(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱形状に形成された軸部の外周面から放射状に突出形成された突起部を備えるロータと、そのロータが相対回動可能に収容される収容空間が内部に設けられた略円筒形状に形成されるとともに、前記収容空間の内周面から中心軸に向けて突出形成されたハウジングとを備え、それらロータ及びハウジングにそれぞれ連結された２回転軸間の回転位相差をそれらロータ及びハウジングの相対回動に応じて可変とする回転位相差可変機構において、
前記ロータは、アルミニウム合金のダイカスト成型品として形成された粗形材に塑性加工を施して製造されるとともに、その内部に軟化処理が施された層が形成されてなる
ことを特徴とする回転位相差可変機構。
【請求項２】
前記ロータは、その表層部に硬化処理が施されてなる請求項１に記載の回転位相差可変機構。
【請求項３】
略円柱形状に形成された軸部の外周面から放射状に突出形成された突起部を備えるロータと、そのロータが相対回動可能に収容される収容空間が内部に設けられた略円筒形状に形成されるとともに、前記収容空間の内周面から中心軸に向けて突出形成されたハウジングとを備え、それらロータ及びハウジングにそれぞれ連結された２回転軸間の回転位相差をそれらロータ及びハウジングの相対回動に応じて可変とする回転位相差可変機構において、
前記ハウジングは、アルミニウム合金のダイカスト成型品として形成された粗形材に塑性加工を施して製造されるとともに、その内部に軟化処理が施された層が形成されてなる
ことを特徴とする回転位相差可変機構。
【請求項４】
前記ハウジングは、その表層部に硬化処理が施されてなる請求項３に記載の回転位相差可変機構。
【請求項５】
前記軟化処理が施された層は、前記表面層と断面中心部との中間部に形成されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の回転位相差可変機構。
【請求項６】
略円柱形状に形成された軸部の外周面から放射状に突出形成された突起部を備えるロータと、そのロータが相対回動可能に収容される収容空間が内部に設けられた略円筒形状に形成されるとともに、前記収容空間の内周面から中心軸に向けて突出形成されたハウジングとを備え、それらロータ及びハウジングにそれぞれ連結された２回転軸間の回転位相差を、それらロータ及びハウジングの相対回動に応じて可変とする回転位相差可変機構を製造する方法において、
アルミニウム合金のダイカスト成型品として前記ロータの粗形材を形成するダイカスト工程と、
前記ロータの粗形材の内部を局部加熱することで、同ロータの粗形材の表面層の硬さを保持しながらも、その内部に軟化した層を形成する加熱工程と、
前記ロータの粗形材に塑性加工を施す塑性加工工程とを備える
ことを特徴とする回転位相差可変機構の製造方法。
【請求項７】
略円柱形状に形成された軸部の外周面から放射状に突出形成された突起部を備えるロータと、そのロータが相対回動可能に収容される収容空間が内部に設けられた略円筒形状に形成されるとともに、前記収容空間の内周面から中心軸に向けて突出形成されたハウジングとを備え、それらロータ及びハウジングにそれぞれ連結された２回転軸間の回転位相差を、それらロータ及びハウジングの相対回動に応じて可変とする回転位相差可変機構を製造する方法において、
アルミニウム合金のダイカスト成型品として前記ハウジングの粗形材を形成するダイカスト工程と、
前記ハウジングの粗形材の内部を局部加熱することで、同ハウジングの粗形材の表面層の硬さを保持しながらも、その内部に軟化した層を形成する加熱工程と、
前記ハウジングの粗形材に塑性加工を施す塑性加工工程とを備える
ことを特徴とする回転位相差可変機構の製造方法。
【請求項８】
前記加熱工程において局部加熱される部位は、突起部を有する回転体の表面層と断面中心部との中間部である請求項６または７に記載の回転位相差可変機構の製造方法。
【請求項９】
前記塑性加工工程において粗形材に施される塑性加工は、前記加熱工程において局部加熱された温度を保持した状態で行われる請求項６〜８のいずれかに記載の回転位相差可変機構の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転位相差可変機構及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のバルブタイミング制御に用いられる回転位相差可変機構として、例えば特開平８−１２１１２２号公報にみられるように、ハウジングとその内部に設けられた収容空間に収容されたロータとを備えるものが知られている。
【０００３】
