内燃機関
【課題】シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルを効率的に冷却する。
【解決手段】シリンダヘッド２１とシリンダヘッド２１の上方に配設されたカムシャフト１３等の被潤滑部材との間に配設され、前記被潤滑部材から流下するオイルを受ける板状のオイルプレート４を備え、オイルプレート４が、オイルプレート４の上側表面で受けられたオイルを、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面上へ滴下させる孔であるオイル孔４１が複数個形成されていると共に、複数個のオイル孔４１から滴下したオイルが、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３とオイルプレート４の下側表面との間を第１オイル通路２１２の上端部に向けて流下可能に構成されている。
【解決手段】シリンダヘッド２１とシリンダヘッド２１の上方に配設されたカムシャフト１３等の被潤滑部材との間に配設され、前記被潤滑部材から流下するオイルを受ける板状のオイルプレート４を備え、オイルプレート４が、オイルプレート４の上側表面で受けられたオイルを、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面上へ滴下させる孔であるオイル孔４１が複数個形成されていると共に、複数個のオイル孔４１から滴下したオイルが、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３とオイルプレート４の下側表面との間を第１オイル通路２１２の上端部に向けて流下可能に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダヘッドの上方に配設された被潤滑部材から流下したオイルを、前記シリンダヘッドの上下方向に形成されたオイル通路の上端部まで流下させる内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリンダヘッドの上面に沿ってオイルを流下させ、上記シリンダヘッドに形成されたウォータジャケットを用いて、オイルを冷却する技術が知られている。
【０００３】
例えば、シリンダヘッドのアッパーデッキが、気筒列方向に傾斜しており、シリンダヘッドの後端側ほど浅底となるように形成されている内燃機関が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の内燃機関では、アッパーデッキを流れるオイルは、ウォータジャケットを流れる冷却水の流れ方向に対向して流れるから、アッパーデッキを介してオイルと接触する冷却水が常に入れ替わり、常に低温の冷却水と熱交換することができるので、オイルを効率よく冷却することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４５４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の内燃機関では、アッパーデッキの上側表面を流れるオイルに、アッパーデッキの上側表面近傍の位置と、アッパーデッキの上側表面から離間した位置とで、温度の相違する層流（以下、「温度境界層」という。）が発生する虞がある。
【０００６】
すなわち、オイルに「温度境界層」が発生すると、アッパーデッキの上側表面近傍の位置では、オイルの流速が低い流れとなり、アッパーデッキの上側表面から離間した位置では、オイルの流速が速い流れとなる。（図６（ａ）参照）。このように、アッパーデッキの上側表面を流れるオイルに温度境界層が発生した場合には、オイルの流速が速いアッパーデッキの上側表面から離間した位置では、ウォータジャケットとオイルとの間の熱伝達が低下し、オイルを効率よく冷却することができないことになる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルを効率的に冷却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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る内燃機関は、以下のように構成されている。
【０００９】
すなわち、本発明に係る内燃機関は、シリンダヘッドの上方に配設された被潤滑部材から流下したオイルを、前記シリンダヘッドの上下方向に形成されたオイル通路の上端部まで流下させる内燃機関であって、前記被潤滑部材と前記シリンダヘッドとの間に配設され、前記被潤滑部材から流下するオイルを受ける板状のオイルプレートを備え、前記オイルプレートが、当該オイルプレートの上側表面で受けられたオイルを、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面上へ滴下させる孔であるオイル孔が複数個形成されていると共に、前記複数個のオイル孔から滴下したオイルが、前記シリンダヘッドの上側壁面と当該オイルプレートの下側表面との間を前記オイル通路の上端部に向けて流下可能に構成されていることを特徴としている。
【００１０】
かかる構成を備える内燃機関によれば、板状のオイルプレートによって、前記被潤滑部材から流下するオイルが受けられ、当該オイルプレートの上側表面で受けられたオイルが、当該オイルプレートに形成された複数個のオイル孔から、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面上へ滴下される。そして、前記複数個のオイル孔から滴下したオイルが、前記シリンダヘッドの上側壁面と当該オイルプレートの下側表面との間を前記オイル通路の上端部に向けて流下可能に構成されているため、シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルを効率的に冷却することができる。
【００１１】
すなわち、前記複数個のオイル孔から滴下したオイルが、前記シリンダヘッドの上側壁面と当該オイルプレートの下側表面との間を前記オイル通路の上端部に向けて流下可能に構成されているため、前記シリンダヘッドの上側壁面と前記オイルプレートの下側表面との間隔を適当な距離とするべく前記オイルプレートを配設することによって、シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルに温度境界層が発生することを防止することができるので、シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルを効率的に冷却することができるのである（図６参照）。
【００１２】
また、本発明に係る内燃機関は、前記複数個のオイル孔が、それぞれ、前記シリンダヘッドの上側壁面において低温となる部位の真上に形成されていることが好ましい。
【００１３】
かかる構成を備える内燃機関によれば、前記複数個のオイル孔が、それぞれ、前記シリンダヘッドの上側壁面において低温となる部位の真上に形成されているため、前記シリンダヘッドの上側壁面において低温となる部位にオイルを流下させることができるので、オイルを効率的に冷却することができる。
【００１４】
また、本発明に係る内燃機関は、前記複数個のオイル孔が、それぞれ、前記シリンダヘッドに形成されたウォータジャケットの真上に形成されていることが好ましい。
【００１５】
かかる構成を備える内燃機関によれば、前記複数個のオイル孔が、それぞれ、前記シリンダヘッドに形成されたウォータジャケットの真上に形成されているため、前記シリンダヘッドに形成されたウォータジャケットの上側壁面にオイルを流下させることができるので、オイルを、ウォータジャケット内を流れる冷却水と熱交換させることによって更に効率的に冷却することができる。
【００１６】
