CN1165695C - 行程长度调整装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了小型且结构简单的行程长度调整装置。该行程长度调整装置具有将偏心运动转换为往复运动的变换凸轮,从外面装入该凸轮的圆筒体和曲柄构件。该曲柄构件具有装在该圆筒体内部,并可在圆筒体内部滑动,以改变上述凸轮偏心位置的凸轮导向部分,和与上述圆筒体的内圆周表面接触的外圆周表面。所述凸轮导向部分从曲柄构件轴的一端部延伸到另一端部。
Description
技术领域
本发明涉及一种行程长度调节装置,更详细地说,涉及一种可以做成小型化,容易加工,与先前的装置比较,刚性特别高,不产生过大的力偶,容易装配的一种行程调节装置。
背景技术
作为先前的行程长度调节装置,已知有日本专利公告第33812/72号上所发表的行程长度调节装置。这个行程长度调节装置的特征是,驱动构件使偏心轴1转动,该偏心轴1使与它连接的被驱动构件作往复运动,另外,调节构件使上述偏心轴1沿着其中心轴线XX’移动。在上记偏心轴1上装有转子52,53;倾斜轴51的中心轴线PP’与该转子52,53的中心轴线XX’具有规定的倾角θ,同时交叉地安装在上述偏心轴1上。在上述偏心轴上还有凸轮2,在该凸轮2上钻有孔54。该孔54相对于上述转子52,53的中心轴线XX’具有上述倾角,并且嵌在上述倾斜轴51上。该凸轮2,通过该孔54,在与上述偏心轴的中心轴线XX’垂直的状态下,安装在上述倾斜轴51上;而且,该凸轮2可使连接杆3往复运动。另外,通过使上述偏心轴1,在其中心轴线XX’方向上移动,即使在运转中和停止中,也可以自由地调节行程长度。
简单地说,上述行程长度调节装置在两个转子52,53之间设有偏心轴1,它与转子52,53的中心轴线倾斜一个给定的角度。该偏心轴1是在与设在凸轮2上的孔54紧贴和贯通的状态下构成的。通过使该转子52,53上下运动,即可以改变凸轮的偏心位置;同时通过调节转子52,53的上下方向的位置,即可以任意改变与偏心回转的凸轮连接的连接杆的往复运动行程。另外,该两个转子处在分别与另一个圆筒形的保持构件嵌合保持的状态。
然而,在这种先前的行程长度调节装置中,存在下列问题:
(1)通过凸轮传递的负荷传递给与偏心轴两端结合的转子,而且进一步作用在放入该转子的圆筒形的保持构件上。因此,为了将作用在转子上的负荷分散到保持构件上,必须增大圆柱形的转子的高度。另外,当为了改变往复运动的行程长度,连接杆使偏心轴上下移动时,转子也上下移动。结果,厚度大的转子上下移动的长度变大,因而,支承该转子的圆筒形构件也变长。
(2)由于必须给负荷作用的部位全部供给润滑油,因此,特别需要润滑油供给用的压缩器。
(3)因为需要润滑油多,如果润滑油供给过多,则转子上升时,润滑油会漏出。
(4)将偏心轴安装在两个转子之间的结构复杂,它的制造、装配或加工都很费事。
(5)当使偏心轴上升或加工偏心轴时,为了使转子回转,要在装入转子的圆筒形蜗轮上加一力偶,而且,力偶作用的位置要随偏心轴的位置而变化。
(6)由于加在凸轮上的负荷,在偏心轴上产生上下方向的分力,为了抑制这个上下方向的分力,必须要在支承转子的支承构件中,进行垫片调整。
因此,作为全体来看,先前的行程长度调节装置结构复杂,不能做到小型化。
发明内容
本发明以解决上述问题为目标。本发明的目的是要提供一种结构简单的行程长度调节装置。本发明的另一个目的是要提供一种比先前的装置小型的行程长度调节装置。本发明的又一个目的是要提供一种比先前的装置零件数目少,因而,容易装配的行程长度调节装置。本发明的又一个目的是要提供一种对凸轮运动所产生的力偶具有高的承受强度的坚固的行程长度调节装置。
为解决上述问题,本发明提供一种行程长度调整装置,具有一个圆筒体,曲柄构件,装在上述曲柄构件上的凸轮和将该凸轮的偏心回转转换为往复运动的运动变换装置;该圆筒体可以由回转驱动装置驱动转动,由支承装置可以转动地支承;该曲柄构件可由往复运动驱动装置带动,沿着圆筒体的中心轴线移动,并嵌入在圆筒体内;该上述曲柄构件具有凸轮导向部分和与上述圆筒体的内圆周表面接触的外圆周表面;所述凸轮导向部分相对上述圆筒体中心轴线以一定角度倾斜,当上述往复运动驱动装置使曲柄构件,沿着圆筒体的中心轴线移动时,该凸轮导向部分可以为凸轮导向,使上述凸轮产生偏心;上述凸轮在与上述圆筒体的中心轴线垂直的方向,从圆筒体的外侧装入,并且上述凸轮具有被导向部分,由上述凸轮导向部分导向,使上述凸轮移动;所述凸轮导向部分从曲柄构件轴的一端部延伸到另一端部。
上述曲柄构件具有第一凹陷部分,第二凹陷部分和在上述圆筒体内壁面上滑动的外圆周表面;该第一凹陷部分具有与圆筒体的中心轴线成一定角度倾斜的第一倾斜表面和相对的内壁面;该第二凹陷部分具有与上述一定角度相同的角度倾斜的,并与上述第一倾斜表面背面相对形成的第二倾斜表面和相对的内壁面;上述圆筒体具有与上述曲柄构件的外圆周表面接触的内圆周表面,在面向上述第一凹陷部分的地方作出的第一开口,其宽度与上述第一凹陷部分的宽度相同;在面向上述第二凹陷部分的地方作出的第二开口和其宽度上述第二凹陷部分的宽度相同;上述凸轮具有第一突出部分和第二突出部分;并且从上述圆筒体的外侧装入;该第一突出部分具有在嵌入上述第一开口的状态下插入,并可沿着上述第一倾斜表面滑动的倾斜的顶端表面;该第二突出部分具有在嵌入上述第二开口的状态下插入,并可以沿着上述第二倾斜表面滑动的倾斜顶端表面。
上述曲柄构件具有一个基体部分和一对突出部分;该基体部分具有一对可以在上述圆筒体的内圆周表面上滑动,并且相互位于反对方向的一对第一外圆周面和在该一对第一外圆周面之间,相互平行构成的一对平面;该一对突出部分具有分别从上述一对平面上突出出来,可在上述圆筒体的内圆周表面上滑动的第二外圆周面,与上述圆筒体的中心轴成一定角度倾斜的第一滑动斜面和倾斜角与上述一定角度相同,并与上述第一滑动斜面背面相对形成的第二滑动斜面;上述圆筒体具有能在上述曲柄构件的第一外圆周面和第二外圆周面上滑动的内圆周表面,和宽度与上述一对平面的宽度相同的一对第一开口和第二开口;上述凸轮具有第一导向槽和第二导向槽;该凸轮在与上述第一开口紧密嵌合的状态下,从圆筒体外部插入;该第一导向槽根据上述突出部分在圆筒体内使曲柄构件移动,而使一对突出部分可以滑动;该第二导向槽能根据上述圆筒体的回转,使偏心回转的上述曲柄构件的基体部分移动。
