特開 2022-80193 ピストンおよび舶用内燃機関

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022080193

(43)【公開日】2022-05-27

(54)【発明の名称】ピストンおよび舶用内燃機関

(51)【国際特許分類】

   F16J 9/26 20060101AFI20220520BHJP

   F02F 5/00 20060101ALI20220520BHJP

【ＦＩ】

F16J9/26 C

F16J9/26 D

F02F5/00 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020191224

(22)【出願日】2020-11-17

(71)【出願人】

【識別番号】303047034

【氏名又は名称】株式会社ジャパンエンジンコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木下 芳彦

【テーマコード（参考）】

3J044

【Ｆターム（参考）】

3J044AA14

3J044BB15

3J044BB19

3J044BB20

3J044BB21

3J044BB28

3J044BB29

3J044BB31

3J044BB33

3J044BC07

3J044CB20

3J044CB24

3J044DA09

(57)【要約】

【課題】シリンダの内周面とピストンリングとの間のシール性が低下する事態を抑制できるピストンおよび舶用内燃機関を提供すること。
【解決手段】舶用内燃機関の燃焼室が形成されるシリンダの内部を往復動するピストン本体と、前記ピストン本体の往復動方向に並ぶように前記ピストン本体の外周部に設けられ、前記シリンダの内周面と摺接する複数のピストンリングと、を備える。前記複数のピストンリングのうち少なくとも一つは、前記シリンダの内周面と摺接して皮膜粒子を脱落し得る溶射皮膜が形成されている溶射皮膜型リングである。前記溶射皮膜型リングを除く残りのピストンリングは、前記シリンダの内周面と摺接するめっき皮膜が形成されているめっき皮膜型リングである。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

舶用内燃機関の燃焼室が形成されるシリンダの内部を往復動するピストン本体と、
前記ピストン本体の往復動方向に並ぶように前記ピストン本体の外周部に設けられ、前記シリンダの内周面と摺接する複数のピストンリングと、
を備え、
前記複数のピストンリングのうち少なくとも一つは、前記シリンダの内周面と摺接して皮膜粒子を脱落し得る溶射皮膜が形成されている溶射皮膜型リングであり、
前記溶射皮膜型リングを除く残りのピストンリングは、前記シリンダの内周面と摺接するめっき皮膜が形成されているめっき皮膜型リングである、
ことを特徴とするピストン。

【請求項2】

前記複数のピストンリングのうち、前記シリンダ内の前記燃焼室に最も近い側に設けられているピストンリングは、前記めっき皮膜型リングである、
ことを特徴とする請求項１に記載のピストン。

【請求項3】

前記複数のピストンリングのうち、前記シリンダ内の前記燃焼室から最も離れた側に設けられているピストンリングは、前記溶射皮膜型リングである、
ことを特徴とする請求項２に記載のピストン。

【請求項4】

前記複数のピストンリングのうち、前記シリンダ内の前記燃焼室に最も近い側に設けられているピストンリングは、前記溶射皮膜型リングである、
ことを特徴とする請求項１に記載のピストン。

【請求項5】

前記複数のピストンリングのうち、前記シリンダ内の前記燃焼室から最も離れた側に設けられているピストンリングは、前記めっき皮膜型リングである、
ことを特徴とする請求項４に記載のピストン。

【請求項6】

前記めっき皮膜は、前記溶射皮膜に比べて耐摩耗性が高い硬質材からなる、
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載のピストン。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一つに記載のピストンと、
前記ピストンを往復動自在に収容するシリンダと、
を備えることを特徴とする舶用内燃機関。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピストンおよび舶用内燃機関に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、船舶に搭載される舶用内燃機関では、ピストンを往復動自在に収容するシリンダが複数設けられ、これら複数のシリンダの各内部におけるピストンの往復動がクランクの回転動に変換されて、クランクシャフトが回転するようになっている。一般に、舶用内燃機関において、シリンダの内部には燃焼室が形成されている。ピストンは、その頂部が燃焼室に面するようにシリンダの内部に収容されている。また、シリンダの下部には、燃焼室に新たな燃焼用気体を導入するための掃気ポートが形成されている。ピストンは、燃焼室に供給された燃料と圧縮された燃焼用気体とによる燃焼エネルギーを利用して、シリンダ内の燃焼室と掃気ポート側のシリンダ端部（下端部）との間を往復動する。

【0003】

また、ピストンの外周部には、ピストンの往復動方向に並ぶ複数の環状溝が形成されており、これら複数の環状溝の各々にはピストンリングが設けられている。例えば、ピストンリングは、合口と称される切断部分が形成されており、これにより、ピストンの径方向へ拡径および縮径可能な弾力性を有している。このようなピストンリングは、シリンダの内周面に適度な面圧を加えながら常時接触し、ピストンの往復動に伴ってシリンダの内周面を摺動する（特許文献１参照）。上記シリンダの内周面とピストンリングとの摺接により、これらシリンダの内周面とピストンリングとの間のシール性が保たれ、この結果、当該摺接部を介したガスや潤滑油等の流体の漏れが抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平４－１５７２６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ピストンの外周部に設けられる複数のピストンリングの各々には、上述した特許文献１に例示されるように、耐摩耗性の高いめっき皮膜がコーティングされている場合が多い。この場合、シリンダの内周面に対するピストンリングの耐摩耗性を高めることができるため、シリンダの内部をピストンが往復動しても、ピストンリングは摩耗し難くなる。また、シリンダの内部をピストンが往復動している際には、例えば、ピストンのスカート部がシリンダの内周面と擦れる事態、燃焼室での燃料の燃焼によって生じた残渣がシリンダの内周面とピストンリングとの間に挟まる事態、または、シリンダの内周面上の潤滑油が不足する事態等に起因して、シリンダの内周面に傷が入る可能性がある。しかしながら、シリンダの内周面に一度傷が入ると、耐摩耗性の高いピストンリングのめっき皮膜が当該傷に摺接して、当該傷が悪化（傷の範囲が拡大）してしまい、この結果、シリンダの内周面とピストンリングとの間のシール性が低下する恐れがある。さらには、当該傷がシリンダの内周面のスカッフに至る場合があり、これに起因して、シリンダおよびピストンの部品交換を余儀なくされる。

