(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、往復動駆動手段により円筒体の中心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、その軸方向の一端から他端へと形成されたところの、前記円筒体の中心軸線に対して所定の角度で傾斜することによって、前記往復動駆動手段によりクランク部材が円筒体の中心軸線に沿って移動すると前記カムが偏心するようにカムを案内する溝状のカム案内部と、前記円筒体の内周面に接する外周面部とを備え、
前記カムは、前記円筒体の中心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、か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、往復動駆動手段により円筒体の中心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、円柱体の外周面の一部をなし、前記円筒体の内壁面を摺動する外周面部と、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、円筒体の中心軸線に対して所定角度で傾斜する第１傾斜面および相対向する内壁面を有する第１凹陥部と、前記所定角度と同じ角度で傾斜し、かつ前記第１傾斜面とは背中合わせに形成された第２傾斜面および相対向する内壁面を有する第２凹陥部とを有してなり、
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、前記第１凹陥部の幅を同じ幅を有し、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、および前記第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、および前記第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、往復動駆動手段により円筒体の中心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、クランク部材の中心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、互いに反対方向に位置するように形成された、前記円筒体の内周面に対して摺動可能な一対の第１外周面部、およびこの一対の第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、前記円筒体の内周面を摺動する第２外周面部、前記円筒体の中心軸に対して所定の角度で傾斜する第１摺動傾斜面、および前記所定角度と同じ角度で傾斜し、かつ前記第１摺動傾斜面とは背中合わせに形成された第２摺動傾斜面を有する一対の突出部とを備え、前記基部と前記一対の突出部とにより十字形の端面を有してなり、
前記円筒体は、前記クランク部材における第１外周面部および第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開口部および第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、円筒体内で前記突出部が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案内溝およ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部材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。
【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、往復動駆動手段により円筒体の中心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、クランク部材の中心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、円筒体の内周面に摺動可能に形成された円柱体の外周面に、この円柱体の一端から他端へと溝状に穿設され、円筒体の中心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溝およびこの第１溝とは背中合わせになるように形成された第２溝と、前記円柱体の外周面部とを有してなり、
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開口部および第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、および前記第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。
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
この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。
［背景技術］
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をその中心軸線ＸＸ’にそ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がその中心軸線ＰＰ’が該回転子５２，５３の中心軸線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’の中心軸線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をその中心軸線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」。
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の中心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させることにより、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。
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。
（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、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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
したがって、全体として従来のストローク長調節装置は、構造が複雑であり、小型化を達成することができなかった。
この発明は前記課題を解決することを目的とする。この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。この発明の目的は、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。この発明の目的は、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。この発明の目的は、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。
［発明の開示］
課題を解決するこの発明の手段は、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た円筒体と、往復動駆動手段により円筒体の中心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、