上述曲柄构件具有第一槽,第二槽和上述圆柱体的外圆周表面;该第一槽是在可在圆筒体的内圆周表面上滑动的圆柱体的外圆周表面上,以对圆筒体的中心轴线成一定角度倾斜形成的;该第二槽与该第一槽背面相对形成;上述圆筒体具有与上述曲柄构件的外圆周面接触的内圆周面,和可以安装凸轮的第一开口与第二开口;上述凸轮具有可在与上述第一开口嵌合的状态下插入,并嵌入在上述第一槽中的第一突出部分,和在嵌合在上述第二开口的状态下,插入,可以嵌入上述第二槽中的第二突出部分;该凸轮可从上述圆筒体的外面装入。
附图说明
图1为表示本发明一个例子的行程长度调节装置的纵剖面图;
图2为表示本发明一个例子的行程长度调整装置的圆筒体和曲柄构件的透视图;
图3为表示将本发明的一个例子的行程长度调整装置的圆筒体,曲柄构件和凸轮组合在一起,行程长度为0%的状态的说明图;
图4为表示将本发明的一个例子的行程长度调整装置的圆筒体,曲柄构件和凸轮组合一起,行程长度为100%的状态的说明图;
图5为表示本发明一个例子的行程长度调整装置的曲柄构件的另一个例子的剖面图;
图6为表示本发明的一个例子的行程长度调整装置的曲柄构件的又一个例子的剖面图;
图7为表示本发明的一个例子的行程长度调整装置的曲柄构件的再一个例子的剖面图;
图8为表示本发明的一个例子的行程长度调整装置的曲柄构件的另一个例子的剖面图;
图9为表示本发明的一个例子的行程长度调整装置的曲柄构件的第6个例子的剖面图;
图10为表示本发明的一个例子的行程长度调整装置的曲柄构件的第7个例子的剖面图;
图11为表示本发明的另一个例子的行程长度调整装置的圆筒体和曲柄构件的透视图;
图12为表示将本发明的另一个例子的行程长度调整装置的圆筒体,曲柄构件和凸轮组合在一起,行程长度为0%的状态的说明图;
图13为表示本发明另一个例子的行程长度调整装置的凸轮的平面图;
图14为表示将本发明的另一个例子的行程长度调整装置的圆筒体,曲柄构件和凸轮组合在一起,行程长度为100%状态的说明图;
图15为表示装备在本发明的另一个例子的行程长度调整装置上的圆筒体的透视图;
图16为表示装在设置于本发明的另一个例子的行程长度调整装置上的圆筒体内的曲柄构件的透视图;
图17为表示安装在设置于本发明的另一个例子的行程长度调整装置上的圆筒体和曲柄构件上的凸轮的透视图;
图18表示在将本发明的另一个例子的行程长度调整装置的圆筒体,曲柄构件和凸轮组合在一起的状态下,有关圆筒体和曲柄构件的截面的平面图;
图19为表示将本发明的另一个例子的行程长度调整装置的圆筒体,曲柄构件和凸轮组合在一起的状态下的纵截面的剖面图。
具体实施方式
实施例1
首先,参照附图说明本发明的一个具体实施例。
如图1所示,本发明的一个例子的行程长度调整装置具有一个圆筒体4,曲柄构件6,凸轮7和运动变换装置8。该圆筒体4由支承装置3支承,可以回转,它可由回转驱动装置2带动回转。该曲柄构件6由作为往复运动驱动装置一个例子的上下运动驱动装置5带动,可以上下运动。该凸轮7在与曲柄构件6的中心轴线垂直的方向上,安装在上述曲柄构件6上。该运动变换装置8将凸轮7的转动转换为往复运动。
上述圆筒体4的上部,可转动地嵌入在圆筒形的套筒12内,该套筒12作在盖体11的下面,而该盖体11则嵌入在储存润滑油的储油箱体9的上面作出的开口10中。该上述圆筒体4的下部,可转动地嵌在作在上述储油箱体9内的底面上的圆筒形安装件13中。从而整个上述圆筒体4配置在上述储油箱体9内。在该储油箱体9内,润滑油储存至图1的虚线位置L处。另外,该套筒12和上述安装件13的组合是将圆筒体4,可转动地设在储油箱体9内的圆筒体安装方法的一个例子。
圆筒体4的长度应这样设计,即:当该圆筒体4处在直立状态时,即使上下运动驱动装置5,使后面所述的曲柄构件6位于上死点和下死点,该曲柄构件6均能在圆筒体4内。通过使曲柄构件6位于圆筒体4内,再通过使圆筒体4承受由曲柄构件6产生的负荷或力偶,可以使负荷和力偶分散。
如图2所示,在该圆筒体4的中心部分,作出两个具有相对位置关系的开口。这些开口称为第一开口14a和第二开口14b。当从正面看时,第一开口14a和第二开口14b都作成同样的四角形。如以后所述,凸轮7的一部分,插入在第一开口14a和第二开口14b中。
如图1所示,在圆筒体4的下部安装着蜗轮15。即:蜗轮15具有圆形的安装孔16,该孔可以与上述圆筒体4嵌合;上述圆筒体4的下部装在该圆形的安装孔16中。在该圆筒体4的外圆周面的下部,安装着键17,当蜗轮15转动时,该键17使圆筒体4一起回转。在上述蜗轮15的外圆周面上作有齿,与驱动装置(例如电机,图中没有示出)的回转轴连接的蜗杆轴18与该齿啮合。因此,当电机转动时,圆筒体4也一起转动。
在这个例子中,上述储油箱体9的套筒12和安装件13相当于本发明的、可转动地支承该圆筒体的支承装置。另外,将含有上述电机、蜗杆轴18和蜗轮15的驱动装置的转动力,传递给该圆筒体4的一系列组合,相当于本发明的,使圆筒体4回转的回转驱动装置。
上述曲柄构件6,以嵌入状态配置在上述圆筒体4内。从图2中可以清楚地看出,该曲柄构件6作成是与上述圆筒体4的中心轴线相同的圆柱体的外圆周面的一部分,它具有外圆周面19,第一倾斜表面20a,第一凹陷部分22a,第二倾斜表面20b和第二凹陷部分22b。该外圆周表面19可以在上述圆筒体4的内圆周表面上滑动。该第一倾斜表面20a从圆柱体的一端插穿至另一端,形成一个槽形,它以与该圆柱体中心轴线所成的一定角度,在该圆柱体的圆周侧面上倾斜。该第一凹陷部分22a由一对内壁面21构成,内壁面21以第一倾斜表面20a为底面,是彼此相对平行作出的。该第二倾斜表面20b具有与上述第一倾斜表面20a相同的倾角,它设在与上述第一倾斜表面20a背面相对的地方。该第二凹陷部分22b由一对内壁面21构成,该一对内壁面21以第二倾斜表面20b为底面,是彼此相对平行作出的。另外,上述第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b相互平行作出。由上述第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b夹住的部位称为偏心轴。
在该曲柄构件6中,上述第一凹陷部分22a的相对的内壁面21之间的间隔设计成与上述圆筒体4上的第一开口14a的宽度相同。同样,上述第二凹陷部分22b的相对的内壁面21之间的间隔,设计成与上述圆筒体4上的第二开口14b的宽度相同。由于从正面看,上述第一开口14a和第二开口14b都设计成四角形,结果,第一开口14a的宽度,第二开口14b的宽度,第一凹陷部分22a的内壁面21之间的间隔和第二凹陷部分22b的内壁面21之间的间隔的尺寸相同。