ハウジングは、ロータを収容する収容空間が内部に設けられた略円筒形状に形成されており、その収容空間の内周面から放射状に突出形成された隔壁部を有している。一方、ロータは、略円柱形状に形成された軸部を備えており、その軸部の外周面から放射状に突出形成されたベーンを有している。それら隔壁部及びベーンの先端にはそれぞれ、シール材を配設するための溝が設けられている。
【０００４】
このハウジングとロータとは、上記収容空間の内部にロータを収容することで一体に組み付けられており、隔壁部の先端がシール材を介してロータ軸部の外周面に当接し、またベーンの先端がシール材を介してハウジングの内周面に当接することで、それらハウジング及びロータは互いに同心を有して相対回動可能となっている。その結果、回転位相差可変機構の内部には、ハウジングの隔壁部とロータのベーンとによって、複数の圧力室をなす空間が区画形成される。この回転位相差可変機構では、圧力室内に導入される流体の圧力制御によって、ハウジングとロータとを相対回動させ、それらハウジング及びロータのそれぞれに駆動連結された回転軸間の回転位相差を可変としている。
【０００５】
従来、こうした回転位相差可変機構のハウジングやロータは、鉄系焼結材を用いて形成された粗形材を塑性加工することで製造されている。このように製造すれば、円周面から突起部（隔壁部、ベーン）が突出形成されて複雑形状をなすハウジングの内周面やロータの外周面を、機械加工をほとんど用いることなく形成することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報にもみられるように、そうしたハウジングやロータをアルミニウム化或いはアルミニウム合金化して、軽量化を図ることが提案されている。そこで、鉄系焼結材の代わりにアルミニウム系焼結材を用いれば、従来と同様の製造方法で、軽量なハウジングやロータを製造することはできる。ただし、アルミニウム系焼結材は、鉄系焼結材に比べて高価であり、材料コストの増大は避け難いものとなる。
【０００７】
また一方、可動部材であるハウジングやロータには、他の部材との摺接による摩耗や、外力の作用による表面の割れなどの表面損傷に対する耐性も要求される。上記アルミニウム系焼結材は、鉄系焼結材に比べて強度が低く、そうした表面損傷に対する耐性を十分に確保することが困難でもある。
【０００８】
そこで上記アルミニウム系焼結材に代わり、材料が比較的安価なダイカスト用アルミニウム合金のダイカスト成型品からなる粗形材を用いて、上記ハウジングやロータを製造することも提案されている。こうしたダイカスト成型品を用いれば、アルミニウム系焼結材に比べれば強度を高くできるものの、鉄系焼結材に比べれば、やはり上記表面損傷に対する耐性が不足することは否めない。
【０００９】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、軽量化を図りながらも、表面損傷に対する耐性も好適なロータ或いはハウジングを備える回転位相差可変機構及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、略円柱形状に形成された軸部の外周面から放射状に突出形成された突起部を備えるロータと、そのロータが相対回動可能に収容される収容空間が内部に設けられた略円筒形状に形成されるとともに、前記収容空間の内周面から中心軸に向けて突出形成されたハウジングとを備え、それらロータ及びハウジングにそれぞれ連結された２回転軸間の回転位相差をそれらロータ及びハウジングの相対回動に応じて可変とする回転位相差可変機構において、前記ロータを、アルミニウム合金のダイカスト成型品として形成された粗形材に塑性加工を施して製造し、その内部に軟化処理が施された層を形成したものである。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転位相差可変機構において、前記ロータの表層部に硬化処理を施したものである。
更に、請求項３に記載の発明は、略円柱形状に形成された軸部の外周面から放射状に突出形成された突起部を備えるロータと、そのロータが相対回動可能に収容される収容空間が内部に設けられた略円筒形状に形成されるとともに、前記収容空間の内周面から中心軸に向けて突出形成されたハウジングとを備え、それらロータ及びハウジングにそれぞれ連結された２回転軸間の回転位相差をそれらロータ及びハウジングの相対回動に応じて可変とする回転位相差可変機構において、前記ハウジングを、アルミニウム合金のダイカスト成型品として形成された粗形材に塑性加工を施して製造し、その内部に軟化処理が施された層を形成したものである。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の回転位相差可変機構において、前記ハウジングの表層部に硬化処理を施したものである。
