CN102149902A - 阀间隙的测定调整方法及测定调整装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种在具有摇臂式阀的发动机中,能够将阀间隙值高精度地调整成预定值的阀间隙的测定调整方法以及测定调整装置。本发明的阀间隙的测定调整方法将具备球状的前端部(611)的一对测头(60)直接抵接于具有摇臂式的阀(105)的发动机的阀间隙(VC)中来测定两个前端部(611)之间的中心距离,以该前端部(611)之间的中心距离为基础,算出、测定实测的阀间隙值,一边实时地测定该实测的阀间隙值,一边将实测的阀间隙值调整成希望的阀间隙值。
Description
技术领域
本发明涉及在内燃机中对用于吸收热膨胀变化而设定的阀间隙进行测定调整的方法及测定调整装置。
背景技术
在内燃机中,尤其是汽车的发动机中,为了进行混合气体的吸气和排气而设置吸排气阀,在吸气排气时,这些阀被开闭。这些阀的开闭由凸轮轴进行控制。
凸轮轴的凸轮打开吸排气阀的方式,有凸轮直接推压阀挺杆使阀开闭驱动的直动式、和凸轮通过被称为摇臂的臂推压阀使阀开闭驱动的摇臂式。
吸排气阀因来自燃烧室的热而热膨胀。当阀热膨胀时,则由于吸排气时间变化,所以为了吸收热膨胀变化,在凸轮没有推压阀挺杆或摇臂的凸轮轴抵接部(辊、滑动面)的状态下,在凸轮和阀挺杆(或摇臂的凸轮轴抵接部)之间设置用于调整的间隙(阀间隙)。
在发动机的装配制造时,通常在汽缸盖上装配阀之后,通过阀间隙调整装置自动调整阀间隙,在该调整后,实际测定、确认阀间隙。
作为阀间隙的调整方法,能够举出例如专利文献1记载的以往技术。该阀间隙调整方法,使摇臂的调整螺栓(调节螺杆)正转,通过摇臂使阀以超过阀间隙的位移量压入后,反转调整螺栓而使阀返回到原来的定位位置,通过位移停止检测单元检测出返回到定位位置而位移停止时的时刻,并将此时的摇臂的位置识别为间隙零的零点位置。此后,使调整螺栓向相同的反转方向仅旋转预定的角度来设定阀间隙,通过锁止螺母锁止成使调整螺栓不能旋转。这里所说的阀间隙是指,左右一对的各阀的阀座(バルブリテ一ナ)通过桥部件连接,该桥部件的顶部与摇臂的阀侧端部之间的间隙。
并且,作为阀间隙调整装置,可以举出例如专利文献2记载的以往技术。该阀间隙调整装置是在将汽缸盖与汽缸体组装了的实机状态下对调节螺杆与阀之间的阀间隙能够进行设定的装置。并且,用于阀间隙调整的调整头沿导轨能够在上下方向移动地被设置,通过汽缸等升降用驱动器以预定的行程被升降驱动。
并且,在辊式摇臂中具有例如专利文献3所记载的那样的不具有摇臂轴的辊式摇臂(支点调整式摇臂)。
以往技术文献
专利文献1:日本特开2004-245111号公报
专利文献2:日本特许2830715号公报
专利文献3:日本特开平5-65810号公报
发明的公开
发明所要解决的技术问题
在专利文献1~3所记载的以往的阀间隙的调整方法、调整装置,在推定阀间隙位置的阀间隙值的同时进行阀间隙的调整,并不是对实际的阀间隙值进行测定。该调整后,作业者将被称为填隙片的间隙量规插入到阀间隙位置,并测定、确认阀间隙值。
然而,以往的阀间隙调整基于推定值对阀间隙进行调整,因此在精度上很难防止产生偏差。
并且,阀间隙值的测定、确认作业由于是基于作业者的手工作业,因此,存在下述问题,因作业者的熟练程度等产生测定值偏差,并且,若非熟练作业者测定的话则生产节拍(作业时间)变长。
考虑以上事项而发明的本发明的目的在于,提供一种阀间隙的测定调整方法及测定调整装置,对于具有摇臂式阀的发动机能够将阀间隙值精度优良地调整成预定值。
为解决技术问题的手段
为了实现上述目的的技术方案1涉及的发明是一种阀间隙的测定调整方法,是测定调整汽缸盖的阀间隙的方法,该汽缸盖具有:阀,组装于汽缸盖主体;摇臂,一端连接在上述阀前端;旋转自如的凸轮轴,抵接在上述摇臂的圆弧面状的凸轮轴抵接部,使上述阀开闭;以及调节螺杆,设置在上述摇臂上,调整上述凸轮轴抵接部与上述凸轮轴之间的阀间隙,其特征在于,具备如下的步骤:使具备比上述阀间隙稍大的球状的前端部的一对测头直接抵接于上述阀间隙,测定2个上述前端部间中心距离的步骤;以该前端部间中心距离为基础,算出、测定实测的阀间隙值的算出测定步骤;以及在实时地测定所算出的上述实测的阀间隙值的同时,使上述调节螺杆向任意的方向旋转,并将上述实测的阀间隙值调整为希望的阀间隙值的调整步骤。
技术方案2涉及的发明为技术方案1所记载的阀间隙的测定调整方法,其特征在于,上述算出步骤预先求出上述前端部间中心距离与上述实测的阀间隙值之间的关系,在测定前端部间中心距离后,将该前端部间距离测定值转换为阀间隙值。
技术方案3涉及的发明为技术方案1所记载的阀间隙的测定调整方法,其特征在于,上述调整步骤,在设定成比上述希望的阀间隙值大的阀间隙值的状态下,在实时地测定上述实测的阀间隙值的同时,使上述调节螺杆向拧入方向旋转,控制调节螺杆的旋转,以使实测的阀间隙值与上述希望的阀间隙值为相同值。
技术方案4~6涉及的发明为技术方案3所记载的阀间隙的测定调整方法,事先规定上述凸轮轴抵接部以及上述凸轮轴的各正圆面的半径r1、r2、上述前端部的半径e,在设上述前端部间中心距离为2Y、上述间隙值为d1、d2、d3时,根据前端部间中心距离2Y,通过数式求出间隙值d1、d2、d3。
技术方案7涉及的发明为一种阀间隙的测定调整装置,是测定调整汽缸盖的阀间隙的装置,该汽缸盖具有:阀,组装于汽缸盖主体;摇臂,一端连接在上述阀的前端;旋转自如的凸轮轴,抵接在上述摇臂的圆弧面状的凸轮轴抵接部,使上述阀开闭;以及调节螺杆,设在上述摇臂上,调整上述凸轮轴抵接部与上述凸轮轴之间的阀间隙,其特征在于,包括:一对测头,直接抵接于上述阀间隙,具备比该阀间隙值稍大的球状的前端部;移动构件,使上述一对测头向上述阀间隙位置移动;驱动构件,与上述一对测头连接地设置,开闭驱动这些测头;测定构件,测定上述一对测头的上述前端部间中心距离;运算构件,以测定出的前端部间中心距离为基础,运算、算出实测的阀间隙值;以及阀间隙调整单元,相对上述调节螺杆接近、离开自如地设置,基于上述运算构件的上述实测的阀间隙值使调节螺杆向任意的方向旋转,将实测的阀间隙值调整为希望的阀间隙值。
技术方案8涉及的发明为技术方案7所记载的阀间隙的测定调整装置,用拱形的托架保持上述一对测头;在上述托架上连接沿上下方向升降自如的上述移动构件。
技术方案9涉及的发明为技术方案8所记载的阀间隙的测定调整装置,上述驱动构件,具有:直动引导件,被保持在上述托架上,将上述一对测头支持为开闭驱动自如;拉伸弹簧,被保持在上述托架上,且与上述直动引导件平行地设置,关闭驱动上述一对测头;以及滑动构件,被保持在上述移动构件上,打开驱动上述一对测头。
技术方案10涉及的发明为技术方案9所记载的阀间隙的测定调整装置,上述滑动构件包括:驱动器,与上述移动构件一体地设置,沿上下方向直动驱动;以及直进凸轮,与该驱动器连接,在前端具有锥形面,在上述一对测头的对置的内侧面设置沿上述直进凸轮的上述锥形面转动自如的辊。
技术方案11涉及的发明为技术方案8所记载的阀间隙的测定调整装置,在上述托架上形成沿铅垂方向贯通的贯通孔,在该贯通孔中经由向铅垂方向上方施力的压缩弹簧插通有销,沿铅垂方向升降自如的上述移动构件与该销的插通突出部连接,上述托架设置成通过上述销而浮动。
技术方案12涉及的发明为技术方案7所记载的阀间隙的测定调整装置,上述各前端部由剖面大致圆形的柱体构成,该圆形的柱体的周面直接抵接于上述间隙。
技术方案13涉及的发明为技术方案7所记载的阀间隙的测定调整装置,上述阀间隙调整单元具有:螺母扳手部,至少具有一个使调节螺杆向任意方向旋转的螺母扳手;和第1升降部,连接在该螺母扳手部上,使螺母扳手部相对上述调节螺杆升降。
技术方案14涉及的发明为技术方案7所记载的阀间隙的测定调整装置,还具有使上述测头、上述移动构件、上述驱动构件、上述测定构件以及上述阀间隙调整单元相对上述凸轮轴的轴长度方向滑动的滑动装置。
技术方案15涉及的发明为技术方案7所记载的阀间隙的测定调整装置,还具有使上述测头、上述移动构件、上述驱动构件、上述测定构件以及上述阀间隙调整单元在与上述凸轮轴的轴长度方向正交的平面内以预定的点为中心摆动的倾斜装置。
技术方案16涉及的发明为技术方案7所记载的阀间隙的测定调整装置,上述运算构件具有对基于上述阀间隙调整单元的上述调节螺杆的旋转进行控制的控制装置。
发明的效果:
根据本发明,对于具有摇臂式阀的发动机,通过直接、实时地测定阀间隙的实测的阀间隙值,并通过调整、停止调节螺杆的旋转以使该实测的阀间隙值成为希望的阀间隙值,从而发挥能够可靠地得到希望的阀间隙值的优良效果。
附图说明
图1是用于说明本发明的第1实施方式所涉及的阀间隙的测定调整方法的图。
图2是图1的测定调整方法的第1变形例。
图3是图1的测定调整方法的第2变形例。
图4是用于说明本发明的第2实施方式所涉及的阀间隙的测定调整装置的图。
图5是图4的局部剖视放大图。
图6是图5的测头前端的放大立体图。
图7是用于说明图5的托架的浮动机构的图,图7(a)表示浮动前的状态,图7(b)表示浮动后的状态。
图8是表示将图4的阀间隙测定调整装置应用于具有摇臂式的阀的汽缸盖的例子的局部剖视主视图。
图9是用于说明本发明的优选一实施方式所涉及的阀间隙的测定调整方法的汽缸盖上部以及螺母扳手部的模式图。
图10是表示伴随调节螺杆的移动的阀间隙值变化的图。
图11是测定单元100的第1滑动单元以及阀间隙调整单元的第2滑动单元的立体图。
图12是图11的第1变形例。
图13是图11的第2变形例。
图14是阀间隙调整测定的控制方框图。
图15是表示阀间隙调整测定的动作流程的图。
图16是表示将图4的阀间隙的测定调整装置应用于V型发动机的例子的主视图。
图17是图16的变形例。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的一优选实施方式。
(第1实施方式)
图1表示用于说明本发明的一优选实施方式所涉及的阀间隙的测定调整方法的图。
如图1所示,本实施方式涉及的阀间隙的测定调整方法是测定对置的正圆面之间的微小间隙的方法,具体而言,是在直接测定凸轮轴11的正圆面与摇臂的凸轮轴抵接部12之间的微小阀间隙13的同时,实时调整阀间隙值的方法。这里所说的凸轮轴抵接部12是指摇臂的滑动面,例如,可以例举辊式摇臂的辊。
本测定调整方法,具备:使具备比该阀间隙13稍大的球状的前端部14、14的一对测头(参照后述的图5所示的测头60)直接抵接于阀间隙13,测定2个前端部14、14之间的中心距离2×Y(以下称为2Y)的步骤(测定步骤S1);以该前端部14、14之间的中心距离2Y为基础,算出、测定实测的阀间隙值d1的步骤(算出步骤S2);和在实时地测定实测的阀间隙值d1的同时,使调节螺杆(参照后述的图8所示的调节螺杆106)向任意方向旋转,将实测的阀间隙值d1调整为希望的阀间隙值的步骤(调整步骤S3)。
测定步骤S1是这样的工序:使具备前端部14、14的一对测头,描绘凸轮轴11的正圆面轮廓并且接近、抵接阀间隙13,通过该抵接求出前端部14、14之间的中心距离2Y。
一对测头相对于阀间隙13的接近(access、抵接),不限定于描绘并且接近凸轮轴11的正圆面轮廓。只要使一对测头从容易抵接阀间隙13的方向接近即可,从上下或左右的任何方向的接近均可。
另一方面,算出步骤S2是这样的工序:预先求出前端部14、14之间的中心距离2Y与算出、测定的实测的阀间隙值d1之间的关系,在测定前端部14、14之间的中心距离2Y后,将其前端部间距离测定值2Y转换为阀间隙值d1。
具体而言,算出步骤S2事先规定凸轮轴11和凸轮轴抵接部12的各正圆面的半径r1、r2、前端部14的半径e。并且,设凸轮轴抵接部12与前端部14之间的中心距离为a,凸轮轴11与前端部14之间的中心距离为b,对于长度(线段)b而言凸轮轴11与凸轮轴抵接部12的中心间线段c的延长方向的线段为s,对于长度(线段)a而言中心间线段c的延长方向的线段为t,前端部14之间的中心距离为2Y。
此时,根据前端部14、14之间的中心距离2Y,通过以下的式1求出阀间隙值d1。这里所谓的“事先规定”是使用的凸轮轴11以及凸轮轴抵接部12、测头的前端部14的大小、直径事先确定,因此适用其大小、直径。
式1
若事先规定第1部件以及第2部件的各正圆面的半径r1、r2、前端部的半径e,
设第2部件与前端部的中心距离为a,
第1部件与前端部的中心距离为b,
对于长度b而言第1部件以及第2部件的中心间线段c的延长方向的线段为s,
对于长度a而言中心间线段c的延长方向的线段为t,
