(57)【要約】【課題】バルブタイミング調整装置において高耐久性を実現する遊星歯車を、高生産性にて製造すること。【解決手段】歯車本体６０から歯車軸方向へ係合突起４９が突出してなる遊星歯車３３と、係合突起４９が遊挿される係合孔４８を有し、係合孔４８への係合突起４８の係合により遊星歯車３３の自転運動を抽出して回転することで、内燃機関のバルブタイミングを変化させる回転体３４とを備えたバルブタイミング調整装置の遊星歯車３３を製造する方法は、ピン孔６４が歯車軸方向に開口する歯車本体６０を形成する本体形成工程と、ピン部材７０をピン孔６４に嵌挿して当該ピン部材７０により係合突起４８を形成する突起形成工程とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車本体から歯車軸方向へ係合突起が突出してなる遊星歯車と、前記係合突起が遊挿される係合孔を有し、前記係合孔への前記係合突起の係合により前記遊星歯車の自転運動を抽出して回転することで、内燃機関のバルブタイミングを変化させる回転体とを備えたバルブタイミング調整装置の前記遊星歯車を製造する方法であって、
ピン孔が前記歯車軸方向に開口する前記歯車本体を形成する本体形成工程と、
ピン部材を前記ピン孔に嵌挿して当該ピン部材により前記係合突起を形成する突起形成工程と、
を含むことを特徴とする遊星歯車の製造方法。
【請求項２】
原料を成形することにより未焼成の前記歯車本体を形成する前記本体形成工程と、
未焼成の前記歯車本体の前記ピン孔に前記ピン部材を嵌挿して前記係合突起を形成する前記突起形成工程と、
前記係合突起を形成する前記ピン部材と共に未焼成の前記歯車本体を焼成する焼成工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車の製造方法。
【請求項３】
前記本体形成工程において、前記歯車軸方向にストレートな前記ピン孔を有し前記歯車軸方向に略垂直な平坦面に当該ピン孔が開口する前記歯車本体を形成し、
前記突起形成工程において、ストレートな前記ピン部材を前記歯車軸方向に沿って前記ピン孔に嵌挿することを特徴とする請求項１又は２に記載の遊星歯車の製造方法。
【請求項４】
前記本体形成工程において、前記ピン孔が前記歯車軸方向に貫通する前記歯車本体を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の遊星歯車の製造方法。
【請求項５】
前記本体形成工程において、前記ピン孔の開口縁部に面取り部を有する前記歯車本体を形成し、
前記突起形成工程において、前記ピン孔に前記開口縁部側から前記ピン部材を挿入して前記ピン部材の一部を突出させることを特徴とする請求項４に記載の遊星歯車の製造方法。
【請求項６】
前記本体形成工程において、前記係合突起の突出側とは反対側となる前記開口縁部に前記面取り部を有する前記歯車本体を形成することを特徴とする請求項５に記載の遊星歯車の製造方法。
【請求項７】
歯車本体から歯車軸方向へ係合突起が突出してなる遊星歯車と、前記係合突起が遊挿される係合孔を有し、前記係合孔への前記係合突起の係合により前記遊星歯車の自転運動を抽出して回転することで、内燃機関のバルブタイミングを変化させる回転体とを備えたバルブタイミング調整装置の前記遊星歯車であって、
前記歯車本体は、前記歯車軸方向に開口するピン孔を有し、
前記係合突起は、前記ピン孔に嵌挿されたピン部材により形成されることを特徴とする遊星歯車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置の遊星歯車及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、遊星歯車機構を利用して内燃機関のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置が知られている。例えば特許文献１には、遊星歯車においてその歯車本体から歯車軸方向へ突出する係合突起を回転体の係合孔に遊挿し、当該係合孔への係合突起の係合により遊星歯車の自転運動を抽出して回転体を回転させることで、バルブタイミングを変化させるようにしたものが開示されている。
【０００３】
