JP2016191463A - 連接棒およびこれを備えたクロスヘッド型エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】連接棒の端部の軸受面に開口する給油通路の影響による軸受メタルの圧力変形を抑制し、軸受メタルの摺動面における最大油膜圧力が急激に高くなる場所を無くしてエンジン耐久性を高める。
【解決手段】クロスヘッド型エンジンのクロスヘッドジャーナルとクランクピンとの間を連結する連接棒１８は、その内部を長手方向沿いに延びるように形成されて端部８Ａの軸受面８ａに繋がる給油通路１５と、軸受面８ａの周方向に沿って延びるように形成されて給油通路１５が軸受面８ａ上に開口する開口部１５ｃに繋がる給油溝１６と、軸受面８ａに装着される半割り円筒状の軸受メタル１１とを備えている。給油通路１５の開口部１５ｃの位置は、軸受面８ａにおいて、前記クロスヘッドジャーナルから作用する圧力が最も高く作用する圧力範囲Ｒに対して周方向外側の位置にある。また、給油溝１６は圧力範囲Ｒの中には形成されていない。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に船舶の主機として搭載されるクロスヘッド型エンジンに用いられる連接棒およびこれを備えたクロスヘッド型エンジンに関するものである。

図６は、船舶用のクロスヘッド型エンジンの縦断面図である。また、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図であり、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視による平面図、図９は図７のＩＸ−ＩＸ線に沿う縦断面図である。
このクロスヘッド型エンジンＥＧは、上下方向に延びるシリンダライナ１にピストン２が摺動自在に挿入され、シリンダライナ１の軸心延長線上にクランク軸３が軸支され、シリンダライナ１とクランク軸３との間に設けられた一対の摺動板４の間にクロスヘッド５が上下摺動自在に設けられている。

ピストン２から下方に延びるピストンロッド６の先端に設けられた横軸状のクロスヘッドジャーナル７がクロスヘッド５に連結されている。また、連接棒８の小端部８Ａがクロスヘッドジャーナル７に回動自在に枢着され、連接棒８の大端部８Ｂがクランク軸３に偏心して設けられたクランクピン９に回動自在に軸支されている。このため、ピストン２が燃料の燃焼に伴う圧力Ｐによって押し下げられると、クロスヘッド５も押し下げられ、連接棒８が回動してクランク軸３を回転させ、この回転がクロスヘッド型エンジンＥＧの出力となる。

連接棒８の小端部８Ａと大端部８Ｂには、それぞれキャップ８１，８２が装着され、クロスヘッドジャーナル７とクランクピン９とがクランプ状に保持されるようになっている。また、小端部８Ａ（８１）の軸受面８ａと大端部８Ｂ（８２）の軸受面８ｂには、それぞれホワイトメタル等の軸受材料で形成された半割り円筒状の軸受メタル１１，１２が装着されている。

図７〜図９、および特許文献１等に示されるように、連接棒８には、その内部長手方向に沿って延びるように、小端部８Ａ（軸受面８ａ）と、図６に示す大端部８Ｂ（軸受面８ｂ）との間を連通させる給油通路１５が形成されており、この給油通路１５は、小端部８Ａの軸受面８ａと大端部８Ｂの軸受面８ｂとに連通している（特許文献１の図５等も参照）。また、軸受面８ａには、周方向に沿って延びる複数の給油溝１６が形成されている。

図７、図８、および特許文献１の図５等に示されるように、小端部８Ａの軸受面８ａにおける給油通路１５の開口部の内径は、給油溝１６の幅よりも大きくなっている。また、給油通路１５の開口位置は、軸受面８ａの中央部、即ち連接棒８の中心線Ｃ（図８、図９参照）に一致した位置となっている。

クロスヘッド型エンジンＥＧの作動時には、図示しない潤滑油ポンプからクロスヘッド５に供給される潤滑油が、クロスヘッドジャーナル７と軸受メタル１１との間を潤滑した後、給油溝１６と給油通路１５とを経て軸受メタル１２とクランクピン９との間を潤滑するようになっている。

特表２００７−５３２８４５号公報

しかしながら、上記のように、従来では給油通路１５の開口部の内径が給油溝１６の幅よりも大きく、且つ給油通路１５の開口部が軸受面８ａの中央部に位置していたために、クロスヘッドジャーナル７から加えられる圧力Ｐ（図６参照）が最も高く作用する圧力範囲Ｒにおいて、給油通路１５の開口部と給油溝１６とが重なっており、軸受メタル１１の裏面に接触しない部分の面積が大きくなっていた。

このため、クロスヘッドジャーナル７の荷重（圧力Ｐ）が軸受メタル１１に作用した時に、軸受メタル１１が給油通路１５の開口部に入り込むように圧力変形を起こし、図７中に線Ｄで示すように、軸受メタル１１の摺動面１１ａにおける最大油膜圧力の分布状態が、給油通路１５の付近において急激に低下し、給油通路１５の周囲において高さＨで示すように急激に立ち上がるものとなっていた。

