JPH0988527A

JPH0988527A - エンジンの弁機構組立方法およびその装置

Info

Publication number: JPH0988527A
Application number: JP24324195A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miyanaka; 弘志宮中; Yuzo Uotani; 祐三魚谷
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-09-21
Filing date: 1995-09-21
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】バルブクリアランス計測時にカムシャフトの
動きを止める（換言すれば、カムシャフトを上方限ある
いは下方限に位置決めする）ことにより、バルブクリア
ランス計測精度を高める。【解決手段】シリンダヘッド１に対して吸気弁あるい
は排気弁を組み付けたものをワークとし、該ワークに対
して前記吸気弁あるいは排気弁上端のタペットを押圧す
るカム９を有するカムシャフト５（例えば、ＤＯＨＣエ
ンジン用カムシャフト）を組み付けるに当たって、前記
シリンダヘッド１に対してカムキャップ１１により拘束
された状態のカムシャフト５を、上方限あるいは下方限
に位置決め（例えば、カムシャフト５の軸端に形成され
ている芯穴３３，３４に対して該芯穴３３，３４より上
方に所定寸法だけ偏心して設けられたセンター支持部材
３５，３６を嵌合させることにより位置決め）した後、
この状態のカムシャフト５におけるカム９のベースサー
クル部と前記タペットとの間に形成されるクリアランス
を計測することにより、適正なバルブクリアランスを有
する弁機構を組み立て得るようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、エンジンの弁機
構組立方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＤＯＨＣエンジンの弁機構は、
図６に示すように、シリンダヘッド１の吸気通路２およ
び排気通路３をそれぞれ開閉する二つ（吸気用および排
気用）弁４，４と、シリンダヘッド１に組み付けられる
２本のカムシャフト５，５とによって構成されており、
カムシャフト５，５の回転により弁４，４をそれぞれ適
切なタイミングで開閉作動させることとなっている。前
記弁４，４は同一構造とされ、弁本体６と該弁本体６の
上端に配設されるタペット７と前記弁本体６を閉弁方向
（即ち、上方）に付勢するバルブスプリング８とによっ
て構成されている。一方、前記カムシャフト５は、前記
タペット７を押圧するカム９と、カムキャップ１１によ
りシリンダヘッド１に拘束されるジャーナル部１０とを
有している。符号１２はカムキャップ１１を固定するた
めのボルト、１３はタペット７に挿入されるバルブクリ
アランス調整用のシムである。

【０００３】ところで、上記のような構成の弁機構にお
いては、弁の閉弁状態を確保するために、カムシャフト
５におけるカム９のベースサークル部９ａがタペット７
に対向している状態において、タペット７とカムベース
サークル部９ａとの間に所定寸法のバルブクリアランス
Ｘを設ける必要がある。

【０００４】上記バルブクリアランスの計測は、エンジ
ンの弁機構を組み立てる際における極めて重要なチェッ
クポイントであり、シリンダヘッドに弁とカムシャフト
を組み付けた状態で行われる。

【０００５】なお、バルブクリアランスの計測方法とし
ては、特開平２ー２０７１０４号公報に開示されている
ように、基準位置にセットしたＹ型ロッカーアームの先
端上面に測定子を接触させ、この後測定子をバルブスプ
リングより強い力で下降させてＹ型ロッカーアームを揺
動させ、測定子のストロークおよび測定子がＹ型ロッカ
ーアームから受ける荷重を測定し、荷重が大幅に大きく
なったときのストロークをバルブクリアランスとして求
める方法が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記公知例の方法は、
ロッカーアーム式の弁機構におけるバルブクリアランス
測定には適用できても、図６に示すような構造の弁機構
には適用できない。また、上記公知例の方法の場合、ロ
ッカーアームから受ける荷重を測定するために測定子に
ロードセルを内蔵させる必要があるとともに、バルブク
リアランスを前記荷重が大幅に大きくなったときの測定
子のストロークとして求めるようにしているため、荷重
測定とストローク測定との両方を必要とすることとな
り、測定誤差が生じ易いという問題がある。

【０００７】ところで、図６に示す構造の弁機構におけ
るバルブクリアランスＸは、図７（イ）に示すようにタ
ペット７にカムベースサークル部９ａが対向している状
態でのカム頂部９ｂと弁４の下端部との最大距離Ｄ
₁（＝Ａ＋Ｂ＋Ｘ）を計測した後、図７（ロ）に示すよ
うにタペット７にカム頂部９ｂが対向している状態での
カムベースサークル部９ａと弁４の下端部との最小距離
Ｄ₂（＝Ａ＋Ｂ）を計測することにより、前記最大距離
Ｄ₁と最小距離Ｄ₂の差（即ち、Ｘ＝Ｄ₁−Ｄ₂）として理
論的には求められる。

