(57)【要約】【課題】慣性力、特に二次慣性力に起因する振動を補償するための装置であって、ピストン機関とは構造的に独立しておりかつ追加装備することが可能で、それでも高い精度を保証する補償装置を提供する。【解決手段】ピストン機関１、特に船舶用エンジンとして動作する二サイクル大型ディーゼル・エンジンに対して設けられ、慣性力、特に二次慣性力に起因する振動を補償するための補償装置であって、ピストン機関１の回転数と位相に所定比に従って依存するような回転数ならびに位相で駆動可能とされたロータ配置構成部４を有する補償装置において、ロータ配置構成部４は、固有の駆動モータ５によって駆動可能とされ、駆動モータ５には、ロータ配置構成部４をピストン機関１に所定比で同期させるための制御装置６が設けられ、これにより、ピストン機関１からの構造的な独立性が得られるようになっている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン機関（１）、特に船舶用エンジンとして動作する二サイクル大型ディーゼル・エンジンに対して設けられ、前記ピストン機関（１）の回転数ならびに位相に所定比に従って依存する回転数ならびに位相で駆動可能とされたロータ配置構成部（４）を有し、慣性力、特に二次慣性力に起因する振動を補償するための装置であって、
前記ロータ配置構成部（４）は、固有の駆動モータ（５）によって駆動可能とされ、該ロータ配置構成部（４）を前記ピストン機関（１）に所定比で同期させるための制御装置（６）が、前記駆動モータ（５）に対して設けられ、前記ロータ配置構成部（４）に対して設けられた前記駆動モータ（５）は、トルクの制御が可能な液圧モータとして形成され、該液圧モータは、液圧媒体による一定圧力が付与可能とされ、前記ロータ配置構成部（４）に対して設けられた前記駆動モータ（５）の回転数は、トルクの変更によって変更可能とされ、前記ロータ配置構成部（４）に対して設けられた前記駆動モータ（５）は、トルクを制御する操作部を有し、該操作部は、前記制御装置（６）の作用によって調節可能とされている装置。
【請求項２】
前記ロータ配置構成部（４）には、前記ピストン機関（１）の縦軸に対して直角に延びる水平の軸部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ロータ配置構成部（４）に対して設けられた前記駆動モータ（５）を構成する前記液圧モータは、液圧媒体による一定圧力が付与可能とされ、かつピストンと傾斜円板とが共に動作する液圧アキシャルピストン・モータとして形成され、前記円板の傾斜が前記制御装置（６）の設定された出力値に応じて調整可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
ポンプ（８）によって一定圧力の作動液が供給されるコモンレール（７）が設けられ、このコモンレールから、前記駆動モータ（５）を構成する液圧モータに配設された供給管（１０）が分岐していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記駆動モータ（５）に対して設けられた前記制御装置（６）は、調節器（１１）およびこれに対応して設けられた比較器（１３）を有し、該比較器（１３）は、前記ロータ配置構成部（４）および前記ピストン機関（１）の回転数ならびに位相のための入力部と、入力信号の差から形成されるエラー信号のための出力部とを有し、前記調節器（１１）は、前記エラー信号のための入力部と、前記駆動モータ（５）の操作部を制御する操作信号のための出力部とを有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
円筒状のケーシング（２８）が設けられ、このケーシングに前記駆動モータ（５）が取り付けられ、さらに、固定された軸部（２９）が該ケーシングを貫通し、この軸部の上にスリーブ（３０）が回転可能に支承され、該スリーブには、少なくとも１つの偏心カウンタウェイト（３１，３２）が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記スリーブ（３０）上に、円周方向に相互に位置調整可能な複数のカウンタウェイト（３１，３２）が支持されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
