JP7638080B2 - シリンダライナおよび舶用内燃機関 - Google Patents

Description

本開示は、シリンダライナ、および該シリンダライナを備える舶用内燃機関に関する。

例えば特許文献１には、保油用の溝が刻設されたシリンダライナが開示されている。具体的に、この特許文献１に開示されているシリンダライナは、該シリンダライナ内面の注油孔下方でかつ掃気ポート（掃気孔）の上方に、保油用の波状溝を備えている。

前記特許文献１によれば、注油孔からシリンダライナ内面に供給された潤滑油は、ピストンの往復移動によって下方へと掻き落とされる。この潤滑油は、掃気ポートを通じて外部に漏れ出すことなく、溝内に貯えられる。溝内に貯えられた潤滑油は、その後、ピストンにより上方に掻き上げられるとともに、溝に沿って円周方向へも拡散される。これにより、掃気ポートを通じて外部に流出する潤滑油の量を減らすことが可能となる。

実開昭６１－５３４６号公報

しかしながら、前記特許文献１のように、保油用の溝（保油溝）内に潤滑油を充填するように構成した場合、溝内の潤滑油が、例えばサイクル毎に掻き出されて入れ替わらなくては、潤滑油の流出を抑制する上で不都合である。

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、掃気ポートからの潤滑油の流出を抑制することにある。

本願発明者らは、保油溝の形態を工夫する上で、シリンダライナ内を流動する横渦状の空気の流れ（スワール流）に着目し、本開示を想到するに至った。

具体的に、本開示の第１の態様は、ピストンの往復移動に伴ってシリンダジャケットから空気を吸い込むように構成された円筒状のシリンダライナに係る。このシリンダライナは、周方向に沿って並んだ状態で配置される複数の掃気ポートと、前記複数の掃気ポートに対して上方の内壁部に設けられ、前記複数の掃気ポートの各々と対応するように、周方向に沿って並んだ状態で配置される複数の保油溝と、を備える。

そして、前記第１の態様によると、前記複数の掃気ポートは、それぞれ、前記ピストンの中心軸に垂直な横断面で見た場合に、前記シリンダジャケットから吸い込んだ空気を、周方向におけるいずれか一方向である所定の回転方向に渦を巻くように流動させ、前記複数の保油溝は、隣合う保油溝同士が互いに分断された状態で設けられるとともに、それぞれ、前記渦の流動に沿って直線状に延びるよう、前記中心軸に沿って上方に向かうにつれて前記回転方向に延びる。

前記第１の態様によれば、各保油溝は、渦の流動に沿って延びるように、上方向と回転方向とを合成してなる斜め方向に延びるように形成される。このように形成することで、保油溝から潤滑油の掻き出しを、スワール流によって促進することが可能となる。スワール流はサイクル毎に発生するため、サイクルの推移と連動して潤滑油を入れ替えることが可能となる。

また、保油溝同士を連結することなく、意図的に分断させることで、一方の保油溝から、それに隣接する他方の保油溝へと潤滑油を導くことなく、上方に向かって潤滑油を効果的に掻き出すことができるようになる。

保油溝からの潤滑油の掻き出しを促進することで、シリンダライナの内壁部から潤滑油が下方へと掻き落とされるタイミングなど、保油溝を機能させるべきタイミングに際し、該保油溝内を空にしておくことが可能となる。これにより、潤滑油の流出を抑制することができる。

本開示の第２の態様は、ピストンの往復移動に伴ってシリンダジャケットから空気を吸い込むように構成された円筒状のシリンダライナに係る。このシリンダライナは、周方向に沿って並んだ状態で配置される複数の掃気ポートと、前記複数の掃気ポートに対して上方に設けられ、前記複数の掃気ポートの各々と対応するように、周方向に沿って並んだ状態で配置される複数の保油溝と、を備える。

そして、前記第２の態様によると、前記複数の掃気ポートは、それぞれ、前記ピストンの中心軸に垂直な横断面で見た場合に、前記シリンダジャケットから吸い込んだ空気を、周方向におけるいずれか一方向である所定の回転方向に渦を巻くように流動させ、前記複数の保油溝は、それぞれ、前記渦の流動に沿って直線状に延びるよう、前記中心軸に沿って上方に向かうにつれて前記回転方向に延び、前記複数の保油溝のうち隣合う保油溝同士を接続するように、前記中心軸に沿って上方に向かうにつれて前記回転方向または該回転方向の反対方向に延びる複数の第２の保油溝をさらに備え、前記中心軸に対して前記第２の保油溝が成す傾斜は、前記保油溝が成す傾斜に比して急峻である。

前記第２の態様によれば、各保油溝は、渦の流動に沿って延びるように、上方向と回転方向またはその反対方向とを合成してなる斜め方向に延びるように形成される。このように形成することで、保油溝から潤滑油の掻き出しを、スワール流によって促進することが可能となる。スワール流はサイクル毎に発生するため、サイクルの推移と連動して潤滑油を入れ替えることが可能となる。

また、保油溝同士を接続する際に、該保油溝に比して急峻な第２の保油溝を介して接続することで、周方向における保油溝の寸法、ひいては、前記斜め方向における保油溝の寸法を相対的に長くすることができる。保油溝と第２の保油溝のうち、スワール流によって潤滑油を掻き出すための保油溝の寸法を相対的に長くすることで、潤滑油の掻き出しを促進する上で有利になる。

そして、保油溝からの潤滑油の掻き出しを促進することで、シリンダライナの内壁部から潤滑油が下方へと掻き落とされるタイミングなど、保油溝を機能させるべきタイミングに際し、該保油溝内を空にしておくことが可能となる。これにより、潤滑油の流出を抑制することができる。