したがって、最大油膜圧力が急激に高さＨまで立ち上がる位置（給油通路１５の開口部周囲付近）では、軸受メタル１１の摺動面１１ａとクロスヘッドジャーナル７との間に供給される潤滑油の油膜が薄くなってしまい、軸受メタル１１の摺動面１１ａに偏摩耗等の損傷が発生してクロスヘッド型エンジンＥＧの耐久性や信頼性が損なわれる虞があった。

本発明は、上記課題を解決するべくなされたものであり、軸受メタルの損傷を抑制し、エンジン耐久性を高めることができる連接棒およびこれを備えたクロスヘッド型エンジンを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。

即ち、本発明の第１態様となる連接棒は、クロスヘッド型エンジンのピストンロッド先端に設けられたクロスヘッドジャーナルと、クランク軸に設けられたクランクピンとの間を連結するものであって、該連接棒の内部を長手方向沿いに延びるように形成されて該連接棒の端部の軸受面に繋がる給油通路と、前記軸受面の周方向に沿って延びるように形成されて前記給油通路が前記軸受面上に開口する開口部に繋がる給油溝と、前記軸受面に装着される半割り円筒状の軸受メタルと、を備え、前記給油通路の前記開口部の位置は、前記軸受面において、前記クロスヘッドジャーナルから加えられる圧力が最も高く作用する圧力範囲に対して周方向外側の位置にあることを特徴とする。

上記構成の連接棒によれば、その端部の軸受面に開口する給油通路の開口部が、クロスヘッドジャーナルから加えられる圧力が最も高く作用する圧力範囲に対して周方向外側の位置にあるため、従来の連接棒のように圧力範囲に給油通路の開口部が位置することによって圧力範囲の中において軸受メタルの裏面に軸受面が接触しない部分が生じない。

このため、クロスヘッドジャーナルの荷重（圧力）が軸受メタルに作用した時に、軸受メタルが給油通路の開口部に入り込むように圧力変形を起こすことがなく、軸受メタルの摺動面における最大油膜圧力の分布状態に急激な立ち上がり部が生じない。したがって、潤滑油の油膜が薄くなる部分が発生せず、軸受メタルの摺動面に偏摩耗等の損傷が発生しないため、クロスヘッド型エンジンの耐久性を高めることができる。

また、本発明の第２態様となる連接棒は、クロスヘッド型エンジンのピストンロッド先端に設けられたクロスヘッドジャーナルと、クランク軸に設けられたクランクピンとの間を連結するものであって、該連接棒の内部を長手方向沿いに延びるように形成されて該連接棒の端部の軸受面に繋がる給油通路と、前記軸受面の周方向に沿って延びるように形成されて前記給油通路が前記軸受面上に開口する開口部に繋がる給油溝と、前記軸受面に装着される半割り円筒状の軸受メタルと、を備え、前記給油通路の開口部の内径は、前記給油溝の幅寸法以下に設定されていることを特徴とする。

上記構成の連接棒によれば、その端部の軸受面に開口する給油通路の開口部が、軸受面の周方向に沿って形成された給油溝の内部に開口し、該給油通路の開口部の内径が、給油溝の幅寸法以下に設定されている。このため、従来のように、給油溝の幅よりも内径の大きな給油通路の開口部が給油溝と共に圧力範囲に存在することによって圧力範囲の中において軸受メタルの裏面に接触しない面積が大きくなることがない。

このため、第１の態様と同様に、クロスヘッドジャーナルの荷重（圧力Ｐ）が軸受メタルに作用した時に、軸受メタルが給油通路の開口部に入り込むように圧力変形を起こすことを抑制でき、これによって軸受メタルの摺動面に偏摩耗等の損傷が発生することを防ぎ、クロスヘッド型エンジンの耐久性を高めることができる。

上記の第１および第２の態様において、前記給油溝は、前記軸受面において、前記クロスヘッドジャーナルから加えられる圧力が最も高く作用する圧力範囲に対して周方向外側の位置に形成されるようにしてもよい。

これにより、クロスヘッドジャーナルの荷重（圧力Ｐ）が軸受メタルに作用した時に、軸受メタルが給油溝の凹部に入り込むことによる圧力変形が無くなり、軸受メタルの摺動面に偏摩耗等の損傷が発生することを防ぎ、クロスヘッド型エンジンの耐久性を高めることができる。

上記の各態様において、前記給油通路は、前記連接棒の内部を長手方向沿いに延びる大径部と、この大径部の端部から分岐して前記軸受面に通じ、且つ前記大径部よりも内径が小さな複数の小径部とを備え、前記小径部の各々の先端部が前記軸受面における前記開口部となるようにしてもよい。

こうすれば、１本の大径部から複数の小径部を分岐させて軸受面の複数の位置に開口させ、給油通路を通る油量を減少させることなく、個々の開口部の面積を小さくすることができる。これにより、例えば設計上の都合により開口部が軸受面の圧力範囲内に開口したとしても、その開口面積が小さいことから、軸受メタルの裏面に接触しない面積が大きくなることがない。

したがって、クロスヘッドジャーナルの荷重（圧力Ｐ）が軸受メタルに作用した時に、軸受メタルが給油通路の開口部に入り込むように圧力変形を起こすことがなく、クロスヘッド型エンジンの耐久性を高めることができる。

