JP2001018130A - バルブ装着部品の組付状態検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】バルブ装着部品の組付状態を正確に、しかも自
動的に効率よく短時間で検出することが可能なバルブ装
着部品の組付状態検出方法および装置を提供する。 【解決手段】検出機構５０をバルブステム２０２に向か
って変位させ、バルブコッタ検出子１５８ａ〜１５８ｃ
を２つのバルブコッタ２０６ａ、２０６ｂに、リテーナ
検出子１４２をリテーナ２０４に、ステムエンド検出子
１１３をバルブステム２０２に当接させる。変位センサ
７８によってバルブステム２０２の位置を測定し、変位
センサ１０６によってバルブステム２０２、リテーナ２
０４間の基準値に対する距離の誤差を測定し、変位セン
サ１３８ａ〜１３８ｃによってリテーナ２０４、バルブ
コッタ２０６ａ、２０６ｂ間の基準値に対する距離の誤
差を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンに対して
バルブを装着するバルブ装着部品の組付状態検出方法お
よび装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンを組み立てる際、シリンダヘッ
ドに組み付けられたバルブステムにコイルスプリングを
介してリテーナを装着し、バルブステムとリテーナとの
間隙に一対のバルブコッタを装着することにより、リテ
ーナを係合させている。従来、バルブステム、バルブコ
ッタあるいはリテーナが正常に装着されたか否かの確認
作業は、作業者の目視によって行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記の従
来技術では、一つのエンジンに対して複数装着されたバ
ルブステム、バルブコッタおよびリテーナを、作業者が
全て目視で確認しているために作業効率が悪く、また、
これらが装着されていたとしても、その装着位置が正常
か否かを判断することは極めて困難であった。

【０００４】本発明は前記の課題を解決すべくなされた
ものであって、バルブ装着部品の組付状態を正確に、し
かも自動的に効率よく短時間で検出することが可能なバ
ルブ装着部品の組付状態検出方法および装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、エンジンに対してバルブを装着するバ
ルブ装着部品の組付状態検出方法であって、前記エンジ
ンに組み付けられたバルブステムのステムエンドに当接
させるべく、ステムエンド検出子を変位させる工程と、
前記ステムエンド検出子の位置を測定して前記バルブス
テムの組付状態を検出する工程と、前記ステムエンドに
バルブスプリングを装着する前記バルブ装着部品である
リテーナに当接させるべく、リテーナ検出子を前記ステ
ムエンド検出子に対して変位させる工程と、前記ステム
エンド検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部と
の間の距離を測定して前記リテーナの組付状態を検出す
る工程と、前記ステムエンドに前記リテーナを固定する
前記バルブ装着部品である２つのバルブコッタに当接さ
せるべく、バルブコッタ検出子を前記ステムエンド検出
子に対して変位させる工程と、前記リテーナ検出子の先
端部と前記バルブコッタ検出子の先端部との間の距離を
測定して前記バルブコッタの組付状態を検出する工程
と、を有することを特徴とする。

【０００６】本発明によれば、ステムエンド検出子の位
置が所定の範囲にあれば、バルブステムが正常に組み付
けられていると判断することができ、ステムエンド検出
子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の距離
が所定の範囲にあれば、リテーナが正常に組み付けられ
ていると判断することができ、ステムエンド検出子の先
端部とバルブコッタ検出子の先端部との間の距離が所定
の範囲にあれば、バルブコッタが正常に組み付けられて
いると判断することができる。

【０００７】この場合、前記ステムエンド検出子を中心
に互いに略１２０°偏位して設けられた３つの前記バル
ブコッタ検出子を２つの前記バルブコッタに当接させる
べく、前記ステムエンド検出子に対して変位させ、前記
リテーナ検出子と前記各バルブコッタ検出子の先端部と
の間の距離を測定して前記各バルブコッタの組付状態を
検出すると、２つのバルブコッタの組付状態を確実に検
出することができ、好ましい。

【０００８】また、本発明は、エンジンに対してバルブ
を装着するバルブ装着部品の組付状態検出方法であっ
て、前記エンジンに組み付けられたバルブステムのステ
ムエンドにバルブスプリングを装着するリテーナを固定
する前記バルブ装着部品である２つのバルブコッタに当
接させるべく、互いに略１２０°ずつ偏位して配置され
た３つのバルブコッタ検出子を変位させる工程と、前記
各バルブコッタ検出子の位置を測定して前記バルブコッ
タの組付状態を検出する工程と、を有することを特徴と
する。

【０００９】本発明によれば、３つのバルブコッタ検出
子の位置が所定の範囲にあれば、２つのバルブコッタが
正常に組み付けられていると判断することができる。

【００１０】さらに、本発明は、エンジンに対してバル
ブを装着するバルブ装着部品の組付状態検出装置であっ
て、前記エンジンに組み付けられたバルブステムのステ
ムエンドに当接すべく変位するステムエンド検出子と、
前記ステムエンドにバルブスプリングを装着する前記バ
ルブ装着部品であるリテーナに当接すべく、前記ステム
エンド検出子に対して変位するリテーナ検出子と、前記
ステムエンドに前記リテーナを固定するバルブコッタに
当接すべく、前記ステムエンド検出子に対して変位する
バルブコッタ検出子と、前記ステムエンド検出子の先端
部の位置を測定する位置測定手段と、前記ステムエンド
検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の
距離および前記リテーナ検出子と前記各バルブコッタ検
出子との間の距離を測定する距離測定手段と、を備える
ことを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、ステムエンドにステムエ
ンド検出子を当接させ、リテーナ検出子をリテーナに当
接させ、バルブコッタ検出子をバルブコッタ検出子に当
接させ、この状態でステムエンド検出子の位置と、ステ
ムエンド検出子の先端部とリテーナ検出子の先端部との
間の距離およびリテーナ検出子の先端部とバルブコッタ
検出子の先端部との距離を測定することにより、バルブ
ステム、リテーナ、バルブコッタの組付状態を正確に、
且つ効率よく短時間で検出することができる。

