(57)【要約】【課題】固定カム及び可動カムの合成プロフィールを容易且つ高精度に評価することができる合成プロフィールの評価方法及び合成プロフィールの測定装置を提供する。【解決手段】合成プロフィールの評価方法は、調整工程及び合成プロフィール検出工程を有する。調整工程では、固定カム１２と可動カム１４との相対位置を調整する。合成プロフィール検出工程では、固定カム１２のカム面に接触することで、固定カム１２の径方向に沿って変位する第１接触子１１０と、第１接触子１１０と一体に変位するとともに、可動カム１４のカム面に接触することで、可動カム１４の径方向に沿って変位する第２接触子１１２との少なくとも何れか一方を固定カム１２又は可動カム１４のカム面に接触させる。この状態で、固定カム１２及び可動カム１４を回転させて、第１接触子１１０及び第２接触子１１２の変位量を変位量検出手段で検出することで合成プロフィールを得る。【選択図】図４
2017172976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一組の固定カム及び可動カムの相対位置に応じた合成プロフィールによって、内燃機関の気筒に設けられたエンジンバルブを開閉するカムシャフトの合成プロフィールの評価方法であって、
前記カムシャフトは、前記固定カムが外周に設けられた筒状の外軸の内部に内軸が回転可能に配設され、前記外軸の切欠を介して前記内軸に前記可動カムが固定され、
前記外軸に対して前記内軸を相対的に回転させ、前記可動カムを前記外軸の外周面に沿って摺動させつつ前記内軸とともに回転させることで、前記固定カムと前記可動カムとの相対位置を調整する調整工程と、
前記固定カムのカム面に接触することで、該固定カムの径方向に沿って変位する第１接触子と、該第１接触子と一体に変位するとともに、前記可動カムのカム面に接触することで、該可動カムの径方向に沿って変位する第２接触子との少なくとも何れか一方を前記固定カム又は前記可動カムのカム面に接触させながら、前記外軸及び前記内軸を回転させて、前記第１接触子及び前記第２接触子の変位量を変位量検出手段で検出して前記合成プロフィールを得る合成プロフィール検出工程と、
を有することを特徴とする合成プロフィールの評価方法。
【請求項２】
請求項１記載の合成プロフィールの評価方法において、
前記合成プロフィール検出工程で前記外軸及び前記内軸を回転させる間、前記外軸及び前記内軸のそれぞれについて回転位相を検出する位相検出工程と、
前記位相検出工程で検出した前記外軸及び前記内軸の回転位相の位相差を算出手段により算出する位相差算出工程と、
前記合成プロフィール検出工程で検出した合成プロフィールと、前記位相差算出工程で算出した位相差とを関連付けて記録する記録工程と、
をさらに有することを特徴とする合成プロフィールの評価方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の合成プロフィールの評価方法において、
一組の前記固定カム及び前記可動カムについて、互いの相対位置の可変範囲で、前記調整工程及び前記合成プロフィール検出工程を複数回行うことにより、前記可変範囲の複数の相対位置ごとの前記合成プロフィールをそれぞれ得ることを特徴とする合成プロフィールの評価方法。
【請求項４】
一組の固定カム及び可動カムの合成プロフィールによって、内燃機関の気筒に設けられたエンジンバルブを開閉するカムシャフトの合成プロフィールの測定装置であって、
外周に前記固定カムが設けられた筒状の外軸を回転させる第１回転手段と、
前記外軸の回転位相を検出する第１位相検出手段と、
前記外軸の内部に回転可能に配設される内軸を回転させる第２回転手段と、
前記内軸の回転位相を検出する第２位相検出手段と、
前記第１位相検出手段及び前記第２位相検出手段の検出結果に基づいて、前記外軸と前記内軸の回転位相の位相差を算出する算出手段と、
前記外軸とともに回転する前記固定カムのカム面に接触することで、該固定カムの径方向に沿って変位する第１接触子と、
前記第１接触子と一体に変位し、且つ前記内軸とともに回転する前記可動カムのカム面に接触することで、該可動カムの径方向に沿って変位する第２接触子と、
前記第１接触子及び前記第２接触子の変位量を検出する変位量検出手段と、
前記算出手段により算出された位相差に関連付けて、前記変位量検出手段の検出結果を記録する記録手段と、
