JP2018031291A

JP2018031291A - Cross head, engine frame and cross head type internal combustion engine

Info

Publication number: JP2018031291A
Application number: JP2016163740A
Authority: JP
Inventors: 直彦浅田; Naohiko Asada
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Japan Engine Corp
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Japan Engine Corp
Priority date: 2016-08-24
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2018-03-01
Anticipated expiration: 2036-08-24
Also published as: CN109642479A; KR102181619B1; CN109642479B; JP6697822B2; KR20190026031A; WO2018037845A1

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain a small-sized and light weight formation of a cross head, an engine frame and a cross head type internal combustion engine.SOLUTION: There are provided a cross head pin 52, and a semi-cylindrical bearing metal 71 that rotatably supports an outer surface of the cross head pin 52. The bearing metal 71 is provided with: a supporting surface 71a arranged at an inner surface of an intermediate part in the peripheral direction; cooling oil pockets 72 arranged at inner surfaces at both sides of the supporting surface 71a in the peripheral direction at an intermediate part in the axial direction; cooling oil communication holes 74 communicated with the cooling oil pockets 72 from the outer surface; a plurality of lubricant oil pockets 73 arranged independently at both sides of the cooling oil pockets 72 in the axial direction at the inner surface of the end in the peripheral direction; and lubricant oil communication holes 75 communicated with the plurality of lubricant oil pockets 73 from the outer surface. The cross head pin 52 is provided with a cooling oil supply flow passage 81 communicated with the cooling oil pockets 72.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ディーゼルエンジンやガスエンジンなどの内燃機関を構成するクロスヘッド、このクロスヘッドが適用された架構、この架構を備えるクロスヘッド式内燃機関に関するものである。 The present invention relates to a crosshead constituting an internal combustion engine such as a diesel engine or a gas engine, a frame to which the crosshead is applied, and a crosshead internal combustion engine including the frame.

一般に、シリンダ内で燃料を燃焼させて動力を発生させるガスエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関は、複数のシリンダの下方にシリンダ配列方向に沿ってクランクシャフトが配置されている。クランクシャフトは、ピストンに接続されており、軸受を介してクランクケースに回転自在に支持されている。一方、大型船舶に搭載されるボアストローク比の大きい内燃機関においては、ピストンとクランクシャフトとの間にクロスヘッドが設けられる。クロスヘッド式内燃機関は、クランクシャフトが収容される台板の上部に架構が配置され、この架構の上部にシリンダジャケットが配置され、複数のタイボルトにより一体に連結されて構成されている。 Generally, in an internal combustion engine such as a gas engine or a gasoline engine that generates power by burning fuel in a cylinder, a crankshaft is arranged along a cylinder arrangement direction below a plurality of cylinders. The crankshaft is connected to the piston and is rotatably supported by the crankcase via a bearing. On the other hand, in an internal combustion engine with a large bore stroke ratio mounted on a large vessel, a crosshead is provided between the piston and the crankshaft. The crosshead type internal combustion engine is configured such that a frame is disposed on an upper portion of a base plate in which a crankshaft is accommodated, a cylinder jacket is disposed on the upper portion of the frame, and is integrally connected by a plurality of tie bolts.

クロスヘッド式内燃機関の架構は、クロスヘッドをピストン軸方向に移動自在にガイドするガイド板を備えている。このクロスヘッドは、ピストン棒の下端部に接続されるクロスヘッドピンとクランクシャフトに連接される連接棒の上端部に接続されるクロスヘッド軸受とが、クロスヘッドピンの下半部においてそれぞれ回動自在に連結される。そのため、ピストンがピストン軸方向に沿って往復移動すると、ピストンと共にピストン棒がピストン軸方向に沿って往復移動することにより、クロスヘッドが架構のガイド板に沿ってピストン軸方向に沿って往復移動する。これにより、クロスヘッドのクロスヘッドピンは、クロスヘッド軸受を介して連接棒に回転駆動力を加える。この回転駆動力により、連接棒の下端部に接続されるクランクがクランク運動し、クランクシャフトを回転させる。 The frame of the crosshead type internal combustion engine includes a guide plate that guides the crosshead so as to be movable in the piston axial direction. In this cross head, a cross head pin connected to the lower end portion of the piston rod and a cross head bearing connected to the upper end portion of the connecting rod connected to the crankshaft are respectively rotatable in the lower half portion of the cross head pin. Connected. Therefore, when the piston is reciprocated along the piston axis direction, the piston rod is reciprocated along the piston axis direction together with the piston, so that the crosshead is reciprocated along the piston axis direction along the frame guide plate. . Thereby, the crosshead pin of the crosshead applies a rotational driving force to the connecting rod via the crosshead bearing. With this rotational driving force, the crank connected to the lower end portion of the connecting rod performs a crank motion and rotates the crankshaft.

このように構成されたクロスヘッドには、冷却、潤滑を目的としてオイル（以下、冷却機能を有する場合も「潤滑油」として表記する）が供給される。潤滑油は、クロスヘッドの外部からクロスヘッド軸受の外面と連接棒の内面との間の空間に供給される。潤滑油は、その空間からクロスヘッド軸受に形成された貫通孔を介してクロスヘッドピンの外面と軸受の内面との間に供給される。その上で、潤滑油は、クロスヘッドピン及びピストン棒に形成された油路を通じてピストンに供給されることにより、ピストンを冷却する。従来、クロスヘッド軸受は、内面にクロスヘッドピン潤滑用ポケットと、ピストン冷却用ポケットが設けられている。そして、クロスヘッド軸受と連接棒との間の空間に供給された潤滑油は、クロスヘッド軸受に設けられた貫通孔を介してクロスヘッドピン潤滑用ポケットとピストン冷却用ポケットにそれぞれ供給される。クロスヘッドピン潤滑用ポケットに供給された潤滑油は、クロスヘッドピンと連結棒の相対回動時にクロスヘッド軸受の内面に行き渡り、ピストン冷却用ポケットに供給された潤滑油は、ピストン棒の移動時に油路を通じてピストンに供給され、ピストンを冷却する。 The crosshead configured as described above is supplied with oil for the purpose of cooling and lubrication (hereinafter also referred to as “lubricating oil” if it has a cooling function). Lubricating oil is supplied from the outside of the crosshead to the space between the outer surface of the crosshead bearing and the inner surface of the connecting rod. Lubricating oil is supplied from the space between the outer surface of the crosshead pin and the inner surface of the bearing through a through hole formed in the crosshead bearing. In addition, the lubricating oil is supplied to the piston through an oil passage formed in the crosshead pin and the piston rod, thereby cooling the piston. Conventionally, crosshead bearings are provided with a crosshead pin lubricating pocket and a piston cooling pocket on the inner surface. The lubricating oil supplied to the space between the crosshead bearing and the connecting rod is supplied to the crosshead pin lubricating pocket and the piston cooling pocket via the through holes provided in the crosshead bearing. The lubricating oil supplied to the pocket for crosshead pin lubrication spreads to the inner surface of the crosshead bearing when the crosshead pin and the connecting rod rotate relative to each other, and the lubricating oil supplied to the pocket for piston cooling passes through the oil path when the piston rod moves. Is supplied to the piston and cools the piston.

このようなクロスヘッド式内燃機関としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。 An example of such a crosshead internal combustion engine is described in Patent Document 1 below.

特開２０１０−０３２０５５号公報JP 2010-032055 A

上述したクロスヘッドは、ピストン棒の下端部に固定されたクロスヘッドピンがクロスヘッド軸受を介して連接棒の上端部に回動自在に連結されている。クロスヘッド軸受は、クロスヘッドピンの下半部を支持するような半割れ形状をなし、クロスヘッドピンの中心位置の下方に対応する内面にクロスヘッドピンの荷重を支持するため、所定面積の支持面が形成されている。この場合、クロスヘッドピン潤滑用ポケットと、ピストン冷却用ポケットは、支持面を避けてクロスヘッド軸受における周方向の端部側に形成されることとなる。一方で、クロスヘッドピンは、クロスヘッドピンと連結棒が相対移動しても、油路の端部が常時ピストン冷却用ポケットに連通している必要がある。また、クロスヘッドはクロスヘッドピンの上半部を密着させるための固定面を確保する必要がある。そのため、クロスヘッドピンは、所定の外径を確保しなければならず、クロスヘッドの大型化を招いてしまう。 In the crosshead described above, a crosshead pin fixed to the lower end portion of the piston rod is rotatably connected to the upper end portion of the connecting rod via a crosshead bearing. The crosshead bearing has a half-crack shape that supports the lower half of the crosshead pin, and the crosshead pin's load is supported on the inner surface corresponding to the lower part of the center position of the crosshead pin. Has been. In this case, the cross head pin lubricating pocket and the piston cooling pocket are formed on the end side in the circumferential direction of the cross head bearing while avoiding the support surface. On the other hand, even if the cross head pin and the connecting rod move relative to each other, the end of the oil passage must always communicate with the piston cooling pocket. Further, the crosshead needs to secure a fixing surface for closely contacting the upper half of the crosshead pin. For this reason, the crosshead pin must ensure a predetermined outer diameter, which leads to an increase in the size of the crosshead.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、小型軽量化を図るクロスヘッド及び架構並びにクロスヘッド式内燃機関を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a crosshead, a frame, and a crosshead-type internal combustion engine that are reduced in size and weight.

