特開 2023-152503 エンジンのオイル冷却構造

(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】P2023152503

(43)【公開日】2023-10-17

(54)【発明の名称】エンジンのオイル冷却構造

(51)【国際特許分類】

   F01M 5/00 20060101AFI20231010BHJP

   F01P 3/02 20060101ALI20231010BHJP

【ＦＩ】

F01M5/00 E

F01P3/02 G

F01M5/00 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022062556

(22)【出願日】2022-04-04

(71)【出願人】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129791

【弁理士】

【氏名又は名称】川本 真由美

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100197561

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 三喜男

(72)【発明者】

【氏名】外薗 徹

(72)【発明者】

【氏名】小池 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】山賀 勇真

【テーマコード（参考）】

3G313

【Ｆターム（参考）】

3G313AA07

3G313AB02

3G313BA01

3G313BB14

3G313BC11

3G313BD11

3G313DA06

3G313DA19

3G313EA06

3G313EA25

3G313FA02

(57)【要約】

【課題】オイルの温度上昇を抑制可能なエンジンのオイル冷却構造を提供する。
【解決手段】エンジン本体１０のシリンダブロック３の下方に配置されたオイルパン３０に貯留されたオイルを、オイルポンプ３１によって輸送して被潤滑部１７，１８に供給した後にオイルパン３０に戻って循環するエンジンのオイル冷却構造は、エンジン本体１０のシリンダヘッド４に設けられて、被潤滑部１７，１８を潤滑した後のオイルが滴下されるシリンダヘッド凹部４Ａを備え、シリンダヘッド凹部４Ａは、シリンダヘッド４を冷却する冷却部１４の上方を含んだ位置に設けられ、シリンダヘッド４に回転可能に取り付けられたカムシャフト１７，１８の回転を利用して、シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルを攪拌する攪拌機構６０，７０を備える。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジン本体のシリンダブロックの下方に配置されたオイルパンに貯留されたオイルを、オイルポンプによって輸送して被潤滑部に供給した後に前記オイルパンに戻って循環するエンジンのオイル冷却構造であって、
前記エンジン本体のシリンダヘッドに設けられて、前記被潤滑部を潤滑した後のオイルが滴下されるシリンダヘッド凹部を備え、
前記シリンダヘッド凹部は、前記シリンダヘッドを冷却する冷却部の上方を含んだ位置に設けられ、
前記シリンダヘッドに回転可能に取り付けられたカムシャフトの回転を利用して、前記シリンダヘッド凹部に溜まったオイルを攪拌する攪拌機構を備えるエンジンのオイル冷却構造。

【請求項2】

前記エンジンのオイル温度が所定の温度以上となる運転状態となった時に、前記攪拌機構を前記カムシャフトに接続する断接機構を備えている
請求項１に記載のエンジンのオイル冷却構造。

【請求項3】

前記攪拌機構は、前記エンジンのクランク軸を中心として、一方側の吸気側と他方側の排気側のうち、吸気側にのみ設けられている
請求項１に記載のエンジンのオイル冷却構造。

【請求項4】

前記攪拌機構は、前記エンジンのクランク軸を中心として、一方側の吸気側と他方側の排気側のうち、排気側にのみ設けられている
請求項１に記載のエンジンのオイル冷却構造。

【請求項5】

前記攪拌機構は、前記シリンダヘッド凹部に溜まったオイルを吸気側に導くように回転する
請求項１に記載のエンジンのオイル冷却構造。

【請求項6】

前記攪拌機構は、
前記カムシャフトの第１回転軸上に設けられた駆動ギヤと、
前記駆動ギヤによって駆動される被駆動ギヤと、
前記被駆動ギヤの第２回転軸上に配置され、前記第２回転軸の中心部から径方向外側に向けて放射状に延びる複数のフィンを有する攪拌部材と、を備える
請求項１に記載のエンジンのオイル冷却構造。

【請求項7】

前記複数のフィンは、外端部が前記シリンダヘッド凹部の底面近傍まで延びている
請求項６に記載のエンジンのオイル冷却構造。

【請求項8】

前記シリンダヘッド凹部は、前記エンジンの気筒列方向に延び、
前記攪拌部材は、前記気筒列方向に複数配置されている
請求項６に記載のエンジンのオイル冷却構造。

【請求項9】

前記シリンダヘッドには、ウォータポンプからの冷却水を流すウォータジャケットが設けられ、
前記冷却部は、前記ウォータジャケットで構成される
請求項１に記載のエンジンのオイル冷却構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車等の車両に搭載されるエンジンのオイル冷却構造に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載されるエンジンは、一般に、エンジンのシリンダブロックの下側に設けられたオイルパン内に貯留されているオイルが、オイルポンプによって吸い出され、エンジンの被潤滑部（例えば、シリンダ、ピストン、カムシャフト等）に供給されるように構成されている。

【0003】

エンジン上部に設けられたカムシャフト等の被潤滑部に供給されたオイルは、シリンダブロックの上面に配置されてピストンと共に燃焼室を形成するシリンダヘッドに滴下され、シリンダヘッド及びシリンダブロックに設けられたオイルリターン通路を介してオイルパンに戻される。

【0004】

被潤滑部に供給されたオイルは、被潤滑部の温度によっては被潤滑部から受熱して温度が上昇する場合がある。この場合、オイルの温度上昇によってオイルの粘度が下がって潤滑性が低下するため、オイルを冷却することが好ましい。

【0005】

一般に、シリンダヘッドは、燃焼室と、燃焼室に開口する吸気ポート及び排気ポートと、燃焼室を冷却するための冷却水が流れる冷却部としてのウォータジャケットとを備える。シリンダヘッドには、ウォータジャケットの上方でクランク軸に直交する幅方向（吸気側及び排気側）に延びる底面と、底面の両端から上方に向かって幅方向外側にそれぞれ傾斜する傾斜面とからなるシリンダヘッド凹部が設けられている。シリンダヘッドの上端には、カムシャフト等が配置され、カムシャフト等の被潤滑部に供給されたオイルは、前記シリンダヘッド凹部の底面に滴下されるようになっている。

【0006】

特許文献１には、オイルの冷却を促進させることを企図して、ウォータジャケットの上方に位置する底面に、底面から上方に突出する複数のフィンが設けることで、底面に滴下されて底面を流れるオイルと冷却水との熱交換を促進させるシリンダヘッド構造を備えたエンジンが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１７－４４１１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

燃費の向上を目的に通常の粘度を備えたオイルよりも上限温度が低い低粘度オイルを採用する場合や、コスト及び部品点数の削減を目的にオイルクーラを廃止する場合、オイル自体の温度上昇の抑制がさらに求められている。