クランク部材は、その軸方向の一端から他端へと形成されたところの、前記円筒体の中心軸線に対して所定の角度で傾斜することによって、前記往復動駆動手段によりクランク部材が円筒体の中心軸線に沿って移動すると前記カムが偏心するようにカムを案内する溝状のカム案内部と、前記円筒体の内周面に接する外周面部とを備え、
前記カムは、前記円筒体の中心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、か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であり、
この発明の好適な態様は、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た円筒体と、往復動駆動手段により円筒体の中心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、円柱体の外周面の一部をなし、前記円筒体の内壁面を摺動する外周面部と、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、円筒体の中心軸線に対して所定角度で傾斜する第１傾斜面および相対向する内壁面を有する第１凹陥部と、前記所定角度と同じ角度で傾斜し、かつ前記第１傾斜面とは背中合わせに形成された第２傾斜面および相対向する内壁面を有する第２凹陥部とを有してなり、
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、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、および前記第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、および前記第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であり、
この発明の他の好適な態様は、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た円筒体と、往復動駆動手段により円筒体の中心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、クランク部材の中心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、互いに反対方向に位置するように形成された、前記円筒体の内周面に対して摺動可能な一対の第１外周面部、およびこの一対の第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、前記円筒体の内周面を摺動する第２外周面部、前記円筒体の中心軸に対して所定の角度で傾斜する第１摺動傾斜面、および前記所定角度と同じ角度で傾斜し、かつ前記第１摺動傾斜面とは背中合わせに形成された第２摺動傾斜面を有する一対の突出部とを備え、前記基部と前記一対の突出部とにより十字形の端面を有してなり、
前記円筒体は、前記クランク部材における第１外周面部および第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開口部および第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、円筒体内で前記突出部が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案内溝およ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部材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り、
この発明の他の好適な態様は、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た円筒体と、往復動駆動手段により円筒体の中心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、クランク部材の中心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、円筒体の内周面に摺動可能に形成された円柱体の外周面に、この円柱体の一端から他端へと溝状に穿設され、円筒体の中心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溝およびこの第１溝とは背中合わせになるように形成された第２溝と、前記円柱体の外周面部とを有してなり、
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開口部および第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、および前記第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である。
【図面の簡単な説明】
図１はこの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はこの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はこの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、クランク部材およ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４はこの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、クランク部材およびカムを組み合わせて、ストローク長が１００％である状態を示す説明図である。
図５はこの発明の一例であるストローク長調整装置におけるクランク部材の他の例を示す断面図である。
図６はこの発明の一例であるストローク長調整装置におけるクランク部材の他の例を示す断面図である。
図７はこの発明の一例であるストローク長調整装置におけるクランク部材の他の例を示す断面図である。
図８はこの発明の一例であるストローク長調整装置におけるクランク部材の他の例を示す断面図である。
図９はこの発明の一例であるストローク長調整装置におけるクランク部材の他の例を示す断面図である。
図１０はこの発明の一例であるストローク長調整装置におけるクランク部材の他の例を示す断面図である。
図１１はこの発明の他の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１２はこの発明の他の例であるストローク長調整装置における円筒体、クランク部材およ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１３はこの発明の他の例であるストローク長調整装置におけるカムを示す平面図である。
図１４はこの発明の他の例であるストローク長調整装置における円筒体、クランク部材およびカムを組み合わせて、ストローク長が１００％である状態を示す説明図である。
図１５はこの発明の他の例であるストローク長調整装置に装備される円筒体を示す斜視図である。
図１６はこの発明の他の例であるストローク長調整装置に装備される円筒体内に装着されるクランク部材を示す斜視図である。
図１７はこの発明の他の例であるストローク長調整装置に装備される円筒体およびクランク部材に組み合わされるカムを示す斜視図である。
図１８はこの発明の他の例であるストローク長調整装置における円筒体、クランク部材およびカムを組み合わせた状態であって、円筒体およびクランク部材については断面を示す平面図である。
