JPH0749374Y2 - バルブクリアランスチェック機 - Google Patents

バルブクリアランスチェック機

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JPH0749374Y2
JPH0749374Y2 JP1987048224U JP4822487U JPH0749374Y2 JP H0749374 Y2 JPH0749374 Y2 JP H0749374Y2 JP 1987048224 U JP1987048224 U JP 1987048224U JP 4822487 U JP4822487 U JP 4822487U JP H0749374 Y2 JPH0749374 Y2 JP H0749374Y2
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JP
Japan
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cam
valve
measurement
valve clearance
measured
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JP1987048224U
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JPS63156009U (ja
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泰之 西本
和彦 長谷川
英俊 高野
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はバルブクリアランスチェック機に関する。
〔従来の技術〕
従来、バルブクリアランスの測定機は、カムの回転角度
をエンコーダによって検出し、カムトップがバルブリフ
タに接する角度、およびその角度から180°回転した
(カムボトムがバルブリフタ上部にくる位置)角度を予
め設定し、各々の角度におけるバルブリフト量を、たと
えば差動トランスを利用した測長器にて読み取るように
なっていた。
バルブクリアランスαは、カムトップとカムボトムとの
差Xを用いて、式(1)により算出し、 α=Y−(A・X+B) ………(1) ここでY:クリアランスが0の場合のバルブリフト量 A,B:測定系補正係数 合否判定およびクリアランス値をたとえば7セグメント
LED等からなる数値表示器にて表示していた(特開昭58
−48807号公報参照)。
〔考案が解決しようとする問題点〕
しかし、上述した従来のバルブクリアランスの測定機
は、製品図から求めたカムトップの位置を1点だけで測
定していたものであった。このため、実際にはカムトッ
プ位置の加工公差が±0.05mmあり、このため真のカムト
ップ位置における測定値との差が生ずるとともに、カム
シャフトのたわみ、およびカムシャフトの軸受部(ジャ
ーナル)とカムシャフトの軸受部を支える軸受部である
カムキャップのクリアランス分などによる傾向又は偏り
をもった誤差が生じているにも拘わらず、測定結果の表
示は、たとえば7セグメントLED等からなる数値表示器
にて行なっていたため、情報量が少なく、また記号等の
表示となって判り難くく、明確かつ信頼性ある判定を得
るには充分でなかった。
本考案は、このような事情に基づいてなされたものであ
り、その目的は、誤差がなく、明確かつ信頼性のある判
定ができるバルブクリアランスチェック機を提供するに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
このような目的を達成するために、被計測ワークのカム
トップとバルブ底面間の距離L1およびカムボトムとバル
ブ底面間の距離L2を測定するために、カム接触子が一端
に固定され他端にバルブ接触子が摺動自在に取付けられ
た測定フレームと、バルブ接触子に接続されその移動量
を検出する1個のセンサとを備えた測定手段と、カムト
ップおよびカムボトムを中心に所定の測定角度範囲を限
定する手段と、測定角度範囲限定手段によりカムトップ
およびカムボトム中心の測定時間範囲を出力する手段
と、前記測定手段によって測定時間範囲内に一定時間間
隔でサンプリング測定された、L1,L2それぞれの最大値
から被計測ワークのバルブクリアランスを演算する手段
と、被計測ワークのバルブクリアランスと所定のバルブ
クリアランス規格値との比較結果を表示する手段とを備
えてなるものである。
〔作用〕
このように、カムトップおよびカムボトムを中心に一定
の広がりのある範囲の測定指示を出し、この測定範囲内
のバルブリフト量を一定時間間隔でサンプリングし、さ
らにこのサンプリングした値から最大値を求めてワーク
のバルブクリアランスを算出していること、およびマス
ターワークのバルブクリアランス規格値との比較結果を
表示していることから、ワーク毎の加工公差によるカム
トップ位置のずれが生じていても正確な測定値を得るこ
とができる。
〔実施例〕 以下、本考案によるバルブクリアランスチェック機の一
実施例について説明する。
第1図は、本考案によるバルブクリアランスチェック機
の一実施例を示す構成図である。同図において、バルブ
リフト量を測定するセンサ6がある。このセンサ6はた
とえば差動トランスを利用した測定器等が使用される。
このセンサ6からの電気信号は差動トランスアンプ12を
介してデジタル信号に変換され、CPUバスを介してCPU15
に入力されるようになっている。
前記センサ6は、バルブリフト量に相当するバルブリフ
タ5の変位を検出するように、バルブ底面23に接触し、
かつ摺動するバルブ接触子22に接続されて測定フレーム
