(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブのリフト量を検出する方法であって、
前記バルブに取り付けられたリテーナの上面に、該上面の面積よりも広幅の面積拡張治具を取り付け、該リテーナの上方に配設された非接触センサで前記面積拡張治具までの距離を測定して前記バルブのリフト量を検出する、バルブリフト量検出方法。
【請求項２】
前記面積拡張治具は、板状で、該面積拡張治具の側面の一部から中央に向かって連続した溝を備えている、請求項１に記載のバルブリフト量検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバルブリフト量検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンにおいては、スロットルバルブを用いてエンジンの吸気量を制限することで出力調整をおこなっているため、低負荷域ではスロットルバルブが閉じる傾向にあり、吸気に伴うポンピングロスの割合が大きくなる。そこで、吸気バルブのリフト量を連続的に可変とすることでスロットルバルブとして機能させ、吸気損失の低減による効率と燃費の向上を実現するものとしてバルブマチックがある。
【０００３】
このバルブマチックの監査においては、エンジンが組み立てられた状態にてバルブのリフト量（上下移動量、開閉量）を定期的に測定している。
【０００４】
この測定方法は、エンジン内にたとえば渦電流式の非接触センサ（ギャップセンサ）を取り付け、バルブに取り付けられたリテーナの上下移動量を非接触センサにて測定する方法でおこなわれる。なお、特許文献１においても、リテーナの上面のリフト量を渦電流式センサで測定し、バルブのリフト特性を検出するリフト特性検出装置が開示されている。
【０００５】
ところで、昨今のエンジンのダウンサイジング化に伴い、シリンダーヘッドのスペースやパーツの形状変更の一環としてバルブスプリングの軽量化も図られており、このバルブスプリングとしていわゆるビーハイブスプリングが適用されてきている。
【０００６】
より詳細には、圧縮コイルからなるバルブスプリングにおける最大圧縮時の荷重（エンジンバルブが開ききった際の荷重）の増大はエンジンにおける摩擦や摩耗等の増加に繋がり、燃費悪化の要因となり得ることから、エンジンの回転限界を低下させることなく最大圧縮時の荷重を低減させる方策として、エンジン内の可動部品の一つであるバルブスプリングに質量低減がなされた上記ビーハイブスプリングが適用されるというものである。
【０００７】
このビーハイブスプリングは、リテーナ側のコイル径を絞り込んだ形状となっていることにより、可動部品であるリテーナの小型化と軽量化を可能にしている。
【０００８】
このようにリテーナが小型化したことでエンジンの燃費改善に繋がる一方で、リテーナの小型化により、非接触センサによるリテーナの上下移動量の測定が困難になり、バルブマチックの監査が困難になるといった課題が生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−３０３８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、小型化されたリテーナの上下移動量を精度よく測定してバルブのリフト量を精度よく検出することのできる、バルブリフト量検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成すべく、本発明によるバルブリフト量検出方法は、前記バルブに取り付けられたリテーナの上面に、該上面の面積よりも広幅の面積拡張治具を取り付け、該リテーナの上方に配設された非接触センサで前記面積拡張治具までの距離を測定して前記バルブのリフト量を検出するものである。
【００１２】
本発明のバルブリフト量検出方法は、リテーナの上面にこの上面の面積よりも広幅の面積拡張治具を取り付けた状態で非接触センサにて面積拡張治具までの距離を測定することにより、リテーナが小型化されて非接触センサにて検出できない、もしくは検出し難い場合でも、所望の平面寸法の面積拡張治具があることで非接触センサによるリテーナの上下移動量の検出を可能としたものである。
【００１３】
面積拡張治具はたとえば板状であり、その平面形状は円形、楕円形、矩形など、多様な平面形状のものが適用できる。
