JP6167927B2 - エンジンのピストン構造 - Google Patents

Description

この発明は、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に連結され、かつ大端部がクランクシャフトに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た動吸振器と、を備えたエンジンのピストン構造に関する。

一般に、自動車等の車両に搭載されたエンジンでは、ピストンとコンロッドの小端部とがピストンピンにより連結されている。具体的には、コンロッドの小端部に形成されたピン挿通孔にピストンピンが挿通されて、コンロッドの小端部はピストンピンの中心軸方向の中央部に位置する。ピストンの裏面（頂面と反対側の面、つまり反燃焼室側の面）におけるピストンピン中心軸方向の両端部には、２つのボス部がコンロッドの小端部を挟むように形成され、これら２つのボス部には、ピストンピンの中心軸方向の両端部が挿入されて該両端部を支持するピン支持孔がそれぞれ形成されている（例えば、特許文献１参照）。

上記エンジンでは、該エンジンの基本構造で決まる共振により燃焼騒音が生じることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１では、エンジン音が１．７ｋＨｚ、３．３ｋＨｚ、６ｋＨｚの３つのピークを持ち、そのうちの１つのピーク（３．３ｋＨｚ）が、コンロッドの伸縮共振によるものであり、その共振の振幅低減の余地が殆どないとされている。

特開２００４−３５３５００号公報

大塚 雅也，「ディー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，社団法人 自動車技術会，２００５年５月，ｐ７−１０

本発明者らは、ピストンおよびコンロッドのバネマスモデルについて鋭意研究を重ね、その結果、以下のようなことが判明した。

ピストンおよびコンロッドのバネマスモデルにおいて、ピストン、ピストンピン、およびコンロッドの小端部が全体として、質点（質量をＭ（単位ｋｇ）とする）に相当し、コンロッドにおける小端部と大端部とを連結する連結部が、上記質点を該大端部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。これにより、ピストン、ピストンピンおよびコンロッドの小端部が一体であるとすると、これらが一体でコンロッドの大端部に対して（１／２π）・（Ｋ／Ｍ）^１／２Ｈｚの共振周波数（例えば、３ｋＨｚ〜４ｋＨｚ）で共振することになる。この共振は、上記非特許文献１で云うところのコンロッドの伸縮共振に相当する。

ところで、ピストンピンとコンロッドのピン挿通孔との間には、潤滑油膜が形成される。この潤滑油膜は、ピストンピンとコンロッドの小端部とを連結するバネに相当する。また、ピストンピンをボス部およびコンロッドの小端部の双方に対して回動可能とするフルフロート式の組付方式が採用された場合には、ピストンピンとコンロッドのピン挿通孔との間に加えて、ピストンピンとピストンのボス部のピン支持孔との間にも、潤滑油膜が形成される。この潤滑油膜は、ピストンピンとピストンとを連結するバネに相当する。

ピストンピンとコンロッドのピン挿通孔との間の潤滑油膜（フルフロート式では、該潤滑油膜、および、ピストンピンとピストンのボス部のピン支持孔との間の潤滑油膜）が存在すれば、ピストンは、コンロッドの小端部に対してバネを介して支持されることとなり、ピストン、ピストンピンおよびコンロッドの小端部が一体でコンロッドの大端部に対して共振するようなことはない。燃焼行程（膨張行程）以外では、ピストンが大きな力で押圧されないため、上記潤滑油膜が存在し、よって、上記共振は生じない。

一方、燃焼行程では、ピストンが大きな力で押圧されるため、上記潤滑油膜が無くなり、この結果、ピストン、ピストンピンおよびコンロッドの小端部が一体となってコンロッドの大端部に対して共振することになる。

以上の観点から、燃焼行程でピストン、ピストンピンおよびコンロッドの小端部が一体となるので、その共振を抑制する（共振周波数における振動を低減する）ために、動吸振器を利用することが考えられる。しかし、動吸振器を単純に設けるだけでは、燃焼行程で上記共振による騒音を低減できても、ピストン、ピストンピンおよびコンロッドの小端部が一体とならない他の行程で、動吸振器の振動により騒音が増大してしまう。
そこで、ピストンピンの内部に動吸振器を設けて、全行程におけるピストンおよびコンロッドの共振周波数での振動を抑制することが考えられる。

しかしながら、ピストンおよびコンロッドの共振周波数での振動を抑制する動吸振器を、ピストンピンの内部に設けた場合、狙いの共振を抑制することができる利点がある反面、クランクシャフトやシリンダブロックの共振が相対的に大きくなってしまう問題点がある。

この発明は上記課題を解決するために成されたものであり、燃焼行程においてピストン、ピストンピンおよびコンロッドの小端部が一体でコンロッドの大端部に対して共振するのを抑制すると共に、他の行程において騒音が増大するのを抑制することができ、しかも、クランクシャフト、シリンダブロックの共振が相対的に大きくなってしまうことを抑制し、ピストンおよびコンロッドの共振抑制と、クランクシャフトやシリンダブロックの共振抑制との両立を図ることができるエンジンのピストン構造の提供を目的とする。

この発明によるエンジンのピストン構造は、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に連結され、かつ大端部がクランクシャフトに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た動吸振器と、を備えたエンジンのピストン構造であって、上記動吸振器が２つ設けられ、一方の動吸振器をピストンおよびコンロッドの共振周波数での振動を抑制するように設定し、他方の動吸振器を少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数での振動を抑制するように設定したものである。

