發(fā)動機的活塞構(gòu)造的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于，抑制燃燒沖程中的共振和其它沖程中的噪音的增大。本發(fā)明的發(fā)動機的活塞構(gòu)造具備：活塞(1)；連桿(10)，小端部(10a)與活塞(1)連結(jié)；活塞銷(2)，將活塞(1)和小端部(10a)連結(jié)；以及動態(tài)吸振器(20)，設(shè)于活塞銷(2)的內(nèi)部，在燃燒沖程中抑制共振。動態(tài)吸振器(20)包括組裝型動態(tài)吸振器(20B)，該組裝型動態(tài)吸振器(20B)通過將質(zhì)量調(diào)整部(50)組裝至固定部(20a)而形成可動部(20b)。
【專利說明】發(fā)動機的活塞構(gòu)造

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】涉及通過活塞銷連結(jié)活塞和連桿的小端部的發(fā)動機的活塞構(gòu)造。

【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，在搭載于汽車等車輛的發(fā)動機中，通過活塞銷連結(jié)活塞和連桿的小端部。具體而言，活塞銷插通至形成于連桿的小端部的銷插通孔，連桿的小端部位于活塞銷的中心軸方向的中央部。在活塞的背面(與頂面相反側(cè)的面)的活塞銷中心軸方向的兩端部，兩個突起部以夾著連桿的小端部的方式形成，在這兩個突起部分別形成有銷支撐孔，該銷支撐孔供活塞銷的中心軸方向的兩端部插入而支撐該兩端部(例如參照專利文獻I)。
[0003]在上述發(fā)動機中，已知由于由該發(fā)動機的基本構(gòu)造決定的共振而產(chǎn)生燃燒噪音(例如參照非專利文獻I)。在非專利文獻I中，發(fā)動機聲音具有1.7kHz,3.3kHz,6kHz這三個峰值，其中一個峰值(3.3kHz)是連桿的伸縮共振引起的，該共振的振幅幾乎沒有降低的余地。
[0004]此外，有與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的在先申請(日本特愿2012-189134號)。
[0005]專利文獻1:日本特開2004-353500號公報
[0006]非專利文獻1:大塚雅也，“于、一七'> 燃焼騒音O工 > 夕 > 構(gòu)造T O低減方法”，汽車技術(shù)協(xié)會學(xué)術(shù)演講會前印集N0.36-05，社團法人汽車技術(shù)協(xié)會，2005年5月，p7?10
[0007]本發(fā)明人們對于活塞和連桿的彈簧質(zhì)點模型進行了深入研究，結(jié)果確認(rèn)到了如下內(nèi)容。
[0008]在活塞和連桿的彈簧質(zhì)點模型中，活塞、活塞銷和連桿的小端部作為整體相當(dāng)于質(zhì)點(設(shè)質(zhì)量為M(單位kg))，連桿中的將小端部和大端部連結(jié)的連結(jié)部與相對于該大端部支撐上述質(zhì)點的彈簧(設(shè)彈簧常數(shù)為K(單位N/m))相當(dāng)。由此，如果令活塞、活塞銷和連桿的小端部為一體，則它們一體地相對于連桿的大端部以(1/2JI).(K/M) l72Hz的共振頻率(例如，3kHz?4kHz)共振。該共振相當(dāng)于在上述非專利文獻I中提及的連桿的伸縮共振。
[0009]另外，在活塞銷與連桿的銷插通孔之間形成有潤滑油膜。該潤滑油膜相當(dāng)于將活塞銷和連桿的小端部連結(jié)的彈簧。另外，在采用使活塞銷能夠相對于突起部和連桿的小端部的雙方轉(zhuǎn)動的全浮式的組裝方式的情況下，除了活塞銷與連桿的銷插通孔之間以外，在活塞銷與活塞的突起部的銷支撐孔之間也形成有潤滑油膜。該潤滑油膜相當(dāng)于將活塞銷和活塞連結(jié)的彈簧。
[0010]如果存在活塞銷與連桿的銷插通孔之間的潤滑油膜(在全浮式中，該潤滑油膜和活塞銷與活塞的突起部的銷支撐孔之間的潤滑油膜)，那么活塞相對于連桿的小端部經(jīng)由彈簧被支撐，活塞、活塞銷和連桿的小端部不會一體地相對于連桿的大端部共振。在燃燒沖程(做功沖程)以外，活塞不被大的力按壓，所以上述潤滑油膜存在而不產(chǎn)生上述共振。
[0011]另一方面，在燃燒沖程中，活塞被大的力按壓，因而上述潤滑油膜消失，其結(jié)果，活塞、活塞銷和連桿的小端部成為一體而相對于連桿的大端部共振。
[0012]出于以上觀點，由于在燃燒沖程中活塞、活塞銷和連桿的小端部成為一體，因而為了抑制其共振(降低共振頻率下的振動)，考慮利用動態(tài)吸振器。但是，僅單純地設(shè)置動態(tài)吸振器時，即使在燃燒沖程中能夠降低上述共振導(dǎo)致的噪音，在活塞、活塞銷和連桿的小端部不成為一體的其它沖程中，由于動態(tài)吸振器的振動，噪音也會增大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于，在燃燒沖程中，抑制活塞、活塞銷和連桿的小端部一體地相對于連桿的大端部共振，并且在其它沖程中抑制噪音增大。
