2DOF（2 自由度）直鎖ばねに近似された不減衰弁ばねのサージングを制振するカム関数の導出

レシプロエンジンの弁バネのサージングを低減するために、減衰のない直鎖2自由度質量ーばねによってモデル化された系の2つの固有振動数を同時に減衰させるカム関数の設計について議論した。カム関数は、振動操作関数 (VMF) と呼ばれる有限時間整定関数から定義され、任意の立ち上がり時間の半整数倍を周期とする三角関数で構成される。 解析的議論から，これを満たすカムの立ち上がり時間が決定される。設計された両停留カムによって水平方向に駆動された２自由度弁バネのシミュレーションにより、弁ばねの2つのモードの残留振動が同時に抑制されることを確認した。

To reduce surging of a valve spring in a reciprocal engine, we design cam functions that simultaneously damp two natural frequencies of the spring by modeling it into a series undamped 2DOF bead-springchain system. The cam functions are dened from a nite-time-settling function termed vibration manipulation function（ VMF）, which consists of half-integer trigonal functions in an arbitrary rising time. The obtained analytical conditions of the valve spring decide specic rising times of the cam. In simulations, we ascertained simultaneous suppression of the residual vibrations of two natural frequencies during translational motions of the 2DOF valve spring lifted with a designed two-dwell cam.

Valve spring, Multiple vibration modes, Cam function, Surging, Two-dwell cam