(57)【要約】【課題】コイルスプリングのハウジング本体内への容易な組付作業により、自動化を図り得るコイルスプリングの組付装置を提供する。【解決手段】タイミングスプロケット１と相対回転可能なベーン部材３を、進角側・遅角側油圧室１７，１８への油圧の選択的に給排させることにより正逆回転させて、前記スプロケットとカムシャフト２との相対回転位相を変換させる。扇状空間である進角側油圧室１７内に収容配置されて、ベーン部材を進角側に回転付勢するコイルスプリング３４を、両保持部材５１，５２予め僅かに圧縮変形させると共に、揺動機構５４によって全体を前記進角側油圧室の扇状空間の形状に沿って円弧状に変形させた状態で進角側油圧室内に組み付けるようにした。【選択図】図９
2010150995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルスプリングを扇状空間内に組み付ける組付方法であって、
前記コイルスプリングを、組付装置の保持空間内に非圧縮状態あるいは少ない荷重で圧縮させた状態で保持する保持行程と、
前記コイルスプリングが前記保持空間内に保持された状態で、前記保持空間の両端が近接する方向へ移動して組み付けを行う距離まで前記コイルスプリングを圧縮する圧縮行程と、
該圧縮行程で圧縮された状態で前記保持空間の両端がハ字形状に移動して前記コイルスプリングを円弧状に変形させる変形行程と、
移動可能に設けられた扇形状の押出部によって前記コイルスプリングを前記扇状空間内に向けて押し出す押出工程と、
を備えたコイルスプリングの組付方法。
【請求項２】
請求項１に記載のコイルスプリングの組付方法において、
前記コイルスプリングの少なくとも一端側にホルダー部材が設けられていることを特徴とするコイルスプリングの組付方法。
【請求項３】
請求項１に記載のコイルスプリングの組付方法において、
前記保持空間の両端には、前記コイルスプリングの両端が押出方向以外の移動が規制されるようになっていることを特徴とするコイルスプリングの組付方法。
【請求項４】
コイルスプリングを扇状空間内に組み付ける組付装置であって、
前記コイルスプリングの両端部を保持する一対の保持部を有し、該両保持部が対向する方向へ移動可能に設けられ、かつ前記各保持部の中心に有する揺動中心周りに揺動可能に設けられた一対の保持部材と、
前記各保持部材を介して前記両保持部を対向する方向へ移動させる移動機構と、
前記両保持部がハ字形状となるように前記両保持部材を互いに揺動させる揺動機構と、
前記両保持部間に進入して前記コイルスプリングを扇状の押出面によって前記扇状空間内に押し出す押出部材と、
を備えたことを特徴とするコイルスプリングの組付方法。
【請求項５】
請求項４に記載のコイルスプリングの組付装置において、
前記保持部にはコイルスプリングの端部が係入可能な保持溝が設けられていると共に、該保持溝は前記押出部材によるコイルスプリングの前記扇状空間内への押出方向側が開放されていることを特徴とするコイルスプリングの組付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、内燃機関のバルブタイミング制御装置などの内部に装着されるコイルスプリングの組付方法及び該コイルスプリングの組付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の前記内燃機関のバルブタイミング制御装置（ＶＴＣ）としては、以下の特許文献１に記載されたベーンタイプのものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、このバルブタイミング制御装置は、排気弁側に適用されたもので、前後開口端がフロントカバーとリアカバーで閉塞されたタイミングスプロケットの筒状ハウジング本体の内部に、排気側カムシャフトの端部に固定されたベーン部材が回転自在に収納されていると共に、前記ハウジング本体の内周面に直径方向から互いに内方へ突出されたほぼ台形状の４つのシューとベーン部材の４つのベーン（羽根部）との間に、進角室と遅角室が画成されている。
【０００４】
また、前記４つのベーンの一側面と該一側面に対向する前記シューの各対向面との間、つまり各進角室に、ベーン部材を進角側、つまり排気側カムシャフトの回転方向に回転付勢させるコイルスプリングが設けられている。
【０００５】
前記コイルスプリングは、塑性変形せずに大きなばね力を得るために、各ベーンに対してそれぞれ一対ずつ設けられている。
【０００６】
かかる各一対のコイルスプリングは、前記各シューとベーンとの間の扇状空間内にハウジング本体の円周方向に沿ってほぼ円弧状に変形されていると共に、各両端がそれぞれ一つのホルダー部材によって保持された状態で前記各ベーンの一側面やシューの対向面にそれぞれ形成された各凹部に嵌合保持されている。
【０００７】
そして、機関停止時には、前記ベーン部材が各コイルスプリングのばね力によって進角側へ回転付勢されて、前記タイミングスプロケットとカムシャフトとの相対回転位相を進角側に変換させて、機関の良好な始動性を得るようになっている。
