(57)【要約】  支点調整式のロッカーアームを用いたシリンダヘッドの、バルブクリアランス調整方法であり、  アジャストスクリューを一方向に回転させ、カムシャフトとカムシャフト当接部とが当接するバルブ開き量ゼロの状態を経て、バルブが任意のバルブ開き量で開放される状態まで締め込んだ後、アジャストスクリューを逆方向に任意の回転角度で回転させ、所望のバルブクリアランス値が得られるまで緩める際に、  バルブが任意のバルブ開き量で開放される位置からカムシャフトとカムシャフト当接部とが当接する位置に達するまでに必要なアジャストスクリューの第１の回転角度を決定し、  カムシャフトとカムシャフト当接部とが当接する位置から所望のバルブクリアランス値が得られる位置に達するまでに必要なアジャストスクリューの第２の回転角度を決定し、  第１の回転角度と第２の回転角度との和を任意の回転角度として、アジャストスクリューを逆方向に回転させる。
2009147751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド本体に組み込まれるバルブと、前記バルブ先端に一端が接続されるロッカーアームと、前記ロッカーアームの他端に螺合自在に接続され、その下端部が前記シリンダヘッド本体に揺動自在に支持されるアジャストスクリューと、前記ロッカーアームの円弧面状のカムシャフト当接部に当接され、前記バルブを開閉させる回転自在なカムシャフトとを備えるシリンダヘッドの、バルブクリアランスを調整する方法であって、
前記アジャストスクリューを一方向に回転させ、前記バルブが任意のバルブ開き量で開放される状態までアジャストスクリューを締め込んだ後、前記アジャストスクリューを逆方向に任意の回転角度で回転させ、前記バルブが任意のバルブ開き量で開放される位置から、前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが所望のバルブクリアランス値で離間している位置までアジャストスクリューを緩める際に、
前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが当接しているときは前記カムシャフト当接部の円弧面中心および前記ロッカーアームの他端側を支点にロッカーアームが回動し、その回動の際のアジャストスクリュー回転角度とバルブ開き量との関係に基づいて、前記バルブが任意のバルブ開き量で開放される位置から前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが当接する位置に達するまでに必要なアジャストスクリューの回転角度である第１の回転角度を決定し、
前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが離間しているときは前記ロッカーアームの一端側を支点にロッカーアームが回動し、その回動の際のアジャストスクリュー回転角度とバルブクリアランス値との関係に基づいて、前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが当接する位置から前記所望のバルブクリアランス値が得られる位置に達するまでに必要なアジャストスクリューの回転角度である第２の回転角度を決定し、
前記第１の回転角度と前記第２の回転角度との和を前記任意の回転角度として、前記アジャストスクリューを逆方向に回転させる、
ことを特徴とするバルブクリアランスの調整方法。
【請求項２】
シリンダヘッド本体に組み込まれるバルブと、前記バルブ先端に一端が接続されるロッカーアームと、前記ロッカーアームの他端に螺合自在に接続され、その下端部が前記シリンダヘッド本体に揺動自在に支持されるアジャストスクリューと、前記ロッカーアームの円弧面状のカムシャフト当接部に当接され、前記バルブを開閉させる回転自在なカムシャフトとを備えるシリンダヘッドの、バルブクリアランスを調整する方法であって、
前記アジャストスクリューを一方向に回転させ、前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが離間している状態から、前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが当接するバルブ開き量ゼロの状態を経て、前記バルブが任意のバルブ開き量で開放される状態までアジャストスクリューを締め込み、バルブをリフトさせる締め込みステップと、
前記バルブを開いている間、バルブの開き量を測定手段にてリアルタイムに測定するバルブ開き量測定ステップと、
前記アジャストスクリューを逆方向に回転させ、前記バルブの開放状態と前記バルブ開き量ゼロの状態との間の任意のガタ取り位置までアジャストスクリューを緩めるガタ取りステップと、
前記バルブ開き量ゼロの状態を経て、前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが離間し、所望のバルブクリアランス値に達するまで、更に前記アジャストスクリューを逆方向に回転させるクリアランス調整ステップと、
を備え、
前記クリアランス調整ステップにて、前記アジャストスクリューを任意の回転角度で、逆方向に回転させ、前記ガタ取り位置から前記所望のバルブクリアランス値が得られる位置までアジャストスクリューを緩める際に、
前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが当接しているときは前記カムシャフト当接部の円弧面中心および前記ロッカーアームの他端側を支点にロッカーアームが回動し、その回動の際のアジャストスクリュー回転角度とバルブ開き量との関係に基づいて、前記ガタ取り位置から前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが当接する位置に達するまでに必要なアジャストスクリューの回転角度である第１の回転角度を決定し、
前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが離間しているときは前記ロッカーアームの一端側を支点にロッカーアームが回動し、その回動の際のアジャストスクリュー回転角度とバルブクリアランス値との関係に基づいて、前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが当接する位置から前記所望のバルブクリアランス値が得られる位置に達するまでに必要なアジャストスクリューの回転角度である第２の回転角度を決定し、
前記第１の回転角度と前記第２の回転角度との和を前記任意の回転角度として、前記アジャストスクリューを逆方向に回転させる、
ことを特徴とするバルブクリアランスの調整方法。
【請求項３】
前記締め込みステップの前段ステップとして、
前記アジャストスクリューを一方向に回転させ、前記カムシャフトと前記カムシャフト当接部とが離間している任意の初期状態から、前記バルブが任意のバルブ開き量で開放される状態までアジャストスクリューを締め込み、
その後、前記任意のバルブ開放状態のまま、任意の第１安定時間にて保持し、
その後、前記アジャストスクリューを逆方向に回転させ、前記任意のバルブ開放状態から、前記任意の初期状態までアジャストスクリューを緩める、
なじませ動作ステップを備える、
請求項２記載のバルブクリアランスの調整方法。
【請求項４】
前記アジャストスクリューを締め込む方向に回転させるときは、前記バルブの開き量を測定するバルブ開き量測定ユニットの測定値に基づいてバルブ移動量を求め、そのバルブ移動量に基づいてアジャストスクリューの回転を停止し、
前記アジャストスクリューを緩める方向に回転させるときは、前記アジャストスクリューを回転させるサーボモータの回転値に基づいてアジャストスクリュー移動量を求め、そのアジャストスクリュー移動量に基づいてアジャストスクリューの回転を停止する、
請求項２記載のバルブクリアランスの調整方法。
【請求項５】
前記ガタ取りステップの際、アジャストスクリューを逆方向に回転させ、前記バルブの開放状態と前記バルブ開き量ゼロの状態との間の任意のガタ取り位置までアジャストスクリューを緩めてガタ取りを行うと共に、前記アジャストスクリューを回転制御するサーボモータによる計算上のバルブ移動量と、前記測定手段による実測バルブ開き量とを比較し、それらの差を前記サーボモータにフィードバックし、回転制御の補正を行う、
請求項２記載のバルブクリアランスの調整方法。
【請求項６】
前記バルブ開き量測定ステップと前記ガタ取りステップとの間に、任意の第２安定時間にて保持する第１安定ステップと、
前記ガタ取りステップと前記クリアランス調整ステップとの間に、任意の第３安定時間にて保持する第２安定ステップと、
を更に備える、
請求項２記載のバルブクリアランスの調整方法。
