オイルシール部材及びその製造方法
【課題】可変バルブタイミング機構の応答性を高め、オイルシール部材の耐摩耗性を高め、圧粉体の損傷を防止し、オイルシール部材の寸法精度を高める。
【解決手段】
圧粉成形工程において圧粉体３０の底面３１を平坦に成形し、この圧粉体を焼結して得られた焼結体４０の平坦な底面４１を、サイジング工程において曲面状に成形することにより、オイルシール部材２０を形成する。すなわち、オイルシール部材２０の底面２１は、サイジングにより曲面状に成形された面となっている。
【解決手段】
圧粉成形工程において圧粉体３０の底面３１を平坦に成形し、この圧粉体を焼結して得られた焼結体４０の平坦な底面４１を、サイジング工程において曲面状に成形することにより、オイルシール部材２０を形成する。すなわち、オイルシール部材２０の底面２１は、サイジングにより曲面状に成形された面となっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変バルブタイミング機構のロータとハウジングとで形成された複数の油圧室の間に設けられ、各油圧室を液密的に区画するオイルシール部材に関し、特に、焼結金属で形成されたオイルシール部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変バルブタイミング機構とは、エンジンのカムシャフトに取り付けられて、吸排気バルブの開閉タイミングを可変とするものである（例えば、特許文献１参照）。例えば図１１に示す可変バルブタイミング機構１００は、カムシャフトＳと一体に回転するロータ１０３と、エンジンのクランクシャフト（図示省略）と同期して回転し、ロータ１０３を相対回転自在に収容するハウジング１０４とを備える。
【０００３】
ロータ１０３は、図１１（ａ）に示すように、外周側に突出する複数（図示例では４つ）のベーン１０５を有する。ハウジング１０４は、複数のベーン１０５の周方向間に突出する複数（図示例では４つ）のティース１０６を有する。ベーン１０５とティース１０６との間には油圧室１０７，１０８が形成される。ベーン１０５の周方向一方側の油圧室１０７は、ロータ１０３を進角側に駆動する際に油圧が供給される進角室を成す。ベーン１０５の周方向他方側の油圧室１０８は、ロータ１０３を遅角側に駆動する際に油圧が供給される遅角室を成す。
【０００４】
油圧室１０７及び１０８は、オイルシール部材１２０，１３０により液密的に区画される。ベーン１０５に設けられるオイルシール部材１２０は、図１１（ａ）に示すように、ベーン１０５の先端面に形成された溝部１０５ａに嵌合し、ハウジング１０４の内周面と摺動する。図１１（ｂ）に示すように、オイルシール部材１２０と溝部１０５ａの溝底面との間には板バネ１０９が設けられ、この板バネ１０９によりオイルシール部材１２０の底面１２１がハウジング１０４の内周面に押し付けられる。オイルシール部材１２０の底面１２１は、ハウジング１０４の内周面に沿った形状をなし、具体的には、図１２（ｃ）に示すように短辺方向中央部を頂点とした凸曲面状（円筒面状）に形成される。オイルシール部材１２０の天面１２２は、図１２（ｂ）に示すように長辺方向両端部に一対の凸部１２２ａ，１２２ａを有し、この凸部１２２ａ，１２２ａの間に板バネ１０９が湾曲した状態で配される（図１１（ｂ）参照）。尚、図１２（ｃ）では、理解の容易化のため、底面１２１の曲率を誇張して示している（実際の曲率半径より小さく示している）。
【０００５】
ティース１０６に設けられるオイルシール部材１３０は、図１１（ａ）に示すように、ティース１０６の先端面に形成された溝部１０６ａに嵌合し、ロータ１０３の外周面に摺動する。図１１（ｃ）に示すように、オイルシール部材１３０と溝部１０６ａの溝底面との間には板バネ１１０が配され、この板バネ１１０によりオイルシール部材１３０の底面１３１がロータ１０３の外周面に押し付けられる。尚、オイルシール部材１３０の形状は、図１２に示すオイルシール部材１２０と同様であるため、重複説明を省略する。
【０００６】
上記のようなオイルシール部材１２０，１３０を成形性に優れた焼結金属で形成すれば、例えば樹脂で形成する場合と比べて寸法精度（特に底面の寸法精度）を高めることができる。これにより、ハウジング１０４あるいはロータ１０３との接触状態が良好となり、油圧室１０７，１０８の密閉性が高められるため、油圧室１０７あるいは１０８に油圧を供給してからロータ１０３が回転するまでの時間が短くなり、可変バルブタイミング機構の応答性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２９７８１２号公報
【特許文献２】特開２００７−２６２４５１号公報
【特許文献３】特開２００７−２４６９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、オイルシール部材を焼結金属で形成すると、オイルシール部材に無数の表面開孔が形成される。この表面開孔を介して油圧室のオイルがオイルシール部材の内部に抜けると、油圧室の油圧が高まりにくくなり、可変バルブタイミング機構の応答性が低下する恐れがある。また、互いに摺動するハウジングの内周面（あるいはロータの外周面）とオイルシール部材の底面との間のオイルがオイルシール部材の内部に抜けると、摺動部に油膜が形成されにくくなるため、摺動部の潤滑性が低下し、各部材の耐摩耗性が低下する恐れがある。
【０００９】
また、オイルシール部材を焼結金属で形成すると、さらに以下のような不具合が生じる恐れがある。尚、以下の説明では、凸曲面状の底面を有するオイルシール部材（図１２参照）について説明するが、凹曲面状の底面を有するオイルシール部材（図９参照）も同様であるため、重複説明は省略する。
【００１０】
焼結金属製のオイルシール部材は、金属粉末を圧縮成形して圧粉体を形成した後、この圧粉体を所定の温度で焼結することにより形成される。圧縮成形工程では、図１３（ａ）に示すように、ダイ１４１と下パンチ１４２とで形成されたキャビティに金属粉末Ｍ’を充填した後、図１３（ｂ）に示すように上パンチ１４３を降下させて金属粉末Ｍ’圧縮することにより、圧粉体Ｍが成形される。この金型では、図１４に示すように、下パンチ１４２で圧粉体Ｍに凸曲面状の底面Ｍ１を成形している。その後、図１３（ｃ）に示すように、下パンチ１４２を上昇させて圧粉体Ｍをダイ１４１の成形孔から排出し、この圧粉体Ｍを水平方向に払い出すことにより、圧粉体Ｍが金型から取り出される。
【００１１】
ところで、圧縮成形工程において、例えば図１５に示すように圧粉体Ｍの凸曲面状の底面Ｍ１をダイ１４１で成形すると、ダイ１４１の成形面に凹部１４１ａを設ける必要が生じる。このため、圧粉体Ｍをダイ１４１の成形孔から排出する際に、ダイ１４１の凹部１４１ａと圧粉体Ｍの凸曲面状の底面Ｍ１とが型抜き方向（図中上下方向）で係合するため、圧粉体Ｍをダイ１４１から排出することができない。
【００１２】
また、図１６に示すように、圧粉体Ｍの曲面状の底面Ｍ１を上パンチ１４３で成形すると、図１７（ａ）に示すように、長辺方向両端部に凸部Ｍ２１を有する天面Ｍ２を下パンチ１４２で成形することとなる。この場合、圧粉体Ｍを金型から取り出す際、図１７（ｂ）に示すように下パンチ１４２と圧粉体Ｍの天面Ｍ２の凸部Ｍ２１とが水平方向で係合するため、圧粉体Ｍを上方に持ち上げて下パンチ１４２と分離する必要がある。このように、圧粉体Ｍの離型に手間がかかることにより、オイルシール部材の生産性が低下する。
【００１３】
以上の理由から、従来の圧縮成形工程では、図１３及び図１４に示すように、圧粉体Ｍの曲面状の底面Ｍ１を下パンチ１４２で成形していた。しかし、この場合、図１３（ｂ）に示すように、圧粉体Ｍの天面Ｍ２の凸部Ｍ２１が図中上方に突出するため、圧粉体Ｍの長辺方向両端部（凸部Ｍ２１形成部分）と中央部（平坦部Ｍ２２形成部分）とで圧縮方向（図中上下方向）の肉厚が異なる。肉厚が相対的に大きい厚肉部ｘ’（図１３（ｂ）参照）では、圧縮率が小さくなるため焼結金属の密度が低くなり、肉厚が相対的に小さい薄肉部ｙ’では、圧縮率が大きくなるため焼結金属の密度が高くなる。この場合、長辺方向両端部の厚肉部（低密度部）は強度が相対的に弱くなるため、例えば圧粉体Ｍを焼結工程に移送する際に低密度部に欠けや割れが生じる恐れがある。また、圧粉体の密度によって焼結時の変形量は異なるため、圧粉体の密度が場所によって異なると、焼結時の変形量にバラツキが生じ、オイルシール部材の寸法精度が低下する恐れがある。
【００１４】
従来は、オイルシール部材１２０の厚肉部Ｘ’の肉厚Ｈ1’と薄肉部Ｙ’の肉厚Ｈ2’との差をできるだけ小さくすることで、厚肉部Ｘ’と薄肉部Ｙ’の密度差を小さくしていた(図１２（ｂ）参照)。しかし、この場合、オイルシール部材１２０の天面１２２の凸部１２２ａと平坦部１２２ｂとの段差Ｈ3’が小さくなるため、板バネ１０９（図１１（ｂ）参照）の両端を係止しにくくなる。
【００１５】
例えば、特許文献２に示されているように圧粉体を一方向に整列させた状態で焼結する方法や、特許文献３に示されているように焼結工程を２段階に分けて行なう方法を採用すれば、圧粉体の損傷や焼結時の寸法精度の低下を抑えることができる。しかし、これらの方法を採用すると工数が増えるため、生産性が低下する。
【００１６】
本発明が解決すべき課題は、焼結金属製のオイルシール部材の表面開孔からのオイルの侵入を抑えて、可変バルブタイミング機構の応答性を高めると共に、オイルシール部材及びこれと摺動する部材の耐摩耗性を高めることにある。
