JPH0968098A - シリンダライナの潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑油の燃焼室内への流出を阻止して、潤滑
油消費率を低減するとともに、シリンダライナ摺動面
（内面）の潤滑油不足によるシリンダライナとピストン
リングとの焼付きの発生が摩耗の増大を防止する。 【解決手段】 内燃機関等の往復動機関のシリンダライ
ナにおいて、シリンダライナの内面（摺動面）の上死点
時のピストン頂面よりも上方部位に、下端が下方へ向け
て開口されるとともに上端が閉塞され、トップランド部
からの飛散油を捕捉する油受け皿を固着し、潤滑油の燃
焼室への飛散を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関、往復動圧
縮機等に使用されるシリンダライナに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】図４に内燃機関のピス
トンとシリンダライナとの摺動部の概要が示されてい
る。図において０１はシリンダライナ、０３はピストン
であり、同ピストン０３はこれに外嵌された燃焼ガスシ
ール用の複数本のピストンリング０４をシリンダライナ
０１の内面（摺動面）に摺接して往復動せしめられる。
０２はシリンダカバー、０２０は排気弁である。上記シ
リンダライナ０１の内面には、ピストンリング０４との
間の焼付きや摩耗を防止するため、潤滑油が供給されて
いる。

【０００３】図５には、上記ピストン０３が上死点にあ
る際の潤滑油０６の挙動が示されている。図５におい
て、注油装置（図示せず）から供給された潤滑油は、最
上段のピストンリング０４、シリンダライナ０１および
ピストン０３とで区画形成された空間であるトップラン
ドすきま０５に蓄えられる。上記ピストン０３は往復運
動を行うため、トップランドすきま０５に存在する潤滑
油０６も次の式で示す加速度：αを受ける。

【０００４】α＝γω² 〔 cosθ＋（ cos２θ／λ）〕 ここで、θ：クランク角度 γ：クランク半径 ω：回転角速度 λ：連かん比 上記加速度：αはピストン０３の上死点においては上向
きに最大となるため、潤滑油０６は慣性力によって燃焼
室０９内へと飛散し、ピストン上面０３ａ、シリンダカ
バー０２、さらにはシリンダライナ０１のピストンリン
グ０４と摺接しない部位に付着する。このため、この潤
滑油は本来の目的であるシリンダライナ０１とピストン
リング０４の摺動部の潤滑に使用されなくなるのみなら
ず、燃焼時に発生する火炎によって蒸発してしまうこと
となる。

【０００５】これにより、潤滑油消費率が増大し、機関
の運転コスト増大の要因となり、また、摺動面の潤滑油
不足によるシリンダライナとピストンリングとの摺接部
の焼付きの発生や摩耗増大の要因となる。

【０００６】本発明の目的は、潤滑油の燃焼室内への流
出を阻止して、潤滑油消費率を低減するとともに、シリ
ンダライナ摺動面（内面）の潤滑油不足によるシリンダ
ライナとピストンリングとの焼付きの発生や摩耗の増大
を防止することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、その要旨とする第１の手段は、内燃機関
等の往復動機関において、シリンダライナの内面（摺動
面）の上死点時のピストン頂面よりも上方部位に、下端
が下方へ向けて開口されるとともに、上端が閉塞されト
ップランドすきまからの飛散油を捕捉する油受け皿を固
着したことを特徴とするシリンダライナの潤滑装置にあ
る。

【０００８】上記構成によれば、ピストンのトップラン
ドすきまに蓄えられた潤滑油が、ピストン上死点近傍に
おいてその慣性力により上方の燃焼室側へ向けて飛散し
ても、その飛散油は油受け皿の下部開口部から油受け皿
に入ることにより捕捉され、上方への飛散が阻止され
る。

【０００９】また、本発明の第２の手段は、上記油受け
皿には、飛散油を貯溜する油溜め部が設けられ、一端が
同油溜め部に他端が外部に夫々開口され、上記油溜め部
内の潤滑油を排出する排油路、及び機関の回転と連動し
て同排油路を開閉する電磁弁が追設されたことにある。

【００１０】かかる手段によれば、上記に加えて、油受
け皿で捕捉された潤滑油を電磁弁付きの排油路を介して
外部で回収できるので、潤滑油の再使用が可能となり、
機関の運転コストの低減が実現できる。また機関回転数
に連動して開閉される電磁弁により上記排油路を開閉す
るので、潤滑油の吸引、排出に好適な燃焼室内の圧力が
低い時期に油受け皿内の潤滑油の排出が可能となり、油
受け皿で捕捉された潤滑油を無駄なく回収することがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図１〜図３を参照して本発明
の実施形態を詳細に説明する。図１には本発明の実施の
第１形態に係るシリンダライナ摺動部の要部断面図、図
２には図１のＡ矢視図が示されている。

【００１２】図１，２において１はシリンダライナ、２
はシリンダカバー、３はピストン、４はピストンリング
であり、上記ピストン３はピストンリング４の外周面が
シリンダライナ１の摺動面（内面）と摺接しながら往復
動せしめられる。９は燃焼室である。８は耐熱性を有す
る板金材からなる飛散油の油受け皿であり、その下端８
ａがピストン３の上死点時にピストン頂面３ａよりも僅
かに上方に位置するように設置され、ピストン３との干
渉を阻止している。

【００１３】上記油受け皿８は、図２に示されるよう
に、シリンダライナ１の円周方向に複数ピースに分割さ
れ、各ピースはその上部をボルト１０にてシリンダライ
ナ１の内面に固着されている。また上記油受け皿８は、
図１に示されるように、シリンダライナ１の軸方向にお
いて、下側に開口部８ｃを有するとともに、内側（シリ
ンダライナ中心側）に屈曲され、油保持用の凹部８ｂを
形成している。

【００１４】上記のように構成されたシリンダライナを
備えた内燃機関の運転時において、トップランドすきま
５内に滞留した潤滑油６は、ピストン３の上死点近傍に
て、ピストン３の往復動による慣性力によって上方に飛
散する。しかしながら、この飛散潤滑油は、シリンダラ
イナの摺動面１ａに取付けられた油受け皿８の下端開口
部８ｃを経て油受け皿８に入ってこれの内面に付着する
かあるいは同油受け皿８の内面に衝突してトップランド
すきま５に戻される。従ってピストン３の往復動により
潤滑油６が燃焼室９内に侵入あるいは飛散することはな
い。

【００１５】図３には本発明の実施の第２形態が示され
ている。図３において、８は油受け皿であり、図１，図
２に示される第１形態と同様、上記シリンダライナ１の
円周方向に複数ピースに分割されて、ボルト１０により
シリンダライナ１の摺動面１ａにピストン３の上死点時
にピストン頂面と干渉しないようにして固着される。

【００１６】上記油受け皿８には、その下部をシリンダ
ライナ１側へ曲げて油溜り８ｄが形成されている。一方
上記シリンダライナ１には吸油孔１ｂが円周方向に等間
隔に複数個穿設され、同各吸油孔１ｂのシリンダライナ
摺動面１ａ側開口部には吸油管７がねじ込まれ固着され
ている。上記吸油管７は、シリンダライナ１に対し下方
に屈曲して上記油受け皿８の油溜り８ｄに開口してい
る。

【００１７】１１は電磁弁、１２は吸引機、１３は吸引
管であり、同吸引機（吸引ポンプ等）を作動させると油
受け皿８の油溜り８ｄ内の潤滑油を、吸油管７、吸油孔
１ｂ、電磁弁１１、吸引管１３を経て吸引し、潤滑油捕
集部（図示せず）に排出するようになっている。

【００１８】１４は上記電磁弁１１を開閉制御する弁制
御装置、１５はクランクシャフトと連動してクランク角
パルスを発信するパルス発信器である。また上記電磁弁
１１は、図１に示されるように、シリンダライナ１の外
壁面に固着され、上記弁制御装置１４からの開閉制御信
号を受けて上記吸引管路１３を開閉する。

【００１９】上記の構成からなるシリンダライナ潤滑装
置を備えた内燃機関の運転時において、トップランドす
きま５に蓄えられた潤滑油６に作用する慣性力は、ピス
トン上死点時に最大となり、同潤滑油は飛散油６ａとし
て燃焼室９へと飛散しようとするが、油受け皿８により
捕捉されて油溜り８ｄに溜る。この捕捉油６ｂは吸引器
１２による吸引力で吸油管７およびシリンダライナの吸
油孔１ｂを経由し、さらに開弁されている電磁弁１１か
ら吸引管１３を経由して回収される。これにより本来は
無駄油となる捕捉潤滑油の再使用が可能となり、エンジ
ン運転費用の軽減につながる。

【００２０】上記実施形態において、吸油管７およびシ
リンダライナの吸油孔１ｂが常時開状態であると、燃焼
室９内で発生する高圧の燃焼ガス圧力が同吸油孔１ｂか
ら漏洩し、機関性能を低下させることになるため、所要
の時期に吸油通路を開放する電磁弁１１が設けられてい
る。同電磁弁１１は常時は閉状態であるが、ピストン３
が下死点付近にあり燃焼室内の圧力が低下しているとき
に、弁制御装置１４の指令により開状態になり、その際
捕捉油６ｂが回収される。

【００２１】上記電磁弁１１の開閉時期を弁制御装置１
４で指令するため弁制御装置１４に対して、現在のピス
トン位置の信号を与える。この信号はエンジンの回転と
同期されるよう、クランクシャフトと連結したパルス発
信器１５により検出される。

【００２２】上記のように、電磁弁１１を開状態にして
捕捉油６ｂを吸引する時期は、燃焼室９内の圧力が低下
している時期が好適であるが、その頻度（エンジン回転
に対する電磁弁１１の開閉割合）は、弁制御装置１４に
よって任意に設定することができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
請求項１の発明によれば、ピストンの往復動の慣性力に
よる飛散油は、油受け皿の下部開口部から油受け皿に入
ることにより捕捉されることとなり、上方への飛散が阻
止される。

【００２４】これにより潤滑油の消費量が低減され、機
関の運転コストを低減することができる。また、シリン
ダライナ摺動面における潤滑油不足によるシリンダライ
ナとピストンリングとの摺接部の焼付きの発生や摩耗の
増大を防止することができる。

【００２５】また請求項２の発明によれば、油受け皿で
捕捉された潤滑油を電磁弁付きの排油路を介して外部で
回収できるので、潤滑油の再使用が可能となり、機関の
運転コストの低減が実現できる。また機関回転数に連動
して開閉される電磁弁により上記排油路を開閉するの
で、潤滑油の吸引、排出に好適な燃焼室内の圧力が低い
時期に油受け皿内の潤滑油の排出が可能となり、油受け
皿で捕捉された潤滑油を無駄なく回収することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係る内燃機関用シリ
ンダライナ摺動部近傍の拡大断面図。

【図２】図１のＡ矢視図。

【図３】本発明の実施の第２形態を示す図１応当図。

【図４】内燃機関のシリンダライナ摺動部近傍を示す断
面図。

【図５】従来のシリンダライナ摺動部近傍を示す拡大断
面図。

【符号の説明】

１ シリンダライナ １ａ シリンダライナ摺動面 ２ シリンダカバー ３ ピストン ４ ピストンリング ５ トップランドすきま ７ 吸油管 ８ 油受け皿 ８ｂ 凹部 ８ｃ 開口部 ８ｄ 油溜り ９ 燃焼室 １１ 電磁弁 １２ 吸引機 １３ 吸引管 １４ 弁制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関等の往復動機関において、シリ
   ンダライナの内面（摺動面）の上死点時のピストン頂面
   よりも上方部位に、下端が下方へ向けて開口されるとと
   もに上端が閉塞され、トップランドすきまからの飛散油
   を捕捉する油受け皿を固着したことを特徴とするシリン
   ダライナの潤滑装置。
2. 【請求項２】 上記油受け皿には、飛散油を貯溜する油
   溜め部が設けられ、一端が同油溜め部に他端が外部に夫
   々開口され、上記油溜め部内の潤滑油を排出する排油
   路、及び機関の回転と連動して同排油路を開閉する電磁
   弁が追設されてなる請求項１記載のシリンダライナの潤
   滑装置。