内燃机和活塞销专利检索-活塞销驱动系统专利检索查询-专利查询网

内燃机和 活塞销

阅读：626发布：2020-05-11

专利汇可以提供内燃机和活塞销专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且在设置用于抑制连杆的伸缩共振的动力吸振器的情况下，实现作为动力吸振器的设置对象的内燃机和活塞销的轻量化。活塞销(12)具备销主体(12a)、弹性部(12b)和质量部(12c)。弹性部(12b)相当于用于抑制连杆的伸缩共振的动力吸振器的弹性体。质量部(12c)相当于该动力吸振器的质量体。弹性部(12b)和质量部(12c)形成于销主体(12a)的端部。即，对销主体(12a)的端部赋予动力吸振器的功能。换个角度看，也可以认为用销主体(12a)固定动力吸振器。因此，能够省略仅以动力吸振器的固定为目的的部件，能够实现作为动力吸振器的设置对象的内燃机和活塞销的轻量化。，下面是内燃机和活塞销专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种内燃机，具备将活塞与连杆连结的活塞销，所述内燃机的特征在于，所述活塞销具备管状的销主体和动力吸振器，所述动力吸振器用于抑制伴随着燃烧的连杆的伸缩共振，
在所述销主体的管端部固定有所述动力吸振器。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，
所述动力吸振器具备管状的弹性部，所述弹性部相当于弹性体，并具有比所述管端部的外径小的外径，
所述弹性部的外周面与销孔的内周面相对，所述销孔形成于销座，供所述销主体插入，在所述内周面的与所述外周面相对的面上，沿着所述外周面形成有环状的槽部，在所述槽部中嵌入有开口环，所述开口环具有在嵌入所述槽部中的状态下比所述弹性部的外径大且比所述管端部的外径小的内径。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，
所述动力吸振器具备管状的质量部以及管状的弹性部，所述质量部相当于质量体，所述弹性部相当于弹性体，将所述质量部与所述管端部连接，并且具有比所述管端部的外径小的外径，
所述弹性部的外周面与销孔的内周面相对，所述销孔形成于销座，供所述销主体插入，在与所述外周面相对的所述内周面上，沿着所述弹性部的外径形成有用于设置开口环的环状的槽部，所述开口环具有比所述弹性部的外径大且比所述管端部的外径小的内径，所述质量部具备缺口部，所述缺口部从所述弹性部侧的端面延伸到其相反侧的面，使所述弹性部的所述质量部侧的端面露出。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机，其特征在于，
所述动力吸振器具备质量部和弹性部，所述质量部相当于质量体，所述弹性部相当于弹性体，并将所述质量部与所述管端部连接，
所述质量部是相对于所述销主体的另外的部件。
5.根据权利要求4所述的内燃机，其特征在于，
所述弹性部是相对于所述销主体的另外的部件，
在所述管端部形成有用于将所述弹性部嵌入的槽部。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机，其特征在于，
所述动力吸振器是与所述管端部一体的一体式结构。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的内燃机，其特征在于，
所述管端部插入形成于销座的销孔中，
所述动力吸振器具备质量部，所述质量部的位于所述销孔的外侧的端面与汽缸的内壁面相对，
与所述内壁面相对的所述质量部的端面的曲率半径与所述内壁面的曲率半径相等。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的内燃机，其特征在于，
所述动力吸振器构成为不仅以所述伸缩共振产生的频率振动，还以与所述伸缩共振产生的频率不同的频率振动。
9.一种活塞销，其将内燃机的活塞与连杆连结，所述活塞销的特征在于，具备：
管状的销主体；以及
动力吸振器，所述动力吸振器用于抑制伴随着燃烧的连杆的伸缩共振，所述动力吸振器固定于所述销主体的管端部。
10.根据权利要求9所述的活塞销，其特征在于，
所述动力吸振器具备管状的质量部和管状的弹性部，所述质量部相当于质量体，所述弹性部相当于弹性体，将所述质量部与所述管端部连接，并具有比所述管端部的外径小的外径，
所述质量部具备缺口部，所述缺口部从所述弹性部侧的端面延伸到该端面相反侧的面，使所述弹性部的所述质量部侧的端面露出。
11.根据权利要求9或10所述的活塞销，其特征在于，
所述动力吸振器具备质量部和弹性部，所述质量部相当于质量体，所述弹性部相当于弹性体，并将所述质量部与所述管端部连接，
所述质量部是相对于所述销主体的另外的部件。
12.根据权利要求11所述的活塞销，其特征在于，
所述弹性部是相对于所述销主体的另外的部件，
在所述管端部形成有用于将所述弹性部嵌入的槽部。
13.根据权利要求9或10所述的活塞销，其特征在于，
所述动力吸振器是与所述管端部一体的一体式结构。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的活塞销，其特征在于，
所述动力吸振器构成为不仅以所述伸缩共振产生的频率振动，还以与所述伸缩共振产生的频率不同的频率振动。

说明书全文

内燃机和 活塞销

技术领域

[0001] 本发明涉及内燃机和活塞销，详细来说，涉及具备动力吸振器的内燃机和活塞销，该动力吸振器用于抑制伴随燃烧而产生的噪声。

背景技术

[0002] 以往，公知当因外力而振动的振动体的固有频率与该外力的频率一致时会发生大幅度的振动现象(共振)，并产生噪声。在内燃机中，当激振力的频率与活塞、连杆、曲轴等这样的由于伴随着燃烧的激振力而振动的振动体的固有频率一致时，则发生共振，并产生噪声(燃烧噪声)。