上記請求項１及び３に記載の構成では、突起部を有するロータ或いはハウジングがアルミニウム合金のダイカスト成型品として形成された粗形材に塑性加工を施して製造されている。こうして製造することで、軽量化を図りながらも、材料コストや加工コストを抑えている。またこの構成では、そうしたロータ或いはハウジングの内部に軟化処理が施された層を形成することで、表面層の硬さを保持しながらも、内部に柔軟に変形し得る軟らかな層を設けるようにしている。
【００１３】
こうしたロータ或いはハウジングに外力が作用した場合、上記の如く軟化処理が施された内部の変形抵抗が小さなため、まず内部の軟化処理が施された層が柔軟に変形してその外力を吸収するようになる。そのため、外力の作用に伴う表面層の変形や応力が緩和され、表面の割れなどの損傷が抑制されるようになる。しかも、そうしたロータやハウジングは、表層部は比較的硬いまま保持されているため、相対回動時の摺動に伴う摩耗損傷への耐性も高く維持される。
【００１４】
したがって、請求項１及び請求項３に記載の構成によれば、ロータ或いはハウジングの軽量化を図りながらも、その表面損傷に対する耐性も好適に確保することができるようになる。
【００１５】
一方、請求項２及び４に記載の構成では、例えば塑性加工時の加工硬化層をそのまま残すことなどによって、上記ロータ或いはハウジングの表層部に硬化処理が施されている。したがって、それらの表層部を更に硬くして、摩耗損傷への耐性をより向上することができるようになる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の回転位相差可変機構において、前記軟化処理が施された層を、前記表面層と断面中心部との中間部に形成したものである。
【００１７】
この請求項５に記載の構成では、軟化処理が施された層が表面層と断面中心部との中間部に設けられているため、断面中心部を比較的硬いまま保持しておくことができるようになる。こうした断面中心部の比較的硬い層の存在によって、上記軟化処理が施された層を擁しながらも、回転体全体の剛性を好適に保持できるようになる。したがって、この構成によれば、ロータ或いはハウジングの軽量化を図りながらも、その剛性の低下も抑制することができるようになる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、略円柱形状に形成された軸部の外周面から放射状に突出形成された突起部を備えるロータと、そのロータが相対回動可能に収容される収容空間が内部に設けられた略円筒形状に形成されるとともに、前記収容空間の内周面から中心軸に向けて突出形成されたハウジングとを備え、それらロータ及びハウジングにそれぞれ連結された２回転軸間の回転位相差を、それらロータ及びハウジングの相対回動に応じて可変とする回転位相差可変機構を製造する方法において、アルミニウム合金のダイカスト成型品として前記ロータの粗形材を形成するダイカスト工程と、前記ロータの粗形材の内部を局部加熱することで、同ロータの粗形材の表面層の硬さを保持しながらも、その内部に軟化した層を形成する加熱工程と、前記ロータの粗形材に塑性加工を施す塑性加工工程とを備えるようにしたものである。
【００１９】
更に、請求項７に記載の発明は、略円柱形状に形成された軸部の外周面から放射状に突出形成された突起部を備えるロータと、そのロータが相対回動可能に収容される収容空間が内部に設けられた略円筒形状に形成されるとともに、前記収容空間の内周面から中心軸に向けて突出形成されたハウジングとを備え、それらロータ及びハウジングにそれぞれ連結された２回転軸間の回転位相差を、それらロータ及びハウジングの相対回動に応じて可変とする回転位相差可変機構を製造する方法において、アルミニウム合金のダイカスト成型品として前記ハウジングの粗形材を形成するダイカスト工程と、前記ハウジングの粗形材の内部を局部加熱することで、同ハウジングの粗形材の表面層の硬さを保持しながらも、その内部に軟化した層を形成する加熱工程と、前記ハウジングの粗形材に塑性加工を施す塑性加工工程とを備えるようにしたものである。
【００２０】
上記請求項６及び７に記載の製造方法では、ロータの粗形材或いはハウジングの粗形材の内部を局部加熱することで、その表面層の硬さを保持したまま、内部に軟化した層が形成されるようになる。したがって、この製造方法によれば、軽量化を図りながらも、その表面損傷に対する耐性も好適なロータ或いはハウジングを備える回転位相差可変機構を製造することができるようになる。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の回転位相差可変機構の製造方法において、前記加熱工程において局部加熱される部位を、突起部を有する回転体の表面層と断面中心部との中間部としている。
