JP2016217182A - Valve lift amount measurement method of internal combustion engine - Google Patents

Valve lift amount measurement method of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2016217182A
JP2016217182A JP2015100187A JP2015100187A JP2016217182A JP 2016217182 A JP2016217182 A JP 2016217182A JP 2015100187 A JP2015100187 A JP 2015100187A JP 2015100187 A JP2015100187 A JP 2015100187A JP 2016217182 A JP2016217182 A JP 2016217182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
displacement
laser beam
laser
laser light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015100187A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
玲 小澤
Rei Ozawa
玲 小澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2015100187A priority Critical patent/JP2016217182A/en
Publication of JP2016217182A publication Critical patent/JP2016217182A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve lift amount measurement method which can measure a valve lift amount, in an internal combustion engine which cannot irradiate an upper end part of a valve shaft with a laser beam.SOLUTION: A valve lift amount measurement method of an internal combustion engine comprises: a process for preparing an irregular member 51 which has a laser beam irradiation face 51a and an attachment face 51b, and in which axial irregular patterns of grooves 51p, 51q and 51r formed at the laser beam irradiation face 51a and having different separation dimensions from the attachment face 51b, are different in a one side direction and the other side direction in an axial direction; a process for attaching the attachment face 51b of the irregular member 51 to a portion located in an intake port hole 11 of a shaft part 12b; a process for irradiating the laser beam irradiation face 51a with a laser beam during movement of an intake valve 12; a process for receiving the laser beam which is reflected at the laser beam irradiation face 51a, and measuring displacement of a laser beam irradiation part of the laser beam irradiation face 51a; and a process for calculating a valve lift amount of the intake valve 12 on the basis of a displacement pattern of the measured displacement.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、内燃機関のバルブリフト量計測方法に関する。   The present invention relates to a valve lift amount measuring method for an internal combustion engine.

従来、内燃機関における吸気バルブや排気バルブのバルブリフト量を計測する方法として、例えば、バルブシャフトの上端部に設けたバルブリフタにレーザ変位計のレーザ光を照射して、前記バルブリフタの変位量を前記レーザ変位計によりバルブリフト量として計測する方法が知られている（特許文献１参照）。この場合、バルブリフタのレーザ光が照射される面は、バルブシャフトの軸方向と直交する面であり、レーザ変位計からのレーザ光は、バルブシャフトの軸方向に照射されている。   Conventionally, as a method for measuring a valve lift amount of an intake valve or an exhaust valve in an internal combustion engine, for example, a valve lifter provided at an upper end portion of a valve shaft is irradiated with laser light from a laser displacement meter, and the displacement amount of the valve lifter is A method of measuring the amount of valve lift with a laser displacement meter is known (see Patent Document 1). In this case, the surface of the valve lifter irradiated with the laser light is a surface orthogonal to the axial direction of the valve shaft, and the laser light from the laser displacement meter is irradiated in the axial direction of the valve shaft.

このように、バルブリフタにレーザ光を照射して、非接触でバルブリフト量を計測することで、可変動弁機構を備えたシリンダヘッドをシリンダブロックに組み付けた所謂ベア状態の内燃機関におけるバルブリフト量を計測することが可能となっている。   In this way, the valve lift amount in the so-called bare internal combustion engine in which the cylinder head having the variable valve mechanism is assembled to the cylinder block by irradiating the valve lifter with the laser beam and measuring the valve lift amount in a non-contact manner. Can be measured.

特開２００８−０７５６１３号公報JP 2008-075613 A

しかし、前述のように、バルブシャフト上端部のバルブリフタにレーザ光を照射してバルブリフト量を計測する方法では、シリンダヘッドカバーが組み付けられてシリンダヘッドの上部が閉塞された状態の内燃機関や、バルブシャフト上端部のバルブリフタにレーザ光を照射するスペースがない内燃機関等に対しては、前記バルブリフタにレーザ光を照射することができないため、バルブリフト量を計測することが困難であった。   However, as described above, in the method of measuring the valve lift by irradiating the valve lifter at the upper end portion of the valve shaft to measure the valve lift amount, the internal combustion engine in which the cylinder head cover is assembled and the upper part of the cylinder head is closed, or the valve For an internal combustion engine or the like in which there is no space for irradiating the valve lifter at the upper end of the shaft with laser light, it is difficult to measure the valve lift because the valve lifter cannot be irradiated with laser light.

そこで、本発明においては、バルブシャフトの上端部にレーザ光を照射することができない内燃機関においても、バルブリフト量を計測することが可能な内燃機関のバルブリフト量計測方法を提供するものである。   Accordingly, the present invention provides a valve lift amount measuring method for an internal combustion engine that can measure the valve lift amount even in an internal combustion engine in which the upper end portion of the valve shaft cannot be irradiated with laser light. .

上記課題を解決する内燃機関のバルブリフト量計測方法は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、軸方向に移動することで、燃焼室に連通するポート孔を開閉するバルブに向けてレーザ光を照射することにより、前記バルブのバルブリフト量を算出する内燃機関のバルブリフト量計測方法であって、前記バルブのシャフトに取り付けられる部材であって、前記レーザ光が照射されるレーザ光照射面と、前記シャフトに取り付けられる取付面とを有し、前記レーザ光照射面には前記取付面からの離間寸法が異なる複数の凹凸形状が前記シャフトの軸方向に沿って形成され、前記凹凸形状の前記軸方向における凹凸パターンが、前記軸方向における一側へ向かう方向と他側へ向かう方向とで異なる凹凸部材を準備する工程と、前記凹凸部材の前記取付面を、前記バルブのシャフトにおける前記ポート孔内に位置する部分に取り付ける工程と、前記バルブが移動しているときに、前記シャフトに取り付けられた前記凹凸部材の前記レーザ光照射面に、レーザ光を照射する工程と、前記レーザ光照射面に照射され、前記レーザ光照射面にて反射した前記レーザ光を受光して、前記レーザ光照射面における前記レーザ光が照射された箇所の、レーザ照射方向の変位を計測する工程と、計測された前記変位の変位パターンに基づいて、前記バルブのバルブリフト量を算出する工程とを備える。 The valve lift amount measuring method for an internal combustion engine that solves the above problems has the following characteristics.
That is, the internal combustion engine that calculates the valve lift amount of the valve by irradiating the laser beam toward the valve that opens and closes the port hole communicating with the combustion chamber by moving in the axial direction. A method for measuring the amount of lift of a valve, comprising: a member attached to a shaft of the valve, the surface being irradiated with the laser light; and a mounting surface attached to the shaft. A plurality of concavo-convex shapes with different separation distances from the mounting surface are formed on the irradiation surface along the axial direction of the shaft, and the concavo-convex pattern in the axial direction of the concavo-convex shape is a direction toward one side in the axial direction. And a step of preparing different concavo-convex members in the direction toward the other side, and the mounting surface of the concavo-convex member is located in the port hole in the shaft of the valve Attaching to the minute, and when the valve is moving, irradiating the laser light irradiation surface of the concavo-convex member attached to the shaft with laser light, and irradiating the laser light irradiation surface, Receiving the laser beam reflected by the laser beam irradiation surface, measuring a displacement in a laser irradiation direction of the portion irradiated with the laser beam on the laser beam irradiation surface, and measuring the measured displacement Calculating a valve lift amount of the valve based on a displacement pattern.

本発明によれば、バルブシャフトの上端部にレーザ光を照射することができない内燃機関においても、バルブリフト量を計測することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to measure the valve lift even in an internal combustion engine that cannot irradiate the upper end of the valve shaft with laser light.

エンジンおよびバルブリフト量の計測装置を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the measuring apparatus of an engine and valve lift amount. 吸気バルブのシャフト部に取り付けられた凹凸部材およびレーザ変位計を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the uneven | corrugated member and laser displacement meter attached to the shaft part of an intake valve. 吸気バルブのシャフト部に取り付けられた凹凸部材を示す正面図である。It is a front view which shows the uneven | corrugated member attached to the shaft part of an intake valve. 吸気バルブが開方向に移動する際のバルブリフト量、レーザ変位計により計測されたレーザ変位計とレーザ光照射面における各溝との計測距離、およびレーザ光照射面の変位パターンを示す図である。It is a figure which shows the valve lift amount when an intake valve moves to an opening direction, the measurement distance of each groove | channel on the laser displacement meter and laser beam irradiation surface measured with the laser displacement meter, and the displacement pattern of a laser beam irradiation surface. . 吸気バルブが閉方向に移動する際のバルブリフト量、レーザ変位計により計測されたレーザ変位計とレーザ光照射面における各溝との計測距離、およびレーザ光照射面の変位パターンを示す図である。It is a figure which shows the valve lift amount at the time of an intake valve moving to a closing direction, the measurement distance of the laser displacement meter measured by the laser displacement meter, and each groove | channel on a laser beam irradiation surface, and the displacement pattern of a laser beam irradiation surface. . バルブリフト量の計測方法の手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the procedure of the measuring method of valve lift amount. 吸気バルブの移動方向が途中で変化する場合の、レーザ変位計により計測されたレーザ変位計とレーザ光照射面における各溝との計測距離、レーザ光照射面の変位パターン、および算出されたバルブリフト量を示す図である。When the moving direction of the intake valve changes midway, the measurement distance between the laser displacement meter measured by the laser displacement meter and each groove on the laser light irradiation surface, the displacement pattern of the laser light irradiation surface, and the calculated valve lift It is a figure which shows quantity. 凹凸部材を吸気バルブと排気バルブとに取り付けて、吸気バルブのバルブリフト量と排気バルブのバルブリフト量との両方を計測可能に構成したエンジンを示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the engine which attached the uneven | corrugated member to the intake valve and the exhaust valve, and was comprised so that measurement of both the valve lift amount of an intake valve and the valve lift amount of an exhaust valve was possible. 吸気バルブに取り付けた凹凸部材のレーザ光照射面にレーザ光を照射するレーザ変位計を吸気ポートに接続される吸気マニホールドに取り付けたエンジンを示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the engine which attached the laser displacement meter which irradiates a laser beam to the laser beam irradiation surface of the uneven | corrugated member attached to the intake valve to the intake manifold connected to an intake port. レーザ光照射面に形成される複数の溝を連続的に形成した凹凸部材を示す側面図である。It is a side view which shows the uneven | corrugated member which formed the several groove | channel continuously formed in the laser beam irradiation surface. 吸気バルブが開方向に移動する際に、複数の溝が連続的に形成されたレーザ光照射面にレーザ光を照射した場合に計測される、レーザ変位計とレーザ光照射面における各溝との計測距離を示す図である。When the intake valve moves in the opening direction, the laser displacement meter is measured when laser light is irradiated onto the laser light irradiation surface on which a plurality of grooves are continuously formed. It is a figure which shows a measurement distance.

次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。   Next, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１に示すエンジン１は、本発明に係る内燃機関のバルブリフト量計測方法の計測対象となる内燃機関の実施形態である。   An engine 1 shown in FIG. 1 is an embodiment of an internal combustion engine that is a measurement target of a valve lift amount measuring method for an internal combustion engine according to the present invention.

