JP2019218902A

JP2019218902A - エンジン

Info

Publication number: JP2019218902A
Application number: JP2018116900A
Authority: JP
Inventors: 彰久菅原; Akihisa Sugawara
Original assignee: Diesel United Ltd
Current assignee: Diesel United Ltd
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2019-12-26
Anticipated expiration: 2038-06-20
Also published as: JP6846386B2

Abstract

【課題】シリンダライナおよびピストンリングの損傷を低減する。【解決手段】エンジンは、ピストンが摺動可能な上部ライナ１００と、掃気ポート３ａが形成され、ピストンが摺動可能であり、上部ライナにおけるピストンの下死点側に接続される下部ライナ２００と、上部ライナの下端に設けられ、下死点側に突出した複数の上部突出部１０８、および、上部突出部の間に設けられた複数の上部溝部１１０が形成された上部連結部１０４と、下部ライナの上端に設けられ、上部突出部が挿入される複数の下部溝部２０８と、上部溝部に挿入される複数の下部突出部２０６が形成された下部連結部２０２と、を備え、複数の上部突出部は、上部ライナの軸方向において異なる２以上の高さに形成され、複数の下部突出部は、下部ライナの軸方向において異なる２以上の高さに形成される。【選択図】図４

Description

本開示は、エンジンに関する。

舶用のエンジンでは、クロスヘッド型が用いられることがある。例えば、特許文献１に記載のエンジンでは、クロスヘッド内に油圧ピストンが配され、油圧ピストンが油圧によって作動することで、ピストンの上死点位置および下死点位置が移動する。これにより、エンジンの幾何的な圧縮比が可変される。

特開２０１４−０２０３７５号公報

ところで、クロスヘッド型のエンジンでは、シリンダライナの下部に掃気ポートが設けられている。クロスヘッド型のエンジンでは、ピストンが下死点位置近傍に移動した際に、掃気ポートを介してシリンダライナ内に活性ガスが導入される。

しかしながら、特許文献１に記載のエンジンでは、ピストンの下死点位置がより下方に移動された場合、ピストンが下死点位置に到達しても、掃気ポートがピストンによって塞がれてしまうおそれがある。

そこで、シリンダライナを、上部ライナと、掃気ポートが形成された下部ライナとに分割し、ピストンの下死点位置に応じて下部ライナを軸方向に移動させることが考えられる。

この場合、上部ライナと下部ライナとの間に隙間が形成されることになるため、隙間にピストンリングが到達したときに、ピストンリングが径方向に広がる。ピストンリングが径方向に広がると、ピストンリングが隙間を通過する際に、上部ライナまたは下部ライナと、ピストンリングとが接触することになる。

そして、ピストンリングが接触することによる衝撃が大きいと、上部ライナ、下部ライナおよびピストンリングが損傷するおそれがある。

本開示は、このような課題に鑑み、シリンダライナおよびピストンリングの損傷を低減することが可能な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、本開示の一態様に係るエンジンは、ピストンが摺動可能な上部ライナと、掃気ポートが形成され、ピストンが摺動可能であり、上部ライナにおけるピストンの下死点側に接続される下部ライナと、上部ライナの下端に設けられ、下死点側に突出した複数の上部突出部、および、上部突出部の間に設けられた複数の上部溝部が形成された上部連結部と、下部ライナの上端に設けられ、上部突出部が挿入される複数の下部溝部と、上部溝部に挿入される複数の下部突出部が形成された下部連結部と、を備え、複数の上部突出部は、上部ライナの軸方向において異なる２以上の高さに形成され、複数の下部突出部は、下部ライナの軸方向において異なる２以上の高さに形成される。

