(57)【要約】      （修正有）【課題】摩擦損失を効果的に低減できるようにした、クロスヘッド軸受を提供する。【解決手段】クロスヘッド型ディーゼル機関において、ガイドと摺接しつつピストンと一体に往復動し、前記ガイドとの摺接面８ａに潤滑油を供給する給油口８ｂを有する、クロスヘッド軸受であって、摺設面８ａには、少なくとも給油口８ｂの周辺領域８ｄにディンプルにより形成される凹部８ｃが設けられている。ディンプル８ｃの形成密度は０．１〜０．４５の範囲に設定され、ディンプルの開口の幅に対する深さの比が０．０１〜０．０３の範囲で設定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロスヘッド型ディーゼル機関において、ガイドと摺接しつつピストンと一体に往復動し、前記ガイドとの摺接面に潤滑油を供給する給油口を有する、クロスヘッド軸受であって、
前記摺設面には、少なくとも前記給油口の周辺領域に凹部が設けられている
ことを特徴とする、クロスヘッド軸受。
【請求項２】
前記凹部がディンプルにより形成されている
ことを特徴とする、請求項１項記載のクロスヘッド軸受。
【請求項３】
前記ディンプルの設けられる領域において、前記ディンプルの形成密度が０．１〜０．４５の範囲に設定されている
ことを特徴とする、請求項２記載のクロスヘッド軸受。
【請求項４】
前記ディンプルの開口の幅に対する前記ディンプルの深さの比が０．０１〜０．０３の範囲で設定されている
ことを特徴とする、請求項２又は３記載のクロスヘッド軸受。
【請求項５】
前記凹部が溝により形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載のクロスヘッド軸受。
【請求項６】
ピストンに上端を接続されたピストン棒の下端と、クランク軸に下端を接続された連接棒の上端とが、請求項１〜５の何れか一項記載のクロスヘッド軸受により回転可能に接続された
ことを特徴とする、クロスヘッド型ディーゼル機関。
【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において、ガイドと摺接しつつピストンと一体に往復動し、ガイドとの摺接面に潤滑油を供給する給油口を有する、クロスヘッド軸受及びクロスヘッド型ディーゼル機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶推進用機関の主機として、２サイクルのクロスヘッド型ディーゼル機関が用いられている。このようなクロスヘッド型ディーゼル機関は、ピストン棒の一端と連接棒の一端とを回動可能に接続するクロスヘッド軸受を備えており、このクロスヘッド軸受は機関本体側に固定されたガイド上を摺接しつつ往復動する。
クロスヘッド型ディーゼル機関をはじめとするエンジンでは、機械損失の大半が摺接面で発生する摩擦損失で占められている。このため、摩擦損失を低減することが燃費を向上させる上で重要となってくる（特許文献１参照）。
そこで、クロスヘッド型ディーゼル機関にも適用可能な技術として、エンジンの摺接面に潤滑油を保持するディンプルを設けること摩擦損失を低減するようにした技術が種々提案されている（特許文献２及び特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０２６３０号公報
【特許文献２】特許第３８９０４９５号公報
【特許文献３】特開２００３−１１３８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、クロスヘッド軸受には、クロスヘッド軸受とガイドとの間に潤滑油を供給する給油口が形成されており、この給油口周辺の領域には潤滑油の膜厚が厚めに形成される。クロスヘッド軸受とガイドとの間の潤滑油の状態は流体潤滑であるため、例えば後述のストライベック線図からも明らかなように潤滑油の膜厚が厚めに形成されると却って摩擦損失が高くなってしまう。