【請求項７】
シリンダヘッド本体に組み込まれる少なくとも１つのバルブと、前記バルブ先端に一端が接続されるロッカーアームと、前記ロッカーアームの他端に螺合自在に接続され、その下端部が前記シリンダヘッド本体に揺動自在に支持されるアジャストスクリューと、ロッカーアームのカムシャフト当接部に当接され、前記バルブを開閉させる回転自在なカムシャフトとを備えるシリンダヘッドの、バルブクリアランスを調整する装置であって、
パレットに載置される前記シリンダヘッドを所定の搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置の中途に設けられ、前記シリンダヘッドを搬送高さから相対的に昇降させ、前記シリンダヘッドを位置決めする昇降ユニットと、
位置決めされた前記シリンダヘッドの前記カムシャフトに対して近接、離間自在に設けられ、かつ、カムシャフトに連結可能な回転連結部を有するカムシャフト回転ユニットと、
位置決めされた前記シリンダヘッドの前記アジャストスクリューに対して近接、離間自在に設けられ、アジャストスクリューを回動させるバルブクリアランス調整ユニットと、
位置決めされた前記シリンダヘッドの下方に設けられ、前記バルブの開き量を測定するバルブ開き量測定ユニットと、
を備える、
ことを特徴とするバルブクリアランスの調整装置。
【請求項８】
前記バルブクリアランス調整ユニットは、アジャストスクリューを回動させるナットランナを少なくとも１つ有するナットランナ部と、そのナットランナ部に接続され、ナットランナ部を前記アジャストスクリューに対して昇降させる第１昇降部と、を有する
請求項７記載のバルブクリアランスの調整装置。
【請求項９】
前記バルブクリアランス調整ユニットは、前記ナットランナ部のナットランナを個別に水平方向にスライド移動させるスライドユニットを更に有する
請求項８記載のバルブクリアランスの調整装置。
【請求項１０】
前記スライドユニットが、前記第１昇降部に固定して設けられるスライドユニット本体部と、その本体部に固定して設けられ、前記ナットランナに接続されるアクチュエータとで構成される
請求項９記載のバルブクリアランスの調整装置。
【請求項１１】
前記ナットランナ部が複数のナットランナを有し、前記アクチュエータをそれらのナットランナと同数個設け、各アクチュエータを独立駆動させ、各ナットランナが独立して水平方向にスライド移動される
請求項１０記載のバルブクリアランスの調整装置。
【請求項１２】
前記バルブクリアランス調整ユニットが、前記ナットランナ部および前記第１昇降部を搬送方向の軸周りに回動揺動させる第１チルト機構部を更に有する
請求項８記載のバルブクリアランスの調整装置。
【請求項１３】
位置決めされた前記シリンダヘッドに対して近接、離間自在に設けられ、シリンダヘッドおよび前記ロッカーアームを押さえ込む押さえユニットを更に備える、
請求項７記載のバルブクリアランスの調整装置。
【請求項１４】
前記押さえユニットが、前記シリンダヘッドを押さえ込むシリンダヘッド押さえ部および前記ロッカーアームを押さえ込むロッカーアーム押さえ部を備える押さえユニット本体部と、位置決めされた前記シリンダヘッドに対して前記押さえユニット本体部を昇降させる第２昇降部と、を有する
請求項１３記載のバルブクリアランスの調整装置。
【請求項１５】
前記押さえユニット本体部は、Ｕ字形の枠体と、その枠体の下面に垂設される前記シリンダヘッド押さえ部と、前記枠体の両先端部に跨設され、枠体に沿って水平方向にスライド自在な前記ロッカーアーム押さえ部と、で構成される
請求項１４記載のバルブクリアランスの調整装置。
【請求項１６】
前記カムシャフト回転ユニットが、前記カムシャフトに連結可能な回転連結部と、その回転連結部を回転駆動させる駆動部と、その駆動部および前記回転連結部を昇降させる第３昇降部と、前記駆動部および前記回転連結部を水平方向にスライド移動させるスライド部とを有する
請求項７記載のバルブクリアランスの調整装置。
【請求項１７】
前記パレットは中央に開口部を有し、
前記昇降ユニットは、搬送される前記パレットの位置決めを行うパレット位置決め手段と、前記搬送装置をパレットごと下降させる第４昇降部と、前記開口部の下方に位置して設けられ、シリンダヘッドの位置決めを行うシリンダヘッド位置決め部と、を有する
請求項７記載のバルブクリアランスの調整装置。
【請求項１８】
前記パレットは中央に開口部を有し、
前記昇降ユニットは、搬送される前記パレットの位置決めを行うパレット位置決め手段と、前記開口部の下方に位置して設けられ、シリンダヘッドの位置決めを行うシリンダヘッド位置決め部と、その位置決め部を昇降させる第４昇降部と、を有する
請求項７記載のバルブクリアランスの調整装置。
【請求項１９】
前記昇降ユニットが、前記搬送装置および前記パレットを搬送方向の軸周りに回動揺動させるチルト機構部を更に有する
請求項１７または請求項１８記載のバルブクリアランスの調整装置。
【請求項２０】
前記バルブクリアランス調整ユニットによる前記アジャストスクリューの回動を制御する制御装置を更に有する
請求項７記載のバルブクリアランスの調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関において熱膨張変化吸収のために設定されるバルブクリアランスを調整する方法および調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、特に自動車のエンジンにおいて、混合ガスの吸気および排気を行うために、吸排気バルブが設けられ、吸排気時にこれらのバルブが開け閉めされる。このバルブの開け閉めは、カムシャフトでコントロールされる。
カムシャフトのカムが吸排気バルブを開く方式に、カムが、直接、バルブリフターを押してバルブを開閉駆動させる直動式と、カムがロッカーアームと呼ばれるアームを介してバルブを押し、バルブを開閉駆動させるロッカーアーム式とがある。
吸排気バルブは、燃焼室からの熱によって熱膨張する。バルブが熱膨張すると吸排気タイミングが変わるため、熱膨張変化を吸収すべく、カムがバルブリフターやロッカーアームのカムシャフト当接部（ローラ、スリッパー面）を押していない状態で、カムとバルブリフター（またはロッカーアームのカムシャフト当接部）との間に調整のためのクリアランス（バルブクリアランス）が設けられる。
エンジンの組立製造時においては、通常、シリンダヘッドにバルブを組み付けた後、バルブクリアランスをバルブクリアランス調整装置にて自動調整し、その調整後、バルブクリアランスを実際に測定し、確認している。【０００３】
バルブクリアランス調整方法としては、例えば、特許文献１記載のものが挙げられる。このバルブクリアランス調整方法は、ロッカーアームの調整ねじ（アジャストスクリュー）を正転させて、ロッカーアームでバルブをバルブクリアランスを越える変位量で押し込んだ後、調整ねじを逆転してバルブを元の定位置まで戻し、定位置に戻って変位が停止した時点を変位停止検出手段で検出して、この時のロッカーアームの位置をクリアランス零の零点位置と認識する。その後、調整ねじを同じ逆転方向に所定の角度だけ回転させてバルブクリアランスを設定し、ロックナットで調整ねじを回転不能なようにロックするものである。ここで言うバルブクリアランスとは、左右一対の各バルブのバルブリテーナがブリッジ部材で連結されており、このブリッジ部材の頂部とロッカーアームのバルブ側端部との間の隙間のことである。【０００４】
また、バルブクリアランス調整装置としては、例えば、特許文献２記載のものが挙げられる。このバルブクリアランス調整装置は、シリンダヘッドとシリンダブロックとを組み付けた実機状態で、アジャストスクリューとバルブとの間のバルブクリアランス設定を行えるようにしたものである。また、バルブクリアランス調整のための調整ヘッドは、ガイドレールに沿って上下方向に移動可能に設けられており、シリンダなどの昇降用アクチュエータにより所定のストロークで昇降駆動される。【０００５】
また、ローラロッカーアームにおいては、例えば、特許文献３記載のように、ロッカーシャフトを有さないローラロッカーアーム（支点調整式のロッカーアーム）がある。
【特許文献１】特開２００４−２４５１１１号公報
【特許文献２】特許２８３０７１５号公報
【特許文献３】特開平５−６５８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、アジャストスクリューを回転させてバルブクリアランスを調整する際に、特許文献３に記載されるような支点調整式のロッカーアームでは、カムシャフトとローラロッカーアームとが当接しているか否かで支点位置（回転位置）が変化する。この支点位置の変化に伴い、アジャストスクリューの回転角度とバルブクリアランス変化量との関係が複雑なものとなり、μｍオーダーの精度が要求されるバルブクリアランスを精度良く調整することは困難であった。【０００７】