【００２２】
この製造方法では、局部加熱によって、ロータ或いはハウジングの表面層と断面中心部との中間部に軟化処理が施された層が形成されるようになる。したがって、この製造方法によれば、軽量化を図りながらも、その剛性も好適に保持されたロータ或いはハウジングを備える回転位相差可変機構を製造することができるようになる。
【００２３】
また、請求項９に記載の発明は、請求項６〜８のいずれかに記載の回転位相差可変機構の製造方法において、前記塑性加工工程での粗形材に施される塑性加工を、前記加熱工程において局部加熱された温度を保持した状態で行うようにしている。
【００２４】
この製造方法によれば、局部加熱によって粗形材の伸びが確保された状態で塑性加工が行われるようになる。したがって、この製造方法によれば、より容易に塑性加工を施すことができるようになる。
【００２５】
なお、ダイカスト用アルミニウム合金のダイカスト成型品は、常温での伸びが小さく、そのままでは粗形材の塑性加工だけで、ロータ或いはハウジングを必要寸法に整形することが困難である。この製造方法のように、局部加熱しながら塑性加工を行えば、かかる常温での伸びの小さなダイカスト成型品であれ、十分な塑性加工を施すことが可能となる。このため、円周面から突起部が突出形成されて複雑形状をなすロータ或いはハウジングの周面を、機械加工を用いることなく、塑性加工だけで形成することができるようになる。このため、加工コストの増大を抑えながらも、軽量なロータ及びハウジングを備える回転位相差可変機構を製造できるようにもなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる回転位相差可変機構及びその製造方法を具体化した一実施形態について、図を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の適用対象となる回転位相差可変機構２の断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。特に、図１におけるハウジング４、ロータ６およびその関連部分の図は、この図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図として描かれている。
【００２８】
この回転位相差可変機構２は、内燃機関のカムシャフト１１の先端に設けられて、運転状態に応じて吸／排気バルブ（機関バルブ）の開閉タイミングを調整するものである。また、この回転位相差可変機構２は、回転軸心と同心をなす円周面を有すると共に、その円周面から放射状に突出形成された突起部を有する回転体としてのハウジング４及びロータ６を備えている。
【００２９】
図１に示すように、カムシャフト１１のジャーナル１１ａは、シリンダヘッド１４の上端部およびベアリングキャップ１５によって回転可能に支持されている。カムシャフト１１の先端面には、ロータ６がボルト２２により固定されている。このロータ６は、ノックピン（図示しない）によりカムシャフト１１に対して回り止めされ、カムシャフト１１と一体的に回転する。また、ロータ６は、その外周面に複数のベーン２４を備えている。
【００３０】
一方、カムシャフト１１には、その先端面を覆うように、被動ギア１７が相対回動可能に設けられている。その被動ギア１７の外周には、複数の外歯１７ａが形成されている。この被動ギア１７の先端面に順に取り付けられた側板１８、ハウジング４およびカバー２０はいずれも、ボルト２１により被動ギア１７に固定され、同被動ギア１７と一体的に回転する。ハウジング４およびロータ６の先端面は、このカバー２０によって覆われている。ハウジング４には、ロータ６を収容するための収容空間５（図２参照）が形成されており、その内周には複数の隔壁部２５が設けられている。
【００３１】
また、上記ベーン２４の１つには、カムシャフト１１の軸方向に沿って延びる貫通孔３２が形成されている。この貫通孔３２内には、ロックピン３３が移動可能に収容されている。このロックピン３３は、その内部に収容孔３３ａを有しており、その内部に設けられたスプリング３５によって側板１８へ向かって付勢されている。そして、このロックピン３３が、側板１８に設けられた係止穴３４に対向していた場合には、ロックピン３３がスプリング３５の付勢力により係止穴３４に係止し、側板１８に対するロータ６の相対回動位置を固定することができるようになる。これにより、ハウジング４に対するロータ６の相対回動が規制され、この状態の相対回動位置関係を維持してカムシャフト１１と被動ギア１７とが一体的に回転する。
