本發(fā)明涉及用于凸輪軸的復(fù)合廓形評(píng)估方法和復(fù)合廓形測(cè)量裝置，凸輪軸根據(jù)與一對(duì)固定凸輪和可動(dòng)凸輪的相對(duì)定位對(duì)應(yīng)的復(fù)合廓形來打開和關(guān)閉設(shè)置在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中的發(fā)動(dòng)機(jī)閥。

背景技術(shù)：

例如，在日本特開07-190702號(hào)公報(bào)中，提出了一種用于具有相同形狀和相同相位的凸輪的凸輪軸的檢查方法。更具體地，能夠在與凸輪軸的軸線垂直的方向上移動(dòng)的接觸元件與前述兩個(gè)凸輪的圓周表面接觸，并且凸輪軸在該狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。據(jù)此，確定：待檢測(cè)的兩個(gè)接觸元件的相對(duì)移動(dòng)量越小，凸輪的尺寸精度和組裝精度越高。

順便提及，例如，根據(jù)日本特開2002-054410號(hào)公報(bào)，為了任意地控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)閥的打開角度，代替相同形狀和相同相位的凸輪，提出了包括可動(dòng)凸輪和固定凸輪的凸輪軸，其中可動(dòng)凸輪和固定凸輪之間的相對(duì)定位(相位差)是可變的。

利用這樣的凸輪軸，因?yàn)楣潭ㄍ馆喓涂蓜?dòng)凸輪的相位不限于相互相同，所以即使應(yīng)用日本特開07-190702號(hào)公報(bào)的檢測(cè)方法，也將難以評(píng)估凸輪表面的狀態(tài)。因此，通過使接觸元件抵靠各固定凸輪和可動(dòng)凸輪來分開地評(píng)估相應(yīng)凸輪表面的狀態(tài)是不可缺少的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

利用如上所述配備有固定凸輪和可動(dòng)凸輪的凸輪軸，由沿著凸輪軸的軸向方向彼此相鄰地配置的一對(duì)固定凸輪和可動(dòng)凸輪來驅(qū)動(dòng)同一搖臂。利用這樣的構(gòu)造，所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的復(fù)合廓形用于驅(qū)動(dòng)閥，并且因?yàn)橥馆喞慰梢砸阅M的方式變化，所以可以執(zhí)行非常復(fù)雜的閥控制。

以這種方式，在由所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的復(fù)合廓形來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)閥的情況下，有必要評(píng)估所述復(fù)合廓形。然而，如上文指出的，利用接觸元件與所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪分開地接觸的方法，即使可以評(píng)估所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的相應(yīng)廓形，也不能執(zhí)行實(shí)際復(fù)合廓形的評(píng)估。

由此，可考慮通過計(jì)算所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的相應(yīng)廓形來合成地獲得所述復(fù)合廓形而執(zhí)行這樣的評(píng)估。然而，在這種情況下，分別根據(jù)所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪各測(cè)量廓形，并且需要組合所述廓形的計(jì)算過程等，導(dǎo)致大量的復(fù)雜步驟。此外，如果實(shí)際復(fù)合廓形和計(jì)算獲得的復(fù)合廓形之間出現(xiàn)誤差，則評(píng)估的精度降低。

本發(fā)明的主要目的是提供一種評(píng)估復(fù)合廓形的方法，容易且高度準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)固定凸輪和可動(dòng)凸輪的復(fù)合廓形的評(píng)估。