また、摺接面にディンプルを設けると、ディンプルにより潤滑油を保持できる反面、摺接面に形成される潤滑油の膜厚に影響が生じるため、潤滑油の膜厚が一様でない場合には、摺接面にディンプルを設けると潤滑油の膜厚が適正範囲から外れる箇所ができて摩擦損失を十分に低減できないおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、摩擦損失を効果的に低減できるようにした、クロスヘッド軸受及びクロスヘッド型ディーゼル機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記の目的を達成するために、本発明のクロスヘッド軸受は、クロスヘッド型ディーゼル機関において、ピストン棒の一端とクランク軸に接続された連接棒の一端とを回動可能に支持するとともにガイドと摺接しつつピストンと一体に往復動し、前記ガイドとの摺接面に潤滑油を供給する給油口を有する、クロスヘッド軸受であって、前記摺設面には、少なくとも前記給油口の周辺領域に凹部が設けられている。
【０００７】
（２）凹部がディンプルにより形成されることが好ましい。
（３）前記ディンプルの設けられる領域において、前記ディンプルの形成密度が０．１〜０．４５の範囲に設定されることが好ましい。
ここで、形成密度とは、前記摺接面の単位面積当たりの前記凹部の総開口面積の比率である。
（４）前記ディンプルの開口の幅に対する前記ディンプルの深さの比が０．０１〜０．０３の範囲で設定されることが好ましい。
（５）前記凹部が溝により形成されることが好ましい。
【０００８】
（６）前記凹部の形成密度は、前記周辺領域のほうが、前記周辺領域以外の領域よりも高めに設定されていることが好ましい。
（７）上記の目的を達成するために、本発明のクロスヘッド型ディーゼル機関は、ピストンに上端を接続されたピストン棒の下端と、クランク軸に下端を接続された連接棒の上端とが、上記のクロスヘッド軸受により回転可能に接続されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、摺接面の給油口の周辺領域は潤滑油の膜厚が厚くなり摩擦損失が高めになる傾向があるが、クロスヘッド軸受の摺設面には、少なくとも給油口の周辺領域に凹部が設けられているので摩擦損失を効果的に低減できる。
つまり、凹部により潤滑油が保持される分だけ、摺接面の潤滑油の膜厚は薄くなるので、給油口の周辺領域に凹部を設けることで摺接面の潤滑油の膜厚を適切な厚さまで薄くして、摩擦損失を効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るクロスヘッド型ディーゼル機関の構成を示す模式的な縦断面図である。
【図２】本発明に係るクロスヘッド軸受周りの構成を示す模式的な斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態のクロスヘッドシューの構成を示す模式図であって、（ａ）はクロスヘッドシューの正面図（クロスヘッドシューを図２のＡ方向からみた図）、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面を拡大して示す図である。
【図４】ガイド摺接面とクロスヘッドシューとの間の摩擦係数と、潤滑油の粘度，クロスヘッドシューの速度及びガイド摺接面とクロスヘッドシューとの間に作用する荷重との関係を示すストライベック線図である。
【図５】実施例としての実験結果を示す図であり、（ａ）は縦軸を摩擦係数fとし横軸をディンプル比Rｄとするグラフに、実測値を菱形でプロットするとともに近似曲線Lｄをプロットした図、（ｂ）は縦軸を摩擦係数fとし横軸をディンプルの形成密度Rsとするグラフに、実測値を菱形でプロットするとともに近似曲線Lsをプロットした図である。
【図６】本発明の第１実施形態のクロスヘッドシューの変形例を示す模式図であって、（ａ），（ｂ）はともにディンプルの縦断面形状を拡大して示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態のクロスヘッドシューの模式的な正面図（クロスヘッドシューを図２のＡ方向からみた図）である。