【００１７】
また、本発明が解決すべき課題は、圧粉体の密度を均一にすることにより、圧粉体の損傷を防止すると共に、焼結時の変形量のバラツキを抑えてオイルシール部材の寸法精度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記課題を解決するために、本発明は、可変バルブタイミング機構のロータとハウジングとの間に設けられた複数の油圧室を液密的に区画し、焼結金属で細長形状に形成されたオイルシール部材であって、長辺方向両端部に凸部を有する天面と、天面の反対側に設けられ、短辺方向で湾曲した曲面状を成した底面とを備え、底面が、焼結後のサイジングにより曲面状に成形された面であることを特徴とする。
【００１９】
また、前記課題を解決するために、本発明は、可変バルブタイミング機構のロータとハウジングとの間に設けられた複数の油圧室を液密的に区画し、焼結金属で細長形状に形成されたオイルシール部材を製造するための方法であって、金属粉末を圧縮成形することにより、長辺方向両端部に凸部を有する天面、及び、該天面の反対側に設けられた平坦な底面を備えた圧粉体を成形する圧縮成形工程と、圧粉体を焼結して焼結体を得る焼結工程と、焼結体の平坦な底面を、短辺方向で湾曲した曲面状に成形するサイジング工程とを経て行なわれるものである。
【００２０】
圧縮成形工程では、金属粉末同士が結合されていない状態で金型のキャビティに充填されているため、金属粉末の流動性が比較的高い。このため、圧縮成形工程では、圧縮により金属粉末が流動し、圧粉体の密度が全体的に高まる。これに対し、サイジング工程では、焼結工程を経て金属粉末同士が結合されているため、金属粉末の流動性は非常に低い。このため、サイジング工程で焼結体を成形すると、金型の圧迫力が焼結体の内部まで伝わりにくく、焼結体の表層部分のみが押し潰された状態となる。
【００２１】
従って、上記のように、オイルシール部材の底面を、圧縮成形工程ではなく、焼結後のサイジングにより曲面状に成形することで、底面の表層部分が押し潰されて目潰しされた状態となり、底面の表面開孔率を小さくすることができる。これにより、底面からのオイルの侵入を抑えることができるため、油圧室の油圧が高まりやすくなってロータの回転の応答性が高められる。また、オイルシール部材とハウジングあるいはロータとの間に油膜が形成されやすくなるため、摺動部の潤滑性が高められ、各部材の耐摩耗性が高められる。
【００２２】
上記のオイルシール部材の底面が短辺方向中央部を頂点とした凸曲面状を成している場合、サイジング時の圧縮率の差により、短辺方向両端部における表面開孔率が短辺方向中央部における表面開孔率よりも小さくなる。一方、オイルシール部材の底面が短辺方向中央部を頂点とした凹曲面状を成している場合、サイジング時の圧縮率の差により、短辺方向中央部における表面開孔率が短辺方向両端部における表面開孔率よりも小さくなる。
【００２３】
また、圧縮成形工程での圧粉体の圧縮方向と、サイジング工程での焼結体の圧縮方向を異ならせることで、圧粉体の密度を均一化することができる。具体的には、圧縮成形工程において、圧粉体の底面の短辺方向両側に設けられた一対の平坦な側面を上下パンチで圧縮することにより、圧粉体の圧縮方向の肉厚が一定となるため、圧粉体の圧縮率を均一にして密度を均一化することができる。この場合、圧粉体の底面を平坦に成形することにより、図１５で示すような圧縮成形工程におけるダイと圧粉体との干渉の問題を回避できる。そして、その後のサイジング工程において、焼結体の天面及び底面を上下パンチで圧縮することにより、焼結体の平坦な底面を曲面状に成形することができる。
【００２４】
ところで、従来のオイルシール部材の製造方法（図１３及び図１４参照）によると、オイルシール部材の厚肉部の肉厚Ｈ1と薄肉部の肉厚Ｈ2の肉厚差が大きいと（すなわち、厚肉部と薄肉部の肉厚比Ｈ2／Ｈ1が小さいと）、圧粉体の厚肉部と薄肉部とで圧縮率の差が大きくなる。このため、表１に示すように、厚肉部と薄肉部の肉厚比Ｈ2／Ｈ1が０．７未満であると、圧粉体の厚肉部（凸部）を十分な圧縮率で成形することができず、厚肉部が低密度となって強度不足を招くため、成形が困難であった。肉厚比Ｈ2／Ｈ1を０．７以上０．７５未満とすれば、従来の方法でも成形することはできるものの、圧粉体の厚肉部の強度が十分でなく、割れや欠けが生じる恐れがあった。
【００２５】
【表１】
【００２６】
そこで、本発明に係る方法によれば、オイルシール部材の密度を均一化できるため、表１に示すように、肉厚比Ｈ2／Ｈ1を０．７未満、さらには０．６未満とした場合でも十分な強度を得ることができる。ただし、肉厚比Ｈ2／Ｈ1が０．４未満では、薄肉部の肉厚が薄すぎて、圧縮成形工程において圧粉体の薄肉部を成形する金型の製作が極めて困難になるため、実際には成形することができない。また、肉厚比Ｈ2／Ｈ1を０．５未満とした場合には、使用することはできるが、圧粉体の凸部の突出量（厚肉部と薄肉部の肉厚差）が大きくなるため、凸部に割れや欠けが生じやすくなる。従って、Ｈ2／Ｈ1は０．４以上、好ましくは０．５以上とするとよい。
【００２７】
以上より、オイルシール部材の厚肉部と薄肉部の肉厚比Ｈ2／Ｈ1、すなわち、天面の凸部と底面との間の距離Ｈ1と、天面の凸部の長辺方向間領域と底面との間の距離Ｈ2との比Ｈ2／Ｈ1は、０．４以上０．７未満とすることが好ましい。このように、厚肉部と薄肉部の肉厚比Ｈ2／Ｈ1を小さくすることにより、天面の凸部の突出量を大きくすることができ、板バネを係止しやすくなる。また、厚肉部と薄肉部の肉厚比Ｈ2／Ｈ1を小さくするためには、厚肉部の肉厚Ｈ1を大きくするか、あるいは、薄肉部の肉厚Ｈ2を小さくすることが考えられる。しかし、厚肉部の肉厚Ｈ1は、ベーン１０３やハウジング１０４に設けられる溝部１０５ａ，１０６ａ（図１１参照）の溝深さにより制限されるため、大きくすることは困難である。従って、薄肉部の肉厚Ｈ2を小さくすればよく、これにより、オイルシール部材の小型化及び軽量化が図られる。
【００２８】
ところで、オイルシール部材は細長形状を成しているため、サイジング工程の後、サイジング金型からオイルシール部材を取り出すと、スプリングバックによりオイルシール部材２０’に図１８に示すような反りが生じることがある。この場合、サイジング金型どおりの形状にオイルシール部材２０’を仕上げることができないため、オイルシール部材２０’の寸法精度が低下する恐れがある。特に、オイルシール部材２０’の底面２１’に反りが生じると、ハウジングとの接触状態が悪化し、シール性能の低下を招く恐れがある。従って、焼結体の底面を、短辺方向に湾曲し、且つ、長辺方向に直線状である曲面状に成形するサイジング金型の成形面を、長辺方向で湾曲させることにより、サイジングによりオイルシール部材に生じる反りを相殺することが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明によれば、焼結金属製のオイルシール部材の底面の表面開孔率を小さくすることで、底面からのオイルの侵入が抑えられるため、ロータの回転の応答性が高められると共に、オイルシール部材及びこれと摺動する部材の耐摩耗性が高められる。
【００３０】
また、本発明によれば、圧粉体の密度を均一にすることができるため、圧粉体に局部的な脆弱部が形成されないため圧粉体の損傷を防止できると共に、焼結時の変形量のバラツキを抑えてオイルシール部材の寸法精度が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るオイルシール部材の（ａ）平面図、（ｂ）側面図、及び（ｃ）正面図である。
【図２】オイルシール部材とハウジングとの摺動部を示す断面図である。
【図３】オイルシール部材の製造工程を示す図である。
【図４】圧粉体の（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）正面図である。
【図５】（ａ）は圧縮成形金型の長辺方向断面図、（ｂ）は（ａ）図のＢ−Ｂ線における断面図、（ｃ）は（ｂ）図のＣ−Ｃ線における断面図、（ｄ）は（ｂ）図のＤ−Ｄ線における断面図である。
【図６】圧縮成形金型から圧粉体を離型する様子を示す長辺方向断面図である。
【図７】サイジング金型の短辺方向断面図である。
【図８】サイジング金型の長辺方向断面図である。
【図９】他の実施形態に係るオイルシール部材の（ａ）平面図、（ｂ）側面図、及び（ｃ）正面図である。
【図１０】他の実施形態に係るサイジング金型の短辺方向断面図である。
【図１１】（ａ）は可変バルブタイミング機構のカムシャフト軸方向と直交する方向の断面図であり、（ｂ）は（ａ）図のＸ−Ｘ線における断面図、（ｃ）は（ａ）図のＹ−Ｙ線における断面図である。
【図１２】図１１（ａ）のオイルシール部材の（ａ）平面図、（ｂ）側面図、及び（ｃ）正面図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は従来のオイルシール部材の製造方法における圧縮成形金型の長辺方向断面図である。
【図１４】図１３（ｂ）の圧縮成形金型の短辺方向断面図である。
【図１５】他の圧縮成形金型の短辺方向断面図である。
【図１６】他の圧縮成形金型の短辺方向断面図である。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は図１６の圧縮成形金型の短辺方向断面図である。