[0014]所公開的發(fā)動機的活塞構(gòu)造具備:活塞，在氣缸內(nèi)往復(fù)運動；連桿，在兩端分別具有小端部和大端部，該小端部與所述活塞連結(jié)，該大端部與曲柄軸連結(jié)；截面中空的活塞銷，將所述活塞和所述小端部連結(jié)；以及動態(tài)吸振器，具有設(shè)于所述活塞銷的內(nèi)部并且固定至該活塞銷的固定部、以及可擺動地支撐于該固定部的可動部，在燃燒沖程中，抑制所述活塞、所述活塞銷和所述小端部一體地相對于所述連桿的大端部共振。
[0015]而且，其特征在于，所述動態(tài)吸振器包括組裝型動態(tài)吸振器，該組裝型動態(tài)吸振器通過將質(zhì)量調(diào)整部組裝至所述固定部而形成所述可動部。
[0016]依照這樣構(gòu)成的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，在燃燒沖程中，活塞銷與連桿之間的潤滑油膜(在全浮式中，該潤滑油膜和活塞銷與活塞之間的潤滑油膜)不再存在而活塞、活塞銷和連桿的小端部成為一體的情況下，通過動態(tài)吸振器，能夠抑制它們一體地共振。另外，由于動態(tài)吸振器設(shè)于活塞銷，因而在潤滑油膜存在于活塞銷與連桿之間的情況下，即在吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程中，通過該潤滑油膜(彈簧)，動態(tài)吸振器的振動不傳遞至連桿，不會由于其振動而噪音增大。另外，通過在活塞銷的內(nèi)部設(shè)置動態(tài)吸振器，能夠有效地利用空間，不必增大活塞。
[0017]而且，由于動態(tài)吸振器包括通過將質(zhì)量調(diào)整部組裝至固定部而形成可動部的組裝型動態(tài)吸振器，因而存在以下優(yōu)點:能夠通過質(zhì)量調(diào)整部的更換而進行可動部的質(zhì)量調(diào)整，容易修正制造誤差等。
[0018]具體而言，可以在所述活塞銷的內(nèi)部設(shè)有兩個所述動態(tài)吸振器，所述兩個動態(tài)吸振器隔著穿過所述活塞銷的中心軸方向的中央的面而分別位于兩側(cè)。
[0019]這樣，能夠獲得穩(wěn)定的質(zhì)量平衡。
[0020]例如也可以是，所述動態(tài)吸振器的一方是所述組裝型動態(tài)吸振器，所述動態(tài)吸振器的另一方是一體地形成有所述固定部和所述可動部的一體型動態(tài)吸振器，也可以是，所述動態(tài)吸振器的雙方是所述組裝型動態(tài)吸振器。
[0021 ] 在任何一種情況下，均能夠通過可動部的質(zhì)量調(diào)整進行頻率調(diào)整。
[0022]更具體而言,所述固定部具有沿所述活塞銷的中心軸方向延伸的軸部,所述質(zhì)量調(diào)整部具有供所述軸部插入的插入孔，通過將所述軸部插入所述插入孔，所述質(zhì)量調(diào)整部被組裝至所述固定部。
[0023]而且，可以在所述插入孔與所述軸部之間設(shè)置相對于該軸部將所述質(zhì)量調(diào)整部定位的軸方向定位部。
[0024]這樣，能夠高精度地進行質(zhì)量調(diào)整部的定位，且可穩(wěn)定地進行頻率設(shè)定。
[0025]在此情況下，優(yōu)選地，所述軸方向定位部由限制面和抵接面構(gòu)成，該限制面面向插入方向且設(shè)于所述軸部，該抵接面與所述限制面抵接且設(shè)于所述質(zhì)量調(diào)整部，所述限制面位于所述軸部的前端側(cè)。
[0026]這樣，能夠避免軸部的小徑化，因而可更穩(wěn)定地進行頻率設(shè)定。
[0027]優(yōu)選地，在所述質(zhì)量調(diào)整部與從該質(zhì)量調(diào)整部突出的所述軸部的突出前端部之間，設(shè)置阻止所述質(zhì)量調(diào)整部從所述軸部脫落的防脫部。
[0028]這樣，能夠可靠地阻止質(zhì)量調(diào)整部從軸部拔出。
[0029]例如，所述防脫部能夠通過在所述突出前端部安裝固定夾而構(gòu)成。
[0030]在此情況下，能夠利用現(xiàn)有的部件并以簡單的構(gòu)成來構(gòu)成防脫部。
[0031]另外，所述防脫部還能夠通過將所述突出前端部或所述質(zhì)量調(diào)整部鉚接而構(gòu)成。
[0032]在此情況下，能夠有助于避免組裝操作的負(fù)擔(dān)或部件數(shù)量的增加。
[0033]例如，在將質(zhì)量調(diào)整部鉚接而構(gòu)成防脫部的情況下，優(yōu)選為所述防脫部由鉚接部和制止部構(gòu)成，該鉚接部將所述質(zhì)量調(diào)整部鉚接而形成，該制止部設(shè)于所述軸部的外表面，使得在所述質(zhì)量調(diào)整部向脫落方向位移的情況下與所述鉚接部觸碰。
[0034]這樣，能夠有效地提聞防脫部的功能。
[0035]另外，在此情況下，可以在所述軸部中的所述防脫部的附近且比該防脫部更靠基端側(cè)，形成面向插入方向而與所述質(zhì)量調(diào)整部抵接的限制面。
[0036]這樣，能夠由限制面承受在鉚接處理時施加于防脫部的載荷，能夠穩(wěn)定地支撐質(zhì)量調(diào)整部。
[0037]此外，所述固定夾向所述突出前端部的安裝，通過將所述質(zhì)量調(diào)整部定位于所述軸部來進行即可。
[0038]這樣，能夠高精度地進行質(zhì)量調(diào)整部的定位，其確認(rèn)也能夠變得容易。
[0039]發(fā)明的效果:
[0040]依照本發(fā)明的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，能夠抑制共振和噪音。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是表示采用了本發(fā)明的實施方式的活塞構(gòu)造的發(fā)動機的活塞和連桿的圖。
[0042]圖2是圖1的I1-1I線截面圖(動態(tài)吸振器以非截面表示)。
[0043]圖3是圖1的II1-1II線截面圖。
[0044]圖4是表示活塞和連桿的彈簧質(zhì)點模型的圖。
[0045]圖5是圖3的部分放大圖。
[0046]圖6是表示動態(tài)吸振器的變形例的與圖3相當(dāng)?shù)膱D。
[0047]圖7是表示防脫部的第一變形例的概略圖，圖7(a)是截面圖，圖7(b)是圖7(a)的X-X線截面圖。
[0048]圖8是表示將質(zhì)量調(diào)整部鉚接之前的狀態(tài)的概略圖。
[0049]圖9是表示防脫部的第二變形例的概略圖。
[0050]圖10是表示防脫部的第三變形例的概略圖。
[0051 ] 圖11 (a)、圖11 (b)是表示活塞構(gòu)造的變形例的與圖3相當(dāng)?shù)膱D。
[0052]圖12是表示活塞構(gòu)造的另一變形例的與圖3相當(dāng)?shù)膱D。
[0053]符號說明
[0054]I活塞；2活塞銷；10連桿；1a小端部；1b大端部；20動態(tài)吸振器；20a固定部；20b可動部；20c支撐部；50質(zhì)量調(diào)整部；51軸部；53軸方向定位部；70，70’，70’ ’防脫部；71環(huán)狀槽；71a制止部；72鉚接部

【具體實施方式】
[0055]以下，基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。
[0056]圖1至圖3表示采用了本發(fā)明的實施方式的活塞構(gòu)造的發(fā)動機的活塞I和連桿10。該活塞I重復(fù)氣缸循環(huán)(吸氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程(做功沖程)和排氣沖程)，從而在氣缸內(nèi)沿氣缸軸心方向(圖1和圖3的上下方向)往復(fù)運動。
[0057]上述活塞I經(jīng)由活塞銷2與作為連桿10的一端部的小端部1a連結(jié)。作為該連桿10的另一端部的大端部1b與未圖示的曲柄軸連結(jié)。連桿10的小端部1a和大端部1b由柱狀的連結(jié)部1c連結(jié)。上述活塞I的往復(fù)運動經(jīng)由連桿10傳遞至上述曲柄軸而使該曲柄軸旋轉(zhuǎn)。活塞銷2的中心軸方向(圖3的左右方向)與上述曲柄軸的軸方向一致。
[0058]在連桿10的小端部1a形成有供活塞銷2插通的銷插通孔10d，在連桿10的大端部1b形成有供上述曲柄軸插通的軸插通孔1e。此外,雖然在圖1中省略，連桿10的大端部1b是在連結(jié)部1c的長度方向上在軸插通孔1e的中央二等分的構(gòu)造。
[0059]活塞銷2插通至連桿10的小端部1a中的銷插通孔1d,連桿10的小端部1a位于活塞銷2的中心軸方向的中央部。另外，連桿10的小端部1a在活塞銷2的中心軸方向上位于活塞I的中央。
[0060]活塞銷2相對于連桿10的銷插通孔1d以可轉(zhuǎn)動的方式插通。此外，在連桿10的銷插通孔1d的內(nèi)周面固定有襯套11，嚴(yán)格地說，活塞銷2相對于該襯套11可轉(zhuǎn)動地插通。
[0061]在活塞銷2與連桿10的銷插通孔1d(具體而言是襯套11)之間，供給在上述發(fā)動機中循環(huán)的潤滑油，從而形成潤滑油膜，通過該潤滑油膜和上述襯套11，活塞銷2相對于連桿10的銷插通孔1d順利地轉(zhuǎn)動。
[0062]在活塞I的頂面形成有腔室la，在活塞I的比活塞銷2更靠上側(cè)的外周面，嵌有圓環(huán)狀的活塞墊圈lb。
[0063]在活塞I的背面(與頂面相反側(cè)的面)的活塞銷2中心軸方向的兩端部，兩個突起部Ic以夾著連桿10的小端部1a的方式在上述曲柄軸側(cè)突出形成。在這兩個突起部Ic中分別形成有沿活塞銷2的中心軸方向延伸的銷支撐孔Id。活塞銷2的中心軸方向的兩端部分別插入兩個突起部Ic的銷支撐孔Id而被支撐。
[0064]在本實施方式中，作為活塞銷2的組裝方式采用全浮式。即，活塞銷2能夠相對于連桿10的銷插通孔1d轉(zhuǎn)動，并且能夠相對于活塞I的突起部Ic的銷支撐孔Id轉(zhuǎn)動。
[0065]與活塞銷2和連桿10的銷插通孔1d之間同樣地，在活塞銷2與活塞I的突起部Ic的銷支撐孔Id之間也形成有潤滑油膜，通過該潤滑油膜，活塞銷2相對于活塞I的突起部Ic的銷支撐孔Id順利地轉(zhuǎn)動。
[0066]在兩個突起部Ic的銷支撐孔Id的活塞I外周面?zhèn)鹊亩瞬糠謩e插入固定有卡環(huán)le，這兩個卡環(huán)Ie分別與活塞銷2的中心軸方向的兩端面相接地設(shè)置，限制活塞銷2在中心軸方向的移動。
[0067]上述活塞銷2是截面中空的，在活塞銷2的中心部形成有沿活塞銷2的中心軸方向延伸的貫通孔2a。在該貫通孔2a的內(nèi)周面中的活塞銷2的中心軸方向的中央部，形成有供后述的動態(tài)吸振器20的固定部20a壓入的壓入部2b。壓入部2b處的貫通孔2a的內(nèi)徑形成為比其它部分處的貫通孔2a的內(nèi)徑更小。
