KR19990029562A - Camshaft with Vibration Damper - Google Patents

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KR19990029562A
KR19990029562A KR1019980036614A KR19980036614A KR19990029562A KR 19990029562 A KR19990029562 A KR 19990029562A KR 1019980036614 A KR1019980036614 A KR 1019980036614A KR 19980036614 A KR19980036614 A KR 19980036614A KR 19990029562 A KR19990029562 A KR 19990029562A
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퍼 뢴네달
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한센 존 스텐달
엠에이엔 비앤드떠블유 디젤 에이/에스
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    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
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    • F01L2810/03Reducing vibration

Abstract

내연기관의 캠 샤프트(1)는 연표펌프의 피스톤들과 밸브들을 왕복운동하게 구동시키는 태핏 롤러들을 구비한 복수개의 캠 디스크(10,11)들과 구동 휠(9)을 포함한다. 상기 캠 샤프트는 구동 휠(9)로부터 이격되어 위치된 스프링의 부하가 걸린 태핏 롤러를 구비하는 하나 이상의 캠 디스크(10,11)들을 포함하는 진동 댐퍼를 갖는다. 이들 캠 디스크(10,11)들은 원형의 코스로부터 벗어난 진동 감쇠 부분들을 가져서 스프링 부하가 걸린 태핏롤러로 부터의 힘이 동작시 변화되는 토크로 캠 샤프트(1)에 영향을 주어 16 보다 고차의 하나 이상의 조화 비틀림 진동을 감쇠 또는 보상한다.The cam shaft 1 of the internal combustion engine comprises a plurality of cam disks 10, 11 and a drive wheel 9 with tappet rollers for reciprocatingly driving the pistons and valves of the soft pump. The camshaft has a vibration damper comprising one or more cam disks 10, 11 with a tappet roller loaded with a spring located away from the drive wheel 9. These cam discs 10 and 11 have vibration damping portions deviating from the circular course so that the force from the spring loaded tappet roller affects the camshaft 1 with the torque that changes during operation, so that one of the higher order than 16 The above harmonic torsional vibration is attenuated or compensated.

Description

진동 댐퍼를 구비한 캠샤프트Camshaft with Vibration Damper

본 발명은 체인 구동 또는 기어휠들을 통하여 엔진의 크랭크 샤프트와 동기 구동되는 구동 휠, 왕복운동으로 밸브를 구동하거나 연료 펌프들의 피스톤들을 구동하는 태핏 롤러들이 부속된 복수개의 캠 디스크들, 상기 구동 휠로부터 일정한 거리에 위치된 스프링 부하가 걸린 태핏 롤러들이 부속된 적어도 하나의 캠 디스크들을 포함하는 진동 댐퍼를 구비하며, 상기 진동 댐퍼의 적어도 하나의 캠 디스크는 적어도 하나의 스프링 부하가 걸린 태핏 롤러로 부터의 힘이 토크가 변화되는 캠 샤프트에 영향을 주도록 원형의 코스로부터 벗어난 진동 감쇠부분을 구비하고 부속된 태핏 롤러와 협동하는 원주면을 구비한, 대형의 2행정 내연기관의 캠 샤프트에 관한 것이다.The invention relates to a drive wheel which is synchronously driven with a crankshaft of an engine via a chain drive or gear wheels, a plurality of cam disks with attached tappet rollers for driving the valve in reciprocating motion or for driving the pistons of fuel pumps, from the drive wheel. A vibration damper comprising at least one cam disks with spring loaded tappet rollers positioned at a distance, wherein at least one cam disk of the vibration damper is provided from at least one spring loaded tappet roller. A camshaft of a large two-stroke internal combustion engine, having a circumferential surface cooperating with an attached tappet roller and having a vibration damping portion deviating from the circular course so that the force affects the camshaft in which the torque changes.

미국 특허 제 5 272 937호는 내연기관의 캠 샤프트를 개시하고 있으며, 여기서 진동 댐퍼는 캠 샤프트의 구동 휠과 일체로 되어 있으며, 캠 샤프트에 대한 여러가지의 토크 영향으로 부터 야기되는 캠 샤프트와 크랭크 샤프트 사이의 구동 라인에 대한 동력학적인 부하를 감소시키도록 됨으로써 구동 라인의 기어 휠들과 체인 휠들로 부터의 소음과 마모가 감소되도록 하고 있다. 그 진동 댐퍼는 복수의 실린더형으로 된 홀들이 그 종방향 축이 구동 휠의 회전축과 평행하게 배치되고 구동 휠 주변에 대칭으로 분포되어 있으며, 홀 보다 작은 직경의 실린더형의 진동추가 각 홀들에 배치된 원형의 디스크를 포함한다. 상기 진동추들은 홀들에서 자유로이 움직일 수 있으며, 그 동작중에 원심력에 의해 영향을 받게 되어 구동 휠의 외주면에 가장 근접된 위치를 향해 눌려지게 된다. 회전 속도가 증가되면, 그 원심력도 증가되어 진동추는 회전 속도와 직접 비례하는 자유 진동수로 그들의 홀에서 운동할 수 있다. 이러한 진동수로 구동 휠이 진동함으로써 홀에서 진동추들이 진동하도록 하여 구동 휠의 진동에 반대방향을 갖어 진동을 감소시키는 토크를 발생시킨다.U. S. Patent No. 5 272 937 discloses a camshaft of an internal combustion engine, where the vibration damper is integrated with the drive wheel of the camshaft and the camshaft and crankshaft resulting from various torque effects on the camshaft. By reducing the dynamic load on the drive line in between, the noise and wear from the gear wheels and chain wheels of the drive line are reduced. The vibration damper has a plurality of cylindrical holes arranged in the longitudinal axis of the drive wheel parallel to the axis of rotation of the drive wheel and symmetrically distributed around the drive wheel. Rounded disks. The oscillating weights can move freely in the holes and are affected by the centrifugal force during its operation to be pressed toward the position closest to the outer circumferential surface of the drive wheel. As the rotational speed is increased, the centrifugal force is also increased so that the oscillating weight can move in their holes at free frequencies directly proportional to the rotational speed. By vibrating the driving wheel at such a frequency, the oscillating weights oscillate in the hole, thereby generating torque that has a direction opposite to the vibration of the driving wheel to reduce the vibration.

미국 특허 제 4 848 183호는 캠 샤프트의 비틀림 진동을 감쇠하는 캠 샤프트 댐퍼를 개시하고 있으며, 여기서의 댐퍼도 구동 휠에 일체화되어 있으며, 탄성재의 요소에 의해 구동 휠에 고정된 링 형태로 된 매스로 구성된다. 링의 관성과 탄성체의 탄성이 결합하여 진동계를 형성하여서 운전중에 탄성재 요소가 구동 휠의 진동을 흡수하고 그 흡수된 에너지가 탄성체에서 열에너지로 변환된다.U.S. Patent No. 4 848 183 discloses a camshaft damper for damping the torsional vibration of the camshaft, wherein the damper is also integrated into the drive wheel and has a mass in the form of a ring fixed to the drive wheel by an element of elastic material. It consists of. The inertia of the ring and the elasticity of the elastic body combine to form a vibration system so that during operation, the elastic element absorbs the vibration of the drive wheel and the absorbed energy is converted into thermal energy in the elastic body.

미국 특허 제 5 040 500호는 내연기관의 밸브들을 제어하는 캠 샤프트를 개시하고 있으며, 여기서 캠 샤프트는 특별한 캠 디스크를 가지며, 상기 캠 디스크는 캠 샤프트의 구동 휠에 형성될 수 있고 스프링 부하를 받는 태핏 롤러와 협동하여서 밸브들의 개페시에 캠 샤프트에 작동되는 토크 펄스들에 대하여 반대방향으로 그리고 같은 크기로 동기적인 변화하는 토크에 의해 태핏 롤러들이 영향을 받게 된다. 즉, 이것은 밸브 제어 캠 디스크로 부터 야기된 토크 펄스들의 전체 진동 내용들을 완전히 상쇄시키는 진동 댐퍼이다. 3개의 밸브 제어 캠 디스크들을 구비한 캠 샤프트는 3개의 캠 디스크들과 함께 특별한 캠 디스크를 가질 수 있으며, 상기 3개의 캠 디스크들 각각은 밸브 제어 캠 디스크들의 하나와 연합하여 각각의 밸브가 작동될 때 캠 샤프트에 영향을 주는 토크 펄스를 상쇄시키도록 한다.U.S. Patent 5 040 500 discloses a camshaft for controlling valves of an internal combustion engine, where the camshaft has a special cam disk, which can be formed on the drive wheel of the camshaft and is spring loaded. The tappet rollers are affected by varying torque synchronously in the opposite direction and in the same magnitude relative to the torque pulses acting on the camshaft in cooperation with the tappet roller. In other words, it is a vibration damper that completely cancels out the entire vibration contents of the torque pulses resulting from the valve control cam disk. The camshaft with three valve control cam disks can have a special cam disk with three cam disks, each of which is associated with one of the valve control cam disks to operate each valve. When the torque pulse affecting the camshaft to be canceled.