上記構成によれば、燃焼行程で、ピストンピンとコンロッドとの間の潤滑油膜（フルフロート式では、該潤滑油膜、および、ピストンピンとピストンとの間の潤滑油膜）が無くなって、ピストン、ピストンピンおよびコンロッドの小端部が一体となった場合、動吸振器により、それらが一体で共振するのを抑制することができる。また、動吸振器がピストンピン内部に設けられているので、ピストンピンとコンロッドとの間に潤滑油膜が存在する場合、つまり吸気行程、圧縮行程および排気行程では、この潤滑油膜（バネ）により、動吸振器の振動がコンロッド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、ピストンピンの内部に動吸振器を設けることで、スペースを有効に利用することができ、ピストンが大きくならずに済む。

しかも、一方の動吸振器でピストンおよびコンロッドの共振周波数での振動を抑制し、他方の動吸振器で少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数での振動を抑制するので、クランクシャフト、シリンダブロックの共振が相対的に大きくなってしまうことを抑制し、ピストンおよびコンロッドの共振抑制と、クランクシャフトやシリンダブロックの共振抑制との両立を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記２つの動吸振器の互いの質量を異ならせて所期の共振周波数を得るように構成すると共に、上記２つの動吸振器のモーメントを略同等に設定したものである。

上記構成によれば、２つの動吸振器のモーメントを略同等に設定したので、各動吸振器に対してピストンピン軸方向への力が作用することを抑制し、２つの動吸振器の左右のバランスを取ることができる。
因に、２つの動吸振器間にモーメントの差がある場合には、モーメントの大きい方の動吸振器に対して、当該動吸振器をピストンピン軸方向の外方へ移動させようとする力が作用するが、本実施態様では、斯る力が作用することを抑制することができる。

この発明の一実施態様においては、上記動吸振器がピストンピンに固定される固定部と、ピストンピンの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揺動可能に支持する支持部と、を備えたものである。

上記構成によれば、動吸振器を一体で構成することができる。

この発明の一実施態様においては、上記動吸振器は、上記ピストンピンの内部において、上記ピストンピンに固定される上記動吸振器の一部である固定部を挟むようにして２つ設けられ、上記２つの動吸振器のうち一方の動吸振器が、上記ピストンピンに固定される上記固定部と、上記固定部に支持部を介してピストンピンの軸方向に延びる軸部と、該軸部の外周に固定されたキャップ部と、を備え、上記軸部と上記キャップ部とで可動部を構成し、上記支持部は、上記可動部を上記固定部に対して揺動可能に支持したものである。

またこの発明の一実施態様においては、上記２つの動吸振器のうち一方の動吸振器が、上記ピストンピンに固定される固定部と、該固定部に支持部を介してピストンピンの軸方向に延びる軸部と、該軸部の外周に固定されたキャップ部と、を備え、上記軸部と上記キャップ部とで可動部を構成し、上記支持部は、上記可動部を上記固定部に対して揺動可能に支持し、上記２つの動吸振器のうち、他方の動吸振器が、上記ピストンピンに固定される固定部と、ピストンピンの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揺動可能に支持する支持部とで一体形成されたものである。

上記構成によれば、軸部の外周に固定されるキャップ部により、周波数のチューニング（調整）を容易に行なうことができる。

この発明の一実施態様においては、上記２つの動吸振器が、上記ピストンピンに固定される固定部と、該固定部に支持部を介してピストンピンの軸方向に延びる軸部と、該軸部の外周に固定されたキャップ部と、を備え、上記軸部と上記キャップ部とで可動部を構成し、上記支持部は、上記可動部を上記固定部に対して揺動可能に支持したものである。

上記構成によれば、２つの動吸振器は、それぞれ軸部と、該軸部外周に固定されたキャップ部とを備えているので、２つの動吸振器毎の周波数のチューニングを容易に行なうことができる。

この発明の一実施態様においては、上記動吸振器はピストンピンに固定される固定部を有し、該固定部が上記ピストンピンの軸方向中央からずれたオフセット位置に固定されたものである。

上記構成によれば、固定部とマス（ｍａｓｓ、質量）を形成する可動部の長さとを考慮して、動吸振器をピストンピン内部に配設することができる。

この発明によれば、燃焼行程においてピストン、ピストンピンおよびコンロッドの小端部が一体でコンロッドの大端部に対して共振するのを抑制すると共に、他の行程において騒音が増大するのを抑制することができ、しかも、クランクシャフト、シリンダブロックの共振が相対的に大きくなってしまうことを抑制し、ピストンおよびコンロッドの共振抑制と、クランクシャフトやシリンダブロックの共振抑制との両立を図ることができる効果がある。

本発明のピストン構造が採用されたエンジンのピストンおよびコンロッドを示す図 図１のＡ−Ａ線矢視断面図 図１のＢ−Ｂ線矢視断面図 図２の要部拡大断面図 ピストンおよびコンロッドのバネマスモデルを示す図 クランクシャフト、シリンダブロックの振動と、ピストンおよびコンロッドの振動とを示す特性図 エンジンのピストン構造の他の実施例を示す要部拡大断面図 エンジンのピストン構造のさらに他の実施例を示す要部拡大断面図 エンジンのピストン構造のさらに他の実施例を示す要部拡大断面図 エンジンのピストン構造のさらに他の実施例を示す要部拡大断面図 エンジンのピストン構造のさらに他の実施例を示す要部拡大断面図 エンジンのピストン構造のさらに他の実施例を示す要部拡大断面図

燃焼行程においてピストン、ピストンピンおよびコンロッドの小端部が一体でコンロッドの大端部に対して共振するのを抑制すると共に、他の行程において騒音が増大するのを抑制することができ、しかも、クランクシャフト、シリンダブロックの共振が相対的に大きくなってしまうことを抑制し、ピストンおよびコンロッドの共振抑制と、クランクシャフトやシリンダブロックの共振抑制との両立を図るという目的を、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に連結され、かつ大端部がクランクシャフトに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た動吸振器と、を備えたエンジンのピストン構造であって、上記動吸振器が２つ設けられ、一方の動吸振器をピストンおよびコンロッドの共振周波数での振動を抑制するように設定し、他方の動吸振器を少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数での振動を抑制するように設定する構成にて実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面はディーゼルエンジンのピストン構造を示し、図１はエンジンのピストンおよびコンロッドを示す図、図３は図１のＢ−Ｂ線矢視断面図、図４は図２の要部拡大断面図である。

