(57)【要約】【課題】カムとロッカーアームの接触開始からバルブ開き開始の区間のアジャストスクリューの回転トルクのトルクレートと、カムとロッカーアームの接触角度位置とバルブ開基準角度位置の少なくとも一方を正確に算出し、これら角度位置を基準位置としてバルブクリアランスを精密に調整可能にする。【解決手段】バルブクリアランス調整装置を用いて、アジャストスクリューを前進回転させロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、このロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出し、次にそのトルクレートを用いてロッカーアームがカムに接触する時の接触角度位置を算出し、次に上記接触角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度だけアジャストスクリューを後退回転させ、次にアジャストスクリューのロックナットを締結する。【選択図】  図３
2008180216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおいて、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出する手段を用いて、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整する方法において、
前記バルブを閉じ且つアジャストスクリューのロックナットを緩めた状態から、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出しながら、アジャストスクリューを前進回転させロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、このロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出する第１工程と、
次に、前記トルクレートを用いてロッカーアームがカムに接触する時の接触角度位置を基準位置として算出する第２工程と、
次に、前記アジャストスクリューの回転角度を検出しながら、前記接触角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当回転角度だけアジャストスクリューを後退回転させる第３工程と、
次に、アジャストスクリューのロックナットを締結する第４工程と、
を備えたことを特徴とするエンジンのバルブクリアランス調整方法。
【請求項２】
スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおいて、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整する方法において、
前記バルブを閉じ且つアジャストスクリューのロックナットを緩めた状態から、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出しながら、アジャストスクリューを前進回転させロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、ロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルクの変化率を示すトルクレートを算出する第１工程と、
次に、前記トルクレートを用いてロッカーアームがカムに接触する時の接触角度位置を基準位置として算出する第２工程と、
次に、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出しながら、前記の接触角度位置からバルブを開いた設定回転角度位置までアジャストスクリューを前進回転させて、バルブが開き始める時の回転トルク値を求め、その回転トルク値と前記トルクレートとで定まる角度だけ前記接触角度位置から前進させたバルブ開基準角度位置を算出する第３工程と、
次に、アジャストスクリューの回転角度を検出しながら、前記バルブ開基準角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当回転角度だけアジャストスクリューを後退回転させる第４工程と、
次に、アジャストスクリューのロックナットを締結する第５工程と、
を備えたことを特徴とするエンジンのバルブクリアランス調整方法。
【請求項３】
スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおいて、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整する方法において、
前記バルブを閉じ且つアジャストスクリューのロックナットを緩めた状態から、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出しながら、アジャストスクリューを前進回転させロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、ロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルクの変化率を示すトルクレートを算出する第１工程と、
次に、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出しながら、バルブを開いた設定回転角度位置までアジャストスクリューを前進回転させて、バルブが開き始める時の回転トルク値を求め、その回転トルク値と前記トルクレートとを用いてバルブ開基準角度位置を算出する第２工程と、
次に、アジャストスクリューの回転角度を検出しながら、前記バルブ開基準角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当回転角度だけアジャストスクリューを後退回転させる第３工程と、
次に、アジャストスクリューのロックナットを締結する第４工程と、
を備えたことを特徴とするエンジンのバルブクリアランス調整方法。
【請求項４】
前記トルクレートを算出する際に、前記所定の回転区間における複数時点の回転トルクと回転角度の検出データを平均化処理することにより２組の平均化ポイントを求め、これら平均化ポイントからトルクレートを算出することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のエンジンのバルブクリアランス調整方法。
【請求項５】
前記トルクレートを算出する際に、所定の回転トルクに達した時点以降の所定の回転角度区間における複数時点の回転トルクと回転角度の検出データを平均化処理することにより２組の平均化ポイントを求め、これら平均化ポイントからトルクレートを算出することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のエンジンのバルブクリアランス調整方法。
【請求項６】
前記クリアランス相当回転角度だけアジャストスクリューを後退回転させる際に、設定弛めトルクに到達したことを検出してアジャストスクリューを後退回転させることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のエンジンのバルブクリアランス調整方法。
【請求項７】
前記バルブが開き始める時の回転トルク値を算出する際に、バルブが開き始めた以降の複数時点の回転トルクの検出データを平均化処理することにより算出することを特徴とする請求項２又は３に記載のエンジンのバルブクリアランス調整方法。
【請求項８】
スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおける、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整するバルブクリアランス調整装置において、
前記アジャストスクリューを回転駆動可能なアジャストスクリュー駆動手段と、
前記アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出可能な角度トルク検出手段と、前記アジャストスクリューのロックナットを回転駆動可能なロックナット駆動手段と、  前記角度トルク検出手段からの検出信号を受けると共にアジャストスクリュー駆動手段とロックナット駆動手段を駆動制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記バルブを閉じ且つアジャストスクリューのロックナットを緩めた状態から、前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度と回転トルクの検出信号を受けながら、アジャストスクリュー駆動手段によりアジャストスクリューを前進回転させてロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、このロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出すると共に、このトルクレートを用いてロッカーアームがカムに接触する時の接触角度位置を基準位置として算出し、且つ前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度の検出信号を受けながら、前記アジャストスクリュー駆動手段により、前記接触角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当回転角度だけアジャストスクリューを後退回転させる第１制御部と、
