WO2006035845A1

WO2006035845A1 - タペットクリアランス自動調整装置

Info

Publication number: WO2006035845A1
Application number: PCT/JP2005/017897
Authority: WO
Inventors: Junichi Matsuura; Takehisa Handa; Tomoaki Tsuyoshi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2007-03-29
Also published as: US20080022956A1; JP2006097516A; JP4224448B2; GB2434835B; GB2434835A8; US7578276B2; GB2434835A; GB2434835B8; GB0706214D0

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）の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、空気供給源部（３８）の圧力Ｐ１を計測する一次側圧力センサ（５８）の計測信号に基づいて圧力Ｐ１が一定圧となるように電気的に調整する圧力設定部（４０）と、空気供給源部（３８）から可変オリフィス（４２）を介して燃焼室（２８）内に連通する供給管路（４４）と、該供給管路（４４）の圧力Ｐ２を計測する二次側圧力センサ（５２）の計測信号に基づいて、調整ユニット（３４）を制御する制御機構部（５４）とを有する。圧力設定部（４０）及び可変オリフィス（４２）によって圧力Ｐ２は１．５ｋＰａに設定されている。

Description

明細書

タペットクリアランス自動調整装置

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、特公平 5— 35243号公報（日本）、特開平 11— 153007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、特公平 5— 35243号公報に記載されたバルブクリアランス設定方法によれば、バルブによって開閉される給気通路、排気通路を密閉して当該給気通路及び排気通路に所定圧の圧縮空気を導入している。次いで、ロッカーアームに係合するアジャストスクリューを螺合させ、ノレブを押圧して給気通路内及び排気通路内の圧力が所定の圧力に降下するまでバルブを開動させた後に、アジャストスクリューを前記の方向と逆方向に所定量回転させバルブを閉動作させるとともに、当該バルブとアジャストスクリューとの間に所定のクリアランスを設けるように設定する方法が記載されている。この方法によればバルブクリアランスを相当に精度よく設定することができて好適である

[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。

[0006] 前記特開平 11— 153007号公報に記載された方法では、燃焼室内は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り、特に多種 ·多量のェンジンに対してタペットクリアランスを調整する場合には必ずしも好適ではない。

[0007] 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、前記特公平 5— 35243号公報及び特開平 11 153007号公報に開示された方法における燃焼室の加圧方式は、ピストンリングの合い口力のエア漏れに供給圧が追従できず、またエンジンの種々のタイプによって漏れ量も異なるため、タイプ毎に個別の調整装置を用意する必要がある。

発明の開示

[0009] 本発明は、多種 '多量のエンジンに対して、バルブとロッカーアームとの隙間（タぺットクリアランス）を一層迅速に且つ高精度に調整することのできるタペットクリアランス自動調整装置を提供することを目的とする。

[0010] また、本発明は、ピストンリングの合い口力ものエア漏れに対して空気供給源部の圧力追従速度を高めて圧力状態を安定させ、合い口形状の異なる多種、多量のェンジンに対して適用することを目的とする。

[0011] さらに、本発明は、安定した条件下においてバルブを開閉した際における圧力又流量変化を計測してバルブが閉じる基準点を正確に特定し、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を目的とする。

[0012] 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に対して前記アジャストスクリユーを進退させる調整ユニットと、空気供給源部の圧力を計測する一次側圧力センサの計測信号に基づいて、前記空気供給源部の圧力が一定圧となるように電気的にフィードバック調整する圧力設定部と、前記空気供給源部から絞り及び点火プラグ孔を介して燃焼室内に連通する供給管路と、前記供給管路の圧力を計測する二次側圧力センサの計測信号に基づ、て、前記調整ユニットを制御する制御機構部とを有し、前記バルブが閉じているときの前記供給管路及び前記燃焼室内の圧力は 0. 5〜20. OkPaに設定されていることを特徴とする。

[0013] このように、圧力設定部によって空気供給源部の圧力を電気的にフィードバック調整するとともに、供給管路及び燃焼室内の圧力が微小圧の 0. 5〜20. OkPaに設定されていることことから、安定的な圧力状態が得られ、タペットクリアランスを迅速且つ高精度に調整することができる。また、微小圧を用いていることから、エネルギ損失に伴う発熱が少なぐ絞りを通過する空気は温度変化による空気の粘性変化が少ない。さらに、絞りにおける圧力損失が小さいため、空気の流れの乱れの程度が少なぐ安定した計測が可能である。結果として、熱や流れの乱れの影響が小さぐ高精度且つばらつきの少ない計測が可能であって、バルブが閉じる基準点を高精度に特定することがでさる。

