JP5542197B2 - ピストンエンジンの振動を減衰させる装置および方法、並びにピストンエンジン - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００２】
本発明は、請求項１の前段によるピストンエンジンの振動を減衰させる方法に関する。本発明はまた、シリンダ内に配置される往復運動をする少なくとも１つのピストンを有するピストンエンジンに関し、ピストンは請求項６の前段によるエンジンのクランクシャフトに連結される。さらに、本発明はピストンエンジンの振動を減衰させる方法に関し、この方法において、振動は、エンジンの作動中に、少なくとも１つの振動する質量要素と少なくとも１つのエンジンに接続して配置されたばね要素とを有する同調質量ダンパにより減衰され、この方法において、エンジンからの起振力は、請求項１１の前段によるピストンエンジンの振動を減衰させるダンパの質量要素の振動をもたらす。
【背景技術】
【０００３】
ピストンエンジンの振動はそれ自体として知られており、それを低減するために多くの様々な解決方法がある。エンジンでは、エンジンおよびそれに関連して取り付けられる例えば１つのコンプレッサまたは複数のコンプレッサなど一部である補助装置の振動形（ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｏｒｍ）に注目することができる。この場合、それは全体的な振動形の問題であり、すなわち、エンジンおよびその補助構造が一緒に振動系を形成する。
【０００４】
異なるタイプのピストンエンジンの構造は、自由力（ｆｒｅｅ ｆｏｒｃｅ）および／または相殺され（ｏｕｔｂａｌａｎｃｅｄ）なければならない自由モーメントを有する。これらは異なる次数で存在し得る。例えば、直列４気筒エンジンは２次の次数の自由力を有するが自由モーメントを有さない。
【０００５】
自由力はピストンおよびコネクティングロッドの振動から生じている。これらはクランクシャフトのカウンターウェイトによって完全に相殺させることができない。相殺させなければならないこの力はエンジンの振動する（質量の）力とエンジンの速度に依存している。
【０００６】
全てのタイプの振動では、主にエンジンの質量およびガスの力が起振力として作用する。エンジンの振動減衰の特別な難しさは、異なるサイズ（シリンダの数、シリンダ直径など）のエンジンの振動特性が互いに異なることである。さらに、エンジンの運転速度も振動に影響を及ぼす。
【０００７】
回転するバランスシャフトを用いることが知られている。これらのシャフトはクランクシャフトから駆動されるとともに（４気筒直列エンジンの場合）クランクシャフトの速度の２倍の速度で回転する。シャフトは典型的にはペアで配置されるとともに互いに対して異なる方向に回転する。これらはまた、結果的に生じる力がエンジンからの力を相殺するようにクランクシャフトと同期される。
【０００８】
このような回転バランスシャフトは特に２次の次数の振動を抑制するのに効果的である。しかし、このような構造はいくつかの欠点がある。回転シャフトは点検されなければならない付加的な要素であるとともにそれはまたエンジンの可動部品の慣性を増加させる。このような回転バランスシャフトを運転することはまた寄生損失を引き起こす。これは順番に過渡運転においてエンジンの性能を減少させる。さらに連続して回転するバランスシャフトは少々故障しやすくかなりの量の点検を必要とする。
【０００９】
車のエンジンのような小さいエンジンでは、非常に軟らかいゴム要素の上に取り付けられるエンジンを運転することが一般的である。この装置は、エンジンにより生じる周波数をはるかに上回る危険速度以上で作動している。このような場合、エンジンの力はエンジン内部で減衰されず、軟らかいゴム要素を持つ軟らかいエンジンサスペンションにより振動が車体に到達することが妨げられることが意図される。このような装置は、シリンダ直径が２００ｍｍ以上であるおよび／または１５０ｋＷ／シリンダを超える出力を生み出すことが可能な船舶推進原動機や補助エンジンとして用いられることが意図されるような、より大きいエンジンに用いることが困難である。１つの理由は、十分低い周波数でのサスペンション要素を見つけることが困難であることである。他の理由は、運転中のエンジンの変位である。これは、エンジンへの全ての接続を配置することを非常に困難にする。
【００１０】
ダンパが振動を減衰させるために開発されており、ダンパの内部にはばねにより支持された振動片が気体や流体などの、減衰させる媒体で満たされた空間内で動くことが可能にされる。振動を減衰させるために、例えば、特許文献１は、解決方法を開示し、そこでは振動片が圧縮性気体を含む空間内のばねの間に配置される。ダンパの作動は、とりわけ、振動片の質量およびその寸法（絞り）、気体の特性およびばねの特性に依存するので、このような解決方法は、特定の周波数の振動を減衰させるために、個々に寸法決めされなければならないとともに製造されなければならない。
【００１１】
特許文献２には、ばね付勢されたバランス質量がクランクシャフトのカム部材に制御されて往復運動するように設定された、往復運動するピストン機械が示されている。
【００１２】
特許文献３は、ばねで制御された質量がエンジンのクランクシャフトにより案内されるアクチュエータに制御されて往復運動する、内燃機関を開示する。
【００１３】
特許文献４および特許文献５は、少なくとも１つの質量要素と少なくとも１つのばね要素とを有する同調質量ダンパを有するピストンエンジンの振動を減衰させるための装置を開示し、この装置では、質量要素は、回転軸が質量要素の重心の軸から離れて配置されるように回転可能に支持されるとともに、少なくとも１つのばね要素は質量要素に配置され、質量要素を同調質量ダンパの回転停止位置に駆動する。文献はまた、ピストンエンジンの振動を減衰させる方法を開示し、この方法において、エンジンの作動中に、振動は、少なくとも１つの振動する質量要素と少なくとも１つのエンジンに接続して配置されたばね要素とを有する同調質量ダンパにより減衰され、この方法において、エンジンからの起振力はピストンエンジンの振動を減衰させるダンパの質量要素の振動をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第５８１６３７３号
【特許文献２】米国特許第６０２９５４１号
【特許文献３】米国特許第１６４０６３４号
【特許文献４】独国実用新案第７ ５１４ ３８０号
【特許文献５】ソ連特許第１ １５３ １４４ Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、ピストンエンジンの振動を減衰させる装置を提供することであり、少なくとも１つの振動する質量要素と少なくとも１つのばね要素とを有する同調質量ダンパを有し、従来技術に比べて動作により信頼性があるとともに故障がより少ない。
【００１６】