【特許文献１】ＷＯ０１／０５５５６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、自由状態では直線状になっている前記コイルスプリングを、ハウジング本体の扇状空間内に圧縮変形した状態で組み付けることが難しく、作業者が１つずつ手作業で組み付けざるを得ないといった問題がある。この結果、組み付けコストの高騰が余儀なくされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、コイルスプリングを扇状空間内に組み付ける組付方法であって、とりわけ、圧縮行程で圧縮された状態で保持空間の両端がハ字形状に移動して前記コイルスプリングを円弧状(扇状)に変形させる変形行程と、移動可能に設けられた扇形状の押出部によって前記コイルスプリングを前記扇状空間内に向けて押し出す押出工程と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、コイルスプリングを扇状空間内に組み付ける組付装置であって、前記コイルスプリングの両端部を保持する一対の保持部を有し、該両保持部が対向する方向へ移動可能に設けられ、かつ前記各保持部の中心に有する揺動中心周りに揺動可能に設けられた一対の保持部材と、前記各保持部材を介して前記両保持部を対向する方向へ移動させる移動機構と、前記両保持部がハ字形状となるように前記両保持部材を互いに揺動させる揺動機構と、前記両保持部間に進入して前記コイルスプリングを扇状の押出面によって前記扇状空間内に押し出す押出部材と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、前記各コイルスプリングを扇状空間内に組み付ける際には、両保持部材を介して各保持部をハ字形状に揺動させて、コイルスプリング全体を圧縮及び円弧状に変形させた状態で前記押出部材によって前記扇状空間内に押し込むようにしたため、かかるコイルスプリングを手動ではなく、自動的に行うことができる。この結果、組付コストの大幅な低減化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るコイルスプリングの組付方法及び組付装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。この実施形態では、コイルスプリングを内燃機関のバルブタイミング制御装置のハウジング内に組み付ける場合を示している。
【００１３】
なお、本実施形態では排気弁側に適用したものを示しているが、吸気弁側に適用することも可能である。
【００１４】
まず、前記バルブタイミング制御装置について簡単に説明すると、図１及び図３に示すように、機関のクランクシャフトによってタイミングチェーンを介して回転駆動される駆動部材であるタイミングスプロケット１と、該タイミングスプロケット１に対して相対回転可能に設けられた排気側のカムシャフト２と、該カムシャフト２の端部に固定されてタイミングスプロケット１内に回転自在に収容されたベーン部材３と、該ベーン部材３を油圧によって正逆回転させる油圧回路４と、を備えている。
【００１５】
前記タイミングスプロケット１は、前記ベーン部材３を回転自在に収容したハウジング本体５と、該ハウジング本体５の前端開口を閉塞するプレート部材である円板状のフロントカバー６と、ハウジング本体５の後端開口を閉塞するプレート部材である円板状のリアカバー７とから構成されている。これらハウジング本体５及びフロントカバー６，リアカバー７は、４本の小径ボルト８によってカムシャフト軸方向から一体的に共締め固定されている。
【００１６】
前記ハウジング本体５は、図１に示すように、回転軸方向の前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面の周方向の約９０°位置に４つの隔壁であるシュー１０が内方に向かって突設されている。この各シュー１０は、横断面ほぼ台形状を呈し、それぞれハウジング本体５の軸方向に沿って設けられて、その軸方向の両端面がハウジング本体５の円環状両端面と同一平面になっていると共に、ほぼ中央位置に前記各ボルト８の軸部が挿通する４つのボルト挿通孔１０ａが軸方向へ貫通形成されている。
【００１７】
さらに、各シュー１０は、それぞれの内端面が前記ベーン部材３の後述するベーンロータ１４の外形に沿って円弧状に形成されていると共に、各内端面の高位部位置に軸方向に沿って切欠形成された保持溝内に、コ字形のシール部材１１と該シール部材１１を内方へ押圧する図外の板ばねが嵌合保持されている。
【００１８】
また、この各シュー１０の回転方向側の一側面には、後述する各一対のホルダー部材を嵌合支持する嵌合溝１２が軸方向に沿ってそれぞれ貫通状態に形成されている(図２参照)。
【００１９】
前記フロントカバー６は、円盤プレート状に形成されて、中央に比較的大径な支持孔６ａが穿設されていると共に、外周部には前記４本のボルト８が挿通される図外の４つのボルト挿通孔が穿設されている。
【００２０】
前記リアカバー７は、円盤プレート状に形成され、後端側外周に前記タイミングチェーンが掛けられる歯車部７ａが一体に設けられていると共に、ほぼ中央に大径な軸受孔７ｂが軸方向に貫通形成されている。また、リアカバー７の外周部には、前記各ボルト８が螺着する図外の４つの雌ねじ孔が形成されている。
