JP6007812B2 - Manufacturing method of variable valve timing mechanism - Google Patents
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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。 The present invention relates to a method for manufacturing a variable valve timing mechanism.
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。 As shown in Patent Document 1, a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine includes a housing that receives rotation transmission from a crankshaft, and a rotation direction with respect to the housing that is provided in the housing and rotates integrally with the camshaft. And a relatively movable rotor. By changing the relative rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft through relative movement of the variable valve timing mechanism with respect to the rotation direction of the rotor, the opening / closing timing of the engine valve that opens and closes as the camshaft rotates ( Valve timing) is variable.
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。 The variable valve timing mechanism includes a lock mechanism that prohibits or permits relative movement in the rotational direction of the rotor with respect to the housing. The lock mechanism is inserted into the hole while prohibiting relative movement of the rotor with respect to the housing by immersing a lock pin provided in the other of the hole provided in one of the housing and the rotor. The relative movement of the rotor with respect to the housing is permitted by removing the lock pin from the hole. Manufacture including assembly of the variable valve timing mechanism provided with the lock mechanism to the internal combustion engine is performed, for example, as follows.
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。 That is, as a first step, the clearance is adjusted so that the clearance between the two when the lock pin in the variable valve timing mechanism is inserted into the hole is within a proper range. Here, when the clearance is smaller than the appropriate range, it is difficult to immerse or withdraw the lock pin, and when the clearance is larger than the appropriate range, the lock pin is immersed in the hole. Sometimes it becomes difficult to properly inhibit the relative movement of the rotor relative to the housing. For this reason, in the variable valve timing mechanism, it is important to set the clearance between the lock pin and the hole in the lock mechanism within a proper range. The clearance can be adjusted by changing the radial thickness of an annular adjustment bush fitted into a portion of the lock pin that is inserted into the hole. For this reason, in the first step, the outer peripheral surface of the lock pin (more precisely, the adjustment bush) and the hole are replaced by appropriately replacing the adjustment bush fitted in the portion of the lock pin that is inserted into the hole with a different radial thickness. The clearance with the inner peripheral surface is adjusted to a value within an appropriate range.
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。 Subsequently, as the second step, after the first step is performed, the housing is placed in a state in which the housing can be displaced in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the camshaft, and the rotor provided in the housing in this state is the camshaft. Secure to the end face of Thereby, the displacement of the housing in the axial direction and the radial direction with respect to the camshaft is restricted, and the displacement of the housing in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the camshaft is allowed. Furthermore, the rotor in the housing can rotate integrally with the camshaft, and can move relative to the housing in the rotational direction.
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。 By the way, when the clearance between the lock pin and the hole is adjusted to a value within an appropriate range in the first step and when the rotor is fixed to the end face of the camshaft in the second step, the relative relative to the housing in the radial direction of the rotor. When the position shifts, the clearance varies depending on the shift amount at that time. If the clearance deviates from the appropriate range due to such variations, it will be difficult to insert and remove the lock pin into the hole, or the rotor will move relative to the housing when the lock pin is inserted into the hole. It may be difficult to properly ban.
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。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a variable valve timing mechanism manufacturing method capable of suppressing variations in clearance between a lock pin and a hole in a variable valve timing mechanism assembled in an internal combustion engine. Is to provide.
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。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
In the manufacturing method of the variable valve timing mechanism that solves the above problem, in the first step, there is a clearance between a hole provided in one of the housing and the rotor in the housing and a lock pin provided in the other and protruding and retracting from the hole. It is adjusted to a value within the proper range. More specifically, the rotor is displaced in the radial direction with respect to the housing, and the clearance between the lock pin and the hole is adjusted to a value within an appropriate range under the state. In the second step after the first step, the housing is placed in a state in which the housing can be displaced in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the camshaft, and the rotor in the housing is shifted to the housing in the first step. The rotor is fixed to the end surface of the camshaft under the state of being aligned in the same direction as the direction. If the first step and the second step are performed in this manner, the rotor is fixed to the end face of the camshaft when the clearance between the lock pin and the hole is adjusted to a value within the appropriate range in the first step. Sometimes, the relative position of the rotor in the radial direction with respect to the housing is prevented from shifting. Furthermore, it is possible to suppress variations in the clearance between the lock pin and the hole corresponding to the amount of displacement of the relative position of the rotor in the radial direction with respect to the housing. Therefore, it is possible to suppress the deviation from the appropriate range in the clearance due to the variation in the clearance.
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。 In addition, the radial alignment of the rotor with respect to the housing in the first step is performed by a partial alignment jig, and the alignment in the same direction as the partial alignment of the rotor with respect to the housing in the second step is performed. It is also conceivable to carry out the above-mentioned by using the above-mentioned shifting jig.