本発明の別の目的は、シリンダ内に配置される少なくとも１つの往復運動をするピストンを有するピストンエンジンを提供することであり、ピストンはエンジンのクランクシャフトに連結され、振動の減衰は効果的かつ直接的なやり方で実現される。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、ピストンエンジンの振動を減衰させる方法を提供することであり、この方法において、振動は、エンジンの作動中に、少なくとも１つの振動する質量要素と少なくとも１つのエンジンに接続して配置されたばね要素とを有する同調質量ダンパにより減衰され、この方法において、エンジンからの起振力は、ピストンエンジンの振動を減衰させるダンパの質量要素の振動をもたらし、この方法は振動の効率的な減衰をもたらすとともに信頼性のある動作を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の目的は、請求項１、６、１１に開示されているように達成される。
【００１９】
ピストンエンジンの振動を減衰させるための装置の本発明の実施形態によれば、この装置は、少なくとも１つの質量要素と少なくとも１つのばね要素とを有する同調質量ダンパを有し、質量要素は回転軸が質量要素の重心の軸から離れて配置されるように回転可能に支持されるとともに少なくとも１つのばね要素は質量要素に配置される、質量要素を同調質量ダンパの回転停止位置に駆動する。少なくとも１つのばね要素は、質量要素の振動運動が生じる平面に略垂直な長手方向軸を有するバー（棒、ｂａｒ）またはその均等物を有することが好ましい。
【００２０】
このバーはしたがって、トーションばねとして作用し、同調される周波数に対してより小さい影響しか与えない。
【００２１】
このバーはその第１端部において質量要素に取り外し可能に取り付けられるとともにバーの回転運動はその第２端部において固定される。バーがトーションバーとして作動するこの方法は質量ダンパにばね効果を提供する。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、装置は、それらの回転運動が同期するように互いに連結された同調質量ダンパの少なくとも１つのペアを有する。このように全体的な減衰の要求は、装置をピストンエンジンに配置することをより容易にするいくつかのより小さいユニットにより満たされ得る。
【００２３】
本発明の好適な実施形態によれば、ピストンエンジンの振動を減衰させる装置であって、振動質量要素は、２つのブラケットを両端に有する質量体と、第１ブラケットに取り付けられた第１シャフトであって、振動質量を回転可能に支持するための第１支持領域を提供する第１ブラケットから延びる第１シャフトと、第２ブラケットに取り付けられた第２シャフトであって、振動質量を回転可能に支持するための第２支持領域を提供する第２ブラケットから延びる第２シャフトと、を有する。さらに、第２シャフトはばね要素として作用し、第１および第２シャフトは一致する中心軸を有するように配置される。特にその形態だけでなく、この種の質量要素はピストンエンジンに関連して容易に使用され得る。
【００２４】
本発明のさらに他の実施形態によれば、質量体は取り外し可能に取り付けられた付加的な質量を有する。この付加的な質量は、装置の動作特性を調節する可能性を提供する。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、シリンダ内に配置された少なくとも１つの往復動するピストンを有し、ピストンがエンジンのクランクシャフトに連結されるピストンエンジンは、少なくとも１つの質量要素と少なくとも１つのばね要素とを有する同調質量ダンパであって、質量要素は回転軸が質量要素の重心の軸から離れて配置されるように回転可能に支持されるとともに少なくとも１つのばね要素は質量要素に配置され、質量要素の回転位置に影響を与える、同調質量ダンパを有する振動を減衰させる装置を備える。
【００２６】
本発明の他の実施形態によれば、シリンダ内に配置された少なくとも１つの往復運動するピストンを有し、ピストンがエンジンのクランクシャフトに連結されるピストンエンジンは、少なくとも１つの質量要素を有する同調質量ダンパを有し、質量要素は、２つのブラケットを両端に有する質量体と、第１ブラケットに取り付けられた第１シャフトであって、振動質量を回転可能に支持するための第１支持領域を提供する第１ブラケットから延びる第１シャフトと、第２ブラケットに取り付けられた第２シャフトであって、振動質量を回転可能に支持するための第２支持領域を提供する第２ブラケットから延びる第２シャフトと、を有する、振動を減衰させるための装置を備える。さらに、第２シャフトはばね要素として動作し、第１および第２シャフトは一致する中心軸を有するように配置される。この種の質量要素は特にピストンエンジンに関連して容易に使用されることができるが、その形態により、これに限られるものではない。
【００２７】
エンジンは、シリンダ直径が２００ｍｍ以上であるおよび／または１５０ｋＷ／シリンダを超える出力を生み出すことが可能ないわゆる大型ピストンエンジンであることが好ましい。
【００２８】
本発明の好適な実施形態によれば、振動を減衰させる装置はエンジンのオイルパン内に配置される。
【００２９】
本発明のさらに別の実施形態によれば、振動を減衰させる装置はエンジンのブロックに配置される。
【００３０】
本発明のさらに別の実施形態によれば、振動を減衰させる装置は、エンジンに取り外し可能に取り付けられたピストンエンジンの振動を減衰させるための独立したユニットである。
【００３１】
本発明は、互いに連結されたピストンエンジンと発電機を有するピストンエンジン発電装置に有利であり、この装置は、少なくとも１つの質量要素と少なくとも１つのばね要素とを有する同調質量ダンパを有するピストンエンジン発電装置の振動を減衰させる装置を備え、質量要素は回転軸が質量要素の重心の軸から離れて配置されるように回転可能に支持されるとともに、少なくとも１つのばね要素は質量要素の回転位置に影響を与える質量要素に配置される。ピストンエンジン発電装置は発電しながら主に一定の運転速度で運転され、振動を減衰させる装置は主に運転速度に対応する周波数における振動を抑制するので、これは大変有利な効果をもたらす。ピストンエンジン発電装置は運転中かなり狭い速度範囲になるので、振動を減衰させる装置は大変狭い周波数範囲にのみ減衰させるよう効果的に寸法決めされ得る。
【００３２】
以下に、本発明が添付の例となる概略図を参照して記述される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】 図１は、本発明の実施形態によるピストンエンジンを示す。
【図２】 図２は、本発明の実施形態による同調質量ダンパを示す。
【図３】 図３は、本発明の別の実施形態による同調質量ダンパを示す。
【図４】 図４は、本発明のさらに別の実施形態によるピストンエンジン内の同調質量ダンパのペアを示す。
【図５】 図５は、本発明のさらに別の実施形態によるピストンエンジン内の同調質量ダンパのペアを示す。
【図６】 図６は、本発明のさらに別の実施形態を示す。
【図７】 図７は、本発明のさらに別の実施形態を示す。
【図８】 図８は、本発明の実施形態による同調質量ダンパの好適な配置を示す。