図１９はこの発明の他の例であるストローク長調整装置における円筒体、クランク部材およびカムを組み合わせた状態の縦断面を示す断面図である。
図２０はこの発明の他の例であるストローク長調整装置において用い得るカムの他の例を示す平面図である。
図２１はこの発明の他の例であるストローク長調整装置において用い得るカムの他の例を示す平面図である。
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・・・上下動駆動手段、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、
１４c・・・第１開口部側壁面、１４ｄ・・・第２開口部側壁面、
１５・・・ウオームホイール、１６・・・取り付け穴、１７・・・キイ、
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、２３・・・軸体、２４・・・筒状リードスクリュウ、
２５・・・栓体、２６・・・棒体、２７・・・把持部、２８・・・ベアリング、
２９・・・周り止め、３０a・・・第１カム部材、
３０b・・・第２カム部材、３１a・・・第１内周面部、
３１b・・・第２内周面部、３１ｃ・・・小内周面部、
３１ｄ・・・円筒体挿入開口部、３２・・・外周面、３２ａ・・・第１外周面、
３２ｂ・・・第２外周面、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、５０・・・第２案内溝、
５１a・・・第１半円周面部、５１b・・・第２半円周面部、
５２a・・・第１案内溝形成用第１切欠部、
５２b・・・第１案内溝形成用第２切欠部、
５３a・・・第２案内溝形成用第１切欠部、
５３b・・・第２案内溝形成用第２切欠部、５４a・・・第１当接面部、
５４b・・・第２当接面部、５５a・・・第１直交小面部、
５５b・・・第１直交小面部、５６a・・・第１傾斜面部、
５６b・・・第２傾斜面部、５７a・・・第１直交大面部、
５７b・・・第２直交大面部、５８a・・・第１底面部、
５８b・・・第２底面部、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。
［発明を実施するための最良の形態］
−例１−
先ず、この発明の具体的な一例を図面を参照しながら説明する。
図１に示されるように、この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、
往復動駆動手段の一例である上下動駆動手段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の中心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。
前記円筒体４は、潤滑油を貯留することのできる油貯留槽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における点線位置Ｌまで潤滑油が貯留される。なお、このスリーブ１２および前記据え付け部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。
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が上下動駆動手段５により下死点およ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設計される。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、荷重および偶力の分散を行うことができる。
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および第２開口部１４bと称する。この第１開口部１４aおよび第２開口部１４bは、それらの正面から見ると共に同じ四角形状をしている。この第１開口部１４aおよび第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。
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イ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。
この例においては、前記油貯留槽９におけるスリーブ１２および据え付け部１３が、この発明における、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およ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、この発明における、円筒体４を回転させる回転駆動手段に相当する。
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の中心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の内周面に対して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、この円柱体の中心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。
この例においては、前記第１凹陥部２２aおよび第２凹陥部２２bが、この発明におけるカム案内部に相当する。第１開口部１４ａの側壁面である第１開口部側壁面１４ｃ、及び第２開口部１４ｂの側壁面である第２開口部側壁面１４ｄは、円筒体４がその中心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に伝達する面であるから回転力伝達面であり、第１傾斜面２０aおよび第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。
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の内周面に対して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穿設形成された溝状の一対の前記第１凹陥部２２aと前記第２凹陥部２２bとを有してなる。
このクランク部材６は、上下動駆動手段５により前記円筒体４内でその中心軸線に沿って往復動可能になっている。
図１に示されるように、この上下動駆動手段５は、この例においては、軸体２３と、筒状リードスクリュウ２４と、栓体２５と、棒体２６と、把持部２７とを備える。前記軸体２３は、周側面に溝を備えた円柱体であるクランク部材６の上端面に、このクランク部材６の中心軸と一致する中心軸を有するように、立設され、その上部周側面にベアリング２８が装着されてなる。前記筒状リードスクリュウ２４は、外周面にネジ山が形成され、蓋体１１に形成されたネジ孔に螺合される。前記蓋体１１の上面には、回り止め２９が設けられている。この筒状リードスクリュウ２４の下端は開口していてこの開口内に前記軸体２３の上端を挿入し、ベアリング２８を介して前記軸体２３の中心軸を中心にして前記軸体２３が回転可能に装着される。この筒状リードスクリュウ２４の上端には、栓体２５が装着され、この栓体２５の上端に棒体２６が結合される。棒体２６は、蓋体１１の上面に取り付けられたところの、上端開口部を閉塞した有底円筒体の上端閉塞面に設けられた開口部を、回転可能に貫通し、その上端に把持部２７を装着する。
この上下動駆動手段５においては、前記把持部２７を回動すると、蓋体１１に螺合する筒状リードスクリュウ２４が回転して、この把持部２７の回転方向に応じて筒状リードスクリュウ２４が下降し、あるいは上昇する。筒状リードスクリュウ２４の下端には軸体２３が結合されているので、筒状リードスクリュウ２４の下降もしくは上昇により、前記クランク部材６が円筒体４内を下降し、もしくは上昇する。また、前記筒状リードスクリュウ２４の下端部では、軸体２３がベアリング２８を介して回転可能に前記筒状リードスクリュウ２４に結合されているので、前記クランク部材６がその中心軸線を中心にして回転しても、筒状リードスクリュウ２４、把持部２７は回転せずにそのままの状態を保つ。
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。
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および第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開口部側壁面１４ｃ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。
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３４bと、前記第２開口部１４bおよび第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開口部側壁面１４ｄ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。
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。
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開口部側壁面１４ｃ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開口部側壁面１４ｄに接する。
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および第２内周面部３１bとの間に空間Ｓ１を生じる。この空間Ｓ１は、円筒体４が回転することによるカム７の偏心回転を可能にする。換言すると、このような空間Ｓ１が設けられているので、前記第１カム部材３０aおよび第２カム部材３０bからなるカム７が、円筒体４内に装着されているクランク部材６を円筒体４内で上下に移動させることによりその移動後の位置に応じて、偏心回転することができる。
なお、この例においては、前記第１突出部３３aおよび第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および第２凹陥部２２bに案内されて円筒体４の中心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。
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手段である。この例においては、図１および図３に示されるように、運動変換手段８は、前記カム７を装着する円形の装着穴３６を有する装着部３７と、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とで形成される。カム７は、装着部３７に対し回転可能に嵌装されている。
次ぎに、以上構成のストローク長調整装置１の作用について説明する。
この例のストローク長調整装置１は、停止中および運転中にかかわらず、０％から１００％まで、ストローク長を無段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。
図１および図３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とがキイ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。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、円筒体４の回転に応じてカム７も回転する。カム７が回転すると、第１傾斜面２０aと第２傾斜面２０bとで挟まれてなる偏心軸が偏心回転し、カム７も偏心回転する。このとき、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の中心と偏心軸の中心とが一致して連接棒３９に接続されたたとえばピストンのストロークが０になる。
図４はストローク１００％である状態を示す。図４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。クランク部材６の上下動は、上下動駆動手段５により行うことができる。この状態で、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とがキイ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。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、円筒体４の回転に応じてカム７も回転する。カム７が回転すると、偏心軸が偏心回転し、カム７も偏心回転する。このとき、偏心軸の偏心量とカム７の偏心量との和が偏心半径となり、連接棒３９に接続されたたとえばピストンのストローク長が１００％になる。
したがって、上下動駆動手段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のストロークを１〜１００％の範囲における任意の値に調整することができる。
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に伝わる。円筒体４に伝わった荷重は、スリーブ１２および据え付け部１３に分散して伝わる。
したがって、従来のような、第１回転子と第２回転子との間に斜行する円柱状の偏心軸を有するＮクランクを備えたストローク長調節装置が有するところの、偏心軸による荷重が第１回転子を介して第１回転子を保持する一方の支持部材に伝わり、また第２回転子を介してウオームホイールに伝わり、これを据え付け部（あるいはスリーブ）で保持するので、二つの支持部材はこの荷重に耐えることができるような大型にしなければならなかったが、この発明の前記例においては、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、支持部材であるスリーブ１２および据え付け部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および据え付け部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。
更に、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、従来装置におけるような第１回転子および第２回転子が不要になり、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て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。
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と言うことがなくなるので、この例のストローク長調整装置１は、故障原因が少ない。
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。