上記の態様において、前記複数の小径部の内径を互いに異ならせ、前記軸受面において、前記クロスヘッドジャーナルから加えられる圧力が最も高く作用する圧力範囲の内部に位置する前記小径部の内径を、それ以外の場所に位置する前記小径部の内径よりも小さくしてもよい。

こうすれば、圧力範囲の内部に位置する小径部の内径が小さいため、圧力範囲の中において軸受メタルの裏面に接触しない面積が大きくなることがなく、クロスヘッドジャーナルの荷重（圧力Ｐ）が軸受メタルに作用した時に、軸受メタルが小径部の開口部に入り込むように圧力変形を起こすことがなく、これによってクロスヘッド型エンジンの耐久性を高めることができる。

上記の態様において、前記複数の小径部は、それぞれ異なる角度で前記大径部から分岐させてもよい。

大径部は、構造力学的には連接棒の横断面範囲の中央部に配置するのが望ましいが、前記構成とすることにより、配置位置に制約がある大径部に対し、各小径部の末端部を比較的自由に軸受面の任意の位置に開口させることができる。このため、各小径部の、軸受面における開口部の位置を最適化し、軸受メタルの圧力変形を抑制して、クロスヘッド型エンジンの耐久性を高めることができる。

また、前記給油通路を複数本平行に形成し、それら各々の前記開口部を前記軸受面の異なる場所に連通させるようにしてもよい。

こうすれば、全体の給油量を減少させることなく、各給油通路の内径を細くし、各々の開口部の面積を小さくして、軸受メタルが開口部に入り込むように圧力変形を起こすことを抑制するとともに、給油通路の形成に伴う連接棒の強度低下を抑制し、クロスヘッド型エンジンの耐久性を高めることができる。

また、本発明の第３態様となる連接棒は、クロスヘッド型エンジンのピストンロッド先端に設けられたクロスヘッドジャーナルと、クランク軸に設けられたクランクピンとの間を連結するものであって、該連接棒の内部を長手方向に沿って延びるように形成された給油通路と、該連接棒の端部における軸受面の周方向に沿って延びるように形成された給油溝と、前記軸受面に装着される半割り円筒状の軸受メタルと、を備え、前記給油通路は、その前記軸受面側の端部が、前記軸受面に達することなく前記給油溝の底部に連通していることを特徴とする。

上記構成の連接棒によれば、給油通路が軸受面に直接連通せずに、軸受面に形成された給油溝の底部に連通するため、軸受面には給油溝のみが凹部として存在し、それ以外の凹部は存在しない。給油溝に捕集された潤滑油は、給油溝の底部と給油通路の端部とが重なって形成された開口部から給油通路に流れることができる。

このように、軸受面に給油溝以外の凹部が存在しないため、軸受面に軸受メタルが装着された時に、軸受メタルの裏面に接触しないのは給油溝の部分だけとなる。したがって、クロスヘッドジャーナルの荷重（圧力Ｐ）が軸受メタルに作用した時に、軸受メタルが凹部に入り込んで圧力変形を起こすことがなく、これによって軸受メタルの摺動面に偏摩耗等の損傷が発生することを防ぎ、クロスヘッド型エンジンの耐久性を高めることができる。

また、本発明に係るクロスヘッド型エンジンは、上記のいずれかの連接棒を備えたことを特徴とするため、軸受メタルの圧力変形を抑制してエンジン耐久性を高めることができる。

以上のように、本発明に係る連接棒およびこれを備えたクロスヘッド型エンジンによれば、軸受メタルの損傷を抑制し、エンジンの耐久性を高めることができる。

本発明の第１実施形態を示す図であり、（ａ）は連接棒の軸受面の平面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線に沿う連接棒の縦断面図である。 本発明の第２実施形態を示す図であり、（ａ）は連接棒の軸受面の平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿う連接棒の縦断面図である。 本発明の第３実施形態を示す図であり、（ａ）は連接棒の軸受面の平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿う連接棒の縦断面図である。 本発明の第４実施形態を示す図であり、（ａ）は連接棒の軸受面の平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿う連接棒の縦断面図である。 本発明の第５実施形態を示す図であり、（ａ）は連接棒の軸受面の平面図、（ｂ）は（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線に沿う連接棒の縦断面図、（ｃ）は（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ線に沿う連接棒の縦断面図である。 舶用のクロスヘッド型エンジンの縦断面図である。 従来の技術を示す、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿うピストンロッドと連接棒の縦断面図である。 従来の技術を示す、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視による連接棒の軸受面の平面図である。 従来の技術を示す、図７のＩＸ−ＩＸ線に沿う連接棒の縦断面図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態に係る連接棒について、図１（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。ここに示す連接棒１８は、図８、図９に示す従来の連接棒８と同じく小端部８Ａを備えており、この小端部８Ａに図示しないキャップ（図６の符号８１参照）が装着され、ピストン側に設けられたクロスヘッドジャーナル（図６の符号７参照）が回動自在に保持される。軸受面８ａには半割り円筒状の軸受メタル１１が装着される（図１（ａ）では省略されている）。