25に取付けられ、バルブリフタ5の変位は、回転するカ
ム3によってなされている。前記カム3と同軸にドグ4
が取付けられ、このドグはカムトップおよびカムボトム
の測定範囲を決定するようになっており、この範囲を検
出するカムトップ測定領域センサ1,カムボトム測定領域
センサ2が備えられている。このセンサ1,2としてはた
とえば近接スイッチ等が使用される。このセンサ1,2の
出力は、たとえばフォトカプラ等を用いて外部と絶縁す
るためのアイソレーションインターフェィス9を介し、
さらにCPUバスを介してCPU15に入力されるようになって
いる。
また、キーボード7があり、このキーボード7はマスタ
ーワークにおけるバルブクリアランスの規格値および公
差の設定値を入力したり、また後述するCRT8の画面を切
換えるスイッチの役目を有するもので、キーボードイン
ターフェィス10を介してCPU15に接続されている。前記C
RT8は各値設定値、測定結果およびバルブクリアランス
を統計処理したグラフ等を表示するようになっており、
CRTインターフェィス11を介して前記CPU15に接続されて
いる。
さらに、シーケンサ16があり、このシーケンサ16とCPU1
5間には信号の授受をするための入出力インターフェィ
ス13がある。また、各測定結果を一時的あるいは長期的
に記憶したり、本装置の制御プログラムを半永久的に記
憶しているメモリ14を備えている。
このように構成されているバルブクリアランスチェック
機の作用を以下説明する。
駆動モータ等によりカム3を回転させ、各カム3毎に設
けられているカムトップ範囲あるいはカムボトム範囲を
限定するドグ4が、カムトップ測定領域センサ1、また
はカムボトム測定領域センサ2をONする。このONの間、
バルブリフト量を検出するセンサ6の出力を差動トラン
スアンプ12を介し、一定のサンプリング周期でメモリ14
に記憶していく。第2図(1)および(2)は、それぞ
れ前記カムトップ測定領域センサ14によって、カムトッ
プ範囲の始めと終りを検出する際のタイミングを示して
いる。前記カムトップ測定領域センサ1がOFFした時点
(第2図(2))でサンプリングを中止し、その領域で
サンプリングしたバルブリフト量の最大値を算出し、こ
の値をメモリ14に記憶させるとともに、シーケンサ16に
測定完了信号を出力する。
第3図(a)は、前記カムトップ測定領域センサ1から
出力されるカムトップ測定指示信号であり、第2図
(1)から第2図(2)に示すまでの駆動時間内にリフ
ト量サンプリング信号が、第3図(b)に示すように、
たとえば20msec間隔に送出されている。前記カムトップ
測定領域センサ1の出力がOFFになった際、第3図
(c)に示すように、サンプリングしたバルブリフト量
の最大値を演算する時間が与えられた後、カムトップ測
定完了信号が送出される。
同様に、第2図(3)に示すように、カムボトム測定領
域センサ2が、カムボトム範囲の始めを検出した場合に
も、上述と同様に、第2図(4)に示す過程でサンプリ
ングし、その後最大値の算出を行なう。
このような操作は各カム毎に順次行なわれるもので、そ
の一連の時系列変化が第4図に示されている。
第5図は、バルブクリアランス測定の原理を示す。測定
フレーム25の一端にはカム接触子21が固定され、他端に
は摺動自在にバルブ接触子22が取付けられ、バルブ接触
子22にはその移動量を検出する1個のセンサ6が接続さ
れている。バルブリフタ5上にはクリアランス調整用の
シム24が嵌着され、a寸法はカムの長径、b寸法はバル
ブ+バルブリフタ+シムの全長で、いずれも被計測ワー
ク毎に一定値である。第5図の(A)では、カムトップ
がカム接触子21に接した状態を示し、このときのカムト
ップの位置からバルブ底面23までの長さL1を、マスター
ワークの寸法に対し相対的に知るため、移動量測定用の
センサ6の値X1を読みとる。このセンサ6は、カム接触
子21とバルブ接触子22との間隔が、第5図の(C)に示
す、カムの長径の設計値a1とシム+バルブリフタ+バル
ブの設計値b1の和の長さを有するマスターワークを測定
したときの読み値が0となるように設定されている。ま
た、第5図の(B)では、カムトップがバルブリフタ5
のシム24に接触した状態を示し、このときのカムボトム
の位置からバルブ底面23までの長さL2を、マスターワー
クに対し相対的に知るためセンサ6の値X2を読みとる。
第5図(A)でバルブクリアランスをcとすればこれら
の測定値から次の関係式が成立する。
L1=a+b+c=a1+b1+X1 ………(2) L2=a+b=a1+b1+X2 ………(3) 従って被計測ワークのバルブクリアランスcは、 c=L1−L2=X1−X2 ………(4) このようにして、カム接触子21はカムトップ及びカムボ
トムが接したときのセンサ6の出力値を用いて、ワーク
毎の加工公差とは無関係に、ワークのバルブクリアラン
スcを測定することができる。
第1図に示すようなカムトップが真上にあるときのセン
サ6の出力値を、カムトップとバルブ底面間距離の最大
値L1とし、第2図(4)に示すようなカムトップが真下
にきたときのセンサ6の出力値を、カムボトムとバルブ
底面間距離の最大値L2とすれば、各カム1〜nまでのカ
ムトップの最大値L11〜L1n、カムボトムの最大値L21〜L
2nをCPU15が算出し、次に次式(5)に従って、各ワー
クのバルブのクリアランスcnを求め、 cn=L1n−L2n ………(5) その結果をCRTインターフェィス11を介してCRT8に表示
する。また、予め、作業者等がキーボード7よりキーボ
ードインターフェイス10を介して入力してあった、マス
ターワークのバルブクリアランス規格値及び交差とのず
れを、数値、グラフ及び合否判定でCRT8に合せて表示す
