(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動手段により回転可能に形成され、支持手段により回転可能に保持された円筒体と、円筒体の軸線方向に沿って移動可能に円筒体内に嵌合されたクランク部材と、前記クランク部材を前記軸線方向に沿って移動させる軸線方向移動手段と、前記クランク部材に装着されるカムと、このカムの偏心回転を往復運動に変換する運動変換手段とを備え、
前記クランク部材は、前記円筒体の軸線に対して所定の角度で傾斜することによって、クランク部材が円筒体の軸線に沿って移動すると前記カムの偏心度が変化するようにカムを案内するカム案内部と、前記円筒体の内壁面に接する外周面部とを備え、
前記軸線方向移動手段は、前記円筒体の軸線の回りに回動可能な回動部と、前記回動部が回動すると、前記軸線方向に沿って前記回動部に近接し又は遠ざかるように往復動をすることによって、前記クランク部材を前記軸線に沿って往復移動させる軸線方向移動部とを備えて成り、前記軸線方向移動部は、前記クランク部材の上面に前記クランク部材と同一の軸線を有するように立設される軸体と、前記軸体をベアリングを介して回転可能に装着するキャップ部とを有し、前記回動部は、前記キャップ部に螺合するリードスクリューであり、
前記カムは、前記円筒体の軸線に対して直交する方向で円筒体の外側から装着され、且つ前記カム案内部に案内されて移動する被案内部を備えてなることを特徴とするストローク長調整装置。
【請求項２】
回転駆動手段により回転可能に形成され、支持手段により回転可能に保持された円筒体と、円筒体の軸線方向に沿って移動可能に円筒体内に嵌合されたクランク部材と、前記クランク部材を前記軸線方向に沿って移動させる軸線方向移動手段と、クランク部材の軸線に対して直交する方向において前記クランク部材に装着されるカムと、このカムの偏心回転を往復運動に変換する運動変換手段とを備え、
前記クランク部材は、円筒体の内壁面に摺動可能に形成された円柱体の外周面に、円筒体の軸線に対して所定角度で傾斜するように形成されてなる第１溝及びこの第１溝とは背中合わせになるように形成された第２溝と、前記内周面を摺動する外周面部とを有し、
前記軸線方向移動手段は、前記円筒体の軸線の回りに回動可能な回動部と、前記回動部が回動すると、前記軸線方向に沿って前記回動部に近接し又は遠ざかるように往復動をすることによって、前記クランク部材を前記軸線に沿って往復移動させる軸線方向移動部とを備えて成り、前記軸線方向移動部は、前記クランク部材の上面に前記クランク部材と同一の軸線を有するように立設される軸体と、前記軸体をベアリングを介して回転可能に装着するキャップ部とを有し、前記回動部は、前記キャップ部に螺合するリードスクリューであり、
前記円筒体は、前記クランク部材の外周面部に接する内周面を有し、カムを装着することができるように形成された第１開口部及び第２開口部を有してなり、
前記カムは、前記第１開口部に嵌合状態となって挿入され、前記第１溝に嵌合可能な第１突出部、及び前記第２開口部に嵌合状態となって挿入され、前記第２溝に嵌合可能な第２突出部を備え、前記円筒体の外側から装着されてなることを特徴とするストローク長調整装置。
【請求項３】
回転駆動手段により回転可能に形成され、支持手段により回転可能に保持された円筒体と、円筒体の軸線方向に沿って移動可能に円筒体内に嵌合されたクランク部材と、前記クランク部材を前記軸線方向に沿って移動させる軸線方向移動手段と、前記クランク部材に装着されるカムと、このカムの偏心回転を往復運動に変換する運動変換手段とを備え、
前記クランク部材は、円筒体の軸線に対して所定角度で傾斜する第１傾斜面、及び前記第１傾斜面に隣接し、互いに相対向する一対の内壁面を有する第１凹陥部と、前記所定角度と同じ角度で傾斜し、且つ前記第１傾斜面とは背中合わせに形成された第２傾斜面、及び前記第２傾斜面に隣接し、互いに相対向する一対の内壁面を有する第２凹陥部と、前記円筒体の内壁面を摺動する外周面部とを備え、
前記軸線方向移動手段は、前記円筒体の軸線の回りに回動可能な回動部と、前記回動部が回動すると、前記軸線方向に沿って前記回動部に近接し又は遠ざかるように往復動をすることによって、前記クランク部材を前記軸線に沿って往復移動させる軸線方向移動部とを備えて成り、前記軸線方向移動部は、前記クランク部材の上面に前記クランク部材と同一の軸線を有するように立設される軸体と、前記軸体をベアリングを介して回転可能に装着するキャップ部とを有し、前記回動部は、前記キャップ部に螺合するリードスクリューであり、
前記円筒体は、前記クランク部材の外周面部に接する内周面と、前記第１凹陥部の幅と同じ幅を有し、しかも前記第１凹陥部に臨むように開口された第１開口部と、前記第２凹陥部と同じ幅を有し、しかも前記第２凹陥部に臨むように開口された第２開口部とを有してなり、
前記カムは、前記第１開口部に嵌合状態となって挿入され、前記第１傾斜面に沿って摺動可能な傾斜先端面を有する第１突出部と、前記第２開口部に嵌合状態となって挿入され、前記第２傾斜面に沿って摺動可能な傾斜先端面を有する第２突出部とを備え、前記円筒体の外側から装着されてなることを特徴とするストローク長調整装置。
【請求項４】
回転駆動手段により回転可能に形成され、支持手段により回転可能に保持された円筒体と、円筒体の軸線方向に沿って移動可能に円筒体内に嵌合されたクランク部材と、前記クランク部材を前記軸線方向に沿って移動させる軸線方向移動手段と、クランク部材の軸線に対して直交する方向において前記クランク部材に装着されるカムと、このカムの偏心回転を往復運動に変換する運動変換手段とを備え、
前記クランク部材は、前記円筒体の内壁面を摺動可能に、互いに反対方向に位置するように形成された一対の第１外周面部、及び前記一対の第１外周面部の間に互いに平行に形成された一対の平面部を有する基部と、前記一対の平面部それぞれから突出形成され、前記円筒体の内壁面を摺動する第２外周面部、前記円筒体の軸線に対して所定の角度で傾斜し、前記第２外周面部の一端に隣接する第１摺動傾斜面、及び前記第１摺動傾斜面に対して平行に延び、前記第２外周面部の他端に隣接する第２摺動傾斜面を有する一対の突出部とを備え、
前記軸線方向移動手段は、前記円筒体の軸線の回りに回動可能な回動部と、前記回動部が回動すると、前記軸線方向に沿って前記回動部に近接し又は遠ざかるように往復動をすることによって、前記クランク部材を前記軸線に沿って往復移動させる軸線方向移動部とを備えて成り、前記軸線方向移動部は、前記クランク部材の上面に前記クランク部材と同一の軸線を有するように立設される軸体と、前記軸体をベアリングを介して回転可能に装着するキャップ部とを有し、前記回動部は、前記キャップ部に螺合するリードスクリューであり、
前記円筒体は、前記クランク部材における第１外周面部及び第２外周面部が摺動可能に形成された内周面と、前記一対の平面部の幅と同じ幅を有する一対の第１開口部及び第２開口部とを備えてなり、
前記カムは、円筒体の外側から前記第１開口部に密嵌状態で挿入されてなり、円筒体内においてクランク部材が移動するのに応じて一対の突出部が摺動可能に形成された第１案内溝、及び前記円筒体の回転に応じて偏心回転する前記クランクの基部が移動可能に形成された第２案内溝を有してなることを特徴とするストローク長調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はストローク長調整装置に関し、更に詳しくは、小型化を達成し、容易に加工することができ、従来装置に比べて格段に剛性が向上し、過重な偶力を発生させることがなく、容易に組み立てることのできるストローク長調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来のストローク長調整装置として、特公昭４７−３３８１２号公報に記載されたストローク長調節装置がある。このストローク長調節装置は、「駆動部材が偏心軸１を回転させ、該偏心軸１がこれにつながる被駆動部材を往復運動させ、更に、調節部材が上記偏心軸１をその軸線ＸＸ’に沿って移動させ得るようなストローク長調節装置に於いて、上記偏心軸１には回転子５２，５３があってこれに傾斜軸５１がその軸線ＰＰ’が該回転子５２，５３の軸線ＸＸ’と所定の傾角θをもちながら交差するように取り付けられて居り、カム２があって該カム２には上記回転子５２，５３’の軸線ＸＸ’に対して上記傾角を有し而も上記傾斜軸５１と嵌合するようにな孔５４が穿設せられて居り而して該カム２は該孔５４を介して上記偏心軸ＸＸ’に垂直の状態で上記傾斜軸５１に載架せられて居り、而して該カム２は連接棒３を往復動させ、而して更に、上記偏心軸１をその軸線ＸＸ’方向に移動させることにより運転中でも停止中でもストローク長が調節自在であることを特徴とする」ストローク長調節装置である。
【０００３】
簡単に言うと、上記ストローク長調節装置は、二つの回転子５２と５３との間にこの回転子５２，５３の軸線に対して所定の角度で傾斜する偏心軸１が設けられ、この偏心軸１はカム２に設けられた孔５４にぴったりと挿通された状態に形成されている。そして、この回転子５２，５３を上下動させることによりカムの偏心位置を変化させることができるようになっており、この回転子５２，５３の上下方向の位置を調節することにより、偏心回転するカムに連結された連接棒の往復動ストロークを任意に変化させることができるようになっている。そして、二つの回転子それぞれは別個の円筒状の保持部材に嵌合保持された状態になっている。