本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠容易且高度準(zhǔn)確地評(píng)估固定凸輪和可動(dòng)凸輪的復(fù)合廓形的復(fù)合廓形測(cè)量裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種評(píng)估復(fù)合廓形的方法，該方法評(píng)估根據(jù)與一對(duì)固定凸輪和可動(dòng)凸輪的相對(duì)位置對(duì)應(yīng)的復(fù)合廓形來打開和關(guān)閉設(shè)置在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中的發(fā)動(dòng)機(jī)閥的凸輪軸的復(fù)合廓形，其中在所述凸輪軸中，內(nèi)軸以可旋轉(zhuǎn)的方式布置在柱形外軸的內(nèi)部中，所述固定凸輪設(shè)置在所述外軸的外周上，并且所述可動(dòng)凸輪經(jīng)由所述外軸的凹口固定到所述內(nèi)軸，所述方法包括：調(diào)整步驟，該調(diào)整步驟通過使所述內(nèi)軸相對(duì)于所述外軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)以及使所述可動(dòng)凸輪在沿著所述外軸的外周面滑動(dòng)的同時(shí)與所述內(nèi)軸一起旋轉(zhuǎn)來調(diào)整所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的所述相對(duì)位置；以及復(fù)合廓形檢測(cè)步驟，該復(fù)合廓形檢測(cè)步驟通過在將第一接觸元件和第二接觸元件中的至少一者放置成與所述固定凸輪的凸輪表面或所述可動(dòng)凸輪的凸輪表面接觸的狀態(tài)下使所述外軸和所述內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)并且通過用位移量檢測(cè)單元檢測(cè)所述第一接觸元件和所述第二接觸元件的位移量來獲得所述復(fù)合廓形，所述第一接觸元件通過接觸所述固定凸輪的所述凸輪表面而沿著所述固定凸輪的直徑方向移位，所述第二接觸元件與所述第一接觸元件一體地移位并且通過接觸所述可動(dòng)凸輪的所述凸輪表面而沿著所述可動(dòng)凸輪的直徑方向移位。

在根據(jù)本發(fā)明的評(píng)估復(fù)合廓形的方法中，如上文指出的，所述第一接觸元件通過被放置成與所述固定凸輪的所述凸輪表面接觸而沿著所述固定凸輪的直徑方向移位，并且所述第二接觸元件通過被放置成與所述可動(dòng)凸輪的所述凸輪表面接觸而沿著所述可動(dòng)凸輪的直徑方向移位。此外，因?yàn)樗龅谝唤佑|元件和所述第二接觸元件相互一體地移位，所以當(dāng)其中任一者移位時(shí)，另一者也根據(jù)這種移位而移位。

因此，在所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的相位偏移的狀態(tài)下，在所述可動(dòng)凸輪的所述凸輪表面內(nèi)，所述第二接觸元件僅接觸其相位從所述固定凸輪偏移的部分，并且以這種方式，所述第一接觸元件僅在所述第二接觸元件接觸所述可動(dòng)凸輪的區(qū)域內(nèi)與所述固定凸輪分離。換句話說，所述第一接觸元件可以僅接觸使用所述固定凸輪的所述凸輪表面的廓形的那一部分，并且所述第二接觸元件可以僅接觸使用所述可動(dòng)凸輪的所述凸輪表面的廓形的那一部分。

換言之，因?yàn)榕c所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的實(shí)際使用的復(fù)合廓形對(duì)應(yīng)的位移量可以由所述位移量檢測(cè)單元檢測(cè)，所以可以直接測(cè)量和評(píng)估所述復(fù)合廓形。因而，因?yàn)椴恍枰獔?zhí)行計(jì)算過程等來組合分別測(cè)得的所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的廓形，所以可以容易而高效且高精度地獲得復(fù)合廓形。

因此，例如，通過將以前述方式測(cè)量的復(fù)合廓形與基于所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的相對(duì)位置(相位差)而確定的復(fù)合廓形的設(shè)定值比較，可以容易且高精度地評(píng)估所述凸輪軸的組裝精度和尺寸精度等等。

在評(píng)估復(fù)合廓形的上述方法中，優(yōu)選地進(jìn)一步包括：相位檢測(cè)步驟，在所述外軸和所述內(nèi)軸在所述復(fù)合廓形檢測(cè)步驟中旋轉(zhuǎn)期間，所述相位檢測(cè)步驟檢測(cè)所述外軸和所述內(nèi)軸的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)相位；相位差計(jì)算步驟，該相位差計(jì)算步驟由計(jì)算單元計(jì)算在所述相位檢測(cè)步驟中檢測(cè)的所述外軸和所述內(nèi)軸的旋轉(zhuǎn)相位之間的相位差；以及記錄步驟，該記錄步驟記錄在所述復(fù)合廓形檢測(cè)步驟中檢測(cè)的所述復(fù)合廓形以及在所述相位差計(jì)算步驟中計(jì)算的所述相位差，所述復(fù)合廓形和所述相位差彼此關(guān)聯(lián)。