さて、一般にバルブタイミング調整装置は、内燃機関のカム軸に作用するバルブ反力に抗して作動させる必要がある。それ故、特許文献１に開示のように遊星歯車の係合突起と回転体の係合孔とが係合する構成では、係合突起に大きな力が働くことになる。そのため、特許文献１に開示の装置では、遊星歯車の係合突起が歯車本体と一体に形成されることによって、強度が確保された形となっている。
【特許文献１】特開２００５−４８７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示のように遊星歯車の係合突起と歯車本体とを一体に形成する方法としては、例えば、原料を成形して焼結させてなるブランクを切削することにより、係合突起及び歯車本体を現出させる方法が採用される。しかし、この方法の場合には、図１２に示すように、係合突起１００と歯車本体１０２との境界部分１０４に湾曲面状のＲ部１０６が残り易くなる。そのため、係合突起１００の突出高さＨに対して、当該突起１００と回転体１１０の係合孔１１２との係合代Ｌを少なくともＲ部１０６の高さ分は短くしなければならない。しかし、これは、係合突起１００と係合孔１１２との間の面圧を増大させる要因となるため、耐久性の点で不利となる。
【０００５】
そこで、図１３に示すように、係合突起１００と歯車本体１０２との境界部分１０４に座ぐり加工を施すことによってＲ部１０６を除去し、係合代Ｌを確保する方法が考えられるが、この方法の場合、煩雑な座ぐり加工が追加されるため、生産性の低下を招くことになる。
【０００６】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、バルブタイミング調整装置において高耐久性を実現する遊星歯車を、高生産性にて製造することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、高生産性及び高耐久性を実現するバルブタイミング調整装置の遊星歯車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、歯車本体から歯車軸方向へ係合突起が突出してなる遊星歯車と、係合突起が遊挿される係合孔を有し、係合孔への係合突起の係合により遊星歯車の自転運動を抽出して回転することで、内燃機関のバルブタイミングを変化させる回転体とを備えたバルブタイミング調整装置の遊星歯車を製造する方法であって、ピン孔が歯車軸方向に開口する歯車本体を形成する本体形成工程と、ピン部材をピン孔に嵌挿して当該ピン部材により係合突起を形成する突起形成工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
このような請求項１に記載の発明によると、遊星歯車の歯車本体に開口するピン孔にピン部材が嵌挿されて当該ピン部材により遊星歯車の係合突起が形成されるので、係合突起と歯車本体とは、それらの境界部分に湾曲面状のＲ部が形成されることなく、結合され得る。これにより、係合突起と歯車本体との結合強度を確保しつつ、バルブタイミング装置における係合突起と回転体の係合孔との係合代をも確保することが可能となるので、遊星歯車の耐久性を高めることができるのである。また、係合突起と歯車本体との境界部分にＲ部が形成されないことによって、Ｒ部を除去するための加工が不要となるので、生産性を高めることもできるのである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、原料を成形することにより未焼成の歯車本体を形成する本体形成工程と、未焼成の歯車本体のピン孔にピン部材を嵌挿して係合突起を形成する突起形成工程と、係合突起を形成するピン部材と共に未焼成の歯車本体を焼成する焼成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
このような請求項２に記載の発明によると、原料の成形により未焼成の歯車本体が形成され、当該未焼成歯車本体のピン孔にピン部材が嵌挿されて係合突起が形成された後、未焼成歯車本体が焼成される。故に、ピン部材のピン孔への嵌挿によって歯車本体に割れ等の破損を招くことなく、嵌挿操作をスムーズに進行させることができるのである。また、歯車本体がピン部材と共に焼成されるので、歯車本体の焼結と同時にピン部材を歯車本体に接合して、当該ピン部材よりなる係合突起の歯車本体との結合強度を高めることができるのである。