【0009】

本発明は、オイルの温度上昇を抑制可能なエンジンのオイル冷却構造を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、エンジン本体のシリンダブロックの下方に配置されたオイルパンに貯留されたオイルを、オイルポンプによって輸送して被潤滑部に供給した後に前記オイルパンに戻って循環するエンジンのオイル冷却構造であって、前記エンジン本体のシリンダヘッドに設けられて、前記被潤滑部を潤滑した後のオイルが滴下されるシリンダヘッド凹部を備え、前記シリンダヘッド凹部は、前記シリンダヘッドを冷却する冷却部の上方を含んだ位置に設けられ、前記シリンダヘッドに回転可能に取り付けられたカムシャフトの回転を利用して、前記シリンダヘッド凹部に溜まったオイルを攪拌する攪拌機構を備えるエンジンのオイル冷却構造を提供する。

【0011】

本発明によれば、攪拌機構によってシリンダヘッド凹部に溜まったオイルが攪拌されることで、オイルが攪拌されない場合に比べて、シリンダヘッド凹部に溜まったオイルの冷却を促進することで、オイルの温度上昇を抑制できる。その結果、エンジンの信頼性を向上できる。

【0012】

シリンダヘッド凹部の底面は、冷却部近傍に位置するので、シリンダヘッド凹部に溜まったオイルは、底面近傍のオイルと底面との間で熱交換されて低温となり易い。一方、冷却部と反対側で上側に位置するオイルは、底面近傍のオイルに比べて高温となり易い。

【0013】

これに対して、攪拌機構によって、底面近傍の低温のオイルと、上側の高温のオイルとを混合すると、底面近傍のオイル温度は、低温のオイルと高温のオイルとを混合する前の状態のオイル温度よりも上昇するので、底面と底面近傍のオイルの温度差を拡大することができ、底面近傍のオイルのみが冷却されて、底面の温度に近づいた状態が維持される場合に比べて、底面と底面近傍のオイルとの間の熱交換が促進される。

【0014】

したがって、シリンダヘッド凹部に溜まったオイル全体のオイル温度が下げられ、シリンダヘッド凹部からリターン通路に流入する際のオイルの温度上昇を抑制できる。

【0015】

前記エンジンのオイル温度が所定の温度以上となる運転状態となった時に、前記攪拌機構を前記カムシャフトに接続する断接機構を備えていることが好ましい。

【0016】

本構成によれば、オイルの冷却が必要となる場合にのみ攪拌機構を作動させることができるので、攪拌機構を作動させることによって生じ得る機械抵抗の増大を抑制しつつ、オイル温度の上昇を抑制できる。オイルの特性上、高温になると粘性が低下し、被潤滑部に焼付きが発生するため、オイルの温度上昇を抑制する必要がある。これに対して、オイルが所定の温度以上の高温となる運転状態となった時、ないし、オイルが高温となり易いエンジンの高回転時等に攪拌機構を作動させることでオイルの冷却の促進が図られる。攪拌機構の作動は、オイル温度が所定の温度以上となるエンジンの負荷と回転数の関係によって決定してもよい。

【0017】

前記攪拌機構は、前記エンジンのクランク軸を中心として、一方側の吸気側と他方側の排気側のうち、吸気側にのみ設けられていてもよい。

【0018】

本構成によれば、排気側に比べて低温となりやすく、シリンダヘッド凹部の底面との温度差が近づきやすい吸気側のオイルを攪拌することで、シリンダヘッド凹部に溜まったオイルの冷却が促進されて、オイルの温度上昇が抑制される。

【0019】

前記攪拌機構は、前記エンジンのクランク軸を中心として、一方側の吸気側と他方側の排気側のうち、排気側にのみ設けられていてもよい。

【0020】

本構成によれば、シリンダヘッド凹部の排気側に滴下するオイルが、攪拌機構によって攪拌されることで、例えば、排気側に設けられたリターン通路に直接流入することを抑制できる。被潤滑部から滴下するオイルがリターン通路に直接流入する場合に比べて、冷却部によってオイルを冷却できるので、オイルの温度上昇が抑制される。

【0021】

前記攪拌機構は、前記シリンダヘッド凹部に溜まったオイルを吸気側に導くように回転してもよい。

【0022】

本構成によれば、シリンダヘッド凹部に溜まったオイルを、排気側に比べて低温となる吸気側に導くことで、オイルが排気側のみを通過してリターン通路に流入する場合に比べて、冷却部によってオイルを冷却できるので、オイルの温度上昇が抑制される。

【0023】

前記攪拌機構は、前記カムシャフトの回転軸上に設けられた駆動ギヤと、前記駆動ギヤによって駆動される被駆動ギヤと、前記被駆動ギヤの回転軸上に配置され、前記回転軸の中心部から径方向外側に向けて放射状に延びる複数のフィンを有する攪拌部材と、を備えてもよい。

【0024】

本構成によれば、カムシャフトの回転を利用することで攪拌部材によるオイルの攪拌を実現することができるので、攪拌機構用の回転機構を設ける必要がなく、部品点数の増大や組付け工数の増大を抑制しつつ、オイルの冷却を促進できる。シリンダヘッド凹部内の限られた領域に、攪拌機構を配置できる。

【0025】

前記複数のフィンは、外端部が前記シリンダヘッド凹部の底面近傍まで延びていることが好ましい。

【0026】

本構成によれば、複数のフィンによって、シリンダヘッド凹部の底面近傍のより低温のオイルと上側の高温のオイルとを混合できるので、より効果的にオイルの冷却が促進される。

【0027】

前記シリンダヘッド凹部は、前記エンジンの気筒列方向に延び、前記攪拌部材は、前記気筒列方向に複数配置されることが好ましい。

【0028】

本構成によれば、複数の攪拌部材によって、シリンダヘッド凹部に溜まったオイル全体を広範囲に亘って混合しやすい。シリンダヘッド凹部における熱交換が促進される面積を増大できるので、より効果的にオイルの冷却が促進される。

【0029】

前記シリンダヘッドには、ウォータポンプからの冷却水を流すウォータジャケットが設けられ、
前記冷却部は、前記ウォータジャケットで構成されてもよい。

【0030】

本構成によれば、シリンダヘッド凹部がウォータジャケットに隣接して配置されているので、ウォータジャケット内を流れる冷却水によってシリンダヘッド凹部の底面を冷却することができる。これにより、オイルの放熱が促進されて、オイルの温度上昇が抑制できる。

【0031】

本発明にかかるエンジンのオイル冷却構造によれば、オイルの温度上昇を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の実施形態に係るエンジンの構成を示す概略図である。

【図2】図１におけるＩＩ－ＩＩ線に沿ったシリンダヘッドの断面図である。

【図3】図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿ったシリンダブロックの断面図である。

【図4】図２におけるＩＶ－ＩＶ線に沿ったエンジンのオイル通路を示す断面図である。

【図5】本発明の実施形態に係るエンジンのオイル供給通路を示す概略図である。

【図6】管路内を流れるオイルの温度分布の解析モデルを示す断面図である。

【図7】管路内壁面Ｗ近傍を流れるオイルの温度と管路中心を流れるオイルの温度を示すグラフである。

【図8】シリンダヘッド凹部に溜まったオイルの混合の解析モデルの説明図である。

【図9】シリンダヘッド凹部に溜まったオイルを混合しない場合、及び混合した場合における底面近傍のオイル温度と、シリンダヘッド凹部に溜まったオイル全体の平均温度を示すグラフである。

【図10】図１における矢印Ｘから見た攪拌機構とシリンダヘッドの平面図である。

【図11】図１０におけるＸＩ－ＸＩ線に沿った攪拌機構とシリンダヘッドの断面図である。

【図12】オイル冷却構造の断接機構を切断した状態を模式的に示す断面図である。

【図13】オイル冷却構造の断接機構を締結した状態を模式的に示す断面図である。

【図14】図１１における攪拌機構が作動した時のオイルの流れを説明するための図である。

【図15】図１１に示す攪拌機構の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

【0034】

本発明の実施形態に係るオイル冷却構造は、エンジン１に適用されている。図１に示すように、本発明の実施形態に係るエンジン１は、自動車等の車両に搭載され、例えば、クランク軸６ａが前後方向に延びるいわゆる縦置き式のエンジン１である。エンジン１は、エンジン本体１０を備え、エンジン本体１０は、シリンダ２が形成されたシリンダブロック３と、シリンダ２上に配設されるシリンダヘッド４とを備える。シリンダブロック３及びシリンダヘッド４は、例えばアルミニウム合金等の金属材料で形成されている。

【0035】

シリンダ２内には、ピストン５が往復動可能に配置されている。ピストン５は、シリンダブロック３の下部に回転自在に支持されたクランクシャフト６にコンロッド７を介して連結され、ピストン５の往復運動がクランクシャフト６の回転運動に変換されるようになっている。

【0036】

シリンダヘッド４には、吸気ポート１５及び排気ポート１６が形成されている。各シリンダ２に２つの吸気ポート１５及び排気ポート１６が設けられ、２つの吸気ポート１５及び排気ポート１６はそれぞれ、シリンダ２の中心軸２ａと直交するクランク軸６ａの軸方向に離間して設けられている。

【0037】

吸気ポート１５には、空気を燃焼室８に供給する吸気通路（図示せず）が接続され、排気ポート１６には、燃焼室８から燃焼ガスである排気ガスを排出する排気通路（図示せず）が接続されている。排気通路には、排気装置としての排気ガスを浄化する触媒を備えた触媒装置１１及び排気管１２が接続されている。触媒装置１１とエンジン１は、車体幅方向に並んで配置されている。

【0038】

シリンダヘッド４の上部には、仮想線で示すように、吸気ポート１５及び排気ポート１６をそれぞれ開閉する吸気弁及び排気弁が配設されている。吸気弁は、クランクシャフト６に駆動連結された吸気カムシャフト１７によって所定のタイミングで吸気ポート１５を開閉し、吸気行程において空気を燃焼室８に供給するようになっている。排気弁は、クランクシャフト６に駆動連結された排気カムシャフト１８によって所定のタイミングで排気ポート１６を開閉し、排気行程において燃焼室８から排気ガスを排出するようになっている。

【0039】

シリンダヘッド４の内部には、シリンダヘッド４、特に燃焼室８を冷却するための冷却水が循環する冷却部としてのヘッド側ウォータジャケット１４が形成されている。ヘッド側ウォータジャケット１４は、燃焼室８の上方で、図１に示されている断面では、吸気ポート１５と排気ポート１６の間に設けられている。ヘッド側ウォータジャケット１４は、各燃焼室８の上方に設けられて、点火プラグ（図示せず）を装着するためのボス部５１（図２参照）を取り囲むように形成されている。本実施形態においては、点火プラグは、シリンダ２の中心軸２ａに沿ってシリンダ２の中心に設けられているため、ヘッド側ウォータジャケット１４のクランク軸６ａに直交する幅方向の中央部が、シリンダ２の中心軸２ａ近傍に位置するようになっている。

【0040】

図１に示すように、シリンダヘッド４には、シリンダヘッド４の上端に設けられたカムシャフト１７，１８等の被潤滑部を潤滑した後のオイルが滴下されるシリンダヘッド凹部４Ａが設けられている。シリンダヘッド凹部４Ａは、シリンダヘッド４の上下方向のほぼ中央付近でヘッド側ウォータジャケット１４の上方に位置してクランク軸６ａに直交する幅方向に延びる底面４ａと、底面４ａの幅方向の両端部から幅方向外側に向かって上方に傾斜する傾斜面４ｂ，４ｃとを有する。底面４ａは、ヘッド側ウォータジャケット１４の上面を構成する。

【0041】

底面４ａの幅方向中央部は、シリンダ２の中心軸２ａに概ね一致するように配置されている。したがって、底面４ａの幅方向中央部とヘッド側ウォータジャケット１４の幅方向中央部とは、幅方向において概ね一致している。傾斜面４ｂ，４ｃは、底面４ａの幅方向一方側に位置する吸気側傾斜面４ｂと、クランク軸６ａを挟んで幅方向他方側に位置する排気側傾斜面４ｃとを備える。

【0042】

排気側傾斜面４ｃは、底面４ａの触媒装置１１側の端部からさらに触媒装置１１側に向かって上方に傾斜している。排気側傾斜面４ｃは、シリンダヘッド４の側壁部の内面の一部を構成し、排気側に位置するため、排気ガスによって底面４ａに比べて高温となる。また、排気側傾斜面４ｃの幅方向外側には、触媒装置１１が隣接して配置されているため、触媒装置１１の排気ガスによって排気側傾斜面４ｃがより高温となりやすい。

【0043】

底面４ａは、ヘッド側ウォータジャケット１４の上方を含む位置に配置されているので、排気側傾斜面４ｃよりも低温となる。さらに、前述のように、底面４ａの幅方向の中央部は、ヘッド側ウォータジャケット１４の幅方向中央部と概ね一致しているので、底面４ａの中央部が底面４ａの幅方向の両側部に比べて冷却された状態となっている。

【0044】

シリンダヘッド凹部４Ａのクランク軸６ａ方向の一端側と他端側は、底面４ａのクランク軸６ａの一端側と他端側から立ち上がる前面部４ｄと後面部４ｅとによって閉じられている（図２参照）。前面部４ｄ及び後面部４ｅには、吸気カムシャフト１７及び排気カムシャフト１８を配置するための凹部が設けられている。

【0045】

図２に示すように、シリンダヘッド４は、気筒方向に延びて平面視で矩形状を有する。底面４ａには、シリンダ２毎に点火プラグ（図示せず）を装着するためのボス部５１が設けられている。底面４ａには、ボス部５１を挟んだ吸気側及び排気側に、それぞれ吸気用ボス部５２と排気用ボス部５３が設けられている。吸気用ボス部５２には吸気弁が配置され、排気用ボス部５３には排気弁が配置されている。