上部突出部および下部突出部は、軸方向に延在するとよい。

上部突出部および下部突出部は、上部ライナおよび下部ライナの周方向に複数個に分割した範囲ごとに、軸方向の高さが異なるとよい。

上部突出部および下部突出部は、上部ライナおよび下部ライナの周方向に複数個に分割した範囲ごとに、軸方向の高さが交互に異なるとよい。

本開示のエンジンによれば、シリンダライナおよびピストンリングの損傷を低減することが可能となる。

エンジンの全体構成を示す説明図である。ピストンロッドとクロスヘッドピンとの連結部分を抽出した抽出図である。エンジンの機能ブロック図である。上部ライナおよび下部ライナの構成を説明する図である。ピストンが上部連結部および下部連結部を移動する際の様子を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、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、本開示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する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、エンジン１の全体構成を示す説明図である。なお、以下では、ピストン５が下死点から上死点側に向かう方向を上方向とし、ピストン５が上死点から下死点に向かう方向を下方向として説明する。また、シリンダライナ３の軸方向、径方向および周方向を、単に、軸方向、径方向および周方向と称する。

図１に示すように、エンジン１は、シリンダライナ３が設けられる。シリンダライナ３は、上部ライナ１００および下部ライナ２００により構成される。上部ライナ１００および下部ライナ２００は、略円筒形状に形成されており、内径が同一である。上部ライナ１００および下部ライナ２００は、同一軸上に配置されている。上部ライナ１００は、不図示のシリンダブロックに固定されている。下部ライナ２００は、アクチュエータ３００によって軸方向に移動可能に支持されている。上部ライナ１００の下端（図１中の下端）と、下部ライナ２００の上端とは、下部ライナ２００が軸方向に移動可能に連結されている。シリンダライナ３（上部ライナ１００および下部ライナ２００）は、内部にピストン５が摺動可能に配置される。なお、上部ライナ１００および下部ライナ２００の詳細については後述する。

ピストン５は、シリンダライナ３内を往復移動する。ピストン５の外周面５ａには、外周溝５ｂが形成される。外周溝５ｂには、ピストンリング５ｃが取り付けられる。ピストンリング５ｃの外径は、シリンダライナ３の内径より大きく形成されている。ピストンリング５ｃは、シリンダライナ３内に挿入される際に、径方向内側に縮ませながら挿入される。したがって、ピストンリング５ｃは、シリンダライナ３内において径方向外側に拡がろうとする力（弾性力）が常にかかっている。なお、ピストンリング５ｃ、外周溝５ｂが一組設けられる場合について説明した。しかし、ピストンリング５ｃ、外周溝５ｂより下死点位置側に、１または複数のピストンリング、外周溝がさらに設けられてもよい。

ピストン５には、ピストンロッド７の一端が取り付けられている。ピストンロッド７の他端には、クロスヘッド９のクロスヘッドピン１１が連結される。クロスヘッド９は、ガイドシュー９ａにより、図１中、左右方向（ピストン５のストローク方向に垂直な方向）の移動が規制される。クロスヘッド９は、ガイドシュー９ａがガイドされて、ピストン５と一体に往復移動する。

クロスヘッドピン１１は、連接棒１３の一端に設けられたクロスヘッド軸受１５に回転可能に軸支されている。クロスヘッドピン１１は、連接棒１３の一端を支持している。ピストンロッド７の他端と連接棒１３の一端は、クロスヘッド９を介して接続される。

連接棒１３の他端には、クランクシャフト１７のクランクピン１７ａが連結される。クランクピン１７ａは、連接棒１３の他端に設けられたすべり軸受１９に回転可能に軸支されている。ピストン５と一体に連接棒１３が往復移動すると、クランクシャフト１７が回転する。

シリンダライナ３の上端には、シリンダカバー２１が設けられる。シリンダカバー２１には、排気弁箱２３が挿通される。排気弁箱２３の一端は、ピストン５に臨んでいる。排気弁箱２３の一端には、排気ポート２３ａが開口する。排気ポート２３ａは、燃焼室２５に開口する。燃焼室２５は、シリンダカバー２１とシリンダライナ３とピストン５に囲繞されて形成される。

燃焼室２５には、排気弁２７の弁体が位置する。排気弁２７のロッド部には、排気弁駆動装置２９が取り付けられる。排気弁駆動装置２９は、排気弁箱２３に配される。排気弁駆動装置２９は、排気弁２７をピストン５のストローク方向に移動させる。

排気弁２７がピストン５側に移動して開弁すると、燃焼室２５内で生じた燃焼後の排気ガスが、排気ポート２３ａから排気される。排気後、排気弁２７が排気弁箱２３側に移動して、排気ポート２３ａが閉弁される。

