CN104603437A - 发动机活塞构造 - Google Patents

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Abstract

在发动机活塞构造中，包括活塞(1)、小端部(10a)与活塞(1)相连结且大端部(10b)与曲轴相连结的连杆(10)、连结活塞(1)和连杆(10)的小端部(10a)且横截面空心的活塞销(2)以及动态吸振器(20)。该动态吸振器(20)设置在活塞销(2)内部，能够抑制在燃烧行程中活塞(1)、活塞销(2)以及连杆(10)的小端部(10a)一体地相对于连杆(10)的大端部(10b)共振。

Description

发动机活塞构造
技术领域
本发明属于发动机的与用活塞销连结活塞和连杆的小端部的活塞构造相关的技术领域。
背景技术
一般情况是，在安装在汽车等上的发动机中，活塞和连杆的小端部用活塞销连结。具体而言，活塞销***形成在连杆的小端部的销插孔内，连杆的小端部位于活塞销的中心轴方向中央部位。在活塞背面(与顶面相反一侧的面)的活塞销中心轴方向的两端部，夹着连杆的小端部形成有两个凸缘部，在该两个凸缘部分别形成有销支撑孔，活塞销的中心轴方向的两端部***该销支撑孔中，由该销支撑孔对该两端部进行支撑(参照例如专利文献1)。
已知：在上述发动机中会由于由该发动机的基本构造决定的共振而产生燃烧噪音(参照例如非专利文献1)。根据非专利文献1，发动机的声音具有1.7kHz、3.3kHz、6kHz这三个峰值，其中的一个峰值(3.3kHz)是由于连杆的伸缩共振而引起的，且普遍认为该共振的振幅几乎没有降低的余地。
专利文献1：日本公开特许公报特开2004-353500号公报
非专利文献1：大塚雅也著，“柴油燃烧噪音在发动机构造中的降低方法”，汽车技术会学术讲演会预刷集No.36-05，社团法人汽车技术会，2005年5月，P7-10(大塚雅也著，「デイ一ゼル燃焼騒音のエンジン構造での低減方法」，自動車技術会学術講演会前刷集No.36-05，社团法人自動車技術会，2005年5月，p7-10)。
发明内容
-发明要解决的技术问题-
本申请发明人专心地研究了活塞及连杆的弹性质量模型，结果搞清楚的内容如下所述。
在活塞及连杆的弹簧质量模型中，活塞、活塞销以及连杆的小端部作为一个整体相当于质点(设质量为M(单位kg))，连结连杆的小端部和大端部的连结部相当于将所述质点支撑于该大端部的弹簧(设弹簧常数为K(单位N/m))。因此，若使活塞、活塞销以及连杆的小端部为一体，活塞、活塞销以及连杆的小端部就会一体地以(1/2π)·(K/M)1/2Hz的共振频率(例如3kHz～4kHz)相对于连杆的大端部共振。该共振相当于在所述非专利文献1中所说的连杆的伸缩共振。
在活塞销和连杆上的销插孔之间会形成润滑油膜。该润滑油膜相当于连结活塞销和连杆的小端部的弹簧。在采用能够让活塞销相对于凸缘部及连杆的小端部二者转动的全浮动式组装方式的情况下，不仅会在活塞销和连杆上的销插孔之间形成润滑油膜，还会在活塞销和活塞凸缘部上的销支撑孔之间形成润滑油膜。该润滑油膜相当于连结活塞销和活塞的弹簧。
如果存在活塞销和连杆上的销插孔之间的润滑油膜(在全浮动式下，为该润滑油膜、以及活塞销和活塞凸缘部上的销支撑孔之间的润滑油膜)，活塞就会通过弹簧而由连杆的小端部支撑，就不会出现活塞、活塞销以及连杆的小端部一体地相对于连杆的大端部共振这样的情况。在燃烧行程(膨胀行程)以外的其它行程中，因不会有较大的力推压活塞，故所述润滑油膜存在，因此而不会发生所述共振。
另一方面，在燃烧行程中，因较大的力推压活塞，故所述润滑油膜就不存在了。其结果是，活塞、活塞销以及连杆的小端部会成为一体而相对于连杆的大端部共振。
从以上观点出发，因为在燃烧行程中活塞、活塞销以及连杆的小端部成为一体，所以为抑制该共振(降低共振频率下的振动)而能够想到使用动态吸振器。但是，仅简单地设置动态吸振器，虽然能够在燃烧行程中降低所述共振引起的噪音，但是在活塞、活塞销以及连杆的小端部不成为一体的其它行程中，噪音却会由于动态吸振器的振动而增大。
本发明的目的在于：抑制在燃烧行程中活塞、活塞销以及连杆的小端部一体地相对于连杆的大端部共振，并且抑制噪音在其它行程中增大。
-用以解决技术问题的技术方案-
为达成上述目的，在本发明中，发动机活塞构造如下所述。即，发动机活塞构造包括活塞、连杆、活塞销以及动态吸振器。该活塞在气缸内做往复运动，该连杆的小端部与所述活塞相连结且该连杆的大端部与曲轴相连结，该活塞销连结所述活塞和所述连杆的小端部且该活塞销的横截面是空心的，该动态吸振器设置在所述活塞销内部，该动态吸振器抑制在燃烧行程中所述活塞、所述活塞销以及所述连杆的小端部一体地相对于所述连杆的大端部共振。
根据上述结构，当在燃烧行程中活塞销和连杆之间的润滑油膜(全浮动式下，该润滑油膜、以及活塞销和活塞之间的润滑油膜)不存在了，活塞、活塞销以及连杆的小端部成为一体的情况下，能够利用动态吸振器抑制活塞、活塞销以及连杆的小端部一体共振。而且，因为将动态吸振器设置在活塞销上，所以在活塞销和连杆之间存在润滑油膜的情况下，亦即在进气行程、压缩行程以及排气行程中，动态吸振器的振动会由于该润滑油膜(弹簧)的存在而不会传递给连杆，也就不会出现噪音因该振动而增大的情况。而且，通过将动态吸振器设置在活塞销内部，就能够有效地利用空间，不需要增大活塞即能够达到目的。
优选，在所述发动机活塞构造中，在所述活塞销内部设置有两个所述动态吸振器，各个所述动态吸振器具有固定部、活动部以及支撑部。该固定部固定在所述活塞销上，该活动部在所述活塞销内部沿着该活塞销的中心轴方向延伸，该支撑部支撑着该活动部能够相对于所述固定部在活塞销径向上振动。两个所述动态吸振器夹着通过所述活塞销的中心轴方向的中央且垂直于该活塞销的中心轴的面分别位于该面的两侧。
这样一来，既能够简单地构成动态吸振器，又能够很容易地将动态吸振器设置在活塞销内部。通过让两个所述动态吸振器夹着通过所述活塞销的中心轴方向的中央且垂直于该活塞销的中心轴的面分别位于该面的两侧，就能够很容易地获得使该面两侧(亦即相对于连杆的小端部的活塞销中心轴方向的两侧)的重量平衡。
优选，在将两个所述动态吸振器设置在所述活塞销内部的情况下，两个所述动态吸振器的活动部的质量大致相等，两个所述动态吸振器的弹簧常数彼此不同。
因此，能够一边取得相对于通过活塞销的中心轴方向的中央且垂直于该活塞销的中心轴的面两侧(相对于连杆的小端部的活塞销中心轴方向的两侧)的重量平衡，一边在包括共振频率的较宽的频率区域降低振动。这里，因为将动态吸振器设置在活塞销内部，所以不能使动态吸振器的活动部的质量太大，因此而存在共振的抑制效果受动态吸振器的制造误差的影响而不充分大的可能性，但是只要使两个动态吸振器的弹簧常数彼此不同就能够在包括共振频率的较宽的频率区域降低振动，故即使出现动态吸振器的制造误差，也能够获得足够的共振抑制效果。
-发明的效果-
如上所述，根据本发明中的发动机活塞构造，通过将动态吸振器设置在活塞销内部，就能够抑制在燃烧行程中活塞、活塞销以及连杆的小端部一体地相对于连杆的大端部共振，从而能够降低该共振引起的噪音。并且能够抑制在其它行程中噪音由于动态吸振器的振动而增大。
附图说明
图1是表示采用了本发明的实施方式所涉及的活塞构造的发动机的活塞及连杆的图。
图2是沿图1中的II-II线剖开的剖视图。
图3是沿图1中的III-III线剖开的剖视图。
图4是表示活塞及连杆的弹簧质量模型的图。
图5是表示动态吸振器的变形例的相当于图3的图。
图6是表示动态吸振器的又一变形例的主要部分放大图。
图7是表示动态吸振器的另一变形例的主要部分放大图。
图8是表示在不设置动态吸振器的情况下在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力(inertance)的频率特性。
图9是表示在设置了动态吸振器的情况且设该动态吸振器的活动部的质量为0.005kg时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性的曲线图。
图10是表示在设置了动态吸振器的情况且设该动态吸振器的活动部的质量为0.01kg时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性的曲线图。
图11是表示在设置了动态吸振器的情况且设该动态吸振器的活动部的质量为0.025kg时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性的曲线图。
图12是表示在设置了动态吸振器的情况且设该动态吸振器的活动部的质量为0.05kg时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性的曲线图。
图13是表示在设置了动态吸振器的情况且设该动态吸振器的活动部的质量为0.1kg时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性的曲线图。
图14是表示活动部的质量和活塞的自我加速度/激振力的最大值之间的关系的曲线图。
图15是表示在设另一动态吸振器的弹簧常数与一动态吸振器的弹簧常数之比率C为1.0时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性。
图16表示在设另一动态吸振器的弹簧常数与一动态吸振器的弹簧常数之比率C为1.2时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性。
图17表示在设另一动态吸振器的弹簧常数与一动态吸振器的弹簧常数之比率C为1.3时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性。
图18表示在设另一动态吸振器的弹簧常数与一动态吸振器的弹簧常数之比率C为1.4时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性。
图19表示在设另一动态吸振器的弹簧常数与一动态吸振器的弹簧常数之比率C为1.5时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性。
图20表示在设另一动态吸振器的弹簧常数与一动态吸振器的弹簧常数之比率C为1.6时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性。
图21表示在设另一动态吸振器的弹簧常数与一动态吸振器的弹簧常数之比率C为1.7时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性。
图22表示在设另一动态吸振器的弹簧常数与一动态吸振器的弹簧常数之比率C为1.8时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性。
图23表示在设另一动态吸振器的弹簧常数与一动态吸振器的弹簧常数之比率C为1.9时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性。
图24表示在设另一动态吸振器的弹簧常数与一动态吸振器的弹簧常数之比率C为2.0时，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性。
图25是表示活动部的质量和活塞的自我加速度/激振力的最大值之间的关系的曲线图。
具体实施方式
下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
图1到图3表示采用了本发明的实施方式所涉及的活塞构造的发动机的活塞1及连杆10。该活塞1通过重复进行气缸行程(进气行程、压缩行程、燃烧行程(膨胀行程)以及排气行程)而在气缸(cylinder)内沿着气缸轴心方向(图1、图3中的上下方向)做往复运动。
所述活塞1经活塞销2与连杆10的一端部即小端部10a相连结。该连杆10的另一端部即大端部10b与未图示的曲轴相连结。连杆10的小端部10a和大端部10b通过连结部10c相连结。所述活塞1的往复运动经连杆10传递给所述曲轴，该曲轴旋转。活塞销2的中心轴方向(图3中的左右方向)与所述曲轴的轴向一致。
在连杆10的小端部10a形成有供活塞销2***的销插孔10d。在连杆10的大端部10b形成有供所述曲轴***的轴插孔10e。此外，连杆10的大端部10b是一个在连结部10c的长边方向上在轴插孔10e的中央一分为二的二分割构造，图1中省略图示。
活塞销2插在连杆10小端部10a的销插孔10d中，连杆10的小端部10a位于活塞销2的中心轴方向中央部位。连杆10的小端部10a在活塞销2的中心轴方向上位于活塞1的中央。
活塞销2以能够相对于连杆10上的销插孔10d转动的方式插在连杆10上的销插孔10d中。此外，衬套11固定在连杆10上的销插孔10d的内周面上。严格来讲，活塞销2以能够相对于该衬套11转动的方式***。
通过供给在所述发动机中循环的润滑油而在活塞销2和连杆10上的销插孔10d(详细而言，衬套11)之间形成润滑油膜，活塞销2借助该润滑油膜和所述衬套11而能够相对于连杆10上的销插孔10d顺利地转动。
在活塞1的顶面形成有腔室1a，圆环状活塞环1b嵌在活塞1的位于活塞销2上侧的外周面上。
在活塞1背面(与顶面相反一侧的面)的活塞销2中心轴方向的两端部，以夹着连杆10的小端部10a的方式朝着所述曲轴侧鼓出地形成有两个凸缘部1c。在该两个凸缘部1c上分别形成有沿着活塞销2的中心轴方向延伸的销支撑孔1d。活塞销2的中心轴方向的两端部分别***两个凸缘部1c的销支撑孔1d内而由该销支撑孔1d支撑。
在本实施方式中，作为活塞销2的组装方式采用的是全浮动式。也就是说，活塞销2既能够相对于连杆10上的销插孔10d转动，也能够相对于活塞1凸缘部1c上的销支撑孔1d转动。
与活塞销2和连杆10上的销插孔10d之间一样，在活塞销2和活塞1凸缘部1c上的销支撑孔1d之间也形成润滑油膜，活塞销2借助该润滑油膜相对于活塞1凸缘部1c上的销支撑孔1d顺利地转动。
在两个凸缘部1c上的销支撑孔1d的位于活塞1外周面侧的端部，分别***并固定有卡环(snap ring)1e，让这两个卡环1e分别位于与活塞销2的中心轴方向的两端面接触的位置，来限制活塞销2在中心轴方向上的移动。
所述活塞销2的横截面是空心的，在活塞销2的中心部形成有沿着活塞销2的中心轴方向延伸的通孔2a。在该通孔2a内周面的活塞销2中心轴方向中央部位形成有供后述动态吸振器20的固定部20a压入的压入部2b。位于压入部2b的通孔2a的内径比位于其它部分的通孔2a的内径小。
在所述活塞销2内部(通孔2a内)设置有抑制在燃烧行程中活塞1、活塞销2以及连杆10的小端部10a一体地相对于连杆10的大端部10a共振的两个动态吸振器20。这两个动态吸振器20夹着通过活塞销2的中心轴方向的中央且垂直于活塞销2的中心轴的面分别位于该面的两侧。
这里，活塞1及连杆10的弹簧质量模型如图4所示。也就是说，活塞1、活塞销2以及连杆10的小端部10a作为一个整体相当于质点(设质量为M(单位kg))，连杆10的连结部10c相当于将所述质点支撑在连杆10的大端部10b的弹簧(设弹簧常数为K(单位N/m))。
活塞销2和连杆10上的销插孔10d之间的润滑油膜相当于连结活塞销2和连杆10的小端部10a的弹簧，活塞销2和活塞1凸缘部1c上的销支撑孔1d之间的润滑油膜相当于连结活塞销2和活塞1(凸缘部1c)的弹簧。
在燃烧行程中，因为较大的力推压活塞1，所以活塞销2和连杆10上的销插孔10d之间的润滑油膜(连结活塞销2和连杆10的小端部10a的弹簧)、以及活塞销2和活塞1凸缘部1c上的销支撑孔1d之间的润滑油膜(连结活塞销2和活塞1的弹簧)就都不存在了。其结果是，活塞1、活塞销2以及连杆10的小端部10a成为一体。这样一来，活塞1、活塞销2以及连杆10的小端部10a就会一体地以(1/2π)·(K/M)1/2Hz的共振频率相对于连杆10的大端部10b共振。
为抑制该共振(降低共振频率下的振动)，将两个所述动态吸振器20设置在活塞销2内部(通孔2a内)。如图2、图3所示，各动态吸振器20包括固定部20a、活动部20b以及支撑部20c。该固定部20a被压入并固定于设置在活塞销2的通孔2a内周面上的压入部2b；该活动部20b在活塞销2内部沿该活塞销2的中心轴方向延伸；该支撑部20c支撑着该活动部20b能够相对于所述固定部20a沿活塞销2的径向振动。
在本实施方式中，各动态吸振器20的固定部20a、活动部20b以及支撑部20c由金属形成为一体，而且两个动态吸振器20的固定部20a也彼此形成为一体，固定部20a实质上是一个。两个动态吸振器20的彼此形成为一体的固定部20a被压入并固定于压入部2b。一动态吸振器20的活动部20b夹着支撑部20c设置在该彼此形成为一体的固定部20a的位于活塞销2中心轴方向一侧的面上，另一动态吸振器20的活动部20b夹着支撑部20c设置在固定部20a的位于活塞销2中心轴方向另一侧的面上。
各动态吸振器20的活动部20b呈沿活塞销2的中心轴方向延伸的圆柱形状。活动部20b的外径值被设定为即使活动部20b振动也不与活塞销2的内周面接触那么大。各动态吸振器20的支撑部20c呈圆柱形状，以将该动态吸振器20的活动部20b和固定部20a连结起来。支撑部20c的外径比活动部20b的外径小，支撑部20c支撑着活动部20b能够相对于固定部20a沿活塞销2的径向振动。两个动态吸振器20的固定部20a、活动部20b以及支撑部20c与活塞销2同心。两个动态吸振器20的活动部20b的质量大致相等，两个动态吸振器20的活动部20b的重心位置位于活塞销2的中心轴上且相对于通过活塞销2的中心轴方向的中央且垂直于活塞销2的中心轴的面彼此对称。
各动态吸振器20的支撑部20c相当于支撑活动部20b(设活动部20b的质量为m(单位kg))的弹簧。当设该弹簧常数为k(单位N/m)时，为抑制所述共振，基本上只要使k/m的值与K/M大致相等即可。设定活动部20b的长度、直径以及支撑部20c的长度、直径，保证能够得到这样的k/m的值。严格来讲，也需要考虑支撑部20c的质量，但是因为支撑部20c的质量比活动部20b的质量小很多，所以可以忽视支撑部20c的质量。此外，在振动在共振频率以外的频率下变大也无妨的情况下，无需使k/m的值与K/M大致相等。
优选使两个动态吸振器20的活动部20b的质量大致相等，使两个动态吸振器20(支撑部20c)的弹簧常数彼此不同。这是因为不仅能够降低共振频率下的振动，还能够在包括共振频率的较宽的频率区域降低振动之故。为了使两个动态吸振器20的弹簧常数彼此不同，只要使两个动态吸振器20的支撑部20c的长度或直径彼此不同即可。或者，可以使两个动态吸振器20的支撑部20c的长度和直径都彼此不同。或者，可以使两个动态吸振器20的支撑部20c的材料彼此不同。此外，还可以使两个动态吸振器20的弹簧常数大致相等。
在使两个动态吸振器20的弹簧常数彼此不同的情况下，例如将一动态吸振器20的弹簧常数设定成使得k/m的值与K/M大致相等，将另一动态吸振器20的弹簧常数设定成比一动态吸振器20的弹簧常数大或小。
如上所述，在燃烧行程中，活塞销2和连杆10上的销插孔10d之间的润滑油膜(连结活塞销2和连杆10的小端部10a的弹簧)、以及活塞销2和活塞1凸缘部1c上的销支撑孔1d之间的润滑油膜(连结活塞销2和活塞1的弹簧)都不存在了。其结果是，活塞1、活塞销2以及连杆10的小端部10a成为一体而相对于连杆10的大端部10b共振。但是，在本实施方式中，该共振利用设置在活塞销2上的动态吸振器20得到了抑制，从而能够降低共振引起的噪音。
另一方面，在进气行程、压缩行程以及排气行程中，在活塞销2和连杆10上的销插孔10d之间、以及活塞销2和活塞1凸缘部1c上的销支撑孔1d之间分别存在润滑油膜。其结果是，不会产生在所述燃烧行程中所产生的共振。假设已将动态吸振器20设置在连杆10的小端部10a，此时尽管在燃烧行程中能够抑制所述共振，但是在不产生共振的进气行程、压缩行程以及排气行程中动态吸振器20还会振动。因此，在进气行程、压缩行程以及排气行程中，噪音反而会因为动态吸振器20的振动而增大。但是，在本实施方式中，因为动态吸振器20被设置在活塞销2上，所以在进气行程、压缩行程以及排气行程中，动态吸振器20的振动就会由于活塞销2和连杆10上的销插孔10d之间的润滑油膜(连结活塞销2和连杆10的小端部10a的弹簧)而不会传递给连杆10，也就不会出现噪音因为该振动而增大的情况。而且，通过将动态吸振器20设置在活塞销2内部，就能够有效地利用空间，不需要增大活塞1即能够达到目的。
本发明并不限于上述实施方式，只要不脱离权利要求主旨的范围各种变形和变更都属于本发明。
例如，在上述实施方式中，使两个动态吸振器20的固定部20a彼此形成为一体，但是使两个动态吸振器20的固定部20a分开，而使两个动态吸振器20彼此独立也是可以的。在该情况下，可以和上述实施方式一样，以与活动部20b相比固定部20a更位于活塞销2的中心轴方向中央一侧的方式将两个动态吸振器20设置在活塞销2内部。或者，可以如图5所示，以与固定部20a相比活动部20b更位于活塞销2的中心轴方向中央一侧的方式将两个动态吸振器20设置在活塞销2内部。在任一种情况下，两个动态吸振器20是夹着通过活塞销2的中心轴方向的中央且垂直于活塞销2的中心轴的面分别位于该面的两侧。而且，两个动态吸振器20的活动部20b的质量大致相等，两个动态吸振器20的活动部20b的重心位置位于活塞销2的中心轴上且相对于通过活塞销2的中心轴方向的中央且垂直于活塞销2的中心轴的面彼此对称。
在图5中，两个压入部2b分别设置在活塞销2的通孔2a内周面的位于活塞销2中心轴方向的两端部(位于压入部2b的通孔2a的内径与位于其它部分的通孔2a的内径相等)，两个动态吸振器20的固定部20a分别被压入并固定在两个压入部2b内。因为固定部20a这样被固定在活塞销2的中心轴方向上与活塞1的被凸缘部1c(销支撑孔1d)支撑的部分相重的位置上，所以能够进一步有效地抑制在燃烧行程中活塞1、活塞销2以及连杆10的小端部10a一体地相对于连杆10的大端部10b共振。
在上述实施方式中，将两个动态吸振器20的固定部20a压入并固定在设置在活塞销2的通孔2a内周面上的压入部2b上。但是为了更加可靠地获得动态吸振器20带来的对所述共振的抑制功能，还可以利用以下定位(特别是活塞销2中心轴方向的定位)将固定部20a更加可靠地定位且固定在活塞销2上。
也就是说，例如，如图6所示，在与上述实施方式一样形成的两个动态吸振器20的彼此形成为一体的固定部20a(实质上为一个的固定部20a的活塞销2中心轴方向中央部位)形成有槽部20d，C形箍圈25嵌入该槽部20d中。另一方面，在活塞销2的通孔2a内周面上与槽部20d相对应的位置形成有槽部2c。当从通孔2a的一开口***已嵌入有所述C形箍圈25的动态吸振器20时，C形箍圈25在与内周面的未形成有槽部2c的部分接触的状态下其直径缩小，而在与槽部2c相对的位置处C形箍圈25的直径扩大而嵌入槽部2c中。这样一来，固定部20a就以被定位在活塞销2上的状态而固定好。
或者，例如，如图7所示，在活塞销2的通孔2a内周面上形成有止动部2d和槽部2c。所述彼此形成为一体的固定部20a的位于活塞销2中心轴方向一侧(图7中的左侧)的面与该止动部2d接触，与另一侧(图7中的右侧)的面接触的C形箍圈25嵌入该槽部2c中。在不将C形箍圈25嵌入槽部2c的状态下，从通孔2a的图7右侧的开口***所述固定部20a，让所述固定部20a的所述一侧的面与所述止动部2d接触。接着，利用工具从通孔2a的所述开口***C形箍圈25而将该C形箍圈25嵌入槽部2c中。这样一来，利用止动部2d和C形箍圈25，固定部20a就以被定位在活塞销2上的状态而固定好。
作为将固定部20a固定在活塞销2上的方法，除了所述压入、C形箍圈25以外，还可以采用钎焊、电阻焊接等方法。
在上述实施方式中，作为活塞销2的组装方式采用了全浮动式，但并不限于此，还可以采用半浮动式，即活塞销2能够相对于连杆10上的销插孔10d转动且被固定在活塞1凸缘部1c上的销支撑孔1d内。
上述实施方式只不过是示例而已，不得以此对本发明的保护范围做限定性的解释。本发明的保护范围由权利要求的范围定义，属于权利要求的等同保护范围等的任何变形、变更都包括在本发明的范围内。
这里，进行了以下试验。即，将构造与上述实施方式一样的两个动态吸振器设置在连结发动机的活塞和连杆、横截面空心的活塞销2内部，分析了该动态吸振器带来的共振抑制效果。当在所述发动机中不设动态吸振器的情况且燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力(对活塞施加1牛顿的载荷时活塞振动的加速度)的频率特性如图8所示，共振频率约为3500Hz。
让两个所述动态吸振器的活动部的质量m相等且让该各活动部的质量m变化为0.005kg、0.01kg、0.025kg、0.05kg以及0.1kg，分析了该各个质量下活塞的自我加速度/激振力的频率特性。此时，两个动态吸振器的弹簧常数k相等，但是让k的值随着质量m增大而变大。这里，k/m的值随着质量m增大而变大。
上述试验结果示于图9～图13。图9～图13表示在使两个动态吸振器的活动部的质量分别为0.005kg、0.01kg、0.025kg、0.05kg、0.1kg的情况下，在燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性。图9～图13的虚曲线表示不设图8中的动态吸振器的情况。而且，图14表示活动部的质量(不设图8中的动态吸振器的情况下设活动部的质量为0)、和活塞的自我加速度/激振力的最大值之间的关系。
由图8～图14可知，如果使活动部的质量在规定值(在所述试验的情况下例如为0.025kg)以上，就会在活塞的自我加速度/激振力的最大值为较低的值时达到稳定，而能够获得足够的共振抑制效果。也就是说，只要能适当地针对活动部的质量设定弹簧常数，该活动部的质量为多少都可以。但是如果活动部的质量比所述规定值小，就存在共振的抑制效果受动态吸振器的制造误差的影响而不充分大的可能性。因此，只要使活动部的质量在所述规定值以上，以保证难以受动态吸振器的制造误差的影响。不过，因为如果活动部的质量过大，则难以将动态吸振器设置在活塞销2内部，所以优选活动部的质量接近所述规定值。
其次，让两个动态吸振器的弹簧常数彼此不同。使一动态吸振器的弹簧常数与上述试验中使用的、活动部的质量为0.025kg的动态吸振器的弹簧常数相等，使另一动态吸振器的弹簧常数为该一动态吸振器的弹簧常数的C倍。使另一动态吸振器的活动部的质量与一动态吸振器的活动部的质量相等，为0.025kg。使另一动态吸振器的弹簧常数与一动态吸振器的弹簧常数之比率C以0.1的变化刻度从1.2变化到2.0。对各个比率C都分析了燃烧行程中活塞的自我加速度/激振力的频率特性。
该结果示于图16～图24。图15是C＝1.0时的情况，与图11相同。图16～图24是让所述比率C的值分别为1.2、1.3、1.4，1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0的情况。图15～图24中的虚线曲线是不设图8中的动态吸振器的情况。而且，图25表示所述比率C的值和活塞的自我加速度/激振力的最大值之间的关系。
由图15～图24可知，通过增大所述比率C的值，与两个动态吸振器的弹簧常数相等的情况相比，能够在较宽的频率区域(包括共振频率)降低振动。不够，由图15～图25可知，如果使所述比率C的值过大，共振频率下的振动降低效果就小了。因此，优选，让所述比率C的值在既能够大大地降低共振频率下的振动又能够在尽量宽的频率区域内降低振动那样的规定范围(例如1.3～1.7)内。此外，在振动比不设动态吸振器时(虚线曲线)低的所述频率区域外侧，振动比不设动态吸振器时大，但是因为该大小本身极小，所以是一个不成问题的噪音。
如果这样使两个动态吸振器的弹簧常数彼此不同，就能够在包括共振频率的较宽的频率区域内降低振动，因此即使在活动部的大小受到限制而无法将活动部的质量设定在所述规定值以上的情况下，也能够获得足够的共振抑制效果。
-产业实用性-
本发明对于用活塞销连结活塞和连杆的小端部的发动机活塞构造有用。
-符号说明-
1    活塞
2    活塞销
10   连杆
10a  小端部
10b  大端部
20   动态吸振器
20a  固定部
20b  活动部
20c  支撑部

Claims (3)

1.一种发动机活塞构造，其特征在于：该发动机活塞构造包括活塞、连杆、活塞销以及动态吸振器，
该活塞在气缸内做往复运动，
该连杆的小端部与所述活塞相连结且该连杆的大端部与曲轴相连结，
该活塞销连结所述活塞和所述连杆的小端部且该活塞销的横截面是空心的，
该动态吸振器设置在所述活塞销内部，该动态吸振器抑制在燃烧行程中所述活塞、所述活塞销以及所述连杆的小端部一体地相对于所述连杆的大端部共振。
2.根据权利要求1所述的发动机活塞构造，其特征在于：
在所述活塞销内部设置有两个所述动态吸振器，
各个所述动态吸振器具有固定部、活动部以及支撑部，该固定部固定在所述活塞销上，该活动部在所述活塞销内部沿着该活塞销的中心轴方向延伸，该支撑部支撑着该活动部能够相对于所述固定部在活塞销径向上振动，
两个所述动态吸振器夹着通过所述活塞销的中心轴方向的中央且垂直于该活塞销的中心轴的面分别位于该面的两侧。
3.根据权利要求2所述的发动机活塞构造，其特征在于：
两个所述动态吸振器的活动部的质量大致相等，
两个所述动态吸振器的弹簧常数彼此不同。
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