CN110873004B - 气缸体组装体 - Google Patents

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Abstract

气缸体组装体具备：具有气缸的气缸体和固定于所述气缸体的多个曲轴盖。所述曲轴盖在配列方向上在各气缸的两侧各配置一个，排成一列的多个所述曲轴盖中的位于中央的中央曲轴盖及位于两端的两个侧方曲轴盖各自具有孔部或槽，以便在从所述曲轴受到载荷时与位于所述中央曲轴盖与所述侧方曲轴盖之间的中间曲轴盖相比容易变形。

Description

气缸体组装体
技术领域
本发明涉及气缸体组装体。
背景技术
通常，内燃机具有气缸体组装体，该气缸体组装体具备气缸体和固定于气缸体的多个曲轴盖。在各曲轴盖及气缸体设置有支承曲轴的曲轴轴颈的曲轴轴承(例如，日本特开2012-225236)。
发明内容
另外，在内燃机的运转中，当在内燃机的气缸内产生爆发时，对曲轴施加较大的载荷，伴随于此，从曲轴轴颈向曲轴轴承也施加较大的载荷。
另外，若对曲轴施加较大的载荷，则伴随于此，曲轴变形，一部分曲轴轴颈成为相对于曲轴轴承倾斜的状态。其结果是，在一部分曲轴轴颈中，从曲轴轴颈向曲轴轴承施加的载荷局部地变大，在曲轴轴颈与曲轴轴承之间产生摩擦，伴随该摩擦的摩擦损失变大。
与此相对，通过本申请的发明人的研究发现，在从曲轴受到载荷时，对曲轴盖实施设置孔、槽的机械加工，使曲轴盖容易变形，由此能够降低摩擦损失。然而，若对曲轴盖实施这种机械加工，则气缸体组装体的制造成本、制造时间会增大。
本发明提供一种在抑制制造成本、制造时间的增大的同时降低曲轴轴颈与曲轴轴承之间的摩擦损失的气缸体组装体，另外，提供一种在抑制制造成本、制造时间的增大的同时制造该气缸体组装体的制造方法。
本发明的主旨如下。
本发明的第1形态的气缸体组装体具备：气缸体，所述气缸体具有排成一列的四个以上的偶数个气缸；以及多个曲轴盖，所述多个曲轴盖沿所述气缸的配列方向排成一列并固定于所述气缸体。在各曲轴盖及所述气缸体设置有曲轴轴承，所述曲轴轴承以曲轴能够旋转的方式支承所述曲轴。在所述气缸体组装体中，所述曲轴盖在所述配列方向上在各气缸的两侧各配置一个，排成一列的多个所述曲轴盖中的位于中央的中央曲轴盖及位于两端的两个侧方曲轴盖具有孔部或槽，以便在从所述曲轴受到载荷时与位于所述中央曲轴盖与所述侧方曲轴盖之间的中间曲轴盖相比容易变形。
在上述形态中，也可以是，所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖各自具有所述孔部，所述孔部贯通所述曲轴盖而延伸。
在上述形态中，也可以是，所述孔部在所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖中的每一个设置有多个。
在上述形态中，也可以是，设置于所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖中的每一个的多个所述孔部在相对于所述气缸的配列方向及所述曲轴盖向所述气缸体的安装方向垂直的方向上排列配置。
在上述形态中，也可以是，设置于所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖中的每一个的多个所述孔部具有彼此相同的形状。
在上述形态中，也可以是，所述孔部以在所述气缸的配列方向上延伸的方式设置。
在上述形态中，也可以是，所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖各自具有所述槽，所述槽设置于所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖的位于所述气缸的配列方向上的侧面。
也可以是，所述槽以在所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖的位于所述气缸的配列方向上的两个侧面上成为对称形状的方式设置。
在上述形态中，也可以是，所述孔部或所述槽的至少一部分以在向所述气缸体的安装方向观察时与所述曲轴轴承重叠的方式配置。
在上述形态中，也可以是，所述中央曲轴盖的所述孔部或所述槽及所述侧方曲轴盖的所述孔部或所述槽设置成，在从所述曲轴受到载荷时，所述侧方曲轴盖比所述中央曲轴盖更容易变形。
在上述形态中，也可以是，所述中央曲轴盖与两个所述侧方曲轴盖具有彼此相同的形状。
在上述形态中，也可以是，所述中间曲轴盖彼此具有彼此相同的形状。
本发明的第2形态的气缸体组装体的制造方法是如下气缸体组装体的制造方法，该气缸体组装体具备：气缸体，所述气缸体具有排成一列的四个以上的偶数个气缸；以及多个曲轴盖，所述曲轴盖沿所述气缸的配列方向排成一列并固定于所述气缸体，并且将曲轴支承为能够旋转。所述制造方法包括：制造多个相同形状的曲轴盖；对制造出的所述曲轴盖中的一部分的曲轴盖进行除去所述曲轴盖的一部分的除去加工，以使在从所述曲轴受到载荷时容易变形；对所述曲轴的多个曲轴轴颈中的位于中央的中央曲轴轴颈及位于两端的两个侧方曲轴轴颈组装进行了所述除去加工的曲轴盖；以及对所述多个曲轴轴颈中的位于所述中央曲轴轴颈与所述侧方曲轴轴颈之间的中间曲轴轴颈组装未进行所述除去加工的曲轴盖。