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工程では、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。 It is conceivable that the lock mechanism employs a mechanism that causes the lock pin to go in and out of the hole at an intermediate lock position that is a position other than the end of the relative movement range in the rotational direction of the rotor with respect to the housing. The variable valve timing mechanism may include a spring formed in a spiral shape with the center line of the rotor as the center, and the spring may be configured as follows. This spring has one end engaged with the rotor and the other end engaged with the housing. When the rotor is positioned on the retard side with respect to the intermediate lock position, the rotor advances in the circumferential direction. While urging to the corner side, the resultant force in the radial direction due to the urging is also applied to the rotor. Then, in the first step and the second step , the rotor is displaced toward the retard side from the intermediate lock position, so that the rotor is displaced in the radial direction with respect to the housing by the resultant force acting in the radial direction of the rotor, After the alignment, the rotor is moved to the intermediate lock position and the lock pin is inserted into the hole. Thereby, the one-side direction with respect to the housing of the rotor in the second step is the same as the one-side direction with respect to the housing of the rotor in the first step.
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。 It is conceivable that the rotor is fixed to the end face of the camshaft by tightening a bolt that penetrates the rotor in the center line direction into a screw hole formed in the camshaft. In this case, in the second step, the rotor is fixed to the end surface of the camshaft by screwing the bolt that penetrates the rotor into the screw hole of the camshaft and then moving the rotor to the housing, and then tightening the bolt. Is preferred. Here, if the rotor is diametrically offset with respect to the housing, then if the bolt is passed through the rotor and screwed into the screw hole of the camshaft, the bolt and the screw hole are displaced in the camshaft radial direction. It is possible that the screw will not be screwed into the screw hole. However, the occurrence of such a problem is suppressed by performing the second step as described above.
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。 Further, as described above, the rotor is fixed to the end face of the camshaft by bolts, and the spring is biased toward the circumferential advance side when the rotor is positioned at the retard side relative to the intermediate lock position. On the other hand, when the resultant force in the radial direction caused by the biasing is also applied to the rotor, it is conceivable to perform the second step as follows. That is, by screwing a bolt that penetrates the rotor into the screw hole of the camshaft while the rotor is displaced from the intermediate lock position to the advance side, the rotor is displaced from the intermediate lock position to the retard side. The rotor is biased in the radial direction with respect to the housing by the resultant force. After the alignment, the rotor is moved to the intermediate lock position, the lock pin is inserted into the hole, and then the bolt is tightened to fix the rotor to the end face of the camshaft. Here, if the rotor is diametrically offset with respect to the housing, then if the bolt is passed through the rotor and screwed into the screw hole of the camshaft, the bolt and the screw hole are displaced in the camshaft radial direction. It is possible that the screw will not be screwed into the screw hole. However, the occurrence of such a problem is suppressed by performing the second step as described above. Further, whether or not to apply the resultant force for biasing the rotor with respect to the housing can be easily switched depending on whether the rotor is displaced toward the advance side with respect to the intermediate lock position. It can suppress that the operation | work for implement | achieving 2 processes becomes complicated.
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。
Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing the variable valve timing mechanism will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the variable valve timing mechanism 1 for an internal combustion engine includes a rotor 3 fixed by bolts to a camshaft 2 (for example, an intake camshaft) of the engine, and the rotor on the same axis as the camshaft 2. 3 and a housing 4 that is provided so as to surround the crankshaft of the internal combustion engine. A plurality of protrusions 5 projecting toward the axis of the camshaft 2 are formed on the inner peripheral surface of the housing 4 at predetermined intervals in the circumferential direction. A plurality of vanes 6 projecting in a direction away from the axis of the camshaft 2 are formed on the outer peripheral surface of the rotor 3 so as to be positioned between the protrusions 5. As a result, a portion located between the protrusions 5 in the housing 4 is partitioned into an advance side hydraulic chamber 7 and a retard side hydraulic chamber 8 by the vane 6.
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。 When oil is supplied to the advance side hydraulic chamber 7 and discharged from the retard side hydraulic chamber 8, the rotor 3 moves relative to the housing 4 in the clockwise direction in FIG. The relative rotation phase with respect to the shaft changes to the advance side, and thereby the valve timing of the engine valve (in this example, the intake valve) of the internal combustion engine changes to the advance side. When oil is supplied to the retarded hydraulic chamber 8 and discharged from the advanced hydraulic chamber 7, the rotor 3 moves relative to the housing 4 in the counterclockwise direction in the figure, and the camshaft 2 crankshaft. The relative rotational phase of the internal combustion engine changes to the retard side, whereby the valve timing of the engine valve of the internal combustion engine changes to the retard side.