また、本発明に係る内燃機関は、前記シリンダヘッドが、その上側壁面の表面に凹凸が形成されており、前記オイルプレートが、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面に形成された凹凸に沿って、凹凸が形成されているが好ましい。
【００１７】
かかる構成を備える内燃機関によれば、前記シリンダヘッドが、その上側壁面の表面に凹凸が形成されており、前記オイルプレートが、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面に形成された凹凸に沿って、凹凸が形成されているため、前記シリンダヘッドの上側壁面と前記オイルプレートの下側表面との間隔を適当な距離とするべく前記オイルプレートを配設することができるので、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルに温度境界層が発生することを防止することができる。
【００１８】
また、本発明に係る内燃機関は、前記オイルプレートが、前記シリンダヘッドの上側壁面に配設される部品を挿通させる孔である部品挿通孔が形成されていることが好ましい。
【００１９】
かかる構成を備える内燃機関によれば、前記オイルプレートには、前記シリンダヘッドの上側壁面に配設される部品を挿通させる孔である部品挿通孔が形成されているため、前記オイルプレートを容易に配設することができる。
【００２０】
また、本発明に係る内燃機関は、前記複数個のオイル孔が、それぞれ、前記部品挿通孔の直径よりも小さい直径の円形状に形成されていることが好ましい。
【００２１】
かかる構成を備える内燃機関によれば、前記複数個のオイル孔が、それぞれ、前記部品挿通孔の直径よりも小さい直径の円形状に形成されているため、オイルを前記シリンダヘッドの上側壁面の表面に広範囲に流下させることができるので、オイルを更に効率的に冷却することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る内燃機関によれば、板状のオイルプレートによって、前記被潤滑部材から流下するオイルが受けられ、当該オイルプレートの上側表面で受けられたオイルが、当該オイルプレートに形成された複数個のオイル孔から、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面上へ滴下される。そして、前記複数個のオイル孔から滴下したオイルが、前記シリンダヘッドの上側壁面と当該オイルプレートの下側表面との間を前記オイル通路の上端部に向けて流下可能に構成されているため、シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルを効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係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】図１に示すエンジンのエンジンブロックの縦断面の一例を示す断面図である。
【図３】図２に示すシリンダヘッドのウォータジャケットを流れる冷却水の透視平面図である。
【図４】図２に示す断面図におけるシリンダヘッド部の部分拡大図である。
【図５】図４に示すオイルプレートの一例を示す平面図である。
【図６】オイルプレートを配設する効果の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
−オイル循環系統−
まず、図１を参照して、本発明に係る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は、本発明に係るエンジン１におけるオイルの循環系統の一例を示す構成図である。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。ここで、エンジン１は、特許請求の範囲に記載の「内燃機関」に相当する。
【００２６】
エンジンブロック２は、シリンダヘッド２１及びシリンダブロック２２（図２参照）を備え、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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Ｖ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、重力によって流下してオイルパン３０に回収される。
【００３１】
−エンジンブロック−
次に、図２を参照して、エンジンブロック２の構造について説明する。図２は、図１に示すエンジン１のエンジンブロック２の縦断面の一例を示す断面図である。なお、図２に示す断面図は、図１に示す座標軸のＸ軸と垂直な平面による断面、すなわち、図１に示す座標軸のＹ−Ｚ平面と平行な平面による断面の一例を示す断面図である。図２に示すように、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とを備えている。また、シリンダヘッド２１の上方には、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３（図４参照）の凹凸に沿ってオイルプレート４が配設されている。オイルプレート４の構成については、図４、図５を参照して後述する。
【００３２】
シリンダヘッド２１は、第１ウォータジャケット２１１、及び、第１オイル通路２１２を備えている。第１ウォータジャケット２１１は、シリンダブロック２２の後述するシリンダボア２２３の上端部に形成される燃焼室内での燃料の燃焼等に伴う発熱を冷却するべく、紙面に直交する方向に、冷却水が挿通されるものである。なお、第１ウォータジャケット２１１は、特許請求の範囲に記載の「ウォータジャケット」に相当する。
【００３３】
ここで、図３を参照して、第１ウォータジャケット２１１における冷却水の流れの向きについて説明する。図３は、図２に示すシリンダヘッド２１の第１ウォータジャケット２１１を流れる冷却水の透視平面図である。図３における矢印ＶＷは、冷却水の流れの向きを示すものである。図３に示すように、第１ウォータジャケット２１１には、図略のウォータポンプから送出された冷却水が、複数の（ここでは、４個の）シリンダボア２２３の配列方向（ここでは、左右方向）に沿って右向きに流れ、図３の右端に形成された流出口２１１ｂから流出する。
【００３４】
再び、図２に戻って、エンジンブロック２の構造について説明する。シリンダヘッド２１に上下方向に形成された第１オイル通路２１２は、シリンダヘッド２１の上方に配設された被潤滑部材からオイルプレート４上に流下し、更に、オイルプレート４に形成されたオイル孔４１（図５参照）から滴下したオイルを、エンジンブロック２に形成された第２オイル通路２２２へ流下させる通路である。なお、第１オイル通路２１２は特許請求の範囲に記載の「オイル通路」に相当する。
【００３５】
シリンダブロック２２は、第２ウォータジャケット２２１、第２オイル通路２２２、及び、シリンダボア２２３を備えている。第２ウォータジャケット２２１は、シリンダボア２２３の上端部に形成される燃焼室内での燃料の燃焼等に伴う発熱を冷却するべく、紙面に直交する方向に、冷却水が挿通されるものである。
【００３６】
第２オイル通路２２２は、第２ウォータジャケット２２１に近接して配設され、シリンダヘッド２１の第１オイル通路２１２から流下したオイルを、第２ウォータジャケット２２１に挿通される冷却水によって冷却させながら、シリンダブロック２２の下端部に配設されたオイルパン３０まで流下させる通路である。
【００３７】
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。
【００３８】
−オイルプレート−