前記第１制御部による制御後に前記ロックナット駆動手段にアジャストスクリューのロックナットを締結させる第２制御部とを備えた、
ことを特徴とするエンジンのバルブクリアランス調整装置。
【請求項９】
スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおける、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整するバルブクリアランス調整装置において、
前記アジャストスクリューを回転駆動可能なアジャストスクリュー駆動手段と、
前記アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出可能な角度トルク検出手段と、前記アジャストスクリューのロックナットを回転駆動可能なロックナット駆動手段と、  前記角度トルク検出手段からの検出信号を受けると共にアジャストスクリュー駆動手段とロックナット駆動手段を駆動制御する制御手段とを備え、
この制御手段は、
前記バルブを閉じ且つアジャストスクリューのロックナットを緩めた状態から、前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度と回転トルクの検出信号を受けながら、アジャストスクリュー駆動手段によりアジャストスクリューを前進回転させてロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、このロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出すると共に、このトルクレートを用いてロッカーアームがカムに接触する時の接触角度位置を基準位置として算出し、且つ前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度と回転トルクの検出信号を受けながら、前記アジャストスクリュー駆動手段により前記接触角度位置からバルブを開いた設定回転角度位置までアジャストスクリューを前進回転させて、バルブが開き始める時の回転トルク値を求め、その回転トルク値と前記トルクレートとで定まる角度だけ前記接触角度位置から前進させたバルブ開基準角度位置を算出し、さらに前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度の検出信号を受けながら、前記アジャストスクリュー駆動手段により、前記バルブ開基準角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当回転角度だけアジャストスクリューを後退回転させる第１制御部と、
前記第１制御部による制御後に、前記ロックナット駆動手段にアジャストスクリューのロックナットを締結させる第２制御部とを備えた、
ことを特徴とするエンジンのバルブクリアランス調整装置。
【請求項１０】
スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおける、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整装置において、
前記アジャストスクリューを回転駆動可能なアジャストスクリュー駆動手段と、
前記アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出可能な角度トルク検出手段と、前記アジャストスクリューのロックナットを回転駆動可能なロックナット駆動手段と、  前記角度トルク検出手段からの検出信号を受けると共にアジャストスクリュー駆動手段とロックナット駆動手段を駆動制御する制御手段とを備え、
この制御手段は、
前記バルブを閉じ且つアジャストスクリューのロックナットを緩めた状態から、前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度と回転トルクの検出信号を受けながら、アジャストスクリュー駆動手段によりアジャストスクリューを前進回転させロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、このロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルクの変化率を示すトルクレートを算出し、且つ前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度と回転トルク検出信号を受けながら、前記アジャストスクリュー駆動手段によりバルブを開いた設定回転角度位置までアジャストスクリューを前進回転させて、バルブが開き始める時の回転トルク値を求め、その回転トルク値と前記トルクレートとを用いてバルブ開基準角度位置を算出し、さらに前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度の検出信号を受けながら、前記アジャストスクリュー駆動手段により、前記バルブ開基準角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当回転角度だけアジャストスクリューを後退回転させる第１制御部と、
前記第１制御部による制御後に、前記ロックナット駆動手段にアジャストスクリューのロックナットを締結させる第２制御部とを備えた、
ことを特徴とするエンジンのバルブクリアランス調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのバルブクリアランス調整方法及びその装置に関し、特にロッカーアームとカムとの接触からバルブ開までの区間における安定したトルクレートを算出してロッカーアームとカムとが接触する接触角度位置とバルブ開基準角度位置の少なくとも一方を算出し、これら角度位置を基準位置としてバルブクリアランスを調整することを特徴とするものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの動弁機構は、カム軸で回転駆動されるカム、このカムに接触するロッカーアーム、このロッカーアームの一端部に装着されたアジャストスクリューなどを有し、アジャストスクリューによりバルブを駆動したり、アジャストスクリューを支点としてロッカーアームの他端部でバルブを駆動したりするように構成されている。
【０００３】
前記バルブが全閉した状態において、ロッカーアームのアジャストスクリューとその相手側部材間に適当なバルブクリアランス（吸気弁では約 0．1 〜 0．2 ｍｍ）が設定されるのが普通である。このバルブクリアランスが不足すると、バルブステムやカムやロッカーアームの熱膨張等によりバルブが全閉しなくなるため、エンジン性能が低下する。バルブクリアランスが過大である場合には、バルブで発生する衝撃音が激しくなる。そこで、エンジンの製造時の調整段階において、種々の手法でバルブクリアランスの調整が実施される。
【０００４】
特許文献１に記載のタペットクリアランス調整技術においては、アジャストスクリューを回転駆動する時の回転角度とトルクを検出しながら、アジャストスクリューを螺進側へ前進回転させてバルブを開いていき、バルブ全開後にアジャストスクリューを後退回転させてバルブを閉じていき、バルブヘッドが弁座に当接した時点を基準点として検知し、この基準位置から適正なバルブクリアランスに相当する回転角度だけアジャストスクリューを後退回転させる。前記バルブヘッドが弁座に当接した時点を基準点として検知する際には、検出回転トルクの変化を２本の近似直線で表し、その２本の近似直線の交点を基準点としている。
【特許文献１】特開２００６−９７５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１のタペットクリアランス調整技術では、アジャストスクリューを後退回転していく際の検出回転トルクの変化を２本の近似直線で表し、その２本の近似直線の交点を基準点とする。このとき、片方の近似直線は、バルブヘッドが弁座に当接する前の、つまりバルブが開いているときの検出回転トルクを表すものである。
【０００６】
上記の片方の近似直線は、バルブ開時のスプリング反力のバラツキ、アジャストスクリューの回転抵抗のバラツキなどを含む不安定領域における検出回転トルクを表すものであるから、上記の２本の近似直線の交点の精度（即ち、上記の基準点の精度）を高めることは容易ではない。
【０００７】
本発明の目的は、バルブ全閉状態においてカムとロッカーアームの接触からバルブ開き始めの区間におけるアジャストスクリューの回転トルクのトルクレートと、カムとロッカーアームの接触角度位置とバルブ開基準角度位置の少なくとも一方を正確に算出し、これら角度位置を基準位置としてバルブクリアランスを精密に調整可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１のエンジンのバルブクリアランス調整方法は、スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおいて、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出する手段を用いて、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整する方法において、前記バルブを閉じ且つアジャストスクリューのロックナットを緩めた状態から、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出しながら、アジャストスクリューを前進回転させロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、このロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出する第１工程と、次に、前記トルクレートを用いてロッカーアームがカムに接触する時の接触角度位置を基準位置として算出する第２工程と、次に、前記アジャストスクリューの回転角度を検出しながら、前記接触角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度だけアジャストスクリューを後退回転させる第３工程と、次に、アジャストスクリューのロックナットを締結する第４工程とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