在上述形态中，也可以是，所述除去加工包括形成贯通所述曲轴盖的孔部的加工或者在所述曲轴盖的位于所述气缸的配列方向上的侧面形成槽的加工
根据本发明，提供一种在抑制制造成本、制造时间的增大的同时降低曲轴轴颈与曲轴轴承之间的摩擦阻力的气缸体组装体，并且提供一种在抑制制造成本、制造时间的增大的同时制造该气缸体组装体的制造方法。
附图说明
以下将参照附图来说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术和工业重要性，其中同样的附图标记表示同样的部件，并且附图中：
图1是一个实施方式的气缸体组装体的分解立体图。
图2是具备一个实施方式的气缸体组装体的内燃机的局部概略剖视图。
图3A、图3B是示出中央曲轴盖及侧方曲轴盖的结构的图。
图4A、图4B是示出中间曲轴盖的结构的图。
图5A、图5B是示意地示出在1号气缸中产生爆发时的曲轴的变形模式的图。
图6A、图6B是示意地示出在3号气缸中产生爆发时的曲轴的变形模式的图。
图7A、图7B是示意地示出在4号气缸中产生爆发时的曲轴的变形模式的图。
图8A、图8B是示意地示出在2号气缸中产生爆发时的曲轴的变形模式的图。
图9是示出在1号轴颈与1号曲轴盖的曲轴轴承之间产生的摩擦损失的推移的图。
图10是示出在2号轴颈与2号曲轴盖的曲轴轴承之间产生的摩擦损失的推移的图。
图11是示出在3号轴颈与3号曲轴盖的曲轴轴承之间产生的摩擦损失的推移的图。
图12是示出在4号轴颈与4号曲轴盖的曲轴轴承之间产生的摩擦损失的推移的图。
图13是示出在5号轴颈与5号曲轴盖的曲轴轴承之间产生的摩擦损失的推移的图。
图14A、图14B是示出第1变形例的中央曲轴盖及侧方曲轴盖的结构的图。
图15A、图15B是示出第2变形例的中央曲轴盖及侧方曲轴盖的结构的图。
图16A、图16B是示出第3变形例的中央曲轴盖及侧方曲轴盖的结构的图。
图17A、图17B是示出第4变形例的中央曲轴盖、侧方曲轴盖及中间曲轴盖的结构的图。
图18A、图18B是示出第5变形例的中央曲轴盖、侧方曲轴盖及中间曲轴盖的结构的图。
图19是示出第6变形例的中央曲轴盖、侧方曲轴盖及中间曲轴盖的结构的图。
图20是示出具备图3A、图3B及图4A、图4B所示的盖的气缸体组装体的制造顺序的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行详细说明。此外，在以下的说明中，对同样的构成要素标注相同的附图标记。
参照图1及图2，对具备本实施方式的气缸体组装体的内燃机的结构进行说明。图1是本实施方式的气缸体组装体的分解立体图。图2是具备本实施方式的气缸体组装体的内燃机1的局部概略剖视图。特别是，图2示出沿着图1的面II-II观察气缸体组装体时的内燃机1的剖视图。
此外，在本说明书中，为了方便，将曲轴的轴线方向即气缸的配列方向称为“前后方向”。另外，将曲轴盖相对于气缸体的安装方向(在本实施方式中也是气缸的轴线方向)称为“上下方向”。特别是，在“上下方向”上，将相对地相对于曲轴盖位于气缸体所处的一侧称为上方，将相对地相对于气缸体位于曲轴盖所处的一侧称为下方。并且，将与这些“前后方向”及“上下方向”垂直的方向称为“横向”。此外，这些“前后方向”、“上下方向”及“横向”并不一定特定气缸体组装体的设置朝向。因此，根据气缸体组装体的设置方式，例如，“上下方向”有时是指水平方向。
根据本实施方式的内燃机是直列四缸内燃机。如图2所示，内燃机1具备气缸体组装体2、曲轴3、活塞4及连杆5。如图1及图2所示，气缸体组装体2具备气缸体10、多个曲轴盖(以下，也简称为“盖”)20以及用于将盖20安装于气缸体10的多个盖螺栓28。
气缸体组装体2的气缸体10具备多个气缸11。在本实施方式中，在气缸体10设置有四个气缸11。气缸11沿曲轴3的轴线方向排成一列，以气缸11的轴线相互平行的方式设置于气缸体10。在本说明书中，将排成一列的四个气缸11从一端朝向另一端依次称为1号气缸11#1、2号气缸11#2、3号气缸11#3、4号气缸11#4。
在气缸体10的下表面设置有多个半圆状的凹部12，在该凹部12设置有曲轴轴承13。曲轴轴承13以曲轴3能够旋转的方式支承曲轴3。凹部12及曲轴轴承13在曲轴3的轴线方向上排成一列而配置。另外，在沿上下方向观察时，在曲轴3的轴线方向上，在各气缸11的两侧各配置一个凹部12及一个曲轴轴承13。因此，在本实施方式中，在气缸体10设置有五个凹部12，且设置有五个曲轴轴承13。在横向上，在气缸体10的曲轴轴承13的两侧设置有用于容纳盖螺栓28的螺栓孔(未图示)。
各盖20在其上部具备半圆状的凹部21，在该凹部21设置有曲轴轴承22。曲轴轴承22以曲轴3能够旋转的方式支承曲轴3。以曲轴轴承22与设置于气缸体10的曲轴轴承13中的一个相对的方式配置各盖20。因此，在本实施方式中，气缸体组装体2具备在气缸11的配列方向上排成一列的五个盖20。在沿上下方向观察时，这些盖20在曲轴3的轴线方向(气缸11的配列方向)上在各气缸11的两侧各配置一个。
在本说明书中，将排成一列的五个盖20从1号气缸11#1侧的端部朝向4号气缸11#4侧的端部依次称为1号盖20#1、2号盖20#2、3号盖20#3、4号盖20#4、5号盖20#5。因此，如图2所示，在1号气缸11#1的两侧配置有1号盖20#1和2号盖20#2。