因?yàn)樗龉潭ㄍ馆喤c所述外軸一起旋轉(zhuǎn)并且所述可動(dòng)凸輪與所述內(nèi)軸一起旋轉(zhuǎn)，所以所述外軸和所述內(nèi)軸的旋轉(zhuǎn)相位之間的相位差對(duì)應(yīng)于所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的相對(duì)位置。此外，基于所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的相對(duì)位置來確定所述復(fù)合廓形。因此，通過彼此關(guān)聯(lián)并且基于實(shí)際檢測(cè)的所述外軸和所述內(nèi)軸的旋轉(zhuǎn)相位來記錄所述相位差以及所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的復(fù)合廓形，可以更高精度地評(píng)估所述凸輪軸的組裝精度和尺寸精度等等。

在評(píng)估復(fù)合廓形的上述方法中，通過多次執(zhí)行調(diào)整步驟和復(fù)合廓形檢測(cè)步驟，在一對(duì)所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪之間的所述相對(duì)位置的可變范圍內(nèi)，優(yōu)選地，分別針對(duì)所述可變范圍內(nèi)的多個(gè)所述相對(duì)位置中的每一個(gè)相對(duì)位置而獲得復(fù)合廓形。在該情形下，所述可變范圍是從一對(duì)固定凸輪和可動(dòng)凸輪的相位彼此一致的狀態(tài)直到相位偏移最大的范圍。以這種方式，關(guān)于一對(duì)固定凸輪和可動(dòng)凸輪，通過測(cè)量所述可變范圍內(nèi)的多個(gè)相對(duì)位置中的每一個(gè)相對(duì)位置的復(fù)合廓形，可以更高精度地評(píng)估與所述凸輪軸的實(shí)際使用狀態(tài)一致的組裝精度和尺寸精度等等。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，提供了一種用于凸輪軸的復(fù)合廓形測(cè)量裝置，所述凸輪軸根據(jù)一對(duì)固定凸輪和可動(dòng)凸輪的復(fù)合廓形來打開和關(guān)閉設(shè)置在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中的發(fā)動(dòng)機(jī)閥，所述復(fù)合廓形測(cè)量裝置包括：第一旋轉(zhuǎn)單元，所述第一旋轉(zhuǎn)單元被構(gòu)造成使柱形外軸旋轉(zhuǎn)，所述外軸的外周上設(shè)置有固定凸輪；第一相位檢測(cè)單元，所述第一相位檢測(cè)單元被構(gòu)造成檢測(cè)所述外軸的旋轉(zhuǎn)相位；第二旋轉(zhuǎn)單元，所述第二旋轉(zhuǎn)單元被構(gòu)造成使以可旋轉(zhuǎn)的方式布置在所述外軸的內(nèi)部中的內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)；第二相位檢測(cè)單元，所述第二相位檢測(cè)單元被構(gòu)造成檢測(cè)所述內(nèi)軸的旋轉(zhuǎn)相位；計(jì)算單元，所述計(jì)算單元被構(gòu)造成基于所述第一相位檢測(cè)單元和所述第二相位檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果來計(jì)算所述外軸和所述內(nèi)軸的旋轉(zhuǎn)相位之間的相位差；第一接觸元件，所述第一接觸元件被構(gòu)造成通過接觸與所述外軸一起旋轉(zhuǎn)的所述固定凸輪的凸輪表面而沿著所述固定凸輪的直徑方向移位；第二接觸元件，所述第二接觸元件被構(gòu)造成與所述第一接觸元件一體地移位并且通過接觸與所述內(nèi)軸一起旋轉(zhuǎn)的所述可動(dòng)凸輪的凸輪表面而沿著所述可動(dòng)凸輪的直徑方向移位；位移量檢測(cè)單元，所述位移量檢測(cè)單元被構(gòu)造成檢測(cè)所述第一接觸元件和所述第二接觸元件的位移量；以及記錄單元，所述記錄單元被構(gòu)造成記錄所述位移量檢測(cè)單元的與由所述計(jì)算單元計(jì)算的所述相位差關(guān)聯(lián)的檢測(cè)結(jié)果。

