JP2014088801A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダヘッドとシリンダブロックとの間のガスケットシール性を確保しながら、オイル通路面積が狭くなるのを抑制することが可能な内燃機関を提供する。
【解決手段】このエンジン（内燃機関）１は、シリンダボア２２３の列方向に沿って上部オイル通路２１２ａ〜２１２ｄが設けられたシリンダヘッド２１と、シリンダヘッド２１の下方にビード部２３ａを有するガスケット２３を介して配置されたシリンダブロック２２とを備える。シリンダブロック２２は、上部オイル通路２１２ａ〜２１２ｄが合流する第１（第２）オイル室２２２ａ（２２２ｂ）の下方に設けられたオイルの合流部２２６と、合流部２２６の上方に中心がずれるように配置され第１（第２）オイル室２２２ａ（２２２ｂ）を区切る隔壁部２４と、合流部２２６において合流したオイルをオイルパン３０へ排出する下部オイル通路２２４とを含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関に関し、特に、シリンダヘッドに設けられた複数のオイル戻し通路が合流するオイル戻し空間を含むシリンダブロックを備える内燃機関に関する。

従来、シリンダヘッドに設けられた複数のオイル戻し通路が合流するオイル戻し空間を含むシリンダブロックを備える内燃機関が知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に開示された内燃機関は、シリンダヘッドと、シリンダヘッドの下方に配置されたシリンダブロックと、シリンダブロックの下方に配置されたオイルパンとを備えている。シリンダブロックには、４つのシリンダボアが設けられている。４つのシリンダボアの外周には、４つのシリンダボアを取り囲むように円筒状の複数のウォータジャケットが設けられている。

ウォータジャケットの外側（ウォータジャケットのシリンダボアとは反対側）の部分には、所定の間隔を隔てて５つのオイル戻し通路が設けられている。これらの５つのオイル戻し通路は、それぞれ、シリンダボアの軸方向（上下方向）に沿って延びるように形成されている。また、５つのオイル戻し通路のうちシリンダブロックの最端部に位置するオイル戻し通路には、平面視において、シリンダボアの列方向に沿ってオイルが流れるバイパス溝（開口部）が接続されている。

特開２００１−２０７８１６号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された内燃機関では、シリンダブロックに形成されたバイパス溝（開口部）は、比較的大きく形成されているため、シリンダブロックの上面にガスケットを配置した場合には、開口部の周囲に配置されるガスケットのビード部の長さ（ビード長）が長くなる。このため、ビード長が長くなる分、ガスケットのシール性を確保することが困難になるという問題点がある。

また、ガスケットのシール性を確保するために、シリンダブロックの上面の開口部の大きさを比較的小さくして開口部の周囲に配置されるガスケットのビード長を短くするという方法がある。この方法では、開口部内（オイル戻し空間内）に隔壁部等を設けることにより開口部を複数空間に分割し、分割後の各開口部の周囲にガスケットのビード部を配置する。これにより、開口部の分割前と比べてガスケットのビード長が比較的短くなるので、ガスケットのシール性が向上すると考えられる。

しかしながら、上記のように開口部を隔壁部により分割してガスケットのビード部を配置する方法では、隔壁部の上面に複数のビード部（例えば、開口部を２分割した場合には２組（２本）のビード部）が配置される。このため、複数のビード部を配置する領域が必要な分、隔壁部の幅（肉厚）が増加するため、隔壁部の下方のオイル通路面積が狭くなるという問題点がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間のガスケットシール性を確保しながら、オイル通路面積が狭くなるのを抑制することが可能な内燃機関を提供することを目的としている。

上述の課題を解決するための手段として、本発明による内燃機関は、以下のように構成されている。

すなわち、本発明による内燃機関は、複数のシリンダボアの列方向に沿って複数のオイル戻し通路が設けられたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの下方にビード部を有するガスケットを介して配置されたシリンダブロックとを備える構成を前提とするものである。また、本発明による内燃機関では、前記シリンダブロックは、前記シリンダヘッドの複数のオイル戻し通路が合流するオイル戻し空間と、前記オイル戻し空間の下方に設けられたオイルの合流部と、前記合流部の上方に中心がずれるように配置されるとともに前記オイル戻し空間を前記複数のシリンダボアの列方向に沿って区切る隔壁部と、前記合流部において合流したオイルをオイルパンへ排出するように前記シリンダボアの軸方向に沿って延びるオイル排出通路とを含むことを特徴とするものである。

かかる構成を備える内燃機関によれば、オイル戻し空間に隔壁部を配置することによって、オイル戻し空間を複数の空間に区切ることができるので、各オイル戻し空間の周囲に配置されるガスケットのビード長を比較的短くすることができる。これにより、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間のシール性を確保することができる。また、隔壁部を合流部の中心とずれるように配置することによって、隔壁部の下方に位置する合流部のオイル通路面積が狭くなるのを抑制することができる。これらにより、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間のガスケットシール性を確保しながら、オイル通路面積が狭くなるのを抑制することができる。

本発明の具体的な構成として、以下の複数のものが挙げられる。

本発明による内燃機関において、好ましくは、前記隔壁部は、前記合流部に対して前記シリンダヘッドの複数のオイル戻し通路から前記シリンダブロックのオイル戻し空間に滴下するオイル量の少ない方向にずれるように配置されていることを特徴とする。このように構成すれば、オイル戻し空間の合流部に対して滴下するオイルの量が多い方向のオイル通路面積を広くすることができるので、オイルをスムーズに排出することができる。

また、本発明による内燃機関において、好ましくは、前記シリンダブロックのオイル戻し空間には、前記オイル戻し空間の壁部から前記オイル戻し空間に向かって突出する凸部が設けられていることを特徴とする。このように構成すれば、オイル戻し空間内の凸部周辺のオイル通路が狭くなるので、凸部周辺にオイルを滞留させて、凸部周辺の油面高さを上昇させることができる。これにより、オイルとオイル戻し空間の壁面との接触面積が増加するので、冷却効果を増大させることができる。

この場合、好ましくは、前記オイル戻し空間に隣接するウォータジャケットをさらに備え、前記オイル戻し空間の底面は、オイル流れ方向の上流側の急斜面部と、前記急斜面部の下流側に位置するとともに前記上流側の急斜面部よりも傾斜角度が小さい下流側の緩斜面部とを含み、前記凸部は、少なくとも前記下流側の緩斜面部に設けられていることを特徴とする。このように構成すれば、オイル戻し空間の下流側の緩斜面部が上流側の急斜面部と比べて平坦面形状に近くなるので、緩斜面部に設けられた凸部により効果的にオイルを滞留させることができる。これにより、オイル戻し空間の壁面を介してオイルとウォータジャケットとの隣接する面積（接触面積）が増加するので、効果的に冷却効果を増大させることができる。

上記凸部を備える内燃機関において、好ましくは、前記凸部は、前記シリンダヘッドのオイル戻し通路から滴下するオイルの滴下位置近傍の下流側の部分に配置されていることを特徴とする。このように構成すれば、オイル戻し空間においてシリンダヘッドのオイル戻し通路から滴下するオイルの滴下位置の直後の部分におけるオイル通路面積が狭くなるので、オイルの滴下位置の直後の部分において油面を上昇させることができる。これにより、オイルの滴下位置の直後における冷却効果を増大させることができる。

上記凸部を備える内燃機関において、好ましくは、前記凸部は、前記オイル戻し空間の壁部に一体的に形成されていることを特徴とする。このように構成すれば、凸部をオイル戻し空間の壁部と別体で形成する場合と異なり、組み付け性の観点で有利となるとともに、部品点数が増加するのを抑制することができる。

上記のように、本発明による内燃機関によれば、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間のガスケットシール性を確保しながら、オイル通路面積が狭くなるのを抑制することができる。

本発明の一実施形態によるエンジンにおけるオイルの循環系統の一例を示す構成図である。 本実施形態によるエンジンブロックの一例を示す斜視図である。 本実施形態によるエンジンブロックに形成されたオイル通路の一例を示す透視斜視図である。 本実施形態によるシリンダブロックの平面図である。 図４に示すシリンダブロックの１００−１００線に沿った断面図である。 本実施形態によるシリンダブロックにおけるオイル通路の接続状態を示す部分拡大図である。

以下、本発明に係る内燃機関の実施形態について、図面を参照して説明する。

−オイル循環系統−
図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態について説明する。まず、図１を参照して、本発明に係る直列４気筒エンジンにおけるオイルの循環系統について説明する。図１に示すように、エンジン１は、ピストン１１、クランクシャフト１２、カムシャフト１３等の種々の被潤滑機構が配設されるエンジンブロック２と、当該種々の被潤滑機構を潤滑するオイルをエンジン１内で循環させる潤滑系統３とを備えている。なお、エンジン１は、本発明の「内燃機関」の一例である。

エンジンブロック２は、シリンダヘッド２１と、シリンダブロック２２と、シリンダヘッド２１とシリンダブロック２２との間に配置されるガスケット２３（図２参照）とを備えている。シリンダヘッド２１及びシリンダブロック２２には、ピストン１１、クランクシャフト１２、カムシャフト１３等の種々の被潤滑部材が配設されている。エンジンブロック２の下端部には、これらの被潤滑部材に対して供給されるべきオイルを貯留する部材であるオイルパン３０が配設されている。

潤滑系統３は、オイルパン３０の内側に貯留されているオイルを上記の種々の被潤滑部材へ供給可能とするべく、以下の通り構成されている。

オイルパン３０の内側には、オイルストレーナ３１が配設されている。オイルストレーナ３１は、オイル内の異物等を除去するものであって、オイルパン３０に貯留されているオイルを吸い込むための吸込口３１ａを有し、ストレーナ流路３３を介して、エンジンブロック２に設けられたオイルポンプ３２に接続されている。

オイルポンプ３２は、オイルパン３０に収納されたオイルを吸い上げて、オイルフィルタ３４を介して、被潤滑部材に対して、潤滑油として供給するポンプであって、例えば、ロータリーポンプ等から構成されている。また、オイルポンプ３２のロータは、クランクシャフト１２の回転に伴って回転するべく、クランクシャフト１２に係合されている。

更に、オイルポンプ３２は、エンジンブロック２の外部に設けられたオイルフィルタ３４のオイル入口と、オイル輸送管３５を介して接続されている。オイルフィルタ３４のオイル出口は、上記の種々の被潤滑部材に向かうオイル流路として設けられたオイル供給管３６と接続されている。

エンジン１の運転が開始されると、クランクシャフト１２の回転に伴ってオイルポンプ３２が駆動される。そして、矢印ＶＯで示すように、オイルポンプ３２は、オイルパン３０に貯留されているオイルをオイルストレーナ３１の吸込口３１ａから吸入し、吸入されたオイルを、オイル輸送管３５、オイルフィルタ３４、オイル供給管３６を順次経由して、エンジンブロック２内の潤滑対象である被潤滑部材に供給する。

このようにして被潤滑部材に供給されたオイルは、被潤滑部材にて潤滑油として機能すると共に、被潤滑部材の動作時に生じる摩擦熱等の熱を吸収した後、重力によって滴下してオイルパン３０に回収される。

−シリンダヘッド−
次に、シリンダヘッド２１の構造について説明する。シリンダヘッド２１は、図１に示すように、その上部にカムシャフト１３等の種々の被潤滑部材が配設されると共に、図２及び図３に示すように、その側面に４個の排気ポート２１１が配設されている。

各排気ポート２１１は、それぞれ、後述するシリンダボア２２３に接続され、図略のエキゾーストマニホールドに対して排気ガスを排出するものである。また、シリンダヘッド２１と、シリンダブロック２２との間には、燃焼ガス、冷却水及びオイル漏れを防止するガスケット２３が組み付けられている。ガスケット２３は、軟鋼板やステンレス鋼板などを数枚積層した構造からなる。また、ガスケット２３には、ばね効果を有する山形のビード部２３ａ（図４参照）が形成されている。このビード部２３ａによりシール性が高められている。

また、図３に示すように、シリンダヘッド２１には、シリンダボア２２３の配列方向（Ｘ方向）に沿って４つの上部オイル通路２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ及び２１２ｄが所定の間隔を隔てて設けられている。なお、上部オイル通路２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ及び２１２ｄは、それぞれ、本発明の「オイル戻し通路」の一例である。

−シリンダブロック−
次に、シリンダブロック２２の構造について説明する。シリンダブロック２２は、図２及び図３に示すように、ウォータジャケット２２１、中部オイル通路２２２、及び、シリンダボア２２３を備えている。なお、中部オイル通路２２２は、本発明の「オイル戻し空間」の一例である。

シリンダボア２２３は、略円筒状に形成され、ピストン１１（図１参照）が摺動自在に収納されて、上端部に燃焼室（図示せず）が形成されるものである。なお、燃焼室は、ピストン１１の頂面、シリンダボア２２３の内周面、及び、シリンダヘッド２１の下側表面の一部によって構成される。

ウォータジャケット２２１は、冷却水によってシリンダボア２２３の壁面を冷却するものであって、４つのシリンダボア２２３の外周に沿って形成されている。また、ウォータジャケット２２１には、図略の流入口及び流出口が形成されている。

ウォータジャケット２２１の流入口は、図略のウォータポンプから冷却水が供給可能に構成されている。流入口から流入した冷却水は、図４に示すように、４つのシリンダボア２２３のそれぞれの外周に沿って順次矢印ＶＷの向きに流れ、シリンダボア２２３の外周に形成された流出口から排出される。流出口から排出された冷却水は、図略のラジエータに送出可能に構成され、当該ラジエータにおいて、冷却水によって回収された熱が大気に放出される。

−オイル通路の全体構成−
まず、オイル通路の全体構成について説明する。図１及び図３に示すように、シリンダヘッド２１の上部オイル通路２１２は、シリンダヘッド２１の上方に配設されたカムシャフト１３等の被潤滑部材から滴下したオイルを、シリンダブロック２２の上端位置近傍まで滴下させる通路である。中部オイル通路２２２は、シリンダヘッド２１の上部オイル通路２１２から滴下するオイルが流れ込むように構成されているとともに、上部オイル通路２１２から滴下したオイルを、オイルパン３０まで滴下させる通路である。

すなわち、シリンダヘッド２１の上方に配設されたカムシャフト１３等の被潤滑部材から滴下したオイルは、シリンダヘッド２１に形成された上部オイル通路２１２、及び、シリンダブロック２２に形成された中部オイル通路２２２を順次経由して、オイルパン３０まで滴下する。

−上部オイル通路の構成−
次に、上部オイル通路２１２（２１２ａ〜２１２ｄ）の構成について説明する。図３に示すように、シリンダヘッド２１の４つの上部オイル通路２１２ａ〜２１２ｄは、４つのシリンダボア２２３の列方向（Ｘ方向）に沿って配置されている。また、上部オイル通路２１２ａ〜２１２ｄは、それぞれ、シリンダボア２２３の軸方向（Ｚ方向）に沿って延びるように形成された略真円の柱状孔である。

−中部オイル通路の構成−
次に、中部オイル通路２２２の構成について説明する。図３に示すように、中部オイル通路２２２は、シリンダヘッド２１の上部オイル通路２１２ａ〜２１２ｄから滴下したオイルを、シリンダブロック２２の下方に配設されたオイルパン３０（図１参照）まで滴下させる通路である。

図４に示すように、中部オイル通路２２２は、概ねＸ方向と平行に形成された第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂを含んでいる。なお、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂは、本発明の「オイル戻し空間」の一例である。

また、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂは、それぞれ、上部オイル通路２１２ａ〜２１２ｄ内を滴下するオイルを、ウォータジャケット２２１の下端位置近傍まで滴下させるオイル通路として機能する。そして、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂ内のオイルをウォータジャケット２２１内の冷却水と効率的に熱交換させることにより、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂ内においてオイルを冷却することが可能である。

第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂの下方には、後述する合流部２２６を介して下部オイル通路２２４（図３参照）が接続されている。なお、下部オイル通路２２４は、本発明の「オイル排出通路」の一例である。

また、第１オイル室２２２ａ、第２オイル室２２２ｂ及び下部オイル通路２２４は、製造段階においては、それぞれ別部品（別個）の金型入れ子を用いて粗形材を作成する。そして、粗形材に加工を実施することで完成時には、第１オイル室２２２ａと下部オイル通路２２４とが連通するように形成されるとともに、第２オイル室２２２ｂと下部オイル通路２２４とが連通するように形成される。

第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂは、それぞれ、ウォータジャケット２２１に沿って４つのシリンダボア２２３の列方向（Ｘ方向、図４では左右方向）に延設されている。第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂは、幅方向（Ｙ方向）と比較して上下方向（紙面奥方向）が長い扁平形状に形成されている。

第１オイル室２２２ａと第２オイル室２２２ｂとの間には、互いのオイル室を区切る隔壁部２４が形成されている。この隔壁部２４は、シリンダブロック２２の一部により構成されているとともに、４個のシリンダボア２２３の中央部近傍よりもフロント側（矢印Ｘ１方向側）に配置されている。すなわち、隔壁部２４は、図５に示すように、合流部２２６に対してフロント側（矢印Ｘ１方向側）にオフセットする（中心がずれる）ように配置されている。すなわち、隔壁部２４は、平面視において、合流部２２６と重ならないように配置されている。

なお、本実施形態では、エンジン１の構成上（特に、シリンダヘッド２１の構造上）、第２オイル室２２２ｂに滴下するオイル量は、第１オイル室２２２ａに滴下するオイル量よりも少ないものである。すなわち、隔壁部２４は、合流部２２６に対してオイルの滴下量が少ない第２オイル室２２２ｂ側に配置されている。また、エンジン１の構成上、第１オイル室２２２ａに滴下するオイル量が、第２オイル室２２２ｂに滴下するオイル量よりも少ない場合には、隔壁部２４を合流部２２６に対してオイルの滴下量が少ない第１オイル室２２２ａ側に配置するとよい。

また、図４に示すように、シリンダブロック２２の上面２２ａ（図５参照）の第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂの開口部の周囲には、それぞれ、ガスケット２３のビード部２３ａが配置されている。また、隔壁部２４の上面２４ａには、２組のビード部２３ａが配置されている。なお、図４では、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂの開口部の周囲以外のガスケット２３のビード部については、図示を省略している。

図５に示すように、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂは、オイルの流れる方向（下方向）に向かってオイル室の幅が狭くなるように形成されている。すなわち、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂは、オイルの滴下する方向（下方向）に向かって先細りするテーパ形状を有している。

ここで、本実施形態では、図４に示すように、第１オイル室２２２ａのシリンダボア２２３側の壁面２５には、平面視において半円形状を有する３つの凸部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃが形成されている。凸部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃは、シリンダブロック２２に一体的に形成されている。また、凸部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃは、第１オイル室２２２ａの壁面２５から第１オイル室２２２ａの内側に向かって突出するように形成されている。これにより、第１オイル室２２２ａのＹ方向のオイル通路面積が部分的に狭くなっている。

また、本実施形態では、第２オイル室２２２ｂのシリンダボア２２３側の壁面２７には、平面視において半円形状を有する１つの凸部２７ａが形成されている。凸部２７ａは、シリンダブロック２２に一体的に形成されている。また、凸部２７ａは、第２オイル室２２２ｂの壁面２７から第２オイル室２２２ｂの内側に向かって突出するように形成されている。これにより、第２オイル室２２２ｂのＹ方向のオイル通路面積が部分的に狭くなっている。

なお、滴下するオイル通路面積の狭さは、特に限定されるものではなく、凸部２５ａ〜２５ｄによって、オイルを一時的に滞留させた後に、合流部２２６へ流すことが可能な狭さであればよい。一般的には、オイル通路面積の狭さは、エンジンの構造や性能によって決定される。

図５に示すように、第１オイル室２２２ａに形成された凸部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃは、シリンダボア２２３の軸方向（Ｚ方向）に沿って、シリンダブロック２２（第１オイル室２２２ａ）の上面２２ａから第１オイル室２２２ａの底面２６にまでわたって形成されている。また、凸部２５ａは、上部オイル通路２１２ｂから滴下するオイルの滴下位置の直後（滴下位置近傍の下流側）に配置されている。

凸部２５ａの下流側には、凸部２５ｂが配置されており、凸部２５ｂの下流側には、凸部２５ｃが配置されている。凸部２５ｃは、上部オイル通路２１２ｃから滴下するオイルの滴下位置の直後（滴下位置近傍の下流側）に配置されている。

これにより、上部オイル通路２１２ａ〜２１２ｃから滴下するオイルは、凸部２５ａ〜２５ｃにより狭められた部分において一時的に滞留することによって、油面高さが上昇し、シリンダブロック２２の壁面２５を介してオイルとウォータジャケット２２１との隣接する面積（接触面積）が増加するので、冷却効果を増大することが可能となる。

第１オイル室２２２ａの底面２６は、オイル流れ方向の上流側の急斜面部２６ａと、下流側の緩斜面部２６ｂとを含んでいる。緩斜面部２６ｂは、急斜面部２６ａの下流側に位置するとともに、急斜面部２６ａよりも傾斜角度が小さく形成されている。なお、本実施形態では、第１オイル室２２２ａの点Ｐ１よりもリア側（矢印Ｘ２方向側）の領域を上流側（急斜面部２６ａ）とするとともに、点Ｐ１から点Ｐ２までの領域を下流側（緩斜面部２６ｂ）としている。

また、第１オイル室２２２ａを流れるオイルは、点Ｐ２から合流部２２６までの領域において、第２オイル室２２２ｂから流れ込むオイルと合流した後に、合流部２２６を介して下部オイル通路２２４へと流れる。

本実施形態では、図５の二点鎖線で示すように、シリンダヘッド２１の上部オイル通路２２１ａ、２１２ｂ及び２１２ｃから滴下したオイルは、各凸部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃにより一時的に滞留することによって、油面高さを上昇させている。具体的には、上部オイル通路２１２ａ及び２１２ｂから滴下したオイルは、第１オイル室２２２ａの底面２６において合流した後に、凸部２５ａ側に流れる。凸部２５ａによりオイル通路面積が狭くなっているため、凸部２５ａが形成されている部分において、オイルは一時的に滞留するとともに、油面高さが上昇する。このとき、油面高さが上昇する分、オイルと第１オイル室２２２ａの壁面２５及びウォータジャケット２２１との接触面積が大きくなるので、オイルが効果的に冷却される。

凸部２５ａを通過したオイルは、油面が低下した後に、凸部２５ｂにより一時的に滞留することによって、油面が上昇する。この部分においても、油面高さが上昇する分、オイルと第１オイル室２２２ａの壁面２５及びウォータジャケット２２１との接触面積が大きくなるので、オイルが効果的に冷却される。

凸部２５ｂを通過したオイルは、油面が低下するとともに、上部オイル通路２１２ｃから滴下するオイルと合流した後に、凸部２５ｃにより一時的に滞留することによって、油面が上昇する。この部分においても、油面高さが上昇する分、オイルと第１オイル室２２２ａの壁面２５及びウォータジャケット２２１との接触面積が大きくなるので、オイルが効果的に冷却される。その後、第１オイル室２２２ａを流れるオイルは、合流部２２６において、第２オイル室２２２ｂから流れこむオイルと合流した後に、下部オイル通路２２４へと流れる。

また、第２オイル室２２２ｂの凸部２７ａは、シリンダボア２２３の軸方向（Ｚ方向）に沿って、シリンダブロック２２（第２オイル室２２２ｂ）の上面２２ａから第２オイル室２２２ｂの底面２８にまでわたって形成されている。凸部２７ａは、上部オイル通路２１２ｄから滴下するオイルの滴下位置の直後（滴下位置近傍の下流側）に配置されている。

また、隔壁部２４の下面２４ｂは、第２オイル室２２２ｂの底面２８と間隔を隔てて配置されている。また、隔壁部２４の下面２４ｂは、第２オイル室２２２ｂから合流部２２６に向かうように形成されているとともに、隔壁部２４の上面２４ａと平行にならないように形成されている。

第２オイル室２２２ｂの底面２８は、オイル流れ方向の上流側の急斜面部２８ａと、下流側の緩斜面部２８ｂとを含んでいる。緩斜面部２８ｂは、急斜面部２８ａの下流側に位置するとともに、急斜面部２８ａよりも傾斜角度が小さく形成されている。なお、本実施形態では、第２オイル室２２２ｂの点Ｐ３よりもフロント側（矢印Ｘ１方向側）の領域を上流側（急斜面部２８ａ）とするとともに、点Ｐ３から点Ｐ４までの領域を下流側（緩斜面部２８ｂ）としている。

本実施形態では、図５の二点鎖線で示すように、シリンダヘッド２１の上部オイル通路２１２から滴下したオイルは、凸部２７ａにより一時的に滞留することによって、油面高さを上昇させている。具体的には、上部オイル通路２１２ｄから滴下したオイルは、第２オイル室２２２ｂの底面２８に滴下した後に、凸部２７ａ側に流れる。凸部２７ａによりオイル通路面積が狭くなっているため、凸部２７ａが形成されている部分において、オイルは一時的に滞留するとともに、油面高さが上昇する。このとき、油面高さが上昇する分、オイルと第２オイル室２２２ｂの壁面２７及びウォータジャケット２２１との接触面積が大きくなるので、オイルが効果的に冷却される。その後、第２オイル室２２２ｂを流れるオイルは、隔壁部２４の下面２４ｂを通過して合流部２２６において、第１オイル室２２２ａから流れ込むオイルと合流した後に、下部オイル通路２２４へと流れる。

−中部オイル通路と下部オイル通路との接続部の構造−
次に、図６を参照して、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂと、下部オイル通路２２４との接続部の構造について説明する。図６（ａ）は、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂと、下部オイル通路２２４との接続部近傍の上面図であり、図６（ｂ）は、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂと、下部オイル通路２２４との接続部近傍の側面図である。

第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂの下端部と、下部オイル通路２２４の上端部との間には、合流部２２６が形成されている。合流部２２６は、Ｙ方向に延びる略円柱状に形成されている。

また、合流部２２６の上側面における矢印Ｙ１方向の端部には、１つの略方形状の孔２２５が形成されている。孔２２５は、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂから合流部２２６へオイルを滴下可能にするものである。すなわち、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂを滴下したオイルは、それぞれ、孔２２５を通過して、合流部２２６へ流入する。そして、合流部２２６へ流入したオイルは、合流部２２６を矢印Ｙ２方向に流れる。

更に、合流部２２６の下側面における矢印Ｙ２方向の端部には、略方形状の孔２２７が形成されている。孔２２７は、合流部２２６から下部オイル通路２２４の垂直通路へオイルを滴下可能にするものである。すなわち、合流部２２６を矢印Ｙ２方向に流れたオイルは、孔２２７を通過して、下部オイル通路２２４の垂直通路へ流入する。

以上説明したように、本実施形態によるエンジン１によれば、以下に列記するような効果が得られる。

本実施形態では、上記のように、第１オイル室２２２ａと第２オイル室２２２ｂとの間に隔壁部２４を配置することによって、第１オイル室２２２ａと第２オイル室２２２ｂとの２つの空間に区切ることができるので、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂの各々の周囲に配置されるガスケット２３のビード部２３ａの長さを比較的短くすることができる。これにより、シリンダヘッド２１とシリンダブロック２２との間のシール性を確保することができる。また、隔壁部２４を合流部２２６の中心とずれるように配置することによって、隔壁部２４の下方に位置する合流部２２６のオイル通路（孔２２５）の面積が狭くなるのを抑制することができる。これらにより、シリンダヘッド２１とシリンダブロック２２との間のガスケット２３のシール性を確保しながら、合流部２２６のオイル通路面積が狭くなるのを抑制することができる。

また、一般的に、隔壁部２４の下方に位置する合流部２２６の孔２２５の加工径を大きくすることにより、オイル通路面積を増加させる方法がある。この方法では、製造工程において合流部２２６の外側の部分に取り付ける蓋（カバー）のプラグ径が大きくなること、周囲部品との隙間が狭くなること、プラグ周りが肉厚となり鋳造（ダイカスト）上不利になることなどの不都合が生じる。これらの点について、本実施形態では、隔壁部２４を合流部２２６の中心とずれるように配置することによって、合流部２２６の孔２２５におけるオイル通路面積を増加させているので、上記のような不都合が生じることがない。

また、一般的に、合流部２２６のオイル通路の加工穴の位置を上げることにより、オイル通路面積を増加させる方法がある。この方法では、１つの加工工程において同時に３つのオイル通路を形成するため、粗材形状バラツキの影響が大きく、公差管理において不都合が生じる。これらの点について、本実施形態では、隔壁部２４を合流部２２６の中心とずれるように配置することによって、合流部２２６の孔２２５におけるオイル通路面積を増加させているので、上記のような不都合が生じることがない。

また、本実施形態では、上記のように、隔壁部２４を合流部２２６に対してシリンダヘッド２１の上部オイル通路２１２ｄからシリンダブロック２２の第２オイル室２２２ｂに滴下するオイル量の少ないフロント側（図５における矢印Ｘ１方向側）にずれる（オフセット）ように配置する。これにより、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂの合流部２２６に対して滴下するオイルの量が多いリア側（図５における矢印Ｘ２方向側）のオイル通路面積を広くすることができるので、オイルをスムーズに排出することができる。

また、本実施形態では、上記のように、壁面２５から第１オイル室２２２ａに向かって突出する凸部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃを設けるとともに、壁面２７から第２オイル室２２２ｂに向かって突出する凸部２７ａを設ける。これにより、第１オイル室２２２ａ内の凸部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃ周辺のオイル通路が狭くなるとともに、第２オイル室２２２ｂ内の凸部２７ａ周辺のオイル通路が狭くなるので、凸部周辺にオイルを滞留させて、凸部周辺の油面高さを上昇させることができる。これにより、オイルと第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂの壁面との接触面積が増加するので、冷却効果を増大させることができる。

また、一般的に、シリンダボア２２３周りを流れるウォータジャケット２２１の冷却水と、中部オイル通路２２２（第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂ）を流れるオイルの間で熱交換を促進して、オイルを冷却する構造では、当該部位での冷却能力が不足するとオイル温度が上昇し、油温のクライテリア（所定の油温を超えた場合など）によって車両性能（最高速度など）が制限され、商品性が損なわれるおそれがある。その一方で、本実施形態では、第１オイル室２２２ａに形成された凸部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃ、及び、第２オイル室２２２ｂに形成された凸部２７ａにより、ウォータジャケット２２１と中部オイル通路２２２との熱交換を促進し、オイルの冷却能力が不足することを抑制することが可能となっている。

また、通常、オイルの冷却には、別体部品（オイルクーラ）を取り付ける場合がある。この場合、必要なオイル冷却要求に合わせてオイルクーラ性能を選定することによって、油温は適切に管理できる。しかしながら、上部オイル通路２１２及び中部オイル通路２２２によるオイル冷却構造では、冷却水流量はシリンダボア２２３の冷却の要求から決定されるため、冷却水流量の調節などにより冷却能力を管理できない。そして、オイル冷却能力が不足した場合、リカバーするのが困難となる。これらの点について、本実施形態では、第１オイル室２２２ａに形成された凸部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃ、及び、第２オイル室２２２ｂに形成された凸部２７ａによりオイルの冷却能力が不足することを抑制することが可能となっている。

また、本実施形態では、上記のように、少なくとも凸部２５ｃを下流側の緩斜面部２６ｂに設ける。これにより、第１オイル室２２２ａの下流側の緩斜面部２６ｂが上流側の急斜面部２６ａと比べて平坦面形状に近くなるので、緩斜面部２６ｂに設けられた凸部２５ｃにより効果的にオイルを滞留させることができる。これにより、第１オイル室２２２ａの壁面２５を介してオイルとウォータジャケット２２１との隣接する面積（接触面積）が増加するので、効果的に冷却効果を増大させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、凸部２５ａ及び２５ｃをそれぞれシリンダヘッド２１の上部オイル通路２１２ｂ及び２１２ｃから滴下するオイルの滴下位置近傍の下流側の部分（オイルの滴下位置の直後）に配置するとともに、凸部２７ａをシリンダヘッド２１の上部オイル通路２１２ｄから滴下するオイルの滴下位置近傍の下流側の部分（オイルの滴下位置の直後）に配置する。これにより、第１オイル室２２２ａ及び第２オイル室２２２ｂにおいてシリンダヘッド２１の上部オイル通路２１２ｂ、２１２ｃ及び２１２ｄから滴下するオイルの滴下位置の直後の部分におけるオイル通路面積が狭くなるので、オイルの滴下位置の直後の部分において油面を上昇させることができる。これにより、オイルの滴下位置の直後における冷却効果を増大させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、凸部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃを第１オイル室２２２ａの壁面２５に一体的に形成するとともに、凸部２７ａを第２オイル室２２２ｂの壁面２７に一体的に形成する。これにより、凸部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃを第１オイル室２２２ａの壁面２５と別体で形成する場合、及び、凸部２７ａを第２オイル室２２２ｂの壁面２７と別体で形成する場合と異なり、組み付け性の観点で有利となるとともに、部品点数が増加するのを抑制することができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、中部オイル通路に１つの隔壁部を設けることにより、中部オイル通路を２つのオイル室（第１オイル室及び第２オイル室）に区切る例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、中部オイル通路に２つ以上の隔壁部を設けることにより、中部オイル通路を３つ以上のオイル室に区切ってもよい。この場合、各隔壁部は、上面視において、合流部の中心とずれるように配置するとよい。

また、上記実施形態では、第１オイル室の上方に３つの上部オイル通路を配置するとともに、第２オイル室の上方に１つの上部オイル通路を配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、第１オイル室の上方に１つ、２つ又は４つ以上の上部オイル通路を配置するとともに、第２オイル室の上方に２つ以上の上部オイル通路を配置してもよい。

また、上記実施形態では、第１オイル室に３つの凸部を設けるとともに、第２オイル室に１つの凸部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、第１オイル室に１つ、２つ又は４つ以上の凸部を設けるとともに、第２オイル室に２つ以上の凸部を設けてもよい。

また、上記実施形態では、凸部を第１及び第２オイル室のシリンダボア側の壁部に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、凸部を第１及び第２オイル室のシリンダボア側とは反対側の壁部に形成してもよい。また、凸部を第１及び第２オイル室のシリンダボア側の壁部及びシリンダボア側とは反対側の壁部の両方に形成することも可能である。

また、上記実施形態では、凸部をシリンダブロックの上面から第１及び第２オイル室の底面までにわたって形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、上部オイル通路から滴下するオイルを一時的に滞留させることが可能であれば、シリンダブロックの上面から第１及び第２オイル室の底面までの間の領域に部分的に形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、凸部をシリンダブロックの第１及び第２オイル室に一体的に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、シリンダブロックの第１及び第２オイル室の凸部を別部材により形成してもよい。

また、上記実施形態では、凸部が上面視において半円形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、凸部が上面視において矩形形状を有していてもよいし、三角形状を有していてもよい。

本発明は、内燃機関に利用することができ、特に、シリンダヘッドに設けられた複数のオイル戻し通路が合流するオイル戻し空間を含むシリンダブロックを備える内燃機関に利用することができる。

１ エンジン（内燃機関）
２１ シリンダヘッド
２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ 上部オイル通路（オイル戻し通路）
２２ シリンダブロック
２２１ ウォータジャケット
２２２ 中部オイル通路（オイル戻し空間）
２２２ａ 第１オイル室（オイル戻し空間）
２２２ｂ 第２オイル室（オイル戻し空間）
２２３ シリンダボア
２２４ 下部オイル通路（オイル排出通路）
２２５ 孔
２２６ 合流部
２２７ 孔
２３ ガスケット
２３ａ ビード部
２４ 隔壁部
２４ａ 上面
２４ｂ 下面
２５ 壁面
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ 凸部
２６ 底面
２６ａ 急斜面部
２６ｂ 緩斜面部
２７ 壁面
２７ａ 凸部
２８ 底面
２８ａ 急斜面部
２８ｂ 緩斜面部
３０ オイルパン

Claims (6)

1. 複数のシリンダボアの列方向に沿って複数のオイル戻し通路が設けられたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの下方にビード部を有するガスケットを介して配置されたシリンダブロックとを備える内燃機関において、
   前記シリンダブロックは、前記シリンダヘッドの複数のオイル戻し通路が合流するオイル戻し空間と、前記オイル戻し空間の下方に設けられたオイルの合流部と、前記合流部の上方に中心がずれるように配置されるとともに前記オイル戻し空間を前記複数のシリンダボアの列方向に沿って区切る隔壁部と、前記合流部において合流したオイルをオイルパンへ排出するように前記シリンダボアの軸方向に沿って延びるオイル排出通路とを含むことを特徴とする内燃機関。
2. 請求項１に記載の内燃機関において、
   前記隔壁部は、前記合流部に対して前記シリンダヘッドの複数のオイル戻し通路から前記シリンダブロックのオイル戻し空間に滴下するオイル量の少ない方向にずれるように配置されていることを特徴とする内燃機関。
3. 請求項１又は２に記載の内燃機関において、
   前記オイル戻し空間には、前記オイル戻し空間の壁部から前記オイル戻し空間方向に向かって突出する凸部が設けられていることを特徴とする内燃機関。
4. 請求項３に記載の内燃機関において、
   前記オイル戻し空間に隣接するウォータジャケットをさらに備え、
   前記オイル戻し空間の底面は、オイル流れ方向の上流側の急斜面部と、前記急斜面部の下流側に位置するとともに前記上流側の急斜面部よりも傾斜角度が小さい下流側の緩斜面部とを含み、
   前記凸部は、少なくとも前記下流側の緩斜面部に設けられていることを特徴とする内燃機関。
5. 請求項３又は４に記載の内燃機関において、
   前記凸部は、前記シリンダヘッドのオイル戻し通路から滴下するオイルの滴下位置近傍の下流側の部分に配置されていることを特徴とする内燃機関。
6. 請求項３〜５のいずれか１項に記載の内燃機関において、
   前記凸部は、前記オイル戻し空間の壁部に一体的に形成されていることを特徴とする内燃機関。

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