此外，在本说明书中，将排成一列的五个盖20中的位于中央的盖(即，3号盖20#3)也称为中央盖。另外，将排成一列的五个盖20中的位于两端的盖20(即，1号盖20#1及5号盖20#5)也称为侧方盖。而且，将位于这些中央盖与侧方盖之间的盖20(即，2号盖20#2及4号盖20#4)也称为中间盖。
另外，各盖20具备用于插入盖螺栓28的两个贯通孔23。贯通孔23沿上下方向延伸，并且贯通孔23在横向设置于凹部21(曲轴轴承22)的两侧。
盖螺栓28用于将盖20固定于气缸体10。盖螺栓28通过盖20的通孔23与气缸体10的螺栓孔螺纹接合。
曲轴3以能够旋转的方式支承于气缸体组装体2。另外，曲轴3具备曲轴轴颈(以下简称为“轴颈”)31、曲轴销32、曲轴臂33以及配重34。在本实施方式中，在曲轴3的4号气缸11#4侧的端部设置有飞轮35(参照图5～图8)，在曲轴3的1号气缸11#1侧的端部设置有用于驱动内燃机1的辅机类的带轮36(参照图5～图8)。
轴颈31以在曲轴3的旋转轴线X上沿该旋转轴线X方向延伸的方式配置。轴颈31以能够旋转的方式支承于设置于气缸体10的曲轴轴承13。另外，轴颈31以能够旋转的方式支承于设置于盖20的曲轴轴承22。因此，在本实施方式中，曲轴3具备五个轴颈31。
在本说明书中，将排成一列的五个轴颈31从1号气缸11#1侧的端部朝向4号气缸11#4侧的端部依次称为1号轴颈31#1、2号轴颈31#2、3号轴颈31#3、4号轴颈31#4、5号轴颈31#5。因此，如图2所示，1号轴颈31支承于1号盖20#1的曲轴轴承22。
并且，在本说明书中，将排成一列的五个轴颈31中的位于中央的轴颈(即，3号轴颈31#3)也称为中央轴颈。另外，将排成一列的五个轴颈31中的位于两端的轴颈31(即，1号轴颈31#1及5号轴颈31#5)也称为侧方轴颈。而且，将位于这些中央轴颈与侧方轴颈之间的轴颈31(即，2号轴颈31#2及4号轴颈31#4)也称作中间轴颈。
曲轴销32以从曲轴3的旋转轴线X偏心并与该旋转轴线X平行地延伸的方式配置。各曲轴销32配置在相邻的轴颈31之间。在本实施方式中，一部分相邻的曲轴销32彼此相对于彼此从旋转轴线X偏心180°地配置。曲轴销32以能够转动的方式支承于连杆5。
在本说明书中，将经由连杆5与1号气缸11#1内的活塞4连结的曲轴销称为1号曲轴销32#1，将经由连杆5与2号气缸11#2内的活塞4连结的曲轴销称为2号曲轴销32#2。同样地，将经由连杆5与3号气缸11#3内的活塞4连结的曲轴销称为3号曲轴销32#3，将经由连杆5与4号气缸11#4内的活塞4连结的曲轴销称为4号曲轴销32#4。
曲轴臂33将相邻的轴颈31与曲轴销32结合。配重34以从轴颈31向与曲轴臂33延伸的方向相反的方向延伸的方式配置。
活塞4以能够沿各气缸的轴线方向滑动的方式配置于各气缸11内。活塞4经由活塞销(未图示)与曲轴3连结，随着曲轴3的旋转而在各气缸11内上下往复运动。
连杆5在其一方的端部经由活塞销连结于活塞4，并且在其另一方的端部连结于曲轴3的曲轴销32。连杆5以将活塞4的往复运动转换为曲轴3的旋转运动的方式发挥作用。
接着，参照图3A、图3B及图4A、图4B，对曲轴盖20的结构进行具体说明。图3A、图3B是示出中央盖(即，3号盖20#3)及侧方盖(即，1号盖20#1及5号盖20#5)的结构的图。图3A是中央盖及侧方盖的侧视图，图3B是沿着图3A的线III-III观察的截面俯视图。
在本实施方式中，中央盖(20#3)及多个侧方盖(20#1、20#5)具有彼此相同的形状。如图3A所示，中央盖及侧方盖各自在凹部21的下方、即曲轴轴承22的下方(盖20向气缸体10的安装方向的相反侧)具备多个孔部60。在本实施方式中，中央盖(20#3)以及侧方盖(20#1、20#5)各自具备第1孔部61、第2孔部62及第3孔部63这三个孔部。
如图3B所示，这三个孔部60均在中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)内沿前后方向(气缸11的配列方向)且相互平行地延伸，并贯通这些盖。另外，如图3A及图3B所示，这三个孔部60沿横向排列配置。在本实施方式中，如图3B所示，这三个孔部60以在与上下方向垂直的截面中位于同一平面上的方式配置。并且，在本实施方式中，在沿上下方向观察时，这三个孔部60均配置在凹部21的横向上的两端(即，曲轴轴承22的横向上的两端)的内侧(即，配置在图3A中的区域Y内)。换言之，设置于各曲轴盖的这三个孔部60在沿上下方向观察时，均以与该曲轴盖的凹部21(即曲轴轴承22)重叠的方式配置。
在横向上位于两侧的第1孔部61及第3孔部63在与前后方向垂直的截面中具有相同的圆形的截面形状。另外，在横向上位于中央的第2孔部62在与前后方向垂直的截面中具有长轴沿横向延伸且短轴沿上下方向延伸的大致长圆形(或椭圆形)的截面形状。这些孔部60以在盖的横向上相对于中央的平面Z对称的方式设置。
图4A、图4B是示出中间盖(即，2号盖20#2及4号盖20#4)的结构的图。图4A是中间盖的侧视图，图4B是沿着图4A的线IV-IV观察的剖视图。在本实施方式中，多个中间盖(20#2、20#4)彼此具有彼此相同的形状。如图4A、图4B所示，在本实施方式中，在中间盖未设置在中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)那样设置的孔部。然而，中间盖除了未设置孔部之外，与中央盖及侧方盖具有相同的结构。
在本实施方式中，如上所述，在盖20上设置孔部60的结果是，中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)与中间盖(20#2、20#4)相比，在从曲轴3受到载荷时容易变形。换言之，在本实施方式中，中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)具有孔部60，以便在从曲轴3受到载荷时比中间盖(20#2、20#4)更容易变形。
接着，参照图5A～图13，对本实施方式的气缸体组装体2的作用、效果进行说明。图5A～图8B是示意地示出通过Nastran分析算出的曲轴3的变形模式的图。图5A、图5B示出在1号气缸11#1中产生爆发时的变形模式，图6A、图6B示出在3号气缸11#3中产生爆发时的变形模式，图7A、图7B示出在4号气缸11#4中产生爆发时的变形模式，图8A、图8B示出在2号气缸11#2中产生爆发时的变形模式。此外，为了对比，图5A、图6A、图7A及图8A示出未施加伴随爆发的载荷时的曲轴3的状态。另外，在本实施方式中，按1号气缸11#1、3号气缸11#3、4号气缸11#4、2号气缸11#2的顺序产生爆发。
如图5B所示，在1号气缸11#1中产生爆发时，对1号轴颈31#1与2号轴颈31#2之间的1号曲轴销32#1施加向下的较大的力F1。因此，对1号轴颈31#1的1号曲轴销32#1侧及2号轴颈31#2的1号曲轴销32#1侧施加较大的向下的力。
如图5B所示，1号轴颈31#1由于支承于1号盖20#1的曲轴轴承22，因此，若施加这样的力，则从1号曲轴销32#1侧朝向相反侧向上倾斜。同样地，2号轴颈31#2由于支承于2号盖20#2的曲轴轴承22，因此，若施加这样的力，则从2号曲轴销32#2侧朝向相反侧向上倾斜。
在此，曲轴3在比1号轴颈31#1靠图中的左侧(带轮36侧)不被曲轴轴承支承。因此，由于比1号轴颈31#1靠左侧的部分为事实上的开放端，因此1号轴颈31#1的倾斜容易变大。其结果是，从1号轴颈31#1向1号盖20#1的曲轴轴承22施加的载荷局部地变大。
另一方面，曲轴3在比2号轴颈31#2靠图中的右侧(飞轮35侧)也由多个曲轴轴承支承。因此，比2号轴颈31#2靠右侧的部分不成为开放端，因此，2号轴颈31#2中的倾斜不会像1号轴颈31#1那样大。其结果是，从2号轴颈31#2向2号盖20#2的曲轴轴承22的载荷与从1号轴颈31#1向1号盖20#1的曲轴轴承22的载荷相比，在整体上被平均地施加，局部不会那么大。
如图6B所示，在3号气缸11#3中产生爆发时，对3号轴颈31#3与4号轴颈31#4之间的3号曲轴销32#3施加向下的较大的力F3。因此，对3号轴颈31#3的3号曲轴销32#3侧及4号轴颈31#4的3号曲轴销32#3侧施加较大的向下的力。
如图6B所示，3号轴颈31#3由于支承于3号盖20#3的曲轴轴承22，因此，若施加这样的力，则从3号曲轴销32#3侧朝向相反侧向上倾斜。同样地，4号轴颈31#4由于支承于4号盖20#4的曲轴轴承22，因此，若施加这样的力，则从3号曲轴销32#3侧朝向相反侧向上倾斜。
在此，如图6B所示，3号轴颈31#3的倾斜比4号轴颈31#4的倾斜更大。其结果是，从3号轴颈31#3向3号盖20#3的曲轴轴承22的载荷与从4号轴颈31#4向4号盖20#4的曲轴轴承22的载荷相比局部地变大。
如图7B所示，在第4气缸11#4中产生爆发时，对4号轴颈31#4与5号轴颈31#5之间的4号曲轴销32#4施加向下的较大的力F4。因此，对4号轴颈31#4的4号曲轴销32#4侧及5号轴颈31#5的4号曲轴销32#4侧施加较大的向下的力。
其结果是，如图7B所示，4号轴颈31#4及5号轴颈31#5倾斜。另外，由于比5号轴颈31#5靠右侧(飞轮35侧)的部分为事实上的开放端，因此5号轴颈31#5的倾斜变大。其结果是，从5号轴颈31#5向5号盖20#5的曲轴轴承22施加的载荷局部地变大。另一方面，从4号轴颈31#4向4号盖20#4的曲轴轴承22的载荷在整体上被平均地施加，局部不会那么大。
另外，如图8B所示，在2号气缸11#2中产生爆发时，对2号轴颈31#2与3号轴颈31#3之间的2号曲轴销32#2施加向下的较大的力F2。因此，对2号轴颈31#2的2号曲轴销32#2侧及3号轴颈31#3的2号曲轴销32#2侧施加较大的向下的力。
其结果是，如图8B所示，2号轴颈31#2及3号轴颈31#3倾斜。在此，如图8B所示，3号轴颈31#3的倾斜比2号轴颈31#2的倾斜更大。其结果是，从3号轴颈31#3向3号盖20#3的曲轴轴承22的载荷与从2号轴颈31#2向2号盖20#2的曲轴轴承22的载荷相比局部地变大。
如上所述，在1号轴颈31#1、3号轴颈31#3、5号轴颈31#5中，随着气缸11内的爆发，对对应的盖20的曲轴轴承22局部地施加较大的力。另一方面，在2号轴颈31#2、4号轴颈31#4中，在与对应的盖20的曲轴轴承22之间难以施加局部的较大的力。
另外，在曲轴3的旋转中，在轴颈31与盖20的曲轴轴承22之间形成薄的油膜。其结果是，即使曲轴3旋转，伴随轴颈31与曲轴轴承22之间产生的摩擦阻力的摩擦损失也较小。
然而，若从轴颈31向曲轴轴承22的载荷局部变大，则形成于轴颈31与曲轴轴承22之间的油膜被局部破坏。其结果是，轴颈31和曲轴轴承22在曲轴3的旋转中在一部分相互接触(或者，中间的油膜变得极薄)，伴随着局部的接触而在轴颈31产生大的摩擦损失。
因此，在1号轴颈31#1、3号轴颈31#3、5号轴颈31#5中，轴颈31倾斜而在一部分容易与曲轴轴承22接触，因此容易产生伴随该局部的接触的摩擦损失。另一方面，在2号轴颈31#2、4号轴颈31#4中，轴颈31的倾斜较小，因此难以与曲轴轴承22接触，所以伴随着局部接触的摩擦损失较小。
在此，在本实施方式的气缸体组装体2中，在1号盖20#1、3号盖20#3、5号盖20#5设置有孔部60。若像这样设置孔部60，则这些盖容易变形。因此，在盖20的曲轴轴承22从轴颈31受到局部的载荷的情况下，盖20在孔部60周围变形。其结果是，从轴颈31施加于曲轴轴承22的载荷分散于曲轴轴承22整体。若这样分散载荷，则能够抑制轴颈31与曲轴轴承22接触，由此能够抑制伴随它们接触的摩擦损失的增大。
图9～图13是示出在曲轴3旋转两周(一个周期)期间在轴颈31与盖20的曲轴轴承22之间产生的摩擦损失的推移的图。在图中，实线表示如本实施方式那样仅在1号、3号以及5号的盖20设置有孔部60的情况下的推移。虚线表示在全部的盖20上未设置孔部60的情况下的推移，单点划线表示在全部的盖20上设置有孔部60的情况下的推移。另外，图中的#1、#2、#3、#4分别表示1号气缸11#1中的爆发时期、2号气缸11#2中的爆发时期、3号气缸11#3中的爆发时期、4号气缸11#4中的爆发时期。
图9示出在1号轴颈31#1与第1盖20#1的曲轴轴承22之间产生的摩擦损失的推移。如图9所示，在1号轴颈31#1中，在1号气缸11#1产生爆发时产生最大的摩擦损失。可知与未设置全部的盖20的孔部60的情况相比，在仅在1号、3号以及5号的盖20设置孔部60的情况下以及在全部的盖20设置孔部60的情况下，此时产生的摩擦损失小。即，通过在1号盖20设置孔部60，能够抑制1号轴颈31#1与曲轴轴承22的局部接触，因此能够抑制摩擦损失的增大。此外，如图9所示，与在全部的盖20设置有孔部60的情况相比，在仅在1号、3号以及5号的盖20设置有孔部60的情况下，摩擦损失稍小。
图10示出在2号轴颈31#2与2号盖20#2的曲轴轴承22之间产生的摩擦损失的推移。如图10所示，在2号轴颈31#2中，在1号气缸11#1以及2号气缸11#2中产生爆发时产生较大的摩擦损失。然而，根据图10可知，在2号轴颈31#2中，根据是否在盖20设置孔部60，摩擦损失不发生变化。这被认为是因为，即使在盖20上未设置孔部60，即使在1号气缸11#1、2号气缸11#2中产生爆发，2号轴颈31#2也不那么倾斜，因此，由于2号轴颈31#2倾斜而产生的摩擦损失小。
图11示出在3号轴颈31#3与3号盖20#3的曲轴轴承22之间产生的摩擦损失的推移。如图11所示，在3号轴颈31#3中，在2号气缸11#2以及3号气缸11#3中产生爆发时产生最大的摩擦损失。在3号轴颈31#3中，与1号轴颈31#1同样地，可知与未设置全部的盖20的孔部60的情况相比，在仅在1号、3号以及5号的盖20设置孔部60的情况下以及在全部的盖20设置孔部60的情况下，摩擦损失较小。并且，与在全部的盖20设置有孔部60的情况相比，在仅在1号、3号以及5号的盖20设置有孔部60的情况下，摩擦损失稍小。
图12示出在4号轴颈31#4与4号盖20#4的曲轴轴承22之间产生的摩擦损失的推移。如图12所示，在4号轴颈31#4中，在3号气缸11#3以及4号气缸11#4中产生爆发时产生较大的摩擦损失。然而，如图12所示，在4号轴颈31#4中，与2号轴颈31#2同样地，摩擦损失不会根据是否在盖20设置孔部60而变化。
图13示出在5号轴颈31#5与5号盖20#5的曲轴轴承22之间产生的摩擦损失的推移。如图13所示，在5号轴颈31#5中，在4号气缸11#4产生爆发时产生最大的摩擦损失。可知与未设置全部的盖20的孔部60的情况相比，在仅在1号、3号以及5号的盖20设置孔部60的情况下以及在全部的盖20设置孔部60的情况下，此时产生的摩擦损失较小。并且，与在全部的盖20设置有孔部60的情况相比，在仅在1号、3号以及5号的盖20设置有孔部60的情况下，摩擦损失稍小。
如上所述，通过如本实施方式那样在全部的盖20或仅在1号、3号以及5号的盖20设置孔部60，能够降低1号轴颈31#1、3号轴颈31#3以及5号轴颈31#5中的摩擦损失，由此能够降低曲轴3整体的摩擦损失。特别是，在本实施方式中，仅在1号、3号以及5号的盖20设置孔部60的情况与在全部的盖20设置孔部60的情况相比，能够稍微降低摩擦损失。
另外，在本实施方式中，仅在1号、3号以及5号的盖20设置有孔部60，在2号以及4号的盖20未设置孔部60。其结果是，能够降低气缸体组装体的制造成本、制造时间。以下，对其理由进行说明。
在制造盖时，考虑通过切削加工来制造盖。在该情况下，通过切削加工来制造最初未设置孔部60的盖，之后，对于一部分盖，通过开孔加工来设置孔部60。因此，设置有孔部60的盖相对于未设置孔部60的盖需要较多的制造工序。
因此，设置有孔部60的盖所需的制造成本、制造时间比未设置孔部60的盖所需的制造成本、制造时间多。因此，在考虑了盖整体的制造成本、制造时间的情况下，优选设置孔部60的盖的数量少。