在这个例子中,上述第一凹陷部分22a和第二凹陷部分22b相当于本发明的凸轮导向部分。由于内壁面21是将借助圆筒体4以其中心轴线为中心转动而转动的曲柄构件6的回转力,传递给凸轮7的回转力传递表面,则第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b为通过曲柄构件6,在圆筒体4中往复运动,而将使凸轮7偏心的力,传递给凸轮7的移动力传递表面。
换言之,该曲柄构件6是从可以在上述圆筒体4的内圆周表面上滑动的圆柱体的一端延伸至另一端的,它具有上述一对第一凹陷部分22a和第二凹陷部分22b。该一对凹陷部分是在该圆柱体的圆周侧面上,彼此背面相对作出的槽。
该曲柄构件6,可以利用上下运动驱动装置5,在上述圆筒体4内,沿着其中心轴线,作往复运动。
如图1所示,在本实施例中,该上下运动驱动装置5具有轴23,圆筒形丝杠24,堵头25,杆26和握持件27。上述轴23直立地设置在曲柄构件6的上端面上,其中心轴与曲柄构件6的中心轴一致。该曲柄构件6为在其圆周侧面上作有槽的圆柱体。在该轴的下部圆周侧表面上,安装着轴承28。在上述圆筒形丝杠24的外圆周表面上作有螺纹牙,它插在盖体11上作出的贯通孔中。上述丝杆的螺纹牙与固定在上述盖体11上面的螺母29啮合。这个圆筒形丝杠24的下端有开口,在开口内插入上述轴23的上端。该轴23安装成可以通过轴承28,以其中心轴为中心回转。在该圆筒形丝杠24的上端,安装着堵头25,杆26与该堵头25的上端连接。一有底圆筒体安装在盖体11上面,该圆筒体的上端开口部是闭塞的,杆26可转动地贯穿设在该有底圆筒体的上端闭塞面上的开口部。在杆26的上端安装着握持件27。
在该上下运动驱动装置5中,当转动上述握持件27时,与螺母29啮合的圆筒形丝杠24转动,根据握持件27转动方向的不同,该圆筒形丝杠24可以下降或上升。由于轴23与圆筒形丝杠24的下端连接,因此,圆筒形丝杠24的下降或上升,使上述曲柄构件6在圆筒体4内也下降或上升。另外,由于在上述圆筒形丝杠24的下端,轴23是通过轴承28与上述圆筒形丝杠24可转动地连接的,因此,即使上述曲柄构件6,以其中心轴线为中心转动,圆筒形丝杠24和握持件27也可保持为不转动的状态。
如图3所示,上述凸轮7具有第一凸轮构件30a和第二凸轮构件30b。
该第一凸轮构件30a具有第一内圆周面31a,第一外圆周表面32a和第一突出部分33a。该第一内圆周表面31a是与上述第二凸轮构件30b接合时形成的,直径比上述圆筒体4的直径还大的圆的一部分。该第一外圆周表面32a与该第一内圆周表面31a对应。该第一突出部分33a嵌入上述曲柄构件的第一开口14a和第一凹陷部分22a中。该第一突出部分33a具有可在上述第一凹陷部分22a的内壁面21上滑动的两个第一侧面34a,和在上述第一倾斜表面20a上滑动的第一倾斜顶端表面35a。因此,该第一倾斜顶端表面35a也是倾斜的,其倾斜角与上述第一倾斜表面20a的倾斜角相同。
上述第二凸轮构件30b具有第二内圆周表面31b,与该第二内圆周表面31b对应的第二外圆周表面32b和第二突出部分33b。该第二内圆周表面31b为与上述第一凸轮构件30a接合时形成的,直径比上述圆筒体4的直径还大的圆的一部分。该第二突出部分33b嵌入上述曲柄构件的第二开口14b和第二凸陷部分22b中。该第二突出部分33b具有可在上述第二凹陷部分22b的内壁面21上滑动的两个第二侧面34b,和在上述第二倾斜表面20b上滑动的第二倾斜顶端表面35b。因此,该第二倾斜顶端表面35b也是倾斜的,其倾斜角与上述第二倾斜表面20b的倾斜角相同。
当该第一凸轮构件30a和第二凸轮构件30b的上述第一突出部分33a和第二突出部分33b相向接触时,由第一内圆周表面31a和第二内圆周表面31b形成圆形的一部分,再由第一凸轮构件30a的外圆周表面和第二凸轮构件30b的外圆周表面,形成圆形的一部分。
当将第一凸轮构件30a的上述第一突出部分33a插入内部放置着上述曲柄构件6的圆筒体4的第一开口14a中,并使第一侧面34a与圆筒体4的外圆周表面接触时,第一突出部分33a的第一倾斜顶端表面35a与第一凹陷部分22a上的第一倾斜表面20a接触,第一突出部分33a的两个侧面分别与第一凹陷部分22a的内壁面21接触。又,在第二凸轮构件30b中,当将上述第二突出部分33b插入内部装有上述曲柄构件6的圆筒体4的第二开口14b中,使第二侧面34b与圆筒体4的外圆周表面接触时,第二突出部分33b的第二倾斜顶端表面35b与第二凹陷部分22b的第二倾斜表面20b接触,第二突出部分33b的两个侧面分别与第二凹陷部分22b的内壁面21接触。
另外,当将凸轮7安装在放置在上述圆筒体4内的曲柄构件6中时,在圆筒体4的外圆周表面和上述第一内圆周表面31a和第二内圆周表面31b之间,形成空间S1。这个空间S1使由圆筒体4的回转造成的凸轮7的偏心回转成为可能。换言之,由于设置这个空间S1,由上述第一凸轮构件30a和第二凸轮构件30b构成的凸轮7,可以进行偏心回转。该偏心回转是根据使装在圆筒体4内的曲柄构件6,在圆筒体4内上下移动所产生的移动后的位置不同来进行的。
另外,在这个实施例中,由于上述第一突出部分33a和第二突出部分33b,可根据曲柄构件6的移动,由上述第一凹陷部分22a和第二凹陷部分22b导向,而在与圆筒体4的中心轴线垂直的方向移动,因此,它们与本发明的被导向装置相当。
上述运动变换装置8为将凸轮7的偏心回转运转转换为往复运动的装置。如图1和图3所示,在这个实施例中,运动变换装置8由安装件37和连接杆39构成。安装件37具有安装上述凸轮7的圆形的安装孔36。连接杆39与紧密配合在气缸(图中没有示出)中的活塞(图中没有示出)连接。
下面来说明以上结构的行程长度调整装置的作用。
本实施例的行程长度调整装置1,不论是在停止中和运转中,都在0%至100%范围内,无级调节行程长度。它的原理是,通过曲柄构件6的上下运动,使曲柄构件6和凸轮7的总偏心量在0%至100%范围内变化。
图1和图3表示行程为0%的状态。在图1中,上述曲柄构件6处于最高位置(上死点)。这时,当驱动电机(图中没有示出)时,蜗杆轴18转动,具有与蜗杆轴18啮合的齿的蜗轮15也转动。由于蜗轮15与圆筒体4用键17连接,因此,与蜗轮15的转动相适应,圆筒体4也转动。由于第一突出部分33a嵌入圆筒体4的第一开口14a中,第二突出部分33b嵌入第二开口14b中,因此,与圆筒体4的回转相适应,曲柄构件6也回转。当曲柄构件6转动时,由第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b夹住构成的偏心轴,作偏心转动,使凸轮7也偏心回转。这时,偏心轴的偏心量与凸轮7的偏心量抵消,总的偏心量为0,凸轮7的中心和偏心轴的中心一致,与连接杆39连接的活塞(例如)的行程为0。