[0068]詳細(xì)而言，貫通孔2a具有:壓入部2b，位于活塞銷2的中心軸方向的中央部，形成為小徑的圓筒狀；以及容納部2c，與壓入部2b的兩側(cè)相連，位于活塞銷2的中心軸方向的兩端部，形成為大徑的圓筒狀。
[0069]在壓入部2b與容納部2c之間，通過臺階形成面向活塞銷2的中心軸方向的臺階面2d。通過將壓入部2b設(shè)為小徑，能夠提高活塞銷2的剛性。
[0070]在上述活塞銷2的內(nèi)部(貫通孔2a內(nèi))配設(shè)有兩個動態(tài)吸振器20，在燃燒沖程中，這兩個動態(tài)吸振器20抑制活塞1、活塞銷2和連桿10的小端部1a —體地相對于連桿10的大端部1a共振。這兩個動態(tài)吸振器20隔著穿過活塞銷2的中心軸方向的中央的面(即，穿過該中央且相對于活塞銷2的中心軸垂直的面)而分別位于兩側(cè)。
[0071]在此，活塞I和連桿10的彈簧質(zhì)點模型如圖4所示。S卩，活塞1、活塞銷2和連桿10的小端部1a作為整體相當(dāng)于質(zhì)點(設(shè)質(zhì)量為M(單位kg))，連桿10的連結(jié)部1c與相對于連桿10的大端部1b支撐上述質(zhì)點的彈簧(設(shè)彈簧常數(shù)為K(單位N/m))相當(dāng)。
[0072]活塞銷2與連桿10的銷插通孔1d之間的潤滑油膜相當(dāng)于將活塞銷2和連桿10的小端部1a連結(jié)的彈簧，活塞銷2與活塞I的突起部Ic的銷支撐孔Id之間的潤滑油膜相當(dāng)于將活塞銷2和活塞I (突起部Ic)連結(jié)的彈簧。
[0073]在燃燒沖程中，由于活塞I被大力按壓，因而活塞銷2與連桿10的銷插通孔1d之間的潤滑油膜(將活塞銷2和連桿10的小端部1a連結(jié)的彈簧)和活塞銷2與活塞I的突起部Ic的銷支撐孔Id之間的潤滑油膜(將活塞銷2和活塞I連結(jié)的彈簧)均不再存在，其結(jié)果，活塞1、活塞銷2和連桿10的小端部1a成為一體。由此，活塞1、活塞銷2和連桿10的小端部1a —體地相對于連桿10的大端部1b以(1/2 π ).(K/M) l72Hz的共振頻率共振。
[0074](動態(tài)吸振器)
[0075]為了抑制該共振(降低共振頻率下的振動)，在活塞銷2的內(nèi)部(貫通孔2a內(nèi))設(shè)置上述兩個動態(tài)吸振器20。
[0076]如圖2和圖3所示，各動態(tài)吸振器20具有:固定部20a，固定至設(shè)于活塞銷2的貫通孔2a的內(nèi)周面的壓入部2b ;可動部20b，在活塞銷2的內(nèi)部沿著該活塞銷2的中心軸方向延伸；以及支撐部20c，以能夠沿著活塞銷2的徑向振動的方式相對于上述固定部20a支撐該可動部20b。
[0077]在本實施方式中，出于部件數(shù)量的削減等觀點，兩個動態(tài)吸振器20 —體地形成。而且，一方的動態(tài)吸振器20 —體地形成固定部20a、可動部20b和支撐部20c ( 一體型動態(tài)吸振器20A)，另一方的動態(tài)吸振器20是組裝多個部件而形成的組裝型的動態(tài)吸振器(組裝型動態(tài)吸振器20B)。
[0078]一體型動態(tài)吸振器20A和組裝型動態(tài)吸振器20B通過各自的固定部20a —體地連結(jié)。一體化的固定部20a壓入并固定于壓入部2b。由此,一體型動態(tài)吸振器20A的可動部20b容納于一方的容納部2c的內(nèi)部，組裝型動態(tài)吸振器20B的可動部20b容納于另一方的容納部2c的內(nèi)部。
[0079]可動部20b形成為圓柱狀，其外徑的尺寸設(shè)計為比容納部2c的內(nèi)徑更小，使得即便可動部20b振動，也不會與容納部2c的內(nèi)周面接觸。而且，以可動部20b的外周面與容納部2c的內(nèi)周面之間隔開微小的間隙而相對的方式，將可動部20b配置在容納部2c的內(nèi)部。
[0080]可動部20b的外徑比壓入部2b的內(nèi)徑更大。因此，可動部20b的端面不能插通至壓入部2b。
[0081]支撐部20c也形成為圓柱狀，介于可動部20b與固定部20a之間。支撐部20c的外徑比可動部20b的外徑和壓入部2b的內(nèi)徑小，能夠插通至壓入部2b。
[0082]而且，以支撐部20c的外周面與壓入部2b的內(nèi)周面之間隔開充分的間隙而相對的方式，將支撐部20c配置在壓入部2b的內(nèi)部。由此，支撐部20c以能夠沿活塞銷2的徑向振動的方式相對于固定部20a支撐可動部20b。
[0083]固定部20a也形成為圓柱狀。固定部20a的外徑比可動部20b的外徑小，但是比壓入部2b的內(nèi)徑稍大。由此，固定部20a能夠壓入至壓入部2b。固定部20a、可動部20b和支撐部20c在使中心軸一致的狀態(tài)下串聯(lián)地相連。
[0084]一體型動態(tài)吸振器20A的中心軸和組裝型動態(tài)吸振器20B的中心軸配置成與活塞銷2的中心軸一致。另外，兩個動態(tài)吸振器20A、20B的可動部20b的質(zhì)量大致相同，兩個動態(tài)吸振器20A、20B的可動部20b的重心位置位于活塞銷2的中心軸上，并且相對于穿過活塞銷2的中心軸方向的中央的面(穿過該中央且相對于活塞銷2的中心軸垂直的面)位于相互對稱的位置。
