特開 2025-24797 ガスエンジン

(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】P2025024797

(43)【公開日】2025-02-21

(54)【発明の名称】ガスエンジン

(51)【国際特許分類】

   F02M 21/02 20060101AFI20250214BHJP

   F02F 11/00 20060101ALI20250214BHJP

   F02F 1/24 20060101ALI20250214BHJP

   F02F 7/00 20060101ALI20250214BHJP

【ＦＩ】

F02M21/02 Z

F02M21/02 S

F02F11/00 J

F02F1/24 J

F02M21/02 G

F02F7/00 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023129074

(22)【出願日】2023-08-08

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）２０２１年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「グリーンイノベーション基金事業／次世代船舶の開発／水素燃料船の開発」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(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】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】阪口 真帆

【テーマコード（参考）】

3G024

【Ｆターム（参考）】

3G024AA04

3G024AA72

3G024BA21

3G024DA14

3G024DA30

3G024EA10

3G024FA03

3G024FA08

3G024GA26

3G024HA03

(57)【要約】

【課題】シリンダカバー内にガス供給路を設けつつも、シール部材への熱によるダメージを抑制する。
【解決手段】エンジン１は、水素ガスを燃焼可能なガスエンジンである。このエンジン１は、シリンダライナ１４と、シリンダカバー１５と、水素ガスを噴射するガス噴射弁５と、ガス噴射弁５に水素ガスを供給するガス供給路３２，３３と、シリンダカバー１５の上面１５ａに固定され、ガス噴射弁５が挿通されかつシリンダカバー１５とは別体に構成されたブロック体７と、ガス供給路３２，３３とガス噴射弁５との間をシールするシール部材６２，６３と、を備える。ガス供給路３２，３３は、シリンダカバー１５の内部に区画された第１ガス供給路３２と、ブロック体７の内部に区画され、第１ガス供給路３２をガス噴射弁５に接続する第２ガス供給路３３と、を有し、シール部材６２，６３は、第２ガス供給路３３とガス噴射弁５との接続部Ｓ１に設けられている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダ内でガス燃料を燃焼可能なガスエンジンであって、
ピストンを往復移動させるシリンダライナと、
前記シリンダライナの上端に固定され、前記シリンダの蓋となるシリンダカバーと、
前記シリンダ内に前記ガス燃料を噴射する噴射口が設けられたガス噴射弁と、
前記ガス噴射弁に前記ガス燃料を供給するガス供給路と、
前記シリンダカバーの上面に固定され、前記ガス噴射弁が挿通されかつ前記シリンダカバーとは別体に構成されたブロック体と、
前記ガス供給路と前記ガス噴射弁との間をシールするシール部材と、を備え、
前記ガス供給路は、
前記シリンダカバーの内部に区画された第１ガス供給路と、
前記ブロック体の内部に区画され、前記第１ガス供給路を前記ガス噴射弁に接続する第２ガス供給路と、を有し、
前記シール部材は、前記第２ガス供給路と前記ガス噴射弁との接続部に設けられている
ことを特徴とするガスエンジン。

【請求項2】

請求項１に記載されたガスエンジンにおいて、
前記ガス噴射弁の外周面に開口し、前記第２ガス供給路を前記噴射口に接続するガス導入路と、
前記ブロック体に設けられ、前記ガス噴射弁が挿通される挿通孔と、をさらに備え、
前記ガス噴射弁の軸方向において、該軸方向における前記噴射口側を先端側とし、該軸方向における前記噴射口の反対側を基端側とすると、
前記ガス噴射弁の外周面は、
前記軸方向に沿って延びる第１外周面と、
前記第１外周面よりも前記基端側に配置され、該第１外周面よりも大径かつ前記軸方向に沿って延びる第２外周面と、
前記第１外周面と前記第２外周面を接続する段差又は斜面によって構成される第３外周面と、を有し、
前記挿通孔の内周面は、
前記第１外周面に内接する第１内周面と、
前記第１内周面よりも前記基端側に配置され、該第１内周面よりも大径かつ前記第２外周面に内接する第２内周面と、
前記第１内周面と前記第２内周面を接続する段差又は斜面によって構成される第３内周面と、を有し、
前記ガス噴射弁を前記ブロック体に締結した状態においては、前記第３外周面と前記第３内周面とは、前記軸方向、又は、該軸方向に直交する径方向において隙間を存して向かい合い、
前記隙間は、前記ガス噴射弁の中心軸まわりの周方向に前記ガス燃料を流通させる第１スペースを区画し、
前記ガス導入路は、前記第１スペースに連通するように開口し、
前記シール部材は、前記第１スペースを通じたガス漏れを抑制するように、少なくとも前記第１外周面に装着されている
ことを特徴とするガスエンジン。

【請求項3】

請求項２に記載されたガスエンジンにおいて、
前記第１外周面と前記第１内周面との間に区画され、前記第１スペースよりも前記先端側に位置するともに、前記第１スペースからリークした前記ガス燃料を流入させる第２スペースと、
前記第２外周面と前記第２内周面との間に区画され、前記第１スペースよりも前記基端側に位置するともに、前記第１スペースからリークした前記ガス燃料を流入させる第３スペースと、を備え、
前記シール部材は、前記先端側から前記基端側に向かって順に、
前記第２スペースに対して前記先端側に位置するとともに、前記第１外周面と前記第１内周面との間に挟持されるように、前記第１外周面に装着される第１シール部材と、
前記第２スペースに対して前記基端側に位置するとともに、前記第１外周面と前記第１内周面との間に挟持されるように、前記第１外周面に装着される第２シール部材と、
前記第３スペースに対して前記先端側に位置するとともに、前記第２外周面と前記第２内周面との間に挟持されるように、前記第２外周面に装着される第３シール部材と、
前記第３スペースに対して前記基端側に位置するとともに、前記第２外周面と前記第２内周面との間に挟持されるように、前記第２外周面に装着される第４シール部材と、によって構成され、
前記ガス導入路の上流端部は、前記軸方向において、前記第２シール部材と前記第３シール部材との間に配置される
ことを特徴とするガスエンジン。

【請求項4】

請求項３に記載されたガスエンジンにおいて、
前記第１及び前記第２シール部材は、前記第１外周面に設けられた窪み部に装着され、
前記第３及び前記第４シール部材は、前記第２外周面に設けられた窪み部に装着され、
前記第２スペースは、前記第１内周面に設けられた溝と、該溝に向かい合う前記第１外周面と、によって区画され、
前記第３スペースは、前記第２内周面に設けられた溝と、該溝に向かい合う前記第２外周面と、によって区画される
ことを特徴とするガスエンジン。

【請求項5】

請求項３に記載されたガスエンジンにおいて、
前記ガス燃料は水素ガスであり、
前記ガス導入路の上流端部は、前記第１外周面に対して垂直に開口する
ことを特徴とするガスエンジン。

【請求項6】

請求項５に記載されたガスエンジンにおいて、
前記ガス導入路の上流端部は、前記第１外周面と前記第３外周面との境界部に開口している
ことを特徴とするガスエンジン。

【請求項7】

請求項１に記載されたガスエンジンにおいて、
前記ガス燃料は水素ガスであり、
前記ブロック体は、中実の鋼材によって構成され、
前記ブロック体は、
前記シリンダカバーの上面に取り付けられる下面と、
前記ガス噴射弁が挿通される挿通孔と、を有し、
前記第２ガス供給路は、
前記下面に開口する上流端部と、
前記挿通孔の内周面に開口する下流端部と、を有し、
前記上流端部は、前記ガス噴射弁の軸方向に直交する径方向において、前記下流端部よりも外側に配置され、
前記第２ガス供給路は、
前記上流端部から上方に向かって延びる第１部分と、
前記第１部分から連続し、高さ方向において上方に向かうにしたがって、前記径方向の内側に向かって斜めに延びて前記下流端部に至る第２部分と、をさらに有する
ことを特徴とするガスエンジン。

【請求項8】

請求項７に記載されたガスエンジンにおいて、
前記ガス燃料の流れ方向における前記第２部分の寸法は、該流れ方向における前記第１部分の寸法よりも長い
ことを特徴とするガスエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ガスエンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、いわゆるガスエンジンの一例として、燃焼室内にガス燃料（気体燃料）を供給するように構成されたエンジン（大型低速ターボ付き２ストロークディーゼルエンジン）が開示されている。具体的に、このエンジンは、シリンダカバー（シリンダの上部カバー）に挿入された気体燃料弁と、そのシリンダカバーに形成され、気体燃料弁にガス燃料を供給するガス供給路（供給導管）と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－８６８６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願発明者らは、ガスエンジンからのガス燃料の漏洩を抑制するために、ガス燃料を流通させる各流路をシリンダカバー内に設けることで、各流路を一体的に形成し、流路間の接続箇所等を低減することを検討した。

【0005】

その具体例としては、例えば前記特許文献１に開示されているように、シリンダカバーに気体燃料弁を挿入するとともに、そのシリンダカバー内にガス供給路を設けることが考えられる。しかし、このような構成を採用した場合、ガス供給路と気体燃料弁との接続箇所からのガス漏れが、依然として懸念される。

