフト2に対する第1カムシャフト4の位相差が調整可能となる。
<進角作動時>
バルブタイミング調整装置10を進角制御するとき、電子制御装置(以下、「ECU」という。)131は、切換弁132に供給する駆動電流を制御する。切換弁132は、油圧ポンプ130と進角通路133とを接続し、遅角通路134とオイルパン135とを接続する。油圧ポンプ130から吐出される作動油は、進角通路136、137、138を経由し、進角油圧室80〜83に供給される。一方、遅角油圧室84〜87の作動油は、遅角通路139、140、141を経由し、オイルパン135に排出される。進角油圧室80〜83の油圧はベーン部52〜55に作用し、ベーンロータ50を進角方向へ付勢するトルクを発生する。これにより、ベーンロータ50は、ハウジング11に対し進角方向へ回転する。
<遅角作動時>
バルブタイミング調整装置10を遅角制御するとき、ECU131は、切換弁132に供給する駆動電流を制御する。切換弁132は、油圧ポンプ130と遅角通路134とを接続し、進角通路133とオイルパン135とを接続する。油圧ポンプ130から吐出される作動油は、遅角通路134、139、140、141を経由し、遅角油圧室84〜87に供給される。一方、進角油圧室80〜83の作動油は進角通路133、136、137、138を経由し、オイルパン135に排出される。遅角油圧室84〜87の油圧がベーン部52〜55に作用し、ベーンロータ50を遅角方向へ付勢するトルクを発生する。これにより、ベーンロータ50は、ハウジング11に対し遅角方向へ回転する。
<中間保持作動時>
ベーンロータ50が目標位相に到達すると、ECU131は、切換弁132に供給する駆動電流のデューティ比を制御する。切換弁132は、油圧ポンプ130と、遅角通路134および進角通路133との接続を遮断し、遅角油圧室84〜87および進角油圧室80〜83からオイルパン135に作動油が排出されることを規制する。このため、ベーンロータ50は目標位相に保持される。
<内燃機関停止時作動>
バルブタイミング調整装置10の作動中に内燃機関停止が指示されると、前記遅角作動時と同じように、ベーンロータ50はハウジング11に対して遅角方向へ回転し、最遅角位置に位相制御される。また、内燃機関停止指示後、内燃機関の回転低下に伴って、バルブタイミング調整装置10に供給される油圧が次第に低くなり、ロックピン90はスプリング100の付勢力によりシューハウジング12の凹部42に嵌合する。
以上説明したように、第1実施形態のバルブタイミング調整装置10では、シューハウジング12は、底部13を貫通し且つ凹部42の内底面43に開口する通孔22を有する。これによれば、シューハウジング12の通孔22でロックピン90とシューハウジング12の凹部42とのクリアランスCを確認しつつ偏心ボルト110でクリアランスCを調整することができる。ロックピン90との凹部42とのクリアランスCが適正であることを確認しながら組み立て可能であるので、クリアランスCの調整を高精度に行うことができる。
そのため、クリアランスCの調整を高精度に行うことができる。よって、クリアランスCが適正値より小さくなり最遅角位置でロックピン90がシューハウジング12の凹部42に嵌合しなくなることを回避することができる。また、クリアランスCが適正値より大きくなりシューハウジング12の凹部42とそれに嵌合するロックピン90との間でばたつきが発生することを抑制することができる。
また通孔22は、底部13の外壁側から挿入されるキャップ120により塞がれるので、通孔22からの油漏れを防止することができる。
また、第1実施形態では、キャップ120は、シューハウジング12の凹部42の内底面43から軸方向へ突き出し且つロックピン90の嵌合部92の先端96に当接可能な突起121を有する。またロックピン90の嵌合部92は、キャップ120の突起121に当接する第1軸部93、及び、第1軸部93に対し突起121とは反対側に位置する第2軸部94を有する。
第1軸部93の軸方向長さをL1、凹部42の軸方向深さをL2、突起121のうち凹部42の内底面43から突き出る突出長さをL3、第1軸部93の外径をD1、第2軸部94の外径をD2とすると、嵌合部92、凹部42および突起121は、
L1 < L2 < (L1+L3)・・・(1)
L3 <L2・・・(2)
の関係が成り立つように形成される。
この構成によれば、ロックピン90の第2軸部94の外壁がシューハウジング12の凹部42の内壁に当接する又は略当接するときキャップ120を取り付ければ、キャップ120の突起121に押されるロックピン90の第2軸部94がシューハウジング12の凹部42から抜け出し、第1軸部93のみが凹部42に嵌合する状態とされる。このときロックピン90の第1軸部93とシューハウジング12の凹部42との間に形成されるクリアランスCは適正値に略一致する。