を有することを特徴とする合成プロフィールの測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一組の固定カム及び可動カムの相対位置に応じた合成プロフィールによって、内燃機関の気筒に設けられたエンジンバルブを開閉するカムシャフトの合成プロフィールの評価方法及び合成プロフィールの測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、同一形状且つ同一位相のカムを有するカムシャフトの検査方法が提案されている。具体的には、上記の２つのカムの周面に、カムシャフトの軸心に直交する方向に移動可能な接触子をそれぞれ当接させ、この状態でカムシャフトを回転させる。これによって検出される両接触子の相対移動量が少ないほど、カムの寸法精度や組み付け精度が高いと判定している。
【０００３】
ところで、例えば、特許文献２には、内燃機関のエンジンバルブの開角を任意に制御するべく、同一形状且つ同一位相のカムに代えて、互いの相対位置（位相差）を可変とした固定カム及び可動カムを備えるカムシャフトが提案されている。
【０００４】
このようなカムシャフトでは固定カムと可動カムの位相が互いに同一であるとは限らないため、上記の特許文献１記載の検査方法を適用してもカム面の状態を評価することが困難である。従って、固定カム及び可動カムごとに接触子を当接させて、それぞれ個別にカム面の状態を評価せざるを得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１９０７０２号公報
【特許文献２】特開２００２−５４４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の固定カム及び可動カムを備えるカムシャフトでは、軸方向に沿って互いに隣接する１組の固定カム及び可動カムによって、同一のロッカーアームを駆動する。この構成とすることで、固定カム及び可動カムの合成プロフィールでバルブを駆動することとなり、擬似的にカムプロフィールを可変とするので、非常に複雑なバルブ制御が可能となる。
【０００７】
このように、固定カム及び可動カムの合成プロフィールによってエンジンバルブを開閉する場合、該合成プロフィールを評価する必要がある。しかしながら、上記のように、固定カム及び可動カムに個別に接触子を当接させる方法では、固定カム及び可動カムの各々のプロフィールは評価できても、実際の合成プロフィールの評価を行うことはできない。
【０００８】
そこで、固定カム及び可動カムの各々のプロフィールを演算により合成することで合成プロフィールを得て、その評価を行うことが考えられる。しかしながら、この場合、固定カム及び可動カムのそれぞれについてプロフィールを測定して、且つこれらを合成する演算処理等が必要となるため、工程が煩雑となる。また、演算によって得られる合成プロフィールと、実際の合成プロフィールとの間に誤差が生じると、評価の精度が低下してしまう。
【０００９】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、固定カム及び可動カムの合成プロフィールを容易且つ高精度に評価することができる合成プロフィールの評価方法及び合成プロフィールの測定装置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】
【００１０】
前記の目的を達成するために、本発明は、一組の固定カム及び可動カムの相対位置に応じた合成プロフィールによって、内燃機関の気筒に設けられたエンジンバルブを開閉するカムシャフトの合成プロフィールの評価方法であって、前記カムシャフトは、前記固定カムが外周に設けられた筒状の外軸の内部に内軸が回転可能に配設され、前記外軸の切欠を介して前記内軸に前記可動カムが固定され、前記外軸に対して前記内軸を相対的に回転させ、前記可動カムを前記外軸の外周面に沿って摺動させつつ前記内軸とともに回転させることで、前記固定カムと前記可動カムとの相対位置を調整する調整工程と、前記固定カムのカム面に接触することで、該固定カムの径方向に沿って変位する第１接触子と、該第１接触子と一体に変位するとともに、前記可動カムのカム面に接触することで、該可動カムの径方向に沿って変位する第２接触子との少なくとも何れか一方を前記固定カム又は前記可動カムのカム面に接触させながら、前記外軸及び前記内軸を回転させて、前記第１接触子及び前記第２接触子の変位量を変位量検出手段で検出して前記合成プロフィールを得る合成プロフィール検出工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る合成プロフィールの評価方法では、上記の通り、第１接触子は、固定カムのカム面に接触することで、該固定カムの径方向に沿って変位し、第２接触子は、可動カムのカム面に接触することで、該可動カムの径方向に沿って変位する。また、第１接触子及び第２接触子は、互いに一体に変位するため、何れか一方が変位すると、該変位に合わせて他方も同様に変位する。