【0006】

そうした懸念を払拭するためには、シリンダカバー内にＯリング等のシール部材を設けることで、ガス供給路と気体燃料弁との隙間をシールせざるを得ない。

【0007】

しかしながら、シリンダカバー内にシール部材を設けた場合、ガス燃料の燃焼に伴い発生する熱によって、シール部材がダメージを受ける可能性がある。このことは、ガスエンジンの長寿命化を図る上で不都合である。

【0008】

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガスエンジンにおいて、シリンダカバー内にガス供給路を設けつつも、シール部材への熱によるダメージを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の第１の態様は、シリンダ内でガス燃料を燃焼可能なガスエンジンに係る。このガスエンジンは、ピストンを往復移動させるシリンダライナと、前記シリンダライナの上端に固定され、前記シリンダの蓋となるシリンダカバーと、前記シリンダ内に前記ガス燃料を噴射する噴射口が設けられたガス噴射弁と、前記ガス噴射弁に前記ガス燃料を供給するガス供給路と、前記シリンダカバーの上面に固定され、前記ガス噴射弁が挿通されかつ前記シリンダカバーとは別体に構成されたブロック体と、前記ガス供給路と前記ガス噴射弁との間をシールするシール部材と、を備え、前記ガス供給路は、前記シリンダカバーの内部に区画された第１ガス供給路と、前記ブロック体の内部に区画され、前記第１ガス供給路を前記ガス噴射弁に接続する第２ガス供給路と、を有し、前記シール部材は、前記第２ガス供給路と前記ガス噴射弁との接続部に設けられている。

【0010】

前記第１の態様によると、ガス噴射弁は、シリンダカバー内に区画された第１ガス供給路と直に接続されるのではなく、シリンダカバーとは別体のブロック体を介して間接的に接続されるようになっている。

【0011】

そのように接続したことで、シリンダカバー内にシール部材を設けずとも、ブロック体とガス噴射弁との接続部（第２ガス供給路とガス噴射弁との接続部）にシール部材を設けることが可能になる。

【0012】

ここで、ブロック体は、シリンダカバーの上面に配置されていることから、シリンダカバー内にシール部材を設けるような構成と比較して、シール部材を燃焼室から遠ざけることができる。したがって、シール部材を燃焼室から遠ざけた分、シール部材への熱によるダメージを抑制することが可能になる。

【0013】

こうして、前記第１の態様によれば、シリンダカバー内にガス供給路を設けつつも、シール部材への熱によるダメージを抑制することが可能になる。

【0014】

また、本開示の第２の態様によれば、前記ガスエンジンは、前記ガス噴射弁の外周面に開口し、前記第２ガス供給路を前記噴射口に接続するガス導入路と、前記ブロック体に設けられ、前記ガス噴射弁が挿通される挿通孔と、をさらに備え、前記ガス噴射弁の軸方向において、該軸方向における前記噴射口側を先端側とし、該軸方向における前記噴射口の反対側を基端側とすると、前記ガス噴射弁の外周面は、前記軸方向に沿って延びる第１外周面と、前記第１外周面よりも前記基端側に配置され、該第１外周面よりも大径かつ前記軸方向に沿って延びる第２外周面と、前記第１外周面と前記第２外周面を接続する段差又は斜面によって構成される第３外周面と、を有し、前記挿通孔の内周面は、前記第１外周面に内接する第１内周面と、前記第１内周面よりも前記基端側に配置され、該第１内周面よりも大径かつ前記第２外周面に内接する第２内周面と、前記第１内周面と前記第２内周面を接続する段差又は斜面によって構成される第３内周面と、を有し、前記ガス噴射弁を前記ブロック体に締結した状態においては、前記第３外周面と前記第３内周面とは、前記軸方向、又は、該軸方向に直交する径方向において隙間を存して向かい合い、前記隙間は、前記ガス噴射弁の中心軸まわりの周方向に前記ガス燃料を流通させる第１スペースを区画し、前記ガス導入路は、前記第１スペースに連通するように開口し、前記シール部材は、前記第１スペースを通じたガス漏れを抑制するように、少なくとも前記第１外周面に装着されている、としてもよい。

【0015】

仮に、第３外周面及び第３内周面を設けずに、第１外周面と第２外周面を同径とし、第１内周面と第２内周面を同径としたような構成を考える。このような構成を採用すると、ブロック体へのガス噴射弁の挿入に際し、そのガス噴射弁の第１外周面に装着されたシール部材は、第２内周面及び第１内周面の両方と擦れることになる。この場合、摩耗によるシール部材へのダメージが懸念される。

【0016】

これに対し、前記第２の態様によると、第２内周面は、第１内周面よりも大径とされている。したがって、ブロック体へのガス噴射弁の挿入に際し、そのガス噴射弁の第１外周面に装着されたシール部材と、第２内周面との接触を抑制することができる。これにより、当該接触によるシール部材へのダメージを抑制することができる。また、第２内周面の大径化に併せて、第２外周面を第１外周面よりも大径とすることで、挿通孔の内周面と、ガス噴射弁の外周面との接触を保持することができる。このことは、ガス燃料のリークの抑制に資する。

【0017】

また、第３外周面と第３内周面とを用いて第１スペースを区画することで、ガス噴射弁の外周面に溝等を新設せずとも、周方向にガス燃料を流通させるガス溜まりを構成することができる。通常、そうした溝の作成にはぬすみ加工が必要となるところ、これを不要としたことで、ぬすみ加工をするための特殊工具も不要となる。これにより、ブロック体の加工性を高めることができる。

【0018】

すなわち、前記第２の態様に係る第３外周面及び第３内周面は、ガス燃料のリークの抑制と、シール部材へのダメージの抑制と、周方向へのガス燃料の流通と、ブロック体の加工性の向上と、を同時に成立させることができる。

【0019】

また、本開示の第３の態様によれば、前記ガスエンジンは、前記第１外周面と前記第１内周面との間に区画され、前記第１スペースよりも前記先端側に位置するともに、前記第１スペースからリークした前記ガス燃料を流入させる第２スペースと、前記第２外周面と前記第２内周面との間に区画され、前記第１スペースよりも前記基端側に位置するともに、前記第１スペースからリークした前記ガス燃料を流入させる第３スペースと、を備え、前記シール部材は、前記先端側から前記基端側に向かって順に、前記第２スペースに対して前記先端側に位置するとともに、前記第１外周面と前記第１内周面との間に挟持されるように、前記第１外周面に装着される第１シール部材と、前記第２スペースに対して前記基端側に位置するとともに、前記第１外周面と前記第１内周面との間に挟持されるように、前記第１外周面に装着される第２シール部材と、前記第３スペースに対して前記先端側に位置するとともに、前記第２外周面と前記第２内周面との間に挟持されるように、前記第２外周面に装着される第３シール部材と、前記第３スペースに対して前記基端側に位置するとともに、前記第２外周面と前記第２内周面との間に挟持されるように、前記第２外周面に装着される第４シール部材と、によって構成され、前記ガス導入路の上流端部は、前記軸方向において、前記第２シール部材と前記第３シール部材との間に配置される、としてもよい。

【0020】

前記第３の態様によると、軸方向における第１スペースの両側には、第２シール部材及び第３シール部材が配置され、そのさらなる両側には、第１シール部材及び第４シール部材が配置されるようになっている。このようにレイアウトすることで、４つのシール部材による第１スペースに対する二重シール構造を実現することができる。

【0021】

また、第１及び第２シール部材の間に第２スペースを区画するとともに、第３及び第４シール部材の間に第３スペースを区画することで、第１スペースに対する二重シール構造に加えて、第２スペース及び第３スペースをそれぞれシールするためのシール構造を同時に実現することができる。

【0022】

また、本開示の第４の態様によれば、前記第１及び前記第２シール部材は、前記第１外周面に設けられた窪み部に装着され、前記第３及び前記第４シール部材は、前記第２外周面に設けられた窪み部に装着され、前記第２スペースは、前記第１内周面に設けられた溝と、該溝に向かい合う前記第１外周面と、によって区画され、前記第３スペースは、前記第２内周面に設けられた溝と、該溝に向かい合う前記第２外周面と、によって区画される、としてもよい。

【0023】

仮に、第３外周面及び第３内周面を設けずに、第１外周面と第２外周面を同径とし、第１内周面と第２内周面を同径としたような構成を考える。このような構成を採用すると、ブロック体へのガス噴射弁の挿入に際し、そのガス噴射弁の第１外周面に装着されたシール部材は、第２内周面及び第１内周面の両方と擦れることになる。この場合、シール部材と第２内周面とが擦れる際に、そのシール部材と、第２内周面に設けられた溝との擦れが取り分け懸念される。

【0024】

これに対し、前記第４の態様によると、ブロック体へのガス噴射弁の挿入に際し、そのガス噴射弁の第１外周面に装着されたシール部材と、第２内周面、ひいては第２内周面に設けた溝との接触を抑制することができる。これにより、当該接触によるシール部材へのダメージを抑制する上で有利になる。