前端部之间的中心距离为2Y时,则
a=r2+e
b=r1+e
根据勾股定理,
s2=b2-Y2
t2=a2-Y2
这里,由于c=s+t,所以
由于间隙值d1=c-(r1+r2),所以可以由
求出。
例如,如果r1=15(mm)、r2=9(mm)、e=1.5(mm),则成为a=10.5(mm),b=16.5(mm)。因此,若求出前端部间距离测定值2Y(例如,11.970(mm)),则可以计算出阀间隙值d1(例如,0.003(mm))。测定值2Y与阀间隙值d1的关系为1次函数,若求出测定值2Y,则唯一地确定阀间隙值d1。
并且,调整步骤S3是在实时地测定通过算出步骤S2算出的实测的阀间隙值d1的同时,将调节螺杆向任意的方向旋转的步骤。并且,在使调节螺杆向任意方向旋转的同时,调整实测的阀间隙值d1,实测的阀间隙值d1在成为希望的阀间隙值的时刻(或即将成为之前)停止调节螺杆的旋转,由此结束阀间隙调整。
这里,作为测定步骤S1,虽然例举了直接测定中心距离2Y求出的例子进行了说明,但也可以首先测定前端部14、14之间的离开距离,在该离开距离上加上前端部14、14的半径e的2倍的值(2e),求出中心距离2Y(=离开距离+2e)。
接着,说明阀间隙的测定调整方法的变形例。
(第1变形例)
图2表示图1的第1变形例。本变形例与上述的测定调整方法比较,具有算出步骤S2的算出工序不同的特征。以下,仅对于与上述的测定调整方法的不同点进行说明,关于相同的部分省略说明。
在本变形例中,如图2所示,事先规定凸轮轴11以及凸轮轴抵接部12的各正圆面的半径r1、r2、前端部14的半径e、阀间隙值d2。然后,设凸轮轴抵接部12与前端部14之间的中心距离为a,凸轮轴11与前端部14之间的中心距离为b,对于长度(线段)b而言中心间线段c的延长方向的线段为X,前端部14之间的中心距离为2Y,长度b与中心间线段c夹持的角度为α。
此时,根据前端部14、14之间的中心距离2Y,通过以下的式2,求出阀间隙值d2。
式2
当事先规定第1部件和第2部件的各正圆面的半径r1、r2、前端部的半径e、间隙值d2,
设第2部件与前端部之间的中心距离为a,
第1部件与前端部之间的中心距离为b,
对于长度b而言中心间线段c的延长方向的线段为X,
前端部之间的中心距离为2Y,
长度b与中心间线段c夹持的角度为α时,则表达为
a=r2+e …(1)
b=r1+e …(2)
c=r1+r2+d2 …(3)
X=bcosα …(4)
Y=bsinα …(5)
根据余弦定理
a2=b2+c2-2bc·cosα
将(1)~(3)代入(6),求出cosα。…(6)′
另外,由sin2θ+cos2θ=1得出
将(6)′代入(7),求出sinα。 …(7)′
在(4)、(5)中代入(2)、(6)′、(7)′,求出X、Y。
根据Y与间隙值d2的关系,若求出Y,则d2确定。
例如,如果r1=15(mm)、r2=9(mm)、e=1.5(mm),则成为a=10.5(mm)b=16.5(mm),c=24+d2。因此,对于每个某预定的阀间隙值d2预先求出前端部间距离测定值2Y,求出阀间隙值d2与测定值2Y的关系。其后,根据该关系式,若求出任意的测定值2Y(例如,11.977(mm)),则可计算出阀间隙值d2(例如,d2=0.00(mm))。即,测定值2Y与阀间隙值d2的关系为1次函数,若求出测定值2Y,则唯一地确定阀间隙值d2。
(第2变形例)
图3表示图1的第2变形例。本变形例是与上述的第1变形例不同的变形例。
在本变形例中,如图3所示,事先规定凸轮轴11和凸轮轴抵接部12的各正圆面的半径r1、r2、前端部14的半径e、阀间隙值d3。并且,设凸轮轴抵接部12与前端部14之间的中心距离为a,凸轮轴11与前端部14之间的中心距离为b,前端部14之间的中心距离为2Y,长度(线段)b与中心间线段c所夹持的角度为α,长度(线段)a与中心间线段c夹持的角度为β。
此时,根据前端部14、14之间的中心距离2Y,通过以下的式3,求出阀间隙值d3。
式3
若事先规定第1部件和第2部件的各正圆面的半径r1、r2、前端部的半径e、间隙值d3,
设第2部件与前端部之间的中心距离为a,
第1部件与前端部之间的中心距离为b,
前端部之间的中心距离为2Y,
长度b与中心间线段c所夹持的角度为α,
长度a与中心间线段c所夹持的角度为β时,则表达为
a=r2+e …(1)
b=r1+e …(2)
c=r1+r2+d3 …(3)
c=bcosα+acosβ
Y=bsinα=asinβ
用ab除两边后为
根据正弦定理
因此,
根据余弦定理c2=a2+b2-2ab·cosγ得出
将(1)~(3)代入(5),得到cosγ …(5)′
另外,根据sin2θ+cos2θ=1得出
将(5)′代入(6),得到sinγ …(6)′
在(4)中代入(1)~(3)及(6)′,求出Y。
根据Y与间隙值d3的关系,若求出Y,则d3确定。
例如,如果r1=15(mm)、r2=9(mm)、e=1.5(mm),则成为a=10.5(mm),b=16.5(mm),c=24+d3。因此,对于每个某预定的阀间隙值d3预先求出前端部间距离测定值2Y,求出阀间隙值d3与测定值2Y的关系。其后,根据该关系式,若求出任意的测定值2Y(例如,2Y=11.977(mm)),则计算出阀间隙值d3(例如,d3=0.00(mm))。即,测定值2Y与阀间隙值d3的关系为1次函数,若求出测定值2Y,则唯一地确定阀间隙值d3。
以上叙述的本实施方式、第1变形例及第2变形例的测定调整方法具有这样的特征:在2个凸轮轴11以及凸轮轴抵接部12之间的对置的微小的阀间隙13中,直接抵接具备比该阀间隙13稍大的球状的前端部14、14的一对测头。
首先,测定2个前端部14、14之间的中心距离2Y(测定步骤S1),以其所测定的中心距离2Y为基础算出、测定实测的阀间隙值d1(或d2、或d3)(算出步骤S2)。并且,实时地测定所得到的实测阀间隙值d1并使调节螺杆向任意方向旋转,阀间隙的间隙值被调整成希望的阀间隙值(目标值)(调整步骤S3)。
该算出的实测的阀间隙值d1,并非如专利文献1所记载的阀间隙测定装置那样根据差分推定求出阀间隙值,而是实际地直接测定求出阀间隙13,因此,成为高精度的准确的值。即,在要测定阀间隙13的阀间隙值d1时,阀间隙13是唯一、绝对真实的。因此,在本实施方式所涉及的测定调整方法中采用的阀间隙值、即直接测定求出阀间隙13的实测的阀间隙值d1,是最符合真实的值(真实的值)。
另外,在测定步骤S1中,一面使前端部14、14描绘凸轮轴11的正圆面轮廓一面接近阀间隙13,由此能够使前端部14、14确实地进入阀间隙13。因此,阀间隙值d1的精度进一步变高。
并且,通过算出步骤S2得到的实测的阀间隙值d1为上述那样的阀间隙13的真实值。因此,实时地测定实测的阀间隙值d1,并使阀间隙的间隙值成为希望的阀间隙值(目标值)地控制调节螺杆的旋转,由此能够确实地得到希望的阀间隙值。
接着,对阀间隙的测定调整装置进行说明。
(第2实施方式)
图4中表示本发明优选一实施方式所涉及的阀间隙的测定调整装置的主视图,图5中表示其局部剖视放大图,图6中表示测头前端的立体图。
如图4所示,本实施方式的测定调整装置包括:一对测头60、60;保持各测头60的保持构件750;移动构件55;驱动构件70;测定构件80;阀间隙调整单元40;以及运算构件(未图示)。测定单元100由测头60、60、保持构件750、移动构件55、驱动构件70以及测定构件80构成。
(测头)
如图5所示,测头60将爪部件61通过螺栓63被一体地固定并吊设于剖面为“L”字型的测头块62上而成。测头块62具有作为水平部的底座部62a和垂直部62b。一对测头60使测头块62的垂直部62b、62b背对背地相对配置,各爪部件61的前端部朝向中央(向对置的爪部件侧)弯曲。
在各测头块62的底座部62a上设置有沿图5中的X轴方向延伸的贯通孔64,一对测头60的贯通孔64、64被配置于一条直线上。另外,在测头块62的各垂直部62b的上部,设置有在图5的X-Z平面上转动自如的辊65。这些辊65、65抵接于后述的直进凸轮723的锥形面724。
另一方面,如图6所示,在各爪部件61的前端设置比图4所示的阀间隙VC稍大的球状的前端部611。各前端部611呈剖面大致圆形的柱体,该圆形的柱体的周面612进入并直接抵接于阀间隙VC。
(保持构件)
保持构件750包括:通过后述的轴704保持一对测头60的弧形形状的托架751;吊设于托架751的板752、752。板752分别配置于托架751的垂直部754与测头块62之间,板752与托架751通过螺栓等连接机构连接。
在托架751的上部水平部753上,如图7(a)所示,在2个部位设置沿垂直方向贯通的贯通孔81。各贯通孔81的下方具有直径扩大了的台阶部,轴套82从下方安装于该台阶部。轴套82的开口821的下部边缘以下侧被扩大直径了的锥形面822而形成。
销83的上侧为小径部831,下侧为大径部832。另外,小径部831与大径部832的分界部为锥形部833。而且,在大径部832的最下部设置凸缘部834。以包围该大径部832的方式嵌装后述的压缩弹簧84,压缩弹簧84的下端被载置于凸缘部834。
在轴套82的开口821穿过压缩弹簧84插入有圆柱状的销83,从开口821突出的小径部831的最上部固定于后述的水平托架551上。此时,通过一对测头60、保持构件750、驱动构件70、及测定构件80的自重,在轴套82压缩了压缩弹簧84的状态下,锥形面822安装于锥形座833。
(移动构件)
如图4所示,移动构件55包括:水平托架551;立设于水平托架551的垂直托架552;活塞的一端固定于垂直托架552,并被固定于未图示的固定系统的升降机构553。水平托架551通过前述的销83与托架751连接。升降机构553沿图4中的Z轴方向伸缩自如地设置。通过升降机构(汽缸)553的活塞伸长,从而除了升降机构553的测定单元100整体下降;通过升降机构553的活塞收缩,从而除了升降机构553的测定单元100整体上升。
通过该移动构件55,一对测头60可以沿阀间隙位置(或将两部件51、52在一对测头60之间)移动。
作为升降机构553,除了汽缸以外,也可以使用液压驱动缸、采用伺服马达和滚珠丝杠的螺纹进给机构、使用螺线管的电磁驱动器等。
(驱动构件)
驱动构件70包括:直动引导件700;拉伸弹簧710;及滑动构件720。
如图5所示,直动引导件700保持在托架751上,并开闭驱动自如地支撑一对测头60。具体而言,在上述的各测头块62的贯通孔64内,夹着轴环701配设LM行程702、703。并且,作为直动引导件的轴704,插通贯通孔64、64,并且,嵌装轴环701及LM行程702、703而设置。该轴704的两端被固定在托架751上。通过LM行程702、703,一对测头60沿轴704在X轴方向滑动移动自如。这里所说的LM行程是能够滚动引导旋转运动与往复运动的有限行程类型的直线引导机构。
拉伸弹簧710,包括:与直动引导件700的轴704平行地配设的弹簧主体711;及设置于其两端部的钩部件712、713。钩部件712、713固定、保持于吊设在托架751的两板752上。拉伸弹簧710在通过各板752将各测头块62向内侧施力的状态配置。通过该拉伸弹簧710,关闭驱动一对测头60。
滑动机构720,包括:保持于移动构件55的水平托架551,沿上下方向直动驱动的驱动器721;以及,与该驱动器721连接,在前端具有锥形面724的直进凸轮723。通过用驱动器721使直进凸轮723下降,沿锥形面724使上述的辊65转动,由此一对测头60被打开驱动。作为驱动器721,可以例举空气驱动的汽缸。在汽缸721上连接有2个空气供给口725、726,通过从一方的空气供给口726供给空气,从而活塞722伸长;通过从另一方的空气供给口725供给空气,从而活塞722收缩。除了汽缸721以外,也可以使用液压驱动缸、采用伺服马达和滚珠丝杠的螺纹进给机构、使用螺线管的电磁驱动器等。
(测定构件)
如图5所示,在托架751的垂直部754的一侧,安装测定一对测头60的前端部611之间的中心距离的测定构件80。测定构件80,包括:作为主体部的轴杆801;以及,沿轴向滑动移动自如地收容于该轴杆801的内部,前端具有测头803的主轴802。主轴802始终被向从轴杆801突出的方向(在图5中为X轴方向)施力。作为测定构件80可以例举数字量规。
轴杆801被固定于一侧(在图5中为左侧)的垂直部754(托架751)及测头块62。另外,在另一侧(在图5中为右侧)的测头块62的垂直部62b的对置面侧(左侧)设置止动销804。通过在该止动销804上抵接伸长了的主轴802的测头803,从而测定一对的测头60的前端部611之间的中心距离。