【図９】 図９は、本発明のさらに別の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１はピストンエンジン１０の正面図を概略的に示す。エンジンは、エンジンの動作中にそのようなものとして知られる方法でピストン２０が往復動するように配置される少なくとも１つのシリンダ１５を有する。ピストン２０は、エンジンのクランクシャフト２５にコネクティングロッド３０により接続される。エンジンが動いている間、１つのピストンまたはエンジンが多気筒エンジンの場合の複数のピストンの往復運動は、エンジンの振動の原因となり、振動は矢印Ｖで概略的に図示される。振動を減衰させるために、エンジンは、エンジンに取り付けられた振動を減衰させるための装置１００を備える。図１に示す実施形態では、振動を減衰させるための装置１００はエンジンの油受３５に取り付けられる。この油受３５は、このようにその中のスペースが効率的に利用できるとともにエンジン内の装置の設置はエンジン内に最小の変更しか必要としないため、有利な場所である。エンジンおよび装置１００の設計は、振動を減衰させるための装置がエンジンブロック等エンジンの他の部品に取り付けられるようになることも考えられる。
【００３５】
この実施形態において、振動を減衰させるための装置１００の回転軸１３５がクランクシャフト２５の回転軸４０と一致することに留意すべきである。これは、実際、振動を減衰させるための装置１００を配置する好ましい方法である。このようにして、可動部品に起因する力の管理がより簡単になる。
【００３６】
振動を減衰させるための装置１００は同調質量ダンパ１１０を有する。同調質量ダンパは、そのばね要素−質量要素−系が、エンジンと質量ダンパとの動きに１８０度の位相ずれがあるように、同調されるように動作する。従って、エンジンが一方向に動作する場合、バランス質量が反対方向に動作するとともにその結果エンジンの運動を減衰させる。質量ダンパは、エンジンの起振力により振動することができる少なくとも１つの質量要素１２０を含む。質量ダンパ１１０はまた、質量要素の回転位置に影響するように質量要素に配置された少なくとも１つのばね要素１３０を含む。ばね要素１３０は、質量要素を同調質量ダンパの回転停止位置に駆動するように配置される。すなわち、ダンパに重力を除いた外力が作用しない場合に組立品がとる位置である。質量要素は、ばね力に抗して回転軸１３５について回転可能になるように回転支持される。回転可能の語は実際、エンジンの振動により生じた回転振動のひじょうに小さい角変位を意味する。回転軸１３５は、質量要素の重心Ｇ１１０の軸から離れて配置されるようにされる。この装置により、ピストンエンジンの振動は効率的に減衰され得る。
【００３７】
振動を減衰させるための装置１００を駆動するためにクランクシャフトから動力が取られることがない。この装置は、系を運転するのにより小さい機械損失で済むとともにエンジンのより低い燃費をもたらす。
【００３８】
ピストンエンジンは、シリンダ直径が２００ｍｍ以上であるおよび／または１５０ｋＷ／シリンダを超える出力を生み出すことが可能な大型ピストンエンジンであることが好ましい。同調質量ダンパは限られた速度範囲で作動するように同調される。この範囲は最大の効果がエンジンの定格回転速度で得られるように決定される。本発明の実施形態によれば、エンジンは発電機に接続され、それは限られた速度範囲で運転される。したがって、同調質量ダンパは非常に効果的に作用する。
【００３９】
図２は本発明の実施形態による同調質量ダンパ１１０を示し、セクションＩは上方から垂直に見た質量ダンパを示し、セクションＩＩは第１の側からであり、セクションＩＩＩはセクションＩの質量ダンパの端面図を示す。同調質量ダンパ１１０は質量要素１２０を含む。質量要素は質量体１２１を有する。この質量体１２１は、質量体１２１の両端に少なくとも２つのブラケット１２２、１２３を含む。ブラケットは、同軸に配置された接続空洞１２４を備える。この接続空洞１２４はこの場合、質量ダンパ１１０のシャフトのための円形の貫通孔である。シャフトは、第１ブラケット１２２に取り付けられた第１シャフト１４０と、第２ブラケット１２３に取り付けられた第２シャフト１５０とを含む。
【００４０】
第１シャフト１４０は第１ブラケット１２２から延びるので、ベアリング１６１により振動質量を回転可能に支持するための第１支持領域１６０を提供する。また、第２ブラケット１２３に取り付けられた第２シャフトは第２ブラケットから延び、ベアリングまたは同種のもの１８１により振動質量を回転可能に支持するための第２支持領域１８０を提供する。第２シャフトはトーションばねとして作用するとともに、第１および第２シャフトは一致する中心軸を有する。シャフトは質量に、それ自体は既知の方法で取り外し可能に取り付けられる。
【００４１】
ばね要素１３０はトーションバーを含む。この実施形態では、第２シャフト１５０がばね要素１３０としても作動する。したがって、このような関係において、バーは参照番号１５０で表記されることもある。第２シャフト１５０はその第１端部において質量要素に取り付けられるとともに第２端部は固定装置１９０を備える。この固定装置１９０により第２シャフト（すなわち、トーションバー）の回転運動はその第２端部において固定される。固定装置は、例えばエンジンのボディに解放可能に固定されるフランジ部材を有する。フランジは第２シャフト１５０の端部部分のための空洞を備える。固定は、例えばシャフトの端部部分およびフランジ部材でスプラインを噛合わせることにより達成される。
【００４２】
質量要素１２０の長さＬは、回転軸１３５から重心Ｇ１１０の軸の長さＤの少なくとも２倍であることが好ましい。したがって、この配置に必要なスペースは大幅に狭い。質量要素１２０は振動するように、すなわち、略面Ｐ内で往復角運動を実行するように配置される。面Ｐはばね要素１３０、すなわち、第２シャフト１５０の長手方向軸と略垂直である。エンジンに設置された場合、質量ダンパは面Ｐがエンジンの質量力のベクトル（図８、参照番号８０１）と同じ方向となるように配置されることが好ましい。面Ｐはまた、質量要素の重心Ｇ１１０の中心を通過する。
【００４３】
質量要素は取り外し可能な質量ユニット１２１‘を有利に備え、その数は、質量ダンパを調整する際のそれぞれの場合に適するように選択される。
【００４４】
第１シャフト１４０は第１ブラケット１２２から延びるので、ベアリング１６１により振動質量を回転可能に支持するための第１支持領域１６０を提供する。
【００４５】
質量ダンパ１１０は同期装置２００を備える。すなわち、ダンパは同調質量ダンパの少なくとも１つのペアを有する装置の一部であることが意図される。同期装置２００は、それらの回転運動が同期するようにダンパを互いに連結することを促進する。図３の実施形態では、同期装置２００は歯車リム２０２である。これは、質量ダンパの回転運動が停止位置に関して最大と最小位置との間の往復運動であるため、可能である。図３はまた、質量ダンパのペアが停止位置で角度αをなすオプションも示す。
【００４６】