上記の目的を達成するための本発明のクロスヘッドは、クロスヘッドピンと、半円筒形状をなして前記クロスヘッドピンの外面を回動自在に支持するクロスヘッド軸受と、を備え、前記クロスヘッド軸受には、周方向における中間部に設けられる支持面と、周方向における前記支持面の両側で且つ軸方向の中間部に設けられる第１ポケットと、周方向における前記支持面の両側で且つ軸方向において前記第１ポケットに接続することなく独立して設けられる第２ポケットと、前記第１ポケットに前記クロスヘッド軸受の板厚方向に貫通する第１連通孔と、前記第２ポケットに前記クロスヘッド軸受の板厚方向に貫通する第２連通孔と、が形成され、前記クロスヘッドピンには、前記第１ポケットに連通する油路が設けられる、ことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a crosshead according to the present invention comprises a crosshead pin and a crosshead bearing having a semi-cylindrical shape and rotatably supporting the outer surface of the crosshead pin. Is a support surface provided in the intermediate portion in the circumferential direction, a first pocket provided on both sides of the support surface in the circumferential direction and in the intermediate portion in the axial direction, and on both sides of the support surface in the circumferential direction and in the axial direction. A second pocket provided independently without being connected to the first pocket; a first communication hole penetrating the first pocket in a plate thickness direction of the crosshead bearing; and the crosshead bearing in the second pocket. A second communication hole penetrating in the plate thickness direction is formed, and the cross head pin is provided with an oil passage communicating with the first pocket. It is intended.

従って、クロスヘッド軸受の外面側に供給された冷却油は、第１連通孔を通って第１ポケットに一時的に貯留され、この第１ポケットからクロスヘッドピンの油路を通ってピストンに供給されて冷却する。一方、クロスヘッド軸受の外面側に供給された潤滑油は、第２連通孔を通って第２ポケットに一時的に貯留され、この第２ポケットからクロスヘッド軸受の内面とクロスヘッドピンの外面との間に供給されて潤滑する。このとき、第２ポケットは、第１ポケットに接続することなく独立して設けられることで、第１ポケットをクロスヘッド軸受の周方向に延長して形成することができ、クロスヘッドピンとクロスヘッド軸受が相対回動しても、第１ポケットと油路との連通状態を維持することができる一方で、クロスヘッドピンにおけるピストン棒の固定面を確保することができ、クロスヘッドピンの外径を小さくすることで小型軽量化を図ることができる。 Therefore, the cooling oil supplied to the outer surface side of the crosshead bearing is temporarily stored in the first pocket through the first communication hole, and supplied from the first pocket to the piston through the oil passage of the crosshead pin. Cool down. On the other hand, the lubricating oil supplied to the outer surface side of the cross head bearing is temporarily stored in the second pocket through the second communication hole, and the inner surface of the cross head bearing and the outer surface of the cross head pin are connected from the second pocket. Supplied between and lubricated. At this time, since the second pocket is provided independently without being connected to the first pocket, the first pocket can be formed to extend in the circumferential direction of the cross head bearing, and the cross head pin and the cross head bearing can be formed. Even if relative rotation is possible, the communication state between the first pocket and the oil passage can be maintained, while the fixing surface of the piston rod in the cross head pin can be secured and the outer diameter of the cross head pin can be reduced. Thus, a reduction in size and weight can be achieved.

本発明のクロスヘッドでは、前記第１ポケットと前記第２ポケットは、クロスヘッド軸受の周方向における前記支持面側の端部位置が同位置に設定されることを特徴としている。 In the crosshead according to the present invention, the first pocket and the second pocket are characterized in that end positions on the support surface side in the circumferential direction of the crosshead bearing are set at the same position.

従って、第１ポケットと第２ポケットにおける周方向における支持面側の端部位置を同位置に設定することで、各ポケットにおける周方向の長さを長くすることができ、十分な量の冷却油と潤滑油を貯留することができる。 Therefore, by setting the end position on the support surface side in the circumferential direction in the first pocket and the second pocket to the same position, the circumferential length in each pocket can be increased, and a sufficient amount of cooling oil And can store lubricating oil.

本発明のクロスヘッドでは、前記クロスヘッドピンは、前記クロスヘッド軸受に支持される円弧形状面と、ピストン棒が密着して固定される平坦面とが設けられ、前記油路は、一端部が前記円弧形状面に開口し、他端部が前記平坦面に開口することを特徴としている。 In the crosshead according to the present invention, the crosshead pin is provided with an arc-shaped surface supported by the crosshead bearing and a flat surface to which the piston rod is closely fixed, and the oil passage has one end at the end. It opens to an arc-shaped surface, and the other end is open to the flat surface.

従って、油路の一端部をクロスヘッドピンの円弧形状面に開口し、他端部をクロスヘッドピンの平坦面に開口することで、第１ポケットに貯留された冷却油を油路からピストンへ適正に供給することができる。 Therefore, one end of the oil passage is opened in the arc-shaped surface of the cross head pin, and the other end is opened in the flat surface of the cross head pin, so that the cooling oil stored in the first pocket is properly transferred from the oil passage to the piston. Can be supplied.

本発明のクロスヘッドでは、前記クロスヘッド軸受の外面を支持する円弧形状をなす軸受支持面が形成された連接棒が設けられ、前記軸受支持面に周方向に沿うと共に前記第１連通孔が連通する第１溝が設けられると共に、前記軸受支持面に周方向に沿うと共に前記第２連通孔が連通する第２溝が設けられることを特徴としている。 In the crosshead of the present invention, a connecting rod having an arc-shaped bearing support surface that supports the outer surface of the crosshead bearing is provided, and the first communication hole communicates with the bearing support surface along the circumferential direction. The first groove is provided, and the bearing support surface is provided with a second groove that extends along the circumferential direction and communicates with the second communication hole.

従って、クロスヘッド軸受の外面を支持する連接棒の軸受支持面に、第１連通孔が連通する第１溝と、第２連通孔が連通する第２溝を設けることで、冷却油を第１溝から第１連通孔を通して第１ポケットへ円滑に供給することができると共に、潤滑油を第２溝から第２連通孔を通して第２ポケットへ円滑に供給することができる。 Therefore, by providing the bearing support surface of the connecting rod that supports the outer surface of the crosshead bearing with the first groove that communicates with the first communication hole and the second groove that communicates with the second communication hole, the first cooling oil is supplied. While being able to supply smoothly to a 1st pocket through a 1st communicating hole from a groove | channel, lubricating oil can be smoothly supplied to a 2nd pocket through a 2nd communicating hole from a 2nd groove | channel.

本発明のクロスヘッドでは、前記クロスヘッド軸受は、外面が前記連接棒における前記軸受支持面に支持されると共に、周方向の端部が前記連接棒に固定されるクロスヘッド軸受支持部材に支持され、前記クロスヘッド軸受支持部材に前記第１ポケットに連通する補助ポケットが設けられることを特徴としている。 In the cross head of the present invention, the cross head bearing is supported by a cross head bearing support member having an outer surface supported by the bearing support surface of the connecting rod and a circumferential end fixed to the connecting rod. The crosshead bearing support member is provided with an auxiliary pocket communicating with the first pocket.

従って、クロスヘッド軸受支持部材に第１ポケットに連通する補助ポケットを設けることで、冷却油を貯留する領域を周方向に延長することができ、クロスヘッドピンを円滑に支持することができる。 Therefore, by providing the auxiliary pocket communicating with the first pocket in the crosshead bearing support member, the region for storing the cooling oil can be extended in the circumferential direction, and the crosshead pin can be supported smoothly.