【００１２】この場合、前記バルブコッタ検出子は、前
記ステムエンド検出子を中心として相互に略１２０°ず
つ偏位して３つ設けられ、それぞれのバルブコッタ検出
子は互いに独立して変位すると、２つのバルブコッタの
組付状態を確実に検出することができ、好ましい。

【００１３】さらにまた、本発明は、エンジンに対して
バルブを装着するバルブ装着部品の組付状態検出装置で
あって、前記エンジンに組み付けられたバルブステムの
ステムエンドにバルブスプリングを装着するリテーナを
固定する２つのバルブコッタに当接すべく、前記ステム
エンド検出子に対してそれぞれが独立して変位する３つ
のバルブコッタ検出子と、前記各バルブコッタ検出子の
位置を測定する測定手段と、を備え、前記３つのバルブ
コッタ検出子は、前記ステムエンド検出子を中心として
相互に略１２０°ずつ偏位して配置されることを特徴と
する。

【００１４】本発明によれば、３つのバルブコッタ検出
子を２つのバルブコッタ検出子に当接させ、該バルブコ
ッタ検出子の位置を測定することにより、バルブコッタ
の組付状態を正確に、且つ効率よく短時間で検出するこ
とができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係るバルブ装着部品の組
付状態検出方法について、それを実施する装置との関連
において好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照し
ながら、以下詳細に説明する。

【００１６】図１において、参照符号１０は、本実施の
形態に係るバルブ装着部品の組付状態検出装置を示す。
この組付状態検出装置１０は、検出部１４とワーク載置
部１６とを備える。検出部１４は基台１８を有し、基台
１８には支柱２０が立設される。支柱２０の上端部には
水平方向に延在して長尺な板状部材２２が固着される。
板状部材２２にはその長手方向に沿ってレール部材２４
ａ、２４ｂが固着され、また、レール部材２４ａ、２４
ｂと平行にボールねじ２６が回転自在に軸支される。

【００１７】ボールねじ２６には板状部材２２の端部に
固着されたモータ２８の回転軸が連結される。ボールね
じ２６には、図２に示すように、ボールナット３０が変
位可能に係合し、ボールナット３０には変位板３２が固
着される。変位板３２にはガイドブロック４０ａ、４０
ｂが固着され、ガイドブロック４０ａ、４０ｂはレール
部材２４ａ、２４ｂに摺動自在に係合する。変位板３２
の下端部には取付部材３４を介して雄ねじが形成された
ストッパ３６が螺入される。ストッパ３６は、後述する
変位板５２の下降端位置を規制するもので、ナット３８
が締結されることよりその位置が取付部材３４に対して
固定される。変位板３２にはレール部材４２ａ、４２ｂ
が鉛直方向に延在して固着される（図３参照）。

【００１８】変位板３２の上端部には水平方向に延在す
る板状部材４４を介してシリンダ４６が固着され、シリ
ンダ４６のシリンダロッド４８には検出機構５０を構成
する変位板５２が支持部材５４を介して固着される。変
位板５２には、図２に示すように、ガイドブロック５６
ａ、５６ｂが固着され、ガイドブロック５６ａ、５６ｂ
は前記レール部材４２ａ、４２ｂに摺動自在に係合す
る。

【００１９】変位板５２には板状部材５８が固着され
る。板状部材５８の下部には該板状部材５８に対して直
交する取付部材７０が固着され、取付部材７０には雄ね
じが形成されたストッパ７２が螺入される。ストッパ７
２は、後述する変位部材８８の下降端位置を規制するも
ので、ナット７４が締結されることによりその位置が取
付部材７０に対して固定される。板状部材５８の長手方
向に沿った一方の縁部にはＬ字部材７６の一端部が固着
され、Ｌ字部材７６の他端部には長尺な変位センサ（位
置測定手段）７８が鉛直方向に延在して設けられる。変
位センサ７８の下端部には検出部８０が進退可能に設け
られる。板状部材５８の上部には略Ｌ字状に形成された
着座部材８２が固着され、着座部材８２の下面部には凹
部８４が形成される。

【００２０】板状部材５８には鉛直方向にレール部材８
６ａ、８６ｂが固着され、レール部材８６ａ、８６ｂに
は変位部材８８に固着されたガイドブロック９０が摺動
自在に変位する。変位部材８８にはストッパ７２に当接
可能な凸部９２が設けられる。変位部材８８の上端部に
はＵ字状溝部９４が形成された板状部材９６が該変位部
材８８に対して直交して設けられ、板状部材９６の上面
部には凹部９８が形成される。凹部９８にはコイルスプ
リング１００の一端部が着座し、コイルスプリング１０
０の他端部は着座部材８２に形成された凹部８４に着座
する。このため、変位部材８８は板状部材５８に対して
常時下方に付勢される。