図１〜図３において、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）および排気行程）を繰返すことで、シリンダ（気筒）内でシリンダ軸心方向（図１、図２の上下方向）に往復動するように構成されている。

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（いわゆるスモールエンド）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（いわゆるラージエンド）は、クランクシャフト（図示せず）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２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。

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。なお、図１では図示省略しているが、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。

図２，図３に示すように、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が挿通されており、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。

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。なお、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。

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潤滑油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。

ピストン１の頂面（ピストンヘッド）には、図２に示すように、キャビティ１ａが形成され、ピストン１のランド部にはトップリング溝１ｂ、セカンドリング溝１ｃ、オイルリング溝１ｄが形成されると共に、ピストン１の内部にはクーリングチャンネル１ｅが形成されている。
そして上述の各リング溝１ｂ、１ｃ、１ｄには、図１に示すように、トップリング１２、セカンドリング１３、オイルリング１４がそれぞれ装着されている。

ピストン１の裏面（頂面とは反対側の面、つまり反燃焼室側）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１ｆがコンロッド１０の小端部１０ａを両側から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１ｆには、ピストンピン２の中心軸方向に延びるピン支持孔１ｇがそれぞれ形成されている。２つのボス部１ｆのピン支持孔１ｇ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。

この実施例では、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共に、ピストン１のボス部１ｆのピン支持孔１ｇに対しても回動可能とされている。

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１ｆのピン支持孔１ｇ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１ｆのピン支持孔１ｇに対してスムーズに回動することになる。

２つのボス部１ｆのピン支持孔１ｇにおけるピストン１外周面側の端部には、サークリップ１５がそれぞれ挿入固定されており、これら２つのサークリップ１５が、ピストンピン２の中心軸方向の両外端面にそれぞれ当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の径方向中心部に、該ピストンピン２の中心軸方向に延びる貫通孔２ａが形成されている。この貫通孔２ａの内周面におけるピストンピン２の中心軸方向の中央部（つまりピストンピン２の長手方向中央部）には、後述する動吸振器２０Ｘ，２０Ｙ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、他の部分における貫通孔２ａの内径よりも小さく設定されている。

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し、小径の円筒状に形成された圧入部２ｂと、圧入部２ｂの両側に連なって、ピストンピン２の中心軸方向の両端部に位置し、大径の円筒状に形成された収容部２ｃとを有している。

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。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。

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およびコンロッド１０の小端部１０ａが一体でコンロッド１０の大端部１０ｂに対して共振するのを抑制する２つの動吸振器２０Ｘ，２０Ｙ（いわゆるダイナミックダンパのことで、以下単にダンパと略記する）が配設されている。これら２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙは、図４にも示すように、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を挟んで両側にそれぞれ位置している。

ここで、ピストン１およびコンロッド１０のバネマスモデルは、図５のようになる。すなわち、ピストン１、ピストンピン２およびコンロッド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。

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１ｆのピン支持孔１ｇ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１ｆ）とを連結するバネに相当する。

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）、および、ピストンピン２とピストン１のボス部１ｆのピン支持孔１ｇ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およびコンロッド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およびコンロッド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。 この共振、並びに、少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振を抑制する（共振周波数における振動を低減する）ために、上記２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙがピストンピン２の内部（貫通孔２ａ内）に設けられている。

図２〜図４に示すように、各ダンパ２０Ｘ，２０Ｙ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。

この実施例では、部品点数の削減等の観点から、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙが一体に形成されている。そして、図示左側のダンパ２０Ｘは、固定部２０ａ、可動部２０ｂ、および支持部２０ｃが一体に形成されており（一体型ダンパ）、図示右側のダンパ２０Ｙは、複数の部材を組み付けて形成される組付型のダンパとなっている（組付型ダンパ）。

ダンパ２０Ｘおよびダンパ２０Ｙは、それぞれの固定部２０ａで一体に連結されている。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。それにより、図示左側のダンパ２０Ｘの可動部２０ｂは、一方の収容部２ｃの内部に収容され、図示右側のダンパ２０Ｙの可動部２０ｂは、他方の収容部２ｃの内部に収容されている。

可動部２０ｂは、略円柱状に形成されており、その外径は、可動部２０ｂが振動しても収容部２ｃの内周面に接触しないように、収容部２ｃの内径よりも小さい外径に寸法設計されている。そうして、可動部２０ｂの外周面が収容部２ｃの内周面との間に僅かな隙間を隔てて対向するように、可動部２０ｂは収容部２ｃの内部に配置されている。
さらに、上述の各ダンパ２０，２０はその軸方向移動を機械的に規制する規制手段を備えている。

すなわち、図４において図示左側のダンパ２０Ｘは、ピストンピン２の段差面２ｄの最小径部の内径Ｄ４に対して、可動部２０ｂの支持部２０ｃ側の外径Ｄ５を大きく形成（Ｄ５＞Ｄ４）し、これにより規制手段３０を構成して、ダンパ２０Ｘの抜止めを図っている。

