JP3885682B2 - 弁開閉時期制御装置及びその組み付け方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸排気弁の開閉時期を制御する弁開閉時期制御装置の組み付け方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の弁開閉時期制御装置としては、例えば、特開2000−110526号公報に開示される技術がある。これは内燃機関のカムシャフトと共に回転するロータと、ロータの外周面に相対回転可能に取り付けられるハウジングと、ハウジングをエンジンの回転軸に連結する駆動力伝達部材と、ハウジングの内周面に流体圧室を設け、流体圧室を進角室または遅角室に区画するロータに設けられたベーンと、進角室と遅角室に流体を給排する流体給排手段と、ハウジングとロータの相対位相を所定の位相に保持し、進角室あるいは遅角室に供給される流体によって解除されるロック機構とを有して、別部品のハウジングと駆動力伝達部材との同軸度を高精度に確保し、ロータとベーンとを組み付けるものである。
【0003】
上記した従来の弁開閉時期制御装置においては、図4に示すように、一定隙間を有する部位が駆動力伝達部材440とカムシャフト410と、ロータ420とハウジング430との2ケ所あるが、これらはそれぞれ軸方向に離間した位置にあり、軸受部を駆動力伝達部材440とカムシャフト410との摺動部に限定しているため、駆動力伝達部材とカムシャフトの隙間よりロータ420とハウジング430との隙間を大きくしなければならない構造となっている。
【0004】
このため、ロータ420とハウジング430との隙間を大きくすることにより、弁開閉時期制御装置の性能悪化やエンジンオイルの消費大という問題がある。
【0005】
また、駆動力伝達部材440はハウジング430に対して軸方向に離間した位置でカムシャフト410に対して相対回転可能に支承されているため、弁開閉時期制御装置が良好な相対回転及び回転動力の伝達を行うためには、ハウジング430と駆動力伝達部材440の同軸度を保った状態でロータ420、ベーン470を組み付ける必要がある。
【0006】
このため、従来の技術では、図5に示すように、弁開閉時期制御装置の組立時に定盤450上にてハウジング430と駆動力伝達部材440の同軸度を治具452を用いて調整した後、ハウジング430と駆動力伝達部材440とを定盤450上にチャック爪451で軸方向に押さえてハウジング430と駆動力伝達部材440とを調芯(同軸に位置決め)された状態に保持して、ロータ420、ベーン470を組み付けた後、プレート450を締結部材495によってハウジング430に取り付けている。
【0007】
また、ロータ420とベーン470とを組み付け、プレート450をハウジング430に取り付けるまでの間、ハウジング430と駆動力伝達部材440とをチャック爪451で軸方向に押圧し続けなければならない。このため、従来の弁開閉時期制御装置を組み付けるための組み付け装置は、図5に示すような定盤450とチャック爪451を有する大型で高精度なものが必要である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、ハウジングと駆動力伝達部材との同軸度を容易に確保することができる組み付け方法を提供することを、その技術的課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第1の技術的手段は、エンジンの回転軸または従動軸の一方と一体的に回転するハウジングと、前記ハウジングと一体的に組み付けられ、前記回転軸または前記従動軸の回転力を伝達部材を介して前記ハウジングに伝達する駆動力伝達部材と、前記ハウジング及び前記駆動力伝達部材に対して同一の径方向の隙間を有して相対回転可能に組み付けられると共に、前記従動軸または前記回転軸の他方と一体的に回転するロータと、前記ハウジングと前記ロータとの間に形成される複数の流体圧室と、前記ハウジングまたは前記ロータの少なくとも一方に設けられ、該流体圧室を進角油室と遅角油室に区画するベーンと、を備えてなる弁開閉時期制御装置において、前記ハウジングと前記駆動力伝達部材を一体的に組み付ける際に、前記ロータに対し前記ハウジング及び前記駆動力伝達部材を同一方向から押し付け当接させることにより相対位置を決めるようにしたことである。