【００２１】変位部材８８の略中央には支持部材１０２
が設けられ、支持部材１０２の上面部には変位センサ７
８の検出部８０が当接可能である。支持部材１０２に
は、図３および図４に示すように、変位センサ取付部１
０４が突出形成される。変位センサ取付部１０４には鉛
直方向に長尺な変位センサ（距離測定手段）１０６が設
けられ、変位センサ１０６の下端部には検出部１０７が
進退可能に設けられる。支持部材１０２には孔部１０８
が形成され、孔部１０８には筒状部材１１０の一端部が
嵌合する。筒状部材１１０にはフランジ部１１２が形成
され、フランジ部１１２の下部は孔部１０８を形成する
開口部に当接する。筒状部材１１０にはロッド１１４が
挿通し、該ロッド１１４の下部には縮径したステムエン
ド検出子１１３が形成される。ロッド１１４の上部には
板状部材９６のＵ字状溝部９４に挿通する拡径部１１６
が形成されるとともに、該拡径部１１６の下部に板状部
材９６に当接可能なフランジ部１１８が形成される。フ
ランジ部１１８にはコイルスプリング１２０の一端部が
着座し、コイルスプリング１２０の他端部は筒状部材１
１０のフランジ部１１２に着座する。従って、ロッド１
１４は支持部材１０２に対して常時上方に付勢され、そ
の下端部が検出機構５０内に所定量収納された状態とな
る。なお、ロッド１１４の上端部を下方に向かって押圧
し、ステムエンド検出子１１３を下方に突出させること
により、後述するバルブステム２０２の端部に対して、
検査開始に先立って検出機構５０を位置決め調整するこ
とができる。

【００２２】変位部材８８の下端部にはストッパ１２４
が固着される。また、変位部材８８にはガイドブロック
１２６が固着される。ガイドブロック１２６には筒状部
材１２８に設けられたガイドレール１３０が摺動自在に
係合する。筒状部材１２８の上部には３つのコイルスプ
リング１２２ａ〜１２２ｃの一端部が着座し、該コイル
スプリング１２２ａ〜１２２ｃの他端部は支持部材１０
２の下部に形成された凹部１２３に着座する。従って、
筒状部材１２８は常時下方に付勢される。コイルスプリ
ング１２２ａ〜１２２ｃの各強度の和はコイルスプリン
グ１００の強度より弱く設定される。筒状部材１２８の
孔部１３２にはブシュ１３４が設けられ、ブシュ１３４
は孔部１３２の上部に設けられたリング部材１３５によ
って抜け止めされる。ブシュ１３４にはロッド１１４が
摺動自在に挿入される。筒状部材１２８の外壁の一部に
は凸部１３７が設けられ、凸部１３７には変位センサ１
０６の検出部１０７が当接可能である（図３参照）。

【００２３】筒状部材１２８の上部には互いに１２０°
ずつ偏位して変位センサ取付部１３６ａ〜１３６ｃが突
出形成され、変位センサ取付部１３６ａ〜１３６ｃには
長尺な変位センサ（距離測定手段）１３８ａ〜１３８ｃ
が設けられる（図４参照）。変位センサ１３８ａ〜１３
８ｃには検出部１３９ａ〜１３９ｃが進退可能に設けら
れる（図５参照）。筒状部材１２８の下部には段部１４
０を介して縮径したリテーナ検出子１４２が形成され
る。段部１４０にはリング部材１４４が固着され、リン
グ部材１４４がストッパ１２４に当接することにより筒
状部材１２８の下方への変位範囲が規制される。

【００２４】筒状部材１２８の下部には、図５、図６に
示すように、鉛直方向に沿ってスリット１４６ａ〜１４
６ｃが互いに１２０°ずつ偏位して形成され、スリット
１４６ａ〜１４６ｃの上部には鉛直方向に形成された孔
部１４８ａ〜１４８ｃが連通する。孔部１４８ａ〜１４
８ｃを構成する壁部にはブシュ１５０が設けられ、ブシ
ュ１５０は孔部１４８ａ〜１４８ｃを構成する壁部に設
けられたリング部材１５２によって抜け止めされる。ス
リット１４６ａ〜１４６ｃにはバルブコッタ検出部材１
５４ａ〜１５４ｃが変位可能に設けられる。バルブコッ
タ検出部材１５４ａ〜１５４ｃの下部には、図２に示す
ように、段部１５６を介して肉薄なバルブコッタ検出子
１５８ａ〜１５８ｃが形成される。バルブコッタ検出子
１５８ａ〜１５８ｃの先端部の角度θは、図１４に示す
ように、後述する２つのバルブコッタ２０６ａと２０６
ｂの一端側が互いに当接したときの他端側の開き角度よ
り大きく設定される。また、それぞれのバルブコッタ検
出子１５８ａ〜１５８ｃは互いに１２０°ずつ偏位して
配置される。バルブコッタ検出部材１５４ａ〜１５４ｃ
には半径方向外方に突出した凸部１６０ａ〜１６０ｃが
形成され、凸部１６０ａ〜１６０ｃには変位センサ１３
８ａ〜１３８ｃの検出部１３９ａ〜１３９ｃが当接可能
である。