このバルブクリアランス調整方法では、ロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出し、このトルクレートを用いて接触角度位置を基準位置として算出し、この接触角度位置からバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度だけアジャストスクリューを後退回転させてバルブクリアランスを調整する。
【００１０】
請求項２のエンジンのバルブクリアランス調整方法は、スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおいて、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整する方法において、前記バルブを閉じ且つアジャストスクリューのロックナットを緩めた状態から、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出しながら、アジャストスクリューを前進回転させロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、ロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルクの変化率を示すトルクレートを算出する第１工程と、次に、前記トルクレートを用いてロッカーアームがカムに接触する時の接触角度位置を基準位置として算出する第２工程と、次に、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出しながら、前記の接触角度位置からバルブを開いた設定回転角度位置までアジャストスクリューを前進回転させて、バルブが開き始める時の回転トルク値を求め、その回転トルク値と前記トルクレートとで定まる角度だけ前記接触角度位置から前進させたバルブ開基準角度位置を算出する第３工程と、次に、アジャストスクリューの回転角度を検出しながら、前記バルブ開基準角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度だけアジャストスクリューを後退回転させる第４工程と、次に、アジャストスクリューのロックナットを締結する第５工程とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
このバルブクリアランス調整方法では、所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出し、このトルクレートを用いて接触角度位置を基準位置として算出し、更にバルブが開いた設定回転角度位置までアジャストスクリューを前進回転させ、バルブが開き始める時の回転トルク値を求め、その回転トルク値と前記トルクレートとで定まる角度だけ前記接触角度位置から前進させたバルブ開基準角度位置を算出し、このバルブ開基準角度位置からバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度だけアジャストスクリューを後退回転させてバルブクリアランスを調整する。
【００１２】
請求項３のエンジンのバルブクリアランス調整方法は、スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおいて、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整する方法において、前記バルブを閉じ且つアジャストスクリューのロックナットを緩めた状態から、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出しながら、アジャストスクリューを前進回転させロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、ロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルクの変化率を示すトルクレートを算出する第１工程と、次に、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出しながら、バルブを開いた設定回転角度位置までアジャストスクリューを前進回転させて、バルブが開き始める時の回転トルク値を求め、その回転トルク値と前記トルクレートとを用いてバルブ開基準角度位置を算出する第２工程と、次に、アジャストスクリューの回転角度を検出しながら、前記バルブ開基準角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当回転角度だけアジャストスクリューを後退回転させる第３工程と、次に、アジャストスクリューのロックナットを締結する第４工程とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
このバルブクリアランス調整方法では、所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出し、バルブが開いた設定回転角度位置までアジャストスクリューを前進回転させ、バルブが開き始める時の回転トルク値を求め、その回転トルク値と前記トルクレートとを用いてバルブ開基準角度位置を算出し、このバルブ開基準角度位置からバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度だけアジャストスクリューを後退回転させてバルブクリアランスを調整する。
【００１４】
請求項４のエンジンのバルブクリアランス調整方法は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記トルクレートを算出する際に、前記所定の回転区間における複数時点の回転トルクと回転角度の検出データを平均化処理することにより２組の平均化ポイントを求め、これら平均化ポイントからトルクレートを算出することを特徴としている。
【００１５】
請求項５のエンジンのバルブクリアランス調整方法は、請求項１〜３何れかの発明において、前記トルクレートを算出する際に、所定の回転トルクに達した時点以降の所定の回転角度区間における複数時点の回転トルクと回転角度の検出データを平均化処理することにより２組の平均化ポイントを求め、これら平均化ポイントからトルクレートを算出することを特徴としている。
【００１６】
請求項６のエンジンのバルブクリアランス調整方法は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記クリアランス相当回転角度だけアジャストスクリューを後退回転させる際に、設定弛めトルクに到達したことを検出してアジャストスクリューを後退回転させることを特徴としている。
【００１７】
請求項７のエンジンのバルブクリアランス調整方法は、請求項２又は３の発明において、前記バルブが開き始める時の回転トルク値を算出する際に、バルブが開き始めた以降の複数時点の回転トルクの検出データを平均化処理することにより算出することを特徴としている。
【００１８】
請求項８のエンジンのバルブクリアランス調整装置は、スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおける、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整するバルブクリアランス調整装置において、前記アジャストスクリューを回転駆動可能なアジャストスクリュー駆動手段と、前記アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出可能な角度トルク検出手段と、前記アジャストスクリューのロックナットを回転駆動可能なロックナット駆動手段と、前記角度トルク検出手段からの検出信号を受けると共にアジャストスクリュー駆動手段とロックナット駆動手段を駆動制御する制御手段とを備えており、前記制御手段は、前記バルブを閉じ且つアジャストスクリューのロックナットを緩めた状態から、前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度と回転トルクの検出信号を受けながら、アジャストスクリュー駆動手段によりアジャストスクリューを前進回転させてロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、このロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出すると共に、このトルクレートを用いてロッカーアームがカムに接触する時の接触角度位置を基準位置として算出し、且つ前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度の検出信号を受けながら、前記アジャストスクリュー駆動手段により、前記接触角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度だけアジャストスクリューを後退回転させる第１制御部と、前記第１制御部による制御後に前記ロックナット駆動手段にアジャストスクリューのロックナットを締結させる第２制御部とを備えたことを特徴としている。