【００１２】
従って、固定カムと可動カムの位相をずらした状態では、第２接触子は、可動カムのカム面のうち、固定カムと位相がずれた部分にのみ接触し、このように第２接触子が可動カムに接触する間のみ、第１接触子は、固定カムから離間する。換言すると、固定カムのカム面のプロフィールを使用する部分にのみ第１接触子を接触させ、可動カムのカム面のプロフィールを使用する部分にのみ第２接触子を接触させることができる。
【００１３】
つまり、変位量検出手段によって、実際に使用される固定カム及び可動カムの合成プロフィールに応じた変位量を検出することができるため、合成プロフィールを直接測定して評価することができる。従って、固定カム及び可動カムのそれぞれについてプロフィールを測定して、これらを合成する演算処理等を行う必要がない分、容易且つ効率的に、しかも高精度に合成プロフィールを得ることができる。
【００１４】
従って、例えば、上記のようにして測定された合成プロフィールと、固定カム及び可動カムの相対位置（位相差）に基づいて定まる合成プロフィールの設定値とを比較すること等により、カムシャフトの組み付け精度や寸法精度等を容易且つ高精度に評価することが可能になる。
【００１５】
上記の合成プロフィールの評価方法において、前記合成プロフィール検出工程で前記外軸及び前記内軸を回転させる間、前記外軸及び前記内軸のそれぞれについて回転位相を検出する位相検出工程と、前記位相検出工程で検出した前記外軸及び前記内軸の回転位相の位相差を算出手段により算出する位相差算出工程と、前記合成プロフィール検出工程で検出した合成プロフィールと、前記位相差算出工程で算出した位相差とを関連付けて記録する記録工程と、をさらに有することが好ましい。
【００１６】
固定カムは外軸とともに回転し、可動カムは内軸とともに回転するため、外軸及び内軸の回転位相の位相差は、固定カムと可動カムの相対位置に対応する。また、固定カムと可動カムの相対位置に基づいて合成プロフィールが定まる。従って、実際に検出した外軸及び内軸の回転位相に基づく位相差と、固定カム及び可動カムの合成プロフィールとを関連付けて記録することで、カムシャフトの組み付け精度や寸法精度等を一層高精度に評価することが可能になる。
【００１７】
上記の合成プロフィールの評価方法において、一組の前記固定カム及び前記可動カムについて、互いの相対位置の可変範囲で、前記調整工程及び前記合成プロフィール検出工程を複数回行うことにより、前記可変範囲の複数の相対位置ごとの前記合成プロフィールをそれぞれ得ることが好ましい。ここで、可変範囲とは、１組の固定カム及び可動カムの位相が一致している状態から、該位相のずれが最大となるまでの範囲である。このように、一組の固定カム及び可動カムについて、可変範囲の複数の相対位置ごとの合成プロフィールをそれぞれ測定することで、カムシャフトの実使用状態に則した組み付け精度や寸法精度等を一層高精度に評価することが可能になる。
【００１８】
また、本発明は、一組の固定カム及び可動カムの合成プロフィールによって、内燃機関の気筒に設けられたエンジンバルブを開閉するカムシャフトの合成プロフィールの測定装置であって、外周に前記固定カムが設けられた筒状の外軸を回転させる第１回転手段と、前記外軸の回転位相を検出する第１位相検出手段と、前記外軸の内部に回転可能に配設される内軸を回転させる第２回転手段と、前記内軸の回転位相を検出する第２位相検出手段と、前記第１位相検出手段及び前記第２位相検出手段の検出結果に基づいて、前記外軸と前記内軸の回転位相の位相差を算出する算出手段と、前記外軸とともに回転する前記固定カムのカム面に接触することで、該固定カムの径方向に沿って変位する第１接触子と、前記第１接触子と一体に変位し、且つ前記内軸とともに回転する前記可動カムのカム面に接触することで、該可動カムの径方向に沿って変位する第２接触子と、前記第１接触子及び前記第２接触子の変位量を検出する変位量検出手段と、前記算出手段により算出された位相差に関連付けて、前記変位量検出手段の検出結果を記録する記録手段と、を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る合成プロフィールの測定装置によれば、合成プロフィールに応じた第１接触子及び第２接触子の変位量を変位量検出手段で検出することにより、固定カム及び可動カムの合成プロフィールを直接測定できる。従って、容易且つ効率的に、しかも高精度に合成プロフィールを得て評価することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、固定カムのカム面に接触することで、該固定カムの径方向に沿って変位する第１接触子と、該第１接触子と一体に変位するとともに、可動カムのカム面に接触することで、該可動カムの径方向に沿って変位する第２接触子の変位量を変位量検出手段で検出する。これにより、固定カム及び可動カムの合成プロフィールを直接測定することができる。このため、合成プロフィールを容易且つ効率的に、しかも精度よく評価することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る合成プロフィールの評価方法及び測定装置が適用されるカムシャフトの概略分解斜視図である。
【図２】図１のカムシャフトの可動カムが固定された部位の概略断面図である。
【図３】固定カム及び可動カムの位相がずれた状態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る合成プロフィールの測定装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係る合成プロフィールの評価方法及び合成プロフィールの測定装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
本実施形態に係る合成プロフィールの評価方法（以下、単に評価方法ともいう）及び合成プロフィールの測定装置１００（以下、単に測定装置１００ともいう、図４参照）は、例えば、図１及び図２に示すカムシャフト１０に対して好適に適用することができる。そこで、先ず、図１及び図２を参照しつつ、カムシャフト１０について説明する。
【００２４】
カムシャフト１０は、３気筒の内燃機関（不図示）に用いられ、各気筒に設けられた吸気バルブ又は排気バルブ（エンジンバルブ、何れも不図示）を１組の固定カム１２及び可動カム１４を介して開閉する。このため、合計３組の固定カム１２及び可動カム１４を備える。
【００２５】
１組の固定カム１２及び可動カム１４は、カムシャフト１０の軸方向に沿って互いに隣接して配置され、同一のロッカーアーム（不図示）を駆動する。すなわち、固定カム１２及び可動カム１４の合成プロフィールを使用することで、擬似的にカムプロフィールを可変とする。このため、基本的には固定カム１２のプロフィールが使用され、可動カム１４のプロフィールは、固定カム１２に対して位相がずれた部分のみ使用される。
【００２６】
カムシャフト１０は、具体的には、外周に固定カム１２が一体成形された筒状の外軸１６と、該外軸１６の内部に回転可能に配設される内軸１８と、該内軸１８に固定される可動カム１４とを備えている。
【００２７】
固定カム１２は、外軸１６の軸方向に沿って、所定の間隔をおいて設けられた３つからなる。外軸１６は、３つの固定カム１２が設けられた部位にそれぞれ隣接して３組みの切欠２０が形成されている。一組の切欠２０は、外軸１６の径方向に沿って互いに対向する。切欠２０のそれぞれは、外軸１６の周方向に沿って延在する円弧状である。
【００２８】
外軸１６の切欠２０に隣接する両側の部位のうち、固定カム１２と反対側には細径部２２がそれぞれ形成されている。細径部２２は、外軸１６の外径を部分的に小さくするべく、該外軸１６の外周壁の径方向の両端側が切り欠かれた部位である。また、外軸１６の細径部２２から、切欠２０とは反対側に離間する部位には、ジャーナル部２４がそれぞれ設けられている。ジャーナル部２４は、内燃機関のシリンダヘッド（不図示）に対して回転可能に支持される。
【００２９】
内軸１８は、外軸１６の外径よりも小さい直径の中実の丸棒である。このため、外軸１６内に同軸となるように内軸１８を配設することで、互いの内周面と外周面の間にはクリアランスが形成される。また、内軸１８は、その径方向に沿って延在する貫通孔であるピン孔２６が、該内軸１８の軸方向に沿って間隔をおいて３つ設けられる。
【００３０】
可動カム１４は、その周方向の両端部間に開口が設けられた断面略Ｃ字形状であり、外軸１６の固定カム１２のそれぞれと隣接する部位に周方向に沿って摺動可能に取り付けられる３つからなる。可動カム１４の開口を形成する両端部間の距離は、外軸１６の細径部２２の外径よりも僅かに大きく、外軸１６の可動カム１４が取り付けられる部位の外径よりも小さい。
