发动机的活塞构造制造技术

本发明专利技术的目的在于，抑制燃烧冲程中的共振和其它冲程中的噪音的增大。本发明专利技术的发动机的活塞构造具备：活塞(1)；连杆(10)，小端部(10a)与活塞(1)连结；活塞销(2)，将活塞(1)和小端部(10a)连结；以及动态吸振器(20)，设于活塞销(2)的内部，在燃烧冲程中抑制共振。动态吸振器(20)包括组装型动态吸振器(20B)，该组装型动态吸振器(20B)通过将质量调整部(50)组装至固定部(20a)而形成可动部(20b)。

【技术实现步骤摘要】
发动机的活塞构造
本专利技术的
涉及通过活塞销连结活塞和连杆的小端部的发动机的活塞构造。
技术介绍
一般而言，在搭载于汽车等车辆的发动机中，通过活塞销连结活塞和连杆的小端部。具体而言，活塞销插通至形成于连杆的小端部的销插通孔，连杆的小端部位于活塞销的中心轴方向的中央部。在活塞的背面(与顶面相反侧的面)的活塞销中心轴方向的两端部，两个突起部以夹着连杆的小端部的方式形成，在这两个突起部分别形成有销支撑孔，该销支撑孔供活塞销的中心轴方向的两端部插入而支撑该两端部(例如参照专利文献1)。在上述发动机中，已知由于由该发动机的基本构造决定的共振而产生燃烧噪音(例如参照非专利文献1)。在非专利文献1中，发动机声音具有1.7kHz、3.3kHz、6kHz这三个峰值，其中一个峰值(3.3kHz)是连杆的伸缩共振引起的，该共振的振幅几乎没有降低的余地。此外，有与本专利技术相关联的在先申请(日本特愿2012-189134号)。专利文献1：日本特开2004-353500号公报非专利文献1：大塚雅也，“ディーゼル燃焼騒音のエンジン構造での低減方法”，汽车技术协会学术演讲会前印集No.36-05，社团法人汽车技术协会，2005年5月，p7～10本专利技术人们对于活塞和连杆的弹簧质点模型进行了深入研究，结果确认到了如下内容。在活塞和连杆的弹簧质点模型中，活塞、活塞销和连杆的小端部作为整体相当于质点(设质量为M(单位kg))，连杆中的将小端部和大端部连结的连结部与相对于该大端部支撑上述质点的弹簧(设弹簧常数为K(单位N/m))相当。由此，如果令活塞、活塞销和连杆的小端部为一体，则它们一体地相对于连杆的大端部以(1/2π)·(K/M)1/2Hz的共振频率(例如，3kHz～4kHz)共振。该共振相当于在上述非专利文献1中提及的连杆的伸缩共振。另外，在活塞销与连杆的销插通孔之间形成有润滑油膜。该润滑油膜相当于将活塞销和连杆的小端部连结的弹簧。另外，在采用使活塞销能够相对于突起部和连杆的小端部的双方转动的全浮式的组装方式的情况下，除了活塞销与连杆的销插通孔之间以外，在活塞销与活塞的突起部的销支撑孔之间也形成有润滑油膜。该润滑油膜相当于将活塞销和活塞连结的弹簧。如果存在活塞销与连杆的销插通孔之间的润滑油膜(在全浮式中，该润滑油膜和活塞销与活塞的突起部的销支撑孔之间的润滑油膜)，那么活塞相对于连杆的小端部经由弹簧被支撑，活塞、活塞销和连杆的小端部不会一体地相对于连杆的大端部共振。在燃烧冲程(做功冲程)以外，活塞不被大的力按压，所以上述润滑油膜存在而不产生上述共振。另一方面，在燃烧冲程中，活塞被大的力按压，因而上述润滑油膜消失，其结果，活塞、活塞销和连杆的小端部成为一体而相对于连杆的大端部共振。出于以上观点，由于在燃烧冲程中活塞、活塞销和连杆的小端部成为一体，因而为了抑制其共振(降低共振频率下的振动)，考虑利用动态吸振器。但是，仅单纯地设置动态吸振器时，即使在燃烧冲程中能够降低上述共振导致的噪音，在活塞、活塞销和连杆的小端部不成为一体的其它冲程中，由于动态吸振器的振动，噪音也会增大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，在燃烧冲程中，抑制活塞、活塞销和连杆的小端部一体地相对于连杆的大端部共振，并且在其它冲程中抑制噪音增大。所公开的发动机的活塞构造具备：活塞，在气缸内往复运动；连杆，在两端分别具有小端部和大端部，该小端部与所述活塞连结，该大端部与曲柄轴连结；截面中空的活塞销，将所述活塞和所述小端部连结；以及动态吸振器，具有设于所述活塞销的内部并且固定至该活塞销的固定部、以及可摆动地支撑于该固定部的可动部，在燃烧冲程中，抑制所述活塞、所述活塞销和所述小端部一体地相对于所述连杆的大端部共振。而且，其特征在于，所述动态吸振器包括组装型动态吸振器，该组装型动态吸振器通过将质量调整部组装至所述固定部而形成所述可动部。依照这样构成的发动机的活塞构造，在燃烧冲程中，活塞销与连杆之间的润滑油膜(在全浮式中，该润滑油膜和活塞销与活塞之间的润滑油膜)不再存在而活塞、活塞销和连杆的小端部成为一体的情况下，通过动态吸振器，能够抑制它们一体地共振。另外，由于动态吸振器设于活塞销，因而在润滑油膜存在于活塞销与连杆之间的情况下，即在吸气冲程、压缩冲程和排气冲程中，通过该润滑油膜(弹簧)，动态吸振器的振动不传递至连杆，不会由于其振动而噪音增大。另外，通过在活塞销的内部设置动态吸振器，能够有效地利用空间，不必增大活塞。而且，由于动态吸振器包括通过将质量调整部组装至固定部而形成可动部的组装型动态吸振器，因而存在以下优点：能够通过质量调整部的更换而进行可动部的质量调整，容易修正制造误差等。具体而言，可以在所述活塞销的内部设有两个所述动态吸振器，所述两个动态吸振器隔着穿过所述活塞销的中心轴方向的中央且相对于所述活塞销的中心轴垂直的面而分别位于两侧。这样，能够获得稳定的质量平衡。例如也可以是，所述动态吸振器的一方是所述组装型动态吸振器，所述动态吸振器的另一方是一体地形成有所述固定部和所述可动部的一体型动态吸振器，也可以是，所述动态吸振器的双方是所述组装型动态吸振器。在任何一种情况下，均能够通过可动部的质量调整进行频率调整。更具体而言，所述固定部具有沿所述活塞销的中心轴方向延伸的轴部，所述质量调整部具有供所述轴部插入的插入孔，通过将所述轴部插入所述插入孔，所述质量调整部被组装至所述固定部。而且，可以在所述插入孔与所述轴部之间设置相对于该轴部将所述质量调整部定位的轴方向定位部。这样，能够高精度地进行质量调整部的定位，且可稳定地进行频率设定。在此情况下，优选地，所述轴方向定位部由限制面和抵接面构成，该限制面面向插入方向且设于所述轴部，该抵接面与所述限制面抵接且设于所述质量调整部，所述限制面位于所述轴部的前端侧。这样，能够避免轴部的小径化，因而可更稳定地进行频率设定。优选地，在所述质量调整部与从该质量调整部突出的所述轴部的突出前端部之间，设置阻止所述质量调整部从所述轴部脱落的防脱部。这样，能够可靠地阻止质量调整部从轴部拔出。例如，所述防脱部能够通过在所述突出前端部安装固定夹而构成。在此情况下，能够利用现有的部件并以简单的构成来构成防脱部。另外，所述防脱部还能够通过将所述突出前端部或所述质量调整部铆接而构成。在此情况下，能够有助于避免组装操作的负担或部件数量的增加。例如，在将质量调整部铆接而构成防脱部的情况下，优选为所述防脱部由铆接部和制止部构成，该铆接部将所述质量调整部铆接而形成，该制止部设于所述轴部的外表面，使得在所述质量调整部向脱落方向位移的情况下与所述铆接部触碰。这样，能够有效地提高防脱部的功能。另外，在此情况下，可以在所述轴部中的所述防脱部的附近且比该防脱部更靠基端侧，形成面向插入方向而与所述质量调整部抵接的限制面。这样，能够由限制面承受在铆接处理时施加于防脱部的载荷，能够稳定地支撑质量调整部。此外，所述固定夹向所述突出前端部的安装，通过将所述质量调整部定位于所述轴部来进行即可。这样，能够高精度地进行质量调整部的定位，其确认也能够变得容易。专利技术的效果：依照本专利技术的发动机的活塞构造，能够抑制共振和噪音。附图说明图1是表示采用了本专利技术的实施方式的活塞构造的发动机的活塞和连杆的图。图2是图1的I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机的活塞构造，具备：活塞，在气缸内往复运动；连杆，在两端分别具有小端部和大端部，该小端部与所述活塞连结，该大端部与曲柄轴连结；截面中空的活塞销，将所述活塞和所述小端部连结；动态吸振器，具有设于所述活塞销的内部并且固定至该活塞销的固定部、以及可摆动地支撑于该固定部的可动部，在燃烧冲程中，抑制所述活塞、所述活塞销和所述小端部一体地相对于所述连杆的大端部共振，所述动态吸振器包括组装型动态吸振器，该组装型动态吸振器通过将质量调整部组装至所述固定部而形成所述可动部。