본 발명의 목적은 캠 디스크와 태핏 롤러들의 의도되지 않은 마모 위험이 상당히 제거되는, 서두에서 언급된 형태의 캠 샤프트를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a camshaft of the type mentioned at the outset, in which the risk of unintended wear of the cam disk and tappet rollers is significantly eliminated.

도 1은 캠샤프트의 측면도.1 is a side view of a camshaft.

도 2는 도 1 캠샤프트 일부분의 사시도.2 is a perspective view of a portion of the camshaft of FIG. 1;

도 3은 캠샤프트의 방향으로 도시된, 연료 분사장치 작동용 태핏 롤러를 포함한 캠 디스크를 도시하고 있다.Figure 3 shows a cam disk including a tappet roller for fuel injector operation, shown in the direction of the camshaft.

도 4와 도 5는 각각 캠샤프트의 방향과 그에 직각으로 도시된, 본 발명에 따른 진동 감쇠를 위하여 스프링 부하가 걸린 태핏 롤러를 포함하는 분리형 캠 디스크의 개략도들이다.4 and 5 are schematic views of a detachable cam disc comprising a tappet roller loaded with spring for vibration damping according to the invention, shown at right angles to the direction of the camshaft, respectively.

도 6은 엔진의 회전속도에 대하여 구성된 감쇠시키지 않은 캠샤프트의 비틀림 진동의 예를 도시하고 있다.6 shows an example of torsional vibration of an undamped camshaft configured with respect to the rotational speed of the engine.

도 7은 바람직하지 않은 고차 조화진동이 본 발명에 따라 감쇠된, 도 6에 대응하는 예시도이다.FIG. 7 is an exemplary diagram corresponding to FIG. 6 in which undesirable higher order harmonic vibrations are attenuated in accordance with the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 캠 샤프트 9 : 구동 휠1: Camshaft 9: Drive wheel

10,11,21 : 캠 디스크 15 : 하우징10,11,21: Cam disk 15: Housing

16,22 :태핏 롤러16,22: tappet roller

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 진동 댐퍼에 구비된 적어도 하나의 캠 디스크의 진동 감쇠 부분의 일부는 캠 샤프트의 회전속도와 관련하여 16보다 더 큰 차수의 하나 이상의 변화하는 토크들의 합으로 구성된 변화하는 토크로 캠 샤프트에 영향을 주도록 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides that a part of the vibration damping portion of the at least one cam disk provided in the vibration damper consists of the sum of one or more varying torques of order greater than 16 with respect to the rotational speed of the cam shaft. It is characterized in that it affects the camshaft with varying torque.

대형의 2행정, 크로스헤드형의 내연기관에서 밸브들을 구동하거나 연료펌프들의 피스톤들을 구동하는 태핏 롤러들은 캠 디스크들로 부터의 고차의 조화 진동들의 영향으로 점핑하여 캠 디스크들과의 접촉에서 벗어나고 다시 캠 디스크에 부딪히게 되는 위험이 많아서 캠 디스크와 태핏 롤러들에 부딪힌 자국이 생길 수 있다. 지금까지는 이와 같은 현상이 캠 샤프트 장치들의 설계에 고려되지 않았으며, 태핏 롤러들이 캠 디스크들에 대하여 큰 힘으로 하방으로 눌려지기 때문에 태핏 롤러들이 캠 디스크들과의 접촉에서 이탈될 수 있는 것은 완전히 개선할 수 없는 것으로 여겨왔다. 계속된 운전에서 그와 같은 부딪힌 자국들로 인하여 캠 디스크와 태핏 롤러들의 예상되지 못한 심한 마모가 야기된다. 놀랍게도 통상적으로 16차까지의 진동들은 내연기관의 캠 샤프트 장치의 진동 계산에서 고려되지만 특히, 16차 보다 큰 차수의 하나 이상의 조화 진동들로 인하여 운전 상태가 불규칙하게 되는 것으로 판명되었다.Tappet rollers that drive valves or drive pistons of fuel pumps in large two-stroke, crosshead internal combustion engines jump out of contact with the cam disks by jumping under the influence of higher order harmonic vibrations from the cam disks. There is a high risk of hitting the cam disc, which can result in bumps on the cam disc and tappet rollers. So far this has not been considered in the design of camshaft devices, and since tappet rollers are pressed downward with great force against the cam disks, it is completely improved that the tappet rollers can be released from contact with the cam disks. It has been considered impossible. Such bumps in continued operation result in unexpected heavy wear of the cam disk and tappet rollers. Surprisingly, up to sixteenth order vibrations are typically considered in the vibration calculation of the camshaft device of an internal combustion engine, but in particular, it has been found that the operating state becomes irregular due to one or more harmonic vibrations of order higher than 16th order.

어떤 주어진 캠 샤프트에 대하여 바람직하지 못한 특히 고차의 조화 진동들에 대하여 진동 감쇠가 이루어지는 갯수와 원형의 코스에서 벗어나는 정도로 진동 감쇠 부분들이 캠 디스크에 형성될 수 있다.Vibration damping portions can be formed in the cam disk to the extent that the vibration damping takes place and which is out of the circular course, particularly for higher order harmonic vibrations, which is undesirable for any given camshaft.

또한, 본 발명에 따른 진동 댐퍼의 장점은 스프링 부하가 걸린 태핏 롤러들을 구비한 캠 디스크들에 사용되며, 간편하고 견고하며 완벽한 구조로 진동 댐퍼의 안정된 작동이 보장되는 것이다.In addition, the advantage of the vibration damper according to the present invention is used for cam disks with tappet rollers loaded with spring load, and the stable operation of the vibration damper is ensured with a simple, robust and perfect structure.

진동 감쇠 캠 디스크들은 구동 휠로부터 일정 거리에서 캠 샤프트에 장착된다. 대형의 엔진들에서, 구동 휠은 캠 샤프트에 대하여 너무 큰 중량을 가져서 캠 샤프트 진동을 위한 노드를 형성하게 되므로, 그에 따라 구동 휠로부터 일정거리, 예를들어 안티노드에 또는 그에 인접하게 진동감쇠 디스크들을 장착함으로써 진동 감쇠가 달성된다.Vibration damped cam disks are mounted to the camshaft at a distance from the drive wheel. In large engines, the drive wheel has too much weight on the camshaft to form a node for camshaft vibration, so that the vibration damping disk is at a distance from the drive wheel, for example at or near the antinode. Vibration damping is achieved by mounting them.

본 발명의 한 실시예에서, 16 보다 큰 차수의 각각의 토크를 발생하도록 상기 진동 댐퍼의 캠 디스크는 각기 토크 차수에 의해 분할된 360°에 대응한 서로의 회전 각도에 마루가 위치되게 원주면의 적어도 일부분 위에 진동 감쇠 부분을 구비한 적어도 하나의 캠 디스크를 포함한다. 이와같이 하여 진동 감쇠 부분들이 캠 디스크들의 원주면을 따라 마루와 골이 하나씩 번갈아 연속적으로 형성된 일정한 코스에 의해 이루어질 수 있기 때문에 진동 감쇠 캠 디스크들을 간편하고 비교적 저렴한 비용으로 제조할 수 있다. 본 실시예에서, 다른 차수들의 조화 진동들의 감쇠시키는 캠 디스크들을 조화 진동 감쇠를 최적화하기 위하여 서로 위상을 조정하도록 할 수도 있으며, 이것은 새로운 엔진 설계 작업에 특히 장점이 될 수 있다.In one embodiment of the invention, the cam disks of the vibration damper are each positioned so that their floors are positioned at each other's rotational angles corresponding to 360 ° divided by torque orders so as to generate respective torques of orders greater than 16. At least one cam disk having a vibration damping portion over at least a portion. In this way, the vibration damping portions can be made by a constant course formed by alternating ridges and valleys one after the other along the circumferential surface of the cam disks, so that the vibration damping cam disks can be manufactured simply and at a relatively low cost. In this embodiment, cam discs that dampen harmonic vibrations of different orders may be phased together to optimize harmonic vibration damping, which can be particularly advantageous for new engine design work.