この請求項８の発明によれば、基本的に請求項１と同様の作用が得られる。
【００１９】
請求項９のエンジンのバルブクリアランス調整装置は、スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおける、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整するバルブクリアランス調整装置において、前記アジャストスクリューを回転駆動可能なアジャストスクリュー駆動手段と、前記アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出可能な角度トルク検出手段と、前記アジャストスクリューのロックナットを回転駆動可能なロックナット駆動手段と、前記角度トルク検出手段からの検出信号を受けると共にアジャストスクリュー駆動手段とロックナット駆動手段を駆動制御する制御手段とを備えており、この制御手段は、前記バルブを閉じ且つアジャストスクリューのロックナットを緩めた状態から、前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度と回転トルクの検出信号を受けながら、アジャストスクリュー駆動手段によりアジャストスクリューを前進回転させてロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、このロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出すると共に、このトルクレートを用いてロッカーアームがカムに接触する時の接触角度位置を基準位置として算出し、且つ前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度と回転トルクの検出信号を受けながら、前記アジャストスクリュー駆動手段により前記接触角度位置からバルブを開いた設定回転角度位置までアジャストスクリューを前進回転させて、バルブが開き始める時の回転トルク値を求め、その回転トルク値と前記トルクレートとで定まる角度だけ前記接触角度位置から前進させたバルブ開基準角度位置を算出し、さらに前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度の検出信号を受けながら、前記アジャストスクリュー駆動手段により、前記バルブ開基準角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度だけアジャストスクリューを後退回転させる第１制御部と、前記第１制御部による制御後に、前記ロックナット駆動手段にアジャストスクリューのロックナットを締結させる第２制御部とを備えたことを特徴としている。
この請求項９の発明によれば、基本的に請求項２と同様の作用が得られる。
【００２０】
請求項１０のエンジンのバルブクリアランス調整装置は、スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおける、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整装置において、前記アジャストスクリューを回転駆動可能なアジャストスクリュー駆動手段と、前記アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出可能な角度トルク検出手段と、前記アジャストスクリューのロックナットを回転駆動可能なロックナット駆動手段と、前記角度トルク検出手段からの検出信号を受けると共にアジャストスクリュー駆動手段とロックナット駆動手段を駆動制御する制御手段とを備え、この制御手段は、前記バルブを閉じ且つアジャストスクリューのロックナットを緩めた状態から、前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度と回転トルクの検出信号を受けながら、アジャストスクリュー駆動手段によりアジャストスクリューを前進回転させロッカーアームとカムを接触させてからバルブを開き、このロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの間における所定の回転区間における回転トルクの変化率を示すトルクレートを算出し、且つ前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度と回転トルク検出信号を受けながら、前記アジャストスクリュー駆動手段によりバルブを開いた設定回転角度位置までアジャストスクリューを前進回転させて、バルブが開き始める時の回転トルク値を求め、その回転トルク値と前記トルクレートとを用いてバルブ開基準角度位置を算出し、さらに前記角度トルク検出手段からアジャストスクリューの回転角度の検出信号を受けながら、前記アジャストスクリュー駆動手段により、前記バルブ開基準角度位置から所定のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当回転角度だけアジャストスクリューを後退回転させる第１制御部と、前記第１制御部による制御後に、前記ロックナット駆動手段にアジャストスクリューのロックナットを締結させる第２制御部とを備えたことを特徴としている。
この請求項１０の発明によれば、基本的に請求項３と同様の作用が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によれば、ロッカーアームとカムとが接触した時点からバルブが開き始める時点までの所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出し、このトルクレートを用いて接触角度位置を基準位置として算出し、この接触角度位置からバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度だけアジャストスクリューを後退回転させてバルブクリアランスを調整し、その後ロックナットを締結するため、閉弁用のスプリングの影響を受けることなく調整できるため、バルブクリアランスの調整精度を高めることができる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様に、所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出し、このトルクレートを用いて接触角度位置を基準位置として算出し、更にバルブが開いた設定回転角度位置までアジャストスクリューを前進回転させ、バルブが開き始める時の回転トルク値を求め、その回転トルク値と前記トルクレートとで定まる角度だけ前記接触角度位置から前進させたバルブ開基準角度位置を算出し、このバルブ開基準角度位置からバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度だけアジャストスクリューを後退回転させてバルブクリアランスを調整し、その後ロックナットを締結するため、ロッカーアーム等の弾性変形を加味してバルブクリアランスを調整可能となるから、バルブクリアランスの調整精度を高めることができる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様に、所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートを算出し、更にバルブが開いた設定回転角度位置までアジャストスクリューを前進回転させ、バルブが開き始める時の回転トルク値を求め、その回転トルク値と前記トルクレートとを用いてバルブ開基準角度位置を算出し、このバルブ開基準角度位置からバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度だけアジャストスクリューを後退回転させてバルブクリアランスを調整し、その後ロックナットを締結するため、位置精度がバラツキ易い接触角度位置を算出することなくバルブクリアランスを調整可能となるから、バルブクリアランスの調整精度を高めることができる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、前記トルクレートを算出する際に、前記所定の回転区間における複数時点の回転トルクと回転角度の検出データを平均化処理することにより２組の平均化ポイントを求め、これら平均化ポイントからトルクレートを算出するため、トルクレートの算出精度を高めることができる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、前記トルクレートを算出する際に、所定の回転トルクに達した時点以降の所定の回転角度区間における複数時点の回転トルクと回転角度の検出データを平均化処理することにより２組の平均化ポイントを求め、これら平均化ポイントからトルクレートを算出するため、低回転トルク時の摩擦係数の影響を低減させることができ、トルクレートの算出精度を高めることができる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、前記クリアランス相当回転角度だけアジャストスクリューを後退回転させる際に、設定弛めトルクに到達したことを検出してアジャストスクリューの後退回転を始めるため、アジャストスクリュー駆動手段による逆転駆動時の駆動ガタが解消されてクリアランス相当回転角度だけアジャストスクリューを精度よく後退回転させることができる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、前記バルブが開き始める時の回転トルク値を算出する際に、バルブが開き始めた以降の複数時点の回転トルクの検出データを平均化処理することにより算出するため、回転トルク値の算出精度を高めることができる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、基本的に請求項１と同様の効果が得られる。