【技术特征摘要】
2013.09.18 JP 2013-192758;2014.02.06 JP 2014-020961.一种发动机的活塞构造，具备：活塞，在气缸内往复运动；连杆，在两端分别具有小端部和大端部，该小端部与所述活塞连结，该大端部与曲柄轴连结；截面中空的活塞销，将所述活塞和所述小端部连结；动态吸振器，具有设于所述活塞销的内部并且固定至该活塞销的固定部、以及可摆动地支撑于该固定部的可动部，在燃烧冲程中，抑制所述活塞、所述活塞销和所述小端部一体地相对于所述连杆的大端部共振，所述动态吸振器包括组装型动态吸振器，该组装型动态吸振器通过将质量调整部组装至所述固定部而形成所述可动部。2.如权利要求1所述的发动机的活塞构造，其特征在于，在所述活塞销的内部设有两个所述动态吸振器，所述两个动态吸振器隔着穿过所述活塞销的中心轴方向的中央且相对于所述活塞销的中心轴垂直的面而分别位于两侧。3.如权利要求2所述的发动机的活塞构造，其特征在于，所述动态吸振器的一方是所述组装型动态吸振器，所述动态吸振器的另一方是一体地形成有所述固定部和所述可动部的一体型动态吸振器。4.如权利要求2所述的发动机的活塞构造，其特征在于，所述动态吸振器的双方是所述组装型动态吸振器。5.如权利要求1～4中任一项所述的发动机的活塞构造，其特征在于，所述固定部具有沿所述活塞销的中心轴方向延伸的轴部，所述质量调整部具有供所述轴部插入的插入孔，通过将所述轴部插入所述插...

【专利技术属性】
技术研发人员：平田耕一，山谷光隆，诧间修治，神田靖典，小林达也，本室武志，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP