JPH02283867A - 可変ストローク・クランク機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、可変ストローク・クランク機構に係わり、特
に、複数の流体圧アクチュエータによって、ケーシング
とこのケーシングに回転自在に装着されたクランクシャ
フトとを相対回転させるようにした流体圧装置に用いら
れる可変ストローク・クランク機構に関するものである
。

［従来の技術］ 従来、流体圧装置として、油圧モータや油圧ポンプ等、
作動流体に油を用いた油圧装置があり、この油圧装置は
、ケーシングと、このケーシングに回転自在に装着され
たクランクシャフトと、このクランクシャフトの略半径
方向に沿って配設されるとともに、前記クランクシャフ
トのクランクピンを押圧して、クランクシャフトとケー
シングとを相対回転させる複数の油圧アクチュエータと
によって要部が構成されている。

この油圧装置は、油圧モータとして用いる場合には、複
数の油圧アクチュエータを順次作動させることにより、
前記クランクピンをクランクシャフトまわりに回転させ
て回転力を得るようにし、また、油圧ポンプとして用い
る場合には、クランクシャフトを何等かの動力源によっ
て回転させることにより、前記複数の油圧アクチュエー
タを順次作動させて、作動油を圧縮して排出するように
している。

そして、前記各油圧アクチュエータとクランクとンとを
連結するために、従来では、例えば、第１図あるいは第
２図に示すようなコンロッドを用いている。

第１図や第２図に示すコンロッド１（２）は、クランク
ピンに回転自在に装着される大端部３＆を備えたメイン
コンロッド３と、前記大端部３＆の外周部に複数の連結
ビン４を介して回動自在に連結されたサブコンロッド５
とからなり、これらのメインコンロッド３とサブコンロ
ッド５のそれぞれの小端部３ｂ・５ｂに、各油圧アクチ
ュエータの可動部（図示略）を回動自在に連結するよう
にしたものである。

［発明が解決しようとする課題１ ところで、前述した従来のコンロッド１（２）を用いた
油圧装置であると、メインコンロッド３の大端部３１の
中心線とクランクピンの軸線とが同一軸線上に保持され
ていることから、次のような改善すべき点が生じる。

すなわち、油圧モータとして用いる場合、クランクシャ
フトの回転数や出力トルクを変化させるには、各油圧ア
クチュエータに供給する作動油の圧力や流量を調整する
ことによって行わなければならないが、圧力調整のため
には作動油の圧縮機の出力調整を行わなければならない
から、操作が極めて繁雑化しきめ細かな調整が行えず、
また、流量調整のためには、作動油の供給経路に絞り弁
を設ける必要があり、これによって、流路抵抗の増大を
招いてしまう。

また、油圧ポンプとして用いる場合、油圧アクチュエー
タのストロークが一定であることから吐出量の調整が行
えず、吐出圧力を調整する場合においても、クランクシ
ャフトを回転させる原動機等の駆動源の出力調整を行わ
なければならないから、きめ細かな調整が行えない。

したがって、従来においては、これらの不具合への対地
が望まれており、本発明は、このような従来において残
されている課題を解決せんとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述した課題を有効に解決し得る可変ストロ
ーク・クランク機構を提供せんとするもので、その第１
の態様は、ケーシングと、このケーシングに回転自在に
装着されたクランクシャフトと、このクランクシャフト
の略半径方向に沿って配設されるとともｌ二、前記クラ
ンクシャフトのクランクピンを押圧して、クランクシャ
フトとケーシングとを相対回転させる複数の流体圧アク
チュエータと、これらの流体圧アクチュエータに作動流
体を選択的に供給する作動流体供給手段とを備え、前記
クランクピンには、その軸線から偏心した軸線を有し、
前起各流体圧アクチュエータが当接させられる偏心カラ
ーが回動可能に装着され、これらのクランクピンと偏心
カラーとの間に、両者の回動位置を拘束する固定手段が
設けられていることを特徴とする。

また、第２の態様は、第１の態様における固定手段が、
偏心カラーに一体に設けられたギヤと、このギヤに噛合
させられるとともに、前記クランクシャフトへ軸回りの
回動が拘束された状態で装着されたピニオンとによって
構成されていることを特徴とする。

第３の態様は、第１の態様における固定手段が、偏心カ
ラーに一体に収けられたギヤき、このギヤに噛合させら
れるとともに、前記クランクシャフトに対して相対回動
可能に装着されたピニオンと、このピニオンとクランク
シャフトとの相対的な回動位置を調整する位置調整機構
とからなることを特徴とする。