また、特許文献１，２記載の発明のいずれも、先ず、バルブクリアランスが０になるゼロポイントを探し出し、そのゼロポイントを基準に任意のバルブクリアランス値に調整を行っていた。しかし、ゼロポイントそのものが正確なものではないため、その不正確なゼロポイントに基づいて調整されたバルブクリアランスは、精度の点で問題があった。【０００８】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、支点調整式のロッカーアームを用いたシリンダヘッドで、精度良くバルブクリアランスを調整することができるバルブクリアランスの調整方法および調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく、本発明の請求項１に係る発明は、シリンダヘッド本体に組み込まれるバルブと、バルブ先端に一端が接続されるロッカーアームと、ロッカーアームの他端に螺合自在に接続され、その下端部がシリンダヘッド本体に揺動自在に支持されるアジャストスクリューと、ロッカーアームの円弧面状のカムシャフト当接部に当接され、バルブを開閉させる回転自在なカムシャフトとを備えるシリンダヘッドの、バルブクリアランスを調整する方法であって、
アジャストスクリューを一方向に回転させ、バルブが任意のバルブ開き量で開放される状態までアジャストスクリューを締め込んだ後、アジャストスクリューを逆方向に任意の回転角度で回転させ、バルブが任意のバルブ開き量で開放される位置から、カムシャフトとカムシャフト当接部とが所望のバルブクリアランス値で離間している位置までアジャストスクリューを緩める際に、
カムシャフトとカムシャフト当接部とが当接しているときはカムシャフト当接部の円弧面中心およびロッカーアームの他端側を支点にロッカーアームが回動し、その回動の際のアジャストスクリュー回転角度とバルブ開き量との関係に基づいて、バルブが任意のバルブ開き量で開放される位置からカムシャフトとカムシャフト当接部とが当接する位置に達するまでに必要なアジャストスクリューの回転角度である第１の回転角度を決定し、
カムシャフトとカムシャフト当接部とが離間しているときはロッカーアームの一端側を支点にロッカーアームが回動し、その回動の際のアジャストスクリュー回転角度とバルブクリアランス値との関係に基づいて、カムシャフトとカムシャフト当接部とが当接する位置から所望のバルブクリアランス値が得られる位置に達するまでに必要なアジャストスクリューの回転角度である第２の回転角度を決定し、
第１の回転角度と第２の回転角度との和を任意の回転角度として、アジャストスクリューを逆方向に回転させる、
ことを特徴とするバルブクリアランスの調整方法である。【００１０】
請求項２に係る発明は、シリンダヘッド本体に組み込まれるバルブと、バルブ先端に一端が接続されるロッカーアームと、ロッカーアームの他端に螺合自在に接続され、その下端部がシリンダヘッド本体に揺動自在に支持されるアジャストスクリューと、ロッカーアームの円弧面状のカムシャフト当接部に当接され、バルブを開閉させる回転自在なカムシャフトとを備えるシリンダヘッドの、バルブクリアランスを調整する方法であって、
アジャストスクリューを一方向に回転させ、カムシャフトとカムシャフト当接部とが離間している状態から、カムシャフトとカムシャフト当接部とが当接するバルブ開き量ゼロの状態を経て、バルブが任意のバルブ開き量で開放される状態までアジャストスクリューを締め込み、バルブをリフトさせる締め込みステップと、
バルブを開いている間、バルブの開き量を測定手段にてリアルタイムに測定するバルブ開き量測定ステップと、
アジャストスクリューを逆方向に回転させ、バルブの開放状態とバルブ開き量ゼロの状態との間の任意のガタ取り位置までアジャストスクリューを緩めるガタ取りステップと、
バルブ開き量ゼロの状態を経て、カムシャフトとカムシャフト当接部とが離間し、所望のバルブクリアランス値に達するまで、更にアジャストスクリューを逆方向に回転させるクリアランス調整ステップと、
を備え、
クリアランス調整ステップにて、アジャストスクリューを任意の回転角度で、逆方向に回転させ、ガタ取り位置から所望のバルブクリアランス値が得られる位置までアジャストスクリューを緩める際に、
カムシャフトとカムシャフト当接部とが当接しているときはカムシャフト当接部の円弧面中心およびロッカーアームの他端側を支点にロッカーアームが回動し、その回動の際のアジャストスクリュー回転角度とバルブ開き量との関係に基づいて、ガタ取り位置からカムシャフトとカムシャフト当接部とが当接する位置に達するまでに必要なアジャストスクリューの回転角度である第１の回転角度を決定し、
カムシャフトとカムシャフト当接部とが離間しているときはロッカーアームの一端側を支点にロッカーアームが回動し、その回動の際のアジャストスクリュー回転角度とバルブクリアランス値との関係に基づいて、カムシャフトとカムシャフト当接部とが当接する位置から所望のバルブクリアランス値が得られる位置に達するまでに必要なアジャストスクリューの回転角度である第２の回転角度を決定し、
第１の回転角度と第２の回転角度との和を任意の回転角度として、アジャストスクリューを逆方向に回転させる、
ことを特徴とするバルブクリアランスの調整方法である。【００１１】
以上の方法によれば、カムシャフトとカムシャフト当接部とが当接しているか否かで、異なる挙動を示す支点調整式のロッカーアームを用いたシリンダヘッドで、カムシャフトとカムシャフト当接部とが当接しているときと、離間しているときとで、アジャストスクリューの回転角度の調整を変えることにより、精度良くバルブクリアランスを調整することができる。【００１２】
請求項３に係る発明は、締め込みステップの前段ステップとして、
アジャストスクリューを一方向に回転させ、カムシャフトとカムシャフト当接部とが離間している任意の初期状態から、バルブが任意のバルブ開き量で開放される状態までアジャストスクリューを締め込み、
その後、任意のバルブ開放状態のまま、任意の第１安定時間にて保持し、
その後、アジャストスクリューを逆方向に回転させ、任意のバルブ開放状態から、任意の初期状態までアジャストスクリューを緩める、
なじませ動作ステップを備える、
請求項２記載のバルブクリアランスの調整方法である。【００１３】
請求項４に係る発明は、アジャストスクリューを締め込む方向に回転させるときは、バルブの開き量を測定するバルブ開き量測定ユニットの測定値に基づいてバルブ移動量を求め、そのバルブ移動量に基づいてアジャストスクリューの回転を停止し、
アジャストスクリューを緩める方向に回転させるときは、アジャストスクリューを回転させるサーボモータの回転値に基づいてアジャストスクリュー移動量を求め、そのアジャストスクリュー移動量に基づいてアジャストスクリューの回転を停止する、
請求項２記載のバルブクリアランスの調整方法である。【００１４】
請求項５に係る発明は、ガタ取りステップの際、アジャストスクリューを逆方向に回転させ、バルブの開放状態とバルブ開き量ゼロの状態との間の任意のガタ取り位置までアジャストスクリューを緩めてガタ取りを行うと共に、アジャストスクリューを回転制御するサーボモータによる計算上のバルブ移動量と、測定手段による実測バルブ開き量とを比較し、それらの差をサーボモータにフィードバックし、回転制御の補正を行う、
請求項２記載のバルブクリアランスの調整方法である。【００１５】
請求項６に係る発明は、バルブ開き量測定ステップとガタ取りステップとの間に、任意の第２安定時間にて保持する第１安定ステップと、
ガタ取りステップとクリアランス調整ステップとの間に、任意の第３安定時間にて保持する第２安定ステップと、
を更に備える、
請求項２記載のバルブクリアランスの調整方法である。【００１６】
本発明の請求項７に係る発明は、シリンダヘッド本体に組み込まれる少なくとも１つのバルブと、バルブ先端に一端が接続されるロッカーアームと、ロッカーアームの他端に螺合自在に接続され、その下端部がシリンダヘッド本体に揺動自在に支持されるアジャストスクリューと、ロッカーアームのカムシャフト当接部に当接され、バルブを開閉させる回転自在なカムシャフトとを備えるシリンダヘッドの、バルブクリアランスを調整する装置であって、
パレットに載置されるシリンダヘッドを所定の搬送方向に搬送する搬送装置と、
搬送装置の中途に設けられ、シリンダヘッドを搬送高さから相対的に昇降させ、シリンダヘッドを位置決めする昇降ユニットと、
位置決めされたシリンダヘッドのカムシャフトに対して近接、離間自在に設けられ、かつ、カムシャフトに連結可能な回転連結部を有するカムシャフト回転ユニットと、