【図１８】反りが生じたオイルシール部材の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
本発明の一実施形態にかかるオイルシール部材２０は、図１１に示すオイルシール部材１２０と同様の箇所、すなわち、可変バルブタイミング機構１００のハウジング１０４とベーン１０５との間に設けられる。オイルシール部材２０は、焼結金属で形成され、例えば銅や鉄、あるいは銅−鉄合金を主成分とした焼結金属で形成される。オイルシール部材２０は、図１２に示すオイルシール部材１２０と同様の形状を成し、具体的には図１に示すように、底面２１と、底面２１の反対側に設けられた天面２２と、底面２１の短辺方向両側に設けられた一対の平坦な側面２３，２３と、底面２１の長辺方向両側に設けられた一対の平坦な端面２４，２４とを備える。底面２１はハウジング１０４の内周面と摺動し、端面２４はハウジング１０４の内部側端面と摺動する（図１１（ｂ）のオイルシール部材１２０を参照）。
【００３４】
天面２２は、長辺方向両端部に設けられた一対の凸部２２ａと、その長辺方向間領域に設けられた平坦部２２ｂとを有する。これにより、凸部２２ａの形成領域に、天面２２と底面２１とが対向する方向（図１（ｂ）の上下方向）の肉厚が相対的に厚い厚肉部Ｘが設けられ、平坦部２２ｂの形成領域に、同方向の肉厚が相対的に薄い薄肉部Ｙが設けられる。厚肉部Ｘの肉厚Ｈ1と薄肉部Ｙの肉厚Ｈ2との比Ｈ2／Ｈ1は、０．４以上０．７未満の範囲内、好ましくは０．５以上０．６未満の範囲内に設定される。オイルシール部材２０の軸方向全長寸法Ｌは１５〜３０ｍｍ程度であり、この軸方向全長寸法Ｌと厚肉部Ｘの肉厚Ｈ1との比Ｌ／Ｈ1は、５〜１０の範囲内、好ましくは６〜８の範囲内とされる。一対の凸部２２ａの長辺方向間には板バネ１０９（図１１（ｂ）参照）が装着され、板バネ１０９の両端が一対の凸部２２ａで係止される。凸部２２ａの長辺方向外側には、面取り部２５が設けられる。尚、面取り部２５は、省略したり図示よりも小さくしたりすることもできる。
【００３５】
底面２１は、図１（ｃ）に示すように、短辺方向で円弧状に湾曲した凸曲面状に形成され、本実施形態では、短辺方向中央部を頂点とした凸円筒面状に形成される。オイルシール部材２０の底面２１は、図２に示すように、ハウジング１０４の内周面１０４ａと接触する。このため、オイルシール部材２０による密閉性を高めるためには、オイルシール部材２０の底面２１の曲率とハウジング１０４の内周面１０４ａの曲率とを完全に一致させ、これらの面を面接触させることが理想的である。しかし、これらの面の曲率を完全に一致させることは現実的には不可能であるため、オイルシール部材２０の底面２１の曲率を、ハウジング１０４の内周面１０４ａの曲率よりも僅かに大きくし（曲率半径を僅かに小さくし）、これらの面を面接触に近い線接触状態としている。これにより、底面２１の短辺方向中央部２１ａがハウジング１０４の内周面１０４ａと線接触し（接触部をＰで示す）、底面２１の短辺方向両端部２１ｂがハウジング１０４の内周面と隙間を介して対向している。これにより、底面２１とハウジング１０４の内周面１０４ａとの間には、接触部Ｐへ向けて先細り形状を成した隙間Ｑが形成され、この隙間Ｑ及び接触部Ｐに油膜が形成される。
【００３６】
オイルシール部材２０の底面２１は、サイジングにより凸曲面状に成形された面である。このため、底面２１の表面は目潰しされた状態となっており、表面開孔率が、例えば天面２２の表面開孔率よりも小さくなっている。中でも底面２１の短辺方向両端部２１ｂは、サイジングによる圧縮率が高いため表面開孔率が特に小さく、底面２１の短辺方向中央部２１ａよりも表面開孔率が小さい。
【００３７】
このように、底面２１の表面開孔率が小さいことにより、各油圧室のオイルが底面２１からオイルシール部材２０の内部に侵入しにくくなるため、各油圧室に油圧を供給したときのロータ１０３（図１０参照）の回転の応答性が高められる。また、底面２１の表面開孔率が小さいことにより、オイルシール部材２０とハウジング１０４との摺動部（接触部Ｐ及び隙間Ｑ）のオイルがオイルシール部材２０の内部に抜けにくい。このため、摺動部に油膜が形成された状態を維持して潤滑性を高めることができるため、オイルシール部材２０及びハウジング１０４の耐摩耗性が高められる。
【００３８】
以下、上記構成のオイルシール部材２０の製造方法を説明する。オイルシール部材２０は、図３に示すように、金属粉末を圧縮成形して圧粉体３０を成形する圧縮成形工程、圧粉体３０を焼結して焼結体４０を得る焼結工程、及び、焼結体４０を所定寸法にサイジングするサイジング工程を経て製造される。
【００３９】
圧縮成形工程で成形される圧粉体３０は、図４に示すように、底面３１が平坦面となっている。この他、圧粉体３０は、凸部３２ａ及び平坦部３２ｂを有する天面３２と、側面３３と、端面３４と、面取り部３５とを有するが、これらの面の形状は、焼結工程やサイジング工程による若干の寸法変化を除き、図１に示すオイルシール部材２０と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００４０】
圧縮成形工程では、図５（ａ）に示すように、ダイ５１の成形孔５１ａ及び下パンチ５２の成形面５２ａで形成されたキャビティに金属粉末を充填し、上パンチ５３を降下させて金属粉末を圧縮することにより、圧粉体３０が成形される。この金型では、上パンチ５３及び下パンチ５２で圧粉体３０の一対の平坦な側面３３，３３が圧縮成形され、これと同時に、ダイ５１の成形孔５１ａで圧粉体３０の底面３１、天面３２、端面３４、及び面取り部３５が成形される（図５（ｂ）参照）。ダイ５１の成形孔５１ａの内面（成形面）は全て圧縮方向と平行な平坦面であり、このため圧粉体３０の底面３１、天面３２、端面３４、及び面取り部３５は平坦に成形される（図４参照）。
【００４１】
このように、圧粉体３０の一対の平坦な側面３３，３３を上パンチ５３及び下パンチ５２で圧縮して成形することで、圧粉体３０の圧縮方向の肉厚を一定にすることができる。具体的には、図５（ａ），（ｃ），及び（ｄ）の何れの圧縮方向断面においても、圧粉体３０の肉厚が一定となっている。このため、圧粉体３０の圧縮率が全域で一定となり、密度を均一にすることができる。これにより、圧粉体３０の密度が均一となり、圧粉体３０に局部的な低密度部（すなわち脆弱部）が形成されることがないため、焼結工程への移送時等に圧粉体３０が損傷する事態を防止できる。
【００４２】
また、圧粉体３０の密度が一定となることで、圧粉体３０の厚肉部ｘの肉厚ｈ1に対して薄肉部ｙの肉厚ｈ2を小さくすることで、凸部３２ａと平坦部３２ｂとの間の段差ｈ3を大きくすることができる（図４（ｂ）参照）。従って、オイルシール部材２０の厚肉部Ｘの肉厚Ｈ1に対して薄肉部Ｙの肉厚Ｈ2を小さくして、凸部２２ａと平坦部２２ｂとの間の段差Ｈ3を大きくすることができ（図１（ｂ）参照）、これにより板バネ１０９（図１１（ｂ）参照）を係止しやすくなる。また、薄肉部Ｙの肉厚Ｈ2を小さくすることで、オイルシール部材２０の小型化及び軽量化が図られる。
【００４３】
その後、図６に示すように、上パンチ５３及び下パンチ５２を圧粉体３０と共に上昇させ、ダイ５１の成形孔５１ａから圧粉体３０を排出する。このとき、ダイ５１の成形孔５１ａ、及び成形孔５１ａで成形された圧粉体３０の底面３１等が、何れも圧縮方向（すなわち型抜き方向）と平行な平坦面であるため、ダイ５１と圧粉体３０とが型抜き方向で係合することはない。その後、下パンチ５２の上に載置された圧粉体３０を水平方向に払い出すことにより、圧粉体３０を簡単に離型することができる。このとき、下パンチ５２の平坦な成形面５２ａで圧粉体３０の平坦な側面３３が成形されているため、これらの面が水平方向で係合することはない。
【００４４】
焼結工程では、圧粉成形工程から移送された圧粉体３０を所定の温度で焼結することにより、圧粉体３０の金属粉末同士を結合し、焼結体４０が得られる。焼結体４０は、圧粉体３０とほぼ同一形状であるため、詳細な説明は省略する。この焼結工程における加熱により圧粉体３０に寸法変化が生じるが、上記のように圧粉体３０の密度が均一であるため、焼結時の変形量が均一となり、圧粉体３０を焼結して焼結体４０を形成する際の寸法精度の低下（特に形状変化）を抑えることができる。
【００４５】
サイジング工程では、圧縮成形工程における圧粉体３０の圧縮方向とは異なる方向で、焼結体４０を圧縮する。具体的には、図７に示すように、ダイ６１の成形孔６１ａの内周に配した焼結体４０（点線で示す）の底面４１及び天面４２を、上パンチ６２及び下パンチ６３で上下から圧縮する。下パンチ６３の成形面６３ａの形状は、短辺方向中央部をへこませた凹曲面状を成しており、この成形面６３ａを焼結体４０に押し付けることで、オイルシール部材２０の凸曲面状の底面２１が成形される。尚、サイジング工程は、焼結体４０を図７に示す方向と上下反転させた状態、すなわち、焼結体４０の天面４２を下向きにした状態で行うこともできる。この場合、サイジング工程の後、焼結体４０の天面４２の凸部と下パンチとが水平方向で係合するが、サイジングが施された後の焼結体４０は強度及び硬度が非常に高いため、例えばエアを吹き付けて飛ばすことにより簡単に離型することができる。
【００４６】