第４の態様は、第２および第３の態様におけるギヤが内
歯車であることを特徴とし、第５の態様は、第２および
第３の態様に８けるギヤが外歯車であることを特徴とす
る。

第６の態様は、第１の態様におけるクランクシャフトが
、一方のクランク軸とクランクピンとを一体に形成した
クランクシャフト半休と、前記クランクピンが嵌合され
る孔を有するクランク軸半体とζこよって構成されてい
ることを特徴とする。

第７の態様は、第３の態様における位置調整機構が、ピ
ニオンとクランクシャフトとの間に介装されたスライダ
を備え、このスライダが、前記ピニオンおよびクランク
シャフトのいずれか一方へストレートスプラインを介し
て係合され、かつ、他方とヘリカルスプラインを介して
係合させられていることを特徴とする。

第８の態様は、第３の態様における位置調整機構が、ピ
ニオンとクランクシャフトとの間に介装されたスライダ
を備え、このスライダが、前記ピニオンとクランクシャ
フトへ捩り方向が異なるヘリカルスプラインによって係
合させられていることを特徴とする。

さらに第９の態様は、第１の態様ないし第３の態様にお
ける、偏心カラーの偏心量とクランクピンの偏心量とが
同一であることを特徴とする。

［作用１ 本発明の第１の態様によれば、偏心カラーをクランクピ
ンに対して回動させることにより、前記偏心カラーの軸
線をクランクピンの軸心まゎりに移動させて、偏心カラ
ーの軸線とクランクシャフトの軸線との距離を変化させ
る。

この偏心カラーのクランクピンに対する調整後の回動位
置は、固定手段によって一定に保持される。

これによって、流体圧モータとして用いる場合には、流
体圧アクチュエータから前記偏心カラーを介してクラン
クシャフトへ与えられるトルクを変化させ、また、流体
圧ポンプとして用いる場合には、流体圧アクチエエータ
のストロークを変化させて、この流体圧アクチュエータ
からの作動流体の吐出量を変化させる。

そして、前記偏心カラーの偏心量は、偏心カラーとクラ
ンクピンとの回動位置調整が無段階に行われるから、前
記トルクや作動流体の吐出量の調整も無段階に行われる
。

また、第２の態様によれば、ピニオンとギヤとの噛合位
置を変化させたのちに、前記ピニオンをクランクシャフ
トに装着することにより、前記ギヤを所定の調整位置に
固定して、偏心カラーの回動位置を拘束する。

したがって、偏心カラーやクランクピンから離れｔ；位
置で、ピニオンとクランクシャフトとの着脱によって偏
心カラーの位置調整が可能となる。

第３の態様によれば、位置調整機構によりピニオンを回
動させることにより、偏心カラーに設けられたギヤを回
動させるとともに、偏心カラーとクランクピンとの相対
回動を行い、前記偏心カラーの位置調整を行う。

これによって、偏心カラーの回動を、この偏心カラーや
クランクとンから離間した位置において行える。

第４の態様によれｌｆ、ギヤとピニオンとの噛合範囲が
拡大されて、−足手段の強度向上が図られ、あるいは、
ギヤやとニオンの小型軽量化が図られる。また、クラン
クシャフトとクランクピンとの間隔が狭い場合において
もギヤとピニオンとの噛合が得られる。

第５の態様によれば、クランクシャフトとクランクピン
との間隔が広い場合においても、ギヤとピニオンとの噛
合が容易に確保される。

さらに第６の態様によれば、偏心カラーをクランクピン
へ嵌合させたのちに、他方のクランク軸半体とクランク
ピンとを嵌合させることにより、クランクシャフトを組
み上げるとともに、偏心カラーの装着が行われる。

これによって、偏心カラーを分割構造とすることなしに
、クランクシャフトへの装着が可能となる。

第７の態様および第８の態様によれば、スライダのクラ
ンクシャフトの軸線方向への摺動によりピニオンを回動
させて偏心カラーの位置調整を行う。

また、第９の態様によれば、クランクシャフトと偏心カ
ラーとの偏１ｃ）量、すなわち、クランク半径を零とし
て、特別の装置を設けることなく出方を実質的に零とす
ることができる。

