JP2006299836A - 内燃機関のバルブリフト量測定方法と調整方法および測定装置ならびに調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特殊形態の可変動弁機構について、バルブリフト量の測定および調整作業の自動化を可能とした技術を提供する。
【解決手段】駆動軸４上の偏心カム８および揺動カム５のほか、第１リンク１０、第２リンク１１およびロッカアーム９とを備え、制御軸７の回転位置に応じロッカアーム９の揺動支点を変化させて吸気バルブ２のリフト量を可変制御するリフト・作動角可変機構３を、予めシリンダヘッドに相当する位置決め治具５０にセットしてエンジン組立状態を再現する。揺動カム５のカム面にリフト測定手段５９の測定子７４を押し当てて、揺動カム５のカム面をリフト量測定部としてリフト量を測定する。
【選択図】 図１３

Description

本発明は、内燃機関のバルブリフト量の測定および調整技術に関し、特に機関の運転状態に応じてバルブの作動タイミングおよびリフト量を制御可能な可変動弁機構のバルブリフト量の測定および調整に際して、その自動化を目的とした測定および調整方法と測定および調整装置に関するものである。

特許文献１に記載のように、クランクシャフトに連動して回転する駆動軸に設けた駆動カムと、駆動軸に揺動可能に支持されて機関の吸気用または排気用のバルブをリフトさせるための揺動カムと、駆動軸とは別の制御軸に揺動可能に設けられ、一端が第１のリンク部材を介して駆動カムに、他端が第２のリンク部材を介して揺動カムにそれぞれ連結されたロッカアームとを備え、制御軸の回転位置を機関運転状態に応じて制御し、もってロッカアームの揺動支点を変化させることによりバルブリフト量を可変制御するようにした内燃機関の可変動弁機構が提案されている。

さらに、特許文献１に記載の技術を前提として、可変動弁機構のリフト量調整を可能にするべく、ロッカアームと第２のリンク部材との連結部にリフト量調整手段を設けたものが特願２００４−３３２６２３として本出願人により提案されている。より詳しくは、可変動弁機構を構成している部品個々の加工寸法精度の影響のためにリンク機構の連結点間寸法精度のばらつきを招き、結果としてバルブの作動タイミングおよびリフト量のばらつきが発生することから、これを吸収もしくは調整するために上記リフト量調整手段を付帯させてある。

なお、上記リフト量調整手段は、ロッカアームと第２のリンク部材とを連結している連結ピンの位置を微調整する調整ねじとそれをロックするロックねじとを同一軸線上に位置するように配置することで形成してある。
特開２００２−２５６８３２号公報

上記のようなリフト量調整を可能とした可変動弁機構では、実際のエンジン組立状態と同様に可変変動弁機構をシリンダヘッドに組み込んだ状態でバルブリフト量の測定とそれに続く調整作業を行うことから、リフト量を測定可能な部位がきわめて限定され、唯一バルブリフト量としての変位は燃焼室に面したバルブの端面に表れ、そのバルブ端面に変位計を当接させた状態でリフト動作させることでバルブリフト量の測定が可能となる。

しかしながら、多くの場合にバルブ端面はいわゆる黒皮のままでその面精度にばらつきあることから、バルブリフト量ひいてはバルブリフト調整量を定量的に且つ正確に把握することが難しく、バルブリフト量の測定および調整精度の向上に自ずと限界がある。

例えば、可変動弁機構を有するエンジンの性能を最大限に発揮させるためには、複数の気筒間でのバルブリフト量のばらつきを±０．０５ｍｍ以下に押さえる必要があるが、上記のようにバルブ端面を測定部位とするリフト量測定ではそのばらつきのために要求精度を満たすことができない。

また、従来のバルブリフト量の調整は、機能部品が錯綜した部位での調整作業故にその作業の全てを手作業に依存せざるを得ず、単に調整作業が煩雑であるだけでなく、調整精度に実際に調整作業を行う作業者の個人差が生じやすく、リフト量調整作業の自動化が強く要望されている。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、とりわけ先に述べたような特殊形態の可変動弁機構について、バルブリフト量の測定および調整を高精度に、しかもそれらの作業の自動化を可能としたリフト量測定および調整方法とリフト量測定および調整装置を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、クランクシャフトに連動して回転するとともに駆動カムを備えた駆動軸と、駆動軸に揺動可能に支持されて機関の吸気用または排気用のバルブをリフトさせるための揺動カムと、駆動軸と平行な制御軸と、この制御軸に揺動可能に設けられ、一端が第１のリンク部材を介して駆動カムに、他端が第２のリンク部材を介して揺動カムにそれぞれ連結されたロッカアームとを備え、制御軸の回転位置を機関運転状態に応じて制御し、もってロッカアームの揺動支点を変化させることによりバルブリフト量を可変制御するようにした内燃機関の可変動弁機構について、それ単体の状態でバルブリフト量を測定する方法であることを前提としている。

その上で、可変動弁機構をシリンダヘッドに相当する位置決め治具にセットしてエンジン組立状態を再現し、その状態で揺動カムのカム面をリフト量測定部としてバルブリフト量を測定することを特徴とする。

この場合、エンジン組立状態を再現するために、請求項２に記載のように、可変動弁機構を正規トルクにてシリンダヘッドにボルト締めした場合に発生する締結力と同等の押し付け力でその可変動弁機構を位置決め治具に対して位置決め固定することが望ましい。

また、最小リフト時のばらつきがエンジン性能へ及ぼす影響が最も顕著となることから、請求項３に記載のように、バルブリフト量が最小となる回転位置に制御軸を割り出してロックした上でバルブリフト量を測定することが望ましい。

さらに、エンジン組立状態をより正確に再現するためには、請求項４に記載のように、バルブリフト量の測定は、エンジン組立状態におけるバルブスプリングの力と同等の押し付け力をもって揺動カムのカム面にリフト量測定手段を押し付けて行うことが望ましい。

加えて、可変動弁機構をシリンダヘッドに取り付けるのに代えて、請求項６に記載のようにシリンダヘッドを模した形状の位置決め治具を用いているのは、シリンダヘッドに取り付けた状態ではリフト量を測定するのに適した部位が存在しないためであり、したがって、位置決め治具としては、バルブ挿入穴に相当する部分から揺動カムに向けてバルブリフト量測定のためのリフト量測定手段を挿入可能となっているものを使用する。

上記のようなリフト量測定に続いてその調整を行う上では、請求項７に記載のように、可変動弁機構は、ロッカアームと第２のリンク部材との連結部にリフト量調整手段を備えていることが望ましい。

このリフト量調整手段としては、例えば請求項８に記載のように、ロッカアームと第２のリンク部材とを連結している連結ピンの位置を調整する調整ねじとそれをロックするロックねじとを同一軸線上に備えていて、それら調整ねじとロックねじを共に単一方向から操作可能となっているものとする。

その上で、請求項１０に記載のように、上記バルブリフト量の測定に続いて、その測定結果に基づいてリフト量調整手段を操作してバルブリフト量の調整を行うものとする。

請求項１２に記載の発明は、上記請求項１に記載のバルブリフト量の測定に用いる装置であることを前提として、可変動弁機構を位置決め支持する位置決め治具と、エンジン組立状態を再現するために、可変動弁機構を正規トルクにてシリンダヘッドにボルト締めした場合に発生する締結力と同等の押し付け力でその可変動弁機構を位置決め治具に対して位置決め固定する押付固定手段と、駆動軸の回転位置を所定の位置に割り出す駆動軸ドライブユニットと、制御軸の回転位置が所定の位置となるように拘束する制御軸位置決め手段と、測定子を揺動カムのカム面に押し付けてバルブリフト量を測定するリフト量測定手段とを備えていることを特徴とする。

この場合、先に述べた請求項６と同様の目的の下に、請求項１３に記載のようにシリンダヘッドを模した形状の位置決め治具を使用するものとし、その位置決め治具は、バルブ挿入穴に相当する部分から揺動カムに向けてバルブリフト量測定のためのリフト量測定手段を挿入可能となっていることが望ましい。

同様に、請求項３と同様の目的に下に、請求項１４に記載のように、制御軸位置決め手段はバルブリフト量が最小となる回転位置に制御軸を割り出してロックする機能を有するものであることが望ましい。

また、請求項４と同様の目的の下に、請求項１５に記載のように、リフト量測定手段はエンジン組立状態におけるバルブスプリングの力と同等の押し付け力をもって揺動カムのカム面に測定子を押し付けて測定を行うものであることが望ましい。

