JP6455306B2 - クロスヘッド型エンジン - Google Patents

Description

本発明は、ピストンロッドにクロスヘッドが固定されたクロスヘッド型エンジンに関する。

例えば、特許文献１に記載されているように、舶用エンジンに多く採用されているクロスヘッド型エンジンでは、ピストンが固定されるピストンロッドの端部にクロスヘッドピンが固定される。また、クロスヘッドピンは、クロスヘッド本体と連接棒（コネクティングロッド）の双方に挿通されており、ピストンロッドと連接棒がクロスヘッドを介して連結され、クロスヘッドの往復運動が連接棒を介してクランクシャフトの回転運動に変換される機構となっている。

連接棒の内部には、クロスヘッドピンを軸支するクロスヘッド軸受が設けられており、クロスヘッド軸受に供給された潤滑油の油膜圧力によって、クロスヘッドピンが軸支されている。

特開２０１３−７３２０号公報

ところで、エンジン回転数が低回転のときは、高回転のときに比べて、燃焼室での燃焼直後の油膜厚さが薄くなる。そのため、低回転のときの油膜厚さでもクロスヘッドピンを軸支できるようにクロスヘッドピンの外径を大きくして面圧を下げたり、油圧ポンプを高出力にして潤滑油の供給圧力を増加させたりする必要があった。

本発明は、このような課題に鑑み、低回転時の油膜厚さを大きくすることで、クロスヘッドピンの外径の大型化を抑え、潤滑油の供給圧力の増加を抑制することが可能なクロスヘッド型エンジンを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明のクロスヘッド型エンジンは、ピストンが固定されるピストンロッドと、クランクシャフトに連結される連接棒と、ピストンロッド、および、連接棒を連結するクロスヘッドピンと、クロスヘッドピンを軸支するクロスヘッド軸受と、クロスヘッド軸受の軸受面に潤滑油を導く潤滑油供給路と、潤滑油供給路を介して軸受面に潤滑油を送出する潤滑油送出部と、を備え、ピストンが上死点位置にあるときのクランク角を０度とした場合に、クランク角が２７０度以上、かつ、３６０度未満の範囲内に特定クランク角が設定されており、潤滑油送出部は、クランクシャフトの単位時間当たりの回転数が予め設定された回転数以下である場合において、クランク角が特定クランク角になると、特定クランク角になる前に比べて、軸受面に送出する潤滑油を増加させることを特徴とする。

潤滑油供給路は、軸受面の第１の部位に向けて潤滑油を導く第１供給路と、軸受面のうち、第１の部位と異なる第２の部位に向けて潤滑油を導く第２供給路と、を含み、潤滑油送出部は、クランク角に拘わらず第１供給路から軸受面に潤滑油を送出させ、クランク角が特定クランク角になると、第１供給路に加えて、第２供給路からも軸受面に潤滑油を送出させてもよい。

第２供給路はクロスヘッドピンに設けられていてもよい。

第２の部位は、軸受面のうち、クランク角が０°のときにクロスヘッドピンの中心を通る垂線と交わる部位よりも、クランク角が０°から９０°になるときのクロスヘッドピンに対する軸受面の回転方向前方側に位置していてもよい。

本発明のクロスヘッド型エンジンによれば、低回転時の油膜厚さを大きくすることで、クロスヘッドピンの外径の大型化を抑え、潤滑油の供給圧力の増加を抑制することが可能となる。

ユニフロー掃気式２サイクルエンジンの全体構成を示す説明図である。 クロスヘッド軸受の潤滑構造を説明するための説明図である。 クロスヘッドピンの軸受構造の概略断面図である。 クロスヘッド軸受の軸受面における潤滑油について説明するための説明図である。 クロスヘッドピンの軸心軌跡を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

以下の実施形態では、上昇行程と下降行程でサイクルが完結する２サイクル（ストローク）であって、シリンダ内部をガスが一方向に流れるユニフロー掃気式であるエンジンについて説明する。しかし、エンジンの種類は、２サイクル型、ユニフロー掃気式に限られず、クロスヘッド型のエンジンであればよい。