２つのカウンタウェイトが設けられ、これらの重量が６５：３５の比で異なっていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記カウンタウェイト（３１，３２）は、前記スリーブ（３０）が貫通するハブ（４２，４３）を有し、前記ハブ（４２）の一つは、収縮ばめによって前記スリーブ（３０）の上に固定され、解除可能なクランプジョイントによって、隣接したハブ（４３）に接続可能とされていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記カウンタウェイト（３１，３２）の前記ハブ（４２，４３）は、これらのハブの互いに向かい合う側の部分に、相互に係合可能な円錐部材を備えているとともに、少なくとも１つの調整装置（４７）によって互いに当接可能とされ、前記調整装置は、前記スリーブ（３０）のフランジ（４８）に支持可能とされていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ロータ配置構成部（４）は、回転する駆動歯車（３３）を有し、該駆動歯車（３３）は、ケーシング（２８）の側壁を貫通する軸受ケーシング（３７）上に支持されたスライディングギヤホイール構成部の、前記ケーシング（２８）内に設けられた組み合わせ歯車（３４）に係合し、前記スライディングギヤホイール構成部の、前記ケーシング（２８）の外側に設けられた他方の歯車（３８）は、好ましくはコグドベルトとして形成されたベルト（３９）によって、前記駆動モータ（５）の従動歯車（４０）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記軸受ケーシング（３７）は、軸部（２９）の中心からの距離に相当する半径で湾曲した軌道の上で位置調整可能とされていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記駆動モータ（５）は、反転可能とされ、これにより、前記ロータ配置構成部（４）がブランコのように往復揺動しながら始動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記制御装置（６）は、プログラム記憶装置（５０）を備え、該プログラム記憶装置（５０）は、前記ロータ配置構成部（４）を往復揺動式に始動するため、調節器（１１）によって処理可能な始動プログラムを有し、該プログラムは、スタート信号によって実行開始可能とされていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
往復揺動式始動過程に続いて前記ピストン機関の回転数領域にまで前記ロータ配置構成部（４）が加速され、さらに前記ロータ配置構成部の回転数ならびに位相が、前記ピストン機関（１）の回転数ならびに位相に細かく近づけられていくように前記始動プログラムが組まれていることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストン機関、特に船舶用エンジンとして作動する二サイクル大型ディーゼル・エンジンに対して設けられ、慣性力、特に二次慣性力に起因する振動を補償するための装置であって、ピストン機関の回転数及び位相に所定比で依存する回転数及び位相で駆動できるロータ配置構成部を有する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
