JP4229856B2 - バルブクリアランス調整方法及び調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両用エンジンのバルブクリアランスを調整する技術に関する。

従来、例えば車両用エンジンのバルブクリアランスを調整する際、アジャストスクリューによってロッカーアームの原位置を調整する方法（例えば特許文献１、特許文献２参照。）や、バルブステムヘッドに適正厚のシムを取り付けて調整する方法などが知られており、後者のバルブステムヘッドに適性厚のシムを取り付けて調整する方法は、例えば図５（ａ）に示すように、バルブ５１のステムヘッド５２にマスターシムＳｍを取り付け、（ｂ）に示すように、マスターシムＳｍとロッカーアーム５３のクリアランスをシックネスゲージＧで測定した後、（ｃ）に示すようにマスターシムＳｍを取外し、測定値を基準にして、適切と思われるシムＳをステムヘッド５２に取り付け、再びシックネスゲージＧで適切かどうかを判断し、適切でない場合は適切になるまでシムＳを交換するような調整方法を採用している。

特開平０５−６５８１０号公報 特開２０００−７３７１８号公報

ところで、バルブステムヘッドに適性厚のシムを取り付けて調整する方式の場合、シックネスゲージによる測定作業は感能作業であり、作業者が替わると測定値にバラツキが生じるとともに、調整に手間や時間がかかるという問題があった。

そこで本発明は、作業者が替わっても調整にバラツキが出ず、簡単にまた正確に調整できるとともに、機種が替わっても対応できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、バルブステムヘッドに適正厚みのシムを取り付けるためのバルブクリアランス調整方法において、前記バルブステムヘッドに厚みの厚い基準シムを取り付けることでバルブを突き上げ状態にしてこのバルブの位置を基準点にするとともに、前記基準シムを取り外してバルブを全閉状態にして前記基準点からの変位量を求め、前記基準シムの厚みと変位量とねらい値とから適正シム厚を求めるようにした。

すなわち、バルブステムヘッドとロッカーアームのクリアランスをねらい値にするための適正シム厚は、基準シムの厚みから変位量を減じ、更にそれからねらい値を減じた値となり、適正シム厚＝基準シムの厚み−変位量−ねらい値の演算式から求められる。
そして、基準シムを取り外した後のバルブの変位量の測定は、だれでも正確に測定できるため、適正シムを決定するにあたり、作業者が替わっても測定にバラツキが出ず、また簡単な手順で正確なバルブクリアランスを調整することができる。

また本発明では、前記バルブクリアランス調整方法において、給排気バルブの弁下面に当接可能で且つバルブのリフト量を測定可能な少なくとも一対のセンサと、このセンサをＸ、Ｙの平面二軸方向に移動させることのできるＸ、Ｙ移動手段と、前記センサを基準点まわりに揺動させることのできる揺動手段を設けるようにした。

そして、給排気バルブの弁下面に一対のセンサを当接させ、その状態で請求項１のバルブリフト量や変位量を求めるようにすれば、効率的に測定できる。
この際、センサをＸ、Ｙの平面二軸方向に移動させたり、基準点まわりに揺動させることにより、エンジンの機種が替わってバルブの位置や挟み角が変わるときも対応することができ、汎用性が増す。

また本発明では、前記センサの揺動基準点を、各センサの上端部付近とした。
このように揺動基準点をセンサの上端部付近とすれば、エンジンの機種に合わせてセンサの傾きを変えた際の、弁下面に対する当接位置の位置ずれが抑制され、セットアップに手間取らず、また、測長の長いセンサに較べて価格が１／４〜１／５程度ですむ測長の短いセンサで対応することができ、さらに、基準点によっては複数のセンサが必要になる可能性があるが、そのような問題がない。

また本発明では、前記一対のセンサを所定のピッチ間隔置きに複数対設け、このピッチ間隔をピッチ変更手段によって変更可能にした。
すなわち、二バルブエンジンの場合は、給排気バルブに対応して一対のセンサでよいが、四バルブエンジンなどでは四つまたはそれ以上のセンサがあれば効率的に測定できるため、複数対のセンサを設けることが好ましい。この際、複数対のセンサのピッチ間隔を変更できるようにしておけば、各機種のエンジンに対応できて汎用性が増す。