【０００４】
しかしながら、このような従来のストローク長調節装置においては、以下のような問題点があった。
【０００５】
（１）カムを介して伝わる荷重が、偏心軸両端に結合されている回転子に伝わり、更にこの回転子をはめ込んでいる円筒形の保持部材にかかる。したがって、回転子にかかる荷重を保持部材に分散させるためには、円柱状の回転子の高さ（軸先長さ）を大きくする必要がある。また、連接棒が往復動するストローク長を変えるために偏心軸を上下させると、回転子が上下に移動する。その結果、この回転子の高さ（厚み）を大きくした場合に、厚みの大きな回転子が上下動する長さが大きくなり、その分この回転子を保持する円筒形の部材が長くなる。
【０００６】
（２）荷重のかかる部位には全て潤滑油を供給しなければならなくなるので、潤滑油供給インペラが特に必要になる。
【０００７】
（３）潤滑油を多く必要とするから、潤滑油の供給過多となったり、回転子が上昇するときに潤滑油が漏れ出たりすることがある。
【０００８】
（４）二個の回転子の間に偏心軸を取り付けてなる構造は複雑であり、その製造、組立あるいは加工に手間がかかる。
【０００９】
（５）偏心軸を上昇、あるいは下降させるときに、回転子を回転させるために回転子をはめ込んでいる円筒形のウオームホイールに偶力が加わり、而も偏心軸の位置に応じて偶力のかかる位置が変化する。
【００１０】
（６）カムに加わる荷重で偏心軸に上下方向の分力が発生するので、この上下方向分力を抑制するために回転子を保持する保持部材でシム調整をする必要がある。
【００１１】
（７）偏心軸が上昇すると、偏心軸を上昇又は下降させるリードスクリューがストローク長調節装置本体から大きく突出するから、偏心軸が上昇したときに突出するリードスクリューの占めるスペースの分、余計にストローク長調節装置が大型化する。
【００１２】
本発明は前記課題を解決することを目的とする。本発明の目的は構造の簡単なストローク長調整装置を提供することにある。本発明の目的は、従来の装置よりも小型化されたストローク長調整装置を提供することにある。本発明の目的は、従来の装置よりも部品点数が少なく、したがって組み立ての容易なストローク長調整装置を提供することにある。本発明の目的は、カムの運動により発生する偶力にも十分に耐える強度を備えた丈夫なストローク長調整装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決することを目的とするストローク長調整装置は、
１．回転駆動手段により回転可能に形成され、支持手段により回転可能に保持された円筒体と、円筒体の軸線方向に沿って移動可能に円筒体内に嵌合されたクランク部材と、前記クランク部材を前記軸線方向に沿って移動させる軸線方向移動手段と、前記クランク部材に装着されるカムと、このカムの偏心回転を往復運動に変換する運動変換手段とを備え、
前記クランク部材は、前記円筒体の軸線に対して所定の角度で傾斜することによって、クランク部材が円筒体の軸線に沿って移動すると前記カムの偏心度が変化するようにカムを案内するカム案内部と、前記円筒体の内壁面に接する外周面部とを備え、
前記軸線方向移動手段は、前記円筒体の軸線の回りに回動可能な回動部と、前記回動部が回動すると、前記軸線方向に沿って前記回動部に近接し又は遠ざかるように往復動をすることによって、前記クランク部材を前記軸線に沿って往復移動させる軸線方向移動部とを備えて成り、前記軸線方向移動部は、前記クランク部材の上面に前記クランク部材と同一の軸線を有するように立設される軸体と、前記軸体をベアリングを介して回転可能に装着するキャップ部とを有し、前記回動部は、前記キャップ部に螺合するリードスクリューであり、
前記カムは、前記円筒体の軸線に対して直交する方向で円筒体の外側から装着され、且つ前記カム案内部に案内されて移動する被案内部を備えてなることを特徴とするストローク長調整装置、
２．回転駆動手段により回転可能に形成され、支持手段により回転可能に保持された円筒体と、円筒体の軸線方向に沿って移動可能に円筒体内に嵌合されたクランク部材と、前記クランク部材を前記軸線方向に沿って移動させる軸線方向移動手段と、クランク部材の軸線に対して直交する方向において前記クランク部材に装着されるカムと、このカムの偏心回転を往復運動に変換する運動変換手段とを備え、
前記クランク部材は、円筒体の内壁面に摺動可能に形成された円柱体の外周面に、円筒体の軸線に対して所定角度で傾斜するように形成されてなる第１溝及びこの第１溝とは背中合わせになるように形成された第２溝と、前記内周面を摺動する外周面部とを有し、
前記軸線方向移動手段は、前記円筒体の軸線の回りに回動可能な回動部と、前記回動部が回動すると、前記軸線方向に沿って前記回動部に近接し又は遠ざかるように往復動をすることによって、前記クランク部材を前記軸線に沿って往復移動させる軸線方向移動部とを備えて成り、前記軸線方向移動部は、前記クランク部材の上面に前記クランク部材と同一の軸線を有するように立設される軸体と、前記軸体をベアリングを介して回転可能に装着するキャップ部とを有し、前記回動部は、前記キャップ部に螺合するリードスクリューであり、
前記円筒体は、前記クランク部材の外周面部に接する内周面を有し、カムを装着することができるように形成された第１開口部及び第２開口部を有してなり、
前記カムは、前記第１開口部に嵌合状態となって挿入され、前記第１溝に嵌合可能な第１突出部、及び前記第２開口部に嵌合状態となって挿入され、前記第２溝に嵌合可能な第２突出部を備え、前記円筒体の外側から装着されてなることを特徴とするストローク長調整装置、
３．回転駆動手段により回転可能に形成され、支持手段により回転可能に保持された円筒体と、円筒体の軸線方向に沿って移動可能に円筒体内に嵌合されたクランク部材と、前記クランク部材を前記軸線方向に沿って移動させる軸線方向移動手段と、前記クランク部材に装着されるカムと、このカムの偏心回転を往復運動に変換する運動変換手段とを備え、
前記クランク部材は、円筒体の軸線に対して所定角度で傾斜する第１傾斜面、及び前記第１傾斜面に隣接し、互いに相対向する一対の内壁面を有する第１凹陥部と、前記所定角度と同じ角度で傾斜し、且つ前記第１傾斜面とは背中合わせに形成された第２傾斜面、及び前記第２傾斜面に隣接し、互いに相対向する一対の内壁面を有する第２凹陥部と、前記円筒体の内壁面を摺動する外周面部とを備え、
前記軸線方向移動手段は、前記円筒体の軸線の回りに回動可能な回動部と、前記回動部が回動すると、前記軸線方向に沿って前記回動部に近接し又は遠ざかるように往復動をすることによって、前記クランク部材を前記軸線に沿って往復移動させる軸線方向移動部とを備えて成り、前記軸線方向移動部は、前記クランク部材の上面に前記クランク部材と同一の軸線を有するように立設される軸体と、前記軸体をベアリングを介して回転可能に装着するキャップ部とを有し、前記回動部は、前記キャップ部に螺合するリードスクリューであり、
前記円筒体は、前記クランク部材の外周面部に接する内周面と、前記第１凹陥部の幅と同じ幅を有し、しかも前記第１凹陥部に臨むように開口された第１開口部と、前記第２凹陥部と同じ幅を有し、しかも前記第２凹陥部に臨むように開口された第２開口部とを有してなり、
前記カムは、前記第１開口部に嵌合状態となって挿入され、前記第１傾斜面に沿って摺動可能な傾斜先端面を有する第１突出部と、前記第２開口部に嵌合状態となって挿入され、前記第２傾斜面に沿って摺動可能な傾斜先端面を有する第２突出部とを備え、前記円筒体の外側から装着されてなることを特徴とするストローク長調整装置、及び
４．回転駆動手段により回転可能に形成され、支持手段により回転可能に保持された円筒体と、円筒体の軸線方向に沿って移動可能に円筒体内に嵌合されたクランク部材と、前記クランク部材を前記軸線方向に沿って移動させる軸線方向移動手段と、クランク部材の軸線に対して直交する方向において前記クランク部材に装着されるカムと、このカムの偏心回転を往復運動に変換する運動変換手段とを備え、
前記クランク部材は、前記円筒体の内壁面を摺動可能に、互いに反対方向に位置するように形成された一対の第１外周面部、及び前記一対の第１外周面部の間に互いに平行に形成された一対の平面部を有する基部と、前記一対の平面部それぞれから突出形成され、前記円筒体の内壁面を摺動する第２外周面部、前記円筒体の軸線に対して所定の角度で傾斜し、前記第２外周面部の一端に隣接する第１摺動傾斜面、及び前記第１摺動傾斜面に対して平行に延び、前記第２外周面部の他端に隣接する第２摺動傾斜面を有する一対の突出部とを備え、
前記軸線方向移動手段は、前記円筒体の軸線の回りに回動可能な回動部と、前記回動部が回動すると、前記軸線方向に沿って前記回動部に近接し又は遠ざかるように往復動をすることによって、前記クランク部材を前記軸線に沿って往復移動させる軸線方向移動部とを備えて成り、前記軸線方向移動部は、前記クランク部材の上面に前記クランク部材と同一の軸線を有するように立設される軸体と、前記軸体をベアリングを介して回転可能に装着するキャップ部とを有し、前記回動部は、前記キャップ部に螺合するリードスクリューであり、