[0085](組裝型動態(tài)吸振器)
[0086]如在圖5中放大所示，組裝型動態(tài)吸振器20B的可動部20b通過將質(zhì)量調(diào)整部50組裝至固定部20a而形成。所以，組裝型動態(tài)吸振器20B與一體型動態(tài)吸振器20A相比，存在以下優(yōu)點:能夠調(diào)整可動部20b的質(zhì)量，制造誤差的修正等較為方便。
[0087]組裝型動態(tài)吸振器20B的固定部20a具有沿活塞銷2的中心軸方向延伸的軸部
51。在組裝型動態(tài)吸振器20B中，由該軸部51的基部(與固定部20a相連的部分)構(gòu)成支撐部20c，比基部更靠前端側(cè)的部分成為用于固定質(zhì)量調(diào)整部50的裝配部51a。基部和裝配部51a的外徑比壓入部2b的內(nèi)徑更小，能夠插通壓入部2b。
[0088]質(zhì)量調(diào)整部50由外徑與可動部20b大致相同的圓柱狀的部件構(gòu)成，具有沿中心軸方向延伸而貫通內(nèi)端面50a與外端面50b之間的插入孔52。軸部51從內(nèi)端面50a側(cè)插入該插入孔52。將尺寸設(shè)計為，插入孔52的內(nèi)寬比軸部51的裝配部51a的外寬稍小(過盈配合)，軸部51被壓入插入孔52。由此，質(zhì)量調(diào)整部50與軸部51 —體化。
[0089]質(zhì)量調(diào)整部50通過將軸部51壓入該插入孔52而被組裝至固定部20a。此時，為了相對于軸部51將質(zhì)量調(diào)整部50定位，在插入孔52與軸部51之間設(shè)有軸方向定位部53。
[0090]在本實施方式中，軸方向定位部53位于軸部51的基端側(cè)，詳細(xì)而言位于裝配部51a的基端側(cè)。軸方向定位部53由設(shè)于軸部51的限制面53a和設(shè)于質(zhì)量調(diào)整部50的抵接面53b構(gòu)成。
[0091]具體而言，在軸部51的周圍伸出環(huán)狀凸部，在質(zhì)量調(diào)整部50的內(nèi)端面50a側(cè)，形成使插入孔52擴大的環(huán)狀凹部。在環(huán)狀凸部中形成有限制面53a，該限制面53a面向質(zhì)量調(diào)整部50被插入軸部51的方向(在圖5中，從右向左的方向，插入方向)，在環(huán)狀凹部中形成有與限制面53a抵接的抵接面53b。由此，將質(zhì)量調(diào)整部50插入軸部51時，抵接面53b與限制面53a觸碰。結(jié)果，質(zhì)量調(diào)整部50相對于軸部51被定位在規(guī)定位置，能夠進行穩(wěn)定的頻率設(shè)定。
[0092]在軸部51中的裝配部51a的軸方向的中間部位，為了提高組裝操作性，形成有不與質(zhì)量調(diào)整部50壓接的非壓接區(qū)域R。所以，在本實施方式中，在裝配部51a的基端側(cè)和前端側(cè)這兩個部位，軸部51與質(zhì)量調(diào)整部50部分地壓接。
[0093]將質(zhì)量調(diào)整部50組裝至軸部51的規(guī)定位置時，軸部51的前端部分從質(zhì)量調(diào)整部50的外端面50b突出(突出前端部51b)。在該突出前端部51b的外周面形成有沿周向凹入的環(huán)狀的嵌合槽54,大致C形的固定夾55嵌入該嵌合槽54。
[0094]這樣，通過將固定夾55安裝至突出前端部51b，從而能夠可靠地阻止質(zhì)量調(diào)整部50從軸部51脫落(防脫部70)。
[0095]優(yōu)選為在通過軸方向定位部53將質(zhì)量調(diào)整部50定位后能夠安裝固定夾55。具體而言，從抵接面53b到外端面50b的長度LI與從限制面53a到嵌合槽54的長度L2尺寸設(shè)定為大致相同或者前者稍短。這樣，能夠通過是否能夠安裝固定夾55來判斷質(zhì)量調(diào)整部50是否定位在規(guī)定位置，因而可容易地進行定位確認(rèn)。
[0096]特別地，在本實施方式中，雖然可動部20b不能插通壓入部2b，但是由于組裝型動態(tài)吸振器20B的可動部20b能夠后設(shè)質(zhì)量調(diào)整部50而形成，因而即使將兩個動態(tài)吸振器20A.20B 一體地形成，也能夠無障礙地安裝至活塞銷2。
[0097]各動態(tài)吸振器20A、20B的支撐部20c相當(dāng)于支撐可動部20b (令可動部20b的質(zhì)量為m(單位kg))的彈簧，設(shè)其彈簧常數(shù)為k(單位N/m)時，為了抑制上述共振，基本上使k/m的值與Κ/M大致相同即可。以獲得這樣的k/m的值的方式設(shè)定可動部20b的長度和直徑、以及支撐部20c的長度和直徑。嚴(yán)格地講，雖然也應(yīng)該考慮支撐部20c的質(zhì)量，但是由于支撐部20c的質(zhì)量與可動部20b的質(zhì)量相比非常小，因而能夠忽略支撐部20c的質(zhì)量。此夕卜，在共振頻率以外的頻率下振動可以變大的情況下，k/m的值不需要與Κ/M大致相同。