連接棒１８の内部には給油通路１５が形成されるとともに、軸受面８ａには周方向に沿って延びる給油溝１６（本実施形態では連接棒１８の中心線Ｃを挟んで片側３本ずつ、合計６本）が形成されている。給油通路１５は、連接棒１８の内部を長手方向に沿って延びる円孔状の大径部１５ａと、この大径部１５ａの端部から連接棒１８の中心線Ｃを挟むようにＶ字状に分岐して軸受面８ａに通じ、且つ大径部１５ａよりも内径が小さな径部１５ｂ（本実施形態では連接棒１８の中心線Ｃを挟んで片側１本ずつ、合計２本）とを備えている。

これら各々の小径部１５ｂの先端部（開口部１５ｃ）は、給油溝１６のうち、連接棒１８の中心線Ｃを挟んだ両側の給油溝にそれぞれに繋がっている。なお、本実施形態での開口部１５ｃの内径は、給油溝１６の幅よりも大きいが、給油溝１６の幅と同等以下にしてもよい。

連接棒１８の軸受面８ａとクロスヘッドジャーナル７（図６参照）とが接する部分には、ピストン２の上下運動により圧力が作用する。このうち、圧力の高い範囲（圧力範囲）は、エンジンのサイズにより異なるが、少なくともクロスヘッドジャーナル７と連接棒１８の軸受面８ａとが接するピストン軸方向最下位置が存在する範囲（連接棒１８がクロスヘッドジャーナルを中心として１２０°の範囲で動くのであれば、中心線Ｃを挟んで少なくとも１２０°の範囲）を含む範囲となる。

なお、軸受面８ａにおいて、クロスヘッドジャーナル７から加えられる圧力Ｐが最も高く作用するのは、図中に示すＲの範囲である。この圧力範囲Ｒの位置は、連接棒１８の中心線Ｃに対して周方向にずれた位置となる。その理由は、図６に示すように、ピストン２が燃料の燃焼に伴う圧力Ｐによって押し下げ始められると、クランク軸３がピストン２の上死点位置から２０°程度の回転角θに来て連接棒１８が傾いた時に最も大きな圧力が加わるためである。本実施形態では圧力Ｐが最も高く作用する範囲を圧力範囲Ｒと定義しているが、比較的圧力の高い範囲を圧力範囲としてもよい。

軸受面８ａにおいて、上記の圧力範囲Ｒには、給油通路１５の小径部１５ｂ（開口部１５ｃ）も、給油溝１６も形成されていない。小径部１５ｂの開口部１５ｃは、圧力範囲Ｒに対して周方向外側の位置にあり、この位置で途切れている３本の給油溝１６のうちの中央の１本の端部に開口している。

図１（ｂ）に示すように、給油通路１５の大径部１５ａ上端からＶ字状に分岐する小径部１５ｂは、それぞれ異なる角度α，βで大径部１５ａから分岐し、それぞれ給油溝１６に繋がっている。なお、本実施形態では圧力Ｐが最も高く作用する範囲を圧力範囲Ｒとしており、この圧力範囲Ｒが中心線Ｃに対して周方向にずれているため、小径部１５ｂが給油通路１５から異なる角度α，βで分岐しているが、開口部１５ｃが圧力範囲Ｒの周方向外側近傍に開口するのであれば、角度α，βを等しくすることも考えられる。

以上のように構成された連接棒１８を備えたクロスヘッド型エンジンＥＧ（図６参照）が作動すると、図示しない潤滑油ポンプからクロスヘッド５に供給される潤滑油が、クロスヘッドジャーナル７と軸受メタル１１の摺動面１１ａとの間を潤滑した後、軸受メタル１１に穿設された図示しないオイル穴を経て給油溝１６に入り、さらに開口部１５ｃから給油通路１５（１５ａ，１５ｂ）に流れ、軸受メタル１２とクランクピン９との間を潤滑する。

この連接棒１８は、その給油通路１５の、軸受面８ａ上に開口する開口部１５ｃの位置が、軸受面８ａの圧力範囲Ｒに対して周方向外側の位置となっているため、従来の連接棒８（図８、図９参照）のように、圧力範囲Ｒ内に開口部１５ｃが位置することによって圧力範囲Ｒ内において軸受メタル１１の裏面に軸受面８ａが生じない。

このため、クロスヘッドジャーナル７の荷重（圧力Ｐ）が軸受メタル１１に作用した時に、軸受メタル１１が給油通路１５の開口部や給油溝１６に入り込むような圧力変形を抑制することができ、軸受メタル１１の摺動面１１ａにおける最大油膜圧力の分布状態に急激な立ち上がり部が発生することを抑制できる。したがって、潤滑油の油膜が薄い部分が発生することを抑制でき、これにより、軸受メタル１１の摺動面１１ａにおける偏摩耗等の損傷を抑制できるため、クロスヘッド型エンジンＥＧの耐久性を高めることができる。

また、この連接棒１８は、軸受面８ａに形成されている給油溝１６が圧力範囲Ｒに対して周方向外側の位置に形成されている。このため、クロスヘッドジャーナル７の荷重（圧力Ｐ）が軸受メタル１１に作用した時に、軸受メタル１１が給油溝１６の凹部に入り込むことによる圧力変形を抑制できる。したがって、軸受メタル１１の摺動面１１ａに偏摩耗等の損傷が発生することを抑制し、クロスヘッド型エンジンＥＧの耐久性を高めることができる。