【０００８】ところが、バルブクリアランスＸの測定時
には、カムシャフトのジャーナル部はカムキャップによ
って拘束された状態にあるが、カムシャフトが自由に回
転できるようにするために、ジャーナル部の外径よりカ
ムキャップおよびシリンダヘッドにより形成される軸受
穴の内径の方が若干大きくされている（つまり、両者間
には隙間が形成されている）ところから、図８（ロ）に
示すように、タペット７にカム頂部９ｂが対向している
状態においては、バルブスプリングの付勢力がタペット
７を介してカムシャフト５に作用することとなり、カム
シャフト５が前記隙間分Ｙだけ上方に動いてしまうとい
う現象が生ずる。つまり、タペット７にカムベースサー
クル部９ａが対向している図８（イ）の状態においては
カムシャフト５は下方限に位置せしめられるのに対し
て、タペット７にカム頂部９ｂが対向している図８
（ロ）の状態においてはカムシャフト５は上方限に位置
せしめられることとなっているのである。その結果、カ
ムシャフト５の動き量（即ち、隙間分Ｙ）の存在によ
り、計測誤差が生じることとなり、Ｄ₁−Ｄ₂が目標とす
るバルブクリアランスＸと一致しなくなる。この現象
は、特にＤＯＨＣエンジンにおいて発生する。なお、１
本のカムシャフトで吸気弁および排気弁を開閉作動させ
るＯＨＣエンジンの場合には、吸気弁用あるいは排気弁
用のカム頂部の一方がタペットを押圧する状態となって
いるので上記現象は発生しない。

【０００９】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、バルブクリアランス計測時にカムシャフトの動き
を止める（換言すれば、カムシャフトを上方限あるいは
下方限に位置決めする）ことにより、バルブクリアラン
ス計測精度を高めることを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明のエンジンの弁
機構組立方法では、上記課題を解決するための手段とし
て、シリンダヘッドに対して吸気弁あるいは排気弁を組
み付けたものをワークとし、該ワークに対して前記吸気
弁あるいは排気弁上端のタペットを押圧するカムを有す
るカムシャフト（例えば、ＤＯＨＣエンジン用カムシャ
フト）を組み付けるに当たって、前記シリンダヘッドに
対してカムキャップにより拘束された状態のカムシャフ
トを上方限あるいは下方限に位置決めするカムシャフト
位置決め工程と、位置決めされた状態のカムシャフトに
おけるカムのベースサークル部と前記タペットとの間に
形成されるクリアランスを計測する計測工程と、該クリ
アランスに基づいて目標とするバルブクリアランスを得
るに最適なシムを選択する選択工程と、該選択工程にお
いて選択されたシムを前記タペットに組み付けるシム組
付工程とを順次実施することにより、適正なバルブクリ
アランスを有する弁機構を組み立て得るようにしてい
る。

【００１１】本願発明のエンジンの弁機構組立方法にお
けるカムシャフト位置決め工程においては、前記カムシ
ャフトの軸端に形成されている芯穴に対して該芯穴より
上方あるいは下方に所定寸法だけ偏心して設けられたセ
ンター支持部材を嵌合させる作業を実施するようにする
のがカムシャフトの位置決めを容易且つ確実に達成でき
る点で好ましい。

【００１２】また、本願発明のエンジンの弁機構組立方
法における計測工程においては、前記カムのベースサー
クル部が前記タペットに対応している状態におけるカム
頂部と前記吸気弁あるいは排気弁の下端との間の最大距
離を測定する最大距離測定と、前記カムの頂部が前記タ
ペットに対応している状態におけるカムベースサークル
部と前記吸気弁あるいは排気弁の下端との間の最小距離
を測定する最小距離測定とを行い、前記クリアランスを
前記最大距離と最小距離との差として求めるようにする
のがクリアランス計測を容易に且つ精度良く行える点で
好ましく、その場合において、前記最大距離測定および
最小距離測定を同一の作業ステーションにおいて行うよ
うにするのが測定作業を迅速且つ正確に行える点でより
好ましい。

【００１３】また、本願発明のエンジンの弁機構組立方
法における選択工程においては、前記タペットに基準シ
ムを組み付けた状態で前記カムベースサークル部と基準
シムとの間に形成されるクリアランスを計測するクリア
ランス計測と、該クリアランスと目標バルブクリアラン
スとの差に基づいて最適なシムを選択する最適シム選択
とを行うようにするのがバルブクリアランスを適正に確
保できる点で好ましい。

