JP2002115512A - バルブクリアランス設定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 締付トルクを微小な値で管理して、バルブク
リアランスを正確に設定できるバルブクリアランス設定
装置を提供する。 【解決手段】 筒状の第１駆動軸２は、本体１に回転自
在に設けられると共に、外側ソケット１５が先端２ａに
進退自在に取り付けられている。第２駆動軸１１は、第
１駆動軸２の内側に配置されて、内側ソケット１８が先
端１１aに進退自在に取り付けられている。第１エアモ
ータ５の回転出力は、遊星歯車機構６,ギヤトレイン１
３を介して第１駆動軸２に伝達される。遊星歯車機構６
が出力するときの反力を、半径方向外側に延びる伝達部
材７を介して板状部材８で受ける。板状部材８は、本体
１に固定され、ストレンゲージ９が取り付けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バルブクリアラン
スの設定に使用されるバルブクリアランス設定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの動弁系には、図３に示すよう
に、プッシュロッド３１と、このプッシュロッド３１で
駆動されて吸排気系のバルブ３２を駆動するロッカーア
ーム３３とが設けられている。このロッカーアーム３３
とバルブ３２との間には微小な隙間、つまりバルブクリ
アランスＣが設けられている。このバルブクリアランス
Ｃは、スタッドボルト３４に螺合しているビボット３５
を締め付けたり弛めたりすることにより調節される。そ
のビボット３５は、ロックナット３６を締め付けて固定
する。

【０００３】従来、バルブクリアランスＣを設定する１
つの方法としては、作業者が隙間ゲージをロッカーアー
ム３３とバルブ３２との間に挿入し、ビボット３５,ロ
ックナット３６を順次締付ける方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記バルブ
クリアランスＣは７０μｍ〜１３０μｍであるため、ビ
ボット３５の締付トルクを微小な値で管理する必要があ
る。しかしながら、上記方法では、作業者がビボット３
５の締付トルクを手の感覚で推定しながら調整するた
め、ビボット３５の締付トルクを微小な値で管理するの
が難しく、バルブクリアランスＣに誤差が生じやすいと
いう問題がある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、締付トルクを微
小な値で管理して、バルブクリアランスを正確に設定で
きるバルブクリアランス設定装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記請求項１の発明のバ
ルブクリアランス設定装置によれば、上記第１モータが
起動すると、第１モータが発生する回転力は増力部で増
大され、その増力部からの出力がギヤトレインを介して
第１駆動軸に伝達される。これにより、上記第１駆動軸
と外側ソケットが回転して、外側ソケットに嵌合する例
えばビボットが締め付けられる。このとき、上記増力部
が出力するときの反力は、半径方向外側に延びる伝達部
材を介して板状部材で受けることになって、板状部材に
は大きな曲げ変形が生じている。そして、その板状部材
に取り付けられたストレンゲージの抵抗値の変化に基づ
いて反力の大きさを検出して、その反力に比例する回転
トルクが検出される。

【０００７】このように、上記増力部が出力するときの
反力を、伝達部材を介して板状部材で受けるので、板状
部材に大きな曲げ変形が発生して、微小な反力でも検出
され、１０ｋｇｆ・ｃｍ以下の微小な回転トルクでも正
確に検出できる。すなわち、上記ビボットの微小な締付
トルクを検出できる。したがって、上記締付トルクを微
小な値で管理して、バルブクリアランスを正確に設定で
きる。

【０００８】また、上記内側ソケットが先端に進退自在
に取り付けられた第２駆動軸を有しているから、内側ソ
ケットに例えばロックナットを嵌合させることにより、
ビボットの締め付け終了後に、ロックナットを締め付け
てビボットを固定できる。

【０００９】また、上記ストレンゲージは板状部材に取
り付けることができるので、ストレンゲージの取り付け
を容易に行える。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のバルブクリアラン
ス設定装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施形態のバルブクリ
アランス設定装置の断面図である。このバルブクリアラ
ス設定装置は、例えば図３に示すビボット３５,ロック
ナット３６の締付に使用される。