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。 Oil supply / discharge of the advance-side hydraulic chamber 7 and the retard-side hydraulic chamber 8 of the variable valve timing mechanism 1 is controlled by driving an oil control valve 10 provided in a hydraulic circuit connecting the mechanism 1 and the oil pump 9. Is done. The oil control valve 10 is connected to an oil pump 9 via a supply passage 11 and connected to an oil pan 12 for storing oil pumped up by the oil pump 9 via a discharge passage 13. Yes. The oil control valve 10 is connected to the advance side hydraulic chamber 7 of the variable valve timing mechanism 1 via the advance side oil passage 14 and is retarded to the retard side hydraulic chamber 8 of the mechanism 1. The side oil passage 15 is connected.
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。 The variable valve timing mechanism 1 prohibits relative movement in the rotational direction of the rotor 3 relative to the housing 4 at an intermediate lock position that is a position other than the end of the relative movement range in the rotational direction of the rotor 3 relative to the housing 4. In addition, lock mechanisms 16A and 16B that perform a permission operation for canceling the prohibition and permitting the relative movement are provided. The lock mechanism 16A is for prohibiting relative movement of the rotor relative to the housing 4 from the intermediate lock position of the rotor in the rotational direction retarded side, and the lock mechanism 16B is advanced from the intermediate lock position of the rotor to the housing 4 in the rotational direction. This is to prohibit relative movement to the side. The permission operation of the lock mechanisms 16A and 16B is performed by increasing the hydraulic pressure of the release chamber 16a through the supply of oil to the release chamber 16a of the mechanisms 16A and 16B. Further, the prohibiting operation of the lock mechanisms 16A and 16B is performed by lowering the hydraulic pressure of the release chamber 16a through the discharge of oil from the release chamber 16a of the mechanisms 16A and 16B.
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。 As shown in FIG. 2, the lock mechanisms 16 </ b> A and 16 </ b> B have a lock pin 20 that is inserted into and removed from the hole 19 formed in the housing 4 under the force based on the hydraulic pressure in the release chamber 16 a and the biasing force of the spring 18. Is provided. An annular adjustment bush 21 for adjusting the clearance between the hole 19 and the lock pin 20 is fitted into a portion of the lock pin 20 that is inserted into the hole 19. Adjustment of the clearance between the hole 19 and the lock pin 20 is realized by appropriately replacing the adjustment bush 21 with one having a different radial thickness. The clearance here is the maximum distance of the portion of the rotor 3 on the retard side in the rotational direction between the outer peripheral surface of the lock pin 20 and the inner peripheral surface of the hole 19 in the lock mechanism 16A. In the lock mechanism 16B, it is the maximum distance of the portion on the rotation direction advance side of the rotor 3 between the outer peripheral surface of the lock pin 20 and the inner peripheral surface of the hole 19.
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。 In the lock mechanisms 16A and 16B, the force based on the hydraulic pressure in the release chamber 16a is reduced by discharging the oil from the release chamber 16a in a state where the lock pin 20 and the hole 19 are aligned. The prohibiting operation of immersing the lock pin 20 into the hole 19 by the urging force of the spring 18 is performed. Further, in the lock mechanisms 16A and 16B, the spring 18 is increased by increasing the force based on the hydraulic pressure in the release chamber 16a through supply of oil to the release chamber 16a with the lock pin 20 immersed in the hole 19. As shown in FIG. 3, the permission operation for extracting the lock pin 20 from the hole 19 is performed against the urging force.
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。 The rotor 3 (vane 6) communicates with the advance-side hydraulic chamber 7 and the retard-side hydraulic chamber 8 when the above-described prohibition operation of the lock mechanisms 16A, 16B is performed (FIG. 2). A passage 17 is formed. As shown in FIG. 3, the communication path 17 is cut off by the lock pin 20 when the permission operation of the lock mechanisms 16 </ b> A and 16 </ b> B is completed.
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。 As shown in FIG. 1, oil supply / discharge to the advance side hydraulic chamber 7 and retard side hydraulic chamber 8 of the variable valve timing mechanism 1 and oil supply / discharge to the release chamber 16a of the lock mechanisms 16A, 16B are as follows. This is performed through a plurality of oil passages that constitute a hydraulic circuit that connects the variable valve timing mechanism 1 and the lock mechanisms 16A and 16B to the oil pump 9. An oil control valve 10 is provided in the middle of the plurality of oil passages in the hydraulic circuit to change the oil supply / discharge mode with respect to the variable valve timing mechanism 1 and the lock mechanisms 16A and 16B.
