JP3405169B2 - ３次元カムプロフィール合否判定方法、３次元カムプロフィール測子、３次元カムプロフィール測定方法および３次元カムプロフィール測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、揺動するカムフォ
ロアが当接するためのカム面を有してカムプロフィール
が回転軸方向にて連続的に変化している３次元カムに関
するものであり、例えば、内燃機関の吸気バルブや排気
バルブを駆動するカムとして用いられて、そのカムプロ
フィールを内燃機関の運転条件に応じて変更すること
で、それらバルブの開閉特性を制御する３次元カムに関
する。更に、この３次元カムに対する３次元カムカムプ
ロフィール合否判定方法、３次元カムプロフィール測
子、３次元カムプロフィール測定方法、および３次元カ
ムプロフィール測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関の吸気バルブや排気バル
ブの開弁作用角やリフト量を連続的に変更するための機
構として、図２０に示すごとくの構成が提案されている
（特公平７−４５８０３号公報、特開平９−３２５１９
号公報）。すなわち、吸気側あるいは排気側の２つのバ
ルブ５４３に対応するカムとして、カムノーズ高さがカ
ムシャフト５４２の回転軸Ｙ方向に連続無段階に変化す
る３次元カム５４０を用い、シャフト移動機構５４１に
てカムシャフト５４２とともにそれら３次元カム５４０
を回転軸Ｙ方向に変位させることにより、バルブ５４３
の各々を駆動するカム面５４０ａのカムノーズ高さを連
続無段階に変更するようにしたバルブ特性制御装置が提
案されている。

【０００３】このようなバルブ特性制御装置では、カム
ノーズ高さの最大値と最小値との差によりバルブ５４３
のリフト量を変化させることができる範囲（以下、リフ
ト制御量）が決定されている。そして、例えば、バルブ
５４３の最大リフト量をエンジン低速域では小さく、ま
たエンジン高速域では大きくするようにカムシャフト５
４２の回転軸Ｙ方向への移動を制御することで、低速域
であれ高速域であれ、トルクや安定性の面で常に好適な
エンジン特性を得ることができる。

【０００４】ここで、図２０に示す構成においては、各
々バルブ５４３と３次元カム５４０との間にはバルブリ
フタ５４９が設けられており、その上面中央部にはカム
フォロアホルダ５４４がそれぞれ一体的に形成されてい
る。そして、このカムフォロアホルダ５４４に載置され
たカムフォロア５４５が３次元カム５４０のカム面５４
０ａに添って揺動する。

【０００５】カムフォロア５４５の表面はカム面５４０
ａに接触して摺動する平面状摺動面５４５ａとなってい
る。こうしたカムフォロア５４５の形状を図２１に拡大
して示す。図２１（ａ）はカムフォロア５４５の縦断面
を示すもので、その断面は半円形をなす。図２１（ｂ）
は同カムフォロア５４５の側面を示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、３次元カ
ム５４０がその回転軸Ｙ方向に移動するな構成において
は、次のような問題が存在した。

【０００７】カムフォロア５４５は図２２に示すごと
く、３次元カム５４０のカム面５４０ａに対して、低リ
フト側に配置されているエッジ部５４５ｂから高リフト
側に配置されているエッジ部５４５ｃまで線状に接触さ
せている。この線状の接触部分を以下、接線と称する。
図２３に、この接線５４６を実線で示す。

【０００８】図２３は、３次元カム５４０のカム面５４
０ａのカムプロフィールを表す斜視図であり、このカム
プロフィールは、図示するごとく、破線で示す低リフト
側カムプロフィール５４７から一点鎖線で示す高リフト
側カムプロフィール５４８へ連続的に変化している。実
線で示す前述した接線５４６は直線状であり、低リフト
側カムプロフィール５４７と高リフト側カムプロフィー
ル５４８とを結んでいる。なお、図２３に示した接線５
４６はその形状と方向とを示すために、回転位相の間隔
を開けてとびとびに表しているが、実際にはカム面５４
０ａの全面に存在する。

【０００９】また、図２２に示したごとく、摺動面５４
５ａは低リフト側カムプロフィール５４７から高リフト
側カムプロフィール５４８までの内の一部分に接してい
るので、摺動面５４５ａとカム面５４０ａとの間の接線
は、図２３で実線で表されている各接線の長さの一部分
に該当する。

【００１０】したがって、３次元カム５４０がその回転
軸Ｙ方向に移動する際には図２２に示したごとく、カム
フォロア５４５の一方のエッジ部５４５ｂから他方のエ
ッジ部５４５ｃまで接線５４６上に接した状態で、摺動
面５４５ａがカム面５４０ａ上で摺動することになる。

【００１１】ここで、カム面５４０ａは図２３に示した
ごとく、前述した接線５４６が直線状となるように精密
に形成されているが、製造時の誤差により、接線５４６
の高さ方向の形状が凹状になることが考えられる。する
と、図２４に示すごとく、エッジ部５４５ｂ，５４５ｃ
のみがカム面５４０ａに接することになり、回転するカ
ム面５４０ａにエッジ部５４５ｂ，５４５ｃが食い込ん
で条痕を形成したり、カムフォロア５４５自身もエッジ
部５４５ｂ，５４５ｃのみが片摩耗するおそれがある。

【００１２】更に、このようにカム面５４０ａに条痕が
形成されると、３次元カム５４０がその回転軸Ｙ方向に
移動する際に、カムフォロア５４５のエッジ部５４５
ｂ，５４５ｃが条痕に引っかかって、吸気バルブや排気
バルブの開閉タイミングやリフト量の切り替えが円滑に
できなくなるおそれもある。

【００１３】本発明は、カムフォロアのエッジ部による
３次元カムの損傷を防止することを目的としてなされた
ものであり、上述した損傷が防止できる３次元カムの合
否を判定するための３次元カムプロフィール合否判定方
法、損傷が防止できる３次元カムのカムプロフィールを
測定できる３次元カムプロフィール測子、この３次元カ
ムプロフィール測子を用いた３次元カムプロフィール測
定方法、および３次元カムプロフィール測定装置を提供
するものである。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１に示すごとく、
３次元カムプロフィール測子としては、３次元カムのカ
ム面に接触するための平面状の測定面を有する接触部材
と、前記接触部材を、前記測定面内に存在する揺動軸周
りに揺動可能に支持する支持部材とを備えたことを特徴
とする３次元カムプロフィール測子として構成すること
ができる。

【００２３】また、請求項２に示したごとく、前記３次
元カムプロフィール測子を用いた３次元カムプロフィー
ル測定方法としては、前記揺動軸に直交する方向へ平行
移動可能に請求項１記載の３次元カムプロフィール測子
全体を支持して、前記揺動軸が３次元カムの回転軸に直
交するように前記３次元カムのカム面に接触させた状態
で、前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを
変化させる移動処理を行い、前記移動処理中における前
記支持部材または前記接触部材の位置を、前記３次元カ
ムの回転位相と回転軸方向の位置とに対応づけて測定す
ることにより、前記３次元カムのカムプロフィールを測
定することを特徴とする３次元カムプロフィール測定方
法として構成できる。

【００２４】ここで、揺動軸に直交する方向へ平行移動
可能に請求項１記載の３次元カムプロフィール測子全体
を支持して、前記揺動軸が３次元カムの回転軸に直交す
るように前記３次元カムのカム面に接触させることによ
り、カムフォロアと同じ状態で、３次元カムプロフィー
ル測子を３次元カムのカム面に接触させることができ
る。そして、この接触状態で、３次元カムの回転位相と
回転軸方向の位置とを変化させる移動処理を行う。この
移動処理中における３次元カムプロフィール測子の支持
部材または接触部材の位置を、３次元カムの回転位相と
回転軸方向の位置とに対応づけて測定する。このことに
より、３次元カムのカムプロフィールが正確に測定でき
る。