【0010】
この手段によれば、ハウジングと駆動力伝達部材を一体的に組み付ける際に、ロータに対しハウジング及び駆動力伝達部材を同一方向から押し付けることにより相対位置を決めるようにしたことにより、ハウジングと駆動力伝達部材との同軸度を容易に確保できる。
【0011】
上記課題を解決するための第2の技術的手段は、ハウジングとロータが当接する当接部に、ハウジングとロータとの間に形成される流体圧室を複数に区画するハウジングまたはロータに一体的に形成される凸部のうち、その周方向長さが最大となる凸部を介在させるようにしたことである。
【0012】
この手段によれば、ロータに対しハウジングを押し付ける時、ハウジングの変形による芯ずれを防止することができる。
【0013】
上記課題を解決するための第3の技術的手段は、エンジンの回転軸および従動軸の一方と一体的に回転するハウジングと、
前記ハウジングと一体的に組み付けられ、前記回転軸または前記従動軸の回転力を伝達部材を介して前記ハウジングに伝達する駆動力伝達部材と、
前記ハウジング及び前記駆動力伝達部材に対して相対回転可能に組み付けられると共に、前記従動軸および前記回転軸の他方と一体的に回転するロータと、
前記ハウジングと前記ロータとの間に形成される複数の流体圧室と、
前記ハウジングまたは前記ロータの少なくとも一方に設けられ、該流体圧室を進角油室と遅角油室に区画するベーンと、を備えてなる弁開閉時期制御装置において、
前記ハウジングと前記ロータとの間に設けられる隙間と、前記駆動力伝達部材と前記ロータとの間に設けられる隙間を同一としたことである。
【0014】
この手段によれば、ハウジングとロータとの間に設けられる隙間と、駆動力伝達部材とロータとの間に設けられる隙間を同一としたことにより、ハウジングと駆動力伝達部材とを同軸に組み付けることができ、隙間を小さくすることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従った弁開閉時期制御装置の実施形態を図面に基づき、説明する。
【0016】
図1及び図2に示した弁開閉時期制御装置は、カム軸(従動軸)10の先端部に一体的に組付けられたロータ20と、ロータ20に所定範囲で相対回転可能に外装されたハウジング30と、ハウジング30の軸方向一端に取り付けられクランク軸(駆動軸)130の回転動力が伝達されるタイミングスプロケット41が外周に形成された駆動力伝達部材40と、ロータ20に組付けられた4枚のベーン70等によって構成されている。尚、タイミングスプロケット41には、クランク軸130から図示しないクランクスプロケットとタイミングチェーン(伝達部材)120を介して、回転力が伝達される。尚、本実施形態においては、一例としてエンジンのクランク軸130の回転を、タイミングチェーン120を介して駆動力伝達部材40のタイミングスプロケット41に回転力が伝達される構成について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、別の構成として、タイミングチェーン120に代わってベルト部材を用い、タイミングスプロケット41をプーリに置き換えても良い。
【0017】
ロータ20は同一の中心軸を有する大径部20aと、小径部20bとからなる段付の円筒形状を呈している。このロータ20の大径部20aの外側にはハウジング30が相対回転可能に取り付けられている。また、小径部20bの外側には駆動力伝達部材40が相対回転可能に取り付けられている。このとき、ロータ20の大径部20aとハウジング30の内周面33cとの隙間と、ロータ20の小径部20bと駆動力伝達部材40の貫通孔42の内周面との隙間を同一となっている。これにより、ハウジング30と駆動力伝達部材40を同軸に組み付けることができる。また、ロータ20の大径部20aとハウジング30の内周面33cとの隙間と、ロータ20の小径部20bと駆動力伝達部材40の貫通孔42の内周面との隙間をそれぞれ小さくすることができる。このため、弁開閉時期制御装置の性能悪化やエンジンオイルの消費大という不具合を防止できる。
【0018】