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。 The oil control valve 10 is connected to the oil pump 9 via a supply passage 11 and is connected to an oil pan 12 for storing oil pumped up by the oil pump 9 via a discharge passage 13. . The supply passage 11 is branched into two on the downstream side of the oil pump 9 and is connected to the oil control valve 10 at two points. The oil control valve 10 is connected to the advance side hydraulic chamber 7 of the variable valve timing mechanism 1 via the advance side oil passage 14 and is retarded to the retard side hydraulic chamber 8 of the mechanism 1. The side oil passage 15 is connected. Further, the oil control valve 10 is connected to a release chamber 16a of lock mechanisms 16A and 16B provided in the variable valve timing mechanism 1 via a release oil passage 22.
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。 Then, by using the oil control valve 10 to change the oil supply / discharge mode with respect to the variable valve timing mechanism 1 and the lock mechanisms 16A and 16B, the relative rotation phase of the camshaft 2 with respect to the crankshaft is controlled by the operation of the variable valve timing mechanism 1. Or the lock mechanism 16A, 16B is prohibited or permitted.
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。
Next, how the variable valve timing mechanism 1 is attached to the camshaft 2 will be described in detail.
As shown in FIG. 4, the rotor 3 of the variable valve timing mechanism 1 is tightened by screwing a bolt 23 penetrating the rotor 3 into a screw hole 32 formed in the camshaft 2, thereby tightening the end of the camshaft 2. It is fixed and can rotate integrally with the camshaft 2. On the other hand, the housing 4 surrounding the rotor 3 is supported by the outer peripheral surface of the camshaft 2 so as to be relatively rotatable around the camshaft 2. The housing 4 includes a front plate 24 and a rear plate 25 that sandwich the rotor 3 from both sides in the thickness direction (the left-right direction in the figure), a side ring 26 that is located on the outer periphery of the rotor 3 and surrounds the entire outer periphery of the rotor 3. The front plate 24, the rear plate 25, and the side ring 26 are connected so as to be integrally rotatable.
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。 Further, between the head 23a of the bolt 23 and the rotor 3, a front bush 27 fixed to the rotor 3 and rotating integrally with the rotor is sandwiched. A spiral spring 28 around the camshaft 2 is provided around the front bush 27. The spring 28 is used to bias the rotor 3 toward the intermediate lock position in the circumferential direction when the rotor 3 relative to the housing 4 moves relative to the retard side relative to the intermediate lock position.
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。 As shown in FIG. 5, one end 28 a of the spring 28, specifically, an end 28 a near the center CL of the camshaft 2 is engaged with a notch 31 formed in the front bush 27. Since the front bush 27 is fixed to the rotor 3, the end 28 a of the spring 28 at this time is engaged with the rotor 3 via the front bush 27. The other end 28 b of the spring 28, specifically, the end 28 b away from the center CL of the camshaft 2 is attached to the pin 29 or the front bush 27 fixed to the housing 4 (precisely, the front plate 24). The pin 30 can be engaged with the fixed pin 30.
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。 Here, when the rotor 3 and the front bush 27 are moved relative to the housing 4 toward the retard side (in the direction of the arrow Y1) with respect to the intermediate lock position, the end portion 28b of the spring 28 is engaged with the pin 29 of the front plate 24. On the other hand, with the engagement, the pin 30 of the front bush 27 is separated from the end portion 28b in the arrow Y1 direction. As a result, the front bush 27 (rotor 3) is urged toward the intermediate lock position by the spring 28 toward the rotational direction advance side of the rotor 3. Further, when the rotor 3 and the front bush 27 move relative to the housing 4 toward the advance side (in the direction of the arrow Y2) from the intermediate lock position, the end portion 28b of the spring 28 engages with the pin 30 of the front bush 27. With this engagement, the end portion 28b is separated from the pin 29 of the front plate 24 in the arrow Y2 direction. At this time, the front bush 27 (the rotor 3) is not biased toward the intermediate lock position by the spring 28.
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。 Accordingly, the end portion 28 b of the spring 28 engages with the pin 29 only when the rotor 3 and the front bush 27 move relative to the housing 4 toward the retard side (in the direction of the arrow Y 1) with respect to the intermediate lock position. Since the pin 29 is formed on the front plate 24, the end 28 b is engaged with the front plate 24 (housing 4) via the pin 29 at this time, and the rotor 3 is intermediately locked by the spring 28 accordingly. The rotor 3 is biased toward the advance side in the rotational direction toward the position.
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。
Next, a manufacturing method including assembly of the variable valve timing mechanism 1 to the internal combustion engine will be described.
In this manufacturing method, as a first step, the clearance is adjusted so that the clearance between the lock pin 20 in the valve timing variable mechanism 1 after formation is set to a value within an appropriate range when the lock pin 20 is inserted into the hole 19. .
