УЗЕЛ КРЫШКИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА И ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2019 года по МПК F16C35/02 F02F7/00 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к узлу крышки коленчатого вала и к двигателю внутреннего сгорания, содержащему множество узлов крышек коленчатого вала.

Уровень техники

[0002] Общеизвестно, что резонанс в зависимости от конструкций двигателя внутреннего сгорания вызывает шум при сгорании в двигателях внутреннего сгорания (например, работа автора Masaya Otsuka, "Method for Reducing Diesel Combustion Noise in Engine Structure", Proceedings, Society of Automotive Engineers of Japan. Inc, 18 мая 2005 года, №36-05, страницы 7-10). По этой причине, предложено предоставлять механизм для подавления вибрации в двигателе внутреннего сгорания таким образом, чтобы уменьшать шум при сгорании, обусловленный резонансом, как описано выше (например, в международной публикации WO 2016/051648 и патенте Японии №3139125 (JP 3139125 B)).

[0003] Международная публикация WO 2016/051648 предлагает крышку головки шатуна, содержащую демпфер крышки головки шатуна. Демпфер крышки головки шатуна выполнен с возможностью иметь закрепленные участки, соответственно, прикрепленные к обоим концам крышки головки шатуна посредством болтов, удерживающую деталь, проходящую между закрепленными участками, и участок массы, соединенный с серединой удерживающей детали. Удерживающая деталь сконструирована посредством дугообразной тонкой пластины вдоль внешнего периферийного края крышки головки шатуна, и в силу этого удерживающая деталь может упруго деформироваться в продольном направлении шатуна. Соответственно, резонанс в продольном направлении шатуна может подавляться.

Сущность изобретения

[0004] Крышка коленчатого вала, поддерживающая с возможностью вращения коленчатый вал, также подвергается вибрации. Вибрация крышки коленчатого вала, как описано выше, включает в себя вибрацию при повороте, при которой крышка коленчатого вала вибрирует таким образом, что она поворачивается в направлении спереди назад двигателя внутреннего сгорания (в осевом направлении коленчатого вала), и вибрацию при изгибе спереди назад, при которой средний участок крышки коленчатого вала изгибается в направлении спереди назад двигателя внутреннего сгорания.

[0005] Демпфер крышки головки шатуна, который раскрыт в Международной публикации WO 2016/051648, служит для того, чтобы подавлять резонанс в продольном направлении шатуна, и не обязательно подавляет вибрацию в направлении спереди назад. Соответственно, по меньшей мере, вибрация при изгибе спереди назад крышки коленчатого вала не может подавляться в достаточной степени, даже если демпфер крышки головки шатуна, как описано выше, используется для крышки коленчатого вала.

[0006] Настоящее изобретение предоставляет узел крышки коленчатого вала, допускающий подавление вибрации при изгибе спереди назад, возникающей в крышке коленчатого вала, и двигатель внутреннего сгорания, содержащий множество узлов крышек коленчатого вала.

[0007] Первый аспект настоящего изобретения относится к узлу крышки коленчатого вала, содержащему крышку коленчатого вала, поддерживающую с возможностью вращения коленчатый вал. Узел крышки коленчатого вала включает в себя участок массы, два болта крышки, прикрепляющих крышку коленчатого вала к корпусу двигателя, и упругую удерживающую деталь, расположенную между двумя болтами крышки. Упругая удерживающая деталь упруго поддерживает участок массы относительно крышки коленчатого вала в осевом направлении коленчатого вала.

[0008] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, упругая удерживающая деталь может включать в себя крепежный болт, присоединяющий участок массы к крышке коленчатого вала, и первое упругое тело, расположенное между участком массы и крышкой коленчатого вала. Участок массы может иметь сквозное отверстие, проникающее через участок массы. Крепежный болт может проходить через сквозное отверстие и присоединять участок массы к крышке коленчатого вала таким образом, что первое упругое тело размещается посередине между участком массы и крышкой коленчатого вала.

[0009] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, первое упругое тело может представлять собой каучук. Модуль упругости среднего участка первого упругого тела может превышать модуль упругости обоих концевых участков первого упругого тела в осевом направлении коленчатого вала.

[0010] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, первое упругое тело может представлять собой каучук. Модуль упругости среднего участка первого упругого тела может превышать модуль упругости обоих концевых участков первого упругого тела в осевом направлении коленчатого вала и в направлении прохождения крышки, перпендикулярном направлению присоединения, в котором крышка коленчатого вала присоединяется к корпусу двигателя.

[0011] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, первое упругое тело может представлять собой каучук. Участок массы может включать в себя выступающий участок, выступающий к первому упругому телу, сформированному в среднем участке в осевом направлении коленчатого вала и в направлении прохождения крышки, перпендикулярном направлению присоединения, в котором крышка коленчатого вала присоединяется к корпусу двигателя.

[0012] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, упругая удерживающая деталь дополнительно может включать в себя второе упругое тело, расположенное между участком массы и головкой крепежного болта.

[0013] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, первое упругое тело и второе упругое тело могут представлять собой каучук, и второе упругое тело может иметь более высокую твердость, чем первое упругое тело.

[0014] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, упругая удерживающая деталь может включать в себя, по меньшей мере, два крепежных болта и втулку, расположенную между вторым упругим телом и головкой крепежных болтов. Втулка может размещаться таким образом, что, по меньшей мере, два крепежных болта проникают через втулку.

[0015] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, упругая удерживающая деталь дополнительно может включать в себя третье упругое тело. Третье упругое тело может представлять собой каучук, расположенный между крепежным болтом и внутренней поверхностью сквозного отверстия.

[0016] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, первое упругое тело, второе упругое тело и третье упругое тело могут представлять собой каучук и один элемент.

[0017] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, упругая удерживающая деталь дополнительно может включать в себя четвертое упругое тело, расположенное между головкой болта крышки и участком массы.

[0018] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, участок массы может включать в себя утопленный участок. Головка крепежного болта может приниматься в утопленном участке, по меньшей мере, частично.

[0019] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, участок массы может включать в себя участок корпуса и два проходящих участка, проходящих параллельно к внешней стороне из участка корпуса. Крышка коленчатого вала может размещаться таким образом, что часть крышки коленчатого вала принимается между двумя проходящими участками.

[0020] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, упругая удерживающая деталь может включать в себя пятое упругое тело, расположенное между проходящим участком и крышкой коленчатого вала.

[0021] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, участок массы может включать в себя множество частичных участков массы, разделенных в направлении присоединения, в котором крышка коленчатого вала присоединяется к корпусу двигателя. Частичные участки массы могут быть выполнены с возможностью поддерживаться относительно крышки коленчатого вала с коэффициентами упругости, отличающимися друг от друга в осевом направлении коленчатого вала.

[0022] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, участок массы может включать в себя множество частичных участков массы, разделенных в осевом направлении коленчатого вала и в направлении прохождения крышки, перпендикулярном направлению присоединения, в котором крышка коленчатого вала присоединяется к корпусу двигателя. По меньшей мере, один из частичных участков массы может быть выполнен с возможностью поддерживаться относительно крышки коленчатого вала с коэффициентом упругости, отличающимся от коэффициента упругости остальной части частичных участков массы в осевом направлении коленчатого вала.

[0023] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, шестое упругое тело может предоставляться между частичными участками массы рядом друг с другом.

[0024] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, упругая удерживающая деталь может быть выполнена с возможностью упруго поддерживать участок массы с различным коэффициентом упругости в трех направлениях. Три направления представляют собой осевое направление коленчатого вала, направления присоединение, в котором крышка коленчатого вала присоединяется к корпусу двигателя, и направление прохождения крышки, перпендикулярное как осевому направлению, так и направлению присоединения.

[0025] В узле крышки коленчатого вала первого аспекта настоящего изобретения, упругая удерживающая деталь может формироваться таким образом, что коэффициент упругости увеличивается в порядке осевого направления, направления прохождения крышки и направления присоединения.

[0026] Второй аспект настоящего изобретения относится к двигателю внутреннего сгорания, который включает в себя множество узлов крышек коленчатого вала согласно первому аспекту настоящего изобретения и конструктивный корпус, предоставленный в двигателе внутреннего сгорания ниже коленчатого вала. В двигателе внутреннего сгорания, коленчатый вал предоставляется с возможностью вращения в корпусе двигателя посредством узлов крышек коленчатого вала, расположенных в ряд. Седьмое упругое тело предоставляется между участком массы узла крышки коленчатого вала и конструктивным корпусом. Участок массы упруго поддерживается на конструктивном корпусе посредством седьмого упругого тела.

[0027] Третий аспект настоящего изобретения относится к двигателю внутреннего сгорания, который включает в себя множество узлов крышек коленчатого вала согласно первому аспекту настоящего изобретения. В двигателе внутреннего сгорания, коленчатый вал присоединяется с возможностью вращения к корпусу двигателя посредством узлов крышек коленчатого вала, расположенных в ряд. Узел крышки коленчатого вала, расположенный в среднем участке корпуса двигателя в осевом направлении коленчатого вала, имеет такую конфигурацию, в которой резонансная частота участка массы узла крышки коленчатого вала выше резонансных частот участков массы узлов крышек коленчатого вала, расположенных в обоих концевых участках корпуса двигателя в осевом направлении коленчатого вала.

[0028] Согласно аспектам настоящего изобретения, предусмотрен узел крышки коленчатого вала, который допускает подавление вибрации при изгибе спереди назад, возникающей в крышке коленчатого вала.