このサイジング工程により、焼結体４０の表層部分が押し潰され、オイルシール部材２０の表面開孔率が小さくなる。特に、平坦面（焼結体４０の底面４１）から曲面状に成形されるオイルシール部材２０の底面２１は、サイジング工程による変形量（圧縮率）が大きいため、表面開孔率が小さくなる。中でも、底面２１の短辺方向両端部は、変形量が特に大きいため、短辺方向中央部と比べて表面開孔率が小さくなる。一般に、焼結金属の表面において、表面開孔率が小さい部分は、表面開孔率が大きい部分と比べて光沢がある。従って、本実施形態のオイルシール部材２０の底面２１は、短辺方向両端部が中央部よりも光沢がある。換言すれば、底面２１の短辺方向両端部と中央部とで光沢差が生じている場合は、この面がサイジングにより曲面状に成形されたものと推定することができる。
【００４７】
尚、オイルシール部材２０の側面２３及び端面２４は、サイジング工程においてダイ６１の成形孔６１ａに押し付けられた状態で摺動するため、表面開孔率がオイルシール部材２０の表面のうちで最も小さくなっている。従って、オイルシール部材２０の表面開孔率は、（１）側面２３及び端面２４、（２）底面２１の幅方向両端部、（３）底面２１の幅方向中央部、天面２２、及び、面取り部２５の順で大きくなっている。
【００４８】
サイジング金型の下パンチ６３の成形面６３ａは、図８に誇張して示すように、長辺方向中央部を上方に膨らませた湾曲形状となっている。これは、サイジング金型から取り出したときのスプリングバックによりオイルシール部材２０に生じる反り（図１８参照）を相殺するために設けられるものである。これにより、金型から取り出されたオイルシール部材２０の底面２１は、長辺方向で直線状とすることができる。尚、オイルシール部材２０の天面２２に反りが生じることもあるが、天面２２はハウジングと摺動する底面２１と比べると要求される面精度が低いため、僅かな反りは許容される。従って、図８に示すように、オイルシール部材２０の反りを相殺するための湾曲形状は、少なくとも下パンチ６３の成形面６３ａに設けておけばよい。もちろん、上パンチ６２の成形面６２ａも、天面２２の反りを相殺するような湾曲形状としてもよい。
【００４９】
本発明は上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明するが、上記の実施形態と同様の機能の箇所には、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００５０】
上記の実施形態では、ロータ１０３のベーン１０５の溝部１０５ａに嵌合し、ハウジング１０４の内周面と摺動するオイルシール部材２０（図１１（ａ）のオイルシール部材１２０に相当）を示したが、これに限らず、ハウジング１０４のティース１０６の溝部１０６ａに設けられ、ロータ１０３の外周面と摺動するオイルシール部材（図１１（ａ）のオイルシール部材１３０に相当）に本発明を適用することもできる。この場合、オイルシール部材２０の底面２１は、上記の実施形態と同様に凸曲面状に成形してもよいし、あるいは図９に示すように、短辺方向中央部をへこませた凹曲面状に成形してもよい。
【００５１】
図９に示すオイルシール部材２０の凹曲面状の底面２１を成形するサイジング金型は、図１０に示すように、下パンチ６３の成形面６３ａが短辺方向中央部を上方に膨らませた凸曲面状とされる。この場合、焼結体４０（点線で示す）の平坦な底面４１が下パンチ６３の成形面６３ａで圧迫され、凹曲面状の底面２１が成形される。このとき、底面２１の短辺方向中央部は圧縮量が大きいため、短辺方向両端部と比べて相対的に表面開孔率が小さくなる。従って、底面２１の短辺方向中央部とロータ１０３（図１１参照）との間にオイルを留めておくことができ、潤滑性が高められる。また、底面２１の短辺方向中央部は圧縮量が大きいため、短辺方向両端部と比べて相対的に密度が高くなっており、これにより強度が高められる。以上のように、オイルシール部材１３０では、ロータ１０３の外周面と主に接触摺動する底面２１の短辺方向中央部において、潤滑性及び強度が高められるため、耐摩耗性を特に高めることができる。
【００５２】
また、上記の実施形態では、オイルシール部材２０が、ロータ１０３の各ベーン１０５の先端面の円周方向中央部（図１１（ａ）のオイルシール部材１２０の位置）、あるいは、ハウジング１０４の各ティース１０６の先端面の円周方向中央部（図１１（ａ）のオイルシール部材１３０の位置）に設けられているが、これに限らず、ベーン１０５あるいはティース１０６の先端面のうち、円周方向中央部からオフセットした位置にオイルシール部材２０を設けても良い。
【００５３】
また、上記の実施形態では、図１１（ａ）に示すように、ロータ１０３のベーン１０５の溝部１０５ａに嵌合させたオイルシール部材２０（図１１（ａ）ではオイルシール部材１２０）を、ハウジング１０４の内周面に接触摺動させているが、これとは逆に、ハウジング１０４の内周面に溝部を設け、この溝部に嵌合させたオイルシール部材２０の底面２１をベーン１０５の外径面に接触摺動させてもよい。この場合、オイルシール部材２０の底面２１は凸曲面状あるいは凹曲面状に形成される。同様に、上記の実施形態では、ハウジング１０４のティース１０６の溝部１０６ａに嵌合させたオイルシール部材２０（図１１（ａ）ではオイルシール部材１３０）をロータ１０３の外周面に接触摺動させているが、これとは逆に、ロータ１０３の外周面に溝部を設け、この溝部に嵌合させたオイルシール部材２０をティース１０６の内径面に接触摺動させてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
２０ オイルシール部材
２１ 底面
２２ 天面
２３ 側面
２４ 端面
３０ 圧粉体
３１ 底面
３２ 天面
３３ 側面
３４ 端面
４０ 焼結体
４１ 底面
４２ 天面
５１ ダイ
５２ 下パンチ
５３ 上パンチ
６１ ダイ
６２ 上パンチ
６３ 下パンチ
１００ 可変バルブタイミング機構
１０３ ロータ
１０４ ハウジング
１０５ ベーン
１０６ ティース
１０７，１０８ 油圧室
１０９，１１０ 板バネ
Ｓ カムシャフト
Ｘ 厚肉部
Ｙ 薄肉部
Ｈ1 厚肉部の肉厚
Ｈ2 薄肉部の肉厚
Ｌ オイルシール部材の軸方向全長寸法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変バルブタイミング機構のロータとハウジングとで形成された複数の油圧室の間に設けられ、各油圧室を液密的に区画するオイルシール部材に関し、特に、焼結金属で形成されたオイルシール部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変バルブタイミング機構とは、エンジンのカムシャフトに取り付けられて、吸排気バルブの開閉タイミングを可変とするものである（例えば、特許文献１参照）。例えば図１１に示す可変バルブタイミング機構１００は、カムシャフトＳと一体に回転するロータ１０３と、エンジンのクランクシャフト（図示省略）と同期して回転し、ロータ１０３を相対回転自在に収容するハウジング１０４とを備える。
【０００３】
ロータ１０３は、図１１（ａ）に示すように、外周側に突出する複数（図示例では４つ）のベーン１０５を有する。ハウジング１０４は、複数のベーン１０５の周方向間に突出する複数（図示例では４つ）のティース１０６を有する。ベーン１０５とティース１０６との間には油圧室１０７，１０８が形成される。ベーン１０５の周方向一方側の油圧室１０７は、ロータ１０３を進角側に駆動する際に油圧が供給される進角室を成す。ベーン１０５の周方向他方側の油圧室１０８は、ロータ１０３を遅角側に駆動する際に油圧が供給される遅角室を成す。
【０００４】
油圧室１０７及び１０８は、オイルシール部材１２０，１３０により液密的に区画される。ベーン１０５に設けられるオイルシール部材１２０は、図１１（ａ）に示すように、ベーン１０５の先端面に形成された溝部１０５ａに嵌合し、ハウジング１０４の内周面と摺動する。図１１（ｂ）に示すように、オイルシール部材１２０と溝部１０５ａの溝底面との間には板バネ１０９が設けられ、この板バネ１０９によりオイルシール部材１２０の底面１２１がハウジング１０４の内周面に押し付けられる。オイルシール部材１２０の底面１２１は、ハウジング１０４の内周面に沿った形状をなし、具体的には、図１２（ｃ）に示すように短辺方向中央部を頂点とした凸曲面状（円筒面状）に形成される。オイルシール部材１２０の天面１２２は、図１２（ｂ）に示すように長辺方向両端部に一対の凸部１２２ａ，１２２ａを有し、この凸部１２２ａ，１２２ａの間に板バネ１０９が湾曲した状態で配される（図１１（ｂ）参照）。尚、図１２（ｃ）では、理解の容易化のため、底面１２１の曲率を誇張して示している（実際の曲率半径より小さく示している）。
【０００５】
ティース１０６に設けられるオイルシール部材１３０は、図１１（ａ）に示すように、ティース１０６の先端面に形成された溝部１０６ａに嵌合し、ロータ１０３の外周面に摺動する。図１１（ｃ）に示すように、オイルシール部材１３０と溝部１０６ａの溝底面との間には板バネ１１０が配され、この板バネ１１０によりオイルシール部材１３０の底面１３１がロータ１０３の外周面に押し付けられる。尚、オイルシール部材１３０の形状は、図１２に示すオイルシール部材１２０と同様であるため、重複説明を省略する。
【０００６】