図４において図示右側のダンパ２０Ｙは支持部２０ｃに当該支持部２０ｃからピストンピン軸方向に延びる軸部２０ｄを一体形成し、この軸部２０ｄの外周には質量調整部材としてのキャップ部４０を固定して、上述の軸部２０ｄと該キャップ部４０とで可動部２０ｂを形成している。
また、上述の軸部２０ｄは支持部２０ｃ側から外端側に向けて、外径がＤ３の第１軸部２１と、外径がＤ１の第２軸部２２と、外径がＤ２の第３軸部２３と、外径がＤＯの第４軸部２４とをこの順に一体形成し、ＤＯ＜Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係式が成立するように各軸部２１〜２４の外径寸法を設定している。

そして、第４軸部２４の支持部２０ｃ側の端部には、段差面２５を形成すると共に、この段差面２５の径方向外端と第３軸部２３との間には、内側が大径で外側が小径となるテーパ部２６を形成している。
上述のキャップ部４０は、圧入方向先端側に位置する圧入部４１と、第４軸部２４の外周に遊嵌されるネック部４２とを一体形成した２段円筒形状に形成されており、圧入部４１の内外径と同一内外径の円筒部４３と、ネック部４２との間にはストッパ部４４を形成し、キャップ部４０の圧入時に、該ストッパ部４４が段差面２５に当接することで、圧入を完了すべく構成している。

また、キャップ部４０の円筒部４３の内径部と、軸部２０ｄにおける第３軸部２３の外径部との間にはミクロン単位のクリアランスが形成されている。
而して、ピストンピン２の段差面２ｄの最小径部の内径Ｄ４に対して、キャップ部４０の外径Ｄ６（可動部２０ｂの外径）を大きく形成（Ｄ６＞Ｄ４）し、これにより規制手段３１を構成して、ダンパ２０Ｙの抜止めを図っている。

ところで、支持部２０ｃは、略円柱状に形成されており、可動部２０ｂと固定部２０ａとの間に介在している。支持部２０ｃの外径は可動部２０ｂの外径および圧入部２ｂの内径よりも小さく、圧入部２ｂに挿通可能となっている。

そうして、支持部２０ｃの外周面が圧入部２ｂの内周面との間に充分な隙間を隔てて対向するように、支持部２０ｃは圧入部２ｂの内部に配置されている。それにより、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ものである。

固定部２０ａもまた、円柱状に形成されている。固定部２０ａの外径は、可動部２０ｂの外径よりも小さいが、圧入部２ｂの内径よりも僅かに大きい。それにより、固定部２０ａは、圧入部２ｂに圧入可能となっている。固定部２０ａ、可動部２０ｂ、および支持部２０ｃは、中心軸を一致させた状態で直列に連なっている。

ダンパ２０Ｘの中心軸およびダンパ２０Ｙ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つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙ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る面（該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。

図６は、横軸に周波数をとり、縦軸に音圧をとって、少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の振動（共振周波数をｆ１，ｆ２とする）と、ピストン１およびコンロッド１０の振動（共振周波数をｆ３とする）とを示す特性図であって、ピストン１およびコンロッド１０が振動する周波数ｆ３が相対的に高く、クランクシャフト、シリンダブロックが振動する周波数ｆ１，ｆ２が相対的に低いことがわかる。

そこで、この実施例では、一方のダンパ２０Ｘをピストン１およびコンロッド１０の共振周波数ｆ３での振動を抑制するように設定し、他方のダンパ２０Ｙを少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数ｆ１，ｆ２での振動を抑制するように設定している。

共振周波数は、可動部２０ｂの質量に反比例するので、ダンパ２０Ｘの質量を、ダンパ２０Ｙの質量に対して相対的に小さく設定すればよい。換言すれば、ダンパ２０Ｙの質量を、ダンパ２０Ｘの質量に対して相対的に大きく設定すればよい。

一方のダンパ２０Ｘと、他方のダンパ２０Ｙにおける固定部２０ａ、支持部２０ｃ、軸部２０ｄとが一体形成された部材の材質を、例えば、炭素鋼（炭素の含有量により差異はあるものの、その比重は概ね７．８１２〜７．８５）とし、キャップ部４０の材質を、炭素鋼よりも比重が大きい材質（例えば、比重が１１．４の鉛または比重が約８．９の銅合金）とし、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙの互いの質量を異ならせて所期の共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３を得るように構成している。

各ダンパ２０Ｘ，２０Ｙの支持部２０ｃは、可動部２０ｂ（可動部２０ｂの質量をｍ（単位ｋｇ）とする）を支持するバネに相当し、そのバネ定数をｋ（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、ｋ／ｍの値をＫ／Ｍと略同じになるように構成すればよい。このようなｋ／ｍの値が得られるように、可動部２０ｂの長さ、および径、並びに、支持部２０ｃの長さ、および径を設定する。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の質量に比較し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。
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）、および、ピストンピン２とピストン１のボス部１ｆのピン支持孔１ｇ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および、コンロッド１０の小端部１０ｄ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、この実施例では、ピストンピン２に設けられたダンパ２０Ｘ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。

一方、吸気行程、圧縮行程および排気行程では、ピストンピン２とコンロッド１０のピン挿通孔１０ｄとの間、および、ピストンピン２とピストン１のボス部１ｆのピン支持孔１ｇ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、ダンパがコンロッドの小端部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、圧縮行程および排気行程においても、ダンパが振動する。このため、吸気行程、圧縮行程および排気行程では、ダンパの振動により、却って騒音が大きくなってしまう。しかし、この実施例では、ダンパ２０Ｘがピストンピン２に設けられているので、吸気行程、圧縮行程および排気行程では、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、ダンパ２０Ｘ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の内部にダンパ２０Ｘおよびダンパ２０Ｙ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。