排気管３１は、排気弁箱２３および過給機Ｔに取り付けられる。排気管３１の内部は、排気ポート２３ａおよび過給機Ｔのタービン（不図示）に連通する。排気ポート２３ａから排気された排気ガスは、排気管３１を通って過給機Ｔのタービンに供給された後、外部に排気される。

また、過給機Ｔのコンプレッサ（不図示）によって、活性ガスが加圧される。ここで、活性ガスは、例えば、空気である。加圧された活性ガスは、掃気溜３３において、冷却器３５によって冷却される。シリンダライナ３の下端は、シリンダジャケット３７で囲繞される。シリンダジャケット３７の内部には、掃気室３９が形成される。冷却後の活性ガスは、掃気室３９に圧入される。

シリンダライナ３の下部ライナ２００には、掃気ポート３ａが形成されている。掃気ポート３ａは、シリンダライナ３の内周面から外周面まで貫通する孔である。掃気ポート３ａは、シリンダライナ３の周方向に離隔して複数設けられている。ピストン５が掃気ポート３ａより下死点側に移動すると、掃気室３９とシリンダライナ３内の差圧によって、掃気ポート３ａからシリンダライナ３内に活性ガスが吸入される。

また、シリンダカバー２１には、燃料噴射弁４１が設けられる。燃料噴射弁４１の先端は燃焼室２５側に向けられる。燃料噴射弁４１は、燃焼室２５に液体燃料（燃料油）を噴出する。液体燃料が燃焼し、その膨張圧によってピストン５が往復移動する。

図２は、ピストンロッド７とクロスヘッドピン１１との連結部分を抽出した抽出図である。図２に示すように、クロスヘッドピン１１には、ピストン５側の外周面に平面部１１ａが形成される。平面部１１ａは、ピストン５のストローク方向に対して、大凡垂直な方向に延在する。

クロスヘッドピン１１には、ピン穴１１ｂが形成される。ピン穴１１ｂは、平面部１１ａに開口する。ピン穴１１ｂは、平面部１１ａからストローク方向に沿ってクランクシャフト１７側（図２中、下側）に延在する。

クロスヘッドピン１１の平面部１１ａには、カバー部材４３が設けられる。カバー部材４３は、締結部材４５によってクロスヘッドピン１１の平面部１１ａに取り付けられる。カバー部材４３は、ピン穴１１ｂを覆う。カバー部材４３には、ストローク方向に貫通するカバー孔４３ａが設けられる。

ピストンロッド７は、端部７ａおよび軸部７ｂを有する。端部７ａの外径は、軸部７ｂの外径よりも大きい。端部７ａは、ピストンロッド７の他端（下端）に形成される。端部７ａは、クロスヘッドピン１１のピン穴１１ｂに挿通される。軸部７ｂは、端部７ａよりピストンロッド７の一端側（上端側）に形成される。軸部７ｂは、カバー部材４３のカバー孔４３ａに挿通される。

ピン穴１１ｂは、端部７ａによってストローク方向に仕切られる。端部７ａによって仕切られたピン穴１１ｂの下方向側の空間は、油圧室４７になる。油圧室４７は、ピン穴１１ｂおよび端部７ａに囲繞されて形成される。

油圧室４７の一面を形成するピン穴１１ｂの底面には、油路４９の一端が開口する。油路４９の他端は、クロスヘッドピン１１の外部に開口する。油路４９の他端には、油圧配管５１が接続される。油圧配管５１には、油圧センサＳａ（検出部）が設けられる。油圧センサＳａによって油圧配管５１に連通する油圧室４７の油圧が検出される。

油圧配管５１には、油圧ポンプ５３が連通する。油圧配管５１には、逆止弁５５が設けられる。逆止弁５５は、油路４９側から油圧ポンプ５３側への作動油の流れを抑制する。油圧ポンプ５３は、油圧配管５１および油路４９を介して油圧室４７に作動油を圧入する。