独国特許出願公開第１９６１３４４５号明細書から、二サイクル大型ディーゼル・エンジンに対して設けられた上述の形式の補償装置が周知である。この周知の構成では、エンジンは、バルブ制御用のカムシャフトを備えており、このカムシャフトは、エンジンの前面部分に配置されたチェーン・ドライブによって駆動可能とされている。ここで、このチェーン・ドライブは、同時に、エンジン台の上に回転可能に支承された２つのカウンタウェイトを駆動するために用いられる。油圧によってバルブを操作するエンジンでは、カムシャフトはなくなる。この場合、エンジン前面に設けられたカウンタウェイトが引き続き保持される限り、チェーン・ドライブも保持されなければならないが、これには非常に手間やコストがかかる。また、エンジン前面に配置されるカウンタウェイトは、エンジン組み立ての段階でチェーン・ドライブと一緒に設けられなければならないというさらに他の欠点も考慮しなければならない。ピストン機関に周知の形式の補償装置を追加装備することは不可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このことから、本発明の課題は、周知の構成の上述の欠点を回避し、ピストン機関とは構造的に独立しておりかつ追加装備することが可能で、それでも高い精度を保証する上述の類の補償装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によれば、ロータ配置構成部が固有の駆動モータによって駆動可能とされ、駆動モータには、ロータ配置構成部を所定比でピストン機関に同期させるための制御装置が設けられ、ロータ配置構成部に設けられた駆動モータは、トルクの制御が可能な液圧モータ（油圧モータ）として形成され、この液圧モータには、液圧媒体（作動油）による一定圧力を付与することができ、ロータ配置構成部に設けられた駆動モータの回転数は、トルクを変更することによって変更することができ、前記ロータ配置構成部に設けられた駆動モータは、トルクを制御する操作部を有し、操作部は、制御装置が作用することによって調節可能とされていることで解決される。
【０００５】
本発明による補償装置が固有の駆動モータを備えており、ピストン機関側の駆動装置を必要としないことによって、ピストン機関を組み立てる際に補償装置を考慮する必要が確実になくなる。従って、本発明による補償装置は、特別の長所により、カムシャフトのないピストン機関に適しているだけでなく、既に組み立てられたあらゆるピストン機関にも好適な方法で追加的に使用することができる。本発明による補償装置は、この補償装置がもはや必要とされない場合には、同じく好適な方法で再度取り外すことも可能である。本発明による補償装置は、対応して設けられるピストン機関に取り付けることができるか、またはピストン機関とは別にして設けることができる。従って、それぞれ個々の場合に、所与の場所的条件にうまく適合した、場所を節約する構成を実現することができる。本発明による補償装置は、固有の駆動モータを備えているので、補償装置は、好適にも、対応して設けられるピストン機関とは独立に駆動することができる。従って例えば、特定の回転数における船舶の共振を見つけ出すことができる。船舶用駆動装置として用いられるエンジンがこの回転数を素早く通過できる場合、構造的にピストン機関と独立している補償装置を再び離して、他方面に適用することができる。また、本発明による補償装置を一つのピストン機関に対して複数設けることができるので、個々の装置の大きさを比較的小さくすることができるというさらに他の長所にも注目すべきである。補償装置の駆動モータに設けられた制御装置によって、好適にも、ピストン機関による補償装置の直接駆動と同じような精度が保証される。こうして、構造的に独立していても、結果として高い精度が得られる。
【０００６】
駆動モータを形成するトルク制御可能な液圧モータの回転数は、好適にもトルクと相関しており、トルクを変化させることによって変更することができる。このとき、圧力は変更しなくてもよい。従って、液圧モータを、好適にもピストン機関における一定圧力を供給する液圧システムに接続することができるため、固有のポンプは不要である。本明細書に述べるようなトルク制御可能な液圧モータに利用できるトルクと回転数との間の結合は、トルクが直に液圧モータ側で設定可能であることから、高い回転数精度を保証し、その結果、圧力源と液圧モータとの間の液圧パイプの弾性が故障原因となることがない。
【０００７】
