特開 2023-39029 シート部構造

(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】P2023039029

(43)【公開日】2023-03-20

(54)【発明の名称】シート部構造

(51)【国際特許分類】

   F02F 1/24 20060101AFI20230313BHJP

   F16J 15/08 20060101ALI20230313BHJP

【ＦＩ】

F02F1/24 S

F16J15/08 H

F16J15/08 K

F02F1/24 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021145966

(22)【出願日】2021-09-08

(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】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡村 英生

(72)【発明者】

【氏名】木下 芳彦

【テーマコード（参考）】

3G024

3J040

【Ｆターム（参考）】

3G024AA15

3G024BA20

3G024FA08

3J040AA12

3J040BA04

3J040FA01

3J040HA04

3J040HA16

(57)【要約】

【課題】シリンダカバーと排気弁座とのシート部間のガスケットによるシール性の低下を抑制できるシート部構造を提供すること。
【解決手段】舶用ディーゼルエンジンの燃焼室を有するシリンダのシリンダカバーと、前記燃焼室の排気口を開閉する排気弁を着座させる排気弁座とを環状のガスケットを挟んで接合するためのシート部構造であって、前記シリンダカバーは、前記シリンダの長手軸を囲むように環状に形成され、前記ガスケットの外径よりも大きい外径を有し、前記ガスケットが載置されるシート部と、前記シート部の内周端部に沿って設けられ、前記シート部に載置された前記ガスケットの内周面と接触して前記ガスケットを係止する係止部と、を備える。前記排気弁座は、前記ガスケットを挟んで前記シート部と対向するように環状に形成され、前記ガスケットの外径よりも大きい外径を有する弁座シート部を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

舶用ディーゼルエンジンの燃焼室を有するシリンダのシリンダカバーと、前記燃焼室の排気口を開閉する排気弁を着座させる排気弁座とを、前記シリンダの長手軸を囲む環状のガスケットを挟んで接合するためのシート部構造であって、
前記シリンダカバーは、
前記シリンダの長手軸を囲むように環状に形成され、前記ガスケットの外径よりも大きい外径を有し、前記ガスケットが載置されるシリンダカバーシート部と、
前記シリンダカバーシート部の内周端部に沿って設けられ、前記シリンダカバーシート部に載置された前記ガスケットの内周面と接触して前記ガスケットを係止する係止部と、
を備え、
前記排気弁座は、前記ガスケットを挟んで前記シリンダカバーシート部と対向するように環状に形成され、前記ガスケットの外径よりも大きい外径を有する弁座シート部を備える、
ことを特徴とするシート部構造。

【請求項2】

前記係止部は、前記シリンダカバーシート部よりも前記弁座シート部側に突起する凸状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート部構造。

【請求項3】

前記係止部は、前記シリンダカバーシート部の内周端部に沿って環状または弧状に設けられている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のシート部構造。

【請求項4】

前記シリンダカバーは、前記係止部の外周端部に沿って溝部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載のシート部構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、舶用ディーゼルエンジンのシリンダカバーと排気弁座とを気密に接合するためのシート部構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

船舶に搭載される舶用ディーゼルエンジンにおいては、燃焼室からのガス漏れを防止するために、従来、燃焼室に面するシリンダ等の各部品同士の接合部にシール部材を挟み、これにより、当該接合部の隙間をシールしている。例えば、シリンダの一構成部品であるシリンダカバーと、燃焼室の排気口を開閉する排気弁を着座させる排気弁座とは、シール部材の一例であるガスケットを挟んで接合される。

【0003】

一般に、排気弁座の上部には、排気弁を摺動自在に支持する排気弁箱が取り付けられる。排気弁箱は、シリンダカバーとの間に排気弁座を挟んだ状態で、ボルトの締結により、当該シリンダカバーの上部に固定される。また、シリンダカバーのシート部上にはガスケットが載置され、このガスケットをシリンダカバーのシート部と排気弁座のシート部との間に挟むようにして、シリンダカバーの上部に排気弁座が接合される。このようにシート部間にガスケットを挟んだ状態のシリンダカバーと排気弁座とは、上記ボルトの締結力によって上記排気弁箱とともに固定される。ここでいうシート部とは、ガスケットを挟むことによってシールされる各部品間の接合部である。

【0004】

なお、特許文献１には、シリンダカバーの下面とシリンダライナの上面とを、ガスケットを挟んで接合する構造が開示されている。この特許文献１に記載の接合構造では、シリンダライナの上面に、ガスケットのエッジ部における局所的な応力を無くすための周溝が形成されている。また、特許文献２には、シリンダカバーと排気弁座（弁座リング）とを、レーザ金属肉盛りによる肉盛層を介して接合する構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－１２６０２３号公報

【特許文献2】特開２０２０－５１３３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述したシリンダカバーと排気弁座とをガスケットを挟んで接合するための従来のシート部構造では、シリンダカバーのシート部上に載置されたガスケットが、シリンダカバーと排気弁座との接合作業時や燃焼室側から筒内圧力を受けた時に、当該シート部の片側（シリンダの内側または外側）に偏って位置ずれする場合がある。この場合、シリンダカバーと排気弁座との隙間の形状（例えば湾曲形状等）に沿ってガスケットが変形してしまい、この結果、当該ガスケットによるシート部間のシール性が低下して、燃焼室からのガス漏れが生じる恐れがある。

【0007】

また、舶用ディーゼルエンジンの稼働時には燃焼室が高温な状態になることから、この燃焼室から伝わる高熱により、シリンダカバーおよび排気弁座が膨張変形し、これに伴い、これらのシート部間のガスケットも膨張変形する場合がある。このようなガスケットの膨張変形は、上述したボルトに近い部位ほど強く抑制されるものの、当該ボルトから遠い部位ほど抑制され難いため、歪な変形（例えば円形から楕円形への変形）になり易い。この場合も、当該ガスケットによるシート部間のシール性が低下して、燃焼室からのガス漏れが生じる恐れがある。

【0008】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、シリンダカバーと排気弁座とのシート部間のガスケットによるシール性の低下を抑制することができるシート部構造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】

【0009】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るシート部構造は、舶用ディーゼルエンジンの燃焼室を有するシリンダのシリンダカバーと、前記燃焼室の排気口を開閉する排気弁を着座させる排気弁座とを、前記シリンダの長手軸を囲む環状のガスケットを挟んで接合するためのシート部構造であって、前記シリンダカバーは、前記シリンダの長手軸を囲むように環状に形成され、前記ガスケットの外径よりも大きい外径を有し、前記ガスケットが載置されるシリンダカバーシート部と、前記シリンダカバーシート部の内周端部に沿って設けられ、前記シリンダカバーシート部に載置された前記ガスケットの内周面と接触して前記ガスケットを係止する係止部と、を備え、前記排気弁座は、前記ガスケットを挟んで前記シリンダカバーシート部と対向するように環状に形成され、前記ガスケットの外径よりも大きい外径を有する弁座シート部を備える、ことを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係るシート部構造は、上記の発明において、前記係止部は、前記シリンダカバーシート部よりも前記弁座シート部側に突起する凸状に形成されている、ことを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係るシート部構造は、上記の発明において、前記係止部は、前記シリンダカバーシート部の内周端部に沿って環状または弧状に設けられている、ことを特徴とする。

【0012】

また、本発明に係るシート部構造は、上記の発明において、前記シリンダカバーは、前記係止部の外周端部に沿って溝部をさらに備える、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、シリンダカバーと排気弁座とのシート部間のガスケットによるシール性の低下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】

【0014】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る舶用ディーゼルエンジンのシート部構造付近の一構成例を示す模式図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係るシート部構造の一構成例を示す断面模式図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係るシート部構造の要部を拡大して示す拡大断面模式図である。

【図4】図４は、図２に示すシート部構造のＡ－Ａ線断面模式図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係るシート部構造の係止部の作用を説明するための模式図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態に係るシート部構造のシリンダカバーシート部および弁座シート部の作用を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、添付図面を参照して、本発明に係るシート部構造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。

【0016】

（舶用ディーゼルエンジンの構成）
まず、本発明の実施形態に係るシート部構造が適用されるシリンダカバーおよび排気弁座を備えた舶用ディーゼルエンジンの構成について説明する。本発明の実施形態において、シート部構造は、舶用ディーゼルエンジンの燃焼室を有するシリンダのシリンダカバーと、当該燃焼室の排気口を開閉する排気弁を着座させる排気弁座とを、当該シリンダの長手軸を囲む環状のガスケットを挟んで接合するための接合構造である。

【0017】

図１は、本発明の実施形態に係る舶用ディーゼルエンジンのシート部構造付近の一構成例を示す模式図である。図１に示す舶用ディーゼルエンジン１は、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）を回転運動させる推進用の機関（主機関）である。例えば、舶用ディーゼルエンジン１は、公知のユニフロー掃排気式のクロスヘッド式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。舶用ディーゼルエンジン１としては、６気筒エンジン等が挙げられるが、気筒数は特に限定されない。また、舶用ディーゼルエンジン１の動作制御方式としては、カム式または電子制御式等が挙げられるが、特に限定されない。

【0018】

なお、舶用ディーゼルエンジン１のシート部構造付近の構成は、いずれの気筒（シリンダ）においても同様である。このため、以下では、その中の一つの気筒について、舶用ディーゼルエンジン１のシート部構造付近の構成を説明する。

【0019】

図１に示すように、舶用ディーゼルエンジン１は、シリンダライナ２と、シリンダカバー３と、ピストン５と、排気弁６と、排気弁座７と、排気弁箱９と、上部動弁装置１１とを含んで構成されている。

【0020】

シリンダライナ２は筒状の構造体であり、シリンダライナ２の上部にはシリンダカバー３が取り付けられる。これらのシリンダライナ２およびシリンダカバー３は、舶用ディーゼルエンジン１における一つのシリンダ４を構成するものであり、ピストン５が往復運動する筒状の空間（すなわちシリンダ４内の空間）を形成している。ピストン５は、この空間内に往復運動自在に設けられる。特に図示しないが、ピストン５の下部にはピストン棒が接続され、このピストン棒の下部は、クロスヘッド等を介してクランクシャフトに連結されている。このクランクシャフトは、ピストン５の往復運動に連動して回転運動し、これにより、プロペラ軸等を回転させる。

【0021】

また、図１に示すように、排気弁６は、弁体６ａと弁棒６ｂとを備える。排気弁座７は、排気弁６の弁体６ａを全周に亘って着座させ得る座面を有するよう環状に構成され、燃焼室８の排気口に通じる排気ポート７ａを内部に形成する。排気弁座７は、図１に示すように、シリンダカバー３の上部に組み込まれている。これらのシリンダライナ２と、シリンダカバー３と、ピストン５と、弁体６ａとにより、シリンダ４が内部に有する燃焼室８が形成される。この燃焼室８の内部には、シリンダカバー３に取り付けられた燃料噴射弁（図示せず）から燃料（重油や軽油等の化石燃料、或いは水素等の代替燃料）、または水等の燃料以外の液体が噴射される。

【0022】

排気弁箱９は、図１に示すように、シリンダカバー３との間に排気弁座７を挟んだ状態で、シリンダ４の上部に取り付けられている。本実施形態において、排気弁箱９は、例えばシリンダ４の長手軸４ａの軸回り方向に所定の間隔で位置する複数（図１では２本）のボルト１３ａ、１３ｂの締結により、シリンダカバー３の上部に固定される。これにより、排気弁箱９の下端部は、シリンダカバー３の上部に組み込まれた状態の排気弁座７の上端部と連結される。これと同時に、シリンダカバー３と排気弁座７とが、互いのシート部間にガスケット１５を挟んだ状態で、ボルト１３ａ、１３ｂの締結力によって接合固定される。なお、シリンダ４の長手軸４ａは、シリンダ４の長手方向の中心軸である。また、排気弁箱９は、排気弁座７の排気ポート７ａと連通する排気ポート９ａと、排気弁６の弁棒６ｂを摺動自在に支持する弁棒案内部１０とを内部に有する。

【0023】

上部動弁装置１１は、排気弁箱９の上部に取り付けられており、排気弁６を往復移動可能に構成されている。上部動弁装置１１は、圧縮ばねまたは空気ばね等の付勢部材（図示せず）を内部に備え、この付勢部材の作用により、排気弁６を、排気ポート７ａを閉止する方向に付勢させた状態で支持している。また、上部動弁装置１１は、配管を通じて給油ポンプ（図示せず）から供給された作動油の油圧により、排気弁６を付勢部材に抗して下降させる。このようにして、上部動弁装置１１は、排気ポート７ａを開放するように排気弁６を作動させる。排気弁６は、上部動弁装置１１に作動油が供給されている間だけ、排気ポート７ａを開放し、この作動油の供給が停止されると排気ポート７ａを閉止する。