さらに、給油通路１５は、連接棒１８の内部を長手方向沿いに延びる大径部１５ａと、この大径部１５ａの端部から分岐して軸受面８ａに通じる小径部１５ｂとを備え、小径部１５ｂの各々の先端部が軸受面８ａにおける開口部１５ｃとなっている。

この構造により、１本の大径部１５ａから２本、あるいはそれ以上の数の小径部１５ｂを分岐させて軸受面８ａの複数の位置に開口させ、給油通路１５を通る油量を減少させることなく、個々の開口部１５ｃの面積を小さくすることができる。これにより、例えば設計上の都合により開口部１５ｃが圧力範囲Ｒ内に開口したとしても、その開口面積を最小限に抑えることができる。

したがって、クロスヘッドジャーナル７の荷重（圧力Ｐ）が軸受メタル１１に作用した時に、軸受メタル１１が開口部１５ｃに入り込むような圧力変形を抑制することができ、この点でもクロスヘッド型エンジンＥＧの耐久性を高めることができる。

本実施形態では、複数の小径部１５ｂを、それぞれ異なる角度α，βで大径部１５ａから分岐させているため、配置位置に制約がある大径部１５ａに対して、各小径部１５ｂの末端部を比較的自由に軸受面８ａの任意の位置に開口させることができる。このため、軸受面８ａにおける開口部１５ｃの位置を最適化し、軸受メタル１１の圧力変形を抑制して、クロスヘッド型エンジンＥＧの耐久性を高めることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る連接棒について、図２（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。この連接棒２８においても、給油通路１５は、連接棒２８の内部を長手方向沿いに延びるように形成された円孔状の大径部１５ａと、この大径部１５ａの端部から分岐して軸受面８ａに通じる複数の小径部１５ｂとを備えて構成されており、各小径部１５ｂの各々の先端部が軸受面８ａにおける開口部１５ｃとなっている。

図２（ａ）に示すように、小径部１５ｂは連接棒１８の中心線Ｃを挟んで片側３本ずつ、合計６本形成されている。また、図２（ｂ）に示すように、大径部１５ａの上端からＶ字状に分岐して上記の２グループを形成している小径部１５ｂは、第１実施形態の場合と同じく、中心線Ｃに対して異なる角度で延びている。

図２（ａ）に示すように、３つの小径部１５ｂが圧力範囲Ｒの内部に開口し、他の３つの小径部１５ｂが圧力範囲Ｒの外部に開口している。圧力範囲Ｒの内部に開口する小径部１５ｂは、第１実施形態と同様に形成された３本の給油溝１６の先端部に開口しており、その開口部１５ｃの内径は、給油溝１６の幅寸法と同じか、それ以下に設定されている。また、圧力範囲Ｒの外部に開口する小径部１５ｂも、反対側の３本の給油溝１６の先端部に開口しており、その開口部１５ｃの内径は、給油溝１６の幅寸法よりも大きく設定されている。

以上のように構成された連接棒２８は、給油通路１５の、軸受面８ａ上に開口する６つの小径部１５ｂの開口部１５ｃが大小２種類の内径を有しており、軸受面８ａの圧力範囲Ｒの中に位置する開口部１５ｃの内径が、圧力範囲Ｒの外に位置する小径部１５ｂの内径よりも小さく、且つ、その内径が給油溝１６の幅寸法と同等以下に設定されている。

このため、従来の連接棒８（図８、図９参照）のように、給油溝１６の幅よりも内径の大きな給油通路１５が給油溝１６と共に圧力範囲Ｒに存在することによって圧力範囲Ｒの中において軸受メタル１１の裏面に接触しない面積が大きくなることがない。したがって、クロスヘッドジャーナル７の荷重（圧力Ｐ）が軸受メタル１１に作用した時に、軸受メタル１１が小径部１５ｂの開口部１５ｃに入り込むように圧力変形を起こすことを抑制でき、これによって軸受メタル１１の摺動面１１ａにおける偏摩耗等の損傷の発生を抑制し、クロスヘッド型エンジンＥＧの耐久性を高めることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る連接棒について、図３（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。この連接棒３８においては、その内部に２本の円孔状の給油通路１５Ａ，１５Ｂが平行に形成されており、これら２本の給油通路１５Ａ，１５Ｂの開口部１５ｃが軸受面８ａの異なる場所に連通している。具体的には、２つの開口部１５ｃが、連接棒８の中心線Ｃを挟んで軸受面８ａの円周方向に離間して位置し、軸受面８ａの圧力範囲Ｒを挟むように、圧力範囲Ｒに対して周方向外側の位置に配置されている。

また、軸受面８ａに形成されている給油溝１６（本実施形態では連接棒１８の中心線Ｃを挟んで片側３本ずつ、合計６本）は、圧力範囲Ｒの外側に形成されている。そして、その中央の給油溝１６の先端部に給油通路１５Ａ，１５Ｂの開口部１５ｃが連通している。開口部１５ｃの内径は、給油溝１６の幅寸法と同等以下に設定するのが好ましい。