上位請求項に記載の構成の好ましい実施形態と目的に適った発展形態は、従属請求項に記載されている。かくして、ロータ配置構成部に設けられた駆動モータを形成するために、好ましくは液圧アキシャルピストン・モータ（油圧アキシャルピストン・モータ）を設けることができ、この液圧アキシャルピストン・モータには、液圧媒体（作動媒体）による一定圧力を付与することができ、このモータのピストンは、傾斜円板と共に動作し、このとき円板の傾斜は、制御装置において設定された初期値に応じて調節することができる。円板の傾斜の調節によって、トルクと回転数が変更されることになる。こうして、上述の構成とすることにより、トルク制御可能な液圧モータが特に簡単に実現され、このときモータの回転数は、一定圧力においてトルクを変更することで変更できる。この液圧モータは、既に述べたように、ピストン機関の一定の圧力を供給する液圧システムに好適に接続することができる。
【０００８】
カムシャフトのないピストン機関では、通常、一定圧力が供給されるコモンレールが設けられ、このコモンレールに、液圧モータを好適に接続することができる。
【０００９】
さらに他の好ましい構成は、駆動モータに設けられた制御装置が、調節器およびこれに設けられた比較器を有し、比較器は、ロータ配置構成部およびピストン機関の回転数ならびに位相のための入力部と、入力信号の差から形成されるエラー信号のための出力部とを有し、調節器は、エラー信号のための入力部と、駆動モータの操作部を制御する操作信号のための出力部とを有してなる。この構成によって、好適にも、回転数ならびに位相に関して長期的な精度をもたらす閉制御ループが得られる。
【００１０】
本発明による補償装置は、好ましくは、円筒状のケーシングを有し、該ケーシングに駆動モータを取り付けることができ、このケーシングを固定の軸部が貫通し、この固定の軸部には、スリーブが回転可能に支承され、スリーブには少なくとも１つの偏心カウンタウェイトが固定され、スリーブは、回転する駆動歯車に接続され、この駆動歯車と駆動モータとがトランスミッションを介して共に動作する。この構成は、コンパクトで安定した構造形態を提供する。モータとロータ配置構成部の間に設けられたトランスミッションは、好ましいギヤ比を可能にする。
【００１１】
上記構成の他の好ましい態様によれば、円周方向に相互に位置調整可能な複数の、好ましくは２つの異なるカウンタウェイトをスリーブの上に支持させることができる。これによって、不平衡おもりの変更が容易に可能となり、従って補償装置の不平衡おもりを個々の場合の比に正確に適合させることができる。
【００１２】
カウンタウェイトは、スリーブが貫通するハブを有することができ、このとき、カウンタウェイトが収縮ばめ（Ｓｃｈｒｕｍｐｆｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ）によってスリーブの上に固定され、このカウンタウェイトが、分離可能な締め付け具によって、他のカウンタウェイトに接続されていることが好適である。これにより、高い動作確実性が得られ、簡単な調節可能性が実現される。
【００１３】
さらに他の特に好ましい構成は、ロータ配置構成部がブランコのように往ったり来たり揺れ動いて始動できるよう、駆動モータが反転可能とされていることである。この構成により、ロータ配置構成部の全重量が非常に重い場合でも比較的小さな駆動モータで十分であることが保証され、これによりコンパクトでコスト的に有利な構造形態が得られる。
【００１４】
優位な構成のさらに他の好ましい実施形態および目的に適った発展形態は、残りの従属請求項に記載されており、また図面に基づいた以下の具体的な説明からさらに詳しく理解することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、概略的に画いたピストン機関１を示しており、このピストン機関１は、船舶用駆動装置として用いられる二サイクル大型ディーゼル・エンジンとすることができる。図１からさらに、構造的にピストン機関１から分離された補償装置２が認められるが、この補償装置２は、ピストン機関１の領域で生ずる慣性力が原因となって設置用プラットフォーム３（本明細書中、船体とすることができる）に作用するモーメントと、これによって発生する振動とを均衡化し補償するための装置である。図１には、ピストン機関１に設けられた１つだけの補償装置２が示されている。しかしながら、ピストン機関１に対して複数の補償装置２を設けることもできよう。