図４では、どのように振動を減衰させるための装置１００がエンジンの油受３５に取り付けられるかをより詳細な方法で示す。振動を減衰させるための装置１００は、第１シャフト１４０（図２）に配置されたそれぞれの質量ダンパの前端２００の歯車で互いに連結された同調質量ダンパのペアを有する。同調質量ダンパを油受３５に取り付けるとともに支持するために、油受は、ベアリング１６１、１８１用の台３５１、３５２を備える。トーションバー、すなわち、第２シャフト１５０の固定装置１９０は油受の後壁３５３、油受の外側に配置される。質量ダンパは、質量要素がそれらの停止位置においてほぼ同じ高さ（ｌｅｖｅｌ）に向けられるように配置されることが好ましい。この高さは、エンジンのシリンダの主方向とほぼ垂直であることが有利である。
【００４７】
図５は本発明のさらに別の実施形態を示し、図２と同じ参照符号が質量ダンパ１１０の同じまたは対応する要素に使われている。図５は、類似の質量ダンパ１１０のペアがピストンエンジン１０の振動を減衰させるためのユニットを形成するエンクロージャ５００内に配置された実施形態を示す。この実施形態ではさらに、第１シャフト１４０が中空であるとともに第２シャフト１５０が第２ブラケット１２３から第１シャフトを通って質量ダンパの前面に延びるように構成される。第２シャフト１５０は、第１シャフト１４０により回転可能に支持されてもよくまたは第１シャフトに接触することなしに、すなわち、第１シャフトの内面と第２シャフトの外面との間に配置される間隙があるように、導かれてもよい。この実施形態は長手方向のスペースを節約する。
【００４８】
固定装置が、それぞれの方法で、任意選択の追加的なばねおよび／または減衰装置１３０‘の追加とともに図２のように、設けられる。この装置１３０’はエンクロージャ５００の外側に配置され、例えば、設置後またはエンジンの運転中でさえ質量ダンパの特性を変更することを可能にする。
【００４９】
さらに、図５には、例えば潤滑オイルが同期装置２００および／またはベアリング１６１、１８１を潤滑するために装置を循環し得る、ピストンエンジンの振動を減衰させるための装置の潤滑システム５２０が示される。特に装置がエンジンの油受内に配置されていない実施形態では、追加的な潤滑は有利である。潤滑システム５２０はピストンエンジンの潤滑装置に接続されることが好ましい。
【００５０】
図６には、同期装置２００としてのギヤ装置により互いに同期接続されて配置された２つの質量要素１２０がある本発明のさらなる実施形態が示される。一方の質量要素しかばね要素１３０を備えず、ばね要素１３０の効果は他方の質量要素に同期装置２００を通じて伝達される。
【００５１】
図７は、同調質量ダンパ１１０がベアリング１６２、１８２により略自由に回転可能に支持されたシャフトまたはバー１５０を有する本発明のさらに別の実施形態を示す。シャフトは、バー１５０に互いに離れて配置された２つの質量要素１２０を備える。バー１５０は同調質量ダンパのトーションばね１３０として作用するように構成される。好ましくは、質量要素はトーションばね１３０の端部に配置される。シャフトは、少なくとも同調質量ダンパの動作に必要な範囲で自由に回転可能であるが、その回転は制限される。この場合、質量要素の重心が装置の回転軸１３５より垂直方向に低い高さになるように、質量要素を配置することが有利である。これは、装置の静的安定度を高める。
【００５２】
図８には、振動を減衰させるための装置１００の好適な配置を説明するエンジン１０の概略の正面および側面図が示される。バランスされるべきユニット（例えば、エンジンまたはエンジン発電装置）は重心Ｇ１０を有する。矢印８０１はエンジンの質量力のベクトルを示し、矢印８０２は振動を減衰させるための装置１００により発生する力のベクトルである。好ましくは、エンジンの質量力のベクトルが、振動を減衰させるための装置１００により発生する力のベクトルと同じ垂直線Ｌ上にある。好ましくは、線Ｌが、図２に関連して説明された面Ｐとも一致する。
【００５３】
図８には、振動を減衰させるための装置１００の回転軸１３５がクランクシャフト２５の回転軸４０（図１に示す）から離れている、本発明の実施形態も示される。より具体的には、ここでは、振動を減衰させるための装置１００の回転軸１３５はクランクシャフト２５の回転軸４０に垂直である。
【００５４】
図９には、トーションばね要素１３０、すなわちシャフトがオイルレベルの上に、飛散されたオイルにより冷却されるような方法で位置するように、質量ダンパ１１０がエンジンの油受３５内に配置された、本発明のさらに別の実施形態が示される。さらに、この実施形態では、質量要素１２０は、質量要素がほぼ油浴なしに、すなわちオイルの減衰効果無しに動くことができるように、独立した区画またはエンクロージャ９０内に配置される。
【００５５】
本発明は、ここに、現時点で最も好適な実施形態と考えられるものに関連する例によって説明されているが、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に規定されたように、本発明の範囲内に含まれるその特徴の様々な組み合わせまたは変形およびいくつかのほかの応用を含むことを意図していることが理解されるであろう。上述の如何なる実施形態に関連して記述された詳細も、組み合わせが技術的に実現可能な場合の別の実施形態に関連して使用され得る。
【０００２】
本発明は、請求項１の前段によるピストンエンジンの振動を減衰させる方法に関する。本発明はまた、シリンダ内に配置される往復運動をする少なくとも１つのピストンを有するピストンエンジンに関し、ピストンは請求項６の前段によるエンジンのクランクシャフトに連結される。さらに、本発明はピストンエンジンの振動を減衰させる方法に関し、この方法において、振動は、エンジンの作動中に、少なくとも１つの振動する質量要素と少なくとも１つのエンジンに接続して配置されたばね要素とを有する同調質量ダンパにより減衰され、この方法において、エンジンからの起振力は、請求項１１の前段によるピストンエンジンの振動を減衰させるダンパの質量要素の振動をもたらす。
【背景技術】
【０００３】
ピストンエンジンの振動はそれ自体として知られており、それを低減するために多くの様々な解決方法がある。エンジンでは、エンジンおよびそれに関連して取り付けられる例えば１つのコンプレッサまたは複数のコンプレッサなど一部である補助装置の振動形（ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｏｒｍ）に注目することができる。この場合、それは全体的な振動形の問題であり、すなわち、エンジンおよびその補助構造が一緒に振動系を形成する。
【０００４】
異なるタイプのピストンエンジンの構造は、自由力（ｆｒｅｅ ｆｏｒｃｅ）および／または相殺され（ｏｕｔｂａｌａｎｃｅｄ）なければならない自由モーメントを有する。これらは異なる次数で存在し得る。例えば、直列４気筒エンジンは２次の次数の自由力を有するが自由モーメントを有さない。
【０００５】
自由力はピストンおよびコネクティングロッドの振動から生じている。これらはクランクシャフトのカウンターウェイトによって完全に相殺させることができない。相殺させなければならないこの力はエンジンの振動する（質量の）力とエンジンの速度に依存している。
【０００６】