【００３１】
これによって、開口を介して外軸１６の細径部２２を可動カム１４内に挿入した後、該可動カム１４を外軸１６の軸方向に沿って摺動させることで、固定カム１２と隣接する位置に取り付けることができる。この際、可動カム１４は、外軸１６の周方向の半分（１８０°）以上を覆うように周方向の長さが設定されているため、該外軸１６から脱離することを抑制できる。
【００３２】
上記の通り、カムシャフト１０では、固定カム１２に対して位相がずれた部分のみ可動カム１４のプロフィールが使用される。このため、可動カム１４では、プロフィールが使用されない部位を開口とした断面略Ｃ字形状とすることで、円環状の可動カムに比して軽量化を図ることができる。また、可動カム１４を形成するために必要な材料の量を低減してコストの削減を図ることもできる。さらに、可動カム１４を断面略Ｃ字形状とすることで、固定カム１２を設けた後の外軸１６に対して、その径方向から可動カム１４を取り付けることができる。このため、カムシャフト１０の製造工程を簡素化すること及び効率化することができる。
【００３３】
可動カム１４には、上記のように外軸１６に取り付けられた際に、切欠２０及びピン孔２６と対向する一組の挿通孔２８が形成されている。図２に示すように、挿通孔２８及び切欠２０を介してピン孔２６にピン３０を圧入することにより、内軸１８に可動カム１４が固定される。これによって、可動カム１４は、内軸１８とともに回転可能となっている。
【００３４】
すなわち、外軸１６に対して内軸１８を相対的に回転させることで、可動カム１４が内軸１８と連れ回りして、外軸１６の外周面を周方向に沿って摺動する。その結果、図３に示すように、固定カム１２に対して、矢印Ｘ方向に可動カム１４を相対的に変位させて、互いの相対位置（位相差）を可変とすることができる。すなわち、固定カム１２及び可動カム１４の相対位置に基づいて定まる合成プロフィールも可変とすることができる。
【００３５】
上記の通り、このカムシャフト１０では、固定カム１２及び可動カム１４によって同一のロッカーアームを駆動するため、上記のようにして合成プロフィールを変化させることで、擬似的にカムプロフィールを変化させることができる。すなわち、外軸１６に対して内軸１８を相対的に回転させて、固定カム１２及び可動カム１４の相対位置を調整することにより、エンジンバルブの開閉タイミング（開角）を任意に制御することが可能になる。
【００３６】
図４に示す、本実施形態に係る測定装置１００は、カムシャフト１０について、固定カム１２及び可動カム１４の実際の合成プロフィールを測定するものである。
【００３７】
具体的には、測定装置１００は、第１回転手段１０２と、第１位相検出手段１０４と、第２回転手段１０６と、第２位相検出手段１０８と、第１接触子１１０と、第２接触子１１２と、変位量検出手段１１４と、算出手段及び記録手段を有するコンピュータ１１６と、を備える。
【００３８】
合成プロフィールの測定を行う際、カムシャフト１０は、その軸方向が鉛直方向に沿うように第１回転手段１０２と、第２回転手段１０６との間に回転可能にセットされることが望ましい。この場合、カムシャフト１０を水平方向に沿ってセットする場合とは異なり、長尺のカムシャフト１０の軸方向の中央側等が重力等によって撓むことを回避できるため、合成プロフィールの測定精度を向上させることができる。
【００３９】
第１回転手段１０２は、例えば、カムシャフト１０の下端側に配置され、外軸１６のみを回転させるモータである。第１位相検出手段１０４は、外軸１６の回転位相を検出するためのロータリエンコーダである。第２回転手段１０６は、カムシャフト１０の上端側に配置され、内軸１８のみを回転させるモータである。第２位相検出手段１０８は、内軸１８の回転位相を検出するためのロータリエンコーダである。
【００４０】
第１位相検出手段１０４及び第２位相検出手段１０８の検出結果は、コンピュータ１１６に送られる。これによって、コンピュータ１１６の算出手段は、第１位相検出手段１０４及び第２位相検出手段１０８の検出結果に基づいて、外軸１６と内軸１８の回転位相の位相差を算出する。
【００４１】
第１接触子１１０は、外軸１６とともに回転する固定カム１２のカム面に接触することで、径方向に沿って変位する。第２接触子１１２は、内軸１８とともに回転する可動カム１４のカム面に接触することで、径方向に沿って変位する。また、第１接触子１１０及び第２接触子１１２は、互いに一体に変位するため、何れか一方が変位すると、該変位に合わせて他方も同様に変位する。変位量検出手段１１４は、第１接触子１１０及び第２接触子１１２の変位量を検出するリニアエンコーダである。