第2軸部94の外壁が凹部42の内壁に当接する又は略当接する状態は、底部13の外底面23と嵌合部92の先端96との軸方向距離である指標距離Hを通孔22で測れば容易に判断することができる。第1軸部93のみが凹部42に嵌合しているときは、第1軸部93と第2軸部94との段差部が凹部42の開口縁に引っ掛かる。このとき、指標距離Hは所定の第1閾値H1に略一致する。
第1軸部93のみが凹部42に嵌合する状態からハウジング11に対しベーンロータ50を漸次遅角方向へ移動させていき、第2軸部94が凹部42に嵌合して第2軸部94の外壁が凹部42の内壁に当接する又は略当接するとき、前記段差部の前記開口縁への引っ掛かりが無くなる。このとき、指標距離Hは、所定の第1閾値H1より小さくなり、所定の第2閾値H2に略一致する。
したがって、ロックピン90の第2軸部94の外壁をシューハウジング12の凹部42の内壁に当接させるか略当接させてキャップ120を取り付けるという比較的簡単な方法によって、クリアランスCを調整することができる。
また、第1実施形態では、ロックピン90の嵌合部92は、第2軸部94に対し第1軸部93とは反対側に位置し且つ第2軸部94より外径が大きい第3軸部95を有する。また第2軸部94の軸方向長さをL4、第3軸部95の軸方向長さをL5とすると、嵌合部92および凹部42は、
(L1+L4) < L2 < (L1+L4+L5)・・・(3)
の関係が成り立つように形成される。
この構成によれば、第1軸部93のみが凹部42に嵌合する状態からハウジング11に対しベーンロータ50を漸次遅角方向へ相対回転させていく際、第1軸部93および第2軸部94のみが凹部42に嵌合する状態では第2軸部94と第3軸部95との段差部が凹部42の開口縁に引っ掛かる。このとき、指標距離Hは所定の第2閾値H2に略一致する。
しかしベーンロータ50が過剰に過回転して第3軸部95も凹部42に嵌合すると、第2軸部94と第3軸部95との段差部の前記開口縁への引っ掛かりが無くなる。このとき、指標距離Hは所定の第2閾値H2より小さくなる。したがって、指標距離Hが所定の第2閾値H2より小さくなることで以って、ハウジング11に対しベーンロータ50を遅角方向へ回転し過ぎたことを容易に検出することができる。
また、第1実施形態では、偏心ボルト110から回転規制位置調整手段が構成されるので、回転規制位置調整手段の構成が簡単である。
また、第1実施形態では、バルブタイミング調整装置10の組み付けは、最遅角位置でベーンロータ50の遅角方向への移動が規制されるようにベーンロータ50とハウジング11との当接位置を調整するための工程、すなわち第1回転工程と第2回転工程と調整工程と閉塞工程とを含む。この組み付け方法によれば、ロックピン90とシューハウジング12の凹部42とのクリアランスCを高精度に調整することができる。
以下、第2実施形態および第3実施形態で第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、説明を省略する。
(第2実施形態)
第2実施形態のバルブタイミング調整装置を図10〜図14に基づき説明する。第2実施形態のバルブタイミング調整装置は、第1実施形態に対し、ロックピン150および嵌合リング153の形状のみが異なる。
図10に示すように、ロックピン150の嵌合部151には段差が形成されない。段差は嵌合リング153の内壁に形成される。凹部154は、ベーンロータ50側から順に第1内壁部155、第2内壁部156および第3内壁部157を有する。第1内壁部155、第2内壁部156および第3内壁部157は、その順で内径が小さく且つ同軸に形成される。第2実施形態では、嵌合リング153は、第1内壁部155と第2内壁部156との片側の径方向寸法差がクリアランスCに略一致するように形成されている。
凹部154の軸方向深さをL2、突起121のうち凹部154の内底面43から突き出る突出長さをL3、嵌合部151の軸方向長さをL6、第1内壁部155の軸方向長さをL7とすると、嵌合部151、凹部154および突起121は、次式(4)、(5)および(6)の関係が成り立つように形成される。
(L2−L7) < L3 < L2 < (L3+L6)・・・(4)
L7 <L6・・・(5)
L2 < L6・・・(6)
次に、第2実施形態のバルブタイミング調整装置の組み付け方法の工程の一部、すなわち、ロックピン150と凹部154とのクリアランスCを調整する工程を説明する。
(I)第1回転工程