以上のように構成された連接棒３８は、その内部に２本の等しい内径を持つ給油通路１５Ａ，１５Ｂが平行に形成され、これらの給油通路１５Ａ，１５Ｂの開口部１５ｃが軸受面８ａの異なる場所に連通している。このため、全体の給油量を減少させることなく各給油通路１５Ａ，１５Ｂの内径を細くし、それら各々の開口部１５ｃの面積を小さくすることができる。

上記のように給油通路１５Ａ，１５Ｂの開口部１５ｃの面積を小さくできることに加えて、給油通路１５Ａ，１５Ｂ（開口部１５ｃ）が軸受面８ａの圧力範囲Ｒに対して周方向外側に連通していることと、開口部１５ｃの内径が給油溝１６の幅寸法以下に設定されていること、および給油溝１６が圧力範囲Ｒには形成されていないことから、圧力範囲Ｒ中において軸受メタル１１の裏面に軸受面８ａが接触しない凹部が生じない。

このため、クロスヘッドジャーナル７の荷重（圧力Ｐ）が軸受メタル１１に作用した時に、軸受メタル１１が圧力範囲Ｒ中の凹部に入り込むように圧力変形を起こすことを抑制でき、軸受メタル１１の損傷を防止して、クロスヘッド型エンジンＥＧの耐久性を高めることができる。

しかも、上記のように給油通路１５Ａ，１５Ｂの内径を細くできるため、給油通路１５Ａ，１５Ｂの形成に伴う連接棒８の強度低下を抑制し、この点でもクロスヘッド型エンジンＥＧの耐久性および信頼性を高めることができる。２本の給油通路１５Ａ，１５Ｂは連接棒３８の中心線Ｃに対して平行に形成されているため、その加工は容易である。なお、給油通路１５Ａ，１５Ｂを２本以上形成したり、内径を異ならせたりしてもよい。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る連接棒について、図４（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。この連接棒４８においても、給油通路１５は、連接棒２８の内部を長手方向沿いに延びる円孔状の大径部１５ａと、この大径部１５ａの端部から分岐して軸受面８ａに通じる複数の小径部１５ｂとが組み合わされて構成されており、各小径部１５ｂの各々の先端部が軸受面８ａにおける開口部１５ｃとなっている。

図４（ａ）に示すように、小径部１５ｂの数は例えば５本であり、大径部１５ａから放射状に延びて、その各々の開口部１５ｃが、軸受面８ａの複数の箇所に開口している。より具体的には、各開口部１５ｃの全てが、軸受面８ａの周方向に形成された３本の給油溝１６の内部に開口している。中央の給油溝１６には３つの開口部１５ｃが開口し、両側の給油溝１６には１つずつ開口部１５ｃが開口している。各小径部１５ｂ（開口部１５ｃ）の内径は、給油溝１６の幅寸法と同じか、それ以下に設定されている。なお、全ての開口部１５ｃを給油溝１６内に開口させる必要はなく、一部の開口部１５ｃのみを給油溝１６内に開口させるようにしてもよい。

このように構成された連接棒４８は、１本の大径部１５ａから多数の小径部１５ｂを分岐させて軸受面８ａの複数の位置に開口させているため、給油通路１５を通る油量を減少させることなく、個々の開口部１５ｃの面積を小さくすることができる。

また、これらの開口部１５ｃは軸受面８ａの圧力範囲Ｒの中に配置されているが、各開口部１５ｃは給油溝１６の内部に開口しており、その内径が給油溝１６の幅寸法以下に設定されているため、給油溝１６の幅よりも内径の大きな開口部１５ｃが圧力範囲Ｒの中に開口することがない。

このため、クロスヘッドジャーナル７の荷重（圧力Ｐ）が軸受メタル１１に作用した時に、軸受メタル１１が開口部１５ｃに入り込むように圧力変形を起こすことを抑制でき、軸受メタル１１の損傷を防止して、クロスヘッド型エンジンＥＧの耐久性を高めることができる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る連接棒について、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照しながら説明する。この連接棒５８は、その小端部８Ａの軸受面８ａに、周方向に沿って延びる、例えば３本の給油溝１６が形成されており、その中央の溝は、両側の溝よりも深く形成されている。

連接棒５８の内部には、長手方向に沿って延びるように円孔状の給油通路１５が形成されており、この給油通路１５は、その軸受面８ａ側の端部が、軸受面８ａに達することなく中央の給油溝１６の底部に連通している。このため、中央の給油溝１６の長手方向中央部に、給油通路１５に連通するスリット状の開口部１５ｃが形成されている。この開口部１５ｃの長さは給油通路１５の内径に等しく、開口部１５ｃの幅は給油溝１６の幅に等しい。

上記構成の連接棒５８によれば、図５（ａ）および図５（ｃ）に示すように、給油通路１５が軸受面８ａの圧力範囲Ｒに重なるように配置されているものの、この給油通路１５は軸受面８ａの表面には直接連通せずに、給油溝１６の底部にのみ連通しているため、軸受面８ａには給油通路１５が凹部として露呈していない。このため、軸受面８ａには、３本の給油溝１６のみが凹部として存在し、それ以外の凹部は存在しない。給油溝１６に捕集された潤滑油は、中央の給油溝１６の底部と給油通路１５の端部とが重なって形成された開口部１５ｃから給油通路１５に流れることができる。