【００２１】
前記排気側のカムシャフト２は、機関のシリンダヘッドの上端部に図外のカム軸受を介して回転自在に支持され、外周面所定位置に図外の排気弁を、バルブリフターを介して開作動させるカムが一体に設けられている。
【００２２】
前記ベーン部材３は、焼結合金材で一体に形成され、中央にボルト挿通孔１４ａを有する円環状のベーンロータ１４と、該ベーンロータ１４の外周面の周方向のほぼ９０°位置に一体に設けられた４つのベーン１５とを備えている。
【００２３】
前記ベーンロータ１４は、前端側の小径筒部１４ｂが前記フロントカバー６の支持孔６ａに回転自在に支持されている一方、後端側の小径な円筒部１４ｃが前記リアカバー７の軸受孔７ｂに回転自在に支持されている。
【００２４】
また、ベーン部材３は、前記ベーンロータ１４のボルト挿通孔１４ａに軸方向から挿通したカムボルト１３によってカムシャフト２の前端部に軸方向から固定されている。
【００２５】
前記各ベーン１５は、その内の３つが側面からみて比較的細長い長方体形状に形成され、他の１つが比較的大きな台形状に形成されて、前記３つのベーン１５はそれぞれの幅長さがほぼ同一に設定されているのに対して１つのベーン１５はその幅長さが前記３つのものよりも大きく設定されて、ベーン部材３全体の重量バランスが取られている。
【００２６】
また、各ベーン１５は、各シュー１０の間に配置されていると共に、各外面の軸方向に細長い保持溝が形成されて、この各保持溝内に前記ハウジング本体５の内周面に摺接するコ字形のシール部材１６及び該シール部材１６をハウジング本体５の内周面方向に押圧する図外の板ばねが夫々嵌着保持されている。また、各ベーン１５の前記カムシャフト２の回転方向と反対側のそれぞれの一側面には、後述する一対のコイルスプリング３４，３５の各他端部３４ｂ、３５ｂをそれぞれ保持する凹部である一対の凹溝１５ａ、１５ｂが形成されている。この凹溝１５ａ、１５ｂは、それぞれほぼ円形状に形成されて、ハウジング本体５の軸方向に一定間隔をおいて並設されている。
【００２７】
また、この各ベーン１５の両側と各シュー１０の両側面との間には、それぞれ４つの進角室である進角側油圧室１７と遅角室である遅角側油圧室１８がそれぞれ隔成されており、これら両油圧室１７，１８は扇状の空間に形成されている。
【００２８】
前記油圧回路４は、図３に示すように、前記各進角側油圧室１７に対して作動油の油圧を給排する第１油圧通路１９と、前記各遅角側油圧室１８に対して作動油の油圧を給排する第２油圧通路２０との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路１９，２０には、供給通路２１とドレン通路２２とが夫々通路切り換え用の電磁切換弁２３を介して接続されている。前記供給通路２１には、オイルパン２４内の油を圧送する一方向のオイルポンプ２５が設けられている一方、ドレン通路２２の下流端がオイルパン２４に連通している。
【００２９】
前記第１、第２油圧通路１９，２０は、その一部が円柱状の通路構成部２６の内部に形成され、この通路構成部２６は、一端部２６ａが前記ベーンロータ１４の小径筒部１４ｂから内部の支持穴１４ｄ内に挿通配置されている一方、他端部が前記電磁切換弁２３に接続されている。
【００３０】
また、前記一端部２６ａの外周面と支持穴１４ｄの内周面との間には、各油圧通路１９，２０の一端側間を隔成シールする３つの環状シール部材２７が嵌着固定されている。
【００３１】
前記第１油圧通路１９は、図１、図３に示すように、前記支持穴１４ｄのカムシャフト２側の端部に形成された油室１９ａと、ベーンロータ１４の内部にほぼ放射状に形成されて前記油室１９ａと各進角側油圧室１７とを連通する４本の分岐路１９ｂとを備えている。
【００３２】
一方、第２油圧通路２０は、通路構成部２６の一端部２６ａ内で止められ、該一端部２６ａの外周面に形成された環状室２０ａと、ベーンロータ１４の内部にほぼＬ字形状に折曲形成されて、前記環状室２０ａと各遅角側油圧室１８と連通する第２油路２０ｂとを備えている。
【００３３】
前記電磁切換弁２３は、４ポート２位置型であって、内部のスプール弁体が各油圧通路１９、２０と供給通路２１及びドレン通路２２とを相対的に切り換え制御するようになっていると共に、電子コントローラ２８からの制御信号によって切り換え作動されるようになっている。
【００３４】
この電子コントローラ２８は、機関回転数を検出する図外のクランク角センサや吸入空気量を検出するエアフローメータ、機関水温センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、車速センサなどからの検出信号によって現在の運転状態を検出すると共に、クランク角及びカム角センサからの信号によってタイミングスプロケット１とカムシャフト２との相対回転位置を検出している。
【００３５】
そして、前記電磁切換弁２３の切り換え作動によって、機関始動時に前記進角側油圧室１７に作動油を供給し、その後に、遅角側油圧室１８に作動油を供給するようになっている。
