WO2006035844A1 - タペットクリアランス自動調整装置及び調整方法 - Google Patents

タペットクリアランス自動調整装置及び調整方法 Download PDF

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valve
adjustment
torque
screw
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Yasuyuki Tachino
Toshiyuki Miyajima
Tomoaki Tsuyoshi
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Honda Motor Co Ltd
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    • F01L2001/0535Single overhead camshafts [SOHC]
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    • F01L2303/00Manufacturing of components used in valve arrangements
    • F01L2303/01Tools for producing, mounting or adjusting, e.g. some part of the distribution

Definitions

  • the present invention is an automatic tappet clearance adjustment device that adjusts a gap between a valve and an adjustment screw, which is used for an engine that opens a valve closed by a spring by pressing the adjustment screw at the tip of a rocker arm. And the adjustment method.
  • a valve end is pressed and opened by an adjustment screw provided at the tip of a rocker arm driven by a cam, and intake or exhaust of fuel gas or exhaust gas I do.
  • the valve is closed again by the spring action of the spring.
  • tappet clearance a gap (hereinafter referred to as tappet clearance) is provided between the valve end and the adjustment screw so that the knob is completely closed when the rocker arm returns to the original position. If this tappet clearance is too narrow, it may disappear due to thermal expansion at high temperatures, and if it is too wide, the noise during contact will be loud and noisy. Therefore, tappet alignment must be adjusted with high accuracy so that it will be an appropriate value (or appropriate range) preset in design. In particular, in the process of manufacturing a large number of engines, it is necessary to reduce the adjustment time per unit while maintaining high adjustment accuracy, and automatic adjustment is performed to prevent variations in adjustment. Preferably it is possible.
  • the pressing lever element used in the method described in the above Japanese Patent Publication No. 62-8609 requires an air micro cylinder for driving and a rotating pivot as a lever mechanism, and has a complicated structure.
  • the pressing lever element is provided separately from the displacement measuring device, and the device is large.
  • An object of the present invention is to provide a tappet clearance automatic adjusting device and adjusting method with a simple configuration and means that can adjust the gap between the valve and the adjusting screw more quickly and with high accuracy. .
  • Another object of the present invention is to detect bidirectional torque with a simple and inexpensive configuration when adjusting the tappet clearance.
  • the tappet clearance automatic adjustment device is a bar closed by a spring.
  • the tappet clear lance automatic adjustment device that adjusts the gap between the nobleb and the adjustment screw in the engine that opens by pressing the lub with the adjustment screw at the tip of the rocker arm.
  • An adjustment unit that adjusts the protrusion amount, a torque detection unit that detects torque for rotating the adjustment screw, and a control mechanism unit that controls the adjustment unit based on a torque value measured by the torque detection unit;
  • the control mechanism section continuously measures the torque value when the valve is opened and the adjustment screw is retracted to close the knob, and the differential value of the torque value changes.
  • the first approximation line that approximates the immediately preceding section around the inflection point Detecting an intersection point between the second approximation line that approximates the reference point, then the adjustment screw, and wherein the retracting a set amount based on the gap than the reference point.
  • the control mechanism detects the inflection point at which the torque value starts to decrease when the valve head of the valve contacts the valve seat of the engine as a reference point.
  • the control mechanism section has an inflection point at which the torque value becomes a constant value because the adjustment screw is separated from the end portion force of the valve after the valve head of the valve contacts the valve seat of the engine. It may be detected as a reference point.
  • the torque detection unit is coupled to a drive unit connected to a rotational drive source, a tool for rotating the absolute screw, a passive unit coaxial with the drive unit, and both directions of the drive unit A driving force transmission engagement portion that transmits rotation to the passive portion; and a load cell that is provided in the driving force transmission engagement portion and detects one circumferential force. A preload is applied in the circumferential direction.
  • the apparatus includes a rocker arm measuring unit that detects a displacement amount of the rocker arm, and a moving mechanism unit that can set a position and an orientation of the adjustment unit by a program operation, and the moving mechanism unit includes the rocker arm
  • the position and orientation of the adjustment unit may be set based on the amount of displacement of the rocker arm measured by the arm measurement unit, and may be engaged with the adjust screw.
  • the adjustment unit and the adjustment screw can be reliably engaged.
  • the adjustment unit When the adjustment unit is moved by a multi-axis type robot that can be programmed, it can flexibly cope with engines having different positions and orientations of the mouth arm and the adjustment screw.
  • the tappet clearance automatic adjustment device When the tappet clearance automatic adjustment device is provided at a station in the production line, it can be adjusted suitably for a mass-produced engine.
  • the tappet clearance automatic adjustment method provides a clearance between the valve and the adjustment screw in the engine that opens the valve closed by the spring by pressing the adjustment screw at the tip of the rocker arm.
  • an adjustment unit for adjusting the projection amount by moving the adjustment screw forward and backward from the tip of the rocker arm and a torque detection unit for detecting torque for rotating the adjustment screw,
  • a control mechanism that controls the adjustment unit based on a torque value measured by the torque detector, and the control mechanism retreats the adjustment screw to move the adjusting screw backward. The torque value at the time of closing is continuously measured.
  • the inflection point at which the differential value of the torque value changes The intersection point of the first approximate line that approximates the immediately preceding section and the second approximate line that approximates the immediately following section is detected as a reference point, and then the adjustment screw is moved beyond the reference point. It is characterized by retreating by a set amount based on.
  • FIG. 1 is a block diagram of a tappet clearance automatic adjusting apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the engine.
  • FIG. 3 is a front sectional view of the adjustment unit.
  • FIG. 4 is a side view of the adjustment unit.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional perspective view of a torque detector.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of a station for performing tappet adjustment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the tappet clearance automatic adjustment method according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a graph of torque value and rotation amount when adjusting tappet clearance.
  • FIG. 9 is a schematic diagram comparing the variation of torque value with the state of a valve.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing how the orientation of the adjustment unit is changed in synchronization with the amount of displacement of the rocker arm.
  • FIG. 11 Flow chart of subroutine processing for detecting that the valve is fully opened.
  • FIG. 12 is a flowchart of subroutine processing for specifying a reference point.
  • FIG. 13 is an enlarged graph of a torque value when the valve is closed.
  • the tappet clearance automatic adjustment device 10 has a gap (hereinafter referred to as tappet clearance) C between the valve end 16 of the valve 14 and the adjustment screw 18 in the engine 12. It is a device to adjust.
  • the adjustment screw 18 is a fine right-hand thread, and advances downward when rotated clockwise.
  • the adjustment screw 18 has a screw having a minus groove 18a at the upper end.
  • the crown is screwed into the tip of the rocker arm 22 and is fixed by an adjusting nut 23 in a double nut manner.
  • the engine 12 is of a type in which the valve end 16 of the valve 14 closed by the spring 20 is opened by pressing with the adjusting screw 18 at the tip of the rocker arm 22. That is, the rocker arm 22 is driven by the cam 24, presses the valve end 16 with the adjusting screw 18, opens the valve 14, and intakes and exhausts fuel gas or exhaust gas. Further, when the rocker arm 22 returns to the original position, the valve 14 is closed again by the spring action of the spring 20.
  • the cam 24 When adjusting the tappet clearance C, the cam 24 is set so that the convex portion is directed downward, and the rocker arm 22 is returned to its original position. Therefore, on both the intake and exhaust sides, the valve 14 is set to a position where the intake and exhaust pipes are closed, and the piston 26 linked to the cam 24 is raised to the top dead center and the combustion chamber 28 is a narrow space. It is.
  • the adjustment screw 18 moves forward and backward by inserting and turning a screwdriver (tool) 72 into the negative groove 18a on the back with the adjustment nut 23 loosened, and when the tappet clearance C changes and becomes an appropriate value The nut 23 is tightened and fixed.
  • a screwdriver tool
  • the automatic tappet clearance adjustment device 10 moves the adjustment unit 34 to an arbitrary position and orientation by a program operation, and an adjustment unit 34 that advances and retracts the adjustment screw 18 after loosening the adjustment nut 23.
  • the adjustment unit 34 based on the torque (T) that detects the torque that rotates the adjusting screw 18, the torque detection unit 38 that detects the torque that rotates the adjusting screw 18, and the torque value T that the torque detection unit 38 measures.
  • a control mechanism unit 54 for controlling.
  • the control mechanism unit 54 includes a PLC (Programmable Logic Controller) 62 and a robot controller 64.
  • the PLC 62 continuously stores the torque value T in a predetermined data register, performs accurate differential value calculation processing, controls the adjustment unit 34 based on the result of the calculation processing, and the robot.
  • a predetermined timing signal is transmitted to the controller 64.
  • the robot controller 64 causes the robot 36 to perform a predetermined operation based on the received timing signal, and moves the tip portion so as to contact the adjustment screw 18 by the operation of the robot 36.
  • the robot 36 is a multi-axis industrial robot. As shown in FIGS.
  • the adjustment unit 34 is provided at the tip of the robot 36, and includes a columnar working unit 70 for operating the adjusting screw 18 and the adjusting nut 23, and a working unit 70.
  • a driver 72 provided at the front end of the shaft center portion, a driver rotating portion 74 for driving the driver 72, a socket 76 provided coaxially around the driver 72, and a nutrunner 78 for driving the socket 76.
  • the pneumatic cylinder 80 for bringing the plate piece 80a into contact with the detection seat 76a and the position of the detection seat 76a connected to the plate piece 80a are measured.
  • a magnescale (rocker arm measuring unit) 82 for detecting the displacement amount in real time.
  • the pneumatic cylinder 80 and the magnescale 82 are provided on a connection bracket 84 for the robot 36.
  • the pneumatic cylinder 80 is intended for measurement, and a large output is sufficient if it is small and light.
  • the driver rotating unit 74 is coaxial with the working unit 70 and is provided on the upper surface of the connection bracket 84 via the casing 86.
  • the nut runner 78 is provided adjacent to and parallel to the driver rotating portion 74, and extends upward from the upper surface of the casing 86.
  • the working unit 70 is provided so as to protrude downward from the connection bracket 84, and a driver 72 and a socket 76 are provided at the tip.