在此，在本实施方式中，仅在1号、3号以及5号的盖20设置有孔部60，在2号以及4号的盖20未设置孔部60。因此，能够减少设置孔部60的盖的数量，由此能够降低气缸体组装体的制造成本、制造时间。以上，根据本实施方式，能够在降低曲轴轴颈与曲轴轴承之间的摩擦损失的同时减少气缸体组装体的制造成本、制造时间。
另外，在本实施方式中，在一个盖20上设置有多个孔部60。因此，在相邻的孔部60之间(例如，第1孔部61与第2孔部62之间)形成有实质上沿上下延伸的梁。其结果是，能够在盖20的横向上形成在较宽的范围内容易变形的区域，并且抑制盖20的孔部60周围的部分比所需还要大地变形。
接着，参照图14A～图20，对上述实施方式的变形例进行说明。在下述的变形例中，相对于上述实施方式，盖20的结构、尤其是设置于盖20的孔部的结构不同。
图14A、图14B是示出第1变形例的中央盖及侧方盖的结构的图。图14A是中央盖及侧方盖的侧视图，图14B是沿着图14A的线XIV-XIV观察的截面俯视图。
如图14A、图14B所示，在第1变形例中，中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)与上述实施方式同样地具备第1孔部61’、第2孔部62’以及第3孔部63’这三个孔部60’。这三个孔部61’、62’、63’全部在与前后方向垂直的截面上具有相同的圆形的截面形状。因此，设置于一个盖20的这三个孔部61’、62’、63’具有彼此相同的形状。
根据第1变形例，由于三个孔部60’具有相同的圆形的截面形状，因此，在盖上设置孔部60’时，能够使用一个钻头对全部的孔部60’进行开孔加工。因此，根据第1变形例，能够容易地进行盖20的制造。
图15A、图15B是示出第2变形例的中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)的结构的图。图15A是中央盖及侧方盖的侧视图，图15B是沿着图15A的线XV-XV观察的截面俯视图。
如图15A、图15B所示，在第2变形例中，中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)分别具备一个孔部64。孔部64以贯通中央盖及侧方盖的方式沿前后方向延伸。
另外，第2变形例中的孔部64在与前后方向垂直的截面中，具有长边在横向上延伸且短边在上下方向上延伸的大致矩形的截面形状。第2变形例中的孔部64以在沿上下方向观察时位于凹部21的横向上的两端的内侧的方式配置(即，配置在图15A中的区域Y内)。特别是，第2变形例中的孔部64以在盖20的横向上相对于中央的平面Z成为对称的方式设置。
如上述第1变形例及第2变形例所示，中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)可以仅具有一个孔部，也可以具有三个孔部。或者，中央盖及侧方盖也可以具有三个以外的多个(两个、四个、五个等)孔部。
但是，与设置于这些盖20的孔部的个数无关，这些孔部也可以以在所述前后方向上延伸的方式设置，另外，也可以以贯通盖20而延伸的方式设置。通过这样设置孔部，容易进行开孔加工。并且，在盖20上设置有多个孔部的情况下，这些孔部也可以在所述前后方向上排列配置。
另外，在与前后方向垂直的截面中，孔部也可以具有圆形、长圆形、椭圆形或矩形以外的截面形状。另外，在盖20上设置有多个孔部的情况下，与前后方向垂直的截面上的这些孔部的截面形状也可以是彼此相同的形状。
无论如何，盖20的变形容易度根据设置于各盖20的孔部的个数、形状以及位置而变化。因此，设置于各盖20的孔部的个数、形状及位置是基于在对曲轴3施加了爆发载荷时对应的轴颈31因变形而倾斜的程度等进行设计的。因此，只要在对曲轴3施加了爆发载荷时，对应的轴颈31因变形而倾斜的程度按每个轴颈31而不同，则设置于各盖20的孔部的个数、形状以及位置也可以以按照每个盖20而不同的方式设计。
图16A、图16B是示出第3变形例的中央盖及侧方盖的结构的图。图16A是中央盖(20#3)的侧视图，图16B是侧方盖(20#1、20#5)的侧视图。
如图16A、图16B所示，在第3变形例中，中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)设置成，在与前后方向垂直的剖面中，设置于侧方盖的各孔部66比设置于中央盖的对应的各孔部67大。其结果是，侧方盖在从曲轴3受到载荷时，比中央盖更容易变形。
如上所述，由侧方盖(20#1、20#5)支承的1号轴颈31#1及5号轴颈31#5配置于曲轴3的开放端附近，因此曲轴3受到载荷时的倾斜特别大的情况较多。根据第3变形例，支承倾斜特别大的1号轴颈31#1以及5号轴颈31#5的侧方盖(20#1、20#5)形成为容易变形。因此，能够降低1号轴颈31#1以及5号轴颈31#5与侧方罩的曲轴轴承22之间的局部的载荷，因此能够适当地降低摩擦损失。
图17A、图17B是示出第4变形例的中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)的结构的图。图17A是中央盖及侧方盖的侧视图，图17B是沿着图17A的线XVII-XVII观察的截面俯视图。