【００１７】
補償装置２は、図３に見られるような、不平衡おもりを形成するロータ配置構成部４を備え、このロータ配置構成部４は、ピストン機関１の回転数ならびに位相に対して既知の比に従って依存する回転数ならびに位相によって駆動することができる。二次慣性力を補償して均衡化する場合、この比は１：２であり、本明細書において説明されることになる。二次慣性力を均衡化する場合、補償装置２には、ピストン機関１の縦軸（Ｌａｅｎｇｓａｃｈｓｅ）に対して直角に延びかつ水平なロータ軸部が設けられ、こうしてロータ配置構成部４は、ピストン機関の軸線に対して直角をなして延在する垂直な平面内で回転することになる。
【００１８】
補償装置２のロータ配置構成部４を駆動するために、固有の駆動モータ５が補償装置２に設けられている。この駆動モータ５は、対応して設けられた制御装置６によって制御可能とされ、ロータ配置構成部４の回転数ならびに位相が所望の比、ここでは２：１の比でピストン機関１の回転数ならびに位相に合致するようになっている。これは同期運転と称される。複数の補償装置が設けられている場合には、制御装置６は、全ての補償装置が制御可能になるように好適に構成されている。もちろん、ここでは詳しく示さない手動式制御装置を備えることもでき、これを使えば自動制御の代りに手動による制御が可能になる。
【００１９】
駆動モータ５は、トルクの制御が可能な液圧モータ（油圧モータ）として構成され、つまりは、一定圧力においてトルクを変更することによってモータの回転数が変更される液圧モータとして構成されている。それゆえに、駆動モータ５を構成する液圧モータには、トルクを制御する操作部が相応に設けられ、この操作部による操作は、制御装置６の信号によって制御することができる。
【００２０】
これについては、駆動モータ５を構成する液圧モータは、一定圧力を付与することができる液圧アキシャルピストン・モータ（油圧アキシャルピストン・モータ）として簡単に構成することができる。この液圧アキシャルピストン・モータは、複数のピストンを備え、これらのピストンは、傾斜した円板と共に動作し、このとき円板の傾斜は、制御装置６において相応に設定された初期値に応じて調節可能とされている。円板は、相応に該円板の平面に共面の軸の周りに揺動可能に配置されている。ピストンは、液圧モータのシャフトに接続することができる。この場合には、傾斜可能な円板は、回転方向に固定されている。しかしながら、傾斜可能な円板をシャフトに接続し、ピストンを回転方向に固定することも可能であろう。
【００２１】
液圧モータに対してポンプが設けられていてもよい。カムシャフトのないピストン機関、例えば液圧作動バルブ（油圧作動バルブ）を有する二サイクル大型ディーゼル・エンジンでは、通常、一定圧力を付与することができるコモンレールが設けられている。図１には、この種のコモンレール７が１本示されている。このコモンレールには、対応して設けられたポンプ８によって例えば２１０バールの圧力で作動液（作動油）が供給される。ポンプ８は、対応して設けられたモータによって、またはピストン機関１から分岐した、図１においては一点鎖線で概略的にのみ示されている駆動系９によって駆動することができる。コモンレール７からは、詳しくは示されていないさまざまな供給分岐路やそれに類似のものがバルブに向かって延出しており、さらに、圧力平衡タンク１０´が設けられた、駆動モータ５に通じる供給分岐路１０が延出している。
【００２２】
仕事を行なった後に駆動モータ５を離れる作動液は、駆動モータ５から出る戻り管１０ａを通って、ポンプ８に設けられた容器に戻される。戻り管１０ａも、ロータ配置構成部４の制動の場合に好都合な圧力平衡タンク１０ａ´を同じように備えることができる。ロータ配置構成部４を制動する場合には、駆動モータ５を構成する液圧モータは、ポンプとして機能する。この場合、傾斜円板は、中立位置を越えて他方の側へ傾斜することができ、これにより、駆動モータ５を構成する液圧モータの回転方向は同じままで、駆動モータ５を通る作動液の貫流方向が、図１において両方向矢印で示すように逆転する。
【００２３】