【００４２】
つまり、固定カム１２と可動カム１４の位相をずらした状態では、第２接触子１１２は、可動カム１４のカム面のうち、固定カム１２と位相がずれた部分にのみ接触する。また、このように第２接触子１１２が可動カム１４に接触する間のみ、第１接触子１１０は、固定カム１２から離間する。従って、固定カム１２のカム面のプロフィールを使用する部分にのみ第１接触子１１０が接触し、可動カム１４のカム面のプロフィールを使用する部分にのみ第２接触子１１２が接触することになる。このため、第１接触子１１０及び第２接触子１１２は実際に使用される合成プロフィールに応じて変位し、この変位量を変位量検出手段１１４で検出することにより、合成プロフィールを直接測定することができる。
【００４３】
変位量検出手段１１４の検出結果は、コンピュータ１１６に送られる。これによって、コンピュータ１１６の記録手段は、上記の算出手段で算出された外軸１６と内軸１８の回転位相の位相差に関連付けて、変位量検出手段１１４で検出された合成プロフィールを記録する。
【００４４】
本実施形態に係る測定装置１００は、基本的には上記のように構成されるものである。次に、本実施形態に係る評価方法について、測定装置１００の動作との関係で説明する。
【００４５】
先ず、外軸１６を第１回転手段１０２に取り付けるとともに、内軸１８を第２回転手段１０６に取り付けることで、測定装置１００にカムシャフト１０をセットする。次に、第１回転手段１０２及び第２回転手段１０６により、外軸１６と内軸１８を相対的に回転させることで、一組の固定カム１２と可動カム１４との相対位置を調整する調整工程を行う。
【００４６】
次に、固定カム１２に第１接触子１１０及び第２接触子１１２の少なくとも一方を固定カム１２又は可動カム１４に接触させる。この状態で、上記の通り調整した固定カム１２及び可動カム１４の相対位置が維持されるように、第１回転手段１０２及び第２回転手段１０６により外軸１６及び内軸１８を回転させる。この際、第１位相検出手段１０４及び第２位相検出手段１０８により、外軸１６及び内軸１８のそれぞれについての回転位相を検出する位相検出工程を行う。
【００４７】
上記の外軸１６及び内軸１８の回転とともに固定カム１２及び可動カム１４が回転するため、第１接触子１１０及び第２接触子１１２が、該固定カム１２及び可動カム１４の合成プロフィールに応じて変位する。この第１接触子１１０及び第２接触子１１２の変位量を変位量検出手段１１４により検出することで合成プロフィールを得る合成プロフィール検出工程を行う。
【００４８】
次に、第１位相検出手段１０４及び第２位相検出手段１０８からコンピュータ１１６に送られた外軸１６及び内軸１８のそれぞれの回転位相に基づき、算出手段によって、該回転位相の位相差を算出する位相差算出工程を行う。
【００４９】
次に、コンピュータ１１６は、変位量検出手段１１４から送られた合成プロフィールと、算出手段で算出された外軸１６及び内軸１８の位相差とを関連付けて記録手段に記録する記録工程を行う。
【００５０】
以上により、上記の調整工程で調整した固定カム１２及び可動カム１４の相対位置に基づく合成プロフィールの実測値が、外軸１６及び内軸１８の位相差との関係で得られる。また、上記の調整工程及び合成プロフィール検出工程と、これらの工程に伴う位相検出工程、位相差算出工程、及び記録工程を、１組の固定カム１２及び可動カム１４について、互いの相対位置を可変範囲で変化させながら、複数回行うことが好ましい。ここで、可変範囲とは、１組の固定カム１２及び可動カム１４の位相が一致している状態から、該位相のずれが最大となるまでの範囲である。これによって、可変範囲の複数の相対位置ごとの合成プロフィールの実測値をそれぞれ得ることができる。
【００５１】
さらに、カムシャフト１０に備えられる残余の２組の固定カム１２及び可動カム１４についても、上記と同様の工程を複数回行うことで、可変範囲の複数の相対位置ごとの合成プロフィールの実測値をそれぞれ得ることができる。
【００５２】
従って、例えば、上記のようにして得られた合成プロフィールの実測値と、固定カム１２及び可動カム１４の相対位置に基づいて定まる合成プロフィールの設定値とを比較することにより、合成プロフィールを評価することができる。具体的には、合成プロフィールの実測値と設定値との差が小さいほど、カムシャフト１０における上記の各構成要素の組み付け精度や、固定カム１２及び可動カム１４のカム面等の寸法精度が高いと判断することができる。