如图17A、图17B所示，在第4变形例中，中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)具备槽70。槽70在位于盖20的前后方向的两个侧面分别各设置一个。各槽70以沿横向延伸的方式设置。特别是，在本实施方式中，各槽70从凹部21离开而以沿着凹部21的外周的方式弯曲。另外，在本实施方式中，槽70以遍及整体成为相同的深度的方式设置。
而且，在本实施方式中，设置于中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)的两个侧面的两个槽70以相对于与前后方向垂直的平面成为对称形状的方式设置。并且，各槽70以在盖20的横向上相对于中央的平面Z成为对称的方式设置。
另外，各槽70的至少一部分(优选全部)在沿上下方向观察时配置于凹部21的横向上的两端的内侧(即，配置在图3A中的区域Y内)。换言之，这些槽70的至少一部分(优选全部)在沿上下方向观察时均以与该曲轴盖的凹部21(即曲轴轴承22)重叠的方式配置。
在第4变形例中，槽70在横向上遍及一定程度的长度上以相同的深度延伸。因此，本变形例的盖20在遍及槽70延伸的范围内容易均等地变形。
另外，在第4变形例中，槽70与凹部21分离地配置。因此，即使设置槽70，设置凹部21的表面积也不会变小。若设置凹部21的表面积变小，则支承曲轴3的表面积变小而施加于凹部21的表面的应力变大，根据本变形例，能够抑制像这样应力变大的情形。
并且，在第4变形例中，两个槽70设置成相互对称的形状。并且，各槽70以相对于平面Z成为对称的方式设置。因此，盖20的变形容易度在前后方向及横向上对称。其结果是，抑制施加于盖20的应力偏压。
此外，在第4变形例中，槽70的深度在整体上是恒定的。然而，槽70的深度也可以按每个区域而不同。由此，能够针对每个区域调整盖20的变形容易度。另外，在第4变形例中，在盖20的各侧面仅设置有一个槽70。然而，也可以在盖20的各侧面设置多个槽。
图18A、图18B是示出第5变形例的中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)的结构的图。图18A是中央盖及侧方盖的侧视图，图18B是沿着图18A的线XVIII-XVIII观察的截面俯视图。
如图18A、图18B所示，在第5变形例中，中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)与第4变形例同样地具备槽71。但是，在第5变形例中，槽71与第4变形例的槽70不同，以延续到盖20的下表面的方式延伸。在其他方面，第5变形例的槽71是与第4变形例的槽70相同的结构。
图19是示出第6变形例的中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)的结构的图。图19是中央盖及侧方盖的侧视图。
由图19可知，在第6变形例中，中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)具备槽72及一个圆形截面的孔部73。槽72与第5变形例的槽71同样地设置。另外，孔部73设置在槽72与凹部21之间。
此外，在第6变形例中，在盖20的各侧面设置有一个槽70，但也可以设置多个槽。另外，在第6变形例的盖20中，仅设置有一个圆形截面的孔部73，但也可以设置多个任意的截面形状的孔部。并且，在第6变形例的盖20中，在槽72与凹部21之间设置有孔部73，但槽72与孔部73可以以任意的位置关系配置。
总结上述实施方式及变形例，中央盖(20#3)及侧方盖(20#1、20#5)可以说构成为具有具备相对于中间盖的形状除去了一部分的除去部分(removed portion)(即，孔部、槽)的形状，以便在从曲轴受到载荷时与中间盖(20#2、20#4)相比容易变形。
特别是，在上述实施方式以及变形例中，除去部分与凹部21分离地配置。因此，通过设置除去部分来抑制设置凹部21的表面积变小，由此抑制施加于设置凹部21的表面的应力变大。
另外，在上述实施方式及变形例中，以直列四缸的内燃机中使用的气缸体组装体为对象。然而，只要是直列六缸的内燃机等具有四个以上的偶数个气缸的内燃机，就能够使用上述那样的结构的气缸体组装体。例如，在具备从1号到7号并排成一列的7个盖的六缸内燃机中，4号盖相当于中央盖，1号盖以及7号盖相当于侧方盖。另外，剩余的盖(2号盖、3号盖、5号盖、6号盖)相当于中间盖。
接着，参照图20，对气缸体组装体的制造方法进行说明。图20是示出具备图3及图4所示的盖20的气缸体组装体的制造顺序的流程图。
首先，在步骤S11中，制造未设置孔部60(或槽70)的盖。具体而言，例如，通过对长方体的坯料的外周进行切削加工，制造未设置孔部60的盖(以下，将该盖也称为“未加工盖”)。
接着，在步骤S12中，对在步骤S11中制造的未加工盖中的一部分进行开孔加工，由此将未加工盖贯通的孔部60设置于未加工盖。其结果是，进行了开孔加工的盖(以下，也称为“已加工盖”)与未加工盖相比，在向气缸体10组装后从曲轴3受到载荷时容易变形。
此外，在代替孔部60而设置如图17A、图17B所示的槽70的情况下，在步骤S12中进行切削加工，由此在未加工盖的侧面(特别是组装于气缸体10时位于前后方向上的侧面)设置槽。因此，总结上述结构，在步骤S12中，对一部分未加工盖进行除去一部分的除去加工，以使得在从曲轴3受到载荷时容易变形。