【図８】本発明の第３実施形態のクロスヘッドシューの模式的な正面図（クロスヘッドシューを図２のＡ方向からみた図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００１２】
［１．第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るクロスヘッドシューのガイド及びクロスヘッド型ディーゼル機関について、図１〜図４を用いて説明する。
【００１３】
［１−１．クロスヘッド型ディーゼル機関の全体構成］
先ず、本発明の第１実施形態に係るクロスヘッドシューのガイドが適用されるクロスヘッド型ディーゼル機関（以下、単にディーゼル機関ともいう）の全体構成及びクロスヘッド軸受周りの構成を、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、本発明に係るクロスヘッド型ディーゼル機関の構成を示す模式的な縦断面図である。
図２は、本発明に係るクロスヘッド軸受周りの構成を示す模式的な斜視図である。
図１に示すディーゼル機関は、主に船舶推進用機関の主機として用いられ、下方に位置する台板２０と、台板２０上に設けられたフレーム５と、フレーム５上に設けられたジャケット２１とを備えている。
【００１４】
ジャケット２１にはシリンダライナ２２が設けられており、このシリンダライナ２２の上端にはシリンダカバー２３が設けられている。シリンダライナ２２およびシリンダカバー２３によって形成された空間内にピストン１が往復動可能に設けられている。ピストン１の下端には、ピストン棒２４の上端が回動可能に取り付けられている。
【００１５】
台板２０及び台板２０上のフレーム５によりクランクケースが形成されており、この内部にクランク軸４が設けられている。クランク軸４の上端には、連接棒３の下端が回動可能に接続されている。
【００１６】
フレーム５にはクロスヘッド軸受２が設けられている。クロスヘッド軸受２には、ピストン棒２４の下端および連接棒３の上端が回転可能に接続されている。クロスヘッド軸受２の両側（図１において左右）には、上下方向に延在する一対のガイド６がフレーム５側に固定された状態で設けられている。クロスヘッド軸受２は、連接棒３がクランク軸４の回転位相に応じて傾斜することによって生じるスラスト力を受けるが、ガイド６により案内され、ガイド６と摺接しつつピストン２と共に上下に往復動する。
【００１７】
クロスヘッド軸受２にはテレスコピック管（以下、テレスコ管という）７が接続されている。このテレスコ管７より、クロスヘッド軸受２に設けられた後述の給油口８ｂ（図３参照）から、クロスヘッド軸受２とガイド６との間に潤滑油が供給される。
テレスコ管７は、弾性変形が可能な固定管７ａと可動管７ｂとを備えている。可動管７ｂの一端は、固定管７ａ内に挿入され固定管７ａ内を往復動する。可動管７ｂの他端は、クロスヘッド軸受２の外壁に接続されている。そのため、ピストン１の上下運動に伴いクロスヘッド軸受２に接続されている可動管７ｂが往復動し、テレスコ管７が伸縮する。
【００１８】
図２に示すように、ガイド６は、上下方向に延在する長尺の平板状部材である。ガイド６は、その一側端である固定端６ａが、フレーム５の隔壁９に対して固定され、その他側端は、隔壁９に固定されない自由端６ｂとされている。
【００１９】
クロスヘッド軸受２は、ピン１４と、連結板１３と、クロスヘッドシュー（以下、単にシューともいう）８とを備えている。
ピン１４は、水平姿勢とされ、ピストン棒２４の下端と連接棒３の上端とが回動可能に接続される。連結板１３は、ピン１４の軸方向両端部にそれぞれ鉛直姿勢で取り付けられる。シュー８は、連結板１３の各ガイド６に向かい合う両端面に設けられ、ガイド６と摺接し、摩耗しにくいように鋳鉄の母材にホワイトメタルがライニングされている。
【００２０】
［１−２．クロスヘッドシューの構成］
本発明の第１実施形態に係るクロスヘッドシュー８の構成について図３及び図４を参照してさらに説明する。
図３は、本発明の第１実施形態に係るクロスヘッドシューの構成を示す模式図であって、（ａ）はクロスヘッドシューの正面図（クロスヘッドシューを図２のＡ方向からみた図）は、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図を拡大して示す図である。
図４は、ガイド摺接面とクロスヘッドシューとの間の摩擦係数ｆと、潤滑油の粘度η，クロスヘッドの速度V及びガイド６とクロスヘッドシュー８の摺接面８ａとの間に作用する荷重FNとの関係を示すストライベック線図である。
図３（ａ），（ｂ）に示すように、クロスヘッドシュー８のガイド６との摺接面（以下、クロスヘッド摺接面ともいう）８ａには、クロスヘッドシュー８とガイド６との間に潤滑油を供給するための給油口８ｂが設けられている。給油口８ｂは、クロスヘッドシュー８の幅方向（図３（ａ）における左右方向）に長い矩形の開口であり、上下方向（ピストン１やクロスヘッド軸受２の往復動方向、図１参照）に複数並設されている。
【００２１】
また、各給油口８ｂの周辺領域（クロスヘッド摺接面８ａの給油口８ｂに隣接する所定領域）８ｄには複数のディンプル（凹部）８ｃが形成されている。各ディンプル８ｃは、扁球を長手方向に沿って半分に切断したような形状の窪みである。ディンプル８ｃの各寸法は、例えば、幅（直径）Wｄは数100[μm]、深さDｄは数[μm]〜数10[μm]である。なお、図３（ａ）では便宜上ディンプル８ｃを実際の大きさよりも拡大して示している。
ディンプル８ｃは、給油口８ｂの周辺領域８ｄにのみ設けられ、それ以外の領域には設けられていない。
【００２２】
図４はストライベック線図と呼ばれるものであり、横軸は、ガイド６とシュー８との間に介在している潤滑油の粘度ηと、ガイド６に対するシュー８（クロスヘッド軸受２）の往復動の速度（以下、摺接速度ともいう）Vとの積を、シュー８に作用する荷重FNで割ったものであり（=η×V／FN）、縦軸はガイド６とシュー８との間の摩擦係数fを示す。
ここで、横軸の要素である潤滑油の粘度ηと荷重FNとは一定であることから、摺接速度Vに着目すると、摺接速度Vが速くなるにしたがって、シュー８とクロスヘッド摺接面８ａとの間の潤滑油の状態は、境界潤滑領域III，混合潤滑領域II及び流体潤滑領域Iの順に遷移する。境界潤滑領域IIIとは、固体（ガイド６及びシュー８）同士の接触に基づく固体摩擦成分が、摩擦力の主体成分となる領域である。混合潤滑領域IIとは、固体摩擦成分と、固体（ガイド６及びシュー８）の間に流体（潤滑油）が介在した状態の流体摩擦成分とが混在した領域である。流体潤滑領域Iとは、流体摩擦成分が主体となる領域である。
【００２３】
摺接速度Vと潤滑油の膜厚(以下、油膜厚さともいう)hとは相関関係があり、摺接速度Vが遅い境界潤滑領域IIIでは、潤滑油の膜厚hが０（ゼロ）に近くなり摩擦係数ｆが大きくなる。シュー８の速度Vが速い混合潤滑領域IIでは、油膜厚さhがガイド摺接面６ｃの表面粗さRと略等しくなって、摩擦係数fが境界潤滑領域IIIよりも低くなる。摺設速度Vが混合潤滑領域IIよりもさらに速い流体潤滑領域Iでは、油膜厚さhがクロスヘッド摺接面８ａの表面粗さRよりもはるかに大きくなって摩擦係数fが、混合潤滑領域IIの流体潤滑領域I側の領域よりも高くなるとともに、摺設速度Vが高くなるほど油膜厚さｈが厚くなって摩擦係数fが高くなる。
【００２４】
通常、シュー８とガイド６との間の潤滑状態は流体潤滑となるため、給油口８ｂの周辺領域８ｄでは、ディンプルを設けない場合には、図４に点Ａで示すような膜厚hが厚くなることから摩擦係数ｆが高めの状態となる。
そこで、シュー８のクロスヘッド摺接面８ａの給油口８ｂの周辺領域８ｄにのみ上述したようにディンプル８ｃを設けている。言い方を変えれば、周辺領域８ｄにおけるディンプル８ｃの形成密度Rsが、周辺領域８ｄ以外の領域よりも高めに設定されている。
【００２５】
ここでディンプル８ｃの形成密度Rsとは、単位面積あたりのディンプル８ｃの総開口面積Stの比率である。図３（ａ），（ｂ）を参照して、形成密度Rsについて説明する。一つの周辺領域８ｄの面積Sはその幅W×長さLとなる。ディンプル８ｃの一つあたりの開口面積Sdは、クロスヘッド摺接面８ａの表面に形成される直径Wdの円形開口の面積であって（π×Wd2/4）である。ここで、周辺領域８ｄには5個のディンプル８ｃがあるから、周辺領域８ｄにおけるディンプル８ｃの総開口面積Stは、Sd×5=（π×Wd2/4）×5となり、周辺領域８ｄにおけるディンプル８ｃの形成密度Rsは、St/S=（π×Wd2/4）×5/(W×L)となる。
ディンプル８ｃ内に潤滑油が保持されるようになるので、このディンプル８ｃ内に保持された潤滑油分だけ給油口８ｂの周辺領域８ｄの表面に形成される油膜厚さｈが低減するとともに、周辺領域８ｄに設けたディンプル８ｃの総開口面積Stだけ、周辺領域８ｄの摺接面積が低減する。さらに後述するようにディンプル８ｃの形成密度Rsやディンプル比Rdを所定範囲に収めている。これらにより、シュー８とガイド６との間の潤滑状態を図４に矢印で示すように点Ａに示す状態から点Ｂに示す状態に遷移させて摩擦係数ｆを０．００１付近まで低下させている。
【００２６】
ディンプル８ｃの形成密度Rsは、0.1〜0.45の範囲内とすることが好ましい。後述する実施例が示すように、ディンプル８ｃの形成密度Rsをこの範囲内とすることにより摩擦係数ｆを低く抑えることができるからである。
ディンプル８ｃの形成密度Rsを0.1〜0.45の範囲内とすることで摩擦係数ｆを低く抑えることができる理由は明らかではないが、ディンプル８ｃの形成密度Rsが0.1未満になるとディンプル８ｃの開口面積が不足して、ディンプル８ｃを設けることにより得られる効果が十分に得られないと推測される。一方、ディンプル８ｃの形成密度Rsが0.45を超えると、ディンプル８ｃのディンプル８ｃを除く摺接面８ａの面積が少なくなり、その分だけガイド６とクロスヘッドシュー８との接触圧力が大きくなり、ガイド６とクロスヘッドシュー８との間の摩擦係数ｆが増大すると推測される。
【００２７】
また、ディンプル比Rdを0.01〜0.03の範囲内とすることが好ましい。後述する実施例が示すように、ディンプル比Rdをこの範囲内とすることにより摩擦係数ｆを低く抑えることができるからである。ディンプル比Rｄとは、ディンプル８ｃの幅Wdに対する深さDdの比である（Rｄ=Dd/Wd，ディンプル８ｃの深さDd及び幅Wdについては図３（ｂ）参照）。
【００２８】
また、ディンプル８ｃの幅Wdは、100[μm]〜500[μm]が好ましい。幅Wdが100[μm]未満では、ディンプル８ｃの開口面積が小さいため油膜圧ｈを低減するためにはその分ディンプル８ｃの数を増やす必要があるが、加工上の制約から必要な数だけ加工できない可能性が生じる。一方、幅Wdが500[μm]を越えると、油膜厚さｈが薄くなりすぎて油膜を保持できず、油膜圧力が立ち難くなってしまう（換言すれば油膜が形成され難くなってしまう）。
また、ディンプル８ｃの深さDdは、1[mμ]〜15[μm]が好ましい。深さDdが1μm未満になると、ディンプル８ｃが、摺接面積を低減させる効果を実質的に発揮できない。一方、深さDdが15μmを超えるとディンプル８ｃが深くなりすぎる結果、油膜厚さｈが薄くなりすぎて油膜圧力が立ち難くなってしまう（換言すれば油膜が形成され難くなってしまう）。
【００２９】
なお、ディンプル８ｃを設ける領域の目安としては、油膜厚さhがクロスヘッド摺接面８ａの表面粗さの３倍以上になる領域である。
給油口８ｂが設けられるためにクロスヘッド摺接面８ａの全領域又は殆どの領域について膜厚ｈが厚め（例えば、クロスヘッド摺接面８ａの表面粗さの３倍以上の厚さ）になることが予想される場合には、クロスヘッド摺接面８ａの給油口８ｂの周辺領域８ｄ以外の領域にディンプル８ｃを設けても良い。給油口８ｂの周辺領域８ｄ以外の領域にもディンプル８ｃを設ける場合は、給油口８ｂの周辺領域８ｄとそれ以外の領域とでディンプル８ｃの形成密度Rsを同じとしても一定の効果（摩擦損失ｆの低減）が得られる。また、ディンプル８ｃの形成密度Rsは、周辺領域８ｄよりもそれ以外の領域を低めに設定した場合には、周辺領域８ｄに較べ油膜厚さhが薄い傾向にある「周辺領域８ｄ以外の領域」において、却って油膜厚さhが薄くなり過ぎることを抑制できる。
【００３０】
ディンプルの形成方法としてはショットブラスト（又はショットピーニング）による形成方法が例示される。
ショットブラストによる形成方法は、略球状の投射粒子をクロスヘッド摺接面８ａに投射する。この際には、クロスヘッド摺接面８ａに、ディンプル８ｃを形成したい所定領域にだけ投射粒子が到達するようにマスキングを施す。この方法はマイクロブラストと呼ばれる。
ディンプルの形成方法は、マイクロブラストによる形成方法に限定されず、例えば、突起を有する硬質な金型を押し付けて転写させる方法、レーザビームにより形成する方法、細径のドリルを使用した機械加工により形成する方法を使用することもできる。
【００３１】
［１−３．実施例］
ディンプルの形成密度Rs及びディンプル比Rdを上記の好ましい範囲に設定した根拠となる実験結果を実施例として説明する。
実験には、リングオンディスク式の摩擦試験装置を用いた。この試験装置は、試験片の格納部が大気と区画された耐圧容器になっており、冷媒雰囲気下で摩擦試験を行えるようになっている。耐圧容器内には、ディスク状の固定試験片が配置されており、回転試験片は外部に設けられた駆動モータによって回転運動を行う。固定試験片は油圧シリンダにより軸方向に進退が可能であり、回転試験片に押し付けることができる。固定試験片と回転試験片との間の摺動面に発生する摩擦力は、油圧シリンダと固定試験片の間に設けられるトーションバーに設置される歪みケージによって計測される。
【００３２】
固定試験片及び回転試験片は鋳鉄により作成した。ディンプルを除く摺接面は、表面粗さがRa（平均）で0.3[μm]程度である。
耐圧容器内は冷媒（R410A）の雰囲気下とし、潤滑油にはポリオールエステル系冷凍機油を使用した。また、回転試験片の回転数は1700[rpm]で一定とし、油圧シリンダの圧力を一定間隔で増加させることで負荷荷重を変化させた。各々の荷重で10分間保持し、最後の一分間の平均値で摩擦係数を評価した。
【００３３】
実験結果を図５（ａ），（ｂ）に示す。
図５は、実験結果を示す図であり、（ａ）は縦軸を摩擦係数fとしディンプルの形成密度Rｓとするグラフに、実測値を菱形でプロットするとともに近似曲線Lsを引いた図、（ｂ）は縦軸を摩擦係数fとし横軸をディンプル比Rｄとするグラフに、実測値を菱形でプロットするとともに近似曲線Ldをプロットした図である。
図５（ａ）に示すように、摩擦係数fの実測値によれば、ディンプル比Rｄが、0.01〜0.03の範囲であれば、摩擦係数fを略一定して0.02以下に抑制することができる。
図５（ｂ）に示すように、摩擦係数fの実測値によれば、ディンプルの形成密度Rｓが、0.1〜0.45の範囲であれば、摩擦係数fを略一定して0.02以下に抑制することができる。
【００３４】
［１−４．効果］
本発明の第１実施形態のクロスヘッド軸受及びクロスヘッド型ディーゼル機関によれば、摺接面８ａの給油口８ｂの周辺領域８ｄは油膜厚さhが厚くなり摩擦損失ｆが高めになる傾向にあるが、この周辺領域８ｄにディンプル８ｃを設けることで油膜厚さhを適切な厚さまで薄くできる。つまり、ディンプル８ｃにより潤滑油が保持される分だけ油膜厚さｈは薄くなるので、給油口８ｂの周辺領域８ｄにディンプル８ｃを設けることで油膜厚さhを適切な厚さまで薄くできる。
したがって、クロスヘッド型ディーゼル機関の摩擦損失ｆを効果的に低減することができる。
また、ディンプル８ｃを設けることで、油膜厚さhが薄くなるためクロスヘッド軸受２の負荷能力は低下するものの、クロスヘッドシュー８の潤滑油の保持能力が向上してクロスヘッドシュー８やガイド６の焼き付きを防止できる。
したがって、ディンプル８ｃを設けずにクロスヘッドシュー８とガイド６との摺接面積を下げて摩擦損失を低減するよりも、クロスヘッド軸受２の信頼性を向上できる。