【0024】

このような舶用ディーゼルエンジン１では、掃気ポート（図示せず）から空気等の燃焼用ガスが燃焼室８に導入された後にピストン５が上昇し、排気弁６によって排気ポート７ａが閉じることにより、燃焼室８内の燃焼用ガスが圧縮される。燃焼室８内では、上記圧縮された燃焼用ガスと燃料噴射弁から噴射された燃料等の噴射液とが混合して燃焼し、燃焼エネルギーによってピストン５が下降する。燃焼室８内の排ガスは、排気弁６が排気弁座７の排気ポート７ａを開放したタイミングに、当該排気ポート７ａを通じて排気弁箱９内の排気ポート９ａに排出される。その後、排ガスは、排気ポート９ａから配管を通じて排気マニホールド（図示せず）に排出される。

【0025】

（シート部構造）
つぎに、本発明の実施形態に係るシート部構造について説明する。本実施形態に係るシート部構造は、上述したシリンダカバー３と排気弁座７とをガスケット１５を挟んで接合するための接合構造である。図２は、本発明の実施形態に係るシート部構造の一構成例を示す断面模式図である。図３は、本発明の実施形態に係るシート部構造の要部を拡大して示す拡大断面模式図である。なお、図３には、図２中の破線で囲まれた部分が拡大して図示されている。図４は、図２に示すシート部構造のＡ－Ａ線断面模式図である。

【0026】

本実施形態に係るシート部構造において、図２～４に示すように、シリンダカバー３は、ガスケット１５を挟んで排気弁座７のシート部と接合されるシリンダカバーシート部３１と、ガスケット１５を係止するための係止部３２とを備える。

【0027】

シリンダカバーシート部３１は、図３、４に示すように、ガスケット１５を挟んで排気弁座７の弁座シート部７１と接合される接合面であり、シリンダ４（図１参照）の長手軸４ａを囲むように環状に形成される。例えば図４に示すように、シリンダカバーシート部３１は、長手軸４ａの方向の上側から見た上面視で円環状の面であることが好ましい。また、シリンダカバーシート部３１は、図３に示すように、環状をなすガスケット１５の外径Ｒ１よりも大きい外径Ｒ２を有する。このようなシリンダカバーシート部３１上には、図３、４に示すように、ガスケット１５が載置される。

【0028】

なお、シリンダカバーシート部３１の内径は、シリンダカバーシート部３１上にガスケット１５が載置可能であり且つ当該ガスケット１５によってシリンダカバー３と排気弁座７とのシート部間のシールが可能であれば、ガスケット１５の内径に比べて、大きくてもよいし、小さくてもよいし、同じであってもよい。また、シリンダカバーシート部３１の幅は、その内周端部３１ａと外周端部３１ｃとの間隔であり、例えば、ガスケット１５とシリンダカバーシート部３１との接合強度およびシール性に適した接合面積を確保し得るように設定される。

【0029】

係止部３２は、シリンダカバーシート部３１に載置されるガスケット１５の位置決めを行い且つ載置後のガスケット１５の位置ずれを抑制するためのものである。詳細には、図３、４に示すように、係止部３２は、シリンダカバーシート部３１の内周端部３１ａに沿って、環状または弧状に設けられる。例えば、係止部３２は、シリンダカバーシート部３１よりもシリンダカバー３の内周側に位置し、シリンダカバーシート部３１の内周側の全周に亘って連続する円環状に設けられている。

【0030】

また、係止部３２は、図３、４に示すように、シリンダカバーシート部３１よりも排気弁座７の弁座シート部７１側に突起する凸状に形成され、シリンダカバーシート部３１側から弁座シート部７１側に延在する側壁面３２ａを有している。係止部３２の側壁面３２ａは、シリンダカバー３の径方向において、シリンダカバーシート部３１上のガスケット１５の内周面１５ａと対向する。例えば、係止部３２がシリンダカバーシート部３１の内周端部３１ａに沿って環状または弧状に形成された場合、係止部３２の側壁面３２ａは、環状または弧状の外周面である。特に、係止部３２がシリンダカバーシート部３１の内周側の全周に亘って連続する円環状をなす場合、係止部３２の側壁面３２ａは、当該円環状の全周に亘って連続する外周面である。なお、シリンダカバー３の径方向は、シリンダ４の長手軸４ａに対して垂直な方向である。係止部３２は、シリンダカバーシート部３１に載置されたガスケット１５の内周面１５ａと自身の側壁面３２ａとを接触させて、当該ガスケット１５を係止する。