【００１４】
また、面積拡張治具の平面寸法は、非接触センサの配設位置等に応じて、当該非接触センサにて面積拡張治具を検出できる大きさが設定される。
【００１５】
また、適用される非接触センサとしては、渦電流式センサ、静電容量センサ、超音波センサ、レーザセンサなど、多様な原理のセンサが適用可能であるが、高速移動するバルブのリフト量の検出には渦電流式センサが好適である。
【００１６】
バルブの上下動によってもリテーナの上面に取り付けられた面積拡張治具が落下しないように、たとえば、面積拡張治具は接着剤を介してリテーナの上面に取り付けられるのがよい。
【００１７】
また、面積拡張治具をバルブが貫通したリテーナの上面に取り付けるべく、面積拡張治具の形状は、板状で、面積拡張治具の側面の一部から中央に向かって連続した溝を備えているのが好ましい。
【００１８】
面積拡張治具が側面から中央に向かう連続した溝を有していることで、エンジンが組み立てられた状態において、この溝にバルブを通すようにしてリテーナの上面に面積拡張治具を配設することが可能になる。
【００１９】
このように、本発明のバルブリフト量検出方法では、面積拡張治具をリテーナの上面に取り付けるだけで、従来のバルブリフト量の検出方法と同様の方法を用いて、小型化されたリテーナの上下移動量の検出が可能になる。しかも、面積拡張治具はたとえば板状のシンプルな部材であり、その製作コストも高くないことから、バルブリフト量の検出に際してコストが嵩むことはない。
【発明の効果】
【００２０】
以上の説明から理解できるように、本発明のバルブリフト量検出方法によれば、リテーナの上面にこの上面の面積よりも広幅の面積拡張治具を取り付けた状態で非接触センサにて面積拡張治具までの距離を測定することにより、リテーナが小型化されて非接触センサにて検出できない、もしくは検出し難い場合でも、非接触センサにて面積拡張治具のリフト量を検出することができ、このことによってバルブのリフト量を精度よく検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】シリンダーヘッドの縦断面図であって、本発明のバルブリフト量検出方法を説明した図である。
【図２】従来一般のリテーナと小型化されたリテーナの寸法を比較した模式図である。
【図３】（ａ）は面積拡張治具の実施の形態の平面図であり、（ｂ）は斜め上方から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明のバルブリフト量検出方法の実施の形態を説明する。なお、図示する面積拡張治具の平面視形状は円形であるが、これ以外にも、平面視形状が楕円形、矩形等、多様な平面視形状の面積拡張治具が適用可能であることは勿論のことである。
【００２３】
（バルブリフト量検出方法の実施の形態）
図１はシリンダーヘッドの縦断面図であって、本発明のバルブリフト量検出方法を説明した図である。
【００２４】
図示するシリンダーヘッド１０には、複数のバルブガイド１１，１２が設けてあり、それぞれのバルブガイド１１，１２には、吸気バルブ１３と排気バルブ１４の各バルブステムが各バルブヘッドを下方に向けた状態で挿通されており、各バルブヘッドがシリンダーヘッド１０の吸気口および排気口を開閉自在に組み付けられている。
【００２５】
吸気バルブ１３、排気バルブ１４ともに、各バルブステムの周囲にバルブスプリング１５が配設された状態でシリンダーヘッド１０に装着されている。
【００２６】
この装着は、吸気バルブ１３や排気バルブ１４の各上端にそれぞれリテーナ１６を取り付け、二つの半割のコッタ１７を組み付けることによっておこなわれている。
【００２７】
バルブリフト量の検出に当たり、シリンダーヘッド１０の上方にセンサステイ２１を取り付け、感度の高い渦電流式センサからなる非接触センサ２０をセンサステイ２１に装着する。
【００２８】
図示するシリンダーヘッド１０は小型化されたエンジンに適用される小型のものであり、したがって、バルブリフト量の測定対象であるリテーナ１６も小型化されている。
【００２９】
具体的には、図２の上図で示す従来一般のリテーナＲの直径φが23mm程度であるのに対して、図２の下図で示す小型・軽量化されたリテーナ１６の直径φは18.9mm程度である。
【００３０】