【0046】

底面４ａには、シリンダヘッド４をシリンダブロック３に取り付けるためのヘッドボルト（図示せず）を挿通するヘッドボルト挿通穴５４ａが気筒ごとにシリンダ２を囲むように複数設けられている。底面４ａには、後述のヘッド側リターン通路４２，４６が、ヘッドボルト挿通穴５４ａの反クランク軸側の側壁側に設けられている。

【0047】

図３に示すように、シリンダブロック３の上側には、冷却水が流通する冷却部としてのシリンダ側ウォータジャケット１３がシリンダ２の径方向外側でシリンダ２を取り囲むように設けられている。シリンダ側ウォータジャケット１３は、シリンダ列のシリンダ２の径方向外側を囲う閉ループ構造を有している。シリンダ側ウォータジャケット１３は、上向きに開口するように形成されている。

【0048】

シリンダ側ウォータジャケット１３のうちクランク軸６ａの軸線方向を挟んで両側に位置した部分は、シリンダ２を部分的に囲う複数の弧状部１３ａと、シリンダ２間に向かって入り込んだ複数の凹部１３ｂを有する。シリンダ側ウォータジャケット１３は、気筒列の軸方向の両側の部分では、弧状部１３ａと凹部１３ｂとが交互に連続して配置されている。気筒列の前後の端部においては、弧状部１３ａ同士を連結すると共にシリンダ２の前後端部を囲う前端部１３ｃ及び後端部１３ｃがそれぞれ配置されている。

【0049】

シリンダブロック３の気筒列を挟んだ両側には、シリンダヘッド４を固定するためのヘッドボルトをねじ込むための複数のねじ穴５４ｂが設けられている。各ねじ穴５４ｂは、平面視でシリンダ側ウォータジャケット１３の凹部１３ｂ、前端部１３ｃ、及び、後端部１３ｃの外側に配置されている。

【0050】

本実施形態において、シリンダブロック３の下端には、ピストン５、クランクシャフト６、カムシャフト１７，１８等の被潤滑部を潤滑するためのオイルを貯留するためのオイルパン３０が配置されている。

【0051】

本実施形態では、エンジン１は、図１に示すように、シリンダ２の中心軸２ａが垂直方向から１０度などの所定角度θ１排気側に傾斜した方向に延びるように配置された状態で車体フレームに支持されて車両に搭載されている。

【0052】

図１、図４及び図５に示すように、エンジン１には、被潤滑部（ピストン５、クランクシャフト６、カムシャフト１７，１８等）を潤滑するオイルをエンジン１内で循環させて、オイル冷却構造の一部を構成するオイル通路２０が備えられている。オイル通路２０は、被潤滑部にオイルを供給するオイル供給通路２１と、被潤滑部に供給したオイルをオイルパンに戻すためのオイルリターン通路２２とを有する。

【0053】

図５に示すように、オイル供給通路２１は、オイルパン３０に貯留されているオイルを吸い上げるオイルポンプ３１と、オイルポンプ３１から吐出されるオイルを濾過するオイルフィルタ３２と、オイルポンプ３１から吐出されるオイルを冷却するオイルクーラ３３と、エンジン本体１０に設けられた供給油路３５とを備える。

【0054】

供給油路３５は、オイルパン３０側に設けられた第１供給油路３６と、シリンダブロック３に設けられた第２供給油路３７と、シリンダヘッド４に設けられた第３供給油路３８と、第１供給油路３６と第２供給油路３７とを連通させる第１連通油路３９と、第２供給油路３７と第３供給油路３８とを連通させる第２連通油路４０とを備える。

【0055】

図１及び図５に示すように、オイルポンプ３１は、クランクシャフト６により駆動され、オイルポンプ３１から吐出されたオイルは、第１供給油路３６を通ってオイルフィルタ３２へ流入して濾過された後、オイルクーラ３３へ流入して冷却される。オイルクーラ３３で冷却されたオイルは、第１連通油路３９を通ってシリンダブロック３の第２供給油路３７に供給される。

【0056】

図１、図４及び図５に示すように、第１供給油路３６は、オイルパン３０内に設けられると共にオイルポンプ３１とオイルフィルタ３２とを接続する油路３６ａと、オイルパン３０の排気側の側面に隣接して設けられると共にオイルフィルタ３２とオイルクーラ３３とを接続する油路３６ｂと、オイルクーラ３３から上方に延びると共にシリンダブロック３に設けられた第１連通油路３９に接続される３６ｃとを備える。

【0057】

図４及び図５に示すように、第１連通油路３９は、シリンダブロック３に設けられると共に排気側に開口してシリンダ２の径方向（エンジン本体１０の幅方向）に延びる油路３９ａと、油路３９ａの径方向内側の端部から上方に延びる油路３９ｂとを備える。

【0058】

第２供給油路３７は、油路３９ｃが接続されると共に気筒列方向に延びるメインギャラリ３７ａと、メインギャラリ３７ａから分岐してクランク軸６ａ側に向かって下方に延びてクランクシャフト６の被潤滑部にオイルを供給するための複数の分岐油路３７ｂとを備える。

【0059】

メインギャラリ３７ａは、シリンダブロック３の気筒列方向に直交する幅方向においてシリンダブロック３の排気側の位置であってシリンダ２の下端部近傍に位置している。複数の分岐油路３７ｂのそれぞれの下流端は、シリンダブロック３のクランク軸６ａに向かって開口している。

【0060】

図５に示すように、第２供給油路３７は、メインギャラリ３７ａの一方側の端部から分岐して幅方向に延びて第２連通油路４０に連通する油路３７ｃをさらに備える。

【0061】

第２連通油路４０は、シリンダブロック３に設けられると共に油路３７ｃのメインギャラリ３７ａ側の端部から上方に延びる油路４０ａと、シリンダヘッド４に設けられて油路４０ａに連通すると共に上方に延びる油路４０ｂとを備える。

【0062】

第３供給油路３８は、油路４０ｂの上端から幅方向両側に延びる油路３８ａと、油路３８ａの排気側と吸気側から上方に延びる一対の油路３８ｂと、油路３８ｂから気筒列方向に延びるヘッド側ギャラリ３８ｃとを備える。ヘッド側ギャラリ３８ｃは、ヘッド側ギャラリ３８ｃからカムシャフト１７，１８の吸気側及び排気側それぞれのカムジャーナル等にオイルを供給するように形成された複数の分岐油路３８ｄを備える。

【0063】

なお、オイル供給通路２１は、上述の構成以外にも、例えば、ピストンを冷却するためのオイルジェット等にオイルを供給するように形成されている。

【0064】

図４に示すように、オイル供給通路２１を介してエンジン１の被潤滑部としてのカムシャフト１７，１８に供給されたオイルは、シリンダヘッド４の吸気側及び排気側傾斜面４ｂ，４ｃ及び底面４ａに滴下され（矢印a）、底面４ａに設けられたオイルリターン通路２２を構成するヘッド側リターン通路４２，４６を通ってオイルパン３０に戻される。