また、本発明の架構は、頂部に配置される天板と、底部に配置される底板と、側部に配置されて一端部が前記天板に接続されると共に他端部が前記底板に接続される側板と、前記天板と前記底板と前記側板に接続されることで複数の空間部が区画される隔壁と、前記空間部にそれぞれ固定されるガイド板と、前記ガイド板のそれぞれに移動自在に支持される前記クロスヘッドと、を備えることを特徴とするものである。 Further, the frame of the present invention includes a top plate disposed at the top, a bottom plate disposed at the bottom, a side portion, one end connected to the top plate, and the other end connected to the bottom plate. Moved to each of the side plate, the top plate, the bottom plate, a partition wall that is connected to the side plate to partition a plurality of space portions, a guide plate fixed to the space portion, and the guide plate, respectively. And the cross head supported freely.

従って、クロスヘッドピンを支持するクロスヘッド軸受にて、第１ポケットをクロスヘッド軸受の周方向に延長して形成することができ、クロスヘッドピンとクロスヘッド軸受が相対回動しても、第１ポケットと油路との連通状態を維持することができる一方で、クロスヘッドピンにおけるピストン棒の固定面を確保することができ、クロスヘッドピンの外径を小さくすることで、クロスヘッドの小型軽量化を図ることができ、その結果、架構の小型軽量化を図ることができる。 Accordingly, in the cross head bearing that supports the cross head pin, the first pocket can be formed extending in the circumferential direction of the cross head bearing, and even if the cross head pin and the cross head bearing rotate relative to each other, the first pocket While maintaining the communication state between the nozzle and the oil passage, it is possible to secure the fixed surface of the piston rod in the crosshead pin, and to reduce the outer diameter of the crosshead pin, thereby reducing the size and weight of the crosshead. As a result, the frame can be reduced in size and weight.

また、本発明のクロスヘッド式内燃機関は、台板と、前記台板上に設けられる前記架構と、前記架構上に設けられるシリンダジャケットと、前記台板と前記架構と前記シリンダジャケットを貫通連結する連結部材と、を備えることを特徴とするものである。 The crosshead internal combustion engine of the present invention includes a base plate, the frame provided on the base plate, a cylinder jacket provided on the frame, and a through-connection of the base plate, the frame, and the cylinder jacket. And a connecting member.

従って、クロスヘッドピンを支持するクロスヘッド軸受にて、第１ポケットをクロスヘッド軸受の周方向に延長して形成することができ、クロスヘッドピンとクロスヘッド軸受が相対回動しても、第１ポケットと油路との連通状態を維持することができる一方で、クロスヘッドピンにおけるピストン棒の固定面を確保することができ、クロスヘッドピンの外径を小さくすることで、クロスヘッドの小型軽量化を図ることができ、その結果、クロスヘッド式内燃機関の小型軽量化を図ることができる。 Accordingly, in the cross head bearing that supports the cross head pin, the first pocket can be formed extending in the circumferential direction of the cross head bearing, and even if the cross head pin and the cross head bearing rotate relative to each other, the first pocket While maintaining the communication state between the nozzle and the oil passage, it is possible to secure the fixed surface of the piston rod in the crosshead pin, and to reduce the outer diameter of the crosshead pin, thereby reducing the size and weight of the crosshead. As a result, the crosshead internal combustion engine can be reduced in size and weight.

本発明のクロスヘッド及び架構並びにクロスヘッド式内燃機関によれば、クロスヘッドピンを支持するクロスヘッド軸受にて、支持面の両側に第１ポケットを設けると共に、第１ポケットに接続することなく第２ポケットを独立して設けるので、クロスヘッドピンの外径を小さくすることで小型軽量化を図ることができる。 According to the crosshead, the frame, and the crosshead internal combustion engine of the present invention, in the crosshead bearing that supports the crosshead pin, the first pocket is provided on both sides of the support surface, and the second pocket is not connected to the first pocket. Since the pockets are provided independently, the size and weight can be reduced by reducing the outer diameter of the crosshead pin.

図１は、本実施形態のディーゼルエンジンを表す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a diesel engine according to the present embodiment. 図２は、本実施形態の架構を表す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the frame of the present embodiment. 図３は、本実施形態のクロスヘッドを表す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the crosshead of this embodiment. 図４は、クロスヘッドを表す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the crosshead. 図５は、クロスヘッドにおける冷却油用ポケットの位置で切断した縦断面（図４のＶ−Ｖ断面）図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 4) cut at the position of the cooling oil pocket in the cross head. 図６は、クロスヘッドにおける潤滑油用ポケットの位置で切断した縦断面（図４のVI−VI断面）図である。6 is a longitudinal cross-sectional view (cross-section VI-VI in FIG. 4) cut at the position of the pocket for lubricating oil in the cross head. 図７は、軸受を表す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a bearing. 図８は、クロスヘッドの作動状態を表す縦断面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the operating state of the crosshead.

以下に添付図面を参照して、本発明に係るクロスヘッド及び架構並びにクロスヘッド式内燃機関の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Exemplary embodiments of a crosshead and a frame, and a crosshead internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment, and when there are two or more embodiments, what comprises combining each embodiment is also included.

図１は、本実施形態のディーゼルエンジンを表す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a diesel engine according to the present embodiment.

本実施形態にて、図１に示すように、ディーゼルエンジン１０は、例えば、船舶推進用の主機として用いられ、２ストローク１サイクルのユニフロー掃気方式のクロスヘッド式内燃機関である。このディーゼルエンジン１０は、下方に位置する台板１１と、台板１１上に設けられる架構１２と、架構１２上に設けられるシリンダジャケット１３とを備えている。この台板１１と架構１２とシリンダジャケット１３は、上下方向に延在する複数のタイボルト（連結部材）１４及びナット１５により一体に締結されて固定されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 1, the diesel engine 10 is, for example, a two-stroke, one-cycle, uniflow scavenging crosshead internal combustion engine that is used as a main engine for ship propulsion. The diesel engine 10 includes a base plate 11 positioned below, a frame 12 provided on the base plate 11, and a cylinder jacket 13 provided on the frame 12. The base plate 11, the frame 12, and the cylinder jacket 13 are integrally fastened and fixed by a plurality of tie bolts (connection members) 14 and nuts 15 extending in the vertical direction.

シリンダライナ１６は、シリンダジャケット１３内に配置され、上部にシリンダカバー１７が固定されて空間部を区画しており、この空間部内にピストン１８が上下に往復動自在に設けられる。また、シリンダカバー１７は、排気弁２０が設けられており、排気弁２０は、動弁装置２１により開閉可能となっている。排気弁２０は、シリンダライナ１６、シリンダカバー１７、およびピストン１８とともに燃焼室１９を形成する。排気弁２０は、燃焼室１９と排気管２２とを開閉するものである。 The cylinder liner 16 is disposed in the cylinder jacket 13, and a cylinder cover 17 is fixed to an upper portion thereof to define a space portion, and a piston 18 is provided in the space portion so as to be capable of reciprocating up and down. The cylinder cover 17 is provided with an exhaust valve 20, and the exhaust valve 20 can be opened and closed by a valve operating device 21. The exhaust valve 20 forms a combustion chamber 19 together with the cylinder liner 16, the cylinder cover 17, and the piston 18. The exhaust valve 20 opens and closes the combustion chamber 19 and the exhaust pipe 22.

そのため、燃焼室１９に対して、図示しない燃料噴射ポンプから供給された燃料（例えば、低質油、天然ガス、または、その混合燃料など）と、図示しない圧縮機により圧縮された燃焼用ガス（例えば、空気、ＥＧＲガス、または、その混合ガスなど）が供給されることで、燃焼室１９で燃料と燃焼用ガスが燃焼する。そして、この燃焼で発生したエネルギによりピストン１８がピストン軸方向に往復動する。このとき、動弁装置２１により排気弁２０が作動して燃焼室１９が開放されると、燃焼によって生じた排ガスが排気管２２に押し出される一方、図示しない掃気ポートから燃焼用ガスが燃焼室１９に導入される。 Therefore, fuel (for example, low-quality oil, natural gas, or a mixed fuel thereof) supplied from a fuel injection pump (not shown) to the combustion chamber 19 and a combustion gas (for example, compressed by a compressor (not shown)) , Air, EGR gas, or a mixed gas thereof, etc.), the fuel and the combustion gas burn in the combustion chamber 19. The piston 18 reciprocates in the direction of the piston axis by the energy generated by the combustion. At this time, when the exhaust valve 20 is operated by the valve operating device 21 to open the combustion chamber 19, the exhaust gas generated by the combustion is pushed out to the exhaust pipe 22, while the combustion gas is discharged from a scavenging port (not shown). To be introduced.