図１で示す小型化されたシリンダーヘッド１０には、図２の下図で示す小型・軽量化されたリテーナ１６が適用されている。
【００３１】
このようにリテーナ１６が小型化されることにより、シリンダーヘッド１０内における非接触センサ２０の設置位置にも制約があることから、非接触センサ２０にてリテーナ１６（の上下移動量）の測定が困難になる。
【００３２】
そこで、図示例では、小型化されたリテーナ１６の上面に、この上面の面積よりも広幅の面積拡張治具３０を取り付ける。
【００３３】
ここで、面積拡張治具３０は、図３（ａ）の平面図、図３（ｂ）の斜視図で示すように、平面視円形の板状の部材であり、その側面の一部から中央に向かって連続した溝３１を備えている。また、面積拡張治具３０の直径φは18.9mm程度と、従来のリテーナに比して小型化されている。
【００３４】
リテーナ１６の上面への面積拡張治具３０の取り付け方法は、リテーナ１６の上面に予め接着剤を塗布しておき、もしくは面積拡張治具３０の下面に接着剤を塗布しておき、溝３１に吸気バルブ１３等のバルブステムを挿通させ、リテーナ１６の上面に面積拡張治具３０を接着させることで取り付けがおこなわれる。
【００３５】
このように、面積拡張治具３０の溝３１に吸気バルブ１３等のバルブステムを挿通させながらリテーナ１６の上面に面積拡張治具３０が取り付けられることから、エンジンやシリンダーヘッド１０を分解することなく、エンジンが組み立てられた状態で面積拡張治具３０のリテーナ１６の上面への取り付けが実行できる。
【００３６】
また、面積拡張治具３０を接着剤を介してリテーナ１６の上面に取り付けることで、吸気バルブ１３等の上下動によってもリテーナ１６の上面から面積拡張治具３０が落下することが防止される。
【００３７】
ここで、適用する接着剤としては、シリンダーヘッド１０内の温度が最大で130℃程度になることに鑑み、耐熱性の高い2液式のエポキシ接着剤等を適用するのが好ましい。
【００３８】
このように、リテーナ１６の上面にこの上面の面積よりも広幅の面積拡張治具３０を取り付けたことにより、リテーナ１６が小型化されて非接触センサ２０にて検出できない、もしくは検出し難い場合でも、非接触センサ２０にて面積拡張治具３０のリフト量を検出することが可能になる。
【００３９】
非接触センサ２０によるリテーナ１６（の上面の面積拡張治具３０）の測定に当たり、これまでの監査データとの対応を図るべく、測定前にセンサ出力の校正をおこなう。
【００４０】
具体的には、シリンダーヘッド１０に非接触センサ２０を取り付ける前に、不図示のブロックゲージを使用して、面積拡張治具３０の厚さ分を考慮しながらセンサ値の校正をおこなう。
【００４１】
図１において、吸気バルブ１３を上下動させ、リテーナ１６の上方に配設された非接触センサ２０にて面積拡張治具３０までの距離を随時測定することにより、吸気バルブ１３等のリフト量を精度よく検出することができる。
【００４２】
（確認実験とその結果）
本発明者等は、図２の上図で示す従来一般のリテーナ（直径φが23mm）と同サイズの面積で、渦電流式の非接触センサの感度が得られるとともに可能な限り薄い厚さ1mmの面積拡張治具を小型化された図２の下図で示すリテーナ（直径φが18.9mm）の上面に取り付け、バルブのリフト量（開閉量）を測定する実験をおこなった。
【００４３】
ここで、面積拡張治具にはSCM440を使用し、リテーナの上面と面積拡張治具を接着する接着剤にはヘンケル社製のエポキシ接着剤を使用し、渦電流式センサには電子応用社製のPU-05-345-401を使用し、測定装置には横河電機社製のバルブ開閉タイミング解析システムを適用した。
【００４４】
実験の結果、エンジンがファイアリング状態においてバルブのリフト量を測定したところ、問題なく測定することができ、バルブマチックの監査が可能であることが確認できた。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１０…シリンダーヘッド、１１，１２…バルブガイド、１３…吸気バルブ（バルブ）、１４…排気バルブ（バルブ）、１５…バルブスプリング、１６…リテーナ、１７…コッタ、２０…非接触センサ、２１…センサステイ、３０…面積拡張治具、３１…溝
【図１】
0006332306.tif 000002
【図２】
0006332306.tif 000003
【図３】
0006332306.tif 000004