請求項９の発明によれば、基本的に請求項２と同様の効果が得られる。
請求項１０の発明によれば、基本的に請求項３と同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明は、スプリングで閉弁されるバルブをカムの回転によりロッカーアームを介して開閉するエンジンにおいて、アジャストスクリューの回転角度と回転トルクを検出する手段を用いて、ロッカーアームに装着したアジャストスクリューによりバルブクリアランスを調整する方法とその装置に関するものである。
【実施例１】
【００３０】
以下、本発明の実施例１について図面に基づいて説明する。
最初に、エンジンの動弁機構１について説明する。
図１に示すように、エンジンの吸気弁３（図２参照）のバルブステム３ａは、シリンダヘッド２に昇降自在に装着され、この吸気弁３はバルブスプリング４（圧縮コイルスプリング）により閉弁側（上方）へ弾性付勢され、エンジンの排気弁のバルブステム５ａは、シリンダヘッド２に昇降自在に装着され、この排気弁はバルブスプリング６（圧縮コイルスプリング）により閉弁側（上方）へ弾性付勢されている。
【００３１】
吸気弁用のロッカーアーム７は、カム軸のカム８の下方に配設され、ロッカーアーム７の一端部にはアジャストスクリュー９が斜め姿勢に螺着されてロックナット１０によりダブルナット式にロックされている。アジャストスクリュー９の下端の半球部９ａがシリンダヘッド２に螺合固定された支点部材１１の球面座１１ａに回動自在に係合している。
ロッカーアーム７の他端部はバルブステム３ａの上端に上方から当接している。カム軸に形成されたカム８がロッカーアーム７の長さ方向中央部に枢支されたローラ７ａに当接している。
【００３２】
排気弁用のロッカーアーム１７は、カム軸のカム１８の下方に配設され、ロッカーアーム１７の一端部にはアジャストスクリュー１９が斜め姿勢に螺着されてロックナット２０によりダブルナット式にロックされている。アジャストスクリュー１９の下端の半球部がシリンダヘッド２に螺合固定された支点部材２１の球面座に回動自在に係合している。ロッカーアーム１７の他端部はバルブステム５ａの上端に上方から当接している。カム軸に形成されたカム１８がロッカーアーム１７の長さ方向中央部に枢支されたローラ１７ａに当接している。
【００３３】
次に、上記エンジンの動弁機構１のバルブクリアランスを調整するバルブクリアランス調整装置３０について説明する。図２に示すように、バルブクリアランス調整装置３０は、例えば産業用ロボットのハンド３１に装着され支持されている。このバルブクリアランス調整装置３０は、アジャストスクリュー用機構部４０と、ロックナット用機構部５０と、これら機構部４０，５０に接続された制御ユニット３２とを備えている。この制御ユニット３２は例えばプログラマブルコントローラを主体にして構成されている。
【００３４】
アジャストスクリュー用機構部４０は、アジャストスクリュー９の上端のマイナス溝９ｂ（図１参照）に係合するドライバー部材（図示略）と、このドライバー部材を正逆方向へ回転駆動する為のモータ４１と、このモータ４１の出力回転を減速する遊星歯車式の減速ギヤ機構４２と、ドライバー部材を駆動する回転トルクを検出するトランジューサ４３と、ドライバー部材の回転角度と比例するモータ４１の回転角度を検出するエンコーダ４４とを備え、モータ４１により減速ギヤ機構４２を介してドライバー部材を正逆回転駆動可能に構成されており、モータ４１は制御ユニット３２で駆動制御され、トランジューサ４３とエンコーダ４４の検出信号は制御ユニット３２に供給される。
【００３５】
ロックナット用機構部５０はロックナット１０を締結駆動（前進回転）したり緩め駆動（後退回転）したりする為のもので、このロックナット用機構部５０はロックナット１０に係合可能なソケット５１と、このソケット５１を正逆方向へ回転駆動する為のモータ５２と、このモータ５２の出力回転を減速する遊星歯車式の減速ギヤ機構５３と、ソケット５１を駆動する回転トルクを検出するトランジューサ５４と、ソケット５１の回転角度と比例するモータ５２の回転角度を検出するエンコーダ５５とを備え、モータ５２により減速ギヤ機構５３を介してロックナット１０を正逆回転駆動可能に構成されており、モータ５２は制御ユニット３２で駆動制御され、トランジューサ５４とエンコーダ５５の検出信号は制御ユニット３２に供給される。尚、ソケット５１の内部に前記ドライバー部材が独立に収容されている。
【００３６】
次に、以上のバルブクリアランス調整装置３０を用いて、例えば吸気弁３のバルブクリアランスを調整する方法とその制御技術について説明する。図３は、バルブクリアランス調整のタイムチャートを含む説明図である。この図３において、縦軸はアジャストスクリュー９を回転させる回転トルク、横軸はアジャストスクリュー９を回転させる回転角度位置を示す。
【００３７】
このバルブクリアランス調整方法の概要について図３に基づいて説明する。
カム軸は、そのカム８のベースサークルがロッカーアーム７のローラ７ａに接触する状態に設定され、ロックナット１０を弛めた状態からバルブクリアランス調整が開始される。締め付けスタート点からアジャストスクリュー９の前進回転（締め付け）を開始し、以後、トランジューサ４３とエンコーダ４４からの検出信号を制御ユニット３２で受信しながら行う。当初は、ローラ７ａとカム８との間に微小な隙間があるため、アジャストスクリュー９を前進回転させていくと、ほぼ無負荷状態でアジャストスクリュー９が前進回転し、カム８がローラ７ａに接触する時点が接触原点Ａである。
【００３８】
カム８がローラ７ａに接触した以降は、バルブスプリング４の閉弁力に匹敵する開弁力が発生するまで、接触原点Ａからバルブ開原点Ｂまで、アジャストスクリュー９を駆動する回転トルクがリニアに増加していき、その間ロッカーアーム７等が微小に弾性変形する。こうしてバルブ開原点Ｂになると吸気弁３が開き始め、それ以降は回転トルクが一定に推移して折り返し点Ｃに達する。この折り返し点Ｃは、接触原点Ａから設定角度θ１の角度位置である。但し、折り返し点Ｃはバルブ全開位置とは限らず、設定角度θ１はクリアランス相当角度θ３に比べても小さい角度であるため、バルブ開原点Ｂのトルクと折り返し点Ｃのトルクとは等しい。
【００３９】
前記接触原点Ａからバルブ開原点Ｂまでの間における所定の回転区間におけるトルク変化率であるトルクレートＲ（時点Ｔ１，Ｔ２を結ぶ線分の傾き）を精密に算出し、このトルクレートＲを用いて接触原点Ａの角度位置を正確に算出し、その接触原点Ａから設定角度θ１だけ前進回転させた折り返し点Ｃから、一定の緩め角度（θ３＋θ１）だけアジャストスクリュー９を弛めた角度位置において、ロックナット１０を締結してロック状態にする。
【００４０】
上記の角度θ３は、理想のバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度である。尚、上記の方法は、接触原点Ａからクリアランス相当角度θ３だけアジャストスクリュー９を弛めることで、バルブクリアランスを精密に設定する手法である。尚、接触原点Ａから折り返し点Ｃまで設定角度θ１だけ前進回転させ、折り返し点Ｃから接触原点Ａまで角度θ１だけ後退回転させる動作は、必須の動作ではなく省略可能である。
【００４１】
次に、以上説明したバルブクリアランス調整方法についてフローチャートに基づいて説明する。図４、図５のフローチャートに示すバルブクリアランス調整制御の制御プログラムは、制御ユニット３２に予め入力格納されており、図４、図５のフローチャートにおいて、符号Ｓｉ（ｉ＝１，２・・）は各ステップを示すものである。尚、この制御において、前記アジャストスクリュー用機構部４０を「ナットランナＮＲ１」と記載し、前記ロックナット用機構部５０を「ナットランナＮＲ２」と記載している。尚、制御ユニット３２と図４、図５のフローチャートが請求項８の「第１制御部」〜「第２制御部」に相当するものである。
【００４２】
このバルブクリアランス調整制御が開始されると、トランジューサ４３による回転トルクの検出と、エンコーダ４４による回転角度の検出が継続的に実行され、それらの検出信号は制御ユニット３２に供給される。尚、モータ４１を駆動することで、アジャストスクリュー９を前進回転させたり後退回転させたりする。Ｓ１においてナットランナＮＲ１の締め付け（アジャストスクリュー９の前進回転）が開始され、次にＳ２においてトルクＴと角度θをパラメータとする時点Ｔが図３に示す時点Ｔ１に接近した時点Ｔ１’になったか否か判定し、その判定がＮｏのうちはＳ２を繰り返し、その判定がＹｅｓになると、Ｓ３において上記の時点Ｔ１’から所定角度進んだ平均化角度に到達したか否か判定される。