【００２５】そして、請求項３〜６に示したごとく、３
次元カムプロフィール合否判定方法の測定工程において
は、請求項２記載の測定方法にて測定値を得ることとし
てもよく、正確な合否判定を行うことができる。

【００２６】請求項７に記載の３次元カムプロフィール
測定装置は、揺動軸に直交する方向へ平行移動可能に請
求項１記載の３次元カムプロフィール測子全体を支持
し、かつ前記揺動軸が測定対象である３次元カムの回転
軸に直交するように前記３次元カムのカム面に向けて前
記３次元カムプロフィール測子を付勢する支持手段と、
前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化
させる移動手段と、前記移動手段の処理中における前記
支持部材または前記接触部材の位置を、前記３次元カム
の回転位相と回転軸方向の位置とに対応づけて測定する
測定手段とを備えたことを特徴とする。

【００２７】このように支持手段にて、請求項１記載の
３次元カムプロフィール測子が揺動軸に直交する方向へ
平行移動されて、かつ前記揺動軸が測定対象である３次
元カムの回転軸に直交するように、前記３次元カムのカ
ム面に向けて前記３次元カムプロフィール測子を付勢し
ているため、カムフォロアと同じ状態で、３次元カムプ
ロフィール測子を３次元カムのカム面に接触させること
ができる。

【００２８】そして、移動手段が３次元カムの回転位相
と回転軸方向の位置とを変化させるとともに、この処理
中に測定手段が、３次元カムプロフィール測子の支持部
材または接触部材の位置を、３次元カムの回転位相と回
転軸方向の位置とに対応づけて測定するので、３次元カ
ムのカムプロフィールが正確に測定できる。

【００２９】更に、請求項８に示したごとく、請求項７
の構成に対して、測定手段にて求められた測定値の内、
３次元カムの同一回転位相であって回転軸方向で異なる
位置における複数の測定値の変化が凸状パターンを示
し、かつその凸状パターンが許容範囲にある場合に合格
とする判定手段を備えれば、完全にカム面の傷を防止す
ることができる３次元カムを選別する装置として構成す
ることができる。

【００３０】請求項９に示したごとく、前記許容範囲
は、直線状パターンを基準として設定されている範囲と
してもよい。直線状パターンは従来の３次元カムの接線
の基準となるパターンであり、この直線状パターンを基
準としてその規格値内に入るものを合格とすることによ
り、合格とされたカムシャフトを用いた内燃機関等は従
来通りのシャフト移動機構の制御を行えばよく、制御側
の構成を変更する必要はない。したがって制御系を変更
するためのコストアップは招かない。

【００３１】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図２は、内燃機
関としての車両用エンジン（以下、エンジン）１に適用
されたバルブ特性制御装置を示している。ここでは、そ
のバルブ駆動方式としてＤＯＨＣ（ダブルオーバーヘッ
ドカム）４バルブタイプのものを想定している。

【００３２】はじめに、図２を参照してエンジン１の概
要を説明する。エンジン１を構成するシリンダブロック
２には複数のシリンダ３が設けられ、各シリンダ３には
ピストン４が配置されている。各ピストン４はクランク
ケース５に支持されるクランクシャフト６に対しそれぞ
れコンロッド７にて連結されている。クランクシャフト
６にはクランクシャフトタイミングプーリ８が設けられ
ている。

【００３３】シリンダブロック２の上側に設けられるシ
リンダヘッド９には、吸気側カムシャフト１０が複数の
軸受（図示せず）にて回転可能にかつその軸線方向に移
動可能に支持されている。この吸気側カムシャフト１０
にはシリンダ３毎に２つの吸気側カム１１が一体的に設
けられている。また、シリンダヘッド９には同じく複数
の軸受（図示せず）にて排気側カムシャフト１２が回転
可能に支持されている。この排気側カムシャフト１２に
はシリンダ３毎に２つの排気側カム１３が一体的に設け
られている。

【００３４】吸気側カムシャフト１０にはカムシャフト
タイミングプーリ１４およびシャフト移動機構１５が一
体的に設けられている。また排気側カムシャフト１２に
は、カムシャフトタイミングプーリ１６が設けられてい
る。各カムシャフトタイミングプーリ１４，１６はクラ
ンクシャフトタイミングプーリ８にタイミングベルト１
７で連結されている。そして、クランクシャフト６が回
転すると吸気側カムシャフト１０および排気側カムシャ
フト１２が回転駆動されるようになっている。

【００３５】各シリンダ３には、吸気バルブ１８が２個
ずつ配設されている。そして、この吸気バルブ１８は、
吸気側カム１１に対しバルブリフタ１９Ａ，１９Ｂを介
してそれぞれ駆動連結されている。各バルブリフタ１９
Ａ，１９Ｂは、シリンダヘッド９に設けられる図示しな
いリフタボア内に摺動可能に支持されている。

【００３６】また、各シリンダ３には、排気側バルブ２
０が２個ずつ配設されている。各排気側バルブ２０は、
排気側カム１３に対しバルブリフタ２１を介してそれぞ
れ駆動連結されている。各バルブリフタ２１も、図示し
ないリフタボア内に摺動可能に支持されている。

【００３７】吸気側カムシャフト１０に設けられている
吸気側カム１１は、図１の斜視図に示すごとくのカム面
１１ａを有する３次元カムである。カム面１１ａ上に示
されている実線は接線４６を示している。吸気側カム１
１のカム面１１ａのカムプロフィールは、破線で示す低
リフト側カムプロフィール４７から一点鎖線で示す高リ
フト側カムプロフィール４８へ連続無段階に変化してい
る。実線で示す前述した接線４６は低リフト側カムプロ
フィール４７と高リフト側カムプロフィール４８とを結
んでいる。なお、図１に示した接線４６はその方向を示
すために、回転位相の間隔を開けてとびとびに表してい
るが、実際にはカム面１１ａの全面に存在する。

【００３８】この接線４６は、図２３に示した従来のカ
ム面５４０ａの接線５４６と異なり、直線状ではなく、
吸気側カム１１の回転軸Ａからの高さが、図３に示すご
とくの凸状を呈している。なお、図３は、突出量を誇張
して示している。この凸状の中央部分の頂点と両端を結
ぶ直線との高さの差は、数μｍのオーダーである。

【００３９】また、バルブリフタ１９Ａ，１９Ｂは、図
４に示すように（両バルブリフタ１９Ａ，１９Ｂは同一
の形状であり図４ではバルブリフタ１９Ａのみを代表し
て示す）、円筒状に形成され、その側面１９ａには案内
部材２３が設けられている。案内部材２３は、側面１９
ａに形成される嵌合孔１９ｂに圧入または溶接されるこ
とで同側面１９ａに接合されている。この案内部材２３
は、当該バルブリフタ１９Ａをリフタボア内で回動不能
にかつ中心軸線方向に摺動可能に係止している。

【００４０】バルブリフタ１９Ａの上面１９Ｃにはカム
フォロアホルダ２４が一体的に形成され、同カムフォロ
アホルダ２４にはカムフォロア２５がその幅方向に揺動
可能に支持されている。図５に、このカムフォロア２５
の形状を拡大して示す。