【0006】

一方、ピストンの外周部に設けられる複数のピストンリングの各々には、上述しためっき皮膜ではなく、溶射した微粒子を噴き付けて形成される溶射皮膜がコーティングされている場合がある。この場合、シリンダの内周面に対するピストンリングの耐摩耗性は、耐摩耗性に優れためっき皮膜に比べて低いものの、上述した各種事態に起因してシリンダの内周面に傷が入っても、ピストンの往復動に伴い溶射皮膜が当該傷に摺接して皮膜粒子が脱落し摩耗することにより、当該傷の悪化を抑制することができる。しかしながら、シリンダの内部をピストンが往復動している際に、ピストンリングの溶射皮膜がシリンダの内周面に摺接すると、これらシリンダの内周面と溶射皮膜との摩耗量（所定の稼働時間当たりの摩耗量）が過度に多くなってしまい、この結果、シリンダの内周面とピストンリングとの間のシール性が低下する恐れがある。

【0007】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、シリンダの内周面とピストンリングとの間のシール性が低下する事態を抑制することができるピストンおよび舶用内燃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】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るピストンは、舶用内燃機関の燃焼室が形成されるシリンダの内部を往復動するピストン本体と、前記ピストン本体の往復動方向に並ぶように前記ピストン本体の外周部に設けられ、前記シリンダの内周面と摺接する複数のピストンリングと、を備え、前記複数のピストンリングのうち少なくとも一つは、前記シリンダの内周面と摺接して皮膜粒子を脱落し得る溶射皮膜が形成されている溶射皮膜型リングであり、前記溶射皮膜型リングを除く残りのピストンリングは、前記シリンダの内周面と摺接するめっき皮膜が形成されているめっき皮膜型リングである、ことを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係るピストンは、上記の発明において、前記複数のピストンリングのうち、前記シリンダ内の前記燃焼室に最も近い側に設けられているピストンリングは、前記めっき皮膜型リングである、ことを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係るピストンは、上記の発明において、前記複数のピストンリングのうち、前記シリンダ内の前記燃焼室から最も離れた側に設けられているピストンリングは、前記溶射皮膜型リングである、ことを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係るピストンは、上記の発明において、前記複数のピストンリングのうち、前記シリンダ内の前記燃焼室に最も近い側に設けられているピストンリングは、前記溶射皮膜型リングである、ことを特徴とする。

【0012】

また、本発明に係るピストンは、上記の発明において、前記複数のピストンリングのうち、前記シリンダ内の前記燃焼室から最も離れた側に設けられているピストンリングは、前記めっき皮膜型リングである、ことを特徴とする。

【0013】

また、本発明に係るピストンは、上記の発明において、前記めっき皮膜は、前記溶射皮膜に比べて耐摩耗性が高い硬質材からなる、ことを特徴とする。

【0014】

また、本発明に係る舶用内燃機関は、上記の発明のいずれか一つに記載のピストンと、前記ピストンを往復動自在に収容するシリンダと、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、シリンダの内周面とピストンリングとの間のシール性が低下する事態を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の実施形態１に係るピストンが適用された舶用内燃機関の一構成例を示す模式図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態１に係るピストンの一構成例を示す模式図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態１に係るピストンの断面構造の一例を示す断面模式図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態１に係るピストンの作用を説明する模式図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態２に係るピストンの一構成例を示す模式図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態２に係るピストンの断面構造の一例を示す断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、添付図面を参照して、本発明に係るピストンおよび舶用内燃機関の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、各図面において、同一構成部分には同一符号が付されている。

【0018】

（実施形態１）
まず、本発明の実施形態１に係るピストンが適用された舶用内燃機関の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るピストンが適用された舶用内燃機関の一構成例を示す模式図である。この舶用内燃機関１０は、船舶に搭載されるクロスヘッド型内燃機関の一例であり、プロペラ軸を介して船舶の推進用プロペラ（いずれも図示せず）を回転駆動させる推進用の機関（主機関）である。例えば、舶用内燃機関１０は、ユニフロー掃排気式のクロスヘッド型ディーゼルエンジン等の２ストロークディーゼルエンジンである。

【0019】

詳細には、図１に示すように、舶用内燃機関１０は、高さ方向Ｄ１の下側に位置する台板１と、台板１上に設けられる架構５と、架構５上に設けられるシリンダジャケット１１とを備える。これらの台板１と架構５とシリンダジャケット１１とは、舶用内燃機関１０の高さ方向Ｄ１（すなわち上下方向）に延在する複数のタイボルト２７等の連結部材により、一体に締結されて固定されている。また、舶用内燃機関１０は、シリンダジャケット１１に設けられるシリンダ１２と、シリンダ１２の内部に往復動自在に設けられるピストン１５と、ピストン１５の往復動に連動して回転するクランクシャフト２とを備える。

【0020】

台板１は、舶用内燃機関１０のクランクシャフト２を収容するクランクケースを構成するものである。図１に示すように、台板１の内部には、クランク４を有するクランクシャフト２と軸受部３とが設けられる。クランクシャフト２は、船舶の推進力を出力する出力軸の一例であり、軸受部３によって回転自在に支持されている。このクランクシャフト２には、クランク４を介して連接棒６の下端部が回動自在に連結されている。

【0021】

架構５には、図１に示すように、連接棒６と、摺動板７と、クロスヘッド８とが設けられる。本実施形態１において、架構５は、ピストン軸方向に沿って設けられる摺動板７が舶用内燃機関１０の幅方向Ｄ２に間隔を空けて一対をなすように配置されている。連接棒６は、その下端部がクランクシャフト２のクランク４に連接された態様で、一対の摺動板７の間に配置されている。クロスヘッド８には、ピストン棒１６の下端部に接続されるクロスヘッドピン９と、連接棒６の上端部に接続されるクロスヘッド軸受（図示せず）とが、クロスヘッドピン９の下半部においてそれぞれ回動自在に連結される。このクロスヘッド８は、図１に示すように一対の摺動板７の間に配置され、この一対の摺動板７に沿って往復動自在に支持されている。

【0022】

シリンダジャケット１１は、図１に示すように、架構５の上部に設けられ、シリンダ１２を支持する。本実施形態１において、シリンダ１２は、シリンダライナ１３とシリンダカバー１４とによって構成される筒状の構造体（気筒）である。シリンダライナ１３は、例えば円筒形状の構造体であり、シリンダジャケット１１によって支持される。シリンダ１２は、このシリンダライナ１３の内部にピストン１５を往復動自在に収容する。シリンダライナ１３の上部には、シリンダカバー１４が固定される。これらのシリンダライナ１３とシリンダカバー１４とピストン１５とによって、舶用内燃機関１０の燃焼室１７がシリンダ１２の内部に形成（区画）される。ピストン１５は、燃焼室１７に面する状態でシリンダライナ１３の内部をピストン軸方向（図１では高さ方向Ｄ１）に往復動し得るように構成される。このピストン１５の下端部には、図１に示すように、ピストン棒１６の上端部が連結されている。