図１は、ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００（クロスヘッド型エンジン）の全体構成を示す説明図である。本実施形態のユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００は、例えば、船舶等に用いられる。具体的に、ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００は、シリンダ１１０と、ピストン１１２と、クロスヘッド１１４と、連接棒１１６と、クランクシャフト１１８と、排気ポート１２０と、排気弁１２２と、掃気ポート１２４と、掃気溜１２６と、冷却器１２８と、掃気室１３０と、パイロット噴射弁１３２と、燃焼室１３４とを含んで構成される。

ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００では、ピストン１１２の上昇行程および下降行程の２行程の間に、排気、吸気、圧縮、燃焼、膨張が行われて、ピストン１１２がシリンダ１１０内を往復移動する。ピストン１１２には、ピストンロッド１１２ａの上端が固定されている。また、ピストンロッド１１２ａの下端（一端）には、クロスヘッド１１４におけるクロスヘッドピン１１４ａが連結されており、クロスヘッド１１４は、ピストン１１２とともに往復移動する。クロスヘッド１１４はクロスヘッドシュー１１４ｂによって、ピストン１１２のストローク方向に垂直な方向（図１中、左右方向）の移動が規制されている。

クロスヘッドピン１１４ａは、連接棒１１６の一端に設けられたクロスヘッド軸受１１６ａに挿通されて、クロスヘッド軸受１１６ａに軸支されるとともに、連接棒１１６の一端側に挿通され、連接棒１１６を支持している。このように、ピストン１１２が固定されるピストンロッド１１２ａ、および、クランクシャフト１１８に連結される連接棒１１６が、クロスヘッド１１４を介して連結されている。

また、連接棒１１６の他端側は、クランクシャフト１１８に連結され、連接棒１１６に対してクランクシャフト１１８が回転する構造となっている。その結果、ピストン１１２の往復移動に伴いクロスヘッド１１４が往復移動すると、その往復移動に連動して、クランクシャフト１１８が回転することとなる。

排気ポート１２０は、ピストン１１２の上死点より上方のシリンダヘッド１１０ａに設けられた開口部であり、シリンダ１１０内で生じた燃焼後の排気ガスを排気するために開閉される。排気弁１２２は、不図示の排気弁駆動装置によって所定のタイミングで上下に摺動され、排気ポート１２０を開閉する。このようにして排気ポート１２０を介して排気された排気ガスは、排気管１２０ａを介して過給機Ｃのタービン側に供給された後、外部に排気される。

掃気ポート１２４は、シリンダ１１０の下端側の内周面（シリンダライナ１１０ｂの内周面）から外周面まで貫通する孔であり、シリンダ１１０の全周囲に亘って、複数設けられている。そして、掃気ポート１２４は、ピストン１１２の摺動動作に応じてシリンダ１１０内に活性ガスを吸入する。かかる活性ガスは、酸素、オゾン等の酸化剤、または、その混合気（例えば空気）を含む。

掃気溜１２６には、過給機Ｃのコンプレッサによって加圧された活性ガス（例えば空気）が封入されており、冷却器１２８によって活性ガスが冷却されている。冷却された活性ガスはシリンダジャケット１１０ｃ内に形成された掃気室１３０に圧入される。そして、掃気室１３０とシリンダ１１０内の差圧をもって掃気ポート１２４からシリンダ１１０内に活性ガスが吸入される。

また、図１に示すように、シリンダヘッド１１０ａには、パイロット噴射弁１３２が設けられる。そして、エンジンサイクルにおける所望の時点で適量の燃料油がパイロット噴射弁１３２から噴射される。かかる燃料油は、シリンダヘッド１１０ａと、シリンダライナ１１０ｂと、ピストン１１２とに囲繞されてシリンダ１１０の内部に形成された燃焼室１３４の熱で気化する。そして、燃料油が気化して自然着火し僅かな時間で燃焼して、燃焼室１３４の温度を極めて高くする。また、掃気ポート１２４近傍、または、シリンダ１１０のうち、掃気ポート１２４から燃焼室１３４までの部位に不図示の燃料噴射弁が設けられており、燃料噴射弁から噴射されてシリンダ１１０内に流入した燃料ガスは、燃料油の燃焼熱によって昇温されることで所望のタイミングで確実に燃焼させることができる。ピストン１１２は、主に燃料ガスの燃焼による膨張圧によって往復移動する。

ここで、燃料ガスは、例えば、ＬＮＧ（液化天然ガス）をガス化して生成されるものとする。また、燃料ガスは、ＬＮＧに限らず、例えば、ＬＰＧ（液化石油ガス）、軽油、重油等をガス化したものを適用することもできる。

図２は、クロスヘッド軸受１１６ａの潤滑構造を説明するための説明図であり、クロスヘッドピン１１４ａ、クロスヘッド軸受１１６ａ、連接棒１１６の分解斜視図を示す。連接棒１１６は、クロスヘッドピン１１４ａを収容する連結孔１３６を形成する部位が、クロスヘッドピン１１４ａの大凡上半分側と大凡下半分側とに分離可能となっている。図２では、この連接棒１１６の上半分側の部位１３６ａ（図３参照）は図示を省略する。

図２に示すように、連結孔１３６の下半分側の部位１３６ｂには、連結孔１３６の下半分を形成する円弧状の窪みの内周面に、周方向に延在する２本の油溝１３６ｃ、１３６ｄが形成されている。油溝１３６ｃ、１３６ｄには、それぞれ、連接棒１１６の側方に開口する油路１３８ａ、１３８ｂが連通しており、連接棒１１６の動きに追従する不図示のスウィングレバーを介して、油路１３８ａ、１３８ｂに潤滑油が供給される。

油路１３８ａ、１３８ｂに供給された潤滑油は、それぞれ、油溝１３６ｃ、１３６ｄに流出する。油溝１３６ｃは、クランクピン軸受まで延在するクランク油路１４０と連通しており、油溝１３６ｃからクランク油路１４０を介してクランクピン軸受まで潤滑油が供給される。

また、クロスヘッド軸受１１６ａは、大凡円弧状に屈曲した板部材であって、連接棒１１６の下半分側の部位１３６ｂのうち、連結孔１３６の下半分を形成する円弧状の窪みに組み付けられる。このとき、油溝１３６ｄは、クロスヘッド軸受１１６ａに形成された貫通孔１４２と対向する。貫通孔１４２は、クロスヘッド軸受１１６ａの内周面の周方向の一端側に３つ設けられるとともに、他端側にも３つ設けられている（不図示）。

クロスヘッドピン１１４ａがクロスヘッド軸受１１６ａに組み付けられたとき、貫通孔１４２に対向する位置には、ピストン冷却油路１４４が開口している。ピストン冷却油路１４４は、一端側の貫通孔１４２と他端側の貫通孔１４２それぞれに対応して２つ設けられている。また、クロスヘッドピン１１４ａには、ピストンロッド１１２ａの一端が固定される固定面１４６が形成されており、ピストン冷却油路１４４は、貫通孔１４２を介して油溝１３６ｄから供給された潤滑油を固定面１４６まで導く。

固定面１４６に導かれた潤滑油は、ピストンロッド１１２ａの内部に形成された油路を介して、ピストン１１２内部まで流れ、ピストン１１２を冷却した後、再び、ピストンロッド１１２ａの内部を通って固定面１４６まで戻り、固定面１４６に開口する還流路１４８に流入する。クロスヘッドピン１１４ａの中心には、クロスヘッドピン１１４ａの中心軸方向にクロスヘッドピン１１４ａの端面１５２まで延在する中心油路１５０が設けられており、還流路１４８と中心油路１５０が連通している。そのため、還流路１４８に流入した潤滑油は、中心油路１５０を通って端面１５２から排出される。

また、クロスヘッドピン１１４ａの外周面１５４のうち、中心軸方向の両端側にはそれぞれ、周方向に延在する環状の油溝１５４ａが形成されている。クロスヘッドピン１１４ａの内部には、ピストン冷却油路１４４と油溝１５４ａを連通させる連通路１５６が設けられており、ピストン冷却油路１４４から油溝１５４ａに潤滑油が供給される。油溝１５４ａに供給された潤滑油は、クロスヘッドシュー１１４ｂ（図１参照）を潤滑する。

また、クロスヘッド軸受１１６ａは、連接棒１１６に組み付けられたとき、連接棒１１６の油溝１３６ｃに対向する位置に、２つの対向孔１５８（潤滑油供給路、第１供給路）が形成されている。対向孔１５８は、クロスヘッド軸受１１６ａの内周面から外周面まで貫通し、油溝１３６ｃに供給された潤滑油を、クロスヘッド軸受１１６ａの内周面まで導く。

対向孔１５８のうち、内周面側の開口部位には、外周面側に窪んだ油ポケット１６０（第１の部位）が形成されており、潤滑油が油ポケット１６０に一時的に蓄えられるとともに、クロスヘッドピン１１４ａとクロスヘッド軸受１１６ａの相対的な摺動に応じて、油ポケット１６０の潤滑油がクロスヘッド軸受１１６ａの軸受面１１６ｂ側に流出する。こうして、油路１３８ａ、油溝１３６ｃ、対向孔１５８、および、油ポケット１６０を介して、クロスヘッド軸受１１６ａの軸受面１１６ｂに潤滑油が供給されることとなる。

このように、クロスヘッドピン１１４ａとクロスヘッド軸受１１６ａの軸受面１１６ｂの潤滑が、ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００の稼働中、常時遂行される。しかし、低回転時において、クロスヘッド軸受１１６ａの軸受面１１６ｂの油膜厚さが薄くなる場合があることから、本実施形態では、上述した対向孔１５８を介した潤滑油の供給経路の他に、もう一つ、潤滑油の供給経路が設けられている。

図３は、クロスヘッドピン１１４ａの軸受構造の概略断面図である。図３に示すように、連接棒１１６には、上述した油路１３８ａ、１３８ｂと反対側の側方に開口する油路１７０が形成されている。油路１７０は、スウィングレバー１７２を介して油圧ポンプ１７４ａ（潤滑油送出部）と連通している。ここでは、上述した油路１３８ａ、１３８ｂに潤滑油を供給する油圧ポンプ１７４ｂ（潤滑油送出部）と、油路１７０に潤滑油を供給する油圧ポンプ１７４ａを別に設けているが、１つの油圧ポンプを共用してバルブの開閉制御を行ってもよい。

また、油路１７０は、連結孔１３６の内周面に形成された油ポケット１７６に開口している。油ポケット１７６は、連結孔１３６の内周面のうち、油溝１３６ｃ、１３６ｄからずれた位置に形成されており、油圧ポンプ１７４ａから油路１７０を介して油ポケット１７６まで供給された潤滑油は、油溝１３６ｃ、１３６ｄには流出しない。一方で、クロスヘッド軸受１１６ａには、油ポケット１７６に対向する位置に、クロスヘッド軸受１１６ａの内周面から外周面まで貫通するポケット孔１１６ｃが設けられており、潤滑油は、ポケット孔１１６ｃを介してクロスヘッドピン１１４ａの外周面１５４まで到達する。

クロスヘッドピン１１４ａの内部には、クロスヘッドピン１１４ａおよびクロスヘッド軸受１１６ａを連接棒１１６の連結孔１３６に組み付けたとき、ポケット孔１１６ｃおよび油ポケット１７６に対向する位置に一端が開口する内部油路１７８（潤滑油供給路、第２供給路）が形成されている。内部油路１７８は、クロスヘッドピン１１４ａの内部で屈曲しており、軸受面１１６ｂのうち、油ポケット１７６よりも下方の部位１１６ｄ（第２の部位）に他端１７８ａが開口する。

油圧ポンプ１７４ａから吐出され内部油路１７８内に導かれた潤滑油は、内部油路１７８の他端１７８ａから排出されて、クロスヘッドピン１１４ａとクロスヘッド軸受１１６ａの間に供給されることとなる。すなわち、油圧ポンプ１７４ａは、クロスヘッド軸受１１６ａの軸受面１１６ｂに潤滑油を送出する。

このとき、内部油路１７８の他端１７８ａは、ピストンロッド１１２ａの中心軸方向（クロスヘッドピン１１４ａの中心を通る垂線Ｈ）に対して、クランクシャフト１１８の回転方向と逆方向（ここでは、反時計回り）に、角度θｘ分ずれた位置に設けられている。また、内部油路１７８の他端１７８ａから内部の屈曲部分までは、クロスヘッドピン１１４ａの中心から他端１７８ａまで結ぶ結線方向に延在している。

図４は、クロスヘッド軸受１１６ａの軸受面１１６ｂにおける潤滑油について説明するための説明図である。図４（ａ）には、高回転時におけるクランク角と流入油量および流出油量の関係を示し、図４（ｂ）には、低回転時におけるクランク角と流入油量および流出油量の関係を示し、図４（ｃ）には、クランク角と最小油膜厚さの関係を示す。

ここで、最小油膜厚さは、任意のクランク角において、クロスヘッド軸受１１６ａの周方向の全位置において最も油膜が薄くなった部位の油膜厚さとする。また、ピストン１１２が上死点位置にあるときのクランク角を０度、下死点位置にあるときのクランク角を１８０度とする。

図４（ａ）、図４（ｂ）において、破線の凡例は、クロスヘッド軸受１１６ａの軸受面１１６ｂからの潤滑油の流出油量を示し、実線の凡例は、クロスヘッド軸受１１６ａの軸受面１１６ｂへの潤滑油の流入油量を示す。図４（ｃ）においては、実線の凡例は、高回転数の最小油膜厚さを示し、破線の凡例は、低回転数の最小油膜厚さを示す。

図４（ａ）に示すように、高回転時、クランク角が２７０度から３６０度の期間において、流入油量と流出油量が共に大きくなっている。高回転時においては、ピストン１１２のストローク方向におけるピストン１１２やクロスヘッド１１４の慣性力が大きくなり、シリンダ１１０の内部の圧力によってピストン１１２が押圧される力と、慣性力との差が小さくなる。その結果、クロスヘッドピン１１４ａがピストン１１２側に引き上げられ軸受クリアランスが大きくなるため、流入油量と流出油量が共に大きくなる。このとき、クロスヘッド軸受１１６ａに保持される潤滑油量は大きくなり、図４（ｃ）に示すように、最小油膜厚さＨｃも極大となる。

一方、低回転時は、ピストン１１２やクロスヘッド１１４の慣性力が小さくなり、図４（ｂ）に示すように、クランク角２７０度から３６０度の間の流入油量および流出油量は、高回転時よりも少なくなる。詳細には、低回転時は高回転時よりも、特に、流入油量の減少幅が流出油量よりも大きい。

図４（ｃ）に示すように、クランクシャフト１１８が１回転する間に、最小油膜厚さが最も薄くなるクランク角θＡは、上死点の直後（クランク角２０度〜２５度）となっている。低回転時の最小油膜厚さＨＡは、高回転時の最小油膜厚さＨＢよりも小さい。これは、上死点の直前のクランク角２７０度から３６０度の期間において、低回転時の流入油量の減少幅が大きいことに起因する。

そこで、本実施形態では、低回転時、油圧ポンプ１７４ｂは、クランク角に拘わらず対向孔１５８から軸受面１１６ｂに潤滑油を送出させ、クランク角が特定クランク角になると、油圧ポンプ１７４ｂ（対向孔１５８）に加えて、油圧ポンプ１７４ａも、内部油路１７８から軸受面１１６ｂに潤滑油を送出させて、潤滑油を強制注油する。

ここでは、特定クランク角は、クランク角２７０度から３６０度の間に設定される角度範囲（クランク角θａ〜θｂ）であって、例えば、クランク角θａ＝３００度、クランク角θｂ＝３２０度とする。

このように、油圧ポンプ１７４ａは、エンジン回転数が低回転のとき、すなわち、クランクシャフト１１８の単位時間当たりの回転数が予め設定された回転数以下である場合において、クランク角が特定クランク角になると、特定クランク角になる前に比べて、軸受面１１６ｂに送出する潤滑油を増加させる。

その結果、図４（ｂ）にハッチングで示すように、クランク角θａ〜θｂの間の流入油量の最大値が油量Ｑａｄに増加する。そして、上死点直後に表れる低回転時の最小油膜厚さＨＡがより厚くなり、最小油膜厚さＨＤに改善される。そのため、低回転時の油膜厚さを大きくでき、面圧を下げる必要がなくなりクロスヘッドピン１１４ａの外径の大型化が抑えられるうえ、潤滑油の供給圧力を増加させなくとも十分な潤滑油の供給が可能となる。

図５は、クロスヘッドピン１１４ａの軸心軌跡を示す説明図であり、図５（ａ）において、軸受面１１６ｂの曲率中心を原点としたとき、クロスヘッドピン１１４ａの軸心の相対的な移動軌跡を示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）の破線部分を拡大して示す。また、図５中、左右方向は、ピストン１１２のストローク方向およびクロスヘッドピン１１４ａの中心軸方向の双方に垂直な方向であって、上下方向は、ピストン１１２のストローク方向に平行な方向となっている。

また、図５に示すように、クロスヘッドピン１１４ａは、クロスヘッド軸受１１６ａの曲率中心に対し、クロスヘッドピン１１４ａの軸心軌跡が描かれる側に偏っており、クロスヘッドピン１１４ａが偏った方向の軸受クリアランスが最小となっている。

クランクシャフト１１８の回転方向は、図５中、時計回りとなっており、燃焼室１３４の燃焼圧によってピストン１１２が押圧されるとき、クランクピンは、クロスヘッドピン１１４ａの中心軸に対して右側に偏っている。

そして、上記のクランク角θａからθｂの期間は、クロスヘッドピン１１４ａの軸心軌跡状において、クロスヘッド１１４の中心軸に対して右側に移動してから左に折り返した直後の期間となっている。そして、折り返し位置Ｒは、ピストンロッド１１２ａの中心軸方向（図５（ｂ）中、基準線Ｙ）に対して、反時計回りに角度θａｄ分ずれた位置となっている。すなわち、角度θａｄは、軸受面１１６ｂの曲率中心（図５（ａ）の原点）周りに、曲率中心に対してクロスヘッドピン１１４ａの軸心がずれる最大ずれ角となっている。

ここで、上述した内部油路１７８の他端１７８ａを、この角度θａｄの位置に合わせて設ける。すなわち、上記の角度θｘを、角度θａｄと等しい値となるように、内部油路１７８の他端１７８ａを配置する。

このとき、図３に示すように、軸受面１１６ｂの部位１１６ｄは、軸受面１１６ｂのうち、クランク角が０°のときにクロスヘッドピン１１４ａの中心を通る垂線Ｈと交わる部位よりも、図３中、反時計回り方向の前方側に位置している。ここで、図３中、反時計回り方向は、クランク角が０°から９０°になるときのクロスヘッドピン１１４ａに対する軸受面１１６ｂの回転方向となる。

図５（ｂ）に示すように、クロスヘッドピン１１４ａは、クランク角θｂ以降、クランク角θＡまで、クロスヘッド軸受１１６ａに対して相対的に左側にずれ動く。そのため、クランク角θａ〜θｂの間に内部油路１７８から軸受面１１６ｂに供給された潤滑油は、このクロスヘッドピン１１４ａの動きにつられて左側にずれ動く。そして、潤滑油は、クランク角θＡのタイミングで、丁度、クランク角θＡのときのクロスヘッドピン１１４ａの軸心軌跡が示す位置（大凡、下側）まで流動する。

このクランク角θＡにおいて、軸受クリアランスが最小となるのは、図５（ｂ）に示すクロスヘッドピン１１４ａの大凡下側の位置である。すなわち、最小油膜厚さＨＡとなるのは、図５（ｂ）に示す大凡下側の位置で、クランク角θＡのときとなる。

その結果、最小油膜厚さＨＡとなる位置およびタイミングに合わせて潤滑油が供給されることとなり、強制注油した潤滑油を効率的に軸受面１１６ｂの潤滑に供することが可能となる。内部油路１７８の他端１７８ａは、最小油膜厚さＨＡとなる位置からずれていることから、内部油路１７８の他端１７８ａによって、潤滑油の油圧が立ち難くなるといった事態を回避することが可能となる。

上述した実施形態では、第２供給路（内部油路１７８）はクロスヘッドピン１１４ａに設けられている場合について説明したが、第２供給路は、クロスヘッド軸受１１６ａに設けられていてもよい。ただし、第２供給路をクロスヘッドピン１１４ａに設ける場合、クロスヘッドピン１１４ａのうち、軸受面１１６ｂと対向する面は溝が形成されておらず、強制注油した潤滑油の局所的な潤滑効果を発揮することが可能となる。

また、上述した実施形態では、潤滑油供給路として、第１供給路（対向孔１５８）および第２供給路（内部油路１７８）を設け、第２供給路からは特定クランク角において潤滑油を供給する場合について説明した。しかし、１つの潤滑油供給路のみを設け、特定クランク角において、その１つの潤滑油供給路から供給する潤滑油の油量を特定クランク角前よりも増やす構成であってもよい。ただし、第１供給路と第２供給路を設けることで、第１供給路には、軸受面１１６ｂ全体の潤滑や冷却を担わせ、第２供給路には、局所的な潤滑を担わせるといったように、役割分担が可能となり、潤滑油の効率的な分配が可能となる。

また、上述した実施形態では、軸受面１１６ｂの部位１１６ｄは、軸受面１１６ｂのうち、クランク角が０°のときにクロスヘッドピン１１４ａの中心を通る垂線Ｈと交わる部位よりも、図３中、反時計回り方向の前方側に位置する場合について説明した。しかし、軸受面１１６ｂの部位１１６ｄは、任意の位置に設けてもよい。ただし、軸受面１１６ｂの部位１１６ｄを、クランク角が０°のときにクロスヘッドピン１１４ａの中心を通る垂線Ｈと交わる部位よりも、図３中、反時計回り方向の前方側に位置させることで、クロスヘッドピン１１４ａのクロスヘッド軸受１１６ａに対する相対的な移動の影響を加味し、最小油膜厚さが最も薄くなる位置およびタイミングで、効率的に潤滑油を供給することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、ピストンロッドにクロスヘッドが固定されたクロスヘッド型エンジンに利用することができる。

１００ ユニフロー掃気式２サイクルエンジン（クロスヘッド型エンジン）
１１０ シリンダ
１１２ ピストン
１１２ａ ピストンロッド
１１４ クロスヘッド
１１４ａ クロスヘッドピン
１１６ 連接棒
１１６ａ クロスヘッド軸受
１１６ｂ 軸受面
１１６ｄ 部位（第２の部位）
１１８ クランクシャフト
１５８ 対向孔（潤滑油供給路、第１供給路）
１６０ 油ポケット（第１の部位）
１７４ａ 油圧ポンプ（潤滑油送出部）
１７４ｂ 油圧ポンプ（潤滑油送出部）
１７８ 内部油路（潤滑油供給路、第２供給路）

Claims (4)

1. ピストンが固定されるピストンロッドと、
   クランクシャフトに連結される連接棒と、
   前記ピストンロッド、および、前記連接棒を連結するクロスヘッドピンと、
   前記クロスヘッドピンを軸支するクロスヘッド軸受と、
   前記クロスヘッド軸受の軸受面に潤滑油を導く潤滑油供給路と、
   前記潤滑油供給路を介して前記軸受面に潤滑油を送出する潤滑油送出部と、
   を備え、
   前記ピストンが上死点位置にあるときのクランク角を０度とした場合に、該クランク角が２７０度以上、かつ、３６０度未満の範囲内に特定クランク角が設定されており、
   前記潤滑油送出部は、
   前記クランクシャフトの単位時間当たりの回転数が予め設定された回転数以下である場合において、クランク角が前記特定クランク角になると、該特定クランク角になる前に比べて、前記軸受面に送出する潤滑油を増加させることを特徴とするクロスヘッド型エンジン。
2. 前記潤滑油供給路は、
   前記軸受面の第１の部位に向けて潤滑油を導く第１供給路と、
   前記軸受面のうち、前記第１の部位と異なる第２の部位に向けて潤滑油を導く第２供給路と、
   を含み、
   前記潤滑油送出部は、
   クランク角に拘わらず前記第１供給路から前記軸受面に潤滑油を送出させ、クランク角が前記特定クランク角になると、該第１供給路に加えて、前記第２供給路からも前記軸受面に潤滑油を送出させることを特徴とする請求項１に記載のクロスヘッド型エンジン。
3. 前記第２供給路は前記クロスヘッドピンに設けられていることを特徴とする請求項２に記載のクロスヘッド型エンジン。
4. 前記第２の部位は、前記軸受面のうち、クランク角が０°のときに前記クロスヘッドピンの中心を通る垂線と交わる部位よりも、クランク角が０°から９０°になるときの該クロスヘッドピンに対する該軸受面の回転方向前方側に位置していることを特徴とする請求項２または３に記載のクロスヘッド型エンジン。

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