【００４１】カムフォロア２５は、吸気側カム１１のカ
ム面１１ａ（図１）に当接して摺動する摺動面２５ａが
平面状に形成されている。なお、図５（ａ）はこうした
カムフォロア２５の縦断面形状を示し、図５（ｂ）はそ
の側面形状を示している。

【００４２】一方、シャフト移動機構１５は、図示しな
い油圧回路を通じて吸気側カムシャフト１０をその回転
軸Ａ方向に連続無段階に変位させる周知の機構である。
すなわち、吸気側カム１１の周辺を拡大して示す図６に
おいて、シャフト移動機構１５は、二点鎖線にて示すカ
ムフォロア２５の摺動面２５ａがカム面１１ａの最もリ
フト量の小さい部分に当接する位置と、図６において実
線にて示す摺動面２５ａがカム面１１ａの最もリフト量
の大きい部分に当接する位置との間で、吸気側カムシャ
フト１０を連続無段階に変位させる。その移動可能な変
位量は図６においてＤで示す。

【００４３】吸気側カム１１のカム面１１ａは、図３に
示したごとく接線方向に凸状をなしているので、カムフ
ォロア２５の摺動面２５ａとの当接状態は、図７に示す
ごとくカムフォロア２５のエッジ部２５ｂ，２５ｃとは
当接せず、両エッジ部２５ｂ，２５ｃの中間部と当接す
る状態となっている。

【００４４】次に、以上のように構成されたバルブ特性
制御装置の作用について説明する。本実施の形態では上
述のように、バルブリフタ１９Ａ，１９Ｂの上面１９Ｃ
に揺動可能に支持されるカムフォロア２５の摺動面２５
ａは平面状に形成されている。一方、このカムフォロア
２５の摺動面２５ａが摺動する吸気側カム１１のカム面
１１ａは、図１に示した各接線４６が凸状となるように
形成されている。

【００４５】そして、このカムフォロア２５は、カム面
１１ａの低リフト側カムプロフィール４７と高リフト側
カムプロフィール４８との間でその形状に添って摺動す
る。この摺動時には、吸気側カム１１のカム面１１ａ
は、その接線４６が凸状となるように設計されているた
め、吸気側カム１１の製造誤差が存在しても、吸気側カ
ム１１のカム面１１ａは従来のように凹状となるおそれ
はない。このため図７に示すように、カムフォロア２５
のエッジ部２５ｂ，２５ｃがカム面１１ａに当接するこ
とはなくなる。すなわち、カム面１１ａに当接するの
は、図７に示すように両エッジ部２５ｂ，２５ｃの中間
の平面状の摺動面２５ａの部分のみに限定されるので、
カムフォロア２５のエッジ部２５ｂ，２５ｃによってカ
ム面１１ａに傷が付くことはない。

【００４６】しかも、接触する摺動面２５ａの一部は、
カム面１１ａとの接触面積が、エッジ部２５ｂ，２５ｃ
で接触する場合に比較して大きい。このことにより接触
面圧が下がり、カムフォロア２５の摺動面２５ａとの接
触によるカム面１１ａの摩耗も抑制される。

【００４７】以上説明した本実施の形態によれば、以下
の効果が得られる。 ・すなわち、カムフォロア２５の内、カム面１１ａに当
接するのは両エッジ部２５ｂ，２５ｃではなく、その中
間の平面状の摺動面２５ａの部分となるので、カム面１
１ａに条痕が形成されることはない。

【００４８】・しかも、カムフォロア２５の摺動面２５
ａと吸気側カム１１のカム面１１ａとの接触面積は、従
来のごとくエッジ部２５ｂ，２５ｃがカム面１１ａに接
触する場合に比較して大きい。このことによりカムフォ
ロア２５の摺動面２５ａとの接触によるカム面１１ａの
摩耗も抑制される。

【００４９】・したがって、吸気側カム１１がその回転
軸方向に移動する際に、カムフォロア２５のエッジ部２
５ｂ，２５ｃが条痕に引っかかることがなく、吸気バル
ブ１８の開閉タイミングやリフト量の円滑な切り替えを
維持することができる。

【００５０】［実施の形態２］次に、前記実施の形態１
にて用いる吸気側カム１１のカム面１１ａのカムプロフ
ィールを測定して、カム面１１ａの接線形状が確実に凸
状のものを選択できる３次元カムプロフィール測定装置
について説明する。なお、この３次元カムプロフィール
測定装置に用いる３次元カムプロフィール測子、並びに
３次元カムプロフィール測定装置を用いた３次元カムプ
ロフィール測定方法および３次元カムプロフィール合否
判定方法についても以下説明する。

【００５１】図８のブロック図に３次元カムプロフィー
ル測定装置１００の構成を示す。本３次元カムプロフィ
ール測定装置１００は、測定制御回路１０２、回転駆動
装置１０４、リニア駆動装置１０６、移動位置・回転位
相計測装置１０８、カムプロフィール接触測定部１１
０、外部記憶装置１１２、ディスプレイ装置１１４およ
びプリンタ１１６を備えている。これ以外に、図示して
いないがホストコンピュータとの通信回路を設けてい
る。

【００５２】測定制御回路１０２は、内部に、ＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、バスライ
ン、内部記憶装置等を備えたコンピュータシステムとし
て構成され、ＲＯＭ、ＲＡＭあるいは外部記憶装置１１
２等に格納されているプログラムに基づいて、ＣＰＵが
移動位置・回転位相計測装置１０８やカムプロフィール
接触測定部１１０からの検出データを入出力インターフ
ェースを介して入力して必要な演算処理を行い、演算結
果、ここでは、吸気側カム１１のカム面１１ａのカムプ
ロフィールを求めた結果を、入出力インターフェースを
介して外部記憶装置１１２に記憶させたり、ディスプレ
イ装置１１４に表示したり、プリンタ１１６にて印刷し
たりする。

【００５３】回転駆動装置１０４は、ステッピングモー
タやサーボモータなどから構成され、カムプロフィール
測定時に、測定制御回路１０２からの指示信号に基づい
て、吸気バルブ用のカムシャフト１０の回転位相の調整
を行っている。

【００５４】リニア駆動装置１０６は、リニアソレノイ
ドやボールネジを用いたモータによるリニア移動機構な
どから構成され、測定制御回路１０２からの指示信号に
基づいて、吸気バルブ用のカムシャフト１０の回転軸方
向の位置の調整を行っている。

【００５５】移動位置・回転位相計測装置１０８は、シ
ンクロ、レゾルバあるいはロータリエンコーダ等を利用
した回転位置センサとポテンショメータ、差動トランス
あるいはスケール等を利用したリニア位置センサとを備
えて、回転駆動装置１０４およびリニア駆動装置１０６
にて回転・移動されているカムシャフト１０における正
確な回転位相と回転軸方向の正確な位置とを計測して、
測定制御回路１０２へ計測信号として送信している。

【００５６】カムプロフィール接触測定部１１０は、後
述する３次元カムプロフィール測子１２０およびポテン
ショメータ、差動トランスあるいはスケール等を利用し
たリニア位置センサを備えている。このカムプロフィー
ル接触測定部１１０は、その平行移動支持部１１０ａに
て３次元カムプロフィール測子１２０を後述する移動軸
Ｇに沿って平行移動可能にかつ吸気側カム１１側に付勢
するように支持している。

【００５７】このことにより、カムプロフィール接触測
定部１１０は、３次元カムプロフィール測子１２０を、
回転駆動装置１０４およびリニア駆動装置１０６にて回
転・移動されているカムシャフト１０上に存在する吸気
側カム１１のカム面１１ａに接触させて、３次元カムプ
ロフィール測子１２０をカム面１１ａの高さの変化に追
随させるとともに、３次元カムプロフィール測子１２０
の移動をリニア位置センサにて計測して、測定制御回路
１０２へ計測信号として送信している。