上記のようなオイルシール部材１２０，１３０を成形性に優れた焼結金属で形成すれば、例えば樹脂で形成する場合と比べて寸法精度（特に底面の寸法精度）を高めることができる。これにより、ハウジング１０４あるいはロータ１０３との接触状態が良好となり、油圧室１０７，１０８の密閉性が高められるため、油圧室１０７あるいは１０８に油圧を供給してからロータ１０３が回転するまでの時間が短くなり、可変バルブタイミング機構の応答性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２９７８１２号公報
【特許文献２】特開２００７−２６２４５１号公報
【特許文献３】特開２００７−２４６９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、オイルシール部材を焼結金属で形成すると、オイルシール部材に無数の表面開孔が形成される。この表面開孔を介して油圧室のオイルがオイルシール部材の内部に抜けると、油圧室の油圧が高まりにくくなり、可変バルブタイミング機構の応答性が低下する恐れがある。また、互いに摺動するハウジングの内周面（あるいはロータの外周面）とオイルシール部材の底面との間のオイルがオイルシール部材の内部に抜けると、摺動部に油膜が形成されにくくなるため、摺動部の潤滑性が低下し、各部材の耐摩耗性が低下する恐れがある。
【０００９】
また、オイルシール部材を焼結金属で形成すると、さらに以下のような不具合が生じる恐れがある。尚、以下の説明では、凸曲面状の底面を有するオイルシール部材（図１２参照）について説明するが、凹曲面状の底面を有するオイルシール部材（図９参照）も同様であるため、重複説明は省略する。
【００１０】
焼結金属製のオイルシール部材は、金属粉末を圧縮成形して圧粉体を形成した後、この圧粉体を所定の温度で焼結することにより形成される。圧縮成形工程では、図１３（ａ）に示すように、ダイ１４１と下パンチ１４２とで形成されたキャビティに金属粉末Ｍ’を充填した後、図１３（ｂ）に示すように上パンチ１４３を降下させて金属粉末Ｍ’圧縮することにより、圧粉体Ｍが成形される。この金型では、図１４に示すように、下パンチ１４２で圧粉体Ｍに凸曲面状の底面Ｍ１を成形している。その後、図１３（ｃ）に示すように、下パンチ１４２を上昇させて圧粉体Ｍをダイ１４１の成形孔から排出し、この圧粉体Ｍを水平方向に払い出すことにより、圧粉体Ｍが金型から取り出される。
【００１１】
ところで、圧縮成形工程において、例えば図１５に示すように圧粉体Ｍの凸曲面状の底面Ｍ１をダイ１４１で成形すると、ダイ１４１の成形面に凹部１４１ａを設ける必要が生じる。このため、圧粉体Ｍをダイ１４１の成形孔から排出する際に、ダイ１４１の凹部１４１ａと圧粉体Ｍの凸曲面状の底面Ｍ１とが型抜き方向（図中上下方向）で係合するため、圧粉体Ｍをダイ１４１から排出することができない。
【００１２】
また、図１６に示すように、圧粉体Ｍの曲面状の底面Ｍ１を上パンチ１４３で成形すると、図１７（ａ）に示すように、長辺方向両端部に凸部Ｍ２１を有する天面Ｍ２を下パンチ１４２で成形することとなる。この場合、圧粉体Ｍを金型から取り出す際、図１７（ｂ）に示すように下パンチ１４２と圧粉体Ｍの天面Ｍ２の凸部Ｍ２１とが水平方向で係合するため、圧粉体Ｍを上方に持ち上げて下パンチ１４２と分離する必要がある。このように、圧粉体Ｍの離型に手間がかかることにより、オイルシール部材の生産性が低下する。
【００１３】
以上の理由から、従来の圧縮成形工程では、図１３及び図１４に示すように、圧粉体Ｍの曲面状の底面Ｍ１を下パンチ１４２で成形していた。しかし、この場合、図１３（ｂ）に示すように、圧粉体Ｍの天面Ｍ２の凸部Ｍ２１が図中上方に突出するため、圧粉体Ｍの長辺方向両端部（凸部Ｍ２１形成部分）と中央部（平坦部Ｍ２２形成部分）とで圧縮方向（図中上下方向）の肉厚が異なる。肉厚が相対的に大きい厚肉部ｘ’（図１３（ｂ）参照）では、圧縮率が小さくなるため焼結金属の密度が低くなり、肉厚が相対的に小さい薄肉部ｙ’では、圧縮率が大きくなるため焼結金属の密度が高くなる。この場合、長辺方向両端部の厚肉部（低密度部）は強度が相対的に弱くなるため、例えば圧粉体Ｍを焼結工程に移送する際に低密度部に欠けや割れが生じる恐れがある。また、圧粉体の密度によって焼結時の変形量は異なるため、圧粉体の密度が場所によって異なると、焼結時の変形量にバラツキが生じ、オイルシール部材の寸法精度が低下する恐れがある。
【００１４】
従来は、オイルシール部材１２０の厚肉部Ｘ’の肉厚Ｈ1’と薄肉部Ｙ’の肉厚Ｈ2’との差をできるだけ小さくすることで、厚肉部Ｘ’と薄肉部Ｙ’の密度差を小さくしていた(図１２（ｂ）参照)。しかし、この場合、オイルシール部材１２０の天面１２２の凸部１２２ａと平坦部１２２ｂとの段差Ｈ3’が小さくなるため、板バネ１０９（図１１（ｂ）参照）の両端を係止しにくくなる。
【００１５】
例えば、特許文献２に示されているように圧粉体を一方向に整列させた状態で焼結する方法や、特許文献３に示されているように焼結工程を２段階に分けて行なう方法を採用すれば、圧粉体の損傷や焼結時の寸法精度の低下を抑えることができる。しかし、これらの方法を採用すると工数が増えるため、生産性が低下する。
【００１６】
本発明が解決すべき課題は、焼結金属製のオイルシール部材の表面開孔からのオイルの侵入を抑えて、可変バルブタイミング機構の応答性を高めると共に、オイルシール部材及びこれと摺動する部材の耐摩耗性を高めることにある。
【００１７】
また、本発明が解決すべき課題は、圧粉体の密度を均一にすることにより、圧粉体の損傷を防止すると共に、焼結時の変形量のバラツキを抑えてオイルシール部材の寸法精度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記課題を解決するために、本発明は、可変バルブタイミング機構のロータとハウジングとの間に設けられた複数の油圧室を液密的に区画し、焼結金属で細長形状に形成されたオイルシール部材であって、長辺方向両端部に凸部を有する天面と、天面の反対側に設けられ、短辺方向で湾曲した曲面状を成した底面とを備え、底面が、焼結後のサイジングにより曲面状に成形された面であることを特徴とする。
【００１９】
また、前記課題を解決するために、本発明は、可変バルブタイミング機構のロータとハウジングとの間に設けられた複数の油圧室を液密的に区画し、焼結金属で細長形状に形成されたオイルシール部材を製造するための方法であって、金属粉末を圧縮成形することにより、長辺方向両端部に凸部を有する天面、及び、該天面の反対側に設けられた平坦な底面を備えた圧粉体を成形する圧縮成形工程と、圧粉体を焼結して焼結体を得る焼結工程と、焼結体の平坦な底面を、短辺方向で湾曲した曲面状に成形するサイジング工程とを経て行なわれるものである。
【００２０】
圧縮成形工程では、金属粉末同士が結合されていない状態で金型のキャビティに充填されているため、金属粉末の流動性が比較的高い。このため、圧縮成形工程では、圧縮により金属粉末が流動し、圧粉体の密度が全体的に高まる。これに対し、サイジング工程では、焼結工程を経て金属粉末同士が結合されているため、金属粉末の流動性は非常に低い。このため、サイジング工程で焼結体を成形すると、金型の圧迫力が焼結体の内部まで伝わりにくく、焼結体の表層部分のみが押し潰された状態となる。
【００２１】
従って、上記のように、オイルシール部材の底面を、圧縮成形工程ではなく、焼結後のサイジングにより曲面状に成形することで、底面の表層部分が押し潰されて目潰しされた状態となり、底面の表面開孔率を小さくすることができる。これにより、底面からのオイルの侵入を抑えることができるため、油圧室の油圧が高まりやすくなってロータの回転の応答性が高められる。また、オイルシール部材とハウジングあるいはロータとの間に油膜が形成されやすくなるため、摺動部の潤滑性が高められ、各部材の耐摩耗性が高められる。
【００２２】
上記のオイルシール部材の底面が短辺方向中央部を頂点とした凸曲面状を成している場合、サイジング時の圧縮率の差により、短辺方向両端部における表面開孔率が短辺方向中央部における表面開孔率よりも小さくなる。一方、オイルシール部材の底面が短辺方向中央部を頂点とした凹曲面状を成している場合、サイジング時の圧縮率の差により、短辺方向中央部における表面開孔率が短辺方向両端部における表面開孔率よりも小さくなる。
【００２３】
また、圧縮成形工程での圧粉体の圧縮方向と、サイジング工程での焼結体の圧縮方向を異ならせることで、圧粉体の密度を均一化することができる。具体的には、圧縮成形工程において、圧粉体の底面の短辺方向両側に設けられた一対の平坦な側面を上下パンチで圧縮することにより、圧粉体の圧縮方向の肉厚が一定となるため、圧粉体の圧縮率を均一にして密度を均一化することができる。この場合、圧粉体の底面を平坦に成形することにより、図１５で示すような圧縮成形工程におけるダイと圧粉体との干渉の問題を回避できる。そして、その後のサイジング工程において、焼結体の天面及び底面を上下パンチで圧縮することにより、焼結体の平坦な底面を曲面状に成形することができる。
【００２４】
ところで、従来のオイルシール部材の製造方法（図１３及び図１４参照）によると、オイルシール部材の厚肉部の肉厚Ｈ1と薄肉部の肉厚Ｈ2の肉厚差が大きいと（すなわち、厚肉部と薄肉部の肉厚比Ｈ2／Ｈ1が小さいと）、圧粉体の厚肉部と薄肉部とで圧縮率の差が大きくなる。このため、表１に示すように、厚肉部と薄肉部の肉厚比Ｈ2／Ｈ1が０．７未満であると、圧粉体の厚肉部（凸部）を十分な圧縮率で成形することができず、厚肉部が低密度となって強度不足を招くため、成形が困難であった。肉厚比Ｈ2／Ｈ1を０．７以上０．７５未満とすれば、従来の方法でも成形することはできるものの、圧粉体の厚肉部の強度が十分でなく、割れや欠けが生じる恐れがあった。