このように、図１〜図５で示した実施例１のエンジンのピストン構造は、シリンダ内で往復動するピストン１と、小端部１０ａが上記ピストン１に連結され、かつ大端部１０ｂがクランクシャフトに連結されるコンロッド１０と、上記ピストン１と上記コンロッド１０の小端部１０ａとを連結する断面中空のピストンピン２と、上記ピストンピン２の内部に設けられたダンパ２０Ｘ，２０Ｙと、を備えたエンジンのピストン構造であって、上記ダンパ２０Ｘ，２０Ｙが２つ設けられ、一方のダンパ２０Ｘをピストン１およびコンロッド１０の共振周波数ｆ３での振動を抑制するように設定し、他方のダンパ２０Ｙを少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数ｆ１，ｆ２での振動を抑制するように設定したものである（図１，図２，図４参照）。

この構成によれば、燃焼行程で、ピストンピン２とコンロッド１０との間の潤滑油膜（フルフロート式では、該潤滑油膜、および、ピストンピン２とピストン１との間の潤滑油膜）が無くなって、ピストン１、ピストンピン２およびコンロッド１０の小端部１０ａが一体となった場合、ダンパ２０Ｘにより、それらが一体で共振するのを抑制することができる。また、ダンパ２０Ｘがピストンピン内部に設けられているので、ピストンピン２とコンロッド１０との間に潤滑油膜が存在する場合、つまり吸気行程、圧縮行程および排気行程では、この潤滑油膜（バネ）により、ダンパ２０Ｘ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の内部に各ダンパ２０Ｘ，２０Ｙ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。

しかも、一方のダンパ２０Ｘでピストン１およびコンロッド１０の共振周波数ｆ３での振動を抑制し、他方のダンパ２０Ｙで少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数ｆ１，ｆ２での振動を抑制するので、クランクシャフト、シリンダブロックの共振が相対的に大きくなってしまうことを抑制し、ピストン１およびコンロッド１０の共振抑制と、クランクシャフトやシリンダブロックの共振抑制との両立を図ることができる。

この発明の一実施形態においては、上記ダンパ２０Ｘがピストンピン２に固定される固定部２０ａと、ピストンピン２の軸方向に延びる可動部２０ｂと、該可動部２０ｂを上記固定部２０ａに対して揺動可能に支持する支持部２０ｃと、を備えたものである（図４参照）。

この構成によれば、ダンパ２０Ｘを一体で構成することができる。

この発明の一実施形態においては、上記２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙのうち一方のダンパ２０Ｙが、上記ピストンピン２に固定される固定部２０ａと、該固定部２０ａに支持部２０ｃを介してピストンピン２の軸方向に延びる軸部２０ｄと、該軸部２０ｄの外周に固定されたキャップ部４０と、を備え、上記軸部２０ｄと上記キャップ部４０とで可動部２０ｂを構成し、上記支持部２０ｃは、上記可動部２０ｂを上記固定部２０ａに対して揺動可能に支持したものである（図４参照）。

この構成によれば、軸部２０ｄの外周に固定されるキャップ部４０により、周波数のチューニング（調整）を容易に行なうことができる。

図７はエンジンのピストン構造の他の実施例を示す要部拡大断面図であって、一方のダンパ２０Ｘをピストン１およびコンロッド１０の共振周波数ｆ３での振動を抑制するように設定し、他方のダンパ２０Ｙを少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数ｆ１，ｆ２での振動を抑制するように設定する場合、図示左側のダンパ２０Ｘの可動部２０ｂの外径を、図示右側のダンパ２０Ｙの外径Ｄ６より小さい外径Ｄ３と同等、または、それ以下に設定したものである。
また、この実施例２においては、各ダンパ２０Ｘ，２０Ｙおよび図示右側のダンパ２０Ｙにおけるキャップ部４０の材質を同一（例えば、共に比重が概ね７．８１２〜７．８５の炭素鋼）に設定している。

このように構成しても、先の実施例１と同様に、ピストン１およびコンロッド１０の共振抑制と、クランクシャフトやシリンダブロックの共振抑制との両立を図ることができる。

図７で示したこの実施例２においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図７において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

図８はエンジンのピストン構造のさらに他の実施例を示す要部拡大断面図である。
この実施例３においては、ピストンピン２の圧入部２ｂを図示右側にずれた位置に形成すると共に、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙの固定部２０ａを、ピストンピン２の軸方向中央ＣＬ１から図示右側にずれたオフセット位置に固定している。
すなわち、上記固定部２０ａの軸方向中央をＣＬ２とすると、この軸方向中央ＣＬ２はピストンピン２の軸方向中央ＣＬ１に対して、オフセット量ＯＳだけ図示右側にずれている。そして、この固定部２０ａは、ピストンピン２の圧入部２ｂに圧入固定されている。

しかも、一方のダンパ２０Ｘをピストン１およびコンロッド１０の共振周波数ｆ３での振動を抑制するように設定し、他方のダンパ２０Ｙを少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数ｆ１，ｆ２での振動を抑制するように設定する場合、この実施例３では、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙの互いの質量、詳しくは円柱状の可動部２０ｂ，２０ｂの質量を互いに異ならせて所期の共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３を得るように構成している。

ここで、ダンパ２０Ｘとダンパ２０Ｙとのそれぞれの可動部２０ｂ，２０ｂの直径（外径）を同一または略同一に設定すると共に、ダンパ２０Ｘの可動部２０ｂの軸方向長さＷＸを、ダンパ２０Ｙの可動部２０ｂの軸方向長さＷＹに対して短く設定（ＷＸ＜ＷＹ）し、ダンパ２０Ｘの可動部２０ｂの質量ｍＸを、ダンパ２０Ｙの可動部２０ｂの質量ｍＹに対して小さく設定（ｍＸ＜ｍＹ）している。
さらに、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙのモーメントを略同等に設定している。