  • the working unit 70 further includes a rotating cylinder 90 fitted in the upper hole of the socket 76 with a tip force S spline shape, and a coaxial passive gear 92 fixed to the rotating cylinder 90 in the casing 86.
  • a connecting rod 94 which is provided so as to be fitted into the shaft hole portion of the rotating cylinder 90 and is fitted in the upper hole 72a of the driver 72 in a tip portion force S-spline shape.
  • the rotating cylinder 90 is rotatably supported by a bearing 94a in the casing 86 and a bearing 94b in the support cylinder 84a protruding from the connection bracket 84 to the lower surface, and the passive gear 92 is driven to rotate.
  • the rotating cylinder 90 rotates in a body-like manner, the rotation is transmitted by the spline, and the socket 76 rotates.
  • the connecting rod 94 is rotatably supported by two bearings 96a and 96b provided on the inner surface of the rotating cylinder 90, and the coupling 98 provided at the upper end of the connecting rod 94 is driven to rotate.
  • the connecting rod 94 rotates specifically, and the rotation is transmitted by the spline, and the driver 72 rotates.
  • a spring 100 is provided between the side stepped portion 90a of the rotating cylinder 90 and the upper end surface of the socket 76, and the rotating cylinder 90 is urged and urged downward.
  • Socket 76 An outer ring 76b is provided at the upper portion of the inner ring, and the outer ring 76b engages with the inner diameter annular groove of the support cylinder 84a to act as a retaining member.
  • a spring 102 is provided between the lower end surface of the connecting rod 94 and the bottom of the upper hole 72a in the driver 72, and the driver 72 is urged toward the bottom. Further, the outer diameter stepped portion 72b of the driver 72 is engaged with the inner diameter stepped portion 76c of the socket 76 to act as a retaining member.
  • the lower end portion of the driver 72 has a negative shape that engages with the negative groove 18 a, and the inner peripheral portion of the lower end portion of the socket 76 has a hexagonal socket shape that engages with the adjustment nut 23.
  • the driver rotating unit 74 includes a servo motor 110 capable of detecting the rotation amount R, a speed reducer 111 that decelerates the rotation of the servo motor 110 and transmits the rotation to the coupling 98, and the torque detecting unit 38. And are arranged in series in order from the upper side.
  • the nutrunner 78 includes a motor 114, a drive gear 116 that transmits the rotation of the motor 114 to the passive gear 92 at a reduced speed, and bearings 118a and 118b that support the shaft portion of the drive gear 116.
  • a coupling 120 is provided between the rotating shaft of the motor 114 and the drive gear 116.
  • the motor 114, the drive gear 116, the coupling 120, the passive gear 92, and the bearings 118a and 118b are provided in the casing 86 together with the passive gear 92 and the bearing 94b.
  • the robot 36 determines the position and orientation of the adjustment unit 34 based on the measured displacement amount of the rocker arm 22. By setting, the engagement between the socket 76 and the adjusting nut 23 and the engagement between the dryer 72 and the adjusting screw 18 can be performed reliably.
  • the torque detection unit 38 includes a stepped columnar drive unit 130, a cylindrical passive unit 132 that is coaxial and provided below the drive unit 130, and rotation of the drive unit 130 to the passive unit 132.
  • the driving force transmission engaging portion 134 to be transmitted the load cell 136 provided on the driving force transmission engaging portion 134 for detecting one circumferential force, and a spring for preloading the load cell 136 in the circumferential direction. (Elastic body) 138.
  • a bearing 1 is provided between the downward projecting cylindrical portion 130a of the driving portion 130 and the inner diameter portion of the passive portion 132. There are 40 powers, so it is in a so-called flow tailored state.
  • the passive part 132 is connected to the driver 72 through a coupling 98 and a connecting rod 94.
  • the drive unit 130 and the passive unit 132 have substantially the same outer diameter.
  • the driving force transmission engaging portion 134 is provided on the side surface of the driving portion 130 and protrudes downward (to the lower right in FIG. 5), and two fixed dogs 142 and 144, And an engagement piece 146 disposed on the side surface of the passive portion 132 and disposed between the fixed dogs 142 and 144.
  • the fixed dog 142 is disposed on the left side of the side view
  • the fixed dog 144 is disposed on the right side of the side view.
  • One end of the spring 138 is inserted into the bottomed round hole 142a provided on the right side of the fixed dog 142, and the other end is inserted into the bottomed round hole 146a provided on the left side of the engagement piece 146. And somewhat compressed.
  • the load cell 136 is provided on the right side surface of the engagement piece 146 and is in contact with the end of the pressure adjusting bolt 148 provided on the fixed dog 144.
  • the pressing adjustment bolt 148 can adjust the amount of protrusion in the left direction, and can adjust the compression amount of the spring 138.
  • the one-way torque applied to the passive part 132 is proportionally detected by the load cell 136 as a force of 50 N or more, and the reverse torque is proportionally detected as a force of 50 N or less.
  • the force detected by the load cell 136 is supplied to the PLC 62, and after subtracting the preload of 50N to cancel the offset amount, it is converted into a torque value T in consideration of the diameter of the passive part 132.
  • the general torque detection method for measuring the strain in the circumferential direction with the strain gauge is not suitable for detecting a minute torque that rotates the driver 72 with a small strain at the time of the minute torque.
  • the force is also inferior in linearity.
  • the torque detector 38 can detect the bidirectional torque value T with a simple and inexpensive configuration using one load cell 136.
  • the gap between the load cell 136 and the pressure adjusting bolt 148 is eliminated, and torque measurement without a dead zone is possible.
  • the drive unit 130 and the passive unit 132 are floated by the bearing 140, there is no influence of friction even with a small torque, and high accuracy. Torque measurement is possible, and shika is also excellent in linearity.
  • the tappet clearance automatic adjustment device 10 is provided at a predetermined station 302 in the production line 300.
  • the engine 12 is sequentially transported on the production line 300, stopped at the station 302, and the tappet clearance C is adjusted by the tappet clearance automatic adjusting device 10, and is transported to the next station after the adjustment.
  • the automatic tappet clearance adjustment device 10 can be adjusted suitably for mass-produced engines.
  • Two automatic tappet clearance adjustment devices 10 are provided in the station 302, and the adjustment screws 18 corresponding to the plurality of valves 14 are shared and adjusted. Three or more tappet clearance automatic adjustment devices 10 may be provided in one station. Of the plurality of tappet clearance automatic adjustment devices 10, the control mechanism 54 can be shared.
  • step S1 the robot 36 is operated under the action of the robot controller 64 to bring the adjusting unit 34 close to the engine 12, and the socket 76 of the working unit 70 (see Fig. 4) is adjusted. Fit into nut 23.
  • the adjustment unit 34 moves by operating the robot 36 having a high degree of freedom by the program operation of the robot controller 64, the position and orientation of the rocker arm 22 and the adjustment screw 18 differ depending on the type of the engine 12. Even if it is a case, it can respond flexibly. Further, in the multi-cylinder engine 12, the tappet clearance C of each cylinder can be adjusted by one automatic tappet clearance adjusting device 10.
  • the front end of the socket 76 floats while making contact with the adjusting nut 23, and then fitted and seated on the rocker arm 22. Thereafter, the socket 76 approaches the rotating cylinder 90 slightly while elastically compressing the spring 100 and is securely fitted to the adjusting nut 23. That is, the robot 36 can fit the socket 76 to the adjustment nut 23 at an arbitrary position within the displacement range in which the spring 100 is elastically deformed. At this time, the robot 36 Based on the amount of displacement of the rocker arm 22 measured by the magnescale 82, the position and orientation of the adjustment nut 34 can be set, and this allows the socket 76 to be more securely engaged with the adjusting screw 18. be able to.
  • the driver 72 engages with the negative groove 18a of the thrust screw 18 while elastically compressing the spring 102.
  • the robot 36 is synchronized in real time based on the amount of displacement of the rocker arm 22, and control is performed so that the driver 72 and the minus groove 18a are accurately engaged.
  • step S2 the nut 114 is rotated by rotating the motor 114 of the nut runner 78 to rotate the cylinder 90 and the socket 76 to loosen the adjustment nut 23, and the double nut fastening between the adjustment nut 23 and the adjustment screw 18 is released. Is done. As a result, the adjustment screw 18 can be rotated, and adjustment by the driver 72 can be started.
  • step S3 the servo motor 110 of the driver rotating unit 74 is rotationally driven to rotate the connecting rod 94 and the driver 72, thereby rotating the adjusting screw 18 in the clockwise direction.
  • the PLC 62 starts measuring the torque value T based on the measurement of the load cell 136 and the rotation amount R of the servo motor 110, and continuously measures at predetermined minute intervals. Since the driver 72 is biased and engaged with the adjustment screw 18 by the spring 102 (see FIG. 3), the rotation amount R of the driver 72 is proportional to the advance / retreat amount of the adjustment screw 18. Therefore, measuring and controlling the rotation amount R is equivalent to measuring and controlling the advance / retreat amount of the adjusting screw 18.
  • FIG. 8 shows the torque value T measured by the PLC 62! / And the rotation amount R of the servo motor 110 as a graph, where tO is the time at this time.
  • FIG. 9 shows a comparison between the fluctuation of the torque value T and the state of the valve 14.
  • the adjustment unit 34 has an appropriate position and orientation. It is preferable to synchronize so that the adjustment screw 18 can be smoothly rotated. Specifically, the adjustment screw 18 and the driver 72 may be synchronized so as to be coaxial.
  • the portion corresponding to the adjusting unit 34 is fixed, so that the screwdriver 72 and the minus groove 18a of the adjusting screw 18 are fitted, and the socket 76 and the adjusting nut 23.
  • the fitting with is not always accurate.
  • the displacement amount of the rocker arm 22 can be detected in real time by the magnescale 82, and the adjustment unit 34 is provided in the robot 36 having a high degree of freedom of movement. Therefore, the approach angle can be changed while the robot 36 is synchronized with the amount of displacement of the rocker arm 22, and an accurate and smooth adjustment operation can be performed.
  • step S4 the rotation of the adjusting screw 18 and the measurement of the torque value T of the load cell 136 are continued to detect that the knob 14 is fully opened.
  • the torque value T starts to increase from the time tl when the adjusting screw 18 first contacts the valve end 16, and the valve 14 is released at the time t2 when the deflection, extension and rattling of each part disappear.