【００３６】
また、前記ベーン部材３とハウジング本体５との間には、このハウジング本体５に対してベーン部材３の回転を拘束及び拘束を解除する拘束手段であるロック機構が設けられている。
【００３７】
このロック機構は、図３に示すように、前記幅長さの大きな１つのベーン１５とリアカバー７との間に設けられ、前記ベーン１５の内部のカムシャフト２の軸方向に沿って形成された摺動用穴２９と、該摺動用穴２９の内部に摺動自在に設けられた有蓋円筒状のロックピン３０と、前記リアカバー７に形成された固定孔内に固定された横断面カップ状の係合穴構成部３１に設けられて、前記ロックピン３０のテーパ状先端部３０ａが係脱する係合穴３１ａと、前記摺動用穴２９の底面側に固定されたスプリングリテーナ３２に保持されて、ロックピン３０を係合穴３１ａ方向へ付勢するばね部材３３とから構成されている。
【００３８】
また、前記係合穴３１ａには、図外の油孔を介して前記遅角側油圧室１８内の油圧が供給されるようになっている。
【００３９】
そして、前記ロックピン３０は、前記ベーン部材３が最進角側に回転した位置で先端部３０ａが前記ばね部材３３のばね力によって係合穴３１ａに係合してタイミングスプロケット１とカムシャフト２との相対回転をロックする。また、前記遅角側油圧室１８から係合穴３１ａ内に供給された油圧によって、ロックピン３０が後退移動して係合穴３１ａとの係合が解除される。
【００４０】
さらに、前記各ベーン１５の一側面と該一側面に対向する各シュー１０の対向面(一側面)との間、つまり前記進角側油圧室１７の扇状空間の内部には、ベーン部材３を進角側へ回転付勢する一対のコイルスプリング３４、３５がそれぞれ配置されている。
【００４１】
前記それぞれ２つのコイルスプリング３４，３５は、図１、図２、図４にも示すように、金属線材によって同一長さに形成され、自由状態では直線状に形成されていると共に、ハウジング本体５の軸方向に沿って並列に配置されている。また、それぞれの軸方向のコイル長さ（自由長）Ｌは、前記ベーン１５の一側面とシュー１０の対向面との間の長さよりも大きく設定されて圧縮状態になって所定のばね荷重に設定されている。また、前記各進角側油圧室１７の扇状空間内に収容配置された状態では、ハウジング本体５の円周方向に沿ってほぼ円弧状に変形した状態になっている。
【００４２】
また、この各コイルスプリング３４，３５は、各シュー１０の一側面側の一端部３４ａ、３５ａにホルダー部材３６，３７がそれぞれ取り付けられている一方、他端部３４ｂ、３５ｂにはホルダー部材は取り付けられていない。したがって、この各他端部３４ｂ、３５ｂは、図２にも示すように、その端縁が前記各ベーン１５の一側面に形成された前記各凹溝１５ａ、１５ｂの底面に着座しつつ該各凹溝１５ａ、１５ｂに嵌合保持されている。
【００４３】
前記一対のホルダー部材３６，３７は、図２及び図４に示すように、それぞれ板部材をプレス成形によって形成されて同一の構造になっており、ほぼ矩形板状の基部３８、３９と、該基部３８、３９のほぼ中央位置に突設された円筒状の突出部４０、４１と、前記基部３８，３９の四隅部に前記突出部４０、４１と同方向へ立設した爪状のそれぞれ４つの延出部４２ａ，４２ｂ、４３ａ，４３ｂとを備えている。
【００４４】
前記基部３８，３９は、その各辺の長さが前記各コイルスプリング３４，３５の一端部３４ａ、３５ａの外径よりも僅かに大きく形成されていると共に、ハウジング本体５の軸方向へ僅かに長いほぼ長方形状に形成されている。また、短辺の長さＷは、前記各シュー１０の一側面に形成された前記嵌合溝１２の溝幅よりも僅かに小さく形成されて、前記嵌合溝１２内に嵌合しつつホルダー部材３６，３７全体が嵌合溝１２に沿ってハウジング本体５の軸方向へスライド移動可能になっている。また、基部３８，３９の上面が、前記コイルスプリング一端部３４ａ、３５ａの一端縁が着座する着座面になっている。
【００４５】
前記突出部４０，４１は、プレス成形時に一緒に成形されるもので、その外径が前記各コイルスプリング３４，３５の一端部３４ａ、３５ａ側の内径より僅かに小さく形成されて、外周面に前記一端部３４ａ、３５ａの内周縁が係止されて、係止後は不用意に脱落しない程度になっている。また、各突出部４０，４１の先端側外周面には、前記一端部３４ａ、３５ａが係入し易くするため、円環状のテーパ面４０ａ、４１ａが形成されている。
【００４６】
前記延出部４２ａ，４２ｂ、４３ａ，４３ｂは、それぞれ基部３８，３９の各短辺側の外端縁から各ベーン１５の一側面方向へ前記プレス成形時に垂直に折曲形成されて、対称位置に配置されていると共に、長辺部の外端縁の延長ラインから幅方向に突出することなく、該延長ラインに沿って形成されている。また、それぞれが断面矩形状に形成されていると共に、所定の突出長さに設定されている。また、図２に示すように、ホルダー部材３６，３７が前記嵌合溝１２内に嵌合配置された状態において対向するそれぞれ一対の延出部４２ａ、４３ａ(当接部位)は、各コイルスプリング３４，３５のハウジング本体５内への組付時に互いに外面が当接するようになっていると共に、この当接状態において各ホルダー部材３６，３７全体の長さＷ１が前記シュー１０の幅長さＷ２とほぼ同じか僅かに小さくなるように設定されている。
【００４７】
また、前記各延出部４２ａ，４２ｂ、４３ａ，４３ｂの間には、ほぼコ字形状の開口部が形成されており、それぞれの外側に位置する延出部４２ｂ，４２ｂ、４３ｂ，４３ｂの間に形成された開口部は、各コイルスプリング一端部３４ａ、３５ａが前記各ホルダー部材３６，３７に適正に着座しているか否かなどをチェックするチェック用窓４２ｃ、４３ｃとして機能するようになっている。
【００４８】
以下、４組の各コイルスプリング３４，３５を、各ベーン１５の一側面と各シュー１０の対向面との間、つまり扇状空間である進角側油圧室１７内に組み付ける組付装置及び組付方法を図５〜図１０に基づいて説明する。
【００４９】
まず、前記ハウジング本体５の内部に、前記ベーン部材３を一端開口５ａ側から軸方向へ挿入して組み込み、これによって各シュー１０と各ベーン１５との間に４つの進角側油圧室１７と遅角側油圧室１８とを隔成する。
【００５０】
次に、前記組付装置５０は、前記ハウジング本体５の軸方向の両端開口側に２つ配置されているが、便宜上、図５及び図６に示すように、まずは一方のものについて説明する。すなわち、図５中下部位置に配置されて前記コイルスプリング３４の他端部３４ｂと一端部３４ａを前記ホルダー部材３６と一緒に保持する一対の保持部材５１、５２と、上部位置に配置されて前記一対の保持部材５１，５２を互いに対向方向、つまり近接あるいは離間する方向へ移動させる移動機構５３と、前記両保持部材５２，５３を互いに揺動させてハ字形状に揺動させる揺動機構５４と、前記両保持部材５２，５３の間に進入して前記コイルスプリング３４を扇状の押出面５５ａによって前記進角側油圧室１７内に押し出す押出機構５５と、から主として構成されている。
【００５１】
前記保持部材５１、５２は、それぞれレバーアーム状に形成されていると共に、ほぼＬ字形状に折曲形成されて、互いにコイルスプリング３４の軸方向から対向配置されている。また、両保持部材５１，５２は、ほぼ矩形状の支持体５９に互いに近接あるいは離間するような平行移動可能に支持されていると共に、前記支持体５９の両側に設けられた一対のストッパ部６０、６１によってその離間方向への最大移動位置が規制されるようになっている。
【００５２】
また、この各保持部材５１，５２は、図５、図６に示すように、各基端部に設けられた枢支部５８，５９を中心として互いに図中左右方向へ揺動自在に支持されている。
【００５３】
また、各保持部材５１，５２の下端部には、前記コイルスプリング３４の両端部３４ａ、３４ｂを保持する保持部である保持溝５６、５７が対向して形成されている。この両保持溝５６、５７は、断面ほぼコ字形の長溝状に形成されて、幅長さがコイルスプリング３４のコイル径やホルダー部材３６の外径よりも僅かに大きく形成されていると共に、前記進角側油圧室１７に臨む位置が前記各コイルスプリング３４の他端部３４ｂ及びホルダー部材３６を通過させるために開口形成されている。したがって、前記両保持溝５６、５７は、対向する両側壁を介してコイルスプリング３４の他端部３４ｂ及びホルダー部材３６を保持すると共に、進角側油圧室１７方向へ摺動案内するガイドとして機能するようになっている。
【００５４】
前記移動機構５３は、圧縮空気を駆動源としたアクチュエータによって構成され、平行移動部５８、５８を介して前記各保持部材５１，５２を互いに平行移動させるようになっており、図外のコントローラによって駆動が制御されるようになっている。なお、前記移動機構５３は、圧縮空気の他に油圧や電気などを駆動源としたアクチュエータで構成することも可能である。
【００５５】
前記揺動機構５４、５４は、図５に示すように、支持体５９の内部に設けられたボールベアリング６２、６２に回転自在に支持されたギア機構５４ａ、５４ａと、該ギア機構５４ａ、５４ａを回転駆動させる例えば電動モータなどの駆動部と、各一端部が前記保持部材５１，５２の基端部側に連結されて、該保持部材５１、５２を、前記枢支部５８，５９を中心として平行になるように付勢する引っ張りスプリング６３，６３と、を備えている。
【００５６】
したがって、各保持部材５１，５２は、前記駆動部からの回転力がギア機構５４ａ、５４ａを介して伝達されると、前記引っ張りスプリング６３，６３のばね力に抗してハ字形状に揺動するようになっている。
【００５７】
前記押出機構５５は、図５にも示すように、圧縮空気を駆動源とする図外のアクチュエータによって図中上下動する押出部材６４と、該押出部材６４の先端部に設けられて、前記両保持溝５６，５７間に保持された前記コイルスプリング３４の側部を押圧する押圧部６５とから構成されている。
【００５８】
前記押出部材６４は、装置のほぼ中央にアクチュエータによって所定量だけ進退自在に設けられている一方、前記押圧部６５は、コイルスプリング３４側の端面に該コイルスプリング３４全体が後述するように円弧状に変形された場合の外形とほぼ同形な円弧状の押圧面６５ａが形成されている。
【００５９】
なお、前記アクチュエータは、図外のコントローラによってその駆動が制御されている。
【００６０】