第1回転工程では、先ず、図11に示すように、ベーンロータ50とハウジングとの相対回転位置を、ロックピン150の嵌合部151の先端152がハウジングの底部13の内壁に当接する相対回転位置にする。このとき、ベーンロータ50のベーン部52が偏心ボルトの偏心軸部に進角方向側から当接するようにする。
次に、偏心ボルトを回転させることによってハウジングに対しベーンロータ50を漸次遅角方向へ相対回転させていき、図12に示すようにロックピン150の嵌合部151が凹部154の第1内壁部155のみに嵌合する第1相対回転位置に移行させる。図12に示す第1相対回転位置に移行したか否かは、通孔22を通して検出される底部13の外底面23と嵌合部151の先端152との軸方向距離である指標距離Hに基づいて判断する。つまり、指標距離Hが所定の第1閾値H1に一致するとき図12に示す第1相対回転位置に移行したと判断する。
(II)第2回転工程
第1回転工程に続いて、第2回転工程では、偏心ボルトを回転させることによってハウジングに対しベーンロータ50を漸次遅角方向へ相対回転させていき、図13に示すようにロックピン150の嵌合部151が凹部154の第1内壁部155および第2内壁部156のみに嵌合する第2相対回転位置に移行させる。図13に示す第2相対回転位置に移行したか否かは、通孔22を通して検出される指標距離Hに基づいて判断する。つまり、指標距離Hが所定の第2閾値H2に一致するとき図13に示す第2相対回転位置に移行したと判断する。
(III)調整工程
第2回転工程に続いて、調整工程では、第2相対回転位置でベーンロータ50の遅角方向の回転が規制されるように偏心ボルトを回転不能に固定する。
(IV)閉塞工程
調整工程に続いて、閉塞工程では、通孔22にキャップ120を取り付ける。これにより、通孔22は塞がれる。またロックピン150は、キャップ120の突起121で収容穴68側に押され、嵌合部151が第1内壁部155のみに嵌合させられる。これにより、ロックピン90の嵌合部92と凹部42との間に所定のクリアランスCが形成される。
図14は、ロックピン150の嵌合部151が凹部154の第1内壁部155、第2内壁部156および第3内壁部157に嵌合する第3相対回転位置を示す断面図である。第2回転工程の後、調整工程に移る前に図14に示すような状態となり、指標距離Hが第2閾値H2未満であることを検出した場合、前記第2相対回転位置に対してベーンロータ50を遅角方向へ過剰に過回転した過回転位置であると判断し、前記第1回転工程からやり直す。
以上説明したように、第2実施形態では、ハウジングの通孔22を通してロックピン150と凹部154とのクリアランスCを確認しつつ偏心ボルトでクリアランスCを高精度に調整することができる。また通孔22は、底部13の外壁側から挿入されるキャップ120により塞がれるので、通孔22からの油漏れを防止することができる。
また、第2実施形態では、ロックピン150の嵌合部151の外壁を凹部154の第2内壁部156の内壁に当接させる又は略当接させてキャップ120を取り付けるという比較的簡単な方法によって、クリアランスCを調整することができる。
また、第2実施形態では、クリアランスCを調整するとき、指標距離Hが所定の第2閾値H2より小さくなることで以って、ハウジングに対しベーンロータ50を周方向へ回転し過ぎたことを容易に検出することができる。
(第3実施形態)
第3実施形態のバルブタイミング調整装置を図15および図16に基づき説明する。第3実施形態のバルブタイミング調整装置は、第1実施形態に対し、ロックピン160および凹部163の形状、通孔167が形成される位置のみが異なる。
図15に示すように、ロックピン160には段差が形成されない。凹部163は内底面164からロックピン160側に突き出す突部165を有する。この突部165は、最遅角位置でのロックピン160の嵌合部161の先端162に当接する。
通孔167は、シューハウジングのうち凹部163の内壁166と重なる径方向位置に形成されている。この通孔167は、キャップ168により塞がれる。
第3実施形態では、図16に示すように、通孔167を通して挿入される隙間ゲージ169等でロックピン160の嵌合部161と凹部163とのクリアランスCを測ることができる。このように、ハウジングの通孔167でロックピン160と凹部163とのクリアランスCを確認しつつ偏心ボルトでクリアランスCを調整することができる。
また、第3実施形態では、ロックピン160および凹部163の形状が単純であり、ロックピン160およびハウジングの加工工数を低減可能である。
(他の実施形態)