作为测定构件80如果是能够测定一对测头60的前端部611间的中心距离的机构,则不限于数字量规,也能够使用可以μm级精度进行距离测定的测长传感器等。
(阀间隙调整单元)
如图4所示,阀间隙调整单元40具有螺母扳手部41和第1升降部(未图示),螺母扳手部41至少具有一个使调节螺杆(未图示)转动的螺母扳手121,第1升降部与该螺母扳手部41连接,使螺母扳手部41沿调节螺杆的轴线方向滑动移动。
螺母扳手部41的各螺母扳手(ナットランナ)121上连接有用于旋转驱动的螺母扳手用伺服马达122。如图9所示,螺母扳手121为双重构造,在中央配置嵌合在调节螺杆106上的刀头扳手(ビットランナ)151,以包围该刀头扳手151的形式配置嵌合在锁紧螺母107上的管状的螺母扳手主体152。螺母扳手主体152连接在上述的螺母扳手用伺服马达122上,刀头扳手151通过减速机153连接在刀头用伺服马达123上。
第1升降部包括:固定在螺母扳手部41上的滑块;连接设置在该滑块上,沿调节螺杆的轴向驱动的驱动器;沿调节螺杆的轴向设置,与滑块卡合的导引部件。作为驱动器能够使用滚珠丝杠机构、汽缸机构、线性马达机构、齿轮齿条副机构和电磁螺线管机构等。
这里,也可以具有使测定单元100整体沿凸轮轴51的轴长度方向滑动移动的第1滑动单元。并且,阀间隙调整单元40也可以具有被固定设置在第1升降部且使螺母扳手122单独地沿凸轮轴51的轴长度方向滑动移动的第2滑动单元。进而,在将测定单元100整体和阀间隙调整单元40一体设置时,滑动单元可以为1个。例如可以举出,如图11以及图12所示,采用线性马达作为滑动单元驱动器的滑动单元110、120,或如图13所示,采用滚珠丝杠作为滑动机构驱动器的滑动单元130。各滑动单元110、120、130由沿X轴方向配置的固定系统的单元主体114和沿单元主体114在X轴方向滑动自如地设置的滑块115构成。相对于该滑块115,测定单元100及/或阀间隙调整单元40(图中用点划线表示移动构件55)沿Z轴方向移动自如地设置。移动构件55沿Z轴方向单轴(图1)或平行地多轴(图12、图13中图示了双轴的情况)设置。采用线性马达作为滑动机构驱动器时,如图12所示,单元主体114上安装独立驱动自如的多个滑块115。采用滚珠丝杠作为滑动机构驱动器时,如图13所示,单元主体114(也含马达)沿Z轴设成两级,在各单元主体114上分别安装滑块115。
测定单元100与阀间隙调整单元40的个数也可以不同,但优选为相同。如上所述,在一体设置测定单元100整体和阀间隙调整单元40时,理所当然测定单元100与阀间隙调整单元40的个数相同。
并且,作为第1以及第2滑动单元的驱动器能够使用线性马达机构、滚珠丝杠机构、汽缸机构、齿条齿轮副机构等。尤其是,通过采用线性马达机构、滚珠丝杠机构,能够使测定单元100以及阀间隙调整单元40在凸轮轴51的轴长度方向的任意位置多点停止。
并且,如图16所示,相对V型发动机(或V型汽缸盖)145,配置2组一体设置的测定单元100以及阀间隙调整单元40(一体单元140A、140B)。也可以将这些一体单元140A、140B作为单元群,将倾斜装置(未图示)设置在该单元群上,使测定单元100以及阀间隙调整单元40在X-Z平面以点P为中心摆动。此时,也可以在载置含有图4所示的凸轮轴51以及凸轮轴抵接部52的V型发动机145的载置构件(未图示)上也设置倾斜装置,使载置构件向与测定单元100以及阀间隙调整单元40的摆动方向相反方向摆动。当然,倾斜装置可以仅设置在载置构件侧。
另一方面,也可以不使用倾斜装置,如图17所示,相对V型发动机(或V型汽缸盖)155,沿各阀156的延长方向配置4组一体设置的测定单元100以及阀间隙调整单元40(一体单元150A~150D)。此时,一体单元150A~150D可以是分别独立的4个构造体,但也可以由一体单元150A、150B的单元群与一体单元150C、150D的单元群这两个构造体构成,或也可以由一体单元150A、一体单元150B、150C的单元群以及一体单元150D这三个构造体构成。
通过采用这些构成,能够将本实施方式所涉及的阀间隙测定调整装置不仅能与串联式发动机相对应,也能够使其与V型发动机相对应。
(运算构件)
上述的测定构件80电连接于未图示的运算构件。以通过测定构件80测定了的前端部611之间的中心距离为基础,阀间隙值由运算构件运算、算出。运算构件也可以是独立的单元,或者组装于移动构件55或滑动机构720的控制机构的任意一个上。并且,控制使调节螺杆转动的上述刀头扳手151的转动的控制装置,也可以设置在运算构件或控制单元的任意一个上。
(非接触式传感器)
如图5所示,立设在水平托架551上而设置垂直托架681。在该垂直托架681的规定的下方位置设置第1非接触式传感器682,并在垂直托架681的规定的上方位置设置第2非接触式传感器683。并且,在滑动构件720的驱动器(汽缸)721的上部设置挡块684。调整相对于托架681的安装位置,以使第1非接触式传感器682检测一对测头60的最大打开位置,第2非接触式传感器683检测一对测头60的最大关闭位置。
这里,在本实施方式中,为了使测定单元100整体绕Z轴旋转自如,也可以将旋转机构连接设置于移动构件55的上端。另外,测头60的爪部件61,也可以预先准备多个与前端部611的形状、大小(直径)不同的爪,根据图4所示的凸轮轴51和凸轮轴抵接部52之间的阀间隙VC适当交换爪部件。
接着,用图4~图10说明本实施方式的作用。
图8表示将第2实施方式的阀间隙测定调整装置适用于摇臂式的阀间隙的测定调整的例子。使用上述的图4所示的测定调整装置,测定、调整图8所示的阀间隙VC的阀间隙值。
如图8所示,凸轮轴101与摇臂102的辊103之间为阀间隙VC。在该阀间隙VC插入、抵接一对测头60的前端部611。凸轮轴101与摇臂102组装、配置在汽缸盖CH上。
另一方面,摇臂102的臂主体104的一端抵接于阀105,另一端与调节螺杆106螺合。通过使调节螺杆106向预定方向转动,可以调整阀间隙VC的阀间隙值。另外,臂主体104以调节螺杆106的下端作为旋转中心支点108设成能够摆动。