【００３２】
更に、ロータ６の先端面には、油溝３６が形成されている。この油溝３６は、カバー２０に形成された長穴３７と、貫通孔３２とを連通している。これら油溝３６及び長穴３７は、貫通孔３２の内部においてロックピン３３よりも先端側に存在する空気や油を外部に排出する機能を有している。
【００３３】
また、図２に示すように、ロータ６は、略円柱形状の軸部２３を備えている。この軸部２３の外周には、その回転軸心と同心をなす円周面６ａが形成されている。そして、その軸部２３の外周からは、複数（同図２では４つ）のベーン２４（突起部）が放射状に突出形成されている。この実施形態では、ロータ６には、軸部２３を中心に、ほぼ９０°の間隔をもって４つのベーン２４が設けられている。
【００３４】
一方、ハウジング４は、内部にロータ６を収容するための収容空間５が設けられた略円筒形状に形成されている。この収容空間５の内周には、ハウジング４の回転軸と同心をなす円周面４ａが形成されている。また、その収容空間５の内周からは、上記ベーン２４と同数（同図２では４つ）の隔壁部２５（突起部）が放射状に突出形成されている。そして、これら各隔壁部２５の間には、油圧室２６（圧力室）がそれぞれ形成されており、上記ロータ６のベーン２４がそれぞれ挿入されている。
【００３５】
また、各ベーン２４の先端面２４ａには、シール材２４ｃが配設されるシール材収容溝２４ｂが形成されている。このシール材収容溝２４ｂ内に配置されたシール材２４ｃは、同溝２４ｂの奥部に配置された板バネ２４ｄによってハウジング４の内周に押しつけられている。
【００３６】
更に、各隔壁部２５の先端面２５ａにも同様に、シール材２５ｃが配設されるシール材収容溝２５ｂが形成されている。このシール材２５ｃも、やはり同溝２５ｂの奥部に配置されている板バネ２５ｄによって、ロータ６の軸部２３の外周面６ａに押しつけられている。
【００３７】
こうして各油圧室２６がベーン２４により区画されることによって、回転方向における各ベーン２４の両側には、隔壁部２５との間に、それぞれ第１油圧室３０および第２油圧室３１が形成されている。そして、ベーン２４は隣接する２つの隔壁部２５の間を移動可能とされている。このため、第１油圧室３０および第２油圧室３１に対する油の供給制御により、ベーン２４が両側の隔壁部２５に当接する位置を相対回動の限界位置として、ロータ６はハウジング４に対して相対回動可能とされている。
【００３８】
そして、被動ギア１７の回転方向（図２において矢印Ｃで示す。）と逆方向（以下、この方向を「遅角方向」と定義する）の側に位置する第１油圧室３０に油を供給することで、機関バルブのバルブタイミングが進め（進角させ）られるようになる。また、回転方向と同方向（以下、この方向を「進角方向」 と定義する）の側に位置する第２油圧室３１に油を供給することで、上記バルブタイミングが遅らせられる（遅角させられる）ようになる。
【００３９】
以下、上記回転位相差可変機構２のハウジング４の製造手順について、図３〜図７を参照して詳細に説明する。
図３は、ハウジング４の平面構造を示している。この図３に示すように、ロータ６が収容される収容空間が形成されたハウジング４の内周面は、ベーン２４の先端面とシール材２４ｃを介して摺接される（図２参照）円周面４ａを有している。またその円周面４ａからは隔壁部２５が突出形成されている。そのため、ハウジング４の内周面は、円周面４ａ、隔壁部２５の側面２５ｆ及び先端面２５ａ、及びシール材収容溝２５ｂの内面からなる、複雑な形状に形成されている。こうしたハウジング４の製造は、次の手順にて行われる。
【００４０】
まず、ダイカスト用アルミニウム合金（例えばＡＤＣ１２など）のダイカスト成型品として、ハウジング４の粗形材を形成する。
図４は、上記ダイカスト成型品として形成されたハウジング４の粗形材の一例を示している。同図４（ａ）は、ハウジング４の隔壁部２５付近の平面構造を部分的に、また同図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面構造をそれぞれ示している。また、同図には、完成時のハウジング４の形状も破線にて併せ示している。
【００４１】
ダイカスト成型品の周面にはダイカスト時の型抜き勾配を設ける必要がある。そのため、ダイカスト成型品そのものを、ハウジング４の必要寸法に形成することはできない。そのため、ダイカスト成型品として形成された粗形材の周面を、塑性加工による寸法調整（サイジング）によって整形して、必要寸法に仕上げる必要がある。なお、本実施形態では、そうした塑性加工にかかる加工代として、粗形材には０．３ｍｍ或いはそれ以上の加工代が設けられている。