依照根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合廓形測(cè)量裝置，通過用所述位移量檢測(cè)單元檢測(cè)與所述復(fù)合廓形對(duì)應(yīng)的所述第一接觸元件和所述第二接觸元件的位移量，可以直接測(cè)量所述固定凸輪和所述可動(dòng)凸輪的復(fù)合廓形。因此，可以容易而高效且高精度地獲得和評(píng)估所述復(fù)合廓形。

當(dāng)結(jié)合借助說明性示例示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的附圖時(shí)，根據(jù)以下描述，本發(fā)明的以上及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更顯而易見。

附圖說明

圖1是應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的復(fù)合廓形評(píng)估方法和復(fù)合廓形測(cè)量裝置的凸輪軸的輪廓分解立體圖；

圖2是圖1的凸輪軸的可動(dòng)凸輪被固定的區(qū)域的示意性剖視圖；

圖3是指示固定凸輪和可動(dòng)凸輪的相位發(fā)生偏移的狀態(tài)的說明圖；以及

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的復(fù)合廓形測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合廓形評(píng)估方法和復(fù)合廓形測(cè)量裝置的優(yōu)選實(shí)施方式。

可以例如相對(duì)于圖1和圖2中示出的凸輪軸10合適地應(yīng)用根據(jù)本實(shí)施方式的復(fù)合廓形評(píng)估方法(下文中也簡(jiǎn)稱為評(píng)估方法)以及復(fù)合廓形測(cè)量裝置100(下文中也簡(jiǎn)稱為測(cè)量裝置100，參見圖4)。由此，首先，參考圖1和圖2，將給出關(guān)于凸輪軸10的描述。

凸輪軸10用在具有三個(gè)氣缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)中，并且設(shè)置在相應(yīng)氣缸中的進(jìn)氣閥或排氣閥(即，發(fā)動(dòng)機(jī)閥，均未示出)各通過一對(duì)固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14打開和關(guān)閉。因此，設(shè)置了總共三對(duì)固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14。

一對(duì)固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14沿著凸輪軸10的軸向方向彼此相鄰地布置，并且用于驅(qū)動(dòng)同一搖臂(未示出)。換句話說，通過使用固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的復(fù)合廓形，可以以模擬的方式使凸輪廓形可變。出于該原因，基本上，使用固定凸輪12的廓形，而關(guān)于可動(dòng)凸輪14的廓形，僅使用可動(dòng)凸輪14相對(duì)于固定凸輪12相位偏移的那一部分。

凸輪軸10配備有：柱形外軸16，其中固定凸輪12一體地形成在外軸16的外周上；內(nèi)軸18，內(nèi)軸18以可旋轉(zhuǎn)的方式布置在外軸16的內(nèi)部中；以及可動(dòng)凸輪14，可動(dòng)凸輪14固定到內(nèi)軸18。

固定凸輪12由沿著外軸16的軸向方向以預(yù)定間隔配置的三個(gè)單獨(dú)構(gòu)件構(gòu)成。分別鄰近設(shè)置三個(gè)固定凸輪12的位置配置的三對(duì)凹口20形成在外軸16上。各對(duì)凹口20在外軸16的直徑方向上相互面對(duì)彼此。凹口20均具有沿著外軸16的周向方向延伸的弓形形狀。

在鄰近外軸16的凹口20的位置的兩側(cè)之中，窄徑部22分別形成在與固定凸輪12相對(duì)的那一側(cè)上。窄徑部22位于這樣的位置，即：外軸16的外周壁的直徑方向上的相對(duì)兩端被切除以便部分地減小外軸16的外徑。此外，軸頸部24分別在遠(yuǎn)離外軸16的窄徑部22的位置處設(shè)置在與凹口20相反的那一側(cè)上。軸頸部24相對(duì)于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋(未示出)以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。