接着，在步骤S13中，将未加工盖以及已加工盖组装于气缸体。具体而言，对曲轴3的多个轴颈31中的中央轴颈(31#3)及侧方轴颈(31#1、31#5)组装进行了除去加工的已加工盖。另外，对多个曲轴轴颈31中的中间轴颈(31#2、31#4)组装未进行除去加工的未加工盖。
以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式，能够在权利要求书的记载内实施各种修正以及变更。

Claims (14)

1.一种气缸体组装体，其特征在于，具备：
气缸体，所述气缸体具有排成一列的四个以上的偶数个气缸；以及
多个曲轴盖，所述多个曲轴盖沿所述气缸的配列方向排成一列并固定于所述气缸体，其中，
在所述多个曲轴盖及所述气缸体设置有曲轴轴承，
所述曲轴轴承以曲轴能够旋转的方式支承所述曲轴，并且，
所述曲轴盖在所述配列方向上在各气缸的两侧各配置一个，排成一列的多个所述曲轴盖中的仅仅位于中央的中央曲轴盖及位于两端的两个侧方曲轴盖各自具有孔部或槽，以便在从所述曲轴受到载荷时与位于所述中央曲轴盖与所述侧方曲轴盖之间的中间曲轴盖相比容易变形，所述中间曲轴盖未设置孔部或槽，
各所述曲轴盖在其上部具备半圆状的凹部，仅仅位于中央的中央曲轴盖及位于两端的两个侧方曲轴盖各自中的所述孔部或槽位于所述凹部的下方。
2.根据权利要求1所述的气缸体组装体，其特征在于，
所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖各自具有所述孔部，所述孔部贯通所述曲轴盖而延伸。
3.根据权利要求2所述的气缸体组装体，其特征在于，
所述孔部在所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖中的每一个设置有多个。
4.根据权利要求3所述的气缸体组装体，其特征在于，
设置于所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖中的每一个的多个所述孔部在相对于所述气缸的配列方向及所述曲轴盖向所述气缸体的安装方向垂直的方向上排列配置。
5.根据权利要求3或4所述的气缸体组装体，其特征在于，
设置于所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖中的每一个的多个所述孔部具有彼此相同的形状。
6.根据权利要求2～4中任一项所述的气缸体组装体，其特征在于，
所述孔部以在所述气缸的配列方向上延伸的方式设置。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的气缸体组装体，其特征在于，
所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖各自具有所述槽，所述槽设置于所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖的位于所述气缸的配列方向上的侧面。
8.根据权利要求7所述的气缸体组装体，其特征在于，
所述槽以在所述中央曲轴盖及侧方曲轴盖的位于所述气缸的配列方向上的两个侧面上成为对称形状的方式设置。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的气缸体组装体，其特征在于，
所述孔部或所述槽的至少一部分以在向所述气缸体的安装方向观察时与所述曲轴轴承重叠的方式配置。
10.根据权利要求1～4中任一项所述的气缸体组装体，其特征在于，
所述中央曲轴盖的所述孔部或所述槽及所述侧方曲轴盖的每一个的所述孔部或所述槽设置成，在从所述曲轴受到载荷时，所述侧方曲轴盖比所述中央曲轴盖更容易变形。
11.根据权利要求1～4中任一项所述的气缸体组装体，其特征在于，
所述中央曲轴盖与两个所述侧方曲轴盖具有彼此相同的形状。
12.根据权利要求1～4中任一项所述的气缸体组装体，其特征在于，
所述中间曲轴盖彼此具有彼此相同的形状。
13.一种气缸体组装体的制造方法，所述气缸体组装体具备：气缸体，所述气缸体具有排成一列的四个以上的偶数个气缸；以及多个曲轴盖，所述多个曲轴盖沿所述气缸的配列方向排成一列并固定于所述气缸体，并且将曲轴支承为能够旋转，所述制造方法的特征在于，包括：
制造多个相同形状的曲轴盖；
对制造出的所述曲轴盖中的一部分的曲轴盖进行除去所述曲轴盖的一部分的除去加工，以便在从所述曲轴受到载荷时容易变形；
对所述曲轴的多个曲轴轴颈中的仅仅位于中央的中央曲轴轴颈及位于两端的两个侧方曲轴轴颈组装进行了所述除去加工的曲轴盖；以及
对所述多个曲轴轴颈中的位于所述中央曲轴轴颈与所述侧方曲轴轴颈之间的中间曲轴轴颈组装未进行所述除去加工的曲轴盖，
各所述曲轴盖在其上部具备半圆状的凹部，仅仅位于中央的中央曲轴盖及位于两端的两个侧方曲轴盖各自中的孔部或槽位于所述凹部的下方。
14.根据权利要求13所述的气缸体组装体的制造方法，其特征在于，
所述除去加工包括形成贯通所述曲轴盖的孔部的加工或者在所述曲轴盖的位于所述气缸的配列方向上的侧面形成槽的加工。
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