［実施例］ 以下、本発明の第１〜第４の態様、第６〜第９の態様の
一実施例について、第３図ないし第５図に基づき説明す
る。

第３図中符号１０は本実施例に係わる可変ストローク・
クランク機構１（ｌを示すもので、ケーシング１１と、
このケーシング１１に回転自在に装着されたクランクシ
ャフト目と、このクランクシャフト１２の略半径方向に
沿って配設されるとともに、前記クランクシャフト１ｚ
のクランクピン１３を押圧して、クランクシャフト１２
とケーシングＩＩとを相対回転させる複数の流体圧アク
チュエータ！４と、これらの流体圧アクチュエータ目に
作動流体を選択的に供給する作動流体供給手段１５とを
備え、前記クランクピン１３には、その軸線Ｃ！から偏
心した軸線ｃ２を有し、前記各流体圧アクチュエータ■
が当接させられる偏心カラー１６が回動可能に装着され
、これらのクランクピン１３と偏心カラー１６との間に
、両者の回動位置を拘束する固定手段１７が設けられた
基本構成となっている。

次いで、これらの詳細について説明すれば、前記ケーシ
ング１１は、前記クランクシャフト１２の長さ方向に２
分割されており、各ケーシングＩｌａ・１１ｂの中心部
には、クランクシャフト１２を構成するクランク軸１２
ｃ・１２ｄを挿通するための取付孔量ト１９が同軸上に
形成されており、各取付孔口・１う内にはポールベアリ
ング２ｏ・２１を介して前記クランクシャフト１２のク
ランク軸Ｈｅ・Ｈｄが回転自在に支持されている。

前記クランクシャフト！２は、その一方のウェブ部１２
ａと、クランク＠Ｈｃと、前記９ニブ部１２ａにクラン
クシャフト１２の軸線Ｃ３から所定距離Ｌ！離間して一
体に突設されクランクピン１３とによって構成されたク
ランク−半体と、このクランクピンＩ３が嵌合される孔
Ｈ９が形成された他方のウェブ！Ｂｂと、この他方のウ
ェブＭ　ｌ　２　ｂに一体に連設された他方のクランク
軸ｌｉｄからなるクランク軸半体とからなり、前記クラ
ンクピン１３を他方のつニブ部＋２ｂの孔１２ｅへ圧入
することにより両クランク軸半体を一体化することによ
って構成されている。

前記流体圧アクチュエータ目は、本実施例においては油
圧アクチュエータが用いられ、第４図に示すように、ク
ランクシャフト１２の周方向に所定間隔をおいて５ｍ設
けられており、前記ケーシング１１に支持されるボディ
１４ａと、このボディ１４ａに摺動自在に嵌装されたプ
ランジャ＋４ｂとによって構成されている。

前記流体圧アクチュエータ目のボディ１４ａには、第３
図に示すように、各ケーシングｌｌａ・Ｉｌｂに同軸上
に形成された取付孔２２・２３に嵌合させられる揺動軸
２４が、半径方向の両側に向かって同軸上に一対突設さ
れておＱ１前記取付孔２２・２３内に設けられたローラ
ベアリング２ｓを介して、各ケーシングｌｌａ・ｌｌｂ
に揺動自在に支持されている。

また、前記各揺動−２４の内部には、前記ボディ１４ａ
の内部と連通ずる作動流体流路２Ｇが貫通して形成され
ており、前記他方のケーシングＩｌｂに形成された作動
流体給排出路２７へ前記取付孔２３を介して連通され、
さらに、前記作動流体給排出路２７を介して前記作動流
体供給手段Ｉ５へ連通されている。

したがって、各流体圧アクチュエータ１４は、作動流体
供給手段１５からボディ目ａ内へ送り込まれる作動流体
（本実施例においては油）によってプランジャ目すをク
ランクシャフト！２側へ移動させ、また、クランクシャ
フト１２の回転力を受けてプランジャ＋４ｂが押し込ま
れることにより、前記ボディ１４ａ内の作動流体を前記
作動流体供給手段Ｉ５へ吐出するようになっている。

一方、前記各ケーシングｌｌａ・Ｉｌｂに形成された取
付孔２２・２３の、ケーシングＩｌａ・Ｉｌｂの内側の
端部には、各取付刊２？・２３の内面とボデ／１４ａの
揺動軸２４の外面との間を液密状態に閉塞するシール２
Ｂが設けられている。

このシール２１は、前記ボディ１４ａ内に供給される作
動流体が揺動軸１と取付孔Ｈ−Ｈとの隙間からケーシン
グ１１内ヘーれて、圧力低下を生じてしまうことを防止
するとともに、作動流体が油であることから、前記各シ
ール２８をケーシングｌｌａ・１１ｂの内側の端部に設
けて、作動流体を前記ローラベアリング２５へ導き、そ
の潤滑を行うために採られた処置である。