【００２５】
【表１】
【００２６】
そこで、本発明に係る方法によれば、オイルシール部材の密度を均一化できるため、表１に示すように、肉厚比Ｈ2／Ｈ1を０．７未満、さらには０．６未満とした場合でも十分な強度を得ることができる。ただし、肉厚比Ｈ2／Ｈ1が０．４未満では、薄肉部の肉厚が薄すぎて、圧縮成形工程において圧粉体の薄肉部を成形する金型の製作が極めて困難になるため、実際には成形することができない。また、肉厚比Ｈ2／Ｈ1を０．５未満とした場合には、使用することはできるが、圧粉体の凸部の突出量（厚肉部と薄肉部の肉厚差）が大きくなるため、凸部に割れや欠けが生じやすくなる。従って、Ｈ2／Ｈ1は０．４以上、好ましくは０．５以上とするとよい。
【００２７】
以上より、オイルシール部材の厚肉部と薄肉部の肉厚比Ｈ2／Ｈ1、すなわち、天面の凸部と底面との間の距離Ｈ1と、天面の凸部の長辺方向間領域と底面との間の距離Ｈ2との比Ｈ2／Ｈ1は、０．４以上０．７未満とすることが好ましい。このように、厚肉部と薄肉部の肉厚比Ｈ2／Ｈ1を小さくすることにより、天面の凸部の突出量を大きくすることができ、板バネを係止しやすくなる。また、厚肉部と薄肉部の肉厚比Ｈ2／Ｈ1を小さくするためには、厚肉部の肉厚Ｈ1を大きくするか、あるいは、薄肉部の肉厚Ｈ2を小さくすることが考えられる。しかし、厚肉部の肉厚Ｈ1は、ベーン１０３やハウジング１０４に設けられる溝部１０５ａ，１０６ａ（図１１参照）の溝深さにより制限されるため、大きくすることは困難である。従って、薄肉部の肉厚Ｈ2を小さくすればよく、これにより、オイルシール部材の小型化及び軽量化が図られる。
【００２８】
ところで、オイルシール部材は細長形状を成しているため、サイジング工程の後、サイジング金型からオイルシール部材を取り出すと、スプリングバックによりオイルシール部材２０’に図１８に示すような反りが生じることがある。この場合、サイジング金型どおりの形状にオイルシール部材２０’を仕上げることができないため、オイルシール部材２０’の寸法精度が低下する恐れがある。特に、オイルシール部材２０’の底面２１’に反りが生じると、ハウジングとの接触状態が悪化し、シール性能の低下を招く恐れがある。従って、焼結体の底面を、短辺方向に湾曲し、且つ、長辺方向に直線状である曲面状に成形するサイジング金型の成形面を、長辺方向で湾曲させることにより、サイジングによりオイルシール部材に生じる反りを相殺することが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明によれば、焼結金属製のオイルシール部材の底面の表面開孔率を小さくすることで、底面からのオイルの侵入が抑えられるため、ロータの回転の応答性が高められると共に、オイルシール部材及びこれと摺動する部材の耐摩耗性が高められる。
【００３０】
また、本発明によれば、圧粉体の密度を均一にすることができるため、圧粉体に局部的な脆弱部が形成されないため圧粉体の損傷を防止できると共に、焼結時の変形量のバラツキを抑えてオイルシール部材の寸法精度が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るオイルシール部材の（ａ）平面図、（ｂ）側面図、及び（ｃ）正面図である。
【図２】オイルシール部材とハウジングとの摺動部を示す断面図である。
【図３】オイルシール部材の製造工程を示す図である。
【図４】圧粉体の（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）正面図である。
【図５】（ａ）は圧縮成形金型の長辺方向断面図、（ｂ）は（ａ）図のＢ−Ｂ線における断面図、（ｃ）は（ｂ）図のＣ−Ｃ線における断面図、（ｄ）は（ｂ）図のＤ−Ｄ線における断面図である。
【図６】圧縮成形金型から圧粉体を離型する様子を示す長辺方向断面図である。
【図７】サイジング金型の短辺方向断面図である。
【図８】サイジング金型の長辺方向断面図である。
【図９】他の実施形態に係るオイルシール部材の（ａ）平面図、（ｂ）側面図、及び（ｃ）正面図である。
【図１０】他の実施形態に係るサイジング金型の短辺方向断面図である。
【図１１】（ａ）は可変バルブタイミング機構のカムシャフト軸方向と直交する方向の断面図であり、（ｂ）は（ａ）図のＸ−Ｘ線における断面図、（ｃ）は（ａ）図のＹ−Ｙ線における断面図である。
【図１２】図１１（ａ）のオイルシール部材の（ａ）平面図、（ｂ）側面図、及び（ｃ）正面図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は従来のオイルシール部材の製造方法における圧縮成形金型の長辺方向断面図である。
【図１４】図１３（ｂ）の圧縮成形金型の短辺方向断面図である。
【図１５】他の圧縮成形金型の短辺方向断面図である。
【図１６】他の圧縮成形金型の短辺方向断面図である。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は図１６の圧縮成形金型の短辺方向断面図である。
【図１８】反りが生じたオイルシール部材の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
本発明の一実施形態にかかるオイルシール部材２０は、図１１に示すオイルシール部材１２０と同様の箇所、すなわち、可変バルブタイミング機構１００のハウジング１０４とベーン１０５との間に設けられる。オイルシール部材２０は、焼結金属で形成され、例えば銅や鉄、あるいは銅−鉄合金を主成分とした焼結金属で形成される。オイルシール部材２０は、図１２に示すオイルシール部材１２０と同様の形状を成し、具体的には図１に示すように、底面２１と、底面２１の反対側に設けられた天面２２と、底面２１の短辺方向両側に設けられた一対の平坦な側面２３，２３と、底面２１の長辺方向両側に設けられた一対の平坦な端面２４，２４とを備える。底面２１はハウジング１０４の内周面と摺動し、端面２４はハウジング１０４の内部側端面と摺動する（図１１（ｂ）のオイルシール部材１２０を参照）。
【００３４】
天面２２は、長辺方向両端部に設けられた一対の凸部２２ａと、その長辺方向間領域に設けられた平坦部２２ｂとを有する。これにより、凸部２２ａの形成領域に、天面２２と底面２１とが対向する方向（図１（ｂ）の上下方向）の肉厚が相対的に厚い厚肉部Ｘが設けられ、平坦部２２ｂの形成領域に、同方向の肉厚が相対的に薄い薄肉部Ｙが設けられる。厚肉部Ｘの肉厚Ｈ1と薄肉部Ｙの肉厚Ｈ2との比Ｈ2／Ｈ1は、０．４以上０．７未満の範囲内、好ましくは０．５以上０．６未満の範囲内に設定される。オイルシール部材２０の軸方向全長寸法Ｌは１５〜３０ｍｍ程度であり、この軸方向全長寸法Ｌと厚肉部Ｘの肉厚Ｈ1との比Ｌ／Ｈ1は、５〜１０の範囲内、好ましくは６〜８の範囲内とされる。一対の凸部２２ａの長辺方向間には板バネ１０９（図１１（ｂ）参照）が装着され、板バネ１０９の両端が一対の凸部２２ａで係止される。凸部２２ａの長辺方向外側には、面取り部２５が設けられる。尚、面取り部２５は、省略したり図示よりも小さくしたりすることもできる。
【００３５】
底面２１は、図１（ｃ）に示すように、短辺方向で円弧状に湾曲した凸曲面状に形成され、本実施形態では、短辺方向中央部を頂点とした凸円筒面状に形成される。オイルシール部材２０の底面２１は、図２に示すように、ハウジング１０４の内周面１０４ａと接触する。このため、オイルシール部材２０による密閉性を高めるためには、オイルシール部材２０の底面２１の曲率とハウジング１０４の内周面１０４ａの曲率とを完全に一致させ、これらの面を面接触させることが理想的である。しかし、これらの面の曲率を完全に一致させることは現実的には不可能であるため、オイルシール部材２０の底面２１の曲率を、ハウジング１０４の内周面１０４ａの曲率よりも僅かに大きくし（曲率半径を僅かに小さくし）、これらの面を面接触に近い線接触状態としている。これにより、底面２１の短辺方向中央部２１ａがハウジング１０４の内周面１０４ａと線接触し（接触部をＰで示す）、底面２１の短辺方向両端部２１ｂがハウジング１０４の内周面と隙間を介して対向している。これにより、底面２１とハウジング１０４の内周面１０４ａとの間には、接触部Ｐへ向けて先細り形状を成した隙間Ｑが形成され、この隙間Ｑ及び接触部Ｐに油膜が形成される。
【００３６】
オイルシール部材２０の底面２１は、サイジングにより凸曲面状に成形された面である。このため、底面２１の表面は目潰しされた状態となっており、表面開孔率が、例えば天面２２の表面開孔率よりも小さくなっている。中でも底面２１の短辺方向両端部２１ｂは、サイジングによる圧縮率が高いため表面開孔率が特に小さく、底面２１の短辺方向中央部２１ａよりも表面開孔率が小さい。
【００３７】
このように、底面２１の表面開孔率が小さいことにより、各油圧室のオイルが底面２１からオイルシール部材２０の内部に侵入しにくくなるため、各油圧室に油圧を供給したときのロータ１０３（図１０参照）の回転の応答性が高められる。また、底面２１の表面開孔率が小さいことにより、オイルシール部材２０とハウジング１０４との摺動部（接触部Ｐ及び隙間Ｑ）のオイルがオイルシール部材２０の内部に抜けにくい。このため、摺動部に油膜が形成された状態を維持して潤滑性を高めることができるため、オイルシール部材２０及びハウジング１０４の耐摩耗性が高められる。