首先,使一对测头60的前端部611彼此抵接,并且,使测定构件(数字量规)80的测头803抵接于止动销804。此时的前端部611之间的中心距离的值,为前端部611的半径(图1所示的e(规定值))×2,即前端部611的直径的值(2e),该2e作为数字量规的值被设置。
另外,使用将凸轮轴101与辊103的阀间隙VC设定为0(zero)的主夹具(未图示),使一对测头60的前端部611抵接于该阀间隙VC,在该状态下间隙值设为零。
在以上的初期设定结束了之后,上述的汽缸盖用未图示的搬运机构搬运。其后,测定阀间隙VC的规定的凸轮轴101与摇臂102被定位成位于测定单元100的正下方。汽缸盖中的摇臂102的个数,根据发动机的阀数适当确定。另外,测定单元100也可以沿输送方向设置多个,例如,测定单元100的数与阀数相同。
其后,如图4所示,使移动构件55的升降机构553驱动,除了升降机构553的测定单元100整体被下降移动。
在该下降移动中,当一对测头60的前端部611的铅垂方向(图4中的Z轴方向)高度位置下降到例如凸轮轴101的正圆部即底座圈(在图8中的111所示的范围)位置时,则一对测头60开始关闭驱动。具体而言,使驱动构件70的滑动构件720的汽缸721驱动,使活塞722上升驱动。由此,沿直进凸轮723的锥形面724使一对测头60的辊65转动,通过拉伸弹簧710的关闭方向的作用力,一对测头60开始关闭驱动。汽缸721的驱动开始时间,在升降机构553的行程量为某个定值时,预先设定以使汽缸721连动而驱动。
并且,在一对测头60的关闭驱动中,测定单元100通过升降机构553连续下降。此时,一对测头60通过基于拉伸弹簧710的关闭方向的作用力渐渐地进行关闭驱动,以使其描绘底座圈的轮廓,因此,前端部611始终跟踪底座圈的轮廓。即,一对测头60进行关闭驱动并下降,以使其描绘凸轮轴101的底座圈的轮廓。
一对测头60进行关闭驱动,前端部611进入到阀间隙VC的位置,在抵接之后,汽缸盖CH为固定系统,因此,测定单元100整体的下降移动停止。可是,在这种状态下,测定单元100(特别是,保持构件750、驱动构件70及测定构件80)的自重作怪,不知道前端部611是否确实进入到了阀间隙VC的位置。因此,在本实施方式的测定调整装置中,在托架751上设置有利用销83的浮动机构。
前端部611进入阀间隙VC的位置,在抵接时,汽缸721的活塞722也上升到最大高度。通过该上升,安装于活塞722的挡块684由第2非接触式传感器683检测出来。伴随该检测,使升降机构553稍微下降移动。
此时,由于前端部611进入阀间隙VC的位置而被固定,因此,与一对测头60一体的托架751不会下降移动。另一方面,相对于经由水平托架551与升降机构553连接的销83,仅托架751就位,由于销83与托架751没有被固定,所以跟踪升降机构553而销83下降移动。与此相伴,如图7(b)所示,销83的锥形部833与轴套82的锥形面822离开。
伴随该离开,托架751利用压缩弹簧84的铅垂方向向上的作用力,通过轴套82被沿铅垂方向(在图7(b)中为Z轴方向)向上推,保持构件750、驱动构件70及测定构件80的自重被消除。利用该自重消除的浮动作用,前端部611在试探阀间隙VC的位置的同时(或在阀间隙VC的位置转绕的同时),确实地进入阀间隙VC的位置。
在其前端部611进入阀间隙VC的状态下,测定构件80的测头803与止动销804的抵接测定值,为前端部611之间的中心距离的值(测定步骤S1)。并且,利用存储于运算构件的PLC的换算式(参照式1、式2、式3),根据前端部间距离测定值算出并测定实测的间隙值(算出步骤S2)。
接着,对凸轮轴101与摇臂102的辊103之间的阀间隙值进行调整(调整步骤S3)。调整步骤S3由磨合动作步骤和间隙调整步骤构成。
(磨合动作步骤)
首先,对处于初期状态的调节螺杆106以及锁紧螺母107进行初期松动。具体而言,使螺母扳手152嵌合于锁紧螺母107而松动锁紧螺母107,使刀头扳手(bit runner)151嵌合于调节螺杆106中来松动调节螺杆106。
接着,使调节螺杆106向一个方向旋转(右旋转),如图10所示,从凸轮轴101和辊103以任意的阀间隙值L1离开的初期状态(位置a)到任意的阀间隙值L2的状态(位置b)为止拧入调节螺杆106(图10的区间a-b)。之后,以任意的第1稳定时间t1原样保持任意的阀间隙值L2的状态(区间b-c)。之后,使调节螺杆106向反方向旋转(左旋转),在从任意的阀间隙值L2的状态(位置c)到以任意的阀间隙值L3离开的状态(位置d)为止松动调节螺杆106(图10的区间c-d)。之后,保持任意的时间t2(图10的区间d-e)。
通过该磨合动作步骤,磨合调节螺杆106、刀头扳手151以及摇臂102的啮合(螺合),使后述的间隙调整步骤的调整作业精度良好。
使调节螺杆106向拧入方向以及向松动方向旋转时,均是基于对一对测头60的前端部611之间的中心距离进行测定的测定构件80的测定值,而停止调节螺杆106的旋转。并且,若拧入调节螺杆106,则阀间隙值渐渐变小,若松动调节螺杆106,则阀间隙值渐渐变大。
(阀间隙调整步骤)
从任意的阀间隙值L3的状态(位置e),到达到希望的阀间隙值L4(位置f)为止,通过刀头扳手151使调节螺杆106向拧入方向旋转(图10的区间e-f)。这里,任意的阀间隙值L3被设定为,比后述的希望的阀间隙值L4大(L3>L4)。
之后,保持任意时间t3(区间f-g)。最后,通过螺母扳手主体152拧入锁紧螺母107,保持任意时间t4(区间g-h),阀间隙的调整结束。
在向拧入方向使该调节螺杆106旋转时,也与上述的磨合动作步骤同样,基于测定构件80的测定值,停止调节螺杆106的旋转。具体而言,在间隙调整步骤中,在实时测定凸轮轴101与辊103之间的实测的阀间隙值的同时,使调节螺杆106旋转。并且,基于测定构件80的测定值控制调节螺杆106的拧入旋转,以使实测的阀间隙值与希望的阀间隙值L4为相同值。由此,阀间隙值被调整为希望的阀间隙值L4,由此可以确实地得到希望的阀间隙值L4。
如果存在没有完成阀间隙值的测定、调整的阀105,则驱动测定单元100的第1滑动单元以及/或阀间隙调整单元40的第2滑动单元,对于剩下的阀105也依次进行阀间隙值的测定、调整。阀间隙值的测定、调整完成之后,通过搬运机构将汽缸盖向下工序搬运。