請求項１７に記載の発明は、上記測定装置の構造をより具体化したものであって、可変動弁機構を水平状態にて位置決め支持するための位置決め治具を搭載した水平で且つ昇降可能なテーブルと、テーブル上において位置決め治具をはさんでその両側に対向配置してある駆動軸ドライブユニットおよび制御軸位置決め手段と、テーブル上の位置決め治具よりも上方側に配置してあるとともに、押し付け固定手段として機能する定位置固定式のクランプ駒と、テーブルの下方側に配置してあるとともにクランプ駒と協働して押付固定手段として機能し、上昇動作をもってテーブルとともに位置決め治具を押し上げて、エンジン組立状態を再現するべく可変動弁機構を正規トルクにてシリンダヘッドにボルト締めした場合に発生する締結力と同等の押し付け力でその可変動弁機構をクランプ駒との間に位置決め治具とともに圧締固定するリフターと、同じくテーブルの下方に昇降可能に配置されて、上昇動作をもって測定子を揺動カムのカム面に押し付けてバルブリフト量を測定するリフト量測定手段とを備えていることを特徴とする。

上記のようなリフト量測定に続いてその調整を行う上では、請求項７と同様の目的の下に、請求項２０に記載のように、可変動弁機構は、ロッカアームと第２のリンク部材との連結部にリフト量調整手段を備えていることが望ましい。

このリフト量調整手段としては、先に述べた請求項８に記載のものと同様とし、例えば請求項２１に記載のように、ロッカアームと第２のリンク部材とを連結している連結ピンの位置を調整する調整ねじとそれをロックするロックねじとを同一軸線上に備えていて、それら調整ねじとロックねじを共に単一方向から操作可能となっているものとする。

その上で、先に述べた請求項１０と同様にして、上記バルブリフト量の測定に続いて、その測定結果に基づいてリフト量調整手段を操作してバルブリフト量の調整を行うべく、請求項２２に記載のように、請求項２０または２１に記載のリフト量測定装置の機能に加えて、その測定結果に基づいて可変動弁機構のリフト量調整手段を操作してバルブリフト量の調整を行うリフト量調整操作手段を有していることが望ましい。

より具体的には、請求項２３に記載のように、リフト量調整操作手段は、調整ねじを回転操作する調整ねじ操作手段と、ロックねじを回転操作するロックねじ操作手段とを備えていることが望ましい。

したがって、少なくとも請求項１，１２に記載の発明では、エンジン組立状態の同等の条件下で、駆動カムによってバルブに与えられるバルブリフト量を定量的に測定して把握することが可能となる。その上で、請求項１０，２２に記載の発明では、その測定データに基づく調整量をもってリフト量調整手段を操作すれば、バルブリフト量のいわゆる自動調整が可能となる。

請求項１，１２に記載の発明によれば、可変動弁機構単体の状態でありながらエンジン組立状態でのバルブリフト量を自動的に且つ定量的に測定することが可能となり、バルブリフト量測定のための作業性改善と省力化を図ることができるとともに、リフト量の測定値の信頼性も高くなる。

請求項１０，２２に記載の発明によれば、定量的なリフト量測定だけでなくリフト量調整までも自動的に行うことが可能となり、バルブリフト量調整のための作業性改善と省力化を図ることができるとともに、リフト量調整の精度およびその信頼性も高くなる。

図１以下の図面は本発明のより具体的な実施の形態を示す図であり、ここでは例えばＶ型６気筒エンジンの吸気系に適用される可変動弁機構の場合の例を示している。

すなわち、図１〜４はシリンダヘッド１上に設けられる可変動弁機構の一例として、一気筒当たり二つの吸気バルブ２を開閉駆動しつつ吸気バルブ２のリフト量および作動角の双方を連続的に可変制御可能なリフト・作動角（バルブイベント）可変機構３の構造を示している。なお、このリフト・作動角可変機構３は、特開２００２−２５６８３２号公報等として先に本出願人が提案しているものある。

リフト・作動角可変機構３は、図示外のクランクシャフトに連動して回転する駆動軸４と、駆動軸４に揺動可能に嵌合支持されていて且つ吸気バルブ２をリフトさせる揺動カム５とを、後述するロッカアーム９のほか複数のリンク１０，１１で連係したものである。より詳しくは、リフト・作動角可変機構３は、駆動軸４に偏心して設けられて駆動カムとして機能する円形の偏心カム６と、駆動軸４と平行に設けられた制御軸７と、この制御軸７に偏心して設けられた円形の偏心カム８と、この偏心カム８に揺動可能に嵌合するロッカアーム９と、駆動軸４側の偏心カム６とロッカアーム９の一端とを連結している第１のリンク部材としてのリング状の第１リンク１０と、ロッカアーム９の他端と揺動カム５の先端とを連結している第２のリンク部材としての第２リンク１１とを有している。

駆動軸４は、図示しないチェーンやプーリ等の伝達機構を介してクランクシャフトに連係されていて、そのクランクシャフトに連動して回転駆動される一方、制御軸７はサーボモータ等の図示しない回転型のアクチュエータによってその回転位置が任意に可変制御される。

第１リンク１０は駆動軸４側の偏心カム６の外周に回転可能に嵌合している一方、ロッカアーム９の一端と第１リンク１０の先端とは第１の連結ピン１２により回転可能に連結されている。また、ロッカアーム９の他端と第２リンク１２の一端とは第２の連結ピン１３により回転可能に連結されている。さらに、第２リンク１１の他端と揺動カム５の先端とは第３の連結ピン１４により回転可能に連結されている。ここで、図４から明らかなように、揺動カム５は各吸気バルブ２ごとに独立している二つのカム本体５ａ，５ｂを同軸一体に形成したものであり、その一方のカム本体５ａに第２リンク１１が第３の連結ピン１４を介して連結されている。

図１，２に示すように、駆動軸４および制御軸７はシリンダヘッド１の上部にそれぞれ回転可能に軸受支持されている。シリンダヘッド１は、ヘッド本体として機能するヘッドロア１ａの上面に、複数の軸受キャップを枠状のフレームとともに一体に形成したいわゆるラダーフレーム構造のラダーカムブラケット１ｂを着脱可能に装着したもので、ヘッドアッパとして機能するラダーカムブラケット１ｂは複数の取付ボルト１５によりヘッドロア１ａに締結固定されている。そして、駆動軸４および制御軸７ともに平行状態を保ちながら気筒列方向に延びていて、駆動軸４はヘッドロア１ａとラダーカムブラケット１ｂに挟持されるようにして軸受支持されている一方、制御軸７はラダーカムブラケット１ｂの上面に載置された上で、ラダーカムブラケット１ｂに対してボルト締め固定される軸受キャップ１６にて軸受支持されている。

なお、先に述べたように気筒列方向に延びている駆動軸４および制御軸７は気筒列を構成する複数の気筒に共用されるのに対して、リフト・作動角可変機構３の構成部品である揺動カム５、ロッカアーム９、第１リンク１０、第２リンク１１等は気筒列を構成する個々の気筒毎に独立して設けられている。

このようなリフト・作動角可変機構３では、クランクシャフトに連動して駆動軸４が回転すると、偏心カム６および第１リンク１０を介してロッカアーム９が揺動動作し、このロッカアーム９の揺動運動が第２リンク１１を介して揺動カム５に伝達されて、その揺動カム５が揺動動作することになる。そして、揺動カム５の揺動運動に伴い、吸気バルブ２の上方に設けたバルブリフタ１７に接触してこれを押圧することにより、吸気バルブ２がバルブスプリング１８（図２参照）の反力に抗して開閉作動、すなわちリフト動作することになる。

その一方、回転型アクチュエータの作動により制御軸７の回転位置を変更すると、ロッカアーム９の揺動支点である偏心カム８の中心位置が変化する。これにより、揺動カム５の揺動範囲が変化して、クランク角（クランクシャフトの回転位置）に対する吸気バルブ２の作動角の中心位相がほぼ一定のままで、吸気バルブ２のリフト量（最大リフト量）および作動角の双方の大きさが連続的且つ無段階に変化する。このリフト・作動角可変機構３の制御状態は、例えば制御軸７の回転位置に応答する角度センサである制御軸センサ（リフトセンサ）によって検出される。

