(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロスヘッド型の大型の２行程内燃機関であって、歯車又はチェーン駆動体を介してエンジンのクランク軸と同期状態に駆動される駆動輪（９）と、燃料ポンプのピストン又は弁の駆動体を往復運動状に駆動する関連するタペットローラ（１６、２２）を有する幾つかのカムディスク（１０、１１）と、駆動輪（９）から離れた位置に配置された関連するばね負荷式タペットローラ（１６、２２）を有する少なくとも１つのカムディスク（１０、１１、２１）から成る振動ダンパとを備え、該振動ダンパの少なくとも１つのカムディスク（１０、１１、２１）が、関連するタペットローラ（１６、２２）と協働する外周と、円形の軌道から変位する振動を減衰させる部分とを有し、少なくとも１つのばね負荷式タペットローラ（１６、２２）からの力が、変動するトルクにてカム軸（１）に影響を与える、内燃機関におけるカム軸（１）において、
前記振動ダンパのカムディスク（１０、１１、２１）は少なくとも１つのカムディスクを備え、該少なくとも１つのカムディスクは、３６０°をそれぞれのトルク順位で割った値に等しい相互の回転角度の位置に配置されたピークを有する、その外周の少なくとも一部に亙る振動を減衰させる部分を備え、該振動を減衰させる部分の幾つかが、カム軸（１）の回転速度に対して１６以上の順位の幾つかの変動する１つトルク又はトルクの合計値を構成する変動するトルクにてカム軸（１）に影響を与え得るようにされたことを特徴とするカム軸。
【請求項２】
クロスヘッド型の大型の２行程内燃機関であって、歯車又はチェーン駆動体を介してエンジンのクランク軸と同期状態に駆動される駆動輪（９）と、燃料ポンプのピストン又は弁の駆動体を往復運動状に駆動する関連するタペットローラ（１６、２２）を有する幾つかのカムディスク（１０、１１）と、駆動輪（９）から離れた位置に配置された関連するばね負荷式タペットローラ（１６、２２）を有する少なくとも１つのカムディスク（１０、１１、２１）から成る振動ダンパとを備え、該振動ダンパの少なくとも１つのカムディスク（１０、１１、２１）が、関連するタペットローラ（１６、２２）と協働する外周と、円形の軌道から変位する振動を減衰させる部分とを有し、少なくとも１つのばね負荷式タペットローラ（１６、２２）からの力が、変動するトルクにてカム軸（１）に影響を与える、内燃機関におけるカム軸（１）において、
前記振動ダンパのカムディスク（１０、１１、２１）は、１６以上の順位の幾つかのトルクの合計値を発生させるために、幾つかの軌道を重ね合わせた部分を構成する１つの軌道内でその外周の少なくとも一部に亙ってピーク及び谷が形成された少なくとも１つのカムディスクを備え、該幾つかの軌道の各々が、３６０°をそれぞれのトルク順位で割った値に等しい相互の回転角度の位置に配置されたピークを有し、前記少なくとも１つのカムディスク（１０、１１、２１）における振動を減衰させる部分の幾つかが、カム軸（１）の回転速度に対して１６以上の順位の幾つかの変動する１つトルク又はトルクの合計値を構成する変動するトルクにてカム軸（１）に影響を与え得るようにされたことを特徴とするカム軸。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のカム軸（１）において、振動ダンパのカムディスク（１０、１１、２１）が少なくとも１つの別個のカムディスク（２１）を備えることを特徴とするカム軸。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のカム軸（１）において、駆動輪（９）がカム軸の端部（１３、１４）の間に配置され、振動ダンパのカムディスク（１０、１１、２１）が、カム軸の一端又は両端（１３、１４）の位置又はその端部に近接する位置に少なくとも１つの別個のカムディスク（２１）を備えることを特徴とするカム軸。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のカム軸（１）において、駆動輪（９）がカム軸の端部の一方に又は該一方の端部に近い位置に配置され、振動ダンパのカムディスク（１０、１１、２１）が、カム軸の端部（１３、１４）の他方の位置又は該他方の端部に近い位置に配置される少なくとも１つの別個のカムディスク（２１）を備えることを特徴とするカム軸。