發(fā)動(dòng)機(jī)活塞構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)的與用活塞銷連結(jié)活塞和連桿的小端部的活塞構(gòu)造相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]一般情況是，在安裝在汽車等上的發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞和連桿的小端部用活塞銷連結(jié)。具體而言，活塞銷插入形成在連桿的小端部的銷插孔內(nèi)，連桿的小端部位于活塞銷的中心軸方向中央部位。在活塞背面(與頂面相反一側(cè)的面)的活塞銷中心軸方向的兩端部，夾著連桿的小端部形成有兩個(gè)凸緣部，在該兩個(gè)凸緣部分別形成有銷支撐孔，活塞銷的中心軸方向的兩端部插入該銷支撐孔中，由該銷支撐孔對(duì)該兩端部進(jìn)行支撐(參照例如專利文獻(xiàn)I)。
[0003]已知:在上述發(fā)動(dòng)機(jī)中會(huì)由于由該發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造決定的共振而產(chǎn)生燃燒噪音(參照例如非專利文獻(xiàn)I)。根據(jù)非專利文獻(xiàn)1，發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音具有1.7kHz,3.3kHz,6kHz這三個(gè)峰值，其中的一個(gè)峰值(3.3kHz)是由于連桿的伸縮共振而引起的，且普遍認(rèn)為該共振的振幅幾乎沒有降低的余地。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本公開特許公報(bào)特開2004-353500號(hào)公報(bào)
[0005]非專利文獻(xiàn)1:大塚雅也著，“柴油燃燒噪音在發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造中的降低方法”，汽車技術(shù)會(huì)學(xué)術(shù)講演會(huì)預(yù)刷集N0.36-05，社團(tuán)法人汽車技術(shù)會(huì)，2005年5月，P7-10 (大塚雅也著，「r< 一七'少燃焼騒音ω工y P y構(gòu)造τω低減方法」，自動(dòng)車技術(shù)會(huì)學(xué)術(shù)講演會(huì)前刷集N0.36-05，社團(tuán)法人自動(dòng)車技術(shù)會(huì)，2005年5月，ρ7_10)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]-發(fā)明要解決的技術(shù)問題-
[0007]本申請(qǐng)發(fā)明人專心地研宄了活塞及連桿的彈性質(zhì)量模型，結(jié)果搞清楚的內(nèi)容如下所述。
[0008]在活塞及連桿的彈簧質(zhì)量模型中，活塞、活塞銷以及連桿的小端部作為一個(gè)整體相當(dāng)于質(zhì)點(diǎn)(設(shè)質(zhì)量為M(單位kg))，連結(jié)連桿的小端部和大端部的連結(jié)部相當(dāng)于將所述質(zhì)點(diǎn)支撐于該大端部的彈簧(設(shè)彈簧常數(shù)為K(單位N/m))。因此，若使活塞、活塞銷以及連桿的小端部為一體，活塞、活塞銷以及連桿的小端部就會(huì)一體地以(1/231).(K/M)1/2Hz的共振頻率(例如3kHz?4kHz)相對(duì)于連桿的大端部共振。該共振相當(dāng)于在所述非專利文獻(xiàn)I中所說的連桿的伸縮共振。
[0009]在活塞銷和連桿上的銷插孔之間會(huì)形成潤滑油膜。該潤滑油膜相當(dāng)于連結(jié)活塞銷和連桿的小端部的彈簧。在采用能夠讓活塞銷相對(duì)于凸緣部及連桿的小端部二者轉(zhuǎn)動(dòng)的全浮動(dòng)式組裝方式的情況下，不僅會(huì)在活塞銷和連桿上的銷插孔之間形成潤滑油膜，還會(huì)在活塞銷和活塞凸緣部上的銷支撐孔之間形成潤滑油膜。該潤滑油膜相當(dāng)于連結(jié)活塞銷和活塞的彈簧。
[0010]如果存在活塞銷和連桿上的銷插孔之間的潤滑油膜(在全浮動(dòng)式下，為該潤滑油膜、以及活塞銷和活塞凸緣部上的銷支撐孔之間的潤滑油膜)，活塞就會(huì)通過彈簧而由連桿的小端部支撐，就不會(huì)出現(xiàn)活塞、活塞銷以及連桿的小端部一體地相對(duì)于連桿的大端部共振這樣的情況。在燃燒行程(膨脹行程)以外的其它行程中，因不會(huì)有較大的力推壓活塞，故所述潤滑油膜存在，因此而不會(huì)發(fā)生所述共振。
[0011]另一方面，在燃燒行程中，因較大的力推壓活塞，故所述潤滑油膜就不存在了。其結(jié)果是，活塞、活塞銷以及連桿的小端部會(huì)成為一體而相對(duì)于連桿的大端部共振。
[0012]從以上觀點(diǎn)出發(fā)，因?yàn)樵谌紵谐讨谢钊?、活塞銷以及連桿的小端部成為一體，所以為抑制該共振(降低共振頻率下的振動(dòng))而能夠想到使用動(dòng)態(tài)吸振器。但是，僅簡單地設(shè)置動(dòng)態(tài)吸振器，雖然能夠在燃燒行程中降低所述共振引起的噪音，但是在活塞、活塞銷以及連桿的小端部不成為一體的其它行程中，噪音卻會(huì)由于動(dòng)態(tài)吸振器的振動(dòng)而增大。
[0013]本發(fā)明的目的在于:抑制在燃燒行程中活塞、活塞銷以及連桿的小端部一體地相對(duì)于連桿的大端部共振，并且抑制噪音在其它行程中增大。
[0014]-用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案-