全てのタイプの振動では、主にエンジンの質量およびガスの力が起振力として作用する。エンジンの振動減衰の特別な難しさは、異なるサイズ（シリンダの数、シリンダ直径など）のエンジンの振動特性が互いに異なることである。さらに、エンジンの運転速度も振動に影響を及ぼす。
【０００７】
回転するバランスシャフトを用いることが知られている。これらのシャフトはクランクシャフトから駆動されるとともに（４気筒直列エンジンの場合）クランクシャフトの速度の２倍の速度で回転する。シャフトは典型的にはペアで配置されるとともに互いに対して異なる方向に回転する。これらはまた、結果的に生じる力がエンジンからの力を相殺するようにクランクシャフトと同期される。
【０００８】
このような回転バランスシャフトは特に２次の次数の振動を抑制するのに効果的である。しかし、このような構造はいくつかの欠点がある。回転シャフトは点検されなければならない付加的な要素であるとともにそれはまたエンジンの可動部品の慣性を増加させる。このような回転バランスシャフトを運転することはまた寄生損失を引き起こす。これは順番に過渡運転においてエンジンの性能を減少させる。さらに連続して回転するバランスシャフトは少々故障しやすくかなりの量の点検を必要とする。
【０００９】
車のエンジンのような小さいエンジンでは、非常に軟らかいゴム要素の上に取り付けられるエンジンを運転することが一般的である。この装置は、エンジンにより生じる周波数をはるかに上回る危険速度以上で作動している。このような場合、エンジンの力はエンジン内部で減衰されず、軟らかいゴム要素を持つ軟らかいエンジンサスペンションにより振動が車体に到達することが妨げられることが意図される。このような装置は、シリンダ直径が２００ｍｍ以上であるおよび／または１５０ｋＷ／シリンダを超える出力を生み出すことが可能な船舶推進原動機や補助エンジンとして用いられることが意図されるような、より大きいエンジンに用いることが困難である。１つの理由は、十分低い周波数でのサスペンション要素を見つけることが困難であることである。他の理由は、運転中のエンジンの変位である。これは、エンジンへの全ての接続を配置することを非常に困難にする。
【００１０】
ダンパが振動を減衰させるために開発されており、ダンパの内部にはばねにより支持された振動片が気体や流体などの、減衰させる媒体で満たされた空間内で動くことが可能にされる。振動を減衰させるために、例えば、特許文献１は、解決方法を開示し、そこでは振動片が圧縮性気体を含む空間内のばねの間に配置される。ダンパの作動は、とりわけ、振動片の質量およびその寸法（絞り）、気体の特性およびばねの特性に依存するので、このような解決方法は、特定の周波数の振動を減衰させるために、個々に寸法決めされなければならないとともに製造されなければならない。
【００１１】
特許文献２には、ばね付勢されたバランス質量がクランクシャフトのカム部材に制御されて往復運動するように設定された、往復運動するピストン機械が示されている。
【００１２】
特許文献３は、ばねで制御された質量がエンジンのクランクシャフトにより案内されるアクチュエータに制御されて往復運動する、内燃機関を開示する。
【００１３】
特許文献４および特許文献５は、少なくとも１つの質量要素と少なくとも１つのばね要素とを有する同調質量ダンパを有するピストンエンジンの振動を減衰させるための装置を開示し、この装置では、質量要素は、回転軸が質量要素の重心の軸から離れて配置されるように回転可能に支持されるとともに、少なくとも１つのばね要素は質量要素に配置され、質量要素を同調質量ダンパの回転停止位置に駆動する。文献はまた、ピストンエンジンの振動を減衰させる方法を開示し、この方法において、エンジンの作動中に、振動は、少なくとも１つの振動する質量要素と少なくとも１つのエンジンに接続して配置されたばね要素とを有する同調質量ダンパにより減衰され、この方法において、エンジンからの起振力はピストンエンジンの振動を減衰させるダンパの質量要素の振動をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第５８１６３７３号
【特許文献２】米国特許第６０２９５４１号
【特許文献３】米国特許第１６４０６３４号
【特許文献４】独国実用新案第７ ５１４ ３８０号
【特許文献５】ソ連特許第１ １５３ １４４ Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、ピストンエンジンの振動を減衰させる装置を提供することであり、少なくとも１つの振動する質量要素と少なくとも１つのばね要素とを有する同調質量ダンパを有し、従来技術に比べて動作により信頼性があるとともに故障がより少ない。
【００１６】
本発明の別の目的は、シリンダ内に配置される少なくとも１つの往復運動をするピストンを有するピストンエンジンを提供することであり、ピストンはエンジンのクランクシャフトに連結され、振動の減衰は効果的かつ直接的なやり方で実現される。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、ピストンエンジンの振動を減衰させる方法を提供することであり、この方法において、振動は、エンジンの作動中に、少なくとも１つの振動する質量要素と少なくとも１つのエンジンに接続して配置されたばね要素とを有する同調質量ダンパにより減衰され、この方法において、エンジンからの起振力は、ピストンエンジンの振動を減衰させるダンパの質量要素の振動をもたらし、この方法は振動の効率的な減衰をもたらすとともに信頼性のある動作を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の目的は、請求項１、６、１１に開示されているように達成される。
【００１９】
ピストンエンジンの振動を減衰させるための装置の本発明の実施形態によれば、この装置は、少なくとも１つの質量要素と少なくとも１つのばね要素とを有する同調質量ダンパを有し、質量要素は回転軸が質量要素の重心の軸から離れて配置されるように回転可能に支持されるとともに少なくとも１つのばね要素は質量要素に配置される、質量要素を同調質量ダンパの回転停止位置に駆動する。少なくとも１つのばね要素は、質量要素の振動運動が生じる平面に略垂直な長手方向軸を有するバー（棒、ｂａｒ）またはその均等物を有することが好ましい。
【００２０】
このバーはしたがって、トーションばねとして作用し、同調される周波数に対してより小さい影響しか与えない。
【００２１】
このバーはその第１端部において質量要素に取り外し可能に取り付けられるとともにバーの回転運動はその第２端部において固定される。バーがトーションバーとして作動するこの方法は質量ダンパにばね効果を提供する。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、装置は、それらの回転運動が同期するように互いに連結された同調質量ダンパの少なくとも１つのペアを有する。このように全体的な減衰の要求は、装置をピストンエンジンに配置することをより容易にするいくつかのより小さいユニットにより満たされ得る。
【００２３】