[0014] この場合、前記制御機構部は、前記バルブを開、た状態力も前記アジヤストスクリュ一を後退させ、前記バルブが閉じて前記二次側圧力センサの計測信号が所定閾値を上回った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ようにしてもよい。これにより、バルブが閉じる位置を基準点として正確に検出することができ、タペットクリアランスをより高精度に調整することができる。

[0015] また、前記絞りは可変オリフィスであると、前記供給管路及び前記燃焼室内の圧力を設定しやすい。

[0016] 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。

[0017] 前記エンジンのピストンは上死点に設定されていると、燃焼室内の体積は小さぐ圧縮空気を迅速に充満させて早期に調整を開始することができる。また、バルブが開いて僅かでも空気の漏れが発生すれば圧力や流量の変動が顕著に表れることとなり、バルブの挙動を監視しやす、。

[0018] 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。

[0019] 次に、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装置において、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、空気供給源部の圧力を計測する圧力センサの計測信号に基づいて、前記空気供給源部の圧力が一定圧となるように電気的にフィードバック調整する圧力設定部と、前記空気供給源部から燃焼室内に連通する供給管路と、前記供給管路の空気流量を計測する流量センサの計測信号に基づヽて、前記調整ユニットを制御する制御機構部とを有することを特徴とする。このように、圧力設定部によって空気供給源部の圧力を電気的にフィードバック調整するとともに、供給管路の空気流量に基づいて前記調整ユニットを制御することにより、安定的な流量状態が得られ、タペットクリアランスを迅速且つ高精度に調整することができる。

[0020] この場合、前記制御機構部は、前記バルブを開、た状態力も前記アジヤストスクリュ一を後退させ、前記バルブが閉じて前記流量センサの計測信号が所定閾値を下回つた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ようにすると、バルブが閉じる位置を基準点として正確に検出することができ、タペットクリアランスをより高精度に調整することができる。

図面の簡単な説明 [0021] [図 1]第 1の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]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 6]初期調整におけるタペットクリアランス自動調整装置とエンジンとの接続状態を示すブロック図である。

[図 7]第 1の実施の形態に係るタペットクリアランス自動調整装置によりタペットタリァランスを調整する手順を示すフローチャートである。

[図 8]第 1の実施の形態に係るタペットクリアランス自動調整装置によりタペットタリァランスを調整する際の圧力及び回動量のグラフである。

[図 9]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 10]第 2の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 11]第 2の実施の形態に係るタペットクリアランス自動調整装置によりタペットクリアランスを調整する手順を示すフローチャートである。

[図 12]第 2の実施の形態に係るタペットクリアランス自動調整装置によりタペットクリアランスを調整する際のバルブ変位量のグラフである。

[図 13]第 2の実施の形態に係るタペットクリアランス自動調整装置によりタペットクリアランスを調整する際の流量及び回動量のグラフである。

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について第 1及び第 2の実施形態を挙げ、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、第 1の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、エンジン 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。点火プラグは抜かれており、点火プラグ孔 30には後述する供給管路 44が接続される。

[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 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、空気供給源部 38の圧力が一定圧となるように電気的に調整する圧力設定部 40と、空気供給源部 38からダイヤル調整式の可変オリフィス (絞り） 42を介してエンジン 1 2の燃焼室 28内に連通する供給管路 44と、該供給管路 44の圧力を計測する二次側圧力センサ 52の計測信号に基づいて、調整ユニット 34を制御する制御機構部 54 とを有する。供給管路 44には開閉弁 55が設けられている。

[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、二次側圧力センサ 52の計測信号を連続的に所定のデータレジスターに保存して演算処理を行い、該演算処理の結果等に基づいて、調整ュニット 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] 圧力設定部 40は、空気供給源部 38の圧力 P1を計測する一次側圧力センサ 58の計測信号に基づいてブスターレギユレータ 60を PID制御等に基づいて開閉制御することにより圧力 P1を一定圧に保つ。具体的には、圧力設定部 40は、ブスターレギュレータ 60内のダイヤフラムの表面にパイロット圧力を作用させるパイロットレギユレ一タ 40aを有し、ダイヤフラムの表面に作用するパイロット圧力により内部フィードバック圧力とのバランスによりノズルが進退動作して圧力 P1を調圧する。