內(nèi)軸18是直徑比外軸16的內(nèi)徑小的實(shí)心圓棒。因此，通過將內(nèi)軸18同軸地配置在外軸16的內(nèi)部中，在外軸16的內(nèi)周面與內(nèi)軸18的外周面之間相互形成間隙。此外，作為沿著內(nèi)軸18的直徑方向延伸的通孔的三個(gè)銷孔26沿著內(nèi)軸18的軸向方向間隔地設(shè)置。

可動(dòng)凸輪14的橫截面形狀為大致c形，并且在其周向方向上的兩端之間設(shè)置有開口?？蓜?dòng)凸輪14由分別在鄰近外軸16的固定凸輪12的位置處沿著周向方向以可滑動(dòng)的方式安裝的三個(gè)單獨(dú)構(gòu)件構(gòu)成。形成可動(dòng)凸輪14的開口的兩個(gè)端部之間的距離略大于外軸16的窄徑部22的外徑，并且小于外軸16的安裝可動(dòng)凸輪14的位置的外徑。

據(jù)此，在經(jīng)由開口將外軸16的窄徑部22插入到可動(dòng)凸輪14中之后，并且通過使可動(dòng)凸輪14沿著外軸16的軸向方向滑動(dòng)，可動(dòng)凸輪14可被裝設(shè)在鄰近固定凸輪12的位置處。此時(shí)，因?yàn)榭蓜?dòng)凸輪14沿周向方向的長(zhǎng)度被設(shè)定為覆蓋沿外軸16的周向方向的一半(180度)以上，所以可以防止可動(dòng)凸輪14從外軸16脫離或分離。

如上所述，在凸輪軸10中，可動(dòng)凸輪14的廓形僅用于相對(duì)于固定凸輪12相位偏移的那些部分。因此，通過使可動(dòng)凸輪14的橫截面形成為大致c形，在其不使用廓形的位置被設(shè)置為開口的情況下，與柱形內(nèi)凸輪比較可以降低可動(dòng)凸輪14的重量。此外，可以通過減少形成可動(dòng)凸輪14所需要的材料量來降低成本。此外，通過使可動(dòng)凸輪14的橫截面形成為大致c形，可動(dòng)凸輪14可以在固定凸輪12已設(shè)置在外軸16上之后相對(duì)于外軸16從其直徑方向進(jìn)行裝設(shè)。因此，可以簡(jiǎn)化凸輪軸10的制造過程，并且提高效率。

在每個(gè)可動(dòng)凸輪14中，一對(duì)插入孔28形成為在以前述方式將可動(dòng)凸輪14裝設(shè)在外軸16上時(shí)面對(duì)凹口20和銷孔26。如圖2所示，通過經(jīng)由插入孔28和凹口20將銷30壓配合到銷孔26中，可動(dòng)凸輪14被固定到內(nèi)軸18。結(jié)果，可動(dòng)凸輪14能夠與內(nèi)軸18一起旋轉(zhuǎn)。

更具體地，通過使內(nèi)軸18相對(duì)于外軸16相對(duì)旋轉(zhuǎn)，可動(dòng)凸輪14與內(nèi)軸18以隨動(dòng)關(guān)系(即，共同旋轉(zhuǎn))旋轉(zhuǎn)，并且在周向方向上沿著外軸16的外周面滑動(dòng)。結(jié)果，如圖3所示，可動(dòng)凸輪14相對(duì)于固定凸輪12在箭頭x的方向上相對(duì)移位，并且它們之間的相對(duì)定位(相位差)可以是可變的。換句話說，基于固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的相對(duì)定位而確定的復(fù)合廓形也可以是可變的。

如上文指出的，利用凸輪軸10，由固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14驅(qū)動(dòng)同一搖臂，因此，通過按前述方式改變復(fù)合廓形，凸輪廓形可以以模擬的方式變化。更具體地，通過使內(nèi)軸18相對(duì)于外軸16相對(duì)旋轉(zhuǎn)，可以調(diào)整固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14之間的相對(duì)定位，由此可以任意地控制發(fā)動(dòng)機(jī)閥被打開和關(guān)閉的定時(shí)(打開角度)。