本発明のバルブタイミング調整装置は、吸気弁側に限らず、排気弁側に適用してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ベーンロータがクランクシャフトと共に回転し、ハウジングがカムシャフトと共に回転するように構成してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ハウジングと共に回転可能であり且つチェーンを経由してクランクシャフトに駆動されるギヤは、シューハウジングに設けられてもよい。それに伴い、スプロケットに代えて、シューハウジングの開口端部を塞ぐカバーが設けられてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、クランシャフトのギヤや各カムシャフトのギヤに巻き掛けられるのは、チェーンに限らず、例えばベルト等の他の伝達部材であってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ベーンロータのベーン部およびハウジングのシュー部の数は、3つ以下あるいは5つ以上であってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、嵌合リングを設けず、凹部はハウジングが有する有底穴の内壁から構成されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ベーンロータとハウジングとの当接位置を調整する回転規制位置調整手段は、偏心ボルトに限らず、他の構成であってもよい。例えば、複数のシュー部のいずれか一つのシュー部を周方向へ移動することでベーンロータとハウジングとの当接位置を調整するものであってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、キャップは、段付きの無い筒状に形成されてもよい。
また、第1実施形態では、ロックピンの嵌合部は、第1軸部、第2軸部および第3軸部を備えていた。これに対し、本発明の他の実施形態では、ロックピンの嵌合部は、第1軸部および第2軸部のみを備えていてもよい。すなわち、ロックピンの嵌合部は、段差部が1つだけであってもよい。
また、第2実施形態では、ハウジングの凹部は、第1内壁部、第2内壁部および第3内壁部を備えていた。これに対し、本発明の他の実施形態では、ハウジングの凹部は、第1内壁部および第2内壁部のみを備えていてもよい。すなわち、ハウジングの凹部は、段差部が1つだけであってもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
1 ・・・内燃機関
2 ・・・クランクシャフト(駆動軸)
4 ・・・第1カムシャフト(従動軸)
8 ・・・吸気弁
9 ・・・排気弁
10 ・・・バルブタイミング調整装置
11 ・・・ハウジング
12 ・・・シューハウジング
14 ・・・第1筒部(筒部)
22、167・・・通孔
24 ・・・内壁
42、154、163・・・凹部
43、164・・・内底面
50 ・・・ベーンロータ
52、53、54、55・・・ベーン部
68 ・・・収容穴
90、150、160・・・ロックピン
92、151、161・・・嵌合部
93 ・・・第1軸部
94 ・・・第2軸部
95 ・・・第3軸部
100・・・スプリング(付勢手段)
101・・・ナット(回転規制位置調整手段)
110・・・偏心ボルト(回転規制位置調整手段)
120、168・・・キャップ
121・・・突起

Claims (7)

  1. 内燃機関の駆動軸と、当該駆動軸の駆動力により回転駆動されて吸気弁および排気弁を開閉する従動軸との位相を変化させることによって、前記吸気弁および前記排気弁の少なくとも一方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であって、
    前記駆動軸および前記従動軸の一方とともに回転し、底部と当該底部に一端が塞がれる筒部とからなり、前記底部の内壁に開口する凹部を有するハウジングと、
    前記ハウジングに収容され、前記駆動軸および前記従動軸の他方とともに回転し、前記ハウジングに対し所定角度範囲で相対回転可能な複数のベーン部を有するベーンロータと、
    前記ベーンロータの前記底部側の端面に開口する収容穴に軸方向に摺動可能に収容され、前記ベーンロータと前記ハウジングとの相対回転位置が前記所定角度範囲の一方の限界位置である初期回転位置にあるとき、前記底部側に形成される嵌合部が前記ハウジングの前記凹部に嵌合するロックピンと、
    前記ロックピンを前記凹部の内底面側に付勢する付勢手段と、
    前記ハウジングに対し前記ベーンロータの前記初期回転位置に向かう回転が前記初期回転位置で規制されるように前記ベーンロータと前記ハウジングとの当接位置を調整する回転規制位置調整手段と、
    前記ハウジングの前記底部で前記凹部の内底面と前記底部の外底面とを連通する通孔に前記底部の外壁側から挿入可能なキャップと、