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のカム軸（１）において、振動ダンパのカムディスク（１０、１１、２１）が、燃料ポンプを駆動するカムディスク（１０）を備え、振動を減衰させる部分が、燃料の噴射自体を作動させるカムディスクの外周の部分（１７、１８）の略外側の位置に配置されることを特徴とするカム軸。
【請求項７】
請求項１又は２に記載のカム軸（１）において、前記振動ダンパのカムディスク（１０、１１、２１）が排気弁を駆動するカムディスク（１１）を備え、振動を減衰させる部分が、弁の開閉順序を作動させるカムディスクの外周の部分の略外側の位置に配置されることを特徴とするカム軸。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のカム軸（１）において、振動ダンパのカムディスク（１０、１１、２１）が、望ましくないほど大きい１又は２つ以上の振動モードを過剰に補償し得るようにされた振動を減衰させる部分を有し且つ振動が減衰されない部分をも有して、カムディスクが一回転する間に適当な平均的減衰が得られるようにしたカムディスクを備えていることを特徴とするカム軸。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クロスヘッド型の大形の２行程内燃機関であって、歯車又はチェーン駆動体を介してエンジンのクランク軸と同期状態で駆動される駆動輪と、燃料ポンプ内のピストン又は弁の駆動体を往復運動状に駆動する、関連したタペットローラを有する幾つかのカムディスクと、駆動ダンパとを備える内燃機関のカム軸に関するものであり、この駆動ダンパは、駆動輪から離れた位置に配置された関連するばね負荷式のタペットローラを有する少なくとも１つのカムディスクを備えており、振動ダンパの少なくとも１つのカムディスクは、関連するタペットローラと協働する外周と、振動減衰領域とを有しており、この振動減衰領域は、円形の軌道から偏位しており、このため少なくとも１つのばね負荷式タペットローラからの力は、トルクが変動する状態にてカム軸に影響を与える。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第５，２７２，９３７号には、内燃機関内のカム軸が記載されており、この場合、振動ダンパは、カム軸の駆動輪と一体化されており、また、カム軸に加わる種々のトルク影響力から生じる、クランク軸とカム軸との間の駆動ラインに加わる動的負荷を軽減し得るようにされており、これにより、駆動ライン中の歯車又はチェーン輪の摩耗又はこれらから生ずるノイズを軽減することを可能にする。この振動ダンパは、その長手方向軸線が駆動輪の回転軸線と平行となり且つその駆動輪の周りで対称に配分されるように配置された複数の円筒状穴を有する円形のディスクと、各穴よりも小径の円筒状の振子重りとを備えている。該重りは、穴内を自由に動くことができ、作動中、その重りは、重りを駆動輪の外周に最も近い位置に向けて押そうとする遠心力による影響を受ける。回転速度が増すと、遠心力は増大し、重りは、その回転速度と直接、比例した固有周期にてその穴内で動くことができる。この周期にて駆動輪が振動する結果、重りは穴内で振動し、このため、駆動輪の振動方向と反対方向を有し、従って、その振動を少なくするトルクを発生させる。
【０００３】
米国特許第４，８４８，１８３号には、カム軸内の捩れ振動を減衰させるカム軸ダンパが記載されており、この場合にも、該ダンパは駆動輪と一体化され、また、該ダンパは、エラストマー材料から成る要素によって駆動輪に締結されたリングの形態をした質量体から成っている。このリングの慣性力とエラストマーの弾性との組み合わせは、振子系を形成し、このため、作動中、エラストマー要素は駆動輪の振動を吸収し、この吸収されたエネルギは、エラストマー内にて熱に変換される。
【０００４】