[0030] ノィロットレギユレータ 40aは、所定の設定圧力信号と圧力 P1との偏差信号に基づいてパイロット圧力を設定する。この際、偏差信号に対して圧力 P1の微分信号及びノィロット圧力の微分信号を加えることにより圧力 P1を迅速に設定することができる。なお、一次側圧力センサ 58は可変オリフィス 42の直前部に設けられており、可変オリフィス 42とブスターレギユレータ 60との間の管路での圧損の影響を受けることがなぐ可変オリフィス 42の直前部を設定圧力信号に応じた圧力に設定することができる。

[0031] 供給管路 44及び燃焼室 28内の圧力 P2は、圧力設定部 40及び可変オリフィス 42 によって安定的に設定可能な程度に微小圧であるとよぐ具体的には、 0. 5〜20. 0 kPaが好適である。より好ましくは 0. 5〜2. OkPaに設定されているとよい。このタぺットクリアランス自動調整装置 10においては圧力 P2は 1. 5kPaに設定されている。圧力 P2を 1. 5kPaに設定するために、上流側の空気供給源部 38の圧力 P1は圧力設定部 40によって lOkPaに安定的に設定されている。

[0032] 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 8 2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。

[0033] 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。

図 3に示すように、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の上部孔に先端部が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に先端部がスプライン形状で嵌合する連結ロッド 94とを有する。

[0034] 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。

[0035] 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。

[0036] 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。 [0037] 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。

[0038] 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、ドライバ 72に加わるトルクを検出するトルク検出部 112とを有し、上方力順に直列的に配列されている。

[0039] 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。

[0040] 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。

[0041] なお、図 5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。

[0042] 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及び空気供給源部 38は共有ィ匕が可能である。

[0043] 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 6及び図 7を参照しながら説明する。

[0044] 先ず初期調整として、図 6に示すように、エンジン 12をシリンダヘッド単体 12aとした状態で、吸気管路 12bに対して密封接続治具 124を介して供給管路 44を接続するとともに、吸気側のバルブ 14の下面に変位量を計測するマグネスケール 126を接続する。

[0045] この状態で、マグネスケール 126の計測値を参照しながら、制御機構部 54の作用下にドライバ 72を回転させてバルブ 14を所定量 (例えば、 5 m)下降させる。これにより、サーボモータ 110の動作確認が行われるとともに、燃焼室 28内からみたピストンリング 26aに相当する隙間を吸気管路 12b内で模擬的に設けることができる。次に、二次側圧力センサ 52の計測値を適当なモニタ等で参照しながら、可変オリフィス 42 を手動で調整し、供給管路 44及び吸気管路 12b内の圧力 P2を 1. 5kPaに設定する。こうして、燃焼室 28内に圧縮空気を供給する手順を吸気管路 12bで模擬的に行うことができ、可変オリフィス 42を適切に調整することができる。可変オリフィス 42は、一度調整された後はエンジン 12の種類が同じである限り再調整する必要はない。

[0046] 次いで、図 7に示す手順に基づいてタペットクリアランス Cを調整する。すなわち、ステツプ S1において、搬送されたエンジン 12の点火プラグ孔 30に対して供給管路 44 を所定の接続手段を用いて接続させた後、開閉弁 55を連通させて燃焼室 28に微小圧の圧縮空気を供給する。この圧縮空気は、ピストンリング 26aの合い口力もの漏れにより僅かながら流れが発生する。前記のとおり、圧力設定部 40の作用によって空気供給源部 38は lOkPaに安定的に設定されており、燃焼室 28内は可変オリフィス 4 2によって 1. 5kPaに設定されている。

[0047] ステップ S2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 3参照）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。

[0048] 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。

[0049] 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。

[0050] これ以降ステップ S9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。

[0051] ステップ S3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。

[0052] 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 112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。

[0053] ステップ S4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において二次側圧力センサ 52の圧力値及びサーボモータ 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、係合していること力、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。

[0054] この時点の時刻を tOとして、 PLC62において計測された二次側圧力センサ 52の計測値である圧力 P2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。

[0055] 図 9に示すように、このステップ S4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ょ、。

[0056] ステップ S5において、アジャストスクリュー 18の回転及び二次側圧力センサ 52の圧力 P2の計測を続行し、バルブ 14が開くことによって圧力 P2が 1. 5kPaから低下して閾値 Pthl ( = l. OkPa)を下回るまで待機する。圧力 P2が閾値 Pthlを下回ったときにステップ S6に移る。

[0057] ステップ S6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を反時計方向に微速で回転させる。

[0058] ステップ S7において、アジャストスクリュー 18の回転及び圧力 P2の計測を続行し、バルブ 14が閉じることによって圧力 P2が閾値 Pth2 ( = l. 4kPa)を上回るまで待機する。圧力 P2が閾値 Pth2を上回ったときに、その時点のサーボモータ 110の回動量 Rをバルブ 14が閉じた基準点である 0点として記録し、ステップ S8に移る。

[0059] ステップ S8において、ドライバ 72によりアジャストスクリュー 18を反時計方向にさらに所定の設定量だけ回転させる。この設定量は、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)に基づいて予め算出されている。該設定量だけァジャストスクリュー 18を基準点よりも後退させることにより、タペットクリアランス Cは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。このとき、圧力 P2を監視して連動停止させるという必要がないことから、ァジャストスクリュー 18は比較的高速で回転させてもよい。

[0060] ステップ S9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。 [0061] ステップ S10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に対して前記のステップ S1〜S10を繰り返して実行する。

[0062] 上述したように、第 1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、空気供給源部 38は、一次側圧力センサ 58の計測値に基づ、て電気的なフィードバックを用いて調圧され、し力も設定圧力は微小圧の lOkPaであることから、機械式レギユレータを用いて高圧に設定する場合と比較して応答性が 1Z10程度に高速であり、し力も圧力変動の少ない安定した圧力状態を保つことができる。これにより、下流側の供給管路 44及び燃焼室 28内も応答性が高ぐ且つ安定した圧力状態になる。つまり、ピストンリング 26aからの空気の漏れに対して圧力 P2が十分に追従することができ、し力もピストン 26及びピストンリング 26aの形状の違いによる影響を受けることなく安定した状態を保つことができる。

[0063] また、可変オリフィス 42における圧力損失は 8. 5kPa ( = Pl -P2= 10- l. 5)と小さ、ためエネルギ損失に伴う発熱が少なぐ可変オリフィス 42を通過する空気は温度変化による空気の粘性変化が少ない。したがって、熱の影響を受けることがなぐ高精度且つばらつきの少ない計測が可能となる。さらに、可変オリフィス 42における圧力損失が小さいため、空気の流れの乱れの程度が少なぐ安定した計測が可能であり、結果としてバルブ 14が閉じる 0点を高精度に特定することができる。

[0064] また、燃焼室 28内に加えられる圧力 P2は微小圧であること力もピストン 26の受圧力が小さいためピストン 26が下降したり振動することがなぐピストン 26やクランク（図示せず)を固定する固定機構が不要である。さらに、ピストン 26は上死点位置に設定されていることから燃焼室 28内の体積は小さぐ圧縮空気を迅速に充満させて早期に調整を開始することができるとともに、バルブ 14が開いて僅かでも空気の漏れが発生すれば圧力変動が顕著に表れることとなり、バルブ 14の挙動を監視しやすい。

[0065] エンジン 12には吸気用及び排気用に 1気筒当たり複数のバルブ 14が設けられているが、燃焼室 28内に圧縮空気を供給することにより、圧縮空気の供給先を変更することなく同一気筒における各バルブ 14に対して同じ管路構成で調整を行うことができる。 [0066] 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。

[0067] 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。

[0068] 次に、第 2の実施の形態に係るタペットクリアランス自動調整装置 200について図 1 0〜図 13を参照しながら説明する。タペットクリアランス自動調整装置 200は、前記のタペットクリアランス自動調整装置 10と同様に、タペットクリアランス Cを調整する装置である。タペットクリアランス自動調整装置 200の構成において前記タペットクリアランス自動調整装置 10と同様の構成の箇所については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。

[0069] 図 10に示すように、タペットクリアランス自動調整装置 200は、調整ユニット 34と、該調整ユニット 34を備えたロボット 36と、空気供給源部 202からエンジン 12の燃焼室 2 8内に連通する供給管路 204と、該供給管路 204の圧力が一定圧となるように電気的に調整する圧力設定部 40と、供給管路 204の流量を計測する流量センサ 206と、該流量センサ 206の計測信号に基づ、て、調整ユニット 34を制御する制御機構部 5 4とを有する。供給管路 204には開閉弁 55が設けられている。制御機構部 54は、 PL C208とロボットコントローラ 64とを有する。 PLC208は構造上 PLC62と同じであって、プログラムのみが異なる。供給管路 204は圧力設定部 40により 1. 5kPaに調圧されている。