[0003] 在非专利文献1中，公开了以下内容：燃烧噪声具有1.7kHz、3.3kHz和6kHz三个峰，各自的产生原因是曲轴与缸体成为一体的二次纵向弯曲共振、连杆的伸缩共振、以及燃烧室的共鸣。另外，在非专利文献1中，公开了这些频率由内燃机的基本构造所决定。

[0004] 在专利文献1至3中，公开了如下技术：着眼于非专利文献1中提及的、连杆的伸缩共振由活塞、活塞销和连杆的小端部一体地产生的情况，为了抑制该伸缩共振，在内燃机中设置动力吸振器。在专利文献1和2中，具体来说，在连结活塞与连杆的管状的活塞销的内部设置动力吸振器。该动力吸振器具备固定于活塞销的内周面的固定部、被固定部支承并相当于弹性体的支承部、以及经由支承部与固定部连接并相当于质量体的可动部。另一方面，在专利文献3中，在活塞的内面(即，与活塞的顶面相反的一侧的面)设置动力吸振器。该动力吸振器具备固定于活塞的内面的固定部以及被固定部支承并相当于质量体以及弹性体的梁部。

[0005] 在先技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2015－083826号公报

[0008] 专利文献2：国际公开第2014/034034号

[0009] 专利文献3：日本特开2014－095297号公报

[0010] 非专利文献

[0011] 非专利文献1：大冢雅也《利用发动机构造的柴油燃烧噪声的降低方法》，汽车技术会学术讲演会前刷集，2005年

发明内容

[0012] 发明要解决的课题

[0013] 在专利文献1和2的动力吸振器中，支承部的弹簧常数k相对于可动部的质量m的值的平方根(＝(k/m)1/2)被调节为规定值，从而实现连杆的伸缩共振的抑制。另外，在专利文献3的动力吸振器中，梁部的弹簧常数k相对于梁部的质量m的值的平方根(＝(k/m)1/2)被调节为规定值，从而实现连杆的伸缩共振的抑制。即，在专利文献1至3的动力吸振器中，通过将弹性体的弹簧常数k相对于质量体的质量m的值的平方根调节为规定值，从而实现连杆的伸缩共振的抑制。换言之，专利文献1至3的固定部对于利用具备质量体和弹性体的动力吸振器而被抑制的连杆的伸缩共振的抑制没有做贡献，只是为了在活塞销的内周面和活塞的背面安装质量体和弹性体而存在而已。

[0014] 内燃机的轻量化会使燃油效率提高，因此，希望尽量排除可能导致内燃机的重量增加的要素。基于这一点，在专利文献1至3中，考虑到固定部相当于这样的要素，所以需要谋求进一步的改良。

[0015] 本发明是鉴于上述那样的课题而做出的。即，在设置用于抑制连杆的伸缩共振的动力吸振器的情况下，以实现作为动力吸振器的设置对象的内燃机和活塞销的轻量化为目的。

[0016] 用于解决课题的手段

[0017] 本发明的内燃机具备连结活塞与连杆的活塞销。所述活塞销具备管状的销主体、以及用于抑制伴随着燃烧的连杆的伸缩共振的动力吸振器。在所述销主体的管端部固定所述动力吸振器。

[0018] 在本发明的内燃机中，所述动力吸振器也可以具备管状的弹性部，所述弹性部相当于弹性体，具有比所述管端部的外径小的外径。在该情况下，所述弹性部的外周面也可以与销孔的内周面相对，所述销孔形成于销座，供所述销主体插入，所述内周面的与所述外周面相对的面也可以沿所述外周面形成有环状的槽部。此外，在该情况下，在所述槽部中也可以嵌入开口环，所述开口环具有在嵌入所述槽部的状态下比所述弹性部的外径大且比所述管端部的外径小的内径。

[0019] 在本发明的内燃机中，所述动力吸振器也可以具备管状的质量部以及管状的弹性部，所述质量部相当于质量体，所述弹性部相当于弹性体，将所述质量部与所述管端部连接，并且具有比所述管端部的外径小的外径。在该情况下，所述弹性部的外周面也可以与销孔的内周面相对，所述销孔形成于销座，供所述销主体插入，在与所述外周面相对的所述内周面上，也可以沿着所述弹性部的外径形成有用于设置开口环的环状的槽部，所述开口环具有比所述弹性部的外径大且比所述管端部的外径小的内径。此外，在该情况下，所述质量部也可以具备缺口部，所述缺口部从所述弹性部侧的端面延伸到其相反侧的面，使所述弹性部的所述质量部侧的端面露出。

[0020] 在本发明的内燃机中，所述动力吸振器也可以具备质量部和弹性部，所述质量部相当于质量体，所述弹性部相当于弹性体，并将所述质量部与所述管端部连接。在该情况下，所述质量部也可以是相对于所述销主体的另外的部件。此外，所述弹性部也可以是相对于所述销主体的另外的部件。在该情况下，在所述管端部也可以形成有用于将所述弹性部嵌入的槽部。

[0021] 在本发明的内燃机中，所述动力吸振器也可以是与所述管端部一体的一体式结构。

[0022] 在本发明的内燃机中，在所述管端部插入形成于销座的销孔中，所述动力吸振器具备质量部，所述质量部的位于所述销孔的外侧的端面与汽缸的内壁面相对的情况下，与所述内壁面相对的所述质量部的端面的曲率半径也可以与所述内壁面的曲率半径相等。