【００１４】また、前記カムシャフト位置決め工程の前
に、内径共加工済みのカムキャップが組み付けられた状
態の搬入ワークからカムキャップを取り外す第１のカム
キャップ取り外し作業と、該カムキャップ取り外し作業
後において行われる基準シム、カムシャフトおよびカム
キャップの組付作業とを実施し、前記シム組付工程の前
に、ワークからカムキャップおよびカムシャフトを取り
外す第２のカムキャップ取り外し作業と、該カムキャッ
プ取り外し作業後において行われる基準シムと最適シム
との交換作業およびカムシャフト並びにカムキャップの
組付作業とを実施するのが作業の円滑化を図り得る点で
より好ましく、その場合において、前記第１および第２
のカムキャップ取り外し作業を同一の装置を用いて行う
ようにするのが装置の簡略化および装置コストの低減化
を図り得る点でより好ましい。

【００１５】本願発明のエンジンの弁機構組立装置で
は、上記課題を解決するための手段として、シリンダヘ
ッドに対して吸気弁あるいは排気弁を組み付けたものを
ワークとし、該ワークに対して前記吸気弁あるいは排気
弁上端のタペットを押圧するカムを有するカムシャフト
（例えば、ＤＯＨＣエンジン用カムシャフト）を組み付
けるエンジンの弁機構組立装置において、前記シリンダ
ヘッドに対してカムキャップにより拘束された状態のカ
ムシャフトの軸端に形成されている芯穴に対して該芯穴
より上方あるいは下方に所定寸法だけ偏心して設けられ
たセンター支持部材を有するカムシャフト位置決め手段
と、該カムシャフト位置決め手段により位置決めされた
状態のカムシャフトにおけるカムのベースサークル部と
前記タペットとの間に形成されるクリアランスを計測す
る計測手段とを付設して、適正なバルブクリアランスを
有する弁機構を組み立て得るようにしている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の好適な実施の形態について詳述する。

【００１７】本願発明のエンジンの弁機構は、図１に示
す組立ラインＬにより組み立てられる。本願発明は、Ｄ
ＯＨＣエンジンにおける弁機構の組立に適用されるもの
である。

【００１８】該組立ラインＬは、一端側にワーク搬入ス
テーションＳ₁を有し他端側にワーク搬出ステーション
Ｓ₅を有する直線状の作業ラインＬ₁と、該作業ラインＬ
₁におけるワーク搬出ステーションＳ₅側から直角に延び
る第１中間搬送ラインＬ₂と、該中間搬送ラインＬ₂に対
して一端側が接続され且つ前記作業ラインＬ₂と平行に
延びるリターン搬送ラインＬ₃と、該リターン搬送ライ
ンＬ₃の他端側と前記作業ラインＬ₁のワーク搬入ステー
ションＳ₁側とを接続する第２中間搬送ラインＬ₄とによ
って構成されており、前記ワーク搬入ステーションＳ₁
には、内径共加工済みの吸気用および排気用の弁４，４
並びにカムキャップ１１（図６参照）を組み付けた状態
のシリンダヘッド１がワークとして搬入され、前記ワー
ク搬出ステーションＳ₅からは弁機構の組立が完了した
ワーク（即ち、シリンダヘッド１）が搬出されることと
なっている。

【００１９】前記組立ラインＬを構成する作業ラインＬ
₁、第１中間搬送ラインＬ₂、リターン搬送ラインＬ₃お
よび第２中間搬送ラインＬ₄はともにコンベアにより構
成されており、この組立ラインＬにおけるワークの流れ
は、作業ラインＬ₁→第１中間搬送ラインＬ₂→リターン
搬送ラインＬ₃→第２中間搬送ラインＬ₄→作業ラインＬ
₁となっている。つまり、作業ラインＬ₁にはワークが２
回流れることとなっているのである。

【００２０】前記作業ラインＬ₁には、ワーク搬入ステ
ーションＳ₁の下流側に位置し、１回目のワーク流れ時
においてはカムキャップの取り外しを行い、２回目のワ
ーク流れ時においてはカムキャップおよびカムシャフト
の取り外しを行う分解ステーションＳ₂と、該分解ステ
ーションＳ₂の下流側に位置し、１回目および２回目の
ワーク流れ時においてカムキャップおよびカムシャフト
の組付を行う組付ステーションＳ₃と、該組付ステーシ
ョンＳ₃の下流側であって前記ワーク搬出ステーション
Ｓ₅の直上流側に位置し、カムベースサークル部とタペ
ットとのクリアランスを計測するクリアランス計測ステ
ーションＳ₄とが配置されている。これらのステーショ
ンＳ₂〜Ｓ₄においてはコンベアによる搬送が一時的に停
止されることは勿論である。前記分解ステーションＳ₂
と組付ステーションＳ₃との間においては、分解された
カムキャップおよびカムシャフトがワークとともに搬送
されるととも、手作業によりタペットの挿入、基準シム
の組付および抜き取り、最適シムの組付が行われること
となっている。