上述の制御装置６は、調節器１１を備えており、この調節器１１は、上記の駆動モータ５の操作部に対して与えられる操作信号を生成し、信号回線１２を介して上記操作部に設けられた作動機構に接続されている。調節器１１には、比較器１３が前置され、この比較器１３は、ピストン機関１およびロータ配置構成部４の回転数ならびに位相に対応した信号のための入力部を備えている。ピストン機関１の回転数を検出するために、ピストン機関のクランクシャフト１４は、本実施形態では歯車１５の構成とされたインクレメンタル素子を備えている。すなわち、この歯車の歯がセンサ１６によって走査され、このセンサ１６が、信号回線１７によって示されるように、対応するパルスを比較器１３に送る。クランクシャフト１４の位相を検出するために、クランクシャフトは、パルス送信器１８を備え、このパルス送信器は、対応して設けられたセンサ１９によって走査され、このセンサ１９が、信号回線２０によって示されているように、対応するパルスを比較器１３に送る。
【００２４】
ロータ配置構成部４の回転数は、駆動モータ５の回転数に対応する。駆動モータ５は、それに対応して、ロータ配置構成部４の回転数を検出するためにパルス発生器２１を備え、パルス発生器２１は、符号２２で示す種類の回転角に応じたパルスを発生させる。同様なパルスがセンサ１６からも出される。パルス発生器２１から出される信号は、調節器１１および比較器１３に向う。これに対応して、パルス発生器２１から出る信号回線２３には、分岐部２４が設けられ、この分岐部２４から調節器１１および比較器１３へと達する分岐路２３ａ，２３ｂが延出している。ロータ配置構成部４の位相を検出するために、ロータ配置構成部に設けられたセンサ２５が備えられ、このセンサは、信号回線２６によって示されているように、対応する信号を比較器１３に供給する。
【００２５】
ピストン機関１から出て信号回線１７，２０を通って比較器１３へ送られる信号は、実際には目標値である。補償装置２から出て信号回線２３，２６を通って比較器１３へ送られる信号は、瞬時値である。比較器１３は、これらの目標値と瞬時値の比較を行い、差が存在すればこの差（偏差）からエラー信号を算出する。このエラー信号は、信号回線２７を介して調節器１１へ送られる。比較器は、受信したエラー信号と、同じく受信した回転数瞬時値信号とから、上述の信号回線１２を介して駆動モータ５の上記操作部を調節するための操作信号を計算する。
【００２６】
補償装置２は、図２に示すように、ピストン機関１の台に置くかまたはこれから分離して設けることができる円筒状のケーシング２８を有する。本実施形態では、すなわち二次慣性力を均衡化する場合には、ケーシング２８は、この中に収容されたロータ配置構成部４の軸線が水平となりしかもピストン機関１のクランクシャフト１４の軸線に対して直角に延びるように設けられている。駆動モータ５は、ケーシング２８の外側、本実施形態では外周部の領域に取り付けられており、後で述べるような仕方で、トランスミッションを介して、ケーシング２８の中に設けられたロータ配置構成部４と共に動作する。
【００２７】
ケーシング２８は、図３から分かるように、貫通して動かない軸部２９を有し、この軸部２９の上にロータ配置構成部４が回転可能に支えられている。ロータ配置構成部４は、軸部２９の上に回転可能に支承されたスリーブ３０を有し、このスリーブに、不平衡おもりを形成する（つまり回転対称ではなく偏心して配置された）カウンタウェイト構成部が固定されている。カウンタウェイト構成部は、図示された実施形態では、互いに隣接して配置された２つのカウンタウェイト３１，３２を有している。ロータ配置構成部４は、さらに、軸部２９に同心に回転するリングギヤ３３（駆動歯車）を有し、このリングギヤ３３と一緒になって、ケーシング２８内に配置されて外部から駆動可能な歯車３４（組み合わせ歯車）が共に動作する。リングギヤ３３は、カウンタウェイト、本実施形態ではカウンタウェイト３２、の外側を向いた側面に固定されている。このカウンタウェイト３２は、リングギヤ３３と歯車３４とに設けられた側凹部３５を有している。
【００２８】