なお、この例１においては、第１傾斜面２０aおよび第２傾斜面２０bの形状が、クランク部材６をその中心軸線に直交する断面において相対向する内壁面２１に直交する直線となって顕れる傾斜面であるが、この発明における第１傾斜面２０aおよび第２傾斜面２０bはこのような傾斜面に限定されることはない。要するに、第１凹陥部２２a及び第１開口部１４ａにカムの第１突出部３３aが嵌合し、また、第２凹陥部２２b及び田２開口部１４ｂにカム７の第２突出部３３bが嵌合し、円筒体４がその中心軸を中心にして回転すると前記円筒体４の回転力が第１凹陥部２２aおよび第２凹陥部２２bによってカム７に伝達され、しかも、このクランク部材６が円筒体４内で移動するのに応じてカム７が偏心することができるように、第１凹陥部２２a内で第１突出部３３aが、また第２凹陥部２２b内で第２突出部材３３bが摺動することができるように構成されていれば良いのである。このような状態を維持することのできる第１傾斜面２０aおよび第２傾斜面２０bの形状として、たとえば図５から図１０に示されるクランク部材６を挙げることができる。
図５から図１０はクランク部材のその中心軸線に直交する断面における端面を示す端面図である。
図５に示されるクランク部材６においては、第１傾斜面２０aおよび第２傾斜面２０bは、このクランク部材６の中心軸に向かって狭まるＶ字形をなす。したがって、この第１傾斜面２０aおよび相対向する平行な内壁面２１により形成される第１凹陥部２２aに嵌合されるカムにおける第１突出部の第１傾斜先端面も、前記第１傾斜面２０aを摺動することのできる、Ｖ字型に突出してなる。また同様に、この第２傾斜面２０bおよび相対向する平行な内壁面２１により形成される第２凹陥部２２bに嵌合されるカムにおける第２突出部の第２傾斜先端面も、前記第２傾斜面２０ｂを摺動することのできる、Ｖ字型に突出してなる。
図６に示されるクランク部材６においては、第１傾斜面２０aおよび第２傾斜面２０bは、この第１傾斜面２０aおよび第２傾斜面２０bを挟んで相対向する平行な内壁面２１に対して所定の角度で傾斜し、しかも互いに平行に形成された傾斜面である。したがって、この第１傾斜面２０aおよび相対向する平行な内壁面２１により形成される第１凹陥部２２aに嵌合されるカムにおける第１突出部の第１傾斜先端面も、前記第１傾斜面２０aを摺動することができるように前記内壁面２１に対して斜に切られた傾斜面であり、前記第２傾斜面２０bおよび相対向する平行な内壁面２１により形成される第２凹陥部２２bに嵌合されるカムにおける第２突出部の第２傾斜先端面も、前記第２傾斜面２０bを摺動することができるように斜に切られた傾斜面である。
図７に示されるクランク部材６においては、第１傾斜面２０aおよび第２傾斜面は、このクランク部材６の中心軸に向かって窪んだＵ字形をなす。したがって、この第１傾斜面２０aおよび相対向する平行な内壁面２１により形成される第１凹陥部２２aに嵌合されるカムにおける第１突出部の第１傾斜先端面も、前記第１傾斜面２０aを摺動することができるように、中心軸に向かってＵ字型に突出してなる。また同様に、この第２傾斜面および相対向する平行な内壁面２１により形成される第２凹陥部２２bに嵌合されるカムにおける第２突出部の第２傾斜先端面も、前記第２傾斜面を摺動することのできるように、Ｕ字型に突出してなる。
図８に示されるクランク部材６においては、第１傾斜面２０aおよび第２傾斜面は、このクランク部材６の中心軸から外側に向かって山形に突出する形状を有する。したがって、この第１傾斜面２０aおよび相対向する平行な内壁面２１により形成される第１凹陥部２２aに嵌合されるカムにおける第１突出部の第１傾斜先端面も、前記第１傾斜面２０aを摺動することができるように、中心軸に向かってＶ字型に窪んでなる。また同様に、この第２傾斜面および相対向する平行な内壁面２１により形成される第２凹陥部２２bに嵌合されるカムにおける第２突出部の第２傾斜先端面も、前記第２傾斜面を摺動することのできるように、中心軸に向かってＶ字型に窪んでなる。
図９に示されるクランク部材６においては、第１傾斜面２０aおよび第２傾斜面２０bは、このクランク部材６の中心軸に向かって窪んだ溝４０およびこの溝４０と内壁面２１とに段差４１が形成されてなる。したがって、この第１傾斜面２０aおよび相対向する平行な内壁面２１により形成される第１凹陥部２２aに嵌合されるカムにおける第１突出部の第１傾斜先端面も、前記第１傾斜面２０aを摺動することができるように、中心軸に向かって幅の狭い突出した突部を有してなる。また同様に、この第２傾斜面および相対向する平行な内壁面２１により形成される第２凹陥部２２bに嵌合されるカムにおける第２突出部の第２傾斜先端面も、前記第２傾斜面を摺動することのできるように、中心軸に向かって幅の狭い突出した突部を有してなる。
図１０に示されるクランク部材６においては、第１傾斜面２０aおよび第２傾斜面は、このクランク部材６の中心軸に向かって浅い底部分２０Ｌと深い底部分２０Ｈとの二段の傾斜面を有してなる。したがって、この第１傾斜面２０aおよび相対向する平行な内壁面２１により形成される第１凹陥部２２aに嵌合されるカムにおける第１突出部の第１傾斜先端面も、前記第１傾斜面２０aを摺動することができるように、中心軸に向かって二段の突出先端面を有してなる。また同様に、この第２傾斜面２０bおよび相対向する平行な内壁面２１により形成される第２凹陥部２２bに嵌合されるカムにおける第２突出部の第２傾斜先端面も、前記第２傾斜面を摺動することのできるように、中心軸に向かって二段の突出先端面を有してなる。
上記いずれの変形例においても、第１凹陥部および第２凹陥部はカムの第１突出部および第２突出部を案内するカム案内部であり、第１突出部および第２突出部は被案内部である。
−例２−
この例２におけるストローク長調整装置が前記例１におけるストローク長調整装置と異なるところは、円筒体４、クランク部材６およびカム７である。
図１１に示されるように、この円筒体４が前記例１における円筒体４と相違する点は、第１開口部１４aおよび第２開口部１４bの形状である。この例２における円筒体４の第１開口部１４aおよび第２開口部１４bも例１における円筒体４の第１開口部１４aおよび第２開口部１４bも共に、カム７を円筒体４に装着する機能を有する。したがって、カム７の構造ないし形状に応じて第１開口部１４aおよび第２開口部１４bの形状および大きさが決まる。この例２における第１開口部１４aおよび第２開口部１４bの形状および大きさについては、カム７の説明において触れる。
この例２におけるクランク部材６は、図１１によく示されるように、前記円筒体４の内周面を摺動可能に、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４０，４０およびこの一対の第１外周面部４０，４０との間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，４１bそれぞれから突出形成され、前記円筒体４の内周面を摺動する第２外周面部４３，４３、前記円筒体４の中心軸に対して所定の角度で傾斜する第１摺動傾斜面４４、および前記所定角度と同じ角度で傾斜し、かつ前記第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を有する一対の突出部４６とを備える。
このクランク部材６の中心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、その中心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。
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とは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とは同じ傾斜角を有し、また同じ平面上にある。同様に一方の突出部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４４とは同じ傾斜角を有し、また同じ平面上にある。
前記第１外周面部４０，４０および第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。
前記クランク部材６が前記円筒体４内に嵌合された場合に、前記円筒体４が回転するときに、前記第１外周面部４０，４０および第２外周面部４３，４３は円筒体４の内周面を摺動し、円筒部４における第１開口部側壁１４ｃ及び第２開口部側壁１４ｄ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が中心軸線に沿って移動する場合、前記第１摺動傾斜面４４および第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。
なお、この例においては、前記第１外周面部４０，４０および第２外周面部４３，４３がこの発明における外周面部に相当し、前記突出部４６がこの発明におけるカム案内部に相当する。また言い換えると、前記第１摺動傾斜面４４および第２摺動傾斜面４５がカム案内部に相当する。
この例におけるクランク部材６は、前記例１におけるのと同様に、このクランク部材６を上下動させる上下動駆動手段５が取り付けられる。なお、この上下動駆動手段５はこの発明における往復動駆動手段に相当する。
この例におけるカム７は、図１２、図１３、および図１４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。
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４９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、か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５０とで形成される。
前記第１カム部材３０aは、前記第１案内溝４９および第２案内溝５０を形成するための切り欠き部を有する半円盤体であり、第１半円周面部５１aと、第１案内溝形成用第１切欠部５２aと、第２案内溝形成用第１切欠部５３aとを有する。
更に言うと、この第１カム部材３０aは、前記第２カム部材３０bとで円を形成することのできる半円形の外周面を有する第１半円周面部５１aと、この第１半円周面部５１aの両端から円の中心に向かい、第１半円周面部５１aの両端から所定の長さのところで端縁部の顕れる平面に形成された、一対の第１当接面部５４aと、この第１当接面部５４aそれぞれの一端（当接面部の他端縁は前記半円周面部の端部と共通である。）からこの第１当接面部５４aに直交する方向に切り込まれて延在する第１直交小面部５５aと、この第１直交小面部５５aの端縁部から前記第１当接面部５４aの方向と並行な方向に延在し、前記第１直交小面部５５aの端縁部から所定の長さで端縁部が顕れ、第１摺動傾斜面および第２摺動傾斜面と同じ傾斜角を有して斜行する平面に形成された、一対の第１傾斜面部５６aと、一対の第１傾斜面部５６aの端縁部から前記第１傾斜面部５６aとは直交する方向に切り込まれて半円周部近傍にまで至る一対の第１直交大面部５７aと、この第１直交大面部５７aの端縁部同士の間で平面に形成された第１底面部５８aとを有する。そして、前記第１直交小面部５５aと第１傾斜面部５６aとで、第１案内溝形成用第１切欠部５２aが形成され、また、前記第１直交大面部５７aと前記第１底面部５８aとで第２案内溝形成用第１切欠部５３aが形成される。
一方、この第２カム部材３０bは、前記第１カム部材３０aとで円を形成することのできる半円形の外周面を有する第２半円周面部５１bと、この第２半円周面部５１bの両端から円の中心に向かい、第２半円周面部５１bの両端から所定の長さのところで端縁部の顕れる平面に形成された、一対の第２当接面部５４bと、この第２当接面部５４bそれぞれの一端（当接面部の他端縁は前記半円周面部の端縁と共通である。）からこの第２当接面部５４bに直交する方向に切り込まれて延在する第２直交小面部５５bと、この第２直交小面部５５bの端縁部から前記第２当接面部５４bの方向と並行な方向に延在し、前記第２直交小面部５５bの端縁部から所定の長さで端縁部が顕れ、第１摺動傾斜面４４および第２摺動傾斜面４５と同じ傾斜角を有して斜行する平面に形成された、一対の第２傾斜面部５６bと、一対の第２傾斜面部５６bの端縁部から前記第２傾斜面部５６bとは直交する方向に切り込まれて半円周部近傍にまで至る一対の第２直交大面部５７bと、この第２直交大面部５７bの端縁部同士の間で平面に形成された第２底面部５８bとを有する。
そして、前記第２直交小面部５５bと第２傾斜面部５６bとで、第１案内溝用第２切欠部５２bが形成され、また、前記第２直交大面部５７bと前記第２底面部５８bとで第２案内溝形成用第２切欠部５３bが形成される。
この第１カム部材３０aと第２カム部材３０bとを、前記第１当接面部５４aと第２当接面部５４ｂとが合わさるように、かつ第１半円周面部５１aと第２半円周面部５１bとで円形の外周面が形成されるように、接合すると、第１案内溝形成用第１切欠部５２aと第１案内溝形成用第２切欠部５２bとで第１案内溝４９が形成され、また第２案内溝形成用第１切欠部５３aと第２案内溝形成用第２切欠部５３bとで第２案内溝５０が形成される。この第１案内溝４９内にはクランク部材６における突出部４６が摺動可能に嵌合され、前記第２案内溝５０内に前記クランク部材６における基部４２が摺動可能に嵌合される。したがって、前記第１直交小面部５５aおよび第２直交小面部５５b、第１傾斜面部５６aおよび第２傾斜面部５６b、第１直交大面部５７aおよび第２直交大面部５７b、第１底面部５８aおよび第２底面部５８bの寸法は、第１案内溝４９内で突出部４６が摺動可能に嵌合され、また第２案内溝５０内で基部４２が摺動可能に嵌合されるように、決定される。
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、第１直交大面部５７aおよび第２直交大面部５７bが、円筒体４内に位置するように、第１開口部１４aおよび第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および第２開口部１４bの厚みは、カム部材７が挿入されるにたる寸法に調整され、第１開口部１４aおよび第２開口部１４bの幅は、カム部材７における第１直交大面部５７aと第２直交大面部５７bとでクランク部材６における基部４２を挟み込むことができるように、調整される。
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。
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。上下動駆動手段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。
このとき、例２におけるのと同様の操作が奏されて荷重の分散が行われ、この例のストローク長調整装置１の小型化が達成される。例１と同様にしてこの例２におけるストローク長調整装置がそのストローク長を１００％にする状態を示す図が図１４であり、ストローク長を０％にする状態を示す図が図１２である。
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および第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中心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。
尚、例２に示されたストローク長調整装置においては、図１２〜図１４に示されたカム７において、第２案内溝５０の一端がカム７の周縁部において開口しているカム７も用いることができる。このようなカム７の平面図を図２０に示す。図２０において、図１２〜図１４と同一の符号は、特に断らない限り、図１２〜図１４における同一物を示す。