【0025】

また、本開示の第５の態様によれば、前記ガス燃料は水素ガスであり、前記ガス導入路の上流端部は、前記第１外周面に対して垂直に開口する、としてもよい。

【0026】

前記第５の態様によると、例えば上流端部を斜めに開口させた場合と比較して、その開口面積を可能な限り抑制することができる。この開口面積を抑制することは、軸方向における第２シール部材と第３シール部材との間隔を狭める上で有効である。この間隔を狭めることは、第１スペースのボリュームの抑制に資する。そして、第１スペースのボリュームの抑制は、当該スペースに溜まり得る水素ガスの量を抑制し、安全性のさらなる向上を図る上で有利になる。このように、前記第５の態様に係るガス噴射弁は、ガス燃料に水素ガスを用いた場合に適した構造とされている。

【0027】

また、本開示の第６の態様によれば、前記ガス導入路の上流端部は、前記第１外周面と前記第３外周面との境界部に開口している、としてもよい。

【0028】

前記第６の態様によると、前記上流端部を前記境界部に開口させることで、例えば第１外周面の先端部に開口させるような構成と比べて、軸方向における第２シール部材と第３シール部材との間隔を狭めることができる。そのことで、第１スペースのボリュームを抑制し、当該スペースに溜まり得る水素ガスの量を抑制することが可能になる。これにより、安全性のさらなる向上を図る上でさらに有利になる。

【0029】

また、本開示の第７の態様によれば、前記ガス燃料は水素ガスであり、前記ブロック体は、中実の鋼材によって構成され、前記ブロック体は、前記シリンダカバーの上面に取り付けられる下面と、前記ガス噴射弁が挿通される挿通孔と、を有し、前記第２ガス供給路は、前記下面に開口する上流端部と、前記挿通孔の内周面に開口する下流端部と、を有し、前記上流端部は、前記ガス噴射弁の軸方向に直交する径方向において、前記下流端部よりも外側に配置され、前記第２ガス供給路は、前記上流端部から上方に向かって延びる第１部分と、前記第１部分から連続し、高さ方向において上方に向かうにしたがって、前記径方向の内側に向かって斜めに延びて前記下流端部に至る第２部分と、をさらに有する、としてもよい。

【0030】

中実の鋼材を用いる場合、通常、軸方向に延びる貫通孔と、径方向に延びる貫通孔と、の組み合わせによって前記第２ガス供給路を加工することが考えられる。しかしながら、そうした２方向の貫通孔を設けた場合、いわゆる捨て穴が生じることになるため、その捨て穴をシールプラグ等によって閉塞することが求められる。しかしながら、シールプラグを用いることは、水素ガスのリーク、及び、シールプラグによる閉塞部に溜まった水素ガスに起因した水素脆化等を招くため不都合である。

【0031】

これに対し、前記第７の態様に係る第２ガス供給路は、斜めに延びる第２部分を有している。これにより、捨て穴、ひいてはシールプラグを用いずとも第２ガス供給路を構成することが可能になる。このことは、水素ガスのリーク及び水素脆化の抑制に資する。

【0032】

また、本開示の第８の態様によれば、前記ガス燃料の流れ方向における前記第２部分の寸法は、該流れ方向における前記第１部分の寸法よりも長い、としてもよい。

【0033】

前記第８の態様によれば、第２部分の寸法を第１部分よりも相対的に長くすることで、第２ガス供給路をより長く斜めに延ばすことができる。第２ガス供給路をより長く斜めに延ばすことで、該第２ガス供給路の中途の部位に水素ガスを留めることなく、第２ガス供給路の下流端部、ひいてはガス噴射弁へと水素ガスをスムースに導くことが可能となる。

【発明の効果】

【0034】

以上説明したように、本開示によれば、ガスエンジンにおいて、シリンダカバー内にガス供給路を設けつつも、シール部材への熱によるダメージを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】図１は、ガスエンジンの全体構成を例示する側面図である。

【図2】図２は、ガスエンジンの構成を例示する模式図である。

【図3】図３は、ガスエンジンの上部構造を模式的に例示する断面図である。

【図4】図４は、シリンダカバーの周辺構成を例示する斜視図である。

【図5】図５は、シリンダカバーの周辺構成を例示する平面図である。

【図6】図６は、シリンダカバーの周辺構成を例示する正面図である。

【図7】図７は、図５のＡ－Ａ断面図である。

【図8】図８は、ガス噴射弁の構成を例示する縦断面図である。

【図9】図９は、図７の囲み部ＸＩを拡大して示す図である。

【図10】図１０は、ブロック体の構成を例示する斜視図である。

【図11】図１１は、ブロック体の構成を例示する縦断面図である。

【図12】図１２は、図７のＢ－Ｂ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。図１は、ガスエンジン（以下、単に「エンジン」ともいう）１の全体構成を例示する側面図であり、図２は、エンジン１の構成を例示する模式図であり、図３は、エンジン１の上部構造を模式的に例示する断面図である。

【0037】

＜全体構成＞
エンジン１は、そのシリンダ１６内でガス燃料を燃焼可能なガスエンジンである。特に本実施形態では、ガス燃料は水素ガスである。なお、ガス燃料は、水素ガスには限定されない。メタンガス等、他のガス燃料を用いてもよい。また、エンジン１は、ガス燃料を単独燃焼させるものであってもよし、そのガス燃料と他の油燃料を併用（例えば、水素ガスと重油の混焼）するものであってもよい。

【0038】

エンジン１は、ユニフロー掃気方式の２ストローク１サイクル機関として構成されており、タンカー、コンテナ船、自動車運搬船等の大型の船舶に搭載される。このエンジン１は、搭載先の船舶を推進させるための主機関として用いられる。エンジン１の出力軸は、プロペラ軸（不図示）を介して船舶のプロペラ（不図示）に連結されている。エンジン１が運転することで、その出力がプロペラに伝達されて、船舶が推進するようになっている。

【0039】

＜エンジンの主要構成＞
図１～図３に示されるように、エンジン１は、前述のシリンダ１６を有する機関本体１０と、ガス供給系統３と、を備えている。各シリンダ１６は、ガス燃料を燃焼させるための燃焼室１７を区画している。

【0040】

図１に示すように、シリンダ１６は、所定方向に並ぶように複数（本実施形態では６つ）設けられている。以下、シリンダ１６の並び方向を前後方向又は第１方向とし、この前後方向と、図３に例示するピストン軸（各シリンダ１６に挿入されたピストン２１の中心軸）Ｏｐと、に直交する方向を左右方向又は第２方向とする。

【0041】

（１）機関本体１０
機関本体１０は、前述のように複数のシリンダ１６を有している。機関本体１０は、２ストローク式の機関であり、船舶の機関室に設置されている。なお、以下の説明は、特段の記載を除き、６つのシリンダ１６で共通である。

【0042】

図２に示すように、本実施形態に係る機関本体１０は、そのロングストローク化を実現するべく、いわゆるクロスヘッド式の内燃機関として構成されている。すなわち、この機関本体１０においては、下方からピストン２１を支持するピストン棒２２と、クランクシャフト２３に連接される連接棒２４と、がクロスヘッド２５により連結されている。

【0043】

具体的に、機関本体１０は、下方に位置する台板１１と、台板１１上に設けられる架構１２と、架構１２上に設けられるシリンダジャケット１３と、シリンダライナ１４と、シリンダカバー１５と、を備えている。各シリンダ１６は、シリンダジャケット１３内に設けられている。機関本体１０はまた、シリンダ１６内に配置され、該シリンダ１６内で往復運動するピストン２１と、その往復運動に連動して回転する出力軸（例えばクランクシャフト２３）と、を備えている。

【0044】

ここで、台板１１は、エンジン１のクランクケースを構成するものであり、クランクシャフト２３と、クランクシャフト２３を回転自在に支持する軸受２６と、を収容している。クランクシャフト２３には、クランク２７を介して連接棒２４の下端部が連結されている。

【0045】

クロスヘッド２５は、一対のガイド板２８の間に配置されており、各ガイド板２８に沿って上下方向に摺動する。すなわち、一対のガイド板２８は、クロスヘッド２５の摺動を案内する。クロスヘッド２５は、クロスヘッドピン２９を介してピストン棒２２及び連接棒２４と接続されている。クロスヘッドピン２９は、ピストン棒２２に対しては一体的に上下動するよう接続されている一方、連接棒２４に対しては、連接棒２４の上端部を支点として、連接棒２４を回動させるように接続されている。

【0046】

シリンダジャケット１３は、内筒として構成されかつピストン２１を往復移動させるシリンダライナ１４を支持している。詳しくは、シリンダライナ１４の内部には、前述のピストン２１が配置されている。シリンダライナ１４は、ピストン２１を、該シリンダライナ１４の内壁に沿って上下方向に往復運動させる。シリンダライナ１４の上端は、開口している。

【0047】

また、シリンダカバー１５は、シリンダライナ１４の上端に固定されている。シリンダカバー１５は、シリンダライナ１４とともにシリンダ１６を構成している。シリンダカバー１５は、シリンダライナ１４の上端を閉塞することで、シリンダ１６の蓋となる。

【0048】

また、シリンダカバー１５には、不図示の動弁装置によって作動される排気弁１８が設けられている。排気弁１８は、シリンダライナ１４及びシリンダカバー１５から構成されるシリンダ１６、並びに、ピストン２１の頂面とともに燃焼室１７を区画している。排気弁１８は、その燃焼室１７と排気管１９との間を開閉するものである。排気管１９は、燃焼室１７に通じる排気口を有しており、排気弁１８は、その排気口を開閉するように構成されている。