【0065】

エンジン１の車体搭載状態において、底面４ａは、水平面２ｂに対して排気側が吸気側よりも下方となるように傾斜している。よって、底面４ａに滴下したオイルは、排気側のヘッド側リターン通路４２に案内されやすくなっている。

【0066】

オイルリターン通路２２は、被潤滑部としてのカムシャフト１７，１８に供給されたオイルが排気ポート１６側と吸気ポート１５側に分かれて流れる複数の排気側リターン通路４１及び吸気側リターン通路４５とを備える。排気側リターン通路４１及び吸気側リターン通路４５は、シリンダブロック３に設けられたリターン通路４３,４７に連通すると共に、オイルパン３０に開口するように形成されている。

【0067】

エンジン１の運転が開始されると、クランクシャフト６の回転に伴ってオイルポンプ３１が駆動される。そして、図５に矢印で示すように、オイルポンプ３１は、オイルパン３０に貯留されているオイルをオイルポンプ３１の吸込口３１ａから吸入し、吸入されたオイルを、第１供給油路３６、第１連通油路３９、第２供給油路３７、第２連通油路４０、第３供給油路３８を順次経由して、エンジン本体１０内の被潤滑部に供給する。

【0068】

このようにして被潤滑部に供給されたオイルは、オイル供給通路２１を介して被潤滑部を潤滑すると共に、被潤滑部の動作時に生じる摩擦熱等の熱を吸収した後にオイルリターン通路２２を介してオイルパン３０に戻される。

【0069】

オイルリターン通路２２に流入するオイルは、被潤滑部の動作時に生じる摩擦熱等の熱を吸収することで温められているため、ヘッド側ウォータジャケット１４の上方を含む位置に設けられた底面４ａ、及び、シリンダ側ウォータジャケット１３に隣接して設けられたリターン通路４３でオイルの熱を放熱することで冷却されて、オイルパン３０に戻される。

【0070】

前述のように、排気側傾斜面４ｃは、エンジン本体１０の側壁部の内面の一部を構成し、排気側に位置しているため、排気ガスによって底面４ａに比べて高温となる。このため、排気側傾斜面４ｃを伝って底面４ａに流入するオイルは、排気側傾斜面４ｃからの受熱によって昇温しやすい。シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルは、ウォータジャケット１４内を流れる冷却水によって冷却された底面４ａとの間で熱交換されて冷却されて、排気側リターン通路４１に流出する。

【0071】

ここで、図６及び図７を参照しながら、冷却された管路内壁面Ｗと、管路内を流れるオイル１００との間の熱交換によるオイル１００の冷却について説明する。図６は、管路内を流れるオイル１００の油温挙動の解析モデルを示す（ａ）流路方向に沿った断面図、及び（ｂ）図６（ａ）のＶＩ－ＶＩ線に沿った流路方向に直交する断面図である。図７は、管路内壁面Ｗ近傍を流れるオイル１０１の温度Ｔ１と管路中心を流れるオイル１０２の温度Ｔ２を比較したグラフである。

【0072】

解析モデルでは、管路内壁面Ｗの壁面温度Ｔｗａｌｌを８０度とし、管路内に流入するオイル１００の入口での温度Ｔｏｉｌを１２０度としたときの管路入口側から出口側に至るまでの間の管路内壁面Ｗ近傍を流れるオイル１０１の温度Ｔ１と管路中心を流れるオイル１０２の温度Ｔ２をシミュレーションによって算出した。

【0073】

図７に示されるシミュレーション結果によると、管路内を流れるオイル１００は、管路内壁面Ｗ近傍（内壁面Ｗから０．５ｍｍの層）のオイル１０１の温度Ｔ１は低下し、管路中心部（例えば、管路中心から１ｍｍの層）のオイル１０２の温度Ｔｏｌｉ２は低下していない。

【0074】

放熱量Ｑは、オイルの熱伝達係数をｈ、管路内壁面積をＳ、壁面近傍のオイル温度をＴ１、壁面温度をＴｗａｌｌとすると、Ｑ＝ｈＳ（Ｔ１－Ｔｗａｌｌ）となる。したがって、放熱量Ｑは、オイル温度Ｔ１と管路内壁面Ｔｗａｌｌの温度差に比例するため、管路内を流れるオイル１００のうち管路内壁面Ｗ近傍のオイル１０１が冷却されて、管路内壁面Ｗとの温度差が小さくなと、オイル１０１と管路内壁面Ｗとの間の熱交換が生じにくくなる。

【0075】

上述の現象は、本実施形態のシリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルと、底面４ａとの間においても生じ得る。具体的には、図８に模式的に示すように、シリンダヘッド凹部４Ａに滴下されて溜まったオイル１１０は、底面４ａ上を吸気側から排気側に向かって、流れてリターン通路４１側に流出する。したがって、シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルは、底面４ａとの間で底面４ａ近傍のオイル１１１のみが熱交換するだけで、シリンダヘッド凹部４Ａの上側に溜まったオイル１１１～１２０は、オイルの温度が低下することなくリターン通路４１側に流出し、オイル全体の温度の低下が促進されにくい。

【0076】

これに対して、底面４ａの温度Ｔｗａｌｌと、底面４ａ近傍のオイル１１１の温度Ｔ１１との間の温度差を維持ないし拡大することで、放熱量Ｑを増大させるため、本実施形態では、図８に矢印で示されるように、底面４ａ近傍のオイル１１１と、シリンダヘッド凹部４Ａの上側（底面４ａと反対側）のオイル１１１～１２０とを混合する攪拌機構６０，７０を有する。攪拌機構６０，７０は、オイル冷却構造の一部を構成する。

【0077】

図８は、シリンダヘッド凹部に溜まったオイルの混合の解析モデルの説明図である。図９は、シリンダヘッド凹部に溜まったオイルを混合しない場合、及び混合した場合における底面近傍のオイル温度と、シリンダヘッド凹部に溜まったオイル全体の平均温度を示すグラフである。

【0078】

図８の示す解析モデルでは、シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルを上下方向に１０層に分割し、シリンダヘッド凹部４Ａの底面４ａに接触している一番下の層となる１層目１１１の温度と、シリンダヘッド凹部４Ａ全体のオイルの温度とを、オイルの混合状態毎に算出した。オイルの混合状態は、オイルを混合しない場合の底面４ａ近傍のオイルの温度Ｔ３及びシリンダヘッド凹部４Ａ内のオイル全体の温度Ｔ３０と、オイルを１層目１１１～４層目１１４までを混合した場合の底面４ａ近傍のオイルの温度Ｔ４及びシリンダヘッド凹部４Ａ内のオイル全体の温度Ｔ４０とを比較した。ここで、底面４ａ近傍のオイルの温度Ｔ３、Ｔ４は、図８に示す１層目１１１の温度である。解析モデルでは、底面４ａの壁面温度Ｔｗａｌｌを８０度とし、シリンダヘッド凹部４Ａ内に流入するオイル１１０の入口（吸気側）での温度Ｔ０を１２０度とした。