このようなリフト・作動角可変機構３によれば、例えばリフト量が１ｍｍ以下の極小リフト域を用いることにより、スロットルバルブに依存することなく吸入空気量を幅広く調整することが可能で、いわゆるスロットル損失を大幅に軽減もしくは解消することが可能となる。ただし、このような極小リフト領域では、気筒間でのわずかなリフト量ばらつきが比較的大きな吸入空気量のばらつきとなって表れるので、リフト量を所定の管理限界内（寸法公差内）に入るように精度良く調整し、気筒間のリフト量のばらつきをを極力小さくすることが重要である。

本実施の形態では、上記リフト・作動角可変機構３を構成することになるロッカアーム９と第２リンク１１とを連結している第２の連結ピン１３の位置を調整することにより、リフト量の調整を可能としている。

図５〜７は上記ロッカアーム９と第２リンク１１とのピン連結部を示している。ロッカアーム９は、制御軸７側の偏心カム８に回転可能に嵌合することになる環状部１９を有する変形アーム状のものであって、一端には第１リンク１０との結合部となる第１の連結ピン１２が一体に突設されているほか、他端には第２リンク１１との連結部として機能するアームエンド２０が一体に形成されている。そして、アームエンド２０には第２の連結ピン１３が挿入される長穴状のピン挿入穴２１が形成されている。

なお、第１の連結ピン１２とアームエンド２０とは環状部１９の軸心方向で互いにオフセットしている。また、アームエンド２０に形成されたピン挿入穴２１の短径をロッカアーム９自体の長手方向にほぼ一致させてあることから、ピン挿入穴２１はそれ自体の長径方向に移動可能に第２の連結ピン１３を受容することになる。

第２の連結ピン１３が挿入されることになるアームエンド２０には、調整ねじとして機能することになるアジャストボルト２２とロックねじとして機能することになるロックボルト２３を、長穴状のピン挿入穴２１を挟んで互いに同軸線上に位置するようにその上下に対向配置してある。すなわち、アームエンド２０にはピン挿入穴２１に開口するめねじ２４，２５をそれぞれ形成してあるとともに、一方のねめじ２４には六角穴２６付きのアジャストボルト２２を、他方のめねじ２５には六角形の頭部２７を有するロックボルト２３をそれぞれ螺合させてある。

ここで、アジャストボルト２２は六角穴２６に図３に示す六角レンチタイプのビット２８を挿入・嵌合させてその回転操作を行うものであるから、ロックボルト２３の方向からのビット２８の挿入が可能なようにロックボルト２３は貫通穴２９を形成して中空状のものとしてある。他方、ピン挿入穴２１に挿入されることになる第２の連結ピン１３には図５に示すように二面幅部３０を形成してあるとともに、その二面幅部３０，３０間にはロックボルト３と同様に貫通穴３１を形成してある。

そして、図５から明らかなように第２リンク１１の一端の二股状の側片部１１ａには第２の連結ピン１３と嵌合可能なピン穴３２を形成してあることから、その二股状の側片部１１ａ，１１ａ間にアームエンド２０を挟み込むようにしてピン挿入穴２１とピン穴３２とを合致させた上で、それらのピン挿入穴２１およびピン穴３２に第２の連結ピン１３を挿入してある。さらに、ピン挿入穴２１に挿入された第２の連結ピン１３の上下からアジャストボルト２２とロックボルト２３をそれぞれに締め込んで二面幅部３０に着座させることで、アームエンド２０に対して第２の連結ピン１３を圧締固定してある。

なお、第２の連結ピン１３の端面にはピン挿入穴２１と同方向を長径とする長穴状の窪み３３を形成してあり、双方の長穴状の長径を合致させることで、第２の連結ピン１３の二面幅部３０を上記長径方向に合致させることができるように考慮してある。したがって、この状態では、ロックボルト２３の貫通穴２９と第２の連結ピン１３の貫通穴３１のほか、アジャストボルト２２の六角穴２６が互いに同一軸線上において連通するかたちとなる。

以上により、長穴状のピン挿入穴２１に沿って移動可能ではあっても通常は所定の位置に回転不能に拘束されることになる第２の連結ピン１３を介して、ロッカアーム９と第２リンク１１とが相対回転可能に連結されており、第２の連結ピン１３とアジャストボルト２２およびロックボルト２３をもってリフト量調整手段を形成している。

このようなリフト・作動角可変機構３のバルブリフト量調整を行うには、ロッカアーム９と揺動カム５とを連結している第２リンク１１のリンク長を調整することで行うものとする。

これに先立ち、各リフト・作動角可変機構３のリフト量が最小となる回転位置に制御軸７を割り出した上で、駆動軸４を低速にて回転させて、その時の各リフト・作動角可変機構３ごとのリフト量を予め測定し、必要なリフト調整量を予め把握しておく。

続いて、図３に示すように、六角形のソケット３４をロックボルト２３の頭部２７に嵌合させた上でそれを回転操作して緩め、長穴状のピン挿入穴２１の長径方向において第２の連結ピン１３の位置の自由度を持たせる一方、ロックボルト２３側からビット２８を挿入してアジャストボルト２２の六角穴２６に嵌合させる。そして、アジャストボルト２２を正転方向もしくは逆転方向に所定量だけ回転操作して、すなわち、予め把握してあるリフト調整量に必要な量だけアジャストボルト２２を回転操作して、第２の連結ピン１３の位置を調整した上で、再びロックボルト２３を締め付けて第２の連結ピン１３を固定する。こうすることにより、ロッカアーム９と揺動カム５とを連結している第２リンク１１のリンク長、すなわち第２の連結ピン１３と第３の連結ピン１４とのなす軸心間距離が変化し、その結果として、リフト・作動角可変機構３のリフト量および作動角の調整が可能となる。

このように、かかるリフト・作動角可変機構３によれば、ソケット３４によるロックボルト２３の回転操作と、ビット２８によるアジャストボルト２２の回転操作とを、同一もしくは単一方向から行えるように考慮されていることから、リフト量の調整をきわめて容易に行うことができる。

図８〜１１は、図５に示したロッカアーム９と第２リンク１１との連結結合部の変形例を示しており、図５と共通する部分には同一符号を付してある。

図８の構造では、第２リンク１１側のピン穴３２と第２の連結ピン１３とがいわゆる締まりばめとなるような圧入状態として、ロッカアーム９のアームエンド２０に対して第２の連結ピン３６を積極的に回転可能に支持させるようにした点で図５のものと異なっている。

図８〜１１に示すように、アームエンド２０の内側面に突条３７を設けてその内部空間を上下二段に仕切り、それぞれの空間に半割り状の滑り軸受３８，３９を回転不能に挿入して、それらの滑り軸受３８，３９をもって第２の連結ピン３６を回転可能に軸受支持させてある。

一方、第２の連結ピン３６は軸部４０の端部に頭部４１を備えるとともに、軸部４０の長手方向中央部に二面幅部４２を形成したものであって、図８に示すように二面幅部４２以外の円筒面をもって滑り軸受３８，３９に回転可能に支持されるようになっているとともに、二面幅部４２以外の長手方向両端の円筒面をもって第２リンク１１側の側片部１１ａのピン穴３２に圧入される。そして、側片部１１ａと滑り軸受３８，３９との間には第２の連結ピン３６の回転を許容する薄板ばね４３を介装してあるとともに、滑り軸受３８，３９および第２の連結ピン３６にはそれぞれに貫通穴４４，４５を形成してある。

また、アームエンド２０の上下に螺合されることになる調整ねじとしてのアジャストボルト４６およびロックねじとしてのロックボルト４７は、基本的には図５に示したものと同様であるものの、いずれも先端に環状の突起部を形成してある。したがって、アジャストボルト４６およびロックボルト４７を共に締め込んだときには、それぞれの突起部４８が滑り軸受３８，３９側の貫通穴４４に嵌合して、両者の相対位置決めがなされるとともに、上下の滑り軸受３８，３９によって第２の連結ピン３６が圧締保持されることになる。なお、滑り軸受３８，３９にて第２の連結ピン３６を圧締保持した際に、各滑り軸受３８，３９と突条３７との間に所定の隙間が確保されるように予め設定されていて、第２の連結ピン３６はアームエンド２０に直接接触しないいわゆるフローティング構造となっている。

この連結構造によれば、ロッカアーム９と第２リンク１１とが相対回転する場合に、第２の連結ピン３６が第２リンク１１と一体的に回転運動を行うことになり、しかもその第２の連結ピン３６が滑り軸受３８，３９にて軸受支持されていることにより、ロッカアーム９と第２リンク１１との相対回転がよりスムーズに行われて作動安定性が向上する。