米国特許第５，０４０，５００号には、内燃機関内の弁を制御するカム軸が記載されており、この場合、このカム軸は、追加のカムディスクを有しており、このカムディスクは、軸の駆動輪に形成することができ、また、このカムディスクは、ばね負荷式のタペットローラと協働し、このため、このカムディスクは、同期化状であり、振幅が等しく、また、弁が開閉するときにカム軸に加わるトルクパルスと同期状態で、振幅が等しく、トルクパルスに対して反対方向に指向した変動トルクによる影響を受ける。換言すれば、弁を制御するカムディスクから得られるトルクパルスの正確な全振動成分を完全に上廻ろうとする振動ダンパである。このため、弁を制御する３つのカムディスクを有するカム軸は、３つのカムを有する追加的なカムディスクを備えており、その３つのカムの各々は、弁を制御するカムディスクの１つと関連付けられ、それぞれの弁が作動されたとき、軸に影響を与えるトルクパルスを上廻る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、導入部分に記載した型式のカム軸であって、カムディスク及びタペットローラの予期せざる摩耗が著しく軽減された、カム軸を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
これに鑑みて、本発明は、振動ダンパから成る少なくとも１つのカムディスク上における振動減衰領域の幾つかが、カム軸の回転速度に対して１６順位よりも大きい幾つかの変動トルクの１つ又はその合計値を構成する変動トルクにてカム軸に影響を与え得るようにされていることを特徴とする。
【０００７】
意外なことに、クロスヘッド型の大形の２行程内燃機関内にて燃料ポンプのピストン又は弁の駆動体を駆動するタペットローラは、あえてカムディスクと非接触状態となるように飛び出し、カムディスクからのより高順位の特定の調和振動の影響の下で、カムディスクに対してノッキングバックし、これにより、カムディスク及びタペットローラに切欠き傷を付ける虞れがあることが証明されている。今日迄、この現象は、カム軸系統の設計に考慮されていなかった。その理由は、タペットローラがディスクに対して押し付けられるときの力が大きいため、タペットローラがカムディスクと非接触状態になることは全く有り得ないと考えられていたからである。連続運転時、かかる切欠き傷は、カムディスク及びタペットローラを予期しない程、早期に摩耗させることになろう。特に、１６順位よりも著しく高順位の１つ以上の調和振動は、かかる運転上の不規則性を生じさせる。このことは、従来、内燃機関の軸系統の振動を計算するとき、１６順位までの振動しか考慮していなかったため、驚くべきことである。
【０００８】
任意の所定のカム軸に対して望ましくない、特定の高順位の調和振動の減衰が実現される円形の軌道に関係した数及び偏位状態にてこの振動減衰領域はカムディスクの上に配置することができる。
【０００９】
また、ばね負荷式タペットローラを有するカムディスクを使用することを基本としており、また、簡単、堅牢で且つ完全に実証済みの機構であり、このため、振動ダンパの安定的な作動が確保されることも本発明による振動ダンパの一つの有利な点である。
【００１０】
この振動減衰カムディスクは、駆動輪から離れた位置にてカム軸上に配置されている。大形のエンジンにおいて、駆動輪は、カム軸に対して極めて大きい質量を有しており、このためこの駆動輪は、カム軸の振動における節（ノード）を形成し、このため、駆動輪から離れた位置、例えば、カム軸の振動における波腹（アンチノード）に接近した位置、又は該波腹の位置に振動減衰ディスクを配置することにより最良の減衰が実現される。
【００１１】
本発明の一つの実施の形態において、１６順位以上の順位のトルクの各々を発生させるために、振動ダンパのカムディスクは、３６０°をそれぞれのトルク順位で割った値に等しい相互の回転角度位置に配置されたピークを有するその外周の少なくとも一部に亙って、振動減衰領域を有する少なくとも１つのカムディスクを備えている。このようにして、カムディスクの外周に沿って１つのピーク及び１つの谷とが交互に現れる連続的な均一な軌道により振動減衰領域を構成することが可能であるから、簡単に、従って比較的低廉に振動減衰カムディスクを製造することが可能となる。この実施の形態において、異なる順位の調和振動を減衰させるディスクを振動減衰を最適にする目的にて相互に位相が調節可能であるようにすることが更に可能となる。このことは、新規なエンジンの設計を慣らし運転するときに特に有利なことである。