【００４２】
続いて、この粗形材を上記塑性加工のための型（ダイ）に配設する。
図５には、こうした塑性加工に用いる型の一例の部分断面形状を示している。同図５に示すように、この塑性加工には、内周がハウジング４の外周面４ｂの形状（図４参照）に形成された外型（ダイ）４０と、外周がハウジング４の内周面の形状（図４参照）に形成された内型（パンチ）４１とが用いられる。パンチ４１は、ダイ４０に対して、そのダイ４０に配設されるハウジング４の回転軸方向に移動可能に設けられる。
【００４３】
そしてハウジング４の粗形材を上記ダイ４０に配設した状態で、粗形材に局部加熱を施す。ここでは、例えば高周波加熱などによって、粗形材の内部、詳しくは表面層と断面中央部の中間部に対して局部加熱を施している。この局部加熱によって粗形材の表面層から上記中間部に軟化された層が形成される。そして、ハウジング４の粗形材の内部が十分に軟化するまで局部加熱を行った後、その温度を維持した状態で、上記パンチ４１を移動してそのハウジング４に塑性加工を施す。
【００４４】
図６は、そうした塑性加工態様の一例を示す側部断面図である。
同図６に示すように、塑性加工（サイジング）は、ダイ４０にハウジング４の粗形材を配設した状態で、同図に矢印で示すようにパンチ４１を押し下げて、ハウジング４をプレスすることで行われる。なお、同図では省略されているが、このダイ４０及びパンチ４１を備えるサイジング装置には、加熱機が設けられており、塑性加工中の上記局部加熱の温度を維持することができる。
【００４５】
そしてパンチ４１の移動に伴い、ダイ４０の内周面とパンチ４１の外周面との間で圧縮されて、ハウジング４の外周面４ｂ及び内周面（４ａ、２５ａ、２５ｂ、２５ｆ）が必要寸法に整形される。このときのハウジング４は、加熱されてその内部に軟化された層が形成されており、伸びが保証されているため、こうした塑性加工を円滑に施すことができる。そして、この塑性加工（サイジング）により、ハウジング４の表面層のみが加工硬化される。
【００４６】
その後、塑性加工が施されたハウジング４を、例えば同ハウジング４の回転軸方向の端面４ｃ、４ｄ（図３、図４参照）や、ボルト２１を挿通するための孔２５ｅ（図１、図３参照）などについて、必要に応じて機械加工を施して、図３に示したハウジング４を完成する。
【００４７】
このように完成されたハウジング４は、上述したように複雑な形状をなす内周面、すなわち円周面４ａ、隔壁部２５の先端面２５ａ及び側面２５ｆ及びシール材収容溝２５ｂは全て、機械加工を施すことなく形成されている。
【００４８】
また、ハウジング４には、上記局部加熱時の加熱の影響により、その内部に軟化された層が形成されている。
図７は、ハウジング４の断面における硬さの分布を示している。同図７に示すように、局部加熱時の加熱中心となった上記中間の部位、すなわち表面層の下層部が軟化されている。一方、ハウジング４の表面層は、塑性加工（サイジング）によって加工硬化されている。また、局部加熱の対象外とされたハウジング４の断面中心部は、表面層ほどではないものの、比較的硬く保持されている。
【００４９】
続いて、上記回転位相差可変機構２のロータ６の製造手順について、図８〜図１０を参照して説明する。
図８は、ロータ６の平面構造を示している。同図８に示すように、ロータ６の外周面は、上記ハウジング４の隔壁部２５の先端とシール材２５ｃを介して摺接される円周面６ａを有している（図２参照）。また、その円周面６ａからは、ベーン２４が突出形成されている。そのため、ロータ６の外周も、やはりハウジング４の内周と同様に、上記円周面６ａ、ベーン２４の先端面２４ａ及び側面２４ｆ、シール材収容溝２４ｂの内面からなる複雑な形状を呈している。
【００５０】
このロータ６も、ハウジング４と同様に、ダイカスト用アルミニウム合金のダイカスト成型品として形成された粗形材を、局部加熱しながら塑性加工によるサイジングを施して製造されている。
【００５１】
図９は、上記ダイカスト成型品として形成されたロータ６の粗形材の一例を示し、同図（ａ）はそのベーン２４付近の平面構造を部分的に、また同図（ｂ）は同図（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った断面構造をそれぞれ示している。また、同図には、完成時のロータ６の形状も破線にて併せ示している。
【００５２】
このロータ６の粗形材も、ダイカスト時の型抜き勾配を有しているため、その外周を塑性加工によって０．３ｍｍ或いはそれ以上整形して、加工精度を確保する必要がある。
【００５３】
図１０は、こうしたロータ６の塑性加工に用いられる型の一例の部分断面構造を示している。同図に示すように、ここではロータ６の塑性加工に、内面がロータ６の外周形状に形成されたパンチ４２を用いている。