ロータ20は、カムシャフト10が取り付けられる端面に凹部20dが形成され、その凹部20dにカムシャフト10が位置決めされる。また、凹部20dの中央には軸方向に貫通孔20cが形成されている。単一の締結部材90が貫通孔20cを通して、カムシャフト10に締結され、ロータ20を固定している。ロータ20の外方には、4つのベーン溝21、受容溝22および径方向に延びるそれぞれ4つの通路23、24を備えている。ベーン溝21には4枚のベーン70がそれぞれ径方向に移動可能に取り付けられ、ベーン溝21の底部とベーン70の底面との間には板バネ25が配設されている。これにより、ベーン70は、外方に向けて付勢されて、ハウジング30の摺動面30bを摺動する。受容溝22には図2に示した状態、カムシャフト10及びロータ20とハウジング30の相対位置が所定の位相(最遅角位置)で同期したとき、その頭部が所定量没入するロックキー80が配設されている。また、受容溝22は進角通路23に連通されている。
【0019】
各ベーンは70、ハウジング30の周方向に隣り合う凸部33とロータ20との間に形成される流体圧室R0を進角用油室(進角油室)R1と遅角用油室(遅角油室)R2とに区画している。最進角側ではベーン70aが凸部33の周方向の一側面33aに当接する位置で相対回転が規制され、最遅角側ではベーン70bが凸部33の周方向の他側面33bに当接する位置で規制される。遅角側ではロックキー80の頭部が受容溝22に入り込むことでロータ20とハウジング30の相対回転を規制する。
【0020】
ハウジング30は、ロータ20の外周に所定角度範囲で相対回転可能に組付けられている。ハウジング30は図2に示すように中心から外周方向に向って4つの凹部31が設けられ、凹部31の間には中心方向に突出する凸部33が4つ設けられている。この凸部33の内周面33cとロータ20の大径部20aの外周面上で接しており、ハウジング30がロータ20に回転自在に支承されている。ある一つの凸部33にはロックキー80を収容する退避溝34と、退避溝34と連通し、ロックキー80を径方向内方へと付勢するスプリング60の収容溝35が形成されている。また、各凸部33には周方向に等角度間隔で軸方向に貫通孔30aが形成されている。
【0021】
ハウジング30のカム軸10側端面には駆動力伝達部材40が配設されている。駆動力伝達部材40の外周には、クランク軸130の回転動力が伝達されるタイミングスプロケット41が形成され、中央には貫通孔42が形成され、貫通孔42の内周面はロータの小径部20bの外周面と摺接するように組み付けられている。
【0022】
また、ハウジング30の反カム軸側端面にはフロントプレート50が配設され、フロントプレート50は締結部材95によって取り付けられている。締結部材95は図3に示すようにフロントプレート50の外側で5ケ所取り付けられている。これによって、ハウジング30、駆動力伝達部材40、フロントプレート50は一体的に組み付けられて回転伝達部材を構成している。
【0023】
本発明の弁開閉時期制御装置の組み付け方法について図3に基づいて説明する。
【0024】
まず、定盤200上に駆動力伝達部材40を配置する。その上にハウジング30を配置し、ハウジング30の凸部33の内周面33c及び駆動力伝達部材40の貫通孔42の内周面に、ロータ20の小径部20b及び大径部20aをそれぞれ挿入する。次に、フロントプレート50が取り付けられる側の開口からベーン70とスプリング25とトーションスプリング26が組み付ける。ロックキー80、ロックスプリング60はハウジング30の軸方向に貫通している退避孔34、収容溝35にフロントプレート50が取り付けられる側から挿入されて組み付けられる。駆動力伝達部材40及びハウジング30とロータ20をロータ固定冶具210で定盤200上に固定する。そして、駆動力伝達部材40の外周面に駆動力伝達部材固定冶具220のV字状凹部を当接させて所定量の荷重をロータ20の中心に向かって印加し押し付けると共に、ハウジング30の外周面にハウジング固定冶具230のV字状凹部を当接させて所定量の荷重をロータ20の中心に向かって駆動力伝達部材40への荷重の印加方向と同一方向に印加し押し付け、相対位置を決める。駆動力伝達部材固定冶具220及びハウジング固定冶具230によて荷重を印加し押し付けることにより、駆動力伝達部材40及びハウジング30は同軸に位置決めされる。このとき、ハウジング30とロータ20が当接する当接部に、ハウジング30とロータ20との間に形成される流体圧室R0を複数に区画するハウジング30に一体的に形成される凸部33のうち、その周方向長さが最大となる凸部33Aを介在させる。これにより、ハウジング固定冶具230による調芯時、ハウジング30の変形による芯ずれを防止することができる。
【0025】
これら全ての組み付けが終了した後に、フロントプレート50を回転させトーションスプリング26を所定の位置まで回し、締結部材95がフロントプレート50及びハウジング30のそれぞれの貫通孔50a,30aを介して駆動力伝達部材40に螺合され、フロントプレート50、ハウジング30及び駆動力伝達部材40が一体的に結合されて弁開閉時期制御装置の組み付けは終了する。
【0026】
【発明の効果】
上記したように、請求項1の発明によれば、ハウジングと駆動力伝達部材を一体的に組み付ける際に、ロータに対しハウジング及び駆動力伝達部材を同一方向から押し付けることにより相対位置を決めるようにしたことにより、ハウジングと駆動力伝達部材との同軸度を容易に確保できる。
【0027】
また、請求項2の発明によれば、ロータに対しハウジングを押し付ける時、ハウジングの変形による芯ずれを防止することができる。
【0028】
また、請求項3の発明によれば、ハウジングとロータとの間に設けられる隙間と、駆動力伝達部材とロータとの間に設けられる隙間を同一としたことにより、ハウジングと駆動力伝達部材とを同軸に組み付けることができ、隙間を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の弁開閉時期制御装置の組み付け状態を示す断面図である。
【図2】 図1においてフロントプレートを取り除いた状態を示す面図である。
【図3】 本発明の実施形態の弁開閉時期制御装置の組み付け方法を示す図である。
【図4】 従来の弁開閉時期制御装置の組み付け状態を示す断面図である。
【図5】 従来の弁開閉時期制御装置の組み付け方法を示す図である。
【符号の説明】
10・・・カム軸(従動軸)
20・・・ロータ
30・・・ハウジング
33,33A・・・凸部
40・・・駆動力伝達部材
70・・・ベーン
120・・・タイミングチェーン(伝達部材)
130・・・クランク軸(駆動軸)
R0・・・流体圧室
R1・・・進角用油室(進角油室)
R2・・・遅角用油室(遅角油室)
Claims (3)
- エンジンの回転軸または従動軸の一方と一体的に回転するハウジングと、
前記ハウジングと一体的に組み付けられ、前記回転軸または前記従動軸の回転力を伝達部材を介して前記ハウジングに伝達する駆動力伝達部材と、
前記ハウジング及び前記駆動力伝達部材に対して同一の径方向の隙間を有して相対回転可能に組み付けられると共に、前記従動軸または前記回転軸の他方と一体的に回転するロータと、
前記ハウジングと前記ロータとの間に形成される複数の流体圧室と、
前記ハウジングまたは前記ロータの少なくとも一方に設けられ、該流体圧室を進角油室と遅角油室に区画するベーンと、を備えてなる弁開閉時期制御装置において、
前記ハウジングと前記駆動力伝達部材を一体的に組み付ける際に、前記ロータに対し前記ハウジング及び前記駆動力伝達部材を同一方向から押し付け当接させることにより相対位置を決めることを特徴とする弁開閉時期制御装置の組み付け方法。 - 前記ハウジングと前記ロータが当接する当接部に、前記ハウジングと前記ロータとの間に形成される流体圧室を複数に区画する前記ハウジングまたは前記ロータに一体的に形成される凸部のうち、その周方向長さが最大となる凸部を介在させることを特徴とする請求項1に記載の弁開閉時期制御装置の組み付け方法。
- エンジンの回転軸および従動軸の一方と一体的に回転するハウジングと、
前記ハウジングと一体的に組み付けられ、前記回転軸または前記従動軸の回転力を伝達部材を介して前記ハウジングに伝達する駆動力伝達部材と、
前記ハウジング及び前記駆動力伝達部材に対して相対回転可能に組み付けられると共に、前記従動軸および前記回転軸の他方と一体的に回転するロータと、
前記ハウジングと前記ロータとの間に形成される複数の流体圧室と、
前記ハウジングまたは前記ロータの少なくとも一方に設けられ、該流体圧室を進角油室と遅角油室に区画するベーンと、を備えてなる弁開閉時期制御装置において、
前記ハウジングと前記ロータとの間に設けられる隙間と、前記駆動力伝達部材と前記ロータとの間に設けられる隙間を同一としたことを特徴とする弁開閉時期制御装置。
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