一方、バルブリフト量を調整する際には、図５に示した連結構造と同様に、ロックボルト４７を緩めて第２の連結ピン３６の位置の拘束を解除した上でアジャストボルト４６を所定量だけ回転操作して第２の連結ピン３６の位置を調整し、再度ロックボルト４７を締め付けることで対応可能である。

ここで、図２に示すように、各リフト・作動角可変機構３のリフト量の調整に先立って、各リフト・作動角可変機構３のリフト量が最小となるように制御軸７を割り出した場合に、各ロックボルト２３または４７の頭部２７がラダーカムブラケット１ｂの上面よりも上方に位置するように予め設定してあることがリフト量調整の作業性および操作性向上の上で望ましい。

なお、以上のようなリフト量調整機構は、先に本出願人が特願２００４−３３２６２３として出願している内容である。

次に、上記のようなリフト・作動角可変機構３のリフト量の測定および調整作業の自動化を図った装置の一例について説明する。

リフト・作動角可変機構３でのバルブリフト量の測定および調整に際して、リフト・作動角可変機構３をシリンダヘッド１に組み付けた状態において燃焼室に面したバルブ端面をリフト量測定部位としたのでは、同部位がいわゆる黒皮のままであることが多く、リフト量調整以前にそもそもリフト量の測定精度の向上に限界があることは先に述べた。

そこで、本実施の形態では、リフト・作動角可変機構３のバルブリフト量の測定および調整作業を機構単体の状態で行うに当たり、リフト・作動角可変機構３をシリンダヘッド１に組み付けることなく、そのヘッドロア１ａの形状を模した専用の位置決め治具５０を用いて行うものとし、同時にバルブ端面ではなく揺動カム５のカム面をリフト量の測定部位としてリフト量測定を行うことを前提とする。

図１２，１３はその位置決め治具５０の詳細を示しており、図１，２と比較すると明らかなように、位置決め治具５０は正規のシリンダヘッド１のヘッドロア１ａとその形状がほとんど同一ではあるものの、バルブ挿入穴に相当する部分のみ例えばバルブリフタ１７の径と同サイズの貫通穴５１をもって貫通させてあり、この貫通穴５１が後述するようにバルブリフト量測定のためのリフト量測定手段の挿入穴として機能することになる。すなわち、位置決め治具５０は正規のヘッドロア鋳造用の鋳型を用いて鋳造して上で、シリンダブロックやラダーカムブラケットとの接合面となる上下面の加工、各種の取付穴やロケート穴の加工、ジャーナル部の加工等を正規のヘッドロア１ａと同様に行った上で、先に述べたバルブ挿入穴に相当する部分に貫通穴５１を形成したものである。

そして、図１２，１３に示すように、予めラダーカムブラケット１ｂを母体として各リフト・作動角可変機構３を予め仮組みしておく。つまり、ラダーカムブラケット１ｂに制御軸７を載せた上でその制御軸７用の軸受キャップ１６をラダーカムブラケット１ｂに対してボルト締め固定しておけば、第１，第２リンク１０，１１が正しく連結されているかぎりは、駆動軸４はラダーカムブラケット１ｂから垂れ下がることはあっても脱落することはない。その上で、図１３に示すようにラダーカムブラケット１ｂとともに駆動軸４を位置決め治具５０のジャーナル部上に載せて一次的に位置決めしておく。ただし、図２と比較すると明らかなように、ラダーカムブラケット１ｂは位置決め治具５０に対して取付ボルト１５にて固定することはしないものとする。以上をもってリフト・作動角可変機構３のバルブリフト量の測定および調整のための前準備が完了する。

図１４は、図１２，１３の形態での位置決め治具５０を用いてリフト・作動角可変機構３のバルブリフト量の測定および調整を行うための装置の構造を示している。

枠状のフレーム５２には水平なテーブル５３が配置されており、このテーブル５３は、それ自体から垂下したガイドロッド５４と下段フレーム要素５５から立設したガイドスリーブ５６とからなる昇降ガイド機構をもって昇降可能に案内支持されている。そして、テーブル５３の中央部の所定位置に先に述べた位置決め治具５０が位置決め載置されるようになっていて、そのテーブル５３上には位置決め治具５０をはさんでその両側に駆動軸ドライブユニット５７と制御軸位置決め手段としてのトグルクランプ機構５８を対向配置してある。

また、下段フレーム要素５５上には、後述するリフト量測定手段としてのリフト量測定ユニット５９とともに、リフター６０が立設してある。リフター６０は、リフターテーブル６１上に左右で対をなす押し上げアーム６２を設けてあり、リフトシリンダ６４にてリフターテーブル６１を上昇動作させることで押し上げアーム６２がテーブル５３側の当て板６３に当接し、テーブル５３を所定量だけリフトアップ動作させるようになっている。

一方、フレーム５２の上部フレーム要素６５には位置決め治具５０の上方に相当する位置に複数のクランプ駒６６を配置してあるとともに、リフト量調整操作手段としてのリフト量調整操作ユニット６７を搭載してある。そして、先に述べたようにリフター６０にてテーブル５３を押し上げることにより、押し上げアーム６２とクランプ駒６６にて位置決め治具５０を強固に位置決めクランプするようになっている。

ここで、各クランプ駒６６は、図１，２に示すようにシリンダヘッド１のヘッドロア１ａに対してラダーカムブラケット１ｂを固定するための取付ボルト１５の位置（図１２に示すラダーカムブラケット１ｂ取付用のボルト穴の位置）と同じ位置に同数だけ設定されている。

したがって、先に述べたようにリフター６０のリフトアップ動作に基づいて、押し上げアーム６２とクランプ駒６６にてその圧締状態をもって位置決め治具５０を位置決めクランプしたときには、リフター６０による押し上げ力（シリンダの出力）を適宜調整することで実際のエンジン組立状態と同等の状態を再現できるように、すなわちリフト・作動角可変機構３を正規トルクにてシリンダヘッド１にボルト締めした場合に発生する締結力と同等の押し付け力でそのリフト・作動角可変機構３を位置決め治具５０に対して位置決め固定するようになっている。このようなことから、押し上げアーム６２を有するリフター６０と複数のクランプ駒６６とで、リフト・作動角可変機構３を正規トルクにてシリンダヘッド１にボルト締めした場合に発生する締結力と同等の押し付け力でそのリフト・作動角可変機構３を位置決め治具５０に対して位置決め固定する押付固定手段を形成している。

下部フレーム要素５５上のリフト量測定ユニット５９はシフトシリンダ６８の伸縮作動に応じてガイドレール６９上を水平移動可能なシフトテーブル７０に搭載してあり、ガイドロッド７１とそれを受容するガイドチューブ７２とからなる昇降ガイド機構と、同じくシフトテーブル７０に垂設したリフトシリンダ７３をもって昇降動作させるように構成してある。そして、図１４に示すように、仮にリフト量測定ユニット５９が位置決め治具５０の最も右側の気筒の真下に位置しているものとすると、リフト量測定ユニット５９は気筒間ピッチを一回のシフトピッチとして気筒列方向に複数段階にわたってそのシフト動作が可能となっている。

なお、上記リフト量測定ユニット５９側でのガイドロッド７１とガイドチューブ７２とからなる昇降ガイド機構とリフトシリンダ７３との組み合わせは、リフター６０側でも同様に採用されている。

また、リフト量測定ユニット５９は、図１５に示すように位置決め治具５０のバルブ挿入穴に相当する貫通穴５１（図１３参照）から挿入されて揺動カム５における一対のカム本体５ａ，５ｂ（図２〜４参照）に当接可能な一対の測定子７４を主要素とするもので、各測定子７４はガイドブロック７５にガイドブッシュ７７を介して昇降可能に案内支持させたガイドロッド７６の上端に装着してある。その一方、ガイドロッド７６の下端は中間プレート７８を介して予圧用シリンダ７９のピストンロッド８０に連結してあるとともに、ガイドロッド７６の下端にはボルト形状の接触子８１を介してリニアタイプの変位計であるリニアゲージ８２の入力ロッド８２ａを当接させてある。なお、接触子８１は中間プレート７８をガイドロッド７６に固定する機能を併せ持っている。

ここで、上記予圧用シリンダ７９はシリンダチューブ内に所定の液体を封入することにより強力な流体ばねとして機能するようにしたもので、ガイドロッド７６に対して常時上向きの付勢力を付与している。そして、予圧用シリンダ７９のばね力としては、図２に示すように正規のエンジン組立状態においてバルブスプリング１８がバルブリフタ１７に及ぼすばね力と同等の大きさに設定してある。