图4表示行程为100%的状态。在图4中,上述曲柄构件6处在最低位置(下死点)。曲柄构件6的上下运动是由上下运动驱动装置5进行的。在这个状态下,当驱动电机(图中没有示出)时,蜗杆轴18转动,具有与蜗杆轴18啮合的齿的蜗轮15也转动。由于蜗轮15上圆筒体4用键17连接,因此,与蜗轮15的转动相适应,圆筒体4也转动。由于第一突出部分33a嵌入第一开口14a中,第二突出部分33b嵌入第二开口14b中,因此,与圆筒体4的转动相适应,曲柄构件6也转动。当曲柄构件6转动时,偏心轴作偏心回转,凸轮7也偏心回转。这时,偏心轴的偏心量与凸轮7的偏心量之和为偏心半径,与连接杆39连接的活塞(例如)的行程长度为100%。因此,当利用上下运动驱动装置5使曲柄构件6上下运动,而将凸轮7调整至偏心轴的任意位置时,与连接杆39的一端连接的活塞38的行程可调整至1~100%范围内的任意值。
这时,在该行程长度调整装置1中,利用与曲柄构件6的转动连动的偏心轴的转动,通过强制性地偏心回转的凸轮7传递的负荷,将通过曲柄构件6的外圆周面19传递给圆筒体4。传递给圆筒体4的负荷,再分散传递给套筒12和安装件13。
由于先前的具有N个曲柄的行程长度调整装置(该N个曲柄在第一转子和第二转子之间,具有斜的圆柱形偏心轴)所具有的,由偏心轴产生的负荷,通过第一转子,传递给支承第一转子的一端的支承构件,而通过第二转子,传递给蜗轮,再由安装件(或套筒)支承该蜗轮,因此,二个支承构件必须作得很大,以便承受该负荷。而在本发明的上述实施例中,由于凸轮7产生的负荷全部加在圆筒体4上,被分散开来,因此,作为支承构件的套筒12和安装件13不必要作得很大。这样,从支承件(即套筒12和安装件13)可以做得很小这点而言,这个行程长度调整装置可以做到小型化。
另外,由于凸轮7产生的负荷,通过曲柄构件6的外圆周面19传递给圆筒体4,因此不需要先前装置的第一转子和第二转子。没有这些转子,可使行程长度调整装置的高度降低,因而,也可做到使该行程长度调整装置小型化。
此外,因为曲柄构件6的外圆周表面19与圆筒体4的内圆周表面接触,可以滑动和转动,偏心轴的偏心回转所产生的力偶可以分散地作用在圆筒体4上,因此,由于力偶不集中加在某个特定的构件上,本实施例的行程长度调整装置1的故障产生的原因少。
在这个例子的行程长度调整装置1中,通过曲柄构件6的上下运动,曲柄构件6的位置变化,因此由曲柄构件6产生的负荷加在装有该曲柄构件6的圆筒体4的内表面上。圆筒体4本身可以分散承受曲柄构件6的负荷。这样,本实施例的行程长度调整装置1,不必象先前的行程长度调整装置那样,由放置转子的整个支承构件承受负荷,比先前的装置承受负荷的范围减少。根据这一点,也可使本实施例的行程长度调整装置1做到小型化。
再者,在这个实施例1中,第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b的形状,在与曲柄构件6的中心轴线垂直的截面上,为与相对的内壁面21垂直的直线构成的倾斜表面。而在本发明的第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b则不一定限于这样的倾斜表面。需要时,也可以使凸轮的第一突出部分33a嵌入第一凹陷部分22a中,凸轮7的第二突出部分33b嵌入第二凹陷部分22b中。当该曲柄构件6以其中心轴线为中心转动时,曲柄构件6的回转力可通过第一凹陷部分22a和第二凹陷部分22b,传递给凸轮7,并且,随着曲柄构件6在圆筒体4内移动,凸轮7偏心,第一突出部分33a在第一凹陷部分22a内,第二突出部分33b,在第二凹陷部分22b内滑动。作为能够维持这种状态的第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b的形状,可以举出例如图5至图10所示的曲柄构件6。
图5至图10为表示与曲柄构件的中心轴线垂直的截面的剖面的剖面图。
在图5所示的曲柄构件6中,第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b作成向着该曲柄构件6的中心轴变窄的V字形。因此,嵌入在由该第一倾斜表面20a和相对的平行内壁面21构成的第一凹陷部22a中的凸轮的第一突出部分的第一倾斜顶端表面,可在上述第一倾斜表面20上滑动,突出至V字形中。同样,嵌入在由该第二倾斜表面20b和相对的平行内壁面21构成的第二凹陷部分22b中的凸轮的第二突出部分的第二倾斜顶端表面,也可在上述第二倾斜表面20b上滑动,突出至V字形中。
在图6所示的曲柄构件6中,第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b为,相对于夹住该第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b的相对的平行内壁面,以一定的角度倾斜,并且是互相平行地构成的倾斜面。因此,嵌入在由该第一倾斜表面20a和相对平行的内壁面21构成的第一凹陷部分22a中的凸轮的第一突出部分的第一倾斜顶端表面,可以在上述第一倾斜表面20a上滑动,成为对于上述内壁面21斜切形成的倾斜表面。而嵌入在由上述第二倾斜表面20b和相对平行的内壁面21构成的第二凹陷部分22b中的凸轮的第二突出部分的第二倾斜顶端表面,也可在上述第二倾斜表面20b上滑动,成为斜切的倾斜表面。
在图7所示的曲柄构件6中,第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b作成向着该曲柄构件6的中心轴,凹陷进去的U字形。因此,嵌入由该第一倾斜表面20a和相对平行的内壁面21构成的第一凹陷部分22a中的凸轮的第一突出部分的第一倾斜顶端表面,可以在上述第一倾斜表面20上滑动,并且向着中心轴,突出在U字形中。同样,嵌入由该第二倾斜表面20b和相对平行的内壁面21构成的第二凹陷部分22b中的凸轮的第二突出部分的第二倾斜顶端表面,可以在上述第二倾斜表面上滑动,突出在U字形中。
在图8所示的曲柄构件6中,第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b具有从曲柄构件6的中心轴,面向侧呈山形突出的形状。因此,嵌入在由该第一倾斜表面20a和相对平行的内壁面21构成的第一凹陷部分22a中的凸轮的第一突出部分的第一倾斜顶端表面,可以在上述第一倾斜表面20a上滑动,向着中心轴,凹陷入V字形中。同样,嵌入在由该第二倾斜表面20b和相对的平行内壁面21构成的第二凹陷部分22b中的凸轮的第二突出部分的第二倾斜顶端表面,也可在上述第二倾斜表面上滑动,向着中心轴,凹陷在V字形中。
在图9所示的曲柄构件6中,第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b,在向着该曲柄构件6的中心轴凹陷进去的槽40和槽40的内壁面21上形成台阶差41。因此,嵌入在由该第一倾斜表面20a和相对平行的内壁面21构成的第一凹陷部分22a中的凸轮的第一突出部分的第一倾斜顶端表面,可在上述第一倾斜表面20a上滑动,具有向着中心轴的宽度狭小的突出部分。同样,嵌入由该第二倾斜表面和相对平行的内壁面21构成的第二凹陷部分22b中的凸轮的第二突出部分的第二倾斜顶端表面,也可以在上述第二倾斜表面上滑动,具有向着中心轴的宽度狭小的突出部分。
在图10所示的曲柄构件6中,第一倾斜表面20a和第二倾斜表面20b,具有向着曲柄构件6的中心轴方向较浅的底部20L和较深的底部20H的二个台阶式的倾斜表面。因此,嵌入在由该第一倾斜表面20a和相对平行的内壁面21构成的第一凹陷部分22a中的凸轮的第一突出部分的第一倾斜顶端表面,可以在上述第一倾斜表面20a上滑动,具有向着中心轴,呈二台阶式突出的顶端表面。同样,嵌入在由该第二倾斜表面20b和相对平行的内壁面21构成的第二凹陷部分22b中的凸轮的第二突出部分的第二倾斜顶端表面,可以在上述第二倾斜表面上滑动,具有向着中心轴,呈二个台阶式突出的顶端表面。
在上述每个变形例子中,第一凹陷部分和第二凹陷部分均为给凸轮的第一突出部分和第二突出部分导向的凸轮导向部分,而第一突出部分和第二突出部分则为被导向部分。
实施例2
实施例2的行程长度调整装置与上述实施例1的行程长度调整装置的不同之点是圆筒体4,曲柄构件6和凸轮7。
如图11所示,这个圆筒体4与上述实施例1的圆筒体4的不同之点是第一开口14a和第二开口14b的形状。这个实施例2的圆筒体4的第一开口14a和第二开口14b,与实施例1的圆筒体4的第一开口14a和第二开口14b都具有将凸轮7安装在圆筒体4中的功能。因此,第一开口14a和第二开口14b的形状和大小,应根据凸轮7的结构和形状决定。关于实施例2的第一开口14a和第二开口14b的形状和大小,交城凸轮7的说明中涉及。
如图11所示,该实施例2的曲柄构件6具有基体部分42和一对突出部分46。该基体部分42具有一对第一外圆周表面40,40和在该一对第一外圆周表面40,40之间,相互平行地作出的一对平面41a,41b。该一对第一外圆周表面40,40可以在上述圆筒体4的内圆周表面上滑动,并位于彼此相反的方向上。该一对突出部分46具有第二外圆周表面43,43,第一滑动斜面44和第二滑动斜面45。该第二外圆周表面43,43从上述一对平面41a,41b上分别突出出来,并可在上述圆筒体4的内圆周表面上滑动。该第一滑动斜面44以所给定的角度,对上述圆筒体4的中心轴倾斜,而该第二滑动斜面45以与上述给定的角度相同的角度倾斜,并且作在与上述第一滑动斜面44背面相对的位置上。
在与该曲柄构件6的中心轴线垂直的平面上的该曲柄部件的截面上,上述基体部分42的第一外圆周面40的边缘与突出部分46的第一滑动斜面44的边缘垂直,而基体部分42的第一外圆周面40的边缘与突出部分46的第二滑动斜面45的边缘垂直。因此,当从曲柄构件6的中心轴线方向看时,该曲柄构件6的端面变成由上述基体部分42和上述一对突出部分46构成的十字形。
上述一对突出部分46,46,从基体部分42,向相互相反的方向延伸。一侧的突出部分46的第一滑动斜面44和第二滑动斜面45位于背面相对位置,而且成为互相平行的表面。同样,另一侧的突出部分46的第一滑动斜面44和第二滑动斜面45位于彼此背面相对的位置,而且成为相互平行的表面。另外,一侧的突出部分46的第一滑动斜面44和另一侧的突出部分46的第一滑动斜面44具有相同的倾斜角,并且在同一平面上。同样,一侧的突出部分46的第二滑动斜面45和另一侧的突出部分46的第二滑动斜面45具有相同的倾斜角,并在同一平面上。
上述第一外圆周表面40,40和第二外圆周表面43,43成为具有在上述圆筒体4的内圆周表面上滑动的外圆周表面的圆柱体的外圆周的一部分。
在上述曲柄部件6嵌入上述圆筒体4内的情况下,当上述圆筒体4回转时,上述第一外因周表面40,40和第二外圆周表面43,43,在圆筒体4的内圆周表面上滑动,上述平面41a,41b和第二滑动斜面45,将回转力传递给凸轮7。另外,当上述曲柄构件6,沿着其中心轴线,在圆筒体4内移动时,具有上述第一滑动斜面44和第二滑动斜面45的突出部分46,使凸轮7的中心轴产生偏心。
在本实施例中,上述第一外圆周表面40,40和第二外圆周表面43,43相当于本发明的外圆周表面,而上述突出部分46相当于本发明的凸轮导向部分。换言之,上述第一滑动斜面44和第二滑动斜面45相当于凸轮导向部分。
在本实施例的曲柄构件6上,与上述实施例1相同,安装着使该曲柄构件6上下运动的上下运动驱动装置5。该上下运动驱动装置5相当于本发明的往复运动驱动装置。
如图12,13和14所示,本实施例的凸轮7具有第一凸轮构件30a和第二凸轮构件30b。由该第一凸轮构件30a和第二凸轮构件30b整体组成的凸轮7为中心部分处,具有一个十字形开口48的圆盘。
作为该圆盘的凸轮7的开口48,由第一导向槽49和第二导向槽50构成。该第一导向槽49是随着上述曲柄构件6,在圆筒体4内移动,一对突出部分46能够滑动而这样构成的。该第二导向槽50是随着上述曲柄构件6与圆筒体4一起回转,上述曲柄构件6的基体部分42滑动,并可以往复运动而这样构成的。
上述第一凸轮构件30a为具有用于形成上述第一导向槽49和第二导向槽50的缺口的半圆盘,它具有第一半圆周面51a,形成第一导向槽用的第一缺口52a和表成第二导向槽用的第二缺口53a。