次に、図４、図５を参照して、オイルプレート４について説明する。図４は、図２に示す断面図におけるシリンダヘッド２１の部分拡大図である。図５は、図４に示すオイルプレート４の一例を示す平面図である。図４に示すように、オイルプレート４は、シリンダヘッド２１の上方に配設された図略の被潤滑部材とシリンダヘッド２１との間に配設され、上記被潤滑部材から流下するオイルを受ける板状の部材である。オイルプレート４は、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、アルミニウム、樹脂等で構成される。また、オイルプレート４は、シリンダヘッド２１にボルト止め等で固定される。
【００３９】
図５に示すように、オイルプレート４には、オイルプレート４の上側表面で受けられたオイルを、シリンダヘッド２１の上側壁面の表面上へ滴下させる孔であるオイル孔４１が複数個形成されている。ここで、図５を参照して、オイルプレート４に形成される各種の孔について説明する。
【００４０】
図５に示すように、オイルプレート４には、オイル孔４１、点火プラグ孔４２、バルブスプリング孔４３、ボルトボス孔４４、及び、ヘッドボルト孔４５が配設されている。ここで、点火プラグ孔４２、バルブスプリング孔４３、ボルトボス孔４４、及び、ヘッドボルト孔４５は、特許請求の範囲に記載の「部品挿通孔」に相当する。
【００４１】
点火プラグ孔４２は、オイルプレート４の幅方向（図５の上下方向：図１のＹ軸方向）の略中央部に形成された略円形の孔であって、シリンダボア２２３（図２参照）の上端部に形成される燃焼室内で燃料に点火する図略の点火プラグを、オイルプレート４の上下方向に挿通させる孔である。なお、本実施形態では、点火プラグ孔４２は、オイルプレート４の長手方向（図５の左右方向：図１のＸ軸方向）に直線上に４個の孔が等間隔に形成されている。
【００４２】
バルブスプリング孔４３は、吸気通路と燃焼室との間を連通又は遮断する図略の吸気バルブ、及び、排気通路と燃焼室との間を連通又は遮断する図略の排気バルブにそれぞれ配設されたバルブスプリングを、オイルプレート４の上下方向に挿通させる孔である。本実施形態では、バルブスプリング孔４３は、４個の点火プラグ孔４２の周囲に、それぞれ、４個（合計１６個）形成されている。
【００４３】
ボルトボス孔４４は、シリンダヘッド２１の上方に配設された構造部品であるカムシャフトハウジング、ヘッドカバー等とシリンダヘッド２１とを締結するボルトボスを、オイルプレート４の上下方向に挿通させる孔である。なお、本実施形態では、ボルトボス孔４４は、オイルプレート４の長手方向（図５の左右方向：図１のＸ軸方向）に直線上に４個の孔が等間隔に形成されている。
【００４４】
ヘッドボルト孔４５は、シリンダヘッド２１をシリンダブロック２２に螺合させるヘッドボルトを、オイルプレート４の上下方向に挿通させる孔である。なお、本実施形態では、ヘッドボルト孔４５は、オイルプレート４の幅方向（図５の上下方向：図１のＹ軸方向）の両端部に、左右方向（図１のＸ軸方向）に２本の直線上に５個づつ（合計１０個）の孔が等間隔に形成されている。
【００４５】
上述のように、オイルプレート４には、シリンダヘッド２１の上側壁面に配設される部品を挿通させる孔である部品挿通孔（点火プラグ孔４２、バルブスプリング孔４３、ボルトボス孔４４、及び、ヘッドボルト孔４５等）が形成されているため、オイルプレート４を容易に配設することができる。
【００４６】
すなわち、オイルプレート４には、シリンダヘッド２１の上側壁面に配設される部品を挿通させる孔である部品挿通孔が形成されているため、オイルプレート４を、シリンダヘッド２１の上側壁面に配設される部品（例えば、点火プラグ、吸気バルブ、排気バルブ等）と干渉することなく容易に配設することができるのである。
【００４７】
オイル孔４１は、オイルプレート４の上側表面で受けられたオイルを、シリンダヘッド２１の上側壁面の表面上へ滴下させる孔である。ここで、オイル孔４１は、シリンダヘッド２１の上側壁面において低温となる部位の真上に形成されている。具体的には、オイル孔４１は、シリンダヘッド２１に形成された第１ウォータジャケット２１１（図４参照）の真上に形成されている。
【００４８】
また、オイル孔４１は、シリンダヘッド２１の上側壁面に配設されるバルブスプリング等を挿通させる部品挿通孔（ここでは、点火プラグ孔４２、バルブスプリング孔４３、ボルトボス孔４４、及び、ヘッドボルト孔４５）の直径よりも小さい直径（例えば、直径１０ｍｍ）の円形状に形成されている。
【００４９】
更に、オイルプレート４は、複数個のオイル孔４１から滴下したオイルが、シリンダヘッド２１の上側壁面とオイルプレート４の下側表面との間をシリンダヘッド２１に形成された第１オイル通路２１２の上端部に向けて流下可能に構成されている。具体的には、図４に示すように、オイルプレート４は、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面に形成された凹凸に沿って、凹凸が形成されている。
【００５０】
上述のように、オイル孔４１が、シリンダヘッド２１に形成された第１ウォータジャケット２１１（図４参照）の真上に形成されているため、シリンダヘッド２１に形成された第１ウォータジャケット２１１の上側壁面にオイルを流下させることができるので、オイルを、第１ウォータジャケット２１１内を流れる冷却水と熱交換させることによって効率的に冷却することができる。
【００５１】
本実施形態では、オイル孔４１が、シリンダヘッド２１に形成された第１ウォータジャケット２１１の真上に形成されている場合について説明するが、オイル孔４１が、シリンダヘッド２１の上側壁面において低温となる部位の真上に形成されている形態であればよい。
【００５２】
また、上述のように、オイル孔４１が、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３に配設されるバルブスプリング等を挿通させる部品挿通孔（ここでは、点火プラグ孔４２、バルブスプリング孔４３、ボルトボス孔４４、及び、ヘッドボルト孔４５）の直径よりも小さい直径（例えば、直径１０ｍｍ）の円形状に形成されているため、オイルをシリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面に広範囲に滴下させることができるので、オイルを更に効率的に冷却することができる。
【００５３】
すなわち、上述のように、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面には複雑な凹凸が形成されているため、オイル孔４１として、大きな孔を形成するスペースがないことに加えて、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３に形成されるオイルの流路も複雑な形状となるため、オイル孔４１として小さい直径の孔を多数形成することによって、オイルをシリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面に広範囲に滴下させることができるのである。
【００５４】
本実施形態では、オイル孔４１が、部品挿通孔（ここでは、点火プラグ孔４２、バルブスプリング孔４３、ボルトボス孔４４、及び、ヘッドボルト孔４５）の直径よりも小さい直径の円形状に形成されている場合について説明するが、オイル孔４１が、予め設定された閾値（例えば、１０ｍｍ）よりも小さい直径の円形状に形成されている形態でもよい。この場合には、閾値を適正な値（例えば、８ｍｍ）に設定することによって、オイルをシリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面に広範囲に流下させることができる。なお、
オイル孔４１の直径は，オイルの粘度等の性状に応じて、適正な値に設定することが好ましい。
【００５５】