【００５８】次に、３次元カムプロフィール測子１２０
の構成を説明する。図９は３次元カムプロフィール測子
１２０の斜視図を示している。３次元カムプロフィール
測子１２０は、接触部材１２２と、この接触部材１２２
を両端部にて支持する支持部材１２４とを備えている。
接触部材１２２は、図１０の斜視図（ただし、図９に対
して上下逆に配置して示している。）に示すごとく、円
筒の棒状をなし、両端に軸部１２６，１２８を有する。
この軸部１２６，１２８にて、接触部材１２２は、支持
部材１２４の２本のアーム部１３０，１３２にて揺動軸
Ｆ周りに揺動可能に支持されている。

【００５９】接触部材１２２の中央部分１２２ａは、揺
動軸Ｆを含む平面にて半分に切断された一方のみの形状
をなし、更に揺動軸Ｆを含む中央領域のみ残して扁平に
形成されている。このことにより、接触部材１２２の中
央部分１２２ａには、揺動軸Ｆを含む測定面１２２ｂが
全体に形成されている。中央部分１２２ａは超硬合金製
であり、測定面１２２ｂは極めて高い面精度に仕上げら
れている。

【００６０】支持部材１２４は、前述した２本のアーム
部１３０，１３２を支持する基部１３４を有している。
この基部１３４にて３次元カムプロフィール測子１２０
全体が、揺動軸Ｆに対して直交する移動軸Ｇ周りには回
転しないようにして、移動軸Ｇ方向に平行移動できるよ
うに、かつ吸気側カム１１方向に付勢されるようにし
て、カムプロフィール接触測定部１１０の平行移動支持
部１１０ａに支持されている。

【００６１】そして、測定時には、カムプロフィール接
触測定部１１０は、図１１に示すごとく、接触部材１２
２の揺動軸Ｆが吸気側カム１１の回転軸Ａに直交するよ
うにして、移動軸Ｇに沿って３次元カムプロフィール測
子１２０を吸気側カム１１へ付勢して、カム面１１ａに
接触部材１２２の測定面１２２ｂを当接し、支持部材１
２４の変位を測定する。

【００６２】この測定処理は、測定制御回路１０２によ
り、図１２および図１３のフローチャートに示すごとく
行われる。なお、予め、手動あるいは自動にてカムシャ
フト１０は図８に示されるごとく３次元カムプロフィー
ル測定装置１００にセットされているものとする。

【００６３】まず、測定処理が開始されると、初期状態
の設定が行われる（Ｓ１００）。すなわち、回転駆動装
置１０４を駆動して、測定開始の回転位相にカムシャフ
ト１０を配置し、リニア駆動装置１０６を駆動して、カ
ムシャフト１０の回転軸方向における測定開始の位置に
カムシャフト１０を配置する。

【００６４】次に、検出ルーチンの割り込み起動が設定
される（Ｓ１１０）。この検出ルーチンは、カムシャフ
ト１０が測定間隔分の回転（例えば、０．５゜）をなす
毎に割り込み処理されるものであり、ステップＳ１１０
にて割り込み起動が設定されることにより、移動位置・
回転位相計測装置１０８の検出信号に基づいて、カムシ
ャフト１０が測定間隔分の回転を行う毎に、測定制御回
路１０２は図１４に示す割り込み処理を実行することに
なる。

【００６５】この検出ルーチンでは、次の処理が行われ
る。すなわち、図１４に示すごとく、まず、回転開始位
置からの割り込み回数に基づいて、カムシャフト１０の
回転位相を算出して測定制御回路１０２内部のＲＡＭや
外部記憶装置１１２に記憶する（Ｓ１１２）。

【００６６】次に、この時の移動位置・回転位相計測装
置１０８の検出信号からカムシャフト１０の回転軸方向
の位置を読み取り、直前のステップＳ１１２で得られた
回転位相データと対応づけてＲＡＭや外部記憶装置１１
２に記憶する（Ｓ１１４）。

【００６７】そして、カムプロフィール接触測定部１１
０の検出信号から吸気側カム１１のカム面１１ａの位置
を読み取り、直前のステップＳ１１２，Ｓ１１４で得ら
れた回転位相データおよび回転軸方向位置データと対応
づけてＲＡＭや外部記憶装置１１２に記憶する（Ｓ１１
６）。

【００６８】このようにして検出ルーチンの処理が終了
すると、次の割り込みがかかるまでは、検出ルーチンは
待機する。図１２において、ステップＳ１１０にて検出
ルーチンの起動が設定された次には、回転駆動装置１０
４に測定制御回路１０２から指示信号が出力されること
により、カムシャフト１０の回転が開始される（Ｓ１２
０）。したがって、このカムシャフト１０が回転される
ことにより、移動位置・回転位相計測装置１０８が刻々
とカムシャフト１０の回転位相が変化する状態を、測定
制御回路１０２に伝えると共に、検出ルーチン割り込み
のための角度分回転する毎に、測定制御回路１０２は図
１４に示した検出ルーチンを実行して、前述した測定デ
ータを得る。

【００６９】ステップＳ１２０の次の処理ではカムシャ
フト１０が１回転終了したか否かが判定される（Ｓ１３
０）が、カムシャフト１０が１回転するまでは現在の状
態が継続し（Ｓ１３０で「ＮＯ」）、１つの回転軸方向
位置にて、割り込み回転位相毎の吸気側カム１１のカム
面１１ａの高さが測定され続ける。

【００７０】カムシャフト１０が１回転すれば（Ｓ１３
０で「ＹＥＳ」）、測定制御回路１０２はカムシャフト
１０の回転を停止する（Ｓ１４０）。次に測定が終了し
たか否かが判定される（Ｓ１５０）。この判定は、カム
シャフト１０の回転軸方向におけるすべての測定位置に
て上述した１回転の測定処理が終了したか否かを判定す
るものである。

【００７１】回転軸方向のすべての測定位置について完
了していなければ（Ｓ１５０で「ＮＯ」）、次にカムシ
ャフト１０を新たな回転軸方向の測定位置に設定すると
ともに基準回転位相に設定して（Ｓ１６０）、再度ステ
ップＳ１２０を実行して、カムシャフト１０の回転を開
始する。したがって、割り込み角度回転する毎に検出ル
ーチンが実行される処理が継続される。

【００７２】ただし、今回は、回転軸方向位置が変化し
ているので、新たな回転軸方向位置での、カムシャフト
１０の１回転分の測定がなされることになる。以後、未
測定の回転軸方向位置が存在している限り、新たな回転
軸方向位置を設定して、前述したステップＳ１２０〜ス
テップＳ１６０の処理が繰り返される。

【００７３】測定対象となっている吸気側カム１１のす
べての回転軸方向位置にて１回転分の測定が終了すると
（Ｓ１５０で「ＹＥＳ」）、次に検出ルーチンの割り込
み停止設定がなされて（Ｓ１７０）、図１４に示した検
出ルーチンの割り込み処理が実行されるのを禁止する。

【００７４】この時、測定データは、１つの吸気側カム
１１のカム面１１ａ全体のカムプロフィールを表すもの
として得られている。例えば、図１５に示すごとくに得
られる。図１５では、代表的な３つのカムプロフィール
を示している。すなわち、カムノーズが最も高い回転軸
方向の一方の限界位置におけるカムプロフィールＳ１は
一点鎖線で表され、カムノーズが最も低い回転軸方向の
他方の限界位置におけるカムプロフィールＳ３は破線で
表され、その中間位置のカムプロフィールＳ２は実線で
表されている。実際には、この中間位置のカムプロフィ
ールも測定されている。