バルブステムヘッドに適正厚みのシムを取り付けてバルブクリアランスを調整する際、バルブステムヘッドに厚みの厚い基準シムを取り付けた状態にして、そのバルブの位置を基準点にし、基準シムを取り外して基準点からの変位量を求め、基準シムの厚みと変位量とねらい値とから適正シム厚を求めるようにすれば、適正シムを決定するにあたり、作業者が替わっても測定にバラツキが出ず、また簡単な手順で正確にバルブクリアランスを調整することができる。
この際、バルブクリアランス調整装置として、給排気バルブに対応する一対のセンサを設け、これを移動自在、揺動自在にすれば、エンジンの機種が替わった場合でも対応できて汎用性が増し、また、センサの揺動基準点をセンサの上端部付近にすれば、機種変更等の際にセンサを揺動させたときの弁下面への当接部の偏位量が少なくなってセットアップに手間取らず、また、価格が安価である測長の短いセンサで対応することができ、さらに、単一のセンサで対応できる。また、複数対のセンサのピッチ間隔を調整可能にすれば、汎用性が増す。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係るバルブクリアランス調整方法を示す説明図、図２はバルブクリアランス調整装置の正面図、図３は同平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。

本発明に係るバルブクリアランス調整方法及び装置は、例えば車両用エンジンのバルブステムヘッドに適正シムを取り付けてバルブクリアランスを調整するにあたり、だれが作業しても調整にバラツキが出ず、また簡単に且つ正確に調整できるようにされるとともに、機種が替わっても容易に対応できるようにされている。

そこで、図１に基づいて、本バルブクリアランス調整方法から説明すると、バルブ１のステムヘッド２にシムを取り付けてバルブクリアランスを調整するような作業において、本調整方法は、（ａ）に示すように、バルブステムヘッド２に厚みの厚い（厚みをＢとする。）基準シムＳｋを取り付けることでバルブ１を突き上げた状態にするとともに、バルブ１の弁下面３に測定センサ４を当接させ、このバルブ１の位置を基準点としてのゼロ点とする。
なお、後述する実際の装置構成では、給排気バルブ１の両方を同時に測定するようにしているが、この図では一方側だけを測定するように図示している。

次に、（ｂ）に示すように、基準シムＳｋを取外し、バルブ１を全閉状態にして基準点からの変位量ｄを測定する。この間、測定センサ４は弁下面３に当接させたままの状態を維持させることにより、弁下面３の面の粗さなどは問題にならず、正確に変位量を求めることができる。

以上の変位量ｄの測定値と、基準シムの厚みＢと、バルブクリアランスのねらい値αに基づいて、シムの適正厚みは次のような演算式から求められる。
すなわち、適正シム厚＝基準シムの厚みＢ−変位量ｄ−ねらい値αである。

このように適正シム厚が求められると、その厚みのシムを選定してバルブステムヘッド２に装着すれば、それだけで調整作業が完了する。
そしてこのような手順は極めて簡単であり、また誰が調整してもバラツキがなく正確に調整可能であり、この際、弁下面３の面粗さの影響を受けない。。

次に、バルブクリアランス調整装置について、図２乃至図４に基づき説明する。
ここで、説明上、図３の横方向をＸ軸、上下方向をＹ軸方向とする。
本バルブクリアランス調整装置８は、本実施例では四バルブエンジン用のバルブクリアランス調整装置として構成されるとともに、機種の異なる複数種類の四バルブエンジンに対応できるようにされ、吸気側の一対の測定センサ支持体１２ａと、排気側の一対の測定センサ支持体１２ｂを備えるとともに、これらセンサ支持体１２ａ、１２ｂには、それぞれ測定センサ４が装着可能にされている。