以下、前記各コイルスプリング３４、３５を進角側油圧室１７に組み付ける手順を、模式的に記載した図７〜図９に基づいて説明する。
【００６１】
まず、図７Ａ、Ｂに示すように、移動機構５８によって両保持部材５１，５２を開いて両保持溝５６，５７間に自由状態にあるコイルスプリング３４を挟持しつつ僅かに圧縮させた状態で保持する(保持行程)。
【００６２】
次に、図８Ａ、Ｂに示すように、前記移動機構５８によって両保持部材５１，５２を互いに近接する方向へ所定量だけ移動させて両保持溝５６，５７間の離間幅を小さくして、前記コイルスプリング３４を、組み付けを行う距離(ハウジング本体５の開口５ａ幅)まで圧縮変形させる。(圧縮行程)。
【００６３】
続いて、図９Ａ、Ｂに示すように、前記揺動機構５４を駆動させて両保持部材５１，５２を各引っ張りスプリング６３，６３のばね力に抗して揺動力を付与して、対向する両保持溝５６，５７が互いにハ字形状となるように揺動させる。これによって、コイルスプリング３４は、図９Ｂに示すように、全体がほぼ円弧状(扇状)に変形され、つまり前記進角側油圧室１７の扇状空間の形状に沿った円弧状に沿って変形される(変形行程)。この時点では、前記押圧部材６４は、後退位置(図５中上方位置)に保持されている。
【００６４】
次に、図１０に示すように、かかるコイルスプリング３４が円弧状に変形保持されている間に、前記押出部材６４を進出移動させて押圧部６５の押圧面６５ａでコイルスプリング３４の側部を押圧すると、該コイルスプリング３４の他端部３４ｂと一端部３４ａ側のホルダー部材３６が各保持溝５６、５７の底面に摺動案内されながら各開口部から進角側油圧室１７の扇状空間内に押し出される(押出工程)。
【００６５】
したがって、コイルスプリング３４は、一端部３４ａが前記凹溝１５ａ内に係入保持されると共に、他端部３４ｂ側のホルダー部材３６が嵌合溝１２内に嵌入保持される。これによって、コイルスプリング３４の組付作業が簡単に完了する。
【００６６】
このように、本実施形態では、コイルスプリング３４を手作業で組み付けを行うのではなく、組付装置によって自動的に行うことができるので、その組付作業能率を大幅に向上させることが可能になる。この結果、組付作業コストの低減化が図れる。
【００６７】
特に、コイルスプリング３４を進角側油圧室１７内に組み付ける前に、該コイルスプリング３４を予め扇状空間の形状に合わせて全体を円弧状に変形させて、この変形を維持した状態で組み込むようになっているため、かかる組付作業が一層容易になり、作業能率のさらなる向上が図れる。
【００６８】
図１１及び図１２は前記組付装置５０を２つ用いて前記２つのコイルスプリング３４，３５を各進角側油圧室１７に図中上下開口側から同時に組み付けるようにしたものである。
【００６９】
すなわち、図１１に示すように、２つの組付装置５０の各保持部材５１，５２、５１，５２を、進角側油圧室１７の図中上下開口側に予め配置する。その後、図１２に示すように、各押圧部材６４、６４の各押圧部６５，６５によって前記各進角側油圧室１７内に両側から同時に押し込む(矢印方向)。そうすると、各コイルスプリング３４，３５は、各一端部３４ａ、３５ａの各ホルダー部材３６，３７と他端部３４ｂ、３５ｂの端縁が各保持溝５６，５７、５６，５７のそれぞれ対向底面上をスライドしながら移動して、図１２の一点鎖線で示すように、各他端部３４ｂ、３５ｂが各凹溝１５ａ、１５ｂ内に弾発力を介して嵌合保持されると同時に、各一端部３４ａ、３５ａが各ホルダー部材３６，３７を介して嵌合溝１２内に嵌合すると共に、対向する前記延出部４２ａ、４２ａと４３ａ、４３ａの各外端面が互いに当接して位置決めされる。
【００７０】
その後、前記各チェック用窓４２ｃ、４３ｃから検出センサによって前記各延出部４２ａ、４２ａと４３ａ、４３ａが適正に当接しているか否か、及び各コイルスプリング３４，３５の一端部３４ａ、３５ａが基部３８，３９に適正に着座しているか否かを検出する。適正に当接、着座している場合には、最後の工程に進む。
【００７１】
つまり、前記各装着用治具５０、５０をハウジング本体５から外方へ離間移動させた後に、ハウジング本体５の両端部にフロントカバー６とリアカバー７を位置決め配置しつつ４本のボルト８によって共締め固定する。これによって、各コイルスプリング３４，３５の組み付け作業が簡単に完了する。
【００７２】
このように、前記各コイルスプリング３４，３５をハウジング本体５内(進角側油圧室１７)に組み付ける際に、前記別々の各ホルダー部材３６，３７を介してハウジング本体５の両端開口５ａ、５ｂ側の両方側から同時に組み付けることができるので、各コイルスプリング３４，３５の移動距離を一方側のみから組み付ける場合に比較して半分程度に短くすることが可能になる。
【００７３】
このため、各コイルスプリング３４，３５の各ホルダー部材３６，３７からの不用意な脱落などが防止され、容易かつ安定した組付作業が得られる。この結果、かかる組付作業の自動化を促進できる。この結果、組付コストの大幅な低減化が図れる。
【００７４】
また、前記対向する延出部４２ａ、４２ａと４３ａ、４３ａとの当接によってそれ以上の各コイルスプリング３４，３５の移動が互いに規制されることから、その移動位置精度が向上して、より高い組付精度が得られる。