さらに、前記グランジャ＋４ｂの内部は中空状に形成さ
れていて、摺動時の慣性質量が軽減され、クランクシャ
フト１２の回動への追従性が高められている。

前記偏心カラー１６は、本実施例においては、第３図お
よび第４図に示すように、前記クランクピンＩ３に、こ
のクランクピン口にニードルベアリング２９を介して回
転自作に装着された基部１６ａと、この基部１６ａの外
周ｌこ同じくニードルベアリング３０を介して同軸上に
装着された回転自在な環状のガイド部＋５ｂとによって
構成されている。

前記基部１６ａは、略円筒状に形成されており、その軸
線Ｃ２が、前記ニードルベアリング２９の中心、すなわ
ちクランクピア１３の軸線ｃ１から所定距離ＬＬ離間し
た状態で装着されている。

したがって、この偏心カラー１６が、前記クランクピン
１３に対して相対回動させられることにより、その軸線
Ｃ２とクランクシャフト１２の軸線Ｃ３との距離りが変
化するようになっている。

また、前記ガイド部！６ｂの外周面は、第３図に示すよ
うに、半径方向からみた断面として見た場合、円弧状に
形成されており、軸線方向から見た形状が円であること
と相俟って、その外表面が球殻状となされている。

そして、この外表面に接触させられる前記流体圧アクチ
ュエータ１４のプランジャ＋４ｂの端面も、略凹−の球
殻状の凹１１ｓ３１となされていて、これらが球面接触
させられるようになっている。

これによって、前記ガイド部＋６ｂに対してプランジャ
＋４ｂ自体が平行移動せんとした場合、前記球面接触に
より、ガイド部１１ｉｂの軸方向および周方向への移動
が拘束されて、両者の位置ずれが抑制されるようになっ
ている。

次いで、前記固定手段１１について説明する。

この固定手段Ｉ７は、本実施例においては、第３に示す
ように、間前記偏心カラー１６の基部１６ａに一体に設
けられた内歯ギヤ３２と、この内歯ギヤ３２に噛合させ
られるとともに、前記クランクシャフト１２に対して相
対回動可能に装着されたピニオン３３と、二のピニオン
３３とクランクシャフト】２との相対的な回動位置を調
整する位置調整機構３４とから構成されている。

前記内歯ギヤ３２は、前記クランクピン目の軸線ＣＩと
同軸に位置するように、かつ、前記クランクシャフトＩ
２の他方のウェブ部＋２ｂを取り巻くように、前記基部
１６ａから軸線方向に突出して形成されており、また、
前記ウェブ部１２ｂに最も近接する位置において、ウェ
ブ部Ｈｂとの間に所定の間隔を形成するように前記基部
目ａへ設けられている。

前記ピニオン３３は、略環状に形成されて前記クランク
シャフト１２と口軸上に配設されており、前記内歯ギヤ
３２とウェブ部目すとの間に位置させられて内歯ギヤ３
２へ噛合させられ、また、内周面が、前記ウェブ部Ｉ２
ｂの外周面にほぼ全周に互って摺接させられている。

また、ピニオン３３には、クランクシャフト１２の軸方
向に延びる円筒部３３ａが連設されている。

この円筒部３３ａは、前記ケーシングｌｌｂに取り付け
られたポールベアリング２１を介してケーンングＩｌｂ
に回動自在に支持されるとともに、このポールベアリン
グ２！により、軸線方向への移動が拘束されている。

さらに、前記円筒部３３ａの内部には、ニードルベアリ
ング３５をクランクシャフト１２（クランク軸１２ｄ）
が回動自在に挿通されており、この構成によって、前記
クランクシャフト１２が、二一ドルベアリングコ５、円
筒部３３ａ１および、ボールベアリング鵞１を介してケ
ーシングｌｌｂへ回転自在に支持される。

一方、前記位置調整機構３４は、第３図に示すように、
前記クランクシャフト１１（クランク軸Ｈｅ）とピニオ
ン３３の円ｊ！ｉ　９４３１　ａとの間に介装されたス
ライダ３６と、このスライダ３６と、このスライダ３６
をクランクシャフト１ｚの軸方向へ移動させる駆動手段
３７とを備えている。

前記スライダ３６は、前記クランクシャフト１２（クラ
ンク軸１２ｄ）にストレートスプライン３８を介して、
クランク軸１２ｄの軸方向に摺動自在に被嵌されている
とともに外周に形成されたヘリカルスプライン３９を介
して前記ピニオン３３の円筒９４３３　ａの内面に嵌合
させられている。