更に、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面に形成された凹凸に沿って、オイルプレート４に凹凸が形成されているため、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３とオイルプレート４の下側表面との間隔を適当な距離とするべくオイルプレート４を配設することができるので、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面を流れるオイルに温度境界層が発生することを防止することができる。
【００５６】
ここで、図６を参照して、オイルプレート４を配設する効果について説明する。図６は、オイルプレート４を配設する効果の一例を示す概念図である。図６（ａ）は、オイルプレート４を配設していない場合に、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面を流れるオイルＯＬの状態を示す断面図であり、図６（ｂ）は、オイルプレート４を配設した場合に、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面を流れるオイルＯＬの状態を示す断面図である。
【００５７】
図６（ａ）に示すように、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の凸部においては、オイル表面ＳＦとシリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面との距離、すなわち、オイルＯＬの深さｄ１２が浅いため、オイルＯＬの流速Ｖ１２が速くなる。一方、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の凹部においては、オイル表面ＳＦとシリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面との距離、すなわち、オイルＯＬの深さｄ１１が深いため、オイルＯＬの流速Ｖ１１が遅くなる。したがって、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の凹部では、オイルＯＬに温度境界層が発生するため、オイルＯＬと第１ウォータジャケット２１１内を流れる冷却水との熱交換の効率が低下してしまうことになる。
【００５８】
これに対して、図６（ｂ）に示すように、オイルプレート４を配設した場合には、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の凸部においても、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の凹部においても、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面とオイルプレート４の下面との距離、すなわち、オイルＯＬの深さｄ２１、ｄ２２を略一定とすることができるので、オイルＯＬの流速Ｖ２１、Ｖ２２を均一とすることができるため、オイルＯＬに温度境界層が発生することがなく、オイルＯＬと第１ウォータジャケット２１１内を流れる冷却水との熱交換の効率を向上することができるのである。
【００５９】
このようにして、オイルプレート４に形成されたオイル孔４１から滴下したオイルＯＬが、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３とオイルプレート４の下側表面との間を第１オイル通路２１２（図４参照）の上端部に向けて流下可能に構成されているため、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３とオイルプレート４の下側表面との間隔を適当な距離とするべくオイルプレート４を配設することによって、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面を流れるオイルに温度境界層が発生することを防止することができるので、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面を流れるオイルを効率的に冷却することができるのである（図６参照）。
【００６０】
−他の実施形態−
本実施形態では、オイルプレート４が１枚の板状部材からなる場合について説明したが、オイルプレート４が複数枚の板状部材からなる形態でもよい。
【００６１】
本実施形態では、オイルプレート４のオイル孔４１が、第１ウォータジャケット２１１の真上に位置する範囲において略均一に同一サイズの孔が形成されている場合について説明したが、オイル孔４１の孔の大きさが相違する形態でもよいし、オイル孔４１の孔が特定の位置に密に形成されている形態でもよい。例えば、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３が平坦な領域においては、オイル孔４１として大きな孔を形成することが可能である。また、例えば、第１ウォータジャケット２１１は、上流側程、内部を流れる冷却水の温度が低いため、上流側の第１ウォータジャケット２１１の真上の位置に、オイル孔４１の孔を密に形成する形態でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、シリンダヘッドの上方に配設された被潤滑部材から流下したオイルを、前記シリンダヘッドの上下方向に形成されたオイル通路の上端部まで流下させる内燃機関に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ エンジン（内燃機関）
２ エンジンブロック
２１ シリンダヘッド
２１１ 第１ウォータジャケット（ウォータジャケット）
２１２ 第１オイル通路（オイル通路）
２１３ 上側壁面
２２ シリンダブロック
２２１ 第２ウォータジャケット
２２２ 第２オイル通路
２２３ シリンダボア
３ 潤滑系統
４ オイルプレート
４１ オイル孔
４２ 点火プラグ孔（部品挿通孔の一部）
４３ バルブスプリング孔（部品挿通孔の一部）
４４ ボルトボス孔（部品挿通孔の一部）
４５ ヘッドボルト孔（部品挿通孔の一部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダヘッドの上方に配設された被潤滑部材から流下したオイルを、前記シリンダヘッドの上下方向に形成されたオイル通路の上端部まで流下させる内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリンダヘッドの上面に沿ってオイルを流下させ、上記シリンダヘッドに形成されたウォータジャケットを用いて、オイルを冷却する技術が知られている。
【０００３】
例えば、シリンダヘッドのアッパーデッキが、気筒列方向に傾斜しており、シリンダヘッドの後端側ほど浅底となるように形成されている内燃機関が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の内燃機関では、アッパーデッキを流れるオイルは、ウォータジャケットを流れる冷却水の流れ方向に対向して流れるから、アッパーデッキを介してオイルと接触する冷却水が常に入れ替わり、常に低温の冷却水と熱交換することができるので、オイルを効率よく冷却することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４５４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の内燃機関では、アッパーデッキの上側表面を流れるオイルに、アッパーデッキの上側表面近傍の位置と、アッパーデッキの上側表面から離間した位置とで、温度の相違する層流（以下、「温度境界層」という。）が発生する虞がある。
【０００６】