[0098]優(yōu)選為，使兩個動態(tài)吸振器20的可動部20b的質(zhì)量大致相同，使兩個動態(tài)吸振器20(支撐部20c)的彈簧常數(shù)彼此不同。這是因為，不僅能夠降低共振頻率下的振動，還能夠在包括共振頻率在內(nèi)的較寬范圍的頻率區(qū)域中降低振動。為了使兩個動態(tài)吸振器20的彈簧常數(shù)彼此不同，使兩個動態(tài)吸振器20中的支撐部20c的長度或直徑彼此不同即可。或者，也可以使兩個動態(tài)吸振器20中的支撐部20c的長度和直徑雙方彼此不同。或者，也可以使兩個動態(tài)吸振器20中的支撐部20c的材料彼此不同。此外，也可以使兩個動態(tài)吸振器20的彈簧常數(shù)大致相同。
[0099]在使兩個動態(tài)吸振器20的彈簧常數(shù)彼此不同的情況下，例如，將一方的動態(tài)吸振器20的彈簧常數(shù)設(shè)定為k/m的值與Κ/M大致相同，將另一方的動態(tài)吸振器20的彈簧常數(shù)設(shè)定為比一方的動態(tài)吸振器20的彈簧常數(shù)更大或更小。
[0100]如上所述，在燃燒沖程中，活塞銷2與連桿10的銷插通孔1d之間的潤滑油膜(將活塞銷2和連桿10的小端部1a連結(jié)的彈簧)、以及活塞銷2與活塞I的突起部Ic的銷支撐孔Id之間的潤滑油膜(將活塞銷2和活塞I連結(jié)的彈簧)均不再存在，結(jié)果，活塞1、活塞銷2和連桿10的小端部1d成為一體而相對于大端部1b共振。可是，在本實施方式中，通過設(shè)于活塞銷2的動態(tài)吸振器20，其共振被抑制，能夠降低共振導(dǎo)致的噪音。
[0101]另一方面，在吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程中，在活塞銷2與連桿10的銷插通孔1d之間、以及活塞銷2與活塞I的突起部Ic的銷支撐孔Id之間分別存在潤滑油膜。結(jié)果，并不產(chǎn)生在上述燃燒沖程中產(chǎn)生的共振。假設(shè)動態(tài)吸振器20被設(shè)置于連桿10的小端部10a，雖然能夠在燃燒沖程中抑制上述共振，但是在不產(chǎn)生共振的吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程中，動態(tài)吸振器20也振動。因此，在吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程中，由于動態(tài)吸振器20的振動，噪音反而變大。但是，在本實施方式中，由于動態(tài)吸振器20設(shè)置于活塞銷2，因而在吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程中，由于活塞銷2與連桿10的銷插通孔1d之間的潤滑油膜(將活塞銷2和連桿10的小端部1a連結(jié)的彈簧)，動態(tài)吸振器20的振動不會傳遞至連桿10，不會由于該振動而噪音增大。另外，通過在活塞銷2的內(nèi)部設(shè)置動態(tài)吸振器20，能夠有效地利用空間，不必增大活塞I。
[0102](組裝型動態(tài)吸振器的變形例)
[0103]圖6表示組裝型動態(tài)吸振器20B的變形例(組裝型動態(tài)吸振器20B’)。
[0104]在本變形例中，軸部51和質(zhì)量調(diào)整部50的形態(tài)與上述實施方式不同。具體而言，在軸部51中，裝配部51a的大部分比基部外徑更大而形成為大徑(大徑軸部)。而且，軸方向定位部53位于裝配部51a的前端側(cè)。
[0105]在裝配部51a的前端側(cè)，形成有相對小徑地形成的小徑軸部60。與此對應(yīng)，在插入孔52中形成有供小徑軸部60嵌入的小徑孔部61。在該變形例的軸方向定位部53中，由大徑軸部51和小徑軸部60的臺階形成的端面成為限制面53a，小徑孔部61的內(nèi)側(cè)周圍的端面成為抵接面53b，因而不設(shè)置環(huán)狀凸部和環(huán)狀凹部。
[0106]在該變形例的情況下，由于軸部51中的裝配部51a的大部分成為大徑，因而能夠穩(wěn)定地設(shè)定頻率。另外，由于質(zhì)量調(diào)整部50的壓入部位的壁厚較薄，因而易于壓入。因此，不在裝配部51a形成非壓接區(qū)域R而能夠在整個區(qū)域壓接至質(zhì)量調(diào)整部50，能夠進一步穩(wěn)固裝配部51a和質(zhì)量調(diào)整部50的一體化。由此，能夠更加穩(wěn)定地設(shè)定頻率。
[0107](防脫部70的變形例)
[0108]在上述的實施方式和變形例中，通過安裝固定夾55而構(gòu)成防脫部70，但是并不限于此。只要能夠可靠地阻止質(zhì)量調(diào)整部50從軸部51脫落，就能夠作為防脫部70使用。
[0109]例如，通過將軸部51和質(zhì)量調(diào)整部50鉚接，能夠構(gòu)成防脫部70’。在該防脫部70’的情況下，與先前的防脫部70相比，存在能夠避免組裝操作的負(fù)擔(dān)和部件數(shù)量的增加的優(yōu)點。
[0110](第一變形例)
[0111]圖7表示適用于組裝型動態(tài)吸振器20B’的防脫部70’。該防脫部70’通過鉚接質(zhì)量調(diào)整部50而構(gòu)成。