【００２１】前記分解ステーションＳ₂には、図２に示
す分解装置１４が設置されている。

【００２２】該分解装置１４は、ワークであるシリンダ
ヘッド１を所定位置においてチャックするワークチャッ
ク手段１５と、カムキャップ１１およびカムシャフト５
（図６参照）を取り外すための取り外し手段１６とから
なっている。

【００２３】前記ワークチャック手段１５は、シリンダ
ヘッド１の所定位置あるいはカムシャフト５の両端を支
持する相対向する一対の支持部材１７，１７を有してお
り、該支持部材１７，１７は、ベース部材１８に対して
エアシリンダ１９，１９により昇降自在に支持された昇
降台２０，２０に取り付けられている。一方の支持部材
１７はロッドレスシリンダ２１によりシリンダヘッド１
に向かって進退作動され、他方の支持部材１７はエアシ
リンダ２２によりシリンダヘッド１に向かって進退作動
されることとなっている。符号２３は前記ベース部材１
８の両端を水平移動可能に支持している機枠である。

【００２４】一方、前記取り外し手段１６は、カムキャ
ップ１１（図５参照）を固定しているボルト１２を螺着
脱するためのナットランナ２４，２４・・を有してお
り、これらのナットランナ２４，２４・・は、機枠２６
に対して昇降自在に支持されている昇降ベース２５に取
り付けられている。符号２７は昇降ベース２５を昇降作
動させるためのエアシリンダ、２８はシリンダヘッド１
上面を押圧するためのプッシュロッド、２９はプッシュ
ロッド２８を付勢するエアダンパ、３０はシリンダヘッ
ド１側面を押さえる押圧部材である。

【００２５】この分解装置１４においては、搬入ワーク
（即ち、内径共加工済みのカムキャップ１１が取り付け
られている状態のシリンダヘッド１）からカムキャップ
１１を取り外す作業と、リターン搬送ラインＬ₃を経て
リターンされたワーク（即ち、カムシャフト５が組み付
けられた状態のシリンダヘッド１）からカムキャップ１
１およびカムシャフト５を取り外す作業とが行われるこ
ととなっている。この取り外し作業は、シリンダヘッド
１をワークチャック装置１５によりチャックした状態
で、ナットランナ２４，２４・・によりカムキャップ１
１のボルト１２を緩めることにより行われる。このよう
にすれば、１台の分解装置で２回のカムキャップ取り外
し作業が行えることとなり、装置の簡略化および装置コ
ストの低減化を図ることができる。

【００２６】前記組付ステーションＳ₃には、組付装置
が設置されるが、該組付装置は、前記分解装置１４と同
一構造のものとされており、分解装置における取り外し
手段は取付手段として作用することとなっている。

【００２７】前記クリアランス計測ステーションＳ₄に
は、図３に示すカムシャフト位置決め手段３１と図４に
示す計測手段３２が設置されている。

【００２８】前記カムシャフト位置決め手段３１は、図
３（イ）および（ロ）に示すように、シリンダヘッド１
に組み付けられた状態（即ち、カムキャップ１１により
拘束された状態）のカムシャフト５を持ち上げて上方限
（即ち、カムキャップ１１の内周上面に当接する位置）
に位置決めするものであり、カムシャフト５の両軸端に
形成されている芯穴３３，３４と対向し且つ該芯穴３
３，３４より上方に所定寸法Ｈ〔図３（ロ）参照〕だけ
偏心して設けられた一対のセンター支持部材３５，３６
を有している。ここで、前記偏心寸法Ｈは、カムシャフ
ト５が上方限に位置せしめられるに足る寸法（即ち、カ
ムシャフト５のジャーナル部１０と該ジャーナル部１０
を枢支している軸穴との間に形成される隙間量）とされ
ている。なお、クリアランス計測ステーションＳ₄にお
いてはワークであるシリンダヘッド１は、クリアランス
を測定しようとする弁４の軸線が鉛直方向に向くように
位置決めされている。

【００２９】一方のセンター支持部材３５は、機枠３７
に支持されたブラケット３８に対して前後方向（即ち、
センター支持部材３５をカムシャフト５の軸端側に前進
あるいは後退させる方向）に移動可能に支持されてお
り、スプリング３９によりカムシャフト５側に付勢され
ている。符号４０は前記ブラケット３８を前後方向に移
動させるためのエアシリンダである。

【００３０】他方のセンター支持部材３６は、前記機枠
３７に対して前後方向（即ち、センター支持部材３５を
カムシャフト５の軸端側に前進あるいは後退させる方
向）に移動可能に支持されたブラケット４２に支持され
ており、スプリング４３によりカムシャフト５側に付勢
されている。このセンター支持部材３５は、前記ブラケ
ット４２に対して回転自在に枢支された回転軸４４内に
スプリング４３により付勢された状態で内装されてお
り、該回転軸４４は、モータ４５により回転せしめられ
ることとなっている。また、前記回転軸４４の先端面に
は、カムシャフト５の端面の偏心位置に突設されたピン
４６を嵌合するための嵌合穴４７〔図３（ロ）参照〕が
形成されており、嵌合穴４７へのピン４６の嵌合により
回転軸４４とカムシャフト５とが共回り可能状態とされ
ることとなっている。符号４８は前記ブラケット４２を
前後方向に移動させるためのエアシリンダ、４９は前記
ブラケット４３をガイドするガイドレール、５０はカム
シャフト５の回転位相を検知するためのエンコーダであ
る。

【００３１】一方、計測手段３２は、図４に示すよう
に、前記カムシャフト位置決め手段３１により位置決め
された状態のカムシャフト５におけるカム９のベースサ
ークル部９ａとタペット７との間に形成されるクリアラ
ンスＸ（図６参照）を計測するものであり、カム頂部９
ｂあるいはカムベースサークル部９ａと弁４の下端部と
の最大距離Ｄ₁あるいは最小距離Ｄ₂（図５参照）を計測
するための計測治具５１を有している。

【００３２】該計測治具５１は、上端に前記カム頂部９
ｂあるいはカムベースサークル部９ａに当接される上部
当接部５３を有するＬ字状アーム５２と、該Ｌ字状アー
ム５２の下端に取り付けられた支持板５６に対して昇降
自在に支持され、前記上部当接部５３と対向する下部当
接部５４を有する昇降部材５５と、前記支持板５６に支
持された測長センサー５７と、前記昇降部材５５と連動
して昇降し且つ前記測長センサー５７の下端と対向する
計測部５９を有する計測部材５８とを備えている。

【００３３】そして、前記計測治具５１は、前記カムシ
ャフト位置決め手段３１により位置決めされたカムシャ
フト５と直交する方向に延びる機枠６０に対して前後方
向に移動自在に支持されたブラケット６１に対して昇降
自在に支持されている。符号６２はブラケット６１を前
後方向にガイドするガイドレール、６３はブラケット６
１を前後方向に移動させるための前後進用エアシリン
ダ、６４はブラケット６１の前進限を検知する近接スイ
ッチ、６５は計測治具５１を昇降させるための昇降用エ
アシリンダ、６６は計測部材５８を逃がすためのエアシ
リンダ、６７はエアバランサ、６８は昇降部材５５を上
方に付勢するスプリング、６９は昇降部材５５と計測部
材５８とを連結する連結ロッドである。

【００３４】次に、前記計測手段３２によるバルブクリ
アランス計測について図５を参照して説明する。

【００３５】まず、カムシャフト位置決め手段３１によ
り持ち上げてカムシャフト５を上方限に位置決めし、そ
の状態のもとにエンコーダ５０によりカムシャフト５の
回転位相を検知しつつモータ４５を駆動させてカムシャ
フト５をカムベースサークル部９ａとタペット７とが対
向する状態〔図５（イ）参照〕とする。

【００３６】その後前後進用エアシリンダ６３の作動に
よりブラケット６１とともに計測治具５１を前進限まで
前進させ、次いで昇降用エアシリンダ６５の作動により
計測治具５１を下降させて上部当接部５３をカム頂部５
ｂに当接させる（図４鎖線図示参照）。すると、下部当
接部５４はスプリング６８に付勢された状態で弁４の下
端部に当接されることとなり、その時の計測部材５８に
おける計測部５９と測長センサー５７下端とのギャップ
ΔＬ₁が測長センサー５７により計測される。

【００３７】次いで、モータ４５を駆動させてカムシャ
フト５をカム頂部５ｂとタペット７とが対向する状態
〔図５（ロ）参照〕とすると、下端当接部５４がスプリ
ング６８に付勢されて弁４の下端部に当接する位置まで
上昇することとなり、その時の計測部材５８における計
測部５９と測長センサー５７下端とのギャップΔＬ₂が
測長センサー５７により計測される。

【００３８】上記のようにして計測されたギャップΔＬ
₁とΔＬ₂の差は、カム頂部９ｂあるいはカムベースサー
クル部９ａと弁４の下端部との最大距離Ｄ₁あるいは最
小距離Ｄ₂（図５参照）の差（即ち、バルブクリアラン
スＸ）と等しくなる。つまり、この計測手段３２におい
ては、前記下部当接部５４の昇降度を前記測長センサー
５７下端と計測部５９とのギャップ変動度として計測す
ることにより、前記最大距離Ｄ₁と最小距離Ｄ₂の差（即
ち、バルブクリアランスＸ）が計測されることとなって
いるのである。この場合、カムシャフト５が上方限に位
置決めされた状態で最大距離Ｄ₁および最小距離Ｄ₂を計
測することとなっているので、従来のように２回の計測
時においてカムシャフト５が変位するということがなく
なり、バルブクリアランス計測精度が大幅に向上するこ
ととなる。しかも、最大距離Ｄ₁の計測と最小距離Ｄ₂の
計測とが同一の作業ステーション（換言すれば、同一の
装置）で行われることとなり、測定作業が迅速且つ正確
に行えることとなる。

【００３９】なお、本実施の形態においては、センター
支持部材３５，３６をカムシャフト５の軸端に形成され
た芯穴３３，３４より上方に偏心させて、位置決め状態
においてはカムシャフト５が上方限に位置決めされるよ
うにしているが、センター支持部材３５，３６をカムシ
ャフト５の軸端に形成された芯穴３３，３４より下方に
偏心させて、位置決め状態においてはカムシャフト５が
下方限に位置決めされるようにしてもよい。

【００４０】次に、本実施の形態にかかるエンジンの弁
機構組立装置による弁機構組立方法について図１を参照
して詳述する。

【００４１】まず、ワーク搬入ステーションＳ₁に弁４
および内径共加工済みのカムキャップ１１が組み付けら
れた状態のシリンダヘッド１が搬入されると、分解ステ
ーションＳ₂において分解装置１４を用いてカムキャッ
プ１１が取り外される。ついで、手作業によりタペット
７の挿入、基準シム１３′の組付を行った後、組付ステ
ーションＳ₃に搬送され、ここでカムシャフト５および
カムキャップ１１の組付が行われる。

【００４２】その後、シリンダヘッド１はクリアランス
計測ステーションＳ₄に搬送され、ここでシリンダヘッ
ド１を弁４の軸線が鉛直方向に向くような姿勢で姿勢保
持した後、カムシャフト位置決め手段３１によりカムシ
ャフト５を持ち上げて上方限位置に位置決めする。この
状態のもとに計測手段３２によって前述したような方法
によりカムベースサークル部９ａと基準シム１３′との
間のクリアランスＸが計測される。かくして計測された
クリアランスＸと基準シム１３′の厚さとに基づいて最
適な厚さのシム１３が選択され、該最適シム１３を組み
付けるべき指令が分解ステーションＳ₂と組付ステーシ
ョンＳ₃との間の手作業領域に送られる。

【００４３】クリアランス計測後にシリンダヘッド１は
ワーク搬出ステーションＳ₅を素通りして、第１中間搬
送ラインＬ₂、リターン搬送ラインＬ₃および第２中間搬
送ラインＬ₄を経てワーク搬入ステーションＳ₁へリター
ンされた後、分解ステーションＳ₂に再び搬送され、こ
こで分解装置１４によりカムシャフト５およびカムキャ
ップ１１が取り外される。ついで、手作業によりタペッ
ト７の挿入、最適シム１３の組付を行った後、組付ステ
ーションＳ₃に搬送され、ここでカムシャフト５および
カムキャップ１１の組付が行われる。

【００４４】その後、シリンダヘッド１はクリアランス
計測ステーションＳ₄に再度搬送され、ここで前記と同
様にしてカムベースサークル部９ａと最適シム１３との
間のクリアランスＸが計測される。このようにして計測
されたクリアランスＸは、目標とするバルブクリアラン
スと一致することとなる。次いで、シリンダヘッド１は
弁機構組付完了品としてワーク搬出ステーションＳ₅へ
搬送され、ここから搬出される。

【００４５】上記したように、ワーク搬出ステーション
Ｓ₅から搬出されるシリンダヘッド１は、適正なバルブ
クリアランスを有する弁機構が組み立てられたものとな
るのである。