すなわち、オイルに「温度境界層」が発生すると、アッパーデッキの上側表面近傍の位置では、オイルの流速が低い流れとなり、アッパーデッキの上側表面から離間した位置では、オイルの流速が速い流れとなる。（図６（ａ）参照）。このように、アッパーデッキの上側表面を流れるオイルに温度境界層が発生した場合には、オイルの流速が速いアッパーデッキの上側表面から離間した位置では、ウォータジャケットとオイルとの間の熱伝達が低下し、オイルを効率よく冷却することができないことになる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルを効率的に冷却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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る内燃機関は、以下のように構成されている。
【０００９】
すなわち、本発明に係る内燃機関は、シリンダヘッドの上方に配設された被潤滑部材から流下したオイルを、前記シリンダヘッドの上下方向に形成されたオイル通路の上端部まで流下させる内燃機関であって、前記被潤滑部材と前記シリンダヘッドとの間に配設され、前記被潤滑部材から流下するオイルを受ける板状のオイルプレートを備え、前記オイルプレートが、当該オイルプレートの上側表面で受けられたオイルを、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面上へ滴下させる孔であるオイル孔が複数個形成されていると共に、前記複数個のオイル孔から滴下したオイルが、前記シリンダヘッドの上側壁面と当該オイルプレートの下側表面との間を前記オイル通路の上端部に向けて流下可能に構成されていることを特徴としている。
【００１０】
かかる構成を備える内燃機関によれば、板状のオイルプレートによって、前記被潤滑部材から流下するオイルが受けられ、当該オイルプレートの上側表面で受けられたオイルが、当該オイルプレートに形成された複数個のオイル孔から、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面上へ滴下される。そして、前記複数個のオイル孔から滴下したオイルが、前記シリンダヘッドの上側壁面と当該オイルプレートの下側表面との間を前記オイル通路の上端部に向けて流下可能に構成されているため、シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルを効率的に冷却することができる。
【００１１】
すなわち、前記複数個のオイル孔から滴下したオイルが、前記シリンダヘッドの上側壁面と当該オイルプレートの下側表面との間を前記オイル通路の上端部に向けて流下可能に構成されているため、前記シリンダヘッドの上側壁面と前記オイルプレートの下側表面との間隔を適当な距離とするべく前記オイルプレートを配設することによって、シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルに温度境界層が発生することを防止することができるので、シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルを効率的に冷却することができるのである（図６参照）。
【００１２】
また、本発明に係る内燃機関は、前記複数個のオイル孔が、それぞれ、前記シリンダヘッドの上側壁面において低温となる部位の真上に形成されていることが好ましい。
【００１３】
かかる構成を備える内燃機関によれば、前記複数個のオイル孔が、それぞれ、前記シリンダヘッドの上側壁面において低温となる部位の真上に形成されているため、前記シリンダヘッドの上側壁面において低温となる部位にオイルを流下させることができるので、オイルを効率的に冷却することができる。
【００１４】
また、本発明に係る内燃機関は、前記複数個のオイル孔が、それぞれ、前記シリンダヘッドに形成されたウォータジャケットの真上に形成されていることが好ましい。
【００１５】
かかる構成を備える内燃機関によれば、前記複数個のオイル孔が、それぞれ、前記シリンダヘッドに形成されたウォータジャケットの真上に形成されているため、前記シリンダヘッドに形成されたウォータジャケットの上側壁面にオイルを流下させることができるので、オイルを、ウォータジャケット内を流れる冷却水と熱交換させることによって更に効率的に冷却することができる。
【００１６】
また、本発明に係る内燃機関は、前記シリンダヘッドが、その上側壁面の表面に凹凸が形成されており、前記オイルプレートが、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面に形成された凹凸に沿って、凹凸が形成されているが好ましい。
【００１７】
かかる構成を備える内燃機関によれば、前記シリンダヘッドが、その上側壁面の表面に凹凸が形成されており、前記オイルプレートが、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面に形成された凹凸に沿って、凹凸が形成されているため、前記シリンダヘッドの上側壁面と前記オイルプレートの下側表面との間隔を適当な距離とするべく前記オイルプレートを配設することができるので、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルに温度境界層が発生することを防止することができる。
【００１８】
また、本発明に係る内燃機関は、前記オイルプレートが、前記シリンダヘッドの上側壁面に配設される部品を挿通させる孔である部品挿通孔が形成されていることが好ましい。
【００１９】
かかる構成を備える内燃機関によれば、前記オイルプレートには、前記シリンダヘッドの上側壁面に配設される部品を挿通させる孔である部品挿通孔が形成されているため、前記オイルプレートを容易に配設することができる。
【００２０】
また、本発明に係る内燃機関は、前記複数個のオイル孔が、それぞれ、前記部品挿通孔の直径よりも小さい直径の円形状に形成されていることが好ましい。
【００２１】
かかる構成を備える内燃機関によれば、前記複数個のオイル孔が、それぞれ、前記部品挿通孔の直径よりも小さい直径の円形状に形成されているため、オイルを前記シリンダヘッドの上側壁面の表面に広範囲に流下させることができるので、オイルを更に効率的に冷却することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る内燃機関によれば、板状のオイルプレートによって、前記被潤滑部材から流下するオイルが受けられ、当該オイルプレートの上側表面で受けられたオイルが、当該オイルプレートに形成された複数個のオイル孔から、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面上へ滴下される。そして、前記複数個のオイル孔から滴下したオイルが、前記シリンダヘッドの上側壁面と当該オイルプレートの下側表面との間を前記オイル通路の上端部に向けて流下可能に構成されているため、シリンダヘッドの上側壁面の表面を流れるオイルを効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係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】図１に示すエンジンのエンジンブロックの縦断面の一例を示す断面図である。
【図３】図２に示すシリンダヘッドのウォータジャケットを流れる冷却水の透視平面図である。
【図４】図２に示す断面図におけるシリンダヘッド部の部分拡大図である。
【図５】図４に示すオイルプレートの一例を示す平面図である。
【図６】オイルプレートを配設する効果の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
−オイル循環系統−