したがって、リフトシリンダ７３の伸長動作により測定子７４を上昇させると、図１５に示すようにガイドロッド７６が位置決め治具５０の貫通穴５１に挿入されて、測定子７４が揺動カム５のカム本体５ａ，５ｂに個別に圧接して、後述するようにこの状態でバルブリフト量の測定が行われることになる。その際に、予圧用シリンダ７９のばね力が揺動カム５に作用することになり、それによって、実際のエンジン組立状態を再現するべく、エンジン組立状態におけるバルブスプリング１８（図２参照）の力と同等の押し付け力をもって揺動カム５のカム面に測定子７４を押し付けることができる。

図１４において、テーブル５３上に配置された駆動軸ドライブユニット５７は、シフトシリンダ８３の伸長動作によりガイドレール８４上をスライド動作するスライドテーブル８５にモータ８６駆動の円板状のドライブプレート８７を設けたもので、ドライブプレート８７は駆動軸４と同一軸線上においてその駆動軸４の軸端のフランジ部４ａ（図１２参照）と正対している。なお、フランジ部４ａにはその軸心からオフセットした位置にダウエルピン４ｂを突設してある。また、モータ８６としては、ドライブプレート８７を指定した任意の回転位置まで回転させた上でその位置で定角停止可能ないわゆるオリエンテーリング（割り出し）機能付きのものが採用されている。

より詳しくは、図１６に示すように、スライドテーブル８５上のホルダ８８にベアリング８９を介してドライブシャフト９０を回転可能に支持させるとともに、そのドライブシャフト９０をモータ８６の回転軸９１にカップリング９２を介して連結してある。さらに、ドライブシャフト９０には先端にドライブプレート８７を有するサポートシャフト９２をスライド可能に挿入してあるとともに、ドライブプレート８７とドライブシャフト９０との間に介装した圧縮コイルスプリング９３によってサポートシャフト９２体を前方側に付勢している。なお、サポートシャフト９２はドライブシャフト９０対してスライド可能ではあるものの、サポートシャフト９２を径方向に貫通するピン９４とドライブシャフト９０側の長穴９５との係合のために両者の相対回転は不能となっており、同時に長穴９５の範囲内でのみドライブシャフト９０に対してサポートシャフト９２のスライド動作が可能となっている。また、ドライブプレート８７には、駆動軸４の軸端のフランジ部４ａに突設したダウエルピン４ｂを受容する位置決め穴９６を形成してある。

図１４において、テーブル５３上のトグルクランプ機構５８は、同図から明らかなように位置決め治具５０上の制御軸７に近接するように配置してあり、エアシリンダ９７の伸長動作によりクランプレバー９８がスイング動作して、制御軸７を所定の割り出し位置に割り出して位置決めクランプする機能を有している。より詳しくは、制御軸７の軸端には図１７の（Ａ）に示すように略楕円形もしくは略菱形状のフランジ部７ａが形成されているとともに、同図（Ｂ）および図１２にも示すように、制御軸７にはそのフランジ部７ａに近接するようにストッパーリング９９が止めねじ１００にて固定されている。このストッパーリング９９は、正規のエンジン組立状態において制御軸７をラダーカムブラケット１ｂに軸受支持させる際にそのラダーカムブラケット１ｂ自体の回転範囲を機械的に制限するために設けられるもので、図１７の（Ｂ）に示すようにストッパーリング９９のストッパー面９９ａ，９９ｂ以外の円筒面がラダーカムブラケット１ｂ側のジャーナル１０１に軸受支持される。

そこで、先に述べたようにリフト・作動角可変機構３を位置決め治具５０に位置決め支持させた状態では、ストッパーリング９９の一方のストッパー面９９ａをラダーカムブラケット１ｂ側のストッパー面１０１ａに着座させることで、ラダーカムブラケット１ｂに対する制御軸７の回転方向の割り出しとその位置決めを行うものとし、先に述べたトグルクランプ機構５８のクランプレバー９８を制御軸７の軸端におけるフランジ部７ａの一辺部１０２に押し当てて拘束することで、同図（Ｂ）に示したようにストッパーリング９９の一方のストッパー面９９ａをラダーカムブラケット１ｂ側のストッパー面１０１ａに着座させてその状態を保持するようになっている。

また、図１４に示すテーブル５３上には上記トグルクランプ機構５８に近接して非接触式のセンサ１０２を設けてある。他方、図１２に示すように駆動軸４の軸端に偏心カム６の位相を検出するための突起付きのセンシングプレート１０３を設けてあることから、センサ１０２はセンシングプレート１０３側の突起を検知可能なように配置してあり、このセンサ１０２によって各偏心カム６の位相が検出されるようになっている。

また、図１４において、上部フレーム要素６５上のリフト量調整操作ユニット６７は、例えば図５に示したロッカアーム９と第２リンク１１との連結部におけるアジャストボルト２２とロックボルト２３を回転操作するために設けられているもので、例えば同図に示すようにバルブリフト量の測定の際には図１４に実線で示す退避位置で待機しているものの、後述するようにリフト量の調整の際にはそれぞれのリフト・作動角可変機構３のロックボルト２３等の位置まで気筒列方向にスライド移動可能となっている。

より詳しくは、多段停止動作が可能なシフトシリンダ１０４の伸縮作動に応じてガイドレール１０６ａ上をスライド可能なスライダ１０６に対して同じくリフトシリンダ１０５の伸縮作動に応じて昇降可能なバーチカルスライダ１６０を搭載して、そのバーチカルスライダ１６０に対し、図１８に示すようにアジャストボルト２２の操作のための調整ねじ操作手段として機能するナットランナー１０７とロックボルト２３の操作のためのロックねじ操作手段として機能するナットランナー１０８とを並設してある。さらに、各ナットランナー１０７，１０８の下側にはギヤボックス１０９を配置し、そのギヤボックス１０９からは、ロックボルト２３の回転操作のための六角形のソケット３４と、アジャストボルト２２の回転操作のための六角形のビット２８とを突出させてある。

すなわち、図１８は上記ソケット３４やビット２８を含むギヤボックス１０９の詳細を、図１９は同図の要部下面図をそれぞれ示している。同図に示すように、アジャストボルト２２の回転操作のためのナットランナー１０７側では、中空状のベアリングホルダ１１０に対しその外側にベアリング１１１を介して同じく中空状のソケットホルダ１１２を回転可能に支持させてある。ソケットホルダ１１２の外周にはドリブンギヤ１１３をキー１１４を介して固定するとともに、ソケットホルダ１１２の下部には先端に六角穴１１５を有するソケット３４を上下動可能で且つ相対回転不能に内挿してある。つまり、ソケットホルダ１１２の内周に形成したガイド溝１１６に対してソケット３４の外周に形成したガイド突起１１７を摺動可能に噛み合わせてあるとともに、ソケットホルダ１１２の内底面とソケット３４との間には圧縮コイルスプリング１１８を介装してあり、これによりソケット３４はソケットホルダ１１２に対して回転不能ではあるものの、上下動可能となっている。

また、同じくソケットホルダ１１２の内部において、ナットランナー１０７の回転軸１１９には中間ロッド１２０の大径部を外挿するかたちで相対回転不能に連結するとともに、さらに中間ロッド１２０にはビットホルダ１２１を外挿するかたちで相対回転不能で且つ上下動可能に連結してある。つまり、中間ロッド１２０側のピン１２２とビットホルダ１２１側の長穴１２３との係合をもって中間ロッド１２０とビットホルダ１２１とを相対回転不能で且つ上下方向に相対移動可能に連結してあり、両者の間に介装した圧縮コイルスプリング１２４をもってビットホルダ１２１を常時下方に付勢している。そして、ビットホルダ１２１の先端にはビット２８を着脱可能に装着してあり、したがってビット２８はソケット３４と同心状をなしながらそのソケット３４を貫通して下方に突出している。

他方、ロックボルト２３の回転操作のためのナットランナー１０８側では、中空状のベアリングホルダ１２５に対しその内周側にベアリング１２６を介して中間ロッド１２７を回転可能に支持させてあり、その中間ロッド１２７をナットランナー１０８側の回転軸１２８に相対回転不能に連結してある。そして、中間ロッド１２７にはドライブギヤ１２９をキー１３０をもって固定してあり、ドライブギヤ１２９はソケットホルダ１１２側のドリブンギヤ１１３に噛み合っている。したがって、ナットランナー１０８の起動によりソケット３４が正転または逆転動作し、逆にナットランナー１０７の起動によりビット２８が正転または逆転動作することになる。