前記円筒体は、前記クランク部材における第１外周面部及び第２外周面部が摺動可能に形成された内周面と、前記一対の平面部の幅と同じ幅を有する一対の第１開口部及び第２開口部とを備えてなり、
前記カムは、円筒体の外側から前記第１開口部に密嵌状態で挿入されてなり、円筒体内においてクランク部材が移動するのに応じて一対の突出部が摺動可能に形成された第１案内溝、及び前記円筒体の回転に応じて偏心回転する前記クランクの基部が移動可能に形成された第２案内溝を有してなることを特徴とするストローク長調整装置
である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
１．具体的説明
先ず、本発明の具体的な一例（以下「例１」という。）について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１に示されるように、本発明の一例であるストローク長調整装置１は、
回転駆動手段２により回転可能に形成され、支持手段３により回転可能に保持された円筒体４と、
軸線方向移動手段の一例である軸線方向移動手段５により上下動可能に形成されたクランク部材６と、
このクランク部材６の軸線に対して直交する方向において前記クランク部材６に装着されるカム７と、
このカム７の回転を往復運動に変換する運動変換手段８とを備える。
【００１６】
前記円筒体４は、潤滑油が貯留されている油貯留槽９の上面に開口する開口部１０にはめ込まれた蓋体１１の下面に形成された円筒形のスリーブ１２内に、その上部を回転可能に嵌合するようにして、また、前記油貯留槽９内の底面に形成された円筒形状の据え付け部１３にその下部を回転可能に嵌合するようにして、前記油貯留槽９内に配置される。この油貯留槽９内では、図１における点線Ｌで示された位置まで潤滑油が貯留される。なお、このスリーブ１２及び前記据え付け部１３の組み合わせは、この油貯留槽９内で円筒体４を回転可能に立設する円筒体据え付け手段の一例でもある。
【００１７】
この円筒体４の長さは、この円筒体４が立設状態にある場合に、後述するクランク部材６が軸線方向移動手段５により下死点及び上死点のいずれにおいても、クランク部材６が円筒体４内に存在するように決定される。クランク部材６が円筒体４内に存在することにより、クランク部材６による荷重あるいは偶力を円筒体４が受けることになり、荷重及び偶力の分散を行うことができる。
【００１８】
この円筒体４の中央部には、図２に示されるように、相対向する位置関係を持って開設された二つの開口部が形成される。これらを第１開口部１４a及び第２開口部１４bと称する。この第１開口部１４a及び第２開口部１４bは、それらの正面から見ると何れも同じ四角形状をしている。この第１開口部１４a及び第２開口部１４bには、後述するようにカム７の一部が挿入される。
【００１９】
図１に示されるように、円筒体４の下部には、ウオームホイール１５が取り付けられる。すなわち、ウオームホイール１５は、前記円筒体４を嵌合することができるように形成された円形の取り付け穴１６を有し、この円形の取り付け穴１６に前記円筒体４の下部が嵌合されている。この円筒体４の外周面下部にはキー１７が取り付けられていて、これによって、ウオームホイール１５が回転すると円筒体４も共に回転することができる。前記ウオームホイール１５の外周面には、歯が形成されていて、駆動手段たとえばモータ（図示せず。）の回転軸に結合されたウオームシャフト１８とこの歯とが噛み合っている。したがって、モータ（図示せず。）が駆動すると、この円筒体４も共に回転することができる。
【００２０】
この例においては、前記油貯留槽９におけるスリーブ１２及び据え付け部１３が、本発明における、この円筒体４を回転可能に保持する支持手段に相当する。また、前記モータ、ウオームシャフト１８及びウオームホイール１５を含んで駆動手段の回転力をこの円筒体４に伝達する一連の組み合わせが、本発明における、円筒体４を回転させる回転駆動手段に相当する。
【００２１】
前記クランク部材６は、前記円筒体４内に嵌合状態で配置される。このクランク部材６は、図２に良く示されるように、前記円筒体４の軸線と同じ軸線を有する円柱体の外周面の一部をなし、しかも前記円筒体４の内周面と摺動可能に形成された外周面部１９と、この円柱体の周側面に円柱体の一端から他端へと溝状に穿設形成された一対の斜行する第１溝６０a及び第２溝６０bを有する。この第１溝６０a及び第２溝６０bは、互いに背中合わせに形成される。
【００２２】
この第１溝６０aは、このクランク部材６の軸線に対して所定の角度で斜行する第１斜行面６１aとこの第１斜行面６１aに相対向して平行に斜行する第２斜行面６１bと、この第１溝６０aの底面となるように形成された、第１斜行面６１a及び第２斜行面６１bとは直交する平面である第１底面６２aとで、クランク部材の周面に凹状に形成される。このクランク部材６のその軸線に直交する方向における断面において、第１斜行面６１aの端縁線と第１底面６２aの端縁線とは直交し、また第２斜行面６１bの端縁線と第１底面６２aの端縁線とは直交して顕れる。
【００２３】
前記第２溝６０bは、このクランク部材６の軸線に対して所定の角度で斜行する第３斜行面６１cと、この第３斜行面６１cに相対向して平行に斜行する第４斜行面６１dと、この第２溝６０bの底面となるように形成された、第３斜行面６１c及び第４斜行面６１dとは直交する平面である第２底面６２bとで、クランク部材６の周面に凹状に形成される。このクランク部材６のその軸線に直交する方向における断面において、第３斜行面６１cの端縁線と第２底面６２bの端線縁とは直交し、また第４斜行面６１dの端縁線と第２底面６２bの端縁線とは直交して顕れる。
【００２４】
前記第１底面６２aと第２底面６２bとは互いに並行に、且つ背中合わせに形成される。この例では、前記第１斜行面６１aと第３斜行面６１cとは同じ平面にあり、また第２斜行面６１bと第４斜行面６１dとは同じ平面にある。
【００２５】
この例においては、前記第１溝６０a及び第２溝６０bが、本発明におけるカム案内部に相当する。更に言うと、この第１溝６０aにおける第１斜行面６１a及び第２斜行面６１bと、第２溝６０ｂにおける第３斜行面６１c及び第４斜行面６１dとは、円筒体４の軸線を中心とする回転に応じてクランク部材６が回転することによりカム部材７を回転させる回転力伝達面であり、しかも、円筒体４内でクランク部材６が移動するのに応じてカム部材７を円筒体４の軸線に直交する平面内で偏心させるカム移動力伝達面でもある。
【００２６】
なお、見方を変えて言うと、このクランク部材６は、前記円筒体４の内周面と摺動可能に形成された円柱体の一端から他端にかけて、この円柱体の周側面に背中合わせに、且つ側面から見て斜行する一対の第１溝６０a及び第２溝６０bを有するクランク部材である。
【００２７】
尚、前記クランク部材６の中心部には、貫通孔６５が図１及び図２における上下方向に貫通している。貫通孔６５には、後述する軸線方向移動手段５の備えるリードスクリュー５３が挿通する。
【００２８】
このクランク部材６は、軸線方向移動手段５により前記円筒体４内でその軸線に沿って往復動可能に形成されている。
【００２９】
図１に示されるように、前記軸線方向移動手段５は、軸体５１とキャップ部５２とリードスクリュー５３とロックナット５４とハンドル部５６とを備えている。
【００３０】
前記軸体５１は、前記クランク部材６の上面に、前記クランク部材６と同一の軸線を有するように立設され、上端にはベアリング５１ａが装着されている。前記軸体５１の中心部においては、前記リードスクリュー５３が挿通するリードスクリュー挿通孔５１ｂが軸線に沿って開設されている。前記リードスクリュー挿通孔５１ｂは、クランク部材６の有する貫通孔６５と同一の直径を有している。
【００３１】
キャップ部５２は、上端に閉塞面が形成され、下方に向かって開口する有底円筒体であり、前記閉塞面には、前記リードスクリュー５３が螺合する螺子孔が形成されている。前記キャップ部５２は、前記蓋体１１に設けられたスリーブ１２の内部に、前記軸体５１の軸線の方向に沿って摺動し得るように嵌装されている。前記リードスクリュー５３が回転したときに前記キャップ部５２が前記スリーブ１２に対して回転しないように、前記キャップ部５２の外周面には回り止め５２ａが設けられている。前記キャップ部５２の前記開口部には、前記ベアリング５１ａを介して、前記軸体５１が回転可能に装着されている。
【００３２】