【００４６】

【発明の効果】本願発明によれば、リンダヘッドに対し
て吸気弁あるいは排気弁を組み付けたものをワークと
し、該ワークに対して前記吸気弁あるいは排気弁上端の
タペットを押圧するカムを有するカムシャフト（例え
ば、ＤＯＨＣエンジン用カムシャフト）を組み付けるに
当たって、前記シリンダヘッドに対してカムキャップに
より拘束された状態のカムシャフトを上方限あるいは下
方限に位置決めし、かくして位置決めされた状態のカム
シャフトにおけるカムのベースサークル部と前記タペッ
トとの間に形成されるクリアランスを計測し、該クリア
ランスに基づいて目標とするバルブクリアランスを得る
に最適なシムを選択し、かくして選択されたシムを前記
タペットに組み付けるようにしているので、カムシャフ
トとシリンダヘッドとの支持隙間に起因する計測誤差の
発生が解消されることとなり、適正なバルブクリアラン
スを有する弁機構を組み立てることができるという優れ
た効果がある。

【００４７】本願発明において、前記カムシャフトの位
置決めを、前記カムシャフトの軸端に形成されている芯
穴に対して該芯穴より上方あるいは下方に所定寸法だけ
偏心して設けられたセンター支持部材を嵌合させること
により行うようにした場合、カムシャフトの上方限ある
いは下方限への位置決めが容易且つ確実に達成できる。

【００４８】また、前記クリアランスの計測を、前記カ
ムのベースサークル部が前記タペットに対応している状
態におけるカム頂部と前記吸気弁あるいは排気弁の下端
との間の最大距離を測定し、前記カムの頂部が前記タペ
ットに対応している状態におけるカムベースサークル部
と前記吸気弁あるいは排気弁の下端との間の最小距離を
測定した後、前記最大距離と最小距離との差として求め
るようにした場合、クリアランス計測が容易に且つ精度
良く行えるし、その場合において、前記最大距離測定お
よび最小距離測定を同一の作業ステーションにおいて行
うようにすれば、測定作業が迅速且つ正確に行える。

【００４９】また、前記最適シムの選択を、前記タペッ
トに基準シムを組み付けた状態で前記カムベースサーク
ル部と基準シムとの間に形成されるクリアランスを計測
し、該クリアランスと目標バルブクリアランスとの差に
基づいて最適なシムを選択するようにした場合、バルブ
クリアランスが適正に確保できる。

【００５０】また、前記カムシャフトの位置決めの前
に、内径共加工済みのカムキャップが組み付けられた状
態の搬入ワークからカムキャップを取り外した後に、基
準シム、カムシャフトおよびカムキャップの組付作業を
実施し、前記最適シムの組付前に、ワークからカムキャ
ップおよびカムシャフトを取り外した後に、基準シムと
最適シムとの交換作業およびカムシャフト並びにカムキ
ャップの組付作業を実施するようにした場合、作業の円
滑化が図れるし、その場合において、前記第１および第
２のカムキャップ取り外し作業を同一の装置を用いて行
うようにすれば、装置の簡略化および装置コストの低減
化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態にかかるエンジンの弁機
構組立装置を構成する組立ラインの概略構成図である。

【図２】本願発明の実施の形態にかかるエンジンの弁機
構組立装置における分解装置の側面図である。

【図３】本願発明の実施の形態にかかるエンジンの弁機
構組立装置におけるカムシャフト位置決め手段を示し、
（イ）は平面図、（ロ）はカムシャフト位置決め手段に
おけるセンター支持部材とカムシャフトとの関係を示す
一部を省略した断面図である。

【図４】本願発明の実施の形態にかかるエンジンの弁機
構組立装置における計測手段の側面図である。

【図５】図４に示す計測手段を用いてバルブクリアラン
スを計測する手順を示す説明図であり、（イ）は最大距
離計測時の状態を、（ロ）は最小距離計測時の状態を示
す。

【図６】一般のＤＯＨＣエンジンにおけるシリンダヘッ
ドの構造を示す断面図である。

【図７】バルブクリアランスの理論的測定手順を示す説
明図であり、（イ）は最大距離計測時の状態を、（ロ）
は最小距離計測時の状態を示す。

【図８】従来実施されているバルブクリアランスの実際
測定手順を示す説明図であり、（イ）は最大距離計測時
の状態を、（ロ）は最小距離計測時の状態を示す。

【符号の説明】

１はワーク（シリンダヘッド）、２は吸気通路、３は排
気通路、４は弁（吸気弁あるいは排気弁）、５はカムシ
ャフト、７はタペット、９はカム、９ａはベースサーク
ル部、９ｂは頂部、１０はジャーナル部、１１はカムキ
ャップ、１３はシム、１３′は基準シム、１４は分解装
置、１５はワークチャック手段、１６は取り外し手段、
３１はカムシャフト位置決め手段、３２は計測手段、３
３，３４は芯穴、３５，３６はセンター支持部材、Ｓ₁
はワーク搬入ステーション、Ｓ₂は分解ステーション、
Ｓ₃は組付ステーション、Ｓ₄はクリアランス計測ステー
ション、Ｓ₅はワーク搬出ステーション、Ｄ₁は最大距
離、Ｄ₂は最小距離、Ｘはバルブクリアランス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダヘッドに対して吸気弁あるいは
排気弁を組み付けたものをワークとし、該ワークに対し
て前記吸気弁あるいは排気弁上端のタペットを押圧する
カムを有するカムシャフトを組み付けるに当たって、前
記シリンダヘッドに対してカムキャップにより拘束され
た状態のカムシャフトを上方限あるいは下方限に位置決
めするカムシャフト位置決め工程と、位置決めされた状
態のカムシャフトにおけるカムのベースサークル部と前
記タペットとの間に形成されるクリアランスを計測する
計測工程と、該クリアランスに基づいて目標とするバル
ブクリアランスを得るに最適なシムを選択する選択工程
と、該選択工程において選択されたシムを前記タペット
に組み付けるシム組付工程とを順次実施することを特徴
とするエンジンの弁機構組立方法。
【請求項２】前記カムシャフト位置決め工程において
は、前記カムシャフトの軸端に形成されている芯穴に対
して該芯穴より上方あるいは下方に所定寸法だけ偏心し
て設けられたセンター支持部材を嵌合させる作業が実施
されることを特徴とする前記請求項１記載のエンジンの
弁機構組立方法。
【請求項３】前記計測工程においては、前記カムのベ
ースサークル部が前記タペットに対応している状態にお
けるカム頂部と前記吸気弁あるいは排気弁の下端との間
の最大距離を測定する最大距離測定と、前記カムの頂部
が前記タペットに対応している状態におけるカムベース
サークル部と前記吸気弁あるいは排気弁の下端との間の
最小距離を測定する最小距離測定とが行われ、前記クリ
アランスを前記最大距離と最小距離との差として求める
ようにしたことを特徴とする前記請求項１および請求項
２のいずれか一項記載のエンジンの弁機構組立方法。
【請求項４】前記最大距離測定および最小距離測定は
同一の作業ステーションにおいて行われることを特徴と
する前記請求項３記載のエンジンの弁機構組立方法。
【請求項５】前記選択工程においては、前記タペット
に基準シムを組み付けた状態で前記カムベースサークル
部と基準シムとの間に形成されるクリアランスを計測す
るクリアランス計測と、該クリアランスと目標バルブク
リアランスとの差に基づいて最適なシムを選択する最適
シム選択とが行われることを特徴とする前記請求項１な
いし請求項４記載のエンジンの弁機構組立方法。
【請求項６】前記ワークは、内径共加工済みのカムキ
ャップが組み付けられた状態で搬入されることとなって
おり、前記カムシャフト位置決め工程の前には、搬入ワ
ークからカムキャップを取り外す第１のカムキャップ取
り外し作業と、該カムキャップ取り外し作業後において
行われる基準シム、カムシャフトおよびカムキャップの
組付作業とが実施され、前記シム組付工程の前には、ワ
ークからカムキャップおよびカムシャフトを取り外す第
２のカムキャップ取り外し作業と、該カムキャップ取り
外し作業後において行われる基準シムと最適シムとの交
換作業およびカムシャフト並びにカムキャップの組付作
業とが実施されることを特徴とする前記請求項５記載の
エンジンの弁機構組立方法。
【請求項７】前記第１および第２のカムキャップ取り
外し作業は同一の装置を用いて行われることを特徴とす
る前記請求項６記載のエンジンの弁機構組立方法。
【請求項８】前記カムシャフトはＤＯＨＣエンジン用
とされていることを特徴とする前記請求項１ないし請求
項７のいずれか一項記載のエンジンの弁機構組立方法。
【請求項９】シリンダヘッドに対して吸気弁あるいは
排気弁を組み付けたものをワークとし、該ワークに対し
て前記吸気弁あるいは排気弁上端のタペットを押圧する
カムを有するカムシャフトを組み付けるエンジンの弁機
構組立装置であって、前記シリンダヘッドに対してカム
キャップにより拘束された状態のカムシャフトの軸端に
形成されている芯穴に対して該芯穴より上方あるいは下
方に所定寸法だけ偏心して設けられたセンター支持部材
を有するカムシャフト位置決め手段と、該カムシャフト
位置決め手段により位置決めされた状態のカムシャフト
におけるカムのベースサークル部と前記タペットとの間
に形成されるクリアランスを計測する計測手段とが付設
されていることを特徴とするエンジンの弁機構組立装
置。
【請求項１０】前記カムシャフトはＤＯＨＣエンジン
用とされていることを特徴とする前記請求項９記載のエ
ンジンの弁機構組立装置。