位置決めされたシリンダヘッドのアジャストスクリューに対して近接、離間自在に設けられ、アジャストスクリューを回動させるバルブクリアランス調整ユニットと、
位置決めされたシリンダヘッドの下方に設けられ、バルブの開き量を測定するバルブ開き量測定ユニットと、
を備える、
ことを特徴とするバルブクリアランスの調整装置である。【００１７】
以上の構成によれば、カムシャフトとカムシャフト当接部とが当接しているか否かで、異なる挙動を示す支点調整式のロッカーアームを用いたシリンダヘッドを、パレットに載せて搬送し、位置決めすることができる。そして、その位置決めされたシリンダヘッドのカムシャフトを回転させてカム位相を合わせ、各バルブのアジャストスクリューを回動させることで、バルブクリアランスを調整することができる。【００１８】
請求項８に係る発明は、バルブクリアランス調整ユニットは、アジャストスクリューを回動させるナットランナを少なくとも１つ有するナットランナ部と、そのナットランナ部に接続され、ナットランナ部をアジャストスクリューに対して昇降させる第１昇降部と、を有する
請求項７記載のバルブクリアランスの調整装置である。【００１９】
請求項９に係る発明は、バルブクリアランス調整ユニットは、ナットランナ部のナットランナを個別に水平方向にスライド移動させるスライドユニットを更に有する
請求項８記載のバルブクリアランスの調整装置である。【００２０】
請求項１０に係る発明は、スライドユニットが、第１昇降部に固定して設けられるスライドユニット本体部と、その本体部に固定して設けられ、ナットランナに接続されるアクチュエータとで構成される
請求項９記載のバルブクリアランスの調整装置である。【００２１】
請求項１１に係る発明は、ナットランナ部が複数のナットランナを有し、アクチュエータをそれらのナットランナと同数個設け、各アクチュエータを独立駆動させ、各ナットランナが独立して水平方向にスライド移動される
請求項１０記載のバルブクリアランスの調整装置である。【００２２】
請求項１２に係る発明は、バルブクリアランス調整ユニットが、ナットランナ部および第１昇降部を搬送方向の軸周りに回動揺動させる第１チルト機構部を更に有する
請求項８記載のバルブクリアランスの調整装置である。【００２３】
請求項１３に係る発明は、位置決めされたシリンダヘッドに対して近接、離間自在に設けられ、シリンダヘッドおよびロッカーアームを押さえ込む押さえユニットを更に備える、
請求項７記載のバルブクリアランスの調整装置である。【００２４】
請求項１４に係る発明は、押さえユニットが、シリンダヘッドを押さえ込むシリンダヘッド押さえ部およびロッカーアームを押さえ込むロッカーアーム押さえ部を備える押さえユニット本体部と、位置決めされたシリンダヘッドに対して押さえユニット本体部を昇降させる第２昇降部と、を有する
請求項１３記載のバルブクリアランスの調整装置である。【００２５】
請求項１５に係る発明は、押さえユニット本体部は、Ｕ字形の枠体と、その枠体の下面に垂設されるシリンダヘッド押さえ部と、枠体の両先端部に跨設され、枠体に沿って水平方向にスライド自在なロッカーアーム押さえ部と、で構成される
請求項１４記載のバルブクリアランスの調整装置である。【００２６】
請求項１６に係る発明は、カムシャフト回転ユニットが、カムシャフトに連結可能な回転連結部と、その回転連結部を回転駆動させる駆動部と、その駆動部および回転連結部を昇降させる第３昇降部と、駆動部および回転連結部を水平方向にスライド移動させるスライド部とを有する
請求項７記載のバルブクリアランスの調整装置である。【００２７】
請求項１７に係る発明は、パレットは中央に開口部を有し、
昇降ユニットは、搬送されるパレットの位置決めを行うパレット位置決め手段と、搬送装置をパレットごと下降させる第４昇降部と、開口部の下方に位置して設けられ、シリンダヘッドの位置決めを行うシリンダヘッド位置決め部と、を有する
請求項７記載のバルブクリアランスの調整装置である。【００２８】
請求項１８に係る発明は、パレットは中央に開口部を有し、
昇降ユニットは、搬送されるパレットの位置決めを行うパレット位置決め手段と、開口部の下方に位置して設けられ、シリンダヘッドの位置決めを行うシリンダヘッド位置決め部と、その位置決め部を昇降させる第４昇降部と、を有する
請求項７記載のバルブクリアランスの調整装置である。【００２９】
請求項１９に係る発明は、昇降ユニットが、搬送装置およびパレットを搬送方向の軸周りに回動揺動させるチルト機構部を更に有する
請求項１７または請求項１８記載のバルブクリアランスの調整装置である。【００３０】
請求項２０に係る発明は、バルブクリアランス調整ユニットによるアジャストスクリューの回動を制御する制御装置を更に有する
請求項７記載のバルブクリアランスの調整装置である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、支点調整式のロッカーアームを用いたシリンダヘッドで、カムシャフトとカムシャフト当接部とが当接しているか否かで、アジャストスクリューの調整を変えることにより、精度良くバルブクリアランスを調整することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の好適一実施の形態に係るバルブクリアランス調整装置の斜視図である。
【図２】パレットおよびシリンダヘッドを搬送方向上流側から見た平面図である。
【図３】図１の正面図である。
【図４】図３における矢印４方向の矢視側面図である。
【図５】図３における矢印５方向の矢視側面図である。
【図６】搬送装置、昇降ユニット、およびパレットの斜視図である。
【図７】カムシャフト回転ユニットの斜視図である。
【図８】押さえユニット、バルブ開き量測定ユニット、搬送装置、昇降ユニット、およびパレットの正面図である。
【図９】押さえユニットおよびバルブ開き量測定ユニットの斜視図である。
【図１０】図９における矢印１０方向の矢視側面図である。
【図１１】バルブクリアランス調整ユニットの分解斜視図である。
【図１２】図１１におけるナットランナ部の正面図である。
【図１３】昇降ユニットによる搬送装置、昇降ユニット、およびパレットの昇降を説明する図である。図１３（ａ）は昇降前、図１３（ｂ）は昇降後を示している。
【図１４】図１３の変形例を示す図である。図１４（ａ）は昇降前、図１４（ｂ）は昇降後を示している。
【図１５】本発明の好適一実施の形態に係るバルブクリアランス調整方法を説明するためのシリンダヘッド上部およびナットランナ部の模式図である。
【図１６】アジャストスクリューの移動量およびバルブの移動量と時間との関係を示す図である。
【図１７】図１６におけるアジャストスクリューの回転状態を説明するための図である。
【図１８】カムシャフトとローラとが当接しているときの、アジャストスクリューの回転角度と、アジャストスクリューおよびバルブの移動量との関係を説明するための模式図である。
【図１９】カムシャフトとローラとが離間しているときの、アジャストスクリューの回転角度と、アジャストスクリューの移動量との関係を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  バルブクリアランス調整装置
２１  パレット
２２  シリンダヘッド
３０  搬送装置
６０  昇降ユニット
７０  カムシャフト回転ユニット
７１  回転連結部
８０  バルブ開き量測定ユニット
１１０  バルブクリアランス調整ユニット
２２１  シリンダヘッド本体
２２２  バルブ
２２３  ロッカーアーム
２２４  ローラ（カムシャフト当接部）
２２５  アジャストスクリュー
２２７  カムシャフト
Ｃ１  円弧面中心
θ  任意の回転角度
θ１  第１の回転角度
θ２  第２の回転角度
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
本発明の好適一実施の形態に係るバルブクリアランス調整装置の外観斜視図を図１に、図１にて搬送されるパレットおよびシリンダヘッドの側面図を図２に示す。また、図１の正面図を図３に、図３の４方向矢視図（右側面図）を図４に、図３の５方向矢視図（左側面図）を図５に示す。【００３５】
図１に示すように、本実施の形態に係るバルブクリアランス調整装置１０の本体部は、架台１１上に設けられるベース部材１２上の各種ユニットで構成される。ベース部材１２は、架台１１上に立設され、所定の高さを有する側壁パネル１２１と、その側壁パネル１２１で囲まれる空間Ｓ１を覆設する上面パネル１２２とで構成される。空間Ｓ１には後述するバルブ開き量測定ユニット８０などが配設され、上面パネル１２２に形成された開口部（図示せず）および後述するテーブル部９２の開口９２１を通じてバルブ開き量測定ユニット８０が一部突出される。【００３６】