リードスクリュー５３の略中央部には、半径方向に沿って外側に延在する鍔状部５３ａが設けられ、前記鍔状部５３ａと一端部との間の部分における外周面に螺子山が形成されている。前記リードスクリュー５３は、前記螺子山の部分において前記キャップ部５２に螺合する。前記リードスクリュー５３は、前記鍔状部５３ａの近傍における、前記鍔状部５３ａを挟んで前記キャップ部５２が螺合する側とは反対側の部分において、蓋部１１によって、回動可能に保持されている。前記リードスクリュー５３における蓋部１１の上方にはナット（図示せず。）及びロックナット５４が螺合している。これによって前記リードスクリュー５３は、軸線方向に移動したり脱落したりしないように保持される。前記リードスクリュー５３におけるロックナット５４よりも上方には、歯車５５ａが固定されている。尚、前記歯車５５ａは、前記蓋部１１の上面に螺子止めされた有底円筒状の軸受け部覆い１１ａの側面に設けられたストローク表示カウンタ５５ｂの備える駆動歯車（図示せず。）に噛み合っている。更に、前記リードスクリュー５３は、前記有底円筒状の軸受け部覆い１１ａの上端に位置する閉塞面の中央部に形成された開口部を回転可能に貫通する。図１におけるリードスクリュー５３の上端には、下方に向かって開口した有底円筒状のハンドル部５６が装着され、前記リードスクリュー５３に対して回転しないようにピン５６ａによって固定されている。
【００３３】
この例における軸線方向移動手段５は、本発明のストローク長調整装置における軸線方向移動手段に相当し、リードスクリュー５３は前記軸線方向移動手段の備える回動部に相当し、キャップ部５２及び軸体５１は、前記軸線方向移動手段の備える軸線方向移動部に相当する。
【００３４】
ハンドル部５６を回転させると、リードスクリュー５３が回転し、前記リードスクリュー５３に螺合するキャップ部５２が、前記リードスクリュー５３の回転方向に応じて下降し、又は上昇する。キャップ部５２の下端には軸体５１が装着されているから、前記キャップ部５２が下降し、又は上昇すると、それに伴って軸体５１が下降し、又は上昇し、クランク部材６も下降し、又は上昇する。又、前記キャップ部５２は、前述のようにベアリング５１ａを介して前記軸体５１が回転可能に装着されているから、前記クランク部材６がその軸線を中心にして回転しても前記キャップ部５２及びリードスクリュー５３は回転することなくそのままの位置を保つ。
【００３５】
前記カム７は、図３に示されるように、第１カム部材３０aと第２カム部材３０bとを有する。
【００３６】
この第１カム部材３０aは、前記第２カム部材３０bと突合したときに形成される、前記円筒体４の直径よりも大きな直径を有する円の一部となる第１内周面部３１aと、この第１内周面部３１aに対応する第１外周面部３２aと、前記第１開口部１４aにはまりこむ第１案内平面部６３aと、この第１案内平面部６３aから突出する第１斜行突出部６４aとを有する。また、前記第２カム部材３０bは、前記第１カム部材３０aと突合したときに形成される、前記円筒体４の直径よりも大きな直径を有する円の一部となる第２内周面３１ｂと、この第２内周面３１bに対応する第２外周面３２bと、前記第２開口部１４bにはまりこむ第２案内平面部６３bと、この第２案内平面部６３bから突出する第２斜行突出部６４bとを有する。
【００３７】
第１カム部材３０aの第１内周面部３１aの直径と、第２カム部材３０bの第２内周面部３１bの直径とは同じである。図３に示されるように、第１カム部材３０aと第２カム部材３０bとを突合したときに前記第１内周面部３１aと第２内周面部３１bとで形成される相対向する一対の円弧の直径Ｒは、円筒体４内に装着されたクランク部材６の第１溝６０aに第１斜行突出部６４aが嵌合され、また第２溝６０bに第２斜行突出部６４bが嵌合された状態で、円筒体４内でクランク部材６が軸線に沿って移動することによって、円筒体４がクランク部材６に対して軸線に直交する平面内で相対的に直線移動することができ、しかも、円筒体４がクランク部材６における前記第１内周面部３１a又は第２内周面部３１bに衝突しない程度の寸法になるように、設計される。
【００３８】
前記第１案内平面部６３a及び第２案内平面部６３bは、第１カム部材３０a及び第２カム部材３０bの内周面において互いに相対向して平行に形成される。この第１案内平面部６３a及び第２案内平面部６３bは、円筒体４内に装着されたクランク部材６が円筒体４の軸線に沿って移動したときにカム７が円筒体４の軸線に直交する平面内で直線移動をすることができるようにカム７を案内する。
【００３９】
前記第１斜行突出部６４a及び第２斜行突出部６４bは、クランク部材６に形成された第１溝６０a及び第２溝６０b内に嵌合され、円筒体４内をクランク部材６が移動すると円筒体４の軸線に直交する平面においてカム７を直線運動させる。したがって、この第１斜行突出部６４a及び第２斜行突出部６４bは、前記第１溝６０a及び第２溝６０bに嵌合する幅を有し、しかも第１溝６０a及び第２溝６０bと同じ傾斜角をもって傾斜する傾斜板に形成される。前記第１溝６０a内を第１斜行突出部６４aが摺動することにより、カム７の直線運動が可能になり、換言するとカム７の偏心が可能になるので、この第１斜行突出部６４aは第１溝６０aにより案内される被案内部であると言える。第２斜行突出部６４bについても第１斜行突出部６４aと同様であり、被案内部であると言える。
【００４０】
図３に示されるように、上記カム７には、前記例１におけるのと同様に、このカム７を装着する円形の開口部３６を備えた装着部３７と、一端において前記装着部３７と一体に形成され、他端においてシリンダー（図示せず。）に嵌挿されたピストン（図示せず。）に結合された連接棒３９とで形成された運動変換手段８が取り付けられる。前記カム７は、運動変換手段８における装着部３７に回転可能に取り付けられる。前記運動変換手段８は、カム７の偏心回転運動を往復運動に変換する機能を有する。
【００４１】
この例においては、円筒体４に嵌合挿入されたウオームホイール１７の回転によって円筒体４が回転し、前記円筒体４の回転と共にクランク部材６も回転する。軸線方向移動手段５により上下動させられて所定の位置にあるクランク部材６の偏心運動により、カム７も偏心運動し、その結果、運動変換手段８におけるピストンのストローク長が、クランク部材６の位置に応じて調整される。
【００４２】
次に、図１に示されたストローク長調整装置１の作用について説明する。
【００４３】
前記ストローク長調整装置１は、停止中及び運転中にかかわらず、０％から１００％まで、ストローク長を無断階に調節することができる。その原理は、クランク部材６の上下運動により、このクランク部材６とカム７との偏心量合計が０％から１００％までに変化することにある。
【００４４】
図１と図４における（Ａ）とはストローク０％である状態を示す。図１において、前記クランク部材６が最高の位置（上死点）にある。このとき、モータ（図示せず。）を駆動すると、ウオームシャフト１８も回転し、ウオームシャフト１８に噛み合う歯を備えたウオームホイール１５も回転する。ウオームホイール１５と円筒体４とがキー１７により結合されているので、ウオームホイール１５の回転に応じて円筒体４も回転する。カム７の備える第１斜行突出部６４aは、円筒体４の第１開口部１４aから円筒体４の内部に挿入され、クランク部材６の備える第１溝６０ａに嵌装されている。同様に、第２斜行突出部６４bは、円筒体４の第２開口部１４ｂから円筒体４の内部に挿入され、前記クランク部材６における第２溝に嵌挿されている。よって、円筒体４の回転に応じてクランク部材６も円筒体４の軸線ｈ１の回りに回転する。クランク部材６が回転すると、第１溝６０ａと第２溝６０bとで挟まれた偏心軸が偏心回転する。しかし、図４における（Ａ）においては、偏心軸の偏心量とカム７の偏心量とが打ち消しあってその合計は０となり、カム７の軸線ｈ２は前記円筒体４の軸線ｈ１上に位置する。よって、カム７は、前記軸線ｈ１の回りに回転するから、連接棒３９に接続された例えばピストンのストロークが０になる。
【００４５】
図４における（Ｂ）は、ストローク１００％である状態を示す。この状態においても、ストローク量０％のときと同様に、カム７の備える第１斜行突出部６４aは、円筒体４の第１開口部１４aから円筒体４の内部に挿入され、クランク部材６の備える第１溝６０ａに嵌装されている。そして、第２斜行突出部６４bは、円筒体４の第２開口部１４ｂから円筒体４の内部に挿入され、前記クランク部材６における第２溝に嵌挿されている。よって円筒体４が回転すると、円筒体４の回転に応じてクランク部材６も円筒体４の軸線ｈ１の回りに回転する。ここで、カム７の軸線ｈ２は、偏心軸の偏心量とカム７の偏心量との和で与えられる偏心量だけ前記軸線ｈ１から隔たっている。よって、カム７は、前記軸線ｈ１と軸線ｈ２との間の距離で与えられる偏心半径で、前記軸線ｈ１の回りに偏心回転をするから、連接棒３９に接続されたピストンは１００％のストローク長で往復動する。
【００４６】
したがって、軸線方向移動手段５によりクランク部材６を上下動させることにより、カム７を偏心軸における任意の位置になるように調整すると、連接棒３９の一端に結合されたピストン３８のストローク長を０〜１００％の範囲における任意の値に調整することができる。
【００４７】
このとき、このストローク長調整装置１においては、クランク部材６の回転に連動する偏心軸の回転により強制的に偏心回転させられるカム７を介して伝わる荷重は、クランク部材６における外周面部１９を介して円筒体４に伝わる。円筒体４に伝わった荷重は、スリーブ１２及び据え付け部１３に分散して伝わる。
【００４８】