【００７５】
さらに、前記各延出部４２ａ〜４３ｂは、いずれもほぼ同一形状に形成されていると共に、前記基部３８，３９の四隅部にそれぞれ設けたことから、長手方向の中心位置を中心とした左右対称構造になっている。したがって、当接側をどちらの延出部としてもよいことから、誤組付がなくなり、前記装着用治具５０，５０への組付時における組み付け作業が容易になり、この点でも組付作業能率の向上が図れる。
【００７６】
また、前記各延出部４２ａ、４２ａと４３ａ、４３ａが当接して移動が規制された後は、前記各チェック用窓４２ｃ、４３ｃを介して例えば検出センサによって各コイルスプリング一端部３４ａ、３５ａの基部３８，３９への着座状態や各突出部４０，４１への嵌合状態をチェックすることが可能になることから、各コイルスプリング３４，３５の組付不良を事前にチェックすることが可能になる。
【００７７】
また、前記各延出部４２ａ〜４３ｂは、基部３８，３９全体を延出して垂直に折り曲げるのではなく、それぞれ爪状に形成して、これを前記基部３８，３９の両側端から折り曲げるようになっていることから、基部３８，３９の上面全体を平坦面状にすることが可能になる。つまり、基部３８、３９を軸方向に延長してこの先端部を折り曲げるとその折り曲げ個所にＲが形成されてしまって、全体的な平坦面を形成することが困難になるが、本実施形態では、爪状に形成してその根元部から折り曲げるようにしたことから、かかる折り曲げ変形が基部３８，３９に影響しなくなるので、全体的に平坦面が得られる。
【００７８】
この結果、小さな基部３８，３９でも基部３８，３９の上面における各コイルスプリング一端部３４ａ、３５ａの着座面積を大きく取ることができる。
【００７９】
また、前記ホルダー部材３６，３７は、プレス成形によって形成するので、その成形加工作業が容易である。
【００８０】
さらに、各コイルスプリング一端部３４ａ、３５ａは、各突出部４０，４１に係止状態で確実に保持されていることから、各コイルスプリング３４，３５の撓み変形時にも各ホルダー部材３６，３７から不用意に脱落することがない。
【００８１】
また、前記ホルダー部材３４ａ、３５を、コイルスプリング３４，３５の他端部３４ｂ、３５ｂ側には取り付けないことから、部品点数の削減が図れる。
【００８２】
また、各コイルスプリング３４，３５は、その巻回方向が同一であるから、前記ハウジング本体５内への組み込み時に同じものを使用することができるので、組み合わせの誤認が発生しない。この点でも、組付作業性が向上する。
【００８３】
以下、前記各コイルスプリング３４，３５が組み込まれたバルブタイミング制御装置の作用を簡単に説明する。まず、機関停止時には、コントローラ２８から電磁切換弁２３に対する制御電流の出力が停止されて、弁体が供給通路２１やドレン通路２２と各油圧通路１９，２０との連通を遮断する。このため、進角側油圧室１７と遅角側油圧室１８のいずれにも油圧が供給されない。
【００８４】
このため、ベーン部材３は、前記各コイルスプリング３４，３５のばね力と、機関停止直後におけるカムシャフト２に発生する正逆の交番トルク変動などよって、カムシャフト２の回転方向（矢印方向）である時計方向に回転する。これによって、ベーン部材３が、図１に示すように最大幅のベーン１５が各シュー１０の遅角側油圧室１８側の側面に当接した状態になり、タイミングスプロケット１とカムシャフト２との相対回転位相が進角側に変更される。
【００８５】
また、同時にロックピン３０の先端部３０ａが係合穴３１ａ内に係合して前記タイミングスプロケット１とカムシャフト２との自由な相対回転を規制する。
【００８６】
次に、機関始動時には、コントローラ２８から出力された制御信号によって電磁切換弁２３が供給通路２１と第１油圧通路１９を連通させると共に、ドレン通路２２と第２油圧通路２０とを連通させる。このため、オイルポンプ２５から圧送された油圧は第１油圧通路１９を通って進角側油圧室１７に供給される一方、遅角側油圧室１８には、機関停止時と同じく油圧が供給されずドレン通路２２から油圧がオイルパン２４内に排出されて低圧状態を維持している。
【００８７】
したがって、タイミングスプロケット１とカムシャフト２とは、ベーン部材３を介して最大進角位置を維持する。これにより、排気弁の開時期が早くなって吸気弁とのバルブオーバラップが小さくなることから、燃焼が良好になって機関の始動性が向上する。
【００８８】
また、この時点では、ロックピン３０の先端部３０ａが係合穴３１ａ内に係合ロック状態になっていることから、機関始動時にカムシャフト２に発生した正負の交番トルクに起因したベーン部材３の揺動振動（ばたつき）を防止できる。
【００８９】
その後、車両が走行を開始して例えば所定の低回転域に移行すると、コントローラ２６からの制御信号によって電磁切換弁２３が作動して、供給通路２１と第２油圧通路２０を連通させる一方、ドレン通路２２と第１油圧通路１９を連通させる。
【００９０】
したがって、今度は進角側油圧室１７内の油圧が第１油圧通路１９を通ってドレン通路２２からオイルパン２４内に戻され、該進角側油圧室１７内が低圧になる一方、遅角側油圧室１８内に油圧が供給されて高圧となる。
【００９１】
このため、ロックピン３０は、遅角側油圧室１８内の作動油圧の速やかな上昇によってばね部材３３のばね力に抗して後退移動して係合穴３１ａとの係合が解除され、ベーン部材３の自由な回転が確保される。
【００９２】
同時に、遅角側油圧室１８内の高圧化により、ベーン部材３が、各コイルスプリング３４，３５のばね力に抗して図１中、反時計方向へ回転し、タイミングスプロケット１とカムシャフト２の相対回転位相を遅角側に変換する。これによって、排気弁の閉じ時期が遅くなって吸気弁とのバルブオーバーラップが僅かに大きくなる。これによって、ポンピング損失が小さくなって、燃焼の安定化が図れ、機関回転の安定化と燃費の向上が図れる。
【００９３】
さらに、機関の低回転域から通常の中回転域、さらに高回転域に移行すると、遅角側油圧室１８に供給された高油圧によってベーン部材３が各コイルスプリング３４，３５のばね力に抗してさらに反時計方向へ最大に回転して、タイミングスプロケット１とカムシャフト２の相対回転位相を最遅角側に変換する。これによって、排気弁の開時期がさらに早くなって吸気弁とのバルブオーバーラップが大きくなり、吸気の吸入効率が向上する。これによって、機関の出力を向上させることが可能になる。
【００９４】
このように、本実施形態では、機関運転状態に応じて排気弁の開閉時期を変化させることによって機関性能を十分に発揮させることができることは勿論のこと、機関停止時には、前記各一対のコイルスプリング３４，３５のばね力によってベーン部材３を強制的に進角側へ回転させることから、燃焼が改善されて、前述のように、再始動性が良好になる。
【００９５】
本発明は、前記実施例の構成に限定されるものではなく、例えばホルダー部材を金属材以外に、軽量化を図るために硬質の合成樹脂材によって形成することも可能であり、また、各コイルスプリング３４，３５の両端部に、それぞれホルダー部材を取り付けることも可能である。
【００９６】
さらに、各進角側油圧室１７の他に、遅角側油圧室１８のみあるいは両方に組み付けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施形態が適用されるバルブタイミング制御装置のベーン部材の最進角回転状態を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図１のＢ矢視図である。
【図３】本発明の実施形態が適用されるバルブタイミング制御装置の縦断面図である。
【図４】本実施形態に供される一対のコイルスプリングと一対のホルダー部材を示す斜視図である。
【図５】本実施形態の組付装置を示す概略正面図である。
【図６】同組付装置の底面図である。
【図７】コイルスプリングの組付手順を示し、Ａは組付装置の保持部材でコイルスプリングを保持した状態を示す模式図、Ｂは底面側からみた模式図である。
【図８】Ａはコイルスプリングを保持部材間で圧縮変形した状態を示す模式図、Ｂは底面側からみた模式図である。
【図９】Ａはコイルスプリングを保持部材間で円弧状に変形させた状態を示す模式図、Ｂは底面側からみた模式図である。
【図１０】保持部材間からコイルスプリングを進角側油圧室に押し込んで組み付けた状態を示す模式図である。
【図１１】２つのコイルスプリングを進角側油圧室の両端開口側から押し込む手順を示し、各保持部材を両端開口側に配置した状態を示す模式図である。
【図１２】同じく２つのコイルスプリングを各押圧部材によって進角側油圧室に押し込もうとする状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９８】
１…タイミングスプロケット
２…カムシャフト
３…ベーン部材
４…油圧回路
５…ハウジング本体
５ａ・５ｂ…両端開口
６…フロントカバー
７…リアカバー
１０…シュー
１２…嵌合溝
１４…ベーンロータ
１５…ベーン
１５ａ・１５ｂ…凹溝
１７…進角側油圧室（進角室）
１８…遅角側油圧室（遅角室）
３４・３５…コイルスプリング
３４ａ、３５ａ…一端部
３４ｂ、３５ｂ…他端部
３６・３７…ホルダー部材
５０…組付装置
５１・５２…保持部材
５３…移動機構
５４…揺動機構
５６・５７…保持溝
５８…押圧機構
６４…押圧部材
６５…押圧部
６５ａ…押圧面
【図１】
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【図２】
2010150995.tif 000004
【図３】
2010150995.tif 000005
【図４】
2010150995.tif 000006
【図５】
2010150995.tif 000007
【図６】
2010150995.tif 000008
【図７】
2010150995.tif 000009
【図８】
2010150995.tif 000010
【図９】
2010150995.tif 000011
【図１０】
2010150995.tif 000012
【図１１】
2010150995.tif 000013
【図１２】
2010150995.tif 000014