【００３８】
以下、上記構成のオイルシール部材２０の製造方法を説明する。オイルシール部材２０は、図３に示すように、金属粉末を圧縮成形して圧粉体３０を成形する圧縮成形工程、圧粉体３０を焼結して焼結体４０を得る焼結工程、及び、焼結体４０を所定寸法にサイジングするサイジング工程を経て製造される。
【００３９】
圧縮成形工程で成形される圧粉体３０は、図４に示すように、底面３１が平坦面となっている。この他、圧粉体３０は、凸部３２ａ及び平坦部３２ｂを有する天面３２と、側面３３と、端面３４と、面取り部３５とを有するが、これらの面の形状は、焼結工程やサイジング工程による若干の寸法変化を除き、図１に示すオイルシール部材２０と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００４０】
圧縮成形工程では、図５（ａ）に示すように、ダイ５１の成形孔５１ａ及び下パンチ５２の成形面５２ａで形成されたキャビティに金属粉末を充填し、上パンチ５３を降下させて金属粉末を圧縮することにより、圧粉体３０が成形される。この金型では、上パンチ５３及び下パンチ５２で圧粉体３０の一対の平坦な側面３３，３３が圧縮成形され、これと同時に、ダイ５１の成形孔５１ａで圧粉体３０の底面３１、天面３２、端面３４、及び面取り部３５が成形される（図５（ｂ）参照）。ダイ５１の成形孔５１ａの内面（成形面）は全て圧縮方向と平行な平坦面であり、このため圧粉体３０の底面３１、天面３２、端面３４、及び面取り部３５は平坦に成形される（図４参照）。
【００４１】
このように、圧粉体３０の一対の平坦な側面３３，３３を上パンチ５３及び下パンチ５２で圧縮して成形することで、圧粉体３０の圧縮方向の肉厚を一定にすることができる。具体的には、図５（ａ），（ｃ），及び（ｄ）の何れの圧縮方向断面においても、圧粉体３０の肉厚が一定となっている。このため、圧粉体３０の圧縮率が全域で一定となり、密度を均一にすることができる。これにより、圧粉体３０の密度が均一となり、圧粉体３０に局部的な低密度部（すなわち脆弱部）が形成されることがないため、焼結工程への移送時等に圧粉体３０が損傷する事態を防止できる。
【００４２】
また、圧粉体３０の密度が一定となることで、圧粉体３０の厚肉部ｘの肉厚ｈ1に対して薄肉部ｙの肉厚ｈ2を小さくすることで、凸部３２ａと平坦部３２ｂとの間の段差ｈ3を大きくすることができる（図４（ｂ）参照）。従って、オイルシール部材２０の厚肉部Ｘの肉厚Ｈ1に対して薄肉部Ｙの肉厚Ｈ2を小さくして、凸部２２ａと平坦部２２ｂとの間の段差Ｈ3を大きくすることができ（図１（ｂ）参照）、これにより板バネ１０９（図１１（ｂ）参照）を係止しやすくなる。また、薄肉部Ｙの肉厚Ｈ2を小さくすることで、オイルシール部材２０の小型化及び軽量化が図られる。
【００４３】
その後、図６に示すように、上パンチ５３及び下パンチ５２を圧粉体３０と共に上昇させ、ダイ５１の成形孔５１ａから圧粉体３０を排出する。このとき、ダイ５１の成形孔５１ａ、及び成形孔５１ａで成形された圧粉体３０の底面３１等が、何れも圧縮方向（すなわち型抜き方向）と平行な平坦面であるため、ダイ５１と圧粉体３０とが型抜き方向で係合することはない。その後、下パンチ５２の上に載置された圧粉体３０を水平方向に払い出すことにより、圧粉体３０を簡単に離型することができる。このとき、下パンチ５２の平坦な成形面５２ａで圧粉体３０の平坦な側面３３が成形されているため、これらの面が水平方向で係合することはない。
【００４４】
焼結工程では、圧粉成形工程から移送された圧粉体３０を所定の温度で焼結することにより、圧粉体３０の金属粉末同士を結合し、焼結体４０が得られる。焼結体４０は、圧粉体３０とほぼ同一形状であるため、詳細な説明は省略する。この焼結工程における加熱により圧粉体３０に寸法変化が生じるが、上記のように圧粉体３０の密度が均一であるため、焼結時の変形量が均一となり、圧粉体３０を焼結して焼結体４０を形成する際の寸法精度の低下（特に形状変化）を抑えることができる。
【００４５】
サイジング工程では、圧縮成形工程における圧粉体３０の圧縮方向とは異なる方向で、焼結体４０を圧縮する。具体的には、図７に示すように、ダイ６１の成形孔６１ａの内周に配した焼結体４０（点線で示す）の底面４１及び天面４２を、上パンチ６２及び下パンチ６３で上下から圧縮する。下パンチ６３の成形面６３ａの形状は、短辺方向中央部をへこませた凹曲面状を成しており、この成形面６３ａを焼結体４０に押し付けることで、オイルシール部材２０の凸曲面状の底面２１が成形される。尚、サイジング工程は、焼結体４０を図７に示す方向と上下反転させた状態、すなわち、焼結体４０の天面４２を下向きにした状態で行うこともできる。この場合、サイジング工程の後、焼結体４０の天面４２の凸部と下パンチとが水平方向で係合するが、サイジングが施された後の焼結体４０は強度及び硬度が非常に高いため、例えばエアを吹き付けて飛ばすことにより簡単に離型することができる。
【００４６】
このサイジング工程により、焼結体４０の表層部分が押し潰され、オイルシール部材２０の表面開孔率が小さくなる。特に、平坦面（焼結体４０の底面４１）から曲面状に成形されるオイルシール部材２０の底面２１は、サイジング工程による変形量（圧縮率）が大きいため、表面開孔率が小さくなる。中でも、底面２１の短辺方向両端部は、変形量が特に大きいため、短辺方向中央部と比べて表面開孔率が小さくなる。一般に、焼結金属の表面において、表面開孔率が小さい部分は、表面開孔率が大きい部分と比べて光沢がある。従って、本実施形態のオイルシール部材２０の底面２１は、短辺方向両端部が中央部よりも光沢がある。換言すれば、底面２１の短辺方向両端部と中央部とで光沢差が生じている場合は、この面がサイジングにより曲面状に成形されたものと推定することができる。
【００４７】
尚、オイルシール部材２０の側面２３及び端面２４は、サイジング工程においてダイ６１の成形孔６１ａに押し付けられた状態で摺動するため、表面開孔率がオイルシール部材２０の表面のうちで最も小さくなっている。従って、オイルシール部材２０の表面開孔率は、（１）側面２３及び端面２４、（２）底面２１の幅方向両端部、（３）底面２１の幅方向中央部、天面２２、及び、面取り部２５の順で大きくなっている。
【００４８】
サイジング金型の下パンチ６３の成形面６３ａは、図８に誇張して示すように、長辺方向中央部を上方に膨らませた湾曲形状となっている。これは、サイジング金型から取り出したときのスプリングバックによりオイルシール部材２０に生じる反り（図１８参照）を相殺するために設けられるものである。これにより、金型から取り出されたオイルシール部材２０の底面２１は、長辺方向で直線状とすることができる。尚、オイルシール部材２０の天面２２に反りが生じることもあるが、天面２２はハウジングと摺動する底面２１と比べると要求される面精度が低いため、僅かな反りは許容される。従って、図８に示すように、オイルシール部材２０の反りを相殺するための湾曲形状は、少なくとも下パンチ６３の成形面６３ａに設けておけばよい。もちろん、上パンチ６２の成形面６２ａも、天面２２の反りを相殺するような湾曲形状としてもよい。
【００４９】
本発明は上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明するが、上記の実施形態と同様の機能の箇所には、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００５０】
上記の実施形態では、ロータ１０３のベーン１０５の溝部１０５ａに嵌合し、ハウジング１０４の内周面と摺動するオイルシール部材２０（図１１（ａ）のオイルシール部材１２０に相当）を示したが、これに限らず、ハウジング１０４のティース１０６の溝部１０６ａに設けられ、ロータ１０３の外周面と摺動するオイルシール部材（図１１（ａ）のオイルシール部材１３０に相当）に本発明を適用することもできる。この場合、オイルシール部材２０の底面２１は、上記の実施形態と同様に凸曲面状に成形してもよいし、あるいは図９に示すように、短辺方向中央部をへこませた凹曲面状に成形してもよい。
【００５１】
図９に示すオイルシール部材２０の凹曲面状の底面２１を成形するサイジング金型は、図１０に示すように、下パンチ６３の成形面６３ａが短辺方向中央部を上方に膨らませた凸曲面状とされる。この場合、焼結体４０（点線で示す）の平坦な底面４１が下パンチ６３の成形面６３ａで圧迫され、凹曲面状の底面２１が成形される。このとき、底面２１の短辺方向中央部は圧縮量が大きいため、短辺方向両端部と比べて相対的に表面開孔率が小さくなる。従って、底面２１の短辺方向中央部とロータ１０３（図１１参照）との間にオイルを留めておくことができ、潤滑性が高められる。また、底面２１の短辺方向中央部は圧縮量が大きいため、短辺方向両端部と比べて相対的に密度が高くなっており、これにより強度が高められる。以上のように、オイルシール部材１３０では、ロータ１０３の外周面と主に接触摺動する底面２１の短辺方向中央部において、潤滑性及び強度が高められるため、耐摩耗性を特に高めることができる。
【００５２】