したがって、前記ストローク長調整装置１においては、カム７による荷重が円筒体４全体に加わり、分散されるので、円柱形の第１回転子、同じく円柱形の第２回転子、及び前記第１回転子と前記第２回転子との間に斜行する円柱状の偏心軸を有するいわゆるＮクランクを備えた従来のストローク長調節装置とは異なり、支持部材であるスリーブ１２及び据え付け部１３を大型にする必要がない。したがって、支持部材すなわちスリーブ１２及び据え付け部１３を小さくすることができると言う点で、このストローク長調整装置１の小型化を図ることができる。
【００４９】
更に、前記ストローク長調整装置１においては、カム７による荷重がクランク部材６における外周面部１９を介して円筒体４に伝えられるので、従来のＮクランクを備えたストローク長調整装置とは異なり、第１回転子及び第２回転子が不要になる。したがって、回転子が不要になった分だけ、このストローク長調整装置の高さを低くすることができるので、ストローク長調整装置の小型化を達成することができる。
【００５０】
また、クランク部材６の外周面部１９が円筒体４の内周面に接して摺動回転するから、偏心軸の偏心回転において発生する偶力が円筒体４に分散して加わる。したがって、偶力が集中して特定の部材に加わることがないので、この例のストローク長調整装置１は、故障原因が少ない。
【００５１】
この例におけるストローク長調整装置１においては、クランク部材６が上下動することによりクランク部材６の位置が変化しても、クランク部材６による荷重はこのクランク部材６を収容する円筒体４の内面に加わる。円筒体４自体はクランク部材６の荷重を分散して受けることになる。したがって、この例におけるストローク長調整装置１は、従来のストローク長調節装置におけるように回転子を収容する保持部材全体で荷重を受けることがなく、従来装置よりも荷重の受ける範囲を小さくすることができる。この点によっても、この例のストローク長調整装置１は小型化される。
【００５２】
前記ストローク長調整装置１においては、ハンドル部５６を回動させるとリードスクリュー５３が回転し、クランク部材６の有する軸体５１に装着されたキャップ部５２が、前記リードスクリュー５３の回転方向に応じて上下し、これに伴ってクランク部材６も上下する。したがって、ハンドル部２６を左右何れかの方向に回転させてクランク部材６を上下させても、ハンドル部２６及びリードスクリュー５３は上下には移動しないので、軸線方向移動手段５全体をより小型にまとめることができる。更に、カム７が偏心回転運動をすると、クランク部材６に突き上げ力と突き下げ力とが交互に作用するが、キャップ部５２には回り止め５２ａが設けられているから、前記突き上げ力及び突き下げ力によってキャップ部５２が回転することは無い。したがって、前記キャップ部５２に螺合しているリードスクリュー５３も前記突き上げ力及び突き下げ力によって回転することはないから、前記リードスクリュー５３に回り止めを設けて前記リードスクリュー５３の回転を防止する必要はない。したがって、この点によっても、前記ストローク長調整装置１における軸線方向移動手段５は小型化される。
【００５３】
２．一般説明
以上において本発明の具体的な例について説明した。本発明は前記例１に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で適宜に設計変更することができる。
【００５４】
２．１  円筒体
円筒体は、回転駆動手段により回転可能に形成され、支持手段により回転可能に保持されている。
【００５５】
円筒体は、クランク部材を内部で摺動可能に収容でき、クランク部材をカムで規制することができるようにカムを装着し得る構造を有していれば良い。このような円筒体としては、周面にカムを装着する開口部が開設された円筒体を挙げることができる。前記開口部の形状、あるいは寸法は、円筒体の中に摺動可能に嵌合ないし装着されたクランク部材の形状に依存して決定される。
【００５６】
この円筒体は、前記例１に示されるようにその軸線即ち中心軸が垂直となるように配置される必要はない。よって、この円筒体は、何らかの理由により、円筒体の軸線即ち中心軸が水平に、あるいは斜めになるように前記ストローク長調整装置内に配置されていても良い。なお、円筒体をその軸線が垂直以外の方向となるように配置する場合に、軸線方向移動手段の取り付け位置から内部の潤滑油が漏れないように、前記円筒体にＯ−リング及びパッキン等を装着することが好ましい場合がある。
【００５７】
前記円筒体を、回転駆動手段により回転可能に形成する態様としては、例えば、前記円筒体の両端を回転可能に支持し、前記円筒体の一端部にウォームホイールを固定し、前記ウォームホイールにかみ合うウォームシャフトによって前記ウォームホイールを回転させる態様を挙げることができる。
【００５８】
他には、前記円筒体の一端に大歯車を嵌装し、前記大歯車にかみ合う小歯車によって前記大歯車を回転させる態様を挙げることもできる。
【００５９】
２．２  クランク部材
本発明のストローク長調整装置において用いられるクランク部材としては、円筒体内に装着され、且つカムを装着した状態で、前記クランク部材が円筒体内で移動すると前記カムの偏心度が変化するように形成されたカム案内部と、前記円筒体の内壁面を摺動可能な外周面部とを有するクランク部材を挙げることができる。前記クランク部材としては、例えば、円筒体内に装着され、且つカムを装着した状態で、前記円筒体がその軸線を中心にして回転すると、クランク部材に回転力を伝達する回転力伝達面と、この回転力伝達面に隣接して形成され、且つクランク部材をこの円筒体内で移動させると、カムを偏心させる力、換言すると円筒体の軸線に直交する方向にカムを移動させる力を伝達するカム移動力伝達面とを有するカム案内部と、前記円筒体とこのクランク部材とが回転するときにクランク部材による荷重及び偶力を円筒体に伝達し、分散することができる外周面部とを有する部材を挙げることができる。尚、前記クランク部材の有するカム案内部においては、前記回転力伝達面が前記カム移動力伝達面を兼用してもよい。
【００６０】
前記回転力伝達面は、前記円筒体が軸線を中心として回転するのと共に前記クランク部材が回転するのに応じて、カムの回転中心軸が円筒体の軸線即ち回転中心軸から偏心するように、カムが円筒体の回転中心軸に直交する平面内で偏心運動をすることができる限り、どのような形状であっても良く、好適な形態としては、通常、平面であり、場合によっては溝を有する平面であっても良い。
【００６１】
一方、前記カム移動力伝達面は、カムの偏心を実現することができる限りその形状に制限がなく、平面に限らず、凹面、Ｖ字面、溝を有する平面、Ｕ字面、波形面など様々の形状を採用することができる。
【００６２】
前記外周面部の形状としては、円柱面状の形状を挙げることができる。
【００６３】
前記クランク部材としては、例えば、
円柱体の外周面に、円筒体の軸線に対して所定角度で傾斜するように形成されてなる第１溝及びこの第１溝とは背中合わせになるように形成された第２溝と、前記円筒体の内壁面を摺動する外周面部とを有する第１の態様のクランク部材、円筒体の軸線に対して所定角度で傾斜する第１傾斜面、及び前記第１傾斜面に隣接し、互いに相対向する一対の内壁面を有する第１凹陥部と、前記所定角度と同じ角度で傾斜し、且つ前記第１傾斜面とは背中合わせに形成された第２傾斜面、及び前記第２傾斜面に隣接し、互いに相対向する一対の内壁面を有する第２凹陥部と、前記円筒体の内壁面を摺動する外周面部とを備える第２の態様のクランク部材、及び
互いに反対方向に位置するように形成された一対の第１外周面部、及び前記一対の第１外周面部の間に互いに平行に形成された一対の平面部を有する基部と、前記一対の平面部それぞれから突出形成され、前記円筒体の内壁面を摺動する第２外周面部、前記円筒体の軸線に対して所定の角度で傾斜し、前記第２外周面部の一端に隣接する第１摺動傾斜面、及び前記第１摺動傾斜面に対して平行に延び、前記第２外周面部の他端に隣接する第２摺動傾斜面を有する一対の突出部とを有する第３の態様のクランク部材
を挙げることができる。
【００６４】
前記第１のクランク部材においては、前記第１溝及び第２溝が、カム移動力伝達面及び回転力伝達面の両方を兼ねている。前記第２の態様のクランク部材においては、第１傾斜面及び第２傾斜面がカム移動力伝達面に相当し、前記第１傾斜面及び第２傾斜面に隣接する一対の内壁面が回転力伝達面に相当する。そして前記第３の態様のクランク部材においては、第１摺動傾斜面及び第２摺動傾斜面がカム移動力伝達面に相当し、基部における平面部が回転力伝達面に相当する。
【００６５】
本発明におけるクランク部材においては、本発明に係るストローク長調整装置を実用上さしつかえない程度に大型化してもしても良いのであれば、前記第２の態様又は第３の態様のクランク部材における両端面に円柱体が形成された形態を採用することができる。
【００６６】
２．３  軸線方向移動手段
軸線方向移動手段は、前記クランク部材を軸線方向に沿って移動させる機能を有し、前記円筒体の軸線の回りに回動可能な回動部と、前記回動部が回動すると、前記軸線方向に沿って往復動をすることによって、前記クランク部材を前記軸線に沿って移動させる軸線方向移動部とを備えている。
【００６７】
ここで、前記軸線方向移動部は、前記回動部及び前記クランク部材の何れの回転によっても回転することなく、前記回動部に近接し又は遠ざかるように前記円筒体の軸線に沿って往復動するように形成されていることが好ましい。これは、軸線方向移動部が前述のように構成されていれば、偏心回転運動をするカムからクランク部材が受ける突き上げ力及び突き下げ力によって、軸線方向移動部が回転したり往復動したりすることが無い故に、前記突き上げ力及び突き下げ力の何れによっても回動部が回転することが無く、したがって、クランク部材の位置を調整した後に回動部材を一時的に固定する回り止めが不要になるからである。尚、クランク部材は、前述のように、円筒体の内部に嵌装された状態で前記円筒体と一体になって回転するから、前記クランク部材が前記軸線方向移動部に対して回転可能の関係にあるように、前記クランク部材と軸線方向移動部との間にベアリング等を介装することが好ましい。
【００６８】
前記軸線方向移動手段としては、例えば、図１に示された軸線方向移動手段のように、クランク部材がその軸線上に回転し得るように前記クランク部材の端面に設けられたキャップ部と、前記キャップ部に螺合するリードスクリューとを備えた軸線方向移動手段を挙げることができる。前記軸線方向移動手段においては、リードスクリューが前記回動部に相当し、前記キャップ部が軸線方向移動部に相当する。
【００６９】
軸線方向移動手段としては、他に、前記クランク部材の軸線上に延在する棒螺子部材が一方の端面に立設され、他方の端面に前記クランク部材がその軸線の回りに回転可能に取り付けられた軸線方向移動部材と、前記軸線方向移動部材における棒螺子部材に螺合し、前記クランク部材の軸線の回りに回動可能に形成された回動部材とを備える軸線方向移動手段を挙げることができる。尚、前記棒螺子部材は、外周部に雄螺子を形成した棒状部材である。前記軸線方向移動手段においても、クランク部材がその軸線の回りに回転し得るように、前記クランク部材と軸線方向移動部材との間にベアリング等を介装することが好ましい。前記軸線方向移動手段においては、前記軸線方向移動部材が軸線方向移動部に相当し、前記回動部材が回動部に相当する。
【００７０】
２．４  カム
カムは、前記クランク部材に装着され、前記クランク部材が回転するのに伴って偏心運動をする部材である。
【００７１】
前記クランク部材の態様に応じて、前記カムにおいても種々の態様が可能である。
【００７２】
例えば、円柱体の外周面に、第１溝及びこの第１溝とは背中合わせになるように第２溝が形成された第１の態様のクランク部材には、例えば、第３図に示されるカムのように、相対する平面と前記平面に隣接する円柱面から形成される内周面を有し、前記第１溝に挿入される第１突出部及び前記第２溝に挿入される第２突出部が中心部に向かって突出した円環状のカムを組み合わせることができる。
【００７３】
クランク部材として、第１凹陥部と第２凹陥部と外周面部とを備える第２の態様のクランク部材を用いる場合には、例えば、前記第１凹陥部に挿入される第１突出部と前記第２凹陥部に挿入される第２突出部とが中心部に向かって突出した、円環状のカムを組み合わせることができる。
【００７４】
更に、一対の平面部を有する基部と、前記基部における平面部から突出し、第１摺動傾斜面及び前記第１摺動傾斜面に対して平行に延在する第２摺動傾斜面を有する一対の突出部とを有する第３の態様のクランク部材には、例えば、前記基部と突出部とが挿入される十字型の開口部が中心部に設けられた円板状のカムを組み合わせることができる。
【００７５】
２．５  運動変換手段
本発明のストローク長調整装置において、運動変換手段は、前記カムの偏心運動を往復運動に変換し、ピストン等に伝達する機能を有する。
【００７６】
前記運動変換手段としては、前記カムが回転可能に装着される円環状のカム装着部と、前記カム装着部とピストンとを結合する連結棒とを備えた運動変換部材を挙げることができる。
【００７７】
前記運動変換手段としては、他に、一端が前記カムの外周面に当接し、他端がピストンに結合され、前記ピストンの軸線に沿って往復動可能な棒状部材を挙げることができる。前記棒状部材は、バネ等の付勢手段により前記一端がカムの外周面に押圧されるようにすることが好ましい。又、前記一端にローラ等を設けるか、又は前記一端をテフロン等の低摩擦性材料で形成し、前記棒状部材と前記カム外周面との間の摩擦を減少させることが好ましい。
【００７８】
３．本発明のその他の例
３．１  棒螺子部材を有する軸線方向移動部材を備えた軸線方向移動手段を有するストローク長調整装置の例
【００７９】
前記例１のストローク長調整装置において、軸線方向移動手段として、棒螺子部材を有する軸線方向移動部材と、前記棒螺子部材に螺合する回動部材とを備える軸線方向移動手段を用いた、本発明のストローク長調整装置に関連する参考例（以下「例２」という）について以下説明する。
【００８０】
例２のストローク長調整装置の内部構造を図５に示す。
【００８１】
図５において、図１と同一の符号は、特に断らない限り図１において前記符号が示す部材と同一の部材を示す。
【００８２】
例２のストローク長調整装置は、例１のストローク長調整装置と同一の回転駆動手段２、支持手段３、円筒体４、カム７、及び運動変換手段８を備えている。又、クランク部材６も、貫通孔６５の代わりに、前記クランク部材６の軸線上に延在する軸体６６が一方の端面に設けられている以外は、例１のストローク長調整装置が備えるクランク部材６と同一である。
【００８３】
図５に示されるように、軸線方向移動手段５は、前記クランク部材６の上方に位置し、上方に延在する棒螺子部材５８を備える軸線方向移動部材５７と、前記棒螺子部に螺合する回動部材５９とを備えている。ここで、棒螺子部材５８は、外周面に螺子山が形成された棒状の部材である。
【００８４】
前記軸線方向移動部材５７は、上下方向即ち前記クランク部材６の軸線に沿った方向に移動可能に設けられた円筒状の部材である。前記軸線方向移動部材５７の中央部に隔壁５７ａが形成されている。前記隔壁５７ａにおける上面には、前記軸線方向移動部材５７の軸線上に延在する棒螺子部材５８が立設されている。前記棒螺子部材５８には、螺子孔が中心部に形成された略円筒状の回動部材５９が螺合している。回動部材５９は、蓋部１１において前記クランク部６の軸線の回りに回転可能に支持されている。回動部材５９の、前記棒螺子部材５８が螺合する側とは反対側の端部には、ハンドル部５６が固定される軸５９ａが形成されている。
【００８５】
前記軸線方向移動部材５７における隔壁５７ａの下方には、前記クランク部材６における軸体６６を回転可能に保持するベアリング６６ａが装着されている。軸線方向移動部材５７は、前記蓋部１１の下方に形成されたスリーブ１２の内部に、前記軸体６６の軸線の方向に沿って摺動可能に嵌装されている。更に、前記回動部材５９が回転したときに前記軸線方向移動部材５７が前記スリーブ１２に対して回転しないように、前記軸線方向移動部材５７の外周面には回り止め５７ｂが設けられている。
【００８６】
前記軸線方向移動手段５は、本発明のストローク長調整装置における軸線方向移動手段に相当し、前記軸線方向移動部材５７は、前記軸線方向移動手段における軸線方向移動部に相当し、回動部材５９は、前記軸線方向移動手段における回動部に相当する。
【００８７】
ハンドル部５６を回転させると、回動部材５９が回転し、前記回動部材５９の螺子孔に螺合する棒螺子部材５８を備える軸線方向移動部材５７が、前記回動部材５９の回転方向に応じて下降し、又は上昇する。前記軸線方向移動部材５７の下方には、前述のようにベアリング６６ａを介して前記クランク部材６が回転可能に装着されているから、軸線方向移動部材５７が下降し、又は上昇するのに応じてクランク部材６も下降し、又は上昇する。しかし、前記クランク部材６がその軸線を中心にして回転しても前記軸線方向移動部材５７及び回動部材５９は回転することなくそのままの位置を保つ。
【００８８】
例２のストローク長調整装置においては、クランク部材の中心部に、リードスクリューの挿入される貫通孔を設ける必要が無い。したがって、例２のストローク長調整装置は、例１のストローク長調整装置が有する特長に加えて、軸線に沿って延在する軸体を一方の端面に設け得る形状のクランク部材であれば、用い得るクランク部材の形状には特に制限が無いという特長を有している。
【００８９】
３．２  例２のストローク長調整装置におけるクランク部材の他の例
以下、前記例２のストローク長調整装置において用い得るクランク部材及びこのクランク部材に組み合わせ得るカムの他の例について説明する。
【００９０】
３．２．１  第２の態様のクランク部材
例２のストローク長調整装置において用いることのできるクランク部材の内、前述した第２の態様を有するクランク部材について、一例を図６に示す。
【００９１】
前記クランク部材６は、図６に良く示されるように、例２のストローク長調整装置の備える円筒体４と軸線を同じくする円柱体の外周面の一部をなし、しかも前記円筒体４の内周面を摺動可能に形成された外周面部１９と、この円柱体の周側面に円柱体の一端から他端へと溝状に穿設形成されたところの、この円柱体の軸線と所定の角度で傾斜する第１傾斜面２０aとこの第１傾斜面２０aを底面として相対向するように平行に形成された一対の内壁面２１とからなる第１凹陥部２２aと、前記第１傾斜面２０aと同じ傾斜角をもって、前記第１傾斜面２０aと背中合わせに穿設されたところの、第２傾斜面２０bとこの第２傾斜面２０bを底面として相対向するように平行に形成された一対の内壁面２１とからなる第２凹陥部２２bとを有する。また、前記第１傾斜面２０aと第２傾斜面２０bとは互いに平行に形成されている。前記第１傾斜面２０aと第２傾斜面２０bとで挟まれた部位を偏心軸と称することもある。
【００９２】
このクランク部材６においては、前記第１凹陥部２２aにおける相対する内壁面２１同士の間隔は、前記円筒体４に設けられた第１開口部１４aにおける横幅と同じになるように形成される。同様に、前記第２凹陥部２２bにおける相対向する内壁面２１同士の間隔は、前記円筒体４に設けられた第２開口部１４bにおける横幅と同じになるように形成される。
【００９３】
この例においては、前記第１凹陥部２２a及び第２凹陥部２２bが、この発明におけるカム案内部に相当する。内壁面２１は、円筒体４がその軸線を中心にして回転することにより回転するクランク部材６の回転力をカム７に伝達するのであるから回転力伝達面であり、第１傾斜面２０a及び第２傾斜面２０bはクランク部材６が円筒体４内で往復動することにより、カム７を偏心させる力をカム７に与えるからカム移動力伝達面である。
【００９４】
尚、前記クランク部材の一方の端面には、前記外周面部１９をその一部とする円柱の軸線上に延在する軸体（図示せず。）が形成されている。
【００９５】
前記クランク部材６に組み合わされるカム７は、図７に示されるように、第１カム部材３０aと第２カム部材３０bとを有する。
【００９６】
この第１カム部材３０aは、前記第２カム部材３０bと突合したときに形成される、例２のストローク長調整装置における円筒体４の直径よりも大きな直径を有する円の一部となる第１内周面部３１aと、この第１内周面部３１aに対応する第１外周面部３２aと、前記第１開口部１４a及び第１凹陥部２２aに嵌合する第１突出部３３aとを有する。この第１突出部３３aは、前記第１凹陥部２２aの内壁面２１を摺動する一対の第１側面部３４aと、前記第１傾斜面２０aを摺動する第１傾斜先端面３５aとを有する。したがって、この第１傾斜先端面３５aも傾斜していて、その傾斜角は前記第１傾斜面２０aの傾斜角度と同じである。
【００９７】
前記第２カム部材３０bは、前記第１カム部材３０aと突合したときに形成される、前記円筒体４の直径よりも大きな直径を有する円の一部となる第２内周面部３１bと、この第２内周面部３１bに対応する第２外周面部３２bと、前記第２開口部１４b及び第２凹陥部２２bに嵌合する第２突出部３３bとを有する。この第２突出部３３bは、前記第２凹陥部２２bの内壁面２１を摺動する、一対の第２側面部３４bと、前記第２傾斜面２０bを摺動する第２傾斜先端面３５bとを有する。したがって、この第２傾斜先端面３５bも傾斜していて、その傾斜角は、前記第２傾斜面２０bの傾斜角度と同じである。
【００９８】
この第１カム部材３０aと第２カム部材３０bとは、前記第１突出部３３aと第２突出部３３bとを向かいあわせにして当接すると、第１内周面部３１aと第２内周面部３１bとで円形の一部が形成され、また第１カム部材３０aの外周面と第２カム部材３０bの外周面とで円形の一部が形成されるようになっている。
【００９９】
この第１カム部材３０aは、前記クランク部材６を内部に収容した円筒体４の第１開口部１４aに前記第１突出部３３aを挿入し、第１側面部３４aが円筒体４の外周面に当接するように装着すると、第１突出部３３aの第１傾斜先端面３５aが第１凹陥部２２aにおける第１傾斜面２０aに接し、第１突出部３３aの両側面がそれぞれ第１凹陥部２２aの内壁面２１に接する。また、第２カム部材３０bについても、前記クランク部材６を内部に収容した円筒体４の第２開口部１４bに前記第２突出部３３bを挿入し、第２側面部３４bが円筒体４の外周面に当接するように装着すると、第２突出部３３bの第２傾斜先端面３５bが第２凹陥部２２bにおける第２傾斜面２０bに接し、第２突出部３３bの両側面がそれぞれ第２凹陥部２２bの内壁面２１に接する。
【０１００】
また、前記円筒体４内に装着されたクランク部材６にこのカム７を装着すると、円筒体４の外周面と前記第１内周面部３１a及び第２内周面部３１bとの間に空間Ｓ１を生じるので、円筒体４が回転するとカム７が偏心回転し得る。なお、この例においては、前記第１突出部３３a及び第２突出部３３bが、クランク部材６の移動に応じて前記第１凹陥部２２a及び第２凹陥部２２bに案内されて円筒体４の軸線に直交する方向に移動するので、この発明における被案内部に相当する。
【０１０１】
以下、クランク部材６の上下運動により、ストローク量が０％から１００％まで変化する様子を図７及び図８を用いて説明する。
【０１０２】
図７はストロークが０％である状態を示す。図７において、前記クランク部材６は最高の位置（上死点）にある。この状態においては、円筒体４の軸線ｈ１とクランク７の軸線ｈ２とは一致しているから、カム７の偏心量は０である。ここで、円筒体４の第１開口部１４aには第１突出部３３aが、また第２開口部１４bには第２突出部３３bが嵌挿されているので、ウォームシャフト１８及びウオームホイール１５によって円筒体４が回転すると、円筒体４の回転に応じてクランク部材６も前記軸線ｈ１の回りに回転するから、カム７も前記円筒体４の軸線ｈ１の回りに回転する。よって連接棒３９に接続されたピストンのストロークは０になる。
【０１０３】
図８はストロークが１００％である状態を示す。図８において、前記クランク部材６が最低の位置（下死点）にある。このとき、円筒体４の軸線ｈ１とカム７の軸線ｈ２との間のずれが最大になる。この状態で、円筒体４が回転すると、円筒体４の回転に応じてクランク部材６も前記軸線ｈ１回りに回転するから、カム７は最大の偏心量で偏心回転する。よって連接棒３９に接続されたピストンは１００％のストロークで往復運動する。
【０１０４】
以上のように、前記態様のクランク部材６においても、軸線方向移動手段５により前記クランク部材６を上下動させることにより、カム７を偏心軸における任意の位置になるように調整することができ、これによって連接棒３９の一端に結合されたピストン３８のストロークを０〜１００％の範囲における任意の値に調整することができる。
【０１０５】
３．２．２  第３の態様のクランク部材
例２のストローク長調整装置において用いることのできるクランク部材の内、第３の態様を有するクランク部材について、一例を図９に示す。
【０１０６】
前記クランク部材６は、図９によく示されるように、互いに平行に形成された一対の平面部４１a，４１bを有する基部４２と、前記一対の平面部４１a及び４１bのそれぞれから突出形成された一対の突出部４６とを備える。前記基部４２には、前記一対の平面部４１ａ，４１ｂに隣接して、前記円筒体４の内周面を摺動可能な一対の第１外周面部４０，４０が、互いに反対側に位置するように形成されている。一方、前記突出部４６には、前記円筒体４の軸線に対して所定の角度で傾斜する第１摺動傾斜面４４、前記所定角度と同じ角度で傾斜し、且つ前記第１摺動傾斜面４４とは背中合わせに形成された第２摺動傾斜面４５、及び前記第１摺動傾斜面４４及び第２摺動傾斜面４５の両方に隣接し、前記円筒体４の内周面を摺動する第２外周面部４３，４３が形成されている。
【０１０７】
このクランク部材６の軸線に直交する平面におけるこのクランク部材の断面において、前記基部４２における第１外周面部４０の縁辺と突出部４６における第１摺動傾斜面４４の縁辺とが直交し、また基部４２における第１外周面部４０の縁辺と突出部４６における第２摺動傾斜面４５の縁辺とが直交する。したがって、このクランク部材６の端面は、その軸線方向から見ると、前記基部４２と前記一対の突出部４６とにより十字形になっている。
【０１０８】
前記一対の突出部４６，４６は、基部４２から互いに反対方向に延在する。一方の突出部４６における第１摺動傾斜面４４と第２摺動傾斜面４５とは互いに背中合わせに位置し、しかも互いに並行な面となっている。同様に他方の突出部４６における第１摺動傾斜面４４と第２摺動傾斜面４５も又、互いに背中合わせに位置し、しかも互いに平行な面となっている。また、一方の突出部４６における第１摺動傾斜面４４と他方の突出部４６における第１摺動傾斜面４４とは、同一の平面上に位置し、同じ傾斜角を有する。これは、一方の突出部４６における第２摺動傾斜面４５と他方の突出部４６における第２摺動傾斜面４５についても同様である。
【０１０９】
前記第１外周面部４０，４０及び第２外周面部４３，４３は、前記円筒体６の内周面を摺動する外周面を備えた円柱体の外周面の一部をなす。
【０１１０】
前記クランク部材６が前記円筒体４内に嵌合されると、前記第１外周面部４０，４０及び第２外周面部４３，４３は円筒体４の内周面に当接する。そして、前記円筒体４が回転するときに、前記平面部４１a，４１b、第１１摺動傾斜面４４及び第２摺動傾斜面４５はカム７に回転力を伝達する。また、この円筒体４内で前記クランク部材６が軸線に沿って移動する場合、前記第１外周面部４０，４０及び第２外周面部４３，４３は円筒体４の内周面を摺動し、前記第１摺動傾斜面４４及び第２摺動傾斜面４５を有する突出部４６は、カム７の中心軸を偏心させる。