[0070] 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 200においては、図 11に示すような処理によりタペットクリアランス Cの調整が行われる。図 11及び図 7から了解されるように、前記タペットクリアランス自動調整装置 10を用いた調整では二次側圧力センサ 52の計測値である圧力 P2に基づいてバルブ 14の 0点を特定していたのに対して、タペットクリアランス自動調整装置 200では流量センサ 206の計測信号である流量 Qに基づ!/、て 0点を特定する。

[0071] すなわち、前記ステップ S5における圧力 P2と閾値 Pthlとの比較処理を流量 Qと所定の閾値 Qthlとの比較処理 (ステップ S205)に置き換え、前記ステップ S7における圧力 P2と閾値 Pth2との比較処理を流量 Qと所定の閾値 Qth2との比較処理 (ステツプ S207)に置き換え、他のステップ S101〜S104、ステップ S106及びステップ S10 8〜S110は前記ステップ S1〜S4、ステップ S6及びステップ S8〜S10と同様に行えばよい。

[0072] 具体的には、ステップ S101〜S104を行った後、ステップ S5において、アジャストスクリュー 18の回転及び流量 Qの計測を行い、バルブ 14が開くことによって流量 Qが閾値 Qthlを上回るまで待機する。圧力が一定（1. 5kPa)であれば、バルブ 14が開くことによって流量 Qが上昇するということは当然に理解されよう。

[0073] ステップ S106の後、ステップ S107においては、バルブ 14が閉じることによって流量 Qが閾値 Qth2を下回るまで待機し、流量 Qが閾値 Qth2を下回った時点のサーボモータ 110の回動量 Rをバルブ 14が閉じた基準点である 0点として記録する。以下、ステップ S108〜S110を順次実行する。

[0074] PLC62にお!/、て計測された流量センサ 206の計測値である流量 Q及びサーボモータ 110の回動量 Rをグラフとして図 12に示す。

このようなタペットクリアランス自動調整装置 200によれば、安定的な流量状態が得られ、タペットクリアランス自動調整装置 10による調整と同様の効果が得られる。また、図 13に示すように、バルブ 14の変位量 Xと流量 Qとの関係はバックラッシュ B等の影響によりヒステリシスカーブを描くことになる力バルブ 14を閉じるときに 0点となる変位量 χθを特定することにより、バックラッシュの影響のない高精度な調整を行うことができる。

[0075] 本発明に係るタペットクリアランス自動調整装置は、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、

空気供給源部の圧力を計測する一次側圧力センサ (58)の計測信号に基づ!/、て、前記空気供給源部の圧力が一定圧となるように電気的にフィードバック調整する圧力設定部 (40)と、

前記空気供給源部から絞り (42)及び点火プラグ孔（30)を介して燃焼室（28)内に連通する供給管路 (44)と、

前記供給管路 (44)の圧力を計測する二次側圧力センサ (52)の計測信号に基づ V、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、

前記バルブ（14)が閉じて、るときの前記供給管路 (44)及び前記燃焼室 (28)内の圧力は 0. 5〜20. OkPaに設定さ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。

[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)を開、た状態力前記アジャストスクリユー（18)を後退させ、前記バルブ（14)が閉じて前記二次側圧力センサ（52)の計測信号が所定閾値を上回った点を基準点として検出し、次に、前記アジヤストスクリュ一（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。

[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、

前記絞り（42)は可変オリフィスであ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。

[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、

前記エンジン（ 12)のピストン（26)は上死点に設定されて!、ることを特徴とするタぺ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、

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。

[7] 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、

空気供給源部の圧力を計測する圧力センサ (58)の計測信号に基づいて、前記空気供給源部の圧力が一定圧となるように電気的にフィードバック調整する圧力設定部 (40)と、

前記空気供給源部から燃焼室 (28)内に連通する供給管路 (204)と、前記供給管路 (204)の空気流量を計測する流量センサ（206)の計測信号に基づ V、て、前記調整ユニット (34)を制御する制御機構部（54)と、

を有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。

[8] 請求項 7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)を開、た状態力前記アジャストスクリユー（18)を後退させ、前記バルブ（14)が閉じて前記流量センサ（206)の計測信号が所定閾値を下回った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装置。

[9] 請求項 7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。

[10] 請求項 7記載のタペットクリアランス自動調整装置において、

[11] 請求項 7記載のタペットクリアランス自動調整装置において、