まず、エンジン１について説明する。
エンジン１は、シリンダブロック２、シリンダヘッド３、シリンダヘッドカバー４を備えている。シリンダブロック２のシリンダ５内には、ピストン６が上下方向へ往復移動可能に設けられている。シリンダヘッド３には、各気筒の燃焼室１０に連通する吸気ポート孔１１および排気ポート孔２１が備えられている。
吸気ポート孔１１には吸気バルブ１２が設けられ、排気ポート孔２１には排気バルブ２２が設けられている。 First, the engine 1 will be described.
The engine 1 includes a cylinder block 2, a cylinder head 3, and a cylinder head cover 4. A piston 6 is provided in the cylinder 5 of the cylinder block 2 so as to reciprocate in the vertical direction. The cylinder head 3 is provided with an intake port hole 11 and an exhaust port hole 21 communicating with the combustion chamber 10 of each cylinder.
An intake valve 12 is provided in the intake port hole 11, and an exhaust valve 22 is provided in the exhaust port hole 21.

吸気ポート孔１１は、シリンダヘッド３に形成され、シリンダヘッド３の外部と燃焼室１０とを連通する通路孔であり、シリンダヘッド３の側面に外部への開口部が形成されている。また、吸気ポート孔１１の燃焼室１０との境界部分における開口部は、吸気バルブ１２により開閉可能に構成されている。
排気ポート孔２１は、シリンダヘッド３に形成され、シリンダヘッド３の外部と燃焼室１０とを連通する通路孔であり、シリンダヘッド３の側面に外部への開口部が形成されている。また、排気ポート孔２１の燃焼室１０との境界部分における開口部は、排気バルブ２２により開閉可能に構成されている。 The intake port hole 11 is formed in the cylinder head 3 and is a passage hole that communicates the outside of the cylinder head 3 and the combustion chamber 10, and an opening to the outside is formed on the side surface of the cylinder head 3. Further, the opening at the boundary portion between the intake port hole 11 and the combustion chamber 10 is configured to be opened and closed by the intake valve 12.
The exhaust port hole 21 is a passage hole that is formed in the cylinder head 3 and communicates the outside of the cylinder head 3 and the combustion chamber 10, and an opening to the outside is formed on the side surface of the cylinder head 3. Further, the opening at the boundary portion between the exhaust port hole 21 and the combustion chamber 10 is configured to be opened and closed by an exhaust valve 22.

吸気バルブ１２は、傘部１２ａとシャフト部１２ｂとを備えており、シャフト部１２ｂがシリンダヘッド３のバルブガイド１３に挿通されている。シャフト部１２ｂは吸気バルブ１２のバルブシャフトであり、バルブガイド１３内を軸方向に摺動可能に構成されている。吸気バルブ１２は、シャフト部１２ｂの軸方向が、ピストン６が往復移動する方向に対して傾斜する姿勢で配置されている。
吸気バルブ１２は、バルブスプリング１５により軸方向一側（図１における上側）に付勢されており、その付勢力によって傘部１２ａがシリンダヘッド３のバルブシート１４に着座することにより、吸気ポート孔１１が閉じられる。バルブシート１４は、吸気ポート孔１１と燃焼室１０との境界部に形成されている。 The intake valve 12 includes an umbrella portion 12 a and a shaft portion 12 b, and the shaft portion 12 b is inserted through the valve guide 13 of the cylinder head 3. The shaft portion 12b is a valve shaft of the intake valve 12, and is configured to be slidable in the axial direction within the valve guide 13. The intake valve 12 is disposed such that the axial direction of the shaft portion 12b is inclined with respect to the direction in which the piston 6 reciprocates.
The intake valve 12 is urged to one side in the axial direction (upper side in FIG. 1) by a valve spring 15, and the umbrella portion 12 a is seated on the valve seat 14 of the cylinder head 3 by the urging force. 11 is closed. The valve seat 14 is formed at the boundary between the intake port hole 11 and the combustion chamber 10.

シャフト部１２ｂの軸方向一側端部にはロッカアーム１７が当接しており、可変動弁機構１６によりロッカアーム１７を介してシャフト部１２ｂの一側端部を押圧可能としている。シャフト部１２ｂの一側端部が可変動弁機構１６により押圧されると、吸気バルブ１２がバルブスプリング１５の付勢力に抗して軸方向他端側（図１における下側）へ移動して、吸気ポート孔１１が開かれる。   A rocker arm 17 is in contact with one axial end of the shaft portion 12b, and the variable valve mechanism 16 can press the one side end of the shaft portion 12b via the rocker arm 17. When one side end of the shaft portion 12b is pressed by the variable valve mechanism 16, the intake valve 12 moves to the other axial end (downward in FIG. 1) against the urging force of the valve spring 15. The intake port hole 11 is opened.

吸気バルブ１２は、可変動弁機構１６により軸方向の所定範囲内で往復移動可能に構成されており、軸方向への移動範囲内における一側端部（上側端部）に位置する状態で、吸気ポート孔１１を閉じた閉状態となり、軸方向への移動範囲内における他側端部（下側端部）に位置する状態で、吸気ポート孔１１が完全に開かれた開状態となる。
可変動弁機構１６は、吸気バルブ１２の開閉タイミング等を調整可能に構成されている。 The intake valve 12 is configured to be able to reciprocate within a predetermined range in the axial direction by the variable valve mechanism 16, and in a state of being positioned at one side end (upper end) in the range of movement in the axial direction, The intake port hole 11 is closed, and the intake port hole 11 is completely opened in a state where the intake port hole 11 is located at the other end (lower end) within the axial movement range.
The variable valve mechanism 16 is configured to be able to adjust the opening / closing timing of the intake valve 12 and the like.

排気バルブ２２は、傘部２２ａとシャフト部２２ｂとを備えており、シャフト部２２ｂがシリンダヘッド３のバルブガイド２３に挿通されている。
シャフト部２２ｂは排気バルブ２２のバルブシャフトであり、バルブガイド２３内を軸方向に摺動可能に構成されている。排気バルブ２２は、シャフト部２２ｂの軸方向が、ピストン６が往復移動する方向に対して傾斜する姿勢で配置されている。
排気バルブ２２は、バルブスプリング２５により軸方向一側（図１における上側）に付勢されており、その付勢力によって傘部２２ａがシリンダヘッド３のバルブシート２４に着座することにより、排気ポート孔２１が閉じられる。バルブシート２４は、排気ポート孔２１と燃焼室１０との境界部に形成されている。 The exhaust valve 22 includes an umbrella portion 22 a and a shaft portion 22 b, and the shaft portion 22 b is inserted through the valve guide 23 of the cylinder head 3.
The shaft portion 22b is a valve shaft of the exhaust valve 22, and is configured to be slidable in the valve guide 23 in the axial direction. The exhaust valve 22 is arranged such that the axial direction of the shaft portion 22b is inclined with respect to the direction in which the piston 6 reciprocates.
The exhaust valve 22 is urged to one side in the axial direction (the upper side in FIG. 1) by a valve spring 25, and the umbrella portion 22a is seated on the valve seat 24 of the cylinder head 3 by the urging force, thereby 21 is closed. The valve seat 24 is formed at the boundary between the exhaust port hole 21 and the combustion chamber 10.

シャフト部２２ｂの軸方向一側端部にはロッカアーム２７が当接しており、カム２６によりロッカアーム２７を介してシャフト部２２ｂの一側端部を押圧可能としている。シャフト部２２ｂの一側端部がカム２６により押圧されると、吸気バルブ２２がバルブスプリング２５の付勢力に抗して軸方向他端側（図１における下側）へ移動して、排気ポート孔２１が開かれる。   A rocker arm 27 is in contact with one end portion in the axial direction of the shaft portion 22b, and one end portion of the shaft portion 22b can be pressed by the cam 26 via the rocker arm 27. When one end of the shaft portion 22b is pressed by the cam 26, the intake valve 22 moves to the other axial end (downward in FIG. 1) against the urging force of the valve spring 25, and the exhaust port The hole 21 is opened.

排気バルブ２２は、可変動弁機構１６により軸方向の所定範囲内で往復移動可能に構成されており、軸方向への移動範囲内における一側端部（上側端部）に位置する状態で、排気ポート孔２１を閉じた閉状態となり、軸方向への移動範囲内における他側端部（下側端部）に位置する状態で、排気ポート孔２１を開いた開状態となる。   The exhaust valve 22 is configured to be able to reciprocate within a predetermined range in the axial direction by the variable valve mechanism 16, and is located at one side end (upper end) within the axial movement range. The exhaust port hole 21 is closed and the exhaust port hole 21 is opened in a state where the exhaust port hole 21 is positioned at the other end (lower end) within the axial movement range.

以降、吸気バルブ１２および排気バルブ２２の軸方向（シャフト部１２ｂ・２２ｂの軸方向）において、吸気バルブ１２および排気バルブ２２が開く方向（ロッカアーム１７側から傘部１２ａ側へ向かう方向）を開方向、吸気バルブ１２および排気バルブ２２が閉じる方向（傘部１２ａ側からロッカアーム１７側へ向かう方向）を閉方向と適宜記載する。
なお、図１中、７はクランク軸を示す。 Thereafter, in the axial direction of the intake valve 12 and the exhaust valve 22 (the axial direction of the shaft portions 12b and 22b), the direction in which the intake valve 12 and the exhaust valve 22 open (the direction from the rocker arm 17 side to the umbrella portion 12a side) is the open direction. The direction in which the intake valve 12 and the exhaust valve 22 are closed (the direction from the umbrella portion 12a side to the rocker arm 17 side) is appropriately described as a closing direction.
In FIG. 1, 7 indicates a crankshaft.

次に、エンジン１のバルブリフト量を計測する計測装置および計測方法について説明する。
本実施形態におけるバルブリフト量の計測装置５０は、吸気バルブ１２のバルブリフト量を計測する装置であって、凹凸部材５１、レーザ変位計５２、エンコーダ５３、および演算装置５４を備えている。 Next, a measuring device and a measuring method for measuring the valve lift amount of the engine 1 will be described.
The valve lift amount measuring device 50 in this embodiment is a device that measures the valve lift amount of the intake valve 12, and includes an uneven member 51, a laser displacement meter 52, an encoder 53, and an arithmetic device 54.

凹凸部材５１は、吸気バルブ１２のシャフト部１２ｂに取り付けられる部材であって、複数の凹凸形状が形成されレーザ光が照射される面であるレーザ光照射面５１ａと、シャフト部１２ｂに取り付けられる面である取付面５１ｂとを有している。凹凸部材５１は、シャフト部１２ｂにおける吸気ポート孔１１内に位置する部分に取り付けられる。   The concavo-convex member 51 is a member attached to the shaft portion 12b of the intake valve 12, and includes a laser light irradiation surface 51a which is a surface on which a plurality of concavo-convex shapes are formed and irradiated with laser light, and a surface attached to the shaft portion 12b. And a mounting surface 51b. The concavo-convex member 51 is attached to a portion located in the intake port hole 11 in the shaft portion 12b.

レーザ変位計５２は、シリンダヘッド３の外部から吸気ポート孔１１を通じて、吸気ポート孔１１内に位置する凹凸部材５１のレーザ光照射面５１ａに対してレーザ光を照射するとともに、レーザ光照射面５１ａにて反射したレーザ光を受光して、レーザ光照射面５１ａの変位を計測する計測具である。レーザ光照射面５１ａの変位は、例えばレーザ変位計５２からレーザ光照射面５１ａにおけるレーザ光が反射した箇所までの距離を用いて計測される。
レーザ変位計５２からのレーザ光は、例えばレーザ光照射面５１ａに対して垂直な方向に照射されている。また、レーザ変位計５２は、取付治具５５によりシリンダヘッド３に取り付けられている。 The laser displacement meter 52 irradiates the laser light irradiation surface 51a of the concavo-convex member 51 located in the intake port hole 11 from the outside of the cylinder head 3 through the intake port hole 11, and also applies the laser light irradiation surface 51a. It is a measuring tool that receives the laser beam reflected by and measures the displacement of the laser beam irradiation surface 51a. The displacement of the laser light irradiation surface 51a is measured using, for example, the distance from the laser displacement meter 52 to the location where the laser light is reflected on the laser light irradiation surface 51a.
The laser light from the laser displacement meter 52 is irradiated in a direction perpendicular to the laser light irradiation surface 51a, for example. The laser displacement meter 52 is attached to the cylinder head 3 by an attachment jig 55.

エンコーダ５３は、回転駆動されるクランク軸７のクランク角度を検出し、検出したクランク角度信号を出力可能としている。
クランク軸７は、例えば計測装置５０が備えるエンジン駆動モータにより回転駆動することができる。 The encoder 53 detects the crank angle of the crankshaft 7 that is rotationally driven, and can output the detected crank angle signal.
The crankshaft 7 can be rotationally driven by, for example, an engine drive motor provided in the measuring device 50.

演算装置５４は、レーザ変位計５２にて計測されたレーザ光照射面５１ａの変位、およびエンコーダ５３から出力されるクランク角度信号が入力されるものであり、例えばパーソナルコンピュータにて構成される。演算装置５４は、これらのレーザ光照射面５１ａの変位に基づいて、吸気バルブ１２のバルブリフト量を算出する。   The arithmetic unit 54 receives the displacement of the laser light irradiation surface 51a measured by the laser displacement meter 52 and the crank angle signal output from the encoder 53, and is constituted by a personal computer, for example. The computing device 54 calculates the valve lift amount of the intake valve 12 based on the displacement of the laser light irradiation surface 51a.

図２、図３に示すように、凹凸部材５１のレーザ光照射面５１ａと取付面５１ｂとは互いに対向する面である。また、レーザ光照射面５１ａと取付面５１ｂとは互いに平行に配置されており、シャフト部１２ｂに取り付けられた凹凸部材５１におけるレーザ光照射面５１ａは、シャフト部１２ｂの軸方向と平行な面となっている。
レーザ光照射面５１ａには、例えばレーザ光照射面５１ａと直交する方向からレーザ光が照射される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the laser light irradiation surface 51 a and the attachment surface 51 b of the concavo-convex member 51 are surfaces facing each other. Further, the laser light irradiation surface 51a and the mounting surface 51b are arranged in parallel to each other, and the laser light irradiation surface 51a in the concavo-convex member 51 attached to the shaft portion 12b is a surface parallel to the axial direction of the shaft portion 12b. It has become.
The laser light irradiation surface 51a is irradiated with laser light from a direction orthogonal to the laser light irradiation surface 51a, for example.

レーザ光照射面５１ａには、複数の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・が形成されている。複数の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・は、シャフト部２２の軸方向に沿って所定の間隔を設けて並設されている。各溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の配置間隔は、均一な間隔となっている。溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの深さは互いに異なっており、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の底面により、レーザ光照射面５１ａにおける複数の凹凸形状が形成されている。つまり、レーザ光照射面５１ａは、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の底面を含む。   A plurality of grooves 51p, 51q, 51r,... Are formed on the laser light irradiation surface 51a. The plurality of grooves 51p, 51q, 51r,... Are arranged in parallel along the axial direction of the shaft portion 22 with a predetermined interval. The arrangement | positioning space | interval of each groove | channel 51p * 51q * 51r ... is a uniform space | interval. The depths of the grooves 51p, 51q, 51r are different from each other, and a plurality of concave and convex shapes on the laser light irradiation surface 51a are formed by the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r,. That is, the laser beam irradiation surface 51a includes the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r,.

各溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・は、深さ方向がレーザ変位計５２からのレーザ光の照射方向と平行となるように方向に形成されている。また、各溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の底面は、レーザ光の照射方向に対して垂直な面に形成されている。
従って、レーザ変位計５２から照射されたレーザ光が溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・に入射すると、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の底面に到達し、当該底面にて反射する。溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の底面にて反射したレーザ光はレーザ変位計５２にて受光される。前記反射したレーザ光を受光したレーザ変位計５２は、レーザ変位計５２と溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の底面との間の距離を計測する。 Each of the grooves 51p, 51q, 51r,... Is formed in a direction such that the depth direction is parallel to the irradiation direction of the laser light from the laser displacement meter 52. Further, the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r,... Are formed in a plane perpendicular to the laser beam irradiation direction.
Therefore, when the laser light emitted from the laser displacement meter 52 enters the grooves 51p, 51q, 51r,..., It reaches the bottom surface of the grooves 51p, 51q, 51r,. The laser light reflected by the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r,... Is received by the laser displacement meter 52. The laser displacement meter 52 that has received the reflected laser beam measures the distance between the laser displacement meter 52 and the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r,.

前述のように、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの深さは互いに異なっており、溝５１ｑの深さ寸法ｄ２は溝５１ｐの深さ寸法ｄ１よりも大きく形成され（ｄ２＞ｄ１）、溝５１ｒの深さ寸法ｄ３は溝５１ｑの深さ寸法ｄ２よりも大きく形成されている（ｄ３＞ｄ２）。
従って、溝５１ｐの底面の取付面５１ｂからの離間寸法、溝５１ｑの底面の取付面５１ｂからの離間寸法、および溝５１ｒの底面の取付面５１ｂからの離間寸法は、互いに異なっており、溝５１ｑの底面の取付面５１ｂからの離間寸法は、溝５１ｐの底面の取付面５１ｂからの離間寸法よりも小さく、溝５１ｒの底面の取付面５１ｂからの離間寸法は、溝５１ｑの底面の取付面５１ｂからの離間寸法よりも小さくなっている。つまり、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの底面は、レーザ照射方向の位置が互いに異なっている。
本実施形態の場合、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒは、深さ寸法ｄ１・ｄ２・ｄ３が、例えば「２×ｄ１＝ｄ２」との関係、および「３×ｄ１＝ｄ３」との関係を満たすように形成されている。 As described above, the depths of the grooves 51p, 51q, and 51r are different from each other, and the depth dimension d2 of the groove 51q is formed larger than the depth dimension d1 of the groove 51p (d2> d1), and the depth of the groove 51r. The dimension d3 is formed larger than the depth dimension d2 of the groove 51q (d3> d2).
Therefore, the separation dimension of the bottom surface of the groove 51p from the attachment surface 51b, the separation dimension of the bottom surface of the groove 51q from the attachment surface 51b, and the separation dimension of the bottom surface of the groove 51r from the attachment surface 51b are different from each other. The distance between the bottom surface of the groove 51p and the mounting surface 51b is smaller than the distance between the bottom surface of the groove 51p and the mounting surface 51b. The distance between the bottom surface of the groove 51r and the mounting surface 51b is smaller than the mounting surface 51b of the bottom surface of the groove 51q. It is smaller than the separation distance from. That is, the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r are different from each other in the laser irradiation direction.
In the present embodiment, the grooves 51p, 51q, and 51r have depth dimensions d1, d2, and d3 that satisfy, for example, the relationship of “2 × d1 = d2” and the relationship of “3 × d1 = d3”. Is formed.

本実施形態の凹凸部材５１においては８個の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・が形成されており、シャフト部１２ｂの他側から一側へ向かって、溝５１ｐ→溝５１ｑ→溝５１ｒ→溝５１ｐ→溝５１ｑ→溝５１ｒ→溝５１ｐ→溝５１ｑの順に配置されている。
従って、凹凸部材５１のレーザ光照射面５１ａにおける各溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の深さ寸法は、シャフト部１２ｂの他側から一側へ向かって、順に深さ寸法ｄ１→深さ寸法ｄ２→深さ寸法ｄ３→深さ寸法ｄ１→深さ寸法ｄ２→深さ寸法ｄ３→深さ寸法ｄ１→深さ寸法ｄ２に変化することとなる。
このような、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の深さ寸法ｄ１・ｄ２・ｄ３、即ち溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの底面のレーザ光照射方向における位置の、シャフト部１２ｂの他側から一側へ向けての変化の規則性が、レーザ光照射面５１ａにおける、シャフト部１２ｂの他側から一側へ向かう方向の凹凸形状の凹凸パターンである。 In the concavo-convex member 51 of the present embodiment, eight grooves 51p, 51q, 51r, ... are formed, and the groove 51p → groove 51q → groove 51r → groove from the other side of the shaft portion 12b toward one side. 51p → groove 51q → groove 51r → groove 51p → groove 51q are arranged in this order.
Therefore, the depth dimensions of the grooves 51p, 51q, 51r... On the laser light irradiation surface 51a of the concavo-convex member 51 are the depth dimension d1 → depth dimension in order from the other side to the one side of the shaft portion 12b. d2 → depth dimension d3 → depth dimension d1 → depth dimension d2 → depth dimension d3 → depth dimension d1 → depth dimension d2.
The depth dimensions d1, d2, and d3 of the grooves 51p, 51q, and 51r, that is, the positions of the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, and 51r in the laser beam irradiation direction from the other side of the shaft portion 12b. The regularity of the change toward is an uneven pattern having an uneven shape in the direction from the other side of the shaft portion 12b to the one side on the laser light irradiation surface 51a.

逆に、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・は、シャフト部１２ｂの一側から他側へ向かって、溝５１ｑ→溝５１ｐ→溝５１ｒ→溝５１ｑ→溝５１ｐ→溝５１ｒ→溝５１ｑ→溝５１ｐの順に配置されている。
従って、凹凸部材５１のレーザ光照射面５１ａにおける各溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の深さ寸法は、シャフト部１２ｂの一側から他側へ向かって、順に深さ寸法ｄ２→深さ寸法ｄ１→深さ寸法ｄ３→深さ寸法ｄ２→深さ寸法ｄ１→深さ寸法ｄ３→深さ寸法ｄ２→深さ寸法ｄ１に変化することとなる。
このような、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の深さ寸法ｄ１・ｄ２・ｄ３、即ち溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの底面のレーザ光照射方向における位置の、シャフト部１２ｂの一側から他側へ向けての変化の規則性が、レーザ光照射面５１ａにおける、シャフト部１２ｂの一側から他側へ向かう方向の凹凸形状の凹凸パターンである。 On the contrary, the grooves 51p, 51q, 51r,... Are formed from one side of the shaft portion 12b to the other side of the groove 51q → the groove 51p → the groove 51r → the groove 51q → the groove 51p → the groove 51r → the groove 51q → the groove 51p. Are arranged in the order.
Therefore, the depth dimensions of the grooves 51p, 51q, 51r,... On the laser light irradiation surface 51a of the concavo-convex member 51 are in order of the depth dimension d2 → depth dimension from one side to the other side of the shaft portion 12b. It changes from d1 → depth dimension d3 → depth dimension d2 → depth dimension d1 → depth dimension d3 → depth dimension d2 → depth dimension d1.
Such depth dimensions d1, d2, and d3 of the grooves 51p, 51q, and 51r, that is, the positions of the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, and 51r in the laser light irradiation direction from one side to the other side of the shaft portion 12b. The regularity of the change toward is a concavo-convex pattern having a concavo-convex shape in the direction from one side to the other side of the shaft portion 12b on the laser light irradiation surface 51a.