なお、上記のようなリフター６０やリフト量測定ユニット５９、駆動軸ドライブユニット５７、トグルクランプ機構５８、およびリフト量調整操作ユニット６７等の作動制御はそれらに付帯する制御盤１４０が司っている。

次に上記のようなバルブリフト量測定および調整装置の一連の動きを図２０，２１のフローチャートを参照しながら説明する。

リフト・作動角可変機構３を有するエンジンの性能を最大限に発揮させるためには、リフト・作動角可変機構３個々のバルブリフト量を規定値となるように管理することもさることながら、複数の気筒間でのリフト量のばらつきを±０．０５ｍｍ以下に押さえることが重要であることは先に述べた。

そこで、本実施の形態では、図１に示すように３気筒分のリフト・作動角可変機構３が横一連に並設されている点を考慮し、それぞれのリフト・作動角可変機構３のリフト量を測定したならば、最小リフト量となるリフト・作動角可変機構３を特定する。その上で、特定したリフト・作動角可変機構３の最小リフト量を基準として、その最小リフト量に対する他の二つのリフト・作動角可変機構３のリフト量の差をそれぞれに求め、その差が管理限界（例えば、先に述べた０．０５ｍｍ）を越えている場合に、該当するリフト・作動角可変機構３のリフト量調整を行うものとする。

先に述べたように、リフト・作動角可変機構３が一次的に位置決めされた位置決め治具５０が図１２，１３の状態で前工程にて待機していることから、図示外のローダが位置決め治具５０を把持して図１４のテーブル５３上の所定位置にセットする（図２０のステップＳ１）。

位置決め治具５０がテーブル５３上の所定位置に位置決めされると、リフター６０がリフトアップ動作して位置決め治具５０をテーブル５３ごと押し上げて、クランプ駒６６との間に位置決めクランプする（ステップＳ２）。この場合、リフター６０とクランプ駒６６によるクランプ形態では、先にも述べたようにリフト・作動角可変機構３を正規トルクにてシリンダヘッドにボルト締めした場合と同等の位置および締結力（押し付け力）で位置決め固定するように予め設定してあることから、そのクランプ状態をもって正規のエンジン組立状態が再現されることになる。

続いて、テーブル５３上で待機しているトグルクランプ機構５８が作動して、図１７に示すように制御軸７の軸端のフランジ部７ａの一辺部を押圧することにより、ストッパーリング９９側のストッパー面９９ａとラダーカムブラケット１ｂ側のストッパー面１０１ａとを圧接させた上でその状態を保持する。これにより、最小リフト量となる回転位置に制御軸７が割り出されて位置決めされる（ステップＳ３）。

さらに、同じくテーブル５３上で待機している駆動軸ドライブユニット５７が前進動作して、図１２および図１４，１６に示すように先端のドライブプレート８７を駆動軸４の軸端のフランジ部４ａ（図１２参照）に圧接させる一方（ステップＳ４）、リフト量測定ユニット５９が上昇動作して、図１５に示すようにリフト・作動角可変機構３の揺動カム５を形成している一対のカム本体５ａ，５ｂに対して測定子７４を圧接させる（ステップＳ５）。この場合、先にも述べたようにカム本体５ａ，５ｂには正規のエンジン組立状態でのバルブスプリング（図２参照）のばね力に相当する予圧用シリンダ７９のばね力が作用することから、これによってもまたエンジン組立状態が再現される。

この状態で、モータ８６の起動によりドライブプレート８７が回転し（ステップＳ６）、図１６に示すように、ドライブプレート８７が少なくとも一回転する間にそのドライブプレート８７側の位置決め穴９６と駆動軸４のフランジ部４ａにおけるダウエルピン４ｂとが相互に合致して係合することから、さらに駆動軸４が所定量だけ回転駆動されることにより、図１５に示したリニアゲージ８２によって揺動カム５におけるカム本体５ａ，５ｂのリフト量が個別に測定され、その実測データは制御盤１４０側のデータ記憶部に記憶・蓄積される（ステップＳ７）。

この後、駆動軸ドライブユニット５７におけるドライブプレート８７の回転が停止する一方（ステップＳ８）、リフト量測定ユニット５９が一旦下降動作する（ステップＳ９）。

リフト量測定ユニット５９が下降すると、多段停止が可能なシフトシリンダ６８の伸長動作に基づいてリフト量測定ユニット５９が１ピッチ分だけ図１４の左方向にシフト動作し、隣の気筒のリフト・作動角可変機構３の真下に移動する。以降は先に述べたステップＳ５〜ステップＳ９までの動作を繰り返し、２番目および３番目の気筒のリフト・作動角可変機構３について、それぞれの揺動カム５におけるカム本体５ａ，５ｂのリフト量を測定する。

以上をもって、３気筒分のリフト・作動角可変機構３について、それぞれの揺動カム５におけるカム本体５ａ，５ｂのリフト量測定が終了する。

ここで、先に述べたようにそれぞれのリフト・作動角可変機構３における揺動カム５を形成している一対のカム本体５ａ，５ｂのリフト量を個別に収集してはいても、揺動カム５に付帯しているリフト量調整機構は一つ、すなわち図５に示したリフト量調整のためのロックボルト２３やアジャストボルト２２は一対のカム本体５ａ，５ｂが共有していることから、各カム本体５ａ，５ｂごとに個別にリフト量調整を行うことはできない。

そこで、制御盤１４０のデータ処理部では、各リフト・作動角可変機構３における一対のカム本体５ａ，５ｂのリフト量の平均値、すなわち二つ一組のカム本体５ａ，５ｂの実測リフト量データの平均値を予め算出し、これらの平均値を各リフト・作動角可変機構３ごとの（気筒ごとの）リフト量データとする。そして、３気筒分のリフト・作動角可変機構３のリフト量データ相互に照合して、最小リフト量となるいずれかのリフト・作動角可変機構３を特定する。その上で、特定したリフト・作動角可変機構３の最小リフト量を基準として、その最小リフト量に対する他の二つのリフト・作動角可変機構３のリフト量の差をそれぞれに求め、その差が管理限界値（例えば、先に述べた０．０５ｍｍ）を越えている場合に該当するリフト・作動角可変機構３を「要リフト量調整」として特定した上で、その該当するリフト・作動角可変機構３についてリフト量調整作業を実行するものとする。

さらに、「要リフト量調整」として特定されたリフト・作動角可変機構３については、先に述べた最小リフト量との差がそのままリフト量調整量となるが、データ処理部に予め設定してあるところのリフト量調整量−アジャストボルト調整角の相関に関するマップと照合して、そのリフト量調整量をアジャストボルト２２の調整角（回転操作角）を換算して予め求めておく。そして、このアジャストボルト２２の調整角データは後述するリフト量調整操作ユニット６７に指令として与えられる。

代わって、図１４，１８に示した多段停止が可能なエアシリンダ１０４の伸長動作に基づきリフト量調整操作ユニット６７がシフト動作を開始し、「要リフト量調整」と特定されたリフト・作動角機構３の真上で停止する（ステップＳ１０）。この状態では駆動軸ドライブユニット５７がなおも前進したままの状態にあることから、モータ８６の再起動により駆動軸４を回転させて、リフト量調整操作ユニット６７によるロックボルト２３等の操作が容易な回転位置に割り出す（ステップＳ１１）。つまり、図１３に示したようにロッカアーム９に付帯しているロックボルト２３の軸心が最も鉛直状態に近い位置となる回転位置に駆動軸４を割り出す。

その状態で、図１８に示したリフト量調整操作ユニット６７側のソケット３４およびビット２８が下降動作し（ステップＳ１２）、図３に示すようにビット２８をロックボルト２３の貫通穴２９に通してアジャストボルト２２に、ソケット３４をロックボルト２３にそれぞれ押し付ける。なお、この押し付けの際に、ビット２８とアジャストボルト２２同士、およびソケット３４とロックボルト２３同士が正しく嵌合することもあるが、この時点ではそれぞれに押し付けられているだけで必ずしも嵌合する必要はない。

これと相前後して、ナットランナー１０７の起動によりビット２８が低トルクにて左回転駆動（アジャストボルト２２およびロックボルト２３が共に右ねじとすれば、ビット２８の回転方向はアジャストボルト２２を上方に移動させる方向）される一方、ナットランナー１０７自体のトルク管理機能によりトルクアップを感知した時点でそのビット２８の回転が停止する（ステップＳ１３）。これは、六角レンチとして機能することになるビット２８がアジャストボルト２２の六角穴２６に正しく嵌合したことにほかならない。

続いて、もう一方のナットランナー１０８が起動してソケット３４を左回転駆動させる（図２１のステップＳ１４）。この際に少なくともソケット３４が一回転すればソケット３４とロックボルト２３の頭部２７が嵌合することから、それ以上の回転量をもってロックボルト２３緩めることになる。

この後、ビット回転駆動用のナットランナー１０７が再起動して、先の求めたリフト調整量に相当する調整角度だけアジャストボルト２２を左回転させて、つまり図５に示したアジャストボルト２２を上昇変位させて、リフト量が小さくなる方向にリフト量調整を行う（ステップＳ１５）。そして、所定量だけアジャストボルト２２を回転操作したならば、代わってソケット回転駆動用のナットランナー１０８が再起動して、ソケット３４を右回転させることでロックボルト２３を締め込んでロックする（ステップＳ１６）。すなわち、図５に示したように、先に回転操作したアジャストボルト２２の変位に応じて第２の連結ピン１３の位置が微調整されることから、ロックボルト２３の締め付けをもって第２の連結ピン１３をその位置にロックする。

以上をもってリフト量調整操作ユニット６７によるリフト量調整作業が終わり、そのリフト量調整操作ユニット６７が一旦上昇動作するとともに、もう一つのリフト・作動角可変機構３についてリフト調整の必要がある場合には、リフト量調整操作ユニット６７は該当する位置まで再度シフト動作して上記の同様のリフト量調整を行う一方、他にリフト量調整の必要がない場合にはリフト量調整操作ユニット６７は当初の退避位置に戻る（ステップＳ１７）。

こうして、リフト量測定に続くリフト量調整を終えたならば、先のステップＳ５〜ステップＳ９までの動作を繰り返して、それぞれのリフト・作動角可変機構３について再度リフト量測定を行った上で、その適否判定を行う（ステップＳ１８，Ｓ１９）。

リフト量の再測定の結果、いずれかのリフト・作動角可変機構３についてリフト量調整の必要がある場合には、先の再測定および再調整のステップを繰り返す。

この後、各気筒間、すなわち３気筒分のリフト・作動角可変機構相互間のリフト量ばらつきが管理限界値内におさまっていることを条件に、リフター６０がリフトダウンしてそれまでの位置決め治具５０の位置決めクランプ状態を解除し（ステップＳ２０）、さらに駆動軸ドライブユニット５７が退避動作するとともに（ステップＳ２１）、トグルクランプ機構５８がアンクランプ動作してそれまでの制御軸７の位置決めクランプ状態を解除し（ステップＳ２２）、一連のリフト量測定および調整作業が完了する。そして、最後に図示しないローダが位置決め治具５０を取り出すことになる（ステップＳ２３）。

ここで、各気筒ごとの調整前および調整後のリフト量データは、図２２に示すように基準となる最小リフト量との差およびアジャストボルト２２による調整角度とともに、品質管理のために記憶および記録をもって蓄積されるほか、必要に応じて制御盤１４０の表示部にリアルタイムで可視表示するものとする。

このように上記リフト量測定および調整装置によれば、位置決め治具５０を母体として実際のエンジン組立状態と同等の状態を再現した上で、揺動カム５のカム面を測定部位としてリフト量の測定および調整を行うことから、高精度なリフト量測定と調整を行うことができることはもちろんのこと、従来では手作業に依存せざるを得なかったリフト量測定および調整作業の完全自動化を実現できるようになる。

なお、ここでは図５に示したリフト量調整機構を例にとって説明したが、図８の示したリフト量調整機構の場合にも全く同じ手順で調整可能である。また、上記の例では、各気筒のリフト・作動角可変機構３についてリフト量が最小になる位置に割り出した上でそれぞれのリフト量を測定し、それら三つのリフト量のうち最も小さなものを基準としたときの気筒間ばらつきが管理限界を超えるものについてのみリフト量調整を行うようしたが、全ての気筒のリフト量が管理限界内におさまるようにそれぞれのリフト・作動角可変機構３のリフト量を個別に調整するようにしてもよい。

図２３にはリフト量測定および調整装置の別の実施の形態を示す。

この実施の形態では、テーブル１５０を定位置固定式のものとして、図１４では必須とされたリフター６０および定位置固定式のクランプ駒６６を廃止する一方、新たにリフト量調整操作ユニット６７と共有することになるガイドレール１０６ａ上にクランプユニット１５１をスライド可能に設けたものである。

クランプユニット１５１は、エアシリンダ１５２の伸縮動作に応じてガイドレール１０６ａ上をスライド移動するスライドテーブル１５３に、クランプシリンダ１５４の伸縮作動に応じてクランプ，アンクランプ動作する複数のクランプ駒１５５を設けたもので、各クランプ駒１５５はテーブル１５０上にある位置決め治具５０の真上まで移動した上で、先のクランプ駒６６によるクランプ位置と同じ位置に当接して位置決め治具５０を位置決めクランプすることになる。

ただし、リフト量調整操作ユニット６７とクランプユニット１５１が同時に位置決め治具５０の真上に位置しようとすると互いに干渉することになるので、位置決め治具５０の真上にはリフト量調整操作ユニット６７またはクランプユニット１５１が選択的に位置するように考慮してある。

すなわち、リフト量測定の際には、位置決め治具５０の真上にクランプユニット１５１を位置させて、そのクランプユニット１５１にて位置決め治具５０を位置決めクランプした状態でリフト量測定ユニット５９にてリフト量の測定を行う。一方、リフト量調整の際には、必ずしもエンジン組立状態と同等の状態を再現する必要はないので、クランプユニット１５１を図２３に実線で示す退避位置に位置させた上で、代わって別にテーブル１５０上に用意してある簡易なスイング式のクランパー１５６によって位置決め治具５０の位置決めクランプを行い、その状態でリフト量調整操作ユニット６７を位置決め治具５０の真上まで移動させてリフト量調整を行うものとする。

この構造においても先の図１４に示したものと同様の機能が発揮される。

可変動弁機構としてリフト・作動角可変機構を備えたシリンダヘッドの平面説明図。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面説明図。 図２の要部拡大説明図。 図３のリフト・作動角可変機構の斜視図で、図１のＢ方向矢視図。 図２，３の要部分解斜視図。 図５に示すロッカアームの平面図。 図５に示すロッカアームと第２リンクとの結合状態での断面図。 図５の変形例を示す斜視図。 図８に示すロッカアームの平面図。 図９の正面図。 図１０の要部断面図。 シリンダヘッドを模した形状の位置決め治具にリフト・作動角可変機構を位置決めした状態を示す平面図。 図１２のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図。 リフト量測定および調整のための装置の概略説明図。 図１４におけるリフト量測定ユニットの要部断面図。 図１４に示す駆動軸ドライブユニットの要部断面図。 図１２に示した位置決め治具の機能説明図。 図１４に示したリフト量調整操作ユニットの要部断面図。 図１８の下面図。 図１４の装置での作動を示すフローチャート。 図１４の装置での作動を示すフローチャート。 リフト量調整結果の表示例を示す説明図。 図１４の装置の変形例を示す概略説明図。

符号の説明

１…シリンダヘッド
１ａ…ヘッドロア
１ｂ…ラダーカムブラケット（ヘッドアッパ）
２…吸気バルブ
３…リフト・作動角可変機構（可変動弁機構）
４…駆動軸
５…揺動カム
５ａ，５ｂ…カム本体
６…偏心カム（駆動カム）
７…制御軸
８…偏心カム
９…ロッカアーム
１０…第１リンク（第１のリンク部材）
１１…第２リンク（第２のリンク部材）
１２…第１の連結ピン
１３…第２の連結ピン（リフト量調整手段）
１４…第３の連結ピン
１８…バルブスプリング
２２…調整ねじとしてのアジャストボルト（リフト量調整手段）
２３…ロックねじとしてのロックボルト（リフト量調整手段）
２８…ビット
２９…貫通穴
３１…貫通穴
３４…ソケット
３６…第２の連結ピン
３８，３９…滑り軸受
４４…貫通穴
４５…貫通穴
４６…アジャストボルト（調整ねじ）
４７…ロックボルト（ロックねじ）
５０…位置決め治具
５１…貫通穴
５３…テーブル
５７…駆動軸ドライブユニット
５８…トグルクランプ機構（制御軸位置決め手段）
５９…リフト量測定ユニット（リフト量測定手段）
６０…リフター（押付固定手段）
６６…クランプ駒（押付固定手段）
６７…リフト量調整操作ユニット（リフト量調整操作手段）
７４…測定子
７９…予圧用シリンダ
８２…リニアゲージ
８７…ドライブプレート
１０７…ナットランナー（調整ねじ操作手段）
１０８…ナットランナー（ロックねじ操作手段）
１４０…制御盤
１５０…テーブル
１５１…クランプユニット
１５５…クランプ駒

