JP6107766B2 - Engine piston structure - Google Patents
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Description
本発明は、シリンダ内で往復動するピストンと、小端部が上記ピストンと連結されかつ大端部がクランクシャフトと連結されるコンロッドと、上記ピストンと上記コンロッドの小端部とを連結する断面中空のピストンピンと、上記ピストンピンの内部に設けられ、燃焼行程において上記ピストン、上記ピストンピン及び上記コンロッドの小端部が一体で上記コンロッドの大端部に対して共振するのを抑制する動吸振器とを備えた、エンジンのピストン構造に関する技術分野に属する。 The present invention provides a piston that reciprocates in a cylinder, a connecting rod having a small end connected to the piston and a large end connected to a crankshaft, and a cross section connecting the piston and the small end of the connecting rod. A hollow piston pin and a dynamic vibration damper provided inside the piston pin to prevent the piston, the piston pin and the small end of the connecting rod from resonating integrally with the large end of the connecting rod in the combustion stroke Belongs to a technical field related to the piston structure of an engine.
エンジンのピストンが、燃焼行程においてピストンピン及びコンロッドの小端部と一体で該コンロッドの大端部に対して共振するのを抑制して、その共振による騒音を低減するために、断面中空のピストンピンの内部に動吸振器を設けたピストン構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、その動吸振器は、ピストンピンに固定される固定部と、ピストンピンの内部(貫通孔内)において該ピストンピンの中心軸方向に延びる可動部と、該可動部を上記固定部に対してピストンピンの径方向に振動可能に支持する支持部とを有している。
In order to suppress the resonance of the piston of the engine with the piston pin and the small end of the connecting rod and resonate with the large end of the connecting rod in the combustion stroke, and to reduce noise due to the resonance, the piston with a hollow cross section A piston structure in which a dynamic vibration absorber is provided inside a pin is known (see, for example, Patent Document 1). In
上記特許文献1のピストン構造では、動吸振器が設けられた、ピストンピンの貫通孔内に、オイル(エンジンオイル)が進入可能になっているが、オイルを積極的に供給するようにはなっていないため、ピストンピンと動吸振器との間にオイルが介在する場合があったり介在しない場合があったりし、この結果、動吸振器による振動低減特性が安定しないという問題がある。
In the piston structure disclosed in
また、上記特許文献1のピストン構造では、ピストンピンと動吸振器との間にオイルが介在しない場合には、動吸振器の可動部が固定部に対してピストンピンの径方向に大きく振動し易くて支持部に大きな応力が生じ、その応力に耐えるようにするために、例えば支持部の外径(つまりピストンピンと可動部との間のバネ定数)に制約が生じ、この結果、動吸振器による振動低減のチューニングの自由度が低くなってしまう。
Further, in the piston structure of
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、断面中空のピストンピンの内部に動吸振器を設ける場合に、その動吸振器による振動低減のチューニングの自由度を高めることができるようにするとともに、動吸振器による振動低減特性の安定化を図ることができるようにすることにある。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide freedom of tuning for vibration reduction by the dynamic vibration absorber when the dynamic vibration absorber is provided inside the piston pin having a hollow cross section. It is to be able to increase the degree of vibration and to stabilize the vibration reduction characteristics by the dynamic vibration absorber.
上記の目的を達成するために、本発明では、シリンダ内で往復動するピストンと、小端部が上記ピストンと連結されかつ大端部がクランクシャフトと連結されるコンロッドと、上記ピストンと上記コンロッドの小端部とを連結する断面中空のピストンピンと、上記ピストンピンの内部に設けられ、燃焼行程において上記ピストン、上記ピストンピン及び上記コンロッドの小端部が一体で上記コンロッドの大端部に対して共振するのを抑制する動吸振器とを備えた、エンジンのピストン構造を対象として、上記ピストンピンと上記動吸振器との間へのオイルの供給を促進するオイル供給促進手段を備えている、という構成とした。 In order to achieve the above object, in the present invention, a piston that reciprocates in a cylinder, a connecting rod having a small end connected to the piston and a large end connected to a crankshaft, the piston and the connecting rod A piston pin having a hollow cross-section connecting the small end of the piston and the piston pin, and the piston, the piston pin and the small end of the connecting rod are integrated with the large end of the connecting rod in the combustion stroke. For the piston structure of the engine, which is provided with a dynamic vibration absorber that suppresses resonating, oil supply promotion means for promoting the supply of oil between the piston pin and the dynamic vibration absorber is provided. The configuration is as follows.
上記の構成により、ピストンピン(ピストンピンの内壁面)と動吸振器との間の隙間へのオイルの供給が促進されるので、ピストンピンと動吸振器(特に可動部)との間にオイルが常に介在することになり、動吸振器による振動低減特性が安定する。また、上記オイルにより、動吸振器に設けられた可動部のピストンピン径方向への振動量が制限され、これにより、その可動部を支持する支持部に生じる応力を低減することができる。この結果、その応力に耐えるようにするために、支持部の形状等(つまりピストンピンと可動部との間のバネ定数)に制約を設ける必要がなくなる。また、上記オイルは、ピストンピンと可動部との間のダンパとして機能し、上記バネ定数の設定に加えて、上記オイルの粘性(粘度又は動粘度)及び上記隙間への供給量(上記隙間に存在する量)の設定、つまり上記ダンパの減衰係数の設定によっても、動吸振器による振動低減のチューニングを図ることができる。よって、動吸振器による振動低減のチューニングの自由度を高めることができるとともに、動吸振器による振動低減特性の安定化を図ることができる。 With the above configuration, the supply of oil to the gap between the piston pin (inner wall surface of the piston pin) and the dynamic vibration absorber is promoted, so that the oil is placed between the piston pin and the dynamic vibration absorber (particularly the movable portion). It will always be present, and the vibration reduction characteristics of the dynamic vibration absorber will be stable. Further, the amount of vibration in the piston pin radial direction of the movable portion provided in the dynamic vibration absorber is limited by the oil, and thereby, stress generated in the support portion that supports the movable portion can be reduced. As a result, in order to withstand the stress, there is no need to place restrictions on the shape of the support portion (that is, the spring constant between the piston pin and the movable portion). The oil functions as a damper between the piston pin and the movable part. In addition to setting the spring constant, the oil viscosity (viscosity or kinematic viscosity) and the supply amount to the gap (present in the gap) Tuning of the vibration reduction by the dynamic vibration absorber can also be achieved by setting the damping amount of the damper. Therefore, the degree of freedom of tuning for vibration reduction by the dynamic vibration absorber can be increased, and stabilization of vibration reduction characteristics by the dynamic vibration absorber can be achieved.
上記エンジンのピストン構造において、上記ピストンピンの内部に、2つの上記動吸振器が設けられており、上記各動吸振器は、上記ピストンピンに固定される固定部と、上記ピストンピンの内部において該ピストンピンの中心軸方向に延びる可動部と、該可動部を上記固定部に対してピストンピンの径方向に振動可能に支持する支持部とを有し、上記2つの動吸振器は、上記ピストンピンの中心軸方向の中央を通りかつ該ピストンピンの中心軸に対して垂直な面を挟んで両側にそれぞれ位置している、ことが好ましい。 In the piston structure of the engine, the two dynamic vibration absorbers are provided inside the piston pin, and each of the dynamic vibration absorbers includes a fixed portion fixed to the piston pin and an internal portion of the piston pin. A movable portion extending in the central axis direction of the piston pin; and a support portion that supports the movable portion so as to vibrate in the radial direction of the piston pin with respect to the fixed portion. It is preferable that they are respectively located on both sides of a plane passing through the center of the piston pin in the central axis direction and perpendicular to the central axis of the piston pin.