본 발명의 다른 실시예에서, 16 보다 더 큰 차수의 복수개의 토크들의 합을 발생하도록 상기 진동 댐퍼의 캠 디스크들은 복수개의 코스들이 중첩되어 이루어진 코스로 원주면의 적어도 일부분에 골과 마루가 형성된 적어도 하나의 캠 디스크를 포함하며, 상기 각각의 코스들은 각각의 토크 차수에 의해 분할된 360°에 대응한 상호의 회전 각도에 위치된 마루들을 구비한다. 여러 차수들의 조화 진동을 감쇠시킬 때 매 차수 마다 디스크가 필요하지 않게 되며 여러 차수들의 진동들이 같은 디스크로 감쇠될 수 있는 장점이 있다.In another embodiment of the present invention, the cam disks of the vibration damper are a plurality of courses overlapping each other to generate a sum of a plurality of torques of order greater than 16. One cam disk, each of which has floors located at mutual rotation angles corresponding to 360 ° divided by respective torque orders. When attenuating harmonic vibrations of multiple orders, a disk is not required for each order, and there is an advantage that vibrations of multiple orders can be attenuated to the same disk.

바람직한 실시예에서, 상기 진동 댐퍼의 캠 디스크들은 연료 펌프 또는 밸브들을 구동시키는 작용을 동시에 하지 않고 하나 이상의 차수의 조화진동들을 감쇠시키는데만 전적으로 사용되는 적어도 하나의 별도의 캠 디스크로 구성된다. 이로써 통상의 캠 디스크들이 표준 유니트들로서 계속 설계될 수 있기 때문에 별도의 캠 디스크에서 진동 감쇠 부분을 설계하는 것이 상당히 간편해진다. 별도의 캠 디스크들에 있을 수 있는 상호간 조정은 연료 펌프 또는 밸브들의 동작 시퀀스에 어떠한 영향도 주지 않는다. 더욱이, 상기 별도의 캠 디스크들은, 진동 감쇠 디스크들이 엔진의 최초의 캠 디스크들에 일체화되는 경우 보다 가장 효과적인 감쇠가 얻어지는 캠 샤프트의 안티노드들에 근접하여 보다 넓은 범위로 배치될 수 있는 장점이 있다.In a preferred embodiment, the cam disks of the vibration damper consist of at least one separate cam disk which is used solely to damp one or more orders of harmonic vibrations without acting simultaneously to drive the fuel pump or valves. This greatly simplifies the design of the vibration damping portion in a separate cam disk since conventional cam disks can continue to be designed as standard units. Mutual coordination, which may be on separate cam discs, has no effect on the operating sequence of the fuel pump or valves. Moreover, the separate cam disks have the advantage that they can be arranged in a wider range in close proximity to the antinodes of the camshaft where the most effective damping is obtained when the vibration damping disks are integrated into the first cam disks of the engine. .

더욱이, 본 실시예에서 태핏 롤러들이 부속된 진동 감쇠 캠 디스크들은 연료펌프 또는 밸브구동용 태핏 롤러들을 구비한 캠 디스크보다 상당히 더 가벼운 구조로 될 수 있으며, 그것은 예를들어 연료 펌프들을 구동하는데 필요한 토크 보다 바람직하지 않은 고차 조화진동들의 감쇠에 통상적으로 상당히 작은 토크가 필요하기 때문이다. 예를들어, 연료 펌프의 작동에는 최대 70,000 Nm의 토크가 필요한 반면, 바람직하지 못한 고차 조화 진동의 감쇠에는 예를들어 1,000 Nm의 토크가 필요한다. 따라서 태핏 롤러들을 진동 감쇠 캠 디스크에 대하여 누르는데에는 비교적 작은 스프링의 힘이 필요하며, 이것은 부품들이 보다 천천히 마모되게 하고 별문제 없이 운전이 가능하게 하고 오랜 수명이 보장되는 것을 의미한다. 끝으로, 태핏 롤러를 구비한 캠 디스크는 값이 저렴한 기계 부품들로 이루어지고 디스크들에 요구되는 중량의 감소에 의해 상당한 재료 절감 효과가 있다.Moreover, in this embodiment the vibration damping cam disks with tappet rollers can be of considerably lighter structure than the cam disk with fuel pump or valve driving tappet rollers, for example the torque required to drive the fuel pumps. This is because a relatively small torque is usually required for the damping of more undesirable harmonic vibrations. For example, the operation of the fuel pump requires a torque of up to 70,000 Nm, while the damping of undesired higher order harmonic vibrations requires, for example, 1,000 Nm of torque. Therefore, pressing the tappet rollers against the vibration damping cam disk requires a relatively small spring force, which means that the parts wear more slowly, operate without problems and ensure a long life. Finally, cam discs with tappet rollers are made of inexpensive mechanical parts and have significant material savings by reducing the weight required for the discs.

어떤 대형의 엔진에서 구동 휠은 여러 가지의 구조적인 이유들로 캠 샤프트의 양단부들 사이에 배치되므로 진동 댐퍼의 캠 디스크들은 캠 샤프트의 한 단부에 근접하거나 또는 양단부들에 적어도 하나의 별도의 캠 디스크들을 포함할 수 있다. 대형 엔진에서는 전술한 바와같이, 캠 샤프트의 양단부들 사이에 구동 휠의 배치는 샤프트의 양단부에 안티노드들이 형성되게 하기 때문에 진동 감쇠 캠 디스크들을 상기한 바와같이 효과적으로 배치할 수 있다.In some large engines, the drive wheels are placed between both ends of the camshaft for various structural reasons, so that the cam disks of the vibration damper are close to one end of the camshaft or at least one separate cam disk at both ends. Can include them. In large engines, as described above, the arrangement of the drive wheels between the opposite ends of the cam shaft allows antinodes to be formed at both ends of the shaft, thereby effectively placing the vibration damping cam disks as described above.

반대로, 구동 휠이 캠 샤프트의 양단부들중 하나에 배치되거나 그에 근접하게 배치되는 경우, 진동 댐퍼의 캠 디스크들은 캠 샤프트의 단부들중 타단부에 또는 그에 근접하여 배치되는 적어도 하나의 별도의 캠 디스크를 포함할 수 있으며 이때 안티노드는 그 타단부에 형성된다.Conversely, when the drive wheel is disposed at or close to one of both ends of the cam shaft, the cam disks of the vibration damper are at least one separate cam disk disposed at or near the other end of the cam shaft. It may include, wherein the antinode is formed at the other end.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 진동 댐퍼의 캠 디스크들은 연료 펌프들을 구동하는 캠 디스크를 포함하며, 그 캠 디스크의 진동 감쇠 부분이 연료분사를 작동시키는 캠 디스크의 원주면 부분들의 상당히 외측에 배치된다. 이렇게 하여 진동 댐퍼는 별도의 캠 디스크들을 생략하고 엔진의 최초의 캠 디스크들에 일체화될 수 있으며, 진동 감쇠 부분들은 연료 펌프들의 동작 시퀀스에 부정적인 영향을 줄 수 없다. 엔진의 여러 실린더들에 속한 연료 펌프들을 제어하는 캠 디스크들의 작동 부분들이 캠 샤프트의 회전 코스위에 사실상 균일하게 분포되기 때문에, 바람직하지 못한 진동 모드에 대한 진동 감쇠 부분들은 복수개의 캠 디스크들에 배치될 수 있고 그에 따라 전체의 회전 코스에 진동 감쇠용 골과 마루가 제공될 수 있다.In another embodiment of the invention, the cam disks of the vibration damper include a cam disk for driving fuel pumps, the vibration damping portion of the cam disk being disposed substantially outside of the circumferential surface portions of the cam disk for activating fuel injection. do. In this way the vibration damper can be integrated into the engine's original cam disks, omitting separate cam disks, and the vibration damping portions cannot negatively affect the operating sequence of the fuel pumps. Since the operating portions of the cam disks controlling fuel pumps belonging to the various cylinders of the engine are substantially uniformly distributed over the course of rotation of the camshaft, the vibration damping portions for the undesirable vibration mode may be arranged in the plurality of cam disks. Can thus be provided with vibration damping valleys and floors throughout the entire course of rotation.