したがって、前記スライダ３６が駆動手段３７によって
クランクシャフト１２の軸方向に摺動させられることに
より、前記１ニオン３３がクランクシャフト１２に対し
て回転させられ、これに伴い、とニオン３３と噛合する
内歯ギヤ３２が回転させられて偏心カラー１６とクラン
クピン１３との相対回動が行われるようになっている。

前記駆動手段３丁は、第３図に示すように、前記スライ
ダ３Ｓの外周に予成された周溝４０に摺動自在に係合さ
せられる揺動アーム４！と、この揺動アーム４１が取り
付けられる駆動軸４２と、第５図に示すように、この駆
動軸４２に一体に取り付けられたウオームホイール４３
と、このウオーム４３と噛合し、電動モータ（４等によ
って回転させられるつオーム４Ｓとによって構成されて
おり、電動モータ４４の回転により揺動アーム４１が揺
動させられることにより、この揺動アーム４！が係合さ
せられているスライダ３６を摺動させて前記ピニオン３
３を回転させるようになっているとともに、電動モータ
４４の停止時において、ウオームホイール４３とつオー
ム４５との作用により、前記スライダ３６の移動を拘束
して、前記ピニオン３３を固定するようになっている。

さらに、前記作動流体供給手段１５は、前記各流体圧ア
クチュエータ１４のプランジャ目すが上死点（ボディ１
４ａへ最も押し込まれた状態）近傍に位置させられた際
に、前記ポディロａ内への作動流体の供給を開始し、ま
た、プランジャ口ｂが下死点（ボディ目ａから最も突出
させられた状態）近傍から上死点に向かって位置させら
れた際に、前記ボディ１４ａから排…される作動流体を
受は入れるようになっている。

次いで、このよう１こ構成された本実施例の作用を、モ
ータとして用いる場合について説明する。

マス、クランクシャフトＩ２の軸線Ｃ３とクランクピン
！３の軸線ＣＩとを結んだ線よりも、クランクピン１３
の回転方向後方において偏心カラー１６に接触させられ
ている流体圧アクチュエータ目へ、作動流体供給手段Ｉ
Ｓから作動流体を供給するとともに、残余の流体アクチ
ュエータ１４に連通させられている作動流体給排出路２
７を解放する。

これによって、前書の流体圧アクチュエータ１４のプラ
ンジャ１４ｂが下死点側へ向かって押し出されるととも
に、偏心カラー１６を介してクランクピン目へ回転力を
与え、クランクシャフト１２の回転が行われる。

このようにしてクランクシャフト１２の回転が行われる
と、作動流体が供給されている流体圧アクチュエータ１
４のプランジャ目すが下死点まで移動するが、この時点
で、作動流体供給手段１５からの作動流体の供給が停止
され、続いて、この作動流体の供給が停止されに流体圧
アクチュエータ目に連通ずる作動流体給排出路２７が、
作動流体供給手段１５によって解放される。

そして、この操作が、作動流体供給手段１５クランクピ
ン１３の回転方向前方に位置する流体圧アクチュエータ
１４に順次移行して行われることにより、クランクシャ
フトＩ２の回転が継続して行われる。

ここで、固定手段１１の位置調整機構３４を構成する電
動モータ４４が停止させられ、スライダ３６がクランク
シャフト１ｚの長さ方向の所定の位置に保持されている
ことから、内歯ギヤ３２とピニオン３３との相対回転も
拘束された状態に保持される。

これによって、偏１ｐカラー１６、クランクピン１３、
および、クランクシャフト１２が所定の位置関係に保持
され、例えば、偏心カラー！６の偏心量がクランクシャ
フト１２に対して最大となるように、これらの位置関係
を設定すると、第３図ないし第５図に示すように、クラ
ンク半径りが、クランクピン１３の偏心量口と偏心カラ
ーｌεの偏心量Ｌ２との和になる。

そして、作動流体−給手段ＩＳから各流体圧アクチュエ
ータ■へ供給される作動流体の圧力が一定の場合には、
前記クランク半径Ｌ　（Ｌｌ＋Ｌ２）によって設定され
るトルクがクランクシャフト１２へ伝達される。

例えば、図示例の如く偏心カラー１６を最大偏心位置に
保持した場合においては、最大トルクが伝達される。

また、作動流体供給手段ＩＳから各流体圧アクチュエー
タ目へ供給される作動流体の供給量が一定の場合には、
クランクシャフト日の回転数が一定に保持される。

図示例では、偏心カラー１６が最大偏心位置に保持され
ているから、最小回転数に保持される。

これより、クランクシャフト！２への伝達トルクを減少
させる場合や、クランクシャフト！２の回転数を上げる
場合には、電動モータ４４を所定方向へ回転させて揺動
アーム４１を揺動させ、スライダコロをクランクシャフ
ト１２の軸線方向へ移動させる。