【0031】

このような係止部３２は、シリンダカバーシート部３１に載置されたガスケット１５の内周面１５ａと接触してガスケット１５を係止することにより、シリンダカバーシート部３１上におけるガスケット１５の載置の位置決めを行う。さらに、係止部３２は、シリンダカバーシート部３１と弁座シート部７１との間に挟まれた状態のガスケット１５の位置ずれを、上記ガスケット１５の係止によって抑制する。

【0032】

なお、係止部３２によってガスケット１５を係止するという観点から、係止部３２は、上述した環状に形成されることが好ましいが、シリンダカバーシート部３１の内周端部３１ａに沿って間欠的な弧状に形成されてもよい。この場合、係止部３２によってガスケット１５を内周面１５ａのいずれの部位においても確実に係止し得るという観点から、弧状の係止部３２は、シリンダ４の長手軸４ａの軸回り方向に等間隔で設けられることが好ましい。

【0033】

また、図３、４に示すように、シリンダカバー３は、係止部３２の外周端部に沿って溝部３３を備えている。溝部３３は、上述した係止部３２をシリンダカバーシート部３１の内周側に形成し易くするための溝である。詳細には、シリンダカバー３と排気弁座７とのシート部構造において、例えば、ガスケット１５を介して排気弁座７と接合するシリンダカバー３の接合面を削る等の加工を行うことにより、シリンダカバーシート部３１が形成されるとともに、シリンダカバーシート部３１よりも突起した係止部３２が形成される。この際、係止部３２の側壁面３２ａが、係止部３２側からシリンダカバーシート部３１側に向かって急峻に下る傾斜面（好ましくはシリンダカバーシート部３１の径方向と直交する垂直面）となるように形成される。このような側壁面３２ａは、係止部３２の外周端部に沿って溝部３３が形成されるように係止部３２の外周側の面を削ることにより、簡易に形成することができる。すなわち、溝部３３の形成は、上述したガスケット１５の内周面１５ａと対向する係止部３２の側壁面３２ａの簡易な形成を可能にする。

【0034】

一方、排気弁座７は、上述したように、燃焼室８の排気口を開閉する排気弁６の弁体６ａを着座させるものである。このような排気弁座７は、本実施形態に係るシート部構造において、図２、３に示すように、ガスケット１５を挟んでシリンダカバー３のシート部と接合される弁座シート部７１を備える。

【0035】

弁座シート部７１は、図３に示すように、ガスケット１５を挟んでシリンダカバーシート部３１と接合される接合面であり、シリンダ４の長手軸４ａを囲むように環状に形成される。すなわち、弁座シート部７１は、ガスケット１５を挟んでシリンダカバーシート部３１と対向するように環状に形成されている。例えば、弁座シート部７１は、長手軸４ａの方向の下側から見た下面視で円環状の面であることが好ましい。また、弁座シート部７１は、図３に示すように、環状をなすガスケット１５の外径Ｒ１よりも大きい外径Ｒ３を有する。

【0036】

なお、弁座シート部７１の内径は、シリンダカバーシート部３１と弁座シート部７１とがガスケット１５を挟んで接合可能であれば特に限定されないが、例えば、シリンダカバーシート部３１の内径よりも小さく設定される。また、弁座シート部７１の幅は、その内周端部と外周端部７１ｃとの間隔であり、例えば、ガスケット１５と弁座シート部７１との接合強度およびシール性に適した接合面積を確保し得るように設定される。例えば、図３に示すように、弁座シート部７１の幅は、シリンダカバーシート部３１の外周端部３１ｃから係止部３２の内周端部に至る環状領域の幅以上に設定されてもよい。