また、本開示の第３の態様によると、前記複数の保油溝の各下端部は、周方向において、前記複数の掃気ポートのうち、隣合う掃気ポートの間に配置される、としてもよい。

前記第３の態様によれば、各保油溝の下端部から潤滑油が流れ落ちたときに、その潤滑油を掃気ポートの間に導くことができる。これにより、掃気ポートからの潤滑油の流出を抑制する上で有利になる。

また、本開示の第４の態様によると、前記複数の保油溝の各下端部は、周方向において、前記隣合う掃気ポートの中間位置に配置される、としてもよい。

前記第４の態様によれば、掃気ポートからの潤滑油の流出を抑制する上で有利になる。

また、本開示の第５の態様によると、前記複数の保油溝の各上端部は、周方向において、前記隣合う掃気ポートの間に配置される、としてもよい。

前記第５の態様によれば、各保油溝の上端部から掻き出された潤滑油が下方に向かって流れ落ちたときに、その潤滑油を掃気ポートの間に導くことができる。これにより、掃気ポートからの潤滑油の流出を抑制する上で有利になる。

また、本開示の第６の態様によると、前記隣合う保油溝のうち前記回転方向における上流側に位置する保油溝の上端部と、前記回転方向における下流側に位置する保油溝の下端部とは、軸方向に沿って並ぶように配置される。

前記第６の態様によれば、上流側に位置する保油溝から掻き出された潤滑油が下方に向かって流れ落ちたときに、その潤滑油を下流側に位置する保油溝によって受け止めることができる。これにより、掃気ポートからの潤滑油の流出を抑制する上で有利になる。

また、本開示の第７の態様によれば、前記複数の保油溝それぞれの軸方向における寸法は、該保油溝の周方向における寸法に比して長い、としてもよい。

前記第７の態様によると、スワール流と各保油溝とを可能な限り平行に構成する上で有利になる。

また、本開示の第８の態様によれば、前記複数の保油溝は、それぞれ、前記中心軸に対する傾斜方向に沿った縦断面で見た場合、少なくとも前記傾斜方向における上半部の深さが、上方に向かうに従って徐々に浅くなる、としてもよい。

前記第８の態様によると、スワール流によって保油溝から潤滑油を掻き出す上で有利になる。

また、本開示の第９の態様は、前記シリンダライナを備える舶用内燃機関に係る。

以上説明したように、本開示によれば、掃気ポートからの潤滑油の流出を抑制することができる。

図１は、舶用内燃機関の構成を例示する模式図である。 図２は、シリンダライナの構造を例示する縦断面図である。 図３は、シリンダライナの構造を例示する横断面図である。 図４は、第１実施形態における保油溝を例示する模式図である。 図５は、保油溝の構造を例示する縦断面図である。 図６は、第２実施形態を例示する図４対応図である。 図７は、第２実施形態の変形例を示す図４対応図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。図１は、舶用内燃機関（以下、単に「エンジン１」ともいう）の構成を例示する模式図である。

本明細書では、エンジン１の実施形態として、特別な技術的特徴を有するシリンダライナ１４を備えてなる第１実施形態と、これに対応する特別な技術的特徴を有するシリンダライナ１１４，２１４を備えてなる第２実施形態と、について順番に説明する。

〈第１実施形態〉
第１実施形態に係るエンジン１は、複数のシリンダ１６を備えた直列多気筒式のディーゼルエンジンである。このエンジン１は、ユニフロー掃気方式の２ストローク１サイクル機関として構成されており、タンカー、コンテナ船、自動車運搬船等、大型の船舶に搭載される。

船舶に搭載されたエンジン１は、その船舶を推進させるための主機関として用いられる。そのために、エンジン１の出力軸は、プロペラ軸（不図示）を介して船舶のプロペラ（不図示）に連結されている。エンジン１が運転することにより、その出力がプロペラに伝達されて、船舶が推進するように構成されている。

特に、本開示に係るエンジン１は、そのロングストローク化を実現するべく、いわゆるクロスヘッド式の内燃機関として構成されている。すなわち、このエンジン１においては、下方からピストン２１を支持するピストン棒２２と、クランクシャフト２３に連接される連接棒２４と、がクロスヘッド２５により連結されている。

（１）主要構成
以下、エンジン１の要部について説明する。

図１に示すように、エンジン１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。台板１１、架構１２およびシリンダジャケット１３は、上下方向に延びる複数のタイボルトおよびナットにより締結されている。エンジン１はまた、シリンダジャケット１３内に設けられるシリンダ１６と、シリンダ１６内に設けられるピストン２１と、ピストン２１の往復移動に連動して回転する出力軸（例えばクランクシャフト２３）と、を備えている。

台板１１は、エンジン１のクランクケースを構成するものであり、クランクシャフト２３と、クランクシャフト２３を回転自在に支持する軸受２６と、を収容している。クランクシャフト２３には、クランク２７を介して連接棒２４の下端部が連結されている。

架構１２は、一対のガイド板２８と、連接棒２４と、クロスヘッド２５と、を収容している。このうち、一対のガイド板２８は、ピストン軸方向に沿って設けられた一対の板状部材からなり、エンジン１の幅方向（図１の紙面左右方向）に間隔を空けて配置されている。連接棒２４は、その下端部がクランクシャフト２３に連結された状態で、一対のガイド板２８の間に配置されている。連接棒２４の上端部は、クロスヘッド２５を介してピストン棒２２の下端部に連結されている。

具体的に、クロスヘッド２５は、一対のガイド板２８の間に配置されており、各ガイド板２８に沿って上下方向に摺動する。すなわち、一対のガイド板２８は、クロスヘッド２５の摺動を案内するように構成されている。クロスヘッド２５は、クロスヘッドピン２９を介してピストン棒２２および連接棒２４と接続されている。クロスヘッドピン２９は、ピストン棒２２に対しては一体的に上下動するよう接続されている一方、連接棒２４に対しては、連接棒２４の上端部を支点として、連接棒２４を回動させるように接続されている。

シリンダジャケット１３は、内筒としてのシリンダライナ１４を支持する。シリンダライナ１４は、円筒状に形成されており、シリンダジャケット１３に挿入される。シリンダジャケット１３の内部空間は、シリンダライナ１４の内部空間と連通する。シリンダライナ１４の内部には、前述のピストン２１が配置されている。このピストン２１は、シリンダライナ１４の内壁に沿って上下方向に往復移動する。また、シリンダライナ１４の上部にはシリンダカバー１５が固定されている。シリンダカバー１５は、シリンダライナ１４とともにシリンダ１６を構成している。

また、シリンダカバー１５には、不図示の動弁装置によって作動される排気弁１８が設けられている。排気弁１８は、シリンダライナ１４およびシリンダカバー１５から構成されるシリンダ１６、並びに、ピストン２１の頂面とともに燃焼室１７を区画している。排気弁１８は、その燃焼室１７と排気管１９との間を開閉するものである。排気管１９は、燃焼室１７に通じる排気口を有しており、排気弁１８は、その排気口を開閉するように構成されている。

また、シリンダカバー１５には、燃焼室１７に燃料を供給するための燃料噴射弁３１が設けられている。燃料噴射弁３１は、燃焼室１７の室内にディーゼル燃料を噴射する。

さらに、本実施形態に係るエンジン１は、燃料噴射弁３１にディーゼル燃料を圧送する燃料ポンプ３２を備えている。図１に示すように、燃料ポンプ３２は、シリンダ１６の近傍にレイアウトされており、不図示の燃料噴射管を介して燃料噴射弁３１と流体的に接続されている。

シリンダ１６の近傍には、排気マニホールド４１も配置される。この排気マニホールド４１は、排気管１９を介して燃焼室１７と接続される。排気マニホールド４１は、燃焼室１７から排気管１９を通じて排ガスを受け入れ、受け入れた排ガスを一時貯留して、この排ガスの動圧を静圧に変える。

エンジン１は、空気等の燃焼用気体を過給する過給機４２と、過給機４２によって圧縮された燃焼用気体を一時的に貯留する掃気トランク４３と、をさらに備えている。過給機４２は、排ガスの圧力を利用してタービン（不図示）とともにコンプレッサ（不図示）を回転させ、このコンプレッサによって燃焼用気体を圧縮する。掃気トランク４３は、シリンダジャケット１３の内部空間と連通するように設けられる。過給機４２によって圧縮された燃焼用気体（以下、「圧縮気体」ともいう）は、掃気トランク４３からシリンダジャケット１３の内部空間に流入し、その内部空間から掃気ポート１４ａを通じてシリンダライナ１４の内部空間（シリンダライナ１４の内壁部１４ｂによって包囲された空間）に送給される。

エンジン１の運転に際しては、燃焼室１７の室内に、燃料噴射弁３１からディーゼル燃料が供給されるとともに、掃気トランク４３からシリンダジャケット１３等を通じて圧縮気体が供給される。これにより、燃焼室１７内においては、ディーゼル燃料が圧縮気体によって燃焼する。

そして、ディーゼル燃料により生じたエネルギーによって、ピストン２１は、シリンダライナ１４に沿って上下方向に往復移動する。このとき、排気弁１８が作動して燃焼室１７が開放されると、燃焼によって生じた排ガスが排気管１９に押し出される。また、シリンダライナ１４に沿ってピストン２１が往復移動することで、シリンダジャケット１３からシリンダライナ１４内へ圧縮気体（空気）が吸い込まれて、これをピストン２１が押し込むことで、燃焼室１７内に圧縮気体が新たに導入される。このような行程を繰り返すことで、ディーゼル燃料の燃焼と、シリンダ１６内の掃気と、が繰り返し実行される。

また、燃焼によってピストン２１が往復移動をすると、ピストン２１とともにピストン棒２２が上下方向に往復移動をする。これにより、ピストン棒２２に連結されたクロスヘッド２５が、上下方向に往復移動をする。このクロスヘッド２５は、連接棒２４の回動を許容するようになっており、クロスヘッド２５との接続部位を支点として、連接棒２４を回動させる。そして、連接棒２４の下端部に接続されるクランク２７がクランク運動し、そのクランク運動に応じてクランクシャフト２３が回転する。こうして、クランクシャフト２３は、ピストン２１の往復移動を回転運動に変換し、プロペラ軸とともに船舶のプロペラを回転させる。これにより、船舶が推進する。

ところで、シリンダライナ１４の内壁部１４ｂには、この内壁部１４ｂとピストン２１との潤滑を行うべく、１つ以上の注油孔（不図示）から潤滑油が供給されるようになっている。しかしながら、この潤滑油は、ピストン２１が下降した際に下方に掻き落とされた結果、後述の掃気ポート１４ａを通じて外部に流出する可能性がある。

そこで、本実施形態に係るシリンダライナ１４の内壁部１４ｂには、潤滑油の流出を抑制し、ピストン２１の往復移動に係る潤滑性を確保するための複数の保油溝１４ｃが設けられるようになっている。

以下、シリンダライナ１４の構成のうち、各保油溝１４ｃに関連した構成について詳細に説明する。

（２）シリンダライナの構成
図２は、シリンダライナ１４の構造を例示する縦断面図である。図３は、シリンダライナ１４の構造を例示する横断面図である。図４は、シリンダライナ１４の内壁部１４ｂを例示する模式図である。図５は、保油溝１４ｃの構造を例示する縦断面図である。ここで、図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面に相当し、図５は、図４のＶ－Ｖ断面に相当する。

なお、以下の説明においては、図２に例示されるシリンダライナ１４およびピストン２１の中心軸Ｃに沿う方向を「軸方向」と定義し、この中心軸Ｃから放射状に延びる方向を「径方向」と定義する。また、この中心軸Ｃを中心とした時計回り方向および反時計回り方向を「周方向」と定義する。

軸方向は、前述したピストン２１の移動方向に等しく、「上下方向」と言い換えることもできる。また、軸方向に沿って後述の掃気ポート１４ａから燃焼室１７に向かう方向を「上方向」と呼称し、その反対方向を「下方向」と呼称する場合もある。

径方向は、ピストン２１の移動方向に直交する。また、径方向において中心軸Ｃに近接する一側を「内側」と呼称し、中心軸Ｃから離間する他側を「外側」と呼称する場合もある。

シリンダライナ１４は、ピストン２１の往復移動を案内する内筒として機能する。具体的に、シリンダライナ１４は、図２に示すように、上下方向に沿って延びる円筒状に形成される。

また、シリンダライナ１４は、図２および図３に示すように、該シリンダライナ１４の下部に設けられる複数の掃気ポート１４ａと、シリンダライナ１４の内部空間を区画する内壁部１４ｂと、この内壁部１４ｂに設けられる複数の保油溝１４ｃと、を備えている。

このうち、複数の掃気ポート１４ａは、それぞれ、周方向に沿って並んだ状態で配置されている。各掃気ポート１４ａは、シリンダライナ１４の内壁部１４ｂを貫通する掃気孔として形成されている。

また、各掃気ポート１４ａは、上下方向においては、シリンダライナ１４のうちシリンダジャケット１３内に挿入された部分（シリンダライナ１４の下部に相当する部分）に配置される。図示は省略するが、各掃気ポート１４ａは、下死点に位置するピストン２１よりも上方に位置するように配置される。

また、図３に示すように、複数の掃気ポート１４ａは、それぞれ、中心軸Ｃに垂直な横断面で見た場合に、シリンダジャケット１３から吸い込んだ空気を、周方向におけるいずれか一方向である所定の回転方向Ｄ１に渦を巻くように流動させる。図例では、回転方向Ｄ１は、中心軸Ｃを中心とした時計回り方向に等しい。このような流動を実現するために、各掃気ポート１４ａは、径方向において外側から内側に向かうに従って、周方向において時計回り方向に向かうように傾斜している。

なお、回転方向Ｄ１は、図例のような時計回り方向には限定されない。中心軸Ｃを中心とした反時計回り方向を回転方向Ｄ１とすることもできる。その場合、各掃気ポート１４ａの傾斜方向は、径方向において外側から内側に向かうに従って、周方向において反時計回り方向に向かって傾斜することになる（図例とは反対方向に向かって傾斜することになる）。

各掃気ポート１４ａはまた、ピストン２１が下死点付近に位置するときに開状態となり、シリンダジャケット１３およびシリンダライナ１４を介して掃気トランク４３と燃焼室１７とを連通させる。

各掃気ポート１４ａが開状態となったときにシリンダライナ１４内に吸い込まれる空気は、図３の矢印Ａ１に示すように、回転方向Ｄ１に渦を巻くように流動する。そうして渦を巻いた空気は、図２の矢印Ａに示すように、中心軸Ｃまわりのスワール流となって燃焼室１７へ向かって流れることになる。

内壁部１４ｂは、ピストン２１の往復移動を案内する。具体的に、本実施形態に係る内壁部１４ｂは、図２に示すように、ピストン２１の中心軸Ｃと同軸の中心軸を有し、かつ上下方向に沿って延びる円筒状に形成される。

ここで、上下方向に延びる内壁部１４ｂのうち、複数の掃気ポート１４ａに対して上方に位置する内壁部１４ｂには、各掃気ポート１４ａと対応するように、周方向に沿って並んだ状態で複数の保油溝１４ｃが配置される。

具体的に、複数の保油溝１４ｃは、複数の掃気ポート１４ａと同数になるように形成される。各保油溝１４ｃは、対応する掃気ポート１４ａの上方に配置される。

そして、第１実施形態に係る複数の保油溝１４ｃは、隣合う保油溝１４ｃ同士が互いに分断された状態で設けられるとともに、それぞれ、渦の流動に沿って延びるよう、中心軸Ｃに沿って上方に向かうにつれて回転方向Ｄ１に延びる。

具体的に、複数の保油溝１４ｃは、図４に示すように、隣り合う保油溝１４ｃ同士が繋がらないように形成されている。そして、各保油溝１４ｃは、スワール流に沿って延びるよう、上下方向において上側に向かうに従って、周方向においては前述した回転方向Ｄ１に延びている（換言すれば、上方向と、回転方向Ｄ１とを合成した斜め方向）に向かって延びている。各保油溝１４ｃは、この斜め方向に沿ってストレートに延びる。

また、複数の保油溝１４ｃの各下端部１４２は、周方向において、複数の掃気ポート１４ａのうち、隣合う掃気ポート１４ａの間（具体的には、隣合う掃気ポート１４ａの中間位置）に配置される。すなわち、図４において紙面上下方向に延びる一点鎖線に示すように、各下端部１４２から軸方向に沿って延ばした直線は、各掃気ポート１４ａの開口とは交わらないようになっている。

同様に、複数の保油溝１４ｃの各上端部１４１は、周方向において、複数の掃気ポート１４ａのうち、隣合う掃気ポート１４ａの間（具体的には、隣合う掃気ポート１４ａの中間位置）に配置される。すなわち、図４において紙面上下方向に延びる一点鎖線に示すように、各上端部１４１から軸方向に沿って延ばした直線は、各掃気ポート１４ａの開口とは交わらないようになっている。

各保油溝１４ｃの下端部１４２と上端部１４１とを双方とも、隣合う掃気ポート１４ａの間に配置したことで、周方向における各保油溝１４ｃの寸法Ｗ１は、同方向における各掃気ポート１４ａの寸法Ｗ２よりも長くなる。

また、図４に示すように、隣合う保油溝１４ｃのうち回転方向Ｄ１における上流側（図４の紙面右側）に位置する保油溝１４ｃの上端部１４１と、回転方向Ｄ１における下流側（図４の紙面左側）に位置する保油溝１４ｃの下端部１４２とは、軸方向に沿って並ぶように配置される。

また、図４に示すように、複数の保油溝１４ｃそれぞれの軸方向における寸法Ｈ１は、該保油溝１４ｃの周方向における寸法Ｗ１に比して長い。このように構成した結果、各保油溝１４ｃの傾斜角θは鋭角となる。さらに、各保油溝１４ｃの軸方向における寸法Ｈ１は、軸方向における保油溝１４ｃと掃気ポート１４ａとの間隔Ｈ２よりも長い。具体的に、傾斜角θは、１０°～４５°の範囲内となることが好ましい。

また、図５に示すように、複数の保油溝１４ｃは、それぞれ、中心軸Ｃに対する傾斜方向（具体的には、上方向と回転方向Ｄ１とを合成した斜め方向）に沿った縦断面（図５に示す縦断面）で見た場合、傾斜方向における上半部の深さは、上方に向かうに従って、徐々に浅くなる。具体的には、各保油溝１４ｃの深さは、下端部１４２と上端部１４１との中間位置よりも下側に位置する部位（下端部１４２から寸法Ｈ４だけ上方に位置するｂ部位）において最大となった後、その部位から上端部１４１に向かうに従って、徐々に浅くなる。そのようにして徐々に浅くなる部位の寸法Ｈ３は、前述の寸法Ｈ４よりも長くなるように構成されている。

（３）エンジンの潤滑性能について
以上説明したように、前記第１実施形態によれば、各保油溝１４ｃは、渦の流動（スワール流の流れ方向）に沿って直線状に延びるように、上方向と回転方向Ｄ１とを合成してなる斜め方向に延びるように形成される。このように形成することで、スワール流によって保油溝１４ｃから潤滑油を掻き出すことが可能となる。スワール流はサイクル毎に発生するため、サイクルの推移と連動して潤滑油を入れ替えることが可能となる。

また、図４に示すように、保油溝１４ｃ同士を連結することなく、意図的に分断させることで、一方の保油溝１４ｃから、それに隣接する他方の保油溝１４ｃへと潤滑油を導くことなく、上方に向かって潤滑油を効果的に掻き出すことができるようになる。

保油溝１４ｃからの潤滑油の掻き出しを促進することで、シリンダライナ１４の内壁部１４ｂから潤滑油が下方へと掻き落とされるタイミングなど、保油溝１４ｃを機能させるべきタイミングに際し、該保油溝１４ｃ内を空にしておくことが可能となる。これにより、潤滑油の流出を抑制することができる。

また、図４に示すように、各保油溝１４ｃの下端部１４２を、周方向において隣合う掃気ポート１４ａの間（特に、掃気ポート１４ａの中間位置）に配置することで、各下端部１４２から潤滑油が流れ落ちたときに、その潤滑油を掃気ポート１４ａの間に導くことができる。これにより、掃気ポート１４ａからの潤滑油の流出を抑制する上で有利になる。

また、図４に示すように、各保油溝１４ｃの各上端部１４１を、周方向において隣合う掃気ポート１４ａの間（特に、掃気ポート１４ａのい中間位置）に配置することで、各上端部１４１から掻き出された潤滑油が下方に向かって流れ落ちたときに、その潤滑油を掃気ポート１４ａの間に導くことができる。これにより、掃気ポート１４ａからの潤滑油の流出を抑制する上で有利になる。

また、図４に示すように、回転方向Ｄ１における上流側（紙面右側）に位置する保油溝１４ｃの上端部１４１と、回転方向Ｄ１における下流側（紙面左側）に位置する保油溝１４ｃの下端部１４２とを、軸方向に沿って並ぶように配置することで、上流側に位置する保油溝１４ｃから掻き出された潤滑油が下方に向かって流れ落ちたときに、その潤滑油を下流側に位置する保油溝１４ｃによって受け止めることができる。これにより、掃気ポート１４ａからの潤滑油の流出を抑制する上で有利になる。

また、図４に示すように、各保油溝１４ｃの軸方向における寸法Ｈ１を、該保油溝１４ｃの周方向における寸法にＷ１に比して長くすることで、傾斜角θを鋭角とし、ひいては、スワール流と各保油溝１４ｃとを可能な限り平行に構成する上で有利になる。

また、図５に示すように、各保油溝１４ｃを、上方に向かうに従って徐々に浅くなるように構成することで、スワール流によって保油溝１４ｃから潤滑油を掻き出す上で有利になる。

〈第２実施形態〉
続いて、エンジン１の第２実施形態について説明する。

（１）第２実施形態に係る保油溝について
図６は、第２実施形態を例示する図４対応図である。第２実施形態に係るエンジン１およびシリンダライナ１１４は、保油溝を除いて前記第１実施形態と同様に構成される。そこで、以下の説明では、保油溝に関連した構成のみ説明する。

第２実施形態に係る複数の保油溝１１４ｃは、第１実施形態と同様に、渦の流動に沿って延びるよう、中心軸Ｃに沿って上方に向かうにつれて回転方向Ｄ１に延びる。

具体的に、複数の保油溝１１４ｃは、スワール流に沿って延びるよう、上下方向において上側に向かうに従って、周方向においては前述した回転方向Ｄ１に延びている（換言すれば、上方向と、回転方向Ｄ１とを合成した斜め方向）に向かって延びている。各保油溝１１４ｃは、この斜め方向に沿ってストレートに延びる。

そして、第２実施形態に係るシリンダライナ１１４は、複数の保油溝１１４ｃのうち隣合う保油溝１１４ｃ同士を接続するように、中心軸Ｃに沿って上方に向かうにつれて回転方向Ｄ１の反対方向に延びる複数の第２の保油溝１１４ｄをさらに備える。

すなわち、この第２実施形態では、周方向において隣合う保油溝１１４ｃが、第２の保油溝１１４ｄを介して繋がるように構成されている。第２の保油溝１１４ｄは、回転方向Ｄ１において上流側（紙面右側）に位置する保油溝１１４ｃの上端部１１４１と、回転方向Ｄ１において下流側（紙面左側）に位置する保油溝１１４ｃの下端部１１４２と、を接続するように直線状に延びている。各第２の保油溝１１４ｄは、周方向において斜め方向とは反対側を指向した第２の斜め方向（換言すれば、上方向と、回転方向Ｄ１の反対方向とを合成した斜め方向）に沿ってストレートに延びる。

そして、中心軸Ｃに対して第２の保油溝１１４ｄが成す傾斜（第２傾斜角）θ２は、前記保油溝１１４ｃが成す傾斜（第１傾斜角）θ１に比して急峻となるように構成されている。具体的に、第１傾斜角θ１は、１０°～４５°の範囲内となることが好ましい。

なお、ここでいう第１傾斜角度θ１とは、保油溝１１４ｃから斜め方向に沿って延ばした延長線と、軸方向（中心軸Ｃ）に沿って延びる直線と、がなす角度のうち、鋭角となる一方を指す。

同様に、第２傾斜角度θ２とは、第２の保油溝１１４ｄから第２の斜め方向に沿って延ばした延長線と、軸方向（中心軸Ｃ）に沿って延びる直線と、がなす角度のうち、鋭角となる一方を指す。

具体的に、第２実施形態では、軸方向における保油溝１１４ｃの寸法と、第２の保油溝１１４ｄの寸法と、は実質的に一致する。一方、周方向における保油溝１１４ｃの寸法は、第２の保油溝１１４ｄの寸法に比して長い（第２の保油溝１１４ｄの寸法は、保油溝１１４ｃの寸法に比して短い）。

また、前記第１実施形態と同様に、複数の保油溝１１４ｃの各下端部１１４２は、周方向において、複数の掃気ポート１１４ａのうち、隣合う掃気ポート１１４ａの間（具体的には、隣合う掃気ポート１１４ａの中間位置）に配置される。すなわち、各下端部１１４２から軸方向に沿って延ばした直線は、各掃気ポート１１４ａの開口とは交わらないようになっている。

また、前記第１実施形態と同様に、複数の保油溝１１４ｃそれぞれの軸方向における寸法は、該保油溝１１４ｃの周方向における寸法に比して長い。このように構成した結果、各保油溝１１４ｃの第１傾斜角θ１は鋭角となる。さらに、各保油溝１１４ｃの軸方向における寸法は、軸方向における保油溝１１４ｃと掃気ポート１１４ａとの間隔よりも長くなるように構成されている。

また、図示は省略したが、前記第１実施形態と同様に、複数の保油溝１１４ｃは、それぞれ、中心軸Ｃに対する傾斜方向（具体的には、上方向と回転方向Ｄ１とを合成した斜め方向）に沿った縦断面で見た場合、傾斜方向における上半部の深さは、上方に向かうに従って、徐々に浅くなる。具体的には、各保油溝１１４ｃの深さは、その下端部１１４２と上端部１１４１との中間位置よりも下側に位置する部位において最大となった後、その部位から上端部１１４１に向かうに従って、徐々に浅くなる。

このように、前記第２実施形態によれば、各保油溝１１４ｃは、渦の流動（スワール流の流れ方向）に沿って直線状に延びるように、上方向と回転方向Ｄ１の反対方向とを合成してなる第２の斜め方向に延びるように形成される。このように形成することで、スワール流によって保油溝１１４ｃから潤滑油を掻き出すことが可能となる。スワール流はサイクル毎に発生するため、サイクルの推移と連動して潤滑油を入れ替えることが可能となる。

また、保油溝１１４ｃ同士を接続する際に、該保油溝１１４ｃに比して急峻な第２の保油溝１１４ｄを介して接続することで、周方向における保油溝１１４ｃの寸法、ひいては、斜め方向における保油溝１１４ｃの寸法を第２の保油溝１１４ｄよりも長くすることができる。保油溝１１４ｃと第２の保油溝１１４ｄのうち、スワール流によって潤滑油を掻き出すための保油溝１１４ｃの寸法を相対的に長くすることで、潤滑油の掻き出しを促進する上で有利になる。

そして、保油溝１１４ｃからの潤滑油の掻き出しを促進することで、シリンダライナ１１４の内壁部１１４ｂから潤滑油が下方へと掻き落とされるタイミングなど、保油溝１１４ｃを機能させるべきタイミングに際し、該保油溝１１４ｃ内を空にしておくことが可能となる。これにより、潤滑油の流出を抑制することができる。

また、第２の保油溝１１４ｄは、保油溝１１４ｃよりも急峻な分、より速やかに潤滑油を流れ落とすことができる。ここで、図６に示すように、第２の保油溝１１４ｄの下端部（具体的には、保油溝１１４ｃの下端部１１４２と一致する部位）を隣合う掃気ポート１１４ａの間に配置することで、第２の保油溝１１４ｄが流れ落とした潤滑油の、掃気ポート１１４ａからの流出を抑制することができる。

（２）第２実施形態の変形例について
前記第２実施形態では、複数の第２の保油溝１１４ｄは、中心軸Ｃに沿って上方に向かうにつれて、回転方向Ｄ１の反対方向に延びるように構成されていたが、第２実施形態は、そうした構成に限定されない。

図７は、第２実施形態の変形例を示す図４対応図である。図７に示すように、この変形例に係るシリンダライナ２１４は、図６に示す構成例に類似した保油溝２１４ｃを備えてなる。

そして、変形例に係るシリンダライナ２１４は、複数の保油溝２１４ｃのうち隣合う保油溝２１４ｃ同士を接続するように、中心軸Ｃに沿って上方に向かうにつれて回転方向Ｄ１に延びる複数の第２の保油溝２１４ｄをさらに備える。

すなわち、この変形例では、周方向において隣合う保油溝２１４ｃが、第２の保油溝２１４ｄを介して繋がるように構成されている。第２の保油溝２１４ｄは、回転方向Ｄ１において上流側（紙面右側）に位置する保油溝２１４ｃの上端部２１４１と、回転方向Ｄ１において下流側（紙面左側）に位置する保油溝２１４ｃの下端部２１４２と、を接続するように直線状に延びている。各第２の保油溝２１４ｄは、周方向において斜め方向（換言すれば、上方向と、回転方向Ｄ１とを合成した斜め方向）に沿ってストレートに延びる。

そして、中心軸Ｃに対して第２の保油溝２１４ｄが成す傾斜（第２傾斜角）θ４は、図６に示す例と同様に、前記保油溝１１４ｃが成す傾斜（第１傾斜角）θ３に比して急峻となるように構成されている。具体的に、第１傾斜角θ３は、１０°～４５°の範囲内となることが好ましい。

具体的に、この変形例においては、第２実施形態と同様に、軸方向における保油溝２１４ｃの寸法と、第２の保油溝２１４ｄの寸法と、は実質的に一致する。一方、周方向における保油溝２１４ｃの寸法は、第２の保油溝２１４ｄの寸法に比して長い（周方向における第２の保油溝２１４ｄの寸法は、保油溝２１４ｃの寸法に比して短い）。

また、前記第１実施形態等と同様に、複数の保油溝２１４ｃの各下端部２１４２は、周方向において、複数の掃気ポート２１４ａのうち、隣合う掃気ポート２１４ａの間（具体的には、隣合う掃気ポート２１４ａの中間位置）に配置される。すなわち、各下端部２１４２から軸方向に沿って延ばした直線は、各掃気ポート２１４ａの開口とは交わらないようになっている。

また、前記第１実施形態と同様に、複数の保油溝２１４ｃの各上端部２１４１は、周方向において、複数の掃気ポート２１４ａのうち、隣合う掃気ポート２１４ａの間（具体的には、隣合う掃気ポート２１４ａの中間位置）に配置される。すなわち、各上端部２１４１から軸方向に沿って延ばした直線は、各掃気ポート２１４ａの開口とは交わらないようになっている。

このように、この変形例によれば、各保油溝２１４ｃは、渦の流動（スワール流の流れ方向）に沿って直線状に延びるように、上方向と回転方向Ｄ１とを合成してなる斜め方向に延びるように形成される。このように形成することで、スワール流によって保油溝２１４ｃから潤滑油を掻き出すことが可能となる。スワール流はサイクル毎に発生するため、サイクルの推移と連動して潤滑油を入れ替えることが可能となる。

また、保油溝２１４ｃ同士を接続する際に、該保油溝２１４ｃに比して急峻な第２の保油溝２１４ｄを介して接続することで、周方向における保油溝２１４ｃの寸法、ひいては、斜め方向における保油溝２１４ｃの寸法を第２の保油溝２１４ｄよりも長くすることができる。保油溝２１４ｃと第２の保油溝２１４ｄのうち、スワール流によって潤滑油を掻き出すための保油溝２１４ｃの寸法を相対的に長くすることで、潤滑油の掻き出しを促進する上で有利になる。

そして、保油溝２１４ｃからの潤滑油の掻き出しを促進することで、シリンダライナ２１４の内壁部２１４ｂから潤滑油が下方へと掻き落とされるタイミングなど、保油溝２１４ｃを機能させるべきタイミングに際し、該保油溝２１４ｃ内を空にしておくことが可能となる。これにより、潤滑油の流出を抑制することができる。

また、第２の保油溝２１４ｄは、保油溝２１４ｃよりも急峻な分、より速やかに潤滑油を流れ落とすことができる。ここで、図７に示すように、第２の保油溝２１４ｄの下端部（具体的には、保油溝２１４ｃの下端部２１４２と一致する部位）を隣合う掃気ポート２１４ａの間に配置することで、第２の保油溝１１４ｄが流れ落とした潤滑油の、掃気ポート２１４ａからの流出を抑制することができる。

１ エンジン（舶用内燃機関）
１３ シリンダジャケット
１４，１１４，２１４ シリンダライナ
１４ａ，１１４ａ，２１４ａ 掃気ポート
１４ｂ，１１４ｂ，２１４ｂ 内壁部
１４ｃ，１１４ｃ，２１４ｃ 保油溝
１４１，１１４１，２１４１ 保油溝の上端部
１４２，１１４２，２１４２ 保油溝の下端部
１４ｄ，２１４ｄ 第２の保油溝
２１ ピストン
Ｄ１ 回転方向

Claims (9)

1. ピストンの往復移動に伴ってシリンダジャケットから空気を吸い込むように構成された円筒状のシリンダライナであって、
   前記ピストンの中心軸に沿って延びる方向を軸方向とし、該中心軸に垂直な横断面で見たときに、前記シリンダライナの内壁部に沿って円弧状に延びる方向を周方向とすると、
   前記周方向に沿って並んだ状態で配置される複数の掃気ポートと、
   前記複数の掃気ポートに対して上方の内壁部に設けられ、前記複数の掃気ポートの各々と対応するように、前記周方向に沿って並んだ状態で配置される複数の保油溝と、を備え、
   前記複数の掃気ポートは、それぞれ、前記の中心軸に垂直な横断面で見た場合に、前記シリンダジャケットから吸い込んだ空気を、前記周方向におけるいずれか一方向である所定の回転方向に渦を巻くように流動させ、
   前記複数の保油溝は、隣合う保油溝同士が互いに分断された状態で設けられるとともに、それぞれ、前記渦の流動に沿って直線状に延びるよう、前記中心軸に沿って上方に向かうにつれて前記回転方向に延び、
   前記複数の保油溝それぞれの前記軸方向における寸法は、前記内壁部を前記軸方向と前記周方向とに沿って延びる平面上に展開して平面視した場合に、前記複数の保油溝それぞれの前記周方向における寸法に比して長い
   ことを特徴とするシリンダライナ。
2. ピストンの往復移動に伴ってシリンダジャケットから空気を吸い込むように構成された円筒状のシリンダライナであって、
   前記ピストンの中心軸に沿って延びる方向を軸方向とし、該中心軸に垂直な横断面で見たときに、前記シリンダライナの内壁部に沿って円弧状に延びる方向を周方向とすると、
   前記周方向に沿って並んだ状態で配置される複数の掃気ポートと、
   前記複数の掃気ポートに対して上方に設けられ、前記複数の掃気ポートの各々と対応するように、前記周方向に沿って並んだ状態で配置される複数の保油溝と、を備え、
   前記複数の掃気ポートは、それぞれ、前記中心軸に垂直な横断面で見た場合に、前記シリンダジャケットから吸い込んだ空気を、前記周方向におけるいずれか一方向である所定の回転方向に渦を巻くように流動させ、
   前記複数の保油溝は、それぞれ、前記渦の流動に沿って直線状に延びるよう、前記中心軸に沿って上方に向かうにつれて前記回転方向に延び、
   前記複数の保油溝のうち隣合う保油溝同士を接続するように、前記中心軸に沿って上方に向かうにつれて前記回転方向または該回転方向の反対方向に延びる複数の第２の保油溝をさらに備え、
   前記中心軸に対して前記第２の保油溝が成す傾斜は、前記保油溝が成す傾斜に比して急峻である
   ことを特徴とするシリンダライナ。
3. 請求項１または２に記載されたシリンダライナにおいて、
   前記複数の保油溝の各下端部は、前記周方向において、前記複数の掃気ポートのうち、隣合う掃気ポートの間に配置される
   ことを特徴とするシリンダライナ。
4. 請求項３に記載されたシリンダライナにおいて、
   前記複数の保油溝の各下端部は、前記周方向において、前記隣合う掃気ポートの中間位置に配置される
   ことを特徴とするシリンダライナ。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載されたシリンダライナにおいて、
   前記複数の保油溝の各上端部は、前記周方向において、前記隣合う掃気ポートの間に配置される
   ことを特徴とするシリンダライナ。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載されたシリンダライナにおいて、
   前記隣合う保油溝のうち前記回転方向における上流側に位置する保油溝の上端部と、前記回転方向における下流側に位置する保油溝の下端部とは、軸方向に沿って並ぶように配置される
   ことを特徴とするシリンダライナ。
7. 請求項２に記載されたシリンダライナにおいて、
   前記複数の保油溝それぞれの前記軸方向における寸法は、該保油溝の前記周方向における寸法に比して長い
   ことを特徴とするシリンダライナ。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載されたシリンダライナにおいて、
   前記複数の保油溝は、それぞれ、前記中心軸に対する傾斜方向に沿った縦断面で見た場合、少なくとも前記傾斜方向における上半部の深さが、上方に向かうに従って徐々に浅くなる
   ことを特徴とするシリンダライナ。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載されたシリンダライナを備える
   ことを特徴とする舶用内燃機関。

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