【0049】

また、図２及び図３に示すように、シリンダカバー１５には、燃焼室１７に水素ガスを供給するための１つ又は複数のガス噴射弁５が設けられている。このガス噴射弁５には、シリンダ１６内に水素ガスを噴射する噴射口５ａが設けられている。

【0050】

本実施形態では、ガス噴射弁５は、シリンダ１６毎に２本ずつ設けられており、それぞれ、燃焼室１７の室内に臨むような姿勢で設けられている。各ガス噴射弁５は、その先端に噴射口５ａを有しており、その噴射口５ａから水素ガスを噴射するように構成されている。以下、２つのガス噴射弁５のうちの一方を「第１ガス噴射弁５Ａ」とし、他方を「第２ガス噴射弁５Ｂ」とする場合がある。

【0051】

また、図３に示すように、シリンダカバー１５の上面には、シリンダカバー１５とは別体に構成された１つ又は複数のブロック体７が固定されている。後述の図４～図６に示すように、本実施形態に係るブロック体７は、ガス噴射弁５と同数（つまり、本実施形態では２つ）設けられており、それぞれ、対応するガス噴射弁５が挿通されている。以下、２つのブロック体７のうち、第１ガス噴射弁５Ａが挿通される一方を「第１ブロック体７Ａ」とし、第２ガス噴射弁５Ｂが挿通される他方を「第２ブロック体７Ｂ」とする場合がある。

【0052】

図３に示すように、各ガス噴射弁５は、それぞれ、ガス供給系統３に接続されている。このガス供給系統３から各ガス噴射弁５に、後述の第１及び第２ガス供給路３２，３３を通じて水素ガスが供給されるようになっている。水素ガスが供給された状態で各ガス噴射弁３０が開くことで、燃焼室１７内に水素ガスが供給される。

【0053】

各ガス噴射弁５は、燃焼室１７に水素ガスを供給し、燃焼室１７内で燃焼を生じさせる。その燃焼によって、ピストン２１が上下方向に往復運動をする。このとき、排気弁１８が作動して燃焼室１７が開放されると、燃焼によって生じた排ガスが排気管１９に押し出されるとともに、不図示の掃気ポートから燃焼室１７にガスが導入される。

【0054】

また、燃焼によってピストン２１が往復運動をすると、ピストン２１とともにピストン棒２２が上下方向に往復運動をする。これにより、ピストン棒２２に連結されたクロスヘッド２５が、上下方向に往復運動をする。このクロスヘッド２５は、連接棒２４の回動を許容するようになっており、クロスヘッド２５との接続部位を支点として、連接棒２４を回動させる。そして、連接棒２４の下端部に接続されるクランク２７がクランク運動し、そのクランク運動に応じてクランクシャフト２３が回転する。こうして、クランクシャフト２３は、ピストン２１の往復運動を回転運動に変換し、プロペラ軸とともに船舶のプロペラを回転させる。これにより、船舶が推進する。

【0055】

（２）ガス供給系統３
図３に示すように、ガス供給系統３は、ガス供給モジュール３１と、ガス供給路３２，３３と、ガスゲート弁（Gas Gate Valve：ＧＧＶ）３４と、ガスパイプ３９と、を備えている。また、水素ガスの供給に関連した部材として、本実施形態に係るエンジン１は、シール部材６２，６３をさらに備えている。

【0056】

このうち、ガス供給モジュール３１は、水素タンク３１ａと、ガスバルブトレイン（Gas Valve Train：ＧＶＴ）３１ｂと、を有している。

【0057】

水素タンク３１ａは、水素ガスを貯留する。水素タンク３１ａに貯留された水素ガスは、不図示のポンプが作動することで、同じく不図示の調温機構によって適温に調整された上、ＧＶＴ３１ｂに供給される。

【0058】

ＧＶＴ３１ｂは、種々の配管（不図示）と、各配管を開閉する電磁弁（不図示）と、を有している。ＧＶＴ３１ｂの各電磁弁は、コントローラ１００と電気的に接続されており、コントローラ１００から入力される制御信号にしたがって作動する。このＧＶＴ３１ｂは、ガスパイプ３９を介してガス供給路３２，３３と接続されている。ＧＶＴ３１ｂが各電磁弁を開閉することで、ガス供給路３２，３３ひいては各ガス噴射弁５への水素ガスの供給が制御される。

【0059】

ガス供給路３２，３３は、ガス噴射弁５に接続されており、そのガス噴射弁５に水素ガスを供給する。前述したシール部材６２，６３は、ガス供給路３２，３３とガス噴射弁５との間をシールする。

【0060】

より詳細には、ガス供給路３２，３３は、それぞれ、シリンダカバー１５の内部に区画された第１ガス供給路３２と、ブロック体７の内部に区画され、第１ガス供給路３２をガス噴射弁５に接続する第２ガス供給路３３である。

【0061】

第１ガス供給路３２は、ガスパイプ３９の下流端部と、第２ガス供給路３３の上流端部とを接続する。この第１ガス供給路３２の途中には、該第１ガス供給路３２を開閉するガスゲート弁３４が配置されている。ガスゲート弁３４は、作動油の油圧に応じて作動することで、第１ガス供給路３２における水素ガスの流通を遮断するように構成されている。

【0062】

第２ガス供給路３３は、第１ガス供給路３２の下流端部と、ガス導入路としての第１内部流路５７とを接続している。後述のように、この第２ガス供給路３３は、第１ガス噴射弁５Ａに接続される流路と、第２ガス噴射弁５Ｂに接続される流路と、からなる。それらの流路に接続されるべく、第１ガス供給路３２は、その途中で２本の流路（図５の符号３２ａ，３２ｂを参照）に分岐している。

【0063】

＜シリンダカバーの周辺構成＞
そして、本実施形態に係るエンジン１では、シール部材６２，６３は、図３に示すように、シリンダカバー１５とガス噴射弁５との間ではなく、第２ガス供給路３３とガス噴射弁５との接続部（言い換えると、ブロック体７とガス噴射弁５との接続部）に設けられている。

【0064】

以下、本実施形態に係るシリンダカバー１５、ガス噴射弁５及びブロック体７について詳細に説明する。なお、以下の説明は、特段の記載を除き、複数のシリンダ１６の各々、及び、第１及び第２ガス噴射弁５Ａ，５Ｂの各々について共通である。

【0065】

（１）シリンダカバー１５の具体的構成
図４は、シリンダカバー１５の周辺構成を例示する斜視図であり、図５は、シリンダカバー１５の周辺構成を例示する平面図であり、図６は、シリンダカバー１５の周辺構成を例示する正面図である。

【0066】

図４～図６に示すように、シリンダカバー１５は、前後方向及び左右方向に沿って平坦な上面１５ａを有する厚板状の金属ブロックによって形成されている。このシリンダカバー１５は、複数（図例では６つ）のカバー締結孔１５ｂと、複数（図例では４つ）の排気弁締結孔１５ｃと、を有している。複数のカバー締結孔１５ｂ及び排気弁締結孔１５ｃは、いずれも前記上面１５ａに開口している。

【0067】

また、シリンダカバー１５の中央部には、ピストン２１の中心軸Ｏｐと同軸の貫通孔１５ｄが形成されている。この貫通孔１５ｄは、円形状の横断面を有しており、シリンダカバー１５を厚み方向に貫通している。

【0068】

ここで、複数のカバー締結孔１５ｂには、シリンダカバー１５をシリンダライナ１４に締結するための締結具（例えばボルト）が挿入される。複数のカバー締結孔１５ｂは、前記中心軸Ｏｐまわりの周方向に沿って、等間隔で配置されている。各カバー締結孔１５ｂは、シリンダカバー１５を厚み方向（上下方向）に貫通している。

【0069】

一方、複数の排気弁締結孔１５ｃには、排気弁１８をシリンダカバー１５に締結するための締結具（例えばボルト）が挿入される。複数の排気弁締結孔１５ｃは、前記周方向に沿って、等間隔で配置されている。各排気弁締結孔１５ｃは、前記中心軸Ｏｐに直交する径方向において、各カバー締結孔１５ｂの内側（径方向内側）かつ、貫通孔１５ｄの外側（径方向外側）に配置されている。

【0070】

また、シリンダカバー１５は、左右方向において非対称な形状を有している。具体的に、シリンダカバー１５は、左右方向の一側（右側）に突出した半円部１５１と、左右方向の他側（左側）に突出したフランジ部１５２と、を有している。半円部１５１は、半円状にカーブした右側面を有している。その右側面における半円の中心軸（円弧の中心）は、ピストン軸Ｏｐと略一致している。

【0071】

一方、フランジ部１５２は、前記径方向において、複数のカバー締結孔１５ｂの外側に突出している。複数のカバー締結孔１５ｂ及び複数の排気弁締結孔１５ｃは、前記半円部１５１に開口している。