Краткое описание чертежей

[0029] Ниже описываются признаки, преимущества и техническая и промышленная значимость примерных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы, и на которых:

Фиг. 1 является схематичным видом сбоку в сечении двигателя внутреннего сгорания, содержащего узел крышки коленчатого вала;

Фиг. 2 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим узел крышки коленчатого вала в собранном состоянии;

Фиг. 3 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим узел крышки коленчатого вала в разобранном состоянии;

Фиг. 4 является частичным видом в сечении узла крышки коленчатого вала при просмотре по линии IV-IV с фиг. 2;

Фиг. 5A является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим время при просмотре участка массы сверху;

Фиг. 5B является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим время при просмотре участка массы снизу;

Фиг. 6A является схемой, принципиально иллюстрирующей режим вибрации резонанса при повороте, возникающего на относительно низкой частоте в случае, если участок массы не размещается;

Фиг. 6B является схемой, принципиально иллюстрирующей режим вибрации резонанса при изгибе спереди назад, возникающего на относительно высокой частоте в случае, если участок массы не размещается;

Фиг. 7 является графиком, иллюстрирующим интенсивность вибрации в зависимости от частоты, полученным посредством анализа с помощью системы автоматизированного проектирования (CAE);

Фиг. 8 является видом в сечении, иллюстрирующим узел крышки коленчатого вала согласно первому примеру модификации первого варианта осуществления;

Фиг. 9 является видом в перспективе, иллюстрирующим первое упругое тело согласно второму примеру модификации первого варианта осуществления;

Фиг. 10 является видом в перспективе, иллюстрирующим первое упругое тело согласно третьему примеру модификации первого варианта осуществления;

Фиг. 11 является видом в перспективе, иллюстрирующим участок массы согласно четвертому примеру модификации первого варианта осуществления;

Фиг. 12 является видом сбоку в сечении, иллюстрирующим участок массы при просмотре от линии XII-XII с фиг. 11;

Фиг. 13 является покомпонентным видом в перспективе, иллюстрирующим узел крышки коленчатого вала согласно второму варианту осуществления;

Фиг. 14 является частичным видом в сечении узла крышки коленчатого вала согласно третьему варианту осуществления, который является аналогичным фиг. 4;

Фиг. 15 является видом в перспективе, иллюстрирующим узел крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления;

Фиг. 16 является частичным видом в сечении узла крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления при просмотре по линии XVI-XVI с фиг. 15;

Фиг. 17 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим участок массы, используемый в узле крышки коленчатого вала согласно пятому варианту осуществления;

Фиг. 18 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим участок массы, используемый в узле крышки коленчатого вала согласно примеру модификации пятого варианта осуществления;

Фиг. 19 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим узел крышки коленчатого вала согласно шестому варианту осуществления;

Фиг. 20 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим узел крышки коленчатого вала согласно седьмому варианту осуществления;

Фиг. 21 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим нижнюю область двигателя внутреннего сгорания;

Фиг. 22 является схематичным видом в сечении вокруг узла крышки коленчатого вала при просмотре по линии XXII-XXII с фиг. 21; и

Фиг. 23 является схематичным видом в перспективе при просмотре блока цилиндров снизу.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

[0030] Далее подробно описываются примерные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. В нижеприведенном описании, идентичные ссылки с номерами присоединяются к аналогичным компонентам.

Первый вариант осуществления

Описание двигателя внутреннего сгорания

[0031] Фиг. 1 является схематичным видом сбоку в сечении двигателя внутреннего сгорания, содержащего узел крышки коленчатого вала согласно настоящему варианту осуществления. Как проиллюстрировано на фиг. 1, двигатель 1 внутреннего сгорания содержит блок 2 цилиндров, поршень 3, шатун 4, коленчатый вал 5 и узел 10 крышки коленчатого вала. Поршень 3 совершает возвратно-поступательное движение вверх и вниз в цилиндре, который формируется в блоке 2 цилиндров. Один конец шатуна 4 соединяется с поршнем 3 посредством поршневого пальца (не проиллюстрирован), и другой конец шатуна 4 соединяется с коленчатым валом 5 посредством шатунной шейки 5a коленчатого вала. Шатун 4 действует с возможностью преобразовывать возвратно-поступательное движение поршня 3 во вращательное движение коленчатого вала 5.

[0032] Коленчатый вал 5 содержит множество коренных шеек 5b коленчатого вала. Коренная шейка коленчатого вала поддерживается с возможностью вращения посредством подшипника. Подшипник формируется посредством полукруглого утопленного участка, сформированного в нижнем участке блока 2 цилиндров, и полукруглого утопленного участка (утопленного участка 21, который описывается ниже), сформированного в узле 10 крышки коленчатого вала.

[0033] Фиг. 2 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим узел крышки коленчатого вала в собранном состоянии. Фиг. 3 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим узел крышки коленчатого вала в разобранном состоянии. Фиг. 4 является частичным видом в сечении узла крышки коленчатого вала при просмотре вдоль линии IV-IV по фиг. 2.

[0034] Как проиллюстрировано на фиг. 1-4, в настоящем описании изобретения, осевое направление коленчатого вала 5 упоминается как "направление спереди назад", и направление присоединения, в котором крышка 20 коленчатого вала узла 10 крышки коленчатого вала присоединяется к блоку 2 цилиндров, упоминается как "направление сверху вниз" для удобства. В частности, относительно "в направлении сверху вниз", сторона, в которой позиционируется блок 2 цилиндров, упоминается как верхняя сторона, а сторона, в которой позиционируется узел 10 крышки коленчатого вала, упоминается как нижняя сторона. Направление, которое является перпендикулярным "направлению спереди назад" и "направлению сверху вниз", упоминается как "направление справа налево". Ни одно из "направления спереди назад", "направления сверху вниз" и "направления справа налево" не указывает направление, в котором устанавливается двигатель внутреннего сгорания. Соответственно, "направление спереди назад" может означать, например, вертикальное направление транспортного средства в зависимости от того, как двигатель внутреннего сгорания устанавливается относительно транспортного средства.

Конфигурация узла крышки коленчатого вала

[0035] Как проиллюстрировано на фиг. 1-3, узел 10 крышки коленчатого вала содержит крышку 20 коленчатого вала, участок 30 массы, упругую удерживающую деталь 40 и два болта 50 крышки.

[0036] Крышка 20 коленчатого вала является металлической и присоединяется к блоку 2 цилиндров в состоянии, в котором крышка 20 коленчатого вала проходит в направлении справа налево. Соответственно, можно сказать, что направление справа налево представляет собой направление прохождения крышки коленчатого вала. Крышка 20 коленчатого вала содержит полукруглый утопленный участок 21 для поддержки коренной шейки 5b коленчатого вала для коленчатого вала 5 и сквозное отверстие 22 в крышке для приема болта 50 крышки.

[0037] Утопленный участок 21 формируется на верхней стороне крышки 20 коленчатого вала с возможностью совмещаться с утопленным участком блока 2 цилиндров, когда крышка 20 коленчатого вала присоединяется к блоку 2 цилиндров. Сквозные отверстия 22 в крышке формируются в правом и левом концевых участках крышки 20 коленчатого вала с возможностью проходить в направлении сверху вниз. Крышка 20 коленчатого вала формируется с возможностью иметь небольшую толщину (длину в направлении спереди назад) в тонкой части 23, позиционированной в ее нижней стороне. В частности, в настоящем варианте осуществления, тонкая часть 23 формируется таким образом, что толщина тонкой части 23 уменьшается к нижней стороне крышки 20 коленчатого вала (к стороне концевого участка, в которой присоединяется участок 30 массы). Болтовое отверстие (не проиллюстрировано) для приема крепежного болта 49 формируется в нижней поверхности тонкой части 23.

[0038] Фиг. 5A и 5B являются видами в перспективе, схематично иллюстрирующими участок 30 массы. Фиг. 5A является схемой при просмотре участка 30 массы сверху, и фиг. 5B является схемой при просмотре участка массы снизу. Участок 30 массы является металлическим. Как проиллюстрировано на фиг. 3 в 5A и 5B, участок 30 массы содержит участок 31 корпуса, имеющий форму почти прямоугольного параллелепипеда, два проходящих участка 32, проходящих параллельно к внешней стороне из участка 31 корпуса, сквозное отверстие 33 корпуса, проникающее через участок 31 корпуса, и утопленный участок 34 для головки.

[0039] Проходящие участки 32 размещаются с возможностью выступать вверх от обоих концов участка 31 корпуса в направлении спереди назад. Участок 30 массы размещается таким образом, что часть крышки 20 коленчатого вала, тонкая часть 23, в частности, принимается между двумя проходящими участками 32. Каждый проходящий участок 32 формируется комплементарно относительно внешней поверхности тонкой части 23 таким образом, что зазор между внутренней поверхностью каждого проходящего участка 32 и внешней поверхностью тонкой части 23 крышки 20 коленчатого вала является однородным, с внутренней поверхностью каждого проходящего участка 32 и внешней поверхностью тонкой части 23 крышки 20 коленчатого вала, когда участок 30 массы размещается, как описано выше. Соответственно, в настоящем варианте осуществления, каждый проходящий участок 32 формируется таким образом, что толщина каждого проходящего участка 32 увеличивается к участку 31 корпуса.

[0040] Проходящий участок 32 не обязательно должен формироваться комплементарно относительно внешней поверхности тонкой части 23. Участок 30 массы не обязательно должен иметь проходящий участок 32.

[0041] Сквозное отверстие 33 корпуса формируется с возможностью проникать через внутреннюю часть участка 30 массы в направлении сверху вниз. Другими словами, сквозное отверстие 33 корпуса проходит в направлении, в котором проходящий участок 32 выступает из участка 31 корпуса между двумя проходящими участками 32. Сквозное отверстие 33 корпуса формируется с возможностью иметь круглое сечение с большим диаметром, чем крепежный болт 49, так что крепежный болт 49 проникает через сквозное отверстие 33 корпуса. Как проиллюстрировано на фиг. 3, 5A и 5B, в настоящем варианте осуществления, два сквозных отверстия 33 корпуса, отделенные друг от друга в направлении справа налево, формируются в участке 30 массы.

[0042] Утопленный участок 34 для головки формируется в нижней боковой поверхности участка 30 массы, т.е. боковой поверхности на стороне, которая противостоит боковой поверхности, которая обращена к крышке 20 коленчатого вала, когда участок 30 массы присоединяется к крышке 20 коленчатого вала. В частности, утопленный участок 34 для головки формируется вокруг концевого участка нижней стороны каждого сквозного отверстия 33 корпуса, сформированного коаксиально со сквозным отверстием 33 корпуса и сформированного с возможностью иметь круглое сечение с большим диаметром, чем сквозное отверстие 33 корпуса.

[0043] Упругая удерживающая деталь 40 упруго поддерживает участок 30 массы относительно крышки 20 коленчатого вала между двумя болтами 50 крышки. В частности, упругая удерживающая деталь 40 упруго поддерживает каждый участок 30 массы независимо относительно каждой крышки 20 коленчатого вала. В настоящем варианте осуществления, упругая удерживающая деталь 40 упруго поддерживает участок 30 массы в направлении спереди назад, в направлении справа налево и в направлении сверху вниз. Упругая удерживающая деталь 40 содержит первое упругое тело 41, второе упругое тело 44, втулку 45 и крепежный болт 49.

[0044] Первое упругое тело 41 представляет собой каучук, имеющий плоскую пластинчатую форму. Предпочтительно, каучук, используемый для первого упругого тела 41, представляет собой маслостойкий и теплостойкий каучук, такой как фторкаучук. Альтернативно, каучук, используемый для первого упругого тела 41, может представлять собой каучук с большим демпфирующим эффектом, такой как бутилкаучук. В большинстве случаев, маслостойкость такого каучука является низкой. Соответственно, хотя не ограничено конкретным образом, желательно в случае, если используется такой каучук, иметь конфигурацию, в которой конструкция с масляным уплотнением предоставляется вокруг каучука таким образом, что каучук не соприкасается непосредственно со смазочным материалом в двигателе внутреннего сгорания.

[0045] Первое упругое тело 41 размещается с возможностью размещаться посередине между крышкой 20 коленчатого вала и участком 30 массы. Первое упругое тело 41 содержит первое сквозное отверстие 42, проникающее через каучук, имеющий плоскую пластинчатую форму. Первое сквозное отверстие 42 размещается с возможностью совмещаться с болтовым отверстием, сформированным в крышке 20 коленчатого вала, и сквозным отверстием 33 корпуса, сформированным в участке 30 массы. В настоящем варианте осуществления, два первых сквозных отверстия 42 формируются в первом упругом теле 41.