る。このとき同時に入出力インターフェィス13を介して
シーケンサ16に判定結果を出力する。
この一連の動作をワークがくるごとに行ない、その結果
である各バルブ毎のバルブクリアランス値及びその合否
を時系列にメモリに記憶しておき、作業者等がワークの
仕上り傾向など確認したいときに、CRT8に表示すること
ができる。この場合の表示内容は横軸にワークNo.(一
番新しいものを1とし、左から右へ数字が順次大きくな
る)、縦軸にバルブクリアランス値(公差内はたとえば
緑色、公差外はたとえば赤色にて表示)を取り、たとえ
ば“*”印でプロットしている。
また、予めキーボードから入力された台数毎に各バルブ
のバルブクリアランス値と規格値との差を前工程のシム
選択機へ各バルブ毎に補正値として出力している。
このように、上述したバルブクリアランスチェック機に
よれば、カムのカムトップ及びカムボトムを所定範囲
(たとえば製品図のカムトップ及びカムボトムから±15
°の範囲)における最大値をもって、そのバルブリフト
量としていることから、ワーク毎にあるカムの加工公差
により生ずる測定位置のずれによる誤差を無くすととも
に、カムシャフトのたわみ、カムキャップのオイルクリ
アランス等による測定値の傾向や偏りを検出することが
でき、測定精度を向上させることができるようになる。
また、各種の製品固有の規定値あるいは公差等は、それ
をパラメータとして、キーボードにより任意に設定でき
るようになっているため、別の製品生産ラインへの転用
や、また製品の変更等が生じても、極めて短時間で容易
に対応することができるようになる。
また、たとえば過去数百台の統計処理を行ない、その結
果をCRTに表示することができるため、工程内の変化が
わかり、設備故障あるいは製品不良を未然に防ぐことが
できるようになる。
さらに、測定した製品のバルブクリアランス値をある一
定の台数単位で平均し、規定値との差を工程内に出力し
ていることから、常に規格値に近づける補正を行なうこ
とができる。
〔考案の効果〕
以上、説明したことから明らかなように、本考案による
バルブクリアランスチェック機によれば、カム測定範囲
に対応したドグ形状をセンサにより検出するのみで、サ
ンプリング範囲を限定できるから、測定読み飛ばしのお
それのない信頼性の高い計測システムを安価に提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案によるバルブクリアランスチェック機の
一実施例を示す構成図、第2図(1)ないし(4)は、
本考案によるバルブクリアランス検出機構の一実施例を
示す構成図、第3図は前記第2図に示す機構において取
り出せる信号のタイミングを示す図、第4図は本考案に
よるバルブクリアランスチェック機の全体の信号のタイ
ミングを示す図、第5図(A)、(B)および(C)は
本考案によるバルブクリアランス測定原理を示す図であ
る。 1……カムトップ測定領域センサ、2……カムボトム測
定領域センサ、3……カム、4……ドグ、5……バルブ
リフタ、6……センサ、7……キーボード、8……CR
T、16……シーケンサ、21……カム接触子、22……バル
ブ接触子、23……バルブ底面、24……シム、25……測定
フレーム。
フロントページの続き (72)考案者 高野 英俊 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−262007(JP,A) 特開 昭55−144701(JP,A) 特開 昭53−149059(JP,A) 特開 昭53−38348(JP,A) 実開 昭61−155714(JP,U) 実開 昭58−47114(JP,U)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】被計測ワークのカムトップとバルブ底面間
    の距離L1およびカムボトムとバルブ底面間の距離L2を測
    定するために、カム接触子が一端に固定され他端にバル
    ブ接触子が摺動自在に取付けられた測定フレームと、該
    バルブ接触子に接続されその移動量を検出する1個のセ
    ンサとを備えた測定手段と、カムトップおよびカムボト
    ムを中心に所定の測定角度範囲を限定する手段と、該測
    定角度範囲限定手段によりカムトップおよびカムボトム
    中心の測定時間範囲を出力する手段と、前記測定手段に
    よって該測定時間範囲内に一定時間間隔でサンプリング
    測定された、L1,L2それぞれの最大値から被計測ワーク
    のバルブクリアランスを演算する手段と、該被計測ワー
    クのバルブクリアランスと所定のバルブクリアランス規
    格値との比較結果を表示する手段とを備えることを特徴
    とするバルブクリアランスチェック機。
JP1987048224U 1987-03-31 1987-03-31 バルブクリアランスチェック機 Expired - Lifetime JPH0749374Y2 (ja)

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JPS63156009U JPS63156009U (ja) 1988-10-13
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ID=30869555

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Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS63156009U (ja) 1988-10-13

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