すなわち、ダンパ２０Ｘの可動部２０ｂの重心をＧＸとし、ダンパ２０Ｙの可動部２０ｂの重心をＧＹとし、固定部２０ａの軸方向中央ＣＬ２からそれぞれの重心ＧＸ，ＧＹまでの離間距離をＬ２，Ｌ１とする時、ダンパ２０Ｘ側の離間距離Ｌ２を、ダンパ２０Ｙ側の離間距離Ｌ１に対して長く設定（Ｌ２＞Ｌ１）し、ダンパ２０Ｘ側のモーメントである質量ｍＸと離間距離Ｌ２との乗算値（ｍＸ・Ｌ２）と、ダンパ２０Ｙ側のモーメントである質量ｍＹと離間距離Ｌ１との乗算値（ｍＹ・Ｌ１）とが略同等になるように構成したものである。

また、ダンパ２０Ｘ側の円柱状の支持部２０ｃの外径Ｄｘを、ダンパ２０Ｙ側の円柱状の支持部２０ｃの外径Ｄｙに対して大きく設定（Ｄｘ＞Ｄｙ）し、ダンパ２０Ｘ側のバネ定数ｋをダンパ２０Ｙ側のバネ定数ｋに対して大きく設定している。そして、（１／２π）・（Ｋ／Ｍ）^１／２［Ｈｚ］で示される周波数により、ダンパ２０Ｘでピストン１およびコンロッド１０の共振周波数ｆ３での振動を抑制し、ダンパ２０Ｙで少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数ｆ１，ｆ２での振動を抑制すべく構成したものである。

このように、図８で示した実施例３においては、上記２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙの互いの質量ｍＸ，ｍＹを異ならせて所期の共振周波数を得るように構成すると共に、上記２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙのモーメントを略同等に設定（ｍＸ・Ｌ２≒ｍＹ・Ｌ１）したものである（図８参照）。

この構成によれば、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙのモーメントを略同等に設定したので、各ダンパ２０Ｘ，２０Ｙに対してピストンピン軸方向への力が作用することを抑制し、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙの左右のバランスを取ることができる。
因に、２つのダンパ間にモーメントの差がある場合には、モーメントの大きい方のダンパに対して、当該ダンパをピストンピン軸方向の外方へ移動させようとする力が作用するが、この実施例３では、斯る力が作用することを抑制することができる。

また、上記ダンパ２０Ｘ，２０Ｙはピストンピン２に固定される固定部２０ａを有し、該固定部２０ａが上記ピストンピン２の軸方向中央ＣＬ１からずれたオフセット位置（ＣＬ２参照）に固定されたものである（図８参照）。

この構成によれば、固定部２０ａとマス（ｍａｓｓ、質量）を形成する可動部２０ｂの長さ（Ｌ１，Ｌ２参照）とを考慮して、ダンパ２０Ｘ，２０Ｙをピストンピン２内部に配設することができる。

図８で示したこの実施例３においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図８において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

図９はエンジンのピストン構造のさらに他の実施例を示す要部拡大断面図である。
図９に示す実施例４においては、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙを設け、図示右側のダンパ２０Ｙの支持部２０ｃには、当該支持部２０ｃからピストンピン軸方向に延びる軸部２０ｄを一体形成し、該軸部２０ｄ外周にはキャップ部４０を固定して、軸部２０ｄとキャップ部４０とで可動部２０ｂを形成すると共に、規制手段３０，３５を、固定部２０ａを固定するピストンピン２小径部の段差面２ｄと、可動部２０ｂの大径部（右側においてはキャップ部４０の外径部）にて構成している。

上述のキャップ部４０は圧入方向先端側と圧入方向後端側とに圧入部４４，４５を有する円筒形状に形成されており、これらの各圧入部４４，４５間における軸部２０ｄはキャップ部４０の内径に対して小径に形成されており、この小径に形成された部分と圧入部４４，４５間のキャップ部４０内周面との間には隙間４６が形成されている。
また、上述のキャップ部４０の軸方向外端は、軸部２０ｄの対応位置に装着したＣ形クリップ等の係止リング３６で抜け止め固定している。

そして、ピストンピン２の小径部における段差面２ｄと可動部２０ｂの大径部（右側においてはキャップ部４０の外径部）との両者（つまり規制手段３０，３５）により、ダンパ２０Ｘ，２０Ｙの抜止めを達成すると共に、上記キャップ部４０により質量調整が容易になるように構成している。

しかも、この実施例４においても、一方のダンパ２０Ｘをピストン１およびコンロッド１０の共振周波数ｆ３での振動を抑制するように設定し、他方のダンパ２０Ｙを少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数ｆ１，ｆ２での振動を抑制するように設定している。

この実施例４では、一方のダンパ２０Ｘと、他方のダンパ２０Ｙにおける固定部２０ａ、支持部２０ｃ、軸部２０ｄを、比重が概ね７．８１２〜７．８５の炭素鋼で形成し、キャップ部４０を炭素鋼よりも比重が大きい材質（例えば、比重が１１．４の鉛または比重が約８．９の銅合金）として、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙの互いの質量を異ならせて所期の共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３を得るように構成している。

この実施例４においても、ピストン１およびコンロッド１０の共振抑制と、クランクシャフトやシリンダブロックの共振抑制との両立を図ることができる。図９で示したこの実施例４においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図９において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

図１０はエンジンのピストン構造のさらに他の実施例を示す要部拡大断面図である。
図９で示した実施例４においては、固定部２０ａを隔てた図示右側を組付型のダンパ２０Ｙとし、固定部２０ａを隔てた図示左側を一体型のダンパ２０Ｘとしたが、図１０で示すこの実施例５においては、固定部２０ａを隔てた図示の左右両側をそれぞれ図９の図示右側の構成と同等の組付型のダンパ２０Ｘ，２０Ｙとしたものである。