そして、それぞれのセンサ支持体１２ａ、１２ｂは、Ｘ軸モータ１３ａ、１３ｂによってＸ軸方向に移動自在なＸ台９ａ、９ｂ上に配設されるとともに、このＸ台９ａ、９ｂは、Ｙ軸モータ１４ａ、１４ｂによってＹ軸方向に移動自在なＹ台１０ａ、１０ｂ上に配設され、この結果、Ｘ軸モータ１３ａ、１３ｂとＹ軸モータ１４ａ、１４ｂの作動によってセンサ支持体１２ａ、１２ｂはＸ、Ｙ方向に移動自在にされることになる。
また、それぞれのセンサ支持体１２ａ、１２ｂは、それぞれの挟み角可変モータ１５ａ、１５ｂの作動により、上部側の揺動基準点を中心にして揺動自在にされている。
また、吸気側の一対の測定センサ支持体１２ａと、排気側の一対の測定センサ支持体１２ｂは、それぞれのピッチ可変モータ１６ａ、１６ｂによって、Ｙ軸方向に対する相互間隔が調整自在にされている。

以下、吸気側の構成も、排気側の構成も同様の構成であるため、排気側の構成を代表例にして説明する。

図４に示すように、前記Ｙ台１０ｂの下面には、不図示の固定台側に取り付けられるＹ軸モータ１４ｂのネジシャフト１７が螺合する螺合部１８が取り付けられ、Ｙ軸モータ１４ｂの作動によってＹ台１０ｂがＹ軸方向に移動可能にされるとともに、このＹ台１０ｂ上には、Ｘ方向に延出するレール２０が両端付近に一対取り付けられ、このレール２０に、Ｘ台９ｂ下面のガイド部２１が摺動自在に係合している。また、Ｘ台９ｂ下面の中央部には、図２に示すように、Ｘ軸モータ１３ｂのネジシャフト２２に螺合する螺合部２３が取り付けられ、Ｘ軸モータ１３ｂの作動によってＸ台９ｂがＸ軸方向に移動可能にされている。

また、図３に示すように、前記Ｘ台９ｂの上面の両側部には、一対の側板２４ｂが設けられ、この側板２４ｂの内面側には、円弧状のレールガイド２５ｂが取り付けられている。
また、Ｘ台９ｂの上面中央部には、架台１９を介して、上面側が開口する略コの字状のスライダガイド２６が設けられ、このスライダガイド２６内に、スライダ２７がＸ軸方向に摺動自在に設けられるとともに、このスライダ２７は、挟み角可変モータ１５ｂのネジシャフト２８に螺合しており、挟み角可変モータ１５ｂの作動によってスライダ２７がＸ軸方向に進退動するようにしている。

そして、このスライダ２７は、側方上部のローラ３０に連結されており、このローラ３０は、カム板３１（図２）の長孔３１ｈに挿入されている。
そして、このカム板３１は、一方側のセンサ支持体１２ｂに結合されるとともに、前記円弧状のレールガイド２５の内側に配設される一対の揺動板３２に連結され、一方側の揺動板３２には、前記レールガイド２５ｂに摺動自在に嵌合する摺動ガイド３３が取り付けられ、他方側の揺動板３２には、対応する側のレールガイド２５上を転動自在なローラ３４が取り付けられている。

このため、挟み角可変モータ１５ａが作動すると、ローラ３０がカム板３１を前後方向に押圧し、また、各揺動板３２の摺動ガイド３３とローラ３４はレールガイド２５ｂに沿って移動可能なため、カム板３１や揺動板３２は、ガイドレール２５ｂの円弧中心周りに揺動することになり（カム板３１については、図２の左方（吸気側）の一点鎖線）、これらと一体のセンサ支持体１２ｂも一緒に揺動することになるが、この円弧状のレールガイド２５の円弧中心（揺動基準点）は、センサ支持体１２ｂに装着される測定センサ４の上端部付近とされている。
このように、揺動中心（揺動基準点）を測定センサ４の上端部付近にすることで、エンジンバルブの挟み角に合わせて測定センサ４を揺動させた際、測定センサ４上端部付近の位置ズレがなくなるが、例えば揺動中心がセンサ支持体１２ａの高さ方向の中間部や下方の位置などでは、揺動させた後、測定センサ４の先端の位置がズレるようになり、センサ位置の調整が手間取る。また、測長の長いセンサに較べて価格が１／４〜１／５程度ですむ測長の短いセンサで対応することができ、さらに、基準点によっては複数のセンサが必要になる可能性があるが、そのような問題がない。