如圖4所示，關(guān)于凸輪軸10，根據(jù)本實(shí)施方式的測(cè)量裝置100用于測(cè)量固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的實(shí)際復(fù)合廓形。

更具體地，測(cè)量裝置100配備有：第一旋轉(zhuǎn)部件(第一旋轉(zhuǎn)單元)102、第一相位檢測(cè)部件(第一相位檢測(cè)單元)104、第二旋轉(zhuǎn)部件(第二旋轉(zhuǎn)單元)106、第二相位檢測(cè)部件(第二相位檢測(cè)單元)108、第一接觸元件110、第二接觸元件112、位移量檢測(cè)部件(位移量檢測(cè)單元)114和計(jì)算機(jī)116，計(jì)算機(jī)116包括計(jì)算部件(計(jì)算單元)和記錄部件(記錄單元)。

當(dāng)進(jìn)行復(fù)合廓形的測(cè)量時(shí)，期望凸輪軸10以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)定在第一旋轉(zhuǎn)部件102與第二旋轉(zhuǎn)部件106之間，使得其軸向方向沿著豎直方向。在這種情況下，與沿著水平方向設(shè)定凸輪軸10的情況不同，因?yàn)榭梢员苊庥捎谥亓Φ仍诩?xì)長(zhǎng)凸輪軸10的軸向方向上的中心側(cè)造成的彎曲或屈曲，所以可以提高復(fù)合廓形的測(cè)量精度。

第一旋轉(zhuǎn)部件102是布置在凸輪軸10的下端側(cè)的馬達(dá)，并且僅使外軸16旋轉(zhuǎn)。第一相位檢測(cè)部件104是用于檢測(cè)外軸16的旋轉(zhuǎn)相位的旋轉(zhuǎn)編碼器。第二旋轉(zhuǎn)部件106是布置在凸輪軸10的上端側(cè)的馬達(dá)，并且僅使內(nèi)軸18旋轉(zhuǎn)。第二相位檢測(cè)部件108是用于檢測(cè)內(nèi)軸18的旋轉(zhuǎn)相位的旋轉(zhuǎn)編碼器。

第一相位檢測(cè)部件104和第二相位檢測(cè)部件108的檢測(cè)結(jié)果被傳送給計(jì)算機(jī)116。據(jù)此，基于第一相位檢測(cè)部件104和第二相位檢測(cè)部件108的檢測(cè)結(jié)果，計(jì)算機(jī)116的計(jì)算部件計(jì)算外軸16與內(nèi)軸18之間的相位差。

第一接觸元件110通過接觸與外軸16一起旋轉(zhuǎn)的固定凸輪12的凸輪表面而沿著直徑方向移位。第二接觸元件112通過接觸與內(nèi)軸18一起旋轉(zhuǎn)的可動(dòng)凸輪14的凸輪表面而沿著直徑方向移位。此外，因?yàn)榈谝唤佑|元件110和第二接觸元件112相互一體地移位，所以當(dāng)其中任一者移位時(shí)，另一者也根據(jù)它的移位而移位。位移量檢測(cè)部件114是檢測(cè)第一接觸元件110和第二接觸元件112的位移量的線性編碼器。

更具體地，在固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的相位偏移的狀態(tài)下，在可動(dòng)凸輪14的凸輪表面內(nèi)，第二接觸元件112僅接觸其相位從固定凸輪12偏移的部分。此外，以這種方式，第一接觸元件110僅在第二接觸元件112接觸可動(dòng)凸輪14的區(qū)域內(nèi)與固定凸輪12分離。因此，第一接觸元件110僅接觸使用固定凸輪12的凸輪表面的廓形的那一部分，并且第二接觸元件112僅接觸使用可動(dòng)凸輪14的凸輪表面的廓形的那一部分。因此，第一接觸元件110和第二接觸元件112與實(shí)際使用的復(fù)合廓形對(duì)應(yīng)地移位，并且通過用位移量檢測(cè)部件114檢測(cè)第一接觸元件110和第二接觸元件112的位移量，可以直接測(cè)量復(fù)合廓形。