  • the torque value T gradually increases according to the spring 20 deflection.
  • Step S4 is performed as a subroutine process (see FIG. 11). After detecting that the valve 14 is opened, the process proceeds to step S5.
  • step S5 the driver 72 is rotated in the reverse direction under the action of the driver rotating section 74, and the adjustment screw 18 is started to rotate counterclockwise. This time is indicated as t3.
  • the torque value T rapidly decreases and the polarity is reversed, and the torque value T is decreased until the time t4 at which the absolute value is substantially equal to the value before the reversal. After time t4, the torque value T increases gently (absolute value decreases) according to the deflection of the spring 20.
  • step S6 the driver 72 is rotated by a predetermined rotation amount set in advance with the position at time t3 as a reference, and the driver 72 is stopped when the torque value T becomes substantially zero.
  • This specified rotation amount is set as a location before the torque value T is substantially 0 and the tappet clearance C is an appropriate value.
  • the rotation position at this point is represented as a temporary stop position RO.
  • the torque value T and the rotation amount R from time t3 to time t7 are recorded at every minute interval, and are substantially recorded continuously.
  • step S7 a time t5 when the valve head 150 contacts the valve seat 152 is obtained by subroutine processing, and the rotation reference position R1 corresponding to the time t5 is specified as a reference point.
  • This subroutine processing will be described later (see FIG. 12).
  • step S8 the rotational speed of the driver 72 is set as Vb, and a differential rotation amount AR o; between the temporary stop position RO and the rotation reference position R1 is obtained as AR a-Vb X (t7-t5).
  • the difference rotation amount AR o may be obtained as AR o; Rl ⁇ RO from the temporary stop position RO and the rotation reference position R1 force recorded at the times t5 and t7.
  • step S9 a difference rotation amount AR j8 between the specified rotation amount Ra and the difference rotation amount AR o; is obtained as ⁇ R jS ⁇ Ra ⁇ AR a.
  • the specified rotation amount Ra is set to a position where the position cap when the valve head 150 comes into contact with the valve seat 152 (that is, time t5) also becomes an appropriate value (for example, 0.3 mm) specified by the design of the tappet clearance C. The amount of rotation until 14 moves, and is calculated and calculated in advance and recorded in advance.
  • the specified rotation amount Ra is expressed as the sum of the first specified rotation amount Ral corresponding to time t5 to time t6 and the second specified rotation amount Ra2 corresponding to time t6 to time t7,
  • the first specified rotation amount Ral and the second specified rotation amount Ra2 may be obtained individually.
  • the first specified rotation amount Ral is a difference between the rotation reference position R1 corresponding to the time t5 and the rotation reference position R2 corresponding to the time t6, and is obtained based on the deflection and elongation of the parts.
  • the second specified rotation amount Ra2 is obtained as a value obtained by dividing the appropriate value specified in the design of the tappet clearance C by the pitch length of the adjusting screw 18 or is obtained experimentally.
  • step S10 after time t8 (see FIG. 8) when the processing in step S9 is completed, the driver 72 rotates the adjustment screw 18 further in the counterclockwise direction by the differential rotation amount AR
  • step S11 under the action of the nut runner 78, the adjusting nut 23 is tightened to fix the adjusting screw 18.
  • step S13 the adjustment unit 34 is retracted by the operation of the robot 36, and if an unadjusted adjustment screw 18 remains, steps S1 to S11 are repeated for the adjustment screw 18. And execute.
  • step S4 for detecting that the valve 14 is completely opened will be described with reference to FIG.
  • step S101 as an initial determination, when continuously detected torque values T are expressed as T and T (see FIG. 9), TT ⁇ K (K and ⁇ to ⁇ ⁇ described later are predetermined ⁇ ⁇ If the state of (+1 ⁇ + 1 ⁇ 1 1 2 5 threshold) continues three or more times, it is determined that the torque value ⁇ is a stable initial region, and the process proceeds to step S103. If the condition is not satisfied, the corresponding time is shifted by one sample (step S102), and step S101 is executed again.
  • step S103 after the initial region obtained in step S101, ⁇ - ⁇
  • step S104 Move on to S105. If this condition is not satisfied, the corresponding time is shifted by one sample (step S104), and step S103 is executed again.
  • step S105 after the ascending range obtained in step S103, ⁇ - ⁇
  • step S106 the processing shown in FIG. 11 is terminated.
  • step S 105 is substantially a process based on differentiation, and it is determined that the valve 14 has been opened when the state where the differential value is below the predetermined threshold continues for a predetermined number of times.
  • step S105 can surely advance the valve 14 until the valve 14 is completely opened.
  • step S201 the stored torque value T is searched in order, and the corresponding time X to be searched and the torque T at that time are used as a reference, and thereafter, five times XX X X and
  • step S202 it is determined whether or not T—T> K T—T> K T—T> ⁇ .
  • Time X to time X specified in this way are in the vicinity of time t5, and from time t5 to time
  • time t6 for example, it is specified as the approximately first half.
  • step S202 is substantially based on differentiation, and time X is
  • step S204 the average slope a of the torque value T from time X to time X is obtained.
  • step S205 the average value Ta of torque values ⁇ from time X to time X is set to Ta
  • This average value Ta is from time X to time X.
  • step S206 a first approximation indicating a torque value T between time X and time X Find the straight line LI.
  • T is a torque value
  • t is a parameter of time
  • a is the slope obtained in step S204.
  • b 1 is an offset amount, and is obtained as bl ⁇ Ta ⁇ aX using the average value Ta obtained in step S205.
  • step S207 five times X 1, X 2, X 3, X 4
  • step S208 the second approximation indicating the torque value ⁇ between time X and time X
  • the second approximate line L2 may be approximated as a straight line having a predetermined slope in the same manner as the first approximate line L1. Further, instead of the first approximate straight line L1 and the second approximate straight line L2, two or more approximate curves based on the least square method or the like may be used.
  • step S209 an intersection point q between the first approximate line L1 and the second approximate line L2 is obtained, and the corresponding time is specified as the time t5 when the valve head 150 contacts the valve seat 152.
  • step S210 the rotation reference position R1 corresponding to the intersection point q and the time t5 is retrieved from the storage unit or obtained by predetermined interpolation and specified as the reference point. Thereafter, the processing after step S8 (see FIG. 7) is performed based on the obtained rotation reference position R1, and the tap clearance C is adjusted.
  • the torque value T when the valve 14 is closed by retreating the adjustment screw 18 is continuously measured.
  • the time X when the derivative of the value T changes can be reliably identified.
  • Each approximate line L2 is set near the inflection point. Therefore, for example, even when the torque value T between time t5 and time t6 changes in a curve (see FIG. 13), the latter half of the curve is irrelevant to the first approximate straight line L1, and the valve head 150 The intersection point q corresponding to the time t5 when it contacts the valve seat 152 can be accurately obtained, and as a result, the rotation base The quasi-position R 1 can be accurately identified.
  • the rotation reference position R1 corresponding to the inflection point of the torque value T when the valve 14 is moved backward is used as a reference point.
  • the reference point that is not affected by the backlash of the drive system or the backlash of the drive system can be identified with high accuracy.
  • the engine 12 adjusted by the tappet clearance automatic adjusting device 10 is a finished product in which main parts such as a cylinder head portion, a piston 26 and a crankcase portion are assembled.
  • the adjustment can be performed as an independent process after the assembly process of the engine 12 is completed, and the subsequent assembly process is unnecessary, and the adjustment once performed does not shift.
  • a prior decomposition process is unnecessary, and the procedure is simple.
  • the tappet clearance automatic adjustment device 10 since the tappet clearance automatic adjustment device 10 is not provided with means for fixing the rocker arm 22, the rocker arm 22 may be slightly displaced during adjustment. However, since the automatic tappet clearance adjustment device 10 continuously measures the torque value T and identifies the reference point based on the differential value of the torque value T, the tappet clearance automatic adjustment device 10 performs adjustment that is not affected by the displacement of the rocker arm 22. It is possible, and the force can be adjusted with a simple configuration without the need for fixing the rocker arm 22.
  • intersection point q is obtained based on the time t5 when the valve head 150 contacts the valve seat 152, and the rotation reference position R1 corresponding to the intersection point q is used as the reference point.
  • step S202 check whether T-T ⁇ K, T-T ⁇ K, and T-T ⁇
  • step S208 the processing related to time X to time X in step S208 is performed from time X to time.
  • step S209 the time point t6 is specified by obtaining the intersection point q between the third approximate line L3 and the fourth approximate line L4.
  • step S209 the time point t6 is specified by obtaining the intersection point q between the third approximate line L3 and the fourth approximate line L4.
  • the second specified rotation amount Ra2 is obtained as a value obtained by dividing the appropriate value specified in the design of the tappet clearance by the pitch length of the adjusting screw 18, or obtained experimentally.
  • the rotation reference positions R 1 and R2 as reference points for adjusting the tappet clearance C can be obtained based on the intersection points q and q corresponding to the times t5 and t6.
  • the torque detection unit 38 has two load cells that individually detect the force (see FIG. 5), torque value T for clockwise rotation and counterclockwise rotation, respectively, which is described as a type having one load cell 136. 136 may be provided. In this case, the spring 138 for applying the preload may be omitted.
  • the tappet clearance automatic adjusting device and adjusting method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention. It is.