レーザ光照射面５１ａにおける、シャフト部１２ｂの他側から一側へ向かう方向の凹凸形状の凹凸パターンと、シャフト部１２ｂの一側から他側へ向かう方向の凹凸形状の凹凸パターンとは、異なったパターンとなっている。   In the laser light irradiation surface 51a, the uneven pattern of the uneven shape in the direction from the other side to the one side of the shaft portion 12b and the uneven pattern of the uneven shape in the direction from the one side of the shaft portion 12b to the other side were different. It is a pattern.

また、図２に示すように、レーザ変位計５２から溝５１ｐの底面までの距離をＬ１とし、レーザ変位計５２から溝５１ｑの底面までの距離をＬ２とし、レーザ変位計５２から溝５１ｒの底面までの距離をＬ３とすると、距離Ｌ１＜距離Ｌ２＜距離Ｌ３となる。   2, the distance from the laser displacement meter 52 to the bottom surface of the groove 51p is L1, the distance from the laser displacement meter 52 to the bottom surface of the groove 51q is L2, and the bottom surface of the laser displacement meter 52 to the bottom surface of the groove 51r. Is L3 <distance L2 <distance L3.

なお、各溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒは、図３に示すようにシャフト部１２ｂの軸方向と直交する方向に延びるスリット状に形成することができ、そのスリット幅寸法（シャフト部１２ｂの軸方向における幅寸法）を、例えば１０μｍに形成することができる。また、溝５１ｐの深さ寸法は、例えば１０μｍに形成し、溝５１ｑの深さ寸法は、例えば２０μｍに形成し、溝５１ｒの深さ寸法は、例えば３０μｍに形成することができる。
凹凸部材５１は、例えばウレタン材にて構成することができ、凹凸部材５１のシャフト部１２ｂへの取り付けは、例えば凹凸部材５１の取付面５１ｂをシャフト部１２ｂへ接着または溶着することにより行うことができる。溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒは、例えばウレタン材にて構成された凹凸部材５１に対してレーザ加工を施すことにより形成することができる。 In addition, each groove | channel 51p * 51q * 51r can be formed in the slit shape extended in the direction orthogonal to the axial direction of the shaft part 12b, as shown in FIG. 3, The slit width dimension (in the axial direction of the shaft part 12b) The width dimension) can be formed to 10 μm, for example. The depth dimension of the groove 51p can be formed, for example, 10 μm, the depth dimension of the groove 51q can be formed, for example, 20 μm, and the depth dimension of the groove 51r, for example, 30 μm.
The concavo-convex member 51 can be made of, for example, a urethane material, and the attachment of the concavo-convex member 51 to the shaft portion 12b can be performed by, for example, bonding or welding the attachment surface 51b of the concavo-convex member 51 to the shaft portion 12b. it can. The grooves 51p, 51q, and 51r can be formed by performing laser processing on the concavo-convex member 51 made of, for example, a urethane material.

本実施形態においては、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・を、レーザ光照射面５１ａに対して垂直な方向に形成し、レーザ変位計５２からのレーザ光をレーザ光照射面５１ａに対して垂直な方向から照射しているが、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・が、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの底面から凹凸部材５１の取付面５１ｂまでの離間距離が互いに異なるように構成されていれば、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・を、レーザ光照射面５１ａに対する垂直な方向から傾斜させて形成するとともに、レーザ変位計５２からのレーザ光を同様に傾斜させて照射することも可能である。   In this embodiment, the grooves 51p, 51q, 51r,... Are formed in a direction perpendicular to the laser light irradiation surface 51a, and the laser light from the laser displacement meter 52 is perpendicular to the laser light irradiation surface 51a. If the grooves 51p, 51q, 51r, ... are configured so that the separation distances from the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r to the mounting surface 51b of the concavo-convex member 51 are different from each other. The grooves 51p, 51q, 51r,... Can be tilted from the direction perpendicular to the laser light irradiation surface 51a, and the laser light from the laser displacement meter 52 can be similarly tilted and irradiated. .

レーザ変位計５２は、吸気バルブ１２のシャフト部１２ｂに取り付けられた凹凸部材５１のレーザ光照射面５１ａの変位を、吸気バルブ１２が軸方向における開側または閉側へ移動しているときに計測する。   The laser displacement meter 52 measures the displacement of the laser light irradiation surface 51a of the concavo-convex member 51 attached to the shaft portion 12b of the intake valve 12 when the intake valve 12 moves to the open side or the close side in the axial direction. To do.

例えば、吸気バルブ１２が移動範囲の一端部に位置して吸気ポート孔１１が閉じられている状態から、移動範囲の他端部に達するまで開方向に移動するときに、レーザ変位計５２により凹凸部材５１の変位を計測する場合は、まず、吸気バルブ１２が移動範囲の一端部に位置している状態で、レーザ光照射面５１ａの最も他端側に位置する溝５１ｐに向けてレーザ光が照射される。   For example, when the intake valve 12 is positioned at one end of the moving range and the intake port hole 11 is closed and moved in the opening direction until reaching the other end of the moving range, the laser displacement meter 52 causes unevenness. When measuring the displacement of the member 51, first, in a state where the intake valve 12 is positioned at one end of the moving range, the laser beam is directed toward the groove 51p positioned on the most other end side of the laser beam irradiation surface 51a. Irradiated.

最も他端部に位置する溝５１ｐに向けて照射されたレーザ光は、当該溝５１ｐの底面で反射する。溝５１ｐの底面で反射したレーザ光（反射光）はレーザ変位計５２により受光される。反射光を受光したレーザ変位計５２は、レーザ変位計５２から溝５１ｐの底面までの距離Ｌ１を計測する。   The laser beam irradiated toward the groove 51p located at the other end is reflected by the bottom surface of the groove 51p. The laser light (reflected light) reflected by the bottom surface of the groove 51p is received by the laser displacement meter 52. The laser displacement meter 52 that has received the reflected light measures the distance L1 from the laser displacement meter 52 to the bottom surface of the groove 51p.

吸気バルブ１２は、クランク軸７が回転駆動されることにより他端側（開方向）へ移動するが、吸気バルブ１２が前述の吸気ポート孔１１が閉じられた状態から溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの配置間隔分だけ他端側(開方向)へ移動すると、最も他端側の溝５１ｐの一側に隣接する溝５１ｑにレーザ光が照射され、当該溝５１ｑの底面で反射したレーザ光がレーザ変位計５２により受光され、レーザ変位計５２によりレーザ変位計５２から溝５１ｑの底面までの距離Ｌ２が計測される。
さらに吸気バルブ１２が他端側へ溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの配置間隔分だけ移動すると、直前に距離Ｌ２が計測された溝５１ｑの一側に隣接する溝５１ｒにレーザ光が照射され、当該溝５１ｒの底面で反射したレーザ光がレーザ変位計５２により受光され、レーザ変位計５２によりレーザ変位計５２から溝５１ｒの底面までの距離Ｌ３が計測される。 The intake valve 12 moves to the other end side (opening direction) when the crankshaft 7 is rotationally driven. However, the intake valve 12 is moved from the state where the intake port hole 11 is closed to the grooves 51p, 51q, 51r. When moving to the other end side (opening direction) by the arrangement interval, the laser beam is irradiated to the groove 51q adjacent to one side of the groove 51p on the other end side, and the laser beam reflected by the bottom surface of the groove 51q is laser-displaced. The light is received by the meter 52, and the distance L2 from the laser displacement meter 52 to the bottom surface of the groove 51q is measured by the laser displacement meter 52.
Further, when the intake valve 12 moves to the other end side by the arrangement interval of the grooves 51p, 51q, 51r, the laser beam is irradiated to the groove 51r adjacent to one side of the groove 51q where the distance L2 is measured immediately before, and the groove The laser light reflected by the bottom surface of 51r is received by the laser displacement meter 52, and the distance L3 from the laser displacement meter 52 to the bottom surface of the groove 51r is measured by the laser displacement meter 52.

このように、吸気バルブ１２が軸方向の一側から他側（つまり閉側から開側）へ向けて移動することにより、時間の経過とともに、レーザ光が照射される溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・が、軸方向他側の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・から一側の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・へと順次移り変わり、レーザ変位計５２から各溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の底面までの距離Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３がそれぞれ計測されることとなる。   As described above, the intake valve 12 moves from one side in the axial direction toward the other side (that is, from the closed side to the open side), so that the grooves 51p, 51q, 51r, .. Are sequentially changed from the grooves 51p, 51q, 51r,... On the other side in the axial direction to the grooves 51p, 51q, 51r,... On one side, and the grooves 51p, 51q, 51r,. The distances L1, L2, and L3 to the bottom surface are respectively measured.

そして、移動する吸気バルブ１２が移動範囲の他端部に到達するまで、レーザ変位計５２から各溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の底面までの距離Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３の計測が継続される。
この場合、例えば吸気バルブ１２の移動範囲における一端部から他端部への移動量が、レーザ光照射面５１ａにおける最も他端部に位置する溝５１ｐから最も一端部に位置する溝５１ｑまでの寸法と等しければ、移動する吸気バルブ１２が移動範囲の他端部に到達した際に、レーザ光照射面５１ａの最も一端部に位置する溝５１ｑの底面からレーザ変位計５２までの距離Ｌ１が計測される。 Until the moving intake valve 12 reaches the other end of the moving range, the distances L1, L2, and L3 from the laser displacement meter 52 to the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r,. .
In this case, for example, the amount of movement from one end portion to the other end portion in the moving range of the intake valve 12 is a dimension from the groove 51p located at the other end portion to the groove 51q located at the most end portion on the laser light irradiation surface 51a. If the moving intake valve 12 reaches the other end of the moving range, the distance L1 from the bottom surface of the groove 51q located at the most end of the laser light irradiation surface 51a to the laser displacement meter 52 is measured. The

つまり、吸気バルブ１２が移動範囲の一端部から他端部まで開方向に移動すると、図４（ａ）に示すように、吸気バルブ１２のバルブリフト量は０から増加していくが、バルブリフト量が増加していくに従って、図４（ｂ）に示すように、軸方向他端側の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒから軸方向一端側の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒに向かって、順次距離Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３が計測される。   That is, when the intake valve 12 moves in the opening direction from one end of the moving range to the other end, the valve lift amount of the intake valve 12 increases from 0 as shown in FIG. As the amount increases, as shown in FIG. 4 (b), the distance L1 · is sequentially increased from the grooves 51p, 51q, 51r on the other axial end side to the grooves 51p, 51q, 51r on the one axial end side. L2 and L3 are measured.