【００１２】図１に示すように、上記バルブクリアラン
ス設定装置の本体１には筒状の第１駆動軸２が回転自在
に嵌合していて、この第１駆動軸２の先端２aに外側ソ
ケット１５が進退自在に嵌合している。より詳しくは、
上記第１駆動軸２の先端２ａにはスプライン溝１４が形
成されていて、このスプライン溝１４に外側ソケット１
５が進退自在に嵌合していている。この外側ソケット１
５は、ビボット３５に嵌合するビボット用嵌合部１５ａ
を先端に有している。上記外側ソケット１５と本体１と
の間では、第１駆動軸２の先端２ａを取り囲むようにコ
イルバネ１６を設けている。また、上記第１駆動軸２の
内側には第２駆動軸１１が配置されていて、この第２駆
動軸１１の先端１１ａに内側ソケット１８が進退自在に
嵌合している。この内側ソケット１８は、第２駆動軸１
１と一体に回転し、ロックナット３６に嵌合するロック
ナット用嵌合部１８ａを先端に有している。また、上記
内側ソケット１８と第２駆動軸１１との間では、第２駆
動軸１１の先端１１ａを取り囲むようにコイルバネ１７
を設けている。なお、図示しないが、上記本体１には、
第２駆動軸１１の回転力を検出するトルクセンサが設置
されている。

【００１３】また、上記第１駆動軸２は、回転出力軸３
の回転出力をギヤトレイン１３を介して受ける。このギ
ヤトレイン１３は、回転出力軸３の先端に嵌合するギア
１９と、このギア１９と第１駆動軸２との間に配置さ
れ、ギア１９に歯合する伝達ギア２０と、第１駆動軸２
の外周面に形成され、伝達ギア１９に歯合する外周ギア
２１とで構成されている。

【００１４】また、上記回転出力軸３は、第１駆動軸２
と平行に配置されていて、本体１に固定された収容ケー
ス４に収容されている。この収容ケース４には、第１モ
ータとしての第１エアモータ５が取り付けられている。
この第１エアモータ５が発生する回転力は、収容ケース
４に搭載された増力部としての遊星歯車機構６により増
大される。また、上記第１エアモータ５は、第１駆動軸
２と平行に配置された出力軸２２を有している。この出
力軸２２は伝達軸２３に嵌合しており、その伝達軸２３
の先端は遊星歯車機構６のサンギア１２２(図２に示す)
に連なる。また、上記収容ケース４内には、ストレンゲ
ージ９が取り付けられた板状部材８が固定されている。

【００１５】図２は上記遊星歯車機構６のケーシングの
模式断面図である。この遊星歯車機構６は、図２に示す
ように、伝達軸２３(図１に示す)に嵌合して、その伝達
軸２３と共に回転するサンギア１２２と、このサンギア
１２２に歯合してサンギア２２の周りを自転しながら公
転する遊星歯車１２３,１２４と、その遊星歯車１２３,
１２４と歯合するインターナルギア１２５とからなる。
このインターナルギア１２５は、遊星歯車機構６のケー
シング１２１の内周面に固定している。また、このケー
シング１２１の外周面には、半径方向外側に向かって延
びる伝達部材７を固定している。この伝達部材７は、半
径方向に突出する基部１２７と、その基部１２７に固定
された棒部１２８と、その棒部１２８の先端に取り付け
られた球部１２９とからなる。この棒部１２８は、基部
１２７が突出する方向に対して直交する方向に延びて、
その棒部１２８の先端の球部１２９が板状部材８の平滑
面に対向している。

【００１６】上記構成のバルブクリアランス設定装置
は、図３に示すビボット３５,ロックナット３６を締め
付ける場合、次のように動作する。

【００１７】 最初、上記第１エアモータ５および第
２エアモータ１２は共に停止状態である。その状態で、
上記外側ソケット１５の嵌合部１５ａにビボット３５を
嵌合させ、内側ソケット１８の嵌合部１８ａにロックナ
ット３６を嵌合させる。

【００１８】 次に、上記第１エアモータ５を起動さ
せると、この第１エアモータ５の回転出力が、出力軸２
２,伝達軸２３を介して遊星歯車機構６に伝達される。
さらに、この遊星歯車機構６で増大された出力が、順
に、回転出力軸３、ギア１９、伝達ギア２０、外周ギア
２１、第１駆動軸２に伝達される。そうすると、上記第
１駆動軸２と外側ソケット１５が一体に回転して、外側
ソケット１５の嵌合部１５ａに嵌合しているビボット３
５が締め付けられる。

【００１９】このとき、上記遊星歯車機構６が出力する
とき、すなわち遊星歯車機構６が回転出力軸３を回転さ
せるときの反力が、図２に示すように、矢印Ｒ方向にイ
ンターナルギア１２５を介してケーシング１２１に作用
して、伝達部材７の球部１２９が２点鎖線の位置に移動
して板状部材８を押圧する。これにより、上記板状部材
５に大きな曲げ変形が生じて、板状部材５に貼り付けら
れたストレンゲージ６の抵抗値の変化に基づいて反力の
大きさを検出して、その反力に比例する回転トルクが検
出されるから、ビボット３５の締付トルクを検出でき
る。