ピストン１８は、下端部にピストン棒２３の上端部が連結されている。台板１１は、クランクケースを構成しており、クランクシャフト２４が軸受２５により回転自在に支持されている。このクランクシャフト２４は、クランク２６を介して連接棒２７の下端部が回動自在に連結されている。架構１２は、ピストン軸方向に沿って設けられるガイド板２８が幅方向に所定間隔を空けて一対をなすように配置されている。クロスヘッド２９は、ピストン棒２３の下端部に接続されるクロスヘッドピンとクランクシャフト２４に連接される連接棒２７の上端部に接続されるクロスヘッド軸受とが、クロスヘッドピンの下半部においてそれぞれ回動自在に連結される。このクロスヘッド２９は、一対のガイド板２８の間に配置され、このガイド板２８に沿って移動自在に支持される。 As for piston 18, the upper end part of piston rod 23 is connected with the lower end part. The base plate 11 constitutes a crankcase, and a crankshaft 24 is rotatably supported by a bearing 25. The crankshaft 24 is rotatably connected to the lower end portion of the connecting rod 27 via a crank 26. The frame 12 is arranged such that guide plates 28 provided along the piston axis direction form a pair with a predetermined interval in the width direction. In the crosshead 29, a crosshead pin connected to the lower end of the piston rod 23 and a crosshead bearing connected to the upper end of the connecting rod 27 connected to the crankshaft 24 are respectively rotated in the lower half of the crosshead pin. It is connected freely. The cross head 29 is disposed between the pair of guide plates 28 and is supported so as to be movable along the guide plates 28.

そのため、ピストン１８がピストン軸方向に沿って往復移動すると、ピストン１８と共にピストン棒２３がピストン軸方向に沿って往復移動することにより、クロスヘッド２９がガイド板２８に沿ってピストン軸方向に沿って往復移動する。これにより、クロスヘッド２９のクロスヘッドピンは、クロスヘッド軸受を介して連接棒２７に回転駆動力を加える。この回転駆動力により、連接棒２７の下端部に接続されるクランク２６がクランク運動し、クランクシャフト２４を回転させる。 Therefore, when the piston 18 reciprocates along the piston axial direction, the piston rod 23 reciprocates along the piston axial direction together with the piston 18, so that the crosshead 29 moves along the guide plate 28 along the piston axial direction. Move back and forth. Thereby, the cross head pin of the cross head 29 applies a rotational driving force to the connecting rod 27 via the cross head bearing. With this rotational driving force, the crank 26 connected to the lower end portion of the connecting rod 27 performs a crank motion and rotates the crankshaft 24.

ここで、ディーゼルエンジン１０を構成する架構１２について詳細に説明する。図２は、本実施形態の架構を表す正面図、図３は、本実施形態のクロスヘッドを表す斜視図である。なお、以下の説明で、周方向とは、クロスヘッドピンの周方向であり、軸方向とは、クロスヘッドピンの軸心方向である。 Here, the frame 12 constituting the diesel engine 10 will be described in detail. FIG. 2 is a front view showing the frame of this embodiment, and FIG. 3 is a perspective view showing the crosshead of this embodiment. In the following description, the circumferential direction is the circumferential direction of the cross head pin, and the axial direction is the axial center direction of the cross head pin.

図２に示すように、架構１２は、天板３１と、底板３２と、側板３３と、複数の隔壁３４とから構成されている。天板３１は、頂部に配置されてシリンダジャケット１３（図１参照）に接続される。底板３２は、底部に配置されて台板１１（図１参照）に接続される。側板３３は、左右の側部に配置されてピストン軸方向における一端部（下端部）が底板３２に接続され、他端部（上端部）が天板３１に接続される。複数の隔壁３４は、クランク軸方向に沿って一定間隔を空けて平行に配置される。 As shown in FIG. 2, the frame 12 includes a top plate 31, a bottom plate 32, side plates 33, and a plurality of partition walls 34. The top plate 31 is disposed at the top and connected to the cylinder jacket 13 (see FIG. 1). The bottom plate 32 is disposed at the bottom and connected to the base plate 11 (see FIG. 1). The side plate 33 is disposed on the left and right sides, and one end (lower end) in the piston axial direction is connected to the bottom plate 32 and the other end (upper end) is connected to the top plate 31. The plurality of partition walls 34 are arranged in parallel at regular intervals along the crankshaft direction.

この架構１２は、天板３１と底板３２と側板３３と各隔壁３４により空間部３５が形成されている。この空間部３５は、クロスヘッド２９がガイド板２８に支持されて移動することができる空間部であり、クロスヘッド２９は、この空間部３５に収容され、ピストン軸方向を往復移動することができる。 In this frame 12, a space portion 35 is formed by the top plate 31, the bottom plate 32, the side plate 33, and each partition wall 34. The space portion 35 is a space portion in which the cross head 29 can move while being supported by the guide plate 28. The cross head 29 is accommodated in the space portion 35 and can reciprocate in the piston axial direction. .

隔壁３４は、中央板４１と、中間板４２と、ガイド板２８とを有している。中央板４１は、隔壁３４における内燃機関幅方向の中央部分を形成するものである。各中間板４２は、隔壁３４における内燃機関幅方向の両端部分を形成するものである。ガイド板２８は、隔壁３４における中央板４１と各中間板４２との間に配置され、溶接により接続されている。中央板４１は、一辺に切欠部４１ａが形成された矩形状をなす平面板であり、切欠部４１ａが隔壁３４の下部に位置するように配置される。中央板４１は、内燃機関幅方向における両端部がガイド板２８に溶接により接続されている。 The partition wall 34 includes a center plate 41, an intermediate plate 42, and a guide plate 28. The central plate 41 forms a central portion of the partition wall 34 in the internal combustion engine width direction. Each intermediate plate 42 forms both ends of the partition wall 34 in the width direction of the internal combustion engine. The guide plate 28 is disposed between the central plate 41 and each intermediate plate 42 in the partition wall 34 and connected by welding. The central plate 41 is a flat plate having a rectangular shape with a notch 41 a formed on one side, and is arranged so that the notch 41 a is positioned below the partition wall 34. Both ends of the center plate 41 in the width direction of the internal combustion engine are connected to the guide plate 28 by welding.

図２及び図３に示すように、クロスヘッド２９は、ピストン棒２３と、連接棒２７と、一対のガイドシュー５１と、クロスヘッドピン５２とから構成されている。連接棒２７は、連接棒本体６１の上端部に下部軸受部６２が一体に形成されている。ピストン棒２３は、ピストン棒本体６３の下端部に連結部６４が一体に形成されている。一対のガイドシュー５１は、矩形状をなし、本体６５の両側にそれぞれガイド部６６が一体に形成されている。クロスヘッドピン５２は、ピストン棒２３の連結部６４が連結ボルト６７により一体に連結されており、連接棒２７の下部軸受部６２と上部軸受部（軸受支持部材）６８により回動自在に支持されている。一対のガイドシュー５１は、ピストン棒２３及び連接棒２７の両側に配置され、クロスヘッドピン５２の各端部に一体に連結されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the cross head 29 includes a piston rod 23, a connecting rod 27, a pair of guide shoes 51, and a cross head pin 52. The connecting rod 27 has a lower bearing portion 62 integrally formed at the upper end portion of the connecting rod main body 61. The piston rod 23 is integrally formed with a connecting portion 64 at the lower end portion of the piston rod main body 63. The pair of guide shoes 51 has a rectangular shape, and guide portions 66 are integrally formed on both sides of the main body 65. The crosshead pin 52 is integrally connected to the connecting portion 64 of the piston rod 23 by a connecting bolt 67 and is rotatably supported by a lower bearing portion 62 and an upper bearing portion (bearing support member) 68 of the connecting rod 27. Yes. The pair of guide shoes 51 are disposed on both sides of the piston rod 23 and the connecting rod 27 and are integrally connected to each end of the cross head pin 52.

そのため、ピストン棒２３に連結されたクロスヘッドピン５２と、連接棒２７の上端部が回動自在に連結される。即ち、ピストン１８（図１参照）が往復移動すると、ピストン１８と一体のピストン棒２３が同方向に沿って往復移動し、このとき、一対のガイドシュー５１が一対のガイド板２８に沿って往復移動する。連接棒２７は、ピストン棒２３と連動して同方向に沿って往復移動すると共に、クロスヘッドピン５２を支点としてピストン棒２３に対して相対的に往復回動する。そして、連接棒２７とクランク２６（図１参照）がクランク運動し、クランクシャフト２４（図１参照）を回転する。 Therefore, the cross head pin 52 connected to the piston rod 23 and the upper end portion of the connecting rod 27 are rotatably connected. That is, when the piston 18 (see FIG. 1) reciprocates, the piston rod 23 integrated with the piston 18 reciprocates along the same direction. At this time, the pair of guide shoes 51 reciprocates along the pair of guide plates 28. Moving. The connecting rod 27 reciprocates along the same direction in conjunction with the piston rod 23 and reciprocates relative to the piston rod 23 with the crosshead pin 52 as a fulcrum. Then, the connecting rod 27 and the crank 26 (see FIG. 1) perform a crank motion and rotate the crankshaft 24 (see FIG. 1).