本発明の好適な実施形態によれば、ピストンエンジンの振動を減衰させる装置であって、振動質量要素は、２つのブラケットを両端に有する質量体と、第１ブラケットに取り付けられた第１シャフトであって、振動質量を回転可能に支持するための第１支持領域を提供する第１ブラケットから延びる第１シャフトと、第２ブラケットに取り付けられた第２シャフトであって、振動質量を回転可能に支持するための第２支持領域を提供する第２ブラケットから延びる第２シャフトと、を有する。さらに、第２シャフトはばね要素として作用し、第１および第２シャフトは一致する中心軸を有するように配置される。特にその形態だけでなく、この種の質量要素はピストンエンジンに関連して容易に使用され得る。
【００２４】
本発明のさらに他の実施形態によれば、質量体は取り外し可能に取り付けられた付加的な質量を有する。この付加的な質量は、装置の動作特性を調節する可能性を提供する。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、シリンダ内に配置された少なくとも１つの往復動するピストンを有し、ピストンがエンジンのクランクシャフトに連結されるピストンエンジンは、少なくとも１つの質量要素と少なくとも１つのばね要素とを有する同調質量ダンパであって、質量要素は回転軸が質量要素の重心の軸から離れて配置されるように回転可能に支持されるとともに少なくとも１つのばね要素は質量要素に配置され、質量要素の回転位置に影響を与える、同調質量ダンパを有する振動を減衰させる装置を備える。
【００２６】
本発明の他の実施形態によれば、シリンダ内に配置された少なくとも１つの往復運動するピストンを有し、ピストンがエンジンのクランクシャフトに連結されるピストンエンジンは、少なくとも１つの質量要素を有する同調質量ダンパを有し、質量要素は、２つのブラケットを両端に有する質量体と、第１ブラケットに取り付けられた第１シャフトであって、振動質量を回転可能に支持するための第１支持領域を提供する第１ブラケットから延びる第１シャフトと、第２ブラケットに取り付けられた第２シャフトであって、振動質量を回転可能に支持するための第２支持領域を提供する第２ブラケットから延びる第２シャフトと、を有する、振動を減衰させるための装置を備える。さらに、第２シャフトはばね要素として動作し、第１および第２シャフトは一致する中心軸を有するように配置される。この種の質量要素は特にピストンエンジンに関連して容易に使用されることができるが、その形態により、これに限られるものではない。
【００２７】
エンジンは、シリンダ直径が２００ｍｍ以上であるおよび／または１５０ｋＷ／シリンダを超える出力を生み出すことが可能ないわゆる大型ピストンエンジンであることが好ましい。
【００２８】
本発明の好適な実施形態によれば、振動を減衰させる装置はエンジンのオイルパン内に配置される。
【００２９】
本発明のさらに別の実施形態によれば、振動を減衰させる装置はエンジンのブロックに配置される。
【００３０】
本発明のさらに別の実施形態によれば、振動を減衰させる装置は、エンジンに取り外し可能に取り付けられたピストンエンジンの振動を減衰させるための独立したユニットである。
【００３１】
本発明は、互いに連結されたピストンエンジンと発電機を有するピストンエンジン発電装置に有利であり、この装置は、少なくとも１つの質量要素と少なくとも１つのばね要素とを有する同調質量ダンパを有するピストンエンジン発電装置の振動を減衰させる装置を備え、質量要素は回転軸が質量要素の重心の軸から離れて配置されるように回転可能に支持されるとともに、少なくとも１つのばね要素は質量要素の回転位置に影響を与える質量要素に配置される。ピストンエンジン発電装置は発電しながら主に一定の運転速度で運転され、振動を減衰させる装置は主に運転速度に対応する周波数における振動を抑制するので、これは大変有利な効果をもたらす。ピストンエンジン発電装置は運転中かなり狭い速度範囲になるので、振動を減衰させる装置は大変狭い周波数範囲にのみ減衰させるよう効果的に寸法決めされ得る。
【００３２】
以下に、本発明が添付の例となる概略図を参照して記述される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】 図１は、本発明の実施形態によるピストンエンジンを示す。
【図２】 図２は、本発明の実施形態による同調質量ダンパを示す。
【図３】 図３は、本発明の別の実施形態による同調質量ダンパを示す。
【図４】 図４は、本発明のさらに別の実施形態によるピストンエンジン内の同調質量ダンパのペアを示す。
【図５】 図５は、本発明のさらに別の実施形態によるピストンエンジン内の同調質量ダンパのペアを示す。
【図６】 図６は、本発明のさらに別の実施形態を示す。
【図７】 図７は、本発明のさらに別の実施形態を示す。
【図８】 図８は、本発明の実施形態による同調質量ダンパの好適な配置を示す。
【図９】 図９は、本発明のさらに別の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１はピストンエンジン１０の正面図を概略的に示す。エンジンは、エンジンの動作中にそのようなものとして知られる方法でピストン２０が往復動するように配置される少なくとも１つのシリンダ１５を有する。ピストン２０は、エンジンのクランクシャフト２５にコネクティングロッド３０により接続される。エンジンが動いている間、１つのピストンまたはエンジンが多気筒エンジンの場合の複数のピストンの往復運動は、エンジンの振動の原因となり、振動は矢印Ｖで概略的に図示される。振動を減衰させるために、エンジンは、エンジンに取り付けられた振動を減衰させるための装置１００を備える。図１に示す実施形態では、振動を減衰させるための装置１００はエンジンの油受３５に取り付けられる。この油受３５は、このようにその中のスペースが効率的に利用できるとともにエンジン内の装置の設置はエンジン内に最小の変更しか必要としないため、有利な場所である。エンジンおよび装置１００の設計は、振動を減衰させるための装置がエンジンブロック等エンジンの他の部品に取り付けられるようになることも考えられる。
【００３５】
この実施形態において、振動を減衰させるための装置１００の回転軸１３５がクランクシャフト２５の回転軸４０と一致することに留意すべきである。これは、実際、振動を減衰させるための装置１００を配置する好ましい方法である。このようにして、可動部品に起因する力の管理がより簡単になる。
【００３６】
振動を減衰させるための装置１００は同調質量ダンパ１１０を有する。同調質量ダンパは、そのばね要素−質量要素−系が、エンジンと質量ダンパとの動きに１８０度の位相ずれがあるように、同調されるように動作する。従って、エンジンが一方向に動作する場合、バランス質量が反対方向に動作するとともにその結果エンジンの運動を減衰させる。質量ダンパは、エンジンの起振力により振動することができる少なくとも１つの質量要素１２０を含む。質量ダンパ１１０はまた、質量要素の回転位置に影響するように質量要素に配置された少なくとも１つのばね要素１３０を含む。ばね要素１３０は、質量要素を同調質量ダンパの回転停止位置に駆動するように配置される。すなわち、ダンパに重力を除いた外力が作用しない場合に組立品がとる位置である。質量要素は、ばね力に抗して回転軸１３５について回転可能になるように回転支持される。回転可能の語は実際、エンジンの振動により生じた回転振動のひじょうに小さい角変位を意味する。回転軸１３５は、質量要素の重心Ｇ１１０の軸から離れて配置されるようにされる。この装置により、ピストンエンジンの振動は効率的に減衰され得る。
【００３７】
振動を減衰させるための装置１００を駆動するためにクランクシャフトから動力が取られることがない。この装置は、系を運転するのにより小さい機械損失で済むとともにエンジンのより低い燃費をもたらす。
【００３８】
ピストンエンジンは、シリンダ直径が２００ｍｍ以上であるおよび／または１５０ｋＷ／シリンダを超える出力を生み出すことが可能な大型ピストンエンジンであることが好ましい。同調質量ダンパは限られた速度範囲で作動するように同調される。この範囲は最大の効果がエンジンの定格回転速度で得られるように決定される。本発明の実施形態によれば、エンジンは発電機に接続され、それは限られた速度範囲で運転される。したがって、同調質量ダンパは非常に効果的に作用する。
【００３９】
図２は本発明の実施形態による同調質量ダンパ１１０を示し、セクションＩは上方から垂直に見た質量ダンパを示し、セクションＩＩは第１の側からであり、セクションＩＩＩはセクションＩの質量ダンパの端面図を示す。同調質量ダンパ１１０は質量要素１２０を含む。質量要素は質量体１２１を有する。この質量体１２１は、質量体１２１の両端に少なくとも２つのブラケット１２２、１２３を含む。ブラケットは、同軸に配置された接続空洞１２４を備える。この接続空洞１２４はこの場合、質量ダンパ１１０のシャフトのための円形の貫通孔である。シャフトは、第１ブラケット１２２に取り付けられた第１シャフト１４０と、第２ブラケット１２３に取り付けられた第２シャフト１５０とを含む。
【００４０】
第１シャフト１４０は第１ブラケット１２２から延びるので、ベアリング１６１により振動質量を回転可能に支持するための第１支持領域１６０を提供する。また、第２ブラケット１２３に取り付けられた第２シャフトは第２ブラケットから延び、ベアリングまたは同種のもの１８１により振動質量を回転可能に支持するための第２支持領域１８０を提供する。第２シャフトはトーションばねとして作用するとともに、第１および第２シャフトは一致する中心軸を有する。シャフトは質量に、それ自体は既知の方法で取り外し可能に取り付けられる。
【００４１】
ばね要素１３０はトーションバーを含む。この実施形態では、第２シャフト１５０がばね要素１３０としても作動する。したがって、このような関係において、バーは参照番号１５０で表記されることもある。第２シャフト１５０はその第１端部において質量要素に取り付けられるとともに第２端部は固定装置１９０を備える。この固定装置１９０により第２シャフト（すなわち、トーションバー）の回転運動はその第２端部において固定される。固定装置は、例えばエンジンのボディに解放可能に固定されるフランジ部材を有する。フランジは第２シャフト１５０の端部部分のための空洞を備える。固定は、例えばシャフトの端部部分およびフランジ部材でスプラインを噛合わせることにより達成される。
【００４２】
質量要素１２０の長さＬは、回転軸１３５から重心Ｇ１１０の軸の長さＤの少なくとも２倍であることが好ましい。したがって、この配置に必要なスペースは大幅に狭い。質量要素１２０は振動するように、すなわち、略面Ｐ内で往復角運動を実行するように配置される。面Ｐはばね要素１３０、すなわち、第２シャフト１５０の長手方向軸と略垂直である。エンジンに設置された場合、質量ダンパは面Ｐがエンジンの質量力のベクトル（図８、参照番号８０１）と同じ方向となるように配置されることが好ましい。面Ｐはまた、質量要素の重心Ｇ１１０の中心を通過する。
【００４３】
質量要素は取り外し可能な質量ユニット１２１‘を有利に備え、その数は、質量ダンパを調整する際のそれぞれの場合に適するように選択される。
【００４４】
第１シャフト１４０は第１ブラケット１２２から延びるので、ベアリング１６１により振動質量を回転可能に支持するための第１支持領域１６０を提供する。
【００４５】
質量ダンパ１１０は同期装置２００を備える。すなわち、ダンパは同調質量ダンパの少なくとも１つのペアを有する装置の一部であることが意図される。同期装置２００は、それらの回転運動が同期するようにダンパを互いに連結することを促進する。図３の実施形態では、同期装置２００は歯車リム２０２である。これは、質量ダンパの回転運動が停止位置に関して最大と最小位置との間の往復運動であるため、可能である。図３はまた、質量ダンパのペアが停止位置で角度αをなすオプションも示す。
【００４６】
図４では、どのように振動を減衰させるための装置１００がエンジンの油受３５に取り付けられるかをより詳細な方法で示す。振動を減衰させるための装置１００は、第１シャフト１４０（図２）に配置されたそれぞれの質量ダンパの前端２００の歯車で互いに連結された同調質量ダンパのペアを有する。同調質量ダンパを油受３５に取り付けるとともに支持するために、油受は、ベアリング１６１、１８１用の台３５１、３５２を備える。トーションバー、すなわち、第２シャフト１５０の固定装置１９０は油受の後壁３５３、油受の外側に配置される。質量ダンパは、質量要素がそれらの停止位置においてほぼ同じ高さ（ｌｅｖｅｌ）に向けられるように配置されることが好ましい。この高さは、エンジンのシリンダの主方向とほぼ垂直であることが有利である。
【００４７】
図５は本発明のさらに別の実施形態を示し、図２と同じ参照符号が質量ダンパ１１０の同じまたは対応する要素に使われている。図５は、類似の質量ダンパ１１０のペアがピストンエンジン１０の振動を減衰させるためのユニットを形成するエンクロージャ５００内に配置された実施形態を示す。この実施形態ではさらに、第１シャフト１４０が中空であるとともに第２シャフト１５０が第２ブラケット１２３から第１シャフトを通って質量ダンパの前面に延びるように構成される。第２シャフト１５０は、第１シャフト１４０により回転可能に支持されてもよくまたは第１シャフトに接触することなしに、すなわち、第１シャフトの内面と第２シャフトの外面との間に配置される間隙があるように、導かれてもよい。この実施形態は長手方向のスペースを節約する。
【００４８】
固定装置が、それぞれの方法で、任意選択の追加的なばねおよび／または減衰装置１３０‘の追加とともに図２のように、設けられる。この装置１３０’はエンクロージャ５００の外側に配置され、例えば、設置後またはエンジンの運転中でさえ質量ダンパの特性を変更することを可能にする。
【００４９】
さらに、図５には、例えば潤滑オイルが同期装置２００および／またはベアリング１６１、１８１を潤滑するために装置を循環し得る、ピストンエンジンの振動を減衰させるための装置の潤滑システム５２０が示される。特に装置がエンジンの油受内に配置されていない実施形態では、追加的な潤滑は有利である。潤滑システム５２０はピストンエンジンの潤滑装置に接続されることが好ましい。
【００５０】
図６には、同期装置２００としてのギヤ装置により互いに同期接続されて配置された２つの質量要素１２０がある本発明のさらなる実施形態が示される。一方の質量要素しかばね要素１３０を備えず、ばね要素１３０の効果は他方の質量要素に同期装置２００を通じて伝達される。
【００５１】
図７は、同調質量ダンパ１１０がベアリング１６２、１８２により略自由に回転可能に支持されたシャフトまたはバー１５０を有する本発明のさらに別の実施形態を示す。シャフトは、バー１５０に互いに離れて配置された２つの質量要素１２０を備える。バー１５０は同調質量ダンパのトーションばね１３０として作用するように構成される。好ましくは、質量要素はトーションばね１３０の端部に配置される。シャフトは、少なくとも同調質量ダンパの動作に必要な範囲で自由に回転可能であるが、その回転は制限される。この場合、質量要素の重心が装置の回転軸１３５より垂直方向に低い高さになるように、質量要素を配置することが有利である。これは、装置の静的安定度を高める。
【００５２】
図８には、振動を減衰させるための装置１００の好適な配置を説明するエンジン１０の概略の正面および側面図が示される。バランスされるべきユニット（例えば、エンジンまたはエンジン発電装置）は重心Ｇ１０を有する。矢印８０１はエンジンの質量力のベクトルを示し、矢印８０２は振動を減衰させるための装置１００により発生する力のベクトルである。好ましくは、エンジンの質量力のベクトルが、振動を減衰させるための装置１００により発生する力のベクトルと同じ垂直線Ｌ上にある。好ましくは、線Ｌが、図２に関連して説明された面Ｐとも一致する。
【００５３】
図８には、振動を減衰させるための装置１００の回転軸１３５がクランクシャフト２５の回転軸４０（図１に示す）から離れている、本発明の実施形態も示される。より具体的には、ここでは、振動を減衰させるための装置１００の回転軸１３５はクランクシャフト２５の回転軸４０に垂直である。
【００５４】
図９には、トーションばね要素１３０、すなわちシャフトがオイルレベルの上に、飛散されたオイルにより冷却されるような方法で位置するように、質量ダンパ１１０がエンジンの油受３５内に配置された、本発明のさらに別の実施形態が示される。さらに、この実施形態では、質量要素１２０は、質量要素がほぼ油浴なしに、すなわちオイルの減衰効果無しに動くことができるように、独立した区画またはエンクロージャ９０内に配置される。
【００５５】
本発明は、ここに、現時点で最も好適な実施形態と考えられるものに関連する例によって説明されているが、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に規定されたように、本発明の範囲内に含まれるその特徴の様々な組み合わせまたは変形およびいくつかのほかの応用を含むことを意図していることが理解されるであろう。上述の如何なる実施形態に関連して記述された詳細も、組み合わせが技術的に実現可能な場合の別の実施形態に関連して使用され得る。
Claims (12)
- 少なくとも１つの質量要素と少なくとも１つのばね要素とを有する同調質量ダンパを有し、前記質量要素は回転軸が前記質量要素の重心の軸から離れて配置されるように回転可能に支持されるとともに前記少なくとも１つのばね要素が前記質量要素に配置され、前記質量要素を前記同調質量ダンパの回転停止位置に駆動する、ピストンエンジンの振動を減衰させるための装置であって、
前記少なくとも１つのばね要素は、前記質量要素の振動運動が生じる平面と略垂直な長手方向軸を有するバーを有し、
回転運動が同期するように互いに連結された前記同調質量ダンパの少なくとも１つのペアを有する、
ことを特徴とするピストンエンジンの振動を減衰させるための装置。 - 前記バーはその第１端部において前記質量要素に取り外し可能に取り付けられるとともに前記バーの回転運動はその第２端部において固定される、
ことを特徴とする請求項１に記載のピストンエンジンの振動を減衰させるための装置。 - 前記振動質量要素は、２つのブラケットを両端に有する質量体と、第１ブラケットに取り付けられた第１シャフトであって、前記振動質量を回転可能に支持するための第１支持領域を提供する前記第１ブラケットから延びる第１シャフトと、第２ブラケットに取り付けられた第２シャフトであって、前記振動質量を回転可能に支持するための第２支持領域を提供する前記第２ブラケットから延びる第２シャフトと、を有し、前記第２シャフトはばね要素として作用し、前記第１および前記第２シャフトは一致する中心軸を有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のピストンエンジンの振動を減衰させるための装置。 - 前記質量体は取り外し可能に取り付けられた付加的な質量を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載のピストンエンジンの振動を減衰させるための装置。 - シリンダ内に配置された少なくとも１つの往復動するピストンを有し、前記ピストンがエンジンのクランクシャフトに連結される、ピストンエンジンであって、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の振動を減衰させるための装置を備える、
ことを特徴とするピストンエンジン。 - 前記振動を減衰させるための装置は前記エンジンのオイルパン内に配置される、
ことを特徴とする請求項５に記載のピストンエンジン。 - 前記振動を減衰させるための装置は、その回転軸が前記クランクシャフトの回転軸と一致するように配置される、
ことを特徴とする請求項５に記載のピストンエンジン。 - 前記振動を減衰させるための装置は前記エンジンのブロックに配置される、
ことを特徴とする請求項５に記載のピストンエンジン。 - 前記振動を減衰させるための装置は、前記エンジンに取り外し可能に取り付けられた前記ピストンエンジンの振動を減衰させるための独立したユニットである、
ことを特徴とする請求項５に記載のピストンエンジン。 - ピストンエンジンの運転中、振動が、少なくとも１つの質量要素と前記ピストンエンジンに接続して配置された少なくとも１つのばね要素とを有する同調質量ダンパにより減衰され、前記ピストンエンジンからの起振力は前記ピストンエンジンの振動を減衰させる前記ダンパの前記質量要素の振動をもたらし、前記質量要素の振動運動が前記質量要素の回転軸に関する回転運動として生じるように案内される、ピストンエンジンの振動を減衰させる方法であって、
前記少なくとも１つのばね要素がねじりの効果により回転ばね作用を提供し、
前記ピストンエンジンの振動が、振動運動が同期する前記同調質量ダンパの少なくとも１つのペアにより減衰される、
ことを特徴とする、ピストンエンジンの振動を減衰させる方法。 - 前記少なくとも１つのばね要素が前記質量要素に回転ばね作用を提供する、
ことを特徴とする請求項１０に記載のピストンエンジンの振動を減衰させる方法。 - 前記質量要素の運動が前記ピストンエンジンのシリンダの長手方向軸と略一致する、
ことを特徴とする請求項１１に記載のピストンエンジンの振動を減衰させる方法。
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