[0023] 在本发明的内燃机中，所述动力吸振器也可以构成为不仅以所述伸缩共振产生的频率振动，还以与所述伸缩共振产生的频率不同的频率振动。

[0024] 本发明的活塞销，其将内燃机的活塞与连杆连结，所述活塞销具备：管状的销主体；以及动力吸振器，所述动力吸振器用于抑制伴随着燃烧的连杆的伸缩共振，所述动力吸振器固定于所述销主体的管端部。

[0025] 在本发明的活塞销中，在所述动力吸振器具备管状的质量部和管状的弹性部，所述质量部相当于质量体，所述弹性部相当于弹性体，将所述质量部与所述管端部连接，并具有比所述管端部的外径小的外径的情况下，所述质量部也可以具备缺口部，所述缺口部从所述弹性部侧的端面延伸到该端面相反侧的面，使所述弹性部的所述质量部侧的端面露出。

[0026] 在本发明的活塞销中，在所述动力吸振器具备质量部和弹性部，所述质量部相当于质量体，所述弹性部相当于弹性体，并将所述质量部与所述管端部连接的情况下，所述质量部也可以是相对于所述销主体的另外的部件。此外，在所述弹性部是相对于所述销主体的另外的部件的情况下，在所述管端部也可以形成有用于将所述弹性部嵌入的槽部。

[0027] 在本发明的活塞销中，所述动力吸振器也可以是与所述管端部一体的一体式结构。

[0028] 在本发明的活塞销中，所述动力吸振器也可以构成为不仅以所述伸缩共振产生的频率振动，还以与所述伸缩共振产生的频率不同的频率振动。

[0029] 发明的效果

[0030] 根据本发明，在销主体的管端部固定有用于抑制连杆的伸缩共振的动力吸振器，省略了仅以该动力吸振器的固定为目的的部件。因此，能够实现作为动力吸振器的设置对象的内燃机和活塞销的轻量化。附图说明

[0031] 图1是本发明的实施方式1的内燃机的概略图。

[0032] 图2是将图1所示的内燃机在A－A线处切断时的剖视示意图。

[0033] 图3是将图1所示的内燃机在B－B线处切断时的活塞销的端部周围的剖视示意图。

[0034] 图4是用于说明本发明的实施方式1的内燃机的变形例的图。

[0035] 图5是本发明的实施方式2的内燃机中的活塞销的端部周围的剖视示意图。

[0036] 图6是用于说明本发明的实施方式2的内燃机的变形例的图。

[0037] 图7是用于说明本发明的实施方式2的内燃机的变形例的图。

[0038] 图8是用于说明本发明的实施方式2的内燃机的变形例的图。

[0039] 图9是本发明的实施方式3的内燃机中的活塞销的端部周围的剖视示意图。

[0040] 图10是图9的弹性部20的周围的放大示意图。

[0041] 图11是本发明的实施方式4的内燃机中的活塞销的端部周围的剖视示意图。

[0042] 图12是用于说明本发明的实施方式4的内燃机的变形例的图。

[0043] 图13是本发明的实施方式5的内燃机中的活塞销的端部周围的示意图。

[0044] 图14是用于说明开口环10c的安装方法的图。

具体实施方式

[0045] 以下，参照附图，说明本发明的实施方式。此外，本发明不被以下的实施方式所限定。

[0046] 实施方式1.

[0047] 首先，参照图1至图3，说明本发明的实施方式1。

[0048] 图1是本发明的实施方式1的内燃机的概略图。图2是将图1所示的内燃机在A－A线处切断时的剖视示意图。图3是将图1所示的内燃机在B－B线处切断时的活塞销的端部周围的剖视示意图。此外，本发明所能够适用的内燃机的种类没有限定。例如，本发明能够适用于汽油发动机、柴油发动机、自然吸气发动机、增压发动机等内燃机。

[0049] 如图1所示，本实施方式的内燃机具备活塞10、活塞销12和连杆14。在活塞10的侧面形成有两个销座10a。在各个销座10a上形成有环状的销孔10b。活塞销12的两端部插入销孔10b。另外，在该销孔10b的内周面上，沿着该内周面形成有环状的槽部10d(参照图3)。开口环10c是嵌入该槽部10d中的C形挡圈。利用该开口环10c，活塞销12的中心轴方向上的移动被限制。开口环10c以及其对活塞销12的移动的限制的详细情况在后叙述。

[0050] 活塞10经由活塞销12与作为连杆14的一端部的小端部14a连结。作为连杆14的另一端部的大端部14b与曲轴(未图示)连结。小端部14a和大端部14b通过柱状的柱部14c连结。在小端部14a形成有供活塞销12插入的环状的贯通孔14d。另一方面，在大端部14b形成有供曲轴插入的环状的贯通孔14e。

[0051] 图1所示的活塞销12可转动地插入贯通孔14d。此外，如图2所示，在贯通孔14d的内周面固定有环状的衬套16，严格来说，是在该衬套16中可转动地插入有活塞销12。在活塞销12与衬套16之间，通过供给在内燃机中循环的润滑油(未图示)而形成润滑油膜。利用该润滑油膜和衬套16，活塞销12相对于衬套16顺畅地转动。此外，该润滑油也向销孔10b与活塞销12之间供给并形成润滑油膜。