본 발명의 변형예에서, 상기 진동 댐퍼의 캠 디스크들은 배기밸브를 구동하는 캠 디스크를 포함하고, 그 캠 디스크의 진동 감쇠 부분은 밸브를 연속적으로 개폐시키는 캠 디스크의 원주면의 부분 외측에 배치된다.In a variant of the invention, the cam disks of the vibration damper comprise a cam disk for driving an exhaust valve, the vibration damping portion of the cam disk being disposed outside a portion of the circumferential surface of the cam disk for continuously opening and closing the valve. .

진동 댐퍼의 캠 디스크들은 바람직하지 못하게 큰 진동 모드에 대하여 충분하게 보상하도록 된 진동 감쇠 부분들을 구비한 캠 디스크들을 포함할 수 있다. 이것은 엔진의 최초 캠 디스크에 진동 캠 디스크들을 일체화하는 것이 필요한 경우에 특히 바람직하며, 그와 같은 경우는 전술한 바와같이 연료 펌프와 밸브들의 동작 시퀀스를 고려하여 캠 디스크의 전체 원주면을 따라 진동 감쇠 부분들을 배열하는 것이 부적절한 경우이다. 따라서, 바람직하지 못한 진동 모드에 대한 충분한 보상은 캠 디스크의 작동 부분 외측에서 수행될 수 있어서 보상이 발생되지 않는 캠 디스크의 작동 부분을 태핏 롤러들이 통과하는 동안에 바람직하지 못한 진동의 에너지 세기의 증가를 피할 수 있고, 따라서 캠 디스크의 회전에 대하여 적당한 평균적인 감쇠를 얻을 수 있다. 이렇게 하여 엔진의 최초의 챔 디스크들의 하나에 바람직하지 못한 진동 모드의 충분한 진동 감쇠를 합체시킬 수 있다.Cam disks of the vibration damper may comprise cam disks with vibration damping portions adapted to sufficiently compensate for undesirably large vibration modes. This is particularly advantageous when it is necessary to integrate the vibrating cam discs into the initial cam disc of the engine, in which case vibration damping along the entire circumferential surface of the cam disc, taking into account the operating sequence of the fuel pump and valves as described above. Arranging the parts is inappropriate. Thus, sufficient compensation for the undesirable vibration mode can be carried out outside the operating portion of the cam disk, thereby increasing the energy intensity of the undesirable vibration while the tappet rollers pass through the operating portion of the cam disk where no compensation occurs. This can be avoided and thus an appropriate average attenuation with respect to the rotation of the cam disc can be obtained. This allows incorporation of sufficient vibration damping of an undesirable vibration mode into one of the original cham disks of the engine.

바람직하지 못한 차수들의 조화 진동들에 대하여 부분적으로 보상함으로써 바람직하지 못한 진동으로 야기되는 부정적인 영향을 피하는 것으로 충분하며, 따라서 진동 감쇠가 충분함에 따라 바람직하지 못한 진동들을 완전히 제거하는 것이 필수적인 것은 아니다.It is sufficient to avoid the negative effects caused by undesirable vibrations by partially compensating for harmonic vibrations of undesirable orders, and thus it is not essential to completely eliminate undesirable vibrations as vibration damping is sufficient.

이하, 본 발명의 일실시예를 도시한 첨부도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings showing an embodiment of the present invention will be described in detail the present invention.

도 1은 10개의 실린더를 구비한, 2행정 디젤 엔진의 캠샤프트(1)를 도시하고 있다. 캠 샤프트(1)는 여러 부분(2,3,4,5,6,7)들을 포함하며, 그 부분들은 서로 연장되어 강체로 된 커플링(8)으로 연결된다. 캠샤프트의 구동 휠(09)은 부분(5)에 배치되고 도시되지 않은 체인 구동수단 또는 기어휠 전동수단에 의해 엔진의 크랭크 샤프트와 동기적으로 구동되어진다. 다른 부분(2,3,4,6,7)들은 각각 엔진의 2개의 이웃하는 실린더들과 연합되어 있으며, 각각의 실린더에 대하여 연료펌프 작동용 캠 디스크(10)와 배기밸브의 작동용 캠 디스크(11)를 지지한다. 도면의 간략화를 위하여, 도 1의 모든 캠 디스크(10,11)들은 최대 직경으로 도시되어 있다. 도시된 캠 샤프트(1)은 10 - 실린더 엔진용으로서, 그 크랭크 샤프트는 그 중량 때문에 2개의 부분들로 분할되어 있고, 캠 샤프트(1)과 크랭크 샤프트 사이의 전동부는 상기 분할부에 배치된다. 또한 캠 샤프트(1)는 한 부분으로 제조될 수 있으며, 본 발명의 이용에 문제가 없다. 더욱이 크랭크 샤프트와 캠 샤프트(1) 사이의 전동은 크랭크 샤프트의 단부에 위치한다.1 shows a camshaft 1 of a two-stroke diesel engine with ten cylinders. The cam shaft 1 comprises several parts 2, 3, 4, 5, 6, 7, which parts extend from one another and are connected by a rigid coupling 8. The drive wheel 09 of the camshaft is arranged in the part 5 and is driven synchronously with the crankshaft of the engine by a chain drive or gearwheel transmission, not shown. The other parts 2, 3, 4, 6, 7 are associated with two neighboring cylinders of the engine, respectively, for each cylinder the cam disk 10 for fuel pump operation and the cam disk for operation of the exhaust valve. (11) is supported. For the sake of simplicity, all cam disks 10, 11 of FIG. 1 are shown at their maximum diameter. The camshaft 1 shown is for a 10-cylinder engine, the crankshaft being divided into two parts because of its weight, and the transmission between the camshaft 1 and the crankshaft is arranged in this division. In addition, the cam shaft 1 can be manufactured in one part, and there is no problem in the use of the present invention. Moreover, the transmission between the crankshaft and the camshaft 1 is located at the end of the crankshaft.

구동 휠(9)는 캠 샤프트(1)의 다른 부분들에 비하여 큰 직경을 가지며 캠 샤프트(1)의 나머지에 비하여 큰 중량을 가져서 캠 샤프트(1)의 나머지 부분에 비하여 큰 관성모멘트를 갖게 되어 캠 샤프트(1)의 비틀림 진동을 위한 노드를 형성한다.The drive wheel 9 has a larger diameter than the other parts of the cam shaft 1 and has a greater weight than the rest of the cam shaft 1 to have a greater moment of inertia than the rest of the cam shaft 1. The node for the torsional vibration of the camshaft 1 is formed.

도 2는 캠 디스크(10,11)를 구비한 도 1에 도시된 캠 샤프트의 중간 부분(3,4,6)들중 하나의 사시도이다. 캠 샤프트의 좌측 절반부분에는 2개의 이격된 디스크들로 이루어진 제 1 세트의 캠 디스크(10,11)들이 가열 압입식으로 결합되어 있으며, 그 캠 디스크들중 좌측의 캠 디스크(10)는 제 1 실린더용 연료 펌프를 작동시키도록 작용하며 우측의 캠 디스크(11)는 캠 실린더의 배기밸브를 작동시키도록 작용한다. 캠 샤프트의 우측 절반부분에는 제 1 세트와 같게 제 2 세트의 캠 디스크(10,11)들이 제 2 실린더용으로 제공되어 있다. 상기 캠 샤프트(1)은 도시되지 않았지만, 2개의 캠 디스크들에 제공된 슬라이딩 베어링에 의해 각 세트의 캠 디스크(10,11)에서 지지된다.FIG. 2 is a perspective view of one of the intermediate parts 3, 4, 6 of the camshaft shown in FIG. 1 with cam discs 10, 11. On the left half of the camshaft, a first set of cam discs 10, 11 consisting of two spaced discs is joined by heat press-fitting, of which the cam disc 10 on the left side is the first one. The cam disc 11 on the right side acts to actuate the exhaust valve of the cam cylinder. In the right half of the camshaft, a second set of cam disks 10, 11, like the first set, is provided for the second cylinder. Although not shown, the cam shaft 1 is supported in each set of cam disks 10, 11 by sliding bearings provided on two cam disks.

도 3은 롤러 가이드 하우징(15)에서 그리고 캠 샤프트(1)에 배치된 캠 디스크(10)를 도시하고 있으며, 상기 캠 디스크에는 부속된 태핏 롤러(16)가 제공되어 있고, 상기 태핏 롤러(16)는 캠 디스크(10)에 인접하여 스프링이 내장되어 있으며 도시되지 않은 연료 펌프에 연결되어 있고 엔진의 작동중에 캠 디스크(10)의 원주면에서 구름운동한다. 상기 캠 디스크의 원주면은 2개의 상이한 영역(17,18)들을 포함하는 작동부를 구비하고, 한 영역에서 캠 샤프트의 회전축(19)까지의 거리는 증대되고 다른 영역에서 캠 샤프트의 회전축까지의 거리는 감소된다. 상기 영역들중 한 영역(17)은 엔진이 화살표(20)으로 표시된 정상적인 회전 방향으로 작동할 때 연료 펌프에 작동하며, 다른 영역(18)은 회전방향이 역전된 다음에 펌프를 작동시키도록 한다. 상기 작동부분이 태핏 롤러(16)를 지나갈 때 그 태핏 롤러는 상방으로 눌려지게 되어 연료 펌프가 작동된다. 다른 실린더들과 관련된 캠 디스크(10)들은, 연료분사가 해당 엔진의 점화순서에 적합하도록 서로에 대하여 캠 샤프트(1)를 중심으로 연료분사 작동부분이 회전하게 캠 샤프트(1)에 배치되어 있다. 배기밸브의 작동을 위한 캠 디스크(11)는 공지된 원칙에 따라 작동한다.3 shows a cam disk 10 arranged in the roller guide housing 15 and on the cam shaft 1, which is provided with an attached tappet roller 16, which is provided with the tappet roller 16. ) Is built-in adjacent to the cam disk 10 and is connected to a fuel pump (not shown) and rolls on the circumferential surface of the cam disk 10 during operation of the engine. The circumferential surface of the cam disk has an actuating part comprising two different regions 17, 18, the distance from one region to the axis of rotation 19 of the cam shaft is increased and the distance from the other region to the axis of rotation of the cam shaft is reduced. do. One of the zones 17 actuates the fuel pump when the engine is operating in the normal direction of rotation indicated by the arrow 20 and the other zone 18 allows the pump to operate after the direction of rotation is reversed. . When the operating part passes through the tappet roller 16, the tappet roller is pressed upwards to operate the fuel pump. The cam discs 10 associated with the other cylinders are arranged on the camshaft 1 such that the fuel injection actuating parts rotate about the camshaft 1 with respect to each other such that the fuel injection conforms to the ignition sequence of the engine concerned. . The cam disc 11 for the operation of the exhaust valve operates according to known principles.

도 4와 도 5는 캠 샤프트(1)에서의 비틀림 진동을 감쇠시키도록 된 별도의 캠 디스크(21)를 도시하고 있다. 상기 별도의 캠 디스크(21)는 전적으로 진동 감쇠를 위하여 작용하며, 필수적으로 변경되어야 하는 통상의 캠 디스크(10,11)들의 캠 샤프트(1)에 위치하지 않고 예를들어 안티노드에 근접하여 진동 감쇠 효과가 효율적인, 캠 샤프트(1)의 적당한 위치에 배치된다. 상기 별도의 별도의 캠 디스크(21)는 도시되지 않은 별도의 캠샤프트 부분에 장치될 수 있으며, 상기 캠샤프트 부분은 캠 샤프트(1)의 나머지 부분에 연결되거나 캠샤프트의 캠 디스크(10,11)들중 하나에 직접 가열 압입될 수도 있다.4 and 5 show a separate cam disk 21 adapted to attenuate torsional vibrations in the camshaft 1. The separate cam disc 21 acts entirely for vibration damping and is not located in the camshaft 1 of the conventional cam discs 10, 11, which must be changed essentially but for example vibrates in close proximity to the antinode. The damping effect is arranged at an appropriate position of the cam shaft 1. The separate separate cam disc 21 may be mounted on a separate camshaft portion, not shown, which camshaft portion is connected to the remaining portion of the camshaft 1 or the cam discs 10, 11 of the camshaft. May be directly heated indented into one of them.

통상의 캠 디스크(10,11)와 마찬가지로, 별도의 별도의 캠 디스크(21)는 부속된 태핏 롤러(22)를 구비하며, 상기 태핏 롤러(22)는 엔진의 운전중에 별도의 캠 디스크(21)에 접촉하도록 스프링(23)에 의해 유지되며 별도의 캠 디스크(21)에서 구름운동한다. 상기 태핏 롤러(22)는 그의 중심축이 캠 샤프트(1)과 평행하게 되어 슬라이더(24)로 부터 회전가능하게 현가되어 있으며, 상기 슬라이더(24)는 롤러 가이드 하우징(25)에서 캠 샤프트(1)에 대하여 직각으로 가이드된다. 상기 별도의 캠 디스크(21)의 원주면은 사실상 원형으로서 골(27)과 마루(26) 형태의 다수의 진동 감쇠부분들이 형성되어 있으며, 스프링이 작용하는 태핏 롤러는 별도의 캠 디스크(21)가 회전할 때 상기 골과 마루의 진동 감쇠 부분을 따라 움직인다. 상기 캠 디스크는 결국 그의 원주면을 따라 골과 마루 부분들의 분포에 따라 변화되는 토크에 의해 영향을 받게 된다. 진동 감쇠 별도의 캠 디스크(21)는 캠 샤프트(1)에 관련하여 위상이 조정되어서 상기 골(27)과 마루(26) 부분들의 분포에 따라 변하는 토크가 캠 샤프트(1)에서의 바람직하지 않은 토크를 상쇄시키게 되며 따라서 토크는 감쇠되거나 제거된다.As with conventional cam discs 10 and 11, a separate separate cam disc 21 has an attached tappet roller 22, which tappet roller 22 has a separate cam disc 21 during operation of the engine. ) Is held by the spring 23 and rolling in a separate cam disk 21. The tappet roller 22 is suspended from the slider 24 so that its central axis is parallel to the cam shaft 1, and the slider 24 is cam shaft 1 in the roller guide housing 25. Guide at right angles to The circumferential surface of the separate cam disk 21 is substantially circular, and a plurality of vibration damping portions in the form of the valleys 27 and the floor 26 are formed, and the tappet roller on which the spring acts is a separate cam disk 21. As it rotates it moves along the vibration damping portions of the valleys and floors. The cam disk is eventually affected by torque which varies with the distribution of valleys and ridges along its circumferential surface. Vibration damping The separate cam disc 21 is phased relative to the cam shaft 1 so that a torque that varies with the distribution of the valleys 27 and the floor 26 portions is undesirable in the cam shaft 1. The torque is canceled so that the torque is attenuated or eliminated.

별도의 별도의 캠 디스크(21)은 바람직하지 못하게 큰 일차 또는 보다 고차의 조화진동을 감쇠시키도록 될 수 있다. 도 4는 바람직하지 못한 38차 조화진동을 감쇠시키도록 별도의 별도의 캠 디스크(21)의 원주면 형상의 예를 도시하고 있다. 원주면을 따라, 38개의 균일한 진동 감쇠 부분들이 형성되어 있고, 각 부분들은 골(27)과 마루(26)로 구성되며, 상기 마루부분들은 상호 동일한 회전각도로 배치되어 있다. 상기 골(27)과 마루(26)의 반경방향의 거리 차이는 별도의 캠 디스크(21)의 직경에 비하여 상대적으로 작으며, 예를들어 그 거리 차이는 별도의 캠 디스크(21)의 직경이 1m인 경우에 6mm로 될 수 있다. 엔진의 운전중에, 태핏 롤러(22)는 캠 샤프트(1)의 각 회전마다 38번 토크가 증감되게 하여 별도의 캠 디스크(21)에 영향을 줌으로써 캠 샤프트(1)의 38차 조화 비틀림 진동을 감쇠시킨다.A separate separate cam disk 21 may be undesirably designed to damp large harmonics of higher or higher order. 4 shows an example of the circumferential surface shape of a separate cam disc 21 to attenuate undesired 38th order harmonic vibrations. Along the circumferential surface, 38 uniform vibration damping portions are formed, each of which consists of a valley 27 and a ridge 26, which are arranged at the same rotation angle to each other. The radial distance difference between the valleys 27 and the floor 26 is relatively small compared to the diameter of the separate cam disc 21. For example, the distance difference is the diameter of the separate cam disc 21. In the case of 1m it can be 6mm. During operation of the engine, the tappet roller 22 causes 38 torques to be increased or decreased for each rotation of the cam shaft 1 to affect the separate cam disk 21 to thereby effect the 38th order harmonic torsional vibration of the cam shaft 1. Attenuate

복수의 다른 차수의 조화진동들이 바람직하지 못한 경우에, 각 차수에 대하여 그 차수의 진동을 감쇠하도록 된 별도의 별도의 캠 디스크(21)가 사용될 수 있으며, 또는 복수개의 이러한 바람직하지 못한 차수들의 진동을 감쇠하도록 된 단일의 별도의 캠 디스크(21)가 사용될 수 있다. 복수개의 차수들로 된 진동들을 감쇠하기 위한 그러한 별도의 캠 디스크(21)는 골과 마루 부분들로 이루어진 도시되지 않은 파동 형상을 갖는 원주면을 가질 수 있으며, 그 파동 형상은 여러 가지의 파동 형상을 중첩시킴으로써 형성되고, 그 각각의 파동 형상은 각각의 별도의 캠 디스크(21)들에 형성되어 각 차수의 조화진동을 감쇠시킬 수 있다.In the case where plural different orders of harmonic vibrations are undesirable, a separate cam disc 21 may be used, which is adapted to attenuate vibrations of that order for each order, or a plurality of such undesirable orders of vibration. A single separate cam disk 21 can be used to damp the. Such a separate cam disk 21 for damping vibrations of a plurality of orders may have a circumferential surface with an unshown wave shape consisting of valleys and floor portions, the wave shape having various wave shapes. And the respective wave shapes are formed on each of the separate cam disks 21 to attenuate harmonic vibrations of each order.

도 6과 도 7은 10L90MC형의 (여기서 '90'은 실린더 직경이 90㎝임을 나타낸다.) 엠에이엔 비 앤드 더블유(MAM BW)사의 10 실린더, 2행정 디젤 엔진의 예에서 본 발명의 효과를 나타내고 있다. 상기 엔진에서, 구동 휠(9)은 도 1에 도시된 캠 샤프트(1)의 위치에 장착된다. 도시된 표에서, 가로좌표는 분당 회전수로 엔진의 회전속도를 표시하며, 세로좌표는 초당 밀리라디안의 캠 샤프트(1)의 비틀림진동을 나타낸다. 더욱이, 엠씨알(MCR)로 표시된 수직선은 엔진의 최대 연속 비속도를 나타낸다. 일반적으로 대형의 디젤 엔진은 대부분의 운전 시간동안에 그리고 오랜 기간동안 이러한 속도이하에서 연속적으로 운전될 수 있어야 하기 때문에, 특정한 운전 범위에서 캠 샤프트(1)에서 바람직하지 못하게 큰 비틀림 진동이 발생되지 않는 것이 중요하다.6 and 7 show the effect of the present invention in the example of a 10 cylinder, two-stroke diesel engine of the MLA BW company of the type 10L90MC (where '90' represents a cylinder diameter of 90 cm). have. In the engine, the drive wheel 9 is mounted at the position of the cam shaft 1 shown in FIG. 1. In the table shown, the abscissa represents the rotational speed of the engine in revolutions per minute, and the ordinate represents the torsional vibration of the camshaft 1 of Miliradian per second. Moreover, the vertical line, denoted by MCR, represents the maximum continuous specific speed of the engine. In general, large diesel engines must be able to operate continuously at or below these speeds for most of the operating time and for a long time, so that undesirably large torsional vibrations are not generated in the camshaft 1 in a specific operating range. It is important.

도 6의 표에서, 그래프는 본 발명에 따른 진동 감쇠장치를 사용하지 않을 때 캠 샤프트(1)에서의 누적된 비틀림 진동을 보여준다. 표의 그래프는 79-84rpm에서 중요한 마루(28)를 가짐을 명백히 보여주며, 그것은 정상적인 운전 범위내에 있으므로 크게 바람직하지 못하다. 이러한 누적된 비틀림 진동은, 이들 조화 진동들의 합이 그래프 a에 의해 표시되는 진동 모드를 형성하도록 퓨리에 해석법에 의해 공지된 방법으로 여러 차수의 다수의 조화 진동으로 분해될 수 있다. 그래프 a 이하에서, 다수의 그래프 c는 가장 현저한 조화 진동을 보여주며, 상기 각 그래프는 그에 표시된 바와같은 특정 차수의 조화 진동을 보여준다. 38차와 39차의 주 조화 진동이 그래프 a의 바람직하지 못한 마루(28)에 기여하는 것으로 명백히 나타났다.In the table of FIG. 6, the graph shows the accumulated torsional vibration in the camshaft 1 when not using the vibration damping device according to the invention. The graph in the table clearly shows that it has an important floor 28 at 79-84 rpm, which is highly undesirable as it is within the normal operating range. This accumulated torsional vibration can be decomposed into multiple orders of harmonic vibrations of various orders in a manner known by the Fourier analysis method such that the sum of these harmonic vibrations forms the vibration mode represented by graph a. Below graph a, a number of graphs c show the most significant harmonic vibrations, each graph showing a particular order of harmonic vibrations as indicated therein. It is evident that the 38th and 39th order harmonic vibrations contributed to the undesirable floor 28 of graph a.

도 7의 도표에서 그래프 b는, 상기의 38차 및 39차의 조화 진동들이 본 발명에 따른 하나 또는 그 이상의 캠 디스크들에 의해 감쇠될 때 캠 샤프트(1)에 누적된 비틀림 진동들을 보여준다. 실제로, 이들 두가지의 조화 진동들에 대한 그래프는 도표에서 삭제되어 있으며, 실제로 잔류하는 조화 진동들의 합을 구성하는 프래프 b는 도 6에서 도시된 특히 급격한 마루(28)를 갖지 않는다. 따라서, 바람직하지 않는 진동 모드들은 크게 감쇠되었다.Graph b in the diagram of FIG. 7 shows the torsional vibrations accumulated in the camshaft 1 when the 38th and 39th harmonic vibrations are attenuated by one or more cam disks according to the invention. Indeed, the graphs for these two harmonic vibrations have been omitted from the diagram, and the fragment b which actually constitutes the sum of the remaining harmonic vibrations does not have the particularly sharp ridge 28 shown in FIG. Thus, undesirable vibration modes were greatly attenuated.

바람직하지 못한 38차와 39차의 조화 진동들은, 39개의 마루(26)들을 원주면에 갖는 하나 이상의 대응하는 캠 디스크들과 결합하여 도 4에 도시된 바와같이 38개의 마루(26)들이 형성된 원주면을 갖는 하나 이상의 별도의 캠 디스크(21)에 의해 감쇠될 수 있다. 본 발명의 간단한 구체예에서, 도 1에 도시되고 10L90MC형의 엔진에 설치하도록 된 캠 샤프트(1)에서, 38개의 마루들을 갖는 별도의 캠 디스크(21)과 39개의 마루들을 갖는 별도의 캠 디스크(21)이 캠 샤프트(1)의 일단부에 배치될 수 있다. 다른 구체예에서, 구동 휠(9)은 캠 샤프트(1)의 일단부에 배치될 수 있으며, 별도의 별도의 캠 디스크(21)가 캠 샤프트의 타단부에 배치될 수 있다.Unfavorable 38th and 39th harmonic vibrations are combined with one or more corresponding cam disks having 39 floors 26 on the circumference to form a circle with 38 floors 26 as shown in FIG. 4. It can be attenuated by one or more separate cam disks 21 having a major surface. In a simple embodiment of the invention, in the camshaft 1 shown in FIG. 1 and adapted to be installed in an engine of the 10L90MC type, a separate cam disk 21 with 38 floors and a separate cam disk with 39 floors 21 may be disposed at one end of the camshaft 1. In another embodiment, the drive wheel 9 may be arranged at one end of the camshaft 1, and a separate separate cam disk 21 may be arranged at the other end of the camshaft.