【0072】

ガスゲート弁３４は、フランジ部１５２の上面に挿入されるようになっている。そのガスゲート弁３４によって開閉される第１ガス供給路３２は、図５に破線で示すように、フランジ部１５２及び半円部１５１の内部に区画されている。この第１ガス供給路３２は、フランジ部１５２におけるガスゲート弁３４の挿入部分を起点として２つの流路３２ａ，３２ｂに分岐して、それぞれ、半円部１５１に向かって延びている。

【0073】

また、シリンダカバー１５の上面１５ａには、第１ガス噴射弁５Ａを支持する第１ブロック体７Ａが載置される第１取付面１５３Ａと、第２ガス噴射弁５Ｂを支持する第２ブロック体７Ｂが載置される第２取付面１５３Ｂと、が設けられている。

【0074】

図６に示すように、第１及び第２取付面１５３Ａ，１５３Ｂは、それぞれ、前記径方向に沿ってピストン軸Ｏｐから離れるほど、下方に向かって傾斜するように延びている。同図に示すように、第１取付面１５３Ａと第２取付面１５３Ｂは、ピストン軸Ｏｐを対称軸とした略線対称となるように形成されている。

【0075】

また、図５に示すように、第１取付面１５３Ａの底面（傾斜面）には、第１ガス供給路３２を構成する流路のうちの一方（流路３２ａ）の下流端部が開口している。この底面には、図６に示すように、第１ガス噴射弁５Ａの先端を挿入するための挿入穴１５４も開口している。この挿入穴１５４は、第１ガス噴射弁５Ａの中心軸（後述のバルブ軸Ｏｖ）に沿って延びる有底かつ断面円形状の穴である。

【0076】

同様に、第２取付面１５３Ｂの底面（傾斜面）には、第１ガス供給路３２を構成する流路のうちの他方（流路３２ｂ）の下流端部が開口している。この底面には、第２ガス噴射弁５Ｂの先端を挿入するための挿入穴１５４も開口している。この挿入穴１５４は、バルブ軸Ｏｖに沿って延びる有底かつ断面円形状の穴である。

【0077】

また、図５の破線Ｌｘに示すように、第１ガス噴射弁５Ａ及び第２ガス噴射弁５Ｂの並び方向は、平面視において、前後方向に対して傾斜している。この傾斜角は、例えば１．０°以上かつ６．０°以下、詳しくは２．０°以上かつ５．０°以下、さらに詳しくは３．０°以上かつ４．０°以下に設定されている。このように傾斜させることで、第１及び第２ガス噴射弁５Ａ，５Ｂと、他の弁部材との干渉を抑制しつつ、シリンダカバー１５内に配置される冷却通路の肉厚を確保することができる。なお、ここでいう「他の弁部材」には、燃料油噴射弁（ＦＯＶ）、予混合用のガス噴射弁等、シリンダカバー１５に取付可能な弁部材が含まれる。

【0078】

そして、前述のように、第１取付面１５３Ａには第１ブロック体７Ａが載置されるとともに、その第１ブロック体７Ａによって第１ガス噴射弁５Ａが支持されるようになっている。一方、第２取付面１５３Ｂには第２ブロック体７Ｂが載置されるとともに、その第２ブロック体７Ｂによって第２ガス噴射弁５Ｂが支持されるようになっている。

【0079】

以下、図４～図６の紙面左手側、すなわち、第２ブロック体７Ｂ及び第２ガス噴射弁５Ｂに関して詳細に説明する。以下の説明は、第１ブロック体７Ａ及び第１ガス噴射弁５Ａに関する説明と実質的に同じである。

【0080】

（２）ブロック体７及びガス噴射弁５の具体的構成
図７は、図５のＡ－Ａ断面図であり、図８は、ガス噴射弁５の構成を例示する縦断面図である。また、図９は、図７の囲み部ＸＩを拡大して示す図であり、図１２は、図７のＢ－Ｂ断面図である。その他、図１０は、ブロック体７の構成を例示する斜視図であり、図１１は、ブロック体７の構成を例示する縦断面図である。

【0081】

図７及び図８に示すように、ガス噴射弁５は、筒状体５０と、その筒状体５０に収容される弁軸５４と、を備えている。このガス噴射弁５は、弁軸５４をバネ力に抗して開弁させることで、その先端に設けた噴射口５ａから水素ガスを噴射するように構成されている。

【0082】

なお、以下の説明においては、ピストン軸Ｏｐを基準とした種々の定義に代えて、図６～図８に例示される弁軸５４の中心軸（以下、「バルブ軸」ともいう）Ｏｖに沿う方向を「バルブ軸方向」又は単に「軸方向」と呼称する。そして、このバルブ軸Ｏｖから放射状に延びる方向を「径方向」とし、バルブ軸Ｏｖを中心とした時計回り方向および反時計回り方向を「周方向」とする。

【0083】

径方向は、前述のバルブ軸方向に直交する。また、径方向においてバルブ軸Ｏｖに近接する一側を「内側」とし、バルブ軸Ｏｖから離間する他側を「外側」とする場合もある。

【0084】

その他、バルブ軸方向におけるガス噴射弁５の先端側（同方向における噴射口５ａ側であって、図７及び図８の紙面下側）を単に「先端側」とし、バルブ軸方向におけるガス噴射弁５の基端側（同方向における噴射口５ａの反対側であって、図７及び図８の紙面上側）を単に「基端側」とする場合もある。

【0085】

具体的に、本実施形態に係るガス噴射弁５は、前述の筒状体５０及び弁軸５４に加え、付勢部材５５と、油室５６と、第１内部流路５７と、を備えている。

【0086】

このうち、筒状体５０は、バルブ軸方向の基端側から順に、付勢部材５５を収容するための第１ボディ部５１と、弁軸５４を収容するための第２ボディ部５２と、噴射口５ａが設けられた第３ボディ部５３と、を有している。

【0087】

図７に示すように、第１ボディ部５１は、その基端側を有底面とし、その先端側を開口端とした有底筒状に形成されており、圧縮コイルバネ等からなる付勢部材５５を収容している。付勢部材５５は、図７に示すように弁軸５４の基端部を押圧しており、これをバルブ軸方向の先端側に向かって付勢している。

【0088】

また、図６に戻ると、第１ボディ部５１の基端部は、部分的に拡径させたフランジ部５１ａを構成している。このフランジ部５１ａには、同図に示すように、ボルト等からなる第１締結具８１が挿入されるようになっている。第１締結具８１の挿入方向は、バルブ軸方向と平行になるように設定されている。

【0089】

図７及び図８に示すように、第３ボディ部５３は、その基端側を開口させた略筒状に形成されている。その略筒状の中空部は、バルブ軸方向に沿って延びる第２内部流路５３ａを構成している。第２内部流路５３ａは、弁軸５４の先端によって開閉される。第２内部流路５３ａの下流端部（先端部）には、前述の噴射口５ａが接続されている。

【0090】

第３ボディ部５３は、本実施形態では挿入穴１５４に埋没するようレイアウトされる。この挿入穴１５４は、シリンダカバー１５、特にその半円部１５１を貫通する貫通孔が形成されており、その貫通孔を通じて、噴射口５ａを燃焼室１７内に露出させるようになっている。

【0091】

図７及び図８に示すように、第２ボディ部５２は、その先端側と基端側を開口させた略筒状に形成されている。その略筒状の中空部には、弁軸５４が挿入されている。

【0092】

ここで、第２ボディ部５２の基端側の開口部には、第１ボディ部５１の先端部が取り付けられている。この取り付けによって、弁軸５４の基端部が、付勢部材５５の先端によって押圧されるようになる。

【0093】

また、第２ボディ部５２の先端側の開口部には、第３ボディ部５３の基端部が挿入されている。この挿入によって、第２内部流路５３ａの上流端部（基端部）に対し、弁軸５４の先端が当接又は離間することになる。

【0094】

また、第２ボディ部５２の中空部（弁軸５４が挿入される中空部）においては、そのバルブ軸方向における一部の部位が、弁軸５４の外周面よりも拡径されている。この拡径部の内周面と、弁軸５４の外周面とによって、作動油が供給される油室５６が区画されている。油室５６内の油圧を上昇させることで、弁軸５４の拡径部に作用する力を利用して弁軸５４を上方へ移動させる。弁軸５４を上方へ移動させることで、第２内部流路５３ａを開放することができる。

【0095】

また、第２ボディ部５２は、その先端側部分を挿入穴１５４に埋没させるとともに、その基端側部分を挿入穴１５４から露出させてブロック体７に挿通させるように構成されている。ガス噴射弁５における前述の第１内部流路５７は、第２ボディ部５２の先端側及び基端側部分のうち、後者の基端側部分の外周面に開口している。

【0096】

詳しくは、第１内部流路５７は、ガス噴射弁５の外周面（特に、第２ボディ部５２における前記基端側部分の外周面）に開口しているとともに、第２ガス供給路３３を噴射口５ａに接続するように構成されている。なお、ここでいう外周面とは、バルブ軸方向に直交する端面ではなく、バルブ軸方向に沿って延びる側面をいう。ガス噴射弁５の外周面は、径方向の外側に面している。