Claims (24)

1. クランクシャフトに連動して回転するとともに駆動カムを備えた駆動軸と、
   駆動軸に揺動可能に支持されて機関の吸気用または排気用のバルブをリフトさせるための揺動カムと、
   駆動軸と平行な制御軸と、
   この制御軸に揺動可能に設けられ、一端が第１のリンク部材を介して駆動カムに、他端が第２のリンク部材を介して揺動カムにそれぞれ連結されたロッカアームと、
   を備え、
   制御軸の回転位置を機関運転状態に応じて制御し、もってロッカアームの揺動支点を変化させることによりバルブリフト量を可変制御するようにした内燃機関の可変動弁機構について、
   その可変動弁機構単体の状態でバルブリフト量を測定する方法であって、
   可変動弁機構をシリンダヘッドに相当する位置決め治具にセットしてエンジン組立状態を再現し、
   その状態で揺動カムのカム面をリフト量測定部としてバルブリフト量を測定することを特徴とする内燃機関のバルブリフト量測定方法。
2. エンジン組立状態を再現するために、可変動弁機構を正規トルクにてシリンダヘッドにボルト締めした場合に発生する締結力と同等の押し付け力でその可変動弁機構を位置決め治具に対して位置決め固定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブリフト量測定方法。
3. バルブリフト量が最小となる回転位置に制御軸を割り出してロックした上でバルブリフト量を測定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のバルブリフト量測定方法。
4. バルブリフト量の測定は、エンジン組立状態におけるバルブスプリングの力と同等の押し付け力をもって揺動カムのカム面にリフト量測定手段を押し付けて行うことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のバルブリフト量測定方法。
5. 可変動弁機構は、ラダーカムブラケットを母体としてその下面側に駆動軸が、上面側に制御軸がそれぞれ配置されているものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関のバルブリフト量測定方法。
6. 位置決め治具はシリンダヘッドを模した形状のものであって、バルブ挿入穴に相当する部分から揺動カムに向けてバルブリフト量測定のためのリフト量測定手段を挿入可能となっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関のバルブリフト量測定方法。
7. 可変動弁機構は、ロッカアームと第２のリンク部材との連結部にリフト量調整手段を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関のバルブリフト量測定方法。
8. リフト量調整手段は、ロッカアームと第２のリンク部材とを連結している連結ピンの位置を調整する調整ねじとそれをロックするロックねじとを同一軸線上に備えていて、それら調整ねじとロックねじを共に単一方向から操作可能となっていることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関のバルブリフト量測定方法。
9. 揺動カムは同一気筒分の二つ一組のカム本体を並設したものであり、カム本体ごとに個別にバルブリフト量を測定することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関のバルブリフト量測定方法。
10. 請求項７または８に記載のバルブリフト量の測定に続いて、その測定結果に基づいてリフト量調整手段を操作してバルブリフト量の調整を行うことを特徴とする内燃機関のバルブリフト量調整方法。
11. 請求項９に記載のバルブリフト量の測定に続いて、二つのカム本体の測定値の平均値に基づいてリフト量調整手段を操作してバルブリフト量の調整を行うことを特徴とする内燃機関のバルブリフト量調整方法。
12. 請求項１に記載のバルブリフト量の測定に用いる装置であって、
    可変動弁機構を位置決め支持する位置決め治具と、
    エンジン組立状態を再現するために、可変動弁機構を正規トルクにてシリンダヘッドにボルト締めした場合に発生する締結力と同等の押し付け力でその可変動弁機構を位置決め治具に対して位置決め固定する押付固定手段と、
    駆動軸の回転位置を所定の位置に割り出す駆動軸ドライブユニットと、
    制御軸の回転位置が所定の位置となるように拘束する制御軸位置決め手段と、
    測定子を揺動カムのカム面に押し付けてバルブリフト量を測定するリフト量測定手段と、
    を備えていることを特徴とする内燃機関のバルブリフト量測定装置。
13. 位置決め治具はシリンダヘッドを模した形状のものであって、バルブ挿入穴に相当する部分から揺動カムに向けてバルブリフト量測定のためのリフト量測定手段を挿入可能となっていることを特徴とする請求項１２に記載の内燃機関のバルブリフト量測定装置。
14. 制御軸位置決め手段は、バルブリフト量が最小となる回転位置に制御軸を割り出してロックする機能を有するものであることを特徴とする請求項１３に記載の内燃機関のバルブリフト量測定装置。
15. リフト量測定手段は、エンジン組立状態におけるバルブスプリングの力と同等の押し付け力をもって揺動カムのカム面に測定子を押し付けて測定を行うものであることを特徴とする請求項１４に記載の内燃機関のバルブリフト量測定装置。
16. 可変動弁機構は、ラダーカムブラケットを母体としてその下面側に駆動軸が、上面側に制御軸がそれぞれ配置されているものであることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の内燃機関のバルブリフト量測定装置。
17. 可変動弁機構を水平状態にて位置決め支持するための位置決め治具を搭載した水平で且つ昇降可能なテーブルと、
    テーブル上において位置決め治具をはさんでその両側に対向配置してある駆動軸ドライブユニットおよび制御軸位置決め手段と、
    テーブル上の位置決め治具よりも上方側に配置してあるとともに、押し付け固定手段として機能する定位置固定式のクランプ駒と、
    テーブルの下方側に配置してあるとともにクランプ駒と協働して押付固定手段として機能し、上昇動作をもってテーブルとともに位置決め治具を押し上げて、エンジン組立状態を再現するべく可変動弁機構を正規トルクにてシリンダヘッドにボルト締めした場合に発生する締結力と同等の押し付け力でその可変動弁機構をクランプ駒との間に位置決め治具とともに圧締固定するリフターと、
    同じくテーブルの下方に昇降可能に配置されて、上昇動作をもって測定子を揺動カムのカム面に押し付けてバルブリフト量を測定するリフト量測定手段と、
    を備えていることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれかに記載の内燃機関のバルブリフト量測定装置。
18. クランプ駒は、エンジン組立状態においてシリンダヘッドに対する可変動弁機構のボルト締結位置となるべき部分に当接するものであることを特徴とする請求項１７に記載の内燃機関のバルブリフト量測定装置。
19. 揺動カムは同一気筒分の二つ一組のカム本体を並設したものであり、リフト量測定手段はカム本体ごとに個別にバルブリフト量を測定する機能を有していることを特徴とする請求項１１〜１８のいずれかに記載の内燃機関のバルブリフト量測定装置。
20. 可変動弁機構は、ロッカアームと第２のリンク部材との連結部にリフト量調整手段を備えていることを特徴とする請求項１２〜１９のいずれかに記載の内燃機関のバルブリフト量測定装置。
21. リフト量調整手段は、ロッカアームと第２のリンク部材とを連結している連結ピンの位置を調整する調整ねじとそれをロックするロックねじとを同一軸線上に備えていて、それら調整ねじとロックねじを共に単一方向から操作可能となっていることを特徴とする請求項２０に記載の内燃機関のバルブリフト量測定装置。
22. 請求項２０または２１に記載のバルブリフト量測定装置の機能に加えて、その測定結果に基づいて可変動弁機構のリフト量調整手段を操作してバルブリフト量の調整を行うリフト量調整操作手段を有していることを特徴とする内燃機関のバルブリフト量調整装置。
23. バルブリフト量測定結果に基づいて可変動弁機構のリフト量調整手段を操作してバルブリフト量の調整を行うリフト量調整操作手段を有していて、
    リフト量調整操作手段は、調整ねじを回転操作する調整ねじ操作手段と、ロックねじを回転操作するロックねじ操作手段とを備えていることを特徴とする請求項２１に記載の内燃機関のバルブリフト量調整装置。
24. リフト量調整操作手段は、テーブル上の位置決め治具よりも上方側に配置してあることを特徴とする請求項１７または１８に記載の内燃機関のバルブリフト量調整装置。

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