【0079】

図９には、底面４ａ近傍の１層目のオイル１１１と、２層目以上のオイル１１２～１２０とが混合されていない状態での底面４ａ近傍のオイル温度Ｔ３及びシリンダヘッド凹部４Ａ内オイル全体の温度Ｔ３０が二点鎖線で示され、底面４ａ近傍の１層目のオイル１１１から４層目のオイル１１４までが混合された状態での底面４ａ近傍のオイル温度Ｔ４及びシリンダヘッド凹部４Ａ内オイル全体の温度Ｔ４０が実線で示されている。

【0080】

図９に示されるシミュレーション結果によると、混合状態の底面４ａ近傍のオイルの温度Ｔ４は、混合されていない状態の底面４ａ近傍のオイルの温度Ｔ３に比べてオイル温度の低下量が少なかったが、混合状態のオイル全体の温度Ｔ４０は、混合されていない状態のオイル全体の温度Ｔ３０に比べてオイル温度が低下した。

【0081】

図９の矢印で示すように、混合されていない状態での底面４ａ近傍のオイル温度Ｔ３に比べて、混合状態では底面４ａ近傍のオイルの温度Ｔ４と底面４ａとの間の温度差ΔＴが拡大されているので、オイルと底面４ａとの間の熱交換が促進されて、オイルの放熱量Ｑを増大できる。

【0082】

次に、図１０～図１４を参照しながら、攪拌機構６０，７０の構成について説明する。

【0083】

図１０及び図１１に示すように、シリンダヘッド凹部４Ａの排気側には排気側攪拌機構６０が設けられ、シリンダヘッド凹部４Ａの吸気側には吸気側攪拌機構７０が設けられている。排気側攪拌機構６０及び吸気側攪拌機構７０は、それぞれ排気カムシャフト１８と吸気カムシャフト１７の回転を利用して回転される。

【0084】

図１１に示すように、吸気カムシャフト１７及び排気カムシャフト１８は、ロッカアーム１７ｃ，１８ｃを所定のタイミングで揺動させることで、吸気弁１５ａ及び排気弁１６ａを開閉駆動させる。ロッカアーム１７ｃ，１８ｃの一端は、それぞれ吸気弁１５ａ及び排気弁１６ａの上端に上方から当接される。ロッカアーム１７ｃ，１８ｃの他端には、吸気弁１５ａ及び排気弁１６ａのバルブクリアランスを調整するためのラッシュアジャスタ１７ｄ,１８ｄが下方から当接されている。

【0085】

図１０に示すように、吸気カムシャフト１７及び排気カムシャフト１８は、気筒列方向に延び、シリンダヘッド４に設けられた複数の軸受部１７ａ、１８ａによって回転可能に支持されている。吸気カムシャフト１７及び排気カムシャフト１８には、複数のカム１７ｂ，１８ｂが形成されている。複数のカム１７ｂ，１８ｂ、ロッカアーム１７ｃ，１８ｃ、及びラッシュアジャスタ１７ｄ,１８ｄは、それぞれ、各気筒に対応するように気筒列方向に所定の間隔で並べて配置されている。

【0086】

図１１に示すように、排気側攪拌機構６０及び吸気側攪拌機構７０は、それぞれ、駆動ギヤ６１，７１、中間ギヤ６２，７２、被駆動ギヤ６３，７３、回転軸（第２回転軸）６４，７４、攪拌部材６５，７５、断接機構６６，７６、及び油圧供給部６７，７７を有する。排気側攪拌機構６０と吸気側攪拌機構７０とは、同様の構成を有しているので、排気側攪拌機構６０のみについて説明する。

【0087】

図１０に示すように、駆動ギヤ６１は、排気カムシャフト１８の回転軸（第１回転軸）１８ｅ上に一体的に設けられている。駆動ギヤ６１は、排気カムシャフト１８の気筒方向一方側の端部に設けられている。図１１に示すように、駆動ギヤ６１は、排気カムシャフト１８の回転と共に時計回り（図１１における右回り）に回転する。駆動ギヤ６１には、中間ギヤ６２が噛合っている。

【0088】

中間ギヤ６２は、駆動ギヤ６１よりも下方（シリンダヘッド凹部４Ａの底面４ａ側）かつ、シリンダ径方向内側に配置されている。中間ギヤ６２は、例えば、シリンダヘッド４に設けられた複数の軸受部等によって回転可能に支持されている。中間ギヤ６２は、駆動ギヤ６１の回転に伴って反時計回り（図１１における左回り）に回転する。中間ギヤ６２には、被駆動ギヤ６３が噛合っている。

【0089】

被駆動ギヤ６３は、中間ギヤ６２よりも下方（底面４ａ側）かつ、シリンダ径方向内側に配置されている。被駆動ギヤ６３は、シリンダヘッド４の幅方向において、ロッカアーム１８ｃの一端部と他端部との間に位置する。言い換えると、被駆動ギヤ６３は、排気弁１６ａとラッシュアジャスタ１８ｄとの間に配置されている。被駆動ギヤ６３は、例えば、シリンダヘッド４に設けられた複数の軸受部等によって回転可能に支持されている。被駆動ギヤ６３は、駆動ギヤ６１の回転に伴って、中間ギヤ６２を介して時計回りに回転する。被駆動ギヤ６３の回転軸６３ａには、被駆動ギヤ６３の回転を攪拌部材６５の回転軸６４への伝達状態と非伝達状態を切り換える断接機構６６が設けられている。

【0090】

図１２に示すように、断接機構６６は、ドラム６６ａと、ハブ６６ｂと、ドラム側摩擦板６６ｃと、ハブ側摩擦板６６ｄと、ピストン６６ｅと、油圧室６６ｈと、リターンスプリング６６ｉとを備える。ドラム６６ａは、円筒状を有し、底部において被駆動ギヤ６３の回転軸６３ａが固定されている。ドラム６６ａは、回転軸６３ａと一体回転する。ハブ６６ｂは、ドラム６６ａの径方向内側に対向配置されている。ハブ６６ｂは、回転軸６３ａと同軸上に配置された攪拌部材６５の回転軸６４の外周に固定されている。ハブ６６ｂは、回転軸６４と一体回転する。

【0091】

ドラム６６ａには、ドラム側摩擦板６６ｃが軸方向に摺動可能にスプライン嵌合され、ハブ６６ｂにはハブ側摩擦板６６ｄが軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されている。ドラム側摩擦板６６ｃとハブ側摩擦板６６ｄとは、軸方向に交互に並べて配置されている。