【００１２】
本発明の別の実施の形態において、１６順位以上の幾つかのトルクの合計値を発生させるため、振動ダンパのカムディスクは、幾つかの軌道を重ね合わせた部分を構成する軌道内にてその外周の一部に亙ってピーク及び谷が形成された少なくとも１つのカムディスクを備えており、そのピークの各々は、３６０°をそれぞれのトルク順位で割った値に等しい相互の回転角度位置に配置される。幾つかの順位の調和振動を減衰させることが必要とされるとき、その各順位毎に１つのディスクを必要とせず、幾つかの順位を同一のディスクで減衰させることのできる点は有利な点である。
【００１３】
一つの好適な実施の形態において、振動ダンパのカムディスクは少なくとも１つの別個のカムディスク、すなわち、１つ以上の順位の調和振動を専ら減衰させ得るようにされており、燃料ポンプ又は弁を駆動する働きを同時に行わないカムディスクを備えている。従来のカムディスクが標準的な装置として均一に設計することができるように、別個のカムディスクにおける振動減衰領域を設計することが著しく簡単となる。また、別個のカムディスクを相互に調節しても燃料ポンプ又は弁の作動順序に何ら影響を与えることはない。更に、振動減衰ディスクをエンジンの通常のカムディスクと一体化した場合に得られであろうよりも優れた最も効率的な減衰が得られる箇所である、カム軸の波腹付近の位置に別個のカムディスクを接近した程度にて配置することが可能なことは有利な点である。
【００１４】
更に、この実施の形態において、典型的に、例えば、燃料ポンプを駆動するのに必要なトルクよりも高順位の望ましくない調和振動を減衰させるのに必要なトルクが著しく小さくて済むから、関連するタペットローラを有する振動減衰カムディスクは、燃料ポンプ又は弁の駆動体を駆動するタペットローラを備えるカムディスクの場合よりも著しく軽量な構造的設計とすることができる。例えば、望ましくない高順位の調和振動を減衰させるのに必要なトルクが、例えば、１，０００Ｎｍであるならば、燃料ポンプを作動させるのに必要な最大トルクは、約７０，０００Ｎｍでよい。このため、タペットローラを振動減衰カムディスクに対して押し付けるのに必要なばね力は比較的小さくて済む。このことは、構成要素が摩耗する速度が遅く、支障無く且つ長寿命の運転が確保されることを意味する。最後に、関連するタペットローラを有するカムディスクは、高価な機械の構成要素を構成するから、ディスクの必要な質量を軽減することにより著しい節約が実現される。
【００１５】
特定の大形のエンジンにおいて、駆動輪は、種々の構造上の理由のため、カム軸の両端の間の位置に配置され、この場合、振動ダンパのカムディスクはカム軸の一端又は両端の位置又はそれに近い位置に少なくとも１つの別個のカムディスクを備えることができる。上述したように、大形のエンジンにおいて、駆動輪は、カム軸上に１つの節を形成するため、カム軸の両端の間に駆動輪が配置されることは、軸の両端に波腹を形成し、このため、振動減衰カムディスクをその位置に都合よく配置することができる。
【００１６】
これに反して、駆動輪がカム軸の両端又はその一端に隣接する位置に配置されるならば、振動ダンパのカムディスクは、カム軸の両端の他端又はその付近の位置に配置された少なくとも１つの別個のカムディスクを備えることができ、その端部に波腹が形成されることになる。
【００１７】
本発明の更に別の実施の形態において、振動ダンパのカムディスクは、燃料ポンプを駆動するカムディスクから成っており、この場合、振動減衰領域は、燃料の噴射自体を作動させるカムディスクの外周の部分の略外側の位置に配置される。このようにして、振動ダンパは、エンジンの通常のカムディスク内に一体化することができ、別個のカムディスクを不要にし、振動減衰領域は、燃料ポンプの作動順序に悪影響を及ぼすことはない。エンジン内の異なるシリンダに関連する燃料ポンプを制御するカムディスクにおける作動部分は、カム軸の回転軌道に亙って略均一に配分されているため、同一の望ましくない振動モードに対する振動減衰領域を幾つかのカムディスクの上に配置し、これにより、回転軌道の全体を振動減衰ピーク及び谷でカバーすることができる。