具体的には、吸気バルブ１２が移動範囲の一端部からの移動を開始する時刻ｔ１においてはレーザ光照射面５１ａにおける最も他端側に位置する溝５１ｐの距離Ｌ１が計測され、次に時刻ｔ２においては一側に隣接する溝５１ｑの距離Ｌ２が計測され、次に時刻ｔ３においては一側に隣接する溝５１ｒの距離Ｌ３が計測され、次に時刻ｔ４においては一側に隣接する溝５１ｐの距離Ｌ１が計測され、次に時刻ｔ５においては一側に隣接する溝５１ｑの距離Ｌ２が計測され、次に時刻ｔ６においては一側に隣接する溝５１ｒの距離Ｌ３が計測され、次に時刻ｔ７においては一側に隣接する溝５１ｐの距離Ｌ１が計測され、次に時刻ｔ８においては最も一端側に位置する溝５１ｑの距離Ｌ２が計測される。   Specifically, at time t1 when the intake valve 12 starts moving from one end of the moving range, the distance L1 of the groove 51p located on the other end side of the laser light irradiation surface 51a is measured, and then time t2 , The distance L2 of the groove 51q adjacent to one side is measured, then the distance L3 of the groove 51r adjacent to one side is measured at time t3, and then the groove 51p adjacent to one side is measured at time t4. The distance L1 is measured, and then at time t5, the distance L2 of the groove 51q adjacent to one side is measured, then at time t6, the distance L3 of the groove 51r adjacent to one side is measured, and then at time t7. , The distance L1 between the grooves 51p adjacent to one side is measured, and then at time t8, the distance L2 between the grooves 51q located closest to one end is measured.

次に、レーザ変位計５２においては、計測した各時刻ｔ１〜ｔ８における距離Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３に基づいて、各時刻ｔ１〜ｔ８におけるレーザ光照射面５１ａの変位を算出する。ここで、レーザ光照射面５１ａの変位とは、レーザ光が照射された溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの底面のレーザ光照射方向における位置の変化である。   Next, the laser displacement meter 52 calculates the displacement of the laser light irradiation surface 51a at each time t1 to t8 based on the measured distances L1, L2, and L3 at each time t1 to t8. Here, the displacement of the laser beam irradiation surface 51a is a change in the position in the laser beam irradiation direction of the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r irradiated with the laser beam.

算出されるレーザ光照射面５１ａの変位は、例えば溝５１ｐの底面のレーザ光照射方向における位置を基準とすると、時刻ｔ１における変位は０となり、時刻ｔ２における変位はＬ２−Ｌ１となり、時刻ｔ３における変位はＬ３−Ｌ１となり、時刻ｔ４における変位は０となり、時刻ｔ５における変位はＬ２−Ｌ１となり、時刻ｔ６における変位はＬ３−Ｌ１となり、時刻ｔ７における変位は０となり、時刻ｔ８における変位はＬ２−Ｌ１となる。
なお、レーザ光照射面５１ａの変位は、レーザ変位計５２から溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの底面までの距離Ｌが大きくなる方向を＋側とし、小さくなる方向を−側としている。
このように、レーザ変位計５２は、各時刻ｔ１〜ｔ８において、各溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の底面のうちレーザ光が照射された底面、即ちレーザ光照射面５１ａにおけるレーザ光が照射された箇所の変位を順次計測する。 The calculated displacement of the laser beam irradiation surface 51a is, for example, based on the position of the bottom surface of the groove 51p in the laser beam irradiation direction, the displacement at time t1 is 0, the displacement at time t2 is L2-L1, and the displacement at time t3. The displacement is L3-L1, the displacement at time t4 is 0, the displacement at time t5 is L2-L1, the displacement at time t6 is L3-L1, the displacement at time t7 is 0, and the displacement at time t8 is L2- L1.
In addition, the displacement of the laser beam irradiation surface 51a is defined as the plus side in the direction in which the distance L from the laser displacement meter 52 to the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, and 51r is increased, and the minus direction is defined as the minus side.
As described above, the laser displacement meter 52 irradiates the laser beam on the bottom surface irradiated with the laser light among the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r. Measure the displacement of the designated locations sequentially.

レーザ変位計５２は、計測した各時刻ｔ１〜ｔ８におけるレーザ光照射面５１ａの変位を出力する。レーザ変位計５２から出力された各時刻ｔ１〜ｔ８におけるレーザ光照射面５１ａの変位は演算装置５４に入力される。
演算装置５４においては、入力された各時刻ｔ１〜ｔ８におけるレーザ光照射面５１ａの変位から、吸気バルブ１２が開方向に移動する際の当該変位の変位パターンを算出する。 The laser displacement meter 52 outputs the displacement of the laser light irradiation surface 51a at each measured time t1 to t8. The displacement of the laser light irradiation surface 51a output from the laser displacement meter 52 at each time t1 to t8 is input to the arithmetic unit 54.
In the arithmetic unit 54, a displacement pattern of the displacement when the intake valve 12 moves in the opening direction is calculated from the displacement of the laser light irradiation surface 51a at the inputted times t1 to t8.

吸気バルブ１２が移動範囲の一端部から他端部まで開方向に移動する際のレーザ光照射面５１ａの変位は、ｔ１からｔ８にかけて「０→（Ｌ２−Ｌ１）→（Ｌ３−Ｌ１）→０→（Ｌ２−Ｌ１）→（Ｌ３−Ｌ１）→０→（Ｌ２−Ｌ１）」のように変化するが、吸気バルブ１２が開方向に移動する際のレーザ光照射面５１ａの変位の変位パターンとは、このようなｔ１からｔ８にかけての当該変位の変化の規則性である。
吸気バルブ１２が開方向に移動する際のレーザ光照射面５１ａの変位の変位パターンは、前述のレーザ光照射面５１ａにおけるシャフト部１２ｂの他側から一側へ向かう方向の凹凸形状の凹凸パターンに対応するものである。 The displacement of the laser light irradiation surface 51a when the intake valve 12 moves in the opening direction from one end to the other end of the moving range is “0 → (L2-L1) → (L3-L1) → 0 from t1 to t8. → (L2-L1) → (L3-L1) → 0 → (L2-L1) ”, but the displacement pattern of the displacement of the laser light irradiation surface 51a when the intake valve 12 moves in the opening direction Is the regularity of the change of the displacement from t1 to t8.
The displacement pattern of the displacement of the laser beam irradiation surface 51a when the intake valve 12 moves in the opening direction is an uneven pattern having an uneven shape in the direction from the other side of the shaft portion 12b to the one side of the laser beam irradiation surface 51a. Corresponding.

つまり、演算装置５４においては、吸気バルブ１２が一側から他側（閉側から開側）へ向けて移動しているときに計測されたレーザ光照射面５１ａの変位に基づいて、図４（ｃ）に示すような吸気バルブ１２が開方向に移動する際の変位パターンが得られる。言い換えると、レーザ変位計５２によりレーザ光照射面５１ａの変位を計測した結果得られた変位パターンが、図４（ｃ）に示すような変位パターンであった場合には、吸気バルブは開方向へ移動していると判断することができる。   That is, in the arithmetic unit 54, based on the displacement of the laser light irradiation surface 51a measured when the intake valve 12 is moving from one side to the other side (closed side to open side), FIG. A displacement pattern when the intake valve 12 moves in the opening direction as shown in c) is obtained. In other words, when the displacement pattern obtained as a result of measuring the displacement of the laser light irradiation surface 51a by the laser displacement meter 52 is a displacement pattern as shown in FIG. 4C, the intake valve is moved in the opening direction. It can be determined that it is moving.

逆に、吸気バルブ１２が移動範囲の他端部に位置して吸気ポート孔１１が完全に開いた状態から移動範囲の一端部まで閉方向に移動するときに、レーザ変位計５２により凹凸部材５１の変位を計測する場合は、図５（ａ）に示すように、吸気バルブ１２の移動に伴って吸気バルブ１２のバルブリフト量は最大値から０となるまで減少していくが、バルブリフト量が減少していくに従って、図５（ｂ）に示すように、レーザ光が照射される溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・が、軸方向一端側の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・から他側の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・へと順次移り変わり、レーザ変位計５２から各溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の底面までの距離Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３がそれぞれ計測されることとなる。   Conversely, when the intake valve 12 is positioned at the other end of the moving range and the intake port hole 11 is moved from the fully open state to one end of the moving range in the closing direction, the laser displacement meter 52 causes the concavo-convex member 51. 5A, the valve lift amount of the intake valve 12 decreases from the maximum value to 0 as the intake valve 12 moves, as shown in FIG. 5b, as shown in FIG. 5B, the grooves 51p, 51q, 51r,... Irradiated with laser light are changed from the grooves 51p, 51q, 51r,. .., And the distances L1, L2, L3 from the laser displacement meter 52 to the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r,... Are respectively measured.

この場合、例えば吸気バルブ１２の移動範囲における他端部から一端部への移動量が、レーザ光照射面５１ａにおける最も一端部に位置する溝５１ｑから最も他端部に位置する溝５１ｐまでの寸法と等しければ、移動する吸気バルブ１２が移動範囲の一端部に到達した際に、レーザ光照射面５１ａの最も他端部に位置する溝５１ｐの底面からレーザ変位計５２までの距離Ｌ１が計測される。   In this case, for example, the amount of movement from the other end portion to the one end portion in the moving range of the intake valve 12 is a dimension from the groove 51q located at the most end portion to the groove 51p located at the other end portion on the laser light irradiation surface 51a. If the moving intake valve 12 reaches one end of the moving range, the distance L1 from the bottom surface of the groove 51p located at the other end of the laser light irradiation surface 51a to the laser displacement meter 52 is measured. The

具体的には、吸気バルブ１２が移動範囲の他端部からの移動を開始する時刻ｔ１においては最も一端側に位置する溝５１ｑの距離Ｌ２が計測され、次に時刻ｔ２においては他側に隣接する溝５１ｐの距離Ｌ１が計測され、次に時刻ｔ３においては他側に隣接する溝５１ｒの距離Ｌ３が計測され、次に時刻ｔ４においては他側に隣接する溝５１ｑの距離Ｌ２が計測され、次に時刻ｔ５においては他側に隣接する溝５１ｐの距離Ｌ１が計測され、次に時刻ｔ６においては他側に隣接する溝５１ｒの距離Ｌ３が計測され、次に時刻ｔ７においては他側に隣接する溝５１ｑの距離Ｌ２が計測され、次に時刻ｔ８においては最も他側に位置する溝５１ｐの距離Ｌ１が計測される、   Specifically, at time t1 when the intake valve 12 starts moving from the other end of the moving range, the distance L2 of the groove 51q located on the most end side is measured, and next at time t2, adjacent to the other side. The distance L1 of the groove 51p to be measured is measured, then the distance L3 of the groove 51r adjacent to the other side is measured at time t3, and then the distance L2 of the groove 51q adjacent to the other side is measured at time t4. Next, at time t5, the distance L1 of the groove 51p adjacent to the other side is measured, then at time t6, the distance L3 of the groove 51r adjacent to the other side is measured, and then at time t7, adjacent to the other side. The distance L2 of the groove 51q to be measured is measured, and then at time t8, the distance L1 of the groove 51p located on the other side is measured.