位移量檢測(cè)部件114的檢測(cè)結(jié)果被傳送給計(jì)算機(jī)116。據(jù)此，與如計(jì)算部件計(jì)算的外軸16和內(nèi)軸18的旋轉(zhuǎn)相位之間的相位差相關(guān)聯(lián)地，計(jì)算機(jī)116的記錄部件記錄由位移量檢測(cè)部件114檢測(cè)的復(fù)合廓形。

根據(jù)本實(shí)施方式的測(cè)量裝置100基本上按上述方式構(gòu)建。接著，將關(guān)于測(cè)量裝置100的操作來描述根據(jù)本實(shí)施方式的評(píng)估方法。

首先，通過將內(nèi)軸18附接至第二旋轉(zhuǎn)部件106連同將外軸16附接至第一旋轉(zhuǎn)部件102來設(shè)定測(cè)量裝置100的凸輪軸10。接著，通過使第一旋轉(zhuǎn)部件102和第二旋轉(zhuǎn)部件106旋轉(zhuǎn)，外軸16和內(nèi)軸18相對(duì)于彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)，由此進(jìn)行調(diào)整過程來調(diào)整一對(duì)固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14之間的相對(duì)定位。

此后，第一接觸元件110和第二接觸元件112中的至少一者與固定凸輪12或可動(dòng)凸輪14接觸。在該狀態(tài)下，外軸16和內(nèi)軸18由第一旋轉(zhuǎn)部件102和第二旋轉(zhuǎn)部件106來旋轉(zhuǎn)，以維持已按前述方式調(diào)整的固定凸輪12與可動(dòng)凸輪14之間的相對(duì)定位。此時(shí)，由第一相位檢測(cè)部件104和第二相位檢測(cè)部件108進(jìn)行相位檢測(cè)過程來檢測(cè)外軸16和內(nèi)軸18的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)相位。

因?yàn)楣潭ㄍ馆?2和可動(dòng)凸輪14與外軸16和內(nèi)軸18的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)，所以第一接觸元件110和第二接觸元件112與固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的復(fù)合廓形對(duì)應(yīng)地移位。通過使用位移量檢測(cè)部件114來檢測(cè)第一接觸元件110和第二接觸元件112的位移量，進(jìn)行復(fù)合廓形檢測(cè)過程以獲得復(fù)合廓形。

接著，基于外軸16和內(nèi)軸18的從第一相位檢測(cè)部件104和第二相位檢測(cè)部件108傳送給計(jì)算機(jī)116的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)相位，由計(jì)算部件進(jìn)行相位差計(jì)算過程以便計(jì)算旋轉(zhuǎn)相位的相位差。

此后，計(jì)算機(jī)116執(zhí)行記錄過程以在記錄部件中記錄從位移量檢測(cè)部件114傳送的復(fù)合廓形以及外軸16和內(nèi)軸18的由計(jì)算部件計(jì)算的相位差。復(fù)合廓形和相位差彼此關(guān)聯(lián)。

根據(jù)上文，基于已在以上調(diào)整過程中調(diào)整的固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的相對(duì)定位的復(fù)合廓形的實(shí)際測(cè)量值通過其與外軸16和內(nèi)軸18之間的相位差的關(guān)系而獲得。此外，前述調(diào)整過程和復(fù)合廓形檢測(cè)過程(伴隨著相位檢測(cè)過程)、相位差計(jì)算過程和記錄過程優(yōu)選地進(jìn)行多次，同時(shí)在可變范圍內(nèi)改變一對(duì)固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14之間相互的相對(duì)位置。在該情形下，可變范圍是從一對(duì)固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的相位彼此一致的狀態(tài)直到相位偏移最大的范圍。根據(jù)該特征，可以分別針對(duì)可變范圍內(nèi)的多個(gè)相對(duì)位置中的每一個(gè)相對(duì)位置獲得復(fù)合廓形的實(shí)際測(cè)量值。

此外，關(guān)于也設(shè)置在凸輪軸10上的其余兩對(duì)固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14，通過多次進(jìn)行與以上類似的過程，可以分別針對(duì)在可變范圍內(nèi)的多個(gè)相對(duì)位置中的每一個(gè)相對(duì)位置獲得復(fù)合廓形的實(shí)際測(cè)量值。