【００７５】次に、このように測定されたデータを評価
して、吸気側カム１１の合否を判定する処理が行われる
（Ｓ１８０）。この合否判定では、カムシャフト１０の
同一回転位相におけるカムプロフィール接触測定部１１
０の測定値が、回転軸方向にて凸状パターンを示してい
るか否か、かつその凸状パターンが許容範囲にあるか否
かを判定する。この判定は測定された全回転位相につい
て行われる。

【００７６】例えば、図１および図１５に示すごとく、
同一回転位相θａにおいて、異なる４ヶ所の回転軸方向
位置ａ，ｂ，ｃ，ｄにてカム面１１ａの高さが測定され
ているものとする。この各位置ａ，ｂ，ｃ，ｄでの測定
値を図１６のグラフに示す。

【００７７】なお、図１６にて表している水平な直線
は、接線４６が直線である場合の理論線Ｔを示してい
る。測定値は、この理論線Ｔとの差で表している。ま
た、この理論線Ｔに対して規格値の範囲がプラス側とマ
イナス側にそれぞれ設定されている。

【００７８】図１６から判るように、回転軸方向位置
ａ，ｂ，ｃ，ｄでのカム面１１ａは、両端部の回転軸方
向位置ａ，ｄよりも、中間の回転軸方向位置ｂ，ｃの方
が高くなっており、回転位相θａでのカム面１１ａの高
さ分布パターンは凸状を呈している。

【００７９】更に、回転軸方向位置ａ，ｂ，ｃ，ｄはす
べて規格値内に存在する。すなわち、回転軸方向位置
ａ，ｂ，ｃ，ｄの分布パターンは許容範囲にある。この
ように同一回転位相θａにて回転軸方向位置におけるカ
ム面１１ａの高さの測定値が凸状を呈し、かつ吸気側カ
ム１１のすべての回転位相についても凸状であれば、ス
テップＳ１８０の判定処理では合格と判定される。

【００８０】したがって、次に行われる合格か否かの判
定（Ｓ１９０）では合格と判定されて、カムシャフト１
０上に次に測定する吸気側カム１１が無いか否かが判定
される（Ｓ２００）。未だ測定していない吸気側カム１
１が有れば（Ｓ２００で「ＮＯ」）、回転駆動装置１０
４およびリニア駆動装置１０６の駆動により、次の吸気
側カム１１のカム面１１ａの初期の測定基準位置へ３次
元カムプロフィール測子１２０の接触部材１２２を相対
移動させて、その測定面１２２ｂを新たなカム面１１ａ
に当接する（Ｓ２１０）。そして、ステップＳ１１０の
処理から開始して、前述した一連の処理（ステップＳ１
００〜ステップＳ１６０）により、次の１つの吸気側カ
ム１１のカムプロフィールを測定する。

【００８１】ステップＳ１８０，Ｓ１９０の処理にて合
格と判定され、かつステップＳ２００にて未測定の吸気
側カム１１が存在していると判定されている限り、前述
した一連の処理（ステップＳ１００〜ステップＳ１６
０）を繰り返す。

【００８２】このことにより、カムシャフト１０上のす
べての吸気側カム１１についてのカムプロフィールが測
定され、かつすべての吸気側カム１１について合格とス
テップＳ１８０，Ｓ１９０にて判定されると、次にステ
ップＳ２００では、未測定の吸気側カム１１はなくなっ
たので（Ｓ２００で「ＹＥＳ」）、次に、合格処理が実
行される（Ｓ２２０）。この合格処理は、例えば、「合
格」との表示を、検査番号と共にディスプレイ装置１１
４に表示したり、プリンタ１１６に印刷したり、あるい
は外部記憶装置１１２に検査番号と共に合格結果が記憶
される処理が行われる。更に、測定制御回路１０２と信
号的に接続されているホストコンピュータに合格したこ
とのデータを転送してもよい。

【００８３】また、一度でも、ステップＳ１８０，Ｓ１
９０にて不合格と判定された場合、すなわち、吸気側カ
ム１１の全回転位相について判定を行って、例えば、図
１７に示すごとく回転軸方向位置ａ，ｂ，ｃ，ｄの分布
パターンが理論線Ｔに対して回転軸方向位置ａ側が高く
なっている場合、図１８に示すごとく分布パターンが凹
状になっている場合、あるいは図１９に示すごとく分布
パターンは凸状であるが、一部の測定値（ここでは回転
軸方向位置ａ，ｃ）が規格値外となっていた場合が、１
回でも存在したときには、ステップＳ１９０にて不合格
と判定されて、不合格処理が実行される（Ｓ２３０）。
この不合格処理は、例えば、「不合格」との表示を、検
査番号と共にディスプレイ装置１１４に表示したり、プ
リンタ１１６に印刷したり、あるいは外部記憶装置１１
２に検査番号と共に不合格結果が記憶される処理が行わ
れる。更に、測定制御回路１０２と信号的に接続されて
いるホストコンピュータに不合格となったとのデータを
転送してもよい。

【００８４】ステップＳ２２０またはステップＳ２３０
の処理が終了すれば、本測定処理ルーチンを終了する。
そして、測定者により次のカムシャフト１０が３次元カ
ムプロフィール測定装置１００にセットされた後に、測
定制御回路１０２に設けられたスイッチなどを介して測
定開始の指示がなされれば、再度、図１２〜図１４に示
した処理が実行されて、次のカムシャフト１０上の全カ
ムのカムプロフィールの測定と合否判定とが行われる。

【００８５】上述した処理の内、ステップＳ１００〜ス
テップＳ１６０，ステップＳ２１０およびステップＳ１
１２〜ステップＳ１１６の処理が測定工程に相当すると
ともに測定手段としての処理に相当する。また、ステッ
プＳ１８０〜ステップＳ２００，ステップＳ２２０およ
びステップＳ２３０が判定工程に相当するとともに判定
手段としての処理に相当する。

【００８６】また、カムプロフィール接触測定部１１０
の平行移動支持部１１０ａが支持手段に相当し、回転駆
動装置１０４およびリニア駆動装置１０６が移動手段に
相当し、移動位置・回転位相計測装置１０８、カムプロ
フィール接触測定部１１０および測定制御回路１０２が
測定手段に相当する。

【００８７】以上説明した本実施の形態によれば、以下
の効果が得られる。 ・３次元カムプロフィール測子１２０は、吸気側カム１
１のカム面１１ａに接触するための平面状の測定面１２
２ｂを有する接触部材１２２と、この接触部材１２２
を、測定面１２２ｂ内に存在する揺動軸Ｆ周りに揺動可
能に支持する支持部材１２４とを備えているので、測定
面１２２ｂを３次元カムである吸気側カム１１のカム面
１１ａの傾斜角度に追随させることができ、しかも常に
接触部材１２２の揺動軸Ｆを、カム面１１ａ上の測定位
置に接触させることができる。このため、吸気側カム１
１全体のカムプロフィールを精密に測定することができ
る。

【００８８】特に、吸気側カム１１のカム面１１ａが前
述したごとく凸状になっている場合に、その凸状態を正
確に検出でき、接線が凸状となっているか否かを正確に
判断できる。このため、接線が凸状でかつ規格に適合し
たものであるか否かという吸気側カム１１の合否判定を
正確うことができ、実施の形態１に用いる吸気側カム１
１、すなわち、連続的な吸気バルブまたは排気バルブの
開閉タイミングやリフト量を円滑に切り替えることがで
きる３次元カムを提供することができる。