次に、レーザ変位計５２においては、計測した各時刻ｔ１〜ｔ８における距離Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３に基づいて、各時刻ｔ１〜ｔ８におけるレーザ光照射面５１ａの変位を算出する。ここで、レーザ光照射面５１ａの変位とは、レーザ光が照射された溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの底面のレーザ光照射方向における位置の変化である。   Next, the laser displacement meter 52 calculates the displacement of the laser light irradiation surface 51a at each time t1 to t8 based on the measured distances L1, L2, and L3 at each time t1 to t8. Here, the displacement of the laser beam irradiation surface 51a is a change in the position in the laser beam irradiation direction of the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r irradiated with the laser beam.

算出されるレーザ光照射面５１ａの変位は、例えば溝５１ｑの底面のレーザ光照射方向における位置を基準とすると、時刻ｔ１における変位は０となり、時刻ｔ２における変位はＬ１−Ｌ２となり、時刻ｔ３における変位はＬ３−Ｌ２となり、時刻ｔ４における変位は０となり、時刻ｔ５における変位はＬ１−Ｌ２となり、時刻ｔ６における変位はＬ３−Ｌ２となり、時刻ｔ７における変位は０となり、時刻ｔ８における変位はＬ１−Ｌ２となる。
なお、レーザ光照射面５１ａの変位は、レーザ変位計５２から溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの底面までの距離Ｌが大きくなる方向を＋側とし、小さくなる方向を−側としている。
このように、レーザ変位計５２は、各時刻ｔ１〜ｔ８において、各溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・の底面のうちレーザ光が照射された底面、即ちレーザ光照射面５１ａにおけるレーザ光が照射された箇所の変位を順次計測する。 The calculated displacement of the laser beam irradiation surface 51a is, for example, based on the position of the bottom surface of the groove 51q in the laser beam irradiation direction, the displacement at time t1 is 0, the displacement at time t2 is L1-L2, and the displacement at time t3. The displacement is L3-L2, the displacement at time t4 is 0, the displacement at time t5 is L1-L2, the displacement at time t6 is L3-L2, the displacement at time t7 is 0, and the displacement at time t8 is L1- L2.
In addition, the displacement of the laser beam irradiation surface 51a is defined as the plus side in the direction in which the distance L from the laser displacement meter 52 to the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, and 51r is increased, and the minus direction is defined as the minus side.
As described above, the laser displacement meter 52 irradiates the laser beam on the bottom surface irradiated with the laser light among the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, 51r. Measure the displacement of the designated locations sequentially.

レーザ変位計５２は、計測した各時刻ｔ１〜ｔ８におけるレーザ光照射面５１ａの変位を出力する。レーザ変位計５２から出力された各時刻ｔ１〜ｔ８におけるレーザ光照射面５１ａの変位は演算装置５４に入力される。
演算装置５４においては、入力された各時刻ｔ１〜ｔ８におけるレーザ光照射面５１ａの変位から、吸気バルブ１２が閉方向に移動する際の当該変位の変位パターンを算出する。 The laser displacement meter 52 outputs the displacement of the laser light irradiation surface 51a at each measured time t1 to t8. The displacement of the laser light irradiation surface 51a output from the laser displacement meter 52 at each time t1 to t8 is input to the arithmetic unit 54.
In the arithmetic unit 54, the displacement pattern of the displacement when the intake valve 12 moves in the closing direction is calculated from the displacement of the laser light irradiation surface 51a at the inputted times t1 to t8.

吸気バルブ１２が移動範囲の他端部から一端部まで閉方向に移動する際のレーザ光照射面５１ａの変位は、ｔ１からｔ８にかけて「０→（Ｌ１−Ｌ２）→（Ｌ３−Ｌ２）→０→（Ｌ１−Ｌ２）→（Ｌ３−Ｌ２）→０→（Ｌ１−Ｌ２）」のように変化するが、吸気バルブ１２が閉方向に移動する際のレーザ光照射面５１ａの変位の変位パターンとは、このようなｔ１からｔ８にかけての当該変位の変化の規則性である。
吸気バルブ１２が閉方向に移動する際のレーザ光照射面５１ａの変位の変位パターンは、前述のレーザ光照射面５１ａにおけるシャフト部１２ｂの一側から他側へ向かう方向の凹凸形状の凹凸パターンに対応するものである。 The displacement of the laser light irradiation surface 51a when the intake valve 12 moves in the closing direction from the other end to the one end of the moving range is “0 → (L1-L2) → (L3-L2) → 0 from t1 to t8. → (L1-L2) → (L3-L2) → 0 → (L1-L2) ”, and the displacement pattern of the displacement of the laser light irradiation surface 51a when the intake valve 12 moves in the closing direction Is the regularity of the change of the displacement from t1 to t8.
The displacement pattern of the displacement of the laser beam irradiation surface 51a when the intake valve 12 moves in the closing direction is an uneven pattern having an uneven shape in the direction from one side to the other side of the shaft portion 12b on the laser beam irradiation surface 51a. Corresponding.

つまり、演算装置５４においては、吸気バルブ１２が他側から一側（開側から閉側）へ向けて移動しているときに計測されたレーザ光照射面５１ａの変位に基づいて、図５（ｃ）に示すような吸気バルブ１２が閉方向に移動する際の変位パターンが得られる。言い換えると、レーザ変位計５２によりレーザ光照射面５１ａの変位を計測した結果得られた変位パターンが、図５（ｃ）に示すような変位パターンであった場合には、吸気バルブは閉方向へ移動していると判断することができる。   That is, in the arithmetic unit 54, based on the displacement of the laser light irradiation surface 51a measured when the intake valve 12 is moving from the other side to one side (open side to closed side), FIG. A displacement pattern when the intake valve 12 moves in the closing direction as shown in c) is obtained. In other words, when the displacement pattern obtained as a result of measuring the displacement of the laser light irradiation surface 51a by the laser displacement meter 52 is a displacement pattern as shown in FIG. 5C, the intake valve is moved in the closing direction. It can be determined that it is moving.

計測装置５０の演算装置５４には、図４（ｃ）に示すような吸気バルブ１２が開方向に移動する際のレーザ光照射面５１ａの変位パターン、および図５（ｃ）に示すような吸気バルブ１２が閉方向に移動する際のレーザ光照射面５１ａの変位パターン、ならびに各溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの変位が計測された時点での吸気バルブ１２のバルブリフト量（例えば、レーザ光照射面５１ａにおける他端側から何番目の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの変位が計測された時点でのバルブリフト量はいくらであるかといったデータ）が予め記憶されており、演算装置５４においては、レーザ変位計５２により計測されたレーザ光照射面５１ａの変位に基づいて得られた変位パターンを用いて、吸気バルブ１２のバルブリフト量が算出される。   The computing device 54 of the measuring device 50 includes a displacement pattern of the laser light irradiation surface 51a when the intake valve 12 moves in the opening direction as shown in FIG. 4C, and an intake air as shown in FIG. The displacement pattern of the laser light irradiation surface 51a when the valve 12 moves in the closing direction, and the valve lift amount (for example, the laser light irradiation surface) of the intake valve 12 when the displacements of the grooves 51p, 51q, and 51r are measured. Data such as the valve lift amount at the time when the displacement of the groove 51p, 51q, 51r from the other end side in 51a is measured is stored in advance. The valve lift amount of the intake valve 12 is calculated using a displacement pattern obtained based on the displacement of the laser light irradiation surface 51a measured by the meter 52.

この場合、演算装置５４においては、計測されたレーザ光照射面５１ａの変位に基づいて得られた変位パターンと、予め記憶されている吸気バルブ１２が開方向に移動する際のレーザ光照射面５１ａの変位パターン、および吸気バルブ１２が閉方向に移動する際のレーザ光照射面５１ａの変位パターンとを比較して、吸気バルブ１２の移動方向を特定する。   In this case, in the arithmetic device 54, the displacement pattern obtained based on the measured displacement of the laser light irradiation surface 51a and the laser light irradiation surface 51a when the intake valve 12 stored in advance moves in the opening direction. Are compared with the displacement pattern of the laser light irradiation surface 51a when the intake valve 12 moves in the closing direction, and the moving direction of the intake valve 12 is specified.

また、演算装置５４には、エンコーダ５３により検出されたクランク軸７のクランク角度信号が入力されており、演算装置５４は、各時刻におけるクランク軸７のクランク角度を把握することができる。
従って、演算装置５４においては、計測されたレーザ光照射面５１ａの変位に基づいて得られた変位パターン、および入力されたクランク軸７のクランク角度から、吸気バルブ１２の各クランク角度におけるバルブリフト量を算出することができる。 In addition, the crank angle signal of the crankshaft 7 detected by the encoder 53 is input to the arithmetic device 54, and the arithmetic device 54 can grasp the crank angle of the crankshaft 7 at each time.
Therefore, in the arithmetic unit 54, the valve lift amount at each crank angle of the intake valve 12 is calculated from the displacement pattern obtained based on the measured displacement of the laser light irradiation surface 51a and the crank angle of the input crankshaft 7. Can be calculated.

以上のように構成される計測装置５０を用いて吸気バルブ１２のバルブリフト量を計測する際には、以下のような手順にて計測が行われる。
図６に示すように、バルブリフト量の計測を行う際には、まず、複数の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒが形成されたレーザ光照射面５１ａと取付面５１ｂとを有する凹凸部材５１を準備する（Ｓ０１）。
次に、準備した凹凸部材５１の取付面５１ｂを吸気バルブ１２のシャフト部１２ｂにおける吸気ポート孔１１内に位置する部分に取り付ける（Ｓ０２）。この場合、凹凸部材５１は、例えば吸気バルブ１２が閉位置（移動範囲の一端部）に位置しているときに、レーザ光照射面５１ａの最も他側端部に位置する溝５１ｑに対してレーザ光が照射されるように、軸方向位置を調整しながらシャフト部１２ｂに取り付けられる。 When the valve lift amount of the intake valve 12 is measured using the measuring device 50 configured as described above, the measurement is performed according to the following procedure.
As shown in FIG. 6, when measuring the valve lift, first, a concavo-convex member 51 having a laser light irradiation surface 51 a and a mounting surface 51 b in which a plurality of grooves 51 p, 51 q, and 51 r are formed is prepared. (S01).
Next, the prepared mounting surface 51b of the concavo-convex member 51 is attached to a portion located in the intake port hole 11 in the shaft portion 12b of the intake valve 12 (S02). In this case, for example, when the intake valve 12 is located at the closed position (one end portion of the moving range), the concavo-convex member 51 is a laser beam with respect to the groove 51q located at the other end portion of the laser light irradiation surface 51a. It is attached to the shaft portion 12b while adjusting the axial position so that light is irradiated.