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。 Specifically, as shown in FIG. 6, the rear plate 25 of the housing 4 is inserted into the outer peripheral surface of the columnar temporary assembly jig 33, and the bolt 23 penetrating the rotor 3 is formed in the temporary assembly jig 33. The valve timing variable mechanism 1 is temporarily assembled to the temporary assembly jig 33 by being screwed into the screw holes 34 to some extent. Under this state, the displacement of the housing 4 in the axial direction and the radial direction with respect to the camshaft 2 is restricted, and the rotor 3 is in the radial direction with respect to the housing 4 by the gap between the bolt 23 and the rotor 3. It becomes possible to displace. Thereafter, the rotor 3 is offset in the radial direction with respect to the housing 4 by using the offset jig 35. The offset jig 35 can be fixed to the housing 4 and can press the front bush 27 fixed to the rotor 3 in the arrow Y3 direction. Therefore, in the variable valve timing mechanism 1 temporarily assembled in the temporary assembly jig 33, the rotor 3 is offset in the direction of the arrow Y <b> 3 with respect to the housing 4 by the offsetting jig 35.
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。 In this way, after the rotor 3 is shifted to the housing 4, the rotor 3 is fixed to the temporary assembly jig 33 by tightening the bolts 23. Then, as described above, the adjustment bush 21 fitted in the portion of the lock pin 20 that is inserted into the hole 19 is appropriately replaced with one having a different thickness in the radial direction, with the rotor 3 being shifted to the housing 4. Thus, the clearance between the outer peripheral surface of the lock pin 20 (more precisely, the adjustment bush 21) and the inner peripheral surface of the hole 19 is adjusted to a value within an appropriate range. Incidentally, the appropriate range of the clearance here means that the lock pin 20 can be accurately inserted into and extracted from the hole 19, and the housing 4 is inserted when the lock pin 20 is inserted into the hole 19. This is a clearance range in which relative movement in the rotation direction of the rotor 3 can be appropriately prohibited. Note that the replacement of the adjustment bush 21 described above can be realized by temporarily removing the rear plate 25 in the housing 4 from the side ring 26.
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。 After performing the said 1st process, the valve timing variable mechanism 1 is removed from the temporary assembly jig | tool 33 by loosening the volt | bolt 23. FIG. As a second step, the valve timing variable mechanism 1 is assembled to the camshaft 2 of the internal combustion engine while suppressing variations in the clearance between the lock pin 20 and the hole 19 as much as possible.
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。 Specifically, as shown in FIG. 7, the rear plate 25 of the housing 4 is inserted into the outer peripheral surface of the camshaft 2, and the bolt 23 penetrating the rotor 3 is screwed into the screw hole 32 of the camshaft 2, thereby changing the valve timing. 1 is temporarily assembled to the camshaft 2. Under this state, the displacement of the housing 4 in the axial direction and the radial direction with respect to the camshaft 2 is restricted, and the displacement of the housing 4 in the circumferential direction of the camshaft 2 is allowed. Furthermore, the rotor 3 can be displaced in the radial direction with respect to the housing 4 by the gap between the bolt 23 and the rotor 3. After that, the rotor 3 is biased with respect to the housing 4 in the same direction (arrow Y4 in FIG. 7) as that in the first step (arrow Y3 in FIG. 6) in the first step by using the biasing jig 35. Then, as described above, after the rotor 3 is shifted to the housing 4, the bolts 23 are tightened to fix the rotor 3 to the end surface of the camshaft 2. Thereby, the rotor 3 can rotate integrally with the camshaft 2, and the rotor 3 can move relative to the housing 4 that can be displaced in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the camshaft 2 in the rotational direction.
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。
Next, the effect | action by having employ | adopted the manufacturing method of the valve timing variable mechanism 1 of this embodiment is demonstrated.
In the first step and the second step, when the biasing in the radial direction of the rotor 3 with respect to the housing 4 is not performed, the clearance between the lock pin 20 and the hole 19 is adjusted to a value within an appropriate range in the first step. However, when the rotor 3 is fixed to the end surface of the camshaft 2 in the second step, the clearance may deviate from the appropriate range.
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。 Here, when the above-mentioned shift is not performed, the relative position in the radial direction of the rotor 3 with respect to the housing 4 cannot be fixed in the first step and the second step. For this reason, the relative position in the radial direction of the rotor 3 with respect to the housing 4 may change as shown in FIGS. 8 (a), 9 (a), and 10 (a). Incidentally, FIG. 8A shows a state in which the housing 4 and the rotor 3 are coaxially located, and FIG. 9A shows a state in which the rotor 3 is displaced upward in the radial direction with respect to the housing 4. FIG. 10A shows a state in which the rotor 3 is displaced downward in the drawing with respect to the housing 4 in the radial direction. When the relative positions of the housing 4 and the rotor 3 in the radial direction are as shown in FIGS. 8A, 9A, and 10A, the clearance between the lock pin 20 and the hole 19 is achieved. In addition, for example, variations occur as indicated by an arrow C1 in FIG. 8B, an arrow C2 in FIG. 9B, and an arrow C3 in FIG.