これによって、ピニオン３３がその円筒部３３ａととも
にクランクシャフト１２に対して回転させられるととも
に、内歯ギヤ３２が回転させることにより、偏心カラー
１６がクランクピン１３に対し相対回動させられる。

このような偏心カラー１６の回転に伴い、この偏心カラ
ー目の軸線Ｃ２が、クランクピン！３の軸線ｃ１まわり
に移動して、図示骨の状態からクランクシャフト１２の
軸線Ｃ３へ近付けられ、この結果、クランク半径りが減
少させられる。

そして、クランク半径りが減少させられると、作動流体
の圧力が一定であることを条件として、クランクシャフ
ト１２へ伝達されるトルクが減少させられ、かつ、グラ
ンジャ１４ｂのストロークが減少させられることにより
、可変ストローク・クランク機構１０への作動油の供給
量が一定であることを条件としてクランクシャフト１２
の回転数が増加させられる。

したがって、位置調整機構３４によりクランクシャフト
１２への伝達トルク、および、クランクシャフト１！の
回転数の変更が行われ、かつ、この偏心カラー１６の位
置調整が無は階に行われる。

しかも、偏心カラー！６がクランクシャフト！２の中心
部に設けられてし・るｔこも拘わらず、前記調整がクラ
ンクシャフトＩ２の一端部において行える。

また、本実施例においては、ピニオン３３の内周面が、
クランクシャフト１２のウェブ部＋２ｂによって全周に
亙って支持されていることから、ピニオン）３とクラン
クシャフト１２の軸が同軸上に精度よく保持されるとと
もに、ピニオン３３の倒れ等が抑制されて、前述の調整
操作が円滑に行われる。

ここで、ピニオンコ３の内周面をウェブ部Ｈｂにより全
周に互って支持する構造を例示し！二が、これに代えて
、ピニオン３３と内歯ギヤ３２との噛合部分のみを支持
させるような構成としてもよい。

さらに、前記クランク軸Ｈｃ−Ｈｄとクランクピン口と
の偏心量ＬＩＪ：、このクランクピン口と偏心カラー１
６との偏心量Ｌ２とを等しく設定しておくことにより、
偏心カラー１６の軸心Ｃ２とクランクシャフトＩ２の軸
心Ｃ３とを一致させて、クランクシャフト！２の回転を
停止させることもできる。

これによって、クラッチ等の特別な装置を設けることな
く出力を零とすることができる。

この場合、クランクシャフト１２とケーシング１１とが
流体圧アクチュエータ目を介して一体化される。

以上の説明においては、ケーシング！Ｉを固定してクラ
ンクシャフト１２を回転させる場合について説明したが
、クランクシャフト１２を固定してケーシング１１を回
転させるようにすることも可能である。

さらに、モータとして用いる場合について説明したが、
ケーシング１１とクランクシャフトＩ２とを駆動源によ
って強制的に相対回転させることによって各プランジャ
！４ｉｓを往復動させ、これによって、ボディ１４ａ内
へ作動流体を吸入したのちに排出することにより、ポン
プとして用いることもできる。

そして、ボソッとして用いる場合においても、前述のよ
うに偏心量Ｌ１と偏心量Ｌ２とを等しく設定しておくこ
とにより、作動流体の突山量を零からある所定量まで無
段階に調整することが可能となる。

この場合にもクラッチ等の特別な装置を用いることはな
い。

一方、第６図は本発明の第５の態様に係わる一実施例を
示すもので、前記実施例において示した内歯ギヤ３２に
代えて外歯ギヤ４６を用い、この外歯ギヤ４６を両ウェ
ブ部Ｈａ・Ｉｎの内側に配設するとともに、ピニオン３
３をクランクシャフト１２の内部を貫通させて前記両つ
ェブ部Ｈａ−Ｂｂ間に位置させて、前記外歯ギヤ４６に
噛合させたものである。

このような構成とすることにより、図に示すように、ク
ランクピン１３とクランクシャフトｌ？との距離Ｌ３を
大きくして、最低トルクを大きく設定する場合において
も、−足手段１７の大型化を極力抑えることが可能とな
る。