【００８９】・また、３次元カムプロフィール測定装置
１００は、揺動軸Ｆに直交する移動軸Ｇ方向へ平行移動
可能に３次元カムプロフィール測子１２０全体を支持
し、かつ揺動軸Ｆが測定対象である吸気側カム１１の回
転軸Ａに直交するように吸気側カム１１のカム面１１ａ
に向けて３次元カムプロフィール測子１２０を付勢する
平行移動支持部１１０ａと、吸気側カム１１の回転位相
と回転軸Ａ方向の位置を変化させる回転駆動装置１０４
およびリニア駆動装置１０６と、前記回転駆動装置１０
４および前記リニア駆動装置１０６による処理中におけ
る３次元カムプロフィール測子１２０の支持部材１２４
の位置を、移動位置・回転位相計測装置１０８およびカ
ムプロフィール接触測定部１１０を用いて吸気側カム１
１の回転位相と回転軸Ａ方向の位置とに対応づけて測定
する測定制御回路１０２とを備えている。

【００９０】このため、揺動軸Ｆに直交する移動軸Ｇ方
向へ平行移動可能に３次元カムプロフィール測子１２０
全体を支持して、揺動軸Ｆが吸気側カム１１の回転軸Ａ
に直交するように吸気側カム１１のカム面１１ａに接触
させた状態で、吸気側カム１１の回転位相と回転軸Ａ方
向の位置とを変化させる移動処理を行い、この移動処理
中における３次元カムプロフィール測子１２０の支持部
材１２４の位置を、吸気側カム１１の回転位相と回転軸
Ａ方向の位置と対応づけて測定することにより、吸気側
カム１１のカムプロフィールを測定する３次元カムプロ
フィール測定方法を実行することができる。

【００９１】このように平行移動支持部１１０ａにて、
３次元カムプロフィール測子１２０が揺動軸Ｆに直交す
る移動軸Ｇ方向へ平行移動されて、かつ揺動軸Ｆが測定
対象である吸気側カム１１の回転軸Ａに直交するよう
に、吸気側カム１１のカム面１１ａに向けて３次元カム
プロフィール測子１２０を付勢しているため、カムフォ
ロアと同じ状態で、３次元カムプロフィール測子１２０
の接触部材１２２を吸気側カム１１のカム面１１ａに接
触させることができる。

【００９２】そして、回転駆動装置１０４とリニア駆動
装置１０６とが吸気側カム１１の回転位相と回転軸Ａ方
向の位置を変化させるとともに、この処理中に移動位置
・回転位相計測装置１０８およびカムプロフィール接触
測定部１１０を用いて測定制御回路１０２が、３次元カ
ムプロフィール測子１２０の支持部材１２４の位置を、
吸気側カム１１の回転位相と回転軸Ａ方向の位置と対応
づけて測定するので、吸気側カム１１のカムプロフィー
ルが正確に測定できる。

【００９３】更に、移動位置・回転位相計測装置１０
８、カムプロフィール接触測定部１１０および測定制御
回路１０２にて求められた測定値の内、吸気側カム１１
の同一回転位相であって回転軸Ａ方向で異なる位置にお
ける複数の測定値の変化が凸状パターンを示し、かつそ
の凸状パターンが規格値内にある場合に合格とする判定
工程を測定制御回路１０２が行っているので、完全にカ
ム面１１ａの傷を防止することができる形状の吸気側カ
ム１１を選別する装置として構成することができる。こ
のことにより、前述したごとくに、連続的な吸気バルブ
の開閉タイミングやリフト量を円滑に切り替えることが
できる３次元カムを提供することができる。

【００９４】また、本実施の形態では、接線４６が凸状
のカムプロフィールの合否を判定する際に、直線の接線
に対応する理論線Ｔを基準としてその規格値内に入るも
のを合格としている。したがって、本実施の形態にて合
格とされたカムシャフト１０を用いたエンジン１は従来
通りのシャフト移動機構１５の制御を行えばよく、制御
側の構成を変更する必要はない。したがって、上述した
３次元カムプロフィール測定装置１００にて選別された
３次元カムを、吸気側カム１１に採用しても、制御系を
変更するためのコストアップは招かない。

【００９５】［その他の実施の形態］なお、本発明は前
述した各実施の形態に限定されるものではなく、以下の
ように構成することもできる。

【００９６】・上述した各実施の形態では、シャフト移
動機構１５が吸気バルブ用のカムシャフト１０に設けら
れていたので、吸気側カム１１のカム面１１ａについて
接線４６を凸状に形成した例について説明したが、排気
側カムシャフト１２にシャフト移動機構が備えられて、
排気側カム１３が３次元カムとして構成されていれば、
排気側カム１３についても実施の形態１，２が適用され
る。また、吸気側のカムシャフト１０および排気側のカ
ムシャフト１２に共にシャフト移動機構を設け、吸気側
カム１１と排気側カム１３とを共に３次元カムとして、
両方のバルブ特性を制御する装置として構成してもよ
い。

【００９７】・なお、３次元カムプロフィール測定装置
１００は３次元カムでなくてもカムプロフィールは測定
できるので、通常のカムのカム面（実施の形態１では排
気側カム１３のカム面）の測定にも兼用でき、カムの種
類毎にカムプロフィール測定装置を備える必要がないの
で、設備上も有利である。

【００９８】・実施の形態１では、吸気側カム１１を吸
気側カムシャフト１０に一体的に設け、シャフト移動機
構１５にて吸気側カムシャフト１０とともに吸気側カム
１１をその軸線方向に変位させる構成とした。これに対
し、吸気側カムシャフト１０は移動させず、吸気側カム
１１のみを同方向に変位させる構成としてもよい。この
場合においても、実施の形態１と同様の作用効果を得る
ことができる。

【００９９】・実施の形態１では、１気筒につき４バル
ブのエンジンに実施した例を示したがこれに限らず、例
えば、１気筒につき２バルブ、あるいは１気筒につき６
バルブ，８バルブ等のバルブ数のエンジンに適用しても
よい。

【０１００】・実施の形態１では、２個の吸気側カム１
１によってそれぞれバルブリフタ１９Ａ，１９Ｂを駆動
する構成のバルブ特性制御装置に適用した例を示した
が、これに限らず、例えば１個の吸気側カム１１で２個
のバルブリフタを駆動する構成を有するバルブ特性制御
装置に適用することもできる。

【０１０１】・実施の形態２においては、移動位置・回
転位相計測装置１０８にて、回転軸Ａ方向の移動位置と
回転位相とを検出して、吸気側カム１１のカム面１１ａ
の高さと対応づけていたが、回転駆動装置１０４および
リニア駆動装置１０６が精度の高い駆動ができるもので
あれば、移動位置・回転位相計測装置１０８は不用であ
り、測定制御回路１０２から回転駆動装置１０４および
リニア駆動装置１０６への回転軸Ａ方向の移動位置指令
値および回転位相指令値そのものと、吸気側カム１１の
カム面１１ａの高さとを対応づけることで正確なカムプ
ロフィールを求めることができる。この場合、カムプロ
フィール接触測定部１１０および測定制御回路１０２が
測定手段に相当する。

【０１０２】前記実施の形態２において、３次元カムプ
ロフィール測子１２０として、支持部材１２４により軸
支された接触部材１２２を用いていたが、図４に示した
バルブリフタ１９Ａがカムフォロア２５を支持している
構成と同様にしてもよい。すなわち、接触部材１２２を
軸支するのではなく、カムフォロアホルダ２４と同様な
構成にて接触部材１２２をその幅方向に揺動可能に支持
して用いてもよい。