[0015]為達(dá)成上述目的，在本發(fā)明中，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞構(gòu)造如下所述。即，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞構(gòu)造包括活塞、連桿、活塞銷以及動(dòng)態(tài)吸振器。該活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該連桿的小端部與所述活塞相連結(jié)且該連桿的大端部與曲軸相連結(jié)，該活塞銷連結(jié)所述活塞和所述連桿的小端部且該活塞銷的橫截面是空心的，該動(dòng)態(tài)吸振器設(shè)置在所述活塞銷內(nèi)部，該動(dòng)態(tài)吸振器抑制在燃燒行程中所述活塞、所述活塞銷以及所述連桿的小端部一體地相對(duì)于所述連桿的大端部共振。
[0016]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)在燃燒行程中活塞銷和連桿之間的潤滑油膜(全浮動(dòng)式下，該潤滑油膜、以及活塞銷和活塞之間的潤滑油膜)不存在了，活塞、活塞銷以及連桿的小端部成為一體的情況下，能夠利用動(dòng)態(tài)吸振器抑制活塞、活塞銷以及連桿的小端部一體共振。而且，因?yàn)閷?dòng)態(tài)吸振器設(shè)置在活塞銷上，所以在活塞銷和連桿之間存在潤滑油膜的情況下，亦即在進(jìn)氣行程、壓縮行程以及排氣行程中，動(dòng)態(tài)吸振器的振動(dòng)會(huì)由于該潤滑油膜(彈簧)的存在而不會(huì)傳遞給連桿，也就不會(huì)出現(xiàn)噪音因該振動(dòng)而增大的情況。而且，通過將動(dòng)態(tài)吸振器設(shè)置在活塞銷內(nèi)部，就能夠有效地利用空間，不需要增大活塞即能夠達(dá)到目的。
[0017]優(yōu)選，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)活塞構(gòu)造中，在所述活塞銷內(nèi)部設(shè)置有兩個(gè)所述動(dòng)態(tài)吸振器，各個(gè)所述動(dòng)態(tài)吸振器具有固定部、活動(dòng)部以及支撐部。該固定部固定在所述活塞銷上，該活動(dòng)部在所述活塞銷內(nèi)部沿著該活塞銷的中心軸方向延伸，該支撐部支撐著該活動(dòng)部能夠相對(duì)于所述固定部在活塞銷徑向上振動(dòng)。兩個(gè)所述動(dòng)態(tài)吸振器夾著通過所述活塞銷的中心軸方向的中央且垂直于該活塞銷的中心軸的面分別位于該面的兩側(cè)。
[0018]這樣一來，既能夠簡單地構(gòu)成動(dòng)態(tài)吸振器，又能夠很容易地將動(dòng)態(tài)吸振器設(shè)置在活塞銷內(nèi)部。通過讓兩個(gè)所述動(dòng)態(tài)吸振器夾著通過所述活塞銷的中心軸方向的中央且垂直于該活塞銷的中心軸的面分別位于該面的兩側(cè)，就能夠很容易地獲得使該面兩側(cè)(亦即相對(duì)于連桿的小端部的活塞銷中心軸方向的兩側(cè))的重量平衡。
[0019]優(yōu)選，在將兩個(gè)所述動(dòng)態(tài)吸振器設(shè)置在所述活塞銷內(nèi)部的情況下，兩個(gè)所述動(dòng)態(tài)吸振器的活動(dòng)部的質(zhì)量大致相等，兩個(gè)所述動(dòng)態(tài)吸振器的彈簧常數(shù)彼此不同。
[0020]因此，能夠一邊取得相對(duì)于通過活塞銷的中心軸方向的中央且垂直于該活塞銷的中心軸的面兩側(cè)(相對(duì)于連桿的小端部的活塞銷中心軸方向的兩側(cè))的重量平衡，一邊在包括共振頻率的較寬的頻率區(qū)域降低振動(dòng)。這里，因?yàn)閷?dòng)態(tài)吸振器設(shè)置在活塞銷內(nèi)部，所以不能使動(dòng)態(tài)吸振器的活動(dòng)部的質(zhì)量太大，因此而存在共振的抑制效果受動(dòng)態(tài)吸振器的制造誤差的影響而不充分大的可能性，但是只要使兩個(gè)動(dòng)態(tài)吸振器的彈簧常數(shù)彼此不同就能夠在包括共振頻率的較寬的頻率區(qū)域降低振動(dòng)，故即使出現(xiàn)動(dòng)態(tài)吸振器的制造誤差，也能夠獲得足夠的共振抑制效果。
[0021]-發(fā)明的效果-
[0022]如上所述，根據(jù)本發(fā)明中的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞構(gòu)造，通過將動(dòng)態(tài)吸振器設(shè)置在活塞銷內(nèi)部，就能夠抑制在燃燒行程中活塞、活塞銷以及連桿的小端部一體地相對(duì)于連桿的大端部共振，從而能夠降低該共振引起的噪音。并且能夠抑制在其它行程中噪音由于動(dòng)態(tài)吸振器的振動(dòng)而增大。
【附圖說明】
[0023]圖1是表示采用了本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的活塞構(gòu)造的發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞及連桿的圖。
[0024]圖2是沿圖1中的I1-1I線剖開的剖視圖。
[0025]圖3是沿圖1中的II1-1II線剖開的剖視圖。
[0026]圖4是表示活塞及連桿的彈簧質(zhì)量模型的圖。
[0027]圖5是表示動(dòng)態(tài)吸振器的變形例的相當(dāng)于圖3的圖。
[0028]圖6是表不動(dòng)態(tài)吸振器的又一變形例的主要部分放大圖。
[0029]圖7是表示動(dòng)態(tài)吸振器的另一變形例的主要部分放大圖。
[0030]圖8是表示在不設(shè)置動(dòng)態(tài)吸振器的情況下在燃燒行程中活塞的