[0052] 另外，如图2至图3所示，活塞销12具备销主体12a、弹性部12b和质量部12c。销主体12a、弹性部12b和质量部12c由剖面为圆形的管形成，并形成为共同具有贯通孔12d的一体式结构。由于在销孔10b和衬套16双方中插入活塞销12，所以销主体12a、弹性部12b和质量部12c的外径比销孔10b和衬套16的内径小。但是，为了提高弹性部12b的柔性，弹性部12b的外径被做得小，至少比销主体12a的外径小。另一方面，质量部12c的外径只要是能够避免质量部12c的外周面与销孔10b的内周面接触的大小即可，可以与销主体12a的外径相等，也可以与弹性部12b的外径相等，也可以比弹性部12b的外径小。

[0053] 如图3所示，弹性部12b收容于销孔10b中，弹性部12b的外周面与开口环10c相对。虽然在销孔10b中也收容了质量部12c的一部分，但质量部12c的其余的大部分位于销孔10b的外侧。弹性部12b和质量部12c形成于销主体12a的端部。例如，通过对具有贯通孔12d的一个活塞销的端部进行磨削加工，从而能够将弹性部12b和质量部12c形成于销主体12a的端部。此外，只要弹性部12b和质量部12c都是管状，则剖面形状没有特别的限定，弹性部12b和质量部12c的剖面也可以是多边形。另外，质量部12c的整体既可以与弹性部12b共同地收容于销孔10b中，也可以位于销孔10b的外侧。

[0054] 弹性部12b相当于动力吸振器的弹性体，该动力吸振器的弹性体用于抑制活塞10、活塞销12和小端部14a成为一体而产生的连杆的伸缩共振。另一方面，质量部12c相当于该动力吸振器的质量体。此外，在质量部12c的外径与弹性部12b的外径相等的情况下，包含质量部12c和弹性部12b的整体相当于用于抑制连杆的伸缩共振的动力吸振器的弹性体以及质量体。

[0055] 这里，说明连杆的伸缩共振。连杆的伸缩共振产生的频率由活塞和连杆的弹簧质量模型决定。在该弹簧质量模型中，活塞、活塞销和连杆的小端部整体相当于质点(设质量为M(单位kg))，连结连杆的小端部与大端部的柱部相当于将该质点相对于该大端部进行支承的弹性体(设弹簧常数为K(单位N/m))。在设活塞、活塞销和连杆的小端部为一体时，连杆的伸缩共振在(1/2π)·(K/M)1/2Hz的固有频率下发生。此外，该弹簧质量模型的详细情况在专利文献1至3中被公开。

[0056] 在内燃机的燃烧冲程中，活塞10被燃烧压力推下。此时，活塞销12与衬套16之间的润滑油膜以及活塞销12与销孔10b之间的润滑油膜在局部上极薄。这样，活塞销12与衬套16和销孔10b双方直接接触，活塞10、活塞销12和小端部14a成为一体，上述的弹簧质量模型的前提条件成立。因此，通过取得活塞10、活塞销12和小端部14a的整体的质量M、柱部14c的弹簧常数K，并代入上述的弹簧质量模型的式中，从而确定连杆的伸缩共振产生的频率。

[0057] 动力吸振器对连杆的伸缩共振的抑制原理如下。即，将活塞10、活塞销12和小端部14a成为一体的质量体的振动转移给动力吸振器并使其振动，从而能够抑制该质量体在固有频率下的振动。因此，能够降低固有频率下的声压水平。即，能够抑制连杆的伸缩共振。

[0058] 基于上述原理，在本实施方式中，弹性部12b的弹簧常数k(单位N/m)相对于质量部12c的质量m(单位kg)的值的平方根(k/m)1/2被调节为与值(K/M)1/2大致相等的值。这里，如果改变弹性部12b的尺寸，则弹性部12b的弹簧常数变化，因此，固定质量部12c的尺寸(即固定质量部12c的质量m)并改变弹性部12b的尺寸，就能够调节值(k/m)1/2。但是，在本实施方式中，弹性部12b和质量部12c形成于销主体12a的端部。因此，从值(k/m)1/2的调节的简单化的观点出发，优选固定弹性部12b的尺寸(即固定弹性部12b的弹簧常数k)而改变质量部12c的尺寸。当然，也可以同时改变弹性部12b和质量部12c的尺寸来调节值(k/m)1/2。

[0059] 回到图2至图3，说明本实施方式的效果。如上所述，弹性部12b和质量部12c形成于销主体12a的端部。即，在本实施方式中，对销主体12a的端部赋予动力吸振器的功能。换个角度看，也可以认为是用销主体12a固定动力吸振器。因此，根据本实施方式，能够省略专利文献1至3中所必须的仅以动力吸振器的固定为目的的部件，能够实现作为动力吸振器的设置对象的内燃机和活塞销的轻量化。

[0060] 另外，如上所述，弹性部12b的外径比销主体12a的外径小。另外，在本实施方式中，如图2至图3所示，开口环10c与弹性部12b的外周面相对地配置。即，在外径小的、形成于弹性部12b的外侧的空间配置开口环10c。因此，根据本实施方式，能够有效利用形成于弹性部12b的外周面的外侧的空间。此外，由于开口环10c在嵌入上述的槽部10d的状态下限制活塞销12的移动，因此，开口环10c的内径被调节为在开口环10c嵌入槽部10d的状态下比销主体
12a的外径小。另外，开口环10c的外径被调节为在开口环10c嵌入槽部10d的状态下比销主体12a的外径大。