【0092】

ピストン６６ｅは、ドラム側摩擦板６６ｃとハブ側摩擦板６６ｄの軸方向における被駆動ギヤ６３側に配置されている。ピストン６６ｅは、軸方向に移動することで、ドラム側摩擦板６６ｃとハブ側摩擦板６６ｄとを押圧し、ドラム側摩擦板６６ｃとハブ側摩擦板６６ｄとが互いに締結される。ピストン６６ｅは、油圧室を形成する円盤部６６ｆと、ドラム側摩擦板６６ｃとハブ側摩擦板６６ｄを押圧する押圧部６６ｇとを有する。

【0093】

ピストン６６ｅの軸方向における被駆動ギヤ６３側には、油圧室６６ｈが設けられている。油圧室６６ｈは、回転軸６３ａの内周に設けられた中空部６３ｂに連続するように設けられている。油圧室６６ｈには、油圧供給部６７から油圧が給排されるようになっている。断接機構６６の油圧室６６ｈへの油圧の給排は、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌ ｕｎｉｔ）等の制御部によって制御される。オイルの温度が所定値以上になった時に、油圧室６６ｈに油圧を供給するように油圧供給部６７へ信号を出力する。オイルの温度が所定値未満になった時に油圧室６６ｈの油圧をドレンするようになっている。

【0094】

ドラム６６ａの径方向中央には、回転軸６３ａの中空部６３ｂに連続するドラム軸中空部６６ｋを有するドラム軸部６６ｊが設けられている。油圧供給部６７から供給される油圧は、回転軸中空部６３ｂとドラム軸中空部６６ｋを介して油圧室６６ｈに供給されるようになっている。

【0095】

ドラム軸部６６ｊの外周には、径方向外側に突出するスプリング受け部６６ｍが設けられている。ドラム軸部６６ｊの外周には、ピストン６６ｅを解放方向に付勢するリターンスプリング６６ｉが装着されている。リターンスプリング６６ｉは、スプリング受け部６６ｍとピストン６６ｅの円盤部６６ｆとの間に配置されている。

【0096】

図１３に示すように、断接機構６６が接続状態においては、油圧供給部６７から油圧室６６ｈに油圧が供給され、ピストン６６ｅがドラム側摩擦板６６ｃとハブ側摩擦板６６ｄとを押圧し、ドラム６６ａとハブ６６ｂが締結され、被駆動ギヤ６３の回転が回転軸６４に伝達される。一方、図１２に示すように、断接機構６６が切断状態においては、油圧供給部６７から油圧室６６ｈへの油圧の供給が停止されて油圧室６６ｈのオイルがドレンされ、ピストン６６ｅの円盤部６６ｆがリターンスプリング６６ｉの付勢力によって、被駆動ギヤ６３側に押し戻され、ドラム側摩擦板６６ｃとハブ側摩擦板６６ｄが解放状態となる。

【0097】

断接機構６６は、オイル温度が所定の温度未満である場合は、図１２に示すように切断された状態を維持する。オイル温度が所定の温度以上となって、オイルの冷却が必要となる運転状態を検出すると、例えば、制御部から信号が油圧供給部６７に送信され、油圧室６６ｈに油圧が供給されることで、攪拌部材６５，７５の回転軸６４，７４が、カムシャフト１７，１８の回転に連動して回転するようになっている。本実施形態において、オイルの冷却が必要となる運転状態とは、オイルの温度を検出するための温度センサを、例えばオイルパン内に配置し、温度センサによって検出されたオイルの温度が所定の温度（例えば１００～１２０度）以上の高温となった時点である。また、オイルの冷却が必要となる運転状態は、エンジンの回転数が所定の回転数以上となった時点であってもよいし、エンジンのトルクが所定値以上の高負荷となった時点であってもよい。攪拌機構６０，７０の作動は、エンジンの負荷と回転数の関係（例えば、高負荷かつ高回転時等）によって決定してもよい。所定の回転数、トルクの所定値、及びエンジンの負荷と回転数は、例えば、オイルの温度が所定の温度以上となる運転状態に対応する値を用いればよい。

【0098】

図１０に示すように、回転軸６４は、被駆動ギヤ６３の回転軸６３ａと一致するように設けられている。回転軸６４は、気筒方向に延び、シリンダヘッド４に設けられた複数の軸受部等を介して回転可能に支持されている。回転軸６４は、吸気カムシャフト１７及び排気カムシャフト１８と平行に配置されている。回転軸６４には、複数の攪拌部材６５が配置されている。複数の攪拌部材６５は、複数のカム１７ｂ，１８ｂと気筒方向位置を異ならせて、気筒列方向に所定の間隔で並べて配置されている。なお、複数の攪拌部材６５は、平面視において、シリンダヘッド凹部４Ａの底面４ａの下方配置されたウォータジャケット１４に対応する部位に設けられている。

【0099】

図１１及び図１２に示すように、各攪拌部材６５は、回転軸６４に回転不能に固定される円筒状のベース部６５ａと、ベース部６５ａの外周から径方向外側に向かって放射状に延びる複数のフィン６５ｂとを備える。図１４を参照すると、フィン６５ｂは、例えば、樹脂で形成されている。フィン６５ｂは、回転軸６４の中心側から径方向外側に向かって延びている。フィン６５ｂは、排気側に膨出するように湾曲している。本実施形態においては、攪拌部材６５が時計回りに回転するので、フィン６５ｂは、回転方向後方側に向かって膨出するように湾曲している。フィン６５ｂは、外端部がシリンダヘッド凹部４Ａの底面４ａ近傍（例えば、図８における１層目１１１）まで延びている。

【0100】

上記実施形態に係る、エンジンのオイル冷却構造によれば、次の作用効果を奏する。

【0101】

図１４に示すように、攪拌機構６０，７０によってシリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルが攪拌されることで、オイルが攪拌されない場合に比べて、シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルの冷却を促進することで、オイルの温度上昇を抑制できる。その結果、エンジンの信頼性を向上できる。

【0102】

シリンダヘッド凹部４Ａの底面４ａは、ウォータジャケット１４近傍に位置するので、シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルは、底面４ａ近傍のオイルと底面４ａとの間で熱交換されて低温となり易い。一方、ウォータジャケット１４と反対側で上側に位置するオイルは、底面４ａ近傍のオイルに比べて高温となり易い。

【0103】

これに対して、攪拌機構６０，７０によって、底面４ａ近傍の低温のオイルと、上側の高温のオイルとを混合すると、前述の図９に示されたシミュレーション結果より、底面４ａ近傍のオイル温度は、低温のオイルと高温のオイルとを混合する前の状態のオイル温度よりも上昇するので、底面４ａと底面４ａ近傍のオイルの温度差ΔＴを拡大することができ、底面４ａ近傍のオイルのみが冷却されて、底面４ａの温度に近づいた状態が維持される場合に比べて、底面４ａと底面４ａ近傍のオイルとの間の熱交換が促進される。