【００５３】
つまり、本実施形態に係る評価方法及び測定装置１００によれば、合成プロフィールに応じた第１接触子１１０及び第２接触子１１２の変位量を変位量検出手段１１４で検出することにより、固定カム１２及び可動カム１４の合成プロフィールを直接測定して評価することができる。このため、固定カム１２及び可動カム１４のそれぞれについてプロフィールを測定して、これらを合成する演算処理等を行う必要がない分、容易且つ効率的に、しかも高精度に合成プロフィールを得てその評価を行うことができる。ひいては、カムシャフト１０について、複数の部材が精度よく組み付けられ、製品としての所定の品質を満たしているか否か等を容易且つ高精度に検査することが可能になる。
【００５４】
本発明は、上記した実施形態に特に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００５５】
例えば、測定装置１００では、固定カム１２と可動カム１４の位相が一致している状態と、位相のずれが最大となる状態との間で、固定カム１２に対して可動カム１４を相対的に移動させる最中の第１接触子１１０及び第２接触子１１２の変位量を検出する工程を行ってもよい。
【００５６】
具体的には、測定装置１００にカムシャフト１０をセットした後、第１回転手段１０２及び第２回転手段１０６により、外軸１６と内軸１８を相対的に回転させて、固定カム１２と可動カム１４の位相を一致させる。なお、固定カム１２と可動カム１４の位相を一致させることに代えて、位相のずれを最大としてもよい。この状態で、外軸１６及び内軸１８をともに回転させて、第１接触子１１０に対する固定カム１２の相対位置を後述するように設定する。
【００５７】
次に、外軸１６を固定したまま、第２回転手段１０６により内軸１８のみを回転させて、固定カム１２と可動カム１４の位相が一致している状態と、位相のずれが最大となる状態との間で、固定カム１２に対して可動カム１４を移動させる。
【００５８】
この際、可動カム１４のカム面の少なくとも一部が第２接触子１１２に接触するように、上記の第１接触子１１０に対する固定カム１２の相対位置を設定する。これによって、固定カム１２に対して可動カム１４を相対的に移動させる最中の、主に第２接触子１１２の変位に伴う第１接触子１１０及び第２接触子１１２の変位量を検出することができる。
【００５９】
そして、上記の通り、可動カム１４のカム面の少なくとも一部が第２接触子１１２に接触する範囲で、第１接触子１１０に対する固定カム１２の相対位置を変化させながら、上記の工程を複数回行うことで、外軸１６に対して内軸１８を相対的に移動させた際の、固定カム１２に対する可動カム１４の挙動を検出することができる。従って、これによっても、カムシャフト１０の組み付け精度や寸法精度等を高精度に評価することが可能になる。
【００６０】
上記の実施形態に係る評価方法及び測定装置１００では、３気筒の内燃機関に用いられるカムシャフト１０の３組の固定カム１２及び可動カム１４について、合成プロフィールを得たが、これには限定されず、固定カム１２及び可動カム１４の組みがいくつであっても、同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０…カムシャフト                      １２…固定カム
１４…可動カム                          １６…外軸
１８…内軸                              ２０…切欠
２２…細径部                            ２４…ジャーナル部
２６…ピン孔                            ２８…挿通孔
３０…ピン                              １００…測定装置
１０２…第１回転手段                    １０４…第１位相検出手段
１０６…第２回転手段                    １０８…第２位相検出手段
１１０…第１接触子                      １１２…第２接触子
１１４…変位量検出手段                  １１６…コンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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