以下、クロスヘッド２９の詳細について説明する。図４は、クロスヘッドを表す平面図、図５は、クロスヘッドにおける冷却油用ポケットの位置で切断した縦断面（図４のＶ−Ｖ断面）図、図６は、クロスヘッドにおける潤滑油用ポケットの位置で切断した縦断面（図４のVI−VI断面）図、図７は、軸受を表す斜視図、図８は、クロスヘッドの作動状態を表す縦断面図である。 Details of the crosshead 29 will be described below. 4 is a plan view showing the cross head, FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view (cross-section VV in FIG. 4) cut at the position of the pocket for cooling oil in the cross head, and FIG. 6 is for lubricating oil in the cross head. FIG. 7 is a perspective view showing a bearing, and FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view showing an operating state of the crosshead, taken along the pocket (VI-VI cross section in FIG. 4).

図４から図７に示すように、クロスヘッド２９は、ピストン棒２３に連結されたクロスヘッドピン５２が連接棒２７の下部軸受部６２と上部軸受部６８に軸受メタル（軸受）７１を介して回動自在に連結されている。この軸受メタル（クロスヘッド軸受）７１は、半円筒形状をなし、外面が連接棒２７の下部軸受部６２に形成された円弧形状をなす軸受支持面６２ａに支持され、内面の支持面７１ａによりクロスヘッドピン５２の外面を回動自在に支持している。 As shown in FIGS. 4 to 7, the crosshead 29 has a crosshead pin 52 connected to the piston rod 23 that rotates to a lower bearing portion 62 and an upper bearing portion 68 of the connecting rod 27 via a bearing metal (bearing) 71. It is connected freely. The bearing metal (cross head bearing) 71 has a semi-cylindrical shape, and an outer surface is supported by a bearing support surface 62a having an arc shape formed in the lower bearing portion 62 of the connecting rod 27, and is crossed by the inner support surface 71a. The outer surface of the head pin 52 is rotatably supported.

軸受メタル７１は、周方向における各端部側で、且つ、軸方向の中間部に冷却油ポケット（第１ポケット）７２が設けられている。また、軸受メタル７１は、周方向における各端部側で、且つ、軸方向の各端部側に潤滑油ポケット（第２ポケット）７３が設けられている。冷却油ポケット７２は、軸受メタル７１の内面に所定の幅で周方向に沿って形成された凹部である。潤滑油ポケット７３は、軸受メタル７１の内面に所定の幅で周方向に沿って形成された凹部であり、冷却油ポケット７２における両側に冷却油ポケット７２に接続することなく独立して設けられている。 The bearing metal 71 is provided with a cooling oil pocket (first pocket) 72 on each end side in the circumferential direction and in an intermediate portion in the axial direction. The bearing metal 71 is provided with a lubricating oil pocket (second pocket) 73 on each end side in the circumferential direction and on each end side in the axial direction. The cooling oil pocket 72 is a recess formed in the inner surface of the bearing metal 71 along the circumferential direction with a predetermined width. The lubricating oil pocket 73 is a recess formed along the circumferential direction with a predetermined width on the inner surface of the bearing metal 71, and is provided independently on both sides of the cooling oil pocket 72 without being connected to the cooling oil pocket 72. Yes.

冷却油ポケット７２は、軸受メタル７１における周方向の一端部が軸受メタル７１の端面に開口し、他端部が軸受メタル７１における周方向の中間部側の所定の位置まで形成されている。各潤滑油ポケット７３は、軸受メタル７１における周方向の一端部が軸受メタル７１の端面の手前まで形成され、他端部が軸受メタル７１における周方向の中間部側の所定の位置まで形成されている。冷却油ポケット７２と各潤滑油ポケット７３は、周方向における軸受メタル７１の周方向の中間部側の端部位置が同位置に設定されている。そのため、軸受メタル７１は、支持面７１ａの周方向における各ポケット７２，７３の間にクロスヘッドピン５２の荷重を支持する荷重支持領域Ａが確保されている。 In the cooling oil pocket 72, one end portion in the circumferential direction of the bearing metal 71 is open to the end surface of the bearing metal 71, and the other end portion is formed up to a predetermined position on the intermediate portion side in the circumferential direction of the bearing metal 71. Each lubricating oil pocket 73 is formed such that one end portion in the circumferential direction of the bearing metal 71 is formed before the end face of the bearing metal 71, and the other end portion is formed to a predetermined position on the intermediate portion side in the circumferential direction of the bearing metal 71. Yes. The end positions of the cooling oil pocket 72 and the lubricating oil pockets 73 on the intermediate side in the circumferential direction of the bearing metal 71 in the circumferential direction are set to the same position. Therefore, the bearing metal 71 has a load support area A for supporting the load of the crosshead pin 52 between the pockets 72 and 73 in the circumferential direction of the support surface 71a.

また、冷却油ポケット７２は、周方向の長さが各潤滑油ポケット７３の周方向の長さより長く形成され、軸方向の幅が各潤滑油ポケット７３の軸方向の幅より狭く形成されている。更に、冷却油ポケット７２は、厚さ方向の深さが各潤滑油ポケット７３の厚さ方向の深さより深く形成されている。 The cooling oil pocket 72 is formed such that the circumferential length is longer than the circumferential length of each lubricating oil pocket 73, and the axial width is narrower than the axial width of each lubricating oil pocket 73. . Further, the cooling oil pocket 72 is formed such that the depth in the thickness direction is deeper than the depth in the thickness direction of each lubricating oil pocket 73.

軸受メタル７１は、外面から冷却油ポケット７２に連通する冷却油用連通孔（第１連通孔）７４が複数（本実施形態では、それぞれ３個）形成されている。また、軸受メタル７１は、外面から各潤滑油ポケット７３に連通する潤滑油用連通孔（第２連通孔）７５が複数（本実施形態では、それぞれ２個）形成されている。この場合、冷却油用連通孔７４と潤滑油用連通孔７５は、各ポケット７２，７３における軸受メタル７１の周方向の端部側に形成されているが、いずれの位置に設けてもよい。 The bearing metal 71 has a plurality of cooling oil communication holes (first communication holes) 74 communicating with the cooling oil pocket 72 from the outer surface (three in the present embodiment). The bearing metal 71 has a plurality of lubricating oil communication holes (second communication holes) 75 (two in the present embodiment) that communicate with the respective lubricating oil pockets 73 from the outer surface. In this case, the cooling oil communication hole 74 and the lubricating oil communication hole 75 are formed on the end sides in the circumferential direction of the bearing metal 71 in the pockets 72 and 73, but may be provided at any position.

連接棒２７は、下部軸受部６２の軸受支持面６２ａに周方向に沿うと共に冷却油用連通孔７４が連通する冷却油溝（第１溝）７６が設けられると共に、複数の潤滑油用連通孔７５が連通する複数（本実施形態では、２個）の潤滑油溝（第２溝孔）７７が設けられている。冷却油用連通孔７４は、連接棒２７の下部軸受部６２に軸方向の中間位置に形成され、周方向の端部に開口する凹部として形成されている。また、各潤滑油溝７７は、連接棒２７の下部軸受部６２に軸方向の中間位置から各端部側で冷却油溝７６の両側に形成され、周方向の端部に開口する凹部として形成されている。この場合、冷却油溝７６と潤滑油溝７７は、長さ及び幅がほぼ同様であるが、冷却油溝７６は、深さが各潤滑油溝７７の深さより深く形成されている。 The connecting rod 27 is provided with a cooling oil groove (first groove) 76 along the circumferential direction of the bearing support surface 62a of the lower bearing portion 62 and communicating with the cooling oil communication hole 74, and a plurality of lubricating oil communication holes. A plurality (two in this embodiment) of lubricating oil grooves (second groove holes) 77 communicating with 75 are provided. The cooling oil communication hole 74 is formed in the lower bearing portion 62 of the connecting rod 27 at an intermediate position in the axial direction, and is formed as a recess opening at the end in the circumferential direction. Further, each lubricating oil groove 77 is formed in the lower bearing portion 62 of the connecting rod 27 as a recess formed on both sides of the cooling oil groove 76 at each end portion side from the axial intermediate position and opening at the circumferential end portion. Has been. In this case, the cooling oil groove 76 and the lubricating oil groove 77 have substantially the same length and width, but the cooling oil groove 76 is formed deeper than the depth of each lubricating oil groove 77.