図２０に示されるカム７は、中央部に十文字状の開口部４８を有する円盤体であるカム部材３０を有する。
カム部材３０における開口部４８は、図１２〜図１４に示されたカム７における第１案内溝４９と同様に形成された第１案内溝４９と、カム部材３０の中心点を通り、前記第１案内溝４９と直交する第２案内溝５０とで形成される。
図２に示されたカム部材３０において、第１案内溝における両端には、前記第１傾斜面部５６ａ及び第２傾斜面部５６ｂの何れとも直交する直交小平面５５が形成されている。前記第２案内溝５０の一端は前記カム部材３０の周縁において開口し、他端には、前記カム部材３０の軸線に対して平行な底面５８が形成されている。前記第２案内溝５０の両側面における第１傾斜面部５６ａとカム部材３０の外周との間の部分を形成する、一対の第１直交大面部５７ａの一端は、前記カム部材３０の外周面を形成する円周面部５１に続いている。
図２０に示されたカム７においては、円筒体４における第１開口部１４ａ及び第２開口部１４ｂが形成された部分を、第２案内溝５０における開口部から前記第２案内溝５０に沿って挿入することによって、カム７に円筒体４を装着することができる。よって、図１２〜図１４に示されたカムを備えるストローク長調整装置と比較して組立が更に容易になるという特長がある。
−例３−
この例３に示されるストローク長調整装置が前記例１におけるストローク長調整装置と異なるところは、円筒体、クランク部材およびカムである。
図１５に示されるように、この円筒体４が前記例１における円筒体４と相違する点は、第１開口部１４aおよび第２開口部１４bの形状である。この例３における円筒体４の第１開口部１４aおよび第２開口部１４bも例１における円筒体４の第１開口部１４aおよび第２開口部１４bも共に、カム７を円筒体４に装着し、クランク部材を組み合わせる機能を有する。したがって、カムおよびクランク部材の構造ないし形状に応じて第１開口部１４aおよび第２開口部１４bの形状および大きさが決まる。この例３における第１開口部１４aおよび第２開口部１４bの形状および大きさについては、カム７の説明において触れる。
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１６に良く示されるように、前記円筒体４の中心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の内周面に対して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および第２溝６０bを有する。この第１溝60aおよび第２溝６０bは、互いに背中合わせに形成される。
この第１溝６０aは、このクランク部材６の中心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、第１斜行面６１aおよび第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のその中心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。
前記第２溝６０bは、このクランク部材６の中心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、第３斜行面６１cおよび第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のその中心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。
前記第１底面６２aと第２底面６２bとは互いに並行に、か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。
この例においては、前記第１溝６０aおよび第２溝６０bが、この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および第２斜行面６１bと第２溝６０ｂにおける第３斜行面６１cおよび第４斜行面６１dとは、円筒体４のその中心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の中心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。
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の内周面に対して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、かつ側面から見て斜行する一対の第１溝６０aおよび第２溝６０bを有してなる。
このクランク部材６は、例１におけるのと同様の上下動駆動手段５により前記円筒体４内でその中心軸線に沿って往復動可能になっている。
前記カム７は、図１７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。
第１カム部材３０aの第１内周面部３１aの直径および第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１８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が中心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に対して中心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。
前記第１案内平面部６３aおよび第２案内平面部６３bは、第１カム部材３０aおよび第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および第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の中心軸線に沿って移動したときにカム７が円筒体４の中心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。
前記第１斜行突出部６４aおよび第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および第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の中心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および第２斜行突出部６４bは、前記第１溝６０aおよび第２溝６０bに嵌合する幅を有し、しかも第１溝６０aおよび第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傾斜突出部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。
図１８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を備えてなる装着部３７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３９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。
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及びカム７も回転する。上下動駆動手段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。
このとき、例１におけるのと同様の作用が奏されて荷重の分散が行われ、この例のストローク長調整装置の小型化が達成される。例１と同様にしてこの例３におけるストローク長調整装置がそのストローク長を１００％にする状態を示す図が図１９である。