[0112]具體而言，在小徑軸部60的前端側(cè)的外周面，遍及整周而形成寬度較大的截面矩形的槽(環(huán)狀槽71)。如圖8所示，環(huán)狀槽71的寬度方向的中間部位形成于與外端面50b中的小徑孔部61的緣部52a相對的位置。此外，圖8表示質(zhì)量調(diào)整部50被定位的狀態(tài)。
[0113]這樣，定位于軸部51的質(zhì)量調(diào)整部50，在經(jīng)由連結(jié)至組裝型動態(tài)吸振器20B’的另一方的動態(tài)吸振器20 (在本變形例中是一體型動態(tài)吸振器20A)支撐軸部51的狀態(tài)下，在外端面50b上如圖8中箭頭所示沿插入方向釘入鑿子狀的鉚接件(未圖示)，從而鉚接質(zhì)量調(diào)整部50。
[0114]此時，由小徑軸部60與大徑軸部的臺階產(chǎn)生的限制面53a處于形成有防脫部70’的部位附近，比形成有防脫部70’的部位更靠近軸部51的基端側(cè)。由此，能夠由限制面53a承受進行鉚接處理時施加的載荷，能夠穩(wěn)定地支撐質(zhì)量調(diào)整部50。
[0115]這樣，外端面50b的小徑孔部61的周邊部分中，沿徑向相對的兩個部位部分地被鉚接至中心側(cè)，在質(zhì)量調(diào)整部50形成兩個向小徑孔部61的內(nèi)側(cè)伸出的鉚接部72。另外，在質(zhì)量調(diào)整部50的外端面，還形成有伴隨鉚接部72的兩個凹部73。這些鉚接部72傾斜，在從軸部51沿質(zhì)量調(diào)整部50拔出的方向(脫落方向)朝向前端的狀態(tài)下，向小徑孔部61的中心側(cè)傾斜。其彎曲角度Θ為銳角，大概為10°?45°。
[0116]各鉚接部72的前端部分進入環(huán)狀槽71，在鉚接部72向脫落方向位移的情況下，各鉚接部72的前端部分碰觸到環(huán)狀槽71的側(cè)面(制止部71a)。
[0117]此外，在進入環(huán)狀槽71的鉚接部72的前端與環(huán)狀槽71之間存在間隙，但也可以是幾乎沒有間隙或接觸的狀態(tài)。這樣，能夠進一步提高定位精度。
[0118]這樣，通過由鉚接部72和制止部71a構(gòu)成防脫部70’，即使質(zhì)量調(diào)整部50沿脫落方向位移，由于各鉚接部72碰觸到制止部71a而阻止其位移，因而也能夠可靠地阻止質(zhì)量調(diào)整部50從軸部51脫落。
[0119]而且，由于各鉚接部72沿脫落方向以銳角傾斜，因而在碰觸到制止部71a的情況下，成為鉚接部72頂住制止部71a的狀態(tài)。所以，能夠更可靠地阻止質(zhì)量調(diào)整部50從軸部51脫落。
[0120]另外，即使在對鉚接部72沿插入方向作用強的力而鉚接部72變形的情況下，各鉚接部72的前端部分也在以銳角傾斜的狀態(tài)下碰觸到環(huán)狀槽71的底面。所以，能夠更可靠地阻止質(zhì)量調(diào)整部50從軸部51脫落。
[0121](第二變形例)
[0122]圖9表示將質(zhì)量調(diào)整部50鉚接而構(gòu)成防脫部的情況的另一變形例。在本變形例中，與第一變形例的不同點在于，在軸部51不形成環(huán)狀槽71。
[0123]在本變形例中，通過使鉚接部72侵入小徑軸部60的外表面而構(gòu)成防脫部70’。在此情況下，具有能夠強化軸部51和質(zhì)量調(diào)整部50的一體化的優(yōu)點。
[0124](第三變形例)
[0125]圖10表示將軸部51的突出前端部51b鉚接而構(gòu)成的防脫部70’ ’。在此情況下，通過將突出前端部51b的前端面鉚接，形成從其邊緣向外側(cè)伸出的鉚接部72。
[0126](其它)
[0127]本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不脫離權(quán)利要求的主旨的范圍內(nèi)能夠替用。
[0128]例如，如圖11的(a)和(b)所示，也可以使兩個動態(tài)吸振器20均為組裝型動態(tài)吸振器20B、20B’。在此情況下，由于是左右對稱構(gòu)造，因而構(gòu)造被簡化，制造變得容易。另外，由于實現(xiàn)了部件的共通化，因而實現(xiàn)部件數(shù)量的削減。頻率設(shè)定的自由度也變大。
[0129]再者，在上述實施方式中，一體地形成兩個動態(tài)吸振器20的固定部20a，但是也可以將兩個動態(tài)吸振器20的固定部20a分別形成而使兩個動態(tài)吸振器20成為獨立的構(gòu)件。在此情況下，可以與上述實施方式同樣，以使固定部20a比可動部20b更靠近活塞銷2的中心軸方向的中央側(cè)的方式，將兩個動態(tài)吸振器20配設(shè)在活塞銷2的內(nèi)部，或者如圖12所示，以使可動部20b比固定部20a更靠近活塞銷2的中心軸方向的中央側(cè)的方式，將兩個動態(tài)吸振器20配設(shè)在活塞銷2的內(nèi)部。
[0130]在圖12中，兩個壓入部2b分別設(shè)于活塞銷2的貫通孔2a的內(nèi)周面的活塞銷2中心軸方向的兩端部(壓入部2b中的貫通孔2a的內(nèi)徑與其它部分中的貫通孔2a的內(nèi)徑相同)，兩個動態(tài)吸振器20的固定部20a分別被壓入固定至這兩個壓入部2b。