【００１８】
上述した本発明の実施の形態の一つの改変例において、振動ダンパのカムディスクは、排気弁を駆動するカムディスクを備えており、この場合、振動減衰領域は、弁の開閉順序を作動させるカムディスクの外周の部分の略外側の位置に配置されている。
【００１９】
振動ダンパのカムディスクは、望ましくない１つ又は２つ以上の振動モードを過剰に補償し得るようにされた振動減衰領域を有するカムディスクから更に成るようにすることができる。このことは、上述したように、燃料ポンプ及び弁の作動順序を考慮して、カムディスクの全周に沿って振動減衰領域を配置することが効率的ではない場合、振動減衰カムディスクをエンジンの通常のカムディスクに一体化させることが望ましいときに特に有利なことである。このため、望ましくない振動モードに対する過剰な補償は、カムディスクの作動部分の外側にて行われ、カムディスクの作動部分が、何らの補償も行われない箇所である、タペットローラを通過する間に、望ましくない振動エネルギ成分が蓄積するのを回避することができる。このため、カムディスクが一回転する間に適当な平均的減衰を実現することができる。このようにして、望ましくない振動モードの十分な振動減衰をエンジンの通常のカムディスクの単一のディスクに一体化することが可能となる。
【００２０】
望ましくない調和振動の順位を部分的に補償し、この振動に起因する悪影響を回避すれば十分であり、従って、減衰が十分であるから、望ましくない振動を完全に解消する必要がないことがしばしばである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一例として、添付図面に関して実施の形態をより詳細に説明する。
【００２２】
図１には、１０シリンダ、２行程のディーゼルエンジンのカム軸１が図示されている。該カム軸１は、剛性なカップリング８により互いの伸長部分にて相互に接続された多数の部分２、３、４、５、６、７を備えている。カム軸の駆動輪９は、部分５の上に配置され、図示しないチェーン駆動体又は歯車伝動装置によりエンジンのカム軸と同期化状態に駆動される。その他の部分２、３、４、６、７の各々は、エンジン内の２つの隣接するシリンダと関連付けられており、各シリンダに対して、燃料ポンプを作動させるカムディスク１０を支持し、また、排気弁を作動させるカムディスク１１を支持している。簡略化のため、図１の全てのカムディスク１０、１１はその最大直径にて図示してある。図示したカム軸１は、１０シリンダエンジンに対応し得るようにされており、そのエンジンのカム軸はその重量のため２つの部分に分割されており、クランク軸とカム軸１との間の伝動装置がその分割部分に配置されている。また、カム軸１は、単一体として製造することもでき、このことは、本発明の適用の可能性に何ら影響を与えない。更に、これに代えて、クランク軸とカム軸１との間の伝動装置はクランク軸の端部に配置してもよい。
【００２３】
駆動輪９は、カム軸１のその他の部分に対して大きい直径を有し、また、カム軸１の他の部分に対して大きい質量を有しており、このため、カム軸１の捩れ振動に対して１つの節を形成するようにカム軸１の他の部分に対して大きい慣性モーメントを有している。
【００２４】
図２には、カムディスク１０、１１を備える、図１に図示したカム軸の中間部分３、４、６の一方の斜視図が図示されている。該軸部分の左側半体には、２つの隔たったディスクから成る第一の組みのカムディスク１０、１１が締まり嵌めされている。その左側ディスク１０は第一のシリンダに対する燃料ポンプを作動させる働きをし、その右側ディスク１１は、同一のシリンダの排気弁を作動させる働きをする。軸部分の右側半体には、第一の組みのものに対応する第二の組みのカムディスク１０、１１が第二のシリンダ用として配置されている。カム軸１は、２つのカムディスクに配置された、図示しない滑り軸受により各組みのカムディスク１０、１１にて支持されている。