つまり、図１０で示すこの実施例５においては、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙを設け、２つの各ダンパ２０Ｘ，２０Ｙの支持部２０ｃには当該支持部２０ｃからピストンピン２の軸方向に延びる軸部２０ｄが設けられ、上記軸部２０ｄ外周にはキャップ部４０を固定し、上記軸部２０ｄと該キャップ部４０とで上記可動部２０ｂを形成すると共に、上記規制手段３５を、上記固定部２０ａを固定するピストンピン２の小径部（段差面２ｄ参照）と、上記可動部２０ｂの大径部（キャップ部４０の外径部参照）にて構成している。

しかも、この実施例５においても、一方のダンパ２０Ｘをピストン１およびコンロッド１０の共振周波数ｆ３での振動を抑制するように設定し、他方のダンパ２０Ｙを少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数ｆ１，ｆ２での振動を抑制するように設定している。

この実施例では、一方のダンパ２０Ｘ側のキャップ部４０を、比重が概ね７．８１２〜７．８５の炭素鋼で形成し、他方のダンパ２０Ｙ側のキャップ部４０を炭素鋼よりも比重が大きい材質（例えば、比重が１１．４の鉛または比重が約８．９の銅合金）とし、さらにキャップ部４０，４０以外の各ダンパ２０Ｘ，２０Ｙの固定部２０ａ、支持部２０ｃ、軸部２０ｄについては同一材質にて一体形成することで、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙの互いの質量を異ならせて所期の共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３を得るように構成している。

この実施例５においても、ピストン１およびコンロッド１０の共振抑制と、クランクシャフトやシリンダブロックの共振抑制との両立を図ることができる。

さらに、この実施例５においては、上記２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙが、上記ピストンピン２に固定される固定部２０ａと、該固定部２０ａに支持部２０ｃを介してピストンピン２の軸方向に延びる軸部２０ｄと、該軸部２０ｄの外周に固定されたキャップ部４０と、を備え、上記軸部２０ｄと上記キャップ部４０とで可動部２０ｂを構成し、上記支持部２０ｃは、上記可動部２０ｂを上記固定部２０ａに対して揺動可能に支持したものである（図１０参照）。

この構成によれば、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙは、それぞれ軸部２０ｄと、該軸部２０ｄ外周に固定されたキャップ部４０とを備えているので、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙ毎の周波数のチューニングを容易に行なうことができる。

図１０で示したこの実施例５においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図１０において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

図１１はエンジンのピストン構造のさらに他の実施例を示す要部拡大断面図である。
図１１においては、図示左側のダンパ２０Ｘを一体型とし、該ダンパ２０Ｘは、ピストンピン２の段差面２ｄの最小径部の内径Ｄ９に対して、可動部２０ｂの支持部２０ｃ側の外径Ｄ１１を大きく形成（Ｄ１１＞Ｄ９）し、これにより規制手段３０を構成している。

図１１において図示右側のダンパ２０Ｙを組付型とし、該ダンパ２０Ｙは支持部２０ｃに当該支持部２０ｃからピストンピン軸方向に延びる軸部２０ｄを一体形成し、この軸部２０ｄの外周には質量調整部材としてのキャップ部４０を固定して、上述の軸部２０ｄとキャップ部４０とで可動部２０ｂを形成している。
また、上述の軸部２０ｄは支持部２０ｃ側から外端側に向けて、外径がＤ８の第１軸部２７と、外径がＤ７の第２軸部２８とをこの順に一体形成し、Ｄ８＞Ｄ７の関係式が成立するように各軸部２７，２８の外径寸法を設定している。

そして、第２軸部２８の支持部２０ｃ側の端部には、段差面２５を形成すると共に、この段差面２５の径方向外端と第１軸部２７との間には、内側が大径で外側が小径となるテーパ部２６を形成している。
上述のキャップ部４０は、第１軸部２７の軸方向の略全長にわたる圧入部４１と、第２軸部２８の外周に遊嵌されるネック部４２とを一体形成した２段円筒形状に形成されており、圧入部４１の内外径と同一内外径の円筒部４３と、ネック部４２との間にはストッパ部４４を形成し、キャップ部４０の圧入時に、該ストッパ部４４が段差面２５に当接することで、圧入を完了すべく構成している。

而して、ピストンピン２の段差面２ｄの最小径部の内径Ｄ９に対して、キャップ部４０の外径Ｄ１０（可動部２０ｂの外径）を大きく形成（Ｄ１０＞Ｄ９）し、これにより規制手段３１を構成している。
そして、上記各規制手段３０，３１により、ピストンピン２内部のダンパ２０Ｘ，２０Ｙの固定が外れて抜けることを規制し、ダンパ２０Ｘ，２０Ｙの抜止め機能を確保している。

しかも、この実施例６においても、一方のダンパ２０Ｘをピストン１およびコンロッド１０の共振周波数ｆ３での振動を抑制するように設定し、他方のダンパ２０Ｙを少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数ｆ１，ｆ２での振動を抑制するように設定している。

この実施例６では、一方のダンパ２０Ｘと、他方のダンパ２０Ｙにおける固定部２０ａ、支持部２０ｃ、軸部２０ｄを、比重が概ね７．８１２〜７．８５の炭素鋼で形成し、キャップ部４０を炭素鋼よりも比重が大きい材質（例えば、比重が１１．４の鉛または比重が約８．９の銅合金）として、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙの互いの質量を異ならせて所期の共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３を得るように構成している。

この実施例６においても、ピストン１およびコンロッド１０の共振抑制と、クランクシャフトやシリンダブロックの共振抑制との両立を図ることができる。図１１で示したこの実施例６においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図１１において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

図１２はエンジンのピストン構造のさらに他の実施例を示す要部拡大断面図である。

図１１で示した実施例６においては、固定部２０ａを隔てた図示右側を組付型のダンパ２０Ｙとし、固定部２０ａを隔てた図示左側を一体型のダンパ２０Ｘとしたが、図１２に示すこの実施例７においては、固定部２０ａを隔てた図示の左右両側をそれぞれ図１１の図示右側の構成と同等の組付型のダンパ２０Ｘ，２０Ｙとしたものであり、上記各規制手段３１，３１により、ピストンピン２内部のダンパ２０Ｘ，２０Ｙの固定が外れて抜けることを規制し、ダンパ２０Ｘ，２０Ｙの抜止め機能を確保するように構成している。

しかも、この実施例７においても、一方のダンパ２０Ｘをピストン１およびコンロッド１０の共振周波数ｆ３での振動を抑制するように設定し、他方のダンパ２０Ｙを少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数ｆ１，ｆ２での振動を抑制するように設定している。

この実施例では、一方のダンパ２０Ｘ側のキャップ部４０を、比重が概ね７．８１２〜７．８５の炭素鋼で形成し、他方のダンパ２０Ｙ側のキャップ部４０を、比重が大きい材質（例えば、比重が１１．４の鉛または比重が約８．９の銅合金）とし、さらにキャップ部４０，４０以外の各ダンパ２０Ｘ，２０Ｙの固定部２０ａ、支持部２０ｃ、軸部２０ｄについては同一材質にて一体形成することで、２つのダンパ２０Ｘ，２０Ｙの互いの質量を異ならせて所期の共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３を得るように構成している。

この実施例７においても、ピストン１およびコンロッド１０の共振抑制と、クランクシャフトやシリンダブロックの共振抑制との両立を図ることができる。

図１２で示した実施例７においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図１２において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の動吸振器は、実施例のダンパ２０Ｘ，２０Ｙに対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

例えば、上記各実施例においては、ピストンピン２の組付方式としてフルフロート式を採用したが、これに限定されるものではなく、ピストンピン２が、コンロッド１０のピン挿通孔１０ｄに対して回動可能であり、かつ、ピストン１のボス部１ｆのピン支持孔１ｇに固定されたセミフロート式であってもよい。
また、図示実施例においては、ディーゼルエンジン用のピストン１を例示したが、本発明はガソリンエンジン用のピストンにも適用することができる。

以上説明したように、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に連結され、かつ大端部がクランクシャフトに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た動吸振器と、を備えたエンジンのピストン構造につて有用である。

１…ピストン
２…ピストンピン
１０…コンロッド
１０ａ…小端部
１０ｂ…大端部
２０Ｘ，２０Ｙ…ダンパ（動吸振器）
２０ａ…固定部
２０ｂ…可動部
２０ｃ…支持部
２０ｄ…軸部
４０…キャップ部

Claims (7)

1. 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に連結され、かつ大端部がクランクシャフトに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た動吸振器と、を備えたエンジンのピストン構造であって、
   上記動吸振器が２つ設けられ、
   一方の動吸振器をピストンおよびコンロッドの共振周波数での振動を抑制するように設定し、
   他方の動吸振器を少なくともクランクシャフトおよびシリンダブロックの何れか一方の共振周波数での振動を抑制するように設定した
   エンジンのピストン構造。
2. 上記２つの動吸振器の互いの質量を異ならせて所期の共振周波数を得るように構成すると共に、
   上記２つの動吸振器のモーメントを略同等に設定した
   請求項１記載のエンジンのピストン構造。
3. 上記動吸振器がピストンピンに固定される固定部と、
   ピストンピンの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揺動可能に支持する支持部と、を備えた
   請求項１または２記載のエンジンのピストン構造。
4. 上記動吸振器は、
   上記ピストンピンの内部において、上記ピストンピンに固定される上記動吸振器の一部である固定部を挟むようにして２つ設けられ、
   上記２つの動吸振器のうち一方の動吸振器が、
   上記ピストンピンに固定される上記固定部と、
   上記固定部に支持部を介してピストンピンの軸方向に延びる軸部と、
   該軸部の外周に固定されたキャップ部と、を備え、
   上記軸部と上記キャップ部とで可動部を構成し、
   上記支持部は、上記可動部を上記固定部に対して揺動可能に支持した
   請求項１または２記載のエンジンのピストン構造。
5. 上記２つの動吸振器のうち一方の動吸振器が、
   上記ピストンピンに固定される固定部と、
   該固定部に支持部を介してピストンピンの軸方向に延びる軸部と、
   該軸部の外周に固定されたキャップ部と、を備え、
   上記軸部と上記キャップ部とで可動部を構成し、
   上記支持部は、上記可動部を上記固定部に対して揺動可能に支持し、
   上記２つの動吸振器のうち、他方の動吸振器が、
   上記ピストンピンに固定される固定部と、
   ピストンピンの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揺動可能に支持する支持部とで一体形成された
   請求項１または２記載のエンジンのピストン構造。
6. 上記２つの動吸振器が、上記ピストンピンに固定される固定部と、
   該固定部に支持部を介してピストンピンの軸方向に延びる軸部と、
   該軸部の外周に固定されたキャップ部と、を備え、
   上記軸部と上記キャップ部とで可動部を構成し、
   上記支持部は、上記可動部を上記固定部に対して揺動可能に支持した
   請求項１または２記載のエンジンのピストン構造。
7. 上記動吸振器はピストンピンに固定される固定部を有し、
   該固定部が上記ピストンピンの軸方向中央からずれたオフセット位置に固定された
   請求項１〜６の何れか１項に記載のエンジンのピストン構造。
   

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