另外,任意的阀间隙值L3也可以设定得比希望的阀间隙值L4小(L3<L4)。在该情况下,通过刀头扳手151使调节螺杆106向松动方向旋转。
这里,在图14中表示阀间隙调整测定的控制框图,在PLC141上结合有伺服控制器142、143、间隙调整测定单元148、位置传感器149以及操作面板150。并且,在伺服控制器142上结合有间隙调整轴144以及间隙测头145。进而,在伺服控制器143上结合有调整测定单元定位146以及凸轮相位对准单元147(在前述的图4中使凸轮轴51的相位对准的单元)。各块之间的电信号的流向为从伺服控制器142向间隙调整轴144、从间隙测头145向伺服控制器142、从PLC141向间隙测定调整测定单元148以及从位置传感器149向PLC141的单方向。其以外的框之间的电信号的流向为双方向。
参照图14所示出的控制框图,对阀间隙调整测定的动作流程进行说明。
如图15所示,首先由PLC141指示伺服控制器142、143开始调整测定(S151)。其后,PLC141成为等待动作指示状态。
通过间隙测头145读取直线尺值(S161,图10的位置a)、算出初期间隙值(S162)。基于该初期间隙值,确定刀头旋转方向(S163),进行刀头选取动作(S164),之后,PLC141指示松动锁紧螺母(S165)。之后,伺服控制器142、143成为松动结束等待状态。
通过间隙调整测定单元148进行锁紧螺母的松动动作(S152)、锁紧螺母松动结束通知给伺服控制器142、143(S153)。之后,PLC141成为调整测定结束等待状态。
若向伺服控制器142、143通知锁紧螺母的松动结束,则通过间隙调整轴144以及间隙调整测定单元148开始阀间隙的调整动作(S171),并且,通过阀间隙测头145开始阀间隙的监控(S181)。若阀间隙到达目标值(S182),则指示调整停止(S183),调整动作结束(S172)。之后,从间隙测头145读取直线尺值(S173,图10的位置b),间隙值被算出(S174)。该一系列的工序(S171-174以及S181-183)为工序A。
通过间隙调整测定单元148使刀头松动一定角度(S191)后,从间隙测头145读取直线尺值(S192,图10的位置d),间隙值被算出(S193)。之后,确定刀头旋转方向(S194),再重复动作工序A(S195,图10的区间e-f)。之后,由伺服控制器142、143将调整测定结束通知给PLC141(S196),间隙的调整测定结束(S197)。
通过以上,本实施方式所涉及的测定调整装置,在实时地测定基于测定构件80的测量值的实测的阀间隙值的同时,控制调节螺杆106的旋转,以使实测的阀间隙值与希望的阀间隙值相同。由此,能够可靠且高精度地将阀间隙调整为希望的阀间隙值L4。
并且,对于汽缸盖CH而言,凸轮轴101的基圆轮廓、摇臂102的杠杆比、凸轮轴101以及摇臂102的辊103的中心位置在每个阀上均有误差,组装精度各不相同。由此,使一对测头60的前端部611可靠地进入到阀间隙VC的位置并不容易。并且,若在完全下降后使一对测头60关闭驱动,则与调节螺杆106发生干涉而不能关闭驱动,不能使前端部611直接抵接于阀间隙VC。
对此,本实施方式所涉及的测定调整装置,使一对测头60的前端部611关闭驱动并使其下降,以追随凸轮轴101的基圆的轮廓,所以与组装精度无关,能够使前端部611直接抵接于阀间隙VC,并且,能够可靠地进入到阀间隙VC的位置。结果,能够得到高精度准确的阀间隙值。并且,各前端部611的截面呈大致圆形的柱体,使其周面612抵接于阀间隙VC。由此,间隙位置的各部件101、103与前端部611的接触并非点接触,由于成为图8中Y轴方向的线状的接触,所以能够使前端部611稳定地抵接于阀间隙VC的位置。
并且,在本实施方式所涉及的测定调整装置中,凸轮轴抵接部列举了辊式的摇臂102为例进行了说明。但是,本实施方式所涉及的阀间隙的测定调整装置并不限于具有该辊式摇臂的汽缸盖的阀间隙测定、调整,也能够适用于具有凸轮轴抵接部为滑动面的摇臂的汽缸盖的阀间隙测定、调整是不言而喻的。
并且,在本实施方式所涉及的测定调整装置中,以水平托架551上连接有升降机构553、使测定单元100下降驱动的移动构件为例进行了说明,但并不限于此。例如,也可以是在搬送机构的下方设置从搬送机构去掉汽缸盖而上升移动的移动构件,并通过该移动构件使汽缸盖上升移动。该情况,不必使测定单元100上下移动,也可以仅使一对测头60开闭驱动。
本发明不限定于上述的实施方式,当然也可以设想其他的各种方式。
符号说明:
11凸轮轴
12凸轮轴抵接部
13阀间隙
14前端部
101凸轮轴
103辊(凸轮轴抵接部)
VC阀间隙
S1测定步骤
S2算出步骤
S3调整步骤
d1、d2、d3阀间隙值
Claims (16)
1.一种阀间隙的测定调整方法,是测定调整汽缸盖的阀间隙的方法,该汽缸盖具有:阀,组装于汽缸盖主体;摇臂,一端连接在上述阀前端;旋转自如的凸轮轴,抵接在上述摇臂的圆弧面状的凸轮轴抵接部,使上述阀开闭;以及调节螺杆,设置在上述摇臂上,调整上述凸轮轴抵接部与上述凸轮轴之间的阀间隙,其特征在于,
具备如下的步骤:
使具备比上述阀间隙稍大的球状的前端部的一对测头直接抵接于上述阀间隙,测定2个上述前端部间中心距离的步骤;
以该前端部间中心距离为基础,算出、测定实测的阀间隙值的算出步骤;以及
在实时地测定所算出的上述实测的阀间隙值的同时,使上述调节螺杆向任意的方向旋转,并将上述实测的阀间隙值调整为希望的阀间隙值的调整步骤。
2.如权利要求1所述的阀间隙的测定调整方法,其特征在于,
上述算出步骤预先求出上述前端部间中心距离与上述实测的阀间隙值之间的关系,在测定前端部间中心距离后,将该前端部间距离测定值转换为阀间隙值。
3.如权利要求1所述的阀间隙的测定调整方法,其特征在于,
上述调整步骤,
在设定成比上述希望的阀间隙值大的阀间隙值的状态下,在实时地测定上述实测的阀间隙值的同时,使上述调节螺杆向拧入方向旋转,
控制调节螺杆的旋转,以使实测的阀间隙值与上述希望的阀间隙值为相同值。
4.如权利要求3所述的阀间隙值的测定调整方法,其特征在于,
事先规定上述凸轮轴抵接部以及上述凸轮轴的各正圆面的半径r1、r2、上述前端部的半径e,