このことにより、動吸振器を簡単に構成することができるとともに、ピストンピンの内部に容易に設けることができる。また、2つの動吸振器が、ピストンピンの中心軸方向の中央を通りかつ該ピストンピンの中心軸に対して垂直な面を挟んで両側にそれぞれ位置していることで、該面に対する両側(つまりコンロッドの小端部に対するピストンピン中心軸方向の両側)の重量バランスを容易にとることができる。 Accordingly, the dynamic vibration absorber can be easily configured and can be easily provided inside the piston pin. In addition, two dynamic vibration absorbers are located on both sides of a plane that passes through the center of the piston pin in the center axis direction and is perpendicular to the center axis of the piston pin. That is, the weight balance of the piston pin central axis direction with respect to the small end portion of the connecting rod) can be easily achieved.
上記2つの動吸振器が、上記のように、固定部、可動部及び支持部を有し、上記面を挟んで両側にそれぞれ位置する場合、一実施形態として、上記オイル供給促進手段は、上記ピストンの内部に設けられたピストン冷却用のオイルチャンネルからのオイルを、上記ピストンピンと上記各動吸振器との間に供給するように構成されている。 When the two dynamic vibration absorbers have a fixed portion, a movable portion, and a support portion as described above, and are located on both sides of the surface, as one embodiment, the oil supply promotion means includes the above Oil from an oil channel for cooling the piston provided inside the piston is supplied between the piston pin and each of the dynamic vibration absorbers.
すなわち、ピストンの内部におけるピストンピンに比較的近い部分には、通常、ピストン冷却用のオイルチャンネルが設けられているので、ピストンに、又は、ピストン及びピストンピンの両方に、オイル供給通路を設けて、そのオイル供給通路を介して、オイルチャンネルからのオイルを、ピストンピンと各動吸振器との間に常に供給することが容易にできるようになる。 That is, since an oil channel for cooling the piston is usually provided in a portion relatively close to the piston pin in the piston, an oil supply passage is provided in the piston or in both the piston and the piston pin. The oil from the oil channel can be easily supplied between the piston pin and each dynamic vibration absorber via the oil supply passage.
上記オイル供給促進手段が、オイルチャンネルからのオイルを、上記ピストンピンと上記各動吸振器との間に供給するように構成されている場合、上記各動吸振器の支持部が、該支持部により支持された可動部よりも上記ピストンピンの中心軸方向の中央側に位置し、上記オイル供給促進手段は、上記オイルチャンネルから上記ピストンピンと上記各動吸振器の支持部との間にオイルを供給するオイル供給通路を有しているようにしてもよい。 When the oil supply promoting means is configured to supply oil from the oil channel between the piston pin and each of the dynamic vibration absorbers, the support portion of each of the dynamic vibration absorbers is supported by the support portion. The oil supply promoting means is located on the center side in the central axis direction of the piston pin with respect to the supported movable portion, and the oil supply promoting means supplies oil between the piston pin and the support portion of each dynamic vibration absorber from the oil channel. An oil supply passage may be provided.
このことで、ピストンピンと該ピストンピンの中心軸方向の中央側に位置する支持部との間にオイルを供給することにより、そのオイルが、ピストンピンと可動部との間へと流れ、これにより、ピストンピンと各動吸振器との間の隙間全体に、オイルを常に供給することができる。 Thus, by supplying oil between the piston pin and the support portion located on the center side in the central axis direction of the piston pin, the oil flows between the piston pin and the movable portion, thereby Oil can always be supplied to the entire gap between the piston pin and each dynamic vibration absorber.
或いは、上記各動吸振器の支持部が、該支持部により支持された可動部よりも上記ピストンピンの中心軸方向の中央側に位置し、上記オイル供給促進手段は、上記オイルチャンネルから上記各動吸振器の可動部における上記支持部とは反対側の端部にオイルを供給するオイル供給通路を有しているようにしてもよい。 Alternatively, the support portion of each of the dynamic vibration absorbers is located closer to the center side in the central axis direction of the piston pin than the movable portion supported by the support portion, and the oil supply promotion means is connected to the oil channel from the oil channel. You may make it have the oil supply path which supplies oil to the edge part on the opposite side to the said support part in the movable part of a dynamic vibration absorber.
このことにより、各動吸振器の可動部における支持部とは反対側の端部にオイルを常に供給することが容易にできる。すなわち、該端部をピストンピンの外側に出しておくことができ、こうすることで、ピストンピンにオイル供給通路を設けずに、該端部にオイルを常に供給することができる。そして、該端部に供給されたオイルが、可動部を伝って、ピストンピンと可動部との間、及び、ピストンピンと支持部との間へと流れ、これにより、ピストンピンと各動吸振器との間の隙間全体に、オイルを常に供給することができる。 This makes it easy to always supply oil to the end of the movable part of each dynamic vibration absorber that is opposite to the support part. In other words, the end portion can be left outside the piston pin, and oil can be always supplied to the end portion without providing an oil supply passage in the piston pin. Then, the oil supplied to the end portion travels along the movable portion and flows between the piston pin and the movable portion, and between the piston pin and the support portion. Oil can always be supplied to the entire gap.
また、上記2つの動吸振器が、固定部、可動部及び支持部を有し、上記面を挟んで両側にそれぞれ位置する場合、上記各動吸振器の支持部が、該支持部により支持された可動部よりも上記ピストンピンの中心軸方向の中央側に位置し、上記オイル供給促進手段は、上記コンロッドの内部を通るオイル供給通路を有していて、該オイル供給通路を介して、上記クランクシャフトの潤滑用オイルを上記ピストンピンと上記各動吸振器の支持部との間に供給するように構成されているとしてもよい。 In addition, when the two dynamic vibration absorbers have a fixed portion, a movable portion, and a support portion and are located on both sides of the surface, the support portions of the dynamic vibration absorbers are supported by the support portions. The oil supply promoting means is located on the center side in the central axis direction of the piston pin with respect to the movable part, and has an oil supply passage that passes through the interior of the connecting rod. The crankshaft lubricating oil may be supplied between the piston pin and the support portion of each of the dynamic vibration absorbers.
こうすることで、クランクシャフトの潤滑用オイルを、コンロッドの内部を通るオイル供給通路を介して、ピストンピンと該ピストンピンの中心軸方向の中央側に位置する支持部との間に常に供給することが容易にできるようになる。そして、そのオイルが、ピストンピンと可動部との間へと流れ、これにより、ピストンピンと各動吸振器との間の隙間全体に、オイルを常に供給することができる。 In this way, the lubricating oil for the crankshaft is always supplied between the piston pin and the support portion located on the center side in the central axis direction of the piston pin via the oil supply passage passing through the inside of the connecting rod. Can be easily done. Then, the oil flows between the piston pin and the movable part, so that the oil can always be supplied to the entire gap between the piston pin and each dynamic vibration absorber.
以上説明したように、本発明のエンジンのピストン構造によると、ピストンピンと動吸振器との間へのオイルの供給を促進するオイル供給促進手段を備えたことにより、動吸振器による振動低減のチューニングの自由度を高めることができるとともに、動吸振器による振動低減特性の安定化を図ることができる。 As described above, according to the piston structure of the engine of the present invention, the oil supply promoting means for promoting the supply of oil between the piston pin and the dynamic vibration absorber is provided, thereby tuning the vibration reduction by the dynamic vibration absorber. The degree of freedom of vibration can be increased and stabilization of vibration reduction characteristics by the dynamic vibration absorber can be achieved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1〜図3は、本発明の実施形態1に係るピストン構造が採用されたエンジンのピストン1及びコンロッド10を示す。このピストン1は、気筒サイクル(吸気行程、圧縮行程、燃焼行程(膨張行程)及び排気行程)を繰り返すことで、シリンダ(気筒)内でシリンダ軸心方向(図1及び図3の上下方向)に往復動するようになっている。
(Embodiment 1)
1 to 3 show a
上記ピストン1は、ピストンピン2を介して、コンロッド10の一端部である小端部10aと連結されている。このコンロッド10の他端部である大端部10bは、不図示のクランクシャフトと連結されている。コンロッド10の小端部10aと大端部10bとは、連結部10cによって連結されている。上記ピストン1の往復動は、コンロッド10を介して上記クランクシャフトに伝達されて該クランクシャフトが回転する。ピストンピン2の中心軸方向(図3の左右方向)は、上記クランクシャフトの軸方向と一致している。
The
コンロッド10の小端部10aには、ピストンピン2が挿通されるピン挿通孔10dが形成され、コンロッド10の大端部10bには、上記クランクシャフトが挿通されるシャフト挿通孔10eが形成されている。尚、図1では省略しているが、コンロッド10の大端部10bは、連結部10cの長手方向において、シャフト挿通孔10eの中央で2分割構成とされている。
The
コンロッド10の小端部10aにおけるピン挿通孔10dにピストンピン2が挿通されて、コンロッド10の小端部10aは、ピストンピン2の中心軸方向の中央部に位置している。また、コンロッド10の小端部10aは、ピストンピン2の中心軸方向において、ピストン1の中央に位置している。
The
ピストンピン2は、コンロッド10のピン挿通孔10dに対して回動可能に挿通されている。尚、コンロッド10のピン挿通孔10dの内周面には、ブッシュ11が固定されており、厳密には、このブッシュ11に対してピストンピン2が回動可能に挿通されていることになる。
The
ピストンピン2とコンロッド10のピン挿通孔10d(詳しくはブッシュ11)との間には、上記エンジンにおいて循環されているエンジン潤滑用のオイル(エンジンオイル)が供給されることによって潤滑油膜が形成され、この潤滑油膜と上記ブッシュ11とによって、ピストンピン2が、コンロッド10のピン挿通孔10dに対してスムーズに回動することになる。
A lubricating oil film is formed between the
ピストン1の頂面には、キャビティ1aが形成され、ピストン1におけるピストンピン2よりも上側の外周面には、円環状のピストンリング1bが嵌められている。
A
ピストン1の裏面(頂面とは反対側の面)におけるピストンピン2中心軸方向の両端部には、2つのボス部1cがコンロッド10の小端部10aを挟むように上記クランクシャフト側に膨出形成されている。これら2つのボス部1cには、ピストンピン2の中心軸方向に延びるピン支持孔1dがそれぞれ形成されている。2つのボス部1cのピン支持孔1dに、ピストンピン2の中心軸方向の両端部がそれぞれ挿入されて支持されている。
Two
本実施形態では、ピストンピン2の組付方式としてフルフロート式が採用されている。すなわち、ピストンピン2は、コンロッド10のピン挿通孔10dに対して回動可能であるとともに、ピストン1のボス部1cのピン支持孔1dに対しても回動可能とされている。
In the present embodiment, a full float type is adopted as an assembly method of the
ピストンピン2とコンロッド10のピン挿通孔10dとの間と同様に、ピストンピン2とピストン1のボス部1cのピン支持孔1dとの間にも潤滑油膜が形成され、この潤滑油膜によって、ピストンピン2が、ピストン1のボス部1cのピン支持孔1dに対してスムーズに回動することになる。
A lubricating oil film is formed between the
2つのボス部1cのピン支持孔1dにおけるピストン1外周面側の端部には、スナップリング1eがそれぞれ挿入固定されており、これら2つのスナップリング1eが、ピストンピン2の中心軸方向の両端面にそれぞれ接するように位置して、ピストンピン2の中心軸方向の移動を規制している。
上記ピストンピン2は断面中空であり、ピストンピン2の中心部に、ピストンピン2の中心軸方向に延びて貫通する断面円形の貫通孔2aが形成されている。この貫通孔2aの内周面(内壁面)におけるピストンピン2の中心軸方向の中央部には、後述の動吸振器20の固定部20aが圧入される圧入部2bが設けられている。圧入部2bにおける貫通孔2aの内径は、他の部分(後述の収容部2c)における貫通孔2aの内径よりも小さく形成されている。
The
詳しくは、貫通孔2aは、ピストンピン2の中心軸方向の中央部に位置する小径の上記圧入部2bと、この圧入部2bに対してピストンピン2の中心軸方向両側に連なるように位置する、圧入部2bよりも大径の収容部2cとを有している。
Specifically, the through-
圧入部2bと収容部2cとの間には、段差によってピストンピン2の中心軸方向に面する段差面2dが形成されている。このように圧入部2bを小径にすることで、ピストンピン2の剛性を向上させることができる。
A stepped
上記ピストンピン2の内部(貫通孔2a内)には、燃焼行程においてピストン1、ピストンピン2及びコンロッド10の小端部10aが一体でコンロッド10の大端部10aに対して共振するのを抑制する2つの動吸振器20が配設されている。これら2つの動吸振器20は、ピストンピン2の中心軸方向の中央を通りかつピストンピン2の中心軸に対して垂直な面を挟んで両側にそれぞれ位置している。
In the inside of the piston pin 2 (in the through
ここで、ピストン1及びコンロッド10のバネマスモデルは、図4のようになる。すなわち、ピストン1、ピストンピン2及びコンロッド10の小端部10aが全体として、質点(質量をM(単位kg)とする)に相当し、コンロッド10の連結部10cが、上記質点をコンロッド10の大端部10bに対して支持するバネ(バネ定数をK(単位N/m)とする)に相当する。
Here, the spring mass model of the
ピストンピン2とコンロッド10のピン挿通孔10dとの間の潤滑油膜は、ピストンピン2とコンロッド10の小端部10aとを連結するバネに相当し、ピストンピン2とピストン1のボス部1cのピン支持孔1dとの間の潤滑油膜は、ピストンピン2とピストン1(ボス部1c)とを連結するバネに相当する。
The lubricating oil film between the
燃焼行程では、ピストン1が大きな力で押圧されるため、ピストンピン2とコンロッド10のピン挿通孔10dとの間の潤滑油膜(ピストンピン2とコンロッド10の小端部10aとを連結するバネ)、及び、ピストンピン2とピストン1のボス部1cのピン支持孔1dとの間の潤滑油膜(ピストンピン2とピストン1とを連結するバネ)は共に無くなり、この結果、ピストン1、ピストンピン2及びコンロッド10の小端部10aが一体となる。これにより、ピストン1、ピストンピン2及びコンロッド10の小端部10aが一体でコンロッド10の大端部10bに対して、(1/2π)・(K/M)1/2Hzの共振周波数で共振することになる。
In the combustion stroke, since the
この共振を抑制する(共振周波数における振動を低減する)ために、上記2つの動吸振器20がピストンピン2の内部(貫通孔2a内)に設けられている。
In order to suppress this resonance (reducing vibration at the resonance frequency), the two
図2及び図3に示すように、各動吸振器20は、ピストンピン2の貫通孔2aの内周面に設けられた圧入部2bに固定される固定部20aと、ピストンピン2の内部において該ピストンピン2の中心軸方向に延びる可動部20bと、該可動部20bを上記固定部20aに対してピストンピン2の径方向に振動可能に支持する支持部20cとを有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, each
本実施形態では、2つの動吸振器20が一体に形成されている。そして、一方の動吸振器20は、固定部20a、可動部20b、及び支持部20cが金属で一体に形成されており、他方の動吸振器20は、2つの金属部材を互いに組み付けて形成される組付型の動吸振器となっている。以下、2つの動吸振器20を互いに区別する場合には、上記一方の動吸振器20を一体型動吸振器20Aといい、上記他方の動吸振器20を組付型動吸振器20Bという。
In this embodiment, the two
2つの動吸振器20は、各々の固定部20aで一体に連結されている。この一体化された固定部20aは、圧入部2bに圧入されて固定されている。これにより、一体型動吸振器20Aの可動部20bは、一方の収容部2cの内部に収容され、組付型動吸振器20Bの可動部20bは、他方の収容部2cの内部に収容される。
The two
各動吸振器20の支持部20bは、該支持部20bにより支持された可動部20cよりもピストンピン2の中心軸方向の中央側に位置し、各動吸振器20の固定部20aは、該固定部20aに連結された支持部20bよりも更にピストンピン2の中心軸方向の中央側に位置している。
The
各動吸振器20の可動部20bは、ピストンピン2の中心軸方向に延びる円柱状に形成されていて、その外径は、可動部20bが振動しても収容部2cの内周面(ピストンピン2の内壁面)に接触しないような値に設定されている。そうして、可動部20bは、該可動部20bの外周面が収容部2cの内周面との間に隙間を隔てて対向するように、収容部2c内に配置されている。尚、本実施形態では、各動吸振器20の可動部20bにおける支持部20cとは反対側の部分の外径が、支持部20c側の部分よりも僅かに小さくされている。
The
可動部20bの外径は、圧入部2bの内径よりも大きい。このため、可動部20bは、圧入部2bへ挿通しようとしても、可動部20bの端面が段差面2dに当接して、圧入部2bへの挿通が不能となっている。
The outer diameter of the
各動吸振器20の支持部20cは、略円柱状(詳しくは、可動部20b側に向かって外径が徐々に小さくなる円錐台形状)に形成されていて、可動部20bと固定部20aとの間に介在している。支持部20cの外径は、固定部20a及び可動部20bの外径並びに圧入部2bの内径よりも小さくて、支持部20cは圧入部2bに挿通可能となっている。
The
支持部20cは、該支持部20cの外周面が圧入部2bの内周面との間に十分な隙間を隔てて対向するように、圧入部2bの内部に配置されている。これにより、支持部20cは、可動部20bを固定部20aに対してピストンピン2の径方向に振動可能に支持する。
The
各動吸振器20の固定部20aは、可動部20bと同様に、円柱状に形成されている。固定部20aの外径は、可動部20bの外径よりも小さくされているとともに、固定部20aを圧入部2bに圧入可能なように圧入部2bの内径よりも僅かに大きくされている。各動吸振器20の固定部20a、可動部20b及び支持部20cは、それぞれの中心軸を一致させた状態で直列に連なっており、これらの中心軸が各動吸振器20の中心軸となる。
The fixed
2つの動吸振器20の中心軸は、ピストンピン2の中心軸と一致するように配置されている。また、2つの動吸振器20の可動部20bの質量は略同じであり、2つの動吸振器20における可動部20bの重心位置が、ピストンピン2の中心軸上に位置しているとともに、ピストンピン2の中心軸方向の中央を通りかつピストンピン2の中心軸に対して垂直な面に対して互いに対称な位置に位置している。
The central axes of the two
上記組付型動吸振器20Bの可動部20bは、質量調整部50と、固定部20a及び支持部20cと一体形成されかつピストンピン2の中心軸方向に延びる軸部51とで構成されていて、この軸部51の外周面に質量調整部50を圧入により組み付けることによって形成されている。これにより、組付型動吸振器20Bは、一体型動吸振器20Aと比べて、可動部20bの質量調整が容易にでき、製造誤差の修正等、利便性に優れる利点がある。
The
質量調整部50を軸部51に組み付けたときには、軸部51の先端部(支持部2cとは反対側の端部)が質量調整部50の端面から突出する。この突出部分の外周面には、周方向に凹むリング状の嵌合溝が形成されており、この嵌合溝に、略C形状をなす固定クリップ55が嵌め込まれて、質量調整部50が軸部51から外れるのをより確実に防止するようにしている。尚、固定クリップ55がなくても、質量調整部50を軸部51に圧入することで、質量調整部50が軸部51から外れないようにすることは可能である。
When the
上記軸部51の外径は、圧入部2bの内径より小さくて、圧入部2bに挿通可能である。これにより、ピストンピン2の貫通孔2a内に一体の2つの動吸振器20を組み付ける際には、貫通孔2a内に、一体型動吸振器20A、及び、軸部51に質量調整部50を組み付ける前の状態の組付型動吸振器20Bを貫通孔2a内に挿入して2つの動吸振器20の固定部20aを圧入部2bに圧入した後に、組付型動吸振器20Bの軸部51に質量調整部50を圧入して組み付ける。本実施形態では、可動部20bが圧入部2bに挿通不能となっているが、組付型動吸振器20Bの可動部20bは、このように質量調整部50を後付けして形成できるため、2つの動吸振器20を一体に形成しても、ピストンピン2に支障なく組み付けることができる。
The outer diameter of the
尚、2つの動吸振器20を共に、一体型動吸振器20Aにすることも可能である。この場合も、2つの動吸振器20を一体に形成することが好ましい。共に一体型動吸振器20Aである2つの動吸振器20を一体に形成した場合には、該2つの動吸振器20をピストンピン2に組み付けることができるように、2つの動吸振器20の可動部20bの外径を圧入部2bの内径よりも小さく設定しておけばよい。また、2つの動吸振器20を共に、組付型動吸振器20Bにすることも可能である。
Note that the two
各動吸振器20の支持部20cは、可動部20b(可動部20bの質量をmd(単位kg)とする)を支持するバネに相当し、そのバネ定数をkd(単位N/m)とすると、上記共振を抑制するためには、基本的には、kd/mdの値をK/Mと略同じになるようにすればよい。このようなkd/mdの値が得られるように、可動部20bの長さ及び外径並びに支持部20cの長さ及び外径を設定する。厳密には、支持部20cの質量も考慮する必要があるが、支持部20cの質量は可動部20bの質量に比べてかなり小さいので、支持部20cの質量を無視することができる。
The
2つの動吸振器20の可動部20bの質量を略同じにして、2つの動吸振器20(支持部20c)のバネ定数を、互いに異ならせてもよい。これは、共振周波数における振動だけでなく、共振周波数を含む比較的広い範囲の周波数領域で振動を低減することができるからである。2つの動吸振器20のバネ定数を互いに異ならせるには、2つの動吸振器20における支持部20cの長さ又は外径を互いに異ならせればよい。或いは、2つの動吸振器20における支持部20cの長さ及び外径の両方を互いに異ならせてもよい。或いは、2つの動吸振器20における支持部20cの材料を互いに異ならせてもよい。尚、2つの動吸振器20のバネ定数を略同じにしてもよい。
The masses of the
2つの動吸振器20のバネ定数を互いに異ならせる場合、例えば、一方の動吸振器20のバネ定数を、kd/mdの値がK/Mと略同じになるように設定し、他方の動吸振器20のバネ定数を、一方の動吸振器20のバネ定数よりも大きくするか又は小さくする。
If different from each other the spring constants of the two
上記のように、燃焼行程では、ピストンピン2とコンロッド10のピン挿通孔10dとの間の潤滑油膜(ピストンピン2とコンロッド10の小端部10aとを連結するバネ)、及び、ピストンピン2とピストン1のボス部1cのピン支持孔1dとの間の潤滑油膜(ピストンピン2とピストン1とを連結するバネ)は共に無くなり、この結果、ピストン1、ピストンピン2及びコンロッド10の小端部10aが一体となって大端部10bに対して共振しようとする。しかし、本実施形態では、ピストンピン2に設けられた動吸振器20により、その共振が抑制され、共振による騒音を低減することができる。
As described above, in the combustion stroke, the lubricating oil film (the spring connecting the
一方、吸気行程、圧縮行程及び排気行程では、ピストンピン2とコンロッド10のピン挿通孔10dとの間、及び、ピストンピン2とピストン1のボス部1cのピン支持孔1dとの間に、それぞれ潤滑油膜が存在する。この結果、上記燃焼行程で生じるような共振は生じない。仮に動吸振器20がコンロッド10の小端部10aに設けられていたとすると、燃焼行程では上記共振を抑制することができるものの、共振が生じない吸気行程、圧縮行程及び排気行程においても、動吸振器20が振動する。このため、吸気行程、圧縮行程及び排気行程では、動吸振器20の振動により、却って騒音が大きくなってしまう。しかし、本実施形態では、動吸振器20がピストンピン2に設けられているので、吸気行程、圧縮行程及び排気行程では、ピストンピン2とコンロッド10のピン挿通孔10dとの間の潤滑油膜(ピストンピン2とコンロッド10の小端部10aとを連結するバネ)により、動吸振器20の振動がコンロッド10に伝わることはなく、その振動により騒音が増大するようなことはない。また、ピストンピン2の内部に動吸振器20を設けることで、スペースを有効に利用することができ、ピストン1が大きくならずに済む。
On the other hand, in the intake stroke, compression stroke, and exhaust stroke, respectively, between the
ここで、ピストンピン2の両端面における貫通孔2aの開口が開放されており、その開口から貫通孔2a内にオイル(エンジンオイル)が進入する場合がある。この貫通孔2a内に、オイルを積極的に供給しない場合には、ピストンピン2と各動吸振器20との間にオイルが介在する場合があったり介在しない場合があったりする。このため、動吸振器20による振動低減特性が安定しなくなる。
Here, the opening of the through
また、ピストンピン2と各動吸振器20(特に可動部20b)との間にオイルが介在しない場合には、可動部20bが固定部20aに対してピストンピン2の径方向に大きく振動して支持部20cに大きな応力が生じ、その応力に耐えるようにするために、例えば支持部20cの外径(つまりピストンピン2と可動部2bとの間のバネ定数k)に制約が生じる。
Further, when no oil is interposed between the
そこで、本実施形態では、貫通孔2a内におけるピストンピン2と各動吸振器20との間(貫通孔2aの内周面と各動吸振器20の可動部20b及び支持部20cの外周面との間)の隙間へのオイルの供給を促進するオイル供給促進手段60を設ける。
Therefore, in this embodiment, between the
本実施形態では、上記オイル供給促進手段60は、ピストン1の内部に設けられたピストン冷却用のオイルチャンネル1fからのオイルを、ピストンピン2と各動吸振器20との間に供給するように構成されている。
In the present embodiment, the oil supply promotion means 60 supplies oil from the piston cooling
すなわち、図2及び図3に示すように、ピストン1においてピストンピン2よりも上側の部分であってピストンリング1bよりも径方向内側の部分には、ピストン1を冷却するためにオイル(エンジンオイル)が流れる環状のオイルチャンネル1fが設けられている。ピストン1の裏面には、オイルをオイルチャンネル1fに導入するための導入口1gが設けられている。この導入口1gの下側には、導入口1gと対向しかつシリンダブロックのメインギャラリと連通する不図示のオイルジェット(オイル噴射弁)が配設され、このオイルジェットは、エンジンの補機であるオイルポンプによりオイルが供給されたメインギャラリからのオイルを、上記導入口1gに向けて定量的に噴射する。こうしてオイルジェットより噴射されたオイルは、導入口1gからオイルチャンネル1f内に導入され、このオイルがオイルチャンネル1f内を流れることでピストン1が冷却されることになる。
That is, as shown in FIGS. 2 and 3, oil (engine oil) is used to cool the
ピストン1においてピストンピン2よりも上側でかつオイルチャンネル1fよりも下側の部分であってオイルチャンネル1fよりも径方向内側の部分には、オイルチャンネル1fからピストン1の中心側(コンロッド10の小端部10aの配設部分)に向かって延びる2つのオイル供給通路61が設けられている。また、ピストンピン2には、ピストンピン2の径方向に延びる複数のオイル供給通路62が設けられている。ピストンピン2のオイル供給通路62は、ピストンピン2の中心軸方向において2つの動吸振器20の支持部20cと同じ位置にそれぞれ設けられており、ピストンピン2の中心軸方向において同じ位置に位置するオイル供給通路62は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。
A portion of the
オイルチャンネル1f内のオイルは、ピストン1のオイル供給通路61により、ピストン1におけるコンロッド10の小端部10aの配設部分に供給された後、ピストンピン2とブッシュ11との間の隙間、及び、ピストンピン2のオイル供給通路62を通って、貫通孔2a(圧入部2b)の内周面と各動吸振器20の支持部20cの外周面との間に供給される。ピストン1及びピストンピン2にそれぞれ設けられたオイル供給通路61,62は、オイル供給促進手段60における、オイルチャンネル1fからピストンピン2と各動吸振器20の支持部20cとの間にオイルを供給するオイル供給通路に相当する。
After the oil in the
貫通孔2a(圧入部2b)の内周面と各動吸振器20の支持部20cの外周面との間に供給されたオイルは、貫通孔2a(収容部2c)の内周面と各動吸振器20の可動部20bの外周面との間を通って、上記開口からピストンピン2の外部に導出される。各動吸振器20の可動部20bにおける支持部20cとは反対側の部分の外径が、支持部20c側の部分よりも僅かに小さくされていることで、オイルのピストンピン2外部への導出がスムーズになされる。
The oil supplied between the inner peripheral surface of the through
こうして貫通孔2a内におけるピストンピン2と各動吸振器20との間(貫通孔2aの内周面と各動吸振器20の可動部20b及び支持部20cの外周面との間)の隙間に、オイルが常に積極的に供給される。また、本実施形態では、上記隙間にオイルが定量的に供給される(上記隙間への単位時間当たりのオイル供給量が一定となる)。
Thus, in the clearance between the
上記隙間に供給されたオイルは、図4に示すように、ピストンピン2と可動部20bとの間のダンパとして機能し、そのオイルの粘性(粘度又は動粘度)及び貫通孔2a内の上記隙間への供給量(上記隙間に存在する量)によって、そのダンパの減衰係数cd(単位N・s/m)の値が決まる。上記バネ定数kdと共に減衰係数cdを適切に設定することで、動吸振器20による燃焼行程でのピストン1の振動低減を良好に図ることができるようになる。
As shown in FIG. 4, the oil supplied to the gap functions as a damper between the
本実施形態では、上記オイルとして、動粘度が5.6cSt〜9.3cStのエンジンオイルを用いる。このオイルの貫通孔2a内の上記隙間への供給量を適切に設定することによって、動吸振器20による燃焼行程でのピストン1の振動低減を良好に図ることができる。
In this embodiment, an engine oil having a kinematic viscosity of 5.6 cSt to 9.3 cSt is used as the oil. By appropriately setting the amount of oil supplied to the gap in the through
ここで、減衰係数cdの値が、燃焼行程でのピストン1(ピストンピン2及びコンロッド10の小端部10aを含む)の振動にどのように影響を及ぼすのかを計算で求めた結果を図5に示す。この計算は、図6に示すバネマスモデルを用いて行った。ここでは、コンロッド10の小端部10aと大端部10bとの間にもダンパ(エンジンオイル)があるとし、その減衰係数をC(単位N・s/m)としている。上記計算では、M=0.53kg、K=2.7×108N/m、C=135N・s/m、md=0.05kg、kd=2.7×107N/mとし、cdの値を、5N・s/m、10N・s/m、20N・s/m、50N・s/m、100N・s/m、200N・s/mと変化させて、該各cdの値毎に、燃焼行程でのピストン1の振動量(単位m/N)(ピストン1に1Nの荷重を付加したときのピストン1の変位量)の周波数特性を求めた。
FIG here, the value of the attenuation coefficient c d is the result obtained by calculation how affects the the vibration of the
燃焼行程でのピストン1の振動量は、基本的に、共振周波数で、動吸振器20を設けない場合よりも大きく減少して、極小となり、共振周波数よりも大きい第1特定周波数、及び、共振周波数よりも小さい第2特定周波数の2箇所で極大となる。これら第1及び第2特定周波数のいずれか一方で、ピストン1の振動量が最大となる。
The amount of vibration of the
図5によると、減衰係数cdの値を大きくするに連れて、共振周波数における上記振動量の極小値が大きくなる一方、上記第1及び第2特定周波数における上記振動量の極大値が小さくなることが分かる。共振周波数における上記振動量の極小値が大きくなっても、上記第1及び第2特定周波数における上記振動量の極大値よりも小さければ、燃焼行程においてピストン1、ピストンピン2及びコンロッド10の小端部10aが一体でコンロッド10の大端部10aに対して共振するのを効果的に抑制できていることになる。また、上記第1及び第2特定周波数における上記振動量の極大値が小さくなることで、ピストン1の振動量の最大値を小さくすることができ、共振周波数を含む広い範囲の周波数領域でピストン1の振動を低減できることになる。このことから、減衰係数cdは、上記共振を効果的に抑制できかつ広い範囲の周波数領域でピストン1の振動を低減できるような値に設定すればよい。
According to FIG. 5, as the larger value of the damping coefficient c d, while the minimum value of the vibration amount in the resonance frequency increases, the maximum value of the vibration amounts in the first and second specific frequency is reduced I understand that. Even if the minimum value of the vibration amount at the resonance frequency is larger than the maximum value of the vibration amount at the first and second specific frequencies, the small ends of the
したがって、本実施形態では、貫通孔2a内におけるピストンピン2と各動吸振器20との間(貫通孔2aの内周面と各動吸振器20の可動部20b及び支持部20cの外周面との間)の隙間へのオイルの供給を促進するオイル供給促進手段60(オイル供給通路61,62)を設けるようにしたので、ピストンピン2と各動吸振器20(特に可動部20b)との間にオイルが常に介在することになり、動吸振器20による振動低減特性が安定する。また、上記オイルにより、動吸振器20の可動部20bのピストンピン径方向への振動量が制限され、これにより、その可動部20bを支持する支持部20cに生じる応力を低減することができる。この結果、その応力に耐えるようにするために、支持部20cの形状等(つまりピストンピン2と可動部20bとの間のバネ定数kd)に制約を設ける必要がなくなる。また、上記オイルは、ピストンピン2と可動部20bとの間のダンパとして機能し、上記バネ定数kdの設定に加えて、上記オイルの粘性(粘度又は動粘度)及び貫通孔2a内の上記隙間への供給量(上記隙間に存在する量)の設定、つまり上記ダンパの減衰係数の設定によっても、動吸振器20による振動低減のチューニングを図ることができる。よって、動吸振器20による振動低減のチューニングの自由度を高めることができるとともに、動吸振器20による振動低減特性の安定化を図ることができる。
Therefore, in this embodiment, between the
(実施形態2)
図7は、本発明の実施形態2を示し、オイル供給促進手段60のオイル供給通路を、上記実施形態1とは異ならせたものである。以下、基本的に、上記実施形態1と異なる部分について説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention, in which the oil supply passage of the oil supply promotion means 60 is different from that of the first embodiment. Hereinafter, fundamentally, differences from the first embodiment will be described.
すなわち、本実施形態では、オイル供給促進手段60は、オイルチャンネル1fから各動吸振器20の可動部20bにおける支持部20cとは反対側(上記開口側)の端部にオイルをそれぞれ供給するオイル供給通路63を有している。各オイル供給通路63は、ピストン1においてオイルチャンネル1fから下側に延びて、ピストンピン2の端部に達する。
In other words, in the present embodiment, the oil supply promotion means 60 supplies oil from the
また、本実施形態では、動吸振器20の形状が、上記実施形態1とは異なっており、各動吸振器20の可動部20bにおける支持部20cとは反対側の端部及びその近傍部が、支持部20c側に向かって外径が小さくなるテーパ状部20dとされている。このテーパ状部20dが、貫通孔2aから出来る限り外側に突出するようになされ、組付型動吸振器20Bにおいては、軸部51の先端部が質量調整部50の端面から突出してはおらず、また、固定クリップ55を設けてはいない(質量調整部50を軸部51に圧入しているだけである)。
In the present embodiment, the shape of the
このような構成により、オイルチャンネル1fからオイル供給通路63を介してピストンピン2の端部に達したオイルは、可動部20bにおける貫通孔2aから外側に突出した上記端部(テーパ状部20d)に供給され、その後、オイルは、テーパ状部20dを伝って、貫通孔2a内(収容部2cの内周面と各動吸振器20の可動部20bの外周面との間)へと導かれる。このようにテーパ状部20dによって、各動吸振器20の可動部20bにおける支持部20cとは反対側の端部に供給されたオイルを、オイルが貫通孔2a内に入り易くする。
With such a configuration, the oil that has reached the end of the
また、本実施形態では、オイルが貫通孔2a内により一層入り易くするために、テーパ状部20dを含む可動部20bの外周面全体に螺旋溝20eが形成されている。この螺旋溝20eによって、オイルが圧入部2bの内周面と各動吸振器20の支持部20cの外周面との間にまで入り易くなる。こうして貫通孔2a内におけるピストンピン2と各動吸振器20との間(貫通孔2aの内周面と各動吸振器20の可動部20b及び支持部20cの外周面との間)の隙間に、オイルが常に積極的に供給される。貫通孔2a内に導入されたオイルの一部は、上記開口からピストンピン2の外部に出るが、各動吸振器20の可動部20bにおける支持部20cとは反対側の端部へのオイルの供給量を適切に設定することによって、貫通孔2a内におけるピストンピン2と各動吸振器20との間の隙間全体にオイルが充填された状態が維持されるようになっている。
In the present embodiment, the
したがって、本実施形態においても、ピストンピン2と各動吸振器20(特に可動部20b)との間にオイルが常に介在することになり、上記実施形態1と同様の作用効果が得られる。
Therefore, also in this embodiment, oil always intervenes between the
尚、上記実施形態2では、各動吸振器20の可動部20bにテーパ状部20d及び螺旋溝20eの両方を設けたが、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。また、各動吸振器20の可動部20bにおける支持部20cとは反対側の端部が貫通孔2aから外側に突出していない場合には、オイルチャンネル1fからオイル供給通路63を介してピストンピン2の端部に達したオイルを上記端部に供給するオイル供給通路を、ピストンピン2に設ければよい。
In the second embodiment, both the tapered
(実施形態3)
図8は、本発明の実施形態3を示し、オイル供給促進手段60が、クランクシャフトの潤滑用オイル(オイルチャンネルを流れるオイルと同じエンジンオイル)を、ピストンピン2と各動吸振器20の支持部20cとの間に供給するようにしたものである。尚、動吸振器20は、上記実施形態1のものと同様である。
(Embodiment 3)
FIG. 8 shows Embodiment 3 of the present invention, in which the oil
すなわち、本実施形態では、コンロッド10には、大端部10bにおけるシャフト挿通孔10eの内周面から、連結部10cを通り、小端部10aにおけるピン挿通孔10dの内周面まで延びるオイル供給通路64が設けられている。このオイル供給通路64は、オイル供給促進手段60における、コンロッド10の内部を通るオイル供給通路に相当する。
That is, in this embodiment, the connecting
また、ピストンピン2には、複数のオイル供給通路65が設けられている。ピストンピン2のオイル供給通路65は、ピストンピン2の中心軸方向の略中央(オイル供給通路64の小端部10a側端の近傍)から、2つの動吸振器20の支持部20cにそれぞれ向かうように、ピストンピン2の径方向内側に向かってピストンピン2の中心軸方向の中央から離れる側(図8の左側及び右側)に傾斜して延びている。ピストンピン2の径方向内側に向かって同じ側に傾斜するオイル供給通路65は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。
The
オイル供給促進手段60は、コンロッド10及びピストンピン2のオイル供給通路64,65を介して、上記潤滑用オイルを、ピストンピン2と各動吸振器20の支持部20cとの間に供給するように構成されている。
The oil
シリンダブロックのメインギャラリからクランクシャフトに供給されたオイルは、クランクシャフトとシャフト挿通孔10eとの間の隙間、及び、コンロッド10のオイル供給通路64を通って、ピン挿通孔10dにまで達し、そこから、多孔質のブッシュ11内に浸透してブッシュ11とピストンピン2との間の隙間へと流れ、さらにピストンピン2のオイル供給通路65を通って、貫通孔2a内におけるピストンピン2と各動吸振器20の支持部20cとの間(圧入部2bの内周面と各動吸振器20の支持部20cの外周面との間)に供給される。
The oil supplied to the crankshaft from the main gallery of the cylinder block reaches the
上記実施形態1と同様に、貫通孔2a内におけるピストンピン2と各動吸振器20の支持部20cとの間に供給されたオイルは、貫通孔2a(収容部2c)の内周面と各動吸振器20の可動部20bの外周面との間を通って、上記開口からピストンピン2の外部に導出される。
As in the first embodiment, the oil supplied between the
こうして貫通孔2a内におけるピストンピン2と各動吸振器20との間(貫通孔2aの内周面と各動吸振器20の可動部20b及び支持部20cの外周面との間)の隙間に、オイルが常に積極的に供給される。
Thus, in the clearance between the
したがって、本実施形態においても、ピストンピン2と各動吸振器20(特に可動部20b)との間にオイルが常に介在することになり、上記実施形態1及び2と同様の作用効果が得られる。
Therefore, also in this embodiment, oil always intervenes between the
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be substituted without departing from the spirit of the claims.
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The above-described embodiments are merely examples, and the scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, and all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
本発明は、シリンダ内で往復動するピストンと、小端部が上記ピストンと連結されかつ大端部がクランクシャフトと連結されるコンロッドと、上記ピストンと上記コンロッドの小端部とを連結する断面中空のピストンピンと、上記ピストンピンの内部に設けられ、燃焼行程において上記ピストン、上記ピストンピン及び上記コンロッドの小端部が一体で上記コンロッドの大端部に対して共振するのを抑制する動吸振器とを備えた、エンジンのピストン構造に有用である。 The present invention provides a piston that reciprocates in a cylinder, a connecting rod having a small end connected to the piston and a large end connected to a crankshaft, and a cross section connecting the piston and the small end of the connecting rod. A hollow piston pin and a dynamic vibration damper provided inside the piston pin to prevent the piston, the piston pin and the small end of the connecting rod from resonating integrally with the large end of the connecting rod in the combustion stroke It is useful for the piston structure of an engine provided with a vessel.
1 ピストン
1f オイルチャンネル
2 ピストンピン
10 コンロッド
10a 小端部
10b 大端部
20 動吸振器
20a 固定部
20b 可動部
20c 支持部
60 オイル供給促進手段
61〜65 オイル供給通路
DESCRIPTION OF
Claims (10)
上記動吸振器は、該動吸振器を上記ピストンピンの内部に固定するための固定部と、該ピストンピンの内部において該ピストンピンの中心軸方向に延び、該ピストンピンの内壁面に対して所定の隙間を隔てて配設される可動部とを有し、
上記隙間は、上記ピストンピンの軸方向における外方側が開口しており、
上記隙間へのオイルの供給を促進するオイル供給促進手段を備えていることを特徴とするエンジンのピストン構造。 A piston that reciprocates in a cylinder, a connecting rod having a small end connected to the piston and a large end connected to a crankshaft, and a hollow piston pin that connects the piston and the small end of the connecting rod A dynamic vibration absorber provided inside the piston pin and configured to suppress the piston, the piston pin, and the small end of the connecting rod from resonating integrally with the large end of the connecting rod in a combustion stroke. The piston structure of the engine,
The dynamic vibration absorber includes a fixing portion for fixing the dynamic vibration absorber to the inside of the piston pin, and extends in the central axis direction of the piston pin inside the piston pin, and with respect to the inner wall surface of the piston pin. A movable part disposed with a predetermined gap therebetween,
The gap is open on the outer side in the axial direction of the piston pin,
An piston structure for an engine, comprising oil supply promoting means for promoting oil supply to the gap .
上記ピストンピンの内部に、2つの上記動吸振器が設けられており、
上記各動吸振器は、上記ピストンピンに固定される固定部と、上記ピストンピンの内部において該ピストンピンの中心軸方向に延びる可動部と、該可動部を上記固定部に対してピストンピンの径方向に振動可能に支持する支持部とを有し、
上記2つの動吸振器は、上記ピストンピンの中心軸方向の中央を通りかつ該ピストンピンの中心軸に対して垂直な面を挟んで両側にそれぞれ位置していることを特徴とするエンジンのピストン構造。 The piston structure of the engine according to claim 1,
Two dynamic vibration absorbers are provided inside the piston pin,
Each of the dynamic vibration absorbers includes a fixed portion fixed to the piston pin, a movable portion extending in the central axis direction of the piston pin inside the piston pin, and the movable portion with respect to the fixed portion. And a support portion that supports vibration in the radial direction,
The two dynamic vibration absorbers are located on both sides of a plane passing through the center of the piston pin in the central axis direction and perpendicular to the central axis of the piston pin. Construction.
上記オイル供給促進手段は、上記ピストンの内部に設けられたピストン冷却用のオイルチャンネルからのオイルを、上記ピストンピンと上記各動吸振器との間に供給するように構成されていることを特徴とするエンジンのピストン構造。 The piston structure of the engine according to claim 2,
The oil supply promoting means is configured to supply oil from an oil channel for cooling the piston provided inside the piston between the piston pin and each of the dynamic vibration absorbers. The piston structure of the engine.
上記各動吸振器の支持部が、該支持部により支持された可動部よりも上記ピストンピンの中心軸方向の中央側に位置し、
上記オイル供給促進手段は、上記オイルチャンネルから上記ピストンピンと上記各動吸振器の支持部との間にオイルを供給するオイル供給通路を有していることを特徴とするエンジンのピストン構造。 The piston structure of the engine according to claim 3,
The support part of each of the dynamic vibration absorbers is located closer to the center side in the central axis direction of the piston pin than the movable part supported by the support part,
The engine piston structure according to claim 1, wherein the oil supply promoting means has an oil supply passage for supplying oil between the piston pin and the support portion of each of the dynamic vibration absorbers from the oil channel.
上記各動吸振器の支持部が、該支持部により支持された可動部よりも上記ピストンピンの中心軸方向の中央側に位置し、
上記オイル供給促進手段は、上記オイルチャンネルから上記各動吸振器の可動部における上記支持部とは反対側の端部にオイルを供給するオイル供給通路を有していることを特徴とするエンジンのピストン構造。 The piston structure of the engine according to claim 3,
The support part of each of the dynamic vibration absorbers is located closer to the center side in the central axis direction of the piston pin than the movable part supported by the support part,
The oil supply promotion means has an oil supply passage for supplying oil from the oil channel to an end portion of the movable portion of each dynamic vibration absorber opposite to the support portion. Piston structure.
上記各動吸振器の支持部が、該支持部により支持された可動部よりも上記ピストンピンの中心軸方向の中央側に位置し、
上記オイル供給促進手段は、上記コンロッドの内部を通るオイル供給通路を有していて、該オイル供給通路を介して、上記クランクシャフトの潤滑用オイルを上記ピストンピンと上記各動吸振器の支持部との間に供給するように構成されていることを特徴とするエンジンのピストン構造。 The piston structure of the engine according to claim 2,
The support part of each of the dynamic vibration absorbers is located closer to the center side in the central axis direction of the piston pin than the movable part supported by the support part,
The oil supply promoting means has an oil supply passage passing through the connecting rod, and through the oil supply passage, the oil for lubricating the crankshaft is supplied to the piston pins and the support portions of the dynamic vibration absorbers. An engine piston structure characterized by being configured to supply between the two.
上記ピストンピンの内部に、2つの上記動吸振器が設けられており、
上記各動吸振器は、上記ピストンピンに固定される固定部と、上記ピストンピンの内部において該ピストンピンの中心軸方向に延びる可動部と、該可動部を上記固定部に対してピストンピンの径方向に振動可能に支持する支持部とを有し、
上記2つの動吸振器は、上記ピストンピンの中心軸方向の中央を通りかつ該ピストンピンの中心軸に対して垂直な面を挟んで両側にそれぞれ位置し、
上記ピストンピンと上記動吸振器との間へのオイルの供給を促進するオイル供給促進手段を備え、
上記オイル供給促進手段が、上記ピストンの内部に設けられたピストン冷却用のオイルチャンネルからのオイルを、上記ピストンピンと上記各動吸振器との間に供給するように構成されていることを特徴とするエンジンのピストン構造。 A piston that reciprocates in a cylinder, a connecting rod having a small end connected to the piston and a large end connected to a crankshaft, and a hollow piston pin that connects the piston and the small end of the connecting rod A dynamic vibration absorber provided inside the piston pin and configured to suppress the piston, the piston pin, and the small end of the connecting rod from resonating integrally with the large end of the connecting rod in a combustion stroke. The piston structure of the engine,
Two dynamic vibration absorbers are provided inside the piston pin,
Each of the dynamic vibration absorbers includes a fixed portion fixed to the piston pin, a movable portion extending in the central axis direction of the piston pin inside the piston pin, and the movable portion with respect to the fixed portion. And a support portion that supports vibration in the radial direction,
The two dynamic vibration absorbers are respectively located on both sides across a plane passing through the center of the piston pin in the central axis direction and perpendicular to the central axis of the piston pin,
Oil supply promoting means for promoting oil supply between the piston pin and the dynamic vibration absorber ,
The oil supply promoting means is configured to supply oil from an oil channel for cooling a piston provided inside the piston between the piston pin and each of the dynamic vibration absorbers. The piston structure of the engine.
上記各動吸振器の支持部が、該支持部により支持された可動部よりも上記ピストンピンの中心軸方向の中央側に位置し、
上記オイル供給促進手段は、上記オイルチャンネルから上記ピストンピンと上記各動吸振器の支持部との間にオイルを供給するオイル供給通路を有していることを特徴とするエンジンのピストン構造。
The piston structure of the engine according to claim 7,
The support part of each of the dynamic vibration absorbers is located closer to the center side in the central axis direction of the piston pin than the movable part supported by the support part,
The engine piston structure according to claim 1, wherein the oil supply promoting means has an oil supply passage for supplying oil between the piston pin and the support portion of each of the dynamic vibration absorbers from the oil channel.
上記各動吸振器の支持部が、該支持部により支持された可動部よりも上記ピストンピンの中心軸方向の中央側に位置し、
上記オイル供給促進手段は、上記オイルチャンネルから上記各動吸振器の可動部における上記支持部とは反対側の端部にオイルを供給するオイル供給通路を有していることを特徴とするエンジンのピストン構造。 The piston structure of the engine according to claim 7,
The support part of each of the dynamic vibration absorbers is located closer to the center side in the central axis direction of the piston pin than the movable part supported by the support part,
The oil supply promotion means has an oil supply passage for supplying oil from the oil channel to an end portion of the movable portion of each dynamic vibration absorber opposite to the support portion. Piston structure.
上記ピストンピンの内部に、2つの上記動吸振器が設けられており、
上記各動吸振器は、上記ピストンピンに固定される固定部と、上記ピストンピンの内部において該ピストンピンの中心軸方向に延びる可動部と、該可動部を上記固定部に対してピストンピンの径方向に振動可能に支持する支持部とを有し、
上記2つの動吸振器は、上記ピストンピンの中心軸方向の中央を通りかつ該ピストンピンの中心軸に対して垂直な面を挟んで両側にそれぞれ位置し、
上記各動吸振器の支持部は、該支持部により支持された可動部よりも上記ピストンピンの中心軸方向の中央側に位置し、
上記ピストンピンと上記動吸振器との間へのオイルの供給を促進するオイル供給促進手段を備え、
上記オイル供給促進手段が、上記コンロッドの内部を通るオイル供給通路を有していて、該オイル供給通路を介して、上記クランクシャフトの潤滑用オイルを上記ピストンピンと上記各動吸振器の支持部との間に供給するように構成されていることを特徴とするエンジンのピストン構造。 A piston that reciprocates in a cylinder, a connecting rod having a small end connected to the piston and a large end connected to a crankshaft, and a hollow piston pin that connects the piston and the small end of the connecting rod A dynamic vibration absorber provided inside the piston pin and configured to suppress the piston, the piston pin, and the small end of the connecting rod from resonating integrally with the large end of the connecting rod in a combustion stroke. The piston structure of the engine,
Two dynamic vibration absorbers are provided inside the piston pin,
Each of the dynamic vibration absorbers includes a fixed portion fixed to the piston pin, a movable portion extending in the central axis direction of the piston pin inside the piston pin, and the movable portion with respect to the fixed portion. And a support portion that supports vibration in the radial direction,
The two dynamic vibration absorbers are respectively located on both sides across a plane passing through the center of the piston pin in the central axis direction and perpendicular to the central axis of the piston pin,
The support portion of each dynamic vibration absorber is located on the center side in the central axis direction of the piston pin with respect to the movable portion supported by the support portion,
Oil supply promoting means for promoting oil supply between the piston pin and the dynamic vibration absorber ,
The oil supply promoting means has an oil supply passage passing through the connecting rod, and through the oil supply passage, the oil for lubricating the crankshaft is supplied to the piston pins and the support portions of the dynamic vibration absorbers. An engine piston structure characterized by being configured to supply between the two .
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