【００２５】
図３には、カム軸１の上で且つローラガイドハウジング１５内に配置されたカムディスク１０が図示されており、該カムディスクには、関連するタペットローラ１６が設けられている。該タペットローラは、カムディスク１０に当接し得るようにばね負荷が加えられており、また、図示しない燃料ポンプに接続されている。該タペットローラは、エンジンの運転中、カムディスク１０の外周を転動する。カムディスクの外周は、カム軸の回転軸線１９までの距離がその一方において長くなり、もう一方の領域において短くなる、２つの異なる領域１７、１８から成る作動部分を有している。これらの領域１７の一方は、エンジンが矢印２０で示したその通常の回転方向に作動するとき、燃料ポンプを作動させ、他方の領域１８は、その回転方向を逆にした後、ポンプを作動させる働きをする。作動部分がタペットローラ１６を通るとき、該タペットローラは上方に押し付けられ、これにより、燃料ポンプが作動される。異なるシリンダと関連付けられたカムディスク１０は、その噴射作動部分が互いに対し軸１の周りで回転する状態にてカム軸１に配置されており、このため、当該エンジンの着火過程に噴射を合わせることができる。排気弁の作動用のカムディスク１１は、対応し且つ周知の原理に従って機能する。
【００２６】
図４及び図５には、カム軸１内の捩れ振動を減衰させ得るようにされた別個のカムディスク２１が図示されている。該カムディスク２１は、専ら振動を減衰する働きをする。従って、例えば、通常のカムディスク１０、１１のカム軸１の位置を当然に変更する必要はなく、波腹に近いといった、振動減衰効果が効果的な箇所である、カム軸１の適当な箇所に該カムディスク２１を配置することができる。別個のカムディスク２１は、図示しない別個のカム軸部分に配置することができる。該カム軸部分は、カム軸１の他の部分に接続するか、又はカム軸のカムディスク１０、１１と共に、その部分の一方に直接、締まり嵌めすることができる。
【００２７】
通常のカムディスク１０、１１と同様に、この別個のカムディスク２１は、関連するタペットローラ２２を有している。該タペットローラは、カムディスク２１に当接し得るようにばね２３により負荷が加えられており、エンジンの運転中、該カムディスク上を転動する。タペットローラ２２は、その軸線がスライダ２４からのカム軸１と平行な状態にて回転可能に懸架されており、該スライダは、ローラガイドハウジング２５内にてカム軸１に対し直角に案内される。別個のカムディスク２１の外周は、略円形であり、ピーク２６及び谷２７の形態をした多数の振動減衰領域が形成されいる。カムディスク２１が回転しているとき、ばね負荷が加えられたタペットローラは、該ピーク２６及び谷２７に従動しようとする。その結果、カムディスクはカムディスクの外周に沿ったピーク及び谷の配分状態に従って時間と共に変化するトルクの影響を受ける。ピーク２６及び谷２７の配分状態に従って変化するトルクが、カム軸１内の望ましくない振動発生トルクを打ち消し、これにより望ましくない振動発生トルクが減衰され又は解消されるように、カム軸１に対する振動減衰カムディスク２１の位相が調節されている。
【００２８】
別個のカムディスク２１は、望ましくない程に大きい調和振動の１つ以上の順位を減衰させ得るようにすることができる。図４には、３８順位の望ましくない調和振動を減衰させる別個のカムディスク２１の外周の設計の一例が図示されている。この外周に沿って、３８箇所の均一な振動減衰領域が形成されており、その振動減衰領域の各々はピーク２６及び谷２７から成っており、この場合、これらのピークは同一の相互の回転角度位置に配置されている。ピーク２６及び谷２７の間の半径方向の差はカムディスク２１の直径に対して比較的小さくすることができる。その差は、例えば、６ｍｍとし、直径を１ｍとすることができる。エンジンの運転中、タペットローラ２２は、カム軸１が一回転する毎に、３８回、増大し且つ減少するトルクにて別個のカムディスク２１に影響を与え、このように、軸１内で３８順位の調和捩れ振動を減衰させる。
【００２９】