更具体地说,该第一凸轮构件30a具有第一半圆周表面51a,一对第一接触表面54a,第一垂直小平面55a,一对第一倾斜表面56a,一对第一垂直大平面57a和第一底面58a。该第一半圆周表面51a具有能与上述第二凸轮构件30b形成一个圆的半圆形状圆周表面。该一对第一接触表面54a从该第一半圆周表面51a的两端,向着圆的中心,在离第一半圆周表面51a的两端给定长度的地方,端部边缘作为平面形。该第一垂直小平面55a在分别离开该第一接触表面54a的一端(接触表面的另一端边缘,与上述半圆周表面的端部边缘相同)处,沿着与该第一接触表面54a垂直的方向,切入延伸。该一对第一倾斜表面56a,为从该第一垂直小平面55a的端部边缘,沿着与上述第一接触表面54a的方向平行的方向延伸,在离上述第一垂直小平面55a的端部边缘一定长度的地方,有端部边缘,并且有与第一滑动斜面和第二滑动斜面相同的倾斜角,逐渐延伸的平面。该一对第一垂直大平面57a从该一对第一倾斜表面56a的端部边缘,沿着与上述第一倾斜表面56a垂直的方向切入,直到达到半圆周表面附近。该第一底面58a在该第一垂直大平面57a的端部边缘之间,形成一个平面。在上述第一垂直小平面55a和第一倾斜表面56a之间,作出形成第一导向槽用的第一缺口52a,而在上述第一垂直大平面57a和上述第一底面58a之间,作出形成第二导向槽用的第二缺口53a。
另一方面,第二凸轮构件30b具有第二半圆周表面51b,一对第二接触表面54b,第二垂直小平面55b,一对第二倾斜表面56b,一对第二垂直大平面57b和第二底部58b。该第二半圆周表面51b具有能与上述第一凸轮构件30a形成一个圆的半圆形外圆周表面。该一对第二接触表面54b,从该第二半圆周表面51b的二端,向着圆的中心,在离第二半圆周表面51b二端一定长度的地方,形成具有端部边缘的平面。该第二垂直小平面55b,分别从该第二接触表面54b的一端(接触表面另一端的边缘与上述半圆周表面的端部边缘相同),沿着与该第二接触表面54b垂直的方向,切入延伸。该一对第二倾斜表面56b,从该第二垂直小平面55b的端部边缘,沿着与上述第二接触表面54b方向平行的方向延伸,在离上述第二垂直小平面55b的端部边缘一定长度的地方,具有端部边缘,并且形成具有与第一滑动斜面44和第二滑动斜面45相同的倾斜角的逐渐倾斜的表面。该一对第二垂直大平面57b,从该一对第二倾斜表面56b的端部边缘,沿着与上述第二倾斜表面56b垂直的方向,切入,并延伸至半圆周表面的附近。该第二底部58b,在该第二垂直大平面57b的端部边缘之间,形成一个平面。
并且,在上述第二垂直小平面55b和第二倾斜表面56b之间作出形成第一导向槽用的第一缺口52b,而在上述第二垂直大平面57b和上述第二底部58b之间,作出形成第二导向槽用的第二缺口53b。
当将该第一凸轮构件30a和第二凸轮构件30b的上述第一接触表面54a和第二接触表面54b接合,而且第一半圆周表面51a和第二半圆周表面51b接合,形成圆形的外圆周面时,形成第一导向槽用的第一缺口52a和形成第二导向槽用的第二缺口52b,构成第一导向槽49。而形成第二导向槽用的第一缺口53a和形成第二导向槽用的第二缺口53b,构成第二导向槽50。曲柄构件6的突出部分46,可以嵌入该第一导向槽49内,滑动,而上述曲柄构件6的基体部分42可以嵌入上述第二导向槽50内,滑动。因此,上述第一垂直小平面55a和第二垂直小平面55b,第一倾斜表面56a和第二倾斜表面56b,第一垂直大平面57a和第二垂直大平面57b,第一底部58a和第二底部58b的尺寸应这样决定,即使得突出部分46可以嵌入第一导向槽49内滑动,基体部分42可以嵌入第二导向槽50内滑动。
凸轮7安装在上述圆筒体4中。因此,当使第一凸轮构件30a和第二凸轮构件30b接触,形成凸轮7时,第一垂直大平面57a和第二垂直大平面57b位于圆筒体4内,第一开口14a和第二开口14b作在圆筒体4的圆周侧面上。该第一开口14a和第二开口14b的厚度,调整至凸轮构件7可以插入的尺寸,而第一开口14a和第二开口14b的宽度,调整至利用凸轮7的第一垂直大平面57a,可以夹住曲柄构件6的基体部分42。
在上述凸轮7上,与上述实施例1相同,安装着运动变换装置,它由具有安装着凸轮7的圆形开口的安装部分,和与装在气缸中的活塞连接的连接杆构成,可以将凸轮7的偏心回转运动转换为往复运动。
在这个实施例中,也与上述实施例1一样,通过嵌有圆筒体4的蜗轮的转动,可使回转体转动,曲柄构件6则与回转体的转动一起转动。利用曲柄构件6的偏心运动,凸轮7也作偏心运动。该曲柄构件6则处在由上下运动驱动装置5,推动上下运动的给定的位置上。结果,运动变换装置8的活塞38的行程长度,可根据曲柄构件6的位置调整。
这时,也达到与实施例1相同的作用,使负荷分散,从而可使本例的行程长度调整装置1做到小型化。与实施例1相同,表示实施例2的行程长度调整装置的行程长度为100%的状态的图为图14,而表示行程长度为0%的状态的图为图12。
另外,实施例2的曲柄构件6的突出部分46也可以由在平行的第一滑动斜面44和第二滑动斜面45的顶端边缘之间形成的第二外圆周面43构成,其突出部分为凸轮的偏心导向,将曲柄构件的回转力,传递给凸轮。例如,在与曲柄构件的中心轴线垂直的平面上,切断时露出的突出部分的端部边缘,也可以为山形、V字形、凹形。
实施例3
实施例3所示的行程长度调整装置与上述实施例1的行程长度调整装置的不同之点为圆筒体,曲柄构件和凸轮。
如图15所示,该圆筒体4与上述实施例1的圆筒体4的不同点是第一开口14a和第二开口14b的形状。这个实施例3的圆筒体4的第一开口14a和第二开口14b,与实施例1的圆筒体4的第一开口14a和第二开口14b同样,都可将凸轮装在圆筒体4中,具有与曲柄构件组合的机能。因此,第一开口14a和第二开口14b的形状和大小,应根据凸轮和曲柄构件的结构和形状决定。关于实施例3的第一开口14a和第二开口14b的形状和大小,将在凸轮7的说明中涉及。
上述曲柄构件6,在嵌合状态下,配置在上述圆筒体4内。如图16所示,该曲柄构件6具有外圆周表面19和一对倾斜的第一槽60a与第二槽60b。该外圆周表面19构成与上述圆筒体4的中心轴线相同的圆柱体的外圆周表面的一部分,并且,可以在上述圆筒体4的内圆周表面上滑动。该一对倾斜的第一槽60a和第二槽60b,从圆柱体的一端,至另一端,在该圆柱体的圆周侧面上,作成倾斜的槽形。第一槽60a和第二槽60b相互背面相对。
该第一槽60a,由与该曲柄构件6的中心轴线成一定角度倾斜的第一斜面61a,与第一斜面61a相对,平行倾斜的第二斜面61b和作为垂直平面的第一底面62a构成。在曲柄构件的截面上(即第一斜面61a的端部边缘线与其中心轴线垂直的方向的截面上),第一斜面61a的端部边缘线与第一底面62a的端部边缘线垂直,而第二斜面61b的端部边缘线与第一底面62a的端部边缘线垂直。
上述第二槽60b,由与该曲柄构件6的中心轴线成一定角度倾斜的第三斜面61c,与第三斜面61c相对,平行倾斜的第4斜面61d和作为第二槽60b的底面构成。在作为与第三斜面61c和第四斜面61d垂直的平面的第二底面62b上,该槽60b在曲柄构件6的圆周表面上呈凹形。在与曲柄构件6的中心轴线垂直方向的截面上,第三斜面61c的端部边缘线和第二底面62b的端部边缘线垂直,而第4斜面61d的端部边缘线与第二底面62b的端部边缘线垂直。
上述第一底面62a和第二底面62b相互平行、而且背面相对。在这个例子中,上述第一斜面61a和第三斜面61c在同一平面上,而第二斜面61b与第四斜面61d在同一平面上。
在本例子中,上述第一槽60a和第二槽60b,相当于本发明的导向部分。更具体地说,该第一槽60a的第一斜面61a和第二斜面61b,与第二槽60b的第三斜面61c和第四斜面61d为使凸轮构件7转动的回转力传递面。该凸轮部件7是根据以圆筒体4的中心轴线为中心转动,通过曲柄构件6的转动而转动的。另外,上述那些表面也是使凸轮偏心的移动力的传递表面。该移动力可以根据曲柄构件6在圆筒体4内的移动,在与圆筒件4的中心轴线垂直的平面内,使凸轮7偏心。
换言之,该曲柄构件6具有一对倾斜的第一槽60a和第二槽60b,它们从可在上述圆筒体4的内圆周表面上滑动的圆柱体的一端,延伸至另一端,在该圆柱体的圆周侧面上,背面相对,而且从侧面看,是倾斜的。
这个曲柄构件6,可以利用与实施例1相同的上下运动驱动装置推动,在上述圆筒体4内,沿着其中心轴线往复运动。
如图17所示,上述凸轮7具有第一凸轮构件30a和第二凸轮构件30b。
该第一凸轮构件30a具有第一内圆周面31a,与第一内圆周面31a对应的第一外圆周面32a,嵌入上述第一开口14a中的第一导向平面63a,和从该第一导向平面63a突出出来的第一倾斜突出部分64a。该第一内圆周面31a为与上述第二凸轮构件30b接合时所形成的,直径比上述圆筒体4的直径还大的圆的一部分。上述第二凸轮构件30b具有第二内圆周面31b,与第二内圆周面31b对应的第二外圆周面32b,嵌入上述第二开口14b中的第二导向平面63b和从该第二导向平面63b突出出来的第二倾斜突出部分64b。该第二内圆周面31b为与上述第一凸轮构件30a接合时形成的,直径比上述圆筒体4的直径还大的圆的一部分。
第一凸轮构件30a的第一内圆周面31a的直径,与第二凸轮构件30b的第二内圆周面31b的直径相同。如图18所示,当第一凸轮构件30a和第二凸轮构件30b接合时,由上述第一内圆周面31a和第二内圆周面31b形成的相对的一对圆弧的直径R的尺寸应这样设计:在第一倾斜突出部分64a嵌入装在圆筒体4内的曲柄构件6的第一槽60a中,而第二倾斜突出部分64b嵌入在第二槽60b中的状态下,曲柄构件6,在圆筒体4内,沿中心轴线的移动,可使凸轮7,在与曲柄构件6的中心轴线垂直的平面内,作相对的直线移动,并且,圆筒体4不与凸轮7的上述第一内圆周面31a或第二内圆周面31b冲突。
上述第一导向平面63a和第二导向平面63b是在第一凸轮构件30a和第二凸轮构件30b的内圆周表面上,相互相对平行地形成的。当装在圆筒体4内的曲柄构件6,沿着圆筒体4的中心轴线移动时,该第一导向平面63a和第二导向平面63b,为能在凸轮7与圆筒体4的中心轴线垂直的平面内作直线移动的凸轮7导向。
上述第一倾斜突出部分64a和第二倾斜突出部分64b嵌入在作在曲柄构件6中的第一槽60a和第二槽60b内。当曲柄构件6在圆筒体4内移动时,可以使凸轮7,在与圆筒体4的中心轴线垂直的平面内,作直线运动。因此,该一倾斜突出部分64a和第二倾斜突出部分64b具有嵌入在上述第一槽60a和第二槽60b中的宽度,并且作成与第一槽60a和第二槽60b倾角相同的倾斜板形状。通过使第一倾斜突出部分64a,在上述第一槽60a内滑动,凸轮7可作直线运动。换言之,由于凸轮7可以偏心,该第一倾斜突出部分64a可称为由第一槽60a导向的被导向部分。第二倾斜突出部分64b与第一倾斜突出部分64a相同,也可称为被导向部分。
如图18所示,与上述实施例1相同,在上述凸轮7上安装着运动变换装置,该装置由具有安装着凸轮7的圆形开口36的安装件37,和与装在气缸中的活塞连接的连接杆39形成,可将凸轮7的偏心回转运动转换为往复运动。
在这个例子中,与上述实施例1一样,通过装在圆筒体4上的蜗轮的转动,可使回转体转动,曲柄构件6也与回转体的转动一起转动。处于由上下运动驱动装置决定的一定位置上的曲柄构件6的偏心运动,使凸轮7也作偏心运动,结果,可根据曲柄构件6的位置,调整运动变换装置的活塞的行程长度。
这时,可以起到与实施例1同样的作用,负荷可分散,可使本实施例的行程长度调整装置做到小型化。与实施例1同样,表示实施例3的行程长度调整装置的行程长度为100%状态的图为图19。
以上说明了本发明的具体的例子。本发明不仅限于上述三个例子,可以在本发明精神的范围内,进行适当的设计变更。
例如,圆筒体的结构可以是能安装凸轮,利用该凸轮可以规定曲柄构件,可使该曲柄构件在圆筒体内滑动。因此,为了安装凸轮,该圆筒体在其圆周面上开有开口。该开口的形状或尺寸,可根据能嵌在圆筒体中滑动和安装的曲柄构件的形状决定。
这个圆筒体不需要象上述实施例1和实施例2所示那样,配置成使其中心轴线是垂直的。由于某种理由,也可以使圆筒体的中心轴呈水平,或倾斜地,将圆筒体配置在行程长度调整装置内。另外,当圆筒体配置成其中心轴线不是垂直方向时,必须设置液体密封结构(例如O形圈或密封垫装置),使内部的润滑油不能从往复运动驱动装置的安装位置泄漏出来。
该曲柄构件也可以为具有凸轮导向部分和外圆周表面部分的形式。该凸轮导向部分,在该曲柄构件装在圆筒体内,而且在安装着凸轮的状态下,当曲柄构件在圆筒体内移动时,可使上述凸轮产生偏心。该外圆周表面与上述圆筒体的内圆周表面接触,可以滑动。当更进一步限定时,该曲柄构件也可以具有凸轮导向部分和外圆周表面。该凸轮导向部分具有回转力传递表面和凸轮移动力传递表面。该回转力传递表面,当在该曲柄构件安装在圆筒体内,而且装有凸轮的状态下,使圆筒体以其中心轴为中心回转时,可将回转力传递给曲柄构件。该凸轮移动力传递表面与该回转力传递表面相邻构成,而且,当将该曲柄构件在圆筒体内移动时,可以传递使凸轮偏心的力(换言之,即在与圆筒体的中心轴垂直的方向上,移动凸轮的力)。该外圆周面可以在上述圆筒体和该曲柄构件转动时,将曲柄构件产生的负荷和力偶,传递至圆筒体上,并分散开来。
在上述实施例1的曲柄构件6中,第一凹陷部分22a的内壁面21和第二凹陷部分22b的内壁面21,相当于上述回转力传递表面。而第一凹陷部分22a的倾斜表面20a和第二倾斜表面20b,相当于上述凸轮移动力传递表面。外圆周表面19相当于外圆周面。在上述实施例2的曲柄构件6中,基体部分42的平面41a和平面41b,相当于上述回转力传递表面;突出部分46的第一滑动斜面44和第二滑动斜面45,相当于凸轮移动力传递表面。该基体部分42的外圆周表面和突出部分46的外圆周表面相当于上述外圆周面。