【0097】

さらに詳しくは、第２ボディ部５２の外周面は、バルブ軸方向の先端側から順に、第１外周面５２ａと、第３外周面５２ｃと、第２外周面５２ｂと、を有している。第１外周面５２ａは、バルブ軸方向に沿って延びている。第２外周面５２ｂは、第１外周面５２ａよりも基端側に配置されており、該第１外周面５２ａよりも大径かつバルブ軸方向に沿って延びている。第３外周面５２ｃは、バルブ軸方向において第１外周面５２ａと第２外周面５２ｂとの間に配置されている。第３外周面５２ｃは、第１外周面５２ａと第２外周面５２ｂを接続する段差又は斜面（図例では斜面）によって構成されている。

【0098】

第１外周面５２ａは、円形の横断面を有しており、その先端側部分（図８の区間Ｌｔ）を挿入穴１５４に埋没させるとともに、その基端側部分（図８の区間Ｌｐ）を挿入穴１５４から露出させてブロック体７に挿通させるように構成されている。

【0099】

また、第１外周面５２ａにおける前述の先端側部分には、図８に示すように、第１の窪み部５０ａと、第２の窪み部５０ｂと、が設けられている。第１の窪み部５０ａは、周方向の全域にわたって延びる溝状に形成されている。第２の窪み部５０ｂは、第１の窪み部５０ａよりも基端側に配置されており、周方向の全域にわたって延びる溝状に形成されている。

【0100】

第２外周面５２ｂは、第１外周面５２ａよりも大径（前記径方向における寸法が大きい）の円形の横断面を有しており、その先端から基端にかけての全体を挿入穴１５４から露出させてブロック体７に挿通させるように構成されている。

【0101】

また、第２外周面５２ｂには、図８に示すように、第３の窪み部５０ｃと、第４の窪み部５０ｄと、が設けられている。第３の窪み部５０ｃは、周方向に延びかつ第１及び第２の窪み部５０ａ，５０ｂよりも大径の溝状に形成されている。第４の窪み部５０ｄは、第３の窪み部５０ｃよりも基端側に配置されており、周方向に延びかつ第３の窪み部５０ｃと同径の溝状に形成されている。

【0102】

第３外周面５２ｃは、基端側から先端側に向かうにつれて徐々に縮径させた円形の横断面を有しており、その先端から基端にかけての全体を挿入穴１５４から露出させてブロック体７の内側に配置させるように構成されている。

【0103】

また、図８に示すように、第１内部流路５７の上流端部は、第１外周面５２ａと第３外周面５２ｃとの境界部に開口している。本実施形態では、第１内部流路５７は、第１外周面５２ａの基端部（紙面上端部）に開口している。また、第１内部流路５７の上流端部は、第１外周面５２ａに対して垂直に開口している。また、第１内部流路５７は、図１２に示すように、周方向に沿って略９０度おきに設けられている。

【0104】

詳しくは、第１内部流路５７は、上流側から順に、上流側通路５７ａと、下流側通路５７ｂと、を有している。上流側通路５７ａは、第１外周面５２ａの基端部（紙面上端部）に開口しており、その基端部から径方向の内側に向かって延びている。上流側通路５７ａは、第１内部流路５７の上流端部を含んでいる。下流側通路５７ｂは、上流側通路５７ａから連続して延びており、第２内部流路５３ａに向かって斜めに延びている。

【0105】

また、図８等に示すように、ガス噴射弁５の外周面には、４つのシール部材６１～６４が装着されている。具体的に、４つのシール部材６１～６４は、ガス噴射弁５の先端側から基端側に向かって順に、第１外周面５２ａに装着される第１シール部材６１及び第２シール部材６２と、第２外周面５２ｂに装着される第３シール部材６３及び第４シール部材６４と、によって構成されている。

【0106】

詳しくは、第１の窪み部５０ａには第１シール部材６１が装着され、第２の窪み部５０ｂには第２シール部材６２が装着され、第３の窪み部５０ｃには第３シール部材６３が装着され、第４の窪み部５０ｄには第４シール部材６４が装着されるようになっている。第１シール部材６１～第４シール部材６４は、いずれも、周方向に延びるＯリングによって構成されている。

【0107】

一方、図１０等に示すように、ブロック体７は、略直方状に形成された直方部７０を備えている。このブロック体７には、対応するガス噴射弁５が挿通される挿通孔７４が設けられている。ブロック体７の直方部７０は、本実施形態では中実の鋼材（例えば鍛鋼材）によって構成されている。

【0108】

詳しくは、本実施形態に係る直方部７０は、略前方に面する前面７０ｆと、略後方に面する後面７０ｂと、略左方に面する左面７０ｌと、略右方に面する右面７０ｒと、略上方に面する上面７０ｔと、略下方に面する下面７０ｕと、を有している。

【0109】

そして、ブロック体７に設けられた挿通孔７４は、上面７０ｔから下面７０ｕに至る貫通孔として形成されており、前面７０ｆ、後面７０ｂ、左面７０ｌ及び右面７０ｒによって側方から包囲されている。

【0110】

具体的に、挿通孔７４の内周面は、図９等の各図に示すように、バルブ軸方向の先端側から順に、第１内周面７４ａと、第３内周面７４ｃと、第２内周面７４ｂと、を有している。第１内周面７４ａは、バルブ軸方向に沿って延びかつガス噴射弁５の第１外周面５２ａに内接する。第２内周面７４ｂは、第１内周面７４ａと同様にバルブ軸方向に沿って延びている。第２内周面７４ｂはまた、第１内周面７４ａよりも基端側に配置されており、該第１内周面７４ａよりも大径かつ第２外周面５２ｂに内接する。第３内周面７４ｃは、バルブ軸方向において第１内周面７４ａと第２内周面７４ｂとの間に配置されている。第３内周面７４ｃは、第１内周面７４ａと第２内周面７４ｂを接続する段差又は斜面（図例では斜面）によって構成されている。挿通孔７４の内周面は、径方向の内側に面している。

【0111】

また、図９及び図１０に示すように、第１内周面７４ａには、該第１内周面７４ａに沿って周方向に延びる第１溝部７７が設けられている。軸方向における第１溝部７７の寸法は、少なくとも、第１の窪み部５０ａと第２の窪み部５０ｂとの間隔（言い換えると、第１シール部材６１と第２シール部材６２との間隔）よりも狭い。

【0112】

また、図９及び図１０に示すように、第２内周面７４ｂには、該第２内周面７４ｂに沿って周方向に延びる第２溝部７８が設けられている。軸方向における第２溝部７８の寸法は、少なくとも、第３の窪み部５０ｃと第４の窪み部５０ｄとの間隔（言い換えると、第３シール部材６３と第４シール部材６４との間隔）よりも狭い。

【0113】

また、ブロック体７の下面７０ｕは、シリンダカバー１５の上面、特に前述の第１又は第２取付面１５３Ａ，１５３Ｂに取り付けられるようになっている。前述した第２ガス供給路３３は、この下面７０ｕと、同じブロック体７の挿通孔７４とに開口している。

【0114】

すなわち、本実施形態に係る第２ガス供給路３３は、ブロック体７の下面７０ｕに開口する上流端部３３ａと、挿通孔７４の内周面（特に、第２内周面７４ｂと第３内周面７４ｃとの境界部）に開口する下流端部３３ｂと、を有している。そして、第２ガス供給路３３の少なくとも一部は、上流端部３３ａ側から下流端部３３ｂに向かって、バルブ軸方向に対して斜めに延びている。

【0115】

特に本実施形態では、上流端部３３ａは、径方向（図１１の紙面左右方向）において、下流端部３３ｂよりも外側に配置されている。詳細には、上流端部３３ａは、図１１に示すように、径方向において、挿通孔７４及び下流端部３３ｂよりも外側、かつ第２締結孔７３よりも内側の下面７０ｕに開口している。

【0116】

また、下流端部３３ｂは、ブロック体７の内周面のうち、第２又は第３内周面７４ｂ，７４ｃに開口している。詳細には、下流端部３３ｂは、第２内周面７４ｂと第３内周面７４ｃとの境界部に開口している。本実施形態では、下流端部３３ｂは、第２内周面７４ｂの先端部（紙面下端部）に開口している。また、下流端部３３ｂ、第２内周面７４ｂに対して斜めに開口している。

【0117】

さらに詳細には、第２ガス供給路３３は、その上流端部３３ａから高さ方向において上方に向かって延びる第１部分７５と、第１部分７５から連続し、同上方に向かうにしたがって、径方向の内側に向かって斜めに延びて下流端部３３ｂに至る第２部分７６と、を有する。なお、ここでいう「高さ方向」とは、図３～図６等に示した上下方向をいう。本実施形態における「上方」とは、バルブ軸方向の基端側に向かう方向と略一致する。

【0118】

そして、図１１に示すように、水素ガスの流れ方向における第２部分７６の寸法Ｌ２は、該流れ方向における第１部分７５の寸法Ｌ１よりも長くなっている。なお、ここでいう「水素ガスの流れ方向」とは、第２ガス供給路３３の上流端部３３ａから下流端部３３ｂに向かって水素ガスが流れる方向をいう。本実施形態では、この流れ方向は、第１部分７５と第２部分７６の境界部で折れ曲がっている。

【0119】

また、図１０～図１２に示すように、ブロック体７は、その直方部７０の上面７０ｕに、２つ１組の第１締結孔７２と、上面７０ｔの４隅に配置された第２締結孔７３と、を有している。

【0120】

第１締結孔７２は、ブロック体７にガス噴射弁５を締結するための締結孔であって、前述の第１締結具８１が挿入されるようになっている。第１締結孔７２は、ブロック体７を厚み方向に貫通しない。すなわち、第１締結孔７２の内底部は、図１０及び図１１に示すようにブロック体７の内部に区画されている。

【0121】

第２締結孔７３は、ブロック体７をシリンダカバー１５の上面１５ａに締結するための締結孔であって、ボルト等からなる第２締結具８２が挿入されるようになっている。第２締結孔７３は、ブロック体７を厚み方向に貫通している。すなわち、第２締結孔７３の内底部は、図示は省略するがシリンダカバー１５の内部に区画されている。

【0122】

図１０に示すように、第２締結孔７３は、第１締結孔７２よりも径方向の外側に配置されている。そして、第１及び第２締結孔７３は、いずれも、バルブ軸方向に沿って延びている。第１締結孔７２及び第１締結具８１によってガス噴射弁５がブロック体７に締結されるとともに、第２締結孔７３及び第２締結具８２によってブロック体７がシリンダカバー１５に締結されるようになっている。

【0123】

そして、図９に示すように、ガス噴射弁５をブロック体７に締結した状態においては、ガス噴射弁５の第３外周面５２ｃと、ブロック体７の第３内周面７４ｃとは、軸方向又は径方向（図例では軸方向）において隙間を存して向かい合うようになっている。図９及び図１２に示すように、この隙間が、ガス噴射弁５の中心軸Ｏｖまわりの周方向に水素ガスを流通させる第１スペースＳ１を区画している。

【0124】

より詳細には、第１スペースＳ１は、図９に示すように、第１外周面５２ａの基端部（紙面上端部）と、第３外周面５２ｃと、第２内周面７４ｂの先端部（紙面下端部）と、第３内周面７４ｃと、によって包囲されており、図１２に示すようなリング状の空間を構成している。

【0125】

前述のように、第１内部流路５７は、第１外周面５２ａの基端部に開口している。つまり、ガス導入路としての第１内部流路５７は、第１スペースＳ１に連通するように開口していることになる（図１２参照）。同様に、第２ガス供給路３３は、前述のように第２内周面７４ｂの先端部に開口している。つまり、第２ガス供給路３３も、第１スペースＳ１に連通するように開口していることになる（図９参照）。

【0126】

第１スペースＳ１は、第２ガス供給路３３とガス噴射弁５との接続部、所謂“ガス溜まり”として機能するようになっている。本実施形態に係るシール部材６２，６３は、接続部としての第１スペースＳ１に設けられており、その第１スペースＳ１を通じたガスのリークを抑制するように、少なくとも第１外周面５２ａに設けられている。

【0127】

本実施形態では、前述した第１シール部材６１～第４シール部材６４のうち、第２シール部材６２及び第３シール部材６３が第１スペースＳ１を直にシールするためのシール部材に相当し、第１シール部材６１及び第４シール部材６４が、第１スペースＳ１を二重にシールするためのシール部材に相当する。

【0128】

前述のように、第１シール部材６１と第２シール部材６２とが第１外周面５２ａに設けられており、第３シール部材６３と第４シール部材６４とが第２外周面５２ｂに設けられている。軸方向の先端側及び基端側の双方で二重シール構造を実現すべく、第１内部流路５７の上流端部（開口部）は、図８等に示すように、軸方向において第２シール部材６２と第３シール部材６３との間に配置されている。

【0129】

また、挿通孔７４の内周面と、ガス噴射弁５の外周面との間には、第１スペースＳ１からリークした水素ガスを流入させて、それを外部に排出するための第２スペースＳ２と、第３スペースＳ３と、がさらに区画されている。第１スペースＳ１、第２スペースＳ２及び第３スペースＳ３は、いずれも、周方向に延びるリング状のスペースとして区画されている。

【0130】

第２スペースＳ２は、第１内周面７４ａの第１溝部７７と、該第１溝部７７に向かい合う第１外周面５２ａと、の間に区画されている。第２スペースＳ２は、第１スペースＳ１よりも先端側に位置するともに、第１スペースＳ１からリークした水素ガスを流入させるものである。第２スペースＳ２に流入した水素ガスは、ガス噴射弁５の内部に区画した流路、不図示の配管類等を介して排出される。

【0131】

第３スペースＳ３は、第２内周面７４ｂの第２溝部７８と、該第２溝部７８に向かい合う第２外周面５２ｂと、の間に区画されている。第３スペースＳ３は、第１スペースＳ１よりも基端側に位置するともに、第１スペースＳ１からリークした水素ガスを流入させるものである。第３スペースＳ３に流入した水素ガスは、ガス噴射弁５の内部に区画した流路、不図示の配管類等を介して排出される。

【0132】

前述した第１シール部材６１～第４シール部材６４は、第１スペースＳ１に関する２重シール構造を構成するのに加えて、第２スペースＳ２及び第３スペースＳ３をシールする機能を持ち合わせている。

【0133】

具体的に、第１シール部材６１は、第２スペースＳ２に対して先端側に位置するとともに、第１外周面５２ａと第１内周面７４ａとの間に挟持されるように、第１外周面５２ａに装着される。

【0134】

また、第２シール部材６２は、第２スペースＳ２に対して基端側に位置するとともに、第１外周面５２ａと第１内周面７４ａとの間に挟持されるように、第１外周面５２ａに装着される。

【0135】

また、第３シール部材６３は、第３スペースＳ３に対して先端側に位置するとともに、第２外周面５２ｂと第２内周面７４ｂとの間に挟持されるように、第２外周面５２ｂに装着される。

【0136】

また、第４シール部材６４は、第３スペースＳ３に対して基端側に位置するとともに、第２外周面５２ｂと第２内周面７４ｂとの間に挟持されるように、第２外周面５２ｂに装着される。

【0137】

第１シール部材６１と第２シール部材６２は、第１スペースＳ１に加えて、第２スペースＳ２をシールする。第３シール部材６３と第４シール部材６４は、第１スペースＳ１に加えて、第３スペースＳ３をシールする。

【0138】

その他、ブロック体７の下面７０ｕ、特に第２ガス供給路３３の上流端部３３ａ周辺の下面７０ｕには、図１０及び図１１に示すような第１環状溝７９１及び第２環状溝７９２が設けられている。

【0139】

第１環状溝７９１と、シリンダカバー１５の上面１５ａ、特に第１又は第２取付面１５３Ａ，１５３Ｂとの間には、Ｏリング等からなる第５シール部材６５が挟持されるようになっている（第５シール部材６５については、図７及び図９を参照）。同様に、第２環状溝７９２と、シリンダカバー１５の上面１５ａ、特に第１又は第２取付面１５３Ａ，１５３Ｂとの間には、Ｏリング等からなる第６シール部材６６が挟持されるようになっている（第６シール部材６６については、図７及び図９を参照）。第５及び第６シール部材６５，６６によって、ブロック体７とシリンダカバー１５の上面１５ａとの間をシールすることができる。具体的に、第１環状溝７９１に第５シール部材６５を装着することで、前記下面７０ｕに開口した前記上流端部３３ａがシールされる。同様に、第２環状溝７９２に第６シール部材６６を装着することで、前記上流端部３３ａと、該上流端部３３ａと同様に前記下面７０ｕに開口した挿通孔７７とがシールされる。これらのシール部材６５，６６は、シリンダカバー１５の上面に配置されることから、シリンダカバー１５の内部に配置されるようなシール部材と比較して、熱によるダメージを抑制する上で有利になる。

【0140】

（３）ブロック体７の意義
以上説明したように、本実施形態によると、ガス噴射弁５は、シリンダカバー１５内に区画された第１ガス供給路３２と直に接続されるのではなく、シリンダカバー１５とは別体のブロック体７を介して間接的に接続されるようになっている（図３、図７及び図９等を参照）。

【0141】

そのように接続したことで、シリンダカバー１５内にシール部材を設けずとも、ブロック体７とガス噴射弁５との接続部（第２ガス供給路３３とガス噴射弁５との接続部）Ｓ１に、第１シール部材６１～第４シール部材６４を設けることが可能になる。

【0142】

ここで、ブロック体７は、シリンダカバー１５の上面に配置されていることから、シリンダカバー１５内にシール部材を設けるような構成と比較して、第１シール部材６１～第４シール部材６４を燃焼室１７から遠ざけることができる。したがって、第１シール部材６１～第４シール部材６４を燃焼室１７から遠ざけた分、第１シール部材６１～第４シール部材６４への熱によるダメージを抑制することが可能になる。

【0143】

こうして、本実施形態によれば、シリンダカバー１５内に第１ガス供給路３２を設けつつも、第１シール部材６１～第４シール部材６４への熱によるダメージを抑制することが可能になる。

【0144】

仮に、図９等に示した第３外周面５２ｃ及び第３内周面７４ｃを設けずに、第１外周面５２ａと第２外周面５２ｂを同径とし、第１内周面７４ａと第２内周面７４ｂを同径としたような構成を考える。このような構成を採用すると、ブロック体７へのガス噴射弁５の挿入に際し、そのガス噴射弁５の第１外周面５２ａに装着されたシール部材（例えば、第１及び第２シール部材６１，６２）は、第２内周面７４ｂ及び第１内周面７４ａの両方と擦れることになる。この場合、摩耗による第１及び第２シール部材６１，６２へのダメージが懸念される。

【0145】

これに対し、本実施形態によれば、第２内周面７４ｂは、図１１に示すように、第１内周面７４ａよりも大径とされている。したがって、ブロック体７へのガス噴射弁５の挿入に際し、そのガス噴射弁５の第１外周面５２ａに装着されたシール部材と、第２内周面７４ｂとの接触を抑制することができる。これにより、当該接触による第１及び第２シール部材６１，６２へのダメージを抑制することができる。また、第２内周面７４ｂの大径化に併せて、第２外周面５２ｂを第１外周面５２ａよりも大径とすることで、挿通孔７４の内周面と、ガス噴射弁５の外周面との接触を保持することができる。このことは、水素ガスのリークの抑制に資する。

【0146】

また、第３外周面５２ｃと第３内周面７４ｃとを用いて第１スペースＳ１を区画することで、ガス噴射弁５の外周面に溝等を新設せずとも、周方向にガス燃料を流通させるガス溜まりを構成することができる。通常、そうした溝の作成にはぬすみ加工が必要とされるところ、これを不要としたことで、ぬすみ加工をするための特殊工具も不要となる。これにより、エンジン１の加工性を高めることができる。

【0147】

すなわち、本実施形態に係る第３外周面５２ｃ及び第３内周面７４ｃは、水素ガスのリークの抑制と、第１及び第２シール部材６１，６２へのダメージの抑制と、周方向への水素ガスの流通と、ブロック体７の加工性の向上と、を同時に成立させることができる。

【0148】

また、図８及び図９に示したように、バルブ軸方向における第１スペースＳ１の両側には、第２シール部材６２及び第３シール部材６３が配置され、そのさらなる両側には、第１シール部材６１及び第４シール部材６４が配置されるようになっている。このようにレイアウトすることで、４つのシール部材６１，６２，６３，６４による第１スペースＳ１に対する二重シール構造を実現することができる。

【0149】

また、第１及び第２シール部材６１，６２の間に第２スペースＳ２を区画するとともに、第３及び第４シール部材６３，６４の間に第３スペースＳ３を区画することで、第１スペースＳ１に対する二重シール構造に加えて、第２スペースＳ２及び第３スペースＳ３をそれぞれシールするためのシール構造を同時に実現することができる。

【0150】

仮に、図９等に示した第３外周面５２ｃ及び第３内周面７４ｃを設けずに、第１外周面５２ａと第２外周面５２ｂを同径とし、第１内周面７４ａと第２内周面７４ｂを同径としたような構成を考える。このような構成を採用すると、ブロック体７へのガス噴射弁５の挿入に際し、そのガス噴射弁５の第１外周面５２ａに装着された第１及び第２シール部材６１，６２は、第２内周面７４ｂ及び第１内周面７４ａの両方と擦れることになる。この場合、第１及び第２シール部材６１，６２と第２内周面７４ｂとが擦れる際に、それら第１及び第２シール部材６１，６２と、第２内周面７４ｂに設けられた第２溝部７８との擦れが取り分け懸念される。

【0151】

これに対し、本実施形態によれば、ブロック体７へのガス噴射弁５の挿入に際し、そのガス噴射弁５の第１外周面５２ａに装着された第１及び第２シール部材６１，６２と、第２内周面７４ｂ、ひいては第２内周面７４ｂに設けた第２溝部７８との接触を抑制することができる。これにより、当該接触による第１及び第２シール部材６１，６２へのダメージを抑制する上で有利になる。

【0152】

また、図８等に示すように、第１内部流路５７の上流端部（上流側通路５７ａ）を、第２外周面５２ｂに対して垂直に開口させたことで、例えば、この上流端部を斜めに開口させた場合と比較して、その開口面積を可能な限り抑制することができる。この開口面積を抑制することは、バルブ軸方向における第２シール部材６２と第３シール部材６３との間隔を狭める上で有効である。この間隔を狭めることは、第１スペースＳ１のボリュームの抑制に資する。そして、第１スペースＳ１のボリュームの抑制は、当該スペースＳ１に溜まり得る水素ガスの量を抑制し、安全性のさらなる向上を図る上で有利になる。このように、本実施形態に係るガス噴射弁５は、ガス燃料に水素ガスを用いた場合に適した構造とされている。

【0153】

また、図８及び図９等に示すように、第１内部流路５７の上流端部（上流側通路５７ａ）を、第１外周面５２ａと第３外周面５２ｃとの境界部に開口させたことで、第１外周面５２ａの先端部（例えば、第２ボディ部５２と第３ボディ部５３との境界部）に開口させるような構成と比べて、バルブ軸方向における第２シール部材６２と第３シール部材６３との間隔を狭めることができる。そのことで、第１スペースＳ１のボリュームを抑制し、当該スペースＳ１に溜まり得る水素ガスの量を抑制することが可能になる。これにより、安全性のさらなる向上を図る上でさらに有利になる。

【0154】

また、中実の鋼材を用いる場合、通常、バルブ軸方向に延びる貫通孔と、それに直交する径方向に延びる貫通孔と、の組み合わせによって第２ガス供給路３３を加工することが考えられる。しかしながら、そうした２方向の貫通孔を設けた場合、いわゆる捨て穴が生じることになるため、その捨て穴をシールプラグ等によって閉塞することが求められる。しかしながら、シールプラグを用いることは、水素ガスのリーク、及び、シールプラグによる閉塞部に溜まった水素ガスに起因した水素脆化等を招くため不都合である。

【0155】

これに対し、本実施形態に係る第２ガス供給路３３は、図１１等に示すように、斜めに延びる第２部分７６を有している。これにより、捨て穴、ひいてはシールプラグを用いずとも第２ガス供給路３３を構成することが可能になる。このことは、水素ガスのリーク及び水素脆化の抑制に資する。

【0156】

また、図１１等に示すように、第２部分７６の寸法Ｌ２を第１部分７５の寸法Ｌ１よりも相対的に長くすることで、第２ガス供給路３３をより長く斜めに延ばすことができる。第２ガス供給路３３をより長く斜めに延ばすことで、該第２ガス供給路３３の中途の部位に水素ガスを留めることなく、第２ガス供給路３３の下流端部３３ｂ、ひいてはガス噴射弁５へと水素ガスをスムースに導くことが可能となる。

【0157】

＜他の実施形態＞
前記実施形態では、第１内周面７４ａに第１溝部７７が設けられるとともに、第２内周面７４ｂに第２溝部７８が設けられるように構成されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。例えば、第１内周面７４ａに向かい合う第１外周面５２ａに第１溝部７７を設けてもよいし、第２内周面７４ｂに向かい合う第２外周面５２ｂに第２溝部７８を設けてもよい。

【符号の説明】

【0158】

１ エンジン（ガスエンジン）
１４ シリンダライナ
１５ シリンダカバー
１５ａ シリンダカバーの上面
１６ シリンダ
２１ ピストン
３ ガス供給系統
３２ 第１ガス供給路（ガス供給路）
３３ 第２ガス供給路（ガス供給路）
３３ａ 上流端部
３３ｂ 下流端部
３４ ガスゲート弁
５ ガス噴射弁
５Ａ 第１ガス噴射弁
５Ｂ 第２ガス噴射弁
５ａ 噴射口
５０ 筒状体
５０ａ 第１の窪み部（第１外周面に設けられた窪み部）
５０ｂ 第２の窪み部（第１外周面に設けられた窪み部）
５０ｃ 第３の窪み部（第２外周面に設けられた窪み部）
５０ｄ 第４の窪み部（第２外周面に設けられた窪み部）
５１ 第１ボディ部
５２ 第２ボディ部
５２ａ 第１外周面
５２ｂ 第２外周面
５２ｃ 第３外周面
５３ 第３ボディ部
５７ 第１内部流路（ガス導入路）
５７ａ 上流側通路（ガス導入路の上流端部）
６１ 第１シール部材（シール部材）
６２ 第２シール部材（シール部材）
６３ 第３シール部材（シール部材）
６４ 第４シール部材（シール部材）
７ ブロック体
７Ａ 第１ブロック体
７Ｂ 第２ブロック体
７０ 直方部
７０ｕ 下面
７２ 第１締結孔
７３ 第２締結孔
７４ 挿通孔
７４ａ 第１内周面
７４ｂ 第２内周面
７４ｃ 第３内周面
７５ 第１部分
７６ 第２部分
７７ 第１溝部（第１内周面に設けられた溝）
７８ 第２溝部（第２内周面に設けられた溝）
Ｌ１ 第１部分の寸法
Ｌ２ 第２部分の寸法
Ｏｐ ピストンの中心軸
Ｏｖ ガス噴射弁の中心軸
Ｓ１ 第１スペース（第２ガス供給路とガス噴射弁との接続部、隙間）
Ｓ２ 第２スペース
Ｓ３ 第３スペース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】