上面パネル１２２上には、押さえユニット９０（図５参照）、カムシャフト回転ユニット７０（図３、図４参照）、バルブクリアランス調整ユニット１１０（図３、図５参照）が設けられる。
具体的には、押さえユニット９０は、パレット２１に載置されるシリンダヘッド２２（図２参照）を押さえるものであり、この押さえユニット９０上に、昇降ユニット６０が設けられ、この昇降ユニット６０にて搬送装置３０が支持される。搬送装置３０にてパレット２１が搬送方向（図１中ではＸ軸方向）に搬送される。また、バルブクリアランス調整ユニット１１０は、アジャストスクリュー（後述）を回動させるものであり、押さえユニット９０の後方位置（図１中では右上位置）に設けられる。また、カムシャフト回転ユニット７０は、シリンダヘッド２２のカムシャフト２３（図２参照）を回転させるものであり、搬送装置３０の搬送方向（図１中の矢印Ａ１方向）上流部分に臨んで設けられる。【００３７】
架台１１上には、ベース部材１２の他に、本体部を制御する制御装置３００や、電源ユニット（図示せず）などが配設される。制御装置３００が電源ユニットを備えていてもよい。ベース部材１２の周りに、本体部を覆うように安全フェンス（図示せず）を設けてもよい。【００３８】
（搬送装置）
搬送装置３０は、図６に示すように、２本のレール部材３１，３１と、レール部材３１，３１を水平、平行に支持するテーブル本体部３２と、一方のレール部材３１に設けられるコンベヤ駆動モータ３３とで構成され、後述する昇降ユニット６０にて下方より支持される。このレール部材３１，３１を跨いでパレット２１が載置、搬送される。パレット２１は中央に開口部２４を有しており、この開口部２４からテーブル本体部３２の上面の一部が露出される。レール部材３１，３１の両端には、それぞれ図示しない上流側搬送ラインおよび下流側搬送ラインが接続される。レール部材３１，３１上のパレット２１は、コンベヤ駆動モータ３３の駆動により搬送、停止される。
搬送装置３０は、既存の搬送用コンベアであれば全て適用可能であるが、例えば、片輪駆動型のフリーフローコンベヤが挙げられる。フリーフローコンベヤとしては、チェーン式、ローラ式のいずれであってもよい。【００３９】
（昇降ユニット）
図６に示すように、ベース部材１２上に本体部６４が設けられる。この本体部６４上に、搬送装置３０をパレット２１ごと矢印Ａ６の方向に昇降させるべく、第４昇降部６２が設けられる。この第４昇降部６２にて、テーブル本体部３２が下方より支持される。本体部６４の搬送方向下流側に、搬送装置３０で搬送されるパレット２１の搬送位置決めを行うべく、ストッパ６１（パレット位置決め手段）が設けられる。また、本体部６４の上面の、パレット２１の開口部２４に臨む位置に、シリンダヘッド２２を位置決めするシリンダヘッド位置決め部６３（パレット位置決め手段）が垂設される。シリンダヘッド位置決め部６３は、その先端（上端）がテーブル本体部３２から突出する長さに形成される。図１３（ａ）に示すように、搬送面高さＨにあるシリンダヘッド２２を、図１３（ｂ）に示すように下降させた際に、シリンダヘッド位置決め部６３の先端が、シリンダヘッド下面に予め設けておいた凹部（図示せず）に嵌り込むことで、シリンダヘッド２２の位置決めがなされる。【００４０】
ここで、昇降ユニット６０にて搬送装置３０と共にパレット２１を下降させ、シリンダヘッド２２を位置決めする代わりに、図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示すように、搬送装置３０およびパレット２１は昇降させず、昇降ユニット６０にてシリンダヘッド２２のみを上昇させ、位置決めするようにしてもよい。例えば、昇降ユニット６０は、搬送されるパレット２１の位置決めを行うストッパ６１と、テーブル本体部３２の下面で、かつ、開口部２４の下方位置に設けられるシリンダヘッド位置決め部６３と、そのシリンダヘッド位置決め部６３を昇降させる第４昇降部６２とで構成してもよい。【００４１】
また、昇降ユニット６０に第２チルト機構部（図示せず）を設け、搬送装置３０およびパレット２１を、図２に矢印Ａ２で示すようにＸ軸周りに（搬送方向の軸周りに）揺動させるようにしてもよい。第２チルト機構部は、昇降ユニット６０全体を揺動させるもの、第４昇降部６２およびシリンダヘッド位置決め部６３は揺動させずに、搬送装置３０およびパレット２１のみを揺動させるもののいずれであってもよい。これにより、本実施の形態のバルブクリアランス調整装置１０を、直列型エンジンだけではなく、Ｖ型エンジンにも対応させることができる。【００４２】
（カムシャフト回転ユニット）
図１に示すように、搬送装置３０に隣接して、ベース部材１２上にカムシャフト回転ユニット７０（本体部７２）が立設される。
図７に示すように、本体部７２の搬送装置側（図中の左下側）に、Ｚ−Ｘ平面上に延びる第１取付板７３１が設けられる。この第１取付板７３１の搬送装置側に、Ｚ軸方向に延びるガイドレール７３２が少なくとも１本（図中では２本を図示）設けられる。また、本体部７２に固定して、第３昇降部アクチュエータ（エアシリンダ）７５がガイドレール７３２と平行に設けられる。エアシリンダ７５の先端は、第１取付板７３１に形成した開口部（図示せず）に挿通して設けられる連結部材を介して、Ｚ−Ｘ平面上に延びる第２取付板７４１（第３昇降部）に固定される。このエアシリンダ７５の駆動により、ガイドレール７３２に沿って第２取付板７４１がＺ軸方向（矢印Ａ７３の方向）にスライドされる。【００４３】
第２取付板７４１の一方の面には、前述したガイドレール７３２と係合される直動ガイド７４２が設けられる。第２取付板７４１の他方の面には、Ｘ軸方向に延びるガイドレール７４３が少なくとも１本（図中では２本を図示）設けられる。また、第２取付板７４１の他方の面に固定して、スライド部アクチュエータ（エアシリンダ）７７がガイドレール７４３と平行に設けられる。エアシリンダ７７の先端は、Ｚ−Ｘ平面上に延びる第３取付板７６１（スライド部）に固定される。このエアシリンダ７７の駆動により、ガイドレール７４３に沿って第３取付板７６１がＸ軸方向（矢印Ａ７２の方向）にスライドされる。【００４４】
第３取付板７６１の一方の面には、前述したガイドレール７４３と係合される直動ガイド７６２が設けられる。第３取付板７６１の他方の面には、Ｘ軸周りに回転する駆動部モータ７８（駆動部）が取り付けられる。駆動部モータ７８は、プーリ７８１を介して回転連結部７１と接続される。駆動部モータ７８の回転により回転連結部７１がＸ軸周りに回転し、カムシャフト２３（図２参照）が回転される。【００４５】
（押さえユニット）
図９に示すように、ベース部材１２上に押さえユニット９０（テーブル部９２）が載置される。Ｙ−Ｘ平面上に延びるテーブル部９２の中央には開口９２１が形成される。この開口９２１からバルブ開き量測定ユニット８０が突出される。
テーブル部９２上のＹ軸方向一方端側（図９中の右上側）に下垂直フレーム９３が立設される。下垂直フレーム９３の開口９２１に面する側に、Ｚ軸方向に延びる直動ガイド９４が少なくとも１本（図中では２本を図示）が設けられる。この下垂直フレーム９３に係合して上垂直フレーム９５が設けられる。上垂直フレーム９５は、直動ガイド９４と係合するガイドレール９６を有する。テーブル部９２の下面に固定して、第２昇降部アクチュエータ（エアシリンダ）９８がガイドレール９６と平行に設けられる。エアシリンダ９８の先端は、上垂直フレーム９５に固定される。このエアシリンダ９８の駆動により、直動ガイド９４に沿って上垂直フレーム９５がＺ軸方向（矢印Ａ９１の方向）にスライドされる。【００４６】
上垂直フレーム９５の上部にＵ字形の天井フレーム９７が設けられる。天井フレーム９７は、連結側が上垂直フレーム９５に固定され、開口側が先端とされる。天井フレーム９７の下面に、ロッド状のシリンダヘッド押さえ部１０１（第１押さえ部）が垂設される。また、天井フレーム９７の両先端部に跨ってロッカーアーム押さえ部１０２（第２押さえ部）が設けられる。ロッカーアーム押さえ部１０２は、図１０に示すように、その長手方向（矢印Ａ９２の方向）に沿って伸縮自在とされる。【００４７】
ロッカーアーム押さえ部１０２は、図１０に示すように、天井フレーム９７の両先端部に跨設される取付本体部１０３と、その取付本体部１０３に搬送方向（図中のＸ軸方向）に沿って複数本（図中では８本を図示）設けられる押さえ部材１０４と、天井フレーム９７の上面に設けられ、取付本体部１０３が係合されるガイドレール１０５とを備える。