例３のストローク長調整装置において用いられるカム７の別の例を図２１に示す。
図２１に示されたカム７は、円盤体であるカム部材３０を有している。カム部材３０には、円筒体４が嵌装される開口部である円筒体嵌装開口部Ｏｐが設けられている。前記円筒体嵌装開口部Ｏｐは、全体として鍵穴型の平面形状を有し、一方の端部には、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小内周面部３１ｃが形成されている。そして、前記端部に向かって、円筒体４の直径よりも小さく、且つ前記円筒体４における第１開口部１４ａと第２開口部１４ｂとの間の距離と同一か又はそれよりも大きな間隔で互いに平行に延びる第１案内平面部６３ａ及び第２案内平面部６３ｂが形成されている。前記第１案内平面部６３ａと第２案内平面部６３ｂとの間に、前記円筒体４における第１開口部１４ａ及び第２開口部１４ｂが形成された部分がはまりこむ。そして、前記円筒体４における第１開口部側壁面１４ｃ及び第２開口部側壁面１４ｄは、それぞれ前記第１案内平面部６３ａ及び第２案内平面部６３ａに当接する。前記第１案内平面部６３ａ及び第２案内平面部６３ｂからは、図１７に示されたカム７が備える第１斜行突出部６４ａ及び第２斜行突出部６４ｂと同様の第１斜行突出部６４ａ及び第２斜行突出部６４ｂがそれぞれ突出している。前記第１案内平面部６３ａ及び第２案内平面部６３ｂは、それぞれの端部において前記小内周面部３１ｃに続いている。
前記開口部Ｏｐにおける前記小内周面部３１ｃが形成された側の端部とは反対側の端部には、円筒体４の直径よりも大きな内径を有する円の一部を形成する円筒体挿入開口部３１ｄが形成されている。前記円筒体挿入開口部３１ｄの内周面の両端は、それぞれ前記第１案内平面部６３ａ及び第２案内平面部６３ｂに続いている。
図２１に示されたカム７においては、前記円筒体挿入開口部３１ｄに円筒体４を挿入し、次いで、前記円筒体４における第１開口部１４ａ及び第２開口部１４ｂが形成された部分を、前記第１案内平面部６３ａと第２案内平面部６３ｂとの間に填め込む。これによって、カム７に円筒体４を装着することができる。よって、例３のストローク長調整装置のうち、図２１に示されるカムを備える装置は、図１７及び図１８に示されたカムを備える装置と比較して組立が更に容易になるという特徴がある。
（一般説明）
以上においてこの発明の具体的な例について説明した。この発明は前記三例に限定されるものではなく、この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。
たとえば、円筒体は、クランク部材を内部に摺動可能に収容する機能、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するのできる構造を有していれば良い。したがって、カムを装着するためにこの円筒体は、その周面に開口部を開設する。その開口部の形状、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。
この円筒体は、前記例１および例２に示されるようにその中心軸線が垂直となるように配置される必要はない。何らかの理由により、円筒体の中心軸が水平に、あるいは斜めになるようにこの円筒体をストローク長調整装置内に配置されていても良い。なお、円筒体をその中心軸線が垂直以外の方向となるように配置される場合に、往復動駆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、液密構造たとえばＯ−リングやパッキングの装着をする必要を生じることがある。
このクランク部材は、円筒体内に装着され、かつカムを装着した状態で、クランク部材が円筒体内で移動すると前記カムが偏心するように形成されたカム案内部と、前記円筒体の内周面に接し、摺動可能な外周面部とを有するのであるが、更に限定すると、このクランク部材は、円筒体内に装着され、かつカムを装着した状態で、円筒体がその中心軸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、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中心軸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およ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のが好ましい。
前記例１におけるカム７においては、第１突出部３３ａにおける第１側面部３４ａおよび第２突出部３３ｂにおける第２側面部３４ｂが前記回転力伝達面に相当し、クランク部材６の第１凹陥部２２aにおける第１傾斜面２０aおよび第２傾斜面bが前記カム移動力伝達面に相当し、外周面部１９が外周面部に相当する。また前記例２におけるクランク部材６においては、基部４２の平面部４１aおよび平面部４１bが前記回転力伝達面に相当し、突出部４６の第１摺動傾斜面４４および第２摺動傾斜面４５がカム移動力伝達面に相当する。また、この基部４２における外周面および突出部４６における外周面が前記外周面部に相当する。
前記回転力伝達面は、円筒体のその中心軸を中心とする回転と共にこのクランク部材も回転するに応じて、カムの回転中心軸が円筒体の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。
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。
この発明におけるクランク部材は、たとえば第１凹陥部および第２凹陥部に嵌合される第１突出部および第２突出部の、第１傾斜面および第２傾斜面に向かう傾斜線端面にボールあるいはローラを装着して第１突出部および第２突出部の先端面が第１傾斜面または第２傾斜面を転動するように形成しても良い。
また、この発明におけるクランク部材は、この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、前記例１におけるクランク部材の両端面に円柱体が形成されてなる形態、あるいは前記例２におけるクランク部材の両端面に円柱体が形成されてなる形態を採用することができる。
［発明の効果］
この発明によると、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。この発明によると、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。この発明によると、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。この発明によると、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。
この発明によると、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。
この発明によると、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周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および荷重が、円筒体に分散されるので、従来装置のように、Ｎ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。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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