【0023】

また、シリンダカバー１４には、図１に示すように、排気弁２０と動弁装置２１とが設けられている。排気弁２０は、シリンダ１２内の燃焼室１７に通じる排気管２３の排気口（排気ポート）を開閉可能に閉止する弁である。動弁装置２１は、排気弁２０を開閉駆動させる装置である。また、舶用内燃機関１０は、シリンダ１２の近傍に、排気マニホールド２２を備える。排気マニホールド２２は、シリンダ１２内の燃焼室１７から排気管２３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。

【0024】

また、舶用内燃機関１０は、空気等の燃焼用気体を過給する過給機２４と、圧縮後の燃焼用気体を冷却する冷却器２５と、冷却後の燃焼用気体（圧縮ガス）を一時貯留する掃気トランク２６とを備える。過給機２４は、排ガスの圧力を利用してタービンとともに圧縮機（いずれも図示せず）を回転させ、これにより、燃焼用気体を圧縮する。冷却器２５は、過給機２４によって圧縮された燃焼用気体を冷却する。掃気トランク２６は、過給機２４によって圧縮され且つ冷却器２５によって冷却された燃焼用気体を一時貯留する。また、図１に示すように、シリンダジャケット１１には掃気室１８が形成され、シリンダ１２のシリンダライナ１３には掃気ポート１９が形成されている。掃気室１８は、開口部（図示せず）等を介して掃気トランク２６と連通する。掃気ポート１９は、シリンダライナ１３の内部を往復動するピストン１５が下死点に位置した際に開状態となり、この掃気室１８とシリンダライナ１３内の燃焼室１７とを連通する。上記の燃焼用気体は、掃気トランク２６から掃気室１８および掃気ポート１９を通じてシリンダライナ１３内の燃焼室１７に送給される。

【0025】

特に図示しないが、舶用内燃機関１０は、燃料噴射弁および燃料噴射ポンプを備える。舶用内燃機関１０において、燃料噴射ポンプは、配管等を通じて燃料噴射弁に燃料を圧送する。また、舶用内燃機関１０は、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減する設備として、排ガス再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）システムや選択式触媒還元（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）システムを備えていてもよい。

【0026】

上述したような構成を有する舶用内燃機関１０において、シリンダ１２内の燃焼室１７には、燃料噴射弁から燃料が供給され、且つ、掃気トランク２６から掃気室１８および掃気ポート１９を通じて燃焼用気体が供給される。これにより、燃焼室１７では、供給された燃料が燃焼用気体によって着火して燃焼する。そして、燃焼室１７での燃料の燃焼によって発生したエネルギーにより、ピストン１５は、シリンダライナ１３の内部をピストン軸方向に往復動する。このとき、動弁装置２１によって排気弁２０が作動してシリンダ１２の排気ポートが開放されると、燃料の燃焼後にシリンダライナ１３内に残留する残留ガスが排ガスとして排気管２３に排出される。これとともに、シリンダライナ１３内の燃焼室１７には、掃気トランク２６から掃気室１８および掃気ポート１９を通じて新たに燃焼用気体が導入される。

【0027】

また、ピストン１５が上述したようにピストン軸方向に往復動すると、ピストン１５とともにピストン棒１６がピストン軸方向に往復動する。これに連動して、クロスヘッド８は、摺動板７に沿ってピストン軸方向に往復動する。これにより、クロスヘッド８のクロスヘッドピン９は、クロスヘッド軸受を介して連接棒６に回転駆動力を加える。この回転駆動力により、連接棒６の下端部に接続されるクランク４がクランク運動（回転動）し、この結果、クランクシャフト２が回転する。クランクシャフト２は、このようにピストン１５の往復動をクランク４によって回転動に変換して、プロペラ軸とともに船舶の推進用プロペラを回転させる。これにより、クランクシャフト２は、船舶の推進力を出力する。

【0028】

なお、舶用内燃機関１０の高さ方向Ｄ１は、上下方向であり、例えば、ピストン１５の往復動の方向に対して平行である。舶用内燃機関１０の幅方向Ｄ２は、高さ方向Ｄ１および軸方向Ｄ３に対して垂直な方向である。舶用内燃機関１０の軸方向Ｄ３は、図１に示すクランクシャフト２の長手方向に対して平行である。すなわち、これらの高さ方向Ｄ１、幅方向Ｄ２および軸方向Ｄ３は、互いに垂直な方向である。なお、高さ方向Ｄ１、幅方向Ｄ２および軸方向Ｄ３は、舶用内燃機関１０については勿論、舶用内燃機関１０を構成する各構成部（例えばシリンダ１２およびピストン１５等）についても同様である。

【0029】

つぎに、本発明の実施形態１に係るピストン１５の構成について説明する。図２は、本発明の実施形態１に係るピストンの一構成例を示す模式図である。図２には、図１に示した舶用内燃機関１０のシリンダ１２およびピストン１５が拡大して図示されている。図３は、本発明の実施形態１に係るピストンの断面構造の一例を示す断面模式図である。図３には、図２に示すピストン１５のうち領域Ｒ１の断面構造が拡大して図示されている。

【0030】

図２、３に示すように、このピストン１５は、シリンダ１２の内部を往復動するピストン本体１５１と、このピストン本体１５１の外周部に設けられている複数のピストンリングとを備える。本実施形態１において、ピストン１５は、これら複数のピストンリングの一例として、最上段ピストンリング１５３、中間ピストンリング１５４および最下段ピストンリング１５５という３つのピストンリングを備えている。

【0031】

ピストン本体１５１は、上述した舶用内燃機関１０（図１参照）の燃焼室１７が形成されるシリンダ１２の内部を往復動するように構成される。詳細には、図２に示すように、ピストン本体１５１は、ピストン軸Ｃ１方向から見て円形をなす頂部１５１ａと、ピストン軸Ｃ１周りの外周部１５１ｂとを有する。ピストン本体１５１は、頂部１５１ａが燃焼室１７に面するように、シリンダ１２の内部、より具体的には、シリンダ１２の円筒部を構成するシリンダライナ１３の内部に、往復動自在に収容される。この燃焼室１７は、図２に示すように、シリンダライナ１３の内周面１３ａとシリンダカバー１４の内壁面とピストン本体１５１の頂部１５１ａとによって囲まれる空間である。ピストン本体１５１は、シリンダライナ１３の内部において、頂部１５１ａが燃焼室１７に面した状態を維持しつつ、この燃焼室１７とシリンダジャケット１１内の掃気室１８（図１参照）との間をピストン軸Ｃ１方向に往復動する。なお、ピストン軸Ｃ１は、円形状の頂部１５１ａの中心を通り且つピストン本体１５１の径方向に対して垂直な軸（中心軸）である。シリンダ１２の内周面は、当該シリンダ１２の円筒部を構成するシリンダライナ１３の内周面１３ａである。

【0032】

また、図２に示すように、ピストン本体１５１は、外周部１５１ｂと一体をなして頂部１５１ａとは反対側に延在するスカート部１５２を有する。スカート部１５２は、シリンダライナ１３の内周面１３ａと接触することにより、シリンダライナ１３の内部におけるピストン１５の往復動の向きを規制する。上述したピストン棒１６は、スカート部１５２から延出するようにピストン本体１５１に連結されている。

【0033】

最上段ピストンリング１５３、中間ピストンリング１５４および最下段ピストンリング１５５は、各々、ピストン本体１５１の外周部１５１ｂに設けられてシリンダ１２の内周面１３ａと摺接するように構成される。以下、本実施形態１では、「最上段ピストンリング１５３、中間ピストンリング１５４および最下段ピストンリング１５５」を総称して「複数のピストンリング」と称する場合がある。

【0034】

詳細には、図２に示すように、ピストン本体１５１の外周部１５１ｂには、ピストン軸Ｃ１周りの周方向に延在する複数（本実施形態１では３つ）の環状溝部１５６～１５８が、ピストン軸Ｃ１方向に並ぶように形成されている。最上段ピストンリング１５３は、これらの環状溝部１５６～１５８のうち、ピストン本体１５１の頂部１５１ａに最も近い最上段の環状溝部１５６に装着されている。中間ピストンリング１５４は、これらの環状溝部１５６～１５８のうち、最上段の環状溝部１５６と最下段の環状溝部１５８との間に位置する中間の環状溝部１５７に装着されている。最下段ピストンリング１５５は、これらの環状溝部１５６～１５８のうち、ピストン本体１５１の頂部１５１ａから最も遠い最下段の環状溝部１５８に装着されている。このようにして、最上段ピストンリング１５３、中間ピストンリング１５４および最下段ピストンリング１５５は、ピストン本体１５１の往復動方向に並ぶようにピストン本体１５１の外周部１５１ｂに設けられる。

【0035】

また、最上段ピストンリング１５３、中間ピストンリング１５４および最下段ピストンリング１５５は、各々、リングの切断部分である合口（図示せず）が形成されている。この構造により、これら複数のピストンリングは、各々、ピストン本体１５１の径方向へ拡径および縮径可能な弾力性を有するようになる。ピストン本体１５１がシリンダ１２の内部に往復動自在に収容された際、これら複数のピストンリングは、各々、シリンダ１２の内周面１３ａに適度な面圧を加えながら当該内周面１３ａと常時接触し、ピストン本体１５１の往復動に伴って当該内周面１３ａを摺動する。

【0036】

上述したようにシリンダ１２の内周面１３ａに摺接する複数のピストンリングのうち少なくとも一つは、溶射皮膜型リングであり、当該溶射皮膜型リングを除く残りのピストンリングは、めっき皮膜型リングである。溶射皮膜型リングは、シリンダ１２の内周面１３ａと摺接して皮膜粒子を脱落し得る溶射皮膜が形成されているピストンリングである。溶射皮膜は、加熱等によって溶融または軟化させた材料粒子（微粒子）を基材表面に噴き付けて形成される皮膜である。溶射皮膜の材料粒子としては、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、クロムカーバイド（Ｃｒ－Ｃ）、ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）等が挙げられる。めっき皮膜型リングは、シリンダ１２の内周面１３ａと摺接するめっき皮膜が形成されているピストンリングである。めっき皮膜は、溶射皮膜に比べて耐摩耗性の高い硬質材からなる皮膜であり、当該硬質材を基材表面にめっき処理することによって形成される。めっき皮膜の硬質材としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、クロムセラミック、窒化クロム（ＣｒＮ）、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等が挙げられる。また、めっき処理としては、例えば、ＰＶＤ等の物理蒸着、ＣＶＤ等の化学蒸着が挙げられる。

【0037】

本実施形態１においては、図２、３に示すように、ピストン本体１５１の外周部１５１ｂに設けられている複数のピストンリングのうち、シリンダ１２内の燃焼室１７に最も近い側に設けられている最上段ピストンリング１５３は、めっき皮膜型リングである。詳細には、図３に示すように、最上段ピストンリング１５３は、上述した合口を有するリング状の基材１５３ａと、この基材１５３ａの外周面に形成されためっき皮膜１５３ｂとによって構成されている。基材１５３ａは、例えば、鉄や鋼等の金属製の鋳物によって構成される。最上段ピストンリング１５３は、ピストン本体１５１の外周部１５１ｂにおける最上段の環状溝部１５６に装着され、めっき皮膜１５３ｂを面圧Ｐ１１でシリンダライナ１３の内周面１３ａに常時押し当てる。このような最上段ピストンリング１５３は、シリンダ１２の内部におけるピストン本体１５１の往復動に伴い、シリンダライナ１３の内周面１３ａにめっき皮膜１５３ｂを摺接させながら当該内周面１３ａを摺動する。

【0038】

上記シリンダライナ１３の内周面１３ａに対する最上段ピストンリング１５３の面圧Ｐ１１（図３参照）は、ピストン本体１５１の往復動方向（ピストン軸Ｃ１方向）の両側から最上段ピストンリング１５３に加えられる圧力Ｐ１、Ｐ２の差（Ｐ１－Ｐ２）に相当する。本実施形態１では、図３に示すように、一方の圧力Ｐ１は、シリンダライナ１３の内周面１３ａとピストン本体１５１の外周部１５１ｂとの間の空間（以下、環状空間という）のうち、シリンダ１２内の燃焼室１７（図２参照）に通じる空間の圧力である。すなわち、当該圧力Ｐ１は、燃焼室１７の圧力と同じである。他方の圧力Ｐ２は、上記環状空間のうち、最上段ピストンリング１５３と中間ピストンリング１５４とに挟まれる空間の圧力である。

【0039】

また、図２、３に示すように、上述した複数のピストンリングのうち、シリンダ１２内の燃焼室１７から最も離れた側に設けられている最下段ピストンリング１５５は、溶射皮膜型リングである。詳細には、図３に示すように、最下段ピストンリング１５５は、上述した最上段ピストンリング１５３と同様の基材１５５ａと、この基材１５５ａの外周面に形成された溶射皮膜１５５ｂとによって構成されている。最下段ピストンリング１５５は、ピストン本体１５１の外周部１５１ｂにおける最下段の環状溝部１５８に装着され、溶射皮膜１５５ｂを面圧Ｐ１３でシリンダライナ１３の内周面１３ａに常時押し当てる。このような最下段ピストンリング１５５は、シリンダ１２の内部におけるピストン本体１５１の往復動に伴い、シリンダライナ１３の内周面１３ａに溶射皮膜１５５ｂを摺接させながら当該内周面１３ａを摺動する。この際、溶射皮膜１５５ｂは、シリンダライナ１３の内周面１３ａとの摺接によって摩耗し、この結果、溶射皮膜１５５ｂから皮膜粒子が脱落する場合がある。当該皮膜粒子は、溶射皮膜１５５ｂとシリンダライナ１３の内周面１３ａとの間に介在することにより、当該内周面１３ａを研磨する研磨剤として機能する。

【0040】

上記シリンダライナ１３の内周面１３ａに対する最下段ピストンリング１５５の面圧Ｐ１３（図３参照）は、ピストン本体１５１の往復動方向の両側から最下段ピストンリング１５５に加えられる圧力Ｐ３、Ｐ４の差（Ｐ３－Ｐ４）に相当する。本実施形態１では、図３に示すように、一方の圧力Ｐ３は、シリンダライナ１３とピストン本体１５１との間の環状空間のうち、中間ピストンリング１５４と最下段ピストンリング１５５とに挟まれる空間の圧力である。他方の圧力Ｐ４は、シリンダライナ１３とピストン本体１５１との間の環状空間のうち、図１に示したシリンダ１２の掃気ポート１９を介して掃気室１８に通じる空間の圧力である。すなわち、当該圧力Ｐ４は、掃気室１８の圧力と同じである。

【0041】

また、図２、３に示すように、上述した複数のピストンリングのうち、最上段ピストンリング１５３と最下段ピストンリング１５５との間に設けられている中間ピストンリング１５４は、めっき皮膜型リングである。詳細には、図３に示すように、中間ピストンリング１５４は、上述した最上段ピストンリング１５３と同様のリング状の基材１５４ａとめっき皮膜１５４ｂとによって構成されている。中間ピストンリング１５４は、上述した最上段の環状溝部１５６と最下段の環状溝部１５８との間に位置する環状溝部１５７に装着され、めっき皮膜１５４ｂを面圧Ｐ１２でシリンダライナ１３の内周面１３ａに常時押し当てる。このような中間ピストンリング１５４は、シリンダ１２の内部におけるピストン本体１５１の往復動に伴い、上述した最上段ピストンリング１５３と同様に、シリンダライナ１３の内周面１３ａにめっき皮膜１５４ｂを摺接させながら当該内周面１３ａを摺動する。

【0042】

上記シリンダライナ１３の内周面１３ａに対する中間ピストンリング１５４の面圧Ｐ１２（図３参照）は、ピストン本体１５１の往復動方向の両側から中間ピストンリング１５４に加えられる圧力Ｐ２、Ｐ３の差（Ｐ２－Ｐ３）に相当する。本実施形態１では、図３に示すように、一方の圧力Ｐ２は、上述したように、最上段ピストンリング１５３と中間ピストンリング１５４とに挟まれる環状空間の圧力である。他方の圧力Ｐ３は、上述したように、中間ピストンリング１５４と最下段ピストンリング１５５とに挟まれる環状空間の圧力である。

【0043】

ここで、シリンダライナ１３の内周面１３ａとピストン本体１５１の外周部１５１ｂとの間の環状空間における圧力Ｐ１～Ｐ４において、燃焼室１７側の圧力Ｐ１と複数のピストンリング間の圧力Ｐ２との圧力差は、他の圧力Ｐ２、Ｐ３の圧力差や圧力Ｐ３、Ｐ４の圧力差に比べて大きい。したがって、上述した最上段ピストンリング１５３、中間ピストンリング１５４および最下段ピストンリング１５５の各面圧Ｐ１１～Ｐ１３のうち、最上段ピストンリング１５３の面圧Ｐ１１が最も高い。本実施形態１では、このように最も高い面圧Ｐ１１の最上段ピストンリング１５３が、耐摩耗性の高いめっき皮膜型リングとなっている。

【0044】

また、これらの圧力Ｐ１～Ｐ４において、複数のピストンリング間の圧力Ｐ３と掃気室１８側の圧力Ｐ４との圧力差は、上記圧力Ｐ１、Ｐ２の圧力差に比べて小さいが、複数のピストンリング間の圧力Ｐ２、Ｐ３の圧力差に比べて大きい。したがって、上述した面圧Ｐ１１～Ｐ１３のうち、最下段ピストンリング１５５の面圧Ｐ１３は、最上段ピストンリング１５３の面圧Ｐ１１に次いで２番目に高い。本実施形態１では、このように２番目に高い面圧Ｐ１３の最下段ピストンリング１５５が、研磨剤として機能する皮膜粒子を脱落し得る溶射皮膜型リングとなっている。

【0045】

また、これらの圧力Ｐ１～Ｐ４において、複数のピストンリング間の圧力Ｐ２と圧力Ｐ３との圧力差は、上述した他の圧力Ｐ１、Ｐ２の圧力差や圧力Ｐ３、Ｐ４の圧力差に比べて小さい。したがって、上述した面圧Ｐ１１～Ｐ１３のうち、中間ピストンリング１５４の面圧Ｐ１２が最も低い。本実施形態１では、このように最も低い面圧Ｐ１２の中間ピストンリング１５４は、最上段ピストンリング１５３と同じめっき皮膜型リングとなっている。