[0046] Второе упругое тело 44 представляет собой каучук, имеющий кольцевую форму. Второе упругое тело 44 формируется из каучука, аналогичного каучуку первого упругого тела 41. Второе упругое тело 44 может быть идентичным или отличающимся от первого упругого тела 41 с точки зрения материала и конфигурации. В настоящем варианте осуществления, узел 10 крышки коленчатого вала имеет два вторых упругих тела 44, и каждое второе упругое тело 44 размещается в утопленном участке 34 для головки, сформированной в участке 30 массы.

[0047] Втулка 45 размещается между вторым упругим телом 44 и головкой крепежного болта 49 и содержит трубчатый участок 46 и фланцевый участок 47. Трубчатый участок 46 имеет цилиндрическую форму и формируется таким образом, что внешний диаметр трубчатого участка 46, меньше внутреннего диаметра сквозного отверстия 33 корпуса участка 30 массы, внутреннего диаметра первого сквозного отверстия 42 первого упругого тела 41 и внутреннего диаметра второго упругого тела 44. Трубчатый участок 46 формируется таким образом, что длина трубчатого участка 46 в осевом направлении меньше толщины, которая получается в качестве суммы толщины первого упругого тела 41 (длины в направлении сверху вниз), толщины участка 30 массы в области, в которой формируется утопленный участок 34 для головки (длины в направлении сверху вниз), и толщины второго упругого тела 44 (длины в направлении сверху вниз).

[0048] Фланцевый участок 47 размещается на одном конце трубчатого участка 46. Фланцевый участок 47 формируется с возможностью проходить в периферийном направлении из внешней поверхности трубчатого участка 46. Фланцевый участок 47 формируется таким образом, что внешний диаметр фланцевого участка 47 меньше внутреннего диаметра утопленного участка 34 для головки.

[0049] Втулка 45 размещается таким образом, что трубчатый участок 46 проходит через сквозное отверстие 33 корпуса участка 30 массы, первое сквозное отверстие 42 первого упругого тела 41 и второе упругое тело 44, и фланцевый участок 47 позиционируется на нижней поверхности второго упругого тела 44.

[0050] Крепежный болт 49 используется для присоединения участка 30 массы к крышке 20 коленчатого вала. Крепежный болт 49 присоединяет участок 30 массы к крышке 20 коленчатого вала между двумя болтами 50 крышки. Хотя узел 10 крышки коленчатого вала содержит два крепежных болта 49 в настоящем варианте осуществления, узел 10 крышки коленчатого вала может содержать три или более крепежных болтов 49 или может содержать один крепежный болт 49 вместо этого.

[0051] Два болта 50 крышки прикрепляют крышку 20 коленчатого вала к корпусу двигателя, конкретно, к блоку 2 цилиндров. Болты 50 крышки размещаются с возможностью проходить в направлении сверху вниз в обоих концевых участках крышки 20 коленчатого вала в направлении справа налево.

[0052] Как проиллюстрировано на фиг. 3, в узле 10 крышки коленчатого вала, первое упругое тело 41 размещается между нижней поверхностью крышки 20 коленчатого вала и верхней поверхностью участка 30 массы. Второе упругое тело 44 и втулка 45 размещаются в утопленном участке 34 для головки, которая формируется в боковой поверхности участка 30 массы, которая находится на стороне, противоположной стороне крышки 20 коленчатого вала. Второе упругое тело 44 размещается между участком 30 массы и втулкой 45. Соответственно, второе упругое тело 44 размещается между участком 30 массы и головкой крепежного болта 49. Головка крепежного болта 49 принимается, по меньшей мере, частично в утопленном участке 34 для головки.

[0053] Первое упругое тело 41, участок 30 массы, второе упругое тело 44 и втулка 45 присоединяются к крышке 20 коленчатого вала посредством крепежного болта 49 в состоянии, в котором первое упругое тело 41, участок 30 массы, второе упругое тело 44 и втулка 45 размещаются, как описано выше. Крепежный болт 49 входит через участок отверстия в трубчатом участке 46 втулки 45, участок отверстия второго упругого тела 44, сквозное отверстие 33 корпуса участка 30 массы и первое сквозное отверстие 42 первого упругого тела 41 и прикрепляется к болтовому отверстию, сформированному в крышке 20 коленчатого вала. Соответственно, крепежный болт 49 присоединяет участок 30 массы к крышке 20 коленчатого вала в состоянии, в котором первое упругое тело 41 размещается посередине между участком 30 массы и крышкой 20 коленчатого вала. Участок 30 массы присоединяется к крышке 20 коленчатого вала в состоянии, в котором второе упругое тело 44 размещается посередине между головкой крепежного болта 49 и участком 30 массы.

Резонанс, возникающий в крышке коленчатого вала

[0054] Ниже описывается резонансная вибрация, которая возникает в крышке 20 коленчатого вала в ходе работы двигателя 1 внутреннего сгорания. Фиг. 6A и 6B являются схемами, принципиально иллюстрирующими режимы вибрации для резонансной вибрации крышки 20 коленчатого вала в состоянии, в котором участок 30 массы не размещается. Фиг. 6A и 6B являются видами в перспективе при просмотре крышки 20 коленчатого вала снизу. Вибрация, которая проиллюстрирована на фиг. 6A и 6B, превышает фактическую резонансную вибрацию, и эта иллюстрация служит для упрощения понимания режимов вибрации.

[0055] Фиг. 6A является схемой, принципиально иллюстрирующей режим вибрации резонанса при повороте, возникающего на относительно низкой частоте. Как проиллюстрировано на фиг. 6A, при резонансе при повороте, крышка 20 коленчатого вала вибрирует с возможностью поворачиваться в направлении спереди назад вокруг ее участка, соединенного с блоком 2 цилиндров.

[0056] Фиг. 6B является схемой, принципиально иллюстрирующей режим вибрации резонанса при изгибе спереди назад, возникающего на относительно высокой частоте. Как проиллюстрировано на фиг. 6B, при резонансе при изгибе спереди назад, крышка 20 коленчатого вала вибрирует таким образом, что область около середины крышки 20 коленчатого вала в направлении справа налево изгибается в направлении спереди назад. Соответственно, при резонансе при изгибе спереди назад, вибрация возникает в направлении спереди назад в области около середины крышки 20 коленчатого вала в направлении справа налево, тогда как вибрация не возникает в направлении спереди назад в области около обоих концов.

[0057] Хотя резонансная вибрация, которая возникает в направлении спереди назад крышки 20 коленчатого вала, проиллюстрирована на фиг. 6B, крышка 20 коленчатого вала подвергается резонансной вибрации также в направлении сверху вниз и направлении справа налево. Во многих случаях резонансной вибрации, резонансная частота увеличивается в порядке резонансной вибрации в направлении спереди назад (резонанса при повороте), резонансной вибрации в направлении справа налево и резонансной вибрации в направлении спереди назад.

Упругая опора участка массы

[0058] В узле 10 крышки коленчатого вала, сконфигурированном так, как описано выше, участок 30 массы упруго поддерживается относительно крышки 20 коленчатого вала посредством упругой удерживающей детали 40. В частности, участок 30 массы упруго поддерживается в направлении сверху вниз посредством упругости первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44 в направлениях сжатия и растяжения. В направлении спереди назад и в направлении справа налево, участок 30 массы упруго поддерживается посредством упругости в направлении сдвига первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44.

[0059] Коэффициент упругости в направлении сверху вниз, в котором участок 30 массы упруго поддерживается в направлении сверху вниз относительно крышки 20 коленчатого вала, изменяется в соответствии с модулем упругости при растяжении первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44. Модуль упругости при растяжении первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44 изменяется в соответствии с материалом упругих тел 41, 44 и силой затягивания крепежного болта 49. Соответственно, коэффициент упругости в направлении сверху вниз изменяется, например, в соответствии с материалом упругих тел 41, 44 и силой затягивания крепежного болта 49.

[0060] Коэффициенты упругости в направлении спереди назад и в направлении справа налево, в которых участок 30 массы упруго поддерживается в направлении спереди назад и в направлении справа налево относительно крышки 20 коленчатого вала, изменяются в соответствии с поперечным модулем упругости и формой поперечного сечения (распределением сдвигового механического напряжения в зависимости от формы поперечного сечения) первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44. Как и в случае с поперечным модулем упругости первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44, изменяется в соответствии с материалом упругих тел 41, 44 и силой затягивания крепежного болта 49. Соответственно, коэффициенты упругости в направлении спереди назад и в направлении справа налево изменяются, например, в соответствии с материалом и формой поперечного сечения упругих тел 41, 44 и силой затягивания крепежного болта 49.

[0061] В настоящем варианте осуществления, упругая удерживающая деталь 40 имеет такую конфигурацию, в которой коэффициент упругости в направлении сверху вниз, коэффициент упругости в направлении спереди назад и коэффициент упругости в направлении справа налево являются значениями, отличающимися друг от друга. В частности, хотя не ограничено конкретным образом, желательно, чтобы узел 10 крышки коленчатого вала согласно настоящему варианту осуществления формировался таким образом, что коэффициент упругости увеличивается в порядке коэффициента упругости в направлении спереди назад, коэффициента упругости в направлении справа налево и коэффициента упругости в направлении сверху вниз.

[0062] В частности, коэффициент упругости в направлении спереди назад задается таким образом, что резонансная частота в направлении спереди назад участка 30 массы почти равна резонансной частоте при резонансной вибрации (резонансе при повороте) в направлении спереди назад крышки 20 коленчатого вала. Коэффициент упругости в направлении справа налево имеет такую конфигурацию, в которой резонансная частота в направлении справа налево участка 30 массы почти равна резонансной частоте при резонансной вибрации в направлении справа налево крышки 20 коленчатого вала. Коэффициент упругости в направлении сверху вниз имеет такую конфигурацию, в которой резонансная частота в направлении сверху вниз участка 30 массы почти равна резонансной частоте при резонансной вибрации в направлении сверху вниз крышки 20 коленчатого вала.

Работа и преимущество

[0063] В узле 10 крышки коленчатого вала согласно настоящему варианту осуществления, участок 30 массы упруго поддерживается в направлении спереди назад относительно крышки 20 коленчатого вала посредством упругой удерживающей детали 40. Как результат, может уменьшаться резонансная вибрация (резонанс при повороте) в направлении спереди назад, которая возникает в крышке 20 коленчатого вала. В частности, в настоящем варианте осуществления, коэффициент упругости в направлении спереди назад упругой удерживающей детали 40 задается таким образом, что резонансная частота в направлении спереди назад участка 30 массы почти равна резонансной частоте при резонансной вибрации (резонансе при повороте) в направлении спереди назад крышки 20 коленчатого вала. Как результат, может эффективно уменьшаться резонансная вибрация в направлении спереди назад, которая возникает в крышке 20 коленчатого вала.

[0064] Как описано выше, при резонансе при изгибе спереди назад, крышка 20 коленчатого вала вибрирует таким образом, что область около середины крышки 20 коленчатого вала в направлении справа налево изгибается в направлении спереди назад. В узле 10 крышки коленчатого вала согласно настоящему варианту осуществления, участок 30 массы упруго поддерживается посредством упругой удерживающей детали 40 относительно средней части в направлении справа налево крышки 20 коленчатого вала. Соответственно, участок 30 массы присоединяется к крышке 20 коленчатого вала в области, в которой вибрация возникает при резонансе при изгибе спереди назад. Следовательно, согласно настоящему варианту осуществления, также может уменьшаться вибрация, обусловленная резонансом при изгибе спереди назад, возникающим в крышке 20 коленчатого вала.

[0065] Крышка 20 коленчатого вала подвергается резонансной вибрации также в направлении справа налево и в направлении сверху вниз, как описано выше, и резонансные частоты в направлении справа налево и в направлении сверху вниз отличаются друг от друга и отличаются от резонансной частоты в направлении спереди назад. В настоящем варианте осуществления, значения, отличающиеся друг от друга, могут задаваться в качестве коэффициентов упругости в направлении спереди назад, коэффициентов упругости в направлении справа налево и коэффициентов упругости в направлении сверху вниз упругой удерживающей детали 40. Соответственно, могут уменьшаться резонансная вибрация в направлении справа налево и в направлении сверху вниз, возникающая в крышке 20 коленчатого вала, а также резонансная вибрация в направлении спереди назад, возникающая в крышке 20 коленчатого вала.

[0066] В частности, в настоящем варианте осуществления, коэффициент упругости в направлении справа налево упругой удерживающей детали 40 задается таким образом, что резонансная частота в направлении справа налево участка 30 массы почти равна резонансной частоте вибрации в направлении справа налево крышки 20 коленчатого вала. Аналогично, коэффициент упругости в направлении сверху вниз упругой удерживающей детали 40 задается таким образом, что резонансная частота в направлении сверху вниз участка 30 массы почти равна резонансной частоте вибрации в направлении сверху вниз крышки 20 коленчатого вала. Как результат, может эффективно уменьшаться резонансная вибрация в направлении справа налево и в направлении сверху вниз, возникающая в крышке 20 коленчатого вала.

[0067] Фиг. 7 является графиком, иллюстрирующим интенсивность вибрации посредством частоты, полученной посредством CAE-анализа. Пунктирная линия на чертеже указывает результат анализа в случае, если участок 30 массы и упругая удерживающая деталь 40 не размещаются, и сплошная линия на чертеже указывает результат анализа в случае, если участок 30 массы и упругая удерживающая деталь 40 размещаются.

[0068] Поскольку резонансная вибрация (резонанс при повороте) в направлении спереди назад и резонансная вибрация в направлениях сверху вниз и справа налево, возникающие в крышке 20 коленчатого вала, главным образом возникают при 1-2 кГц, можно видеть из фиг. 7, что резонансная вибрация в частотной области уменьшается. Поскольку резонанс при изгибе спереди назад, возникающий в крышке 20 коленчатого вала, главным образом возникает приблизительно при 6 кГц, можно видеть из фиг. 7, что резонансная вибрация в частотной области уменьшается.

[0069] В вышеприведенном варианте осуществления, упругая удерживающая деталь 40 имеет два упругих тела, одно из которых представляет собой первое упругое тело 41, а другое представляет собой второе упругое тело 44. Тем не менее, упругая удерживающая деталь 40 также может иметь просто одно упругое тело в упругой удерживающей детали 40. Однако, участок 30 массы не вибрирует в направлении сверху вниз в этом случае, и в силу этого эффект уменьшения резонансной вибрации направления сверху вниз крышки 20 коленчатого вала уменьшается.

[0070] В вышеприведенном варианте осуществления, как первое упругое тело 41, так и второе упругое тело 44 формируются из каучука. Тем не менее, упругие тела 41, 44 не обязательно должны формироваться из каучука. Упругие тела 41, 44 должны формироваться в качестве некаучуковых упругих тел, таких как дисковые пружины. Даже в случае, если используется некаучуковое упругое тело, упругая удерживающая деталь 40 должна упруго поддерживать участок 30 массы в направлении спереди назад.

[0071] В вышеприведенном варианте осуществления, первое упругое тело 41 и второе упругое тело 44 формируются из идентичного каучука. Соответственно, первое упругое тело 41 и второе упругое тело 44 имеют идентичную твердость. Тем не менее, твердость первого упругого тела 41 и твердость второго упругого тела не обязательно должны быть равны друг другу.

[0072] Соответственно, упругая удерживающая деталь 40 может формироваться таким образом, что, например, твердость второго упругого тела 44 выше твердости первого упругого тела 41. Вес участка 30 массы добавляется во второе упругое тело 44, тогда как вес участка 30 массы не добавляется в первое упругое тело 41. Соответственно, второе упругое тело 44 с большей вероятностью вызывает пластическую деформацию, чем первое упругое тело 41. За счет того, что твердость второго упругого тела 44 превышает твердость первого упругого тела 41, пластическая деформация второго упругого тела 44 может поддерживаться небольшой.

[0073] В наше время, различные механизмы размещаются в компактных двигателях внутреннего сгорания, что приводит ко всем меньшим пустым пространствам в двигателях внутреннего сгорания. Между тем, участок 30 массы согласно настоящему варианту осуществления имеет проходящий участок 32, и в силу этого часть участка 30 массы позиционируется с обеих сторон крышки 20 коленчатого вала. Соответственно, в настоящем варианте осуществления, участок 30 массы, который имеет максимально возможно большую массу в небольшом пространстве, может размещаться.

[0074] Участок 30 массы согласно настоящему варианту осуществления имеет утопленный участок 34 для головки, и головка крепежного болта 49 принимается в утопленном участке 34 для головки участка 30 массы. Согласно настоящему варианту осуществления, участок 30 массы, который имеет максимально возможно большую массу в небольшом пространстве, может размещаться также посредством формирования участка 30 массы таким образом, что часть участка 30 массы позиционируется также в пространстве вокруг крепежного болта 49, как описано выше.

Примеры модификаций первого варианта осуществления

[0075] Ниже описывается узел 10 крышки коленчатого вала согласно примерам модификаций первого варианта осуществления со ссылкой на фиг. 8-12. Фиг. 8 является видом в сечении, иллюстрирующим узел 10 крышки коленчатого вала согласно первому примеру модификации первого варианта осуществления. Фиг. 9 является видом в перспективе, иллюстрирующим первое упругое тело 41 согласно второму примеру модификации первого варианта осуществления. Фиг. 10 является видом в перспективе, иллюстрирующим первое упругое тело 41 согласно третьему примеру модификации первого варианта осуществления. Фиг. 11 является видом в перспективе, иллюстрирующим участок 30 массы согласно четвертому примеру модификации первого варианта осуществления. Фиг. 12 является видом сбоку в сечении, иллюстрирующим участок 30 массы при просмотре от линии XII-XII по фиг. 11.

[0076] Как проиллюстрировано на фиг. 8, в узле 10 крышки коленчатого вала согласно первому примеру модификации первого варианта осуществления, упругая удерживающая деталь 40 дополнительно включает в себя третье упругое тело 60. Третье упругое тело 60 формируется из каучука, аналогичного каучуку первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44.

[0077] Третье упругое тело 60 размещается между внутренней поверхностью сквозного отверстия 33 корпуса и крепежным болтом 49 (если точнее, трубчатым участком 46 втулки 45) в сквозном отверстии 33 корпуса участка 30 массы. Соответственно, в сквозном отверстии 33 корпуса, третье упругое тело 60 проходит в направлении сверху вниз в цилиндрической форме вокруг крепежного болта 49. В частности, третье упругое тело 60 проходит в направлении сверху вниз из нижней поверхности первого упругого тела 41 в верхнюю поверхность второго упругого тела 44. Посредством расположения третьего упругого тела 60 между крепежным болтом 49 и внутренней поверхностью сквозного отверстия 33 корпуса, как описано выше, коэффициенты упругости упругой удерживающей детали 40 в направлении спереди назад и в направлении справа налево могут регулироваться посредством третьего упругого тела 60.

[0078] В первом примере модификации первого варианта осуществления, первое упругое тело 41, второе упругое тело 44 и третье упругое тело 60 формируются как единое целое. Посредством формирования упругих тел 41, 44, 60 как единого целого, как описано выше, упругие тела 41, 44, 60 могут легко присоединяться к участку 30 массы через одну рабочую операцию в ходе изготовления узла 10 крышки коленчатого вала. Соответственно, изготовление узла 10 крышки коленчатого вала может упрощаться.

[0079] Третье упругое тело 60 также может формироваться в качестве тела, отдельного от первого упругого тела 41 и второе упругое тело 44. В этом случае, третье упругое тело 60 может формироваться из материала, который отличается от материала первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44 и отличается по физическим свойствам от материала первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44.

[0080] Как проиллюстрировано на фиг. 9, в узле 10 крышки коленчатого вала согласно второму примеру модификации первого варианта осуществления, первое упругое тело 41 сконфигурировано как каучук, сформированный таким образом, что средний участок 41b имеет больший модуль упругости (т.е. более высокую твердость), чем оба концевых участка 41a, 41c в направлении спереди назад. В этом случае, первое упругое тело 41 формируется, например, посредством соединения трех элементов из каучука, имеющих длину в направлении спереди назад, эквивалентную одной трети длины в направлении спереди назад первого упругого тела 41. В это время, элемент из каучука, который размещается в середине в направлении спереди назад, имеет более низкий модуль упругости, чем другие элементы из каучука.

[0081] Модуль упругости первого упругого тела 41 в направлении спереди назад может изменяться посредством изменения компонента каучука в направлении спереди назад в ходе изготовления первого упругого тела 41. В этом случае, первое упругое тело 41 формируется в качестве одного элемента из каучука.

[0082] Вибрация крышки 20 коленчатого вала в направлении спереди назад включает в себя две резонансных вибрации, одна из которых представляет собой резонансную вибрацию в направлении, в котором крышка 20 коленчатого вала наклоняется в направлении спереди назад вокруг участка, соединенного с блоком 2 цилиндров, а другая представляет собой резонансную вибрацию в направлении, в котором крышка 20 коленчатого вала проскальзывает в направлении спереди назад. Из двух резонансных вибраций, частота резонансной вибрации в направлении наклона имеет тенденцию быть ниже частоты резонансной вибрации в направлении сдвига.

[0083] Согласно второму примеру модификации первого варианта осуществления, модуль упругости среднего участка 41b превышает модуль упругости обоих концевых участков 41a, 41c. Соответственно, резонансная частота в направлении наклона спереди назад участка 30 массы ниже резонансной частоты в направлении сдвига спереди назад участка 30 массы. Следовательно, может надлежащим образом уменьшаться резонансная вибрация в направлении спереди назад, возникающая в крышке 20 коленчатого вала.

