JPH08246949A - 低騒音型シリンダ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンスラップによる騒音の低減が可能な
シリンダ構造を提供する。 【構成】 ピストン２の上死点位置Ａ及び下死点位置Ｂ
における当該ピストン２のピストンヘッド２ａ及びスカ
ート２ｂの周辺のシリンダ本体１の周壁の内部に防振性
を有する輪型のダンピングプレート９を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低騒音型シリンダ構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等のエンジンは、一般に、燃料を
シリンダ内で爆発させ、その爆発に伴う膨張力でピスト
ンを往復動させることにより、熱エネルギを運動エネル
ギに変換して車両を走行させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述したようなエンジ
ンからは、各種の原因に基づく様々な騒音が発生してい
る。この騒音の原因の一つに、ピストンスラップがあ
る。これは、ピストンが燃料の爆発に伴う膨張力で押さ
れると同時に、コンロッドからも車体及び路面の負荷で
押されることにより、当該ピストンにピストンピンを中
心とする回転力が作用し、図４に示すように、シリンダ
２１の内壁にピストン２２のピストンヘッド２２ａやス
カート２２ｂが衝突してしまい、騒音が生じてしまうも
のである。

【０００４】このピストンスラップは、エンジンが冷え
ていてシリンダとピストンとの隙間が比較的大きい車両
運行前の暖機運転時や、エンジンの負荷が大きい発進時
及び登坂時に音が大きくなってしまい、乗員に不快感を
与えてしまっている。このため、ピストンスラップによ
る騒音の低減が強く望まれている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明による低騒音型シリンダ構造は、防振性
を有するダンピングプレートをシリンダ本体に設けたこ
とを特徴とする。

【０００６】また、上述した本発明による低騒音型シリ
ンダ構造は、前記シリンダ本体の内周面に一体的に嵌合
するライナと当該シリンダ本体との間に前記ダンピング
プレートを設けたことを特徴とする。

【０００７】また、上述した本発明による低騒音型シリ
ンダ構造は、前記シリンダ本体の内周面に一体的に嵌合
するライナの中に前記ダンピングプレートを設けたこと
を特徴とする。

【０００８】また、上述した本発明による低騒音型シリ
ンダ構造は、前記シリンダ本体の周壁の中に前記ダンピ
ングプレートを設けたことを特徴とする。

【０００９】これらの構成による本発明の低騒音型シリ
ンダ構造は、ピストンの上死点位置及び下死点位置にお
ける当該ピストンのピストンヘッド及びスカートの周辺
に前記ダンピングプレートを位置させたことを特徴とす
る。

【００１０】以上のような構成の本発明による低騒音型
シリンダ構造は、前記ダンピングプレートが前記シリン
ダ本体の周方向に沿って輪型をなしていることを特徴と
する。

【００１１】また、以上のような構成の本発明による低
騒音型シリンダ構造は、ピストンピンの軸心の中央部分
と直交する直線と交差する部分の周辺に前記ダンピング
プレートを位置させたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明の低騒音型シリンダ構造によれば、防振
性を有するダンピングプレートをシリンダ本体に設けた
ので、ピストンとシリンダ本体との衝突による衝撃がダ
ンピングプレートにより緩衝される。

【００１３】上記ダンピングプレートをシリンダ本体と
ライナとの間に設けるようにすれば、ライナをシリンダ
本体に嵌合することにより、ダンピングプレートをシリ
ンダ本体に固定することができる。

【００１４】上記ダンピングプレートをライナの中に設
けるようにすれば、ライナをシリンダ本体に嵌合するだ
けでダンピングプレートをシリンダ本体に一体的に設け
ることができる。

【００１５】上記ダンピングプレートをシリンダ本体の
周壁の中に設けるようにすれば、ライナを用いずにダン
ピングプレートを設けることができる。

【００１６】上記ダンピングプレートをピストンの上死
点位置及び下死点位置におけるピストンのピストンヘッ
ド及びスカートの周辺に位置させるようにすれば、ピス
トンスラップの発生頻度の高い場所にダンピングプレー
トが存在するので、ピストンスラップによる衝撃が効果
的に緩衝される。

【００１７】上記ダンピングプレートがシリンダ本体の
周方向に沿って輪型をなしていれば、ダンピングプレー
トの周方向への位置決めが容易になる。

【００１８】上記ダンピングプレートをピストンピンの
軸心の中央部分と直交する直線と交差する部分の周辺に
位置させるようにすれば、ピストンスラップの発生頻度
の高い場所にダンピングプレートが存在するので、ピス
トンスラップによる衝撃が効果的に緩衝される。

【００１９】

【実施例】本発明による低騒音型シリンダ構造の第一番
目の実施例を図１を用いて説明する。なお、図１は、そ
の主要部の概略構造を表す断面図である。

【００２０】図１に示すように、シリンダ本体１の周壁
の内部には、ウォータジャケット１ａが形成されてい
る。シリンダ本体１の内部には、外周面にコンプレッシ
ョンリング３，４及びオイルリング５を嵌合したピスト
ン２が挿入されており、ピストン２には、ピストンピン
６を介してコンロッド７が連結されている。シリンダ本
体１の内部には、円筒型のライナ８が嵌合されている。
つまり、本実施例のシリンダ構造は、ドライタイプのラ
イナを有しているのである。

【００２１】前記ピストン２の上死点位置Ａ及び下死点
位置Ｂにおける当該ピストン２のピストンヘッド２ａ及
びスカート２ｂの周辺のシリンダ本体１の内周面には、
周方向に沿って溝１ｂが形成されている。当該溝１ｂ内
には、防振合金（例えば、三菱マテリアル株式会社製の
防振性亜鉛合金である「 Ｓｕｐｅｒ Ｃｏｓｍａｌ」
（登録商標）等）やＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金などのよう
な防振性を有する金属からなる輪型のダンピングプレー
ト９がそれぞれ嵌合されている。

【００２２】このようなシリンダ構造では、上死点位置
Ａのピストン２が燃料の爆発力で押されると同時にコン
ロッド７からも車体及び路面の負荷で押され、当該ピス
トン２にピストンピン６を中心とする回転力が作用し、
ライナ８の内壁にピストン２のピストンヘッド２ａやス
カート２ｂが衝突すると、ダンピングプレート９が当該
衝突による衝撃を緩衝する。また、下死点位置Ｂのピス
トン２に上述と同様に回転力が作用して、ライナ８の内
壁にピストン２のピストンヘッド２ａやスカート２ｂが
衝突した場合にも、ダンピングプレート９が当該衝突に
よる衝撃を緩衝する。

【００２３】従って、ピストンスラップによる騒音が低
減され、不快感を軽減することができる。また、シリン
ダ本体１の溝１ｂにダンピングプレート９を嵌合した
後、当該シリンダ本体１内にライナ８を嵌合するだけで
シリンダ本体１にダンピングプレート９を固定すること
ができるので、シリンダ本体１へのダンピングプレート
９の取り付けを容易に行うことができる。

【００２４】なお、本実施例では、シリンダ本体１に溝
１ｂを形成したが、ライナの外周面に溝を形成し、当該
溝にダンピングプレートを嵌合するようにしてもよい。

【００２５】本発明による低騒音型シリンダ構造の第二
番目の実施例を図２を用いて説明する。なお、図２は、
その主要部の概略構造を表す断面図である。但し、前述
した実施例と同様な部材については、前述した実施例と
同様な符号を用いることにより、その説明を省略する。

【００２６】図２に示すように、シリンダ本体１の内周
面には、凹型をなすウォータジャケット１ａが形成さ
れ、シリンダ本体１には、上記ウォータジャケット１ａ
の開口面を塞ぐようにライナ８が嵌合している。つま
り、本実施例のシリンダ構造は、ウェットタイプのライ
ナを有しているのである。上記ライナ８は、その外側と
内側とがアウタライナ８ａとインナライナ８ｂとに分割
可能となっている。即ち、アウタライナ８ａにインナラ
イナ８ｂを嵌合することにより、ライナ８が構成される
のである。

【００２７】また、ピストン２の上死点位置Ａ及び下死
点位置Ｂにおける当該ピストン２のピストンヘッド２ａ
及びスカート２ｂの周辺の前記アウタライナ８ａの内周
面には、周方向に沿って溝８ｃが形成されている。当該
溝８ｃ内には、ダンピングプレート９がそれぞれ嵌合さ
れている。つまり、本実施例では、ライナ８の中にダン
ピングプレート９を設けたのである。

【００２８】このようなシリンダ構造では、上死点位置
Ａ及び下死点位置Ｂのピストン２のピストンヘッド２ａ
やスカート２ｂが前述した実施例と同様にライナ８の内
壁に衝突すると、前述した実施例と同様にダンピングプ
レート９が衝突による衝撃を緩衝する。

【００２９】従って、前述した実施例と同様な効果を得
ることができる。また、アウタライナ８ａの溝８ｃにダ
ンピングプレート９を嵌合し、当該アウタライナ８ａに
インナライナ８ｂを嵌合した後、これらをシリンダ本体
１内に嵌合することにより、シリンダ本体１にダンピン
グプレート９を設けるようにしたので、シリンダ本体１
へのダンピングプレート９の取り付けを容易に行うこと
ができるだけでなく、ウォータジャケット１ａの位置に
関係なくシリンダ本体１にダンピングプレート９を取り
付けることができる。

【００３０】なお、本実施例では、アウタライナ８ａの
内周面に溝８ｃを形成したが、インナライナ８の外周面
に溝を形成し、当該溝にダンピングプレートを嵌合する
ようにしてもよい。本実施例では、ウェットタイプのラ
イナの場合を説明したが、ドライタイプのライナの場合
でも適用可能である。

【００３１】本発明による低騒音型シリンダ構造の第三
番目の実施例を図３を用いて説明する。なお、図３は、
その主要部の概略構造を表す断面図である。但し、前述
した実施例と同様な部材については、前述した実施例と
同様な符号を用いることにより、その説明を省略する。

【００３２】図３に示すように、シリンダ本体１の周壁
の内部には、ウォータジャケット１ａが形成されてい
る。シリンダ本体１の内周面には、ピストン２のコンプ
レッションリング３，４及びオイルリング５が当接して
いる。つまり、本実施例のシリンダ構造は、ライナがな
く、シリンダ本体１の内周面がライナの機能を有してい
るのである。

【００３３】また、ピストン２の上死点位置Ａ及び下死
点位置Ｂにおける当該ピストン２のピストンヘッド２ａ
及びスカート２ｂの周辺の前記シリンダ本体１の周壁の
内部には、周方向に沿って輪型のダンピングプレート９
が設けられている。即ち、シリンダ本体１を鋳造する際
にダンピングプレート９を上記位置に同時に鋳込むこと
により、当該ダンピングプレート９をシリンダ本体１の
周壁の中に設けているのである。

【００３４】このようなシリンダ構造では、上死点位置
Ａ及び下死点位置Ｂのピストン２のピストンヘッド２ａ
やスカート２ｂがシリンダ本体１の内周面に前述した実
施例と同様にして衝突すると、前述した実施例と同様に
ダンピングプレート９が衝突による衝撃を緩衝する。

【００３５】従って、前述した実施例と同様な効果を得
ることができる。また、シリンダ本体１を鋳造する際に
ダンピングプレート９を同時に鋳込むことにより、ダン
ピングプレート９をシリンダ本体１の周壁の中に設ける
ことができるので、ライナを用いない場合でもシリンダ
本体１にダンピングプレート９を何ら問題なく設けるこ
とができる。

【００３６】なお、前述した実施例では、周方向に連続
した輪型のダンピングプレート９を用いたが、シリンダ
本体やライナとダンピングプレートとの熱膨張率が大き
く違う場合や、ダンピングプレートがシリンダ本体やラ
イナに嵌め込みにくい場合には、輪型のダンピングプレ
ートに切欠部を形成するとよい。

【００３７】また、前述した実施例では、ピストン２の
上死点位置Ａ及び下死点位置Ｂにおける当該ピストン２
のピストンヘッド２ａ及びスカート２ｂの周辺にシリン
ダ本体１の周方向に沿って輪型のダンピングプレート９
を設けたが、例えば、シリンダ本体の内周面全域にわた
って輪型の一種である筒型のダンピングプレートを設け
るようにしたり、ピストンの上死点位置及び下死点位置
におけるピストンのピストンヘッド及びスカートの周辺
でのピストンピンの軸心の中央部分と直交する直線と交
差するシリンダ本体の内周面付近のみに湾曲した板型の
ダンピングプレートを設けるようにしてもよい。

【００３８】このようなダンピングプレートの設置状態
は、下記のような条件を総合的に判断して設定するとよ
い。 ダンピングプレートのコスト 即ち、ダンピングプレートが高価な場合には、板型のダ
ンピングプレートを前述したような最低限必要な箇所の
みに用いることで、コストの上昇を抑えることができ、
ダンピングプレートがそれほど高価でない場合には、輪
型のダンピングプレートを用いることで、組み立て作業
性の簡便化を図ることができる。 ダンピングプレートの熱伝導性 即ち、ダンピングプレートの熱伝導率がシリンダ本体や
ライナの熱伝導率よりも大きい場合やほとんど同じ場合
には、上記コスト条件を考慮し、ダンピングプレートの
熱伝導率がシリンダ本体やライナの熱伝導率よりも著し
く小さい場合には、板型のダンピングプレートを前述し
たような最低限必要な箇所のみに用いることで、冷却効
率の低下を最小限に抑えることができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明による低騒音型シリンダ構造で
は、防振性を有するダンピングプレートをシリンダ本体
に設けたので、ピストンとシリンダ本体との衝突による
衝撃がダンピングプレートにより緩衝される。このた
め、ピストンスラップによる騒音を低減することがで
き、不快感を軽減することができる。

【００４０】また、ダンピングプレートをシリンダ本体
とライナとの間に設けるようにすれば、ライナをシリン
ダ本体に嵌合することにより、ダンピングプレートをシ
リンダ本体に固定することができるので、ダンピングプ
レートの取り付けを容易に行うことができる。

【００４１】また、ダンピングプレートをライナの中に
設けるようにすれば、ライナをシリンダ本体に嵌合する
だけでダンピングプレートをシリンダ本体に一体的に設
けることができるので、ウェットタイプのライナでもダ
ンピングプレートの設置を容易に行うことができる。

【００４２】また、ダンピングプレートをシリンダ本体
の周壁の中に設ける、即ち、シリンダ本体の鋳造の際に
ダンピングプレートを鋳込むことにより、ライナを用い
ない場合でもダンピングプレートをシリンダ本体に何ら
問題なく容易に設けることができる。

【００４３】また、ダンピングプレートをピストンの上
死点位置及び下死点位置におけるピストンのピストンヘ
ッド及びスカートの周辺に位置させるようにすれば、ピ
ストンスラップの発生頻度の高い場所にダンピングプレ
ートが存在するようになるので、ピストンスラップによ
る衝撃を効果的に緩衝することができる。このため、上
記位置のみにダンピングプレートを設けることにより、
低コストで前記効果を発揮することができる一方、ダン
ピングプレートの熱伝導率がシリンダ本体の熱伝導率よ
りも著しく小さい場合には、冷却効率の低下を最小限に
抑えることができる。

【００４４】また、ダンピングプレートがシリンダ本体
の周方向に沿って輪型をなしていれば、ダンピングプレ
ートの周方向への位置決めを容易に行うことができるの
で、組み立て作業性の簡便化を図ることができる。

【００４５】また、ダンピングプレートをピストンピン
の軸心の中央部分と直交する直線と交差する部分の周辺
に位置させるようにすれば、ピストンスラップの発生頻
度の高い場所にダンピングプレートが存在するようにな
るので、ピストンスラップによる衝撃を効果的に緩衝す
ることができる。このため、上記位置のみにダンピング
プレートを設けることにより、低コストで前記効果を発
揮することができる一方、ダンピングプレートの熱伝導
率がシリンダ本体の熱伝導率よりも著しく小さい場合に
は、冷却効率の低下を最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による低騒音型シリンダ構造の第一番目
の実施例の主要部の概略構造を表す断面図である。

【図２】本発明による低騒音型シリンダ構造の第二番目
の実施例の主要部の概略構造を表す断面図である。

【図３】本発明による低騒音型シリンダ構造の第三番目
の実施例の主要部の概略構造を表す断面図である。

【図４】ピストンスラップの説明図である。

【符号の説明】

１ シリンダ本体 １ａ ウォータジャケット １ｂ 溝 ２ ピストン ２ａ ピストンヘッド ２ｂ スカート ８ ライナ ８ａ アウタライナ ８ｂ インナライナ ８ｃ 溝 ９ ダンピングプレート Ａ 上死点位置 Ｂ 下死点位置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 防振性を有するダンピングプレートをシ
   リンダ本体に設けたことを特徴とする低騒音型シリンダ
   構造。
2. 【請求項２】 前記シリンダ本体の内周面に一体的に嵌
   合するライナと当該シリンダ本体との間に前記ダンピン
   グプレートを設けたことを特徴とする請求項１に記載の
   低騒音型シリンダ構造。
3. 【請求項３】 前記シリンダ本体の内周面に一体的に嵌
   合するライナの中に前記ダンピングプレートを設けたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の低騒音型シリンダ構
   造。
4. 【請求項４】 前記シリンダ本体の周壁の中に前記ダン
   ピングプレートを設けたことを特徴とする請求項１に記
   載の低騒音型シリンダ構造。
5. 【請求項５】 ピストンの上死点位置及び下死点位置に
   おける当該ピストンのピストンヘッド及びスカートの周
   辺に前記ダンピングプレートを位置させたことを特徴と
   する請求項１から４のいずれかに記載の低騒音型シリン
   ダ構造。
6. 【請求項６】 前記ダンピングプレートが前記シリンダ
   本体の周方向に沿って輪型をなしていることを特徴とす
   る請求項１から５のいずれかに記載の低騒音型シリンダ
   構造。
7. 【請求項７】 ピストンピンの軸心の中央部分と直交す
   る直線と交差する部分の周辺に前記ダンピングプレート
   を位置させたことを特徴とする請求項１から５のいずれ
   かに記載の低騒音型シリンダ構造。