【０１０３】前記実施の形態２において、測定工程で
は、直接カム面１１ａの高さを求めていたが、高さを求
めなくても、カム面１１ａの高さの状態が判明すればよ
いので、カム面１１ａの高さに対応する物理量を測定値
として求めてもよい。例えば、吸気側カム１１の外に基
準点を設けて、そこからの角度と距離のデータとして測
定してもよく、あるいは角度や距離のデータではなく、
測定するセンサが出力する電圧その他の物理量として求
めてもよい。

【０１０４】

【０１０５】

【０１０６】

【０１０７】

【０１０８】

【０１０９】

【０１１０】

【発明の効果】請求項１に示すごとく、３次元カムプロ
フィール測子としては、３次元カムのカム面に接触する
ための平面状の測定面を有する接触部材と、前記接触部
材を前記測定面内に存在する揺動軸周りに揺動可能に支
持する支持部材とを備えたことを特徴とする３次元カム
プロフィール測子として構成することができ、上述した
測定が可能となって、上述した効果を生じさせることが
できる。

【０１１１】また、請求項２に示したごとく、前記３次
元カムプロフィール測子を用いた３次元カムプロフィー
ル測定方法としては、揺動軸に直交する方向へ平行移動
可能に請求項１記載の３次元カムプロフィール測子全体
を支持して、前記揺動軸が３次元カムの回転軸に直交す
るように前記３次元カムのカム面に接触させることによ
り、カムフォロアと同じ状態で、３次元カムプロフィー
ル測子を３次元カムのカム面に接触させることができ
る。したがって、この接触状態で、３次元カムの回転位
相と回転軸方向の位置とを変化させる移動処理を行うこ
とができ、そして、この移動処理中における３次元カム
プロフィール測子の支持部材または接触部材の位置を、
３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とに対応づけ
て測定することができる。このことにより、３次元カム
のカムプロフィールが正確に測定できる。

【０１１２】請求項３〜６に示したごとく、３次元カム
プロフィール合否判定方法の測定工程においては、請求
項２記載の測定方法にて測定値を得ることとした場合
は、正確な合否判定を行うことができる。

【０１１３】請求項７に記載の３次元カムプロフィール
測定装置は、その支持手段にて、請求項１記載の３次元
カムプロフィール測子が揺動軸に直交する方向へ平行移
動されて、かつ前記揺動軸が測定対象である３次元カム
の回転軸に直交するように、前記３次元カムのカム面に
向けて前記３次元カムプロフィール測子を付勢している
ため、カムフォロアと同じ状態で、３次元カムプロフィ
ール測子を３次元カムのカム面に接触させることができ
る。

【０１１４】そして、移動手段が３次元カムの回転位相
と回転軸方向の位置とを変化させるとともに、この処理
中に測定手段が、３次元カムプロフィール測子の支持部
材または接触部材の位置を、３次元カムの回転位相と回
転軸方向の位置とに対応づけて測定するので、３次元カ
ムのカムプロフィールが正確に測定できる。

【０１１５】請求項８に示したごとく、請求項７の構成
に対して、測定手段にて求められた測定値の内、３次元
カムの同一回転位相であって回転軸方向で異なる位置に
おける複数の測定値の変化が凸状パターンを示し、かつ
その凸状パターンが許容範囲にある場合に合格とする判
定手段を備えれば、完全にカム面の傷を防止することが
できる３次元カムを選別する装置として構成することが
できる。

【０１１６】請求項９に示したごとく、３次元カムプロ
フィール測定装置の判定手段にて用いる許容範囲とし
て、直線状パターンを基準として設定されている範囲を
用いた場合は、このような直線状パターンは従来の３次
元カムの基準となるパターンをであり、従来の許容範囲
を用いていることになる。したがって、この直線状パタ
ーンを基準としてその規格値内に入るものを合格とする
ことにより、合格とされた３次元カムを用いた内燃機関
等は従来通りのシャフト移動機構の制御を行えばよくな
り、制御側の構成を変更する必要はない。したがって制
御系を変更するためのコストアップは招かない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１における吸気側カムのカム面の
形状を説明するための斜視図。

【図２】 実施の形態１における車両用エンジンに適用
されたバルブ特性制御装置の要部斜視図。

【図３】 実施の形態１における吸気側カムのカム面で
の接線の形状を説明するためのグラフ。

【図４】 実施の形態１におけるバルブリフタの斜視
図。

【図５】 実施の形態１におけるカムフォロアの形状説
明図。

【図６】 実施の形態１における吸気側カムの周辺の構
成説明図。

【図７】 実施の形態１における吸気側カムのカム面と
カムフォロアとの接触状態説明図。

【図８】 実施の形態２における３次元カムプロフィー
ル測定装置の構成ブロック図。

【図９】 実施の形態２における３次元カムプロフィー
ル測子の斜視図。

【図１０】 実施の形態２における３次元カムプロフィ
ール測子の接触部材の斜視図。

【図１１】 実施の形態２における３次元カムプロフィ
ール測子の接触部材と吸気側カムとの接触状態を示す斜
視図。

【図１２】 実施の形態２における３次元カムプロフィ
ール測定装置が実行する測定処理ルーチンのフローチャ
ート。

【図１３】 実施の形態２における３次元カムプロフィ
ール測定装置が実行する測定処理ルーチンのフローチャ
ート。

【図１４】 実施の形態２における３次元カムプロフィ
ール測定装置が実行する検出ルーチンのフローチャー
ト。

【図１５】 実施の形態２における３次元カムプロフィ
ール測定装置が行った測定結果の一例を表すグラフ。

【図１６】 実施の形態２における３次元カムプロフィ
ール測定装置が吸気側カムの合否判定に用いるデータの
一例を表すグラフ。

【図１７】 実施の形態２における３次元カムプロフィ
ール測定装置が吸気側カムの合否判定に用いるデータの
一例を表すグラフ。

【図１８】 実施の形態２における３次元カムプロフィ
ール測定装置が吸気側カムの合否判定に用いるデータの
一例を表すグラフ。

【図１９】 実施の形態２における３次元カムプロフィ
ール測定装置が吸気側カムの合否判定に用いるデータの
一例を表すグラフ。

【図２０】 従来の形態における車両用エンジンに適用
されたバルブ特性制御装置の要部構成図。

【図２１】 従来の形態におけるカムフォロアの形状説
明図。

【図２２】 従来の形態におけるカムフォロアと３次元
カムとの接触状態説明図。

【図２３】 従来の形態における３次元カムのカム面の
形状を説明するための斜視図。

【図２４】 従来の形態におけるカムフォロアと３次元
カムとの接触状態説明図。

【符号の説明】

Ａ…回転軸、Ｆ…揺動軸、Ｇ…移動軸、１…車両用エン
ジン、２…シリンダブロック、３…シリンダ、４… ピ
ストン、５…クランクケース、６…クランクシャフト、
７…コンロッド、８…クランクシャフトタイミングプー
リ、９…シリンダヘッド、１０…吸気側カムシャフト、
１１…吸気側カム、１１ａ…カム面、１２…排気側カム
シャフト、１３…排気側カム、１４…カムシャフトタイ
ミングプーリ、１５…シャフト移動機構、１６…カムシ
ャフトタイミングプーリ、１７…タイミングベルト、１
８…吸気バルブ、１９Ａ，１９Ｂ…バルブリフタ、１９
Ｃ…バルブリフタの上面、１９ａ…側面、１９ｂ…嵌合
孔、２０…排気側バルブ、２１…バルブリフタ、２３…
案内部材、２４…カムフォロアホルダ、２５…カムフォ
ロア、２５ａ…摺動面、２５ｂ，２５ｃ…エッジ部、４
６…接線、４７…低リフト側カムプロフィール、４８…
高リフト側カムプロフィール、１００…３次元カムプロ
フィール測定装置、１０２… 測定制御回路、１０４…
回転駆動装置、１０６…リニア駆動装置、１０８…移動
位置・回転位相計測装置、１１０…カムプロフィール接
触測定部、１１０ａ…平行移動支持部、１１２…外部記
憶装置、１１４…ディスプレイ装置、１１６…プリン
タ、１２０…３次元カムプロフィール測子、１２２…接
触部材、１２２ａ…中央部分、１２２ｂ…測定面、１２
４…支持部材、１２６，１２８…軸部、１３０，１３２
…アーム部、１３４…基部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 21/20 G01B 5/20