【００１２】
請求項３に記載の発明によると、本体形成工程において、歯車軸方向にストレートなピン孔を有し歯車軸方向に略垂直な平坦面に当該ピン孔が開口する歯車本体を形成し、突起形成工程において、ストレートなピン部材を歯車軸方向に沿ってピン孔に嵌挿する。これによれば、歯車軸方向に略垂直な平坦面に開口し歯車軸方向にストレートなピン孔に対して、ストレートなピン部材を歯車軸方向に沿って嵌挿することで、当該ピン部材よりなる係合突起を歯車本体の平坦面から略垂直に突出させることができる。故に、係合突起と歯車本体との境界部分からＲ部を確実に排除して、係合突起の突出高さの略全体を係合突起と係合孔との係合代として利用することが可能となるので、耐久性の向上に貢献することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によると、本体形成工程において、ピン孔が歯車軸方向に貫通する歯車本体を形成するので、ピン孔へのピン部材の嵌合代を増大して係合突起と歯車本体との結合強度を高めることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明によると、本体形成工程において、ピン孔の開口縁部に面取り部を有する歯車本体を形成し、突起形成工程において、ピン孔に開口縁部側からピン部材を挿入してピン部材の一部を突出させる。これによれば、ピン孔においてピン部材の挿入入口側となる開口縁部に面取り部が設けられることになるので、ピン部材の先端部を面取り部によって案内することでピン部材をピン孔内に容易に導くことができ、ピン部材の挿入がスムーズとなる。したがって、生産性の向上に貢献することができるのである。
【００１５】
請求項６に記載の発明によると、本体形成工程において、係合突起の突出側とは反対側となるピン孔の開口縁部に面取り部を有する歯車本体を形成する。これによれば、係合突起の突出側となる開口縁部とピン部材との間には隙間が形成されないようにして係合突起が荷重作用時に不安定となる事態を抑制しつつ、上述したピン部材の案内作用によって生産性の向上効果を享受することが可能となる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、歯車本体から歯車軸方向へ係合突起が突出してなる遊星歯車と、係合突起が遊挿される係合孔を有し、係合孔への係合突起の係合により遊星歯車の自転運動を抽出して回転することで、内燃機関のバルブタイミングを変化させる回転体とを備えたバルブタイミング調整装置の遊星歯車であって、歯車本体は、歯車軸方向に開口するピン孔を有し、係合突起は、ピン孔に嵌挿されたピン部材により形成されることを特徴とする。
【００１７】
このような請求項７に記載の発明によると、遊星歯車の歯車本体に開口するピン孔に嵌挿されたピン部材によって遊星歯車の係合突起が形成されるので、係合突起と歯車本体とは、それらの境界部分に湾曲面状のＲ部が形成されることなく、結合され得た状態となる。これにより、係合突起と歯車本体との結合強度を確保しつつ、バルブタイミング装置において係合突起と回転体の係合孔との係合代を確保することが可能となるので、遊星歯車の耐久性を高めることができるのである。また、係合突起と歯車本体との境界部分にＲ部が形成されないことによって、遊星歯車の製造時には、Ｒ部を除去するための加工が不要となるので、生産性を高めることもできるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態による遊星歯車３３を備えたバルブタイミング調整装置１を示している。バルブタイミング調整装置１は車両に搭載され、内燃機関のクランク軸からカム軸２へ機関トルクを伝達する伝達系に設置されている。バルブタイミング調整装置１はトルク発生ユニット４及び位相調整ユニット６等を組み合わせてなり、クランク軸及びカム軸２の間の相対位相（以下、「機関位相」という）によって決まるバルブタイミングを調整する。尚、本実施形態においてカム軸２は内燃機関の吸気弁を開閉するものであり、バルブタイミング調整装置１は当該吸気弁のバルブタイミングを調整する。
【００２０】