【００４３】
図６は、平均化範囲を示すもので、時点Ｔ１におけるトルクＴと角度θのデータの精度を高める為に、時点Ｔ１の前後所定幅範囲を含む平均化範囲における複数組の（Ｔ，θ）の検出データの平均値から時点Ｔ１のトルクと角度（Ｔα，θα）を算出する。Ｓ３の判定がＹｅｓになると、Ｓ４において、時点Ｔ１のトルクと角度を示す平均化ポイント（Ｔα，θα）が演算される。
【００４４】
次に、Ｓ５において時点Ｔが図３に示す時点Ｔ２に接近した時点Ｔ２’になったか否か判定し、その判定がＮｏのうちはＳ５を繰り返し、その判定がＹｅｓになると、Ｓ６において上記の時点Ｔ２’から所定角度進んだ平均化角度に到達したか否か判定される。そして、上記と同様に、時点Ｔ２におけるトルクＴと角度θのデータの精度を高める為に、時点Ｔ２の前後所定幅範囲を含む平均化範囲における複数組の（Ｔ，θ）の検出データの平均値から時点Ｔ２のトルクと角度（Ｔβ，θβ）を算出する。Ｓ６の判定がＹｅｓになると、Ｓ７において、時点Ｔ２のトルクと角度を示す平均化ポイント（Ｔβ，θβ）が演算される。
【００４５】
次にＳ８においてトルクレートＲが、Ｒ＝（Ｔβ−Ｔα）／（θβ−θα）の演算式にて演算される。次にＳ９において、時点Ｔ１，Ｔ２を通る直線Ｌ（図示略）の式を演算し、その直線Ｌと横軸の交点である理論接触原点Ａのトルクと角度が演算される。
以上の演算処理の間、アジャストスクリュー９の前進回転が継続されており、Ｓ１０では、接触原点Ａから設定角度θ１だけ前進回転した位置まで締め付けが進んだか否か判定され、その判定がＮｏのうちはＳ１０を繰り返し、図３の折り返し点Ｃに達してその判定がＹｅｓになると、Ｓ１１においてナットランナーＮＲ１が停止される。
【００４６】
次にＳ１２において折り返し点Ｃからの逆転が開始され、Ｓ１３では設定弛めトルク（図３の横軸に近い設定トルク）に到達したか否か判定され、その判定がＹｅｓになると、Ｓ１４に移行して、アジャストスクリュー９を折り返し点Ｃから一定の設定角度（θ３＋θ１）だけ後退回転させ、その位置においてナットランナＮＲ１が停止されてロックされる（Ｓ１５）。ここで、θ３は前記のように理想バルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度である。尚、Ｓ１３の判定を行うため、ナットランナＮＲ１によりドライバー部材が逆転する際の駆動ガタが解消されてアジャストスクリュー９が一定の設定角度（θ３＋θ１）だけ後退回転するため、クリアランスの精度を高めることができる。
【００４７】
このように調整することにより、カム８とロッカーアーム７のローラ７ａが接触を開始する角度位置（接触原点Ａ）からクリアランス相当角度θ３だけアジャストスクリュー９を弛めた位置にして理想のバルブクリアランスを設定することができる。
次にＳ１６においてナットランナＮＲ２によるロックナット１０の締め付けと、トルク及び角度の検出を開始し、ロックナット１０の締め付けトルクが設定トルクに到達したか否か判定され（Ｓ１７）、その判定がＹｅｓになるとナットランナＮＲ２が停止され（Ｓ１８）、バルブクリアランス調整の作業が完了し、この制御が終了する。
【００４８】
以上説明したバルブクリアランス調整方法と調整制御によれば、ロッカーアーム７とカム８とが接触した接触原点Ａからバルブ３が開き始めるバルブ開原点Ｂまでの所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートＲを精密に算出し、このトルクレートＲを用いて接触角度位置（接触原点Ａの位置）を基準位置として算出し、この接触角度位置からバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度θ３だけアジャストスクリュー９を後退回転させてバルブクリアランスを調整し、その後ロックナット１０を締結してロック状態にするため、閉弁用のスプリング４のバラツキの影響を受けることなく調整できるため、バルブクリアランスの調整精度を高めることができる。
【実施例２】
【００４９】
次に、実施例２に係るバルブクリアランス調整方法とその調整制御について、図７〜図９に基づいて説明する。バルブクリアランス調整装置３０としては前記の装置と同様の装置が適用される。図７は、バルブクリアランス調整のタイムチャートを含む説明図であり、この図７において、縦軸はアジャストスクリュー９を回転させる回転トルク、横軸はアジャストスクリュー９を回転させる回転角度位置を示す。
【００５０】
このバルブクリアランス調整方法の概要について図７に基づいて説明する。
前記の図３と同様に、接触原点Ａからバルブ開原点Ｂまでの所定の回転区間において、時点Ｔ１，Ｔ２が演算され、その間のトルクレートＲが精密に算出され、接触原点Ａから一定角度θ１だけ前進回転させた折り返し点Ｃに達する。
【００５１】
ここで、実施例１のバルブクリアランス調整方法では、接触原点Ａからクリアランス相当角度θ３だけアジャストスクリュー９を弛めた位置でバルブクリアランスを設定したが、この実施例２のバルブクリアランス調整方法では、バルブ開原点Ｂからクリアランス相当角度θ３’だけアジャストスクリュー９を弛めた位置でバルブクリアランスを設定する。この実施例２の調整方法では、ロッカーアーム７の弾性変形等も加味してバルブクリアランスを調整できるため、実用性に優れる。
【００５２】
ここで、バルブ開原点Ｂから折り返し点Ｃまで前進回転させてから逆転させるようにしているが、ディファレンシャル角度θ２分の往復移動動作は必ずしも必須のものではない。バルブ開原点Ｂの位置を正確に演算し、このバルブ開原点Ｂの位置からクリアランス相当角度θ３’だけ逆転させた位置でバルブクリアランスを所期の値に設定することができる。尚、バルブ開原点Ｂの位置は、Ｔ１Ｔ２を結ぶ直線Ｌ（図示略）と、平均最終トルクＴＦの水平線との交点として正確に演算することができる。
【００５３】
次に、以上のバルブクリアランス調整方法について図４、図８のフローチャートに基づいて説明する。これらのフローチャートに示すバルブクリアランス調整制御の制御プログラムは、制御ユニット３２に予め入力格納されている。図４、図８のフローチャートにおいて、Ｓｉ（ｉ＝１，２・・）は各ステップを示す。尚、図４のフローチャートについては実施例１において説明したとおりであるので、図８のフローチャートについて説明する。  尚、制御ユニット３２と、図４、図８のフローチャートが、請求項９の「第１制御部」〜「第２制御部」に相当するものである。
【００５４】
図４のＳ１０の次に、図８のＳ３０において、つまり、接触原点Ａから設定角度θ１だけ前進回転した折り返し点Ｃにおいて、アジャストスクリュー９の締め付けが停止され、次にＳ３１において平均最終トルクＴＦが演算される。この平均最終トルクＴＦが演算においても、最終トルクＴＦのトルク値を算出する精度を高める為に、図９に示すように、所定の平均化範囲における複数点のトルクＴのデータを平均化して平均最終トルクＴＦを演算する。
【００５５】
次にＳ３２において、ディファレンシャル角度θ２が演算される。このとき、接触原点Ａからバルブ開原点Ｂまでの回転角度をθ４とすると、前記トルクレートＲ、平均最終トルクＴＦを用いて、θ４＝ＴＦ／Ｒと表すことができ、θ２＝（θ１−θ４）となる。
次にＳ３３においてディファレンシャル角度θ２をフィードバックさせる処理が開始され、Ｓ３４ではアジャストスクリュー９を逆回転（後退回転）させる駆動が開始される。  
【００５６】
Ｓ３５ではアジャストスクリュー９を弛める回転トルクＴが所定の設定弛めトルク（例えば、図７の横軸に近い設定弛めトルク）に到達したか否か判定され、その判定がＮｏのうちはＳ３５を繰り返し、その判定がＹｅｓになるとＳ３６へ移行し、アジャストスクリュー９を折り返し点Ｃから設定角度（θ３’＋θ２）だけ逆転させた時点で、ナットランナＮＲ１が停止されてロック状態にされる（Ｓ３６，Ｓ３７）。尚、Ｓ３５の判定を行うため、前述の実施例１のＳ１３の判定と同様に、バルブクリアランスの調整精度を高めることができる。
【００５７】
このように調整することにより、バルブ３が開き始める時点（バルブ開原点Ｂ）から、クリアランス相当角度θ３’だけアジャストスクリュー９を弛めた位置に調整して理想のバルブクリアランスを設定することができる。
次にＳ３８においてナットランナＮＲ２によるロックナット１０の締め付けと、トルク及び角度の検出を開始し、ロックナット１０の締め付けトルクが設定トルクに到達したか否か判定され（Ｓ３９）、その判定がＹｅｓになるとナットランナＮＲ２が停止され（Ｓ４０）、バルブクリアランス調整の作業が完了し、この制御が終了する。
【００５８】
以上説明したバルブクリアランス調整方法と調整制御によれば、実施例１と同様に、所定の回転区間における回転トルク変化率を示すトルクレートＲを精密に算出し、このトルクレートＲを用いて接触角度位置（接触原点Ａの位置）を基準位置として算出し、更にバルブが開いた設定回転角度位置（折り返し点Ｃの位置）までアジャストスクリュー９を前進回転させ、バルブ３が開き始めた時の回転トルク値ＴＦ（平均最終トルクＴＦ）を求め、その回転トルク値ＴＦと前記トルクレートＲとで定まる角度だけ前記接触角度位置から前進させたバルブ開基準角度位置（バルブ開原点Ｂの位置）を算出し、このバルブ開基準角度位置からバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度θ３’だけアジャストスクリュー９を後退回転させてバルブクリアランスを調整し、その後ロックナット１０を締結するため、ロッカーアーム７等の弾性変形を加味してバルブクリアランスを調整可能となるから、バルブクリアランスの調整精度を高めることができる。