まず、図１を参照して、本発明に係る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は、本発明に係るエンジン１におけるオイルの循環系統の一例を示す構成図である。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。ここで、エンジン１は、特許請求の範囲に記載の「内燃機関」に相当する。
【００２６】
エンジンブロック２は、シリンダヘッド２１及びシリンダブロック２２（図２参照）を備え、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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Ｖ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、重力によって流下してオイルパン３０に回収される。
【００３１】
−エンジンブロック−
次に、図２を参照して、エンジンブロック２の構造について説明する。図２は、図１に示すエンジン１のエンジンブロック２の縦断面の一例を示す断面図である。なお、図２に示す断面図は、図１に示す座標軸のＸ軸と垂直な平面による断面、すなわち、図１に示す座標軸のＹ−Ｚ平面と平行な平面による断面の一例を示す断面図である。図２に示すように、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とを備えている。また、シリンダヘッド２１の上方には、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３（図４参照）の凹凸に沿ってオイルプレート４が配設されている。オイルプレート４の構成については、図４、図５を参照して後述する。
【００３２】
シリンダヘッド２１は、第１ウォータジャケット２１１、及び、第１オイル通路２１２を備えている。第１ウォータジャケット２１１は、シリンダブロック２２の後述するシリンダボア２２３の上端部に形成される燃焼室内での燃料の燃焼等に伴う発熱を冷却するべく、紙面に直交する方向に、冷却水が挿通されるものである。なお、第１ウォータジャケット２１１は、特許請求の範囲に記載の「ウォータジャケット」に相当する。
【００３３】
ここで、図３を参照して、第１ウォータジャケット２１１における冷却水の流れの向きについて説明する。図３は、図２に示すシリンダヘッド２１の第１ウォータジャケット２１１を流れる冷却水の透視平面図である。図３における矢印ＶＷは、冷却水の流れの向きを示すものである。図３に示すように、第１ウォータジャケット２１１には、図略のウォータポンプから送出された冷却水が、複数の（ここでは、４個の）シリンダボア２２３の配列方向（ここでは、左右方向）に沿って右向きに流れ、図３の右端に形成された流出口２１１ｂから流出する。
【００３４】
再び、図２に戻って、エンジンブロック２の構造について説明する。シリンダヘッド２１に上下方向に形成された第１オイル通路２１２は、シリンダヘッド２１の上方に配設された被潤滑部材からオイルプレート４上に流下し、更に、オイルプレート４に形成されたオイル孔４１（図５参照）から滴下したオイルを、エンジンブロック２に形成された第２オイル通路２２２へ流下させる通路である。なお、第１オイル通路２１２は特許請求の範囲に記載の「オイル通路」に相当する。
【００３５】
シリンダブロック２２は、第２ウォータジャケット２２１、第２オイル通路２２２、及び、シリンダボア２２３を備えている。第２ウォータジャケット２２１は、シリンダボア２２３の上端部に形成される燃焼室内での燃料の燃焼等に伴う発熱を冷却するべく、紙面に直交する方向に、冷却水が挿通されるものである。
【００３６】
第２オイル通路２２２は、第２ウォータジャケット２２１に近接して配設され、シリンダヘッド２１の第１オイル通路２１２から流下したオイルを、第２ウォータジャケット２２１に挿通される冷却水によって冷却させながら、シリンダブロック２２の下端部に配設されたオイルパン３０まで流下させる通路である。
【００３７】
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。
【００３８】
−オイルプレート−
次に、図４、図５を参照して、オイルプレート４について説明する。図４は、図２に示す断面図におけるシリンダヘッド２１の部分拡大図である。図５は、図４に示すオイルプレート４の一例を示す平面図である。図４に示すように、オイルプレート４は、シリンダヘッド２１の上方に配設された図略の被潤滑部材とシリンダヘッド２１との間に配設され、上記被潤滑部材から流下するオイルを受ける板状の部材である。オイルプレート４は、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、アルミニウム、樹脂等で構成される。また、オイルプレート４は、シリンダヘッド２１にボルト止め等で固定される。
【００３９】
図５に示すように、オイルプレート４には、オイルプレート４の上側表面で受けられたオイルを、シリンダヘッド２１の上側壁面の表面上へ滴下させる孔であるオイル孔４１が複数個形成されている。ここで、図５を参照して、オイルプレート４に形成される各種の孔について説明する。
【００４０】
図５に示すように、オイルプレート４には、オイル孔４１、点火プラグ孔４２、バルブスプリング孔４３、ボルトボス孔４４、及び、ヘッドボルト孔４５が配設されている。ここで、点火プラグ孔４２、バルブスプリング孔４３、ボルトボス孔４４、及び、ヘッドボルト孔４５は、特許請求の範囲に記載の「部品挿通孔」に相当する。
【００４１】
点火プラグ孔４２は、オイルプレート４の幅方向（図５の上下方向：図１のＹ軸方向）の略中央部に形成された略円形の孔であって、シリンダボア２２３（図２参照）の上端部に形成される燃焼室内で燃料に点火する図略の点火プラグを、オイルプレート４の上下方向に挿通させる孔である。なお、本実施形態では、点火プラグ孔４２は、オイルプレート４の長手方向（図５の左右方向：図１のＸ軸方向）に直線上に４個の孔が等間隔に形成されている。
【００４２】
バルブスプリング孔４３は、吸気通路と燃焼室との間を連通又は遮断する図略の吸気バルブ、及び、排気通路と燃焼室との間を連通又は遮断する図略の排気バルブにそれぞれ配設されたバルブスプリングを、オイルプレート４の上下方向に挿通させる孔である。本実施形態では、バルブスプリング孔４３は、４個の点火プラグ孔４２の周囲に、それぞれ、４個（合計１６個）形成されている。
【００４３】
ボルトボス孔４４は、シリンダヘッド２１の上方に配設された構造部品であるカムシャフトハウジング、ヘッドカバー等とシリンダヘッド２１とを締結するボルトボスを、オイルプレート４の上下方向に挿通させる孔である。なお、本実施形態では、ボルトボス孔４４は、オイルプレート４の長手方向（図５の左右方向：図１のＸ軸方向）に直線上に４個の孔が等間隔に形成されている。
【００４４】
ヘッドボルト孔４５は、シリンダヘッド２１をシリンダブロック２２に螺合させるヘッドボルトを、オイルプレート４の上下方向に挿通させる孔である。なお、本実施形態では、ヘッドボルト孔４５は、オイルプレート４の幅方向（図５の上下方向：図１のＹ軸方向）の両端部に、左右方向（図１のＸ軸方向）に２本の直線上に５個づつ（合計１０個）の孔が等間隔に形成されている。
【００４５】
上述のように、オイルプレート４には、シリンダヘッド２１の上側壁面に配設される部品を挿通させる孔である部品挿通孔（点火プラグ孔４２、バルブスプリング孔４３、ボルトボス孔４４、及び、ヘッドボルト孔４５等）が形成されているため、オイルプレート４を容易に配設することができる。
【００４６】
すなわち、オイルプレート４には、シリンダヘッド２１の上側壁面に配設される部品を挿通させる孔である部品挿通孔が形成されているため、オイルプレート４を、シリンダヘッド２１の上側壁面に配設される部品（例えば、点火プラグ、吸気バルブ、排気バルブ等）と干渉することなく容易に配設することができるのである。