【００５４】
このロータ６の塑性加工についても、やはりハウジング４と同様に、同ロータ６を局部加熱しながら行われる。そして、局部加熱した状態で、上記パンチ４２により粗形材をプレスする。その結果、パンチ４２の移動に伴い、同パンチ４２の内周面によってロータ６が外周から押圧されて、ロータ６の外周面である円周面６ａ、ベーン２４の先端面２４ａ及び側面２４ｆ、シール材収容溝２４ｂが必要寸法に整形される。
【００５５】
その後、こうして整形されたロータ６を、例えばその回転軸方向の端面６ｃ、６ｄ（図８、図９参照）やボルト２２を挿通するための孔６ｂ（図８参照）などについて、必要に応じて機械加工を施して、ロータ６が完成される。
【００５６】
こうして完成されたロータ６は、上述したように複雑な形状を呈したその外周面、すなわち円周面６ａ、ベーン２４の先端面２４ａ及び側面２４ｆ、シール材収容溝２４ｂについては、全て機械加工を施すことなく製造されている。
【００５７】
また、こうして製造されたロータ６も、やはりハウジング４と同様に、表面層は、塑性加工により加工硬化されており、表面層と断面中心部との中間部には局部加熱の影響によって軟化された層が形成されている。また、その断面中心部は、表面層ほどではないものの、比較的硬く保持されている。
【００５８】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、比較的安価なダイカスト用アルミニウム合金のダイカスト成型品を用いてハウジング４やロータ６を製造している。また、円周面４ａ、６ａから放射状に突起部が突出形成されて複雑形状を呈したハウジング４の内周やロータ６の外周を、機械加工を用いることなく、塑性加工で形成している。したがって、製造コストの増大を抑えながらも、ハウジング４やロータ６の軽量化を図ることができるようになる。
【００５９】
（２）また本実施形態では、ハウジング４やロータ６の内部を局部加熱しながら、塑性加工を施すようにしている。そのため、ハウジング４やロータ６の内部が局部加熱により軟化されて、伸びが確保されるようになり、塑性加工を容易且つ的確に施すことができるようになる。なお、ダイカスト用アルミニウム合金のダイカスト成型品は、常温での伸びが小さく、十分な塑性加工を施せないことがある。例えば、ダイカスト用アルミニウム合金として幅広く用いられているＡＤＣ１２は、ダイカスト時の成型性には優れているものの、常温での伸びは１％程度と小さい。本実施形態のように、局部加熱しながら塑性加工を施すようにすれば、このような常温での伸びの小さなダイカスト用アルミニウム合金のダイカスト成型品を用いる場合であれ、塑性加工による整形が可能となる。
【００６０】
（３）また本実施形態では、局部加熱することで、ハウジング４やロータ６の内部が軟化された状態で、塑性加工を施すようにしている。このため、塑性加工に際してハウジング４やロータ６に加えられる圧力は、まず内部の軟化された層が柔軟に変形することで吸収され、表面層の変形や応力は緩和されるようになる。したがって、塑性加工時の表面割れなどの損傷を抑制することができるようにもなる。
【００６１】
（４）また本実施形態では、ハウジング４やロータ６は、加工硬化されて硬い表面層を有しながらも、内部には軟化処理が施された層が形成されている。そのため、内部の軟化された層によって、外力の作用に伴う表面層の変形や応力が緩和されるようになり、割れなどの損傷が抑制されるようになる。しかも、表面層は比較的硬く保持されているため、摺動部などの耐摩擦性能も高く維持されている。したがって、軽量化を図りながらも、ハウジング４やロータ６の表面損傷に対する耐性の低下を抑えることができるようになる。
【００６２】
（５）また本実施形態では、上記軟化処理が施された層がハウジング４やロータ６の表面層と断面中心部との中間部に形成されている。そのためハウジング４やロータ６は、表面層の下層部に軟化された層を擁しながらも、その表面層や断面中心部の硬さは比較的高く保持されている。したがって、上記のような軟化された層を内部に有しながらも、ハウジング４やロータ６の剛性の低下を抑えることができるようになる。
【００６３】
（６）また本実施形態では、上記のように製造コストの増大を抑えながらも軽量化が図られたハウジング４やロータ６を、回転位相差可変機構に採用している。このため、回転位相差可変機構２の軽量化や製造コストの抑制も図ることができるようになる。
【００６４】