【実施例３】
【００５９】
次に、実施例３に係るバルブクリアランス調整方法とその調整制御について、図１０〜図１３に基づいて説明する。バルブクリアランス調整装置３０としては前記の装置と同様の装置が適用される。図１０は、バルブクリアランス調整のタイムチャートを含む説明図であり、この図１０において、縦軸はアジャストスクリュー９を回転させる回転トルク、横軸はアジャストスクリュー９を回転させる回転角度位置を示す。
【００６０】
このバルブクリアランス調整方法の概要について図１０に基づいて説明する。
設定回転トルクＴＳ１に達した時点Ｐ１からバルブ開原点Ｂまでの間の所定の回転角度区間において、時点Ｔ３とＴ４が演算され、その間のトルクレートＲＡが精密に算出され、設定回転トルクＴＳ２に達した時点Ｐ２から一定角度θ５だけ前進移動させて折り返し点Ｃに達する。
【００６１】
ここで、実施例２のバルブクリアランス調整方法では、理論接触原点Ａから角度θ１前進移動させて折り返し点Ｃに到達させ、折り返し点Ｃから角度θ２後退移動させてバルブ開原点Ｂに到達させてからクリアランス相当角度θ３’だけアジャストスクリュー９を弛めた位置でクリアランスを設定したが、この実施例３のバルブクリアランス調整方法では、時点Ｐ２から角度θ５前進移動させて折り返し点Ｃに到達させ、折り返し点Ｃから角度θ２後退移動させてバルブ開原点Ｂに到達させてからクリアランス相当角度θ７だけアジャストスクリュー９を緩めた位置でバルブクリアランスを設定する。この実施例３の調整方法では、ロッカーアーム７の弾性変形等も加味し、さらに、位置精度がバラツキ易い接触原点Ａを算出せずバルブクリアランスを調整できるため、実用性に優れる。
【００６２】
ここで、バルブ開原点Ｂから折り返し点Ｃまで前進回転させてから逆転させるようにしているが、ディファレンシャル角度θ２分の往復移動動作は必ずしも必須のものではない。バルブ開原点Ｂの位置を正確に演算し、このバルブ開原点Ｂの位置からクリアランス相当角度θ７だけ逆転させた位置でバルブクリアランスを所期の値に設定することができる。尚、バルブ開原点Ｂの位置は、時点Ｐ１以降のＴ３Ｔ４を結ぶ直線Ｌ（図示略）と、平均最終トルクＴＦの水平線との交点として正確に演算することができる。ここで、トルクレートＲＡが所定の回転トルクＴＳ１の時点Ｐ１以降の回転角度区間で算出されるため、低回転トルク時の摩擦係数の影響を低減させてバルブ開原点Ｂを精度良く求めることができる。
【００６３】
次に、以上のバルブクリアランス調整方法について、図１１、図１２のフローチャートに基づいて説明する。図１１、図１２のフローチャートに示すバルブクリアランス調整制御の制御プログラムは、制御ユニット３２に予め入力格納されており、図１１、図１２のフローチャートにおいて、符号Ｓｉ（ｉ＝１，２・・）は各ステップを示すものである。尚、制御ユニット３２と図１１、図１２のフローチャートが請求項１０の「第１制御部」〜「第２制御部」に相当するものである。
【００６４】
Ｓ５０において、ナットランナＮＲ１の締め付けが開始され、次にＳ５１において回転トルク値が設定回転トルクＴＳ１に到達したか否かを判定し、その判定がＮｏのうちはＳ５１を繰り返し、その判定がＹｅｓになると、図１３に示すように、この回転トルクＴＳ１の時点Ｐ１を起点とした回転角度Δθ演算されて更新しつつ格納され始める。
【００６５】
Ｓ５２においてΔθ＝θａか否か判定される。つまり、トルクＴと角度θをパラメータとする時点Ｔが、回転トルクＴＳ１の時点Ｐ１から設定回転角度θａ進んだ時点Ｔ３（図１３参照）になったか否かを判定し、その判定がＮｏのうちはＳ５２を繰り返し、その判定がＹｅｓとなると、Ｓ５３において上記の時点Ｔ３から所定角度進んだ平均化角度に到達した否か判定される。
【００６６】
時点Ｔ３におけるトルクＴと角度θのデータの精度を高める為に、実施例１と同様に、時点Ｔ３の前後所定幅範囲を含む平均化範囲における複数組の（Ｔ，θ）の検出データの平均値から時点Ｔ３のトルクと角度（Ｔα，θα）を算出する。Ｓ５３の判定がＹｅｓになると、Ｓ５４において、時点Ｔ３のトルクと角度を示す平均化ポイント（Ｔα，θα）が演算される。
【００６７】
次に、Ｓ５５においてΔθ＝θｂか否か判定される。つまり、時点Ｐ１から設定回転角度θｂ進んだ時点Ｔ４（図１３参照）になったか否か判定し、その判定がＮｏのうちはＳ５５を繰り返し、その判定がＹｅｓになると、Ｓ５６において上記の時点Ｔ４から所定角度進んだ平均化角度に到達したか否か判定される。そして、上記と同様に、時点Ｔ４におけるトルクＴと角度θのデータの精度を高める為に、時点Ｔ４の前後所定幅範囲を含む平均化範囲における複数組の（Ｔ，θ）の検出データの平均値から時点Ｔ４のトルクと角度（Ｔβ，θβ）を算出する。Ｓ５６の判定がＹｅｓになると、Ｓ５７において、時点Ｔ４のトルクと角度を示す平均化ポイント（Ｔβ，θβ）が演算される。
【００６８】
次にＳ５８においてトルクレートＲＡが、ＲＡ＝（Ｔβ−Ｔα）／（θβ−θα）の演算式にて演算される。このように、時点Ｐ１以降の所定の回転角度区間における複数時点の回転トルクと回転角度の検出データを平均化処理することにより算出するため、半球部９ａと球面座１１ａとの間などの摩擦係数の影響を低減してトルクレートの算出精度を高めることができる。
【００６９】
以上の演算処理の間、アジャストスクリュー９の前進回転が継続されており、Ｓ５９では、設定回転トルクＴＳ２に達したか否か判定され、その判定がＮｏのうちはＳ５９を繰り返し、その判定がＹｅｓになると、Ｓ６０において、時点Ｐ２から設定角度θ５だけ前進回転した位置まで締め付けが進んだか否か判定され、その判定がＮｏのうちはＳ６０を繰り返し、図１０の折り返し点Ｃに達してその判定がＹｅｓになると、Ｓ６０においてナットランナＮＲ１が停止される。尚、設定回転トルクＴＳ２は、時点Ｔ３とＴ４の間にくる回転トルク値に設定されても良い。
【００７０】
図１１のＳ６０の次に、図１２のＳ７０において、つまり、設定回転トルクＴＳ２に達した時点Ｐ２から設定角度θ５だけ前進回転した折り返し点Ｃにおいて、アジャストスクリュー９の締め付けが停止され、次にＳ７１において、実施例２と同様に、平均最終トルクＴＦが演算される（図９参照）。
【００７１】
次にＳ７２において、ディファレンシャル角度θ２が演算される。このとき、回転トルクＴＳ２に達した時点Ｐ２からバルブ開原点Ｂまでの回転角度をθ６とすると、前記トルクレートＲＡ、平均最終トルクＴＦを用いて、θ６＝（ＴＦ―ＴＳ２）／ＲＡと表すことができ、θ２＝（θ５−θ６）となる。
次にＳ７３においてディファレンシャル角度θ２をフィードバックさせる処理が開始され、Ｓ７４ではアジャストスクリュー９を逆回転（後退回転）させる駆動が開始される。
【００７２】
Ｓ７５ではアジャストスクリュー９を弛める回転トルクＴが所定の設定弛めトルク（例えば、図１０の横軸に近い設定弛めトルク）に到達したか否か判定され、その判定がＮｏのうちはＳ７５を繰り返し、その判定がＹｅｓになるとＳ７６へ移行し、アジャストスクリュー９を折り返し点Ｃから設定角度（θ７＋θ２）だけ逆転させた時点で、ナットランナＮＲ１が停止されてロック状態にされる（Ｓ７６，Ｓ７７）。尚、Ｓ７５の判定を行うため、前述の実施例１のＳ１３の判定と同様に、バルブクリアランスの調整精度を高めることができる。
【００７３】
このように調整することにより、バルブ３が開き始める時点（バルブ開原点Ｂ）から、クリアランス相当角度θ７だけアジャストスクリュー９を弛めた位置に調整して理想のバルブクリアランスを設定することができる。
次にＳ７８においてナットランナＮＲ２によるロックナット１０の締め付けと、トルク及び角度の検出を開始し、ロックナット１０の締め付けトルクが設定トルクに到達したか否か判定され（Ｓ７９）、その判定がＹｅｓになるとナットランナＮＲ２が停止され（Ｓ８０）、バルブクリアランス調整の作業が完了し、この制御が終了する。
【００７４】
以上説明したバルブクリアランス調整方法と調整制御によれば、時点Ｐ１以降の所定の回転角度区間における回転トルク変化率を示すトルクレートＲＡを算出し、更にバルブ３が開いた設定回転角度位置（折り返し点Ｃの位置）までアジャストスクリュー９を前進回転させ、バルブ３が開き始める時の回転トルク値ＴＦ（平均最終トルクＴＦ）を求め、その回転トルク値ＴＦと前記トルクレートＲＡとを用いてバルブ開基準角度位置（バルブ開原点Ｂの位置）を算出し、このバルブ開基準角度位置からバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度θ７だけアジャストスクリュー９を後退回転させてバルブクリアランスを調整し、その後ロックナット１０を締結するため、ロッカーアーム７の弾性変形等も加味し、さらに、摩擦係数の影響により位置精度がバラツキ易い接触角度位置を算出することなく、バルブクリアランスを調整可能となるから、バルブクリアランスの調整精度を高めることができる。
【実施例４】
【００７５】