そして、連接棒２７は、下部軸受部６２の側部に冷却油溝７６へ冷却油を供給する冷却油供給孔７８が形成されると共に、潤滑油溝７７へ潤滑油を供給する潤滑油供給孔７９が形成されている。 The connecting rod 27 has a cooling oil supply hole 78 for supplying the cooling oil to the cooling oil groove 76 on the side of the lower bearing portion 62 and a lubricating oil supply hole for supplying the lubricating oil to the lubricating oil groove 77. 79 is formed.

また、クロスヘッドピン５２は、冷却油ポケット７２に連通する複数（本実施形態では、２個）の冷却油供給流路（油路）８１が設けられている。クロスヘッドピン５２は、軸受メタル７１に支持される円弧形状面５２ａと、ピストン棒２３が密着して固定される平坦面５２ｂとが設けられている。冷却油供給流路８１は、一端部が円弧形状面５２ａに開口する第１冷却油供給流路８２と、一端部が平坦面５２ｂに開口する第２冷却油供給流路８３とから構成されており、第１冷却油供給流路８２と第２冷却油供給流路８３は、他端部同士が連通されている。この各冷却油供給流路８１は、図示しないが、ピストン棒２３内を通ってピストン１８（図１参照）まで連通している。なお、連接棒２７は、下部軸受部６２の下部に冷却油溝７６に連通する冷却油供給流路８４が設けられており、この冷却油供給流路８４は、クランク２６（図１参照）まで連通している。 The crosshead pin 52 is provided with a plurality (two in this embodiment) of cooling oil supply passages (oil passages) 81 communicating with the cooling oil pocket 72. The cross head pin 52 is provided with an arc-shaped surface 52a supported by the bearing metal 71 and a flat surface 52b to which the piston rod 23 is fixed in close contact. The cooling oil supply flow path 81 includes a first cooling oil supply flow path 82 whose one end opens to the arc-shaped surface 52a, and a second cooling oil supply flow path 83 whose one end opens to the flat surface 52b. The other ends of the first cooling oil supply channel 82 and the second cooling oil supply channel 83 are communicated with each other. Although not shown, each cooling oil supply channel 81 communicates with the piston 18 (see FIG. 1) through the piston rod 23. The connecting rod 27 is provided with a cooling oil supply passage 84 communicating with the cooling oil groove 76 at the lower portion of the lower bearing portion 62. The cooling oil supply passage 84 extends to the crank 26 (see FIG. 1). Communicate.

軸受メタル７１は、連接棒２７における下部軸受部６２の軸受支持面６２ａに載置され、支持面７１ａにクロスヘッドピン５２が装着され、下部軸受部６２と上部軸受部６８が固定されることで位置決めされ、ピストン棒２３のクロスヘッドピン５２が軸受メタル７１を介して連接棒２７に回動自在に支持される。上部軸受部６８は、軸受メタル７１の端面に当接して位置決めしており、内面に各冷却油ポケット７２に連通する冷却油補助ポケット８５が形成されている。 The bearing metal 71 is placed on the bearing support surface 62a of the lower bearing portion 62 of the connecting rod 27, and the cross head pin 52 is mounted on the support surface 71a, and the lower bearing portion 62 and the upper bearing portion 68 are fixed. Then, the crosshead pin 52 of the piston rod 23 is rotatably supported by the connecting rod 27 via the bearing metal 71. The upper bearing portion 68 is positioned in contact with the end surface of the bearing metal 71, and cooling oil auxiliary pockets 85 communicating with the respective cooling oil pockets 72 are formed on the inner surface.

なお、本実施形態にて、冷却油ポケット７２、潤滑油ポケット７３、冷却油用連通孔７４、潤滑油用連通孔７５、冷却油溝７６、潤滑油溝７７、冷却油供給流路８１、冷却油補助ポケット８５は、それぞれクロスヘッドピン５２の中心に対して左右対称に設けられているが、左右対称でなくてもよい。 In this embodiment, the cooling oil pocket 72, the lubricating oil pocket 73, the cooling oil communication hole 74, the lubricating oil communication hole 75, the cooling oil groove 76, the lubricating oil groove 77, the cooling oil supply flow path 81, the cooling The oil assist pockets 85 are provided symmetrically with respect to the center of the cross head pin 52, but may not be symmetrical.

そのため、図５に示すように、冷却油が冷却油供給孔７８から軸受メタル７１の外面側の冷却油溝７６に供給されると、複数の冷却油用連通孔７４を通して軸受メタル７１の内面側の冷却油ポケット７２に一時的に貯留される。そして、ピストン棒２３及び連接棒２７の作動時に、冷却油ポケット７２の冷却油が冷却油供給流路８１からピストン棒２３の内部を通ってピストン１８に供給されて冷却される。 Therefore, as shown in FIG. 5, when the cooling oil is supplied from the cooling oil supply hole 78 to the cooling oil groove 76 on the outer surface side of the bearing metal 71, the inner surface side of the bearing metal 71 passes through the plurality of cooling oil communication holes 74. Is temporarily stored in the cooling oil pocket 72. When the piston rod 23 and the connecting rod 27 are operated, the cooling oil in the cooling oil pocket 72 is supplied from the cooling oil supply passage 81 to the piston 18 through the inside of the piston rod 23 and cooled.

このとき、図８に示すように、クロスヘッドピン５２に対して連接棒２７が回動すると、冷却油供給流路８１と冷却油ポケット７２の連通位置が変動し、一方（図８の右方）の冷却油供給流路８１は、端部が軸受メタル７１の周方向の中間部側の冷却油ポケット７２に連通し、他方（図８の左方）の冷却油供給流路８１は、端部が軸受メタル７１の周方向の端部側の冷却油ポケット７２を超えて上部軸受部６８の冷却油補助ポケット８５に連通する。そして、ピストン棒２３は、連結部６４が上部軸受部６８に接触することがない。このように冷却油ポケット７２を軸受メタル７１の内面に、荷重支持領域Ａの手前まで設けることで、クロスヘッドピン５２の外径を小さくしても、冷却油ポケット７２の冷却油を冷却油供給流路８１からピストン１８に供給することができると共に、ピストン棒２３を連結するための平坦面５２ｂを確保することができる。 At this time, as shown in FIG. 8, when the connecting rod 27 rotates with respect to the cross head pin 52, the communication position of the cooling oil supply flow path 81 and the cooling oil pocket 72 changes, and one (right side in FIG. 8). The cooling oil supply channel 81 has an end communicating with the cooling oil pocket 72 on the intermediate side in the circumferential direction of the bearing metal 71, and the other (left side in FIG. 8) cooling oil supply channel 81 has an end portion. Communicates with the cooling oil auxiliary pocket 85 of the upper bearing portion 68 beyond the cooling oil pocket 72 on the end side in the circumferential direction of the bearing metal 71. In the piston rod 23, the connecting portion 64 does not contact the upper bearing portion 68. Thus, by providing the cooling oil pocket 72 on the inner surface of the bearing metal 71 up to the front of the load support area A, the cooling oil in the cooling oil pocket 72 is supplied to the cooling oil supply flow even if the outer diameter of the crosshead pin 52 is reduced. While being able to be supplied to the piston 18 from the path 81, a flat surface 52b for connecting the piston rod 23 can be secured.

また、図６に示すように、潤滑油が潤滑油供給孔７９から軸受メタル７１の外面側の潤滑油溝７７に供給されると、複数の潤滑油用連通孔７５を通して軸受メタル７１の内面側の潤滑油ポケット７３に一時的に貯留される。そして、ピストン棒２３及び連接棒２７の作動時に、潤滑油ポケット７３の潤滑油が軸受メタル７１の支持面７１ａとクロスヘッドピン５２の円弧形状面５２ａに供給されて潤滑される。 As shown in FIG. 6, when the lubricating oil is supplied from the lubricating oil supply hole 79 to the lubricating oil groove 77 on the outer surface side of the bearing metal 71, the inner surface side of the bearing metal 71 passes through the plurality of lubricating oil communication holes 75. Is temporarily stored in the lubricating oil pocket 73. When the piston rod 23 and the connecting rod 27 are operated, the lubricating oil in the lubricating oil pocket 73 is supplied to the support surface 71a of the bearing metal 71 and the arc-shaped surface 52a of the crosshead pin 52 to be lubricated.