また、油圧配管５１には、油路４９と逆止弁５５の間に分岐配管５７が接続される。分岐配管５７には、切換弁５９が設けられる。切換弁５９は、例えば、電磁弁である。油圧ポンプ５３の作動中、切換弁５９は閉弁される。油圧ポンプ５３の停止中、切換弁５９が開弁すると、油圧室４７から分岐配管５７側に作動油が排出される。分岐配管５７は、油圧配管５１の反対側に不図示のオイルタンクが連通される。排出された作動油は、オイルタンクに貯留される。オイルタンクは、油圧ポンプ５３に作動油を供給する。

ピストンロッド７の端部７ａは、油圧室４７の作動油の油量に応じて、ストローク方向にピン穴１１ｂの内周面を摺動する。その結果、ピストンロッド７がストローク方向に移動する。ピストン５は、ピストンロッド７と一体に移動する。こうして、ピストン５の上死点位置および下死点位置が可変となる。

図３は、エンジン１の機能ブロック図である。図３では、主にピストン５の上死点位置および下死点位置の制御と、下部ライナ２００の移動制御に関する構成を示す。図３に示すように、エンジン１は、制御装置６１を備える。制御装置６１は、例えば、ＥＣＵ（Engine Control Unit）で構成される。制御装置６１は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等で構成され、エンジン１全体を制御する。また、制御装置６１は、圧縮比制御部６３および移動制御部６５として機能する。

圧縮比制御部６３は、油圧ポンプ５３および切換弁５９を制御して、ピストン５の上死点位置および下死点位置を移動させる。こうして、圧縮比制御部６３は、エンジン１の幾何的な圧縮比を制御する。

移動制御部６５は、圧縮比制御部６３により移動されたピストン５の下死点位置に応じて、アクチュエータ３００を駆動させ、下部ライナ２００の位置を移動させる。具体的には、移動制御部６５は、ピストン５が下死点位置に移動した際に、下部ライナ２００に形成された掃気ポート３ａの全てがピストン５よりも上方に位置するように、下部ライナ２００を移動させる。例えば、移動制御部６５は、ピストン５の下死点位置が軸方向（ストローク方向）上方に移動されると、ピストン５が移動された距離だけ下部ライナ２００を軸方向上方に移動させる。

これにより、ピストン５の下死点位置によらず、ピストン５が下死点位置に移動した際に掃気ポート３ａがピストン５により塞がれることを防止することができる。したがって、掃気室３９から活性ガスがシリンダライナ３内に吸入される際に、活性ガスの吸入量を確保することができる。

図４は、上部ライナ１００および下部ライナ２００の構成を説明する図である。図４に示すように、上部ライナ１００は、上部本体部１０２および上部連結部１０４が一体形成されている。上部本体部１０２は、略円筒形状に形成されている。上部本体部１０２の下端には、上部連結部１０４が設けられている。

上部連結部１０４は、上部本体部１０２の内壁面１０２ａから径方向外側に向かって外壁面１０２ｂに到達しない厚みを有している。また、上部連結部１０４の内壁面は、上部本体部１０２の内壁面１０２ａと面一に形成されている。つまり、上部連結部１０４は、上部本体部１０２の肉厚よりも薄く形成されている。

上部連結部１０４は、基礎部１０６、複数の上部突出部１０８、および、複数の上部溝部１１０が設けられている。基礎部１０６は、円筒形状に形成され、上部本体部１０２に接続されている。上部突出部１０８は、基礎部１０６の下端から、軸方向下方に突出している。換言すれば、上部突出部１０８は、基礎部１０６の下端から、軸方向に沿って延在している。上部突出部１０８は、周方向に等間隔に離隔して配置されている。隣接する上部突出部１０８同士の間には、軸方向に沿って上部溝部１１０が形成される。なお、上部突出部１０８および上部溝部１１０の数は、複数であればいくつであってもよい。ただし、上部突出部１０８および上部溝部１１０は、多く設けられている方がよく、例えば３０個設けられる。

ここで、上部突出部１０８は、周方向に四等分された範囲ごとに、軸方向に異なる位置に設けられている。具体的には、四等分したいずれかの１つの範囲に属する上部突出部１０８と、１つの範囲に対して点対称の範囲に属する上部突出部１０８とは、基礎部１０６に直接接続されている。なお、これらの上部突出部１０８を、上部高突出部１０８ａと称する。また、上部高突出部１０８ａに挟まれた上部溝部１１０を、上部高溝部１１０ａと称する。