トルク発生ユニット４は、電動モータ２１及び通電制御回路２２を備えている。電動モータ２１は例えばブラシレスモータ等であり、内燃機関に固定されるモータケース２３並びにモータケース２３によって正逆回転自在に支持されるモータ軸２４を有している。通電制御回路２２は駆動ドライバ及びその制御用マイクロコンピュータ等から構成されており、モータケース２３の外部及び／又は内部に配置されて電動モータ２１と電気的に接続されている。通電制御回路２２は電動モータ２１への通電を制御することによりモータ軸２４の周りに回転磁界を形成して、当該回転磁界に応じた方向の回転トルク（以下、「モータトルク」という）をモータ軸２４に発生させる。
【００２１】
位相調整ユニット６は、駆動側回転体１０、従動側回転体１８、遊星歯車機構３０及びリンク機構５０を備えている。
【００２２】
図２〜４に示すように、駆動側回転体１０は全体として中空形状であり、遊星歯車機構３０、リンク機構５０等を収容している。駆動側回転体１０は、二段円筒状のスプロケット１１の大径側端部に二段円筒状のカバー１２の大径側端部を同軸上に螺子止めしてなる。スプロケット１１は複数の歯１６を有しており、これらの歯１６とクランク軸の複数の歯との間においてタイミングチェーンが巻き掛けられる。したがって、クランク軸から出力された機関トルクがタイミングチェーンを通じてスプロケット１１へ伝達されるときには、駆動側回転体１０がクランク軸と連動して、当該クランク軸との間の相対位相を保ちつつ回転する。このとき駆動側回転体１０の回転方向は、図３，４の時計方向となる。
【００２３】
図２，３に示すように従動側回転体１８は、軸部１７及び一対の連繋部１９を有している。円筒状の軸部１７は、駆動側回転体１０と同心的に配置されている。軸部１７の一端部は、スプロケット１１の内周側に摺動回転自在に嵌合していると共に、同軸上のカム軸２の一端部にボルト固定されている。これにより従動側回転体１８は、カム軸２と連動して当該カム軸２との間の相対位相を保ちつつ回転可能となっており、また駆動側回転体１０に対して相対回転可能となっている。尚、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が進角する相対回転方向が図３〜６の方向Ｘであり、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が遅角する相対回転方向が図３〜６の方向Ｙである。
【００２４】
図３に示すように各連繋部１９は、軸部１７を径方向に挟む二箇所から外周側へ突出する平板状にそれぞれ形成されている。
【００２５】
図２，５に示すように遊星歯車機構３０は、太陽歯車３１、遊星キャリア３２、遊星歯車３３及び伝達回転体３４等から構成されている。
【００２６】
外歯車からなる太陽歯車３１は、カバー１２に同心的にリベットかしめされて駆動側回転体１０と一体に回転可能となっている。したがって、太陽歯車３１はクランク軸と連動して、当該クランク軸との間の相対位相を保ちつつ回転する。
【００２７】
遊星キャリア３２は全体として筒状であり、駆動側回転体１０及びモータ軸２４と同心的な円筒面状の内周面部３５を有している。内周面部３５には溝部３６が開口しており、当該溝部３６に嵌合する継手３７を介して遊星キャリア３２がモータ軸２４に連結されている。これにより遊星キャリア３２は、モータ軸２４と一体に回転可能となっており、また回転体１０，１８に対して相対回転可能となっている。
【００２８】
遊星キャリア３２はさらに、駆動側回転体１０及び太陽歯車３１に対して偏心する円筒面状の外周面部３８を有している。
【００２９】
遊星歯車３３は、太陽歯車３１よりも歯数が所定数だけ多い内歯車部３９を有している。遊星歯車３３は、太陽歯車３１の外周側に内歯車部３９が位置するようにして太陽歯車３１に対し偏心して配置され、当該偏心側とは反対側において内歯車部３９を太陽歯車３１に噛合させている。遊星歯車３３は、遊星キャリア３２の外周面部３８にベアリング４０を介して嵌合している。これにより遊星歯車３３は、遊星キャリア３２によって遊星運動自在に支持されている。ここで遊星運動とは、遊星歯車３３が太陽歯車３１に対する偏心軸線周りに自転しつつ、遊星キャリア３２の回転方向へ公転する運動をいう。
【００３０】
図２，４に示すように、伝達回転体３４は円環板状に形成され、回転体１０，１８と同心的に且つ遊星歯車３３に対して偏心して配置されている。伝達回転体３４は、軸部１７の外周側に摺動回転自在に嵌合している。これにより伝達回転体３４は、回転体１０，１８に対して相対回転可能となっている。
【００３１】
図２，５に示すように伝達回転体３４は、回転方向へ等間隔をあけた複数箇所に円筒孔状の係合孔４８を有している。また、それに対応して遊星歯車３３は、自転方向（本実施形態では、遊星歯車３３の周方向と一致する）に等間隔をあけた複数箇所に柱状の係合突起４９を有している。各係合突起４９は、それぞれ対応する係合孔４８に個別に遊挿されて係合する。伝達回転体３４は、各係合孔４８への各係合突起４９の係合により遊星歯車３３の自転運動を抽出して、当該自転運動に応じた回転運動を実現する。
【００３２】
こうした構成の遊星歯車機構３０では、駆動側回転体１０に対して遊星キャリア３２が相対回転しないときには、遊星歯車３３が遊星運動することなく駆動側回転体１０と共に回転し、各係合突起４９が各係合孔４８を回転側へ押圧する。その結果、伝達回転体３４が駆動側回転体１０との間の相対位相を保ちつつ、図５の時計方向へ回転する。
【００３３】
モータトルクが方向Ｘへ増大すること等により駆動側回転体１０に対して遊星キャリア３２が方向Ｘへ相対回転するときには、遊星歯車３３が太陽歯車３１との噛合歯を変えつつ遊星運動することで、各係合突起４９が各係合孔４８を回転側へ押圧する力が増大する。その結果、駆動側回転体１０に対して伝達回転体３４が方向Ｘへ相対回転する。一方、モータトルクが方向Ｙへ増大すること等により駆動側回転体１０に対して遊星キャリア３２が方向Ｙへ相対回転するときには、遊星歯車３３が太陽歯車３１との噛合歯を変えつつ遊星運動することで、各係合突起４９が各係合孔４８を反回転側へ押圧する。その結果、駆動側回転体１０に対して伝達回転体３４が方向Ｙへ相対回転する。
【００３４】
図２〜４，６に示すようにリンク機構５０は、一対の第一リンク５２、一対の第二リンク５３、案内部５４及び一対の可動体５６等から構成されている。尚、図２〜４は、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が最遅角したときのリンク機構５０の状態を示し、図６は、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が最進角したときのリンク機構５０の状態を示している。また、図３，４，６では、断面を表すハッチングの図示を省略している。
【００３５】
図２，３に示すように各第一リンク５２は、それぞれ円弧形の平板状に形成されて軸部１７を径方向に挟む二箇所に配置され、スプロケット１１の所定箇所に回り対偶によって連繋している。各第二リンク５３は、それぞれω字形の平板状に形成されて軸部１７を径方向に挟む二箇所に配置され、対応する連繋部１９に回り対偶によって連繋し且つ対応する第一リンク５２に回り対偶によって連繋している。
【００３６】
図２，４に示すように案内部５４は、伝達回転体３４において遊星歯車３３とは反対側の端面を含む部分によって形成されている。案内部５４は、軸部１７を径方向に挟む二箇所にそれぞれ案内溝５８を有している。各案内溝５８は所定の幅をもって延伸し、当該延伸方向において軸部１７の中心からの距離が変化する曲線状である
図２〜４に示すように、各可動体５６は円柱軸状に形成され、軸部１７に対して偏心して配置されている。各可動体５６の一端部は柱筒二部材によって形成され、対応する案内溝５８内に滑動自在に嵌合している。各可動体５６の他端部は、対応する第一リンク５２に相対回転自在に嵌合し、各可動体５６の中間部は、対応する第二リンク５３に圧入固定されている。かかる嵌合及び圧入固定により各可動体５６は、リンク５２，５３間の回り対偶を実現している。
【００３７】
こうした構成のリンク機構５０では、伝達回転体３４が駆動側回転体１０との間の相対位相を保っているときには、各可動体５６がそれぞれ案内溝５８内を案内されずに伝達回転体３４と共に回転する。このとき、連繋するリンク５２，５３同士の相対位置関係は変化しないので、従動側回転体１８が駆動側回転体１０との間の相対位相を保ちつつ図４，６の時計方向へ回転する。したがって、機関位相が変化せず、バルブタイミングが保持される。
【００３８】
駆動側回転体１０に対して伝達回転体３４が方向Ｘへ相対回転するときには、各可動体５６が案内溝５８内を案内されて軸部１７側へ移動する。その結果、各第二リンク５３が可動体５６により押圧されて連繋部１９と共に方向Ｘへ駆動されるため、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が方向Ｘへ相対回転する。したがって、機関位相がクランク軸に対するカム軸２の進角側へ変化し、それに合わせてバルブタイミングが進角する。一方、駆動側回転体１０に対して伝達回転体３４が方向Ｙへ相対回転するときには、各可動体５６が案内溝５８内を案内されて軸部１７とは反対側へ移動する。その結果、各第二リンク５３が可動体５６により引張られて連繋部１９と共に方向Ｙへ駆動されるため、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が方向Ｙへ相対回転する。したがって、機関位相がクランク軸に対するカム軸２の遅角側へ変化し、それに合わせてバルブタイミングが遅角する。
【００３９】
次に、本実施形態の特徴部分である遊星歯車３３の構成について詳細に説明する。図７，８に示すように遊星歯車３３は、周壁部６１により内歯車部３９を形成する歯車本体６０と、一部により係合突起４９を形成する複数のピン部材７０とを組み合わせてなる。
【００４０】
歯車本体６０は金属によって有底筒状に形成されており、その底壁部６２において遊星歯車３３の周方向に等間隔に並ぶ複数箇所にピン孔６４を有している。各ピン孔６４は、遊星歯車３３の軸方向である歯車軸方向にストレートに底壁部６２を貫通し、当該底壁部６２の歯車軸方向の両壁面６２ａ，６２ｂに開口している。ここで、各ピン孔６４が開口する両壁面６２ａ，６２ｂは、歯車軸方向に略垂直な平坦面状に形成されている。
【００４１】
図１に示すように各ピン孔６４は、伝達回転体３４と反対側の開口縁部６５に面取り部６６を有している。各ピン孔６４の面取り部６６は、伝達回転体３４側へ向かうほど縮径するテーパ状であり、ピン孔６４の周方向に連続して形成されている。一方、各ピン孔６４において面取り部６６よりも伝達回転体３４側は、後に詳述するピン部材７０の横断面形状を補完する形状に形成されている。即ち、各ピン孔６４の伝達回転体３４側の開口縁部６７には、面取り部が設けられていないのである。
【００４２】
図７，８に示すように、各ピン部材７０は金属によってストレートな棒状に形成されており、横断面において円周面７２の中心を挟む二箇所が切り欠かれた形状を呈している。図１に示すように各ピン部材７０の一端部７４側は、それぞれ対応するピン孔６４に嵌挿されて接合されている。各ピン部材７０の他端部７６側は、歯車本体６０の壁面６２ａから歯車軸方向の伝達回転体３４側へ突出して、係合突起４９を形成している。
【００４３】
次に、本発明の一実施形態による遊星歯車３３の製造方法について、図９に示すフローチャートに従って説明する。
【００４４】
まず、ステップＳ１０１では、遊星歯車３３に必要な数のピン部材７０を形成する。ここでピン部材７０については、例えば丸棒に切削並びに切断加工を施すこと等によって形成してもよいが、本実施形態では、炭素鋼の引き抜き棒材を所定長さに切断することによって形成する。このようなステップＳ１０１により、ストレートな棒状を呈し且つ円周面７２の二箇所が切り欠かれてなる横断面形状のピン部材７０が、必要数、形成されることとなる。
【００４５】
ステップＳ１０２では、原料としての粉末冶金材料を成形することにより、図１０に示す如き未焼成の歯車本体（以下、「未焼成歯車本体」ともいう）６０を形成する。ここで粉末冶金材料としては、ピン部材７０の形成材料に応じたものを適宜使用可能であるが、本実施形態では、銅含有の合金鋼粉が使用される。また、圧力、温度、時間等の成形条件については、適宜設定可能であるが、本実施形態では、成形後の未焼成歯車本体６０が後述の焼成までの間に所望の形状を維持可能な程度の硬さとなるよう設定される。このようなステップＳ１０２により、複数のピン孔６４が歯車軸方向にストレートに貫通して当該軸方向に略垂直な壁面６２ａ，６２ｂに開口し且つ各ピン孔６４の一方の開口縁部６５に面取り部６６を有する未焼成歯車本体６０が、形成されることとなる。
【００４６】
尚、ステップＳ１０１，Ｓ１０２については、図９に示すようにステップＳ１０１の実施後にステップＳ１０２を実施してもよいし、この逆の順で実施してもよいし、互いに略同時期に実施してもよい。
【００４７】
以上の後、ステップＳ１０３では、図１１に示すように、未焼成歯車本体６０の各ピン孔６４にそれぞれピン部材７０を嵌挿する。このときピン孔６４には、ストレートなピン部材７０を、面取り部６６の設けられた開口縁部６５側から歯車軸方向に沿って挿入し、それによってピン孔６４に嵌合したピン部材７０の挿入先端部７６側を開口縁部６５とは反対側の壁面６２ａから突出させる。これにより、未焼成歯車本体６０から歯車軸方向へ突出する複数の係合突起４９が、各ピン部材７０によって形成されることとなる。
【００４８】
そして、ステップＳ１０４では、係合突起４９を形成する複数のピン部材７０と共に未焼成歯車本体６０を焼成して、未焼成歯車本体６０を形成する冶金材料を焼結させる。ここで温度、時間等の焼成条件については、適宜設定可能であるが、本実施形態では、それぞれ合金鋼と炭素鋼よりなる未焼成歯車本体６０とピン部材７０とが固相拡散によって接合されるよう設定される。このようなステップＳ１０４により、歯車本体６０と複数のピン部材７０とが接合されて、各ピン部材７０により係合突起４９が形成されてなる遊星歯車３３が完成することとなる。
【００４９】
ここまで説明したように本実施形態では、比較的軟質な未焼成歯車本体６０の各ピン孔６４にピン部材７０を嵌挿して係合突起４９を形成しているので、歯車本体６０に割れ等の破損を生じさせることなく当該嵌挿をスムーズに進めて、生産性を高めることができる。また、各ピン孔６４に嵌挿されたピン部材７０については、未焼成歯車本体６０の焼成によって当該歯車本体６０と固相拡散接合させているので、係合突起４９と歯車本体６０とがピン部材７０を介して強固に結合された状態となる。したがって、装置１においては、高い耐久性を発揮することができる。
【００５０】
さらに、本実施形態では、歯車本体６０において歯車軸方向に略垂直な平坦面状の壁面６２ａに開口し歯車軸方向にストレートな各ピン孔６４に対して、ストレートなピン部材７０を歯車軸方向に沿って嵌挿し、係合突起４９となる端部７６側を突出させている。故に図１に示すように、ピン部材７０の端部７６側にて形成される係合突起４９は、歯車本体６０の壁面６２ａから略垂直に突出した形となる。即ち図１，１１に示すように、係合突起４９と歯車本体６０との境界部分８０からＲ部を確実に排除することができる。したがって、図１に示すように装置１においては、係合突起４９の突出高さＨの略全体を係合孔４８との係合代Ｌに利用して、耐久性を高めることができるのである。また、係合突起４９と歯車本体６０との境界部分８０にＲ部が形成されないことにより、本実施形態の製造方法においては、当該Ｒ部を除去するためのステップが不要となっているので、生産性を高めることができるのである。
【００５１】
またさらに、本実施形態では、面取り部６６の設けられた開口縁部６５側からピン部材７０を各ピン孔６４に挿入させているので、例えばピン部材７０の挿入先端部７６を面取り部６６に押し付けることによって容易にピン部材７０をピン孔６４内へと案内することができる。したがって、この案内作用によっても、生産性を高めることができるのである。また、こうした効果を生む開口縁部６５は、図１に示すように各ピン孔６４において係合突起４９の突出側とは反対側に設けられた形となっており、各ピン孔６４の当該突起突出側の開口縁部６７には、面取り部が存在していない。これにより、各ピン孔６４の開口縁部６７はピン部材７０と密着した状態となるので、装置１においては、当該ピン部材７０よりなる係合突起４９を荷重作用にかからわず安定的に歯車本体６０に固定して、作動不良や故障を抑制することができる。
【００５２】
尚、以上説明した本実施形態では、伝達回転体３４が特許請求の範囲に記載の「回転体」に相当し、壁面６２ａが特許請求の範囲に記載の「平坦面」に相当している。また、本実施形態では、ステップＳ１０２が特許請求の範囲に記載の「本体形成工程」に相当し、ステップＳ１０３が特許請求の範囲に記載の「突起形成工程」に相当し、ステップＳ１０４が特許請求の範囲に記載の「焼成工程」に相当している。
【００５３】
さて、上述においては本発明の一実施形態について説明したが、本発明は当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００５４】
具体的に、係合突起４９を形成するピン部材７０及びそれが嵌挿されるピン孔６４の個数については、図７に示される数以外であってもよい。また、ピン部材７０及びピン孔６４については、歯車軸方向にストレートな形状以外であってもよく、例えば段付き形状やテーパ形状等であってもよい。さらにまた、ピン部材７０及びピン孔６４については、図７に示されるように横断面において円周面７２の二箇所が切り欠かれた柱状以外であってもよく、例えば、そうした切り欠きのない円柱状や円筒状等であってもよい。
【００５５】
さらに、係合突起４９の突出側とは反対側となる開口縁部６５に面取り部６６を設けないで、当該面取り部６６のない開口縁部６５側からピン部材７０をピン孔６４に挿入して係合突起４９を形成するようにしてもよい。また、開口縁部６５とは反対側の開口縁部６７側からピン部材７０をピン孔６４に挿入して、当該ピン部材７０の挿入先端部７４とは反対側端部７６を係合突起４９として突出させるようにしてもよい。尚、この場合、ピン孔６４を伝達回転体３４側の壁面６２ａのみに開口する有底孔状に形成してもよいし、面取り部６６を開口縁部６７に設けるようにしてもよい。
【００５６】
またさらに、未焼成の歯車本体６０のピン孔６４にピン部材７０を嵌挿させて係合突起４９を形成した後、当該歯車本体６０を焼成してピン部材７０と接合させる以外にも、例えば、未焼成の歯車本体６０を焼成した後、ピン孔６４にピン部材７０を圧入等して歯車本体６０にピン部材７０を固定するようにしてもよい。
【００５７】
加えて、本発明は、外歯車からなる太陽歯車３１に内歯車部３９が噛合して遊星運動する遊星歯車３３以外にも、内歯車からなる太陽歯車に外歯車部が噛合して遊星運動する遊星歯車に適用可能である。また、本発明は、吸気弁のバルブタイミングを調整する装置の遊星歯車以外にも、排気弁のバルブタイミングを調整する装置の遊星歯車や、吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置の遊星歯車に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態による遊星歯車の特徴を説明するための断面模式図である。
【図２】本発明の一実施形態による遊星歯車を備えたバルブタイミング調整装置を示す図であって、図３のII−II線断面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のIV−IV線断面図である。
【図５】図２のV−V線断面図である。
【図６】図４とは異なる作動状態を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による遊星歯車を示す正面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による遊星歯車の製造方法を示すフローチャートである。
【図１０】図９のステップＳ１０２について説明するため図であって、図８に対応する断面図である。
【図１１】図９のステップＳ１０３について説明するための断面模式図である。
【図１２】本発明により解決する課題を説明するための断面模式図である。
【図１３】本発明により解決する課題を説明するための断面模式図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  バルブタイミング調整装置、６  位相調整ユニット、３０  遊星歯車機構、３１  太陽歯車、３２  遊星キャリア、３３  遊星歯車、３４  伝達回転体（回転体）、３９  内歯車部、４８  係合孔、４９  係合突起、６０  歯車本体・未焼成歯車本体、６２  底壁部、６２ａ  壁面（平坦面）、６４  ピン孔、６５  開口縁部、６６  面取り部、７０  ピン部材、７６  端部、８０  境界部分、Ｈ  突出高さ、Ｌ  係合代、Ｓ１０２  ステップ（本体形成工程）、Ｓ１０３  ステップ（突起形成工程）、Ｓ１０４  ステップ（焼成工程）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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