그와 같은 캠 샤프트(1)의 시제품의 시운전 동안에, 2개의 다른 별도의 캠 디스크(21)들 사이의 상호간 위상 변이는 가능한 최상의 감쇠를 위하여 최적화될 수 있으며, 그 결과 실제 사용을 위하여 위상 변이가 결정된 38차와 39차의 진동을 감쇠시키도록 된 단일의 캠 디스크가 만들어질 수 있다. 본 발명의 다른 구체예에서, (도시되지 않은) 별드의 캠 디스크가 38차와 39차의 조화 진동을 감쇠시키도록 도 1에 도시된 캠 샤프트(1)의 일단부 또는 양단부에 장착된다. 바람직하지 못한 진동의 진폭과 간격 조건들에 따라 다른 위치들에 그리고 다른 수의 캠 디스크들이 사용될 수 있다.During the commissioning of such a camshaft 1 prototype, the mutual phase shift between two separate cam discs 21 can be optimized for the best possible attenuation, so that the phase shift can be optimized for practical use. A single cam disk can be made to attenuate the determined 38th and 39th vibrations. In another embodiment of the present invention, a separate cam disk (not shown) is mounted at one or both ends of the cam shaft 1 shown in FIG. 1 to damp the 38th and 39th harmonic vibrations. Different numbers and cam discs may be used at different locations depending on the amplitude and spacing conditions of the undesirable vibration.

캠 샤프트(1)에서 바람직하지 못한 큰 조화 진동들은 특히 38차와 39차인, 상술한 실시예는 캠 샤프트(1)에 대한 엔진의 최초의 캠 디스크(10,11)의 일정한 각 위치들 및 일정한 점화 순서로 10L90MC형의 상기 엔진에 적용된다. 캠 디스크(10,11)의 각도 위치가 약간 다르거나 점화순서가 다르면, 이 엔진의 캠 샤프트(1)에서는 캠 디스크(10,11)들과 상기 태핏 롤러들 사이의 큰 접촉력 때문에 전혀 다른 진동 모드들이 발생되어서 바람직하지 못한 큰 조화 진동은 다른 차수의 것이 된다. 본 발명에 따라, 바람직하지 못한 조화 진동들은 이들 특정 차수의 감쇠를 위하여 상술한 방법으로 된 캠 디스크에 의해 감쇠될 수 있다. 더욱이, 60cm의 실린더 직경을 갖는 8개의 실린더를 구비한 엠에이엔 비 앤드 더블유의 8L60M형과 같은 다른 비교적 큰 엔진 형태에서는, 상술한 것들과 다른 차수의 바람직하지 못한 조화 진동들이 발생될 수 있다.Undesirably large harmonic vibrations in the camshaft 1 are in particular the 38th and 39th order, the above-described embodiment being a constant angular position and constant of the first cam disk 10, 11 of the engine relative to the camshaft 1. Applies to the engine of type 10L90MC in ignition order. If the angular position of the cam disks 10, 11 is slightly different or the ignition order is different, the cam shaft 1 of this engine has a completely different vibration mode due to the large contact force between the cam disks 10, 11 and the tappet rollers. Are generated so that the undesirable large harmonic vibrations are of a different order. According to the invention, undesired harmonic vibrations can be attenuated by the cam disk in the manner described above for the damping of these particular orders. Moreover, in other relatively large engine types, such as the 8L60M type of MB & W with eight cylinders having a cylinder diameter of 60 cm, undesirable harmonic vibrations of a different order than those described above can occur.

바람직하지 못한 진동의 진폭에 대한 감쇠를 적용시키기 위해서는 상기한 별도의 별도의 캠 디스크(21)의 진동 감쇠 부분의 진폭, 별도의 캠 디스크(21)의 치수와 중량 및 태핏 롤러(22)와 함께 별도의 캠 디스크(21)에 대하여 태핏 롤러(22)를 압박하는 스프링(23)의 전부하와 스프링계수와 같은 변수들을 변경해야 한다. 바람직하지 못한 진동을 야기하는 토크와 진동을 감쇠하는 토크 사이의 위상 변이는 감쇠를 최적화하기 위하여 캠 디스크들의 원주면 방향으로 태핏 롤러(22)를 이동시키거나 캠 샤프트(1)에 대하여 진동을 감쇠하는 별도의 캠 디스크(21)를 회전시킴으로써 조정될 수 있다.In order to apply damping to the amplitude of the undesirable vibration, the amplitude of the vibration damping portion of the separate cam disc 21 described above, along with the dimensions and weight of the separate cam disc 21 and the tappet roller 22 Variables such as the full load and spring coefficient of the spring 23 pressing the tappet roller 22 against the separate cam disk 21 must be changed. The phase shift between the torque that causes undesirable vibration and the torque that damps the vibration moves the tappet roller 22 in the direction of the circumferential surface of the cam disks or dampens the vibration with respect to the cam shaft 1 to optimize the damping. Can be adjusted by rotating a separate cam disk 21.

상술한 진동 감쇠 캠 디스크들의 다른 실시예들과 캠 샤프트(1)에서 그들의 위치들 또한 결합될 수 있다. 즉, 연료 펌프를 구동하는 하나 이상의 캠 디스크(10)들에 배치된 다른 차수의 바람직하지 못한 조화 진동을 감쇠시키는 부분들과 결합하여 바람직하지 못한 한 차수의 조화 진동을 감쇠시키도록 별도의 별도의 캠 디스크(21)가 사용될 수 있다. 또한, 예를들어 통상의 캠 디스크(10,11)들 사이에 그리고 캠 샤프트의 단부(13,14)들로부터 일정 거리에 위치한 안티노드에 근접하게 다른 차수의 바람직하지 못한 조화 진동을 감쇠시키도록 별도의 캠 디스크를 배치함과 동시에 캠 샤프트의 단부에서 한 차수의 바람직하지 못한 조화 진동을 감쇠시키도록 별도의 캠 디스크(21)를 배치시키는 것도 가능하다.Other embodiments of the vibration damping cam disks described above and their positions in the cam shaft 1 can also be combined. That is, a separate and separate to attenuate undesired harmonic vibrations of one order in combination with portions that attenuate undesired harmonic vibrations of another order disposed on one or more cam disks 10 driving the fuel pump. Cam disc 21 can be used. Also, for example, to attenuate undesirable harmonic vibrations of other orders in proximity to an antinode located between some conventional cam disks 10, 11 and at some distance from the ends 13, 14 of the cam shaft. It is also possible to arrange a separate cam disk 21 at the same time as to arrange a separate cam disk to attenuate one order of undesirable harmonic vibration at the end of the cam shaft.

본 발명에 따른 진동 댐퍼의 장점은 스프링 부하가 걸린 태핏 롤러들을 구비한 캠 디스크들에 사용되며, 간편하고 견고하며 완벽한 구조로 진동 댐퍼의 안정된 작동이 보장되는 것이다. 또한 본 발명에 따라, 다른 차수들의 조화 진동들의 감쇠시키는 캠 디스크들을 조화 진동 감쇠를 최적화하기 위하여 서로 위상을 조정하도록 할 수도 있으며, 이것은 새로운 엔진 설계 작업에 특히 장점이 될 수 있다. 통상의 캠 디스크들이 표준 유니트들로서 계속 설계될 수 있기 때문에 별도의 캠 디스크에서 진동 감쇠 부분을 설계하는 것이 상당히 간편해지고, 별도의 캠 디스크들에 있을 수 있는 상호간 조정은 연료 펌프 또는 밸브들의 동작 시퀀스에 어떠한 영향도 주지 않는다. 더욱이, 상기 별도의 캠 디스크들은, 진동 감쇠 디스크들이 엔진의 최초의 캠 디스크들에 일체화되는 경우 보다 가장 효과적인 감쇠가 얻어지는 캠 샤프트의 안티노드들에 근접하여 보다 넓은 범위로 배치될 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 실시예에서 태핏 롤러들이 부속된 진동 감쇠 캠 디스크들은 연료펌프 또는 밸브구동용 태핏 롤러들을 구비한 캠 디스크보다 상당히 더 가벼운 구조로 될 수 있는 장점이 있다.An advantage of the vibration damper according to the invention is that it is used in cam disks with tappet rollers loaded with spring load, and the stable operation of the vibration damper is ensured by a simple, robust and perfect structure. In addition, according to the present invention, it is also possible to have the cam disks damping different orders of harmonic vibrations phased together to optimize the harmonic vibration damping, which can be of particular advantage for new engine design work. Since conventional cam disks can continue to be designed as standard units, it becomes quite easy to design the vibration damping portion in a separate cam disk, and the mutual adjustment that can be in the separate cam disks is dependent on the operating sequence of the fuel pump or valves. It has no effect. Moreover, the separate cam disks have the advantage that they can be arranged in a wider range in close proximity to the antinodes of the camshaft where the most effective damping is obtained when the vibration damping disks are integrated into the first cam disks of the engine. . In addition, in this embodiment, the vibration damping cam disks with tappet rollers have an advantage that the structure can be considerably lighter than a cam disk with fuel pump or valve driving tappet rollers.