このように本実施形態のクロスヘッドにあっては、クロスヘッドピン５２と、半円筒形状をなしてクロスヘッドピン５２の外面を回動自在に支持する軸受メタル７１とを設け、軸受メタル７１は、周方向における中間部の内面に設けられる支持面７１ａと、周方向における支持面７１ａの両側の内面で軸方向の中間部に設けられる冷却油ポケット７２と、周方向における支持面７１ａの両側で軸方向において冷却油ポケット７２に接続することなく独立して設けられる複数の潤滑油ポケット７３と、冷却油ポケット７２に軸受メタル７１の板厚方向に貫通する冷却油用連通孔７４と、複数の潤滑油ポケット７３に軸受メタルの板厚方向に貫通する潤滑油用連通孔７５が設けられ、クロスヘッドピン５２は、冷却油ポケット７２に連通する冷却油供給流路８１が設けられる。 As described above, in the cross head according to the present embodiment, the cross head pin 52 and the bearing metal 71 having a semi-cylindrical shape and rotatably supporting the outer surface of the cross head pin 52 are provided. Support surface 71a provided on the inner surface of the intermediate portion in the direction, cooling oil pockets 72 provided in the intermediate portion in the axial direction on the inner surfaces on both sides of the support surface 71a in the circumferential direction, and axial direction on both sides of the support surface 71a in the circumferential direction A plurality of lubricating oil pockets 73 independently provided without being connected to the cooling oil pocket 72, a cooling oil communication hole 74 penetrating the cooling oil pocket 72 in the plate thickness direction of the bearing metal 71, and a plurality of lubricating oils The pocket 73 is provided with a lubricating oil communication hole 75 penetrating in the thickness direction of the bearing metal, and the crosshead pin 52 is cooled to communicate with the cooling oil pocket 72. Supply passage 81 is provided.

従って、軸受メタル７１の外面側に供給された冷却油は、冷却油用連通孔７４を通って冷却油ポケット７２に一時的に貯留され、この冷却油ポケット７２からクロスヘッドピン５２の冷却油供給流路８１を通ってピストン１８に供給されて冷却する。一方、軸受メタル７１の外面側に供給された潤滑油は、潤滑油用連通孔７５を通って潤滑油ポケット７３に一時的に貯留され、この潤滑油ポケット７３から軸受メタル７１の内面とクロスヘッドピン５２の外面の間に供給されて潤滑する。このとき、複数の潤滑油ポケット７３は、冷却油ポケット７２の両側に独立して設けられることで、冷却油ポケット７２を軸受メタル７１の周方向に延長して形成することができ、クロスヘッドピン５２と軸受メタル７１が相対回動しても、冷却油ポケット７２と冷却油供給流路８１との連通状態を維持することができる一方で、クロスヘッドピン５２におけるピストン棒２３の固定面（平坦面５２ｂ）を確保することができ、クロスヘッドピン５２の外径を小さくすることで小型軽量化を図ることができる。 Therefore, the cooling oil supplied to the outer surface side of the bearing metal 71 is temporarily stored in the cooling oil pocket 72 through the cooling oil communication hole 74, and the cooling oil supply flow of the crosshead pin 52 from the cooling oil pocket 72 is stored. It is supplied to the piston 18 through the passage 81 and cooled. On the other hand, the lubricating oil supplied to the outer surface side of the bearing metal 71 is temporarily stored in the lubricating oil pocket 73 through the lubricating oil communication hole 75, and from the lubricating oil pocket 73 to the inner surface of the bearing metal 71 and the crosshead pin. Supplied between the outer surfaces of 52 to lubricate. At this time, the plurality of lubricating oil pockets 73 are provided independently on both sides of the cooling oil pocket 72, so that the cooling oil pocket 72 can be formed extending in the circumferential direction of the bearing metal 71, and the crosshead pin 52. Even if the bearing metal 71 and the bearing metal 71 rotate relative to each other, the communication state between the cooling oil pocket 72 and the cooling oil supply channel 81 can be maintained, while the fixed surface (flat surface 52b) of the piston rod 23 in the crosshead pin 52 is maintained. ) Can be ensured, and by reducing the outer diameter of the crosshead pin 52, a reduction in size and weight can be achieved.

本実施形態のクロスヘッドでは、冷却油ポケット７２と各潤滑油ポケット７３の周方向における支持面７１ａ側の端部位置を同位置に設定している。従って、各ポケット７２，７３における周方向の長さを長くすることができ、各ポケット７２，７３に十分な量の冷却油と潤滑油を貯留することができる。 In the cross head of the present embodiment, the end positions on the support surface 71a side in the circumferential direction of the cooling oil pocket 72 and each lubricating oil pocket 73 are set at the same position. Accordingly, the circumferential length of each pocket 72, 73 can be increased, and a sufficient amount of cooling oil and lubricating oil can be stored in each pocket 72, 73.

本実施形態のクロスヘッドでは、クロスヘッドピン５２に、軸受メタル７１に支持される円弧形状面５２ａと、ピストン棒２３が密着して固定される平坦面５２ｂとを設け、冷却油供給流路８１の一端部を円弧形状面５２ａに開口し、他端部を平坦面５２ｂに開口している。従って、冷却油ポケット７２に貯留された冷却油を冷却油供給流路８１からピストン１８へ適正に供給することができる。 In the cross head of this embodiment, the cross head pin 52 is provided with an arcuate surface 52a supported by the bearing metal 71 and a flat surface 52b to which the piston rod 23 is closely attached and fixed. One end is opened in the arc-shaped surface 52a, and the other end is opened in the flat surface 52b. Therefore, the cooling oil stored in the cooling oil pocket 72 can be appropriately supplied from the cooling oil supply flow path 81 to the piston 18.

本実施形態のクロスヘッドでは、軸受メタル７１の外面を支持する円弧形状をなす軸受支持面６２ａが形成された連接棒２７を設け、軸受支持面６２ａに周方向に沿うと共に冷却油用連通孔７４が連通する冷却油溝７６を設けると共に、軸受支持面６２ａに周方向に沿うと共に複数の潤滑油用連通孔７５が連通する潤滑油溝７７を設けている。従って、冷却油を冷却油溝７６から冷却油用連通孔７４を通して冷却油ポケット７２へ円滑に供給することができると共に、潤滑油を潤滑油溝７７から潤滑油用連通孔７５を通して潤滑油ポケット７３へ円滑に供給することができる。 In the cross head of the present embodiment, a connecting rod 27 having a bearing support surface 62a having an arc shape that supports the outer surface of the bearing metal 71 is provided, and the bearing support surface 62a extends along the circumferential direction and has a communication hole 74 for cooling oil. Are provided, and a lubricating oil groove 77 is provided on the bearing support surface 62a along the circumferential direction and communicated with a plurality of lubricating oil communication holes 75. Accordingly, the cooling oil can be smoothly supplied from the cooling oil groove 76 to the cooling oil pocket 72 through the cooling oil communication hole 74, and the lubricating oil can be supplied from the lubricating oil groove 77 through the lubricating oil communication hole 75 to the lubricating oil pocket 73. Can be supplied smoothly.

本実施形態のクロスヘッドでは、軸受メタル７１の外面を連接棒２７における軸受支持面６２ａにより支持すると共に、周方向の端部を連接棒２７に固定される上部軸受部６８により支持し、上部軸受部６８に冷却油ポケット７２に連通する冷却油補助ポケット８５を設けている。従って、冷却油を貯留する領域を周方向に延長することができ、クロスヘッドピン５２を円滑に支持することができる。 In the cross head of the present embodiment, the outer surface of the bearing metal 71 is supported by the bearing support surface 62a of the connecting rod 27, and the end portion in the circumferential direction is supported by the upper bearing portion 68 fixed to the connecting rod 27. A cooling oil auxiliary pocket 85 communicating with the cooling oil pocket 72 is provided in the portion 68. Therefore, the area | region which stores cooling oil can be extended in the circumferential direction, and the crosshead pin 52 can be supported smoothly.

また、本実施形態の架構にあっては、頂部に配置される天板３１と、底部に配置される底板３２と、側部に配置されて一端部が天板３１に接続されると共に他端部が底板３２に接続される側板３３と、天板３１と底板３２と側板３３に接続されることで鉛直方向に貫通する複数の空間部３５が区画される複数の隔壁３４と、複数の空間部３５にそれぞれ固定される複数のガイド板２８と、複数のガイド板２８のそれぞれに移動自在に支持される複数のクロスヘッド２９とを設けている。 Moreover, in the frame of this embodiment, the top plate 31 arranged at the top, the bottom plate 32 arranged at the bottom, the one arranged at the side and one end connected to the top 31 and the other end A plurality of partition walls 34 in which a plurality of space portions 35 penetrating in the vertical direction are defined by connecting the top plate 31, the bottom plate 32, and the side plate 33 to each other, and a plurality of partitions. A plurality of guide plates 28 fixed to the portion 35 and a plurality of cross heads 29 supported movably on each of the plurality of guide plates 28 are provided.