次に、上述のように、軸方向に移動する吸気バルブ１２の凹凸部部材５１におけるレーザ光照射面５１ａに対して、レーザ変位計５２からのレーザ光を、吸気ポート孔１１におけるシリンダヘッド３の側面の開口部から照射する（Ｓ０３）。
次に、上述のように、レーザ光照射面５１ａに向けて照射され、レーザ光照射面５１ａの溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの底面で反射したレーザ光をレーザ変位計５２にて受光して、レーザ変位計５２により凹凸部材５１の変位を計測する（Ｓ０４）。 Next, as described above, the laser beam from the laser displacement meter 52 is applied to the laser beam irradiation surface 51 a of the concave-convex member 51 of the intake valve 12 that moves in the axial direction. Irradiate from the side opening (S03).
Next, as described above, the laser beam irradiated to the laser beam irradiation surface 51a and reflected by the bottom surfaces of the grooves 51p, 51q, and 51r of the laser beam irradiation surface 51a is received by the laser displacement meter 52, and the laser The displacement of the uneven member 51 is measured by the displacement meter 52 (S04).

次に、上述のように、演算装置５４により、レーザ変位計５２により計測されたレーザ光照射面５１ａの変位に基づいて当該変位の変位パターンを算出し、さらに算出された変位パターンを用いて、吸気バルブ１２のバルブリフト量を算出する（Ｓ０５）。   Next, as described above, the calculation device 54 calculates a displacement pattern of the displacement based on the displacement of the laser light irradiation surface 51a measured by the laser displacement meter 52, and further uses the calculated displacement pattern, The valve lift amount of the intake valve 12 is calculated (S05).

本実施形態においては、このような手順にて吸気バルブ１２のバルブリフト量が計測されるが、吸気バルブ１２のバルブリフト量を計測している最中に、吸気バルブ１２の移動方向が開方向から閉方向に変化した、といったように、吸気バルブ１２の移動方向がバルブリフト量の計測途中で変化する場合は、次のようにバルブリフト量の計測が行われる。   In the present embodiment, the valve lift amount of the intake valve 12 is measured by such a procedure. While the valve lift amount of the intake valve 12 is being measured, the moving direction of the intake valve 12 is the open direction. When the moving direction of the intake valve 12 changes during the measurement of the valve lift amount, such as when the valve lift amount is changed from to the closing direction, the valve lift amount is measured as follows.

例えば、吸気バルブ１２が軸方向に移動している状態で、レーザ変位計５２によって、レーザ変位計５２から溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒの底部までの距離Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３を計測することにより、図７（ａ）に示すような時刻ｔ１〜ｔ８における計測距離Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３が得られた場合、レーザ変位計５２では、さらに時刻ｔ１〜ｔ８における計測距離Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３に基づいてレーザ光照射面５１ａの変位が算出され、算出されたレーザ光照射面５１ａの変位が演算装置５４に入力される。   For example, by measuring the distances L1, L2, and L3 from the laser displacement meter 52 to the bottoms of the grooves 51p, 51q, and 51r with the laser displacement meter 52 while the intake valve 12 is moving in the axial direction, FIG. When the measurement distances L1, L2, and L3 at times t1 to t8 as shown in FIG. 7A are obtained, the laser displacement meter 52 further uses the laser light based on the measurement distances L1, L2, and L3 at times t1 to t8. The displacement of the irradiation surface 51 a is calculated, and the calculated displacement of the laser light irradiation surface 51 a is input to the arithmetic device 54.

演算装置５４においては、入力されたレーザ光照射面５１ａの変位に基づいて、図７（ｂ）に示すような変位パターンが算出され、算出された図７（ｂ）に示す変位パターンに基づいて、吸気バルブ１２のバルブリフト量が算出される。   In the arithmetic unit 54, a displacement pattern as shown in FIG. 7B is calculated based on the input displacement of the laser light irradiation surface 51a, and based on the calculated displacement pattern shown in FIG. 7B. Then, the valve lift amount of the intake valve 12 is calculated.

具体的には、図７（ｂ）に示す計測された変位の変位パターンと、吸気バルブ１２が開方向に移動する際の変位パターンおよび吸気バルブ１２が閉方向に移動する際の変位パターンとを比較すると、図７（ｂ）に示す計測された変位の変位パターンにおいては、時刻ｔ１から時刻ｔ６までの範囲の変位パターンが、吸気バルブ１２が開方向に移動する際の変位パターンとなっており、時刻ｔ６から時刻ｔ８までの範囲の変位パターンが、吸気バルブ１２が閉方向に移動する際の変位パターンとなっているため、演算装置５４は、時刻ｔ１から時刻ｔ６までの範囲においては、吸気バルブ１２が開方向に移動していると判断したうえで、計測されたレーザ光照射面５１ａの変位の変位パターンに基づいてバルブリフト量を算出し、時刻ｔ６から時刻ｔ８までの範囲においては、吸気バルブ１２が閉方向に移動していると判断したうえで、計測されたレーザ光照射面５１ａの変位の変位パターンに基づいてバルブリフト量を算出する。   Specifically, the displacement pattern of the measured displacement shown in FIG. 7B, the displacement pattern when the intake valve 12 moves in the opening direction, and the displacement pattern when the intake valve 12 moves in the closing direction are shown. In comparison, in the displacement pattern of the measured displacement shown in FIG. 7B, the displacement pattern in the range from time t1 to time t6 is the displacement pattern when the intake valve 12 moves in the opening direction. Since the displacement pattern in the range from time t6 to time t8 is the displacement pattern when the intake valve 12 moves in the closing direction, the arithmetic unit 54 takes the intake air in the range from time t1 to time t6. After determining that the valve 12 is moving in the opening direction, the valve lift amount is calculated based on the displacement pattern of the measured displacement of the laser light irradiation surface 51a, and from time t6. In the range of up to time t8, the intake valve 12 upon determining that is moving in the closing direction, and calculates the valve lift amount based on the displacement pattern of the displacement of the measurement laser light irradiation surface 51a.

さらに、演算装置５４においては、算出した各時刻ｔ１〜時刻ｔ８におけるバルブリフト量と、入力されたクランク角度とを用いて、図７（ｃ）に示すような、各クランク角度におけるバルブリフト量が算出される。   Further, in the arithmetic unit 54, the valve lift amount at each crank angle as shown in FIG. 7C is obtained by using the calculated valve lift amount at each time t1 to time t8 and the input crank angle. Calculated.

なお、図７（ａ）、図７（ｂ）に示した計測距離Ｌおよび変位が得られたエンジン１では、時刻ｔ１において吸気バルブ１２が移動範囲の一端部に位置した状態となり、時刻ｔ６において吸気バルブ１２が移動範囲の他端部に位置した状態となっている。
つまり、当該エンジン１は、吸気バルブ１２の最大バルブリフト量が、レーザ光照射面５１ａにおける最も他端部に位置する溝５１ｐから、当該溝５１ｐから一側へ数えて６番目に位置する溝５１ｒまでの寸法と等しい寸法に設定されているエンジン１である。 Note that, in the engine 1 in which the measurement distance L and the displacement shown in FIGS. 7A and 7B are obtained, the intake valve 12 is located at one end of the moving range at time t1, and at time t6. The intake valve 12 is positioned at the other end of the moving range.
That is, in the engine 1, the maximum valve lift amount of the intake valve 12 is the sixth groove 51r, which is counted from the groove 51p located at the other end of the laser light irradiation surface 51a to the one side from the groove 51p. It is the engine 1 set to the dimension equal to the dimension until.

このように、本実施形態においては、シャフト部１２ｂの一側から他側へ向かう方向の凹凸形状の凹凸パターンと、他側から一側へ向かう方向の凹凸形状の凹凸パターンとが異なるパターンとなるように、複数の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・がシャフト部１２ｂの軸方向に沿って形成されたレーザ光照射面５１ａを有する凹凸部材５１を、吸気バルブ１２のシャフト部１２ｂにおける吸気ポート孔１１内に位置する部分に取り付け、吸気バルブ１２が移動しているときにシャフト部１２ｂに取り付けられた凹凸部材５１のレーザ光照射面５１ａにレーザ光を照射することにより、レーザ光照射面５１ａにおけるレーザ光が照射された箇所の変位を計測し、計測された前記変位の変位パターンに基づいて、吸気バルブ１２のバルブリフト量を算出するように構成している。
これにより、吸気バルブ１２のシャフト部１２ｂにおける吸気ポート孔１１内に位置する部分に向けてレーザ光を照射した場合でも、吸気バルブ１２の移動方向を特定することができ、吸気バルブ１２のバルブリフト量を計測することが可能となる。
従って、シリンダヘッドカバーが組み付けられてシリンダヘッドの上部が閉塞された後の内燃機関や、吸気バルブの上端部に可変動弁機構があるため吸気バルブの上端部にレーザ光を照射するスペースが無い内燃機関等といったような、バルブシャフトの上方端部にレーザ光を照射することができない内燃機関においても、吸気バルブのバルブリフト量を計測することが可能となる。 Thus, in this embodiment, the uneven pattern of the uneven shape in the direction from one side to the other side of the shaft portion 12b is different from the uneven pattern of the uneven shape in the direction from the other side to the one side. As described above, the concave-convex member 51 having the laser beam irradiation surface 51a in which the plurality of grooves 51p, 51q, 51r,... Are formed along the axial direction of the shaft portion 12b is used as the intake port hole in the shaft portion 12b of the intake valve 12. 11 is applied to a portion located in the laser beam irradiation surface 51a of the concavo-convex member 51 attached to the shaft portion 12b when the intake valve 12 is moving. The displacement of the portion irradiated with the laser beam is measured, and the valve lift amount of the intake valve 12 is determined based on the displacement pattern of the measured displacement. And configured to calculate.
Thereby, even when the laser beam is irradiated toward the portion of the shaft portion 12b of the intake valve 12 located in the intake port hole 11, the moving direction of the intake valve 12 can be specified, and the valve lift of the intake valve 12 can be specified. The amount can be measured.
Therefore, the internal combustion engine after the cylinder head cover is assembled and the upper part of the cylinder head is closed, or the internal combustion engine having no space for irradiating the upper end of the intake valve with laser light because the upper end of the intake valve has a variable valve mechanism. Even in an internal combustion engine such as an engine that cannot irradiate the upper end portion of the valve shaft with laser light, the valve lift amount of the intake valve can be measured.

また、凹凸部材５１のレーザ光照射面５１ａにレーザ光を照射するレーザ変位計５２は、取付治具５５を介してシリンダヘッド３の側面における吸気ポート孔１１の外部への開口部に取り付けられているので、一般的なシリンダヘッド構造を有するエンジン１に対しての取り付けおよび取り外しが、簡単な段取り替え作業のみで行うことができ、吸気バルブ１２のバルブリフト量測定の汎用性を高めることができる。   The laser displacement meter 52 that irradiates the laser light irradiation surface 51 a of the concavo-convex member 51 is attached to an opening to the outside of the intake port hole 11 on the side surface of the cylinder head 3 via an attachment jig 55. Therefore, attachment to and removal from the engine 1 having a general cylinder head structure can be performed only by a simple changeover operation, and versatility of measuring the valve lift amount of the intake valve 12 can be enhanced. .

本実施形態においては、吸気バルブ１２のシャフト部１２ｂに凹凸部材５１を取り付けて、吸気バルブ１２のバルブリフト量を算出するように構成しているが、図８に示すように、吸気バルブ１２のシャフト部１２ｂに加えて、排気バルブ２２のシャフト部２２ｂにおける排気ポート２１内に位置する部分に凹凸部材５１を取り付けて、吸気バルブ１２のバルブリフト量と排気バルブ２２のバルブリフト量とを同時に計測するように構成することも可能である。
このように、吸気バルブ１２のバルブリフト量のみならず、排気バルブ２２のバルブリフト量をも合わせて同時に計測することで、吸気バルブ１２および排気バルブ２２のバルブリフト量を精密に調整等して、エンジン１における燃焼メカニズムを詳細に解明することが可能となる。 In the present embodiment, the uneven member 51 is attached to the shaft portion 12b of the intake valve 12, and the valve lift amount of the intake valve 12 is calculated. However, as shown in FIG. In addition to the shaft portion 12b, an uneven member 51 is attached to a portion of the shaft portion 22b of the exhaust valve 22 located in the exhaust port 21 to measure the valve lift amount of the intake valve 12 and the valve lift amount of the exhaust valve 22 simultaneously. It is also possible to configure so as to.
In this way, not only the valve lift amount of the intake valve 12 but also the valve lift amount of the exhaust valve 22 is simultaneously measured to precisely adjust the valve lift amounts of the intake valve 12 and the exhaust valve 22. The combustion mechanism in the engine 1 can be elucidated in detail.

また、本実施形態においては、レーザ変位計５２は取付治具５５を介してシリンダヘッド３に取り付けられていたが、図９に示すように、レーザ変位計５２を吸気ポート１１に接続される吸気マニホールド５に取り付けて、吸気バルブ１２のシャフト部１２ｂに取り付けられた凹凸部材５１のレーザ光照射面５１ａに対して、レーザ変位計５２からのレーザ光を、吸気マニホールド５および吸気ポート１１を通じて凹凸部材５１に照射するように構成することもできる。
このように、レーザ変位計５２をシリンダヘッド３に取り付けるのではなく、吸気マニホールド５に取り付けることで、エンジン１を実際に運転しているときの吸気バルブ１２のバルブリフト量を測定することが可能となる。 In the present embodiment, the laser displacement meter 52 is attached to the cylinder head 3 via the attachment jig 55. However, as shown in FIG. 9, the laser displacement meter 52 is connected to the intake port 11 as an intake air. The laser beam from the laser displacement meter 52 is irradiated to the laser beam irradiation surface 51 a of the concave / convex member 51 attached to the manifold 5 and attached to the shaft portion 12 b of the intake valve 12 through the intake manifold 5 and the intake port 11. It can also comprise so that 51 may be irradiated.
Thus, by attaching the laser displacement meter 52 to the intake manifold 5 instead of attaching to the cylinder head 3, the valve lift amount of the intake valve 12 when the engine 1 is actually operated can be measured. It becomes.

また、本実施形態においては、レーザ光照射面５１ａに形成される複数の溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・は、シャフト部１２ｂの軸方向に沿って、互いに間隔を隔てて形成されていたが、図１０に示すように、互いに間隔を隔てずに、連続的に形成することも可能である。
このように、溝５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ・・・を、シャフト部１２の軸方向に沿って連続的に形成した場合においては、レーザ変位計５２により計測される距離Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３は、図１１に示すように計測される。
なお、図１１に示す計測距離Ｌは、吸気バルブ１２が開方向に移動しているときに計測される距離Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３である。
レーザ変位計５２においては、図１１に示す計測距離Ｌから、図４（ｃ）に示したレーザ光照射面５１ａの変位と同様の変位を算出することが可能である。 In the present embodiment, the plurality of grooves 51p, 51q, 51r,... Formed in the laser light irradiation surface 51a are formed at intervals from each other along the axial direction of the shaft portion 12b. As shown in FIG. 10, it is also possible to form them continuously without being spaced apart from each other.
As described above, when the grooves 51p, 51q, 51r,... Are continuously formed along the axial direction of the shaft portion 12, the distances L1, L2, and L3 measured by the laser displacement meter 52 are as shown in FIG. 11 is measured.
Note that the measurement distance L shown in FIG. 11 is the distances L1, L2, and L3 measured when the intake valve 12 is moving in the opening direction.
In the laser displacement meter 52, it is possible to calculate a displacement similar to the displacement of the laser light irradiation surface 51a shown in FIG. 4C from the measurement distance L shown in FIG.

１ エンジン
２ シリンダブロック
３ シリンダヘッド
４ シリンダヘッドカバー
７ クランク軸
１１ 吸気ポート
１２ 吸気バルブ
１２ｂ シャフト部
１６ 可変動弁機構
２１ 排気ポート
２２ 排気バルブ
２２ｂ シャフト部
５０ バルブリフト量の計測装置
５１ 凹凸部材
５１ａ レーザ光照射面
５１ｂ 取付面
５１ｐ・５１ｑ・５１ｒ 溝
５２ レーザ変位計
５３ エンコーダ
５４ 演算装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Cylinder block 3 Cylinder head 4 Cylinder head cover 7 Crankshaft 11 Intake port 12 Intake valve 12b Shaft part 16 Variable valve mechanism 21 Exhaust port 22 Exhaust valve 22b Shaft part 50 Valve lift amount measuring device 51 Concavity and convexity member 51a Laser light Irradiation surface 51b Mounting surface 51p / 51q / 51r Groove 52 Laser displacement meter 53 Encoder 54 Arithmetic unit

Claims (1)

軸方向に移動することで、燃焼室に連通するポート孔を開閉するバルブに向けてレーザ光を照射することにより、前記バルブのバルブリフト量を算出する内燃機関のバルブリフト量計測方法であって、
前記バルブのシャフトに取り付けられる部材であって、前記レーザ光が照射されるレーザ光照射面と、前記シャフトに取り付けられる取付面とを有し、前記レーザ光照射面には前記取付面からの離間寸法が異なる複数の凹凸形状が前記シャフトの軸方向に沿って形成され、前記凹凸形状の前記軸方向における凹凸パターンが、前記軸方向における一側へ向かう方向と他側へ向かう方向とで異なる凹凸部材を準備する工程と、
前記凹凸部材の前記取付面を、前記バルブのシャフトにおける前記ポート孔内に位置する部分に取り付ける工程と、
前記バルブが移動しているときに、前記シャフトに取り付けられた前記凹凸部材の前記レーザ光照射面に、レーザ光を照射する工程と、
前記レーザ光照射面に照射され、前記レーザ光照射面にて反射した前記レーザ光を受光して、前記レーザ光照射面における前記レーザ光が照射された箇所の、レーザ照射方向の変位を計測する工程と、
計測された前記変位の変位パターンに基づいて、前記バルブのバルブリフト量を算出する工程とを備える、
ことを特徴とした内燃機関のバルブリフト量計測方法。


An internal combustion engine valve lift amount measuring method for calculating a valve lift amount of the valve by irradiating a laser beam toward a valve that opens and closes a port hole communicating with a combustion chamber by moving in an axial direction. ,
A member attached to the shaft of the valve, the laser light irradiating surface to which the laser light is irradiated, and a mounting surface attached to the shaft, the laser light irradiating surface being spaced apart from the mounting surface A plurality of concavo-convex shapes having different dimensions are formed along the axial direction of the shaft, and the concavo-convex pattern in the axial direction of the concavo-convex shape is different in a direction toward one side and a direction toward the other side in the axial direction. Preparing a member;
Attaching the attachment surface of the concavo-convex member to a portion located in the port hole in the valve shaft;
Irradiating the laser light irradiation surface of the concavo-convex member attached to the shaft with laser light when the valve is moving;
The laser beam irradiated on the laser beam irradiation surface and reflected by the laser beam irradiation surface is received, and the displacement in the laser irradiation direction of the portion irradiated with the laser beam on the laser beam irradiation surface is measured. Process,
A step of calculating a valve lift amount of the valve based on the displacement pattern of the measured displacement,
A valve lift amount measuring method for an internal combustion engine characterized by the above.


JP2015100187A 2015-05-15 2015-05-15 Valve lift amount measurement method of internal combustion engine Pending JP2016217182A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015100187A JP2016217182A (en) 2015-05-15 2015-05-15 Valve lift amount measurement method of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015100187A JP2016217182A (en) 2015-05-15 2015-05-15 Valve lift amount measurement method of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016217182A true JP2016217182A (en) 2016-12-22

Family

ID=57580594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015100187A Pending JP2016217182A (en) 2015-05-15 2015-05-15 Valve lift amount measurement method of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016217182A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108518256A (en) * 2018-03-30 2018-09-11 潍柴动力股份有限公司 A kind of valve mechanism and engine for monitoring valve clearance on-line
CN109373951A (en) * 2018-10-31 2019-02-22 中船动力研究院有限公司 Engine breathing lift of a valve measurement method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108518256A (en) * 2018-03-30 2018-09-11 潍柴动力股份有限公司 A kind of valve mechanism and engine for monitoring valve clearance on-line
CN108518256B (en) * 2018-03-30 2020-08-21 潍柴动力股份有限公司 Valve mechanism capable of monitoring valve clearance on line and engine
CN109373951A (en) * 2018-10-31 2019-02-22 中船动力研究院有限公司 Engine breathing lift of a valve measurement method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9297645B2 (en) Apparatus and method for determining a depth of a region having a high aspect ratio that protrudes into a surface of a semiconductor wafer
TWI464028B (en) A height position detecting device and position detecting method height
US5842366A (en) Method and a tooling machine for bending workpieces
JP2016217182A (en) Valve lift amount measurement method of internal combustion engine
EP2090928A3 (en) Imprint apparatus, imprint method, and mold for imprint
RU2011152103A (en) METHOD AND DEVICE FOR GENERATION OF A COVERING TRAJECTORY
ATE463323T1 (en) METHOD FOR COLD MICRO FORGING TECHNOLOGY OF ANY 3D FREEFORM SURFACES
Bednarczyk et al. Application of a visual measurement technique to the assessment of electrodynamic stamping
KR101875467B1 (en) 3-dimensional shape measurment apparatus and method thereof
KR19990033518A (en) Non-contact 3D micro-shape measurement method using optical window
KR20140137303A (en) Gap measurement device
KR101266394B1 (en) Calibration method to minimize the effect of incidence angle in measuring distance
CN213316261U (en) Grading tool for measuring rocker arm and rocker arm grading system
TWI696513B (en) Machine for the laser working of profiles and method for carrying out an inclined cutting operation on a profile by means of this machine
JP6332306B2 (en) Valve lift detection method
US10921238B2 (en) Device for determining at least one component parameter of a plurality of, particularly additively manufactured, components
JP2021032127A (en) Method for manufacturing cylinder block
JP4382699B2 (en) Hole position measurement method in 3D measurement
JP6185447B2 (en) Stress measuring apparatus and stress measuring method
JP2020016650A (en) Film thickness measurement method, and device of the same
KR101803473B1 (en) Apparatus and method for inspecting parts using line scanning
TWI724870B (en) Measurement system for fastener making machine
JP2010144556A (en) Method for regulating phase shifting of supply/exhaust valve opening/closing timing by supply/exhaust valve opening/closing cam, and camshaft unit with phase shifting regulated by the method
KR101265142B1 (en) Precisious measuring system for the inhalation valve in CVVL engine
KR20120117278A (en) Apparatus for measuring light output of luminous element