在设上述前端部间中心距离为2Y、上述间隙值为d1时,
根据前端部间中心距离2Y,通过以下的式4求出间隙值d1,
式4
若事先规定第1部件和第2部件的各正圆面的半径r1、r2、前端部的半径e,
设第2部件与前端部之间的中心距离为a,
第1部件与前端部之间的中心距离为b,
对于长度b而言第1部件与第2部件的中心间线段c的延长方向的线段为s,
对于长度a而言中心间线段c的延长方向的线段为t,
前端部间中心距离为2Y时,则
a=r2+e
b=r1+e
根据勾股定理,
s2=b2-Y2
t2=a2-Y2
这里,由于c=s+t,所以
由于d1=c-(r1+r2),所以
间隙值d1能够由
求出。
5.如权利要求3所述的阀间隙的测定调整方法,其特征在于,
事先规定上述凸轮轴抵接部以及上述凸轮轴的各正圆面的半径r1、r2、上述前端部的半径e,
在设上述前端部间中心距离为2Y、上述间隙值为d2时,
根据前端部间中心距离2Y,通过以下的式5求出间隙值d2,
式5
若事先规定第1部件和第2部件的各正圆面的半径r1、r2、前端部的半径e、间隙值d2,
设第2部件与前端部之间的中心距离为a,
第1部件与前端部之间的中心距离为b,
对于长度b而言中心间线段c的延长方向的线段为X,
前端部间中心距离为2Y,
由长度b与中心间线段c所夹持的角度为α时,则表达为
a=r2+e …(1)
b=r1+e …(2)
c=r1+r2+d2 …(3)
X=bcosα …(4)
Y=bsinα …(5)
根据余弦定理a2=b2+c2-2bc·cosα,得出
将(1)~(3)代入(6)中,求出cosα, …(6)′
另外,由sin2θ+cos2θ=1得出
将(6)′代入(7),求出sinα, …(7)′
将(2)、(6)′、(7)′代入(4)、(5)中,求出X、Y,
根据Y与间隙值d2之间的关系,若Y求出,则d2确定。
6.如权利要求3所述的阀间隙的测定调整方法,其特征在于,
事先规定上述凸轮轴抵接部和上述凸轮轴的各正圆面的半径r1、r2、上述前端部的半径e,
在设上述前端部间中心距离为2Y、上述间隙值为d3时,
根据前端部间中心距离2Y,通过以下的式6求出间隙值d3,
式6
若事先规定第1部件和第2部件的各正圆面的半径r1、r2、前端部的半径e、间隙值d3,
设第2部件与前端部之间的中心距离为a,
第1部件与前端部之间的中心距离为b,
前端部间中心距离为2Y,
由长度b与中心间线段c所夹持的角度为α,
由长度a与中心间线段c所夹持的角度为β时,则表达为
a=r2+e …(1)
b=r1+e …(2)
c=r1+r2+d3 …(3)
c=bcosα+acosβ
Y=bsinα=asinβ
用ab除两边后为
因此,
根据余弦定理c2=a2+b2-2ab ·cosγ,得出
将(1)~(3)代入(5),得到cosγ,…(5)′
另外,根据sin2θ+cos2θ=1,得出
将(5)′代入(6),求出sinγ, …(6)′
将(1)~(3)及(6)′代入(4)中,求出Y,
根据Y与间隙值d3之间的关系,若Y求出,则d3确定。
7.一种阀间隙的测定调整装置,是测定调整汽缸盖的阀间隙的装置,该汽缸盖具有:阀,组装于汽缸盖主体;摇臂,一端连接在上述阀的前端;旋转自如的凸轮轴,抵接在上述摇臂的圆弧面状的凸轮轴抵接部,使上述阀开闭;以及调节螺杆,设在上述摇臂上,调整上述凸轮轴抵接部与上述凸轮轴之间的阀间隙,其特征在于,
包括:
一对测头,直接抵接于上述阀间隙,具备比该阀间隙值稍大的球状的前端部;
移动构件,使上述一对测头向上述阀间隙位置移动;
驱动构件,与上述一对测头连接地设置,开闭驱动这些测头;
测定构件,测定上述一对测头的上述前端部间中心距离;
运算构件,以测定出的前端部间中心距离为基础,运算、算出实测的阀间隙值;以及
阀间隙调整单元,相对上述调节螺杆接近、离开自如地设置,基于上述运算构件的上述实测的阀间隙值使调节螺杆向任意的方向旋转,将实测的阀间隙值调整为希望的阀间隙值。
8.如权利要求7所述的阀间隙的测定调整装置,其特征在于,
用拱形的托架保持上述一对测头;
在上述托架上连接沿上下方向升降自如的上述移动构件。
9.如权利要求8所述的阀间隙的测定调整装置,其特征在于,
上述驱动构件,具有:
直动引导件,被保持在上述托架上,将上述一对测头支持为开闭驱动自如;
拉伸弹簧,被保持在上述托架上,且与上述直动引导件平行地设置,关闭驱动上述一对测头;以及
滑动构件,被保持在上述移动构件上,打开驱动上述一对测头。
10.根据权利要求9所述的阀间隙的测定调整装置,其特征在于,
上述滑动构件包括:驱动器,与上述移动构件一体地设置,沿上下方向直动驱动;以及直进凸轮,与该驱动器连接,在前端具有锥形面,
在上述一对测头的对置的内侧面设置沿上述直进凸轮的上述锥形面转动自如的辊。
11.根据权利要求8所述的阀间隙的测定调整装置,其特征在于,
在上述托架上形成沿铅垂方向贯通的贯通孔,在该贯通孔中经由向铅垂方向上方施力的压缩弹簧插通有销,沿铅垂方向升降自如的上述移动构件与该销的插通突出部连接,
上述托架设置成通过上述销而浮动。
12.根据权利要求7所述的阀间隙的测定调整装置,其特征在于,
上述各前端部由剖面大致圆形的柱体构成,该圆形的柱体的周面直接抵接于上述间隙。
13.根据权利要求7所述的阀间隙的测定调整装置,其特征在于,
上述阀间隙调整单元具有:螺母扳手部,至少具有一个使调节螺杆向任意方向旋转的螺母扳手;和第1升降部,连接在该螺母扳手部上,使螺母扳手部相对上述调节螺杆升降。
14.根据权利要求7所述的阀间隙的测定调整装置,其特征在于,
还具有使上述测头、上述移动构件、上述驱动构件、上述测定构件以及上述阀间隙调整单元相对上述凸轮轴的轴长度方向滑动的滑动装置。
15.根据权利要求7所述的阀间隙的测定调整装置,其特征在于,
还具有使上述测头、上述移动构件、上述驱动构件、上述测定构件以及上述阀间隙调整单元在与上述凸轮轴的轴长度方向正交的平面内以预定的点为中心摆动的倾斜装置。
16.根据权利要求7所述的阀间隙的测定调整装置,其特征在于,
上述运算构件具有对基于上述阀间隙调整单元的上述调节螺杆的旋转进行控制的控制装置。
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