次に、実施例４に係るバルブクリアランンス調整方法とその調整制御について、図１４〜図１５に基づいて説明する。バルブクリアランス調整装置３０としては前記の装置と同様の装置が適用される。図１４は、バルブクリアランス調整のタイムチャートを含む説明図であり、この図１４において、縦軸はアジャストスクリュー９を回転させる回転トルク、横軸はアジャストスクリュー９を回転させる回転角度位置を示す。
【００７６】
このバルブクリアランス調整方法の概要について図１４に基づいて説明する。
前記実施例３と同様に、時点Ｐ１以降のバルブ開原点Ｂまでの間の所定の回転角度区間において、時点Ｔ３とＴ４が演算され、その間のトルクレートＲＡが精密に算出され、所定の回転トルクＴＳ２に達した時点Ｐ２から一定角度θ５だけ前進移動させて折り返し点Ｃに達する。
【００７７】
ここで、実施例３のバルブクリアランス調整方法では、時点Ｐ２から角度θ５前進移動させて折り返し点Ｃに到達させ、折り返し点Ｃから角度θ２後退移動させてバルブ開原点Ｂに到達させてからクリアランス相当角度θ７だけアジャストスクリュー９を緩めた位置でバルブクリアランスを設定したが、この実施例４の調整方法では、時点Ｐ２から角度θ５前進移動させて折り返し点Ｃに到達させ、折り返し点Ｃから角度θ２後退移動させバルブ開原点Ｂに到達させ、バルブ開原点Ｂから設定回転角度θｘ後退移動させて接触原点Ａ’に到達させてからクリアランス相当角度θ８だけアジャストスクリュー９を緩めた位置でバルブクリアランスを設定する。
【００７８】
この実施例４の調整方法では、バルブ開原点Ｂと比較して位置精度がバラツキ易い接触原点ＡをトルクレートＲＡから算出せずに、実験データを基に設定された回転角度θｘ分をバルブ開原点Ｂから後退移動させた角度位置を接触原点Ａ’とすることで、トルクレートを用いずに精度良く接触角度位置を決めてバルブクリアランスを調整できるため、実用性に優れる。
【００７９】
ここで、バルブ開原点Ｂから折り返し点Ｃまで前進回転させてから逆転させるようにしているが、ディファレンシャル角度θ２分の往復移動動作は必ずしも必須のものではない。バルブ開原点Ｂの位置を正確に演算し、バルブ開原点Ｂから設定回転角度θｘ後退移動させた角度位置を接触原点Ａ’とし、この接触原点Ａ’の位置からクリアランス相当角度θ８だけ逆転させた位置でバルブクリアランスを所期の値に設定することができる。尚、バルブ開原点Ｂの位置は、時点Ｐ１以降のＴ３Ｔ４を結ぶ直線Ｌ（図示略）と、平均最終トルクＴＦの水平線との交点として正確に演算することができる。ここで、トルクレートＲＡが所定の回転トルクＴＳ１の時点Ｐ１以降の回転角度区間で算出されるため、摩擦係数の影響を低減させてバルブ開原点Ｂを精度良く求めることができる。
【００８０】
次に、以上のバルブクリアランス調整方法について図１１、図１５のフローチャートに基づいて説明する。これらのフローチャートに示すバルブクリアランス調整制御の制御プログラムは、制御ユニット３２に予め入力格納されている。図１１、図１５のフローチャートにおいて、Ｓｉ（ｉ＝１，２・・）は各ステップを示す。尚、図１１のフローチャートについては実施例３において説明したとおりであるので、図１５のフローチャートについて説明する。
【００８１】
図１１のＳ６０の次に、図１５のＳ９０において、つまり、設定回転トルクＴＳ２に達した時点Ｐ２から設定角度θ５だけ前進回転した折り返し点Ｃにおいて、アジャストスクリュー９の締め付けが停止され、次にＳ９１において、前記実施例２と同様に、平均最終トルクＴＦが演算される（図９参照）。
【００８２】
次にＳ９２において、ディファレンシャル角度θ２が演算される。このとき、回転トルクＴＳ２に達した時点Ｐ２からバルブ開原点Ｂまでの回転角度をθ６とすると、前記実施例３と同様に、θ６＝（ＴＦ−ＦＳ）／ＲＡと表すことができ、θ２＝（θ５−θ６）となる。
次にＳ９３においてディファレンシャル角度θ２をフィードバックさせる処理が開始され、Ｓ９４ではアジャストスクリュー９を逆回転（後退回転）させる駆動が開始される。  
【００８３】
Ｓ９５ではアジャストスクリュー９を弛める回転トルクＴが所定の設定弛めトルク（例えば、図１４の横軸に近い設定弛めトルク）に到達したか否か判定され、その判定がＮｏのうちはＳ９５を繰り返し、その判定がＹｅｓになるとＳ９６へ移行し、アジャストスクリュー９を折り返し点Ｃから設定角度（θ８＋θｘ＋θ２）だけ逆転させた時点で、ナットランナＮＲ１が停止されてロック状態にされる（Ｓ９６，Ｓ９７）。尚、Ｓ９５の判定を行うため、前述の実施例１のＳ１３の判定と同様に、バルブクリアランスの調整精度を高めることができる。
【００８４】
このように調整することにより、カム８とロッカーアーム７のローラ７ａが接触を開始する角度位置（接触原点Ａ’）から、クリアランス相当角度θ８だけアジャストスクリュー９を弛めた位置に調整して理想のバルブクリアランスを設定することができる。
次にＳ９８においてナットランナＮＲ２によるロックナット１０の締め付けと、トルク及び角度の検出を開始し、ロックナット１０の締め付けトルクが設定トルクに到達したか否か判定され（Ｓ９９）、その判定がＹｅｓになるとナットランナＮＲ２が停止され（Ｓ１００）、バルブクリアランス調整の作業が完了し、この制御が終了する。
【００８５】
以上説明したバルブクリアランス調整方法と調整制御によれば、所定の回転トルク以降の所定の回転角度区間における回転トルク変化率を示すトルクレートＲＡを算出し、更にバルブ３が開いた設定回転角度位置（折り返し点Ｃの位置）までアジャストスクリュー９を前進回転させ、バルブ３が開き始める時の回転トルク値ＴＦ（平均最終トルクＴＦ）を求め、その回転トルク値ＴＦと前記トルクレートＲＡとを用いてバルブ開基準角度位置（バルブ開原点Ｂの位置）を算出し、このバルブ開基準角度位置から設定回転角度θｘ後退移動させた回転角度位置を接触角度位置（接触原点Ａ’の位置）として、この接触角度位置からバルブクリアランスに相当するクリアランス相当角度θ８だけアジャストスクリュー９を後退回転させてバルブクリアランスを調整し、その後ロックナット１０を締結するため、実験データを基に設定された回転角度θｘによる安定した値の接触原点Ａ’を用いて、バルブクリアランスを調整可能となるから、バルブクリアランスの調整精度を高めることができる。
【００８６】
次に、前記実施例１〜４を部分的に変更した例について説明する。
（１）バルブクリアランス調整装置３０を産業用ロボットのハンドに装着した場合を例として説明したが、複数組のバルブクリアランス調整装置３０を専用の架台に装備し、複数組のバルブについて同時にバルブクリアランス調整を行うように構成する場合もある。
【００８７】
（２）エンジンの動弁機構１は、前記実施例１〜４のものに限定されるものではなく、ロッカーアーム７のスパン中央部が支軸で支持され、ロッカーアーム７の一端部がカム軸のカム８に摺接し、ロッカーアーム７の他端に装着したアジャストスクリュー９で直接バルブステムの上端を駆動する形式の動弁機構のバルブクリアランス調整にも本発明を同様に適用可能である。
（３）当業者ならば本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施することができ、本発明はそれらの変更形態も包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施例の動弁機構の要部断面図である。
【図２】バルブクリアランス調整装置の構成図である。
【図３】実施例１のバルブクリアランス調整のタイムチャートを含む説明図である。
【図４】実施例１のバルブクリアランス調整制御のフローチャートの一部である。
【図５】図４のバルブクリアランス調整制御のフローチャートの残部である。
【図６】時点Ｔ１，Ｔ２を決める為の平均化処理を説明する説明図である。
【図７】実施例２のバルブクリアランス調整のタイムチャートを含む説明図である。
【図８】実施例２のバルブクリアランス調整制御のフローチャートの残部である。
【図９】平均最終トルクＴＦを求める為の平均化処理を説明する説明図である。
【図１０】実施例３のバルブクリアランス調整のタイムチャートを含む説明図である。
【図１１】実施例３のバルブクリアランス調整制御のフローチャートの一部である。
【図１２】図１１のバルブクリアランス調整制御のフローチャートの残部である。
【図１３】図１０の要部拡大図である。
【図１４】実施例４のバルブクリアランス調整のタイムチャートを含む説明図である。
【図１５】実施例４のバルブクリアランス調整制御のフローチャートの一部である。
【符号の説明】
【００８９】
１        動弁機構
２        シリンダヘッド
３        吸気弁
４        バルブスプリング
７        ロッカーアーム
８        カム
９        アジャストスクリュー
１０      ロックナット
３０      バルブクリアランス調整装置
３２      制御ユニット
４０      アジャストスクリュー用機構部
４１      モータ
４２      減速ギヤ機構
４３      トランジューサ
４４      エンコーダ
５０      ロックナット用機構部
５１      ソケット
５２      モータ
５３      減速ギヤ機構
５４      トランジューサ
５５      エンコーダ
【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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