また、前記ピッチ可変モータ１６ｂから延出するネジシャフト３５は、一方側のセンサ支持体１２ｂのナット部材３６に螺合しており、ピッチ可変モータ１６ｂが作動すると、このナット部材３６を有するセンサ支持体１２ｂが他方側のセンサ支持体１２ｂに接近または離脱することで、センサ支持体１２ｂ同士の相対間隔が可変とされている。

以上のようなバルブクリアランス調整装置８において、測定センサ４の上方の位置に、不図示のワーククランプ部を設け、このワーククランプ部で、図１に示すようなバルブ付きシリンダヘッドＷを位置決めして、センサ４の上端を弁下面３に当接させて前記要領に基づきバルブクリアランスを調整する。
この際、エンジンの種類が変わっても、Ｘ軸モータ１３ａ、１３ｂ、Ｙ軸モータ１４ａ、１４ｂ、挟み角可変モータ１５ａ、１５ｂ、ピッチ可変モータ１６ａ、１６ｂによりセンサ４の位置や角度を変更させることにより、容易に対応可能である。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば給排気バルブは二バルブエンジンに対応して、給排気それぞれ一個づつのセンサ４でも良い。

以上のように、例えば車両用エンジンのバルブクリアランスを調整する際、作業者が替わっても調整にバラツキが出ず、また簡単な手順で正確にバルブクリアランスを調整することができる。
そしてバルブクリアランス調整装置として、給排気バルブに対応する一対のセンサを設け、これを移動自在、揺動自在にすれば、エンジンの機種が替わった場合でも対応できて汎用性が増すし、また、複数対のセンサを有する場合には、ピッチ間隔を調整可能にすれば、一層汎用性が増す。

本発明に係るバルブクリアランス調整方法を示す説明図 バルブクリアランス調整装置の正面図 同平面図 図２のＡ−Ａ線断面図 従来の調整方法の説明図

符号の説明

１…バルブ、２…ステムヘッド、３…弁下面、４…測定センサ、８…バルブクリアランス調整装置、１３ａ、１３ｂ…Ｘ軸モータ、１４ａ、１４ｂ…Ｙ軸モータ、１５ａ、１５ｂ…挟み角可変モータ、１６ａ、１６ｂ…ピッチ可変モータ、Ｓ…シム。

Claims (4)

1. バルブステムヘッドに適正厚みのシムを取り付けるためのバルブクリアランス調整方法であって、前記バルブステムヘッドに厚みの厚い基準シムを取り付けることでバルブを突き上げ状態にしてこのバルブの位置を基準点にする工程と、前記基準シムを取り外してバルブを全閉状態にして前記基準点からの変位量を求める工程と、前記基準シムの厚みと変位量とねらい値とから適正シム厚を求める工程を備えたことを特徴とするバルブクリアランスの調整方法。
2. 請求項１に記載のバルブクリアランス調整方法において、給排気バルブの弁下面に当接可能で且つバルブのリフト量を測定可能な少なくとも一対のセンサと、このセンサをＸ、Ｙの平面二軸方向に移動させることのできるＸ、Ｙ移動手段と、前記センサを基準点まわりに揺動させることのできる揺動手段を備えたことを特徴とするバルブクリアランス調整方法。
3. 前記センサの揺動基準点は、各センサの上端部付近であることを特徴とする請求項２に記載のバルブクリアランス調整方法。
4. 前記一対のセンサは所定のピッチ間隔置きに複数対設けられ、このピッチ間隔はピッチ変更手段によって変更可能にされることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のバルブクリアランス調整方法。