幾つかの異なる順位の調和振動が望ましくない場合、互いに対して別個であり且つその順位を減衰させ得るようにしたカムディスク２１を使用することができる。または、これらの望ましくない順位の幾つかを減衰させ得るようにした単一の別個のカムディスク２１を使用してもよい。幾つかの順位の振動を減衰させるかかるカムディスク２１は、ピーク及び谷から成る、図示しない波形パターンを有する外周を備えることができ、この場合、この波形パターンは、異なる波形パターンを重ね合わせることにより形成され、その波形パターンの各々は、それぞれのカムディスク２１の上に配置され、調和振動のそれぞれの順位を減衰させることができる。
【００３０】
図６及び図７には、シリンダ直径が９０ｃｍであることを示す、１０Ｌ９０ＭＣ、′９０′の型式による、ＭＡＮ  Ｂ＆Ｗの製造の１０シリンダ、２行程ディーゼルエンジンの一例における本発明の効果が図示されている。このエンジンにおいて、駆動輪９は、図１に図示したカム軸１の上の位置に配置されている。図示した線図において、横座標は、毎分回転数の単位にてエンジンの回転速度を示し、縦座標は、毎分ミリラジアン単位にてカム軸１の捩れ振動を示す。更に、垂直線ＭＣＲは、エンジンの最高の連続的な定格速度を表示する。一般に、大形のディーゼルエンジンは、この速度より僅かに遅く且つこの速度にて長時間連続的に運転し得なければならず、このため、その運転時間の大部分の間、この特定の運転範囲内にて望ましくない程に大きい捩れ振動がカム軸１に生じないようにすることが重要である。
【００３１】
図６の線図において、グラフは、本発明による振動減衰が使用されないとき、カム軸１内の累積した捩れ振動を示す。このグラフは、通常の運転範囲内である概ね７９ｒｐｍと８４ｒｐｍとの間に顕著なピーク２８を有し、このことは、極めて望ましくないことを明確に示している。こうした累積した捩れ振動は、フーリエ解析により公知の方法にて種々の順位の多数の調和振動に分解し、これら調和振動の合計値がグラフａで示した振動モードを形成する。グラフａの下方にある、多数のグラフｃは、これら調和振動の主要な振動を示し、そのグラフの各々は、そのグラフに表示したように特定順位の調和振動を示す。グラフａの望ましくないピーク２８に寄与するのは３８番及び３９番の主として調和振動であることが明確に分かる。
【００３２】
図７のグラフ線図において、グラフｂは、本発明による１つ以上のカムディスクにより３８番及び３９番の順位の調和振動が減衰されるとき、カム軸１内に累積した捩れ振動を示す。実際には、これら２つの調和振動のグラフは線図にて省略されており、実際に、残りの調和振動の合計値を構成するグラフｂは図６に図示した特定の大きなピーク２８を有しない。このように、望ましくない振動モードが著しく減衰されている。
【００３３】
３８番及び３９番順位の望ましくない調和振動は、図４に示した外周を有する１つ以上のカムディスク２１により減衰させることができ、このカムディスクは、３９のピーク２６を有する外周を備える１つ以上の対応するカムディスクと組み合わさった３８個のピーク２６を有している。本発明の一つの簡単な実施の形態において、図１に図示し且つ上記型式１０Ｌ９０ＭＣエンジンに取り付け得るようにされたカム軸１にて、３８個のピークを有するカムディスク２１及び３９個のピークを有するカムディスク２１を該軸１の一端に配置することができる。本発明の別の実施の形態において、該軸１の一端に駆動輪９を配置し、カム軸の他端に別個のカムディスク２１を配置することができる。
【００３４】
かかるカム軸１の原型の慣らし運転中、２つの異なるカムディスク２１の間の相互の位相の変位は、最良の可能な減衰を為し得るように最適にすることができ、また、所定の位相の変位を伴う３８番及び３９番順位の振動を減衰させ得るようにされた単一のカムディスクをその後に将来、使用し得るように形成することができる。本発明の更に別の実施の形態において、別個のカムディスク（図示せず）は、３８番及び３９番順位の調和振動の双方を減衰させ得るように、図１に図示したカム軸１の一端又はその他端に配置されている。望ましくない振動の振幅及びスペースの条件に対応して、異なる数のカムディスク及びディスクのその他の位置を採用することができる。
