(57)【特許請求の範囲】
【請求項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配置され、ウォータジャケットに対向するように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内の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が設けられたシリンダブロックとを備え、
前記オイル戻し空間は、オイル流れ方向の上流側に設けられた第１傾斜部と、下流側に設けられた第２傾斜部とを含み、
前記オイル戻し空間の前記上流側の第１傾斜部および前記下流側の第２傾斜部のそれぞれに前記オイル戻し通路からオイルが滴下される内燃機関において、
前記上流側の第１傾斜部は、下方に向かって凸の曲面形状を有し、
前記下流側の第２傾斜部は、水平方向に対して下方へ傾斜する斜面形状を有し、
前記上流側の第１傾斜部の曲面形状は、前記第１傾斜部の接線が水平方向となる前に前記下流側の第２傾斜部に接続されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関において、
前記オイル戻し空間の前記第１傾斜部の上方には、複数箇所からオイルが滴下されるように前記複数のオイル戻し通路が配置されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関において、
前記オイル戻し空間の前記第１傾斜部と前記第２傾斜部との接続部分における前記第１傾斜部の接線の傾斜角度は、前記第２傾斜部の傾斜角度と略等しいことを特徴とする内燃機関。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関において、
前記シリンダブロックのオイル戻し空間は、前記ウォータジャケットに沿って延在する扁平形状に形成され、
前記オイル戻し空間の前記第１傾斜部および前記第２傾斜部は、前記オイル戻し空間の扁平形状に沿った方向で、かつ、前記オイル戻し空間の壁面から前記オイル排出通路に向かって延びるように形成されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関において、
前記オイル戻し空間の前記第１傾斜部は、サイクロイド曲線に基づいた曲線形状であることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関し、特に、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が設けられたシリンダブロックを備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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が設けられたシリンダブロックを備える内燃機関が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に開示された内燃機関は、シリンダブロックと、シリンダブロックの上方に配置されたシリンダヘッドと、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囲むように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。これらのオイル戻し通路は、シリンダボアの軸方向に沿って延びるように形成されている。
【０００４】
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配置されたオイル戻し通路には、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が接続されている。また、シリンダヘッドから滴下したオイルは、シリンダブロックのバイパス溝およびオイル戻し通路に滴下し、ウォータジャケットにより冷却されながらオイルパンに流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０７８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内燃機関を高出力化する際には、高出力化に伴って、オイルの冷却性能を向上させる必要がある。また、冷却性能を向上させるためには、オイル戻し空間におけるオイルの流速を確保して、オイルとシリンダブロックのウォータジャケットとの熱交換を促進する必要がある。
【０００７】
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、シリンダブロックのオイル戻し通路（オイル戻し空間）におけるオイルの流速を確保する点についてまでは、記載も示唆もされていないため、オイルとウォータジャケットとの熱交換を促進するという点については不十分であると考えられる。このため、冷却性能が確保できない恐れがある。