[0061] 另外，在本实施方式中，如图2至图3所示，在销孔10b的内周面上的远离小端部14a的位置、即靠近活塞10的侧面的位置形成有槽部10d。如果将槽部10d形成于靠近小端部14a的位置，则与该内周面相对的销主体12a的外周面的面积变狭窄，销座10a对销主体12a的支承容易变得不稳定。基于这一点，根据本实施方式，确保了与销孔10b的内周面相对的销主体12a的外周面的面积，能够使销座10a对活塞销12的支承可靠。

[0062] 另外，在本实施方式中，将开口环10c与弹性部12b的外周面相对地配置。但是，只要能够防止活塞销12从活塞10脱落，则开口环10c的配置位置没有特别的限定。例如，也可以沿销座10a的开口部设置相当于槽部10d的槽部，并在该槽部中配置开口环10c。在该情况下，质量部12c整体位于销孔10b的外侧。此外，本变形例在后述的实施方式2至4中也同样适用。

[0063] 另外，在本实施方式中，与汽缸30的内壁面相对的质量部12c的端面EF1是平面。但是，如图4所示，也可以使与汽缸30的内壁面相对的质量部12c的端面EF1的曲率半径与该内壁面的曲率半径相等。通过使端面EF1的曲率半径与该内壁面的曲率半径相等，从而能够在容许范围内使质量部12c的尺寸最大化，使值(k/m)1/2的调节容易化。另外，能够良好地避免端面EF1与汽缸30的内壁面接触，能够使动力吸振器对连杆的伸缩共振的抑制可靠。此外，本变形例对于后述的实施方式2至4的质量部(质量部18、质量部182)也能够同样适用。

[0064] 实施方式2.

[0065] 接下来，参照图5至图8，说明本发明的实施方式2。

[0066] 图5是本发明的实施方式2的内燃机的活塞销的端部周围的剖视示意图。如图5所示，活塞销12具备销主体12a、弹性部12b和质量部12c。销主体12a、弹性部12b和质量部12c共同具有贯通孔12d这一点、以及销主体12a、弹性部12b和质量部12c的外径的大小关系与实施方式1相同。另外，开口环10c与弹性部12b的外周面相对地配置这一点也与实施方式1相同。

[0067] 与实施方式1不同的是，在本实施方式中，质量部12c的容量被做得小。另外，质量部18以覆盖该质量部12c的方式设置。质量部18是与质量部12c(即活塞销12)不同的部件(另外的部件)。质量部18由剖面为圆形的管形成(质量部18的剖面形状没有特别的限定)，并具有贯通孔18a，该贯通孔18a与贯通孔12d连通，用于使润滑油向活塞销12的内外流通。但是，贯通孔18a的内径比贯通孔12d的内径小。另外，质量部18的外径在质量部12c侧的端部扩大。另外，在与质量部12c的端面相对的质量部18的端面形成有与质量部12c的形状对应的形状的槽部18b，通过将质量部12c压入该槽部18b，从而质量部12c(即活塞销12)与质量部18连结。

[0068] 下面说明本实施方式的效果。在本实施方式中，利用具备弹性部12b、质量部12c、18的动力吸振器抑制连杆的伸缩共振，省略了仅以该动力吸振器的固定为目的的部件。因此，能够实现作为固定对象的内燃机和活塞销的轻量化。此外，在本实施方式中，弹性部12b相当于用于抑制连杆的伸缩共振的动力吸振器的弹性体，质量部12c、18相当于该动力吸振器的质量体。另外，根据本实施方式，与实施方式1同样地，能够有效利用形成于弹性部12b的外周面的外侧的空间，能够使销座10a对活塞销12的支承可靠。

[0069] 不过，在实施方式1中，由于将弹性部12b和质量部12c形成于销主体12a的端部，所以具有能够使动力吸振器的结构简单化的优点，但另一方面，存在值(k/m)1/2的调节容易复杂化的难点。基于这一点，根据本实施方式，由于质量部18是另外的部件，所以能够提高质量部18的设计自由度，能够使值(k/m)1/2的调节容易(质量m＝m12c+m18。这里，m12c是质量部12c的质量，m18是质量部18的质量。)。例如，通过用钨或铜等高比重材料形成质量部18，从而既能够使质量部18的尺寸小又能够调节值(k/m)1/2。另外，能够根据活塞10的内面以及销座
10a的外侧的空间相应地变更质量部18的形状，来调节值(k/m)1/2。

[0070] 此外，在本实施方式中，通过取得活塞10、活塞销12、质量部18和小端部14a的整体的质量M和柱部14c的弹簧常数K并代入上述的弹簧质量模型的式中，从而确定连杆的伸缩共振产生的频率。

[0071] 另外，如上所述，质量部18具有与贯通孔12d连通的贯通孔18a。在假设活塞销12的两端部被质量部18封闭的情况下，润滑油流入贯通孔12d内的情况很少。但是，一旦由于某种原因润滑油进入贯通孔12d内，则润滑油无法向活塞销12的外部排出，对作为动力吸振器的功能造成影响，甚至可能影响活塞10的移动。基于这一点，根据本实施方式，由于形成有贯通孔18a，所以允许经由贯通孔18a的润滑油向贯通孔12d流入，并且能够向活塞销12的外部排出，因此能够防止上述缺陷的产生于未然。