【００２５】バルブコッタ検出部材１５４ａ〜１５４ｃ
にはロッド１６２ａ〜１６２ｃが立設され、ロッド１６
２ａ〜１６２ｃは孔部１４８ａ〜１４８ｃに設けられた
ブシュ１５０に挿通する。ロッド１６２ａ〜１６２ｃの
上部には略円盤状の着座部材１６４ａ〜１６４ｃが固着
され、着座部材１６４ａ〜１６４ｃがリング部材１５２
に当接することによってロッド１６２ａ〜１６２ｃが抜
け止めされる。着座部材１６４ａ〜１６４ｃにはコイル
スプリング１６６ａ〜１６６ｃの一端部が着座し、コイ
ルスプリング１６６ａ〜１６６ｃの他端部は支持部材１
０２の下部に形成された凹部１６８ａ〜１６８ｃに着座
する。従って、バルブコッタ検出部材１５４ａ〜１５４
ｃは常時下方に付勢される。コイルスプリング１６６ａ
〜１６６ｃと前記コイルスプリング１２２ａ〜１２２ｃ
とは略６０°偏位して交互に配置される。コイルスプリ
ング１６６ａ〜１６６ｃの各強度の和は、コイルスプリ
ング１００の強度より弱く設定される。

【００２６】一方、ワーク載置部１６の上部には、図示
しない回動機構により所定角度偏位可能な治具１７０が
設けられ、治具１７０にはシリンダヘッド２００が載置
される（図１参照）。治具１７０の高さは、検出機構５
０がシリンダ４６の駆動作用下に下降した際、ステムエ
ンド検出子１１３が後述するバルブステム２０２の上端
部に当接することにより、コイルスプリング１００が若
干縮退する位置に設定される。

【００２７】組付状態検出装置１０は、図１に示すよう
に、制御装置１７２に接続される。制御装置１７２はモ
ータ２８、シリンダ４６等に駆動信号を出力する。ま
た、変位センサ７８、１０６、１３８ａ〜１３８ｃの出
力は制御装置１７２に入力される。制御装置１７２に
は、ディスプレイ、プリンタ等の出力手段１７４が設け
られる。

【００２８】組付状態検出装置１０には、検出機構５０
の変位範囲内、例えば、ワーク載置部１６の近傍に必要
に応じてマスターワーク１８０を配置することができ
る。マスターワーク１８０には、図７に示すように、中
央に棒状のバルブステム部１８２が形成され、バルブス
テム部１８２の外周にはフランジ状のリテーナ部１８４
が形成される。リテーナ部１８４の上面にはバルブステ
ム部１８２の周囲に段部１８６を介してバルブコッタ部
１８８が形成される。バルブステム部１８２の上端部と
リテーナ部１８４の上面部との距離の基準値Ａ₀ 、およ
び、バルブコッタ部１８８の上面部とリテーナ部１８４
の上面部との距離の基準値Ｂ₀ は、検出対象であるバル
ブステム２０２の上端部とリテーナ２０４の上面部との
距離Ａ、および、バルブコッタ２０６ａ、２０６ｂの上
面部とリテーナ２０４の上面部との距離Ｂ、Ｃ、Ｄ（図
８参照）の理想的な値、すなわち、誤差を含まない値と
なるように設定される。また、マスターワーク１８０に
形成されたバルブステム部１８２の上端部の高さ（位
置）は、前記治具１７０に載置されたシリンダヘッド２
００のバルブステム２０２の上端部の理想的な高さに設
定される。

【００２９】本実施の形態に係る組付状態検出装置１０
は、以上のように構成されるものであり、次に、この組
付状態検出装置１０によって検出されるリテーナ２０４
およびバルブコッタ２０６ａ、２０６ｂが装着されるシ
リンダヘッド２００について説明する。

【００３０】エンジンを構成するシリンダヘッド２００
には、図１に示すように、複数のバルブステム２０２が
略Ｖ字状に並設される。シリンダヘッド２００には、図
１１に示すように、吸入用通路２０８ａまたは排気用通
路２０８ｂに連通する孔部２１０が形成され、孔部２１
０には筒状のバルブガイド２１２が装着される。シリン
ダヘッド２００の上部にはバルブガイド２１２を囲繞し
てスプリングシート２１３が設けられる。バルブガイド
２１２にはバルブ２１４のバルブステム２０２が挿通
し、バルブガイド２１２の上端部にはバルブステム２０
２の外周に当接してシール作用を営むステムシール２１
６が設けられる。バルブステム２０２の上部には、図８
〜図１０に示すように、周回する溝部２１８が形成され
る。バルブステム２０２にはバルブスプリング２２０が
装着され、バルブスプリング２２０の下端部はスプリン
グシート２１３に着座する。バルブステム２０２の上端
部（ステムエンド）はバルブ装着部品であるリテーナ２
０４の孔部２２２に挿入される。孔部２２２を構成する
壁部は上方に向かって徐々に拡径するテーパ面２２４と
して形成される。バルブステム２０２の外周面とテーパ
面２２４との間隙には、バルブ装着部品である一対のバ
ルブコッタ２０６ａ、２０６ｂが嵌合する。バルブコッ
タ２０６ａ、２０６ｂは略円弧状で断面くさび状に形成
される。バルブコッタ２０６ａ、２０６ｂには半径方向
内方に突出する突部２２６ａ、２２６ｂが形成され、突
部２２６ａ、２２６ｂがバルブステム２０２の溝部２１
８に嵌合することで該バルブコッタ２０６ａ、２０６ｂ
がバルブステム２０２に装着される。このように、リテ
ーナ２０４はバルブスプリング２２０によって図８〜図
１０における上方に付勢され、断面くさび状のバルブコ
ッタ２０６ａ、２０６ｂがリテーナ２０４のテーパ面２
２４とバルブステム２０２との間隙に嵌合して固定され
る。