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元カムのカム面に接触するための平
   面状の測定面を有する接触部材と、 前記接触部材を、前記測定面内に存在する揺動軸周りに
   揺動可能に支持する支持部材と、 を備えたことを特徴とする３次元カムプロフィール測
   子。
2. 【請求項２】 前記揺動軸に直交する方向へ平行移動可
   能に請求項１記載の３次元カムプロフィール測子全体を
   支持して、前記揺動軸が３次元カムの回転軸に直交する
   ように前記３次元カムのカム面に接触させた状態で、前
   記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化さ
   せる移動処理を行い、 前記移動処理中における前記支持部材または前記接触部
   材の位置を、前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の
   位置とに対応づけて測定することにより、前記３次元カ
   ムのカムプロフィールを測定することを特徴とする３次
   元カムプロフィール測定方法。
3. 【請求項３】 揺動するカムフォロアが当接するための
   カム面を有し、カムプロフィールが回転軸方向にて連続
   的に変化している３次元カムであって、３次元カムの同
   一回転位相における前記カムフォロアと前記カム面との
   接触位置の、回転軸方向での高さ分布が凸状であること
   を特徴とする３次元カムのカムプロフィール合否判定方
   法であって、 前記３次元カムの回転軸に対する前記カム面の高さまた
   は該高さに対応する物理量を測定値として求める測定工
   程と、 前記測定工程にて求められた測定値の内、前記３次元カ
   ムの同一回転位相であって回転軸方向で異なる位置にお
   ける複数の測定値の変化が凸状パターンを示し、かつそ
   の凸状パターンが許容範囲にある場合に合格とする判定
   工程と、 を行い、前記測定工程において、請求項２記載の測定方
   法にて測定値を得ることを特徴とする３次元カムプロフ
   ィール合否判定方法。
4. 【請求項４】 揺動するカムフォロアが当接するための
   カム面を有し、カムプロフィールが回転軸方向にて連続
   的に変化している３次元カムであって、３次元カムの同
   一回転位相における前記カムフォロアと前記カム面との
   接触位置の、 回転軸方向での高さ分布が凸状であり、カ
   ムシャフトに取り付けられることで、内燃機関の吸気バ
   ルブまたは排気バルブを開閉駆動するとともに、前記カ
   ムシャフトの回転軸方向への移動に基づいて前記吸気バ
   ルブまたは前記排気バルブの開閉特性を変更することを
   特徴とする３次元カムのカムプロフィール合否判定方法
   であって、 前記３次元カムの回転軸に対する前記カム面の高さまた
   は該高さに対応する物理量を測定値として求める測定工
   程と、 前記測定工程にて求められた測定値の内、前記３次元カ
   ムの同一回転位相であって回転軸方向で異なる位置にお
   ける複数の測定値の変化が凸状パターンを示し、かつそ
   の凸状パターンが許容範囲にある場合に合格とする判定
   工程と、 を行い、前記測定工程において、請求項２記載の測定方
   法にて測定値を得ることを特徴とする ３次元カムプロフ
   ィール合否判定方法。
5. 【請求項５】 揺動するカムフォロアが当接するための
   カム面を有し、カムプロフィールが回転軸方向にて連続
   的に変化している３次元カムであって、３次元カムの同
   一回転位相における前記カムフォロアと前記カム面との
   接触位置の、回転軸方向での高さ分布が凸状であること
   を特徴とする３次元カムのカムプロフィール合否判定方
   法であって、 前記３次元カムの回転軸に対する前記カム面の高さまた
   は該高さに対応する物理量を測定値として求める測定工
   程と、 前記測定工程にて求められた測定値の内、前記３次元カ
   ムの同一回転位相であって回転軸方向で異なる位置にお
   ける複数の測定値の変化が凸状パターンを示し、かつそ
   の凸状パターンが許容範囲にある場合に合格とする判定
   工程と、 を行い、前記許容範囲は、直線状パターンを基準として
   設定されている範囲であり、 前記測定工程において、請求項２記載の測定方法にて測
   定値を得ることを特徴とする３次元カムプロフィール合
   否判定方法。
6. 【請求項６】 揺動するカムフォロアが当接するための
   カム面を有し、カムプロフィールが回転軸方向にて連続
   的に変化している３次元カムであって、３次元カムの同
   一回転位相における前記カムフォロアと前記カム面との
   接触位置の、 回転軸方向での高さ分布が凸状であり、カ
   ムシャフトに取り付けられることで、内燃機関の吸気バ
   ルブまたは排気バルブを開閉駆動するとともに、前記カ
   ムシャフトの回転軸方向への移動に基づいて前記吸気バ
   ルブまたは前記排気バルブの開閉特性を変更することを
   特徴とする３次元カムのカムプロフィール合否判定方法
   であって、 前記３次元カムの回転軸に対する前記カム面の高さまた
   は該高さに対応する物理量を測定値として求める測定工
   程と、 前記測定工程にて求められた測定値の内、前記３次元カ
   ムの同一回転位相であって回転軸方向で異なる位置にお
   ける複数の測定値の変化が凸状パターンを示し、かつそ
   の凸状パターンが許容範囲にある場合に合格とする判定
   工程と、 を行い、前記許容範囲は、直線状パターンを基準として
   設定されている範囲であり、 前記測定工程において、請求項２記載の測定方法にて測
   定値を得ることを特徴とする３次元カムプロフィール合
   否判定方法。
7. 【請求項７】 前記揺動軸に直交する方向へ平行移動可
   能に請求項１記載の３次元カムプロフィール測子全体を
   支持し、かつ前記揺動軸が測定対象である３次元カムの
   回転軸に直交するように前記３次元カムのカム面に向け
   て前記３次元カムプロフィール測子を付勢する支持手段
   と、 前記３次元カムの回転位相と回転軸方向の位置とを変化
   させる移動手段と、 前記移動手段の処理中における前記支持部材または前記
   接触部材の位置を、前記３次元カムの回転位相と回転軸
   方向の位置とに対応づけて測定する測定手段と、 を備えたことを特徴とする３次元カムプロフィール測定
   装置。
8. 【請求項８】 請求項７の構成に対して、 前記測定手段にて求められた測定値の内、前記３次元カ
   ムの同一回転位相であって回転軸方向で異なる位置にお
   ける複数の測定値の変化が凸状パターンを示し、かつそ
   の凸状パターンが許容範囲にある場合に合格とする判定
   手段 を備えたことを特徴とする３次元カムプロフィール
   測定装置。
9. 【請求項９】 前記許容範囲は、直線状パターンを基準
   として設定されてい る範囲であることを特徴とする請求
   項８記載の３次元カムプロフィール測定装置。