(57)【要約】【課題】（ａ）潤滑油がシリンダライナの円周方向に十分に広がる、（ｂ）潤滑油がシリンダライナ内壁から飛び出さない、（ｃ）必要な時に潤滑油をシリンダライナ内に供給できる（ｄ）特殊な加工を必要とせず、組立て型のシリンダライナにする必要がないシリンダライナ。【解決手段】シリンダライナの内面５に、該内面に開口すると共に前記シリンダライナの内面５に沿って周回する薄溝４を設け、該薄溝４内に注油棒の頭部２４が突出する如く前記注油棒２を前記シリンダライナ１の中心に向けて設け、前記注油棒の頭部２４に開口したノズル２６より前記薄溝４内に潤滑油を吐出するようにしたシリンダライナである。前記注油棒の頭部２４に、前記薄溝４の周方向に向かって開口する注油ノズル２６を設ける。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダライナの内面に、該内面に開口すると共に前記シリンダライナの内面に沿って周回する薄溝を設け、該薄溝内に注油棒の頭部が突出する如く前記注油棒を前記シリンダライナの中心に向けて設け、前記注油棒の頭部に開口したノズルより前記薄溝内に潤滑油を吐出するようにしたシリンダライナにおいて、前記注油棒の頭部に、前記薄溝の周方向に向かって開口する注油ノズルを設けたことを特徴とするシリンダライナ。
【請求項２】
前記薄溝内に突出させた注油棒の頭部に、前記薄溝の周方向に向かって開口する注油ノズルを設け、該注油ノズルより前記薄溝の周方向に向かって潤滑油を吐出し、該潤滑油が前記薄溝の周方向に向かって広がりながら前記シリンダライナの内方に向かって流動するようにすることを特徴とする請求項１記載のシリンダライナ。
【請求項３】
前記注油ノズルを、前記薄溝の周回方向の少なくとも一方に向けて設けたことを特徴とする請求項１記載のシリンダライナ。
【請求項４】
前記注油ノズルを、前記薄溝の周方向に対して０°〜１０°程度シリンダライナの中心に向けて傾斜させたことを特徴とする請求項１記載のシリンダライナ。    
【請求項５】
前記薄溝の溝幅Ｗを１．５〜３ｍｍ、溝深さＤを５〜２０ｍｍとすることを特徴とする請求項１記載のシリンダライナ。
【請求項６】
シリンダライナの内面に、該内面に開口すると共に前記シリンダライナの内面に沿って周回する薄溝を設け、該薄溝内に注油棒の頭部が突出する如く前記注油棒を前記シリンダライナの中心に向けて設け、前記注油棒の頭部に開口したノズルより前記薄溝内に潤滑油を吐出するようにしたシリンダライナにおいて、前記注油棒の頭部の外面に周方向の注油溝を設けると共に、該注油溝と注油棒内の注油穴とを連通する連通孔を前記注油棒に設けたことを特徴とするシリンダライナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロスヘッド型ディーゼル機関、或いは往復動圧縮機などの往復動機関に適用するシリンダライナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、シリンダを潤滑するための潤滑油ａは、シリンダライナ１に差し込まれた注油棒２を通り、次に、シリンダライナ１を貫通する注油孔３を通過してシリンダライナ内部に供給されていた。この場合、注油棒２の内部には、シリンダ圧力を外部に逃がさないための逆止弁を設けることもある。
【０００３】
上記のように、潤滑油ａは、主として、シリンダライナ１とピストンリング（図示せず）の摩擦や磨耗を減らすために供給される。この場合、潤滑油の供給は、
（ａ）シリンダライナの円周方向に広範囲に、
（ｂ）シリンダライナ内壁に沿って、
（ｃ）ピストンリングが潤滑油を保持し易いように、ピストンリングが通過する瞬間に供給することが望ましい。
【０００４】
このためには、
（ａ）ピストンリングが通過する僅かな時間に、
（ｂ）シリンダ内圧に打ち勝って、
（ｃ）必要な量の潤滑油を供給する必要がある。
【０００５】
図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、シリンダを潤滑するための潤滑油ａは、シリンダライナ１に差し込まれた注油棒２を通過後、シリンダライナ１を貫通する注油孔３を通り、続いて、円周方向に形成された溝幅が略１ｍｍ、溝深さが３０ｍｍ以上の溝４を通過してシリンダライナ内部に供給される。
【０００６】
この場合、溝４内には、潤滑油ａが表面張力によって保持されている。潤滑油ａは、上記の狭い溝４の中で円周方向に広がり、流速が落ちるため、高圧、高速で潤滑油ａを供給してもシリンダライナ内壁５から飛び出すことがない。また、供給された潤滑油ａが円周方向に広がりながら押し出されるため、広い範囲にわたって潤滑油ａの供給ができる。
【０００７】
他方、シリンダライナに取り付けられている注油棒から潤滑油を吐出してシリンダライナ内面を潤滑するようにした往復動機関において、シリンダライナに、その内面から所定深さ陥没した陥没部を設けると共に、その中心に設けた注油棒に前記陥没部の壁面に沿う方向に潤滑油を吐出させる吐出穴を設けた往復動機関のシリンダ注油装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
更に、注油穴をＬ字形に穿孔して注油穴の開口部を油溝に対向させ、前記開口部から吐出した潤滑油を山形の油溝の壁面に衝突させるようにしたシリンダライナの潤滑構造が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１１−２５７０３７号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】特開平１０−１４１０３５号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１４（ａ）及び（ｂ）のシリンダライナの場合は、シリンダライナの内壁５から潤滑油ａが飛び出さないように、潤滑油ａを少しづつ供給しようとすると、ピストンリング（図示せず）が通過する短い時間にシリンダ内圧力に打ち勝って多くの潤滑油ａを供給することができない。
【００１０】
従って、潤滑油ａを高圧、高速で供給しなければならないが、その場合は、供給した潤滑油ａがシリンダライナの内壁面５から飛び出し、図示しないピストンの外周や燃焼室の内部に噴射されてしまい、シリンダライナの内壁面５に沿って流れなくなる。また、ピストン（図示せず）に付着した潤滑油の一部は、ピストンの上下方向の加速度によって振り飛ばされ、燃焼室や掃気室に落ち、潤滑の役目を果たさない。
【００１１】
また、図１５（ａ）及び（ｂ）の従来のシリンダライナのように、溝幅が略１ｍｍで、かつ、溝深さが３０ｍｍ以上の溝４を形成するには、極めて特殊な加工を行うか、あるいはシリンダライナを分割して組み立て型とする必要がある。これらは、いずれも、シリンダライナの価格の上昇を招き、経済的な不利益が発生する。
【００１２】
溝幅を大きくし、溝深さを小さくすれば、旋盤で溝を形成することが可能となるが、シリンダの中心方向に潤滑油を噴射する方法では、溝内部での潤滑油の広がりが不充分となり、潤滑油の慣性によって潤滑油がシリンダライナ内壁から飛び出してしまう。これを避けるために溝幅を小さくし、溝深さを大きくすれば、高価で特殊な加工を行うか、シリンダライナを組立て型とする必要がある。
【００１３】
他方、特許文献１（図１６参照）のように、シリンダライナ内面５に表面張力によって潤滑油ａを保持できないほど広い陥没部６を設け、その表面に沿って潤滑油ａを流すシリンダ注油装置では、潤滑油ａの供給が陥没部６の端部において行われるため、円周方向の広い範囲に潤滑油を供給することができない。すなわち、潤滑油ａが供給される部分は、陥没部６の端部の符合ｂで示す部分に限られる。
【００１４】
また、特許文献２の場合は、シリンダライナ内壁にジグザグ状に蛇行した油溝を設けと共に、この油溝の山形部に、注油金物に設けたＬ字形注油穴の先端を対峙させる必要があるため、注油金物の取付け角度の調整が難しい。その上、シリンダライナ内壁の油溝をジグザグ状に形成するため、特殊な加工が必要となり、高価なものとなる。
【００１５】
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、（ａ）潤滑油がシリンダライナの円周方向に十分に広がる、（ｂ）潤滑油がシリンダライナ内壁から飛び出さない、（ｃ）必要な時に潤滑油をシリンダライナ内に供給できる（ｄ）特殊な加工を必要とせず、組立て型のシリンダライナにする必要がないシリンダライナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するため、本発明は、次のように構成されている。
【００１７】
請求項１に記載の発明に係るシリンダライナは、シリンダライナの内面に、該内面に開口すると共に前記シリンダライナの内面に沿って周回する薄溝を設け、該薄溝内に注油棒の頭部が突出する如く前記注油棒を前記シリンダライナの中心に向けて設け、前記注油棒の頭部に開口したノズルより前記薄溝内に潤滑油を吐出するようにしたシリンダライナにおいて、前記注油棒の頭部に、前記薄溝の周方向に向かって開口する注油ノズルを設けたことを特徴とするシリンダライナである。
【００１８】
請求項２に記載の発明に係るシリンダライナは、前記薄溝内に突出させた注油棒の頭部に、前記薄溝の周方向に向かって開口する注油ノズルを設け、該注油ノズルより前記薄溝の周方向に向かって潤滑油を吐出し、該潤滑油が前記薄溝の周方向に向かって広がりながら前記シリンダライナの内方に向かって流動するようにすることを特徴とする請求項１記載のシリンダライナである。
【００１９】
請求項３に記載の発明に係るシリンダライナは、前記注油ノズルを、前記薄溝の周回方向の少なくとも一方に向けて設けたことを特徴とする請求項１記載のシリンダライナである。
【００２０】
請求項４に記載の発明に係るシリンダライナは、前記注油ノズルを、前記薄溝の周方向に対して０°〜１０°程度シリンダライナの中心に向けて傾斜させたことを特徴とする請求項１記載のシリンダライナである。
【００２１】
請求項５に記載の発明に係るシリンダライナは、前記薄溝の溝幅Ｗを１．５〜３ｍｍ、溝深さＤを５〜２０ｍｍとすることを特徴とする請求項１記載のシリンダライナである。
【００２２】
請求項６に記載の発明に係るシリンダライナは、シリンダライナの内面に、該内面に開口すると共に前記シリンダライナの内面に沿って周回する薄溝を設け、該薄溝内に注油棒の頭部が突出する如く前記注油棒を前記シリンダライナの中心に向けて設け、前記注油棒の頭部に開口したノズルより前記薄溝内に潤滑油を吐出するようにしたシリンダライナにおいて、前記注油棒の頭部の外面に周方向の注油溝を設けると共に、該注油溝と注油棒内の注油穴とを連通する連通孔を前記注油棒に設けたことを特徴とするシリンダライナである。
【発明の効果】
【００２３】
上記のように、請求項１に記載の発明に係るシリンダライナは、シリンダライナの内面に、該内面に開口すると共に前記シリンダライナの内面に沿って周回する薄溝を設け、該薄溝内に注油棒の頭部が突出する如く前記注油棒を前記シリンダライナの中心に向けて設け、前記注油棒の頭部に開口したノズルより前記薄溝内に潤滑油を吐出するようにしたシリンダライナにおいて、前記注油棒の頭部に、前記薄溝の周方向に向かって開口する注油ノズルを設けたので、潤滑油は、注油ノズルからシリンダライナの内面に設けた薄溝の円周方向に向けて吐出される。注油ノズルから薄溝の円周方向に向けて吐出された潤滑油は、その慣性力により薄溝に沿ってシリンダライナの円周方向に運動する。
【００２４】
すなわち、注油ノズルから供給された潤滑油は、注油棒を中心にして薄溝内を左右の２方向に向かって周回するため、薄溝内に表面張力によって保持されていた潤滑油がシリンダ内方に向かって押し出される。従って、シリンダの広い範囲で潤滑油を供給することができる。
【００２５】
従って、十分な応答性を持った制御装置を用いれば、必要とされる注油時期に停滞なく、潤滑油を供給することができる。つまり、ピストンリングが通過する瞬間に潤滑油をシリンダ内に供給することができる。また、潤滑油は、円周方向に広い範囲で押し出されるため、その流速は低く、潤滑油がシリンダ内に飛び出すこともない。
【００２６】
また、請求項６に記載の発明に係るシリンダライナは、シリンダライナの内面に、該内面に開口すると共に前記シリンダライナの内面に沿って周回する薄溝を設け、該薄溝内に注油棒の頭部が突出する如く前記注油棒を前記シリンダライナの中心に向けて設け、前記注油棒の頭部に開口したノズルより前記薄溝内に潤滑油を吐出するようにしたシリンダライナにおいて、前記注油棒の頭部の外面に周方向の注油溝を設けると共に、該注油溝と注油棒内の注油穴とを連通する連通孔を前記注油棒に設けたので、請求項１に記載の発明に係るシリンダライナと同様の効果を得ることができるばかりでなく、注油棒の頭部の外周面に注油溝を設けたので、従来（特許文献２の発明）に比べ、注油棒の取り付け角度の調整が不要になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２８】
図１は本発明に係るシリンダライナの第１の実施形態を示す横断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００２９】
図１において、１はシリンダライナ、８はピストン、９はピストン８の周囲に装着させたピストンリングであり、ピストン８は、シリンダライナ１内にて、紙面を貫通する方向に往復動するようになっている。このシリンダライナ１には、複数の注油棒２が放射状に装着されている。
【００３０】
上記シリンダライナ１は、シリンダライナ内面５に、該シリンダライナ内面５に開口すると共に、シリンダライナ内面５に沿って周回する薄溝４を設けている。更に、シリンダライナ１は、薄溝４内に注油棒２の頭部２４が突出するように、前記注油棒２をシリンダライナ１の中心に向けて設けている。薄溝４は、図２及び図４に示すように、薄溝４の中心面４０が注油棒２の軸芯２２を含む水平面２０と一致するように設けられている。
【００３１】
注油棒２は、図３に示すように、凸形状に形成され、シリンダライナ１に設けた同形の穴１０内に装着されている。このため、注油棒本体２３よりも小径の頭部２４のみが薄溝４内に突出している。その上、注油棒２の頭部２４の側面には、薄溝４の周回方向、すなわち、右旋回方向に向けて穿孔された注油ノズル２６ａと、左旋回方向に向けて穿孔された注油ノズル２６ｂとが設けられている。この相反する２方向の注油ノズル２６ａ及び２６ｂは、注油棒２の軸芯２２に設けた盲管状の注油穴２７に接続している。
【００３２】
上記注油穴２７には、逆止弁を設けることもある。また、上記薄溝４および注油棒２は、シリンダライナ１の軸芯（図示せず）の方向に多段に設けてもよい。更に、注油ノズル２６ａ及び２６ｂは、所望により、いずれか一方のみとすることも可能である。
【００３３】
ここで、薄溝４の溝幅Ｗは、１．５〜３ｍｍの範囲が好ましい。また、薄溝４の溝深さＤは、５〜２０ｍｍの範囲が好ましい。
【００３４】
薄溝４の溝幅Ｗが１．５ｍｍ未満の場合は、薄溝４の加工が非常に困難になる。逆に、薄溝４の溝幅Ｗが３ｍｍを超える場合は、潤滑油の保持が困難になる。他方、薄溝４の溝深さＤが５ｍｍ未満の場合には、潤滑油がシリンダ内に飛び出し易くなる。逆に、薄溝４の溝深さＤが２０ｍｍを超える場合には、薄溝４の加工が非常に困難になる。
【００３５】
また、上記薄溝４は、潤滑油ａを一時的に溜める油溜まり部を放射状に配設してもよい。
【００３６】
続いて、このシリンダライナの作用について説明する。
【００３７】
図５に示すように、潤滑油ａは、図示しない外部のポンプによって注油棒２の注油穴２７に供給される。注油穴２７に供給された潤滑油ａは、注油ノズル２６ａ及び２６ｂからそれぞれ薄溝４の円周方向に向けて吐出される。
【００３８】
注油ノズル２６ａ及び２６ｂを通過した潤滑油ａは、最大流速が０．１ｍ／ｓｅｃ以上になる。従って、潤滑油ａは、その慣性力によって薄溝４に沿ってシリンダライナの円周方向に運動する。すなわち、一方の注油ノズル２６ａから吐出された潤滑油ａは、矢印ｘで示すように、右回りに運動し、他方の注油ノズル２６ｂから吐出された潤滑油ａは、矢印ｘ’で示すように、左回りに運動する。
【００３９】
そして、注油ノズル２６ａ及び２６ｂから供給された潤滑油ａが薄溝４内を右及び左方向に周回することにより、薄溝４内に表面張力によって保持されていた潤滑油ａは、矢印ｙで示すように、シリンダ内方に向かって押し出される。
【００４０】
このため、潤滑油ａは、図１３の場合よりも広い範囲で薄溝４から押し出されるため、シリンダの広い範囲で潤滑油ａを供給することができる。
【００４１】
以上の説明では、注油棒２の注油ノズル２６をシリンダライナ１の周方向に向けて設けた場合について説明したが、注油ノズル２６は、図６に示すように、シリンダライナ１の周方向に対して０°〜１０°程度シリンダライナの中央に向けて傾斜させても支障がない。しかし、この傾斜角度がシリンダライナ１の周方向に対して１０°を超えると、潤滑油がシリンダ内に飛び出し易くなる。
【００４２】
次に、本発明に係るシリンダライナの第２の実施形態について説明する。
【００４３】
図７は本発明に係るシリンダライナの第２の実施形態を示す横断面図、図８は図１のＡ−Ａ断面図である。なお、第１の実施形態のシリンダライナと同じ部位には同じ符合を付け、詳細な説明を省略する。
【００４４】
既に説明した第１の実施形態のシリンダライナ１との相違点は、注油棒２の先端部２４に設けた注油部分の構造にある。
【００４５】
具体的に説明すると、この発明は、図８に示すように、注油棒２の先端部２４の外周面に周方向の注油溝２８を設けると共に、この注油溝２８に連通する連通孔２９を図９紙面上の任意の方向に設ける。例えば、直交する方向に設ける（図９参照。）。
【００４６】
上記の注油棒２をシリンダライナ１に装着すると、図１１に示すように、シリンダライナ１に穿った注油棒挿入穴１０と注油棒頭部２４の外周面に設けた注油溝２８によって円弧状の油路３１が形成される。
【００４７】
しかして、注油棒２の注油穴２７に供給された潤滑油ａは、連通孔２９から円弧状の油路３１を経てシリンダライナ１の薄溝４に供給される。
【実施例】
【００４８】
（実施例）
図１２及び図１３に示すような溝とノズルの模型を製作し、ノズルから実際に潤滑油を噴射して潤滑油が溝から押し出される状況を観察した。溝、ノズル及び潤滑油の温度は、１００℃に保持した。潤滑油には、モービル社製のモービルガード５７０（商品名）を用いた。
【００４９】
（１）  ０．１ｍｌずつ１０回潤滑油を供給したところ、潤滑油が６５ｍｍの範囲にわたって溝から出ていることが分かった。
【００５０】
（２）  ０．１ｍｌずつ１００回潤滑油を供給したところ、潤滑油が１４０ｍｍの範囲にわたって溝から出て、実験装置の側面を伝い降りて下部の油受けに落ちた。
【００５１】
この結果、図１２及び図１３に示すような構造によって潤滑油を広い範囲で供給できることが立証された。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係るシリンダライナの第１の実施形態を示す横断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明に係る第１のシリンダライナの作用説明図である。
【図６】注油ノズルの傾斜範囲を示す説明図である。
【図７】本発明に係るシリンダライナの第２の実施形態を示す横断面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図８のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】注油棒の作用説明図である。
【図１２】実験に用いたノズルの模型の断面図である。
【図１３】図１２の要部拡大断面図である。
【図１４】（ａ）従来のシリンダライナの要部拡大断面図、（ｂ）図１４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１５】（ａ）従来のシリンダライナの要部拡大断面図、（ｂ）図１５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１６】従来のシリンダライナの作用説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
ａ  潤滑油
１  シリンダライナ
２  注油棒
４  薄溝
５  シリンダライナの内壁
２４  注油棒の頭部
２６  注油ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006029123.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2006029123.tif 000017
【図１６】
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