【0104】

したがって、シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイル全体のオイル温度が下げられ、シリンダヘッド凹部４Ａからリターン通路４２に流入する際のオイルの温度上昇を抑制できる。

【0105】

断接機構６６，７６は、エンジンのオイル温度が所定の温度以上となる運転状態となった時に、攪拌機構６０，７０を作動させるので、攪拌機構を作動させることによって生じ得る機械抵抗の増大を抑制しつつ、オイル温度の上昇を抑制できる。換言すると、オイルの冷却が必要となる場合にのみ攪拌機構を作動させることができる。オイルの特性上、高温になると粘性が低下し、被潤滑部に焼付きが発生するため、オイルの温度上昇を抑制する必要がある。これに対して、オイルが所定の温度以上の高温となる運転状態となった時、ないし、オイルが高温となり易いエンジンの高回転時等に攪拌機構を作動させることでオイルの冷却の促進が図られる。攪拌機構の作動は、オイル温度が所定の温度以上となるエンジンの負荷と回転数の関係によって決定してもよい。

【0106】

図１４の矢印で示されるように、カムシャフト１７,１８の時計回りに回転すると、カムシャフト１７，１８の回転軸上に設けられた駆動ギヤ６１が時計回りに回転し、駆動ギヤ６１に噛合う中間ギヤ６２が反時計回りに回転し、中間ギヤ６２に噛合う被駆動ギヤ６３が時計回りに回転し、断接機構６６によって被駆動ギヤ６３に接続された回転軸６４及び攪拌部材６５，７５は、被駆動ギヤ６３と一体的に時計回りに回転する。

【0107】

これにより、シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルは、排気側の攪拌部材６５及び吸気側の攪拌部材７５によって、吸気側から排気側に導かれる。この流れは、シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルが、吸気側から排気側のリターン通路４２に流出する流れと一致するので、攪拌構造６０,７０によってシリンダヘッド凹部４Ａ内のオイルの流れを妨げることを回避できる。

【0108】

エンジンのクランク軸６ａを中心として、他方側の排気側に排気側攪拌機構６０が設けられているので、図１４に示すように、シリンダヘッド凹部４Ａの排気側に滴下するオイルが、排気側攪拌機構６０によって攪拌されることで、排気側に設けられたリターン通路４２に直接流入することを抑制できる。また、被潤滑部から滴下するオイルがリターン通路４２に直接流入する場合に比べて、冷却部１４によってオイルを冷却できるので、オイルの温度上昇が抑制される。

【0109】

エンジンのクランク軸６ａを中心として、一方側の吸気側に吸気攪拌機構７０が設けられているので、排気側に比べて低温となりやすく、シリンダヘッド凹部４Ａの底面４ａとの温度差が近づきやすい吸気側のオイルを攪拌することができる。これにより、シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルの冷却が促進される。

【0110】

攪拌機構６０，７０は、カムシャフト１７，１８の回転を利用することで攪拌部材６５，７５によるオイルの攪拌を実現することができるので、攪拌機構用の回転機構を別途設ける必要がなく、部品点数の増大や組付け工数の増大を抑制しつつ、オイルの冷却を促進できる。シリンダヘッド凹部の内の限られた領域に、攪拌機構６０，７０を配置しやすい。

【0111】

図１４に示すように、複数のフィン６５ｂ，７５ｂは、外端部がシリンダヘッド凹部４Ａの底面４ａ近傍まで延びているので、複数のフィン６５ｂ，７５ｂによって、シリンダヘッド凹部４Ａの底面４ａ近傍のより低温のオイルと上側の高温のオイルとを混合でき、より効果的にオイルの冷却が促進される。

【0112】

図１０に示すように、攪拌部材６０，７０は、気筒列方向に複数配置されているので、シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイル全体を広範囲に亘って混合しやすい。シリンダヘッド凹部４Ａにおける熱交換が促進される面積を増大できるので、より効果的にオイルの冷却が促進される。

【0113】

シリンダヘッド凹部４Ａがウォータジャケット１４に隣接して配置されているので、ウォータジャケット１４内を流れる冷却水によってシリンダヘッド凹部４Ａの底面４ａを冷却することができる。

【0114】

上述の実施形態においては、攪拌機構６０，７０がシリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルを排気側に導くように構成されていることを説明したが、図１５に示すように攪拌機構６０，７０がシリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルを吸気側に導くように構成されてもよい。

【0115】

より詳しくは、図１５に示される攪拌機構６０，７０では、カムシャフト１７，１８と共に回転する駆動ギヤ６１，７１の回転を、中間ギヤ６２，７２を介さずに被駆動ギヤ６３，７３に伝達することで、被駆動ギヤ６３，７３を反時計回りに回転させると、断接機構６６によって被駆動ギヤ６３に接続された回転軸６４及び攪拌部材６５，７５は、被駆動ギヤ６３と一体的に反時計回りに回転する。

【0116】

これにより、シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルは、排気側の攪拌部材６５によって排気側から吸気側に導かれる。吸気側に導かれたオイルは、吸気側の攪拌部材７５によって排気側から吸気側に流動し、リターン通路４２に流出する。その結果、シリンダヘッド凹部４Ａに溜まったオイルを、排気側に比べて低温となる吸気側に導くことで、オイルが排気側のみを通過してリターン通路４２に流入する場合に比べて、冷却部１４によってオイルを冷却できるので、オイルの温度上昇が抑制される。

【0117】

上述の実施形態においては、攪拌機構が吸気側攪拌機構７０及び排気側攪拌機構６０を備える構成について説明したが、攪拌機構は、吸気側攪拌機構７０及び排気側攪拌機構６０の一方のみ設けられていてもよい。

【0118】

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0119】

以上のように、本発明によれば、オイルの温度上昇を抑制可能なエンジンのオイル冷却構造を提供することができるので、エンジンの製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

【符号の説明】

【0120】

１ エンジン
１０ エンジン本体
３ シリンダブロック
４ シリンダヘッド
４Ａ シリンダヘッド凹部
４ａ 底面
４ｃ 傾斜面
６ａ クランク軸
１１ 排気装置
１４ ヘッド側ウォータジャケット（冷却部）
１７ 吸気側カムシャフト（カムシャフト）
１７ｅ 回転軸（第１回転軸）
１８ 排気側カムシャフト（カムシャフト）
１８ｅ 回転軸（第１回転軸）
２０ オイル通路
３０ オイルパン
３１ オイルポンプ
６０ 排気側攪拌機構（攪拌機構）
６１ 駆動ギヤ
６３ 被駆動ギヤ
６４ 回転軸（第２回転軸）
６５ 攪拌部材
６５ｂ フィン
６６ 断接機構
７０ 吸気側攪拌機構（攪拌機構）
７６ 断接機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】