(57)【要約】【課題】シリンダヘッドの動弁室をオイルの補助貯留室に兼用している内燃機関において、オイルの全量交換の容易性やオイルレベル検出の正確性を確保する。【解決手段】シリンダヘッド４の動弁室８は、機関温度が低いときにオイル１１の一部を溜める補助貯留室として機能している。シリンダヘッド４には、オイルレベルゲージ１４を挿脱自在なゲージ穴１６が空いている。オイルレベルゲージ１４のうちシリンダヘッド４のゲージ穴１６に嵌まる部位に、ゲージ穴１６を塞ぐシール手段１８が設けられている。オイル交換やオイルレベル検出のためにオイルレベルゲージ１４を抜くと、動弁室８に溜まっていたオイル１１はゲージ穴１６からオイルパン５に流下する。このため、オイルの全量交換を簡単に行えると共に、オイルレベルの検出も正確に行える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックとその上面に固定されてシリンダヘッドとを有しており、前記シリンダブロックの下面にはオイルパンが固定されて、前記シリンダヘッドの上面にはシリンダヘッドカバーが固定されており、前記シリンダヘッドの動弁室がオイルの一部を溜める補助貯留室に兼用されている構成であって、
前記シリンダヘッドカバーとシリンダヘッドとシリンダブロックとに、オイルレベルゲージを抜き差し自在なゲージ穴が上下に貫通しており、前記オイルレベルゲージに、前記シリンダヘッド又はシリンダブロックのゲージ穴を塞ぐシール手段が設けられている、
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は内燃機関に関するものであり、特に、オイルの循環量の制御とオイルレベル検出手段とに特徴を有するものである。
【０００２】
内燃機関では潤滑や冷却のためにオイルが使用されており、オイルは、シリンダブロックの下面に固定されたオイルパンに溜められているが、寒冷環境下やコールドスタート時などでは、オイルの全量を循環させると昇温が不十分になって、トルク低減や燃費増大をもたらす問題がある。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に開示されているように、機関の低温時にオイルの一部をシリンダヘッドの動弁室に溜めておくことで、オイルの早期昇温を図ることが提案されている。また、特許文献２には、オイルパンの内部を２つの貯留室に仕切って、機関が低温状態のときには片方の貯留室のみのオイルを循環させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５９−２８６１２号のマイクロフィルム
【特許文献２】実公昭５８−３２０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、シリンダヘッドをオイルの補助貯留室に兼用するものであるため、特許文献２のようにオイルパンを２つに仕切るものに比べて構造が簡単になる利点がある。しかし、機関の停止時にはオイルがシリンダヘッドに溜まったままになるため、オイルの全量を交換できないという問題がある（シリンダヘッドに溜まったオイルを抜き取るには、シリンダヘッドカバーを外して手動ポンプ等で抜き取らねばならないため、多大の手間がかかる。）。
【０００６】
また、オイル量の検出は、オイルレベルゲージをオイルパンに挿入して、オイルレベルゲージの濡れ具合を視認することで行われるが、シリンダヘッドに溜まったオイルが検出量から除外されるため、オイルレベルの検出が不正確になるという問題もある。
【０００７】
本願発明は、このような現状を改善することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、シリンダブロックとその上面に固定されてシリンダヘッドとを有しており、前記シリンダブロックの下面にはオイルパンが固定されて、前記シリンダヘッドの上面にはシリンダヘッドカバーが固定されており、前記シリンダヘッドの動弁室がオイルの一部を溜める補助貯留室に兼用されている、という構成の内燃機関に関する。
【０００９】
そして、本願発明では、前記シリンダヘッドカバーとシリンダヘッドとシリンダブロックとに、オイルレベルゲージを抜き差し自在なゲージ穴が上下に貫通しており、前記オイルレベルゲージに、前記シリンダヘッド又はシリンダブロックのゲージ穴を塞ぐシール手段が設けられている。
【００１０】
本願発明では、シール手段に、オイルの温度によってオイルの流下を制御する弁機能を持たせることが可能である。すなわち、機関が低温のときにはゲージ穴を閉じて、機関が所定温度に上昇して通常運転に移行したらゲージ穴を開くというように、機関温度（或いはオイルの温度）に応じてゲージ穴の開閉制御機能を持たせることが可能である。温度に感応して体積が変化したり形状が変化したりする感温部材やバイメタルを使用することにより、自動的な開閉を実現することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明では、オイルレベルゲージをゲージ穴から抜くと、シール手段によるゲージ穴の封止が解除されて、シリンダヘッドの動弁室に溜まっていたオイルはオイルパンに流下する。従って、オイルパンに設けたドレン穴を空けるとオイルの全量を抜き取ることができる。このため、シリンダヘッドをオイルの補助貯留室に使用した簡単な構成の内燃機関でありながら、オイルの全量を簡単に交換できる。
【００１２】
また、オイルレベルゲージを抜き取ると、シリンダヘッドに溜まっていたオイルがオイルパンに戻るため、オイル量を正確に検出することができる。これにより、オイルの補充のし過ぎを防止できる。
【００１３】
上記のようにシール手段に弁機能を持たせると、シリンダヘッドの動弁室にオイルを溜めたり逃がしたりする弁装置を別に設ける必要がないため、機関温度によってオイルの循環量を調節できる内燃機関でありながら、構造を簡単化できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の全体的な縦断正面図である。
【図２】第１実施形態の要部断面図で、（Ａ）は通常時の図、（Ｂ）はオイルレベルゲージを抜いた状態の図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は第２実施形態の要部断面図、（Ｃ）は第３実施形態の要部断面図、（Ｄ）は第４実施形態の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
(1).第１実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１，２に示す第１実施形態を説明する。内燃機関の基本構造は従来と同様であり、複数の気筒１及びクランク軸２を備えたシリンダブロック３と、その上面に固定されたシリンダヘッド４とにより、機関本体の中核が構成されている。
【００１６】
シリンダブロック３の下面にはオイルパン５が固定されて、シリンダヘッド４の上面にはシリンダヘッドカバー６が固定されている。シリンダヘッド４の上面部には周壁７で囲われた動弁室８が形成されており、動弁室８に、吸気弁用カム軸９と排気弁用カム軸１０とが、クランク軸２と平行な姿勢で回転自在に配置されている。なお、図１では、吸気弁及び排気弁の軸線を一点鎖線で示している。
【００１７】
シリンダヘッド４の動弁室８は、オイル１１の一部を溜める補助貯留室に兼用されており、補助貯留量を越えてオーバーフローしたオイル１１は、シリンダヘッド４及びシリンダブロック３に貫通したオイル落とし穴１２からオイルパン５に流下する。オイル落とし穴１２は、気筒列を挟んだ一方の側に設けている。
【００１８】
また、オイル落とし穴１２の上端には、オイル１１の温度又はシリンダヘッド４の温度に応じてオイル落とし穴１２への流れを制御するサーモ弁装置１２を設けている。すなわち、暖機運転時のように機関温度が低い状態では弁が閉じられていて、オイル１１は所定量が溜められて、オーバーフローしたものがオイルパン５に流下し、オイル温度が所定の温度まで上昇した通常運転時には、弁が開いてオイル１１の全量がオイル落とし穴１２からオイルパン５に流下する。
【００１９】
シリンダヘッドカバー６とシリンダヘッド４とシリンダブロック３とには、オイルレベルゲージ１４を抜き差し自在なゲージ穴１５，１６，１７が空いている。ゲージ穴１５，１６，１７は、気筒列を挟んでオイル落とし穴１２と反対側に設けているが、オイル落とし穴１２と同じ側に設けてもよい。或いは、クランク軸線方向に向いた短辺部に設けることも可能である。
【００２０】
オイルレベルゲージ１４は、基本的には円形であり（板状や角柱でもよい）、シリンダヘッドカバー６の外側に露出した基端部にリング状等の摘み１８を設けている。オイルレベルゲージ１４のうちオイルパン５に浸漬する先端部１４ｂには、目盛りを刻設している（先端部のみを板状に潰してもよい。）。
【００２１】
ゲージ穴１５，１６，１７は、オイルレベルゲージ１４の基本径よりも相当に大きい内径である。図２に明瞭に示すように、オイルレベルゲージ１４の基端部には、シリンダヘッドカバー６のゲージ穴１５に嵌まる上大径部２０を設けて、この上大径部２０に形成した環状溝に、Ｏリングのようなシール手段材２１を嵌め込んでいる。従って、オイルレベルゲージ１４は、シリンダヘッドカバー６のゲージ穴１５に密嵌する。
【００２２】
オイルレベルゲージ１４の基端部には、シリンダヘッドカバー６におけるゲージ穴１５の上端縁に当接するフランジ１９を設けている。このフランジ１９により、オイルレベルゲージ１４の差し込み深さが一定に規制される。
【００２３】
オイルレベルゲージ１４のうち、シリンダヘッド４のゲージ穴１６の上部に嵌まる個所に、中間大径部２２を形成して、この中間大径部２２に形成した環状溝に、シール手段の一例として、Ｏリング等の弾性環状シール材２３を嵌め込んでいる。中間大径部２２の上部は動弁室８に露出しているが、全体をゲージ穴１６に嵌め入れてもよい。中間大径部２２の上部と下部とは、抜き差しの容易性のためテーパ状になっている。
【００２４】
以上の構成において、通常は、オイルレベルゲージ１４はゲージ穴１５，１６，１７に装着されたままになっている。このため、シリンダヘッド４の動弁室８をオイルの補助貯留室に使用できる。
【００２５】
そして、オイルレベルゲージ１４を抜きとると、動弁室８に溜まっていたオイル１１は、シリンダヘッド４及びシリンダブロック３のゲージ穴１６，１７からオイルパン５に流下するため、オイル１１の全量を交換することができる。
【００２６】
また、オイル量の検出に際しては、オイルレベルゲージ１４をいったん抜き取ってから先端部を布等で拭き取り、再度ゲージ穴１５，１６，１７に挿入してから抜き戻して先端部の濡れ状態から残存オイル量を視認するが、最初のオイルレベルゲージ１４の抜き取りにより、動弁室８に溜まっていたオイル１１はオイルパン５に戻るため、オイル量の検出を正確に行うことができる。
【００２７】
本実施形態のように、ゲージ穴１５，１６，１７とは別にオイル落とし穴１２を設けている場合、いずれの穴からもオイル１１の全量を流下させ得るのが好ましい。この点については、ゲージ穴１５，１６，１７とオイル落とし穴１２とを近接して設けて、両者が存在するエリアが動弁室８で最も下に位置するように、動弁室８の底面を傾斜させたらよい。
【００２８】
(2).他の実施形態
次に、図３に示す他の実施形態を説明する。図３の実施形態は、いずれもシール手段に感温弁機能（サーモ弁機能）を持たせたものである。このため、図１のサーモ弁装置１３は不要になる（オーバーフローしたオイル１１を落すためのオイル落とし穴１２は必要である。）。
【００２９】
図３のうち（Ａ）（Ｂ）に示す第２実施形態では、弾性環状シール材２３を、温度に反比例して体積が変化する素材で構成している。すなわち、温度が高くなると体積が減少して、温度が低くなると体積が増加する素材で構成している。
【００３０】
そして、暖機運転のように機関温度が低い温度域では、（Ａ）のように、弾性環状シール材２３は膨張していてシリンダヘッド４のゲージ穴１６を塞ぎ、暖機運転を脱して通常運転の温度域に至ると、（Ｂ）に示すように、弾性環状シール材２３は収縮してシリンダヘッド４のゲージ穴１６を開放するように設定している。
【００３１】
暖機運転時には動弁室８に溜まっているオイル１１は循環しないが、シリンダヘッド４の昇温によって加温されるため、弾性環状シール材２３の感温機能に支障はない。また、弾性環状シール材２３はシリンダヘッド４からも受熱するので、この面からも感温機能には特段の問題はないと云える。
【００３２】
図３のうち（Ｃ）に示す第３実施形態では、シール手段として、冷却水の通水制御に使用するサーモ弁装置に類似したサーモ式の弁装置２４を使用している。すなわち、弁装置２４は、熱膨張する感温作動体が内蔵されたケース２５と、感温作動体の体積変化によってオイルレベルゲージ１４の外側をスライドするスライダー２６とを有しており、スライダー２６の下端部をケース２５の下端から下方に露出させて、スライダー２６の下端に弁体２７を固定したものである。
【００３３】
弁装置２４は、シリンダヘッド４に設けた座繰り穴２８に配置されており、弁体２７は座繰り穴２８の底面２８ａと対向している。機関温度が低い状態では、実線で示すように、弁体２７が突出して座繰り穴２８の底面２８ａに当接し、通常運転時には、一点鎖線で示すように、弁体２７は後退してオイル１１がゲージ穴１６に流下する。
【００３４】
弁体２７の下面か又は座繰り穴２８の底面に、互いの密着性を高める弾性リング体を設けてもよい。敢えて述べるまでもないが、弁装置２４は、シリンダヘッドカバー６のゲージ穴１５に挿脱自在な大きさになっている。
【００３５】
図３のうち（Ｄ）に示す第４実施形態は、シール手段として、バイメタル式弁体２８を使用している。バイメタル式弁体２８は、リング状の形態を成していてオイルレベルゲージ１４に固定されており、機関温度が低いときには平板状態になっていてゲージ穴１６を塞いでおり、機関温度が高くなって通常運転に移行すると、一点鎖線に示すように上向きに反って椀状に変形することにより、オイル１１がゲージ穴１６に流入する。
【００３６】
バイメタル式弁体２９には、座繰り穴２６の底面との密着性を高めるための弾性リング体３０を固定している。但し、弾性リング体３０は、座繰り穴２８の底面２８ａに設けてもよい。オイルレベルゲージ１４のうちバイメタル式弁体２９の少し下方部には、振れ止めのための縦リブ３１を横向きに突設している。図では縦リブ３１は十字状に配置しているが、三ツ矢状に配置するなど、その個数は任意に設定できる。縦リブ２９に変えて軸を突設してもよい。
【００３７】
本願発明の実施形態を何件か説明したが、本願発明は他にも様々に展開できる。例えばシール手段は、シリンダブロックのゲージ穴の個所に設けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本願発明は、実際に内燃機関に適用できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３９】
３  シリンダブロック
４  シリンダヘッド
５  オイルパン
６  シリンダヘッドカバー
８  動弁室
１１  オイル
１４  オイルレベルゲージ
１５  シリンダヘッドカバーのゲージ穴
１６  シリンダヘッドのゲージ穴
１７  シリンダブロックのゲージ穴
２２  中間大径部
２３  シール手段の一例としての弾性環状シール材（Ｏリング）
２４  シール手段の一例としてのサーモ式弁装置
２９  シール手段の一例としてのバイメタル式弁体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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