【0046】

つぎに、本発明の実施形態１に係るピストン１５の作用について説明する。図４は、本発明の実施形態１に係るピストンの作用を説明する模式図である。本実施形態１に係るピストン１５は、上述したように、めっき皮膜型リングである最上段ピストンリング１５３および中間ピストンリング１５４と、溶射皮膜型リングである最下段ピストンリング１５５とをピストン本体１５１の外周部１５１ｂに備えている。このようなピストン１５は、シリンダライナ１３の内周面１３ａに対するめっき皮膜型リングの高い耐摩耗性と、シリンダライナ１３の内周面１３ａと溶射皮膜型リングとの摺接によって当該内周面１３ａの傷を修復する傷修復機能とを兼ね備える。以下では、このピストン１５の作用として、溶射皮膜型リングによる傷修復機能を説明する。

【0047】

詳細には、図４に示すように、最下段ピストンリング１５５は、基材１５５ａの外周面上に溶射皮膜１５５ｂを有する溶射皮膜型リングであり、シリンダ１２内でのピストン１５の往復動（図１参照）に伴い、シリンダライナ１３の内周面１３ａを摺動する。この際、最下段ピストンリング１５５は、溶射皮膜１５５ｂを面圧Ｐ１３でシリンダライナ１３の内周面１３ａに摺接させている。例えば、図４に示すように、シリンダライナ１３の内周面１３ａに傷１６０が発生した場合、当該内周面１３ａのうち傷１６０の部分が粗くなり、更には、潤滑油による当該内周面１３ａの潤滑状態も悪化する。最下段ピストンリング１５５は、このような傷１６０による粗面に溶射皮膜１５５ｂを擦り付けながら、シリンダライナ１３の内周面１３ａを摺動する。この結果、図４に示すように、溶射皮膜１５５ｂが摩耗して、少なくとも一つ（図４では３つ）の皮膜粒子１５５ｃが溶射皮膜１５５ｂから脱落する。最下段ピストンリング１５５は、このような皮膜粒子１５５ｃをシリンダライナ１３の内周面１３ａと溶射皮膜１５５ｂとの間に挟み込んだ状態となる（状態Ａ１）。

【0048】

なお、シリンダライナ１３の内周面１３ａに傷１６０が発生する原因として、例えば、ピストン１５のスカート部１５２（図２参照）がシリンダライナ１３の内周面１３ａと擦れる事態、燃焼室１７での燃料の燃焼によって生じた残渣がシリンダライナ１３の内周面１３ａと複数のピストンリングの少なくとも一つとの間に挟まる事態、シリンダライナ１３の内周面１３ａ上の潤滑油が不足する事態等が挙げられる。

【0049】

その後、図４に示すように、最下段ピストンリング１５５は、皮膜粒子１５５ｃをシリンダライナ１３の内周面１３ａと溶射皮膜１５５ｂとの間に挟み込んだ状態（噛み込んだ状態）を維持しつつ、当該内周面１３ａを摺動し続ける（状態Ａ２）。この状態Ａ２において、最下段ピストンリング１５５は、ピストン１５の往復動方向に複数回往復するようにシリンダライナ１３の内周面１３ａを摺動するとともに、傷１６０の粗面を含む当該内周面１３ａの摺動領域に皮膜粒子１５５ｃを繰り返し擦り付ける。皮膜粒子１５５ｃは、シリンダライナ１３の内周面１３ａと溶射皮膜１５５ｂとの間に挟み込まれることによって研磨剤となり、当該内周面１３ａと溶射皮膜１５５ｂとの摩耗を促進する。最下段ピストンリング１５５は、このような皮膜粒子１５５ｃにより、傷１６０の粗面とともに当該内周面１３ａを研磨し続ける。

【0050】

上述したようにシリンダライナ１３の内周面１３ａを研磨し続けた結果、最下段ピストンリング１５５は、傷１６０の粗面を滑らかな面に修復するとともに、当該内周面１３ａの摺動領域全体を滑らかな状態にする。これに伴い、最下段ピストンリング１５５の溶射皮膜１５５ｂは、皮膜粒子１５５ｃの脱落によって粗くなっていた摺接面を元の滑らかな面に回復する（状態Ａ３）。その後、最下段ピストンリング１５５は、シリンダライナ１３の内周面１３ａに傷１６０が発生する都度、上述した状態Ａ１～Ａ３に例示されるように、溶射皮膜１５５ｂから脱落した皮膜粒子１５５ｃを研磨剤として利用し、傷１６０の粗面を含む当該内周面１３ａの摺動領域全体を滑らかな面に修復する。

【0051】

以上、説明したように、本発明の実施形態１では、舶用内燃機関の燃焼室が形成されるシリンダの内部を往復動するピストン本体の外周部に、シリンダの内周面と摺接する複数のピストンリングを、ピストン本体の往復動方向に並ぶように設け、これら複数のピストンリングのうち少なくとも一つを溶射皮膜型リングとし、溶射皮膜型リングを除く残りのピストンリングをめっき皮膜型リングとしている。

【0052】

このため、シリンダの内周面に対する高い耐摩耗性を有するめっき皮膜が形成されているめっき皮膜型リングにより、ピストンリングの耐摩耗性を確保するとともに、シリンダの内周面と摺接して皮膜粒子を脱落し得る溶射皮膜が形成されている溶射皮膜型リングにより、ピストンリングの傷修復機能を確保することができる。上記のようにピストンリングの耐摩耗性と傷修復機能とを両立させることにより、ピストンの往復動に伴う、シリンダの内周面と複数のピストンリングとの摩耗をめっき皮膜型リングによって抑制しながら、溶射皮膜型リングの溶射皮膜から脱落した皮膜粒子を研磨剤として利用することにより、当該内周面に発生した傷を修復することができる。この結果、シリンダの内周面および複数のピストンリングの摩耗量（舶用内燃機関の稼働時間当たりの摩耗量）を所定の基準値以下（例えば０．０５ｍｍ／１０００ｈ以下）に低減でき、シリンダの内周面とピストンリングとの間のシール性の低下を抑制することができる。

【0053】

また、本発明の実施形態１では、上述したピストンと、当該ピストンを往復動自在に収容するシリンダとを備える舶用内燃機関を構成している。このため、上述したピストンの作用効果を享受することができる。さらには、シリンダの内周面の傷の悪化（拡大）を抑制できることから、当該内周面の傷がスカッフに至る事態を抑制することができ、この結果、シリンダおよびピストンを長寿命化して、これらの交換頻度を低減することができる。