【００３５】
さらに、油保持用の凹部を、開口面積の比較的小さな窪みであるディンプル８ｃにより形成することで、凹部の形成密度Rsを細かく調整できる。
形成密度Rsを0.1〜0.45の範囲とすることで、摩擦係数fを低く抑えることができるとともに、この範囲では摩擦係数fは略一定していることから、この範囲内であれば厳格に形成密度Rsを調整しなくとも安定して摩擦係数fを低く抑えることがきる。
同様に、ディンプル比Rｄを0.01〜0.03の範囲とすることで、摩擦係数fを低く抑えることができるとともに、この範囲では摩擦係数fは略一定にしていることから、この範囲内であれば厳格にディンプル比Rｄを調整しなくとも安定して摩擦係数fを低く抑えることがきる。
【００３６】
［１−５．変形例］
図６（ａ），（ｂ）はディンプルの構成を拡大して示す模式的断面図であり、図３（ｂ）に対応する図である。
上記実施形態では、ディンプル８ｃの形状を、扁球を長手方向に沿って半分に切断したような形状としたが、ディンプル８ｃの形状はこの形状に限定されない。例えば、図６（ａ）に示すような矩形の断面形状を有する凹部（例えば角柱な円柱）や、図６（ｂ）に示すような三角形の断面形状を有する凹部（例えば四角錐や円錐）であっても良い。
ディンプル８ｃの形状が、図６（ａ），（ｂ）又はその他の形状であっても、上記実施形態と同様の効果が得られることから、ディンプル８ｃの形成密度Rs，ディンプル比Rｄ，ディンプル８ｃの幅Wdは上記実施形態と同様の範囲内で設定するのが好ましい。すなわち、ディンプル８ｃの形成密度Rsは0.100〜0.45の範囲内に、ディンプル比Rｄは0.010〜0.030の範囲内に、ディンプル８ｃの幅Wdは、100[μm]〜500[μm]の範囲内であることが好ましい。
【００３７】
［２．第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るクロスヘッドシュー及びクロスヘッド型ディーゼル機関について、図７を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図７は、本発明の第２実施形態に係るクロスヘッドシューの構成を示す模式的正面図（図２のＡ矢視図）である。
本実施形態に係るディーゼル機関は、第１実施形態に対しクロスヘッドシューの構成のみが異なるので、ガイドの構成のみ説明する。
【００３８】
［２−１．クロスヘッドシューの構成］
図７に示すように、第１実施形態に係るクロスヘッドシュー８が潤滑油を保持するための凹部をディンプルにより形成したのに対し、本実施形態のクロスヘッドシュー８Ａは、潤滑油を保持するための凹部を横溝８ｅにより形成している。すなわち、クロスヘッドシュー８Ａの摺接面８ａには、給油口８ｂの周辺領域８ｄにのみ左右（クロスヘッドピン２の往復動方向に垂直な方向）に延びる複数の横溝８ｅが上下に並設されている。各横溝８ｅは同一形状であり摺接面８ａの左右全幅に亘って設けられている。
なお、第１実施形態と同様に、クロスヘッド摺接面８ａの全領域又は殆どの領域について膜厚ｈが厚めになることが予想される場合には、クロスヘッド摺接面８ａの給油口８ｂの周辺領域８ｄ以外の領域にも、横溝８ｅを設けても良い。この場合も、給油口８ｂの周辺領域８ｄとそれ以外の領域とで横溝８ｅの形成密度（単位面積あたりの横溝８ｅの総開口面積の比率）Rsを同じとしても一定の効果（摩擦抵抗ｆの低減）が得られるが、横溝８ｅの形成密度Rsは、周辺領域８ｄを、それ以外の領域よりも高めに設定するのが好ましい。
【００３９】
［２−２．効果］
本発明の第２実施形態のクロスヘッド軸受及びクロスヘッド型ディーゼル機関によれば、第１実施形態と同様の効果が得られる他、ディンプルを設ける場合には微細な加工が必要となるのに較べ、溝を設ければ良いので加工が容易になるメリットがある。
【００４０】
［３．第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係るクロスヘッドシュー及びクロスヘッド型ディーゼル機関について、図８を参照して説明する。なお、第１実施形態や第２実施形態と同一要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図８は、本発明の第３実施形態に係るクロスヘッドシュー８Ｂの構成を示す模式的正面図（クロスヘッドシューを図２のＡ方向からみた図）である。
本実施形態に係るディーゼル機関は、第１実施形態に対しクロスヘッドシューの構成のみが異なるので、クロスヘッドシューの構成のみ説明する。
［３−１．クロスヘッドシューの構成］
図８に示すように、本実施形態のクロスヘッド軸受のクロスヘッドシュー８Ｂには上下（クロスヘッドピン２の往復動方向）に延びる同一形状の複数の縦溝（凹部）８ｆが設けられている。縦溝８ｆは、摺接面８ａの上辺から下辺にまで達し、且つ、摺接面８ａの左右全幅に亘って略等間隔に並べられている。つまり、摺接面８ａには、給油口８ｂの隣接領域８ｄを含む領域に、縦溝８ｆが並設されている。
【００４１】
［３−２．効果］
本発明の第３実施形態のクロスヘッド軸受及びクロスヘッド型ディーゼル機関によれば、摺接面８ａの給油口８ｂの周辺領域８ｄを含む領域に縦溝８ｆが並設されているので、縦溝８ｆにより油を保持することで給油口８ｂの周辺領域８ｄの油膜厚さｈを薄くできる。
さらに、縦溝８ｆが上下方向に対して全長に亘って設けられているので、油膜厚さｈの厚い給油口８ｂの周辺領域８ｄと、膜厚の薄いそれ以外の領域とを縦溝８ｆが繋ぐこととなる。これにより、油膜厚さｈの厚い給油口８ｂの周辺領域８ｄから、膜厚の薄いそれ以外の領域に潤滑油が流れるようになって油膜厚さｈが均等化される。
したがって、給油口８ｂの周辺領域８ｄの油膜厚さｈを薄くすることができ、上記第２実施形態と同様の効果が得られる。
【００４２】
［４．その他］
（１）上記の第１実施形態では、ディンプル８ｃを千鳥状に配置したが、ディンプル８ｃの配置はこの配置に限定されない。例えば、ディンプル８ｃを格子状に配置しても良いしランダムに配置しても良い。
（２）上記の第２実施形態では溝を、左右（クロスヘッドピン２の往復動方向に垂直な方向）に延びる横溝８ｅとし、上記の第３実施形態では溝を上下（クロスヘッドピン２の往復動方向）に延びる（摺接面８ａ長辺に平行に）縦溝８ｆとしたが、溝を、クロスヘッドピン２の往復動方向に対し斜めに配置しても良い。また、横溝と縦溝とを混在させても良い。さらには、溝とディンプルとを混在させても良い。
要するに、少なくとも給油口８ｂの周辺領域８ｄに凹部が設けられていれば、凹部の形状や配置は何ら限定されない。さらにいえば、給油口８ｂに近いほど（油膜厚さhが厚くなるほど）、凹部の形成密度Rsが高めに設定されていれば、凹部の形状や配置は何ら限定されない。
【符号の説明】
【００４３】
１  ピストン
２  クロスヘッド軸受
３  連接棒
４  クランク軸
５  フレーム
６  ガイド
６ｃ  ガイド６の摺接面（ガイド摺接面）
８，８Ａ，８Ｂ  クロスヘッドシュー（シュー）
８ａ  クロスヘッドシュー８の摺接面
８ｂ  給油口
８ｃ  ディンプル（凹部）
８ｄ  給油口８ｂの隣接領域（摺接面８の給油口８ｂを含む所定領域）８ｄ
８ｅ  横溝（凹部）
８ｆ  縦溝（凹部）
２４  ピストン棒
I  流体潤滑領域
II  混合潤滑領域
III  境界潤滑領域
Dｄ  ディンプルの深さ
FN  クロスヘッド摺接面８ａに作用する荷重
f  摩擦係数
h  潤滑油の膜厚（油膜厚さ）
L  周辺領域８ｄの長さ
R  ガイド摺接面６ｃの表面粗さ
Rd  ディンプル比
Rs  ディンプル８ｃの形成密度（摺接面の単位面積当たりの凹部の総開口面積の比率）
S  給油口８ｂの周辺領域８ｄ
Sd  ディンプル８ｃの1つあたりの面積
St  ディンプル８ｃの総開口面積
W  周辺領域８ｄの幅
Wｄ  ディンプルの幅
【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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