【００３５】
カム軸１の望ましくないほど大きい調和振動が特に、３８番及び３９番順位のものである、上述した実施例は、特定の着火順序を有し、また、カム軸１に対するエンジンの通常のカムディスク１０、１１の角度位置を有する、上記エンジン型式１０Ｌ９０ＭＣに適用される。別の着火順序のとき、又はカムディスク１０、１１の角度位置が僅かに異なるとき、カムディスク１０、１１とタペットローラとの間の大きい当接力のため、このエンジンのカム軸１内にて極めて相違する振動モードが生じ、このため、望ましくないほど大きい調和振動はその他の順位となる。本発明によれば、こうした望ましくない調和振動は、これら特定順位の振動を上述した方法にて減衰させ得るようにしたカムディスクによって減衰させることができる。更に、８つのシリンダを有し、シリンダ直径が６０ｃｍであるＭＡＮ  Ｂ＆Ｗ型８Ｌ６０ＭＣのような比較的大形のその他のエンジン型式の場合、上述した順位以外の望ましくない調和振動が生じる可能性がある。
【００３６】
望ましくない振動の振幅を減衰可能であるようにするため、別個のカムディスク２１の振動減衰領域の広さ、カムディスク２１及びタペットローラ２２の寸法及び質量並びにタペットローラ２２をカムディスク２１に押し付けるばね２３のばね定数及び予負荷のようなパラメータを変更することが可能である。振動減衰トルクと望ましくない振動を生じさせるトルクとの間の位相の変位は、減衰効果を最適にし得るように振動減衰カムディスク２１をカム軸１に対して回転し、又はタペットローラ２２をカムディスクの周方向に変位させすることにより、調節することができる。
【００３７】
上述した振動減衰カムディスクの異なる実施の形態及びそのカム軸１における位置を組み合わせることができる。例えば、燃料ポンプを駆動する１つ以上のカムディスク１０の上に配置された望ましくない調和振動の別の順位を減衰させる領域と組み合わせて、望ましくない調和振動の１つの順位を減衰させるために別個のカムディスク２１を使用することができる。また、例えば、望ましくない調和振動の１つの順位を減衰させる別個のカムディスク２１をカム軸の一端に配置し、また、これと同時に、望ましくない調和振動の別の順位を減衰させ得るようにカム軸の端部１３、１４から離れた位置で且つその通常のカムディスク１０、１１の間にある位置にて別個のカムディスクをアンチノードの近くに配置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】カム軸の側面図である。
【図２】図１のカム軸の断面斜視図である。
【図３】カム軸の方向に見たときの、燃料の噴射を作動させる関連するタペットローラを備えるカムディスクの図である。
【図４】カム軸の方向に見たときの、本発明による振動減衰用の関連するばね負荷式タペットローラを備える別個のカムディスクの概略図である。
【図５】カム軸に対して直角の方向に見たときの、図４と同様の別個のカムディスクの概略図である。
【図６】エンジンの回転速度に対してプロットした、減衰しないときのカム軸の捩れ振動の一例の図である。
【図７】本発明に従って望ましくない高順位の調和振動が減衰される、図６に対応する図である。
【符号の説明】
１  カム軸                      ２、３、４、５、６、７  部分
８  カップリング                ９  カム軸の駆動輪
１０、１１  カムディスク        １３、１４  カム軸の端部
１５  ローラガイドハウジング    １６  タペットローラ
１７、１８、領域                １９  カム軸の回転軸線
２１  カムディスク              ２２  タペットローラ
２３  ばね                      ２４  スライダ
２５  ローラガイドハウジング    ２６、２８  ピーク
２７  谷
【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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