このように、軸受面８ａに給油溝１６以外の凹部が存在しないため、軸受面８ａに軸受メタル１１が装着された時に、軸受メタル１１の裏面に接触しないのは給油溝１６の部分だけとなる。したがって、クロスヘッドジャーナル７の荷重（圧力Ｐ）が軸受メタル１１に作用した時に、軸受メタル１１が開口部１５ｃ等の凹部に入り込んで圧力変形を起こすことがなく、これによって軸受メタル１１の摺動面１１ａに偏摩耗等の損傷が発生することを防ぎ、クロスヘッド型エンジンＥＧの耐久性を高めることができる。

以上説明したように、上記各実施形態に係る連接棒１８，２８，３８，４８，５８、およびこれを備えたクロスヘッド型エンジンＥＧによれば、連接棒１８〜５８の端部８Ａの軸受面８ａに連通する給油通路１５が凹部を形成することによる軸受メタル１１の圧力変形を抑制し、軸受メタル１１の摺動面１１ａにおける最大油膜圧力が急激に高くなる場所を無くして軸受メタル１１に偏摩耗等の損傷が発生することを抑制し、エンジンの耐久性を高めることができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。

例えば、上記各実施形態では、連接棒１８〜５８の小端部８Ａ側に本発明を適用した例について説明したが、大端部８Ｂ側に本発明を適用してもよい。また、各実施形態を組み合わせたり、別な構成を付加したりしてもよい。

１ シリンダライナ
２ ピストン
３ クランク軸
６ ピストンロッド
７ クロスヘッドジャーナル
８Ａ 小端部（端部）
８ａ 軸受面
９ クランクピン
１１ 軸受メタル
１５，１５Ａ，１５Ｂ 給油通路
１５ａ 大径部
１５ｂ 小径部
１５ｃ 開口部
１６ 給油溝
１８，２８，３８，４８，５８ 連接棒
ＥＧ クロスヘッド型エンジン
Ｐ 圧力
Ｒ 圧力範囲
α，β 小径部の角度

即ち、本発明の第１態様となる連接棒は、クロスヘッド型エンジンのピストンロッド先端に設けられたクロスヘッドジャーナルと、クランク軸に設けられたクランクピンとの間を連結するものであって、該連接棒の内部を長手方向沿いに延びるように形成されて該連接棒の端部の軸受面に繋がる給油通路と、前記軸受面の周方向に沿って延びるように形成されて前記給油通路が前記軸受面上に開口する開口部に繋がる給油溝と、前記軸受面に装着される半割り円筒状の軸受メタルと、を備え、前記給油通路は前記連接棒の中心線を挟んで分岐し、前記開口部の位置は、前記軸受面において、前記クロスヘッドジャーナルから加えられる圧力が最も高く作用する圧力範囲に対して周方向外側の位置にあることを特徴とする。

また、本発明の第２態様となる連接棒は、クロスヘッド型エンジンのピストンロッド先端に設けられたクロスヘッドジャーナルと、クランク軸に設けられたクランクピンとの間を連結するものであって、該連接棒の内部を長手方向沿いに延びるように形成されて該連接棒の端部の軸受面に繋がる給油通路と、前記軸受面の周方向に沿って延びるように形成されて前記給油通路が前記軸受面上に開口する開口部に繋がる給油溝と、前記軸受面に装着される半割り円筒状の軸受メタルと、を備え、前記給油通路は前記連接棒の中心線を挟んで分岐し、前記給油通路の開口部の内径は、前記給油溝の幅寸法以下に設定されていることを特徴とする。

また、本発明の第３態様となる連接棒は、クロスヘッド型エンジンのピストンロッド先端に設けられたクロスヘッドジャーナルと、クランク軸に設けられたクランクピンとの間を連結するものであって、該連接棒の内部を長手方向に沿って延びるように形成された給油通路と、該連接棒の端部における軸受面の周方向に沿って延びるように形成された給油溝と、前記軸受面に装着される半割り円筒状の軸受メタルと、を備え、前記給油通路は、その前記軸受面側の端部が、前記軸受面に達することなく前記給油溝の底部に連通し、前記給油通路の、前記給油溝の底部への連通部における開口部の、前記軸受面の周方向に沿う長さは前記給油通路の内径に等しく、前記開口部の、前記軸受面の軸方向に沿う幅は前記給油溝の幅に等しいことを特徴とする。

本発明の第１実施形態を示す図であり、（ａ）は連接棒の軸受面の平面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線に沿う連接棒の縦断面図である。 本発明の第２実施形態を示す図であり、（ａ）は連接棒の軸受面の平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿う連接棒の縦断面図である。 本発明の参考実施形態を示す図であり、（ａ）は連接棒の軸受面の平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿う連接棒の縦断面図である。 本発明の第３実施形態を示す図であり、（ａ）は連接棒の軸受面の平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿う連接棒の縦断面図である。 本発明の第４実施形態を示す図であり、（ａ）は連接棒の軸受面の平面図、（ｂ）は（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線に沿う連接棒の縦断面図、（ｃ）は（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ線に沿う連接棒の縦断面図である。 舶用のクロスヘッド型エンジンの縦断面図である。 従来の技術を示す、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿うピストンロッドと連接棒の縦断面図である。 従来の技術を示す、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視による連接棒の軸受面の平面図である。 従来の技術を示す、図７のＩＸ−ＩＸ線に沿う連接棒の縦断面図である。