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Abstract

 タペットクリアランス自動調整装置(10)は、ロッカーアーム(22)先端からアジャストスクリュー(18)を進退させて突出量を調整する調整ユニット(34)と、アジャストスクリュー(18)を回転させるトルクを検出するトルク検出部(38)と、トルク検出部(38)が計測するトルク値(T)に基づいて、調整ユニット(34)を制御する制御機構部(54)とを有する。制御機構部(54)54は、バルブ(14)を開いた状態からアジャストスクリュー(18)を後退させてバルブ(14)が閉じる際のトルク値(T)を連続的に計測する。トルク値(T)の微分値が変化する変曲点を中心とした直前、直後の区間を近似する第1近似直線(L1)及び第2近似直線(L2)の交点(q1)に対応した回動基準位置(R1)を基準点として検出し、アジャストスクリュー(18)を、基準点よりも設定量だけ後退させる。

Description

タペットクリアランス自動調整装置及び調整方法
技術分野
[0001] 本発明は、スプリングによって閉じられたバルブをロッカーアーム先端のアジャスト スクリューで押圧することにより開口させるエンジンに対して用いられ、バルブとアジャ ストスクリューとの隙間を調整するタペットクリアランス自動調整装置及び調整方法に 関する。
背景技術
[0002] ノ レブ機構部にロッカーアームを有する型式のエンジンでは、カムにより駆動され たロッカーアームの先端に設けられたアジャストスクリューでバルブエンドを押圧して 開口させ、燃料ガス又は排気ガスの吸排気を行う。また、ロッカーアームが原位置に 戻ることにより、スプリングの弹発作用によってバルブは再び閉じる。
[0003] ところで、ロッカーアームが原位置に戻る際にノ レブが完全に閉じるようにバルブェ ンドとアジャストスクリューとの間には隙間(以下、タペットクリアランスという)が設けら れて 、る。このタペットクリアランスは狭すぎると高温時の熱膨張によってなくなるおそ れがあり、また広すぎると接触時の音が大きく騒音となる。したがって、タペットタリァラ ンスは、設計上予め設定された適正値 (又は適正範囲)となるように精度良く調整さ れなければならない。特に、多種 ·多量のエンジンを製造する工程では、調整精度を 高精度に維持させながら 1台あたりの調整時間の短縮を図る必要があり、調整のばら つきを防止するためにも自動的に調整可能であることが好ましい。
[0004] タペットクリアランスを調整する方法としては、特公昭 62— 8609号公報(日本)、特 開平 11— 153007号公報(日本)、及び特開 2001— 27106号公報 (日本)に記載さ れた方法を挙げることができる。このうち、特公昭 62— 8609号公報に記載された方 法で用いる調整装置は、ドライバを回転させるァクチユエータと、バルブの開閉方向 の変位を測定する変位測定装置と、ロッカーアームに係合してロッカーアームのパッ ド面をカム面に押し付ける手段とを有する。該手段は、ノッド面をカム面に対して強 い力で押し付ける押付レバー要素を備えており、ノ ッド面をカム面に確実に接触させ て調整精度の向上を図っている。
[0005] また、特開平 11— 153007号公報に記載された方法によれば、燃焼室内に高圧空 気を供給した状態で該燃焼室内の圧力を監視しながら調整することにより、ほとんど 習熟を要することなく正確な調整が可能となり好適である。さらに、特開 2001— 271 06号公報に記載された方法によれば、ロッカーアームの変位量が基準量だけ減少し た点力 調整原点を求められる。
[0006] 前記特公昭 62— 8609号公報に記載された方法で用いる押付レバー要素は、駆 動のためのエアマイクロシリンダやレバー機構としての回転枢軸が必要であって構成 が複雑である。また、押付レバー要素は変位測定装置とは別に設けられており、装置 が大型である。
[0007] 特開平 11— 153007号公報に記載された方法では、燃焼室内は比較的高圧であ ることから空気の流れが乱れやすいため、圧力状態が安定するまで正確な計測をす ることができない場合があり、迅速な調整が困難となることがある。また、この方法では 作業員がドライバでアジャストスクリューの螺入量を調整しているため、作業員の負担 を軽減するとともに一層高精度且つ短時間で調整を行うための自動化が望まれてい る。
[0008] さらに、前記特開 2001— 27106号公報に記載された方法では、作業員がロッカー アームの変位量に基づいて調整原点を求めており、該変位量を検出するためのセン サを要するとともにこのセンサ信号を調整装置と連動させる必要がある。また、求めら れた変位の基準量をアジャストスクリューのピッチとリードの関係より、回転角と進行量 を換算し、最終的な完了ポイントを作業員が求めなければならない。
発明の開示
[0009] 本発明は、バルブとアジャストスクリューとの隙間を一層迅速に且つ高精度に調整 することができ、簡便な構成、手段によるタペットクリアランス自動調整装置及び調整 方法を提供することを目的とする。
[0010] また、本発明は、タペットクリアランスを調整する際に、簡便、廉価な構成で双方向 のトルクを検出することを目的とする。
[0011] 本発明に係るタペットクリアランス自動調整装置は、スプリングによって閉じられたバ ルブをロッカーアーム先端のアジャストスクリューで押圧することにより開口させるェン ジンにおける前記ノ レブと前記アジャストスクリューとの隙間を調整するタペットクリア ランス自動調整装置において、前記ロッカーアーム先端力 前記アジャストスクリュー を進退させて突出量を調整する調整ユニットと、前記アジャストスクリューを回転させ るトルクを検出するトルク検出部と、前記トルク検出部が計測するトルク値に基づいて 、前記調整ユニットを制御する制御機構部とを有し、前記制御機構部は、前記バル ブを開いた状態力 前記アジャストスクリューを後退させて前記ノ レブが閉じる際の 前記トルク値を連続的に計測し、前記トルク値の微分値が変化する変曲点を中心とし た直前の区間を近似する第 1近似線と直後の区間を近似する第 2近似線との交点を 基準点として検出し、次に、前記アジャストスクリューを、前記基準点よりも前記隙間 に基づく設定量だけ後退させることを特徴とする。
[0012] このように、アジャストスクリューを後退させてバルブが閉じる際のトルク値を連続的 に計測するため、トルク値の微分値が変化する時刻を確実に特定することができる。 また、この時刻を中心とした直後の区間を近似する第 1近似直線と直前の区間を近 似する第 2近似直線力 交点を求めことにより、トルク値が曲線状に変化する場合で あっても、第 1近似直線及び第 2近似直線は変曲点の近傍に設定されて、前記変曲 点に対応する基準点を正確に特定することができる。したがって、この基準点よりも前 記隙間に基づく設定量だけ後退させることにより、バルブとアジャストスクリューとの隙 間を迅速に且つ高精度に調整することができる。
[0013] この場合、前記制御機構部は、前記バルブのバルブヘッドが前記エンジンのバル ブシートに接触して前記トルク値が減少し始める変曲点を基準点として検出する。ま た、前記制御機構部は、前記バルブのバルブヘッドが前記エンジンのバルブシート に接触した後に前記アジャストスクリューが前記バルブのエンド部力 離間して前記ト ルク値が一定値となる変曲点を基準点として検出してもよい。
[0014] このように、バルブを後退させる際のトルク値の変曲点を基準点として特定すること により、調整ユニットに設けられた工具とアジャストスクリューの係合部とのがたや、駆 動系のバックラッシュ等の影響を受けることなぐ基準点を高精度に特定することがで きる。 [0015] さらに、前記トルク検出部は、回転駆動源に接続された駆動部と、前記アジヤストス クリューを回転させる工具と連結され、前記駆動部と同軸状の受動部と、前記駆動部 の両方向の回転を前記受動部に伝える駆動力伝達係合部と、前記駆動力伝達係合 部に設けられ、一方の周方向の力を検出するロードセルとを有し、前記ロードセルは 、弾性体によって前記一方の周方向に予圧が加えられて 、るとょ 、。
[0016] このようなトルク検出部によれば、ロードセルに対して弾性体により予圧を与えてお くことにより隙間がなくなり、不感帯のないトルク計測が可能となるとともに、 1つのロー ドセルを用いた簡便な構成で、双方向のトルクを検出することができる。
[0017] さらに、前記ロッカーアームの変位量を検出するロッカーアーム計測部と、プロダラ ム動作により前記調整ユニットの位置及び向きを設定可能な移動機構部とを備え、 前記移動機構部は、前記ロッカーアーム計測部により計測されたロッカーアームの変 位量に基づ 、て前記調整ユニットの位置及び向きを設定して、前記アジヤストスクリュ 一に係合させるようにしてもよい。これにより、調整ユニットとアジャストスクリューとを確 実に係合させることができる。
[0018] 前記調整ユニットは、プログラム動作可能な多軸型のロボットにより移動させると、口 ッカーアームやアジャストスクリューの位置及び向きが異なるエンジンに対しても、柔 軟に対応可能である。
[0019] タペットクリアランス自動調整装置は、製造ラインにおけるステーションに設けられて いると、量産されるエンジンに対して好適に調整が可能となる。
[0020] また、本発明に係るタペットクリアランス自動調整方法は、スプリングによって閉じら れたバルブをロッカーアーム先端のアジャストスクリューで押圧することにより開口さ せるエンジンにおける前記バルブと前記アジャストスクリューとの隙間を調整するタぺ ットクリアランス自動調整方法にぉ 、て、前記ロッカーアーム先端から前記アジャスト スクリューを進退させて突出量を調整する調整ユニットと、前記アジャストスクリューを 回転させるトルクを検出するトルク検出部と、前記トルク検出部が計測するトルク値に 基づいて、前記調整ユニットを制御する制御機構部とを用い、前記制御機構部は、 前記バルブを開いた状態力 前記アジャストスクリューを後退させて前記バルブが閉 じる際の前記トルク値を連続的に計測し、前記トルク値の微分値が変化する変曲点を 中心とした直前の区間を近似する第 1近似線と直後の区間を近似する第 2近似線と の交点を基準点として検出し、次に、前記アジャストスクリューを、前記基準点よりも前 記隙間に基づく設定量だけ後退させることを特徴とする。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]本実施の形態に係るタペットクリアランス自動調整装置のブロック図である。
[図 2]エンジンの断面図である。
[図 3]調整ユニットの正面断面図である。
[図 4]調整ユニットの側面図である。
[図 5]トルク検出部の一部断面斜視図である。
[図 6]タペット調整を行うステーションの概略斜視図である。
[図 7]本実施の形態に係るタペットクリアランス自動調整方法の手順を示すフローチヤ ートである。
[図 8]タペットクリアランスを調整する際のトルク値及び回動量のグラフである。
[図 9]トルク値の変動とバルブの状態とを対比する模式図である。
[図 10]ロッカーアームの変位量に同期して調整ユニットの向きを変更させる様子を示 す模式図である。
[図 11]バルブが完全に開いたことを検出するためのサブルーチン処理のフローチヤ ートである。
[図 12]基準点を特定するサブルーチン処理のフローチャートである。
[図 13]バルブが閉じる際のトルク値を拡大したグラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下、本発明に係るタペットクリアランス自動調整装置及び調整方法につ!ヽて実施 の形態を挙げ、添付の図 1〜図 13を参照しながら説明する。
[0023] 図 1に示すように、本実施形態に係るタペットクリアランス自動調整装置 10は、ェン ジン 12におけるバルブ 14のバルブエンド 16とアジャストスクリュー 18との隙間(以下 、タペットクリアランスという) Cを調整する装置である。アジャストスクリュー 18は細目 の右ねじであって、時計方向に回転させることにより下方に進出する。
[0024] 図 2に示すように、アジャストスクリュー 18は、上端部にマイナス溝 18aを備えたスク リュー部がロッカーアーム 22の先端部に螺入されており、アジャストナット 23によって ダブルナット方式で固定されている。エンジン 12は、スプリング 20によって閉じられた バルブ 14のバルブエンド 16をロッカーアーム 22先端のアジャストスクリュー 18で押 圧することにより開口させる型式のものである。つまり、ロッカーアーム 22はカム 24に より駆動され、アジャストスクリュー 18でバルブエンド 16を押圧してバルブ 14を開口さ せ、燃料ガス又は排気ガスの吸排気を行う。また、ロッカーアーム 22が原位置に戻る ことにより、スプリング 20の弹発作用によってバルブ 14は再び閉じる。
[0025] タペットクリアランス Cを調整する際、カム 24は凸部が下方を指向するように設定さ れており、ロッカーアーム 22は原位置に戻っている。したがって、吸気側及び排気側 ともバルブ 14は吸気管及び排気管を閉じる位置に設定されているとともに、カム 24 に連動したピストン 26は上死点まで上昇した位置にあって燃焼室 28は狭い空間とな つている。
[0026] アジャストスクリュー 18は、アジャストナット 23を緩めた状態で背面のマイナス溝 18a にドライバ(工具) 72を差し込んで回すことにより進退し、タペットクリアランス Cが変化 し、適値となったところでアジャストナット 23を締めて固定される。
[0027] 図 1に戻り、タペットクリアランス自動調整装置 10は、アジャストナット 23を緩めた後 にアジャストスクリュー 18を進退させる調整ユニット 34と、プログラム動作により該調整 ユニット 34を任意の位置及び向きに移動させることのできるロボット (移動機構部) 36 と、アジャストスクリュー 18を回転させるトルクを検出するトルク検出部 38と、トルク検 出部 38が計測するトルク値 Tに基づ 、て、調整ユニット 34を制御する制御機構部 54 とを有する。
[0028] 制御機構部 54は、 PLC (Programmable Logic Controller) 62とロボットコントローラ 6 4とを有する。 PLC62は、トルク値 Tを連続的に所定のデータレジスターに保存し、確 実な微分値の演算処理を行 、、該演算処理の結果等に基づ!、て調整ユニット 34を 制御するとともにロボットコントローラ 64に所定のタイミング信号を送信する。ロボットコ ントローラ 64は、受信したタイミング信号に基づいてロボット 36に所定の動作を行わ せ、該ロボット 36の動作によって先端部がアジャストスクリュー 18に当接するように移 動させる。ロボット 36は多軸型の産業用ロボットである。 [0029] 図 3及び図 4に示すように、調整ユニット 34はロボット 36の先端部に設けられており 、アジャストスクリュー 18及びアジャストナット 23を操作する円柱状の作業部 70と、作 業部 70の軸心部先端に設けられたドライバ 72と、該ドライバ 72を駆動するドライバ回 転部 74と、ドライバ 72の周囲に同軸状に設けられたソケット 76と、該ソケット 76を駆 動するナットランナ 78と、ソケット 76の進退量を計測するために板片 80aを検出座 76 aに当接させる空気圧シリンダ 80と、板片 80aに連結されて検出座 76aの位置を計測 することによりロッカーアーム 22の変位量をリアルタイムで検出するマグネスケール( ロッカーアーム計測部) 82とを有する。空気圧シリンダ 80及びマグネスケール 82は、 ロボット 36に対する接続ブラケット 84に設けられている。空気圧シリンダ 80は計測を 目的としたものであって大きな出力は必要なぐ小型軽量のもので足りる。
[0030] ドライバ回転部 74は、作業部 70と同軸状で、接続ブラケット 84の上面にケーシング 86を介して設けられている。ナットランナ 78はドライバ回転部 74と隣接平行に設けら れておりケーシング 86の上面から上方に延在している。
[0031] 作業部 70は、接続ブラケット 84から下方に突出するように設けられており、先端部 にドライバ 72及びソケット 76が設けられている。作業部 70は、さらに、ソケット 76の上 部孔に先端部力 Sスプライン形状で嵌合する回動筒体 90と、ケーシング 86内で回動 筒体 90に固定された同軸状の受動ギア 92と、回動筒体 90の軸孔部に嵌通するよう に設けられてドライバ 72における上部穴 72aに先端部力 Sスプライン形状で嵌合する 連結ロッド 94とを有する。
[0032] 回動筒体 90はケーシング 86内のベアリング 94a及び接続ブラケット 84から下面に 突出する支持筒 84a内のベアリング 94bにより回動自在に支持されており、受動ギア 92が回転駆動されることにより回動筒体 90がー体的に回転し、スプラインにより回転 が伝達されてソケット 76が回転する。連結ロッド 94は、回動筒体 90の内面に設けら れた 2つのベアリング 96a及び 96bにより回動自在に支持されており、連結ロッド 94 の上端部に設けられたカップリング 98が回転駆動されることにより連結ロッド 94がー 体的に回転し、スプラインにより回転が伝達されてドライバ 72が回転する。
[0033] 回動筒体 90の側面段差部 90aとソケット 76の上端面との間にはスプリング 100が 設けられており、回動筒体 90は下方に向けて弹発付勢されている。また、ソケット 76 の上部には外輪 76bが設けられており、該外輪 76bが支持筒 84aの内径環状溝に係 合して抜け止めとして作用して 、る。
[0034] 連結ロッド 94の下端面とドライバ 72における上部穴 72aの底部との間にはスプリン グ 102が設けられており、ドライバ 72は下方に向けて弹発付勢されている。また、ドラ ィバ 72の外径段差部 72bがソケット 76の内径段差部 76cに係合して抜け止めとして 作用している。
[0035] ドライバ 72の下方先端部はマイナス溝 18aに係合するマイナス形状となっており、 ソケット 76の下方先端部の内周部はアジャストナット 23に係合する六角のソケット形 状である。
[0036] ドライバ回転部 74は回動量 Rを検出可能なサーボモータ 110と、該サーボモータ 1 10の回転を減速してカップリング 98に伝達する減速器 111と、前記のトルク検出部 3 8とを有し、上方カゝら順に直列的に配列されている。
[0037] ナットランナ 78はモータ 114と、該モータ 114の回転を前記の受動ギア 92に減速し て伝達する駆動ギア 116と、駆動ギア 116の軸部を支持するベアリング 118a、 118b とを有する。モータ 114の回転軸と駆動ギア 116との間にはカップリング 120が設けら れている。これらのモータ 114、駆動ギア 116、カップリング 120、受動ギア 92及びべ ァリング 118a、 118bは、受動ギア 92及びベアリング 94bとともにケーシング 86内に 設けられている。
[0038] マグネスケール 82によればロッカーアーム 22の変位量をリアルタイムで検出ことが できるため、ロボット 36は計測されたロッカーアーム 22の変位量に基づいて調整ュ- ット 34の位置及び向きを設定して、ソケット 76とアジャストナット 23との係合及びドライ ノ 72とアジャストスクリュー 18との係合を確実に行うことができる。
[0039] トルク検出部 38は、段付き円柱状の駆動部 130と、該駆動部 130と同軸状で下方 に設けられた円筒状の受動部 132と、駆動部 130の回転を受動部 132に伝える駆動 力伝達係合部 134と、駆動力伝達係合部 134に設けられ、一方の周方向のカを検 出するロードセル 136と、該ロードセル 136に対して周方向に予圧をカ卩えるスプリング (弾性体) 138とを有する。
[0040] 駆動部 130の下方突出円柱部 130aと受動部 132の内径部との間にはベアリング 1 40力設けられており、いわゆるフローテイダされた状態となっている。受動部 132は、 カップリング 98及び連結ロッド 94を介してドライバ 72と連結されている。駆動部 130 及び受動部 132はそれぞれ略同外径である。
[0041] 図 5に示すように、駆動力伝達係合部 134は、駆動部 130の側面に設けられ下方( 図 5中右下方向)に向けて突出する 2つの固定ドグ 142及び 144と、受動部 132の側 面に設けられて固定ドグ 142、 144の間に配置された係合片 146とを有する。係合片 146から見て、固定ドグ 142は側面視左方に配置され、固定ドグ 144は側面視右方 に配置されている。
[0042] スプリング 138の一端は、固定ドグ 142の右側面に設けられた有底丸穴 142aに揷 入され、他端は係合片 146の左側面に設けられた有底丸穴 146aに挿入され、やや 圧縮されている。ロードセル 136は係合片 146の右側面に設けられており、固定ドグ 144に設けられた押圧調整ボルト 148の端部に当接している。押圧調整ボルト 148 は、左方向への突出量が調整可能であって、スプリング 138の圧縮量を調整できる。 例えば、ロードセル 136の計測レンジが 100Nである場合、押圧調整ボルト 148を介 してスプリング 138の圧縮量を調整することにより、無負荷時に 50N ( = 100N÷ 2) の予圧をロードセル 136に加えておく。これにより、受動部 132に加わる一方向のト ルクはロードセル 136により 50N以上の力として比例的に検出され、逆方向のトルク は 50N以下の力として比例的に検出される。ロードセル 136によって検出された力は PLC62に供給され、 50Nの予圧を減算しオフセット量をキャンセルした後、受動部 1 32の径を考慮してトルク値 Tに換算される。
[0043] ところで、歪みゲージにより周方向の歪みを計測する一般的なトルク検出方法では 、微小トルク時は歪みが小さぐドライバ 72を回転させるような微小トルクを検出する のに不適であってし力も直線性に劣る。
[0044] 一方、トルク検出部 38によれば、 1つのロードセル 136を用いた簡便、廉価な構成 で、双方向のトルク値 Tを検出することができる。また、スプリング 138により予圧を与 えておくことにより、ロードセル 136と押圧調整ボルト 148との隙間がなくなり不感帯の ないトルク計測が可能である。さらに、駆動部 130と受動部 132はベアリング 140によ りフローティングされて 、ることから、微小トルクであっても摩擦の影響がな 、高精度 なトルク計測が可能であり、しカゝも直線性に優れる。
[0045] なお、図 6に示すように、タペットクリアランス自動調整装置 10は、製造ライン 300に おける所定のステーション 302に設けられている。エンジン 12は製造ライン 300上を 順次搬送されてステーション 302で停止してタペットクリアランス自動調整装置 10に よってタペットクリアランス Cの調整がなされ、調整後に次ステーションに搬送される。 このような配置により、タペットクリアランス自動調整装置 10は、量産されるエンジンに 対して好適に調整が可能となる。
[0046] このステーション 302にはタペットクリアランス自動調整装置 10が 2台設けられてお り、複数のバルブ 14に対応したアジャストスクリュー 18を分担して調整する。タペット クリアランス自動調整装置 10は 1つのステーションに 3台以上設けられていてもよい。 複数のタペットクリアランス自動調整装置 10のうち、制御機構部 54は共有ィ匕が可能 である。
[0047] 次に、このように構成されるタペットクリアランス自動調整装置 10を用いて、エンジン 12におけるタペットクリアランス Cを調整する方法について、図 7を参照しながら説明 する。
[0048] 先ず、ステップ S1において、ロボットコントローラ 64の作用下にロボット 36を動作さ せて、調整ユニット 34をエンジン 12に対して接近させ、作業部 70 (図 4参照)のソケッ ト 76をアジャストナット 23に嵌めあわせる。このとき、調整ユニット 34は、ロボットコント ローラ 64のプログラム動作により自由度の高いロボット 36を動作させることにより移動 するため、エンジン 12の種類によって、ロッカーアーム 22やアジャストスクリュー 18の 位置及び向きが異なる場合であっても、柔軟に対応可能である。また、多気筒型のェ ンジン 12において各気筒のタペットクリアランス Cを 1台のタペットクリアランス自動調 整装置 10で調整することも可能である。
[0049] この際、ソケット 76の先端部がフローティングしながらアジャストナット 23に当節し、 その後嵌合してロッカーアーム 22に着座する。この後、ソケット 76はスプリング 100を 弾性圧縮させながら回動筒体 90にやや接近し、確実にアジャストナット 23に嵌合す る。すなわち、ロボット 36はスプリング 100が弾性変形する変位量範囲内の任意の位 置でソケット 76をアジャストナット 23に嵌合させることができる。このとき、ロボット 36は マグネスケール 82により計測されたロッカーアーム 22の変位量に基づいて調整ュ- ット 34の位置及び向きを設定することができ、これによりソケット 76をアジヤストスクリュ 一 18に一層確実に係合させることができる。
[0050] なお、この際、スプリング 102を弾性圧縮させながらドライバ 72がアジヤストスクリュ 一 18のマイナス溝 18aに係合する。
[0051] これ以降ステップ S11までの処理においては、ロッカーアーム 22の変位量に基づ いてロボット 36をリアルタイムで同期させ、ドライバ 72とマイナス溝 18aが正確に係合 するように制御する。
[0052] ステップ S2において、ナットランナ 78のモータ 114を回転駆動させることにより回動 筒体 90及びソケット 76を回転させてアジャストナット 23を緩め、アジャストナット 23と アジャストスクリュー 18とのダブルナット締結が解除される。これにより、アジャストスク リュー 18が回転可能となり、ドライバ 72による調整を開始することができる。
[0053] この際、ー且アジャストナット 23を締める方向に回転させ、ソケット 76に加わるトルク の上昇をトルク検出部 38で検出することによって、ソケット 76とアジャストナット 23との 嵌合を確認してもよい。
[0054] ステップ S3において、ドライバ回転部 74のサーボモータ 110を回転駆動させること により連結ロッド 94及びドライバ 72を回転させてアジャストスクリュー 18を時計方向に 回転させる。また、 PLC62においてロードセル 136の計測に基づくトルク値 T及びサ ーボモータ 110の回動量 Rの計測を開始し、所定の微少時間間隔で連続的に計測 を行う。なお、スプリング 102 (図 3参照)によりドライバ 72はアジャストスクリュー 18に 付勢、係合していることから、ドライバ 72の回動量 Rはアジャストスクリュー 18の進退 量と比例的に対応している。したがって、回動量 Rを計測、制御することはアジャスト スクリュー 18の進退量を計測、制御することと等価である。
[0055] この時点の時刻を tOとして、 PLC62にお!/、て計測されたトルク値 T及びサーボモー タ 110の回動量 Rをグラフとして図 8に示す。また、図 9にトルク値 Tの変動とバルブ 1 4の状態とを対比して示す。
[0056] 図 10に示すように、このステップ S3においては、マグネスケール 82により検出され たロッカーアーム 22の変位量に基づ!/、て、調整ユニット 34が適正な位置及び向きと なるように同期動作させるようにすると、アジャストスクリュー 18をスムーズに回転させ ることができて好適である。具体的には、アジャストスクリュー 18とドライバ 72が同軸 状となるように同期させればよい。
[0057] すなわち、従来のタペットクリアランス調整装置では、調整ユニット 34に相当する部 分が固定式であったため、ドライバ 72とアジャストスクリュー 18のマイナス溝 18aとの 嵌合、及びソケット 76とアジャストナット 23との嵌合が必ずしも精確になされていない 場合がある。これに対して、タペットクリアランス自動調整装置 10においては、マグネ スケール 82によりロッカーアーム 22の変位量をリアルタイムで検出可能であるととも に、動作の自由度が高いロボット 36に調整ユニット 34が設けられていることから、ロボ ット 36をロッカーアーム 22の変位量に同期させながらアプローチ角度を変化させ、確 実且つスムーズな調整動作を行うことができる。
[0058] ステップ S4において、アジャストスクリュー 18の回転及びロードセル 136のトルク値 Tの計測を続行してノ レブ 14が完全に開いたことを検出する。つまり、図 8において 、アジャストスクリュー 18がバルブエンド 16に最初に接触した時刻 tlからトルク値 Tは 上昇を開始し、各部品同士のたわみ、伸び及びがたがなくなった時刻 t2においてバ ルブ 14が完全に開いたこととなり、以降、トルク値 Tはスプリング 20のたわみに応じて 緩やかに上昇する。ステップ S4はサブルーチン処理として行われる(図 11参照)。バ ルブ 14が開いたことを検出した後ステップ S5に移る。
[0059] ステップ S5において、ドライバ回転部 74の作用下にドライバ 72を逆方向に回転さ せてアジャストスクリュー 18を反時計方向への回転を開始する。この時刻を t3として 示す。
[0060] これによりトルク値 Tは急速に減少して極性が反転し、絶対値で反転前の値と略等 しい値となる時刻 t4まで減少する。時刻 t4以降、トルク値 Tはスプリング 20のたわみ に応じて緩やかに上昇 (絶対値が減少)する。
[0061] また、時刻 t5においてバルブヘッド 150がバルブシート 152に接触した後、トルク値 Tは急速に上昇 (絶対値が減少)し、各部品同士にたわみ、伸び及びがたが生じ、時 刻 t6においてバルブ 14が完全に閉じて、アジャストスクリュー 18がバルブエンド 16 力 離間することとなる。時刻 t6以降、トルク値 Tは略 0となる。 [0062] ステップ S6にお 、て、時刻 t3の位置を基準として予め設定された規定回転量だけ ドライバ 72を回転させ、トルク値 Tが略 0となったときにドライバ 72を停止させる。この 規定回転量はトルク値 Tが略 0であって、且つタペットクリアランス Cが適正値となる以 前の箇所として設定されている。図 8において、この箇所における回動位置を一時停 止位置 ROとして表す。また、時刻 t3から時刻 t7までの間のトルク値 T及び回動量 R は微小間隔毎に記録されており、実質的には連続的に記録されている。
[0063] ステップ S7において、バルブヘッド 150がバルブシート 152に接触した時刻 t5をサ ブルーチン処理によって求め、該時刻 t5に対応する回動基準位置 R1を基準点とし て特定する。このサブルーチン処理にっ 、ては後述する(図 12参照)。
[0064] ステップ S8において、ドライバ 72の回転速度を Vbとして、一時停止位置 ROと回動 基準位置 R1との差回動量 AR o;を、 AR a— Vb X (t7—t5)として求める。差回動 量 AR o;は、時刻 t5及び t7に対応して記録された一時停止位置 ROと回動基準位置 R1力ら、 AR o; Rl— ROとして求めてもよい。
[0065] ステップ S9において、規定回動量 Raと差回動量 AR o;との差回動量 AR j8を、 Δ R jS ^Ra- AR aとして求める。規定回動量 Raは、バルブヘッド 150がバルブシート 152に接触する時点(つまり、時刻 t5)の位置カもタペットクリアランス Cの設計上規定 された適正値(例えば、 0. 3mm)となる位置にバルブ 14が移動するまでの回動量と し、計算又は実験によって求められて予め記録されている。
[0066] 理論上、規定回動量 Raは、時刻 t5〜時刻 t6に対応する第 1規定回動量 Ralと、時 刻 t6〜時刻 t7に対応する第 2規定回動量 Ra2との和として表され、第 1規定回動量 Ral及び第 2規定回動量 Ra2を個別に求めてもよい。
[0067] 第 1規定回動量 Ralは時刻 t5に対応する回動基準位置 R1と時刻 t6に対応する回 動基準位置 R2との差であり、部品同士にたわみや伸びに基づいて求められる。第 2 規定回動量 Ra2はタペットクリアランス Cの設計上規定された適正値をアジャストスク リュー 18のピッチ長さで割った値として求め、又は実験的に求められる。
[0068] ステップ S10において、前記のステップ S9の処理が終了した時刻 t8 (図 8参照)後 、ドライバ 72によりアジャストスクリュー 18を基準点力もさらに反時計方向に差回動量 AR |8だけ回転させる。これにより、アジャストスクリュー 18は基準点力も後退して、タ ペットクリアランス Cが設計上規定された適正値に極めて近 、値となり、この時点でド ライバ 72の回転駆動を停止させる。
[0069] ステップ S11において、ナットランナ 78の作用下にアジャストナット 23を締めてアジ ャストスクリュー 18を固定する。
[0070] ステップ S13において、ロボット 36の動作により調整ユニット 34をー且待避させ、未 調整のアジャストスクリュー 18が残っている場合には、当該アジャストスクリュー 18に 対してステップ S 1〜S 11を繰り返して実行する。
[0071] 次に、バルブ 14が完全に開いたことを検出するためのステップ S4のサブルーチン 処理(図 7参照)について、図 11を参照しながら説明する。
[0072] 先ず、ステップ S101において、初期判定として、連続して検出されたトルク値 Tを T 及び T として表すとき(図 9参照)、 T T <K (K及び後述する Κ〜Κは所定 η η+1 η+1 η 1 1 2 5 の閾値)である状態が 3回以上連続するときは、トルク値 Τが安定した初期域と判断さ れ、ステップ S103へ移る。該条件が不成立であるときは、対応する時間を 1サンプル 分ずらして (ステップ S 102)、ステップ S101を再実行する。
[0073] ステップ S103において、前記のステップ S101で求めた初期域以降で、 Τ —Τ
n+l n
>Kである状態が 2回以上連続するときは、トルク値 Τの上昇域と判断され、ステップ
2
S105へ移る。該条件が不成立であるときは、対応する時間を 1サンプル分ずらして( ステップ S 104)、ステップ S 103を再実行する。
[0074] ステップ S105において、前記のステップ S103で求めた上昇域以降で、 Τ —Τ
n+l n
<Kである状態が 2回以上連続するときは、トルク値 Τが上昇を終了したことから、バ
3
ルブ 14が完全に開いたことが検出され、図 11に示す処理が終了する。該条件が不 成立であるときは、対応する時間を 1サンプル分ずらして(ステップ S 106)、ステップ S 105を再実行する。
[0075] このステップ S 105の処理は、実質的には微分に基づく処理であり、微分値が所定 閾値を下回る状態が所定回数以上連続したときにバルブ 14が開いたと判定すること になる。
[0076] このような処理によれば、アジャストスクリュー 18がバルブエンド 16に接触した後に 、ノ レブ 14のたわみ等に基づいてトルク値 Τが上昇する上昇域を確実に検出するこ とができ、それ以前の初期域とそれ以後にバルブ 14が完全に開いた区間とを区別し て検出することができる。また、ステップ S105の処理により、バルブ 14が完全に開く まで該バルブ 14を確実に進出させることができる。
[0077] 次に、時刻 t5に対応する回動基準位置 R1を基準点として特定するためのステップ
S7におけるサブルーチン処理について、図 12及び図 13を参照しながら説明する。
[0078] 先ず、ステップ S201にお 、て、記憶されたトルク値 Tを順に検索し、検索する対応 時間 Xとその時点のトルク Tを基準とし、以降連続的に 5つの時間 X X X X及
0 0 1 2 3 4 び Xを仮に特定するとともにこれらの各時間に対応するトルク T T T T及び T
5 1 2 3 4 5 を仮に特定する。
[0079] ステップ S202において、 T— T >K T— T >K T— T >Κであるか否かを
1 0 4 2 1 4 3 2 4
確認する。該条件が満たされるときには、トルク値 Τの曲線が確実に上昇していると判 断され、時刻 t5を超えた区間であることが確認されて、ステップ S204へ移る。該条件 が不成立であるときには、対応する時間 Xを 1サンプル分ずらして (ステップ S203)、
0
ステップ S201へ戻り再検索する。
[0080] このようにして特定された時間 X〜時間 Xは時刻 t5の近傍であって、時刻 t5〜時
0 5
刻 t6のうち、例えば、略前半の区間として特定される。
[0081] このステップ S202における処理は、実質的に微分に基づく処理であり、時間 Xは、
0 トルク値 τの微分値が変化する変曲点に対応する。
[0082] ステップ S204にお!/、て、時間 X〜時間 Xにおけるトルク値 Tの平均の傾き aを求め
0 5
る。つまり、前記ステップ S201の処理に基づいて 6つの点(X T )、(X T )、(X
0 0 1 1 2
T ) (X T ) (X T )及び (X T )が得られることから、隣接する各点間の 5つの
2 3 3 4 4 5 5
傾き al a2 a3 a4 a5を求めた後、これらの平均の傾き aを、 (al + a2 + a3 + a 4 + a5) Z5として求める。このうち、例えば点 (X T )と点 (X T )との間の傾き al
0 0 1 1
は、 al (T -T ) / (X—X )として求められる。
1 0 1 0
[0083] ステップ S205において、時間 X〜時間 Xにおけるトルク値 Τの平均値 Taを、 Ta
0 5
(T +T +T +T +T ) Z5として求める。この平均値 Taは、時間 X〜時間 Xにおけ
1 2 3 4 5 0 5 るトルク値 Tの代表的な値であって、中間時刻である時間 Xに対応する。
3
[0084] ステップ S206において、時間 X〜時間 Xの間におけるトルク値 Tを示す第 1近似 直線 LIを求める。この第 1近似直線 L1は、 T=a't + blとして表される。ここで、 Tは トルク値、 tは時間のパラメータであり、 aは前記ステップ S204で求めた傾きである。 b 1はオフセット量であり、前記ステップ S205で求めた平均値 Taを用いて、 bl^Ta— a-Xとして求められる。
3
[0085] ステップ S207において、時間 Xよりも以前で順に 5つの時間 X 、X 、X 、X及
0 -1 -2 -3 -4 び X におけるトルク値 τ 、 、 、
-1 τ -2 τ -3 τ 、
-5 -4 τ を読み出す。
-5
[0086] ステップ S208において、時間 X 〜時間 Xの間におけるトルク値 Τを示す第 2近似
-5 0
直線 L2を求める。この第 2近似直線 L2は、時間 tに無関係で一定値の、 T=b2とし て表される。ここで、 b2はオフセット量であって、 b2 (T +T +T +T +T ) /
-1 -2 -3 -4 -5
5として求める。第 1近似直線 L1と同様に第 2近似直線 L2を所定の傾斜を有する直 線として近似してもよいことはもちろんである。また、第 1近似直線 L1及び第 2近似直 線 L2に代えて、最小二乗法等に基づく 2次以上の 2つの近似曲線を用いてもよい。
[0087] ステップ S209において、第 1近似直線 L1と第 2近似直線 L2との交点 qを求めて、 対応する時間をバルブヘッド 150がバルブシート 152に接触する時刻 t5として特定 する。
[0088] ステップ S210において、交点 q及び時刻 t5に対応する回動基準位置 R1を記憶部 から検索、又は所定の補間により求めて基準点として特定する。この後、求められた 回動基準位置 R1に基づいて前記ステップ S8以降の処理(図 7参照)が行われ、タぺ ットクリアランス Cの調整がなされる。
[0089] 上述したように、本実施の形態に係るタペットクリアランス自動調整装置 10によれば 、アジャストスクリュー 18を後退させてバルブ 14が閉じる際のトルク値 Tを連続的に計 測するため、トルク値 Tの微分値が変化する時間 Xを確実に特定することができる。
0
また、この時間 Xを中心とした直後の区間を近似する第 1近似直線 L1と直前の区間
0
を近似する第 2近似直線 L2から交点 qを求めることから、第 1近似直線 L1及び第 2
1
近似直線 L2はそれぞれ変曲点の近傍に設定される。したがって、例えば時刻 t5〜 時刻 t6の間のトルク値 Tが曲線状に変化する場合(図 13参照)であっても、該曲線の 後半部分は第 1近似直線 L1に無関係となり、バルブヘッド 150がバルブシート 152 に接触する時刻 t5に対応する交点 qを正確に求めることができ、結果として回動基 準位置 R 1を正確に特定することができる。
[0090] また、アジャストスクリュー 18をバルブ 14に接触させる際のポイントを基準点として 特定する方法では、アジャストスクリュー 18のねじ部の個体差の影響があり、基準点 を高精度に特定することが困難となる場合があるが、本実施の形態に係るタペットタリ ァランス自動調整装置 10によれば、バルブ 14を後退させる際のトルク値 Tの変曲点 に対応する回動基準位置 R1を基準点として特定することから、ドライバー 72とアジャ ストスクリュー 18のマイナス溝 18aとの係合のがたや、駆動系のバックラッシュ等の影 響を受けることなぐ基準点を高精度に特定することができる。
[0091] タペットクリアランス自動調整装置 10による調整においては、全ての処理は制御機 構部 54の作用下に自動的に行われるため数名分の作業の省人化が図られ、しかも 作業者が行う場合と比較して迅速且つ高精度な調整が可能である。また、プログラム 動作により複数の動作を選択的且つ柔軟に行うことができるため、多種'多量のェン ジン 12を調整する場合に好適である。
[0092] さらに、タペットクリアランス自動調整装置 10が調整するエンジン 12は、シリンダへ ッド部、ピストン 26及びクランクケース部等の主要部品が組み立てられた完成品であ る。つまり、エンジン 12の組み立て工程が終わった後に独立した工程として調整を行 うことができ、しかも後の組み立て工程が不要であって、一度行った調整がずれてし まうことがない。また、事前の分解工程等が不要であって手順が簡便である。
[0093] さらにまた、タペットクリアランス自動調整装置 10には、ロッカーアーム 22を固定す る手段が設けられていないため、調整時に該ロッカーアーム 22は多少変位すること がある。し力しながら、タペットクリアランス自動調整装置 10では、トルク値 Tを連続的 に計測し、該トルク値 Tの微分値に基づいて基準点を特定するため、ロッカーアーム 22の変位に影響されない調整が可能であり、し力もロッカーアーム 22の固定手段が 不要で簡便な構成で調整可能である。
[0094] なお、前記の例では、バルブヘッド 150がバルブシート 152に接触した時刻 t5に基 づいて交点 qを求め、該交点 qに対応する回動基準位置 R1を基準点としたが、アジ
1 1
ヤストスクリュー 18がバルブエンド 16力も離間する時刻 t6に基づく交点 q (図 13参照
2
)を求め、該交点 qに対応する回動基準位置 R2を基準点としてもよい。この場合、ス テツプ S202において、 T— T <K、 T— T <K、 T— T <Κであるか否かを確認
1 0 5 2 1 5 3 2 5
する。該条件が満たされるときには、トルク値 τが一定値に収束していると判断され、 時刻 t6を超えた区間であることが確認される。また、前記ステップ S204〜S206にお ける時間 X〜時間 Xに関する処理を、時間 X〜時間 X に関する処理に置き換えれ
0 5 0 -5
ばよい。これにより、時刻 t6の直前の区間を近似する第 3近似直線 L3 (図 13参照)を 示す式が求められる。
[0095] さらに、前記ステップ S208における時間 X〜時間 X に関する処理を時間 X〜時
0 -5 1 間 Xに関する処理に置き換えることにより、時刻 t6の直後の区間を近似する第 4近似
5
直線 L4 (図 13参照)を示す式が求められる。実際上、第 4近似直線 L4は時間 tに無 関係で一定値であって、時刻 t6以降、トルク値 Tが略 0であることが明らかである場合 には、第 4近似直線 L4を、 T=0と近似してもよい。
[0096] この後、前記ステップ S209に相当する処理において、第 3近似直線 L3と第 4近似 直線 L4との交点 qを求めることにより時刻 t6が特定される。次いで、時刻 t6に対応し
2
た回動基準位置 R2と一時停止位置 ROとの差回動量 A R Y (=R2—R0)を求めると ともに、第 2規定回動量 Ra2と差回動量 Δ R γとの差回動量 Δ R を、 Δ R — Ra2 - A R Yとして求める。前記のとおり、第 2規定回動量 Ra2はタペットクリアランスじの 設計上規定された適正値をアジャストスクリュー 18のピッチ長さで割った値として求 め、又は実験的に求められる。
[0097] このように、タペットクリアランス Cを調整するための基準点としての回動基準位置 R 1、 R2は、時刻 t5及び t6に対応した交点 q及び qに基づいて求めることができるが、
1 2
いずれの箇所を基準点とするかは、エンジン 12の種類毎に実験して検討し、最適と なる箇所に基づく方法を選択すればょ 、。
[0098] トルク検出部 38は、ロードセル 136が 1つである型式のものとして説明した力 (図 5 参照)、時計方向回転及び反時計方向回転のトルク値 Tをそれぞれ個別に検出する 2つのロードセル 136を設けてもよい。この場合、予圧を与えるスプリング 138を省略 してちよい。
[0099] 本発明に係るタペットクリアランス自動調整装置及び調整方法は、上述の実施の形 態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなぐ種々の構成を採り得ることはもちろん である。

Claims

請求の範囲
[1] スプリングによって閉じられたバルブ(14)をロッカーアーム(22)先端のアジヤストス クリュー( 18)で押圧することにより開口させるエンジン( 12)における前記バルブ(14 )と前記アジャストスクリュー(18)との隙間(C)を調整するタペットクリアランス自動調 整装置において、
前記ロッカーアーム(22)先端力 前記アジャストスクリュー(18)を進退させて突出 量を調整する調整ユニット (34)と、
前記アジャストスクリュー(18)を回転させるトルクを検出するトルク検出部(38)と、 前記トルク検出部(38)が計測するトルク値 (T)に基づ 、て、前記調整ユニット (34) を制御する制御機構部(54)と、
を有し、
前記制御機構部(54)は、前記バルブ(14)を開 、た状態力 前記アジャストスクリ ユー(18)を後退させて前記バルブ(14)が閉じる際の前記トルク値 (T)を連続的に 計測し、前記トルク値 (T)の微分値が変化する変曲点を中心とした直前の区間を近 似する第 1近似線 (L1)と直後の区間を近似する第 2近似線 (L2)との交点 (q )を基
1 準点として検出し、次に、前記アジャストスクリュー(18)を、前記基準点よりも前記隙 間 (C)に基づく設定量だけ後退させることを特徴とするタペットクリアランス自動調整 装置。
[2] 請求項 1記載のタペットクリアランス自動調整装置において、
前記制御機構部(54)は、前記バルブ(14)のバルブヘッド(150)が前記エンジン( 12)のバルブシート(152)に最初に接触して前記トルク値 (T)が減少し始める箇所を 基準点として検出することを特徴とするタペットクリアランス自動調整装置。
[3] 請求項 1記載のタペットクリアランス自動調整装置において、
前記制御機構部(54)は、前記バルブ(14)のバルブヘッド(150)が前記エンジン( 12)のバルブシート(152)に接触した後に前記アジャストスクリュー(18)が前記バル ブ(14)のエンド部(16)力 離間して前記トルク値 (T)が一定値となる箇所を基準点 として検出することを特徴とするタペットクリアランス自動調整装置。
[4] 請求項 1記載のタペットクリアランス自動調整装置において、 前記トルク検出部(38)は、回転駆動源に接続された駆動部と、
前記アジャストスクリュー(18)を回転させる工具(72)と連結され、前記駆動部と同 軸状の受動部と、
前記駆動部の両方向の回転を前記受動部に伝える駆動力伝達係合部(134)と、 前記駆動力伝達係合部(134)に設けられ、一方の周方向の力を検出するロードセ ル(136)と、
を有し、
前記ロードセル(136)は、弾性体によって前記一方の周方向に予圧が加えられて V、ることを特徴とするタペットクリアランス自動調整装置。
[5] 請求項 1記載のタペットクリアランス自動調整装置において、
さらに、前記ロッカーアーム(22)の変位量を検出するロッカーアーム計測部(82)と プログラム動作により前記調整ユニット(34)の位置及び向きを設定可能な移動機 構部 (36)とを備え、
前記移動機構部(36)は、前記ロッカーアーム計測部 (82)により計測されたロッカ 一アーム(22)の変位量に基づ 、て前記調整ユニット(34)の位置及び向きを設定し て、前記アジャストスクリュー(18)に係合させることを特徴とするタペットクリアランス自 動調整装置。
[6] 請求項 1記載のタペットクリアランス自動調整装置において、
前記調整ユニット(34)は、プログラム動作可能な多軸型のロボット(36)により移動 することを特徴とするタペットクリアランス自動調整装置。
[7] 請求項 1記載のタペットクリアランス自動調整装置において、
製造ライン(300)におけるステーション(302)に設けられていることを特徴とするタ ペットクリアランス自動調整装置。
[8] スプリングによって閉じられたバルブ(14)をロッカーアーム(22)先端のアジヤストス クリュー( 18)で押圧することにより開口させるエンジン( 12)における前記バルブ(14
)と前記アジャストスクリュー(18)との隙間(C)を調整するタペットクリアランス自動調 整方法において、 前記ロッカーアーム(22)先端力 前記アジャストスクリュー(18)を進退させて突出 量を調整する調整ユニット (34)と、
前記アジャストスクリュー(18)を回転させるトルク値 (T)を検出するトルク検出部(3 8)と、
前記トルク検出部(38)が計測するトルク値 (T)に基づ 、て、前記調整ユニット (34) を制御する制御機構部(54)と、
を用い、
前記制御機構部(54)は、前記バルブ(14)を開 、た状態力 前記アジャストスクリ ユー(18)を後退させて前記バルブ(14)が閉じる際の前記トルク値 (T)を連続的に 計測し、前記トルク値 (T)の微分値が変化する変曲点を中心とした直前の区間を近 似する第 1近似線 (L1)と直後の区間を近似する第 2近似線 (L2)との交点を基準点 として検出し、次に、前記アジャストスクリュー(18)を、前記基準点よりも前記隙間(C )に基づく設定量だけ後退させることを特徴とするタペットクリアランス自動調整方法。
[9] 請求項 8記載のタペットクリアランス自動調整方法にお!、て、
前記制御機構部(54)は、前記バルブ(14)のバルブヘッド(150)が前記エンジン( 12)のバルブシート(152)に最初に接触して前記トルク値 (T)が減少し始める箇所を 基準点として検出することを特徴とするタペットクリアランス自動調整方法。
[10] 請求項 8記載のタペットクリアランス自動調整方法にお!、て、
前記制御機構部(54)は、前記バルブ(14)のバルブヘッド(150)が前記エンジン( 12)のバルブシート(152)に接触した後に前記アジャストスクリュー(18)が前記バル ブ(14)のエンド部(16)力 離間して前記トルク値 (T)が一定値となる箇所を基準点 として検出することを特徴とするタペットクリアランス自動調整方法。
[11] 請求項 8記載のタペットクリアランス自動調整方法において、
前記トルク検出部(38)は、回転駆動源に接続された駆動部と、
前記アジャストスクリュー(18)を回転させる工具(72)と連結され、前記駆動部と同 軸状の受動部と、
前記駆動部の両方向の回転を前記受動部に伝える駆動力伝達係合部(134)と、 前記駆動力伝達係合部(134)に設けられ、一方の周方向の力を検出するロードセ ル(136)と、
を有し、
前記ロードセル(136)は、弾性体によって前記一方の周方向に予圧が加えられて V、ることを特徴とするタペットクリアランス自動調整方法。
[12] 請求項 8記載のタペットクリアランス自動調整方法にお!、て、
さらに、前記ロッカーアーム(22)の変位量を検出するロッカーアーム計測部(82)と プログラム動作により前記調整ユニット(34)の位置及び向きを設定可能な移動機 構部 (36)とを備え、
前記移動機構部(36)は、前記ロッカーアーム計測部 (82)により計測されたロッカ 一アーム(22)の変位量に基づ 、て前記調整ユニット(34)の位置及び向きを設定し て、前記アジャストスクリュー(18)に係合させることを特徴とするタペットクリアランス自 動調整方法。
[13] 請求項 8記載のタペットクリアランス自動調整方法にお!、て、
前記調整ユニット(34)は、プログラム動作可能な多軸型のロボット(36)により移動 することを特徴とするタペットクリアランス自動調整方法。
[14] 請求項 8記載のタペットクリアランス自動調整方法にお!、て、
製造ライン(300)におけるステーション(302)に設けられていることを特徴とするタ ペットクリアランス自動調整方法。
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