特に、シリンダヘッドから滴下するオイルがシリンダブロックのオイル戻し通路（オイル戻し空間）に複数合流する場合には、合流部においてオイルの流速が低下する恐れがある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、オイル戻し空間のオイルの合流部においてオイルの流速が低下す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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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配置され、ウォータジャケットに対向するように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内の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が設けられたシリンダブロックとを備え、前記オイル戻し空間は、オイル流れ方向の上流側に設けられた第１傾斜部と、下流側に設けられた第２傾斜部とを含み、前記オイル戻し空間の前記上流側の第１傾斜部および前記下流側の第２傾斜部のそれぞれに前記オイル戻し通路からオイルが滴下され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、前記上流側の第１傾斜部は、下方に向かって凸の曲面形状を有し、前記下流側の第２傾斜部は、水平方向に対して下方へ傾斜する斜面形状を有し、前記上流側の第１傾斜部の曲面形状は、前記第１傾斜部の接線が水平方向となる前に前記下流側の第２傾斜部に接続されていることを特徴とするものである。
【００１１】
かかる構成を備える内燃機関によれば、オイル戻し空間の上流側においては、第１傾斜部を下方に向かって凸の曲面形状とすることにより、たとえば、第１傾斜部を平坦面形状にする場合と比べてオイルの流速が効果的に大きくなるようにオイルを落下させることができるので、位置エネルギーを流速向上に利用することができる。オイル戻し空間の下流側においては、たとえば、第１傾斜部の曲面形状を下流にも延長した場合（オイル戻し空間を曲面形状のみとした場合）には、下流側の傾斜が緩やかになってしまうことにより、オイルの流速低下につながってしまうので、下流側をオイルパンへオイルを戻す方向（水平よりも下向き傾斜）に傾斜させることにより、流速が低下するのを抑制しつつ、オイルパン側へオイルを導くことができる。また、第１傾斜部の曲面に沿って流下するオイルは、流速が大きく、オイル戻し空間に滞留することなく速やかにオイルパンへ排出される流れとなっているため、オイル戻し空間の下流側においてさらにシリンダヘッドからのオイルが滴下された場合であっても、下流側の滴下したオイルが上流側のオイル流れに沿うため、オイルの流速を確保することができる。また、第２傾斜部の斜面形状により、新たに滴下された下流のオイルに対して上流側から流下したオイルが横方向から合流することを防止し、流速を低下させることなく速やかにオイルを排出することができる。ここで、オイル戻し空間におけるオイルの流速が小さい場合には、オイル戻し空間のウォータジャケットとの境界壁面に動きの滞ったオイルの層ができることに起因して、オイルとウォータジャケットとの熱交換が促進されないという不都合がある。これに対して、オイル戻し空間におけるオイルの流速が大きい場合には、オイル戻し空間のウォータジャケットとの境界壁面のオイルが速やかに流れるため、オイルの流速が小さい場合と比べて、オイル戻し空間のウォータジャケットとの境界壁面に動きの滞ったオイルの層が薄くなり、その分、オイルとウォータジャケットとの熱交換を促進することができる。すなわち、本発明では、上記の構成により、オイル戻し空間におけるオイルの流速を確保することにより、オイルとシリンダブロックのウォータジャケットとの熱交換を促進することができる。なお、オイル戻し空間におけるオイルの流速は、動きの滞ったオイルの層が薄くなるような流速以上となることが望ましい。
【００１２】
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。
【００１３】
本発明による内燃機関において、好ましくは、前記オイル戻し空間の前記上流側の第１傾斜部の上方には、複数箇所からオイルが滴下されるように前記複数のオイル戻し通路が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、第１傾斜部の曲面の傾斜が大きい領域に複数箇所からオイルが滴下されるので、より流速を確保することができる。
【００１４】
また、本発明による内燃機関において、好ましくは、前記オイル戻し空間の前記第１傾斜部と前記第２傾斜部との接続部分における前記第１傾斜部の接線の傾斜角度は、前記第２傾斜部の傾斜角度と略等しいことを特徴とする。このように構成すれば、たとえばオイル戻し空間の第２傾斜部の傾斜角度が水平方向に近い場合と比べて、第１傾斜部に滴下したオイルの流速を第２傾斜部において効果的に確保することができる。
【００１５】
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は、前記ウォータジャケットに沿って延在する扁平形状に形成され、前記オイル戻し空間の前記第１傾斜部および前記第２傾斜部は、前記オイル戻し空間の扁平形状に沿った方向で、かつ、前記オイル戻し空間の壁面から前記オイル排出通路に向かって延びるよう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、第１傾斜部および第２傾斜部に滴下したオイルをオイル戻し空間の扁平形状に沿わせてオイル排出通路に容易に導くことができる。
【００１６】