因此，例如，通過比較按前述方式獲得的復(fù)合廓形，以及基于固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的相對(duì)定位而確定的復(fù)合廓形的設(shè)定值，可以評(píng)估復(fù)合廓形。更具體地，在復(fù)合廓形的實(shí)際值和設(shè)定值之差變小時(shí)，可以判斷：凸輪軸10中的前述構(gòu)成元件的組裝精度以及固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的凸輪表面等等的尺寸精度較高。

依照根據(jù)本實(shí)施方式的評(píng)估方法和測(cè)量裝置100，通過用位移量檢測(cè)部件114檢測(cè)與復(fù)合廓形對(duì)應(yīng)的第一接觸元件110和第二接觸元件112的位移量，可以直接測(cè)量和評(píng)估固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的復(fù)合廓形。因此，因?yàn)椴恍枰獔?zhí)行計(jì)算過程等來組合固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的分別測(cè)得的廓形，所以可以容易而高效且高精度地獲得復(fù)合廓形。因而，關(guān)于凸輪軸10，可以容易且高精度地研究其多個(gè)構(gòu)件是否以滿足制造產(chǎn)品的良好精度和預(yù)定質(zhì)量進(jìn)行組裝等。

本發(fā)明并不特別限于上述實(shí)施方式，并且可以在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和要旨的情況下對(duì)其作出各種修改。

例如，在固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的相位一致的狀態(tài)下，并且在它們之間的相位偏移最大的條件內(nèi)，測(cè)量裝置100可在可動(dòng)凸輪14相對(duì)于固定凸輪12相對(duì)移動(dòng)期間進(jìn)行第一接觸元件110和第二接觸元件112的位移量的檢測(cè)過程。

更具體地，在已在測(cè)量裝置100中設(shè)定好凸輪軸10之后，通過使第一旋轉(zhuǎn)部件102和第二旋轉(zhuǎn)部件106旋轉(zhuǎn)，外軸16和內(nèi)軸18相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并且固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的相位一致。代替固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的相位一致，它們之間的相位偏移可最大。在該狀態(tài)下，使外軸16和內(nèi)軸18旋轉(zhuǎn)，并且固定凸輪12相對(duì)于第一接觸元件110的相對(duì)位置按下面隨后描述的方式來設(shè)定。

然后，在外軸16被固定的同時(shí)，僅內(nèi)軸18由第二旋轉(zhuǎn)部件106旋轉(zhuǎn)。由此，可動(dòng)凸輪14相對(duì)于固定凸輪12在固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的相位一致的狀態(tài)與相位偏移最大的狀態(tài)之間移動(dòng)。

此時(shí)，設(shè)定固定凸輪12相對(duì)于第一接觸元件110的相對(duì)位置，使得可動(dòng)凸輪14的凸輪表面的至少一部分與第二接觸元件112接觸。以這種方式，可以在可動(dòng)凸輪14相對(duì)于固定凸輪12相對(duì)移動(dòng)期間檢測(cè)第一接觸元件110和第二接觸元件112的位移量(主要是第二接觸元件112的伴隨位移)。

另外，如上文指出的，當(dāng)在可動(dòng)凸輪14的凸輪表面的至少一部分與第二接觸元件112接觸的范圍內(nèi)改變了固定凸輪12相對(duì)于第一接觸元件110的相對(duì)位置時(shí)，通過多次執(zhí)行以上過程，可以檢測(cè)內(nèi)軸18相對(duì)于外軸16相對(duì)移動(dòng)時(shí)可動(dòng)凸輪14相對(duì)于固定凸輪12的行為。由此，同樣根據(jù)該技術(shù)，可以高精度地評(píng)估凸輪軸10的組裝精度和尺寸精度等等。

利用根據(jù)前述實(shí)施方式的評(píng)估方法和測(cè)量裝置100，雖然獲得了用在三缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的關(guān)于凸輪軸10的三對(duì)固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14的復(fù)合廓形，但是本發(fā)明并不限于該特征，并且可以類似地應(yīng)用于任何數(shù)量的固定凸輪12和可動(dòng)凸輪14對(duì)。