Claims (9)

체인 구동 또는 기어휠들을 통하여 엔진의 크랭크 샤프트와 동기 구동되는 구동 휠(9), 왕복운동으로 밸브를 구동하거나 연료 펌프들의 피스톤들을 구동하는 태핏 롤러들이 부속된 복수개의 캠 디스크(10,11)들, 상기 구동 휠(9)로부터 일정한 거리에 위치된 스프링 부하가 걸린 태핏 롤러(16,22)들이 부속된 적어도 하나의 캠 디스크(10,11,21)들을 포함하는 진동 댐퍼를 구비하며, 상기 진동 댐퍼의 적어도 하나의 캠 디스크(10,11,21)는 적어도 하나의 스프링 부하가 걸린 태핏 롤러(16,22)로 부터의 힘이 토크가 변화되는 캠 샤프트(1)에 영향을 주도록 원형의 코스로부터 벗어난 진동 감쇠부분을 구비하고 부속된 태핏 롤러(16,22)와 협동하는 원주면을 구비한, 대형의 2행정 내연기관의 캠 샤프트에 있어서, 상기 진동 댐퍼에 구비된 적어도 하나의 캠 디스크(10,11,21)의 진동 감쇠 부분의 일부는 캠 샤프트(1)의 회전속도와 관련하여 16보다 더 큰 차수의 하나 이상의 변화하는 토크들의 합으로 구성된 변화하는 토크로 캠 샤프트(1)에 영향을 주도록 된 것을 특징으로 하는 캠 샤프트.A plurality of cam disks 10, 11 with a drive wheel 9 synchronously driven with the crankshaft of the engine via chain drive or gearwheels, tappet rollers driving the valves in reciprocating motion or driving the pistons of the fuel pumps And a vibration damper comprising at least one cam disk (10, 11, 21) to which spring loaded tappet rollers (16, 22) are located at a distance from the drive wheel (9). The at least one cam disk 10, 11, 21 of the damper has a circular course such that the force from the tappet rollers 16, 22 under at least one spring load affects the cam shaft 1 where the torque changes. A camshaft of a large two-stroke internal combustion engine having a vibration damping portion deviating from and having a circumferential surface cooperating with the attached tappet rollers 16 and 22, comprising: at least one cam disk provided in the vibration damper ( 10,11,21) A portion of the vibration damping portion is characterized in that it is adapted to affect the cam shaft 1 with a varying torque consisting of a sum of one or more varying torques of order greater than 16 in relation to the rotational speed of the cam shaft 1. Camshaft. 제 1항에 있어서, 16 보다 큰 차수의 각각의 토크를 발생하도록 상기 진동 댐퍼의 캠 디스크(10,11,21)는 각기 토크 차수에 의해 분할된 360°에 대응한 서로의 회전 각도에 마루가 위치되게 원주면의 적어도 일부분 위에 진동 감쇠 부분을 구비한 적어도 하나의 캠 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트.2. The cam disks 10, 11, 21 of the vibration damper are each raised at their respective rotation angles corresponding to 360 ° divided by the torque orders so as to generate respective torques of orders greater than 16. At least one cam disk having a vibration damping portion over at least a portion of the circumferential surface to be positioned. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 16 보다 더 큰 차수의 복수개의 토크들의 합을 발생하도록 상기 진동 댐퍼의 캠 디스크(10,11,21)들은 복수개의 코스들이 중첩되어 이루어진 코스로 원주면의 적어도 일부분에 골과 마루가 형성된 적어도 하나의 캠 디스크를 포함하며, 상기 각각의 코스들은 각각의 토크 차수에 의해 분할된 360°에 대응한 상호의 회전 각도에 위치된 마루들을 구비한 것을 특징으로 하는 캠 샤프트.3. The cam disk (10, 11, 21) of the vibration damper according to claim 1 or 2, wherein the cam disks (10, 11, 21) of the vibration damper are formed of a plurality of courses overlapping to generate a sum of a plurality of torques higher than 16. At least one cam disk having at least a portion formed with valleys and floors, each course comprising floors located at mutual rotational angles corresponding to 360 ° divided by respective torque orders. Camshaft. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동 댐퍼의 캠 디스크(10,11,21)들은 적어도 하나의 별도의 캠 디스크(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트.Cam cam according to one of the preceding claims, characterized in that the cam disks (10, 11, 21) of the vibration damper comprise at least one separate cam disk (21). 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 휠(9)은 캠 샤프트의 단부(13,14)들 사이에 배치되고, 진동 댐퍼의 캠 디스크(10,11,21)들은 캠 샤프트 단부(13,14)들의 하나 또는 양측에 또는 그에 근접하게 적어도 하나의 별도의 캠 디스크(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트.The drive wheel 9 is arranged between the ends 13, 14 of the camshaft, and the cam disks 10, 11, 21 of the vibration damper are of the camshaft end 13. And at least one separate cam disk (21) on or near one or both sides of (14). 제 1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 휠(9)은 캠 샤프트의 단부들중 하나에 또는 그에 근접하게 배치되고, 진동 댐퍼의 캠 디스크(10,11,21)들은 캠 샤프트 단부(13,14)들의 다른 하나에 또는 그에 근접하게 적어도 하나의 별도의 캠 디스크(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트.5. The drive wheel (9) according to claim 1, wherein the drive wheel (9) is arranged at or near one of the ends of the cam shaft, and the cam discs (10, 11, 21) of the vibration damper are at the cam shaft end. And at least one separate cam disk (21) at or near the other one of the (13,14). 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동 댐퍼의 캠 디스크(10,11,21)들은 연료 펌프들을 구동하는 캠 디스크(10)를 포함하며, 그 캠 디스크의 진동 감쇠 부분이 연료분사를 작동시키는 캠 디스크의 원주면 부분(17,18)들의 상당히 외측에 배치된 것을 특징으로 하는 캠 샤프트.The cam disk (10, 11, 21) of the vibration damper according to any one of the preceding claims comprises a cam disk (10) for driving fuel pumps, wherein the vibration damping portion of the cam disk operates fuel injection. Cam shaft, characterized in that it is disposed substantially outside of the circumferential surface portions 17,18 of the cam disk. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동 댐퍼의 캠 디스크(10,11,21)들은 배기밸브를 구동하는 캠 디스크(11)를 포함하고, 그 캠 디스크의 진동 감쇠 부분은 밸브를 연속적으로 개폐시키는 캠 디스크의 원주면의 부분 외측에 배치된 것을 특징으로 하는 캠 샤프트.The cam disks 10, 11, 21 of the vibration damper comprise a cam disk 11 for driving an exhaust valve, wherein the vibration damping portion of the cam disk continuously drives the valve. A cam shaft, which is disposed outside a portion of the circumferential surface of the cam disk to be opened and closed. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동 댐퍼의 캠 디스크(10,11,21)들은 바람직하지 못하게 큰 진동 모드에 대하여 충분하게 보상하도록 된 진동 감쇠 부분들을 구비한 캠 디스크들을 포함하는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트.The cam disk (10, 11, 21) of the vibration damper according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises cam disks with vibration damping portions adapted to sufficiently compensate for undesirably large vibration modes. Camshaft.
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