シリンダヘッド押さえ部１０１、ロッカーアーム押さえ部１０２、および天井フレーム９７で押さえユニット本体部が構成される。また、テーブル部９２、下垂直フレーム９３、直動ガイド９４、上垂直フレーム９５、ガイドレール９６、およびエアシリンダ９８で第２昇降部が構成される。シリンダヘッド押さえ部１０１にてシリンダヘッド２２の上面が押さえられ、ロッカーアーム押さえ部１０２にて後述するロッカーアーム２２３の上面が押さえられる。【００４８】
（バルブ開き量測定ユニット）
図８に示すように、バルブ開き量測定ユニット８０は、複数本（図中では８本を図示）のリニアゲージ８１で構成される。各リニアゲージ８１は、テーブル部９２の下面に吊り下げられるＵ字型のゲージ支持フレーム９１内に、搬送方向（図中のＸ軸方向）に配設される。図１０に示すように、リニアゲージ８１は、先端側（図中の上端側）の本体部８２と、基部側（図中の下端側）の昇降部（エアシリンダ）８３とで構成される。このエアシリンダ８３により、本体部８２の先端が上下方向（図中のＺ軸方向）に位置合わせされる。本体部８２の大部分は、テーブル部９２の開口９２１から上方に突出される。各リニアゲージ８１の先端は、後述するバルブ２２２に当接される（図１５参照）。【００４９】
（バルブクリアランス調整ユニット）
バルブクリアランス調整ユニットの分解斜視図を図１１に、図１１におけるナットランナ部の拡大正面図を図１２に示す。
図１１に示すように、バルブクリアランス調整ユニット１１０は、アジャストスクリューを回動させるナットランナ１２１を少なくとも１つ有するナットランナ部１２０と、そのナットランナ部１２０に接続され、ナットランナ部１２０をアジャストスクリューに対して昇降させる第１昇降部１３０と、第１昇降部１３０に固定して設けられ、ナットランナ１２１を個別に水平方向にスライド移動させるスライドユニット１４０とを有する。【００５０】
第１昇降部１３０は、図１に示すように、ベース部材１２上に設けられる。ベース部材１２上に、図１１に示すように、底板１３１が取り付けられ、その底板１３１上に側板１３２，１３２が垂設される。両側板１３２の上面は、ナットランナ部取付側と反対側（図１１中では右上側）の方向に傾斜される。両側板１３２に跨って支持板１３３が載置される。支持板１３３の上面は、両側板１３２の傾斜に沿って傾けられる。【００５１】
支持板１３３の上面に縦フレーム１３４，１３４が垂設される。両縦フレーム１３４の前面（図１１中では左下側面）には、フレーム延長方向に沿って少なくとも１本（図中では２本を図示）のガイドレール１３５，１３５が取り付けられる。また、両ガイドレール１３５と平行に第１昇降機構（ボールねじ）１３５が設けられる。ボールねじ１３５は、回動自在に支持されるねじ部材１３５１と、ねじ部材１３５１を回転駆動するサーボモータ１３５２と、ねじ部材１３５１に螺合して昇降自在に設けられるナット部材１３５３とで構成される。【００５２】
前述の両ガイドレール１３５に、スライドユニット取付板１３６が係合される。より詳しくは、スライドユニット取付板１３６の一方面に直動ガイド１３６１，１３６１が設けられ、両直動ガイド１３６１がガイドレール１３５にそれぞれ係合される。また、スライドユニット取付板１３６の一方面は、前述のナット部材１３５３に連結、固定される。スライドユニット取付板１３６の他方面に、スライドユニット１４０が固定される。【００５３】
スライドユニット１４０は、一方面がスライドユニット取付板１３６に取り付けられるスライドユニット本体部１４１と、スライドユニット本体部１４１の他方面に、搬送方向（図１１中ではＸ軸方向）にスライド自在に設けられるスライダ部１４２Ａ〜１４２Ｃとで構成される。スライドユニット本体部１４１の他方面に、搬送方向に沿って少なくとも１本（図中では２本を図示）のガイドレール１４３，１４３が取り付けられる。両ガイドレール１４３に、スライダ部１４２Ａ〜１４２Ｃの直動ガイド（図示せず）が係合される。スライダ部１４２Ｂを挟んでスライダ部１４２Ａ，１４２Ｃが配列される。また、スライドユニット本体部１４１の他方面にアクチュエータ（例えばエアシリンダ）１４４Ａが固定して設けられ、このアクチュエータ１４４Ａの先端がスライダ部１４２Ｂに連結される。スライダ部１４２Ｃ（又はスライダ部１４２Ａ）にアクチュエータ１４４Ｂが固定して設けられ、このアクチュエータ１４４Ｂの先端がスライダ部１４２Ａ（又はスライダ部１４２Ｃ）に連結される。スライダ部１４２Ａ〜１４２Ｃに、ナットランナ部１２０が固定される。【００５４】
ナットランナ部１２０は、３つのユニット１２０Ａ〜１２０Ｃで構成される。ユニット１２０Ａ，１２０Ｃは、それぞれ１組のナットランナ１２１を備え、スライダ部１４２Ａ，１４２Ｃに取り付けられる。ユニット１２０Ｂは２組のナットランナ１２１を備え、スライダ部１４２Ｂに取り付けられる。ユニット１２０Ｂにおける２組のナットランナ１２１は、一体に固定される。また、各ナットランナ１２１は、Ｘ軸方向に沿って一列に配列される。そして、各ナットランナ１２１に、ナットランナ１２１を回転駆動するナットランナ用サーボモータ１２２が接続される。ナットランナ１２１は、図１５に示すように、二重構造となっており、中央にアジャストスクリュー２２５に嵌合されるビットランナ１５１が配置され、そのビットランナ１５１を取り囲むようにナット２２６に嵌合される管状のナットランナ本体１５２が配置される。ナットランナ本体１５２が前述のナットランナ用サーボモータ１２２に接続され、ビットランナ１５１が減速機１５３を介してビット用サーボモータ１２３に接続される。【００５５】
ここで、本実施の形態では、スライドユニットのスライダ部１４２Ａ〜１４２Ｃの駆動機構として、エアシリンダを例に挙げて説明を行ったが、特にこれに限定するものではない。例えば、エアシリンダの代わりにリニアモータ、ボールねじを採用してもよい。スライダ部１４２Ａ〜１４２Ｃの駆動機構としてリニアモータ、ボールねじを採用することで、スライダ部１４２Ａ〜１４２Ｃを、Ｘ軸方向における任意の位置で多点停止させることが可能となる。【００５６】
また、本実施の形態では、アクチュエータ１４４Ｂの駆動によりスライダ部１４２Ａ，１４２Ｃが一緒に駆動する例を挙げて説明を行ったが、特にこれに限定するものではない。例えば、スライダ部１４２Ａ〜１４２Ｃに対してそれぞれアクチュエータを設け、各スライダ部を完全に独立させて駆動させるようにしてもよい。【００５７】
また、ナットランナ部１２０のユニット数および各ユニット１２０Ａ〜１２０Ｃが備えるナットランナ１２１の数は任意である。バルブ２２２の数に比べてナットランナ１２１の数が少なくても、スライドユニット１４０により各ユニット１２０Ａ〜１２０Ｃを順次スライドさせることができるので、各ナットランナ１２１を全てのバルブ２２２に対応させることができる。これにより、エンジンの気筒数、バルブ数に関係なく、全てのバルブ２２２についてバルブクリアランスの調整が可能である。【００５８】
また、バルブクリアランス調整ユニット１１０の第１昇降部１３０に第１チルト機構部（図示せず）を設け、ナットランナ部１２０を、図１１に矢印Ａ１１４で示すようにＸ軸周りに（搬送方向の軸周りに）揺動させるようにしてもよい。第１チルト機構部は、バルブクリアランス調整ユニット１１０全体を揺動させるもの、第１昇降部１３０は揺動させずに、スライドユニット１４０およびナットランナ部１２０のみを揺動させるもののいずれであってもよい。これにより、本実施の形態のバルブクリアランス調整装置１０を、直列型エンジンだけではなく、Ｖ型エンジンにも対応させることができる。【００５９】
次に、本発明の好適一実施の形態に係るバルブクリアランスの調整装置の動作を説明する。
先ず、パレット２１上に載置されたシリンダヘッド２２が、搬送装置３０にてバルブクリアランス調整装置１０に搬入される。パレット２１は、ストッパ６１により、押さえユニット９０の直下位置で搬送位置決めされる。この位置決めされたパレット２１は、昇降ユニット６０にて搬送装置３０ごと下降され、シリンダヘッド位置決め部６３にてシリンダヘッド２２が位置決めされる。【００６０】
次に、押さえユニット９０の上垂直フレーム９５と、カムシャフト回転ユニット７０の第２取付板７４１（第３昇降部）とが、同時に下降される。上垂直フレーム９５の下降により、シリンダヘッド押さえ部１０１にてシリンダヘッド２２の上面が押さえ込まれる。その後、第３取付板７６１（スライド部）がシリンダヘッド２２のカムシャフト２３側に向かってスライドされ、回転連結部７１がカムシャフト２３に嵌合される。【００６１】