［参考実施形態］
次に、本発明の参考実施形態に係る連接棒について、図３（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。この連接棒３８においては、その内部に２本の円孔状の給油通路１５Ａ，１５Ｂが平行に形成されており、これら２本の給油通路１５Ａ，１５Ｂの開口部１５ｃが軸受面８ａの異なる場所に連通している。具体的には、２つの開口部１５ｃが、連接棒８の中心線Ｃを挟んで軸受面８ａの円周方向に離間して位置し、軸受面８ａの圧力範囲Ｒを挟むように、圧力範囲Ｒに対して周方向外側の位置に配置されている。

また、軸受面８ａに形成されている給油溝１６（本参考実施形態では連接棒１８の中心線Ｃを挟んで片側３本ずつ、合計６本）は、圧力範囲Ｒの外側に形成されている。そして、その中央の給油溝１６の先端部に給油通路１５Ａ，１５Ｂの開口部１５ｃが連通している。開口部１５ｃの内径は、給油溝１６の幅寸法と同等以下に設定するのが好ましい。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る連接棒について、図４（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。この連接棒４８においても、給油通路１５は、連接棒２８の内部を長手方向沿いに延びる円孔状の大径部１５ａと、この大径部１５ａの端部から分岐して軸受面８ａに通じる複数の小径部１５ｂとが組み合わされて構成されており、各小径部１５ｂの各々の先端部が軸受面８ａにおける開口部１５ｃとなっている。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る連接棒について、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照しながら説明する。この連接棒５８は、その小端部８Ａの軸受面８ａに、周方向に沿って延びる、例えば３本の給油溝１６が形成されており、その中央の溝は、両側の溝よりも深く形成されている。

Claims (9)

1. クロスヘッド型エンジンのピストンロッド先端に設けられたクロスヘッドジャーナルと、クランク軸に設けられたクランクピンとの間を連結する連接棒であって、
   該連接棒の内部を長手方向沿いに延びるように形成されて該連接棒の端部の軸受面に繋がる給油通路と、
   前記軸受面の周方向に沿って延びるように形成されて前記給油通路が前記軸受面上に開口する開口部に繋がる給油溝と、
   前記軸受面に装着される半割り円筒状の軸受メタルと、
   を備え、
   前記給油通路の前記開口部の位置は、前記軸受面において、前記クロスヘッドジャーナルから加えられる圧力が最も高く作用する圧力範囲に対して周方向外側の位置であることを特徴とする連接棒。
2. クロスヘッド型エンジンのピストンロッド先端に設けられたクロスヘッドジャーナルと、クランク軸に設けられたクランクピンとの間を連結する連接棒であって、
   該連接棒の内部を長手方向沿いに延びるように形成されて該連接棒の端部の軸受面に繋がる給油通路と、
   前記軸受面の周方向に沿って延びるように形成されて前記給油通路が前記軸受面上に開口する開口部に繋がる給油溝と、
   前記軸受面に装着される半割り円筒状の軸受メタルと、
   を備え、
   前記給油通路の前記開口部の内径は、前記給油溝の幅寸法以下に設定されていることを特徴とする連接棒。
3. 前記給油溝は、前記軸受面において、前記クロスヘッドジャーナルから加えられる圧力が最も高く作用する圧力範囲に対して周方向外側の位置に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の連接棒。
4. 前記給油通路は、前記連接棒の内部を長手方向沿いに延びる大径部と、この大径部の端部から分岐して前記軸受面に通じ、且つ前記大径部よりも内径が小さな複数の小径部とを備え、前記小径部の各々の先端部が前記軸受面における前記開口部となることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の連接棒。
5. 前記複数の小径部は互いに内径が異なり、前記軸受面において、前記クロスヘッドジャーナルから加えられる圧力が最も高く作用する圧力範囲の内部に位置する前記小径部の内径を、それ以外の場所に位置する前記小径部の内径よりも小さくしたことを特徴とする請求項４に記載の連接棒。
6. 前記複数の小径部は、それぞれ異なる角度で前記大径部から分岐していることを特徴とする請求項４または５に記載の連接棒。
7. 前記給油通路を複数本平行に形成し、それら各々の前記開口部を前記軸受面の異なる場所に連通させたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の連接棒。
8. クロスヘッド型エンジンのピストンロッド先端に設けられたクロスヘッドジャーナルと、クランク軸に設けられたクランクピンとの間を連結する連接棒であって、
   該連接棒の内部を長手方向に沿って延びるように形成された給油通路と、
   該連接棒の端部における軸受面の周方向に沿って延びるように形成された給油溝と、
   前記軸受面に装着される半割り円筒状の軸受メタルと、
   を備え、
   前記給油通路は、その前記軸受面側の端部が、前記軸受面に達することなく前記給油溝の底部に連通していることを特徴とする連接棒。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の連接棒を備えたことを特徴とするクロスヘッド型エンジン。

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