また、本発明による内燃機関において、好ましくは、前記オイル戻し空間の前記第１傾斜部は、サイクロイド曲線に基づいた曲線形状であることを特徴とする。このように構成すれば、重力場のもとで、第１傾斜部のオイルが流れ始める点から流れ落ちる点までの２点間の時間が最短（流速が最も速い）となるので、オイル戻し空間の合流部での流速低下を抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように、本発明による内燃機関によれば、オイル戻し空間のオイルの合流部においてオイルの流速が低下するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】本実施形態によるシリンダブロックの平面図である。
【図５】図４に示すシリンダブロックのＡ−Ａ断面を示す図である。
【図６】図４に示すシリンダブロックのＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図７】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
−オイル循環系統−
図１〜図７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。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。
【００２１】
エンジンブロック２は、図２に示すように、シリンダヘッド２１およびシリンダブロック２２を備えている。また、シリンダヘッド２１およびシリンダブロック２２には、図１に示すように、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、図１に矢印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。
【００２６】
−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および図３に示すように、その側面に４個の排気ポート２１４が配設されている。
【００２７】
各排気ポート２１４は、それぞれ、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、冷却水およびオイル漏れを防止するシリンダヘッドガスケット（図示せず）が組み付けられている。また、図３に示すように、シリンダヘッド２１には、４つの上部オイル通路２１１（２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ）が間隔を隔てて設けられている。なお、上部オイル通路２１１（２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ）は、本発明の「オイル戻し通路」の一例である。
【００２８】
−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に示すように、ウォータジャケット２２１、中部オイル通路２２２、および、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。
【００２９】
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、および、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。
【００３０】
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、シリンダボア２２３（シリンダボア２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃおよび２２３ｄ）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、図略の流入口および流出口が形成されている。
【００３１】
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、シリンダボア２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄ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２２３ｄ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。
【００３２】
−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および図３に示すように、シリンダヘッド２１の上部オイル通路２１１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２１１ａ〜２１１ｄ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２１１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。
【００３３】
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２１１、および、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。
【００３４】
−上部オイル通路の構成−
次に、上部オイル通路２１１ａ〜２１１ｄ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２１１ａ〜２１１ｄは、シリンダボア２２３の列方向（Ｘ軸方向）に沿って配置されている。また、上部オイル通路２１１ａ〜２１１ｄは、それぞれ、シリンダボア２２３の軸方向（Ｚ軸方向）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。
【００３５】
−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２１１ａ〜２１１ｄ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。中部オイル通路２２２は、２つの第１オイル室２２２ａおよび第２オイル室２２２ｂを含んでいる。また、第１オイル室２２２ａおよび第２オイル室２２２ｂの下方には、後述する接続通路２２６を介して下部オイル通路２２２ｃが接続されている。なお、第１オイル室２２２ａは、本発明の「オイル戻し空間」の一例であり、下部オイル通路２２２ｃは、本発明の「オイル排出通路」の一例である。
【００３６】
第１オイル室２２２ａおよび第２オイル室２２２ｂは、図５に示すように、それぞれ、上部オイル通路２１１ａ〜２１１ｄ内を滴下するオイルを、ウォータジャケット２２１（図４参照）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。これにより、第１オイル室２２２ａおよび第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ができ、第１オイル室２２２ａおよび第２オイル室２２２ｂ内においてオイルを充分に冷却することが可能となる。
【００３７】
図４に示すように、第１オイル室２２２ａおよび第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個のシリンダボア２２３（２２３ａ〜２２３ｄ）の列方向（Ｘ軸方向、図４では左右方向）に延設されている。また、第１オイル室２２２ａおよび第２オイル室２２２ｂは、幅方向（Ｙ方向）と比較して上下方向（図３のＺ方向）が長い扁平形状に形成されている。
【００３８】
また、中部オイル通路２２２のシリンダボア２２３の列方向（Ｘ軸方向）の中央部近傍には、第１オイル室２２２ａと第２オイル室２２２ｂとを区画する隔壁部２４が形成されている。また、第１オイル室２２２ａと第２オイル室２２２ｂとは、隔壁部２４に対して略線対称の形状を有している。
【００３９】
第１オイル室２２２ａおよび第２オイル室２２２ｂは、それぞれ、略水平に（Ｘ軸方向に沿って）形成されている。すなわち、第１オイル室２２２ａおよび第２オイル室２２２ｂは、概ねＸ軸方向と平行に形成されている。
【００４０】
第１オイル室２２２ａおよび第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および第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。
【００４１】
ここで、本実施形態では、図５に示すように、第１オイル室２２２ａの上方には、３つの上部オイル通路２１１ａ〜２１１ｃが間隔を隔てて配置されている。また、第２オイル室２２２ｂの上方には、１つの上部オイル通路２１１ｄが配置されている。また、第１オイル室２２２ａの底面２２０ａは、３つの上部オイル通路２１１ａ〜２１１ｃから滴下するオイルを下方向（下部オイル通路２２２ｃ方向）に導くように、下部オイル通路２２２ｃ方向に向かって延びている。また、第２オイル室２２２ｂの底面２２０ｂは、１つの上部オイル通路２１１ｄから滴下するオイルを下方向（下部オイル通路２２２ｃ方向）に導くように下部オイル通路２２２ｃ方向に向かって延びている。
【００４２】
第１オイル室２２２ａの壁面２２ａ（Ｘ軸の負方向側）には、下方向（オイルパン３０方向）に向かって凸の曲面形状を有する曲面部２２４ａが形成されている。曲面部２２４ａの接続通路２２６側には、曲面部２２４ａと接続された傾斜面部２２４ｂが形成されている。なお、曲面部２２４ａは、本発明の「第１傾斜部」の一例であり、傾斜面部２２４ｂは、本発明の「第２傾斜部」の一例である。また、曲面部２２４ａおよび傾斜面部２２４ｂは、第１オイル室２２２ａ（中部オイル通路２２２）の扁平形状に沿った方向（Ｘ軸方向）に延びるように形成されている。
【００４３】
第１オイル室２２２ａの曲面部２２４ａの上方には、上部オイル通路２１１ａおよび２１１ｂが配置されている。傾斜面部２２４ｂの上方には、上部オイル通路２１１ｃが配置されている。曲面部２２４ａは、上部オイル通路２１１ｃの下方近傍の領域（点Ｐ）にまで延び、その後、傾斜面部２２４ｂとなる。これにより、上部オイル通路が複数本合流しても流速を確保することが可能となる。
【００４４】
また、曲面部２２４ａは、サイクロイド曲線に基づく曲線形状を有している。このサイクロイド曲線形状とは、重力場のもとで質点が任意の２点間を最短時間で移動することのできる曲線形状を意味している。本実施形態では、図５に示すように、点Ｏおよび点Ｐの２点間を通る曲線（曲面部２２４ａ）上を流れるオイルと、直線（破線）上を流れるオイルとでは、曲線（曲面部２２４ａ）上を流れるオイルの方が点Ｏから点Ｐの２点間を最も短い時間で流れる。なお、上記のような曲線を最速降下曲線ともいう。
【００４５】
また、傾斜面部２２４ｂは、シリンダヘッド２１とシリンダブロック２２との合わせ面に沿った方向（水平方向、Ｘ軸方向）に対して、所定の角度傾斜した状態で形成されている。また、傾斜面部２２４ｂの傾斜角度は、曲面部２２４ａの点Ｐにおける接線Ｑ−Ｒの傾斜角度と略等しい。また、曲面部２２４ａの点Ｐにおける接線Ｑ−Ｒは、水平方向（シリンダヘッド２１とシリンダブロック２２との合わせ面に沿った方向）に対して接続通路２２６側に傾斜している。
【００４６】
第１オイル室２２２ａ内におけるオイルの流れる経路としては、まず、上部オイル通路２１１ａから滴下したオイルは、曲面部２２４ａの曲線形状に沿って流速が最も速い状態（流速が確保された状態）で傾斜面部２２４ｂ側に流れる。
【００４７】
そして、曲面部２２４ａを流れるオイルは、上部オイル通路２１１ｂから滴下するオイルと合流する。このとき、上部オイル通路２１１ｂから滴下するオイルは、曲面部２２４ａの曲面形状の表面に対して滴下されるので、上部オイル通路２１１ｂから滴下するオイルと曲面部２２４ａから流れるオイルとが合流する合流部において流速が確保された状態で、傾斜面部２２４ｂへと流れる。
【００４８】
その後、傾斜面部２２４ｂを流れるオイルは、上部オイル通路２１１ｃから滴下するオイルと合流する。このとき、上部オイル通路２１１ｃから滴下するオイルは、傾斜面部２２４ｂの表面に対して斜めに滴下されるので、上部オイル通路２１１ｃから滴下するオイルと曲面部２２４ａから流れるオイルとが合流する合流部におけるオイルの流れが一方向（接続通路２２６方向）に整流され、下部オイル通路２２２ｃ（図３参照）へと流れる。
【００４９】
上部オイル通路２１１ａ〜２１１ｃから第１オイル室２２２ａ内へ滴下して下部オイル通路２２２ｃへ流れるオイルは、ウォータジャケット２２１内を流れる冷却水で冷却されながら、Ｘ軸の正方向（図５の右側方向）に流れ、下部オイル通路２２２ｃへ流れる。
【００５０】
また、第２オイル室２２２ｂの上部オイル通路２１１ｄの壁面２２ｂ（Ｘ軸の正方向側）には、下方向（オイルパン３０方向）に向かって凸の曲面形状を有する曲面部２２４ｃが形成されている。曲面部２２４ｃの接続通路２２６側には、曲面部２２４ｃと接続された傾斜面部２２４ｄが形成されている。また、曲面部２２４ｃおよび傾斜面部２２４ｄは、第２オイル室２２２ｂ（中部オイル通路２２２）の扁平形状に沿った方向（Ｘ軸方向）に延びるように形成されている。また、第２オイル室２２２ｂの曲面部２２４ｃの上方には、上部オイル通路２１１ｄが配置されている。曲面部２２４ｃは、上部オイル通路２１１ｄの下方近傍の領域（点Ｔ）にまで延び、その後、傾斜面部２２４ｄとなる。
【００５１】
この曲面部２２４ｃは、サイクロイド曲線に基づく曲線形状を有しており、上記した第１オイル室２２２ａの曲面部２２４ａと同様に、重力場のもとで質点が任意の２点間を最短時間で移動することのできる曲線形状を意味している。本実施形態では、図５に示すように、点Ｓおよび点Ｔの２点間を通る曲線（曲面部２２４ｃ）上を流れるオイルと、直線（破線）上を流れるオイルとでは、曲線（曲面部２２４ｃ）上を流れるオイルの方が点Ｓから点Ｔの２点間を最も短い時間で流れる。
【００５２】
また、曲面部２２４ｃの接続通路２２６側に接続された傾斜面部２２４ｄは、シリンダヘッド２１とシリンダブロック２２との合わせ面に沿った方向（水平方向、Ｘ軸方向）に対して、所定の角度傾斜した状態で形成されている。また、傾斜面部２２４ｄの傾斜角度は、曲面部２２４ｃの点Ｔにおける接線Ｕ−Ｖの傾斜角度と略等しい。また、曲面部２２４ｃの点Ｔにおける接線Ｕ−Ｖは、水平方向（シリンダヘッド２１とシリンダブロック２２との合わせ面に沿った方向）に対して接続通路２２６側に傾斜している。
【００５３】
第２オイル室２２２ｂにおけるオイルの流れる経路としては、まず、上部オイル通路２１１ｄから滴下したオイルは、曲面部２２４ｃの曲線形状に沿って流速が最も速い状態（流速が確保された状態）で傾斜面部２２４ｄ側に流れた後に、下部オイル通路２２２ｃへと流れる。
【００５４】
また、上部オイル通路２１１ｄから第２オイル室２２２ｂ内へ滴下して下部オイル通路２２２ｃへ流れるオイルは、ウォータジャケット２２１内を流れる冷却水で冷却されながら、Ｘ軸の負方向（図５の左側方向）に流れ、下部オイル通路２２２ｃへ流入する。
【００５５】
下部オイル通路２２２ｃは、図６に示すように、第１オイル室２２２ａ（第２オイル室２２２ｂ）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。また、下部オイル通路２２２ｃは、ウォータジャケット２２１の下端位置近傍で、第１オイル室２２２ａおよび第２オイル室２２２ｂ内に滴下したオイルを合流させて、その後、略垂直にオイルパン３０まで滴下させるべく形成されている（図３および図６参照）。
【００５６】
これにより、ウォータジャケット２２１の下端位置を通過したオイルを速やかにオイルパン３０まで滴下させることができるので、下部オイル通路２２２ｃ内を通過する際のオイルの受熱を抑制することが可能である。
【００５７】
−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７を参照して、第１オイル室２２２ａおよび第２オイル室２２２ｂと、下部オイル通路２２２ｃとの接続部の構造について説明する。図７（ａ）は、第１オイル室２２２ａおよび第２オイル室２２２ｂと、下部オイル通路２２２ｃとの接続部近傍の上面図であり、図７（ｂ）は、第１オイル室２２２ａおよび第２オイル室２２２ｂと、下部オイル通路２２２ｃとの接続部近傍の側面図である。
【００５８】
第１オイル室２２２ａおよび第２オイル室２２２ｂの下端部と、下部オイル通路２２２ｃの上端部との間には、接続通路２２６が形成されている。なお、接続通路２２６は、便宜上、下部オイル通路２２２ｃの一部であるものとして説明する。接続通路２２６は、Ｙ軸方向（紙面に対して手前方向および奥行方向）に略円柱状に形成されている。
【００５９】
また、接続通路２２６の上側面におけるＹ軸の負方向の端部には、２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および第２オイル室２２２ｂから接続通路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および第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、接続通路２２６へ流入する。そして、孔２２５を通過して接続通路２２６へ流入したオイルは、接続通路２２６をＹ軸の正方向に流れる。
【００６０】
更に、接続通路２２６の下側面におけるＹ軸の正方向の端部には、略方形状の孔２２７が形成されている。孔２２７は、接続通路２２６から下部オイル通路２２２ｃの垂直通路へ、オイルが滴下可能にするものである。すなわち、接続通路２２６をＹ軸の正方向に流れたオイルは、孔２２７を通過して、下部オイル通路２２２ｃの垂直通路へ流入する。
【００６１】
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。
【００６２】
本実施形態では、上記のように、上流側の曲面部２２４ａは、下方に向かって凸の曲面形状を有し、下流側の傾斜面部２２４ｂは、水平方向（シリンダヘッド２１とシリンダブロック２２との合わせ面方向）に対して下方へ傾斜する斜面形状を有し、上流側の曲面部２２４ａの曲面形状は、曲面部２２４ａの接線Ｑ−Ｒが水平方向となる前に下流側の傾斜面部２２４ｂに接続されている。これにより、第１オイル室２２２ａの上流側においては、曲面部２２４ａを下方に向かって凸の曲面形状とすることにより、たとえば、上流側の面を平坦面形状にする場合と比べてオイルの流速が効果的に大きくなるようにオイルを落下させることができるので、位置エネルギーを流速向上に利用することができる。第１オイル室２２２ａの下流側においては、たとえば、曲面部２２４ａの曲面形状を下流にも延長した場合（第１オイル室２２２ａを曲面形状のみとした場合）には、下流側の傾斜が緩やかになってしまうことにより、オイルの流速低下につながってしまうので、下流側をオイルパン３０へオイルを戻す方向（水平よりも下向き傾斜）に傾斜させることにより、流速が低下するのを抑制しつつ、オイルパン３０側へオイルを導くことができる。また、曲面部２２４ａの曲面に沿って流下するオイルは、流速が大きく、第１オイル室２２２ａに滞留することなく速やかにオイルパン３０へ排出される流れとなっているため、第１オイル室２２２ａの下流側においてさらにシリンダヘッド２１からのオイルが滴下された場合であっても、下流側の滴下したオイルが上流側のオイル流れに沿うため、オイルの流速を確保することができる。また、傾斜面部２２４ｂの斜面形状により、新たに滴下された下流のオイルに対して上流側から流下したオイルが横方向から合流することを防止し、流速を低下させることなく速やかにオイルを排出することができる。ここで、第１オイル室２２２ａにおけるオイルの流速が小さい場合には、第１オイル室２２２ａのウォータジャケット２２１との境界壁面に動きの滞ったオイルの層ができることに起因して、オイルとウォータジャケット２２１との熱交換が促進されないという不都合がある。これに対して、第１オイル室２２２ａにおけるオイルの流速が大きい場合には、第１オイル室２２２ａのウォータジャケット２２１との境界壁面のオイルが速やかに流れるため、オイルの流速が小さい場合と比べて、第１オイル室２２２ａのウォータジャケット２２１との境界壁面に動きの滞ったオイルの層が薄くなり、その分、オイルとウォータジャケット２２１との熱交換を促進することができる。すなわち、本発明では、上記の構成により、第１オイル室２２２ａにおけるオイルの流速を確保することにより、オイルとシリンダブロック２２のウォータジャケット２２１との熱交換を促進することができる。なお、第１オイル室２２２ａにおけるオイルの流速は、動きの滞ったオイルの層が薄くなるような流速以上となることが望ましい。
【００６３】
また、本実施形態では、上記のように、第１オイル室２２２ａの上流側の曲面部２２４ａの上方に、２箇所からオイルが滴下されるように２つの上部オイル通路２１１ａおよび２１１ｂを配置する。これにより、曲面部２２４ａの曲面の傾斜が大きい領域に２箇所からオイルが滴下されるので、より流速を確保することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、上記のように、曲面部２２４ａと傾斜面部２２４ｂとの接続部分（点Ｐ）における曲面部２２４ａの接線Ｑ−Ｒの傾斜角度を、傾斜面部２２４ｂの傾斜角度と略等しくする。これにより、たとえば傾斜面部２２４ｂの傾斜角度が水平方向に近い場合と比べて、曲面部２２４ａに滴下したオイルの流速を傾斜面部２２４ｂにおいて効果的に確保することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、上記のように、第１オイル室２２２ａの扁平形状に沿った方向で、かつ、第１オイル室２２２ａの壁面２２ａから下部オイル通路２２２ｃに向かって延びるように第１オイル室２２２ａの曲面部２２４ａおよび傾斜面部２２４ｂを形成する。これにより、曲面部２２４ａおよび傾斜面部２２４ｂに滴下したオイルを第１オイル室２２２ａの扁平形状に沿わせて下部オイル通路２２２ｃに容易に導くことができる。
【００６６】
また、本実施形態では、上記のように、曲面部２２４ａを、サイクロイド曲線に基づいた曲線形状にする。これにより、重力場のもとで、曲面部２２４ａのオイルが流れ始める点Ｏから流れ落ちる点Ｐまで２点間の時間が最短（流速が最も速い）となるので、第１オイル室２２２ａの合流部での流速低下を抑制できる。
【００６７】
−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および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６８】
たとえば、上記実施形態では、直列４気筒エンジンに本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、直列４気筒エンジン以外のエンジンにも適用可能である。
【００６９】
また、上記実施形態では、シリンダヘッドに４つの上部オイル通路を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、シリンダヘッドに４つ以外の数の複数の上部オイル通路を形成してもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、第１オイル室および第２オイル室のうち、第１オイル室の曲面部の上方に２つの上部オイル通路を配置するとともに、傾斜面部の上方に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。たとえば、第２オイル室の曲面部の上方に複数の上部オイル通路を配置するとともに、傾斜面部の上方に１つ以上の上部オイル通路を配置してもよい。このように構成すれば、第１オイル室および第２オイル室の両方において、オイルの合流部におけるオイルの流速の低下を抑制することが可能となる。
【００７１】
また、上記実施形態では、曲面部の形状をサイクロイド曲線に基づく形状にする例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１オイル室（第２オイル室）の壁側の上方に配置された上部オイル通路から滴下するオイルの流速が最速となるような形状であれば、サイクロイド曲線に限られない。
【００７２】
また、上記実施形態では、第１オイル室（第２オイル室）の底面の形状を１つの曲面部と１つの傾斜面部とにより構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１オイル室（第２オイル室）の底面の形状を１つの曲面部と２つの傾斜面部とにより構成してもよいし、１つの曲面部と３つ以上の傾斜面部により構成してもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、本発明の傾斜面部の傾斜角度を曲面部の接線の傾斜角度と略等しく形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、傾斜面部の傾斜角度を曲面部の接線の傾斜角度よりも大きく形成してもよい（より傾斜させてもよい）。
【００７４】
また、上記実施形態では、第１オイル室と第２オイル室との形状が隔壁部に対して線対称の形状を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１オイル室と第２オイル室との形状が隔壁部に対して線対称の形状を有していなくてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、第１オイル室と第２オイル室との間に隔壁部を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１オイル室と第２オイル室との間に隔壁部を形成しなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、内燃機関に利用することができ、特に、シリンダヘッドの複数のオイル戻し通路が合流するオイル戻し空間が設けられた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。
【符号の説明】
【００７７】
１  エンジン（内燃機関）
２１  シリンダヘッド
２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ  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
２２２ｃ  下部オイル通路（オイル排出通路）
２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄ  シリンダボア
２２４ａ  曲面部（第１傾斜部）
２２４ｂ  傾斜面部（第２傾斜部）
【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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