[0072] 图6至图8是用于说明本发明的实施方式2的内燃机的变形例的图。这些变形例都是涉及活塞销12与质量部18的连结的变形例。在图6所示的例子中，与质量部12c的端部相对的质量部18的端部成为与贯通孔12d的形状对应的形状，通过将该端部压入贯通孔12d，从而质量部12c(即活塞销12)与质量部18连接。在本例中，与实施方式2同样地，质量部12c和质量部18相当于用于抑制连杆的伸缩共振的动力吸振器的质量体，弹性部12b相当于该动力吸振器的弹性体。另外，在本例中，与实施方式2同样地，质量部18具有与贯通孔12d连通的贯通孔18a。因此，根据图6所示的例子，也能够省略仅以动力吸振器的固定为目的的部件，能够经由贯通孔18a将润滑油向活塞销12的外部排出。

[0073] 在图7至图8所示的例子中，弹性部12b将质量部18固定。在图7所示的例子中，弹性部12b的径向的厚度做得薄。另外，在与弹性部12b的端面相对的质量部18的端面上形成有与该弹性部12b的形状对应的形状的槽部18c，通过将弹性部12b压入该槽部18c，从而弹性部12b(即活塞销12)与质量部18连结。在本例中，弹性部12b的压入槽部18c的部分和质量部18相当于用于抑制连杆的伸缩共振的动力吸振器的质量体。另外，弹性部12b的露出部分相当于该动力吸振器的弹性体。另外，该露出部分具有内径比贯通孔12d大的贯通孔12e、以及连通该贯通孔12e与销孔10b的贯通孔12f。因此，在本例中，贯通孔12d经由贯通孔12e、12f与活塞销12的外部连通。因此，根据图7所示的例子，也能够省略仅以动力吸振器的固定为目的的部件，能够经由贯通孔12e、12f将润滑油向活塞销12的外部排出。

[0074] 在图8所示的例子中，弹性部12b的径向的厚度以两个阶段变薄，更薄的弹性部12b(以下为了便于说明，称为“弹性部121b”。)贯通质量部18。此外，弹性部121b的从质量部18的端面突出的突出部分经过密凿加工。由此，弹性部12b(即活塞销12)与质量部18连结。在本例中，弹性部121b和质量部18相当于用于抑制连杆的伸缩共振的动力吸振器的质量体。弹性部12b的除了弹性部121b的部分(以下，为了便于说明，称为“弹性部122b”。)相当于该动力吸振器的弹性体。另外，弹性部122b具有贯通孔12e和贯通孔12f。因此，在本例中，与图
7所示的例子同样地，贯通孔12d经由贯通孔12e、12f与活塞销12的外部连通。因此，根据图8所示的例子，也能够省略仅以动力吸振器的固定为目的的部件，能够经由贯通孔12e、12f将润滑油向活塞销12的外部排出。

[0075] 实施方式3.

[0076] 接下来，参照图9至图10，说明本发明的实施方式3。

[0077] 图9是本发明的实施方式3的内燃机中的活塞销的端部周围的剖视示意图。如图9所示，活塞销12具备销主体12a。销主体12a具有贯通孔12d这一点与实施方式1相同。另外，在销孔10b的内周面配置有开口环10c这一点也与实施方式1相同。

[0078] 与实施方式1不同的是，在本实施方式中，与销主体12a连结的质量部18和弹性部20是一体的一体式结构，是与销主体12a不同的部件(另外的部件)。质量部18由剖面为圆形的管形成(质量部18的剖面形状没有特别的限定)，具有贯通孔18a。弹性部20由剖面为圆形的管形成(弹性部20的剖面形状没有特别的限定)，具有与贯通孔12d连通的贯通孔20a。在销主体12a上形成有与该弹性部20的形状对应的形状的槽部12g，通过将弹性部20压入该槽部12g，从而销主体12a(即活塞销12)与弹性部20连结。另外，与弹性部20的外周面相对地配置有开口环10c。

[0079] 下面说明本实施方式的效果。在本实施方式中，利用具备弹性部20和质量部18的动力吸振器抑制连杆的伸缩共振，省略了仅以该动力吸振器的固定为目的的部件。因此，能够实现作为固定对象的内燃机和活塞销的轻量化。此外，在本实施方式中，弹性部20的露出部分相当于用于抑制连杆的伸缩共振的动力吸振器的弹性体，质量部18相当于该动力吸振器的质量体。图10是图9的弹性部20的周围的放大示意图。如图10所示，槽部12g的开口部经过倒角加工。弹性部20的露出部分相当于位于比倒角部12h靠质量部18侧的部分(图中的弹性部)。弹性部20的位于比倒角部12h靠销主体12a侧的部分(图中的连结部)与销主体12a成为一体，几乎不作为弹性体发挥功能。另外，根据本实施方式，与实施方式1同样地，能够有效利用形成于弹性部12b的外周面的外侧的空间，能够使销座10a对活塞销12的支承可靠。

[0080] 此外，在本实施方式中，通过取得活塞10、销主体12a、质量部18、弹性部20和小端部14a整体的质量M、以及柱部14c的弹簧常数K并代入上述弹簧质量模型的式中，从而确定连杆的伸缩共振产生的频率。

[0081] 另外，如上所述，弹性部20具有与贯通孔12d连通的贯通孔20a。该贯通孔20a与质量部18连通。因此，根据本实施方式，允许经由贯通孔18a、20a的润滑油向贯通孔12d的流入，并且能够向活塞销12的外部排出，因此，能够防止流入贯通孔12d的润滑油所造成的故障的发生。

[0082] 另外，如图9所示，在本实施方式中，弹性部20的外径比销主体12a的外径小，开口环10c与弹性部20的外周面相对地配置。因此，根据本实施方式，也能够有效利用形成于弹性部20的外周面的外侧的空间。另外，根据本实施方式，与实施方式1同样地，能够使销座10a对活塞销12的支承可靠。

[0083] 实施方式4.

[0084] 接下来，参照图11至图12，说明本发明的实施方式4。

[0085] 图11是本发明的实施方式4的内燃机中的活塞销的端部周围的剖视示意图。如图11所示，活塞销12具备销主体12a、弹性部12b和质量部12c。销主体12a、弹性部12b和质量部
12c共同具有贯通孔12d的这一点、以及销主体12a、弹性部12b和质量部12c的外径的大小关系与实施方式1相同。另外，与弹性部12b的外周面相对地配置有开口环10c这一点也与实施方式1相同。

[0086] 与实施方式1不同的是，在本实施方式中，质量部12c的容量变小。另外，质量部181以覆盖该质量部12c的方式另外地设置。质量部181由剖面为圆形的管形成(质量部181的剖面形状没有特别的限定)，具有与贯通孔12d连通的贯通孔24。贯通孔24的内径比贯通孔12d的内径小。在与质量部12c的端面相对的质量部181的端面上，形成有与质量部12c的形状对应的形状的槽部18b，通过将质量部12c压入该槽部18b，从而质量部12c(即活塞销12)与质量部181连结。即，质量部181的基本结构与实施方式2中说明的质量部18相同。

[0087] 与实施方式2不同的是，在本实施方式中，在质量部181的外侧进一步设置有弹性部22和质量部182。弹性部22和质量部182由剖面为圆形的管形成(弹性部22和质量部182的剖面形状没有特别的限定)，并与质量部181共同具有贯通孔24。另外，弹性部22和质量部182是与质量部181一体的一体式结构。

[0088] 弹性部12b、22和质量部12c、181、182在整体上构成一个动力吸振器。该动力吸振器构成为不仅以连杆的伸缩共振产生的频率振动，还以与该频率不同的频率振动。作为该不同的频率，例如设定为连杆的伸缩共振产生的频率的附近的频率。通过设定为这样的频率，能够在包含连杆的伸缩共振所产生的频率的一定的频率范围内降低声压水平。

[0089] 在本实施方式中，利用在由第一弹性部(弹簧常数k1)和第一质量体(质量m1)构成的第一动力吸振器安装由第一弹性部(弹簧常数k2)和第二质量体(质量m2)构成的第二动力吸振器的模型来表现动力吸振器。此外，该模型以无减衰的2自由度系统为前提，第一、第二质量体都作为质点。另外，没有考虑第一、第二弹性部的重量。

[0090] 在该模型中，将第一质量体和第二质量体的位移(两个弹性部从共同平衡的位置移动的移动量)分别设为x1、x2时，式(1)、(2)的运动方程式成立。

[0091] 公式1

[0092]

[0093]

[0094] 在式(1)、(2)中，k11＝k1+k2，k22＝k2，k12＝k21＝－k2。

[0095] 假设第一、第二动力吸振器进行周期运动，则能够将式(1)、(2)的解x1、x2像式(3)那样放置。

[0096] 公式2

[0097]

[0098] 将式(3)代入式(1)、(2)中，则导出式(4)、(5)。

[0099] 公式3

[0100] (-m1ω2+k11)u1+k12u2＝0 …(4)

[0101] k12u1+(-m2ω2+k22)u2＝0 …(5)

[0102] 由于式(4)、(5)的连立一次方程式的系数矩阵为0，因此式(6)成立。

[0103] 公式4

[0104]

[0105] 解式(6)，导出表示2自由度体系整体的固有频率ω1、ω2的式(7)。

[0106] 公式5

[0107]

[0108] 式(7)所示的弹簧常数k1相当于弹性部12b的弹簧常数，弹簧常数k2相当于弹性部22的弹簧常数。另外，式(7)所示的质量m1相当于包含质量部12c和质量部181的整体的质量，质量m2相当于质量部182的质量。在本实施方式中，使式(7)所示的固有频率ω1、ω2中的一方等于连杆的伸缩共振产生的频率，使另一方等于与该频率不同的目标频率，按照这样来调节弹性部12b、22的弹簧常数、以及质量部12c、181、182的质量。

[0109] 此外，在本实施方式中，通过取得活塞10、活塞销12、质量部181，182、弹性部22和小端部14a整体的质量M、以及柱部14c的弹簧常数K并代入上述的弹簧质量模型的式中，从而确定连杆的伸缩共振产生的频率。

[0110] 下面说明本实施方式的效果。在本实施方式中，利用具备弹性部12b、22以及质量部12c、181、182的动力吸振器来抑制连杆的伸缩共振，省略了仅以该动力吸振器的固定为目的的部件。因此，能够实现作为固定对象的内燃机和活塞销的轻量化。另外，在本实施方式中，不仅能够降低连杆的伸缩共振产生的频率下的声压水平，还能够降低与该频率不同的频率下的声压水平。另外，根据本实施方式，与实施方式1同样地，能够有效利用形成于弹性部12b的外周面的外侧的空间，能够使销座10a对活塞销12的支承可靠。