次に、回転連結部７１を介してカムシャフト２３を回転させ、カム山がアジャストスクリュー２２５と干渉しない位置にカム位相が調整される。その後、ロッカーアーム押さえ部１０２がロッカーアーム２２３に向かって伸長され、押さえ部材１０４にてロッカーアーム２２３の上面が押さえ込まれ、アジャストスクリュー２２５が所定の姿勢（立った状態）に保持される。これと同時に、バルブクリアランス調整ユニット１１０の第１昇降部１３０を下降させ、シリンダヘッド２２にナットランナ部１２０を接近させる。これにより、各ナットランナ１２１の、ナットランナ本体１５２をナット２２６に嵌合させ、ビットランナ１５１をアジャストスクリュー２２５に嵌合させる。その後、ロッカーアーム押さえ部１０２をロッカーアーム２２３から離れる方向に収縮させ、押さえ部材１０４によるロッカーアーム２２３の押さえ込みが解除される。【００６２】
次に、各バルブ２２２についてバルブクリアランスの調整、すなわちロッカーアーム２２３のローラ２２４とカムシャフト２２７とのクリアランス調整がなされる。バルブクリアランス調整の詳細は後述する。このバルブクリアランスの調整後、第１昇降部１３０を上昇させ、シリンダヘッド２２からナットランナ部１２０を離間させる。【００６３】
ここで、バルブクリアランスが未調整のバルブ２２２については、バルブクリアランス調整ユニット１１０のスライドユニット１４０により、各ユニット１２０Ａ〜１２０Ｃをスライドさせることで、各ナットランナ１２１を所望のバルブ２２２におけるアジャストスクリュー２２５に対応する位置に移動させることができる。そして、バルブクリアランス未調整のバルブ２２２について、順次、前述のカム位相の調整工程〜ナットランナ部の離間工程を繰り返し、全バルブ１２２についてバルブクリアランスの調整がなされる。【００６４】
次に、回転連結部７１がカムシャフト２３から離間する方向に第３取付板７６１をスライドさせる。その後、押さえユニット９０の上垂直フレーム９５と、カムシャフト回転ユニット７０の第２取付板７４１（第３昇降部）とが、同時に上昇され、シリンダヘッド押さえ部１０１によるシリンダヘッド２２の押さえ込みが解除される。【００６５】
最後に、昇降ユニット６０にて搬送装置３０を上昇させた後、ストッパ６１によるパレット２１の位置決めが解除される。その後、搬送装置３０を駆動させ、バルブクリアランス調整済みのシリンダヘッド２２が載置されたパレット２１がバルブクリアランス調整装置１０から次工程へ搬出されると共に、バルブクリアランス未調整のシリンダヘッド２２が載置されたパレット２１がバルブクリアランス調整装置１０に新たに搬入される。【００６６】
次に、本発明の好適一実施の形態に係るバルブクリアランスの調整方法を説明する。
本発明の好適一実施の形態に係るバルブクリアランス調整方法を説明するためのシリンダヘッド上部およびナットランナ部の模式図を図１５に、バルブクリアランス値およびバルブの開き量と、時間との関係を図１６に示す。【００６７】
図１５に示すように、本実施の形態に係るバルブクリアランスの調整方法に用いるシリンダヘッド２２のシリンダヘッド本体２２１にバルブ２２２が組み込まれる。バルブ２２２の先端（図中では上端）に、ロッカーアーム（ローラロッカーアーム）２２３の一端（図中では左端）が接続される。このロッカーアーム２２３の他端（図中では右端）に、アジャストスクリュー２２５が螺合自在に接続される。アジャストスクリュー２２５の下端部は、シリンダヘッド本体２２１に揺動自在に固定される。ロッカーアーム２２３の円弧面状のカムシャフト当接部（ローラ）２２４に臨んで、バルブ２２２を開閉させる回転自在なカムシャフト２２７が設けられる。このロッカーアーム２２３は、ロッカーシャフトなどにより回転中心が固定されておらず、その両端がバルブ２２２およびアジャストスクリュー２２５に接続されているだけのフリーの状態とされる。また、アジャストスクリュー２２５の下端部は、シリンダヘッド本体２２１に固定されたピボット軸受け２２８を介して揺動自在に支持される。
ここで言う“バルブクリアランス”とは、カムシャフト２２７とローラ２２４との間のクリアランスを示している。【００６８】
＜なじませ動作ステップ＞
先ず、図１７（ａ）に示す初期状態にあるアジャストスクリュー２２５およびナット２２６に対して初期緩めがなされる（図１７（ｂ））。次に、図１７（ｃ）に示すように、アジャストスクリュー２２５を一方向に回転（右回転）させ、図１６に示すように、カムシャフト２２７とローラ２２４とが任意のバルブクリアランス値Ｌ１で離間している初期状態（位置ａ）から、バルブクリアランスゼロの状態（バルブ開き量ゼロの状態；位置ｂ）を経て、バルブ２２２が任意のバルブ開き量Ｌ２で開放される状態（位置ｃ）までアジャストスクリュー２２５が締め込まれる（図１６の区間ａ−ｃ）。その後、任意のバルブ開放状態のまま、任意の第１安定時間ｔ１にて保持される（区間ｃ−ｄ）。その後、図１７（ｄ）に示すように、アジャストスクリュー２２５を逆方向に回転（左回転）させ、任意のバルブ開放状態（位置ｄ）から、バルブクリアランスゼロ（位置ｅ）を経て、任意のバルブクリアランス値Ｌ３で離間している状態（位置ｆ）までアジャストスクリュー２２５が緩められる（図１６の区間ｄ−ｆ）。その後、任意の時間ｔ２にて保持される（図１６の区間ｆ−ｇ）。【００６９】
この時、アジャストスクリュー２２５を締め込む方向に回転させるときは、バルブ２２２の開き量を測定するバルブ開き量測定ユニット８０の測定値に基づいて、アジャストスクリュー２２５の回転が停止される。一方、アジャストスクリュー２２５を緩める方向に回転させるときは、アジャストスクリュー２２５を回転させるサーボモータ１５１（図１５参照）の回転値に基づいて、アジャストスクリュー２２５の回転が停止される。
また、アジャストスクリュー２２５を締め込んでいくと、バルブクリアランスが徐々に小さくなり、バルブ開き量ゼロの状態以降は、バルブ２２が徐々に開放される。一方、アジャストスクリュー２２５を緩めていくと、バルブ開き量が徐々に小さくなり、バルブ開き量ゼロの状態以降は、バルブクリアランスが徐々に大きくなる。【００７０】
＜締め込みステップ＞
次に、図１７（ｅ）に示すように、アジャストスクリュー２２５を一方向に回転させ、カムシャフト２２７とローラ２２４とが離間している任意の状態（位置ｇ）から、カムシャフト２２７とローラ２２４とが当接するバルブ開き量ゼロの状態（位置ｈ）を経て、バルブ２２２が任意のバルブ開き量Ｌ４で開放される状態（位置ｉ）までアジャストスクリュー２２５が再び締め込まれる（図１６の区間ｇ−ｉ）。その後、図１７（ｆ）に示すように、任意の第２安定時間ｔ３にて保持される（図１６の区間ｉ−ｊ；第１安定ステップ）。【００７１】
＜ガタ取りステップ＞
次に、図１７（ｇ）に示すように、バルブ２２２の開き量が任意の量だけ小さくなるようにアジャストスクリュー２２５を逆方向に回転させる。具体的には、バルブ２２２を移動量Ｌ５で上昇させ、バルブ２２２の開放状態（位置ｊ）とバルブ開き量ゼロの状態（位置ｍ）との間の任意のバルブ開き量Ｌ６（＝Ｌ４−Ｌ５）のガタ取り位置（位置ｋ）までアジャストスクリュー２２５が緩められる（図１６の区間ｊ−ｋ）。その後、図１７（ｈ）に示すように、任意の第３安定時間ｔ４にて保持される（図１６の区間ｋ−ｌ；第２安定ステップ）。【００７２】
ここで、バルブ２２２が開いている（リフトされている）間、すなわち区間ｈ−ｌにおいては、バルブ２２２の開き量がリニアゲージ８１（バルブ開き量測定ユニット）にてリアルタイムに測定される（バルブ開き量測定ステップ）。
締め込みステップとクリアランス調整ステップ（後述）との間に、締め込みステップとは逆回転のガタ取りステップを導入することで、アジャストスクリュー２２５、ロッカーアーム２２３などの機械的なガタ（バックラッシ）が取り除かれる。このガタ取りステップおよびクリアランス調整ステップは同じ方向への回転であるが、ガタ取りステップの回転角度はクリアランス調整ステップの回転角度と比べて小さくて十分である。【００７３】
＜クリアランス調整ステップ＞
その後、任意のバルブ開き量Ｌ６のガタ取り位置（位置ｌ）から、バルブ開き量ゼロの状態（位置ｍ）を経て、カムシャフト２２７とローラ２２４とが離間し、所望のバルブクリアランス値Ｌ７に達する（位置ｎ）まで、図１７（ｉ）に示すように、更にアジャストスクリュー２２５が逆方向に回転される（図１６の区間ｌ−ｎ）。その後、任意の時間ｔ５にて保持される（区間ｎ−ｏ）。最後に、図１７（ｊ）に示すように、ナット２２６が締め込まれ、バルブクリアランスの調整が完了する。【００７４】
従来のバルブクリアランスの調整方法におけるクリアランス調整ステップは、先ず、ガタ取り位置（位置ｌ）から、アジャストスクリューを逆方向に回転させつつ、バルブクリアランスがゼロとなるゼロ点（位置ｍ）を見いだし、回転させたままゼロ点を基準として、所望のバルブクリアランス値が得られるよう、アジャストスクリューを所望の角度で回転させていた。
ところが、このゼロ点というのは、バルブの上昇が止まったことが確認されることで初めて見いだされるものであるため、厳密に言うと、ゼロ点というのはバルブクリアランス値が０ではない（バルブクリアランス値＞０）。よって、バルブクリアランス値０を正確に反映していないゼロ点を基準にして所望のバルブクリアランス値を調整すると、得られるバルブクリアランス値は当然不正確なものとなる。【００７５】
本実施の形態に係るバルブクリアランスの調整方法は、クリアランス調整ステップにおける調整過程に特徴がある。具体的には、制御装置３００にてビット用サーボモータ１２３の回転駆動が制御、調整されるクリアランス調整ステップにおいて、アジャストスクリュー２２５を任意の回転角度θで、逆方向に回転させ、ガタ取り位置（位置ｌ）から所定のバルブクリアランス値Ｌ７が得られる位置（位置ｎ）までアジャストスクリュー２２５が緩められる。この任意の回転角度θは、以下のようにして求められる。【００７６】
ここで、図１５に示すロッカーアーム２２３のローラ２２４は、ロッカーシャフトなどで回転中心が固定されておらず（移動し）、また、カムシャフト２２７とローラ２２４とが当接しているか否かで回転中心が変わるため、正確な任意の回転角度θを求めることは困難であった。本発明者らは、カムシャフト２２７とローラ２２４とが当接しているか否かで場合分けを行い、カムシャフト２２７とローラ２２４とが当接しているときのモデル図と、カムシャフト２２７とローラ２２４とが離間しているときのモデル図とを用いて、アジャストスクリュー２２５の回転角度と、バルブクリアランス値およびバルブ開き量との関係を見いだした。ここで言う“カムシャフト２２７とローラ２２４とが当接しているとき”とは、バルブ開き量が０以上（０を含む）のときであり、“カムシャフト２２７とローラ２２４とが離間しているとき”とは、バルブクリアランス値が０より大きい（０は含まない）ときである。【００７７】
すなわち、カムシャフト２２７とローラ２２４とが当接しているとき（図１６中の区間ｌ−ｍ）は、図１８に示すように、アジャストスクリュー２２５の回転に伴い、ローラ２２４の円弧面中心Ｃ１およびロッカーアーム２２３の他端側（図１８中の右端側）を支点にロッカーアーム２２３が（図中では時計回りに）回転される。この時、ロッカーアーム２２３の回転と共に、円弧面中心Ｃ１はカムシャフト２２７のカム面、すなわち円弧１８０に沿って移動する。また、円弧面中心Ｃ１の移動に伴い、アジャストスクリュー２２５の軸線方向Ｄ１の角度が変わる。同じく、円弧面中心Ｃ１の移動に伴い、ロッカーアーム２２３とアジャストスクリュー２２５との接触点２２９の位置が変わり、接触点２２９とピボット軸受け２２８との距離が短くなる。【００７８】
この区間ｌ−ｍにおけるアジャストスクリュー２２５の回転角度とロッカーアーム２２３の一端側の押し上げ量、すなわちバルブ２２２の移動量（バルブ開き量）との関係を模式化し、計算式により求められるようにした。すなわち、区間ｌ−ｍにおいて、アジャストスクリュー２２５を何度回転させたら、バルブ２２２がどれだけ上昇する（バルブ開き量が小さくなる）かが計算式により求まる。そして、この時のアジャストスクリュー２２５の回転角度とバルブ開き量との関係は予め求めておかれる。そして、この関係に基づき、ガタ取り位置（位置ｌ）からカムシャフト２２７とローラ２２４とが当接する位置（位置ｍ）に達するまでに必要なバルブ２２２の移動量（図１６のＬ６）がわかれば、アジャストスクリュー２２５の回転角度である第１の回転角度θ１が一義的に決定される。位置ｌにおけるバルブ開き量は、前述したようにリニアゲージ８１（バルブ開き量測定ユニット）にてリアルタイムに測定されているので、バルブ開き量が決まれば、必然的にバルブ２２２の移動量Ｌ６は容易に求まり、第１の回転角度θ１は一義的に定まる。【００７９】
一方、カムシャフト２２７とローラ２２４とが離間しているとき（図１６中の区間ｍ−ｎ）は、図１９に示すように、アジャストスクリュー２２５の回転に伴い、ロッカーアーム２２３の一端側（図１９中の左端側）を支点にロッカーアーム２２３が回転（図中では時計回りに）される。この時、ロッカーアーム２２３の一端とバルブ２２２との接触点２３０は、バルブ２２の上端高さ、すなわち線１９０に沿ってカムシャフト２２７側（図中では右側）に移動し、接触点２３０の高さは変化しない。そして、ロッカーアーム２２３の回転と共に、円弧面中心Ｃ１はカムシャフト２２７のカム面から離れる方向に移動する。また、円弧面中心Ｃ１の移動に伴い、アジャストスクリュー２２５の軸線方向Ｄ２の角度が変わり、接触点２２９とピボット軸受け２２８との距離が短くなる。【００８０】
この区間ｍ−ｎにおけるアジャストスクリュー２２５の回転角度と、接触点２２９からピボット軸受け２２８の距離、すなわちアジャストスクリュー２２５の移動量との関係を模式化し、計算式により求められるようにした。すなわち、区間ｍ−ｎにおいて、アジャストスクリュー２２５を何度回転させたら、アジャストスクリュー２２５がどれだけ緩まるかが計算式により求まる。そして、この時のアジャストスクリュー２２５の回転角度とアジャストスクリュー２２５の移動量との関係は予め求めておかれる。そして、この関係に基づき、カムシャフト２２７とローラ２２４とが当接する位置（位置ｍ）から所望のバルブクリアランス値Ｌ７が得られる位置（位置ｎ）に達するまでに必要なアジャストスクリュー２２５の移動量がわかれば、アジャストスクリュー２２５の回転角度である第２の回転角度θ２が一義的に決定される。所望のバルブクリアランス値Ｌ７が決まれば、必然的にアジャストスクリュー２２５の移動量は容易に求まり、第２の回転角度θ２は一義的に定まる。【００８１】
得られた第１の回転角度θ１と第２の回転角度θ２との和を任意の回転角度θ（＝θ１＋θ２）とし、区間ｌにおいてアジャストスクリュー２２５を任意の回転角度θで逆方向に一気に回転させる。その結果、所望のバルブクリアランス値Ｌ７（区間ｎ）が得られる。【００８２】
このように、本実施の形態に係るバルブクリアランスの調整方法によれば、区間ｌ−ｎにおいて実測データ（リニアゲージ８１によるリアルタイムデータ）を基準にしてバルブクリアランス値の調整を行っている。そして、このバルブクリアランス値を調整するバルブクリアランス調整ステップにおいては、２つの区間（ｌ−ｍ，ｍ−ｎ）でロッカーアーム２２３が異なる挙動を示すことから、それぞれの区間で異なる計算式を用い、アジャストスクリュー２２５の任意の回転角度θを決定している。
よって、カムシャフト２２７とローラ２２４とが当接しているか否かで異なる挙動を示す支点調整式のロッカーアーム２２３を用いたシリンダヘッド２２で、精度良くバルブクリアランスを調整することができる。【００８３】
本実施の形態では、カムシャフト当接部がローラであるロッカーアームを例に挙げて説明を行った。しかし、本実施の形態に係るバルブクリアランスの調整方法は、このタイプのロッカーアームを有するシリンダヘッドのバルブクリアランス調整に限定されるものではなく、カムシャフト当接部がスリッパー面であるロッカーアームを有するシリンダヘッドのバルブクリアランス調整にも適用可能であることは言うまでもない。【００８４】
次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
前実施の形態に係るバルブクリアランスの調整方法においては、ガタ取りステップは、純粋に、機械的なガタ取りを行うものであった。
これに対して、本実施の形態に係るバルブクリアランスの調整方法は、このガタ取りステップの際に、ガタ取りと共に、回転制御の補正を行う点で異なる。この点以外については、前実施の形態に係るバルブクリアランスの調整方法と同じであるため、以下、その相違点についてのみ説明を行う。【００８５】
ガタ取りステップの際、アジャストスクリュー２２５を逆方向に回転させ、バルブ２２の開放状態（区間ｊ）とバルブ開き量ゼロの状態（区間ｍ）との間の任意のガタ取り位置（区間ｋ）までアジャストスクリュー２２５を緩めてガタ取りが行われる。
この時、アジャストスクリュー２２５を回転制御するビット用サーボモータ１２３による計算上のバルブ移動量Ｌ５と、リニアゲージ８１による実測のバルブ開き量Ｌ６との比較を行う（比較ステップ）。計算上のバルブ開き量Ｌ６はＬ４−Ｌ５で求められる。そして、計算上のバルブ開き量Ｌ６と実測のバルブ開き量Ｌ６とを比較することで、計算値と実測値との差が求まる。これらの差分をビット用サーボモータ１２３にフィードバックし、補正することで、その後のクリアランス調整ステップにおける回転制御が、実測値により即した正確なものとなる。【００８６】
以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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