JP6904305B2

JP6904305B2 - Engine with vibration transmission damping mechanism

Info

Publication number: JP6904305B2
Application number: JP2018097786A
Authority: JP
Inventors: 和男市川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2018-05-22
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2021-07-14
Anticipated expiration: 2038-05-22
Also published as: JP2019203409A

Description

本発明は、振動伝達減衰機構を備えたエンジンに関する技術分野に属する。 The present invention belongs to the technical field relating to an engine provided with a vibration transmission damping mechanism.

従来より、エンジンの振動を抑制するために、種々の対策がなされている。例えば特許文献１では、エンジンのピストンとクランク軸とを連結するコネクティングロッド（コンロッド）の棒状のロッド部に、当該ロッド部の変形によって擦れ合う摩擦発生部を設け、この摩擦発生部においてロッド部の振動を摩擦熱に変換することによって、ロッド部の振動、延いてはエンジンの振動を低減させるようにしている。 Conventionally, various measures have been taken to suppress engine vibration. For example, in Patent Document 1, a friction generating portion that rubs against each other due to deformation of the rod portion is provided on a rod-shaped rod portion of a connecting rod (connecting rod) that connects an engine piston and a crankshaft, and the friction generating portion vibrates the rod portion. Is converted into frictional heat to reduce the vibration of the connecting rod and, by extension, the vibration of the engine.

特許第６２５６５５１号公報Japanese Patent No. 6256551

ところで、エンジンの熱効率を非常に高いレベルにまで高めようとする場合には、エンジンの圧縮比を大きくする必要がある。しかし、エンジンの圧縮比を大きくすると、エンジンの振動及びそれに起因する騒音が顕著になってくるという問題があり、上記特許文献１のような対策だけでは、十分とはいえなくなる。 By the way, in order to raise the thermal efficiency of the engine to a very high level, it is necessary to increase the compression ratio of the engine. However, when the compression ratio of the engine is increased, there is a problem that the vibration of the engine and the noise caused by the engine vibration become remarkable, and it cannot be said that the measures as described in Patent Document 1 alone are sufficient.

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、エンジンの圧縮比を大きくしても、エンジンの振動を効果的に抑制可能なエンジンを提供することにある。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an engine capable of effectively suppressing engine vibration even if the compression ratio of the engine is increased. ..

上記の目的を達成するために、本発明では、ピストンからクランク軸までの爆発荷重の伝達経路を構成する荷重伝達部材の一部に設けられた振動伝達減衰機構を備えたエンジンを対象として、上記振動伝達減衰機構は、格子配列状に配列された複数の筒状空間部が設けられた振動伝達減衰部材を有し、上記振動伝達減衰部材における上記複数の筒状空間部内の中心部に、柱状の芯部が、該筒状空間部の内周壁に対して所定の微少間隙を介してそれぞれ設けられ、上記芯部は、該芯部の軸方向の一側の端部が上記振動伝達減衰部材に固定されかつ該芯部の軸方向の他側の部分が芯部の径方向に撓むことが可能な片持ち梁状に、該筒状空間部内に設けられている、という構成とした。 In order to achieve the above object, the present invention targets an engine provided with a vibration transmission damping mechanism provided as a part of a load transmission member constituting an explosion load transmission path from a piston to a crank shaft. The vibration transmission damping mechanism has a vibration transmission damping member provided with a plurality of tubular space portions arranged in a grid arrangement, and has a columnar shape at a central portion in the plurality of tubular space portions in the vibration transmission damping member. The core portion of the core portion is provided with respect to the inner peripheral wall of the tubular space portion via a predetermined minute gap, and the core portion has a vibration transmission damping member having one end in the axial direction of the core portion. The other side of the core portion in the axial direction is provided in the tubular space portion in the shape of a cantilever beam that can be bent in the radial direction of the core portion.

上記の構成により、ピストンの作動時に該ピストンに生じる振動によって、振動伝達減衰機構の振動伝達減衰部材における複数の筒状空間部内のそれぞれにおいて、芯部の軸方向の他側の部分が、筒状空間部の内周壁に対して鞭打つように芯部の径方向に振動し、この振動により、芯部の軸方向の他側の部分が筒状空間部の内周壁に擦れて、摩擦熱が発生する。ピストンやコネクティングロッドのような荷重伝達部材の内部においては、芯部の軸方向の長さを大きく確保することができ、これにより、芯部の軸方向の他側の部分を筒状空間部の内周壁に対して大きく鞭打つように振動させて、多量の摩擦熱を発生させることができる。このようにピストンに生じる振動が摩擦熱に変換されて、振動伝達が減衰される。一方、爆発荷重については、荷重伝達部材において振動伝達減衰機構（振動伝達減衰部材）が設けられていない部分で受けるように構成しておけば、荷重伝達部材に振動伝達減衰部材が設けられていても、高い爆発荷重をピストンからクランク軸まで、伝達ロスを殆ど生じさせることなく伝達することができるようになる。したがって、エンジンの圧縮比を大きくしても、エンジンの振動を効果的に抑制することができる。 With the above configuration, due to the vibration generated in the piston when the piston is operated, the other side portion of the core portion in the axial direction is tubular in each of the plurality of tubular space portions in the vibration transmission damping member of the vibration transmission damping mechanism. It vibrates in the radial direction of the core so as to whip against the inner wall of the space, and this vibration causes the other side of the core in the axial direction to rub against the inner wall of the tubular space, generating frictional heat. To do. Inside a load transmitting member such as a piston or a connecting rod, a large axial length of the core can be secured, thereby making the other side of the core in the axial direction of the tubular space. A large amount of frictional heat can be generated by vibrating the inner peripheral wall in a large whipping manner. In this way, the vibration generated in the piston is converted into frictional heat, and the vibration transmission is attenuated. On the other hand, if the load transmission member is configured to receive the explosive load at a portion where the vibration transmission damping mechanism (vibration transmission damping member) is not provided, the load transmission member is provided with the vibration transmission damping member. However, a high explosive load can be transmitted from the piston to the crankshaft with almost no transmission loss. Therefore, even if the compression ratio of the engine is increased, the vibration of the engine can be effectively suppressed.

上記振動伝達減衰機構を備えたエンジンにおいて、上記微少間隙に金属粉末が充填されている、ことが好ましい。 In an engine provided with the vibration transmission damping mechanism, it is preferable that the minute gaps are filled with metal powder.

このことにより、金属粉末によって、より多量の摩擦熱を発生させることができるようになり、エンジンの振動をより一層効果的に抑制することができる。 As a result, the metal powder can generate a larger amount of frictional heat, and the vibration of the engine can be suppressed more effectively.

上記振動伝達減衰機構を備えたエンジンにおいて、上記微少間隙の間隙量が、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている、ことが好ましい。 In an engine provided with the vibration transmission damping mechanism, it is preferable that the gap amount of the minute gap is set to 0.5 mm or more and 3 mm or less.

このことで、ピストンの作動時に芯部の軸方向の他側の部分の振動が良好に行われて、十分な摩擦熱を発生させることができ、エンジンの振動をより一層効果的に抑制することができる。 As a result, when the piston operates, the vibration of the other side of the core in the axial direction is satisfactorily performed, sufficient frictional heat can be generated, and the vibration of the engine can be suppressed even more effectively. Can be done.

上記振動伝達減衰機構を備えたエンジンの一実施形態では、上記振動伝達減衰機構が設けられた荷重伝達部材は、ピストンであり、上記振動伝達減衰機構は、上記ピストンにおいてピストンピンを支持する一対のピストンピン支持部の中心軸を通りかつ該ピストンの中心軸に垂直な平面に対して頂部側の部分の一部に設けられている。 In one embodiment of the engine provided with the vibration transmission damping mechanism, the load transmission member provided with the vibration transmission damping mechanism is a piston, and the vibration transmission damping mechanism supports a pair of piston pins in the piston. It is provided on a part of a portion on the top side with respect to a plane passing through the central axis of the piston pin support portion and perpendicular to the central axis of the piston.

すなわち、ピストンにおける上記平面に対して頂部側の部分は、ピストンの作動時に特に振動し易い部分である。したがって、ピストンにおける上記平面に対して頂部側の部分の一部に振動伝達減衰機構を設けることで、振動伝達減衰機構における振動伝達減衰部材の筒状空間部内に設けられた芯部が、ピストンの作動時に振動し易くなる。よって、エンジンの振動をより一層効果的に抑制することができる。 That is, the portion of the piston on the top side with respect to the plane is a portion that is particularly liable to vibrate when the piston operates. Therefore, by providing the vibration transmission damping mechanism on a part of the top side of the plane of the piston, the core portion provided in the tubular space portion of the vibration transmission damping member in the vibration transmission damping mechanism becomes the piston. It becomes easy to vibrate during operation. Therefore, the vibration of the engine can be suppressed more effectively.

上記一実施形態において、上記ピストンにおける上記平面に対して頂部側の部分の一部に設けられた振動伝達減衰機構の振動伝達減衰部材は、上記芯部の軸方向が該ピストンの中心軸方向となるように設けられている、ことが好ましい。 In the above embodiment, in the vibration transmission damping member of the vibration transmission damping mechanism provided on a part of the portion of the piston on the top side with respect to the plane, the axial direction of the core portion is the central axial direction of the piston. It is preferable that it is provided so as to be.

このことにより、ピストンの作動時に、芯部の軸方向の他側の部分がより一層振動し易くなるとともに、芯部の軸方向の長さを比較的長くすることができるので、芯部の軸方向の他側の部分を筒状空間部の内周壁に対して大きく鞭打つように振動させて、多量の摩擦熱を発生させるようにすることができる。したがって、エンジンの振動をより一層効果的に抑制することができる。 As a result, when the piston is operated, the other side portion of the core portion in the axial direction is more likely to vibrate, and the axial length of the core portion can be made relatively long. A large amount of frictional heat can be generated by vibrating the other side of the direction so as to vibrate against the inner peripheral wall of the tubular space. Therefore, the vibration of the engine can be suppressed more effectively.

上記振動伝達減衰機構は、上記ピストンにおける上記平面に対して頂部側の部分の一部に加えて、該ピストンにおける該平面に対して頂部とは反対側の部分の一部に設けられていてもよく、この場合、上記ピストンにおける上記平面に対して頂部とは反対側の部分の一部に設けられた振動伝達減衰機構の振動伝達減衰部材は、上記芯部の軸方向が、２つのスカート部が対向する方向となるように設けられている、ことが好ましい。 Even if the vibration transmission damping mechanism is provided in a part of the piston on the side opposite to the top of the plane in addition to a part of the portion of the piston on the top side of the plane. Often, in this case, the vibration transmission damping member of the vibration transmission damping mechanism provided in a part of the piston opposite to the top surface with respect to the plane has two skirt portions in the axial direction of the core portion. It is preferable that the pistons are provided so as to face each other.

このように、ピストンにおける上記平面に対して頂部とは反対側の部分の一部に振動伝達減衰機構を設けることで、ピストンの作動時に、ピストンにおける上記平面に対して頂部とは反対側の部分における一対のスカート部の間に生じる振動を抑制することができるようになる。また、振動伝達減衰機構の振動伝達減衰部材を、芯部の軸方向が、２つのスカート部が対向する方向となるように設けることで、芯部の軸方向の長さを長くして、芯部の軸方向の他側の部分を、筒状空間部の内周壁に対して大きく鞭打つように振動させることができ、この結果、ピストンにおける上記平面に対して頂部とは反対側の部分における一対のスカート部の間に生じる振動を効果的に抑制することができる。 In this way, by providing the vibration transmission damping mechanism in a part of the portion of the piston opposite to the top surface with respect to the above plane, the portion of the piston opposite to the top surface of the piston is operated. It becomes possible to suppress the vibration generated between the pair of skirt portions in the above. Further, by providing the vibration transmission damping member of the vibration transmission damping mechanism so that the axial direction of the core portion is the direction in which the two skirt portions face each other, the axial length of the core portion is lengthened and the core portion is formed. The other portion in the axial direction of the portion can be vibrated so as to vibrate against the inner peripheral wall of the tubular space portion, and as a result, a pair of portions in the portion opposite to the top with respect to the above plane of the piston. The vibration generated between the skirts of the skirt can be effectively suppressed.

上記振動伝達減衰機構を備えたエンジンの別の実施形態では、上記振動伝達減衰機構が設けられた荷重伝達部材は、上記ピストンと上記クランク軸とを連結するコネクティングロッドである。 In another embodiment of the engine provided with the vibration transmission damping mechanism, the load transmission member provided with the vibration transmission damping mechanism is a connecting rod connecting the piston and the crankshaft.

このことで、コネクティングロッドの振動、延いてはエンジンの振動を効果的に抑制することができる。 As a result, the vibration of the connecting rod and, by extension, the vibration of the engine can be effectively suppressed.

以上説明したように、本発明の振動伝達減衰機構を備えたエンジンによると、振動伝達減衰機構が、格子配列状に配列された複数の筒状空間部が設けられた振動伝達減衰部材を有し、振動伝達減衰部材における複数の筒状空間部内の中心部に、柱状の芯部が、筒状空間部の内周壁に対して所定の微少間隙を介してそれぞれ設けられ、芯部が、芯部の軸方向の一側の端部が振動伝達減衰部材に固定されかつ芯部の軸方向の他側の部分が芯部の径方向に撓むことが可能な片持ち梁状に、筒状空間部内に設けられていることにより、エンジンの圧縮比を大きくしても、エンジンの振動を効果的に抑制することができる。 As described above, according to the engine provided with the vibration transmission damping mechanism of the present invention, the vibration transmission damping mechanism has a vibration transmission damping member provided with a plurality of tubular spaces arranged in a grid arrangement. , A columnar core is provided at the center of a plurality of tubular spaces in the vibration transmission damping member via a predetermined minute gap with respect to the inner peripheral wall of the tubular space, and the core is a core. A cantilever-like, tubular space in which one end in the axial direction of the core is fixed to the vibration transmission damping member and the other end in the axial direction of the core can bend in the radial direction of the core. Since it is provided in the section, the vibration of the engine can be effectively suppressed even if the compression ratio of the engine is increased.

本発明の実施形態に係るエンジンのピストン及びコネクティングロッドを示す図である。It is a figure which shows the piston and the connecting rod of the engine which concerns on embodiment of this invention. 図１のコネクティングロッドの縦断面図である。It is a vertical sectional view of the connecting rod of FIG. 図１の、振動伝達減衰機構が設けられたピストンを、ピストンピン支持部の中心軸方向（Ｘ方向）から見た図である。FIG. 1 is a view of a piston provided with a vibration transmission damping mechanism as viewed from the central axis direction (X direction) of the piston pin support portion. 上記ピストンを、一対のスカート部が対向する方向（Ｙ方向）から見た図である。It is a figure which looked at the piston from the direction (Y direction) that a pair of skirts face each other. 上記ピストンを下側から見た図である。It is the figure which looked at the said piston from the lower side. 上記ピストンの斜視図である。It is a perspective view of the said piston. 図３のVII−VII線に沿って切断した断面図である。It is sectional drawing which cut along the line VII-VII of FIG. 図３のVIII−VIII線に沿って切断した断面図である。It is sectional drawing which cut along the line VIII-VIII of FIG. 図３のIX−IX線に沿って切断した断面図である。It is sectional drawing which cut along the IX-IX line of FIG. 振動伝達減衰部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the vibration transmission damping member. 図１０のXI−XI線に沿って切断した断面図である。It is sectional drawing which cut along the XI-XI line of FIG. 振動伝達減衰機構が設けられたコネクティングロッドの縦断面図である。It is a vertical sectional view of the connecting rod provided with the vibration transmission damping mechanism.

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.

図１は、本発明の実施形態に係るエンジンのピストン１及びコネクティングロッド２１を示す。ピストン１及びコネクティングロッド２１は、ピストン１からクランク軸３１までの爆発荷重の伝達経路を構成する荷重伝達部材である。 FIG. 1 shows a piston 1 and a connecting rod 21 of an engine according to an embodiment of the present invention. The piston 1 and the connecting rod 21 are load transmission members that form a transmission path for the explosive load from the piston 1 to the crankshaft 31.

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、不図示のシリンダ内で、シリンダ軸心方向（ピストン１の中心軸方向と一致する）に往復動するものである。ピストン１は、特に高圧縮比（例えば幾何学的圧縮比が１５以上３５以下）のエンジンに好適であるが、これに限るものではない。 By repeating the cylinder cycle (intake stroke, compression stroke, combustion stroke (expansion stroke), and exhaust stroke), the piston 1 has a cylinder axis direction (corresponding to the central axis direction of the piston 1) in a cylinder (not shown). It reciprocates to. The piston 1 is particularly suitable for, but is not limited to, an engine having a high compression ratio (for example, a geometric compression ratio of 15 or more and 35 or less).

コネクティングロッド２１は、ピストン１とクランク軸３１とを連結する。図１及び図２に示すように、コネクティングロッド２１は、コネクティングロッド２１の一端部を構成する小端部２２と、コネクティングロッド２１の他端部を構成する大端部２３と、小端部２２と大端部２３とを連結する棒状のロッド部２４とを有する。 The connecting rod 21 connects the piston 1 and the crankshaft 31. As shown in FIGS. 1 and 2, the connecting rod 21 includes a small end portion 22 forming one end of the connecting rod 21, a large end portion 23 forming the other end of the connecting rod 21, and a small end portion 22. It has a rod-shaped rod portion 24 that connects the connecting rod portion 23 and the large end portion 23.

小端部２２には、小径ピン孔２２ａが形成されている。この小径ピン孔２２ａに、ピストン１の径方向に延びるピストンピン８が挿通（嵌合）される。このピストンピン８は、後述の一対のピストンピン支持部７の挿入孔７ａにも挿通（嵌合）される。このピストンピン８を介して、ピストン１とコネクティングロッド２１とが連結される。 A small diameter pin hole 22a is formed in the small end portion 22. A piston pin 8 extending in the radial direction of the piston 1 is inserted (fitted) into the small diameter pin hole 22a. The piston pin 8 is also inserted (fitted) into the insertion hole 7a of the pair of piston pin support portions 7 described later. The piston 1 and the connecting rod 21 are connected via the piston pin 8.

大端部２３には、大径ピン孔２３ａが形成されており、この大径ピン孔２３ａにクランク軸３１のクランクピン３１ａが挿通されることで、コネクティングロッド２１とクランク軸３１とが連結される。大径ピン孔２３ａの中心軸方向は、小径ピン孔２２ａの中心軸方向と一致している。尚、大端部２３は、上側の大端部上部２３ｂに下側の大端部下部２３ｃを突き合わせて、これら両者を２つのボルト２５により締結固定することで一体化される。大端部上部２３ｂと大端部下部２３ｃとの間に、大径ピン孔２３ａが形成される。 A large-diameter pin hole 23a is formed in the large-diameter pin hole 23, and the connecting rod 21 and the crankshaft 31 are connected by inserting the crankpin 31a of the crankshaft 31 into the large-diameter pin hole 23a. To. The direction of the central axis of the large-diameter pin hole 23a coincides with the direction of the central axis of the small-diameter pin hole 22a. The large end portion 23 is integrated by abutting the lower large end portion lower portion 23c against the upper upper end portion upper portion 23b and fastening and fixing both of them with two bolts 25. A large-diameter pin hole 23a is formed between the upper end portion 23b and the large end portion lower portion 23c.

ロッド部２４における小径ピン孔２２ａの中心軸方向（大径ピン孔２３ａの中心軸方向でもある）に対向する両側の面には、凹部２４ａがロッド部２４の長手方向に延びるようにそれぞれ形成されている。これら両側の面における凹部２４ａは、該面の周縁部以外の部分に設けられている。 Recesses 24a are formed on both surfaces of the rod portion 24 facing the central axial direction of the small diameter pin hole 22a (which is also the central axial direction of the large diameter pin hole 23a) so as to extend in the longitudinal direction of the rod portion 24. ing. The recesses 24a on both side surfaces are provided in a portion other than the peripheral edge portion of the surface.

本実施形態では、ピストン１の一部に振動伝達減衰機構５０が設けられている。このピストン１の構成を、図３〜図９により詳細に説明する。以下、ピストン１において、ピストン１の中心軸方向をＺ方向といい、ピストンピン８の中心軸方向をＸ方向といい、Ｚ方向及びＸ方向の両方向に垂直な方向をＹ方向という（図３〜図９参照）。 In the present embodiment, the vibration transmission damping mechanism 50 is provided in a part of the piston 1. The configuration of the piston 1 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 9. Hereinafter, in the piston 1, the central axis direction of the piston 1 is referred to as the Z direction, the central axis direction of the piston pin 8 is referred to as the X direction, and the direction perpendicular to both the Z direction and the X direction is referred to as the Y direction (FIGS. 3 to 3). (See FIG. 9).

ピストン１の上部は、ピストン１の作動時に上記シリンダの内周壁面に対して摺動する円筒状部２と、この円筒状部２の上側の開口を塞ぐ頂部３とで形成されている。頂部３の外周部を除く部分は、燃焼室のペントルーフ形状に対応して上側に突出しており、頂部３の中央部（最も突出した部分）には、キャビティ３ａが形成されている（図４では、僅かな凹みしか見えていないが、もう少し下側へ凹んでいる）。また、円筒状部２の外周面には、不図示のピストンリングが嵌められる複数（本実施形態では、３つ）の凹溝部２ａがそれぞれ全周に亘って形成されている。 The upper portion of the piston 1 is formed by a cylindrical portion 2 that slides with respect to the inner peripheral wall surface of the cylinder when the piston 1 is operated, and a top portion 3 that closes the opening on the upper side of the cylindrical portion 2. The portion of the top portion 3 excluding the outer peripheral portion protrudes upward corresponding to the shape of the pent roof of the combustion chamber, and the cavity 3a is formed in the central portion (most protruding portion) of the top portion 3 (in FIG. 4). , Only a slight dent is visible, but it is dented a little further down). Further, on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 2, a plurality of (three in this embodiment) recessed groove portions 2a into which piston rings (not shown) are fitted are formed over the entire circumference.

ピストン１の下部（円筒状部２の下側）には、一対のスカート部４が、Ｙ方向に対向するように設けられている。一対のスカート部４は、円筒状部２の半径と略同じ半径を有する円弧状に形成されている。一対のスカート部４も、円筒状部２と同様に、ピストン１の作動時に上記シリンダの内周壁面に対して摺動する。 A pair of skirt portions 4 are provided on the lower portion of the piston 1 (lower side of the cylindrical portion 2) so as to face each other in the Y direction. The pair of skirt portions 4 are formed in an arc shape having substantially the same radius as the radius of the cylindrical portion 2. Similar to the cylindrical portion 2, the pair of skirt portions 4 also slide with respect to the inner peripheral wall surface of the cylinder when the piston 1 is operated.

一対のスカート部４は、Ｙ方向に延びる一対の連結壁部５によって互いに連結されている。一対の連結壁部５は、一対のスカート部４における周方向の一端部同士及び他端部同士をそれぞれ連結する。一対の連結壁部５は、互いにＸ方向に対向している。一対の連結壁部５の上面は、頂部３の裏面に接続されている。一対の連結壁部５の下面は、一対のスカート部４の下面よりも上側に位置している。 The pair of skirts 4 are connected to each other by a pair of connecting wall portions 5 extending in the Y direction. The pair of connecting wall portions 5 connect one end portions and the other end portions of the pair of skirt portions 4 in the circumferential direction, respectively. The pair of connecting wall portions 5 face each other in the X direction. The upper surface of the pair of connecting wall portions 5 is connected to the back surface of the top portion 3. The lower surfaces of the pair of connecting wall portions 5 are located above the lower surfaces of the pair of skirt portions 4.

一対の連結壁部５に対してピストン１の径方向外側には、各連結壁部５の上部と円筒状部２とを連結して各連結壁部５を補強する２つの補強部６（合計４つの補強部６）が設けられている。各連結壁部５を補強する２つの補強部６は、互いにＹ方向に間隔をあけてＸ方向に延びている。 Two reinforcing portions 6 (total) that reinforce each connecting wall portion 5 by connecting the upper portion of each connecting wall portion 5 and the cylindrical portion 2 on the radial outer side of the piston 1 with respect to the pair of connecting wall portions 5. Four reinforcing portions 6) are provided. The two reinforcing portions 6 that reinforce each connecting wall portion 5 extend in the X direction with a distance from each other in the Y direction.

２つの連結壁部５には、ピストンピン８を支持する一対のピストンピン支持部７がそれぞれ設けられている。一対のピストンピン支持部７は、周壁７ｂを有する略円筒状に形成されている。一対のピストンピン支持部７は、同軸に配置されていて、一対のピストンピン支持部７の中心軸は、ピストンピン８の中心軸と一致する。ピストンピン８の中心軸方向（つまり、一対のピストンピン支持部７の中心軸方向）は、クランク軸３１の軸方向と一致する。 The two connecting wall portions 5 are each provided with a pair of piston pin support portions 7 that support the piston pins 8. The pair of piston pin support portions 7 are formed in a substantially cylindrical shape having a peripheral wall 7b. The pair of piston pin support portions 7 are arranged coaxially, and the central axis of the pair of piston pin support portions 7 coincides with the central axis of the piston pin 8. The direction of the central axis of the piston pin 8 (that is, the direction of the central axis of the pair of piston pin support portions 7) coincides with the axial direction of the crankshaft 31.

一対のピストンピン支持部７は、一対の連結壁部５のＹ方向中央部からピストン１の径方向内側にそれぞれ突出して設けられている。一対のピストンピン支持部７の周壁７ｂにおける該突出部分の上部は、頂部３の裏面に接続されている。 The pair of piston pin support portions 7 are provided so as to protrude inward in the radial direction of the piston 1 from the central portion of the pair of connecting wall portions 5 in the Y direction. The upper portion of the protruding portion of the peripheral wall 7b of the pair of piston pin support portions 7 is connected to the back surface of the top portion 3.

一対のピストンピン支持部７の間に、コネクティングロッド２１の小端部２２が位置する。ピストンピン８の中心軸方向の中央部が、小端部２２の小径ピン孔２２ａに嵌合され、ピストンピン８の中心軸方向の両端部が一対のピストンピン支持部７の挿入孔７ａに嵌合されることで、一対のピストンピン支持部７は、ピストンピン８を、該ピストンピン８の両端部で支持する。 The small end 22 of the connecting rod 21 is located between the pair of piston pin support portions 7. The central portion of the piston pin 8 in the central axial direction is fitted into the small diameter pin hole 22a of the small end portion 22, and both ends of the piston pin 8 in the central axial direction are fitted into the insertion holes 7a of the pair of piston pin support portions 7. When combined, the pair of piston pin support portions 7 support the piston pins 8 at both ends of the piston pins 8.

図１０及び図１１に示すように、振動伝達減衰機構５０は、ａ方向及びｂ方向に格子配列状に配列された複数の筒状空間部５２が設けられたブロック状の振動伝達減衰部材５１を有する。振動伝達減衰部材５１における複数の筒状空間部５２内の中心部には、ｃ方向に延びる柱状の芯部５３が、該筒状空間部５２の内周壁に対して所定の微少間隙５４を介してそれぞれ設けられている。筒状空間部５２及び芯部５３は、共に断面円形であることが好ましい。芯部５３は、該芯部５３の軸方向の一側の端部（図１０及び図１１では、ｃ方向の下側の端部）が振動伝達減衰部材５１に一体的に固定されかつ該芯部５３の軸方向の他側の部分（図１０及び図１１では、ｃ方向の上側の部分）が芯部５３の径方向（つまり筒状空間部５２の径方向）に撓むことが可能な片持ち梁状に、該筒状空間部５２内に設けられている。本実施形態では、ピストン１の作動時に、芯部５３の軸方向の上記他側の部分を径方向に振動させて筒状空間部５２の内周壁に擦らせることで摩擦熱を発生させ、これにより、エンジンの振動を抑制する。 As shown in FIGS. 10 and 11, the vibration transmission damping mechanism 50 is a block-shaped vibration transmission damping member 51 provided with a plurality of tubular space portions 52 arranged in a grid arrangement in the a direction and the b direction. Have. At the central portion of the plurality of tubular space portions 52 in the vibration transmission damping member 51, a columnar core portion 53 extending in the c direction is provided through a predetermined minute gap 54 with respect to the inner peripheral wall of the tubular space portion 52. Each is provided. It is preferable that both the tubular space portion 52 and the core portion 53 have a circular cross section. In the core portion 53, one end in the axial direction of the core portion 53 (the lower end in the c direction in FIGS. 10 and 11) is integrally fixed to the vibration transmission damping member 51, and the core portion 53 has the core portion 53. The other side portion in the axial direction of the portion 53 (the upper portion in the c direction in FIGS. 10 and 11) can be bent in the radial direction of the core portion 53 (that is, the radial direction of the tubular space portion 52). It is provided in the tubular space portion 52 in a cantilever shape. In the present embodiment, when the piston 1 is operated, the other side portion in the axial direction of the core portion 53 is vibrated in the radial direction and rubbed against the inner peripheral wall of the tubular space portion 52 to generate frictional heat. This suppresses engine vibration.

図１０では、振動伝達減衰部材５１は、ａ方向、ｂ方向及びｃ方向の長さが全て同じ（例えば１０ｍｍ）である立方体状に形成されているが、ピストン１において振動伝達減衰部材５１が設けられる部分の形状に応じた形状にすればよい。特に芯部５３の長さ（軸方向の長さ）Ｌが長い方が好ましいので、振動伝達減衰部材５１のｃ方向の長さをより長くしてもよい。また、振動伝達減衰機構５０は、立方体状又は別の形状の振動伝達減衰部材５１を複数有していてもよく、この場合、複数の振動伝達減衰部材５１が、ａ方向及びｂ方向に並べられることが好ましい。 In FIG. 10, the vibration transmission damping member 51 is formed in a cubic shape having the same lengths in the a direction, the b direction, and the c direction (for example, 10 mm), but the vibration transmission damping member 51 is provided in the piston 1. The shape may be adjusted according to the shape of the portion to be formed. In particular, since it is preferable that the length (length in the axial direction) L of the core portion 53 is long, the length of the vibration transmission damping member 51 in the c direction may be made longer. Further, the vibration transmission damping mechanism 50 may have a plurality of vibration transmission damping members 51 having a cubic shape or another shape, and in this case, the plurality of vibration transmission damping members 51 are arranged in the a direction and the b direction. Is preferable.

また、図１０及び図１１では、複数の筒状空間部５２におけるｃ方向の上記他側の端部が、振動伝達減衰部材５１におけるｃ方向の上記他側の面に開口しているが、該開口が閉じられていてもよい。後述の如く微少間隙５４に金属粉末が充填される場合には、上記開口が閉じられていることが好ましい。 Further, in FIGS. 10 and 11, the other end portion of the plurality of tubular space portions 52 in the c direction is open to the other side surface of the vibration transmission damping member 51 in the c direction. The opening may be closed. When the minute gap 54 is filled with the metal powder as described later, it is preferable that the opening is closed.

芯部５３の外径ｄ１及び長さＬは、ピストン１の作動時に芯部５３の軸方向の上記他側の部分が径方向に十分に振動するような値に設定される。例えば、芯部５３の外径ｄ１は、１ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定され、芯部５３の長さＬは、８ｍｍ以上に設定される。 The outer diameter d1 and the length L of the core portion 53 are set to values such that the other side portion of the core portion 53 in the axial direction sufficiently vibrates in the radial direction when the piston 1 is operated. For example, the outer diameter d1 of the core portion 53 is set to 1 mm or more and 2 mm or less, and the length L of the core portion 53 is set to 8 mm or more.

微少間隙５４の間隙量δ（δ＝（筒状空間部５２の内径ｄ２−芯部５３の外径ｄ１）／２）は、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されていることが好ましい。間隙量δをこのような範囲に設定することにより、ピストン１の作動時に、芯部５３の軸方向の上記他側の部分の振動が良好に行われて、十分な摩擦熱が発生するようになる。 The gap amount δ (δ = (inner diameter d2-outer diameter d1 of the core portion 53 of the tubular space portion 52) / 2) of the minute gap 54 is preferably set to 0.5 mm or more and 3 mm or less. By setting the gap amount δ to such a range, when the piston 1 is operated, the vibration of the other side portion in the axial direction of the core portion 53 is satisfactorily performed, and sufficient frictional heat is generated. Become.

筒状空間部５２の内径ｄ２は、間隙量δが０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下になるように設定される。また、相隣接する筒状空間部５２の間の肉厚最小部分の肉厚ｔは、例えば、０．４ｍｍ以上２ｍｍ以下とすればよい。 The inner diameter d2 of the tubular space portion 52 is set so that the gap amount δ is 0.5 mm or more and 3 mm or less. Further, the wall thickness t of the minimum wall thickness portion between the tubular space portions 52 adjacent to each other may be, for example, 0.4 mm or more and 2 mm or less.

微少間隙５４には、金属粉末が充填されていることが好ましい。この金属粉末の充填によって、芯部５３の軸方向の上記他側の部分が振動するときに、芯部５３と金属粉末とが擦れるとともに、金属粉末同士も擦れるので、より多量の摩擦熱を発生させることができるようになり、エンジンの振動をより一層効果的に抑制することができるようになる。金属粉末の粒径は、例えば、２０μｍ以上６０μｍ以下にされる。 The fine gap 54 is preferably filled with metal powder. Due to the filling of the metal powder, when the other side portion in the axial direction of the core portion 53 vibrates, the core portion 53 and the metal powder rub against each other and the metal powders also rub against each other, so that a larger amount of frictional heat is generated. It becomes possible to suppress the vibration of the engine more effectively. The particle size of the metal powder is, for example, 20 μm or more and 60 μm or less.

振動伝達減衰部材５１、芯部５３及び金属粉末の材料は、ピストン１の母材（アルミニウム合金）と同じ材料であってもよく、異なる材料（例えば、鉄、ステンレス鋼、チタン等）であってもよい。また、振動伝達減衰部材５１、芯部５３及び金属粉末の材料が同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。 The material of the vibration transmission damping member 51, the core portion 53, and the metal powder may be the same material as the base material (aluminum alloy) of the piston 1, or different materials (for example, iron, stainless steel, titanium, etc.). May be good. Further, the materials of the vibration transmission damping member 51, the core portion 53, and the metal powder may be the same or different from each other.

振動伝達減衰部材５１は、少なくとも、振動伝達減衰部材５１のａ方向、ｂ方向又はｃ方向に対向する２つの面が、ピストン１の母材に一体的に固定されることが好ましい。微少間隙５４に金属粉末が充填される場合には、ｃ方向の上記他側の面をピストン１の母材に一体的に固定して、上記開口を閉じることも可能である。振動伝達減衰部材５１は、その全ての面がピストン１の母材に一体的に固定されてもよい。 It is preferable that at least two surfaces of the vibration transmission damping member 51 facing the a direction, the b direction or the c direction of the vibration transmission damping member 51 are integrally fixed to the base material of the piston 1. When the minute gap 54 is filled with the metal powder, it is also possible to integrally fix the other side surface in the c direction to the base material of the piston 1 to close the opening. All surfaces of the vibration transmission damping member 51 may be integrally fixed to the base material of the piston 1.

振動伝達減衰機構５０は、ピストン１において一対のピストンピン支持部７の中心軸を通りかつ該ピストン１の中心軸に垂直な平面Ｐ（図３参照）に対して頂部３側（上側）の部分の一部に設けられている。すなわち、振動伝達減衰機構５０は、ピストン１における平面Ｐに対して頂部３側の部分において特定部を除く部分に設けられる。この特定部は、円筒状部２、一対のスカート部４における平面Ｐに対して頂部３側の部分、頂部３における一対のピストンピン支持部７の中心部の上側部分、頂部３における各連結壁部５を補強する２つの補強部６の間の部分、頂部３の最も突出した部分におけるキャビティ３ａのＸ方向両側の部分、及び、一対のピストンピン支持部７の周壁７ｂにおける平面Ｐに対して頂部３側の部分である。したがって、振動伝達減衰機構５０は、頂部３の一部（頂部３において上記特定部とされた部分以外の部分）、一対の連結壁部５における平面Ｐに対して頂部３側の部分、及び、補強部６に設けられる。上記特定部は、基本的に、ピストン１に作用する爆発荷重を受けてコネクティングロッド２１に伝達する部分であるか、又は、シリンダの内周壁に対して摺動する部分であって、変形してはならない部分であるので、振動伝達減衰機構５０（振動伝達減衰部材５１）は設けられず、中実とされている。一対のスカート部４は、平面Ｐに対して頂部３側の部分においても、頂部３とは反対側（下側）の部分においても、中実とされている。また、一対のピストンピン支持部７の周壁７ｂにおける平面Ｐに対して頂部３とは反対側の部分においては、上半分は、平面Ｐに対して頂部３側の部分と同様に中実とされている（周壁７ｂにおける図９の断面の部分は、中実である）が、下半分には、振動伝達減衰機構５０が設けられる。尚、図７〜図９の断面図では、上記特定部の断面を黒塗りで示し、振動伝達減衰機構５０（振動伝達減衰部材５１）が設けられた部分の断面を、グレーで示す。 The vibration transmission damping mechanism 50 is a portion on the top 3 side (upper side) with respect to a plane P (see FIG. 3) that passes through the central axis of the pair of piston pin support portions 7 in the piston 1 and is perpendicular to the central axis of the piston 1. It is provided in a part of. That is, the vibration transmission damping mechanism 50 is provided in a portion of the piston 1 on the top 3 side with respect to the plane P, except for a specific portion. This specific portion is a portion on the top 3 side with respect to the plane P in the cylindrical portion 2, the pair of skirt portions 4, the upper portion of the center portion of the pair of piston pin support portions 7 in the top portion 3, and each connecting wall in the top portion 3. With respect to the portion between the two reinforcing portions 6 for reinforcing the portion 5, the portions on both sides of the cavity 3a in the X direction at the most protruding portion of the top portion 3, and the plane P on the peripheral wall 7b of the pair of piston pin support portions 7. It is a part on the top 3 side. Therefore, the vibration transmission damping mechanism 50 includes a part of the top portion 3 (a portion other than the portion designated as the specific portion in the top portion 3), a portion on the top portion 3 side with respect to the plane P of the pair of connecting wall portions 5, and a portion. It is provided in the reinforcing portion 6. The specific portion is basically a portion that receives an explosive load acting on the piston 1 and transmits it to the connecting rod 21, or a portion that slides with respect to the inner peripheral wall of the cylinder and is deformed. Since it is a non-existent part, the vibration transmission damping mechanism 50 (vibration transmission damping member 51) is not provided and is considered to be solid. The pair of skirt portions 4 are solid in both the portion on the top 3 side with respect to the plane P and the portion on the opposite side (lower side) of the top 3. Further, in the portion of the peripheral wall 7b of the pair of piston pin support portions 7 opposite to the plane P with respect to the plane P, the upper half is solid as with the portion on the top 3 side with respect to the plane P. (The cross-sectional portion of FIG. 9 on the peripheral wall 7b is solid), but a vibration transmission damping mechanism 50 is provided in the lower half. In the cross-sectional views of FIGS. 7 to 9, the cross section of the specific portion is shown in black, and the cross section of the portion provided with the vibration transmission damping mechanism 50 (vibration transmission damping member 51) is shown in gray.

ピストン１における平面Ｐに対して頂部３側の部分は、ピストン１の作動時に特に振動し易い部分であるので、この部分の一部に振動伝達減衰機構５０を設けることで、ピストン１の振動を抑制する。 The portion of the piston 1 on the top 3 side with respect to the plane P is a portion that is particularly liable to vibrate when the piston 1 is operated. Therefore, by providing the vibration transmission damping mechanism 50 in a portion of this portion, the vibration of the piston 1 can be suppressed. Suppress.

特に本実施形態では、ピストン１における平面Ｐに対して頂部３側の部分の一部に設けられた振動伝達減衰機構５０の振動伝達減衰部材５１は、複数の筒状空間部５２内の芯部５３の軸方向（ｃ方向）がＺ方向となるように設けられている。これにより、ピストン１の作動時に、ピストン１における平面Ｐに対して頂部３側の部分の一部に設けられた振動伝達減衰機構５０における複数の筒状空間部５２内のそれぞれにおいて、芯部５３の軸方向の上記他側の部分が、筒状空間部５２の内周壁に対して鞭打つように芯部５３の径方向に振動し易くなる。この結果、各芯部５３の軸方向の他側の部分が筒状空間部の内周壁に擦れて、摩擦熱が発生する。また、各芯部５３の長さＬを比較的長くすることができる。したがって、各芯部５３の振動により多量の摩擦熱を発生させることができる。このようにピストン１に生じる振動が摩擦熱に変換されて、振動伝達が減衰される。よって、エンジンの圧縮比を大きくしても、ピストン１の振動、延いてはエンジンの振動を効果的に抑制することができる。 In particular, in the present embodiment, the vibration transmission damping member 51 of the vibration transmission damping mechanism 50 provided in a part of the portion on the top 3 side with respect to the plane P of the piston 1 is a core portion in a plurality of tubular space portions 52. The axial direction (c direction) of 53 is provided so as to be the Z direction. As a result, when the piston 1 is operated, the core portion 53 is provided in each of the plurality of tubular space portions 52 in the vibration transmission damping mechanism 50 provided in a part of the portion on the top 3 side with respect to the plane P in the piston 1. The other side portion in the axial direction tends to vibrate in the radial direction of the core portion 53 so as to whip against the inner peripheral wall of the tubular space portion 52. As a result, the other side portion of each core portion 53 in the axial direction rubs against the inner peripheral wall of the tubular space portion, and frictional heat is generated. Further, the length L of each core portion 53 can be made relatively long. Therefore, a large amount of frictional heat can be generated by the vibration of each core portion 53. In this way, the vibration generated in the piston 1 is converted into frictional heat, and the vibration transmission is attenuated. Therefore, even if the compression ratio of the engine is increased, the vibration of the piston 1 and the vibration of the engine can be effectively suppressed.

本実施形態では、振動伝達減衰機構５０は、ピストン１における平面Ｐに対して頂部３側の部分の一部（上記特定部を除く部分）に加えて、該ピストン１における該平面Ｐに対して頂部３とは反対側（下側）の部分の一部にも設けられている。すなわち、振動伝達減衰機構５０は、一対の連結壁部５における平面Ｐに対して頂部３とは反対側の部分、及び、一対のピストンピン支持部７の周壁７ｂにおける平面Ｐに対して頂部３とは反対側の部分の下半分にも設けられる。これにより、ピストン１の作動時に、ピストン１における平面Ｐに対して頂部３とは反対側の部分における一対のスカート部４の間に生じる振動を抑制することができるようになる。 In the present embodiment, the vibration transmission damping mechanism 50 is provided with respect to the plane P of the piston 1 in addition to a part of the portion on the top 3 side with respect to the plane P of the piston 1 (the portion excluding the specific portion). It is also provided in a part of the portion on the opposite side (lower side) from the top portion 3. That is, the vibration transmission damping mechanism 50 has a portion of the pair of connecting wall portions 5 opposite to the top 3 with respect to the plane P, and the top 3 of the pair of piston pin support portions 7 with respect to the plane P of the peripheral wall 7b. It is also provided in the lower half of the part on the opposite side. As a result, when the piston 1 is operated, it is possible to suppress the vibration generated between the pair of skirt portions 4 in the portion opposite to the top portion 3 with respect to the plane P in the piston 1.

ピストン１における平面Ｐに対して頂部３とは反対側の部分の一部に設けられた振動伝達減衰機構５０の振動伝達減衰部材５１は、複数の筒状空間部５２内の芯部５３の軸方向（ｃ方向）が、一対のスカート部４が対向するＹ方向となるように設けられる。これにより、ピストン１の作動時に、ピストン１における上記平面に対して頂部３とは反対側の部分における一対のスカート部４の間に生じる振動を抑制することができるようになる。また、振動伝達減衰機構５０の振動伝達減衰部材５１を、芯部５３の軸方向がＹ方向となるように設けることで、芯部５３の長さＬを長くして、芯部５３の軸方向の他側の部分を、筒状空間部５２の内周壁に対して大きく鞭打つように振動させるようにすることができ、この結果、ピストン１における上記平面に対して頂部３とは反対側の部分における一対のスカート部４の間に生じる振動を効果的に抑制することができるようになる。 The vibration transmission damping member 51 of the vibration transmission damping mechanism 50 provided in a part of the portion of the piston 1 opposite to the top 3 with respect to the plane P is the axis of the core portion 53 in the plurality of tubular space portions 52. The direction (c direction) is provided so that the pair of skirt portions 4 face each other in the Y direction. As a result, when the piston 1 is operated, it is possible to suppress the vibration generated between the pair of skirt portions 4 in the portion of the piston 1 opposite to the top 3 with respect to the plane. Further, by providing the vibration transmission damping member 51 of the vibration transmission damping mechanism 50 so that the axial direction of the core portion 53 is the Y direction, the length L of the core portion 53 is lengthened, and the axial direction of the core portion 53 is increased. The other side portion can be vibrated so as to vibrate with respect to the inner peripheral wall of the tubular space portion 52, and as a result, the portion of the piston 1 opposite to the top portion 3 with respect to the plane. The vibration generated between the pair of skirt portions 4 in the above can be effectively suppressed.

上記のようなピストン１を製造するには、金属積層造型機（金属３Ｄプリンタ）を使用する。すなわち、ピストン１は、三次元積層造形法により形成される。この場合、振動伝達減衰部材５１及び金属粉末の材料は、ピストン１の母材と同じであることが好ましい。具体的には、例えばピストン１の頂部３側から層状に一層ずつ順に形成して、これらの層を積み重ねる。上記各層においては、粒径が例えば２０μｍ以上６０μｍ以下の金属粉末を一様に敷き、その敷いた金属粉末（微少間隙５４の箇所を除く）をレーザー光でスキャンすることにより焼結する。このとき、振動伝達減衰部材５１の筒状空間部５２における微少間隙５４の箇所においては、レーザー光を照射しないので、金属粉末がそのまま残る。この残った金属粉末を、そのまま残すことで、微少間隙５４に金属粉末が充填されることになる。或いは、上記残った金属粉末を、最終的に、別途に設けた孔から取り除いてもよい。こうして、振動伝達減衰機構５０が設けられたピストン１が完成する。 A metal laminating molding machine (metal 3D printer) is used to manufacture the piston 1 as described above. That is, the piston 1 is formed by a three-dimensional additive manufacturing method. In this case, the material of the vibration transmission damping member 51 and the metal powder is preferably the same as the base material of the piston 1. Specifically, for example, the piston 1 is formed layer by layer from the top 3 side in order, and these layers are stacked. In each of the above layers, for example, a metal powder having a particle size of 20 μm or more and 60 μm or less is uniformly spread, and the spread metal powder (excluding the portion of the minute gap 54) is sintered by scanning with a laser beam. At this time, since the laser beam is not irradiated at the minute gap 54 in the tubular space 52 of the vibration transmission damping member 51, the metal powder remains as it is. By leaving the remaining metal powder as it is, the fine gap 54 is filled with the metal powder. Alternatively, the remaining metal powder may be finally removed from a separately provided hole. In this way, the piston 1 provided with the vibration transmission damping mechanism 50 is completed.

或いは、最初に、１つ又は複数（本実施形態では、複数）の振動伝達減衰部材５１を作製する。このとき、微少間隙５４に金属粉末を充填しておいてもよい。次いで、上記作製した１つ又は複数の振動伝達減衰部材５１を鋳込むようにして、ピストン１を鋳造する。 Alternatively, first, one or a plurality of vibration transmission damping members 51 (in the present embodiment, a plurality of vibration transmission damping members 51) are manufactured. At this time, the minute gap 54 may be filled with metal powder. Next, the piston 1 is cast by casting the one or more vibration transmission damping members 51 produced above.

したがって、本実施形態では、ピストン１の作動時に該ピストン１に生じる振動によって、ピストン１に設けた振動伝達減衰機構５０の振動伝達減衰部材５１における複数の筒状空間部５２内のそれぞれにおいて、芯部５３の軸方向の他側の部分が、筒状空間部５２の内周壁に対して鞭打つように芯部５３の径方向に振動し、この振動により、芯部５３の軸方向の他側の部分が筒状空間部５２の内周壁に擦れて、摩擦熱が発生する。このようにピストン１に生じる振動が摩擦熱に変換されて、振動伝達が減衰される。一方、爆発荷重については、振動伝達減衰機構５０が設けられていない中実の上記特定部で受けるようにしているので、高い爆発荷重をピストン１からコネクティングロッド２１に伝達することができる。よって、エンジンの圧縮比を大きくしても、エンジンの振動を効果的に抑制することができる。 Therefore, in the present embodiment, the vibration generated in the piston 1 when the piston 1 is operated causes the core in each of the plurality of tubular space portions 52 in the vibration transmission damping member 51 of the vibration transmission damping mechanism 50 provided in the piston 1. The other side of the axial direction of the portion 53 vibrates in the radial direction of the core portion 53 so as to whip against the inner peripheral wall of the tubular space portion 52, and this vibration causes the other side of the core portion 53 in the axial direction. The portion rubs against the inner peripheral wall of the tubular space portion 52, and frictional heat is generated. In this way, the vibration generated in the piston 1 is converted into frictional heat, and the vibration transmission is attenuated. On the other hand, since the explosive load is received by the above-mentioned specific portion of the solid that is not provided with the vibration transmission damping mechanism 50, a high explosive load can be transmitted from the piston 1 to the connecting rod 21. Therefore, even if the compression ratio of the engine is increased, the vibration of the engine can be effectively suppressed.

ここで、図１０のような振動伝達減衰部材５１（材料はアルミニウム合金）と、振動伝達減衰部材５１と同様の形状の中実のブロックとについて、ｃ方向の振動に対する損失係数を計算したところ、振動伝達減衰部材５１の損失係数は、中実のブロックの損失係数の３倍の値となった。また、振動伝達減衰部材５１の筒状空間部５２における微少間隙５４に、アルミニウム合金の金属粉末を充填した場合の振動伝達減衰部材５１の損失係数は、中実のブロックの損失係数の５０倍の値となった。したがって、振動伝達減衰部材５１により振動伝達減衰効果が得られるとともに、微少間隙５４に金属粉末を充填することにより、かなり大きな振動伝達減衰効果が得られることになる。 Here, the loss coefficient for vibration in the c direction was calculated for the vibration transmission damping member 51 (material is an aluminum alloy) as shown in FIG. 10 and the solid block having the same shape as the vibration transmission damping member 51. The loss coefficient of the vibration transmission damping member 51 was three times the loss coefficient of the solid block. Further, the loss coefficient of the vibration transmission damping member 51 when the minute gap 54 in the tubular space 52 of the vibration transmission damping member 51 is filled with the metal powder of the aluminum alloy is 50 times the loss coefficient of the solid block. It became a value. Therefore, the vibration transmission damping member 51 can obtain the vibration transmission damping effect, and the minute gap 54 can be filled with the metal powder to obtain a considerably large vibration transmission damping effect.

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 above embodiment, and can be substituted within a range that does not deviate from the gist of the claims.

例えば、上記実施形態では、ピストン１の一部に振動伝達減衰機構５０を設けたが、コネクティングロッド２１の一部に振動伝達減衰機構５０を設けてもよい。この場合、例えば図１２に示すように、ロッド部２４における小径ピン孔２２ａの中心軸方向（大径ピン孔２３ａの中心軸方向でもある）に対向する両側の面において、上記実施形態で凹部２４ａが形成されていた部分に、振動伝達減衰機構５０（振動伝達減衰部材５１）が設けられる。この振動伝達減衰部材５１の筒状空間部５２内の芯部５３は、その軸方向（ｃ方向）がロッド部２４の長手方向となるように設けられることが好ましい。 For example, in the above embodiment, the vibration transmission damping mechanism 50 is provided in a part of the piston 1, but the vibration transmission damping mechanism 50 may be provided in a part of the connecting rod 21. In this case, for example, as shown in FIG. 12, the recess 24a in the above embodiment is provided on both surfaces of the rod portion 24 facing the central axis direction of the small diameter pin hole 22a (which is also the central axis direction of the large diameter pin hole 23a). A vibration transmission damping mechanism 50 (vibration transmission damping member 51) is provided in the portion where the is formed. The core portion 53 in the tubular space portion 52 of the vibration transmission damping member 51 is preferably provided so that its axial direction (c direction) is the longitudinal direction of the rod portion 24.

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 embodiments are merely examples, and the scope of the present invention should not be construed in a limited manner. The scope of the present invention is defined by the scope of claims, and all modifications and modifications belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

本発明は、ピストンからクランク軸までの爆発荷重の伝達経路を構成する荷重伝達部材の一部に設けられた振動伝達減衰機構を備えたエンジンに有用である。 The present invention is useful for an engine provided with a vibration transmission damping mechanism provided in a part of a load transmission member that constitutes an explosion load transmission path from a piston to a crankshaft.

１ピストン（荷重伝達部材）
７ピストンピン支持部
８ピストンピン
２１コネクティングロッド（荷重伝達部材）
５０振動伝達減衰機構
５１振動伝達減衰部材
５２筒状空間部
５３芯部
５４微少間隙 1 Piston (load transmission member)
7 Piston pin support 8 Piston pin 21 Connecting rod (load transmission member)
50 Vibration transmission damping mechanism 51 Vibration transmission damping member 52 Cylindrical space 53 Core 54 Micro gap

Claims

An engine equipped with a vibration transmission damping mechanism provided in a part of a load transmission member that constitutes an explosion load transmission path from a piston to a crankshaft.
The vibration transmission damping mechanism has a vibration transmission damping member provided with a plurality of tubular spaces arranged in a grid arrangement.
At the central portion of the plurality of tubular space portions of the vibration transmission damping member, a columnar core portion is provided with respect to the inner peripheral wall of the tubular space portion via a predetermined minute gap.
In the core portion, one end portion in the axial direction of the core portion is fixed to the vibration transmission damping member, and the other side portion in the axial direction of the core portion can be bent in the radial direction of the core portion. An engine provided with a vibration transmission damping mechanism characterized by being provided in the tubular space portion in the shape of a cantilever.

In the engine provided with the vibration transmission damping mechanism according to claim 1,
An engine provided with a vibration transmission damping mechanism, characterized in that the minute gaps are filled with metal powder.

In the engine provided with the vibration transmission damping mechanism according to claim 1 or 2.
An engine provided with a vibration transmission damping mechanism, wherein the gap amount of the minute gap is set to 0.5 mm or more and 3 mm or less.

In the engine provided with the vibration transmission damping mechanism according to any one of claims 1 to 3.
The load transmission member provided with the vibration transmission damping mechanism is a piston.
The vibration transmission damping mechanism is provided in a part of a portion on the top side with respect to a plane that passes through the central axis of a pair of piston pin support portions that support the piston pins in the piston and is perpendicular to the central axis of the piston. An engine equipped with a vibration transmission damping mechanism.

In the engine provided with the vibration transmission damping mechanism according to claim 4,
The vibration transmission damping member of the vibration transmission damping mechanism provided on a part of the top side of the piston with respect to the plane is provided so that the axial direction of the core portion is the central axial direction of the piston. An engine equipped with a vibration transmission damping mechanism.

In the engine provided with the vibration transmission damping mechanism according to claim 5.
The vibration transmission damping mechanism is provided in a part of the piston on the side opposite to the top of the plane in addition to a part of the portion of the piston on the top side of the plane.
In the vibration transmission damping member of the vibration transmission damping mechanism provided in a part of the piston opposite to the top surface with respect to the plane, the axial direction of the core portion is the direction in which the two skirt portions face each other. An engine equipped with a vibration transmission damping mechanism, which is characterized by being provided so as to be.

In the engine provided with the vibration transmission damping mechanism according to any one of claims 1 to 3.
An engine provided with a vibration transmission damping mechanism, wherein the load transmission member provided with the vibration transmission damping mechanism is a connecting rod that connects the piston and the crankshaft.