[0131]另外，在上述實施方式中，作為活塞銷2的組裝方式采用全浮式，但是并不限于此，也可以采用活塞銷2能夠相對于連桿10的銷插通孔1d轉(zhuǎn)動且被固定至活塞I的突起部Ic的銷支撐孔Id的半浮式。
[0132]關(guān)于防脫部，鉚接部不限于兩個，也可以為三個以上。上述的鉚接部的各變形例并不限于組裝型動態(tài)吸振器20B’，也能夠應(yīng)用于組裝型動態(tài)吸振器20B，還能夠應(yīng)用于圖11或圖12所示的形態(tài)的活塞構(gòu)造。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動機的活塞構(gòu)造，具備: 活塞，在氣缸內(nèi)往復(fù)運動； 連桿，在兩端分別具有小端部和大端部，該小端部與所述活塞連結(jié)，該大端部與曲柄軸連結(jié)； 截面中空的活塞銷，將所述活塞和所述小端部連結(jié)； 動態(tài)吸振器，具有設(shè)于所述活塞銷的內(nèi)部并且固定至該活塞銷的固定部、以及可擺動地支撐于該固定部的可動部，在燃燒沖程中，抑制所述活塞、所述活塞銷和所述小端部一體地相對于所述連桿的大端部共振， 所述動態(tài)吸振器包括組裝型動態(tài)吸振器，該組裝型動態(tài)吸振器通過將質(zhì)量調(diào)整部組裝至所述固定部而形成所述可動部。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，其特征在于， 在所述活塞銷的內(nèi)部設(shè)有兩個所述動態(tài)吸振器， 所述兩個動態(tài)吸振器隔著穿過所述活塞銷的中心軸方向的中央的面而分別位于兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，其特征在于， 所述動態(tài)吸振器的一方是所述組裝型動態(tài)吸振器，所述動態(tài)吸振器的另一方是一體地形成有所述固定部和所述可動部的一體型動態(tài)吸振器。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，其特征在于， 所述動態(tài)吸振器的雙方是所述組裝型動態(tài)吸振器。
5.如權(quán)利要求1?4中任一項所述的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，其特征在于， 所述固定部具有沿所述活塞銷的中心軸方向延伸的軸部， 所述質(zhì)量調(diào)整部具有供所述軸部插入的插入孔， 通過將所述軸部插入所述插入孔，所述質(zhì)量調(diào)整部被組裝至所述固定部， 在所述插入孔與所述軸部之間，設(shè)有相對于該軸部將所述質(zhì)量調(diào)整部定位的軸方向定位部。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，其特征在于， 所述軸方向定位部由限制面和抵接面構(gòu)成，該限制面面向插入方向且設(shè)于所述軸部，該抵接面與所述限制面抵接且設(shè)于所述質(zhì)量調(diào)整部， 所述限制面位于所述軸部的前端側(cè)。
7.如權(quán)利要求1?4中任一項所述的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，其特征在于， 所述固定部具有沿所述活塞銷的中心軸方向延伸的軸部， 所述質(zhì)量調(diào)整部具有供所述軸部插入的插入孔， 通過將所述軸部插入所述插入孔，所述質(zhì)量調(diào)整部被組裝至所述固定部， 在所述質(zhì)量調(diào)整部與從該質(zhì)量調(diào)整部突出的所述軸部的突出前端部之間，設(shè)有阻止所述質(zhì)量調(diào)整部從所述軸部脫落的防脫部。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，其特征在于， 所述防脫部通過在所述突出前端部安裝固定夾而構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，其特征在于， 所述防脫部通過將所述突出前端部鉚接而構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，其特征在于， 所述防脫部通過將所述質(zhì)量調(diào)整部鉚接而構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，其特征在于， 所述防脫部由鉚接部和制止部構(gòu)成，該鉚接部將所述質(zhì)量調(diào)整部鉚接而形成，該制止部設(shè)于所述軸部的外表面，使得在所述質(zhì)量調(diào)整部向脫落方向位移的情況下與所述鉚接部觸碰。
12.如權(quán)利要求10或11所述的發(fā)動機的活塞構(gòu)造，其特征在于， 在所述軸部中的所述防脫部的附近且比該防脫部更靠基端側(cè)，形成有面向插入方向與所述質(zhì)量調(diào)整部抵接的限制面。
【文檔編號】F02F3/00GK104454223SQ201410347141
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】平田耕一, 山谷光隆, 詫間修治, 神田靖典, 小林達也, 本室武志 申請人:馬自達汽車株式會社