[0084] Как проиллюстрировано на фиг. 10, в узле 10 крышки коленчатого вала согласно третьему примеру модификации первого варианта осуществления, первое упругое тело 41 сконфигурировано как каучук, сформированный таким образом, что средний участок 41e имеет больший модуль упругости, чем оба концевых участка 41d, 41f в направлении справа налево. В этом случае, первое упругое тело 41 формируется, например, посредством соединения трех элементов из каучука, имеющих длину в направлении справа налево, эквивалентную одной трети длины в направлении справа налево первого упругого тела 41.

[0085] Модуль упругости первого упругого тела 41 в направлении справа налево может изменяться посредством изменения компонента каучука в направлении справа налево в ходе изготовления первого упругого тела 41. В этом случае, первое упругое тело 41 формируется в качестве одного элемента из каучука.

[0086] Вибрация крышки 20 коленчатого вала в направлении справа налево включает в себя две резонансных вибрации, одна из которых представляет собой резонансную вибрацию в направлении, в котором крышка 20 коленчатого вала наклоняется в направлении справа налево вокруг участка, соединенного с блоком 2 цилиндров, а другая представляет собой резонансную вибрацию в направлении, в котором крышка 20 коленчатого вала проскальзывает в направлении справа налево. Из двух резонансных вибраций, частота резонансной вибрации в направлении наклона имеет тенденцию быть ниже частоты резонансной вибрации в направлении сдвига.

[0087] Согласно третьему примеру модификации первого варианта осуществления, средний участок 41e имеет больший модуль упругости (т.е. более высокую твердость), чем оба концевых участка 41d, 41f. Соответственно, резонансная частота в направлении наклона справа-налево участка 30 массы ниже резонансной частоты в направлении сдвига справа-налево участка 30 массы. Следовательно, может надлежащим образом уменьшаться резонансная вибрация в направлении справа налево, возникающая в крышке 20 коленчатого вала.

[0088] Как проиллюстрировано на фиг. 11 и 12, в узле 10 крышки коленчатого вала согласно четвертому примеру модификации первого варианта осуществления, участок 30 массы содержит выступающий участок 62, выступающий вверх, т.е. к первому упругому телу 41. Выступающий участок 62 размещается в среднем участке участка 30 массы в направлении справа налево и среднем участке участка 30 массы в направлении спереди назад. В частности, в четвертом примере модификации первого варианта осуществления, выступающий участок 62 размещается на верхней поверхности участка 30 массы между двумя сквозными отверстиями 33 корпуса. Как проиллюстрировано на фиг. 12, в четвертом примере модификации первого варианта осуществления, утопленный участок формируется в нижней поверхности участка 30 массы, позиционированного ниже выступающего участка 62. Тем не менее, этот утопленный участок в нижней поверхности участка 30 массы является необязательным.

[0089] Согласно четвертому примеру модификации первого варианта осуществления, первое упругое тело 41, расположенное на участке 30 массы, сминается в области, обращенной к выступающему участку 62. Соответственно, первое упругое тело 41 имеет большой модуль упругости в средней области в направлениях спереди назад и справа налево. Следовательно, резонансная частота в направлении наклона спереди назад участка 30 массы ниже резонансной частоты в направлении сдвига спереди назад участка 30 массы. Резонансная частота в направлении наклона справа-налево участка 30 массы ниже резонансной частоты в направлении сдвига справа-налево участка 30 массы. Следовательно, может надлежащим образом уменьшаться резонансная вибрация в направлении спереди назад и в направлении справа налево, возникающая в крышке 20 коленчатого вала.

Второй вариант осуществления

[0090] Ниже описывается узел 10 крышки коленчатого вала согласно второму варианту осуществления со ссылкой на фиг. 13. По существу, узел крышки коленчатого вала согласно второму варианту осуществления является аналогичным по конфигурации узлу крышки коленчатого вала согласно первому варианту осуществления. Соответственно, нижеприведенное описание акцентирует внимание на частях узла крышки коленчатого вала согласно второму варианту осуществления, которые отличаются по конфигурации от узла крышки коленчатого вала согласно первому варианту осуществления.

[0091] Фиг. 13 является покомпонентным видом в перспективе, иллюстрирующим узел 10 крышки коленчатого вала согласно второму варианту осуществления. Верх и низ изменены на противоположное на фиг. 13. Как и в случае с узлом 10 крышки коленчатого вала согласно первому варианту осуществления, узел 10 крышки коленчатого вала согласно второму варианту осуществления содержит упругую удерживающую деталь 40, которая имеет первое упругое тело 41 и второе упругое тело 44, хотя упругая удерживающая деталь 40 не проиллюстрирована на фиг. 13. Как проиллюстрировано на фиг. 13, в узле 10 крышки коленчатого вала согласно второму варианту осуществления, упругая удерживающая деталь 40 содержит четвертое упругое тело 65, изготовленное из каучука, аналогичного каучуку первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44.

[0092] Четвертое упругое тело 65 размещается между участком 30 массы и головкой каждого болта 50 крышки. Соответственно, в направлении справа налево, четвертое упругое тело 65 размещается в головке каждого болта 50 крышки (на средней стороне крышки 20 коленчатого вала). Четвертое упругое тело 65 размещается на обеих боковых поверхностях участка 30 массы в направлении справа налево. В частности, во втором варианте осуществления, четвертое упругое тело 65 размещается между участком 30 массы и болтом 50 крышки в состоянии, в котором четвертое упругое тело 65 соприкасается как с участком 30 массы, так и с болтом 50 крышки, когда участок 30 массы присоединяется к крышке 20 коленчатого вала.

[0093] Четвертое упругое тело 65, расположенное так, как описано выше, упруго поддерживает участок 30 массы в направлении справа налево. Как результат, коэффициент упругости в направлении справа налево, в котором участок 30 массы упруго поддерживается в направлении справа налево, изменяется в соответствии с модулем упругости при растяжении четвертого упругого тела 65 в дополнение к поперечному модулю упругости первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44. Соответственно, посредством использования четвертого упругого тела 65, коэффициент упругости в направлении справа налево может надлежащим образом регулироваться без изменения коэффициента упругости в направлении спереди назад.

Третий вариант осуществления

[0094] Ниже описывается узел 10 крышки коленчатого вала согласно третьему варианту осуществления со ссылкой на фиг. 14. По существу, узел крышки коленчатого вала согласно третьему варианту осуществления является аналогичным по конфигурации узлу крышки коленчатого вала согласно первому и второму вариантам осуществления. Соответственно, нижеприведенное описание акцентирует внимание на частях узла крышки коленчатого вала согласно третьему варианту осуществления, которые отличаются по конфигурации от узла крышки коленчатого вала согласно первому и второму вариантам осуществления.

[0095] Фиг. 14 является частичным видом в сечении узла 10 крышки коленчатого вала согласно третьему варианту осуществления, который является аналогичным фиг. 4. Как проиллюстрировано на фиг. 14, узел 10 крышки коленчатого вала согласно третьему варианту осуществления содержит упругую удерживающую деталь 40, которая имеет первое упругое тело 41 и второе упругое тело 44. Как проиллюстрировано на фиг. 14, в узле 10 крышки коленчатого вала согласно третьему варианту осуществления, упругая удерживающая деталь 40 содержит пятое упругое тело 67, изготовленное из каучука, аналогичного каучуку первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44.

[0096] Пятое упругое тело 67 размещается между проходящим участком 32 участка 30 массы и (тонкой частью 23) крышкой 20 коленчатого вала. В направлении справа налево, пятое упругое тело 67 проходит по всей области, в которой проходящий участок 32 и тонкая часть 23 обращены друг к другу. В частности, в третьем варианте осуществления, пятое упругое тело 67 размещается между внутренней поверхностью проходящего участка 32 и внешней поверхностью тонкой части 23 в состоянии, в котором пятое упругое тело 67 соприкасается как с внутренней поверхностью проходящего участка 32, так и с внешней поверхностью тонкой части 23, когда участок 30 массы присоединяется к крышке 20 коленчатого вала.

[0097] Пятое упругое тело 67, расположенное так, как описано выше, упруго поддерживает участок 30 массы в направлении спереди назад. Как результат, коэффициент упругости в направлении спереди назад, в котором участок 30 массы упруго поддерживается в направлении спереди назад, изменяется в соответствии с модулем упругости при растяжении пятого упругого тела 67 в дополнение к поперечному модулю упругости первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44. Соответственно, посредством использования пятого упругого тела 67, коэффициент упругости в направлении спереди назад может надлежащим образом регулироваться без изменения коэффициента упругости в направлении справа налево.

Четвертый вариант осуществления

[0098] Ниже описывается узел 10 крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления со ссылкой на фиг. 15 и 16. По существу, узел крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления является аналогичным по конфигурации узлу крышки коленчатого вала согласно первому-третьему вариантам осуществления. Соответственно, нижеприведенное описание акцентирует внимание на частях узла крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления, которые отличаются по конфигурации от узла крышки коленчатого вала согласно первому-третьему вариантам осуществления.

[0099] Фиг. 15 является видом в перспективе, иллюстрирующим узел 10 крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления. Фиг. 16 является частичным видом в сечении узла 10 крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления при просмотре вдоль линии XVI-XVI по фиг. 15. Верх и низ изменены на противоположное на фиг. 15 и 16.

[0100] Как проиллюстрировано на фиг. 15, в узле 10 крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления, участок 30 массы содержит один утопленный участок 34 для головки, и одно сквозное отверстие 33 корпуса формируется в утопленном участке 34 для головки участка 30 массы. В крышке 20 коленчатого вала, два болтовых отверстия (не проиллюстрированы) для приема крепежного болта 49 формируются в нижней поверхности крышки 20 коленчатого вала, отделенные друг от друга в направлении справа налево.

[0101] В узле 10 крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления, упругая удерживающая деталь 40 содержит одну втулку 70, и втулка 70 содержит трубчатый участок 71 и фланцевый участок 72. Трубчатый участок 71 формируется с возможностью иметь овальную внешнюю секцию и имеет размер, позволяющий трубчатому участку 71 размещаться в сквозном отверстии 33 корпуса, сформированном в участке 30 массы. Два сквозных отверстия, отделенные друг от друга в направлении справа налево, формируются в трубчатом участке 71, и крепежные болты 49 размещаются с возможностью, соответственно, проходить в сквозных отверстиях. Фланцевый участок 72 размещается на одном конце трубчатого участка 71 и формируется с возможностью проходить к внешней стороне из внешней поверхности трубчатого участка 71.

[0102] В узле 10 крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления, первое упругое тело 41, второе упругое тело 44 и третье упругое тело 60 формируются в качестве отдельных тел. Соответственно, в четвертом варианте осуществления, первое упругое тело 41, второе упругое тело 44 и третье упругое тело 60 формируются из каучука, отличающегося по модулю упругости. Также в четвертом варианте осуществления, первое упругое тело 41, второе упругое тело 44 и третье упругое тело 60 могут формироваться как единое целое.

[0103] В узле 10 крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления, участок 30 массы не включает в себя проходящий участок, в отличие от первого варианта осуществления и т.д. Тем не менее, участок 30 массы согласно четвертому варианту осуществления также может содержать проходящий участок.

[0104] Крышка 20 коленчатого вала содержит утопленный участок 21, и в силу этого крышка 20 коленчатого вала имеет небольшую толщину в направлении сверху вниз в среднем участке в направлении справа налево. Соответственно, прочность, которая является достаточной для того, чтобы поддерживать коленчатый вал 5, не может поддерживаться, когда толщина среднего участка крышки 20 коленчатого вала уменьшается. Когда толщина среднего участка крышки 20 коленчатого вала увеличивается, пространство для расположения участка 30 массы уменьшается в идентичной степени, и достаточный вес не может предоставляться для участка 30 массы, и в таком случае может уменьшаться демпфирующий эффект упругой удерживающей детали 40.

[0105] В узле 10 крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления, напротив, втулка 45 проходит между двумя крепежными болтами 49. Соответственно, средний участок крышки 20 коленчатого вала в направлении справа налево может упрочняться посредством двух крепежных болтов 49 и втулки 45. Как результат, толщина среднего участка крышки 20 коленчатого вала может уменьшаться, и в силу этого вес участка 30 массы может быть достаточным.

[0106] В узле 10 крышки коленчатого вала согласно четвертому варианту осуществления, упругая удерживающая деталь 40 содержит два крепежных болта 49. Тем не менее, число крепежных болтов 49 также может составлять три или более. Хотя не ограничено конкретным образом, в этом случае желательно, чтобы одно сквозное отверстие 33 корпуса формировалось в участке 30 массы, и упругая удерживающая деталь 40 содержала одну втулку 70. В этом случае, три или более сквозных отверстия, соответствующие числу крепежных болтов 49, формируются в трубчатом участке 71 втулки 70.

Пятый вариант осуществления

[0107] Ниже описывается узел 10 крышки коленчатого вала согласно пятому варианту осуществления со ссылкой на фиг. 17 и 18. По существу, узел крышки коленчатого вала согласно пятому варианту осуществления является аналогичным по конфигурации узлу крышки коленчатого вала согласно первому-четвертому вариантам осуществления. Соответственно, нижеприведенное описание акцентирует внимание на частях узла крышки коленчатого вала согласно пятому варианту осуществления, которые отличаются по конфигурации от узла крышки коленчатого вала согласно первому-четвертому вариантам осуществления.

[0108] Фиг. 17 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим участок 30 массы, используемый в узле 10 крышки коленчатого вала согласно пятому варианту осуществления. Два состояния проиллюстрированы на фиг. 17, причем одно из них представляет собой состояние, в котором участок 30 массы собран, и другое представляет собой состояние, в котором участок 30 массы разобран.

[0109] Как проиллюстрировано на фиг. 17, участок 30 массы согласно пятому варианту осуществления разделяется на множество частей в направлении сверху вниз (разделяется на две в проиллюстрированном примере). Соответственно, участок 30 массы согласно пятому варианту осуществления содержит первый частичный участок 30a массы на верхней стороне и второй частичный участок 30b массы на нижней стороне. Первый частичный участок 30a массы содержит верхнюю боковую часть участка 31 корпуса и проходящий участок 32. Второй частичный участок 30b массы содержит нижнюю боковую часть участка 31 корпуса и утопленный участок для головки (не проиллюстрирована), сформированный в нижней боковой части участка 31 корпуса.

[0110] В упругой удерживающей детали 40, сконфигурированной так, как описано выше, первый частичный участок 30a массы и второй частичный участок 30b массы поддерживаются с различными коэффициентами упругости относительно крышки 20 коленчатого вала, по меньшей мере, в одном из направления спереди назад и направления справа налево. Коэффициент упругости первого частичного участка 30a массы изменяется в соответствии с поперечным модулем упругости первого упругого тела 41 и массой первого частичного участка 30a массы, и коэффициент упругости второго частичного участка 30b массы изменяется в соответствии с поперечным модулем упругости второго упругого тела 44 и массой второго частичного участка 30b массы. Соответственно, поперечный модуль упругости первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44, масса первого частичного участка 30a массы и масса второго частичного участка 30b массы задаются таким образом, что первый частичный участок 30a массы и второй частичный участок 30b массы упруго поддерживаются с коэффициентами упругости, отличающимися друг от друга.

[0111] Как проиллюстрировано на фиг. 17, в пятом варианте осуществления, как поверхность первого частичного участка 30a массы на стороне второго частичного участка 30b массы, так и поверхность второго частичного участка 30b массы на стороне первого частичного участка 30a массы имеют плоскую форму. Тем не менее, поверхности не обязательно должны формироваться на плоскости. Соответственно, поверхности могут иметь, например, выдающийся участок, утопленный участок и уступ. В этом случае, обе поверхности могут иметь формы, комплементарные друг другу (в случае, если выдающийся участок формируется на поверхности первого частичного участка 30a массы, например, утопленный участок, комплементарный выдающемуся участку, может формироваться в поверхности второго частичного участка 30b массы).

[0112] Согласно пятому варианту осуществления, два частичных участка 30a, 30b массы для участка 30 массы упруго поддерживаются с коэффициентами упругости, отличающимися друг от друга. Как результат, первый частичный участок 30a массы и второй частичный участок 30b массы допускают демпфирование вибрации крышки 20 коленчатого вала в направлении спереди назад и вибрации крышки 20 коленчатого вала в направлении справа налево, которые имеют различные частоты.

[0113] Фиг. 18 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим участок 30 массы, используемый в узле 10 крышки коленчатого вала согласно примеру модификации пятого варианта осуществления. Как проиллюстрировано на фиг. 18, в примере модификации пятого варианта осуществления, упругая удерживающая деталь 40 содержит шестое упругое тело 75, расположенное между частичными участками 30a, 30b массы, которые находятся рядом друг с другом. Шестое упругое тело 75 может соединяться с двумя частичными участками 30a, 30b массы. Шестое упругое тело 75 упруго поддерживает второй частичный участок 30b массы относительно первого частичного участка 30a массы.

[0114] В примере модификации пятого варианта осуществления, шестое упругое тело 75 формируется из каучука, который имеет идентичный модуль упругости и формируется из идентичного материала по всей площади. Тем не менее, шестое упругое тело 75 также может формироваться с возможностью иметь различные модули упругости в направлении спереди назад и в направлении справа налево. В этом случае, шестое упругое тело 75 может формироваться посредством соединения множества элементов из каучука, которые имеют различные модули упругости, либо может формироваться посредством изменения компонента каучука в ходе изготовления для различных модулей упругости в направлении спереди назад и в направлении справа налево.

Шестой вариант осуществления

[0115] Ниже описывается узел 10 крышки коленчатого вала согласно шестому варианту осуществления со ссылкой на фиг. 19. По существу, узел крышки коленчатого вала согласно шестому варианту осуществления является аналогичным по конфигурации узлу крышки коленчатого вала согласно первому-пятому вариантам осуществления. Соответственно, нижеприведенное описание акцентирует внимание на частях узла крышки коленчатого вала согласно шестому варианту осуществления, которые отличаются по конфигурации от узла крышки коленчатого вала согласно первому-пятому вариантам осуществления. Фиг. 19 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим узел 10 крышки коленчатого вала согласно шестому варианту осуществления. Верх и низ изменены на противоположное на фиг. 19.

[0116] Как проиллюстрировано на фиг. 19, участок 30 массы согласно шестому варианту осуществления разделяется на множество частей в направлении справа налево (разделяется на три в проиллюстрированном примере). Соответственно, участок 30 массы согласно шестому варианту осуществления содержит второй частичный участок 30d массы в середине в направлении справа налево и первый частичный участок 30c массы и третий частичный участок 30e массы, расположенные с обеих сторон второго частичного участка 30d массы в направлении справа налево.

[0117] Каждый из частичных участков 30c, 30d, 30e массы содержит сквозное отверстие 33 корпуса (не проиллюстрировано на фиг. 19), через которое проникает крепежный болт 49, и утопленный участок 34 для головки (не проиллюстрирована на фиг. 19), сформированный под сквозным отверстием 33 корпуса. Головка крепежного болта 49 частично размещена в утопленном участке 34 для головки, и второе упругое тело 44 (не проиллюстрировано) размещается между головкой крепежного болта 49 и каждым из частичных участков 30c, 30d, 30e массы. Множество вторых упругих тел 44 могут иметь различные модули упругости или могут иметь идентичный модуль упругости.

[0118] Первое упругое тело 41 размещается между крышкой 20 коленчатого вала и каждым из частичных участков 30c, 30d, 30e массы. Как проиллюстрировано на фиг. 19, первое упругое тело 41 разделяется на множество частей в направлении справа налево, и разделенные части первого упругого тела 41 размещаются рядом с частичными участками 30c, 30d, 30e массы, надлежащим образом соответствующими им. Множество первых упругих тел 41 могут иметь различные модули упругости либо могут иметь идентичный модуль упругости.

[0119] В шестом варианте осуществления, упругая удерживающая деталь 40 содержит шестое упругое тело 75, расположенное между частичными участками 30c, 30d, 30e массы, которые находятся рядом друг с другом. Шестое упругое тело 75 может соединяться с частичными участками массы с обеих сторон. Шестое упругое тело 75 упруго поддерживает один из частичных участков 30c, 30d, 30e массы, которые находятся рядом друг с другом, относительно остальных.

[0120] В шестом варианте осуществления, упругая удерживающая деталь 40 может не содержать шестое упругое тело. В этом случае, частичные участки 30c, 30d, 30e массы, которые находятся рядом друг с другом, могут размещаться таким образом, что их поверхности, которые обращены друг к другу, находятся в контакте между собой, либо могут размещаться таким образом, что поверхности отделены друг от друга.

[0121] Упругая удерживающая деталь 40 формируется таким образом, что, по меньшей мере, один из частичных участков 30c, 30d, 30e массы поддерживается относительно крышки 20 коленчатого вала с коэффициентом упругости, отличающимся от коэффициента упругости остальных частичных участков 30c, 30d, 30e массы, по меньшей мере, в направлении спереди назад. В частности, в шестом варианте осуществления, первый частичный участок 30c массы и третий частичный участок 30e массы поддерживаются с аналогичными коэффициентами упругости, и второй частичный участок 30d массы поддерживается с коэффициентом упругости, отличающимся от коэффициента упругости первого частичного участка 30c массы и третьего частичного участка 30e массы.

[0122] Как описано выше, резонансная вибрация в направлении спереди назад, которая возникает в крышке 20 коленчатого вала, включает в себя резонанс при повороте и резонанс при изгибе спереди назад. Из резонанса при повороте и резонанса при изгибе спереди назад, крышка 20 коленчатого вала целиком вибрирует в направлении спереди назад при резонансе при повороте, тогда как только средний участок в направлении справа налево крышки 20 коленчатого вала вибрирует в направлении спереди назад при резонансе при изгибе спереди назад.

[0123] В шестом варианте осуществления, участок 30 массы разделяется на множество частей в направлении справа налево. Соответственно, относительно резонанса при повороте, вибрация может подавляться главным образом посредством первого частичного участка 30c массы и третьего частичного участка 30e массы, которые размещаются справа и слева. Между тем, при резонансе при изгибе спереди назад, вибрация может подавляться главным образом посредством второго частичного участка 30d массы, расположенного в середине. Как результат, согласно шестому варианту осуществления, как резонанс при повороте, так и резонанс при изгибе спереди назад могут подавляться. Масса и форма первого частичного участка 30c массы, масса и форма третьего частичного участка 30e массы, модуль упругости и т.д. первого упругого тела 41, второго упругого тела 44, шестого упругого тела 75 и т.п. для поддержки первого и третьего частичных участков 30c массы, 30e задаются с такой точки зрения и таким образом, что можно более эффективно подавлять резонансную вибрацию при повороте.

Седьмой вариант осуществления

[0124] Ниже описывается узел 10 крышки коленчатого вала согласно седьмому варианту осуществления со ссылкой на фиг. 20. По существу, узел крышки коленчатого вала согласно седьмому варианту осуществления является аналогичным по конфигурации узлу крышки коленчатого вала согласно первому-шестому вариантам осуществления. Соответственно, нижеприведенное описание акцентирует внимание на частях узла крышки коленчатого вала согласно седьмому варианту осуществления, которые отличаются по конфигурации от узла крышки коленчатого вала согласно первому-шестому вариантам осуществления. Фиг. 20 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим узел 10 крышки коленчатого вала согласно седьмому варианту осуществления. Верх и низ изменены на противоположное на фиг. 20.

[0125] Как проиллюстрировано на фиг. 20, узел 10 крышки коленчатого вала согласно седьмому варианту осуществления содержит выступающую стенку 24, выступающую вниз от нижней поверхности крышки 20 коленчатого вала. Как проиллюстрировано на фиг. 20, выступающая стенка 24 проходит в направлении справа налево между двумя болтами 50 крышки. Выступающая стенка 24 выступает из нижней поверхности крышки 20 коленчатого вала в одном концевом участке в направлении спереди назад (концевом участке на задней стороне в примере, проиллюстрированном на фиг. 20).

[0126] Упругая удерживающая деталь 40 согласно седьмому варианту осуществления содержит восьмое упругое тело 77, расположенное между участком 30 массы и выступающей стенкой 24 в направлении спереди назад. Восьмое упругое тело 77 размещается с возможностью находиться в контакте с задней поверхностью (или передней поверхностью) участка 30 массы и передней поверхностью (или задней поверхностью) выступающей стенки 24. Как и в случае с выступающей стенкой 24, восьмое упругое тело 77 проходит в направлении справа налево между двумя болтами 50 крышки.

[0127] Восьмое упругое тело 77 формируется из каучука, который имеет идентичный модуль упругости и формируется из идентичного материала по всей площади. Тем не менее, восьмое упругое тело 77 также может формироваться с возможностью иметь различные модули упругости в направлении справа налево и в направлении сверху вниз.

[0128] Согласно седьмому варианту осуществления, восьмое упругое тело 77 допускает упругую поддержку участка 30 массы в направлении спереди назад. Тем не менее, восьмое упругое тело 77 не затягивается между участком 30 массы и выступающей стенкой 24 посредством болта и т.п. Соответственно, участок 30 массы не поддерживается упруго посредством упругости в направлении сдвига восьмого упругого тела 77. Следовательно, согласно седьмому варианту осуществления, можно регулировать коэффициент упругости упругой опоры в направлении спереди назад участка 30 массы без изменения коэффициента упругости упругой опоры в направлении справа налево и в направлении сверху вниз участка 30 массы.

Восьмой вариант осуществления

[0129] Ниже описывается двигатель 1 внутреннего сгорания согласно восьмому варианту осуществления со ссылкой на фиг. 21 и 22. По существу, двигатель внутреннего сгорания согласно восьмому варианту осуществления является аналогичным по конфигурации двигателю внутреннего сгорания, содержащему крышку коленчатого вала согласно первому-седьмому вариантам осуществления. Соответственно, нижеприведенное описание акцентирует внимание на частях двигателя внутреннего сгорания согласно восьмому варианту осуществления, которые отличаются по конфигурации от двигателя внутреннего сгорания, содержащего крышку коленчатого вала согласно первому-седьмому вариантам осуществления.

[0130] Фиг. 21 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим нижнюю область двигателя 1 внутреннего сгорания. Фиг. 22 является схематичным видом в сечении вокруг узла 10 крышки коленчатого вала при просмотре вдоль линии XXII-XXII по фиг. 21.

[0131] Фиг. 21 является схемой, принципиально иллюстрирующей нижнюю область рядного четырехцилиндрового двигателя 1 внутреннего сгорания. Соответственно, двигатель 1 внутреннего сгорания содержит пять узлов 10 крышек коленчатого вала. Следовательно, двигатель 1 внутреннего сгорания содержит пять крышек 20 коленчатого вала, как проиллюстрировано на фиг. 21. Узел 10 крышки коленчатого вала присоединяется к блоку 2 цилиндров таким образом, что крышка 20 коленчатого вала поддерживает с возможностью вращения коленчатый вал 5. Узлы 10 крышек коленчатого вала равномерно разнесены в ряд вдоль оси X вращения коленчатого вала 5.

[0132] Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит удерживающую деталь 80 балансировочного вала, поддерживающую балансировочный вал (не проиллюстрирован), который является смежным с коленчатым валом 5, ниже коленчатого вала 5. Балансировочный вал из удерживающей детали 80 балансировочного вала механически соединяется посредством шестерни и т.п. с коленчатым валом 5 и вращается в соответствии с вращением коленчатого вала 5. Посредством вращения балансировочного вала, может подавляться вибрация, которая возникает в двигателе 1 внутреннего сгорания в результате вращения коленчатого вала 5.

[0133] Коленчатый вал 5 и балансировочный вал соединяются посредством шестерни, и в силу этого определенный зазор необходим между коленчатым валом 5 и балансировочным валом. Соответственно, крышка 20 коленчатого вала и удерживающая деталь 80 балансировочного вала имеют некоторое пространство между собой. Как проиллюстрировано на фиг. 21, в настоящем варианте осуществления, упругая удерживающая деталь 40, включающая в себя участок 30 массы, размещается в пространстве.

[0134] Как проиллюстрировано на фиг. 22, в настоящем варианте осуществления, седьмое упругое тело 81 размещается между удерживающей деталью 80 балансировочного вала и участком 30 массы узла 10 крышки коленчатого вала. Седьмое упругое тело 81 размещается с возможностью находиться в контакте как с нижней поверхностью участка 30 массы, так и с верхней поверхностью удерживающей детали 80 балансировочного вала. Участок 30 массы упруго поддерживается относительно удерживающей детали 80 балансировочного вала посредством седьмого упругого тела 81.

[0135] Седьмое упругое тело 81 формируется из каучука, аналогичного каучуку первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44. Соответственно, седьмое упругое тело 81 имеет модуль упругости, идентичный модулю упругости первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44.

[0136] Как описано выше, второе упругое тело 44 с большей вероятностью вызывает пластическую деформацию, чем первое упругое тело 41. Согласно настоящему варианту осуществления, участок 30 массы поддерживается посредством седьмого упругого тела 81, и в силу этого масса участка 30 массы распределенно поддерживается посредством второго упругого тела 44 и седьмого упругого тела 81. Как результат, пластическая деформация второго упругого тела 44 может подавляться.

[0137] В вышеприведенном варианте осуществления, седьмое упругое тело 81 размещается между участком 30 массы и удерживающей деталью 80 балансировочного вала. В альтернативном примере, конструктивный корпус, проходящий вниз от участка 30 массы, может размещаться в маслосборнике двигателя 1 внутреннего сгорания, и седьмое упругое тело 81 может размещаться между конструктивным корпусом и участком 30 массы. Соответственно, в настоящем варианте осуществления, можно сказать, что седьмое упругое тело размещается между участком 30 массы и конструктивным корпусом (включающим в себя удерживающую деталь 80 балансировочного вала), расположенным в двигателе внутреннего сгорания ниже коленчатого вала 5.

[0138] Седьмое упругое тело 81 также может формироваться из каучука, который отличается от каучука первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44. Хотя не ограничено конкретным образом, в этом случае желательно, чтобы седьмое упругое тело 81 формировалось из каучука с меньшим модулем упругости, чем первое упругое тело 41 и второе упругое тело 44.

[0139] Расстояние между верхней поверхностью удерживающей детали 80 балансировочного вала и нижней поверхностью участка 30 массы подвергается варьированию, например, между соответствующими твердыми телами двигателя внутреннего сгорания в зависимости от технологического допуска и т.д. Соответственно, когда седьмое упругое тело 81 имеет чрезмерно большой модуль упругости, коэффициент упругости, с которым поддерживается участок 30 массы, может отличаться, например, между соответствующими твердыми телами двигателя внутреннего сгорания. Посредством уменьшения модуля упругости седьмого упругого тела 81, как описано выше, коэффициент упругости, с которым участок 30 массы поддерживается, не изменяется значительно даже в случае некоторого варьирования.

Девятый вариант осуществления

[0140] Ниже описывается двигатель 1 внутреннего сгорания согласно девятому варианту осуществления со ссылкой на фиг. 23. По существу, двигатель внутреннего сгорания согласно девятому варианту осуществления является аналогичным по конфигурации двигателю внутреннего сгорания, содержащему узел крышки коленчатого вала согласно первому-седьмому вариантам осуществления, и двигателю внутреннего сгорания согласно восьмому варианту осуществления. Соответственно, нижеприведенное описание акцентирует внимание на частях двигателя внутреннего сгорания согласно девятому варианту осуществления, которые отличаются по конфигурации от двигателя внутреннего сгорания, содержащего узел крышки коленчатого вала согласно первому-седьмому вариантам осуществления, и двигателя внутреннего сгорания согласно восьмому варианту осуществления.

[0141] Фиг. 23 является схематичным видом в перспективе при просмотре блока 2 цилиндров снизу. На фиг. 23 проиллюстрировано состояние, в котором крышка 20 коленчатого вала не содержит упругую удерживающую деталь 40. Фиг. 23 является схемой, принципиально иллюстрирующей блок 2 цилиндров рядного четырехцилиндрового двигателя 1 внутреннего сгорания. Соответственно, двигатель 1 внутреннего сгорания содержит пять узлов 10 крышки коленчатого вала. Следовательно, двигатель 1 внутреннего сгорания содержит пять крышек 20 коленчатого вала, как проиллюстрировано на фиг. 23.

[0142] Узел 10 крышки коленчатого вала присоединяется к блоку 2 цилиндров таким образом, что крышка 20 коленчатого вала поддерживает с возможностью вращения коленчатый вал 5. Узлы 10 крышки коленчатого вала равномерно разнесены в ряд вдоль оси вращения коленчатого вала 5. На фиг. 23, крышки 20 коленчатого вала присоединяются к блоку 2 цилиндров в порядке от крышки 20 #1 №1 коленчатого вала до крышки 20 #5 №5 коленчатого вала спереди назад.

[0143] В девятом варианте осуществления, в участке 30 массы узла 10 #3 крышки №3 коленчатого вала, расположенного в середине в направлении спереди назад двигателя 1 внутреннего сгорания (т.е. узла крышки коленчатого вала, содержащего крышку 20 #3 №3 коленчатого вала, в дальнейшем в этом документе называемую "крышкой коленчатого вала"), резонансная частота участка массы узла 10 #3 крышки №3 коленчатого вала выше резонансной частоты участков 30 массы узла 10 #1 крышки №1 коленчатого вала и узла 10 #5 крышки №5 коленчатого вала, расположенных на обоих концах корпуса двигателя в направлении спереди назад.

[0144] Как описано выше, резонансная частота участка 30 массы изменяется в результате, например, изменения модуля упругости первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44 упругой удерживающей детали 40. В общем, резонансная частота увеличивается по мере того, как увеличивается модуль упругости. В случае если первое упругое тело 41 и второе упругое тело 44 формируются из каучука, в частности, модуль упругости может увеличиваться посредством увеличения твердости каучука. Соответственно, в девятом варианте осуществления, твердость каучука первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44 регулируется таким образом, что, например, твердость первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44 узла 10 #3 крышки №3 коленчатого вала выше твердости первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44 узла 10 #1 крышки №1 коленчатого вала и узла 10 #5 крышки №5 коленчатого вала.

[0145] Жесткость блока 2 цилиндров является низкой в обоих концевых участках двигателя 1 внутреннего сгорания в направлении спереди назад, поскольку концевые участки представляют собой открытые концы. Напротив, жесткость блока 2 цилиндров является высокой в среднем участке двигателя 1 внутреннего сгорания в направлении спереди назад. Как результат, вибрация крышки 20 коленчатого вала в среднем участке двигателя 1 внутреннего сгорания в направлении спереди назад (Zc на чертеже) имеет более высокую резонансную частоту, чем вибрация крышки 20 коленчатого вала в обоих концевых участках двигателя 1 внутреннего сгорания в направлении спереди назад (Ze на чертеже).

[0146] В девятом варианте осуществления, резонансная частота участка 30 массы узла 10 #3 крышки №3 коленчатого вала выше резонансной частоты участков 30 массы узла 10 #1 крышки №1 коленчатого вала и узла 10 #5 крышки №5 коленчатого вала. Как результат, согласно девятому варианту осуществления, резонансная вибрация каждой крышки 20 коленчатого вала может подавляться более эффективно.

[0147] В девятом варианте осуществления, резонансная частота регулируется посредством регулирования твердости каучука первого упругого тела 41 и второго упругого тела 44. Тем не менее, резонансная частота также может регулироваться посредством изменения, например, массы и конструкции другого упругого тела или участка 30 массы.

Изобретение относится к двигателестроению. Узел (10) крышки коленчатого вала содержит крышку (20) коленчатого вала, поддерживающую с возможностью вращения коленчатый вал . Узел (10) крышки коленчатого вала содержит участок (30) массы. Два болта (50) крышки прикрепляют крышку (20) коленчатого вала к корпусу двигателя. Упругая удерживающая деталь (40) расположена между двумя болтами (50) крышки (20) и упруго поддерживает участок (30) массы относительно крышки (20) коленчатого вала в осевом направлении коленчатого вала. Также раскрыты варианты двигателя внутреннего сгорания. Технический результат заключается в подавлении вибрации, возникающей в крышке коленчатого вала. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 25 ил.

1. Узел крышки коленчатого вала, содержащий крышку коленчатого вала, поддерживающую с возможностью вращения коленчатый вал, причем узел крышки коленчатого вала содержит:

участок массы;

два болта крышки, прикрепляющих крышку коленчатого вала к корпусу двигателя; и

упругую удерживающую деталь, расположенную между двумя болтами крышки, при этом упругая удерживающая деталь упруго поддерживает участок массы относительно крышки коленчатого вала в осевом направлении коленчатого вала.

2. Узел крышки коленчатого вала по п. 1, в котором:

упругая удерживающая деталь включает в себя крепежный болт, присоединяющий участок массы к крышке коленчатого вала, и первое упругое тело, расположенное между участком массы и крышкой коленчатого вала;

участок массы имеет сквозное отверстие, проникающее через участок массы; и

крепежный болт проходит через сквозное отверстие и присоединяет участок массы к крышке коленчатого вала таким образом, что первое упругое тело размещается посередине между участком массы и крышкой коленчатого вала.

3. Узел крышки коленчатого вала по п. 2, в котором:

первое упругое тело является каучуковым; и

модуль упругости среднего участка первого упругого тела превышает модуль упругости обоих концевых участков первого упругого тела в осевом направлении коленчатого вала.

4. Узел крышки коленчатого вала по п. 2, в котором:

первое упругое тело является каучуковым; и

модуль упругости среднего участка первого упругого тела превышает модуль упругости обоих концевых участков первого упругого тела в осевом направлении коленчатого вала и в направлении прохождения крышки, перпендикулярном направлению присоединения, в котором крышка коленчатого вала присоединяется к корпусу двигателя.

5. Узел крышки коленчатого вала по п. 2, в котором:

первое упругое тело является каучуковым; и

участок массы включает в себя выступающий участок, выступающий к первому упругому телу, сформированному в среднем участке в осевом направлении коленчатого вала и в направлении прохождения крышки, перпендикулярном направлению присоединения, в котором крышка коленчатого вала присоединяется к корпусу двигателя.

6. Узел крышки коленчатого вала по любому из пп. 2-5, в котором упругая удерживающая деталь дополнительно включает в себя второе упругое тело, расположенное между участком массы и головкой крепежного болта.

7. Узел крышки коленчатого вала по п. 6, в котором:

первое упругое тело и второе упругое тело являются каучуковыми; и

второе упругое тело имеет более высокую твердость, чем первое упругое тело.

8. Узел крышки коленчатого вала по п. 6 или 7, в котором:

упругая удерживающая деталь включает в себя, по меньшей мере, два крепежных болта и втулку, расположенную между вторым упругим телом и головкой крепежных болтов; и

втулка размещена таким образом, что, по меньшей мере, два крепежных болта проходят через втулку.

9. Узел крышки коленчатого вала по п. 6 или 7, в котором:

упругая удерживающая деталь дополнительно включает в себя третье упругое тело; и

третье упругое тело является каучуковым и расположено между крепежным болтом и внутренней поверхностью сквозного отверстия.

10. Узел крышки коленчатого вала по п. 9, в котором первое упругое тело, второе упругое тело и третье упругое тело являются каучуковыми и представляют собой один элемент.

11. Узел крышки коленчатого вала по любому из пп. 2-10, в котором упругая удерживающая деталь дополнительно включает в себя четвертое упругое тело, расположенное между головкой болта крышки и участком массы.

12. Узел крышки коленчатого вала по любому из пп. 2-11, в котором:

участок массы включает в себя утопленный участок; и

головка крепежного болта принимается в утопленном участке, по меньшей мере, частично.

13. Узел крышки коленчатого вала по любому из пп. 1-5, 7 и 10, в котором:

участок массы включает в себя участок корпуса и два проходящих участка, проходящих параллельно к внешней стороне из участка корпуса; и

крышка коленчатого вала размещена таким образом, что часть крышки коленчатого вала принимается между двумя проходящими участками.

14. Узел крышки коленчатого вала по п. 13, в котором упругая удерживающая деталь включает в себя пятое упругое тело, расположенное между проходящим участком и крышкой коленчатого вала.

15. Узел крышки коленчатого вала по любому из пп. 1-5, 7, 10 и 14, в котором:

участок массы включает в себя множество частичных участков массы, разделенных в направлении присоединения, в котором крышка коленчатого вала присоединена к корпусу двигателя; и

частичные участки массы выполнены с возможностью поддерживания относительно крышки коленчатого вала с коэффициентами упругости, отличающимися друг от друга в осевом направлении коленчатого вала.

16. Узел крышки коленчатого вала по любому из пп. 1-5, 7, 10 и 14, в котором:

участок массы включает в себя множество частичных участков массы, разделенных в осевом направлении коленчатого вала и в направлении прохождения крышки, перпендикулярном направлению присоединения, в котором крышка коленчатого вала присоединяется к корпусу двигателя; и

по меньшей мере, один из частичных участков массы выполнен с возможностью поддерживания относительно крышки коленчатого вала с коэффициентом упругости, отличающимся от коэффициента упругости остальной части частичных участков массы в осевом направлении коленчатого вала.

17. Узел крышки коленчатого вала по п. 15, в котором между частичными участками массы рядом друг с другом предоставляется шестое упругое тело.

18. Узел крышки коленчатого вала по п. 16, в котором между частичными участками массы рядом друг с другом предоставляется шестое упругое тело.

19. Узел крышки коленчатого вала по любому из пп. 1-5, 7, 10, 14, 17 и 18, в котором упругая удерживающая деталь выполнена с возможностью упругого поддерживания участка массы с различным коэффициентом упругости в трех направлениях, причем три направления представляют собой осевое направление коленчатого вала, направление присоединения, в котором крышка коленчатого вала присоединяется к корпусу двигателя, и направление прохождения крышки, перпендикулярное как осевому направлению, так и направлению присоединения.

20. Узел крышки коленчатого вала по п. 19, в котором упругая удерживающая деталь сформирована таким образом, что коэффициент упругости увеличивается в порядке осевого направления, направления прохождения крышки и направления присоединения.

21. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий:

множество узлов крышек коленчатого вала по любому из пп. 1-5, 7, 10, 14, 17, 18 и 20; и

конструктивный корпус, предоставленный в двигателе внутреннего сгорания ниже коленчатого вала, при этом:

коленчатый вал предоставляется с возможностью вращения в корпусе двигателя посредством узлов крышек коленчатого вала, расположенных в ряд,

между участком массы узла крышки коленчатого вала и конструктивным корпусом предоставлено седьмое упругое тело, и

участок массы упруго поддерживается на конструктивном корпусе посредством седьмого упругого тела.

22. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий:

множество узлов крышек коленчатого вала по любому из пп. 1-5, 7, 10, 14, 17, 18 и 20, при этом:

коленчатый вал присоединен с возможностью вращения к корпусу двигателя посредством узлов крышек коленчатого вала, расположенных в ряд, и

узел крышки коленчатого вала, расположенный в среднем участке корпуса двигателя в осевом направлении коленчатого вала, имеет такую конфигурацию, в которой резонансная частота участка массы узла крышки коленчатого вала выше резонансных частот участков массы узлов крышек коленчатого вала, расположенных в обоих концевых участках корпуса двигателя в осевом направлении коленчатого вала.