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。 Therefore, when the above-described shift is not performed, the rotor 3 is fixed to the end face of the camshaft 2 when the clearance between the lock pin 20 and the hole 19 is adjusted to a value within an appropriate range in the first step. The relative position of the rotor 3 in the radial direction with respect to the housing 4 may be shifted. As a result, the clearance varies depending on the amount of displacement of the relative position, and due to the variation, the clearance deviates from an appropriate range. Further, when the clearance is deviated from an appropriate range, it becomes difficult to insert and remove the lock pin 20 into the hole 19, or to the housing 4 when the lock pin 20 is inserted into the hole 19. It may be difficult to appropriately prohibit the relative movement of the rotor 3.
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。 However, in this embodiment, after the rotor 3 is displaced in the radial direction with respect to the housing 4 in the first step, the clearance between the lock pin 20 and the hole 19 is adjusted to a value within an appropriate range, and then the second step. Thus, the rotor 3 is fixed to the end surface of the camshaft 2 in a state where the rotor 3 is offset with respect to the housing 4 in the same direction as the offset direction in the first step. For this reason, when the clearance between the lock pin 20 and the hole 19 is adjusted to a value within an appropriate range in the first step, and when the rotor 3 is fixed to the end surface of the camshaft 2 in the second step, The relative position of the rotor 3 in the radial direction is prevented from shifting. As a result, variation in the clearance between the lock pin 20 and the hole 19 corresponding to the amount of displacement of the relative position is also suppressed. Incidentally, in FIG. 11, an arrow ΔCn indicates the magnitude of the variation in the clearance when the above-described shifting is not performed in the first step and the second step. An arrow ΔC indicates the magnitude of the variation in the clearance when the above-described shifting is performed in the first step and the second step. As can be seen from the figure, since the variation in the clearance can be suppressed, it is possible to suppress the deviation of the clearance from the appropriate range due to the increase in the variation.
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。
According to the embodiment described above in detail, the following effects can be obtained.
(1) When performing the first step and the second step, the rotor 3 is offset in the same direction with respect to the housing 4 in both steps. Thereby, when the rotor 3 is fixed to the end surface of the camshaft 2 in the second step, the relative position in the radial direction of the rotor 3 with respect to the housing 4 is suppressed from deviating from the relative position when the first step is performed. As a result, it is possible to suppress variation in the clearance between the lock pin 20 and the hole 19 corresponding to the amount of displacement when the displacement occurs, so that an appropriate range for the clearance due to the increased variation. It can suppress that the shift | offset | difference from occurs.
（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。 (2) In the first step, the bolt 23 penetrating the rotor 3 is screwed into a screw hole 34 formed in the temporary assembly jig 33 to some extent and the valve timing variable mechanism 1 is temporarily assembled to the temporary assembly jig 33. Then, the rotor 3 is offset in the radial direction with respect to the housing 4 using the offsetting jig 35. Here, if the rotor 3 is displaced in the radial direction with respect to the housing 4 and then the bolt 23 is passed through the rotor 3 to be screwed into the screw hole 34 of the temporary assembling jig 33, the bolt 23 and the screw hole 34. May be displaced in the radial direction of the temporary assembly jig 33, and thus the screw 23 may not be screwed into the screw hole 34. However, the occurrence of such a problem is suppressed by performing the first step as described above.
（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。 (3) In the second step, the bolts 23 that penetrate the rotor 3 are screwed into the screw holes 32 of the camshaft 2 to some extent, and the variable valve timing mechanism 1 is temporarily assembled to the camshaft 2, and the one-sided jig 35, the rotor 3 is offset in the radial direction with respect to the housing 4 in the same direction as the offset direction in the first step. Here, if the rotor 3 is displaced in the radial direction with respect to the housing 4 and then the bolt 23 is passed through the rotor 3 to be screwed into the screw hole 32 of the camshaft 2, the bolt 23 and the screw hole 32 are There is a possibility that the camshaft 2 is shifted in the radial direction, so that the screw 23 is not screwed into the screw hole 32. However, the occurrence of such a problem is suppressed by performing the second step as described above.
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。
In addition, the said embodiment can also be changed as follows, for example.
The offset in the radial direction of the rotor 3 with respect to the housing 4 in the first step and the second step can also be realized using a spring 28.
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。 Here, the spring 28 urges the rotor 3 toward the circumferential advance side when the rotor 3 is located on the retard side with respect to the intermediate lock position, and is caused by the above urging with respect to the rotor 3. The resultant force in the radial direction (for example, arrow X in FIG. 5) is also applied. Specifically, the urging force of the spring 28 that urges the rotor 3 toward the circumferential advance angle acts between the end portion 28 b of the spring 28 and the pin 29 fixed to the housing 4, and the reaction of the urging force is counteracted. A force acts between the notch 31 of the front bush 27 fixed to the rotor 3 and the end 28 a of the spring 28. The resultant force of the urging force and the reaction force acts on the rotor 3 in the direction of the arrow X in FIG. That is, the positions of the pin 29 and the end portion 28b and the positions of the notch portion 31 and the end portion 28a are determined so that the resultant force acts on the rotor 3 in the direction of the arrow X.
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。 The resultant force acting in the direction of the arrow X acts on the rotor 3 only when the rotor 3 is located at the intermediate lock position and at the retard side, and the rotor 3 is located at the advance side from the intermediate lock position. It does not work when you do. This is because the biasing force of the spring 28 does not act between the housing 4 and the rotor 3 when the rotor 3 is positioned on the advance side with respect to the intermediate lock position, and the rotor 3 is on the intermediate lock position and the retard side with respect to the intermediate lock position. This is because the biasing force of the spring 28 acts between the housing 4 and the rotor 3 only when it is located at the position.
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。 In the first step, the bolt 23 penetrating the rotor 3 with the rotor 3 displaced toward the advance side (arrow Y2 side in FIG. 5) from the intermediate lock position is screwed into the screw hole 34 of the temporary assembly jig 33. Then, the rotor 3 is displaced to the retard angle side (arrow Y1 side) from the intermediate lock position, so that the rotor 3 is displaced in the radial direction with respect to the housing 4 by the resultant force. Thereafter, the rotor 3 is moved to the intermediate lock position so that the lock pin 20 is inserted into the hole 19, and then the bolt 3 is tightened to fix the rotor 3 to the end face of the temporary assembly jig 33. And the hole 19 are adjusted to a value within an appropriate range. Further, in the second step, the bolt 3 penetrating the rotor 3 is screwed into the screw hole 32 of the camshaft 2 to some extent in a state where the rotor 3 is displaced from the intermediate lock position to the advance side, and then the rotor 3 is moved to the intermediate position. By displacing from the lock position to the retard side, the rotor 3 is displaced in the radial direction with respect to the housing 4 by the resultant force. Thereafter, the rotor 3 is moved to the intermediate lock position so that the lock pin 20 is immersed in the hole 19, and then the bolt 3 is tightened to fix the rotor 3 to the end surface of the camshaft 2.
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。 As described above, in the first step and the second step, the rotor 3 is biased in the radial direction with respect to the housing 4 by the resultant force acting in the radial direction (arrow X direction) of the rotor 3. The direction in which the rotor 3 is moved toward the housing 4 in the process is the same as the direction in which the rotor 3 is moved toward the housing 4 in the first process. Further, in the first step and the second step, the rotor 3 is temporarily offset in the radial direction with respect to the housing 4, and then the bolt 23 is passed through the rotor 3 and the screw hole 34 of the temporary assembly jig 33 or the screw of the camshaft 2. When it tries to screw in the hole 32, the volt | bolt 23 and the screw holes 34 and 32 may be in the state shifted | deviated to radial direction. In this case, the screw 23 may not be screwed into the screw holes 34 and 32. However, the occurrence of such a problem is suppressed by performing the first step and the second step as described above. Whether or not to apply the elastic force of the spring 28 for biasing the rotor 3 with respect to the housing 4 is simply determined by whether or not the rotor 3 is displaced forward with respect to the intermediate lock position. Since it is switched, it can suppress that the operation | work for implement | achieving the 1st process and 2nd process mentioned above becomes complicated.
・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。 In the first step, after the rotor 3 is offset with respect to the housing 4, the bolt 23 is screwed into the screw hole 34 of the temporary assembly jig 33 through the bolt 23 and the rotor 23 is tightened. 3 may be fixed to the temporary assembly jig 33.
・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。 In the second step, after the rotor 3 is offset with respect to the housing 4, the bolt 3 is screwed into the screw hole 32 of the camshaft 2 through the bolt 23 and the rotor 3 is tightened by tightening the bolt 23. You may make it fix to the camshaft 2. FIG.
・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。
In the lock mechanisms 16A and 16B, the positional relationship between the lock pin 20 and the hole 19 may be reversed.
Although the relative movement in the rotational direction of the rotor with respect to the housing 4 is prohibited with two lock mechanisms, the relative movement may be prohibited with only one lock mechanism instead.
・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。 The engine valve whose valve timing is variable by the valve timing variable mechanism may be an exhaust valve. In this case, the rotor is biased toward the most advanced angle position with respect to the housing by the spring of the variable valve timing mechanism, and the relative movement of the rotor with respect to the housing by the lock mechanism is prohibited at the most advanced angle position.
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。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Valve timing variable mechanism, 2 ... Cam shaft, 3 ... Rotor, 4 ... Housing, 5 ... Projection, 6 ... Vane, 7 ... Advance side hydraulic chamber, 8 ... Delay side hydraulic chamber, 9 ... Oil pump, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Oil control valve, 11 ... Supply passage, 12 ... Oil pan, 13 ... Discharge passage, 14 ... Advance angle side oil passage, 15 ... Delay angle side oil passage, 16A ... Lock mechanism, 16B ... Lock mechanism, 16a ... Release Chamber 17: Communication path 18 ... Spring 19 ... Hole 20 Lock pin 21 Adjusting bush 22 Release oil passage 23 Bolt 23a Head 24 Front plate 25 Rear plate , 26 ... side ring, 27 ... front bush, 28 ... spring, 28a ... end, 28b ... end, 29 ... pin, 30 ... pin, 31 ... notch, 32 ... screw hole, 33 ... temporary assembly jig 34 ... Screw holes 35 ... biased jig.
Claims (5)
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。 This is applied to a valve timing variable mechanism provided with a lock mechanism that allows a lock pin provided on the other side of a hole provided on one side of the housing and the rotor inside thereof to be retracted and is the same as the lock pin that is inserted into the hole A first step of adjusting a clearance with the hole; and after the first step, the rotor provided in the housing is disposed in a state in which the housing can be displaced in a circumferential direction with respect to an outer peripheral surface of the camshaft. In the manufacturing method of the valve timing variable mechanism that performs the second step of fixing to the end face,
When adjusting the clearance between the lock pin and the same hole in the first step, the rotor is displaced in the radial direction with respect to the housing, and when fixing the rotor to the end face of the camshaft in the second step. The method for manufacturing a variable valve timing mechanism, wherein the rotor is offset with respect to the housing in the same direction as the offset direction in the first step.
請求項１記載のバルブタイミング可変機構の製造方法。 In the first step, the rotor is displaced in the radial direction with respect to the housing using a one-sided jig, and in the second step, the rotor is moved with respect to the housing using the one-sided jig. The manufacturing method of the valve timing variable mechanism according to claim 1, wherein the valve timing is shifted in the same direction as that of the valve.
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工程では、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。 The lock mechanism is configured to make the lock pin protrude and retract with respect to the hole at an intermediate lock position that is a position other than an end of a relative movement range with respect to the rotation direction of the rotor with respect to the housing.
The valve timing variable mechanism includes a spring formed in a spiral shape around the center line of the rotor,
The spring has one end engaged with the rotor and the other end engaged with the housing, and the rotor is positioned on the retard side with respect to the intermediate lock position. The rotor is urged toward the circumferential advance side while the resultant force in the radial direction caused by the urging is also applied to the rotor.
In the first step and the second step , the rotor is displaced in the radial direction with respect to the housing by the resultant force acting in the radial direction of the rotor by displacing the rotor to the retard side from the intermediate lock position. The method for manufacturing a variable valve timing mechanism according to claim 1, wherein the rotor is moved to the intermediate lock position and the lock pin is immersed in the hole.
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。 The rotor is fixed to the end surface of the camshaft by tightening a bolt that penetrates the rotor in the center line direction into a screw hole formed in the camshaft.
In the second step, the bolt penetrating the rotor is screwed into the screw hole of the camshaft, the rotor is offset with respect to the housing, and then the bolt is tightened to move the rotor to the camshaft. The manufacturing method of the valve timing variable mechanism according to claim 1 or 2.
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。 The rotor is fixed to the end surface of the camshaft by tightening a bolt that penetrates the rotor in the center line direction into a screw hole formed in the camshaft.
In the second step, the bolt passing through the rotor is screwed into the screw hole of the camshaft in a state where the rotor is displaced to the advance side from the intermediate lock position, and then the rotor is moved from the intermediate lock position. Also, the rotor is displaced to the retarding angle side to cause the rotor to be displaced in the radial direction with respect to the housing by the resultant force. The method for manufacturing a variable valve timing mechanism according to claim 3, wherein the rotor is fixed to an end surface of the camshaft by tightening the bolt after being immersed.
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