その他の基本構成や作動については、前記実施例と同様
である。

なお、前記各実施−において示した各構成部材の諸形状
や寸法等は一例であって、設計要求等番こ基づき種々変
更可能である。

例えば、前記各実施例Ｉこおいては、流体圧アクチュエ
ータをプランジャ型のものを用い、このプランジャ目す
を偏心カラー１６へ直接当接させるようにした例につい
て説明したが、これに代えて、前記グランジャ＋４ｂを
偏心カラー１６にビン結合してもよい。

あるいは、第７図に示すように、油圧アクチュエータを
シリンダ４７とピストン４８とによって構成し、前記ピ
ストン４ｓに揺動自在に連結されたコンロッド４９を偏
心カラー目に当接させることによってピストン４１と偏
心カラー１６とを連結したり、コンロッド４９を偏心カ
ラー１６にビン結合することによって連結することも可
能である。

また、前記各実施仰においては、ピニオン３３とクラン
クシャフト１２との間に位置調整機構を設けた例につい
て示したが、これを省略することもできる。

この場合には、ピニオン３３をクランクシャフト＋２に
直接ストレートスプラインを介して着脱可能に装着して
おき、偏心カラー１６の偏心位置の調整時のみピニオン
３３を捧き取ったのちに、内歯ギャ３２や外歯ギヤ４６
を回転させて、再度ピニオン３３をクランクシャフト１
２に係合させるとともに、両ギヤ３２・４６へ噛合させ
る作業を行えばよい。

また、位置調整機構３４を構成するスライダ３６の内外
面に、ストレートスプライン３ｓとヘリカルスプライン
３ｇとを形成することによってピニオン３３の回動を行
わせるようにしたが、これに代えて、第８図に示すよう
に、スライダ３６の内外面にヘリカルスプライン３９・
ＩＯを形成することによっても同様の作用を得ることが
できる。

そして、この場合４二は、各ヘリカルスプライン３９・
５０により、スライダ３６の軸方向への少ない移動によ
りピニオン３３の回動、すなわち、偏心カラー１６の位
置調整を行うことができる。

さらに、作動流体として油を用いた例について示したが
、空気圧や蒸気圧を用いることも可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の第１および第２の態様に
よれば、偏Ｉロカラーをクランクピンに対して回動させ
ることにより、前記偏心カラーの軸線をクランクピンの
軸心まわりに移動させて、偏心カラーの軸線とクランク
シャフトの軸線との距離、すなわち、クランク半径を変
化させることができ、かつ、これらの変化位置を偏心カ
ラーの回動を固定手段によって固定することができる。

これによって、モータとして用いる場合には、流体圧ア
クチュエータから前記偏心カラーを介してクランクシャ
フトへ与えられるトルクを変化させることができるとと
もに、クランクシャフトの回転数を無段階に変ずヒさせ
ることができる。

また、ボンダとして用いる場合には、流体圧アクチュエ
ータのストｐ−りを変化させて、この流体圧アクチュエ
ータからの作動流体の吐出量を変化させ、あるいは、吐
出圧力を無段階に変化させることができる。

第３の態様によれｉｆ位置調整機構によって偏心カラー
の回動を、二の偏心カラーやクランクピンから離間した
位置−こおしｓて行え、確実な操作が可能となる。

第４の態様によれば、ギヤとピニオンとの噛合範囲を拡
大して、固定手段の強度向上を図ることができ、あるい
は、ギヤやピニオンの小型軽量化を図ることができる。

まｔ二、クランクシャフトとクランクピンとの間隔が狭
い場合においてもギヤとピニオンとを確実に噛合させる
ことができ、最低伝達トルクを小さく設定した場合に好
適に用いられる。

さらに、第５のａｐによれば、クランクシャフトとクラ
ンクピンとの間隔が広い場合においても、ギヤとピニオ
ンとの一合を容易に確保することができ、最大伝達トル
クを大きく設定する場合に好適に用いられる。

また、第６の態様によれば、偏心カラーをクランクシャ
フトに装着する際に、偏心カラーを分割することなく装
着することができ、この偏心カラーと流体圧アクチュエ
ータとの取り合いを簡素化することができる。

第７の態様によれｌｆ、スライダとピニオンやクランク
シャフトとの一合の一つがストレートスプラインである
ことから、スライダの摺動抵抗が軽減されて円滑な作動
が得られる。

第８の態様によれば、スライダの移動量に対するピニオ
ンの回動量を大きくすることができる。

さらに、第９の態様によれば、特に、クラッチ等を設け
ることなく流体圧アクチエータの作動を実質的に零とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２巨は、それぞれ従来の油圧装置におけ
る油圧アクチエータとクランクピンとの接合に用いられ
るコンロッド構造を示す外観斜視図、第３図ないし第５
図１虚本発明の一実施例を示すのもので、第３図（よ要
部の縦断面側面図、第４図は第３図のＩＶ−１’Ｖｌｉ
に沿う矢視断面図、第５図は第３図のｖ−ｖ線（＝沿う
一部を省略した矢視図、第６図は本発明の他の実施例を
示す縦断面側面図、第７図および第８図１誹それぞれ本
発明の変形例を示す概略図である。 １０・・・可変ストローク−クランク機構、１１・・・
ケーシング、１２・・・クランクシャフト、１２ｃ・・
・クランク軸、　　Ｈｄ−・・クランク軸、１２ｅ・・
・孔、　　　　　　　＋　３　＝・＝クランクピン、４
・・・流体圧アクチュータ、 １１ａ・・・ボディ、　　　　　！４ｂ・・・プランジ
ャ、Ｉ５・・・作動流体供給手段、１６・・・偏心カラ
ー１６ａ・・・基部、　　　　　！６ｂ・・・ガイド部
、１７・・・固定手段、　　　　３３ａ・・・円筒部、
３４・・・位置調整機構、　　３２・・内歯ギヤ、３３
・・・ピニオン、３６・・・スライダ、３７・・・駆動
手段、 ３８・・・ストレートスプライン、 ３９・・・ヘリカルスプライン、 ４０・・・周溝、番！・・・揺動アーム、４６・・・外
歯ギヤ１．１７・・・シリンダ、４ト・・ピストン、４
　ト・・コンロッド。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシングと、このケーシングに回転自在に装着
   されたクランクシャフトと、このクランクシャフトの略
   半径方向に沿って配設されるとともに、前記クランクシ
   ャフトのクランクピンを押圧して、クランクシャフトと
   ケーシングとを相対回転させる複数の流体圧アクチュエ
   ータと、これらの流体圧アクチュエータに作動流体を選
   択的に供給する作動流体供給手段とを備え、前記クラン
   クピンには、その軸線から偏心した軸線を有し、前記各
   流体圧アクチュエータが当接させられる偏心カラーが回
   動可能に装着され、これらのクランクピンと偏心カラー
   との間に、両者の回動位置を拘束する固定手段が設けら
   れていることを特徴とする可変ストローク・クランク機
   構
2. （２）固定手段が、偏心カラーに一体に設けられたギヤ
   と、このギヤに噛合させられるとともに、前記クランク
   シャフトへ軸回りの回動が拘束された状態で装着された
   ピニオンとによって構成されていることを特徴とする請
   求項１記載の可変ストローク・クランク機構
3. （３）固定手段が、偏心カラーに一体に設けられたギヤ
   と、このギヤに噛合させられるとともに、前記゜クラン
   クシャフトに対して相対回動可能に装着されたピニオン
   と、このピニオンとクランクシャフトとの相対的な回動
   位置を調整する位置調整機構とからなることを特徴とす
   る請求項１記載の可変ストローク・クランク機構
4. （４）ギヤが内歯車であることを特徴とする請求項２お
   よび請求項３記載の可変ストローク・クランク機構
5. （５）ギヤが外歯車であることを特徴とする請求項２お
   よび請求項３記載の可変ストローク・クランク機構
6. （６）クランクシャフトは、一方のクランク軸とクラン
   クピンとを一体に形成したクランクシャフト半体と、前
   記クランクピンが嵌合される孔を有するクランク軸半体
   とによって構成されていることを特徴とする請求項１記
   載の可変ストローク・クランク機構
7. （７）位置調整機構は、ピニオンとクランクシャフトと
   の間に介装されたスライダを備え、このスライダが、前
   記ピニオンおよびクランクシャフトのいずれか一方へス
   トレートスプラインを介して係合され、かつ、他方とヘ
   リカルスプラインを介して係合させられていることを特
   徴とする請求項３記載の可変ストローク・クランク機構
8. （８）位置調整機構は、ピニオンとクランクシャフトと
   の間に介装されたスライダを備え、このスライダが、前
   記ピニオンとクランクシャフトへ捩り方向が異なるヘリ
   カルスプラインによって係合させられていることを特徴
   とする請求項３記載の可変ストローク・クランク機構
9. （９）偏心カラーの偏心量とクランクピンの偏心量とが
   同一であることを特徴とする請求項１ないし請求項３記
   載の可変ストローク・クランク機構