歯車３４は、軸受ケーシング３７内に軸受けされたシャフト３６上に支持され、軸受ケーシング３７は、歯車３４に隣接するケーシング２８の側壁を貫通している。シャフト３６は、軸受ケーシング３７を通じて外側に導かれ、その外側端部に、コグドベルト３９と共に動作するコグドベルト・プーリー３８を保持している。コグドベルトは、図２からわかるように、対応して設けられた駆動モータ５の従動歯車４０に導かれる。従動歯車４０をリングギヤ３３に接続する駆動系は、コグドベルト３９の形態、ならびにコグドベルト・プーリー３８と歯車３４とを備えたスライディングギヤホイールの形態とされ、上述のトランスミッションを構成している。本実施形態においては、直径を適切に選択することによって、所望の減速比を得ることができる。
【００２９】
軸受ケーシング３７は、図２からわかるように、コグドベルト３９をぴんと張るために移動可能に設けられている。移動させて張設状態にするために、ここでは調整ねじの形態に設けられた調整装置４１が設けられている。軸受ケーシング３７が動かされる軌道は、軸部２９の中心からの距離に相当する半径で湾曲されることが好ましく、こうすることによって、軸受ケーシング３７を調整する場合に、リングギヤ３３と歯車３４の間の相互の係合に影響がない。
【００３０】
ロータ配置構成部４の２つのカウンタウェイト３１，３２は、図３に示すように、重さが異なっている。重い方のカウンタウェイト３１は、両カウンタウェイト３１，３２の合計重量の６５％を占める。従って、もう一方のカウンタウェイト３２の重量は、３５％となる。また、両カウンタウェイト３１，３２は、軸部２９に関して相互に回転可能とされている。重さが異なるカウンタウェイト３１，３２を相互にひねるように回転させることによって、必要な不平衡おもりを正確に調節することができる。
【００３１】
カウンタウェイト３１，３２は、それぞれ、スリーブ３０が貫通するハブ４２，４３を有している。重い方のカウンタウェイト３１のハブ４２は、収縮ばめによってスリーブ３０に固定され、解除可能なクランプジョイントによって、隣接するカウンタウェイト３２のハブ４３に接続可能とされている。解除可能なクランプジョイントを構成するために、カウンタウェイト３１，３２は、図３に示すように、これらの互いに向かい合う側の部分に、相互に係合可能な円錐部材を備えている。ハブ４２は、一周にわたって、隣接するハブ４３の方に向かって拡径する円錐状溝４４を備えている。ハブ４３は、一周にわたって、隣接するハブ４２の方に向かって先細になる円錐状結合部４５を備え、この結合部４５が円錐状溝４４と係合する。摩擦等によって力が伝達できる状態の接続を得るために、カウンタウェイト３２は、該カウンタウェイト３２のハブ４３の部分で隣接カウンタウェイト３１に当接させられ、その際対向する円錐面が面同志互いに押し付け合わされる。
【００３２】
そのために、図４から最もよくわかるように、ケーシング２８に隣接する側壁の凹部４６を通じて外側から操作できる少なくとも１つの調整ねじ４７が設けられ、この調整ねじ４７は、一方ではスリーブ３０のラジアルフランジ４８（放射状フランジ）に支えられ、他方では隣接するカウンタウェイトのハブ４３に支えられている。図示された実施形態では、フランジ４８の中に差し込まれ、内側のラジアルフランジによって支えられたねじスリーブ４９が設けられ、このねじスリーブに調整ねじ４７が螺合している。図４では、１つの調整ねじ４７のみが示されているが、もちろん、円錐構成部の領域においてできるだけ一様に締めの力が加えられるように、フランジ４８の周囲に複数の調整ねじを備えることができる。
【００３３】
駆動モータ５の組み立て寸法をできるだけ小さく保つために、ロータ配置構成部４の始動を一方向だけに一貫して行なうのではなく、ブランコのようにして往ったり来たりさせながら往復揺動式に行う。そのために、制御装置６は、図１に示される始動プログラム記憶装置５０を備え、このメモリの出力部は、対応して設けられた調節器１１の入力部側に置かれている。スタート信号が来ると、この入力部のロックが外され、これにより、調節器１１がメモリ５０に記憶された始動プログラムを受け取って、このプログラムに従って動作するようになっている。
【００３４】
始動プログラムは、駆動モータ５がまず前進方向に全モーメントを出力して、ロータ配置構成部４の振れにある一定の回転角をつけるように組まれている。ロータ配置構成部４が停止状態になると、すなわち折り返し点に達するとすぐに、モータ５が反対方向に全モーメントを出してロータ配置構成部４を反対方向に動かすようにモータ５の反転操作が行われる。ここで、ロータ配置構成部４の運動は、重力によって促進される。モータ５の反転操作は、本明細書における類のトルク制御可能な液圧モータの場合には、特に簡単な方法で行なうことができる。そのため、傾斜円板と共に動作するピストンを有する上述のアキシャルピストン・モータの場合、円板は、中立位置を越えて容易に他方の側へ傾けられる。
【００３５】
ロータ配置構成部４の往復揺動は、ロータ配置構成部４が駆動モータ５から前進方向に上死点を越えて動かされるまで繰り返される。好適な方法で折り返し点までのロータ配置構成部４の角度振幅が検出される。この結果から、どれだけの往復動作が上死点を越えるまで必要であるかが計算される。ロータ配置構成部４が後退運動の際に上死点を越えるかもしれないという危険性がある場合には、ロータ配置構成部４の後退運動の際にモータ５によるトルク供給は行なわれない。このような場合、モータは、前進運動のときだけスイッチ・オンされる。
【００３６】
ロータ配置構成部４が上死点を越えるとすぐ、それ以上モータ５の反転操作は行われなくなる。ロータ配置構成部４は、この時点で前進方向に連続的に駆動される。このとき、ロータ配置構成部４は、まず所望の同期回転数に近い回転数まで加速され、特に、二次慣性力を均衡化して補償する際には、ピストン機関１の２倍の回転数に近い回転数にまで加速される。加速段階中、モータ５は、該モータ５が全モーメントで動作するように供給を受ける。続いて、ロータ配置構成部４の回転数ならびに位相が、同期位相近くの狭い角度範囲内で、同期回転数および同期位相に細かく精確に合わせられる。この目的のために、モータ５は、ロータ配置構成部に作用する漸次増加または減少するモーメントが出力されるように供給を受ける。位相ずれが１５°を超える場合には、モータ５は全力の最大トルクで動作する。位相角の誤差が減少すればトルクも減少する。ロータ配置構成部４およびピストン機関１の同期運転が達成されると、始動過程は終了し、制御は上述したような通常運転に入る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピストン機関に設けられた本発明による補償装置における信号の流れを示す図である。
【図２】本発明による補償装置の側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図３の部分ＩＶを図３よりも拡大して示す図である。
【符号の説明】
１・・・ピストン機関
２・・・補償装置
３・・・設置用プラットフォーム
４・・・ロータ配置構成部
５・・・駆動モータ（油圧モータ）
６・・・制御装置
７・・・コモンレール
８・・・ポンプ
９・・・駆動系
１０・・・供給分岐路
１０´，１０ａ´・・・圧力平衡タンク
１０ａ・・・戻り管
１１・・・調節器
１２，１７，２０，２３，２６，２７・・・信号回線
１３・・・比較器
１４・・・クランクシャフト
１５，３４・・・歯車
１６，１９，２５・・・センサ
１８・・・パルス送信器
２１・・・パルス発生器
２２・・・パルス
２３ａ，２３ｂ・・・分岐路
２４・・・分岐部
２８・・・円筒状ケーシング
２９・・・軸部
３０・・・スリーブ
３１，３２・・・カウンタウェイト
３３・・・リングギヤ（駆動歯車）
３５・・・側凹部
３６・・・軸部
３７・・・軸受ケーシング
３８・・・コグドベルト・プーリー
３９・・・コグドベルト
４０・・・従動歯車
４１・・・調整装置
４２，４３・・・ハブ
４４・・・円錐状溝
４５・・・結合部
４６・・・凹部
４７・・・調整ねじ
４８・・・ラジアルフランジ
４９・・・ねじスリーブ
５０・・・始動プログラム記憶装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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