[0111] 在本实施方式中，在质量部181的外侧设置弹性部22和质量部182。但是，也可以在使质量部181为中空结构的基础上，在该质量部181中收容弹性部22和质量部182。图12是用于说明本发明的实施方式4的内燃机的变形例的图。如图12所示，在该变形例中，与销主体12a连结的质量部181和弹性部20是一体的一体式结构，是与销主体12a不同的部件(另外的部件)。在销主体12a上形成有与该弹性部20的形状对应的形状的槽部12g，通过将弹性部20压入该槽部12g，从而销主体12a与弹性部20连结。另外，与弹性部20的外周面相对地配置有开口环10c。另外，质量部181具备中空部181a和槽部181b，通过将弹性部22压入该槽部
181b，从而质量部181与弹性部20连结。

[0112] 在该变形例中，弹性部20、22和质量部181、182整体上构成一个动力吸振器。另外，该动力吸振器构成为不仅以连杆的伸缩共振产生的频率振动，还以与该频率不同的频率振动。因此，根据该变形例，不仅能够降低连杆的伸缩共振所产生的频率下的声压水平，还能够降低与该频率不同的频率下的声压水平。此外，在该变形例中，式(7)所示的固有频率ω1、ω2中的一方等于连杆的伸缩共振产生的频率，另一方等于与该频率不同的目标频率，按照这样调节弹性部20、22的弹簧常数和质量部181、182的质量。另外，弹性部20的压入槽部12g的部分相当于销主体12a与弹性部20的连结部，几乎不作为弹性体发挥功能。此外，弹性部22的压入槽部181b的部分相当于槽部181b与弹性部22的连结部，几乎不作为弹性体发挥功能。

[0113] 实施方式5.

[0114] 接下来，参照图13至图14说明本发明的实施方式5。

[0115] 图13是本发明的实施方式5的内燃机中的活塞销的端部周围的示意图。如图13所示，活塞销12具备销主体12a、弹性部12b和质量部12c。销主体12a、弹性部12b和质量部12c共同具有贯通孔12d这一点、以及销主体12a、弹性部12b和质量部12c的外径的大小关系与实施方式1相同。

[0116] 与实施方式1不同的是，在本实施方式中，质量部12c具有从弹性部12b侧的端面EF2延伸至其相反侧的端面(即端面EF1)的缺口部12i。该缺口部12i是通过从端面EF2到端面EF1地将质量部12c缺口加工成圆弧状而形成的部分。如图13所示，质量部12c具有缺口部12i，由此，弹性部12b的质量部12c侧的端面EF3局部地露出。

[0117] 参照图14说明本实施方式的效果。图14是用于说明开口环10c的安装手法的图。如图14中箭头所示，开口环10c的安装在活塞销12向销孔10b插入的同时进行。具体来说，一边用夹具对挂于弹性部12b的开口环10c的外径进行缩径，一边将活塞销12插入销孔10b。然后，通过在槽部10d(参照图3)的位置从开口环10c拆去夹具，从而开口环10c由于自身的弹性恢复而扩径，并被导入槽部10d。

[0118] 由于槽部10d形成于销孔10b的内周面，所以开口环10c向槽部10d的安装需要将夹具插入到槽部10d的位置。该夹具插入在质量部12c的外径比销孔10b的内径小的情况下基本没有问题，但是在质量部12c的外径变大时，则相应地变困难。基于这一点，根据质量部12c具有缺口部12i的本实施方式，由于端面EF3C局部地露出，所以夹具的插入容易化。因此，能够使开口环10c的安装作业有效率。

[0119] 在本实施方式中，在质量部12c形成缺口部12i。不过，与缺口部12i同样的缺口部也能够形成于实施方式2至3中说明的质量部18、以及实施方式4中说明的质量部181、182。

[0120] 另外，在本实施方式中，缺口部12i的形状为圆弧状。但是，只要是通过从质量部12c的端面EF2延伸到端面EF1从而能够使弹性部12b的端面EF3局部地露出的缺口部，则其形状没有特别的限定，例如可以是直线状，也可以是V字形、矩形形状、梯形形状。

[0121] 附图标记的说明

[0122] 10 活塞

[0123] 10a 销座

[0124] 10b 销孔

[0125] 10c 开口环

[0126] 10d、12g、18b、18c、181b 槽部

[0127] 12 活塞销

[0128] 12a 销主体

[0129] 12b、20、22、121b、122b 弹性部

[0130] 12c、18、181、182 质量部

[0131] 12d、12e、12f、14d、14e、18a、20a、24 贯通孔

[0132] 12h 倒角部

[0133] 12i 缺口部

[0134] 14 连杆

[0135] 14a 小端部

[0136] 14b 大端部

[0137] 14c 柱部

[0138] 16 衬套

[0139] 181a 中空部

[0140] 30 汽缸。

标题	发布/更新时间	阅读量
活塞销装配机装销机构	2020-05-12	864
活塞销	2020-05-11	779
一种低成本活塞销	2020-05-13	267
用于散热的活塞销	2020-05-13	999
活塞销装配机	2020-05-12	148
活塞销以及活塞和活塞销的组合	2020-05-12	460
一种活塞销粗加工工艺	2020-05-13	389
内燃机和活塞销	2020-05-11	78
一种发动机的活塞销	2020-05-11	838
活塞销	2020-05-12	998

内燃机和活塞销

内燃机和活塞销

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：