【００３１】ところで、バルブコッタ２０６ａ、２０６
ｂの突部２２６ａ、２２６ｂが、図９に示すように、溝
部２１８に完全に嵌合していないと、一対のバルブコッ
タ２０６ａ、２０６ｂの中のいずれか一方、または、両
方がリテーナ２０４の孔部２２２から脱落する懸念があ
る。また、リテーナ２０４が正常に装着されていない場
合や、バルブコッタ２０６ａ、２０６ｂやリテーナ２０
４、バルブステム２０２自体がない場合が考えられる。
このため、エンジンの製造ラインにおいて、バルブステ
ム２０２、リテーナ２０４、バルブコッタ２０６ａ、２
０６ｂの組付状態を検出する必要がある。

【００３２】そこで、本実施の形態に係るバルブステム
２０２、リテーナ２０４、バルブコッタ２０６ａ、２０
６ｂの組付状態検出方法について、図１２および図１３
に示すフローチャートに基づいて説明する。

【００３３】制御装置１７２は、測定対象物の測定作業
に先立ち、検出機構５０の変位センサ７８、１０６、１
３８ａ〜１３８ｃの基準位置の設定を行う（ステップＳ
１）。この場合、先ず、モータ２８を駆動して検出機構
５０をマスターワーク１８０の上部に移動させた後、シ
リンダ４６を駆動して検出機構５０をマスターワーク１
８０に向かって下降させる（図２参照）。このため、ス
テムエンド検出子１１３、リテーナ検出子１４２および
バルブコッタ検出子１５８ａ〜１５８ｃが下降し、バル
ブコッタ検出子１５８ａ〜１５８ｃがバルブコッタ部１
８８に当接する。検出機構５０のさらなる下降作用下に
コイルスプリング１６６ａ〜１６６ｃが縮退し、バルブ
コッタ検出子１５８ａ〜１５８ｃに対して相対的にリテ
ーナ検出子１４２が下降する。そして、リテーナ検出子
１４２がリテーナ部１８４に当接するに至る。さらに検
出機構５０が下降すると、リテーナ検出子１４２に対し
てステムエンド検出子１１３が相対的に下降し、ステム
エンド検出子１１３の下端部はバルブステム部１８２の
上端部に当接するに至る（図７参照）。そして、コイル
スプリング１００が縮退した所定位置で変位板５２の下
端部がストッパ３６に当接し、検出機構５０の下降が停
止する。

【００３４】このとき、制御装置１７２は、変位センサ
７８、１０６、１３８ａ〜１３８ｃから出力される信号
の値を０にリセットする。

【００３５】以上の準備段階を経た後、測定対象物であ
るバルブステム２０２の装着されたシリンダヘッド２０
０が治具１７０に載置位置決めされる（ステップＳ
２）。このとき、治具１７０は一方に傾斜し、略Ｖ字状
に並べられたバルブステム２０２の一方が鉛直方向に延
在した状態に設定される。次に、制御装置１７２がモー
タ２８を駆動すると、ボールねじ２６が回転し、ボール
ナット３０によってこの回転運動が直線運動に変換され
て変位板３２が水平方向に変位する。そして、検出機構
５０が複数のバルブステム２０２の中、一つのバルブス
テム２０２の上方に変位すると、モータ２８を停止させ
て検出機構５０を位置決めする（ステップＳ３）。

【００３６】次いで、シリンダ４６を駆動すると検出機
構５０が下降し（ステップＳ４）、ステムエンド検出子
１１３、リテーナ検出子１４２およびバルブコッタ検出
子１５８ａ〜１５８ｃをそれぞれバルブステム２０２、
リテーナ２０４、バルブコッタ２０６ａ、２０６ｂに当
接させるべく変位する。

【００３７】バルブステム２０２がシリンダヘッド２０
０に装着され、バルブコッタ２０６ａ、２０６ｂ、リテ
ーナ２０４がバルブステム２０２に装着されていれば、
先ず、バルブコッタ検出子１５８ａ〜１５８ｃがバルブ
コッタ２０６ａ、２０６ｂに当接する（図８参照）。検
出機構５０がさらに下降すると、コイルスプリング１６
６ａ〜１６６ｃの各強度の和がコイルスプリング１００
の強度よりも弱く設定されているため、コイルスプリン
グ１６６ａ〜１６６ｃが縮退し、バルブコッタ検出子１
５８ａ〜１５８ｃに対して相対的にリテーナ検出子１４
２が下降する。そして、リテーナ検出子１４２がリテー
ナ２０４に当接するに至る。

【００３８】さらに、検出機構５０が下降すると、コイ
ルスプリング１２２ａ〜１２２ｃの各強度の和がコイル
スプリング１００の強度よりも弱く設定されているた
め、コイルスプリング１２２ａ〜１２２ｃが縮退し、リ
テーナ検出子１４２に対してステムエンド検出子１１３
が相対的に下降し、ステムエンド検出子１１３の下端部
がバルブステム２０２の上端部に当接するに至る。そし
て、コイルスプリング１００が縮退した所定位置で変位
板５２の下端部がストッパ３６に当接し、検出機構５０
の下降が停止する。

【００３９】なお、バルブステム２０２がシリンダヘッ
ド２００に装着されていない場合には、ステムエンド検
出子１１３は検出機構５０が停止するまで下降し、一
方、バルブコッタ２０６ａ、２０６ｂ、リテーナ２０４
がバルブステム２０２に装着されていない場合には、バ
ルブコッタ検出子１５８ａ〜１５８ｃおよびリテーナ検
出子１４２はステムエンド検出子１１３がバルブステム
２０２の上端部に当接するまで下降する。

【００４０】そこで、バルブステム２０２がシリンダヘ
ッド２００に装着されている場合において、ステムエン
ド検出子１１３がバルブステム２０２に当接し、変位板
５２がストッパ３６に当接するまで検出機構５０が下降
した後、変位センサ７８からの出力に基づいてバルブス
テム２０２の高さ（位置）Ｈを測定する（ステップＳ
５）。この場合、変位センサ７８は検出部８０の位置に
対応する信号を制御装置１７２に出力する。この信号の
値はマスターワーク１８０に形成されたバルブステム部
１８２の上端部の高さ（位置）Ｈ₀ に対する誤差を示
す。この誤差が所定範囲内であれば、制御装置１７２は
バルブステム２０２がシリンダヘッド２００に正常に装
着されていると判断する（ステップＳ６）。

【００４１】バルブステム２０２が正常に装着されてい
ると判断された場合には、次に、変位センサ１０６から
の出力に基づいてバルブステム２０２の上端部とリテー
ナ２０４の上面部との距離Ａの基準値Ａ₀ に対する誤差
を測定する（ステップＳ７、図８参照）。この場合、変
位センサ１０６は検出部１０７の位置に対応する信号を
制御装置１７２に出力する。この信号の値はバルブステ
ム部１８２の上端部とリテーナ部１８４の上面部との距
離の基準値Ａ₀ に対する誤差を示す。この誤差が所定範
囲内であれば、制御装置１７２はリテーナ２０４がバル
ブステム２０２に正常に装着されていると判断する（ス
テップＳ８）。

【００４２】リテーナ２０４が正常に装着されていると
判断された場合には、次いで、変位センサ１３８ａ〜１
３８ｃによってリテーナ２０４の上面部と、バルブコッ
タ２０６ａ、２０６ｂの上端部との距離Ｂ、Ｃ、Ｄの基
準値Ｂ₀ に対する誤差を測定する（ステップＳ９）。こ
の場合、図１４に示すように、バルブコッタ検出子１５
８ａがバルブコッタ２０６ａに当接し、バルブコッタ検
出子１５８ｂがバルブコッタ２０６ａと２０６ｂの両方
に当接し、バルブコッタ検出子１５８ｃがバルブコッタ
２０６ｂに当接しているものとし、前記距離Ｂはリテー
ナ２０４の上面部からバルブコッタ２０６ａの上端部ま
での距離を表し、前記距離Ｃはリテーナ２０４の上面部
からバルブコッタ２０６ａまたは２０６ｂのいずれか一
方の上端部までの距離を表し、前記距離Ｄはリテーナ２
０４の上面部からバルブコッタ２０６ｂの上端部までの
距離を表すものとする。

【００４３】そして、これらの距離Ｂ、Ｃ、Ｄの基準値
Ｂ₀ に対する誤差が所定の範囲内であるか否かを判断し
（ステップＳ１０）、所定の範囲内であればシリンダ４
６を駆動して検出機構５０を上昇させる（図１３中、ス
テップＳ１１）。この結果、ステムエンド検出子１１
３、リテーナ検出子１４２およびバルブコッタ検出子１
５８ａ〜１５８ｃはそれぞれバルブステム２０２、リテ
ーナ２０４およびバルブコッタ２０６ａ、２０６ｂから
離間する。

【００４４】一方、バルブステム２０２をシリンダヘッ
ド２００に装着したとき、例えば、バルブ２１４とシリ
ンダヘッド２００の吸入用通路２０８ａまたは排気用通
路２０８ｂを構成する開口部との間に異物が挟まってい
る場合、あるいはバルブ２１４に加工不良がある場合、
ステップＳ６において、バルブステム２０２の高さＨの
誤差が所定の範囲内とはならない。このため、このバル
ブステム２０２に異常があるとして、このバルブステム
２０２を特定する記号、番号等を記憶する（ステップＳ
１２）。

【００４５】また、図１５に示すように、一方のバルブ
コッタ２０６ｂが脱落し、バルブコッタ２０６ａのみが
装着されている場合、測定（ステップＳ９）の際にバル
ブコッタ検出子１５８ａ、１５８ｃがバルブコッタ２０
６ｂに当接することがない。このため、距離Ｄの誤差は
所定の範囲内とはならない。従って、このような場合に
は、バルブコッタ２０６ａ、２０６ｂの中のいずれか一
方が装着されていないものと判断することができる。す
なわち、ステップＳ１０において、距離Ｂ、Ｃ、Ｄのい
ずれか一つ以上の誤差が所定の範囲内とならないため、
制御装置１７２はシリンダヘッド２００に装着されてい
る複数のバルブステム２０２の中、検査中のバルブステ
ム２０２に異常があるとして、このバルブステム２０２
を特定する記号、番号等を記憶する（ステップＳ１
２）。

【００４６】また、図１５中、１点鎖線に示すように、
バルブコッタ２０６ａの装着される角度によってはバル
ブコッタ検出子１５８ａ、１５８ｂがバルブコッタ２０
６ａに当接しても、バルブコッタ検出子１５８ｃが当接
しない。このように、バルブコッタ検出子１５８ａ〜１
５８ｃがそれぞれ１２０°ずつ偏位して配置されている
ため、バルブコッタ検出子１５８ａ〜１５８ｃのいずれ
か１つまたは２つがバルブコッタ２０６ｂに当接せず、
バルブコッタ２０６ｂの脱落を検出することができる。

【００４７】さらに、図９に示すように一対のバルブコ
ッタ２０６ａ、２０６ｂが両方とも装着されていても、
突部１９８ａ、１９８ｂが溝部２１８に嵌合していない
と、測定（ステップＳ９）の結果、距離Ｂ、Ｃ、Ｄの誤
差が所定の範囲内とはならない。従って、このような場
合にも、ステップＳ１０でバルブコッタ２０６ａ、２０
６ｂが正常に装着されていないものと判断することがで
き、ステップＳ１０からステップＳ１２に移行し、制御
装置１７２はこのバルブステム２０２を特定する記号、
番号等を記憶する（ステップＳ１２）。

【００４８】以上のように、略１２０°互いに偏位した
バルブコッタ検出子１５８ａ〜１５８ｃによってバルブ
コッタ２０６ａ、２０６ｂとリテーナ２０４との距離
Ｂ、Ｃ、Ｄの誤差を測定することにより、２つのバルブ
コッタ２０６ａ、２０６ｂに対して略等間隔に設定した
３つの測定箇所において測定を行うことができる。従っ
て、バルブコッタ２０６ａ、２０６ｂの装着状態を確実
に検出することが可能となる。

【００４９】さらに、リテーナ２０４がバルブステム２
０２から脱落している場合等には、ステップＳ８で距離
Ａの誤差が所定の範囲内とならないので、ステップＳ１
２に移行し、制御装置１７２はこのバルブステム２０２
を特定する記号、番号等を記憶する。

【００５０】以上のようにして、バルブステム２０２、
リテーナ２０４およびバルブコッタ２０６ａ、２０６ｂ
の装着状態を検出した後、シリンダ４６を駆動して検出
機構５０を上昇させる（ステップＳ１１）。このため、
ステムエンド検出子１１３、リテーナ検出子１４２およ
びバルブコッタ検出子１５８ａ〜１５８ｃは、それぞれ
バルブステム２０２、リテーナ２０４およびバルブコッ
タ２０６ａ、２０６ｂから離間する。そして、シリンダ
ヘッド２００に装着されている全てのバルブステム２０
２、リテーナ２０４およびバルブコッタ２０６ａ、２０
６ｂの検出が完了したか否かを判断し（ステップＳ１
３）、完了していない場合、ステップＳ３に戻り、検出
作業の完了していないバルブステム２０２上に検出機構
５０を変位させる。そして、前述と同様にしてバルブス
テム２０２、リテーナ２０４およびバルブコッタ２０６
ａ、２０６ｂの組付状態の検出を行う。

【００５１】ステップＳ１３で全てのバルブステム２０
２について検出が完了すると、全てのバルブステム２０
２、リテーナ２０４およびバルブコッタ２０６ａ、２０
６ｂが正常に装着されているか否かを判断し（ステップ
Ｓ１４）、全て正常に装着されているときは、シリンダ
ヘッド２００を次の工程に搬送する（ステップＳ１
５）。一方、ステップＳ１４で、いずれか一つでもバル
ブステム２０２、リテーナ２０４、バルブコッタ２０６
ａ、２０６ｂが正常に装着されていないときは、制御装
置１７２はステップＳ１２で記憶された、異常のあるバ
ルブステム２０２を特定する記号、番号等を出力手段１
７４に表示し（ステップＳ１６）、シリンダヘッド２０
０を製造ラインから取り除く（ステップＳ１７）。この
シリンダヘッド２００はステップＳ１６で表示されたバ
ルブステム２０２についてバルブステム２０２、リテー
ナ２０４、バルブコッタ２０６ａ、２０６ｂを装着し直
し、再び製造ラインに戻される。

【００５２】本実施の形態に係るバルブ装着部品の組付
状態検出方法および組付状態検出装置１０によれば、検
査のための作業者が不要となり、バルブステム２０２、
リテーナ２０４およびバルブコッタ２０６ａ、２０６ｂ
の検出を自動的に行うことが可能となり、組付状態を正
確に、且つ効率よく短時間で検出することができる。ま
た略１２０°偏位して配置された３つのバルブコッタ検
出子１５８ａ〜１５８ｃによって測定することにより、
一対のバルブコッタ２０６ａ、２０６ｂの組付状態を確
実に検出することができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明に係るバルブ装着部品の組付状態
検出方法および装置によれば、以下のような効果ならび
に利点が得られる。

【００５４】バルブ装着部品であるバルブコッタの検出
を自動的に行うことができるため、検査のための作業者
が不要となり、従って、生産効率を向上させることがで
きる。また、２つのバルブコッタに対して略１２０゜偏
位して設けられた３つのバルブコッタ検出子によって、
リテーナの端面からバルブコッタの端部までの距離を測
定するため、２つのバルブコッタを確実に、しかも効率
よく短時間で検出することができるとともに、検出精度
を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の組
付状態検出装置を示す斜視図である。

【図２】図１の組付状態検出装置を示す一部断面拡大側
面図である。

【図３】図１の組付状態検出装置に使用される検出機構
を示す一部拡大斜視図である。

【図４】図２の組付状態検出装置のＩＶ−ＩＶ線断面図
である。

【図５】図２の組付状態検出装置に使用される検出機構
を示す一部拡大断面斜視図である。

【図６】図２の組付状態検出装置のＶＩ−ＶＩ線矢視図
である。

【図７】図１の組付状態検出装置に使用されるマスター
ワークを示す一部拡大縦断面図である。

【図８】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の組
付状態検出方法において、バルブコッタが正常に装着さ
れた場合を示す一部拡大縦断面図である。

【図９】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の組
付状態検出方法において、バルブコッタの装着状態に異
常がある場合を示す一部拡大縦断面図である。

【図１０】バルブ装着部品の分解斜視図である。

【図１１】図１０のバルブ装着部品がシリンダに装着さ
れた状態を示す一部断面図である。

【図１２】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の
組付状態検出方法を説明するフローチャートである。

【図１３】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の
組付状態検出方法を説明するフローチャートである。

【図１４】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の
組付状態検出方法において、３つのバルブコッタ検出子
のそれぞれが２つのバルブコッタに当接している状態を
示す一部拡大平面図である。

【図１５】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の
組付状態検出方法において、２つのバルブコッタの中の
一方が装着されていない状態を示す一部拡大平面図であ
る。

【符号の説明】

１０…組付状態検出装置 １４…検出部 １６…ワーク載置部 ５０…検出機構 ７８、１０６、１３８ａ〜１３８ｃ…変位センサ ６８…ステムエンド検出子 １４２…リテー
ナ検出子 １５８ａ〜１５８ｃ…バルブコッタ検出子 １７２…制御装置 ２０２…バルブ
ステム ２０４…リテーナ ２０６ａ、２０
６ｂ…バルブコッタ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンに対してバルブを装着するバルブ
   装着部品の組付状態検出方法であって、 前記エンジンに組み付けられたバルブステムのステムエ
   ンドに当接させるべく、ステムエンド検出子を変位させ
   る工程と、 前記ステムエンド検出子の位置を測定して前記バルブス
   テムの組付状態を検出する工程と、 前記ステムエンドにバルブスプリングを装着する前記バ
   ルブ装着部品であるリテーナに当接させるべく、リテー
   ナ検出子を前記ステムエンド検出子に対して変位させる
   工程と、 前記ステムエンド検出子の先端部と前記リテーナ検出子
   の先端部との間の距離を測定して前記リテーナの組付状
   態を検出する工程と、 前記ステムエンドに前記リテーナを固定する前記バルブ
   装着部品である２つのバルブコッタに当接させるべく、
   バルブコッタ検出子を前記ステムエンド検出子に対して
   変位させる工程と、 前記リテーナ検出子の先端部と前記バルブコッタ検出子
   の先端部との間の距離を測定して前記バルブコッタの組
   付状態を検出する工程と、 を有することを特徴とするバルブ装着部品の組付状態検
   出方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の方法において、 前記ステムエンド検出子を中心に互いに略１２０°偏位
   して設けられた３つの前記バルブコッタ検出子を２つの
   前記バルブコッタに当接させるべく、前記ステムエンド
   検出子に対して変位させ、前記リテーナ検出子と前記各
   バルブコッタ検出子の先端部との間の距離を測定して前
   記各バルブコッタの組付状態を検出することを特徴とす
   るバルブ装着部品の組付状態検出方法。
3. 【請求項３】エンジンに対してバルブを装着するバルブ
   装着部品の組付状態検出方法であって、 前記エンジンに組み付けられたバルブステムのステムエ
   ンドにバルブスプリングを装着するリテーナを固定する
   前記バルブ装着部品である２つのバルブコッタに当接さ
   せるべく、互いに略１２０°ずつ偏位して配置された３
   つのバルブコッタ検出子を変位させる工程と、 前記各バルブコッタ検出子の位置を測定して前記バルブ
   コッタの組付状態を検出する工程と、 を有することを特徴とするバルブ装着部品の組付状態検
   出方法。
4. 【請求項４】エンジンに対してバルブを装着するバルブ
   装着部品の組付状態検出装置であって、 前記エンジンに組み付けられたバルブステムのステムエ
   ンドに当接すべく変位するステムエンド検出子と、 前記ステムエンドにバルブスプリングを装着する前記バ
   ルブ装着部品であるリテーナに当接すべく、前記ステム
   エンド検出子に対して変位するリテーナ検出子と、 前記ステムエンドに前記リテーナを固定するバルブコッ
   タに当接すべく、前記ステムエンド検出子に対して変位
   するバルブコッタ検出子と、 前記ステムエンド検出子の先端部の位置を測定する位置
   測定手段と、 前記ステムエンド検出子の先端部と前記リテーナ検出子
   の先端部との間の距離および前記リテーナ検出子と前記
   各バルブコッタ検出子との間の距離を測定する距離測定
   手段と、 を備えることを特徴とするバルブ装着部品の組付状態検
   出装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の装置において、 前記バルブコッタ検出子は、前記ステムエンド検出子を
   中心として相互に略１２０°ずつ偏位して３つ設けら
   れ、それぞれのバルブコッタ検出子は互いに独立して変
   位することを特徴とするバルブ装着部品の組付状態検出
   装置。
6. 【請求項６】エンジンに対してバルブを装着するバルブ
   装着部品の組付状態検出装置であって、 前記エンジンに組み付けられたバルブステムのステムエ
   ンドにバルブスプリングを装着するリテーナを固定する
   ２つのバルブコッタに当接すべく、前記ステムエンド検
   出子に対してそれぞれが独立して変位する３つのバルブ
   コッタ検出子と、 前記各バルブコッタ検出子の位置を測定する測定手段
   と、 を備え、前記３つのバルブコッタ検出子は、前記ステム
   エンド検出子を中心として相互に略１２０°ずつ偏位し
   て配置されることを特徴とするバルブ装着部品の組付状
   態検出装置。