一方、上部突出部１０８のうち、上部高突出部１０８ａが属する範囲に隣接する範囲に属する上部突出部１０８は、基礎部１０６から軸方向下方に延在した延長部１１２を介して、基礎部１０６に接続されている。なお、これらの上部突出部１０８を、上部低突出部１０８ｂと称する。また、上部低突出部１０８ｂに挟まれた上部溝部１１０を、上部低溝部１１０ｂと称する。

つまり、上部連結部１０４は、上部高突出部１０８ａと上部低突出部１０８ｂとが周方向に９０°ごとに交互に配置されている。なお、上部高突出部１０８ａと上部低突出部１０８ｂは、軸方向の長さ、周方向の幅、および、径方向の厚さが同一寸法に形成されている。同様に、上部高溝部１１０ａと上部低溝部１１０ｂは、軸方向の長さ、周方向の幅、および、径方向の厚さが同一寸法に形成されている。

下部ライナ２００の上端は、下部連結部２０２が形成されている。下部連結部２０２は、掃気ポート３ａよりも軸方向上方に設けられている。

下部連結部２０２は、下部ライナ２００の上端部のうち、内壁面２００ａ側を切削することにより形成される。下部連結部２０２は、基礎溝部２０４、複数の下部突出部２０６、および、複数の下部溝部２０８により構成される。

基礎溝部２０４は、下部ライナ２００の上端を、内壁面２００ａ側から、上部連結部１０４の径方向の厚さと同一の厚さ分だけ、径方向外側に切削することにより形成される。また、基礎溝部２０４は、下部ライナ２００の上端からの軸方向の長さが、上部ライナ１００の基礎部１０６の軸方向の長さと同一長さに形成されている。

下部溝部２０８は、周方向に離隔して複数形成されており、その数は、上部連結部１０４の上部突出部１０８と同数である。下部溝部２０８は、基礎溝部２０４と径方向の厚さが同一であり、基礎溝部２０４と連続するようにして形成される。下部溝部２０８は、上部連結部１０４の上部突出部１０８が挿入可能に形成されている。つまり、下部溝部２０８は、上部突出部１０８の軸方向の長さ、周方向の幅、および、径方向の厚みと同一寸法となるように形成されている。下部溝部２０８は、軸方向に沿って延在している。

下部突出部２０６は、下部ライナ２００から下部溝部２０８が切削されることにより形成される。したがって、下部突出部２０６は、下部溝部２０８の底面に対して、軸方向上方に突出するように形成される。下部突出部２０６は、隣接する下部溝部２０８同士の間にそれぞれ設けられる。下部突出部２０６は、上部連結部１０４の上部溝部１１０に挿入可能に形成されている。つまり、下部突出部２０６は、上部溝部１１０の軸方向の長さ、周方向の幅、および、径方向の厚みと同一寸法となるように形成されている。下部突出部２０６は、軸方向に沿って延在している。また、下部突出部２０６の内壁面は、下部ライナ２００の内壁面２００ａと面一に形成されている。

ここで、上部連結部１０４と同様に、下部溝部２０８は、周方向に四等分された範囲ごとに、軸方向に異なる位置に設けられている。具体的には、四等分した１つの範囲に属する下部溝部２０８と、１つの範囲に対して点対称の範囲に属する下部溝部２０８とは、基礎溝部２０４に連続している。なお、これらの下部溝部２０８を、下部高溝部２０８ａと称する。また、下部高溝部２０８ａに挟まれた下部突出部２０６を、下部高突出部２０６ａと称する。

一方、下部溝部２０８のうち、下部高溝部２０８ａが属する範囲に隣接する範囲に属する下部溝部２０８は、下部ライナ２００の軸方向に延在した延長部２１０を介して基礎溝部２０４に接続されている。なお、これらの下部溝部２０８を、下部低溝部２０８ｂと称する。また、下部低溝部２０８ｂに挟まれた下部突出部２０６を、下部低突出部２０６ｂと称する。

つまり、下部連結部２０２は、下部高溝部２０８ａと下部低溝部２０８ｂとが周方向に９０°ごとに交互に配置されている。なお、下部高溝部２０８ａと下部低溝部２０８ｂは、軸方向の長さ、周方向の幅、および、径方向の厚さが同一寸法に形成されている。同様に、下部高突出部２０６ａと下部低突出部２０６ｂは、軸方向の長さ、周方向の幅、および、径方向の厚さが同一寸法に形成されている。

このような構成でなるシリンダライナ３は、上部ライナ１００と下部ライナ２００とが、上部連結部１０４および下部連結部２０２により連結される。具体的には、上部連結部１０４の上部高突出部１０８ａが、下部連結部２０２の下部高溝部２０８ａに挿入される。また、上部連結部１０４の上部低突出部１０８ｂが、下部連結部２０２の下部低溝部２０８ｂに挿入される。また、下部連結部２０２の下部高突出部２０６ａが、上部連結部１０４の上部高溝部１１０ａに挿入される。また、下部連結部２０２の下部低突出部２０６ｂが、上部連結部１０４の上部低溝部１１０ｂに挿入される。

そして、下部ライナ２００が上部ライナ１００に対して相対的に移動すると、上部連結部１０４の上部高突出部１０８ａが、下部連結部２０２の下部高溝部２０８ａ内で摺動する。また、上部連結部１０４の上部低突出部１０８ｂが、下部連結部２０２の下部低溝部２０８ｂ内で摺動する。また、下部連結部２０２の下部高突出部２０６ａが、上部連結部１０４の上部高溝部１１０ａ内で摺動する。また、下部連結部２０２の下部低突出部２０６ｂが、上部連結部１０４の上部低溝部１１０ｂ内で摺動する。

つまり、上部連結部１０４の上部高突出部１０８ａの下面と、下部連結部２０２の下部高溝部２０８ａの底面との間隔が変化する。同様に、上部連結部１０４の上部低突出部１０８ｂの下面と、下部連結部２０２の下部低溝部２０８ｂの底面との間隔も変化する。また、下部連結部２０２の下部高突出部２０６ａの上面と、上部連結部１０４の上部高溝部１１０ａの底面との間隔も変化する。また、下部連結部２０２の下部低突出部２０６ｂの上面と、上部連結部１０４の上部低溝部１１０ｂの底面との間隔も変化する。

図５は、ピストン５が上部連結部１０４および下部連結部２０２を移動する際の様子を説明する図である。なお、図５において、ピストン５を境にして図中左側に、上部低突出部１０８ｂおよび下部低溝部２０８ｂを示し、ピストン５を境にして図中右側に、上部高突出部１０８ａおよび下部高溝部２０８ａを示す。

上記したように、下部ライナ２００は、ピストン５の下死点位置に応じて、軸方向に移動する。そして、例えば下部ライナ２００が上部ライナ１００から離隔した位置に移動すると、図５に示すように、上部ライナ１００の上部突出部１０８の下面と下部ライナ２００の下部溝部２０８の底面との間に隙間Ｃが形成される。

この隙間Ｃは、下部ライナ２００の位置によって軸方向の長さが異なる。そして、隙間Ｃは、ピストンリング５ｃの軸方向の長さよりも大きな空間が形成される場合もある。

このとき、ピストン５が移動してピストンリング５ｃが隙間Ｃに到達すると、ピストンリング５ｃは、径方向に拡がる。ただし、上部連結部１０４および下部連結部２０２には、周方向において等間隔に上部突出部１０８および下部突出部２０６が設けられている。これにより、ピストンリング５ｃは、上部突出部１０８および下部突出部２０６に当接して径方向への広がりが抑制される。

しかしながら、ピストンリング５ｃが隙間Ｃの位置に差し掛かると、少なからず、ピストンリング５ｃは、径方向へ拡がろうとする。そのため、ピストン５が上死点位置に向かっている場合には、ピストンリング５ｃは、上部突出部１０８の下面、および、上部溝部１１０の底面に接触する可能性がある。また、ピストン５が下死点位置に向かっている場合には、ピストンリング５ｃは、下部突出部２０６の上面、および、下部溝部２０８の底面に接触する可能性がある。

ピストンリング５ｃが、上部突出部１０８、上部溝部１１０、下部突出部２０６、および、下部溝部２０８に接触する際の衝撃が大きいと、上部突出部１０８、上部溝部１１０、下部突出部２０６、下部溝部２０８、および、ピストンリング５ｃが損傷する可能性がある。

そこで、本実施形態では、上部連結部１０４の上部突出部１０８および上部溝部１１０が軸方向に異なる位置に設けられている。同様に、下部連結部２０２の下部突出部２０６および下部溝部２０８も、軸方向に異なる位置に設けられている。

このようにすることで、図５に示すように、上部低突出部１０８ｂおよび下部低溝部２０８ｂとの間に形成される隙間Ｃ１と、上部高突出部１０８ａおよび下部高溝部２０８ａとの間に形成される隙間Ｃ２との軸方向の位置を異ならせることができる。

これにより、ピストンリング５ｃは、隙間Ｃ１に到達した際には隙間Ｃ２に到達していない。ピストンリング５ｃが隙間Ｃ１を通過する際に、上部低突出部１０８ｂの下面に接触しても、上部高突出部１０８ａの下面に接触することがない。そのため、ピストンリング５ｃと、上部連結部１０４および下部連結部２０２との接触のタイミングがずれ、衝撃が低減される。かくして、エンジン１では、上部ライナ１００、下部ライナ２００およびピストンリング５ｃの損傷が抑制される。

以上、添付図面を参照しながら一実施形態について説明したが、本開示は上記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開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態では、上部突出部１０８および下部突出部２０６が軸方向に延在する形状に形成されている場合について説明した。しかしながら、上部突出部１０８および下部突出部２０６は、他の形状であってもよい。例えば、上部突出部１０８および下部突出部２０６は、三角形や、湾曲した形状（サインカーブ等）であってもよい。

また、上述した実施形態では、周方向に４分割した範囲ごとに、例えば、上部高突出部１０８ａおよび上部低突出部１０８ｂが設けられているようにした。しかしながら、上部高突出部１０８ａおよび上部低突出部１０８ｂは、周方向に偶数個に分割した範囲ごとに交互に設けられていればよく、その分割数は４つに限らない。

また、上述した実施形態では、例えば、上部高突出部１０８ａおよび上部低突出部１０８ｂが軸方向の異なる位置に設けられているようにした。つまり、上部突出部１０８は、軸方向に２つの異なる位置に設けられているようにした。しかしながら、上部突出部１０８は、軸方向の異なる２以上の高さにそれぞれ設けられるようにしてもよい。

本開示は、エンジンに利用することができる。

１エンジン
３ａ掃気ポート
５ピストン
１００上部ライナ
１０４上部連結部
１０８上部突出部
１１０上部溝部
２００下部ライナ
２０２下部連結部
２０６下部突出部
２０８下部溝部

Claims

ピストンが摺動可能な上部ライナと、
掃気ポートが形成され、前記ピストンが摺動可能であり、前記上部ライナにおける前記ピストンの下死点側に接続される下部ライナと、
前記上部ライナの下端に設けられ、前記下死点側に突出した複数の上部突出部、および、前記上部突出部の間に設けられた複数の上部溝部が形成された上部連結部と、
前記下部ライナの上端に設けられ、前記上部突出部が挿入される複数の下部溝部と、前記上部溝部に挿入される複数の下部突出部が形成された下部連結部と、
を備え、
複数の前記上部突出部は、前記上部ライナの軸方向において異なる２以上の高さに形成され、
複数の前記下部突出部は、前記下部ライナの軸方向において異なる２以上の高さに形成されるエンジン。
前記上部突出部および前記下部突出部は、
前記軸方向に延在する請求項１に記載のエンジン。
前記上部突出部および前記下部突出部は、
前記上部ライナおよび前記下部ライナの周方向に複数個に分割した範囲ごとに、前記軸方向の高さが異なる請求項１または２に記載のエンジン。
前記上部突出部および前記下部突出部は、
前記上部ライナおよび前記下部ライナの周方向に複数個に分割した範囲ごとに、前記軸方向の高さが交互に異なる請求項３に記載のエンジン。