（７）更に本実施形態では、上記のハウジング４やロータ６を、内燃機関の駆動軸から同内燃機関の機関バルブを開閉駆動する従動軸へと駆動力を伝達する駆動系に設けられて、機関バルブのバルブタイミングを可変とする回転位相差可変機構２に採用している。こうした回転位相差可変機構は、比較的高速で回転されるため、ハウジング４やロータ６に作用する遠心力の影響も無視できないものとなる。そのため、上記のように軽量化が図られたハウジング４やロータ６を採用することで、回転位相差可変機構の性能向上が図られるようにもなる。
【００６５】
＜その他の実施形態＞
以上説明した上記実施形態は、次のように変更することもできる。
・上記実施形態では、高周波加熱によって粗形材を局部加熱しているが、粗形材の内部のみを選択的に加熱し得る方法であれば、他の加熱方法によって局部加熱を行っても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
・また、上記実施形態では、局部加熱での温度を維持しながら、ハウジング４やロータ６の塑性加工を施すことで、内部に軟化された層を形成すると共に、粗形材の伸びを保証するようにしている。ただし、必ずしも局部加熱を塑性加工と並行して実施しなくても、例えば塑性加工前や塑性加工後に、ハウジング４やロータ６の表面層の硬さを保持しながらも、それらの内部に軟化処理が施された層を形成することはできる。そのため、その場合にも、上記（５）或いは（６）に記載したように、軽量化に伴う表面損傷に対する耐性の低下や剛性の低下を抑えることはできるようになる。なお、塑性加工前に局部加熱を施しておけば、内部に軟化された層が形成されているため、上記実施形態ほどではないものの、ある程度は塑性加工を容易とすることができるようにもなる。
【００６７】
・また、上記実施形態では、ハウジング４やロータ６の表面層と断面中心部との中間部を局部加熱することで、内部に軟化された層を設けながらも、断面中心部の硬さは保持するようにしている。ただし、上記軟化された層は、ハウジング４やロータの内部であれば、必ずしも表面層と断面中心部との中間部に設けられていなくともよい。すなわち、局部加熱の加熱中心を断面中心部としても、ハウジング４やロータ６の表面層の硬さを維持しながらも、内部に軟化された層を設けることはできる。したがって、その場合にも、上記（５）に記載した以外の効果は得ることができる。
【００６８】
・また、上記実施形態では、局部加熱によってハウジング４やロータ６の内部に軟化された層を形成するようにしているが、製造方法の如何に依らず、完成後のそれらの表面層の硬さを維持しながらも、それらの内部に軟化処理が施された層が形成されているようにすれば、上記（６）に記載したように、表面損傷に対する耐性を抑制することができる。また、局部加熱以外の方法であれ、軟化された層を表面層と断面中心部との中間部に設けて、断面中心部の硬さも比較的高く保持するようにすれば、上記（７）に記載したように、ハウジング４やロータ６の剛性の低下を抑制することができる。
【００６９】
・また、上記実施形態では、機関バルブのバルブタイミングを可変とする回転位相差可変機構２に適用されるハウジング４やロータ６について説明したが、それらハウジング４やロータ６のような突起部を有する回転体を備える回転位相差可変機構であれば、上記実施形態と同様或いはそれに準じた突起部を有する回転体やその製造方法を適用することで、上記（１）〜（８）に記載したような効果と同様或いはそれに準じた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる一実施形態について回転位相差可変機構の側部断面構造を示す断面図。
【図２】同じく回転位相差可変機構の正面断面構造を示す断面図。
【図３】同回転位相差可変機構のハウジングの平面構造を示す平面図。
【図４】同ハウジングの粗形材を部分的に示す平面図及び断面図。
【図５】同ハウジングの塑性加工に用いられる型の一例を示す断面図。
【図６】同ハウジングの塑性加工態様の一例を示す略図。
【図７】同ハウジングの断面における硬さ分布を示す略図。
【図８】回転位相差可変機構のロータの平面構造を示す平面図。
【図９】同ロータの粗形材を部分的に示す平面図及び断面図。
【図１０】同ロータの塑性加工に用いられる型の一例を示す断面図。
【符号の説明】
２…回転位相差可変機構、４…ハウジング、６…ロータ、４ａ，６ａ…円周面、２４…ベーン（突起部）、２５…隔壁部（突起部）、２４ａ，２５ａ…（突起部）先端面、２４ｂ，２５ｂ…シール材収容溝、２４ｆ，２５ｆ…（突起部）側面、４０…ダイ、４１，４２…パンチ。
【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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