上述回转力传递表面,只要能当以圆筒体的中心轴为中心转动时,使该曲柄构件也回转,根据这个回转,凸轮的回转中心轴,能从圆筒体的回转中心轴偏心,凸轮能在与圆筒体回转中心轴垂直的平面内作偏心运动,什么样的形状都可以。作为较合适的形状,通常为平面,也可以根据情况不同,为具有槽的平面。
另一方面,上述凸轮移动力传递表面,只要能实现凸轮的偏心,其形状没有限制。不仅限于平面,也可采用凹面,V字形面,有槽的平面,U字形面,波形面等等形状。
本发明的曲柄构件也可以做成该第一突出部分和第二突出部分的顶端表面,使第一倾斜面和第二倾斜面转动的形式。该曲柄构件在面向(例如)嵌入在第一凹陷部分和第二凹陷部分中的第一突出部分和第二突出部分的第一倾斜表面和第二倾斜表面的倾斜顶端表面上,安装着球或滚子。
另外,如果将本发明的行程长度调整装置做得大型一点,实用上也没有什么妨碍的话,则也可采用在上述实施例1的本发明的曲柄构件的两端面上,作出圆柱体的形式或在上述实施例2的曲柄构件的两端面上,作出圆柱体的形式。
根据本发明,可以提供结构简单的行程长度调整装置,还可提供比先前装置小型的行程长度调整装置,也可提供比先前装置的零件数目少,因而容易装配的行程长度调整装置。根据本发明还可提供具有对由凸轮运动产生的力偶,有重度承受强度的牢固的行程长度调整装置。
根据本发明,不需要如先前的行程长度调整装置那样,具有由在圆柱体相向的端面之间,倾斜安装的销子构成的N个曲柄。由于具有带有相当于过去的销子的高度的曲柄构件,换言之,由于不需要设在先前装置的二个销子上的一对圆柱体,因此,可以提供小型的行程长度调整装置。
根据本发明,由于有放置曲柄构件的圆筒体,上述曲柄构件具有在上述圆筒体的内圆周表面上滑动的外圆周面,又由于可使当圆筒体回转使上述曲柄构件回转时,所产生的力偶和负荷分散至圆筒体上,因此不需要象先前的装置那样,增加支承N个曲柄构件的支承构件的厚度,可以使装置做得小型化。
Claims (4)
1.一种行程长度调整装置,具有一个圆筒体(4),曲柄构件(6),装在上述曲柄构件(6)上的凸轮(7)和将该凸轮(7)的偏心回转转换为往复运动的运动变换装置(8);该圆筒体(4)可以由回转驱动装置(2)驱动转动,由支承装置(3,13)可以转动地支承;该曲柄构件(6)可由往复运动驱动装置(5)带动,沿着圆筒体(4)的中心轴线移动,并嵌入在圆筒体(4)内;
该上述曲柄构件(6)具有凸轮导向部分和与上述圆筒体(4)的内圆周表面接触的外圆周表面;所述凸轮导向部分相对上述圆筒体中心轴线以一定角度倾斜,当上述往复运动驱动装置(5)使曲柄构件,沿着圆筒体的中心轴线移动时,该凸轮导向部分可以为凸轮导向,使上述凸轮产生偏心;
上述凸轮(7)在与上述圆筒体(4)的中心轴线垂直的方向,从圆筒体的外侧装入,并且上述凸轮(7)具有被导向部分,由上述凸轮导向部分导向,使上述凸轮(7)移动;其特征在于,
所述凸轮导向部分从曲柄构件轴的一端部延伸到另一端部。
2.如权利要求1所述的行程长度调整装置,其特征为,上述曲柄构件(6)具有第一凹陷部分(22a),第二凹陷部分(22b)和在上述圆筒体内壁面(21)上滑动的外圆周表面;该第一凹陷部分(22a)具有与圆筒体(4)的中心轴线成一定角度倾斜的第一倾斜表面(20a)和相对的内壁面(21);该第二凹陷部分具有与上述一定角度相同的角度倾斜的,并与上述第一倾斜表面(20a)背面相对形成的第二倾斜表面(20b)和相对的内壁面(21);
上述圆筒体具有与上述曲柄构件(6)的外圆周表面(19)接触的内圆周表面,在面向上述第一凹陷部分的地方作出的第一开口(14a),其宽度与上述第一凹陷部分(22a)的宽度相同;在面向上述第二凹陷部分的地方作出的第二开口(14b)和其宽度上述第二凹陷部分(22b)的宽度相同;
上述凸轮(7)具有第一突出部分(33a)和第二突出部分(33b);并且从上述圆筒体(4)的外侧装入;该第一突出部分具有在嵌入上述第一开口(14a)的状态下插入,并可沿着上述第一倾斜表面(20a)滑动的倾斜的顶端表面;该第二突出部分(33b)具有在嵌入上述第二开口(14b)的状态下插入,并可以沿着上述第二倾斜表面(20b)滑动的倾斜顶端表面。
3.如权利要求1所述的行程长度调整装置,其特征为,上述曲柄构件(6)具有一个基体部分(42)和一对突出部分(46);该基体部分具有一对可以在上述圆筒体(4)的内圆周表面上滑动,并且相互位于反对方向的一对第一外圆周面(40)和在该一对第一外圆周面(40)之间,相互平行构成的一对平面(41a、41b);该一对突出部分(46)具有分别从上述一对平面(41a、41b)上突出出来,可在上述圆筒体(4)的内圆周表面上滑动的第二外圆周面(43),与上述圆筒体的中心轴成一定角度倾斜的第一滑动斜面(44)和倾斜角与上述一定角度相同,并与上述第一滑动斜面(44)背面相对形成的第二滑动斜面(45);
上述圆筒体(4)具有能在上述曲柄构件(6)的第一外圆周面(40)和第二外圆周面(43)上滑动的内圆周表面,和宽度与上述一对平面(41a、41b)的宽度相同的一对第一开口(14a)和第二开口(14b);
上述凸轮(7)具有第一导向槽(49)和第二导向槽(50);该凸轮在与上述第一开口(14a)紧密嵌合的状态下,从圆筒体(4)外部插入;该第一导向槽(49)根据上述突出部分(46)在圆筒体内使曲柄构件(6)移动,而使一对突出部分可以滑动;该第二导向槽(50)能根据上述圆筒体(4)的回转,使偏心回转的上述曲柄构件的基体部分(42)移动。
4.如权利要求1所述的行程长度调整装置,其特征为,上述曲柄构件(6)具有第一槽(60a),第二槽(60b)和上述圆柱体的外圆周表面(19);该第一槽是在可在圆筒体的内圆周表面上滑动的圆柱体的外圆周表面上,以对圆筒体的中心轴线成一定角度倾斜形成的;该第二槽(60b)与该第一槽(60a)背面相对形成;
上述圆筒体具有与上述曲柄构件(6)的外圆周面(19)接触的内圆周面,和可以安装凸轮的第一开口(14a)与第二开口(14b);
上述凸轮(7)具有可在与上述第一开口(14a)嵌合的状态下插入,并嵌入在上述第一槽(60a)中的第一突出部分(64a),和在嵌合在上述第二开口(14b)的状态下 插入,可以嵌入上述第二槽(60b)中的第二突出部分(64b);该凸轮可从上述圆筒体的外面装入。
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