【0037】

また、図２に示すように、ガスケット１５は、互いに接合されるシリンダカバー３と排気弁座７とのシート部間に挟まれるシ－ル部材である。詳細には、ガスケット１５は、例えば金属等の素材からなるシール部材であり、図３、４に示すように、シリンダ４の長手軸４ａを囲み得る環状（例えば円環状）に形成される。ガスケット１５は、シリンダカバー３における係止部３２の外周側に位置するように、シリンダカバーシート部３１の上に載置される。この載置状態において、ガスケット１５の内周面１５ａは、係止部３２の外周側の側壁面３２ａと対向している。このようなガスケット１５は、その内周面１５ａと係止部３２の側壁面３２ａとを互いに接触させることにより、シリンダカバーシート部３１上における径方向の変位が制限されるとともに位置決めされる。なお、図３、４には、ガスケット１５の内周面１５ａと係止部３２の側壁面３２ａとが接触する前の状態、すなわち、シリンダカバーシート部３１上におけるガスケット１５の変位の制限および位置決めが行われる前の状態が示されている。

【0038】

このようにシリンダカバーシート部３１上に載置されたガスケット１５は、上述したボルト１３ａ、１３ｂの締結力により、シリンダカバーシート部３１と弁座シート部７１との間に挟まれる。これにより、ガスケット１５は、これらシリンダカバーシート部３１と弁座シート部７１との間を気密にシールする。

【0039】

（シート部構造の作用）
つぎに、本発明の実施形態におけるシリンダカバー３と排気弁座７とのシート部構造の作用について説明する。当該シート部構造の作用の一例として、まず、シリンダカバー３の係止部３２がガスケット１５に及ぼす作用について説明する。

【0040】

図５は、本発明の実施形態に係るシート部構造の係止部の作用を説明するための模式図である。シリンダカバー３と排気弁座７とは、シリンダカバーシート部３１と弁座シート部７１との間にガスケット１５を挟んで接合される。これらシリンダカバー３と排気弁座７とのシート部構造において、ガスケット１５は、図５に示すように、係止部３２を内周側に囲んだ状態でシリンダカバーシート部３１と弁座シート部７１との間に介在している。このガスケット１５の内周面１５ａは、係止部３２の側壁面３２ａ（本実施形態では係止部３２の外周面）と対向している。

【0041】

このようにガスケット１５を挟んで互いに接合されたシリンダカバー３と排気弁座７との間には、上述した燃焼室８とガスケット１５の内周面１５ａとを連通する隙間が生じている（図２、３参照）。例えば、図５中の太線矢印によって示すように、上記シリンダカバー３と排気弁座７との隙間１６を通じて、燃焼室８の圧力（筒内圧力）が、ガスケット１５の内周面１５ａに加わる場合がある。この場合、ガスケット１５の内周面１５ａは上記の筒内圧力によって外周側へ押圧され、これにより、この筒内圧力を受けた内周面１５ａの部分とともにガスケット１５の全体が、シリンダカバーシート部３１の片側（図５では紙面右側）へ過度に偏って変位しようとする。なお、ガスケット１５の過度に偏った変位とは、環状のガスケット１５における何れかの部位の外周端部がシリンダカバーシート部３１の外周端部３１ｃよりも外周側へ変位することを意味する。

【0042】

しかし、本実施形態に係るシート部構造では、図５に示すように、ガスケット１５の内周面１５ａが係止部３２の側壁面３２ａと対向した状態にある。このため、上述のようにガスケット１５がシリンダカバーシート部３１の片側へ過度に変位しようとしても、筒内圧力を受けた内周面１５ａとはシリンダ４の長手軸４ａ（図１、２参照）を挟んで対向する反対側のガスケット１５の内周面１５ａが、図５に示すように、係止部３２の側壁面３２ａと接触して係止される。これにより、ガスケット１５の全体が、上記反対側の内周面１５ａとともに係止部３２によって係止され、この結果、ガスケット１５の全体の変位が係止部３２によって制限されることから、ガスケット１５がシリンダカバーシート部３１の片側へ過度に偏って変位（位置ずれ）する事態を回避することができる。

【0043】

また、本実施形態に係るシート部構造では、上記筒内圧力に起因するガスケットの位置ずれ防止の場合と同様に、係止部３２がガスケットに及ぼす作用により、ガスケット１５をシリンダカバーシート部３１の上に載置する際、シリンダカバーシート部３１上におけるガスケット１５の径方向の位置を制限して、当該ガスケット１５の位置決めを行うことができる。

【0044】

つぎに、本発明の実施形態に係るシート部構造の作用の一例として、シリンダカバーシート部３１および弁座シート部７１がガスケット１５に及ぼす作用について説明する。図６は、本発明の実施形態に係るシート部構造のシリンダカバーシート部および弁座シート部の作用を説明するための模式図である。