【００４７】
オイル孔４１は、オイルプレート４の上側表面で受けられたオイルを、シリンダヘッド２１の上側壁面の表面上へ滴下させる孔である。ここで、オイル孔４１は、シリンダヘッド２１の上側壁面において低温となる部位の真上に形成されている。具体的には、オイル孔４１は、シリンダヘッド２１に形成された第１ウォータジャケット２１１（図４参照）の真上に形成されている。
【００４８】
また、オイル孔４１は、シリンダヘッド２１の上側壁面に配設されるバルブスプリング等を挿通させる部品挿通孔（ここでは、点火プラグ孔４２、バルブスプリング孔４３、ボルトボス孔４４、及び、ヘッドボルト孔４５）の直径よりも小さい直径（例えば、直径１０ｍｍ）の円形状に形成されている。
【００４９】
更に、オイルプレート４は、複数個のオイル孔４１から滴下したオイルが、シリンダヘッド２１の上側壁面とオイルプレート４の下側表面との間をシリンダヘッド２１に形成された第１オイル通路２１２の上端部に向けて流下可能に構成されている。具体的には、図４に示すように、オイルプレート４は、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面に形成された凹凸に沿って、凹凸が形成されている。
【００５０】
上述のように、オイル孔４１が、シリンダヘッド２１に形成された第１ウォータジャケット２１１（図４参照）の真上に形成されているため、シリンダヘッド２１に形成された第１ウォータジャケット２１１の上側壁面にオイルを流下させることができるので、オイルを、第１ウォータジャケット２１１内を流れる冷却水と熱交換させることによって効率的に冷却することができる。
【００５１】
本実施形態では、オイル孔４１が、シリンダヘッド２１に形成された第１ウォータジャケット２１１の真上に形成されている場合について説明するが、オイル孔４１が、シリンダヘッド２１の上側壁面において低温となる部位の真上に形成されている形態であればよい。
【００５２】
また、上述のように、オイル孔４１が、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３に配設されるバルブスプリング等を挿通させる部品挿通孔（ここでは、点火プラグ孔４２、バルブスプリング孔４３、ボルトボス孔４４、及び、ヘッドボルト孔４５）の直径よりも小さい直径（例えば、直径１０ｍｍ）の円形状に形成されているため、オイルをシリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面に広範囲に滴下させることができるので、オイルを更に効率的に冷却することができる。
【００５３】
すなわち、上述のように、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面には複雑な凹凸が形成されているため、オイル孔４１として、大きな孔を形成するスペースがないことに加えて、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３に形成されるオイルの流路も複雑な形状となるため、オイル孔４１として小さい直径の孔を多数形成することによって、オイルをシリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面に広範囲に滴下させることができるのである。
【００５４】
本実施形態では、オイル孔４１が、部品挿通孔（ここでは、点火プラグ孔４２、バルブスプリング孔４３、ボルトボス孔４４、及び、ヘッドボルト孔４５）の直径よりも小さい直径の円形状に形成されている場合について説明するが、オイル孔４１が、予め設定された閾値（例えば、１０ｍｍ）よりも小さい直径の円形状に形成されている形態でもよい。この場合には、閾値を適正な値（例えば、８ｍｍ）に設定することによって、オイルをシリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面に広範囲に流下させることができる。なお、
オイル孔４１の直径は，オイルの粘度等の性状に応じて、適正な値に設定することが好ましい。
【００５５】
更に、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面に形成された凹凸に沿って、オイルプレート４に凹凸が形成されているため、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３とオイルプレート４の下側表面との間隔を適当な距離とするべくオイルプレート４を配設することができるので、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面を流れるオイルに温度境界層が発生することを防止することができる。
【００５６】
ここで、図６を参照して、オイルプレート４を配設する効果について説明する。図６は、オイルプレート４を配設する効果の一例を示す概念図である。図６（ａ）は、オイルプレート４を配設していない場合に、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面を流れるオイルＯＬの状態を示す断面図であり、図６（ｂ）は、オイルプレート４を配設した場合に、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面を流れるオイルＯＬの状態を示す断面図である。
【００５７】
図６（ａ）に示すように、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の凸部においては、オイル表面ＳＦとシリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面との距離、すなわち、オイルＯＬの深さｄ１２が浅いため、オイルＯＬの流速Ｖ１２が速くなる。一方、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の凹部においては、オイル表面ＳＦとシリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面との距離、すなわち、オイルＯＬの深さｄ１１が深いため、オイルＯＬの流速Ｖ１１が遅くなる。したがって、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の凹部では、オイルＯＬに温度境界層が発生するため、オイルＯＬと第１ウォータジャケット２１１内を流れる冷却水との熱交換の効率が低下してしまうことになる。
【００５８】
これに対して、図６（ｂ）に示すように、オイルプレート４を配設した場合には、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の凸部においても、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の凹部においても、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面とオイルプレート４の下面との距離、すなわち、オイルＯＬの深さｄ２１、ｄ２２を略一定とすることができるので、オイルＯＬの流速Ｖ２１、Ｖ２２を均一とすることができるため、オイルＯＬに温度境界層が発生することがなく、オイルＯＬと第１ウォータジャケット２１１内を流れる冷却水との熱交換の効率を向上することができるのである。
【００５９】