【0054】

また、本発明の実施形態１では、複数のピストンリングのうち、シリンダ内の燃焼室に最も近い側に設けられているピストンリングをめっき皮膜型リングにしている。このため、これら複数のピストンリングの中で、シリンダの内周面に摺接する際の面圧が最も高くなるピストンリングを、耐摩耗性の高いめっき皮膜型リングにすることができる。これにより、当該面圧が最も高くなるピストンリングの摩耗を抑制できることから、複数のピストンリングの耐摩耗性を向上させることができる。

【0055】

さらに、上記複数のピストンリングのうち、シリンダ内の燃焼室から最も離れた側に設けられているピストンリングを溶射皮膜型リングにしている。このため、上記複数のピストンリングの中で、シリンダの内周面に摺接する際の面圧が２番目に高くなるピストンリングを、当該内周面との摺接によって皮膜粒子を脱落し得る溶射皮膜型リングにすることができる。これにより、ピストンリングの溶射皮膜の過度な摩耗を抑制しつつ、シリンダの内周面を研磨する研磨剤として利用可能な皮膜粒子を当該溶射皮膜から生成することができる。この結果、上記複数のピストンリングの高い耐摩耗性とシリンダの内周面の傷を修復する傷修復機能とを容易に両立させることができる。

【0056】

（実施形態２）
つぎに、本発明の実施形態２に係るピストンおよび舶用内燃機関について説明する。図５は、本発明の実施形態２に係るピストンの一構成例を示す模式図である。図６は、本発明の実施形態２に係るピストンの断面構造の一例を示す断面模式図である。図６には、図５に示すピストン１５Ａのうち領域Ｒ２の断面構造が拡大して図示されている。

【0057】

図５、６に示すように、本発明の実施形態２に係るピストン１５Ａは、上述した実施形態１に係るピストン１５の最上段ピストンリング１５３に代えて最上段ピストンリング２５３を備え、最下段ピストンリング１５５に代えて最下段ピストンリング２５５を備える。最上段ピストンリング２５３は、上述した実施形態１における最上段ピストンリング１５３のめっき皮膜１５３ｂに代えて溶射皮膜２５３ｂを備える。最下段ピストンリング２５５は、上述した実施形態１における最下段ピストンリング１５５の溶射皮膜１５５ｂに代えてめっき皮膜２５５ｂを備える。また、特に図示しないが、本発明の実施形態２に係る舶用内燃機関は、上述した実施形態１に係る舶用内燃機関１０のピストン１５に代えてピストン１５Ａを備えている。その他の構成は実施形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

【0058】

最上段ピストンリング２５３、中間ピストンリング１５４および最下段ピストンリング２５５は、各々、ピストン本体１５１の外周部１５１ｂに設けられてシリンダ１２の内周面１３ａと摺接するように構成される。以下、本実施形態２では、「最上段ピストンリング２５３、中間ピストンリング１５４および最下段ピストンリング２５５」を総称して「複数のピストンリング」と称する場合がある。

【0059】

詳細には、図５に示すように、最上段ピストンリング２５３は、環状溝部１５６～１５８のうち、ピストン本体１５１の頂部１５１ａに最も近い最上段の環状溝部１５６に装着されている。最下段ピストンリング２５５は、環状溝部１５６～１５８のうち、ピストン本体１５１の頂部１５１ａから最も遠い最下段の環状溝部１５８に装着されている。中間ピストンリング１５４は、上述した実施形態１と同様に、中間の環状溝部１５７に装着されている。このようにして、最上段ピストンリング２５３、中間ピストンリング１５４および最下段ピストンリング２５５は、ピストン本体１５１の往復動方向に並ぶようにピストン本体１５１の外周部１５１ｂに設けられる。

【0060】

上述したようにシリンダ１２の内周面１３ａに摺接する複数のピストンリングのうち少なくとも一つは、溶射皮膜型リングであり、当該溶射皮膜型リングを除く残りのピストンリングは、めっき皮膜型リングである。本実施形態２においては、図５、６に示すように、ピストン本体１５１の外周部１５１ｂに設けられている複数のピストンリングのうち、シリンダ１２内の燃焼室１７に最も近い側に設けられている最上段ピストンリング２５３は、溶射皮膜型リングである。

【0061】

詳細には、図６に示すように、最上段ピストンリング２５３は、上述した実施形態１と同様の基材１５３ａと、この基材１５３ａの外周面に形成された溶射皮膜２５３ｂとによって構成されている。この溶射皮膜２５３ｂは、上述した実施形態１における溶射皮膜型リングの溶射皮膜（例えば図３に示す溶射皮膜１５５ｂ）と同じである。最上段ピストンリング２５３は、ピストン本体１５１の外周部１５１ｂにおける最上段の環状溝部１５６に装着され、溶射皮膜２５３ｂを面圧Ｐ１１でシリンダライナ１３の内周面１３ａに常時押し当てる。このような最上段ピストンリング２５３は、シリンダ１２の内部におけるピストン本体１５１の往復動に伴い、シリンダライナ１３の内周面１３ａに溶射皮膜２５３ｂを摺接させながら当該内周面１３ａを摺動する。この際、溶射皮膜２５３ｂは、実施形態１における溶射皮膜１５５ｂの面圧Ｐ１３よりも高い面圧Ｐ１１で当該内周面１３ａに摺接しながら摩耗する。この結果、実施形態１に比べて容易に、皮膜粒子が溶射皮膜２５３ｂから脱落することが可能になる。当該皮膜粒子は、溶射皮膜２５３ｂとシリンダライナ１３の内周面１３ａとの間に介在することにより、当該内周面１３ａを研磨する研磨剤として機能する。

【0062】

また、図５、６に示すように、上述した複数のピストンリングのうち、シリンダ１２内の燃焼室１７から最も離れた側に設けられている最下段ピストンリング２５５は、めっき皮膜型リングである。

【0063】

詳細には、図６に示すように、最下段ピストンリング２５５は、上述した実施形態１と同様の基材１５５ａと、この基材１５５ａの外周面に形成されためっき皮膜２５５ｂとによって構成されている。このめっき皮膜２５５ｂは、上述した実施形態１におけるめっき皮膜型リングのめっき皮膜（例えば図３に示すめっき皮膜１５３ｂ、１５４ｂ）と同じである。最下段ピストンリング２５５は、ピストン本体１５１の外周部１５１ｂにおける最下段の環状溝部１５８に装着され、めっき皮膜２５５ｂを面圧Ｐ１３でシリンダライナ１３の内周面１３ａに常時押し当てる。このような最下段ピストンリング２５５は、シリンダ１２の内部におけるピストン本体１５１の往復動に伴い、シリンダライナ１３の内周面１３ａにめっき皮膜２５５ｂを摺接させながら当該内周面１３ａを摺動する。この際、めっき皮膜２５５ｂは、上述した溶射皮膜２５３ｂの面圧Ｐ１１の次に高い面圧Ｐ１３で当該内周面１３ａに摺接する。

【0064】

上述したような構成を有するピストン１５Ａにおいて、最上段ピストンリング２５３の溶射皮膜２５３ｂは、研磨剤として利用可能な皮膜粒子を、実施形態１における溶射皮膜１５５ｂよりも出し易い。このため、最上段ピストンリング２５３は、実施形態１における最下段ピストンリング１５５に比べて効率よく、当該皮膜粒子を利用してシリンダライナ１３の内周面１３ａの傷を研磨し、修復する。なお、最上段ピストンリング２５３による傷修復機能は、それ自体、上述した実施形態１における傷修復機能（図４参照）と同じである。

【0065】

以上、説明したように、本発明の実施形態２では、複数のピストンリングのうち、シリンダ内の燃焼室に最も近い側に設けられているピストンリングを溶射皮膜型リングにし、且つ、当該燃焼室から最も離れた側に設けられているピストンリングをめっき皮膜型リングにし、その他を実施形態１と同様にしている。このため、上述した実施形態１と同様の作用効果を享受するとともに、これら複数のピストンリングの中で、シリンダの内周面に摺接する際の面圧が最も高くなるピストンリングを、当該内周面との摺接によって皮膜粒子を脱落し得る溶射皮膜型リングにし、シリンダの内周面に摺接する際の面圧が２番目に高くなるピストンリングを、耐摩耗性の高いめっき皮膜型リングにすることができる。これにより、当該溶射皮膜型リングの溶射皮膜から皮膜粒子をより容易に生成できることから、当該皮膜粒子を研磨剤に利用してシリンダの内周面の傷を修復する傷修復機能を容易に発揮できるとともに、上記面圧が２番目に高くなるピストンリングの摩耗を抑制して複数のピストンリングの耐摩耗性を確保することができる。

【0066】

なお、上述した実施形態１、２では、ピストン本体の外周部に設けられる複数のピストンリングの一例として３つのピストンリングを例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、ピストン本体の外周部には、当該ピストン本体の往復動方向に並ぶように２つのピストンリングが設けられていてもよいし、３つ以上のピストンリングが設けられていてもよい。

【0067】

また、上述した実施形態１、２では、３つのピストンリングのうち、２つをめっき皮膜型リングにし、残り１つのピストンリングを溶射皮膜型リングにしていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、ピストン本体の外周部に設けるピストンリングの数を２つにし、これら２つのピストンリングのうち、一方をめっき皮膜型リングにし、他方を溶射皮膜型リングにしてもよい。或いは、ピストン本体の外周部に設けるピストンリングの数を３つ以上にし、これら３つ以上のピストンリングのうち、少なくとも一つをめっき皮膜型リングにし、残りを溶射皮膜型リングにしてもよい。この際、めっき皮膜型リングの数は、溶射皮膜型リングの数より多くてもよいし、少なくてもよいし、溶射皮膜型リングと同数でもよい。

【0068】

また、上述した実施形態１、２では、ピストン本体の外周部に設けられる複数のピストンリングのうち、中間ピストンリングをめっき皮膜型リングにしていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、当該中間ピストンリングは、めっき皮膜型リングであってもよいし、溶射皮膜型リングであってもよい。また、最上段ピストンリングと最下段ピストンリングとの間に複数の中間ピストンリングが配置されている場合、これら複数の中間ピストンリングは、全てめっき皮膜型リングであってもよいし、全て溶射皮膜型リングであってもよいし、めっき皮膜型リングと溶射皮膜型リングとの組み合わせであってもよい。

【0069】

また、上述した実施形態１では、ピストン本体の外周部に設けられる複数のピストンリングのうち、最上段ピストンリングをめっき皮膜型リングにし、最下段ピストンリングを溶射皮膜型リングにしていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、これら複数のピストンリングのうち、最上段ピストンリングおよび最下段ピストンリングの両方をめっき皮膜型リングにし、これら最上段ピストンリングと最下段ピストンリングとの間に設けられる１つまたは複数の中間ピストンリングのうち少なくとも一つを溶射皮膜型リングにしてもよい。

【0070】

また、上述した実施形態２では、ピストン本体の外周部に設けられる複数のピストンリングのうち、最上段ピストンリングを溶射皮膜型リングにし、最下段ピストンリングをめっき皮膜型リングにしていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、これら複数のピストンリングのうち、最上段ピストンリングおよび最下段ピストンリングの両方を溶射皮膜型リングにし、これら最上段ピストンリングと最下段ピストンリングとの間に設けられる１つまたは複数の中間ピストンリングのうち少なくとも一つをめっき皮膜型リングにしてもよい。

【0071】

また、上述した実施形態１、２により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施形態１、２に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

【符号の説明】

【0072】

１ 台板
２ クランクシャフト
３ 軸受部
４ クランク
５ 架構
６ 連接棒
７ 摺動板
８ クロスヘッド
９ クロスヘッドピン
１０ 舶用内燃機関
１１ シリンダジャケット
１２ シリンダ
１３ シリンダライナ
１３ａ 内周面
１４ シリンダカバー
１５、１５Ａ ピストン
１６ ピストン棒
１７ 燃焼室
１８ 掃気室
１９ 掃気ポート
２０ 排気弁
２１ 動弁装置
２２ 排気マニホールド
２３ 排気管
２４ 過給機
２５ 冷却器
２６ 掃気トランク
２７ タイボルト
１５１ ピストン本体
１５１ａ 頂部
１５１ｂ 外周部
１５２ スカート部
１５３、２５３ 最上段ピストンリング
１５３ａ、１５４ａ、１５５ａ 基材
１５３ｂ、１５４ｂ、２５５ｂ めっき皮膜
１５４ 中間ピストンリング
１５５、２５５ 最下段ピストンリング
１５５ｂ、２５３ｂ 溶射皮膜
１５５ｃ 皮膜粒子
１５６、１５７、１５８ 環状溝部
１６０ 傷
Ｃ１ ピストン軸
Ｄ１ 高さ方向
Ｄ２ 幅方向
Ｄ３ 軸方向
Ｒ１、Ｒ２ 領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】