【0045】

ガスケット１５を挟んでシリンダカバー３と排気弁座７とを接合するためのシート部構造において、上述したように、シリンダカバーシート部３１の外径Ｒ２および弁座シート部７１の外径Ｒ３は、双方とも、ガスケット１５の外径Ｒ１よりも大きい（図３参照）。すなわち、図３に示すように、シリンダカバーシート部３１は、ガスケット１５の外周端部よりも外周側に位置する外周部３１ｂを有する。弁座シート部７１は、ガスケット１５の外周端部よりも外周側に位置する外周部７１ｂを有する。なお、図３には、シリンダカバーシート部３１の外径Ｒ２に比べて弁座シート部７１の外径Ｒ３が大きい場合を例示しているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、シリンダカバーシート部３１の外径Ｒ２は、弁座シート部７１の外径Ｒ３に比べて、大きくてもよいし、小さくてもよいし、同じであってもよい。

【0046】

シリンダカバーシート部３１および弁座シート部７１の各外周部３１ｂ、７１ｂは、排気弁座７とともにシリンダカバー３と排気弁箱９とを固定するボルト１３ａ、１３ｂ（図１参照）の締結力により、互いに近づく方向に曲げ変形する。

【0047】

詳細には、図６に示すように、シリンダカバーシート部３１の外周部３１ｂは、弁座シート部７１の外周部７１ｂの下方に位置し、上記ボルト１３ａ、１３ｂの締結力により、ガスケット１５の外周端部側からシリンダカバーシート部３１の外周端部３１ｃ側に向かって緩やかに上昇する傾斜面を形成するように曲げ変形する。弁座シート部７１の外周部７１ｂは、シリンダカバーシート部３１の外周部３１ｂの上方に位置し、上記ボルト１３ａ、１３ｂの締結力により、ガスケット１５の外周端部側から弁座シート部７１の外周端部７１ｃ側に向かって緩やかに下降する傾斜面を形成するように曲げ変形する。これにより、シリンダカバーシート部３１および弁座シート部７１は、それぞれの変形前の状態（図６中の破線部参照）に比べ、各外周端部３１ｃ、７１ｃの間隔Ｌを狭くする。この結果、シリンダカバーシート部３１の外周端部３１ｃと弁座シート部７１の外周端部７１ｃとの間隔Ｌは、これらシリンダカバーシート部３１と弁座シート部７１との間に挟まれたガスケット１５（以下、シート部間のガスケット１５と適宜略記する）の厚さＨよりも小さくなる。

【0048】

上述したシリンダカバーシート部３１および弁座シート部７１の各外周部３１ｂ、７１ｂの曲げ変形は、ボルト１３ａ、１３ｂからの遠近に応じて程度が変わる。しかし、シリンダカバーシート部３１および弁座シート部７１の各外周端部３１ｃ、７１ｃの間隔Ｌは、たとえ上記曲げ変形の程度に違いがあっても、シリンダカバーシート部３１および弁座シート部７１の全周に亘って、シート部間のガスケット１５の厚さＨよりも小さくなる。

【0049】

ここで、シリンダカバー３および排気弁座７は、舶用ディーゼルエンジン１の稼働時における高温状態の燃焼室８から伝わる高熱によって膨張変形する。これに伴い、シート部間のガスケット１５は、当該高熱によって膨張変形する場合がある。この場合、ガスケット１５の膨張変形は、ボルト１３ａ、１３ｂに近い部位ほど、上記締結力によって強く抑制されるものの、ボルト１３ａ、１３ｂから遠い部位ほど、抑制され難い。故に、シート部間のガスケット１５は、円形から楕円形への変形に例示されるように、歪に膨張変形しようとする。

【0050】

これに対し、本実施形態に係るシート部構造では、図６に示すように、シリンダカバーシート部３１および弁座シート部７１の各外周部３１ｂ、７１ｂは、その全周に亘り、各外周端部３１ｃ、７１ｃの間隔Ｌがシート部間のガスケット１５の厚さＨよりも小さくなるように曲げ変形する。このように各外周部３１ｂ、７１ｂを曲げ変形させたシリンダカバーシート部３１および弁座シート部７１は、全周に亘って均等に、シート部間のガスケット１５の外周側への膨張変形を抑制し、これにより、当該ガスケット１５の歪な膨張変形を防止する。

【0051】

以上、説明したように、本発明の実施形態に係るシート部構造では、舶用ディーゼルエンジン１の燃焼室８を有するシリンダ４のシリンダカバー３に、シリンダ４の長手軸４ａを囲むように環状に形成され且つガスケット１５の外径Ｒ１よりも大きい外径Ｒ２を有するシリンダカバーシート部３１と、シリンダカバーシート部３１の内周端部３１ａに沿って配置される係止部３２と、を設け、燃焼室８の排気口を開閉する排気弁６を着座させる排気弁座７に、シリンダカバーシート部３１と対向するように環状に形成され且つガスケット１５の外径Ｒ１よりも大きい外径Ｒ３を有する弁座シート部７１を設け、シリンダ４の長手軸４ａを囲む環状のガスケット１５をシリンダカバーシート部３１と弁座シート部７１との間に挟んでシリンダカバー３と排気弁座７とを接合し、シリンダカバーシート部３１に載置されたガスケット１５の内周面１５ａと接触する係止部３２により、ガスケット１５を係止するようにしている。

【0052】

このため、シリンダカバーシート部３１上にガスケット１５を載置する際のガスケット１５の位置決めを係止部３２によって行えるとともに、たとえシート部間のガスケット１５の内周面１５ａに筒内圧力が加わっても、当該ガスケット１５がシリンダカバーシート部３１の片側へ過度に偏って位置ずれする事態を係止部３２によって防止することができる。さらには、排気弁座７とともに排気弁箱９とシリンダカバー３とを固定するボルト１３ａ、１３ｂの締結力により、シリンダカバーシート部３１および弁座シート部７１の各外周部３１ｂ、７１ｂを曲げ変形させて、これらの各外周端部３１ｃ、７１ｃの間隔Ｌをシート部間のガスケット１５の厚さＨ未満に小さくすることができる。これにより、当該ガスケット１５の高熱による膨張変形をシリンダカバーシート部３１および弁座シート部７１の全周に亘って抑制できることから、当該ガスケット１５の歪な膨張変形を防止することができる。以上より、シリンダカバーシート部３１と弁座シート部７１との間のガスケット１５によるシール性が向上することから、シリンダカバー３と排気弁座７とのシート部間のガスケット１５によるシール性の低下を抑制することができ、この結果、シリンダカバー３と排気弁座７との隙間から燃焼室８のガス漏れが生じる事態を防止することができる。

【0053】

なお、上述した実施形態では、シリンダカバー３のシート部の内周側に環状または弧状の係止部３２を設けていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、係止部３２は、シリンダカバーシート部３１の内周端部３１ａに沿ってシリンダカバー３に取り付けられる複数のピンまたは枠体等の凸部材によって構成されてもよい。この場合、係止部３２の外周側には、上述した溝部３３が形成されていなくてもよい。

【0054】

また、上述した実施形態では、シリンダカバーシート部３１および弁座シート部７１の各外周部３１ｂ、７１ｂを曲げ変形させていたが、本発明において、当該各外周部３１ｂ、７１ｂを曲げ変形は、弾性変形であってもよいし、塑性変形であってもよい。

【0055】

また、上述した実施形態では、２つのボルト１３ａ、１３ｂによって排気弁座７とともに排気弁箱９とシリンダカバー３とを固定していたが、本発明において、これらを固定するためのボルトの数は特に限定されない。例えば、当該ボルトの数は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。

【0056】

また、上述した実施形態により本発明が限定されるものではなく、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】

【0057】

１ 舶用ディーゼルエンジン
２ シリンダライナ
３ シリンダカバー
４ シリンダ
４ａ 長手軸
５ ピストン
６ 排気弁
６ａ 弁体
６ｂ 弁棒
７ 排気弁座
７ａ 排気ポート
８ 燃焼室
９ 排気弁箱
９ａ 排気ポート
１０ 弁棒案内部
１１ 上部動弁装置
１３ａ、１３ｂ ボルト
１５ ガスケット
１５ａ 内周面
１６ 隙間
３１ シリンダカバーシート部
３１ａ 内周端部
３１ｂ 外周部
３１ｃ 外周端部
３２ 係止部
３２ａ 側壁面
３３ 溝部
７１ 弁座シート部
７１ｂ 外周部
７１ｃ 外周端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】