このようにして、オイルプレート４に形成されたオイル孔４１から滴下したオイルＯＬが、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３とオイルプレート４の下側表面との間を第１オイル通路２１２（図４参照）の上端部に向けて流下可能に構成されているため、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３とオイルプレート４の下側表面との間隔を適当な距離とするべくオイルプレート４を配設することによって、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面を流れるオイルに温度境界層が発生することを防止することができるので、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３の表面を流れるオイルを効率的に冷却することができるのである（図６参照）。
【００６０】
−他の実施形態−
本実施形態では、オイルプレート４が１枚の板状部材からなる場合について説明したが、オイルプレート４が複数枚の板状部材からなる形態でもよい。
【００６１】
本実施形態では、オイルプレート４のオイル孔４１が、第１ウォータジャケット２１１の真上に位置する範囲において略均一に同一サイズの孔が形成されている場合について説明したが、オイル孔４１の孔の大きさが相違する形態でもよいし、オイル孔４１の孔が特定の位置に密に形成されている形態でもよい。例えば、シリンダヘッド２１の上側壁面２１３が平坦な領域においては、オイル孔４１として大きな孔を形成することが可能である。また、例えば、第１ウォータジャケット２１１は、上流側程、内部を流れる冷却水の温度が低いため、上流側の第１ウォータジャケット２１１の真上の位置に、オイル孔４１の孔を密に形成する形態でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、シリンダヘッドの上方に配設された被潤滑部材から流下したオイルを、前記シリンダヘッドの上下方向に形成されたオイル通路の上端部まで流下させる内燃機関に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ エンジン（内燃機関）
２ エンジンブロック
２１ シリンダヘッド
２１１ 第１ウォータジャケット（ウォータジャケット）
２１２ 第１オイル通路（オイル通路）
２１３ 上側壁面
２２ シリンダブロック
２２１ 第２ウォータジャケット
２２２ 第２オイル通路
２２３ シリンダボア
３ 潤滑系統
４ オイルプレート
４１ オイル孔
４２ 点火プラグ孔（部品挿通孔の一部）
４３ バルブスプリング孔（部品挿通孔の一部）
４４ ボルトボス孔（部品挿通孔の一部）
４５ ヘッドボルト孔（部品挿通孔の一部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドの上方に配設された被潤滑部材から流下したオイルを、前記シリンダヘッドの上下方向に形成されたオイル通路の上端部まで流下させる内燃機関であって、
前記被潤滑部材と前記シリンダヘッドとの間に配設され、前記被潤滑部材から流下するオイルを受ける板状のオイルプレートを備え、
前記オイルプレートは、当該オイルプレートの上側表面で受けられたオイルを、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面上へ滴下させる孔であるオイル孔が複数個形成されていると共に、前記複数個のオイル孔から滴下したオイルが、前記シリンダヘッドの上側壁面と当該オイルプレートの下側表面との間を前記オイル通路の上端部に向けて流下可能に構成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、
前記複数個のオイル孔は、それぞれ、前記シリンダヘッドの上側壁面において低温となる部位の真上に形成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又は請求項２に記載の内燃機関において、
前記複数個のオイル孔は、それぞれ、前記シリンダヘッドに形成されたウォータジャケットの真上に形成されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関において、
前記シリンダヘッドは、その上側壁面の表面に凹凸が形成されており、
前記オイルプレートは、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面に形成された凹凸に沿って、凹凸が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から請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関において、
前記オイルプレートは、前記シリンダヘッドの上側壁面に配設される部品を挿通させる孔である部品挿通孔が形成されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関において、
前記複数個のオイル孔は、それぞれ、前記部品挿通孔の直径よりも小さい直径の円形状に形成されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項１】
シリンダヘッドの上方に配設された被潤滑部材から流下したオイルを、前記シリンダヘッドの上下方向に形成されたオイル通路の上端部まで流下させる内燃機関であって、
前記被潤滑部材と前記シリンダヘッドとの間に配設され、前記被潤滑部材から流下するオイルを受ける板状のオイルプレートを備え、
前記オイルプレートは、当該オイルプレートの上側表面で受けられたオイルを、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面上へ滴下させる孔であるオイル孔が複数個形成されていると共に、前記複数個のオイル孔から滴下したオイルが、前記シリンダヘッドの上側壁面と当該オイルプレートの下側表面との間を前記オイル通路の上端部に向けて流下可能に構成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、
前記複数個のオイル孔は、それぞれ、前記シリンダヘッドの上側壁面において低温となる部位の真上に形成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又は請求項２に記載の内燃機関において、
前記複数個のオイル孔は、それぞれ、前記シリンダヘッドに形成されたウォータジャケットの真上に形成されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関において、
前記シリンダヘッドは、その上側壁面の表面に凹凸が形成されており、
前記オイルプレートは、前記シリンダヘッドの上側壁面の表面に形成された凹凸に沿って、凹凸が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から請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関において、
前記オイルプレートは、前記シリンダヘッドの上側壁面に配設される部品を挿通させる孔である部品挿通孔が形成されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関において、
前記複数個のオイル孔は、それぞれ、前記部品挿通孔の直径よりも小さい直径の円形状に形成されていることを特徴とする内燃機関。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９６３２９（Ｐ２０１３−９６３２９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４０９７６（Ｐ２０１１−２４０９７６）
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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