【００２０】 そして、上記ビボット３５が着座する
と、第１エアモータ５を逆回転させ、ビボット３５を規
定の角度戻した後、第１エアモータ５を停止させる。こ
れにより、上記ロッカアーム３３とバルブ３２との間
に、目標とするバルブクリアランスＣを設定する。

【００２１】 次に、上記外側ソケット１５を図示し
ないエアシリンダーで挟み込み、第２エアモータ１２を
起動させる。そうすると、上記第２エアモータ１２が第
２駆動軸１１を駆動し、第２駆動軸１１と内側ソケット
１８が一体に回転して、この内側ソケット１８の嵌合部
１８ａに嵌合するロックナット３６が締め付けられる。
このとき、上記外側ソケット１５がエアシリンダーで挟
まれているから、外側ソケット１５の戻りが防止され
る。すなわち、上記ビボット３５の戻りが阻止される。

【００２２】 そして、上記ロックナット３６の締付
トルクが規定の値に達すると、第２エアモータ１２が停
止する。

【００２３】 最後に、上記内側ソケット１８と外側
ソケット１５を、ビボット３５およびロックナット３６
から外す。

【００２４】このように、上記遊星歯車機構６が回転出
力軸３を駆動するときの反力を、伝達部材７を介して板
状部材８で受けるので、板状部材８に大きな曲げ変形が
発生して、微小な反力でも検出される。したがって、１
０ｋｇｆ・ｃｍ以下の微小な回転トルクでも正確に検出
できる。すなわち、上記ビボット３５の微小な締付トル
クを検出できる。その結果、上記締付トルクを微小な値
で管理して、バルブクリアランスＣを正確に設定でき
る。

【００２５】また、上記内側ソケット１８が先端１１ａ
に進退自在に取り付けられた第２駆動軸１１を有してい
るから、ビボット３５の締め付け終了後に、内側ソケッ
ト１８に嵌合するロックナット３５を締め付けてビボッ
ト３５を固定することができる。

【００２６】また、上記ストレンゲージ９は板状部材８
に取り付けることができるので、ストレンゲージ９の取
り付けを容易に行うことができる。

【００２７】上記実施の形態では、第１エアモータ５,
第２エアモータ１２を用いたが、例えばＡＣ(交流)モー
タやサーボモータ等を用いてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明のバルブクリアランス設定装置は、増力部が出力する
ときの反力を、伝達部材を介して板状部材で受けるの
で、微小な反力でも検出され、例えばビボットの微小な
締付トルクを検出できる。したがって、上記締付トルク
を微小な値で管理して、バルブクリアランスを正確に設
定できる。

【００２９】また、内側ソケットが先端に進退自在に取
り付けられた第２駆動軸を有しているから、内側ソケッ
トに例えばロックナットを嵌合させることにより、ビボ
ットの締め付け終了後に、ロックナットを締め付けてビ
ボットを固定できる。

【００３０】また、ストレンゲージは板状部材に取り付
けることができるので、ストレンゲージの取り付けを容
易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の実施の一形態のバルブクリア
ランス設定装置の断面図である。

【図２】 図２は上記バルブクリアランス設定装置の遊
星歯車機構の模式断面図である。

【図３】 図３は上記バルブクリアランス設定装置が使
用されるエンジンの要部の断面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 第１駆動軸 ２ａ 第１駆動軸の先端 ５ 第１エアモータ ６ 遊星歯車機構 ７ 伝達部材 ８ 板状部材 ９ ストレンゲージ １１ 第２駆動軸 １１ａ 第２駆動軸の先端 １２ 第２エアモータ １３ ギヤトレイン １５ 外側ソケット １８ 内側ソケット ２２ 出力軸 １２１ 遊星歯車機構のケーシング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体と、 上記本体に回転自在に設けられると共に、外側ソケット
   が先端に進退自在に取り付けられた筒状の第１駆動軸
   と、 上記第１駆動軸の内側に配置されて、内側ソケットが先
   端に進退自在に取り付けられた第２駆動軸と、 上記第１駆動軸と平行に配置された出力軸を有する第１
   モータと、 上記第２駆動軸を駆動する第２モータと、 上記第１モータの出力軸に連結された増力部と、 上記増力部と上記第１駆動軸とを連結するギヤトレイン
   と、 上記増力部のケーシングに固定され、半径方向外側に延
   びる伝達部材と、 上記増力部が出力するときの反力を上記伝達部材を介し
   て受けると共に、上記本体に固定される板状部材と、 上記板状部材に取り付けられたストレンゲージとを備え
   たことを特徴とするバルブクリアランス設定装置。