【０１１１】
尚、前記クランク部材６の上面には、前記第１外周面部４０，４０及び第２外周面部４３，４３をその一部とする円柱の軸線上に延在する軸体（図示せず。）が形成される。
【０１１２】
この例におけるカム７は、図１０に示されるように、第１カム部材３０aと第２カム部材３０bとを有する。この第１カム部材３０aと第２カム部材３０bとが一体になっているカム７は、また、中央部に十文字状の開口部４８を有する円盤体である。
【０１１３】
この円盤体であるカム７における開口部４８は、前記クランク部材６が円筒体４内で移動するのに応じて一対の突出部４６が摺動することができるように形成された第１案内溝７０と、前記クランク部材６が円筒体４と共に回転するのに応じて前記クランク部材６の基部４２が摺動し、且つ往復動することができるように形成された第２案内溝７１とで形成される。
【０１１４】
カム７は前記円筒体４に装着される。したがって、第１カム部材３０aと第２カム部材３０bとを当接してカム７を形成した場合に、前記第１案内溝７０と前記第２案内溝７１とで挟まれる部分が円筒体４内に位置するように、第１開口部１４a及び第２開口部１４bが円筒体４の周側面に開設される。この第１開口部１４a及び第２開口部１４bの厚みは、カム部材７が挿入されるに足る寸法に調整され、第１開口部１４a及び第２開口部１４bの幅は、第１カム部材３０ａと第２カム部材３０ｂとでクランク部材６を挟み込むことができるように調整される。
【０１１５】
上記カム７には、前記例１におけるのと同様に、このカム７を装着する円形の開口部を備えてなる装着部と、シリンダーに嵌挿されたピストンに結合された連接棒とで形成されて、カム７の偏心回転運動を往復運動に変換する運動変換手段が取り付けられる。
【０１１６】
この例においても、前記例１におけるのと同様に、円筒体４を嵌合挿入するウオームホイールの回転によって回転体が回転し、回転体の回転と共にクランク部材６も回転する。軸線方向移動手段５により上下動させられて所定の位置にあるクランク部材６の偏心運動により、カム７も偏心運動し、その結果、運動変換手段８におけるピストン３８のストローク長が、クランク部材６の位置に応じて調整される。
【０１１７】
なお、この例２におけるクランク部材６の突出部４６は、並行な第１摺動傾斜面４４及び第２摺動傾斜面４５とこれらの先端縁間に形成されている第２外周面部４３とで形成されるが、この突出部は、カムの偏心を案内し、クランク部材の回転力をカムに伝達することができるように形成されていれば良く、たとえばクランク部材をその軸線に直交する平面で切断したときに顕れる突出部の端縁が山形、Ｖ字型、Ｕ字型、凹型となるような形態であっても良い。
【０１１８】
【発明の効果】
本発明によると、構造の簡単なストローク長調整装置を提供することができる。本発明によると、従来の装置よりも小型化されたストローク長調整装置を提供することができる。本発明によると、従来の装置よりも部品点数が少なく、したがって組み立ての容易なストローク長調整装置を提供することができる。本発明によると、カムの運動により発生する偶力にも十分に耐える強度を備えた丈夫なストローク長調整装置を提供することができる。
【０１１９】
本発明によると、従来のストローク長調節装置におけるように、一対の円柱体と、それら円柱体の向かい合う端面同士の間に斜めに介装されたピンとで形成されたＮクランクを有さず、従来のピンに相当する高さを持ったクランク部材を有しているので、換言すると従来装置におけるようなピンの両体に設けられた一対の円柱体を不要とするので、それだけ小型のストローク長調整装置を提供することができる。
【０１２０】
本発明によると、クランク部材を収容する円筒体を有し、前記クランク部材は前記円筒体の内壁面を摺動する外周面を有しているので、円筒体の回転により前記クランク部材を回転させたときに発生する偶力及び荷重が、円筒体に分散されるので、従来装置のようにクランク部材を保持する保持部材を肉厚にする必要がなくなり、その分装置の小型化を達成することができる。
【０１２１】
本発明で提供されるストローク長調整装置においては、軸線方向移動手段の備える回動部を左右いずれかの方向に回転させることによって軸線方向移動部を往復動させてクランク部材の位置を調整する。そして、前記回動部におけるストローク長調整装置外部への突出長さはクランク部材の位置によらず常に一定である。よって、前記回動部においては、前記回動部の端部にハンドル又はつまみを固定するのに必要な最小限の長さだけ、ストローク長調整装置外部への突出長さをとればよいから、軸線方向移動手段全体を極めて小型にまとめることができ、したがって、ストローク長調整装置全体も小型化することができる。更に、前記回動部に各種サーボモータ、ストローク長インジケータ、機械式カウンタ、及び液晶カウンタ等の各種装置を容易に装着することができ、前記装置を取り付けたときの前記回動部におけるオイルシールが極めて容易である。加えて、カムが偏心回転運動をする際にクランク部材に交互に作用する突き上げ力と突き下げ力とによって前記回動部が回動することは無い故に、前記回動部の回動を防止する回り止めは不要である。よって、この点から見ても、本発明によって、構造の簡易なストローク長調整装置が提供されることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一例であるストローク長調整装置を示す縦断面図である。
【図２】図２は、本発明の一例であるストローク長調整装置における円筒体とクランク部材とを示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一例であるストローク長調整装置におけるカムを示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の一例であるストローク長調整装置における円筒体、クランク部材及びカムを組み合わせて、ストローク長が０％である状態及びストローク長が１００％である状態を示す説明図である。
【図５】  図５は、本発明のストローク長調整装置に関連する参考例を示す断面図である。
【図６】図６は、図５に示されたストローク長調整装置において用いうる円筒体及びクランク部材の他の例を示す斜視図である。
【図７】図７は、図６に示された円筒体、クランク部材、及びカムを組み合わせて、ストローク長が０％である状態を示す説明図である。
【図８】図８は、図６に示された円筒体、クランク部材及びカムを組み合わせて、ストローク長が０％である状態及びストローク長が１００％である状態を示す説明図である。
【図９】図９は、図５に示されたストローク長調整装置において用いうる円筒体及びクランク部材の更に他の例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図９に示された円筒体及びクランク部材にカムを組み合わせた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・ストローク長調整装置、２・・・回転駆動手段、３・・・支持手段、４・・・円筒体、５・・・軸線方向移動手段、６・・・クランク部材、
７・・・カム、８・・・運動変換手段、９・・・油貯留槽、１０・・・開口部、１１・・・蓋体、１２・・・スリーブ、１３・・・据え付け部、１４・・・円筒体、１４a・・・第１開口部、１４b・・・第２開口部、１５・・・ウオームホイール、１６・・・取り付け穴、１７・・・キー、１８・・・ウオームシャフト；１９・・・外周面部、２０a・・・第１傾斜面、２０b・・・第２傾斜面、２１・・・内壁面、２２a・・・第１凹陥部、２２b・・・第２凹陥部、
３０a・・・第１カム部材３０a、３０b・・・第２カム部材、３１a・・・第１内周面部、３１b・・・第１外周面部、３３a・・・第１突出部、３３ｂ・・・第２突出部、３４a・・・第１側面部、３４b・・・第２側面部、３５a・・・第１傾斜先端面、３５b・・・第２傾斜先端面、３６・・・装着穴、３７・・・装着部、３９・・・連接棒；
４０・・・第１外周面部、４１a，４１b・・・平面部、４２・・・基部、４３・・・第２外周面部、４４・・・第１摺動傾斜面、４５・・・第２摺動傾斜面、４６・・・突出部、４８・・・開口部、４９・・・第１案内溝；
５１・・・軸体、５１ａ・・・ベアリング、５１ｂ・・・リードスクリュー挿通孔、５２・・・キャップ部、５３・・・リードスクリュー、５４・・・ロックナット、５５ａ・・・歯車、５５ｂ・・・ストローク表示カウンタ、５６・・・ハンドル部、５７・・・軸線方向移動部材、５７ａ・・・隔壁、５７ｂ・・・回り止め、５８・・・棒螺子部材、５９・・・回動部材；
６０a・・・第１溝、６０b・・・第２溝、６１a・・・第１斜行面、６１b・・・第２斜行面、６１c・・・第３斜行面、６１d・・・第４斜行面、６２a・・・第１底面、６２b・・・第２底面、６３a・・・第１案内平面部、６３b・・・第２案内平面部、６４a・・・第１突出部、６４b・・・第２突出部、６５・・・貫通孔、６６・・・軸体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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