また、上記の実施形態では、オイルシール部材２０が、ロータ１０３の各ベーン１０５の先端面の円周方向中央部（図１１（ａ）のオイルシール部材１２０の位置）、あるいは、ハウジング１０４の各ティース１０６の先端面の円周方向中央部（図１１（ａ）のオイルシール部材１３０の位置）に設けられているが、これに限らず、ベーン１０５あるいはティース１０６の先端面のうち、円周方向中央部からオフセットした位置にオイルシール部材２０を設けても良い。
【００５３】
また、上記の実施形態では、図１１（ａ）に示すように、ロータ１０３のベーン１０５の溝部１０５ａに嵌合させたオイルシール部材２０（図１１（ａ）ではオイルシール部材１２０）を、ハウジング１０４の内周面に接触摺動させているが、これとは逆に、ハウジング１０４の内周面に溝部を設け、この溝部に嵌合させたオイルシール部材２０の底面２１をベーン１０５の外径面に接触摺動させてもよい。この場合、オイルシール部材２０の底面２１は凸曲面状あるいは凹曲面状に形成される。同様に、上記の実施形態では、ハウジング１０４のティース１０６の溝部１０６ａに嵌合させたオイルシール部材２０（図１１（ａ）ではオイルシール部材１３０）をロータ１０３の外周面に接触摺動させているが、これとは逆に、ロータ１０３の外周面に溝部を設け、この溝部に嵌合させたオイルシール部材２０をティース１０６の内径面に接触摺動させてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
２０ オイルシール部材
２１ 底面
２２ 天面
２３ 側面
２４ 端面
３０ 圧粉体
３１ 底面
３２ 天面
３３ 側面
３４ 端面
４０ 焼結体
４１ 底面
４２ 天面
５１ ダイ
５２ 下パンチ
５３ 上パンチ
６１ ダイ
６２ 上パンチ
６３ 下パンチ
１００ 可変バルブタイミング機構
１０３ ロータ
１０４ ハウジング
１０５ ベーン
１０６ ティース
１０７，１０８ 油圧室
１０９，１１０ 板バネ
Ｓ カムシャフト
Ｘ 厚肉部
Ｙ 薄肉部
Ｈ1 厚肉部の肉厚
Ｈ2 薄肉部の肉厚
Ｌ オイルシール部材の軸方向全長寸法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変バルブタイミング機構のロータとハウジングとの間に設けられた複数の油圧室を液密的に区画し、焼結金属で細長形状に形成されたオイルシール部材であって、
長辺方向両端部に凸部を有する天面と、天面の反対側に設けられ、短辺方向で湾曲した曲面状を成した底面とを備え、
前記底面が、焼結後のサイジングにより曲面状に成形された面であることを特徴とするオイルシール部材。
【請求項２】
前記底面が、短辺方向中央部を頂点とした凸曲面状を成した請求項１記載のオイルシール部材。
【請求項３】
前記底面の短辺方向両端部おける表面開孔率が、前記底面の短辺方向中央部における表面開孔率よりも小さい請求項２記載のオイルシール部材。
【請求項４】
前記底面が、短辺方向中央部を頂点とした凹曲面状を成した請求項１記載のオイルシール部材。
【請求項５】
前記底面の短辺方向中央部における表面開孔率が、前記底面の短辺方向両端部における表面開孔率よりも小さい請求項４記載のオイルシール部材。
【請求項６】
前記天面の凸部と前記底面との距離Ｈ1と、前記天面の凸部の長辺方向間領域と前記底面の距離Ｈ2との比Ｈ2／Ｈ1が０．４以上０．７未満である請求項１〜５の何れかに記載のオイルシール部材。
【請求項７】
前記凸部と前記底面との距離Ｈ1と長辺方向全長寸法Ｌとの比Ｌ／Ｈ1が５〜１０の範囲内である請求項１〜６の何れかに記載のオイルシール部材。
【請求項８】
前記底面が円筒面である請求項１〜７の何れかに記載のオイルシール部材。
【請求項９】
前記底面が前記ハウジングの内周面と摺動する請求項１〜８の何れかに記載のオイルシール部材。
【請求項１０】
前記底面が前記ロータの外周面と摺動する請求項１〜８の何れかに記載のオイルシール部材。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかに記載のオイルシール部材と、カムシャフトに取り付けられるロータと、ロータを回転可能に収容したハウジングとを備えた可変バルブタイミング機構。
【請求項１２】
可変バルブタイミング機構のロータとハウジングとの間に設けられた複数の油圧室を液密的に区画し、焼結金属で細長形状に形成されたオイルシール部材を製造するための方法であって、
金属粉末を圧縮成形することにより、長辺方向両端部に凸部を有する天面、及び、該天面の反対側に設けられた平坦な底面を備えた圧粉体を成形する圧縮成形工程と、前記圧粉体を焼結して焼結体を得る焼結工程と、前記焼結体の平坦な底面を、短辺方向で湾曲した曲面状に成形するサイジング工程とを経て行なわれるオイルシール部材の製造方法。
【請求項１３】
圧縮成形工程における圧粉体の圧縮方向と、サイジング工程における焼結体の圧縮方向が異なる請求項１２記載のオイルシール部材の製造方法。
【請求項１４】
圧縮成形工程において、圧粉体の底面の短辺方向両側に設けられた一対の平坦な側面を上下パンチで圧縮し、サイジング工程において、焼結体の天面及び底面を上下パンチで圧縮する請求項１３記載のオイルシール部材の製造方法。
【請求項１５】
サイジング工程において、前記焼結体の平坦な底面を下パンチまたは上パンチで圧縮することにより曲面状に成形する請求項１４記載のオイルシール部材の製造方法。
【請求項１６】
前記焼結体の底面を、短辺方向で湾曲し、且つ、長辺方向で直線状である曲面状に成形するサイジング金型の成形面を、長辺方向で湾曲させた請求項１２〜１５の何れかに記載のオイルシール部材の製造方法。
【請求項１】
可変バルブタイミング機構のロータとハウジングとの間に設けられた複数の油圧室を液密的に区画し、焼結金属で細長形状に形成されたオイルシール部材であって、
長辺方向両端部に凸部を有する天面と、天面の反対側に設けられ、短辺方向で湾曲した曲面状を成した底面とを備え、
前記底面が、焼結後のサイジングにより曲面状に成形された面であることを特徴とするオイルシール部材。
【請求項２】
前記底面が、短辺方向中央部を頂点とした凸曲面状を成した請求項１記載のオイルシール部材。
【請求項３】
前記底面の短辺方向両端部おける表面開孔率が、前記底面の短辺方向中央部における表面開孔率よりも小さい請求項２記載のオイルシール部材。
【請求項４】
前記底面が、短辺方向中央部を頂点とした凹曲面状を成した請求項１記載のオイルシール部材。
【請求項５】
前記底面の短辺方向中央部における表面開孔率が、前記底面の短辺方向両端部における表面開孔率よりも小さい請求項４記載のオイルシール部材。
【請求項６】
前記天面の凸部と前記底面との距離Ｈ1と、前記天面の凸部の長辺方向間領域と前記底面の距離Ｈ2との比Ｈ2／Ｈ1が０．４以上０．７未満である請求項１〜５の何れかに記載のオイルシール部材。
【請求項７】
前記凸部と前記底面との距離Ｈ1と長辺方向全長寸法Ｌとの比Ｌ／Ｈ1が５〜１０の範囲内である請求項１〜６の何れかに記載のオイルシール部材。
【請求項８】
前記底面が円筒面である請求項１〜７の何れかに記載のオイルシール部材。
【請求項９】
前記底面が前記ハウジングの内周面と摺動する請求項１〜８の何れかに記載のオイルシール部材。
【請求項１０】
前記底面が前記ロータの外周面と摺動する請求項１〜８の何れかに記載のオイルシール部材。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかに記載のオイルシール部材と、カムシャフトに取り付けられるロータと、ロータを回転可能に収容したハウジングとを備えた可変バルブタイミング機構。
【請求項１２】
可変バルブタイミング機構のロータとハウジングとの間に設けられた複数の油圧室を液密的に区画し、焼結金属で細長形状に形成されたオイルシール部材を製造するための方法であって、
金属粉末を圧縮成形することにより、長辺方向両端部に凸部を有する天面、及び、該天面の反対側に設けられた平坦な底面を備えた圧粉体を成形する圧縮成形工程と、前記圧粉体を焼結して焼結体を得る焼結工程と、前記焼結体の平坦な底面を、短辺方向で湾曲した曲面状に成形するサイジング工程とを経て行なわれるオイルシール部材の製造方法。
【請求項１３】
圧縮成形工程における圧粉体の圧縮方向と、サイジング工程における焼結体の圧縮方向が異なる請求項１２記載のオイルシール部材の製造方法。
【請求項１４】
圧縮成形工程において、圧粉体の底面の短辺方向両側に設けられた一対の平坦な側面を上下パンチで圧縮し、サイジング工程において、焼結体の天面及び底面を上下パンチで圧縮する請求項１３記載のオイルシール部材の製造方法。
【請求項１５】
サイジング工程において、前記焼結体の平坦な底面を下パンチまたは上パンチで圧縮することにより曲面状に成形する請求項１４記載のオイルシール部材の製造方法。
【請求項１６】
前記焼結体の底面を、短辺方向で湾曲し、且つ、長辺方向で直線状である曲面状に成形するサイジング金型の成形面を、長辺方向で湾曲させた請求項１２〜１５の何れかに記載のオイルシール部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−２２６４７０（Ｐ２０１１−２２６４７０Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７９８４（Ｐ２０１１−６７９８４）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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