    を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
  2. 前記キャップは、前記ハウジングの前記凹部の内底面から軸方向へ突き出し且つ前記ロックピンの前記嵌合部の先端に当接可能な突起を有し、
    前記ロックピンの前記嵌合部は、前記突起に当接する第1軸部、及び、前記第1軸部に対し前記突起とは反対側に位置し且つ前記第1軸部より外径が大きい第2軸部を有し、
    前記第1軸部の軸方向長さをL1、前記凹部の軸方向深さをL2、前記突起のうち前記凹部の内底面から突き出る突出長さをL3とすると、前記嵌合部、前記凹部および前記突起は、
    L1 < L2 < (L1+L3)
    且つ、
    L3 <L2
    の関係が成り立つように形成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. 前記ロックピンの前記嵌合部は、前記第2軸部に対し前記第1軸部とは反対側に位置し且つ前記第2軸部より外径が大きい第3軸部を有し、
    前記第2軸部の軸方向長さをL4、前記第3軸部の軸方向長さをL5とすると、前記嵌合部および前記凹部は、
    (L1+L4) < L2 < (L1+L4+L5)
    の関係が成り立つように形成されることを特徴とする請求項2に記載のバルブタイミング調整装置。
  4. 前記キャップは、前記ハウジングの前記凹部の内底面から軸方向へ突き出し且つ前記ロックピンの前記嵌合部の先端に当接可能な突起を有し、
    前記ハウジングの前記凹部は、当該凹部の前記ベーンロータ側に位置する第1内壁部、及び、前記第1内壁部に対し前記凹部の内底面側に位置し且つ前記第1内壁部より内径が小さい第2内壁部を有し、
    前記凹部の軸方向深さをL2、前記突起のうち前記凹部の内底面から突き出る突出長さをL3、前記嵌合部の軸方向長さをL6、前記第1内壁部の軸方向長さをL7とすると、前記嵌合部、前記凹部および前記突起は、
    (L2−L7) < L3 < L2 < (L3+L6)
    且つ、
    L7 <L6
    の関係が成り立つように形成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。
  5. 前記ハウジングの前記凹部は、前記第2内壁部に対し前記第1内壁部とは反対側に位置し且つ前記第2内壁部より内径が小さい第3内壁部を有し、
    前記嵌合部および前記凹部は、
    L2 < L6
    の関係が成り立つように形成されることを特徴とする請求項4に記載のバルブタイミング調整装置。
  6. 前記回転規制位置調整手段は、
    前記ベーンロータの軸心と平行に設けられ、前記ハウジングに回転可能に支持される回転軸部と、
    前記回転軸部に対し偏心し、前記回転軸部と一体に回転可能であり、前記複数のベーン部のいずれか一つの特定ベーン部に当接可能な偏心軸部と、
    前記偏心軸部と一体に回転可能であり、前記偏心軸部を前記回転軸部の軸心まわりに回転させることで前記ベーンロータと前記ハウジングとの当接位置を変化させる操作部と、
    を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
  7. 請求項2または3に記載のバルブタイミング調整装置の組み付け方法であって、
    前記ロックピンの前記嵌合部の先端が前記底部の内壁に当接している相対回転位置から、前記ハウジングに対し前記ベーンロータを漸次周方向へ相対回転させていき、前記通孔を通して前記底部の前記外底面と前記嵌合部の先端との軸方向距離である指標距離が所定の第1閾値以上であることを検出しつつ、前記嵌合部のうち前記第1軸部のみが前記凹部に嵌合する第1相対回転位置に移行させる第1回転工程と、
    前記第1回転工程に続いて、前記指標距離が前記第1閾値未満であって且つ前記第1閾値より小さい所定の第2閾値以上であることを検出しつつ、前記嵌合部のうち前記第1軸部および前記第2軸部のみが前記凹部に嵌合する第2相対回転位置に移行させる第2回転工程と、
    前記第2回転工程に続いて、前記第2相対回転位置で前記ベーンロータの前記初期回転位置に向かう回転が規制されるように前記回転規制位置調整手段を調整する調整工程と、
    前記調整工程に続いて、前記嵌合部のうち前記第1軸部のみが前記凹部に嵌合するように前記キャップの前記突起で前記ロックピンを軸方向へ押すとともに、前記通孔を塞ぐ閉塞工程と、
    を含むことを特徴とするバルブタイミング調整装置の組み付け方法。
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