従って、クロスヘッドピン５２を支持する軸受メタル７１にて、支持面７１ａの両側に冷却油ポケット７２を設けると共に、冷却油ポケット７２の両側に複数の潤滑油ポケット７３を独立して設けることで、冷却油ポケット７２を軸受メタル７１の周方向に延長して形成することができ、クロスヘッドピン５２と軸受メタル７１が相対回動しても、冷却油ポケット７２と冷却油供給流路８１との連通状態を維持することができる一方で、クロスヘッドピン５２におけるピストン棒２３の固定面（平坦面５２ｂ）を確保することができ、クロスヘッドピン５２の外径を小さくすることで、クロスヘッド２９の小型軽量化を図ることができ、その結果、架構１２の小型軽量化を図ることができる。 Therefore, in the bearing metal 71 that supports the cross head pin 52, the cooling oil pockets 72 are provided on both sides of the support surface 71a, and a plurality of lubricating oil pockets 73 are independently provided on both sides of the cooling oil pocket 72, thereby cooling the bearing metal 71. The oil pocket 72 can be formed to extend in the circumferential direction of the bearing metal 71, and the communication state between the cooling oil pocket 72 and the cooling oil supply flow path 81 even if the crosshead pin 52 and the bearing metal 71 rotate relative to each other. Can be maintained, the fixing surface (flat surface 52b) of the piston rod 23 in the cross head pin 52 can be secured, and the outer diameter of the cross head pin 52 can be reduced to reduce the size and weight of the cross head 29. As a result, the frame 12 can be reduced in size and weight.

また、本実施形態のクロスヘッド式内燃機関にあっては、台板１１と、台板１１上に設けられる架構１２と、架構１２上に設けられるシリンダジャケット１３と、台板１１と架構１２とシリンダジャケット１３を貫通して連結する複数のタイボルト１４とを設けている。従って、クロスヘッドピン５２の外径を小さくすることで、クロスヘッド２９の小型軽量化を図ることができ、その結果、ディーゼルエンジン１０の小型軽量化を図ることができる。 In the crosshead internal combustion engine of the present embodiment, the base plate 11, the frame 12 provided on the base plate 11, the cylinder jacket 13 provided on the frame 12, the base plate 11 and the frame 12 are provided. A plurality of tie bolts 14 penetrating and connecting to the cylinder jacket 13 are provided. Therefore, by reducing the outer diameter of the crosshead pin 52, the crosshead 29 can be reduced in size and weight, and as a result, the diesel engine 10 can be reduced in size and weight.

なお、上述した実施形態では、軸受メタル７１は、軸方向における中間位置に冷却油ポケット７２を設け、その両側に対称に潤滑油ポケット７３を設けたが、冷却油ポケット７２は、軸受メタル７１における軸方向の中間位置に対して一方側にずれていてもよく、潤滑油ポケット７３も冷却油ポケット７２に対して左右対称でなくてもよい。 In the above-described embodiment, the bearing metal 71 is provided with the cooling oil pocket 72 at an intermediate position in the axial direction and symmetrically provided with the lubricating oil pocket 73 on both sides thereof. The lubricating oil pocket 73 may not be bilaterally symmetric with respect to the cooling oil pocket 72.

１０ディーゼルエンジン（クロスヘッド式内燃機関）
１１台板
１２架構
１３シリンダジャケット
１４タイボルト（連結部材）
１５ナット
１６シリンダライナ
１７シリンダカバー
１８ピストン
１９燃焼室
２１動弁装置
２２排気管
２３ピストン棒
２４クランクシャフト
２５軸受
２６クランク
２７連接棒
２８ガイド板
２９クロスヘッド
３１天板
３２底板
３３側板
３４隔壁
３５空間部
５１ガイドシュー
５２クロスヘッドピン
５２ａ円弧形状面
５２ｂ平坦面
６２下部軸受部
６２ａ軸受支持面
６８上部軸受部（軸受支持部材）
７１軸受メタル（クロスヘッド軸受）
７１ａ支持面
７２冷却油ポケット（第１ポケット）
７３潤滑油ポケット（第２ポケット）
７４冷却油用連通孔（第１連通孔）
７５潤滑油用連通孔（第２連通孔）
７６冷却油溝（第１溝）
７７潤滑油溝（第１溝）
７８冷却油供給孔
８１冷却油供給流路（油路）
８２第１冷却油供給流路
８３第２冷却油供給流路
８５冷却油補助ポケット
Ａ荷重支持領域 10 Diesel engine (crosshead internal combustion engine)
11 Base plate 12 Frame 13 Cylinder jacket 14 Tie bolt (connecting member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Nut 16 Cylinder liner 17 Cylinder cover 18 Piston 19 Combustion chamber 21 Valve operating device 22 Exhaust pipe 23 Piston rod 24 Crankshaft 25 Bearing 26 Crank 27 Connecting rod 28 Guide plate 29 Crosshead 31 Top plate 32 Bottom plate 33 Side plate 34 Partition 35 Space Part 51 Guide shoe 52 Cross head pin 52a Arc-shaped surface 52b Flat surface 62 Lower bearing part 62a Bearing support surface 68 Upper bearing part (bearing support member)
71 Bearing metal (cross head bearing)
71a Support surface 72 Cooling oil pocket (first pocket)
73 Lubricant pocket (second pocket)
74 Communication hole for cooling oil (1st communication hole)
75 Communication hole for lubricating oil (second communication hole)
76 Cooling oil groove (first groove)
77 Lubricating oil groove (first groove)
78 Cooling oil supply hole 81 Cooling oil supply channel (oil channel)
82 First Cooling Oil Supply Channel 83 Second Cooling Oil Supply Channel 85 Cooling Oil Auxiliary Pocket A Load Support Area

Claims

With a crosshead pin,
A cross head bearing having a semi-cylindrical shape and rotatably supporting the outer surface of the cross head pin;
A crosshead comprising:
In the cross head bearing,
A support surface provided at an intermediate portion in the circumferential direction;
A first pocket provided on both sides of the support surface in the circumferential direction and in an intermediate portion in the axial direction;
A second pocket provided independently on both sides of the support surface in the circumferential direction and without being connected to the first pocket in the axial direction;
A first communication hole penetrating the first pocket in the thickness direction of the crosshead bearing;
A second communication hole penetrating in the thickness direction of the crosshead bearing in the second pocket;
Formed,
The cross head pin is provided with an oil passage communicating with the first pocket.
Crosshead characterized by that.

2. The crosshead according to claim 1, wherein the first pocket and the second pocket are set at the same end position on the support surface side in the circumferential direction of the crosshead bearing.

The cross head pin is provided with an arc-shaped surface supported by the cross-head bearing and a flat surface to which the piston rod is closely fixed, and the oil passage has one end opened to the arc-shaped surface, The crosshead according to claim 1, wherein the other end portion opens in the flat surface.

A connecting rod formed with an arc-shaped bearing support surface for supporting the outer surface of the cross head bearing is provided, and a first groove is provided on the bearing support surface along the circumferential direction and through which the first communication hole communicates. The crosshead according to any one of claims 1 to 3, wherein a second groove is provided on the bearing support surface along the circumferential direction and the second communication hole communicates.

The cross head bearing has an outer surface supported by the bearing support surface of the connecting rod and a circumferential end supported by a cross head pin supporting member fixed to the connecting rod, and the cross head pin supporting member The crosshead according to claim 4, wherein an auxiliary pocket communicating with the first pocket is provided.

A top plate placed at the top;
A bottom plate disposed at the bottom;
A side plate disposed on the side and having one end connected to the top plate and the other end connected to the bottom plate;
A partition wall in which a plurality of spaces are defined by being connected to the top plate, the bottom plate, and the side plate,
Guide plates respectively fixed to the partition walls;
The crosshead according to any one of claims 1 to 5, wherein the crosshead is supported movably on each of the guide plates,
A frame characterized by comprising.

A base plate,
The frame according to claim 6 provided on the base plate,
A cylinder jacket provided on the frame;
A connecting member that penetrates and connects the base plate, the frame, and the cylinder jacket;
A crosshead type internal combustion engine comprising: