KR102201465B1 - 실린더 블록 조립체 - Google Patents

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KR102201465B1
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잇페이 후쿠토미
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도요타 지도샤(주)
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Abstract

실린더 블록 조립체 (2) 는, 실린더 (11) 를 갖는 실린더 블록 (10) 과 상기 실린더 블록 (10) 에 고정되는 복수의 크랭크 캡 (20) 을 구비한다. 상기 크랭크 캡 (20) 은 상기 정렬 방향에 있어서 각 실린더 (11) 의 양측에 1 개씩 배치되고, 일렬로 나열된 복수의 상기 크랭크 캡 (20) 중 중앙에 위치하는 중앙 크랭크 캡 및 양단에 위치하는 2 개의 측방 크랭크 캡의 각각은, 상기 중앙 크랭크 캡과 상기 측방 크랭크 캡 사이에 위치하는 중간 크랭크 캡보다 상기 크랭크 샤프트 (3) 로부터 하중을 받았을 때에 변형되기 쉬워지도록, 구멍부 또는 홈을 갖는다.

Description

실린더 블록 조립체{CYLINDER BLOCK ASSEMBLY}
본 발명은, 실린더 블록 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 내연 기관은, 실린더 블록과, 실린더 블록에 고정되는 복수의 크랭크 캡을 구비하는 실린더 블록 조립체를 갖는다. 각 크랭크 캡 및 실린더 블록에는 크랭크 샤프트의 크랭크 저널을 지지하는 크랭크 베어링이 형성된다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2012-225236).
그런데, 내연 기관의 운전 중에는, 내연 기관의 실린더 내에서 폭발이 발생하면, 크랭크 샤프트에는 큰 하중이 가해지고, 이것에 수반하여 크랭크 저널로부터 크랭크 베어링에도 큰 하중이 가해진다.
또, 크랭크 샤프트에 큰 하중이 가해지면, 이것에 수반하여 크랭크 샤프트가 변형되어, 일부의 크랭크 저널은 크랭크 베어링에 대해 기운 상태가 된다. 이 결과, 일부의 크랭크 저널에서는, 크랭크 저널로부터 크랭크 베어링에 가해지는 하중이 국소적으로 커져서 크랭크 저널과 크랭크 베어링 사이에 마찰이 발생하여, 이 마찰에 수반되는 마찰 손실이 커져 버리고 있었다.
이에 대하여, 본원의 발명자들의 연구에 의해, 크랭크 샤프트로부터 하중을 받았을 때에, 크랭크 캡에 구멍이나 홈을 형성하는 기계 가공을 실시하여, 크랭크 캡이 변형되기 쉬워지도록 함으로써, 마찰 손실을 저감시킬 수 있는 것을 알아냈다. 그러나, 크랭크 캡에 이러한 기계 가공을 실시하면 실린더 블록 조립체의 제조 비용이나 제조 시간이 증대된다.
본 발명은, 제조 비용이나 제조 시간의 증대를 억제하면서 크랭크 저널과 크랭크 베어링 사이의 마찰 손실이 저감된 실린더 블록 조립체를 제공하는 것, 및 제조 비용이나 제조 시간의 증대를 억제하면서 이러한 실린더 블록 조립체를 제조하는 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 요지는 이하와 같다.
본 발명의 제 1 양태에 관련된 실린더 블록 조립체는 일렬로 나열된 4 개 이상의 짝수 개의 실린더를 갖는 실린더 블록과, 상기 실린더의 정렬 방향으로 일렬로 나열되어 상기 실린더 블록에 고정되는 복수의 크랭크 캡을 구비한다. 각 크랭크 캡 및 상기 실린더 블록에는 크랭크 베어링이 형성되어 있고, 상기 크랭크 베어링은, 크랭크 샤프트가 회전 가능해지도록 상기 크랭크 샤프트를 지지한다. 상기 실린더 블록 조립체는, 상기 크랭크 캡은 상기 정렬 방향에 있어서 각 실린더의 양측에 1 개씩 배치되고, 일렬로 나열된 복수의 상기 크랭크 캡 중 중앙에 위치하는 중앙 크랭크 캡 및 양단에 위치하는 2 개의 측방 크랭크 캡은, 상기 중앙 크랭크 캡과 상기 측방 크랭크 캡 사이에 위치하는 중간 크랭크 캡보다, 상기 크랭크 샤프트로부터 하중을 받았을 때에 변형되기 쉬워지도록, 구멍부 또는 홈을 갖는다.
상기 양태에 있어서, 상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 각각은 상기 구멍부를 갖고, 상기 구멍부는, 상기 크랭크 캡을 관통하여 연장되어도 된다.
상기 양태에 있어서, 상기 구멍부는, 상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 각각에 복수 개 형성되어 있어도 된다.
상기 양태에 있어서, 상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 각각에 형성된 복수 개의 상기 구멍부는, 상기 실린더의 정렬 방향 및 상기 크랭크 캡의 상기 실린더 블록에 대한 장착 방향에 대해 수직인 방향으로 나열되어 배치되어도 된다.
상기 양태에 있어서, 상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 각각에 형성된 복수 개의 상기 구멍부는 서로 동일 형상을 가져도 된다.
상기 양태에 있어서, 상기 구멍부는, 상기 실린더의 정렬 방향으로 연장되도록 형성되어도 된다.
상기 양태에 있어서, 상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 각각은 상기 홈을 갖고, 상기 홈은, 상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 상기 실린더의 정렬 방향에 위치하는 측면에 형성되어도 된다.
상기 홈은, 상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 상기 실린더의 정렬 방향에 위치하는 2 개의 측면 상에 대칭 형상이 되도록 형성되어도 된다.
상기 양태에 있어서, 상기 구멍부 또는 상기 홈의 적어도 일부는, 상기 실린더 블록에 대한 장착 방향으로 보았을 때에 상기 크랭크 베어링과 중첩되도록 배치되어도 된다.
상기 양태에 있어서, 상기 중앙 크랭크 캡의 상기 구멍부 또는 상기 홈 및 상기 측방 크랭크 캡의 상기 구멍부 또는 상기 홈은, 상기 크랭크 샤프트로부터 하중을 받았을 때에, 상기 측방 크랭크 캡이 상기 중앙 크랭크 캡보다 변형되기 쉬워지도록 형성되어도 된다.
상기 양태에 있어서, 상기 중앙 크랭크 캡과 2 개의 상기 측방 크랭크 캡은 서로 동일 형상을 가져도 된다.
상기 양태에 있어서, 상기 중간 크랭크 캡끼리는 서로 동일 형상을 가져도 된다.
본 발명의 제 2 양태에 관련된 실린더 블록 조립체의 제조 방법은 일렬로 나열된 4 개 이상의 짝수 개의 실린더를 갖는 실린더 블록과, 상기 실린더의 정렬 방향으로 일렬로 나열되어 상기 실린더 블록에 고정되어 크랭크 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 복수의 크랭크 캡을 구비하는 실린더 블록 조립체의 제조 방법이다. 상기 제조 방법은 복수의 동일 형상의 크랭크 캡을 제조하는 것과, 제조된 상기 크랭크 캡 중 일부의 크랭크 캡에 대해, 상기 크랭크 샤프트로부터 하중을 받았을 때에 변형되기 쉬워지도록, 크랭크 캡의 일부를 제거하는 제거 가공을 실시하는 것과, 상기 크랭크 샤프트의 복수의 크랭크 저널 중, 중앙에 위치하는 중앙 크랭크 저널 및 양단에 위치하는 2 개의 측방 크랭크 저널에 대해 상기 제거 가공이 실시된 크랭크 캡을 장착하는 것과, 상기 복수의 크랭크 저널 중 상기 중앙 크랭크 저널과 상기 측방 크랭크 저널 사이에 위치하는 중간 크랭크 저널에 대해 상기 제거 가공이 실시되어 있지 않은 크랭크 캡을 장착하는 것을 포함한다.
상기 양태에 있어서, 상기 제거 가공은, 상기 크랭크 캡을 관통하는 구멍부를 형성하는 가공 또는 상기 크랭크 캡의 상기 실린더의 정렬 방향에 위치하는 측면에 홈을 형성하는 가공을 포함해도 된다.
본 발명에 의하면, 제조 비용이나 제조 시간의 증대를 억제하면서 크랭크 저널과 크랭크 베어링 사이의 마찰 저항이 저감된 실린더 블록 조립체가 제공됨과 함께, 제조 비용이나 제조 시간의 증대를 억제하면서 이러한 실린더 블록 조립체를 제조하는 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 예시적인 실시형태들의 특징들, 장점들 및 기술적 그리고 산업적 중요성은 첨부된 도면을 참조하여 이하 설명되고, 동일한 도면부호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1 은, 1 개의 실시형태에 관련된 실린더 블록 조립체의 분해 사시도이다.
도 2 는, 1 개의 실시형태에 관련된 실린더 블록 조립체를 구비한 내연 기관의 부분적인 개략 단면도이다.
도 3A, 도 3B 는, 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4A, 도 4B 는, 중간 크랭크 캡의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5A, 도 5B 는, 1 번 실린더에 있어서 폭발이 발생했을 때의 크랭크 샤프트의 변형 모드를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6A, 도 6B 는, 3 번 실린더에 있어서 폭발이 발생했을 때의 크랭크 샤프트의 변형 모드를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7A, 도 7B 는, 4 번 실린더에 있어서 폭발이 발생했을 때의 크랭크 샤프트의 변형 모드를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 8A, 도 8B 는, 2 번 실린더에 있어서 폭발이 발생했을 때의 크랭크 샤프트의 변형 모드를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 9 는, 1 번 저널과 1 번 크랭크 캡의 크랭크 베어링 사이에 발생하는 마찰 손실의 추이를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 2 번 저널과 2 번 크랭크 캡의 크랭크 베어링 사이에 발생하는 마찰 손실의 추이를 나타내는 도면이다.
도 11 은, 3 번 저널과 3 번 크랭크 캡의 크랭크 베어링 사이에 발생하는 마찰 손실의 추이를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 4 번 저널과 4 번 크랭크 캡의 크랭크 베어링 사이에 발생하는 마찰 손실의 추이를 나타내는 도면이다.
도 13 은, 5 번 저널과 5 번 크랭크 캡의 크랭크 베어링 사이에 발생하는 마찰 손실의 추이를 나타내는 도면이다.
도 14A, 도 14B 는, 제 1 변형예에 관련된 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15A, 도 15B 는, 제 2 변형예에 관련된 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 구성을 나타내는 도면이다.
도 16A, 도 16B 는, 제 3 변형예에 관련된 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 구성을 나타내는 도면이다.
도 17A, 도 17B 는, 제 4 변형예에 관련된 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡과 중간 크랭크 캡의 구성을 나타내는 도면이다.
도 18A, 도 18B 는, 제 5 변형예에 관련된 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡과 중간 크랭크 캡의 구성을 나타내는 도면이다.
도 19 는, 제 6 변형예에 관련된 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡과 중간 크랭크 캡의 구성을 나타내는 도면이다.
도 20 은, 도 3A, 도 3B 및 도 4A, 도 4B 에 나타낸 캡을 구비하는 실린더 블록 조립체의 제조 순서를 나타내는 플로 차트이다.
이하, 도면을 참조하여 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 부여한다.
도 1 및 도 2 를 참조하여, 본 실시형태에 관련된 실린더 블록 조립체를 구비하는 내연 기관의 구성에 대해 설명한다. 도 1 은, 본 실시형태에 관련된 실린더 블록 조립체의 분해 사시도이다. 도 2 는, 본 실시형태에 관련된 실린더 블록 조립체를 구비한 내연 기관 (1) 의 부분적인 개략 단면도이다. 특히, 도 2 는, 도 1 의 면 Ⅱ-Ⅱ 를 따라 실린더 블록 조립체를 보았을 때의 내연 기관 (1) 의 단면도를 나타내고 있다.
또한, 본 명세서에서는, 편의상, 크랭크 샤프트의 축선 방향, 즉 실린더의 정렬 방향을 「전후 방향」이라고 칭한다. 또, 실린더 블록에 대한 크랭크 캡의 장착 방향 (본 실시형태에서는 실린더의 축선 방향이기도 하다) 을 「상하 방향」이라고 칭한다. 특히, 「상하 방향」에 있어서, 상대적으로 크랭크 캡에 대해 실린더 블록이 위치하는 측을 상방, 상대적으로 실린더 블록에 대해 크랭크 캡이 위치하는 측을 하방이라고 칭한다. 추가로, 이들 「전후 방향」및 「상하 방향」에 대해 수직인 방향을 「횡방향」이라고 칭한다. 또한, 이들 「전후 방향」, 「상하 방향」및 「횡방향」은 반드시 실린더 블록 조립체가 설치되는 방향을 특정하는 것은 아니다. 따라서, 실린더 블록 조립체의 설치 양태에 따라서는, 예를 들어, 「상하 방향」이 수평 방향을 의미하는 경우도 있다.
본 실시형태에 관련된 내연 기관은, 직렬 4 기통의 내연 기관이다. 도 2 에 나타낸 바와 같이, 내연 기관 (1) 은, 실린더 블록 조립체 (2), 크랭크 샤프트 (3), 피스톤 (4) 및 콘로드 (connecting rod) (5) 를 구비한다. 도 1 및 도 2 에 나타낸 바와 같이, 실린더 블록 조립체 (2) 는, 실린더 블록 (10) 과, 복수의 크랭크 캡 (이하, 간단히 「캡」이라고도 한다) (20) 과, 캡 (20) 을 실린더 블록 (10) 에 장착하기 위한 복수의 캡 볼트 (28) 를 구비한다.
실린더 블록 조립체 (2) 의 실린더 블록 (10) 은, 복수의 실린더 (11) 를 구비한다. 본 실시형태에서는, 실린더 블록 (10) 에는 4 개의 실린더 (11) 가 형성된다. 실린더 (11) 는, 크랭크 샤프트 (3) 의 축선 방향으로 일렬로 나열되어, 실린더 (11) 의 축선이 서로 평행해지도록 실린더 블록 (10) 에 형성된다. 본 명세서에서는, 일렬로 나열된 4 개의 실린더 (11) 를, 일방의 단으로부터 타방의 단을 향하여, 순서대로, 1 번 실린더 (11#1), 2 번 실린더 (11#2), 3 번 실린더 (11#3), 4 번 실린더 (11#4) 라고 칭한다.
실린더 블록 (10) 의 하면에는, 복수의 반원상의 오목부 (12) 가 형성되고, 이 오목부 (12) 에 크랭크 베어링 (13) 이 형성된다. 크랭크 베어링 (13) 은, 크랭크 샤프트 (3) 가 회전 가능해지도록 크랭크 샤프트 (3) 를 지지한다. 오목부 (12) 및 크랭크 베어링 (13) 은, 크랭크 샤프트 (3) 의 축선 방향에 있어서 일렬로 나열되어 배치된다. 또, 상하 방향으로 보았을 때에, 크랭크 샤프트 (3) 의 축선 방향에 있어서 각 실린더 (11) 의 양측에 오목부 (12) 및 크랭크 베어링 (13) 이 1 개씩 배치된다. 따라서, 본 실시형태에서는, 실린더 블록 (10) 에는 5 개의 오목부 (12) 가 형성되고, 또한 5 개의 크랭크 베어링 (13) 이 형성된다. 횡방향에 있어서 실린더 블록 (10) 의 크랭크 베어링 (13) 의 양측에는, 캡 볼트 (28) 를 수용하기 위한 볼트공 (도시 생략) 이 형성된다.
각 캡 (20) 은, 그 상부에 반원상의 오목부 (21) 를 구비하고, 이 오목부 (21) 에는 크랭크 베어링 (22) 이 형성된다. 크랭크 베어링 (22) 은, 크랭크 샤프트 (3) 가 회전 가능해지도록 크랭크 샤프트 (3) 를 지지한다. 크랭크 베어링 (22) 이 실린더 블록 (10) 에 형성된 크랭크 베어링 (13) 의 1 개와 대향하도록, 각 캡 (20) 이 배치된다. 따라서, 본 실시형태에서는, 실린더 블록 조립체 (2) 는, 실린더 (11) 의 정렬 방향으로 일렬로 나열된 5 개의 캡 (20) 을 구비한다. 이들 캡 (20) 은 상하 방향으로 보았을 때에, 크랭크 샤프트 (3) 의 축선 방향 (실린더 (11) 의 정렬 방향) 에 있어서 각 실린더 (11) 의 양측에 1 개씩 배치된다.
본 명세서에서는, 일렬로 나열된 5 개의 캡 (20) 을, 1 번 실린더 (11#1) 측의 단으로부터 4 번 실린더 (11#4) 측의 단을 향하여, 순서대로, 1 번 캡 (20#1), 2 번 캡 (20#2), 3 번 캡 (20#3), 4 번 캡 (20#4), 5 번 캡 (20#5) 이라고 칭한다. 따라서, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 1 번 실린더 (11#1) 의 양측에는, 1 번 캡 (20#1) 과 2 번 캡 (20#2) 이 배치된다.
추가로, 본 명세서에서는, 일렬로 나열된 5 개의 캡 (20) 중 중앙에 위치하는 캡 (즉, 3 번 캡 (20#3)) 을 중앙캡이라고도 칭한다. 또, 일렬로 나열된 5 개의 캡 (20) 중 양단에 위치하는 캡 (20) (즉, 1 번 캡 (20#1) 및 5 번 캡 (20#5)) 을 측방캡이라고도 칭한다. 또한, 이들 중앙캡과 측방캡 사이에 위치하는 캡 (20) (즉, 2 번 캡 (20#2) 및 4 번 캡 (20#4)) 을 중간 캡이라고도 칭한다.
또, 각 캡 (20) 은, 캡 볼트 (28) 를 삽입하기 위한 2 개의 관통공 (23) 을 구비한다. 관통공 (23) 은 상하 방향으로 연장됨과 함께, 관통공 (23) 은 횡방향에 있어서, 오목부 (21) (크랭크 베어링 (22)) 의 양측에 형성된다.
캡 볼트 (28) 는, 캡 (20) 을 실린더 블록 (10) 에 고정시키기 위해 사용된다. 캡 볼트 (28) 는, 캡 (20) 의 관통공 (23) 을 통과하여 실린더 블록 (10) 의 볼트공에 나사 결합된다.
크랭크 샤프트 (3) 는, 실린더 블록 조립체 (2) 에 회전 가능하게 지지된다. 또, 크랭크 샤프트 (3) 는, 크랭크 저널 (이하, 간단히 「저널」이라고 한다) (31) 과, 크랭크핀 (32) 과, 크랭크 아암 (33) 과, 카운터 웨이트 (counter weight) (34) 를 구비한다. 본 실시형태에서는, 크랭크 샤프트 (3) 의 4 번 실린더 (11#4) 측의 단부에 플라이 휠 (35) (도 5 ∼ 도 8 참조) 이 형성되고, 크랭크 샤프트 (3) 의 1 번 실린더 (11#1) 측의 단부에는 내연 기관 (1) 의 보기류 (auxiliary equipment) 를 구동시키기 위한 풀리 (36) (도 5 ∼ 도 8 참조) 가 형성된다.
저널 (31) 은, 크랭크 샤프트 (3) 의 회전 축선 (X) 상에, 이 회전 축선 (X) 방향으로 연장되도록 위치한다. 저널 (31) 은, 실린더 블록 (10) 에 형성된 크랭크 베어링 (13) 에 회전 가능하게 지지된다. 또, 저널 (31) 은 캡 (20) 에 형성된 크랭크 베어링 (22) 에 회전 가능하게 지지된다. 따라서, 본 실시형태에서는, 크랭크 샤프트 (3) 는, 5 개의 저널 (31) 을 구비한다.
본 명세서에서는, 일렬로 나열된 5 개의 저널 (31) 을, 1 번 실린더 (11#1) 측의 단으로부터 4 번 실린더 (11#4) 측의 단을 향하여, 순서대로, 1 번 저널 (31#1), 2 번 저널 (31#2), 3 번 저널 (31#3), 4 번 저널 (31#4), 5 번 저널 (31#5) 이라고 칭한다. 따라서, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 1 번 저널 (31) 은, 1 번 캡 (20#1) 의 크랭크 베어링 (22) 에 지지된다.
추가로, 본 명세서에서는, 일렬로 나열된 5 개의 저널 (31) 중 중앙에 위치하는 저널 (즉, 3 번 저널 (31#3)) 을 중앙 저널이라고도 칭한다. 또, 일렬로 나열된 5 개의 저널 (31) 중 양단에 위치하는 저널 (31) (즉, 1 번 저널 (31#1) 및 5 번 저널 (31#5)) 을 측방 저널이라고도 칭한다. 또한, 이들 중앙 저널과 측방 저널 사이에 위치하는 저널 (31) (즉, 2 번 저널 (31#2) 및 4 번 저널 (31#4)) 을 중간 저널이라고도 칭한다.
크랭크핀 (32) 은, 크랭크 샤프트 (3) 의 회전 축선 (X) 으로부터 편심되어 이 회전 축선 (X) 과 평행하게 연장되도록 배치된다. 각 크랭크핀 (32) 은, 이웃하는 저널 (31) 사이에 배치된다. 본 실시형태에서는, 일부의 이웃하는 크랭크핀 (32) 끼리는, 서로에 대해 회전 축선 (X) 으로부터 180°편심되어 배치된다. 크랭크핀 (32) 은, 콘로드 (5) 에 회동 (回動) 가능하게 지지된다.
본 명세서에서는, 콘로드 (5) 를 통하여 1 번 실린더 (11#1) 내의 피스톤 (4) 과 연결되는 크랭크핀을 1 번 크랭크핀 (32#1) 이라고 칭하고, 콘로드 (5) 를 통하여 2 번 실린더 (11#2) 내의 피스톤 (4) 과 연결되는 크랭크핀을 2 번 크랭크핀 (32#2) 이라고 칭한다. 마찬가지로, 콘로드 (5) 를 통하여 3 번 실린더 (11#3) 내의 피스톤 (4) 과 연결되는 크랭크핀을 3 번 크랭크핀 (32#3) 이라고 칭하고, 콘로드 (5) 를 통하여 4 번 실린더 (11#4) 내의 피스톤 (4) 과 연결되는 크랭크핀을 4 번 크랭크핀 (32#4) 이라고 칭한다.
크랭크 아암 (33) 은, 이웃하는 저널 (31) 과 크랭크핀 (32) 을 결합한다. 카운터 웨이트 (34) 는, 저널 (31) 로부터, 크랭크 아암 (33) 이 연장되는 방향과는 반대 방향으로 연장되도록 배치된다.
피스톤 (4) 은, 각 실린더의 축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 각 실린더 (11) 내에 배치된다. 피스톤 (4) 은, 피스톤 핀 (도시 생략) 을 통하여 크랭크 샤프트 (3) 에 연결되고, 크랭크 샤프트 (3) 의 회전에 수반하여 각 실린더 (11) 내에서 상하로 왕복 운동한다.
콘로드 (5) 는, 그 일방의 단부에 있어서 피스톤 핀을 통하여 피스톤 (4) 에 연결됨과 함께, 그 타방의 단부에 있어서 크랭크 샤프트 (3) 의 크랭크핀 (32) 에 연결된다. 콘로드 (5) 는, 피스톤 (4) 의 왕복 운동을 크랭크 샤프트 (3) 의 회전 운동으로 변환하도록 작용한다.
다음으로, 도 3A, 도 3B 및 도 4A, 도 4B 를 참조하여, 크랭크 캡 (20) 의 구성에 대해 구체적으로 설명한다. 도 3A, 도 3B 는, 중앙캡 (즉, 3 번 캡 (20#3)) 및 측방캡 (즉, 1 번 캡 (20#1) 및 5 번 캡 (20#5)) 의 구성을 나타내는 도면이다. 도 3A 는, 중앙캡 및 측방캡의 측면도이고, 도 3B 는 도 3A 의 선 Ⅲ-Ⅲ 을 따라 본 단면 평면도이다.
본 실시형태에서는, 중앙캡 (20#3) 및 복수의 측방캡 (20#1, 20#5) 은 서로 동일 형상을 갖는다. 도 3A 에 나타낸 바와 같이, 중앙캡 및 측방캡의 각각은, 오목부 (21) 의 하방, 즉 크랭크 베어링 (22) 의 하방 (캡 (20) 의 실린더 블록 (10) 에 대한 장착 방향과는 반대측) 에 복수의 구멍부 (60) 를 구비한다. 본 실시형태에서는, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 의 각각은, 제 1 구멍부 (61), 제 2 구멍부 (62) 및 제 3 구멍부 (63) 의 3 개의 구멍부를 구비한다.
도 3B 에 나타낸 바와 같이, 이들 3 개의 구멍부 (60) 는, 모두, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 내에서 전후 방향 (실린더 (11) 의 정렬 방향) 으로 또한 서로 평행하게 연장되어, 이들 캡을 관통한다. 또, 도 3A 및 도 3B 에 나타낸 바와 같이, 이들 3 개의 구멍부 (60) 는 횡방향으로 나열되어 배치된다. 본 실시형태에서는, 도 3B 에 나타낸 바와 같이, 이들 3 개의 구멍부 (60) 는, 상하 방향에 대해 수직인 단면에 있어서, 동일 평면 상에 위치하도록 배치된다. 추가로, 본 실시형태에서는, 이들 3 개의 구멍부 (60) 는, 상하 방향으로 보았을 때에, 모두 오목부 (21) 의 횡방향에 있어서의 양단 (즉, 크랭크 베어링 (22) 의 횡방향에 있어서의 양단) 의 내측에 배치된다 (즉, 도 3A 에 있어서의 영역 Y 내에 배치된다). 바꾸어 말하면, 각 크랭크 캡에 형성된 이들 3 개의 구멍부 (60) 는, 상하 방향으로 보았을 때에, 모두 그 크랭크 캡의 오목부 (21) (즉 크랭크 베어링 (22)) 와 중첩되도록 배치된다.
횡방향에 있어서 양측에 위치하는 제 1 구멍부 (61) 및 제 3 구멍부 (63) 는, 전후 방향에 대해 수직인 단면에 있어서, 동일한 원형의 단면 형상을 갖는다. 또, 횡방향에 있어서 중앙에 위치하는 제 2 구멍부 (62) 는, 전후 방향에 대해 수직인 단면에 있어서, 장축이 횡방향으로 연장되고 또한 단축이 상하 방향으로 연장되는 거의 장원형 (長圓形) (또는, 타원형) 의 단면 형상을 갖는다. 이들 구멍부 (60) 는, 캡의 횡방향에 있어서 중앙의 평면 (Z) 에 대해 대칭이 되도록 형성된다.
도 4A, 도 4B 는, 중간 캡 (즉, 2 번 캡 (20#2) 및 4 번 캡 (20#4)) 의 구성을 나타내는 도면이다. 도 4A 는, 중간 캡의 측면도이고, 도 4B 는 도 4A 의 선 Ⅳ-Ⅳ 을 따라 본 단면도이다. 본 실시형태에서는, 복수의 중간 캡 (20#2, 20#4) 끼리는 서로 동일 형상을 갖는다. 도 4A, 도 4B 에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는, 중간 캡에는, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 에 형성되어 있는 구멍부가 형성되어 있지 않다. 그러나, 중간 캡은, 구멍부가 형성되어 있지 않은 것을 제외하고, 중앙캡 및 측방캡과 동일한 구성이 된다.
본 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이 캡 (20) 에 구멍부 (60) 가 형성되는 결과, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 은, 중간 캡 (20#2, 20#4)보다, 크랭크 샤프트 (3) 로부터 하중을 받았을 때에 변형되기 쉽다. 바꾸어 말하면, 본 실시형태에서는, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 은, 크랭크 샤프트 (3) 로부터 하중을 받았을 때에, 중간 캡 (20#2, 20#4) 보다 변형되기 쉬워지도록 구멍부 (60) 를 갖는다.
다음으로, 도 5A ∼ 도 13 을 참조하여, 본 실시형태에 관련된 실린더 블록 조립체 (2) 에 있어서의 작용·효과에 대해 설명한다. 도 5A ∼ 도 8B 는, Nastran 해석에 의해 산출한 크랭크 샤프트 (3) 의 변형 모드를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 5A, 도 5B 는, 1 번 실린더 (11#1) 에 있어서 폭발이 발생했을 때의 변형 모드를, 도 6A, 도 6B 는, 3 번 실린더 (11#3) 에 있어서 폭발이 발생했을 때의 변형 모드를, 도 7A, 도 7B 는, 4 번 실린더 (11#4) 에 있어서 폭발이 발생했을 때의 변형 모드를, 도 8A, 도 8B 는, 2 번 실린더 (11#2) 에 있어서 폭발이 발생했을 때의 변형 모드를 각각 나타내고 있다. 또한, 도 5A, 도 6A, 도 7A 및 도 8A 는, 대비를 위해서, 폭발에 수반되는 하중이 가해지고 있지 않을 때의 크랭크 샤프트 (3) 의 상태를 나타내고 있다. 또, 본 실시형태에서는, 1 번 실린더 (11#1), 3 번 실린더 (11#3), 4 번 실린더 (11#4), 2 번 실린더 (11#2) 의 순서로 폭발이 발생한다.
도 5B 에 나타낸 바와 같이, 1 번 실린더 (11#1) 에 있어서 폭발이 발생했을 때에는, 1 번 저널 (31#1) 과 2 번 저널 (31#2) 사이의 1 번 크랭크핀 (32#1) 에 하방을 향한 큰 힘 (F1) 이 가해진다. 이 때문에, 1 번 저널 (31#1) 의 1 번 크랭크핀 (32#1) 측 및 2 번 저널 (31#2) 의 1 번 크랭크핀 (32#1) 측에는 큰 하방을 향한 힘이 가해진다.
도 5B 에 나타낸 바와 같이, 1 번 저널 (31#1) 은, 1 번 캡 (20#1) 의 크랭크 베어링 (22) 에 지지되어 있는 점에서, 이와 같은 힘이 가해지면, 1 번 크랭크핀 (32#1) 측으로부터 반대측을 향하여 상방을 향하여 기운다. 마찬가지로, 2 번 저널 (31#2) 은, 2 번 캡 (20#2) 의 크랭크 베어링 (22) 에 지지되어 있는 점에서, 이와 같은 힘이 가해지면, 2 번 크랭크핀 (32#2) 측으로부터 반대측을 향하여 상방을 향하여 기운다.
여기서, 크랭크 샤프트 (3) 는, 1 번 저널 (31#1) 보다 도면 중의 좌측 (풀리 (36) 측) 에서는 크랭크 베어링에 의해 지지되어 있지 않다. 따라서, 1 번 저널 (31#1) 보다 좌측은 사실상의 개방단으로는 되어 있기 때문에, 1 번 저널 (31#1) 에 있어서의 기울기는 커지기 쉽다. 이 결과, 1 번 저널 (31#1) 로부터 1 번 캡 (20#1) 의 크랭크 베어링 (22) 에 가해지는 하중은 국소적으로 커진다.
한편, 크랭크 샤프트 (3) 는, 2 번 저널 (31#2) 보다 도면 중의 우측 (플라이 휠 (35) 측) 에 있어서도 복수의 크랭크 베어링에 의해 지지되어 있다. 따라서, 2 번 저널 (31#2) 보다 우측은 개방단으로는 되어 있지 않고, 따라서 2 번 저널 (31#2) 에 있어서의 기울기는, 1 번 저널 (31#1) 만큼 크지는 않다. 이 결과, 2 번 저널 (31#2) 로부터 2 번 캡 (20#2) 의 크랭크 베어링 (22) 에 대한 하중은, 1 번 저널 (31#1) 로부터 1 번 캡 (20#1) 의 크랭크 베어링 (22) 에 대한 하중보다, 전체에 걸쳐 평균적으로 가해져, 국소적으로는 그만큼 커지지 않는다.
도 6B 에 나타낸 바와 같이, 3 번 실린더 (11#3) 에 있어서 폭발이 발생했을 때에는, 3 번 저널 (31#3) 과 4 번 저널 (31#4) 사이의 3 번 크랭크핀 (32#3) 에 하방을 향한 큰 힘 (F3) 이 가해진다. 이 때문에, 3 번 저널 (31#3) 의 3 번 크랭크핀 (32#3) 측 및 4 번 저널 (31#4) 의 3 번 크랭크핀 (32#3) 측에는 큰 하방을 향한 힘이 가해진다.
도 6B 에 나타낸 바와 같이, 3 번 저널 (31#3) 은, 3 번 캡 (20#3) 의 크랭크 베어링 (22) 에 지지되어 있는 점에서, 이와 같은 힘이 가해지면, 3 번 크랭크핀 (32#3) 측으로부터 반대측을 향하여 상방을 향하여 기운다. 마찬가지로, 4 번 저널 (31#4) 은, 4 번 캡 (20#4) 의 크랭크 베어링 (22) 에 지지되어 있는 점에서, 이와 같은 힘이 가해지면, 3 번 크랭크핀 (32#3) 측으로부터 반대측을 향하여 상방을 향하여 기운다.
여기서, 도 6B 에 나타낸 바와 같이, 3 번 저널 (31#3) 에 있어서의 기울기는 4 번 저널 (31#4) 에 있어서의 기울기보다 크다. 이 결과, 3 번 저널 (31#3) 로부터 3 번 캡 (20#3) 의 크랭크 베어링 (22) 에 대한 하중은, 4 번 저널 (31#4) 로부터 4 번 캡 (20#4) 의 크랭크 베어링 (22) 에 대한 하중에 비해, 국소적으로 커진다.
도 7B 에 나타낸 바와 같이, 4 번 실린더 (11#4) 에 있어서 폭발이 발생했을 때에는, 4 번 저널 (31#4) 과 5 번 저널 (31#5) 사이의 4 번 크랭크핀 (32#4) 에 하방을 향한 큰 힘 (F4) 이 가해진다. 이 때문에, 4 번 저널 (31#4) 의 4 번 크랭크핀 (32#4) 측 및 5 번 저널 (31#5) 의 4 번 크랭크핀 (32#4) 측에는 큰 하방을 향한 힘이 가해진다.
이 결과, 도 7B 에 나타낸 바와 같이, 4 번 저널 (31#4) 및 5 번 저널 (31#5) 은 기울게 된다. 또, 5 번 저널 (31#5) 보다 우측 (플라이 휠 (35) 측) 은 사실상의 개방단으로 되어 있기 때문에, 5 번 저널 (31#5) 에 있어서의 기울기는 커진다. 이 결과, 5 번 저널 (31#5) 로부터 5 번 캡 (20#5) 의 크랭크 베어링 (22) 에 가해지는 하중은 국소적으로 커진다. 한편, 4 번 저널 (31#4) 로부터 4 번 캡 (20#4) 의 크랭크 베어링 (22) 에 대한 하중은, 전체에 걸쳐 평균적으로 가해지고, 국소적으로는 그만큼 커지지 않는다.
또, 도 8B 에 나타낸 바와 같이, 2 번 실린더 (11#2) 에 있어서 폭발이 발생했을 때에는, 2 번 저널 (31#2) 과 3 번 저널 (31#3) 사이의 2 번 크랭크핀 (32#2) 에 하방을 향한 큰 힘 (F2) 이 가해진다. 이 때문에, 2 번 저널 (31#2) 의 2 번 크랭크핀 (32#2) 측 및 3 번 저널 (31#3) 의 2 번 크랭크핀 (32#2) 측에는 큰 하방을 향한 힘이 가해진다.
이 결과, 도 8B 에 나타낸 바와 같이, 2 번 저널 (31#2) 및 3 번 저널 (31#3) 은 기울게 된다. 여기서, 도 8B 에 나타낸 바와 같이, 3 번 저널 (31#3) 에 있어서의 기울기는 2 번 저널 (31#2) 에 있어서의 기울기보다 크다. 이 결과, 3 번 저널 (31#3) 로부터 3 번 캡 (20#3) 의 크랭크 베어링 (22) 에 대한 하중은, 2 번 저널 (31#2) 로부터 2 번 캡 (20#2) 의 크랭크 베어링 (22) 에 대한 하중에 비해, 국소적으로 커진다.
상기 서술한 바와 같이, 1 번 저널 (31#1), 3 번 저널 (31#3), 5 번 저널 (31#5) 에서는, 실린더 (11) 내에서의 폭발에 수반하여, 대응하는 캡 (20) 의 크랭크 베어링 (22) 에 국소적으로 큰 힘을 가하게 된다. 한편, 2 번 저널 (31#2), 4 번 저널 (31#4) 에서는, 대응하는 캡 (20) 의 크랭크 베어링 (22) 과의 사이에는 국소적인 큰 힘은 잘 가해지지 않는다.
그런데, 크랭크 샤프트 (3) 의 회전 중에는, 저널 (31) 과 캡 (20) 의 크랭크 베어링 (22) 사이에 얇은 오일막이 형성된다. 이 결과, 크랭크 샤프트 (3) 가 회전해도, 저널 (31) 과 크랭크 베어링 (22) 사이에 발생하는 마찰 저항에 수반되는 마찰 손실은 작다.
그런데, 저널 (31) 로부터 크랭크 베어링 (22) 에 대한 하중이 국소적으로 커지면, 저널 (31) 과 크랭크 베어링 (22) 사이에 형성되어 있던 오일막이 부분적으로 파괴된다. 이 결과, 저널 (31) 과 크랭크 베어링 (22) 은 크랭크 샤프트 (3) 의 회전 중에 일부에 있어서 서로 접촉하게 (혹은, 사이의 오일막이 매우 얇아지게) 되어, 저널 (31) 에는 부분적인 접촉에 수반하여 큰 마찰 손실이 발생한다.
따라서, 1 번 저널 (31#1), 3 번 저널 (31#3), 5 번 저널 (31#5) 에서는, 저널 (31) 이 기울어 일부에 있어서 크랭크 베어링 (22) 에 접촉하기 쉬워지기 때문에, 이 부분적인 접촉에 수반되는 마찰 손실이 발생하기 쉽다. 한편, 2 번 저널 (31#2), 4 번 저널 (31#4) 에서는, 저널 (31) 은 기울기가 작은 점에서 크랭크 베어링 (22) 에는 잘 접촉하지 않기 때문에, 부분적인 접촉에 수반되는 마찰 손실은 작다.
여기서, 본 실시형태의 실린더 블록 조립체 (2) 에서는, 1 번 캡 (20#1), 3 번 캡 (20#3), 5 번 캡 (20#5) 에 구멍부 (60) 가 형성되어 있다. 이와 같이 구멍부 (60) 가 형성되면, 이들 캡은 변형되기 쉬워진다. 따라서, 캡 (20) 의 크랭크 베어링 (22) 이 저널 (31) 로부터 국소적인 하중을 받는 경우에는, 구멍부 (60) 둘레에서 캡 (20) 이 변형된다. 이 결과, 저널 (31) 로부터 크랭크 베어링 (22) 에 가해지는 하중이 크랭크 베어링 (22) 전체에 분산되게 된다. 이와 같이 하중이 분산되면, 저널 (31) 이 크랭크 베어링 (22) 에 접촉하는 것이 억제되고, 따라서 이것들이 접촉하는 것에 수반되는 마찰 손실의 증대를 억제할 수 있다.
도 9 ∼ 도 13 은, 크랭크 샤프트 (3) 가 2 회전 (1 사이클) 하는 동안에 있어서, 저널 (31) 과 캡 (20) 의 크랭크 베어링 (22) 사이에 발생하는 마찰 손실의 추이를 나타내는 도면이다. 도면 중, 실선은, 본 실시형태와 같이 1 번, 3 번 및 5 번의 캡 (20) 에만 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우의 추이를 나타낸다. 파선은, 모든 캡 (20) 에 구멍부 (60) 가 형성되어 있지 않은 경우의 추이를, 일점 쇄선은, 모든 캡 (20) 에 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우의 추이를 각각 나타내고 있다. 또, 도면 중의 #1, #2, #3, #4 는, 1 번 실린더 (11#1) 에서의 폭발 시기, 2 번 실린더 (11#2) 에서의 폭발 시기, 3 번 실린더 (11#3) 에서의 폭발 시기, 4 번 실린더 (11#4) 에서의 폭발 시기를 각각 나타내고 있다.
도 9 는, 1 번 저널 (31#1) 과 1 번 캡 (20#1) 의 크랭크 베어링 (22) 사이에 발생하는 마찰 손실의 추이를 나타내고 있다. 도 9 에 나타낸 바와 같이, 1 번 저널 (31#1) 에서는, 1 번 실린더 (11#1) 에서 폭발이 발생했을 때에 가장 큰 마찰 손실이 발생한다. 이 때 발생하는 마찰 손실은, 모든 캡 (20) 의 구멍부 (60) 가 형성되어 있지 않은 경우에 비해, 1 번, 3 번 및 5 번의 캡 (20) 에만 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우 및 모든 캡 (20) 에 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우인 쪽이 작은 것을 알 수 있다. 즉, 1 번 캡 (20) 에 구멍부 (60) 를 형성하는 것에 의해, 1 번 저널 (31#1) 과 크랭크 베어링 (22) 의 국소적인 접촉을 억제할 수 있고, 따라서 마찰 손실의 증대를 억제할 수 있다. 또한, 마찰 손실은, 도 9 에 나타낸 바와 같이, 모든 캡 (20) 에 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우에 비해, 1 번, 3 번 및 5 번의 캡 (20) 에만 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우인 쪽이, 미소하지만 작다.
도 10 은, 2 번 저널 (31#2) 과 2 번 캡 (20#2) 의 크랭크 베어링 (22) 사이에 발생하는 마찰 손실의 추이를 나타내고 있다. 도 10 에 나타낸 바와 같이, 2 번 저널 (31#2) 에서는, 1 번 실린더 (11#1) 및 2 번 실린더 (11#2) 에 있어서 폭발이 발생하면 큰 마찰 손실이 발생한다. 그러나, 도 10 으로부터, 2 번 저널 (31#2) 에서는, 캡 (20) 에 구멍부 (60) 가 형성되어 있는지의 여부에 따라서는 마찰 손실은 변화되지 않는 것을 알 수 있다. 이것은, 캡 (20) 에 구멍부 (60) 가 형성되어 있지 않아도, 1 번 실린더 (11#1) 나 2 번 실린더 (11#2) 에 있어서 폭발이 발생해도 2 번 저널 (31#2) 은 그만큼 기울지 않고, 따라서 2 번 저널 (31#2) 이 기우는 것에 의해 발생하는 마찰 손실이 작기 때문이라고 생각할 수 있다.
도 11 은, 3 번 저널 (31#3) 과 3 번 캡 (20#3) 의 크랭크 베어링 (22) 사이에 발생하는 마찰 손실의 추이를 나타내고 있다. 도 11 에 나타낸 바와 같이, 3 번 저널 (31#3) 에서는, 2 번 실린더 (11#2) 및 3 번 실린더 (11#3) 에서 폭발이 발생했을 때에 가장 큰 마찰 손실이 발생한다. 3 번 저널 (31#3) 에서는, 1 번 저널 (31#1) 과 동일하게, 마찰 손실은, 모든 캡 (20) 의 구멍부 (60) 가 형성되어 있지 않은 경우에 비해, 1 번, 3 번 및 5 번의 캡 (20) 에만 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우 및 모든 캡 (20) 에 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우인 쪽이 작은 것을 알 수 있다. 추가로, 마찰 손실은, 모든 캡 (20) 에 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우에 비해, 1 번, 3 번 및 5 번의 캡 (20) 에만 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우인 쪽이, 미소하지만 작다.
도 12 는, 4 번 저널 (31#4) 과 4 번 캡 (20#4) 의 크랭크 베어링 (22) 사이에 발생하는 마찰 손실의 추이를 나타내고 있다. 도 12 에 나타낸 바와 같이, 4 번 저널 (31#4) 에서는, 3 번 실린더 (11#3) 및 4 번 실린더 (11#4) 에 있어서 폭발이 발생하면 큰 마찰 손실이 발생한다. 그러나, 도 12 에 나타낸 바와 같이, 4 번 저널 (31#4) 에서는, 2 번 저널 (31#2) 과 동일하게, 캡 (20) 에 구멍부 (60) 가 형성되어 있는지의 여부에 따라서는 마찰 손실은 변화되지 않는다.
도 13 은, 5 번 저널 (31#5) 과 5 번 캡 (20#5) 의 크랭크 베어링 (22) 사이에 발생하는 마찰 손실의 추이를 나타내고 있다. 도 13 에 나타낸 바와 같이, 5 번 저널 (31#5) 에서는, 4 번 실린더 (11#4) 에서 폭발이 발생했을 때에 가장 큰 마찰 손실이 발생한다. 이 때 발생하는 마찰 손실은, 모든 캡 (20) 의 구멍부 (60) 가 형성되어 있지 않은 경우에 비해, 1 번, 3 번 및 5 번의 캡 (20) 에만 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우 및 모든 캡 (20) 에 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우인 쪽이 작은 것을 알 수 있다. 추가로, 마찰 손실은, 모든 캡 (20) 에 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우에 비해, 1 번, 3 번 및 5 번의 캡 (20) 에만 구멍부 (60) 가 형성되어 있는 경우인 쪽이, 미소하지만 작다.
이상으로부터, 본 실시형태와 같이 모든 캡 (20) 또는 1 번, 3 번 및 5 번의 캡 (20) 에만 구멍부 (60) 를 형성하는 것에 의해, 1 번 저널 (31#1), 3 번 저널 (31#3) 및 5 번 저널 (31#5) 에 있어서의 마찰 손실을 저감시킬 수 있고, 따라서 크랭크 샤프트 (3) 전체에 있어서 마찰 손실을 저감시킬 수 있다. 특히, 본 실시형태에서는, 1 번, 3 번 및 5 번의 캡 (20) 에만 구멍부 (60) 를 형성한 경우인 쪽이, 모든 캡 (20) 에 구멍부 (60) 를 형성한 경우에 비해 미소하지만 마찰 손실을 저감시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에서는, 1 번, 3 번 및 5 번의 캡 (20) 에만 구멍부 (60) 가 형성되어 있고, 2 번 및 4 번의 캡 (20) 에는 구멍부 (60) 가 형성되어 있지 않다. 이 결과, 실린더 블록 조립체의 제조 비용이나 제조 시간을 저감시킬 수 있다. 이하, 이 이유에 대해 설명한다.
캡을 제조하는 데에 있어서는, 절삭 가공에 의해 캡을 제조하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 먼저 구멍부 (60) 가 형성되어 있지 않은 캡을 절삭 가공에 의해 제조함과 함께, 그 후, 일부의 캡에 대해서는 천공 가공에 의해 구멍부 (60) 를 형성하게 된다. 따라서, 구멍부 (60) 가 형성되는 캡은, 구멍부 (60) 가 형성되어 있지 않은 캡에 대해 1 개 많은 제조 공정이 필요해진다.
이 때문에, 구멍부 (60) 가 형성된 캡에 필요한 제조 비용이나 제조 시간은, 구멍부 (60) 가 형성되어 있지 않은 캡에 필요한 제조 비용이나 제조 시간보다 많다. 따라서, 캡 전체의 제조 비용이나 제조 시간을 고려한 경우, 구멍부 (60) 가 형성되는 캡의 수는 적은 편이 바람직하다.
여기서, 본 실시형태에서는, 1 번, 3 번 및 5 번의 캡 (20) 에만 구멍부 (60) 가 형성되어 있고, 2 번 및 4 번의 캡 (20) 에는 구멍부 (60) 가 형성되어 있지 않다. 이 때문에, 구멍부 (60) 가 형성되는 캡의 수를 줄일 수 있고, 따라서 실린더 블록 조립체의 제조 비용이나 제조 시간을 저감시킬 수 있다. 이상으로부터, 본 실시형태에 의하면, 크랙 저널과 크랭크 베어링 사이의 마찰 손실을 저감시키면서, 실린더 블록 조립체의 제조 비용이나 제조 시간을 저감시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에서는, 1 개의 캡 (20) 에 복수의 구멍부 (60) 가 형성된다. 이 때문에, 이웃하는 구멍부 (60) 사이 (예를 들어, 제 1 구멍부 (61) 와 제 2 구멍부 (62) 사이) 에는, 실질적으로 상하로 연장되는 대들보가 형성되게 된다. 이 결과, 캡 (20) 의 횡방향에 있어서 넓은 범위에서 변형되기 쉬운 영역을 형성하면서, 캡 (20) 의 구멍부 (60) 둘레의 부분이 필요 이상으로 크게 변형되어 버리는 것이 억제된다.
다음으로, 도 14A ∼ 도 20 을 참조하여, 상기 실시형태의 변형예에 대해 설명한다. 하기의 변형예에서는, 상기 실시형태에 대해, 캡 (20) 의 구성, 특히 캡 (20) 에 형성된 구멍부의 구성이 상이하다.
도 14A, 도 14B 는, 제 1 변형예에 관련된 중앙캡 및 측방캡의 구성을 나타내는 도면이다. 도 14A 는, 중앙캡 및 측방캡의 측면도이고, 도 14B 는, 도 14A 의 선 ⅩⅣ-ⅩⅣ 를 따라 본 단면 평면도이다.
도 14A, 도 14B 에 나타낸 바와 같이, 제 1 변형예에서는, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 은, 상기 실시형태와 동일하게, 제 1 구멍부 (61'), 제 2 구멍부 (62') 및 제 3 구멍부 (63') 중 3 개의 구멍부 (60') 를 구비한다. 이들 3 개의 구멍부 (61', 62', 63') 는, 모두, 전후 방향에 대해 수직인 단면에 있어서, 동일한 원형의 단면 형상을 갖는다. 따라서, 1 개의 캡 (20) 에 형성된 이들 3 개의 구멍부 (61', 62', 63') 는, 서로 동일 형상을 갖는다.
제 1 변형예에 의하면, 3 개의 구멍부 (60') 는 동일한 원형의 단면 형상을 갖기 때문에, 캡에 구멍부 (60') 를 형성하는 데에 있어서 1 개의 드릴을 사용하여 모든 구멍부 (60') 를 천공 가공할 수 있다. 따라서, 제 1 변형예에 의하면, 캡 (20) 의 제조를 용이하게 할 수 있다.
도 15A, 도 15B 는, 제 2 변형예에 관련된 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 의 구성을 나타내는 도면이다. 도 15A 는, 중앙캡 및 측방캡의 측면도이고, 도 15B 는, 도 15A 의 선 ⅩⅤ-ⅩⅤ 를 따라 본 단면 평면도이다.
도 15A, 도 15B 에 나타낸 바와 같이, 제 2 변형예에서는, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 은, 각각 1 개의 구멍부 (64) 를 구비한다. 구멍부 (64) 는, 중앙캡 및 측방캡을 관통하도록 전후 방향으로 연장된다.
또, 제 2 변형예에 있어서의 구멍부 (64) 는, 전후 방향에 대해 수직인 단면에 있어서, 장변이 횡방향으로 연장되고 또한 단변이 상하 방향으로 연장되는 거의 사각형의 단면 형상을 갖는다. 제 2 변형예에 있어서의 구멍부 (64) 는, 상하 방향으로 보았을 때에, 오목부 (21) 의 횡방향에 있어서의 양단의 내측에 위치하도록 배치된다 (즉, 도 15A 에 있어서의 영역 Y 내에 배치된다). 특히, 제 2 변형예에 있어서의 구멍부 (64) 는, 캡 (20) 의 횡방향에 있어서 중앙의 평면 (Z) 에 대해 대칭이 되도록 형성된다.
상기 제 1 변형예 및 제 2 변형예에 나타낸 바와 같이, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 은, 1 개의 구멍부만을 가지고 있어도 되고, 3 개의 구멍부를 가지고 있어도 된다. 혹은, 중앙캡 및 측방캡은, 3 개 이외의 복수 개 (2 개, 4 개, 5 개 등) 의 구멍부를 가지고 있어도 된다.
단, 이들 캡 (20) 에 형성된 구멍부의 개수에 상관없이, 이들 구멍부는, 상기 전후 방향으로 연장되도록 형성되어 있어도 되고, 또, 캡 (20) 을 관통하여 연장되도록 형성되어 있어도 된다. 이와 같이 구멍부를 형성하는 것에 의해, 천공 가공이 실시하기 쉬워진다. 추가로, 캡 (20) 에 복수 개의 구멍부가 형성되는 경우에는, 이들 구멍부는 상기 전후 방향으로 나열되어 배치되어도 된다.
또, 전후 방향에 대해 수직인 단면에 있어서, 구멍부는, 원형, 장원형, 타원형 또는 사각형 이외의 단면 형상을 가지고 있어도 된다. 또, 캡 (20) 에 복수 개의 구멍부가 형성되는 경우에는, 전후 방향에 대해 수직인 단면에 있어서의 이들 구멍부의 단면 형상은 서로 동일 형상이어도 된다.
어느 쪽이든, 각 캡 (20) 에 형성되는 구멍부의 개수, 형상 및 위치에 따라 캡 (20) 의 변형 용이성이 변화된다. 따라서, 각 캡 (20) 에 형성되는 구멍부의 개수, 형상 및 위치는, 크랭크 샤프트 (3) 에 폭발 하중이 가해졌을 때에, 대응하는 저널 (31) 이 변형에 의해 기우는 정도 등에 기초하여 설계된다. 따라서, 크랭크 샤프트 (3) 에 폭발 하중이 가해졌을 때에, 대응하는 저널 (31) 이 변형에 의해 기우는 정도가 저널 (31) 마다 상이하면, 각 캡 (20) 에 형성되는 구멍부의 개수, 형상 및 위치는, 캡 (20) 마다 상이하도록 설계되어도 된다.
도 16A, 도 16B 는, 제 3 변형예에 관련된 중앙캡 및 측방캡의 구성을 나타내는 도면이다. 도 16A 는, 중앙캡 (20#3) 의 측면도이고, 도 16B 는 측방캡 (20#1, 20#5) 의 측면도이다.
도 16A, 도 16B 에 나타낸 바와 같이, 제 3 변형예에서는, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 은, 측방캡에 형성된 각 구멍부 (66) 가, 전후 방향에 대해 수직인 단면에 있어서, 중앙캡에 형성된 대응하는 각 구멍부 (67) 보다 커지도록 형성된다. 이 결과, 측방캡은, 크랭크 샤프트 (3) 로부터 하중을 받았을 때에, 중앙캡보다 변형되기 쉬워진다.
상기 서술한 바와 같이, 측방캡 (20#1, 20#5) 에 의해 지지되는 1 번 저널 (31#1) 및 5 번 저널 (31#5) 은 크랭크 샤프트 (3) 의 개방단 부근에 배치되는 점에서, 크랭크 샤프트 (3) 가 하중을 받았을 때의 기울기가 특별히 커지는 경우가 많다. 제 3 변형예에 의하면, 기울기가 특별히 커지는 1 번 저널 (31#1) 및 5 번 저널 (31#5) 을 지지하는 측방캡 (20#1, 20#5) 이 변형되기 쉽게 형성된다. 이 때문에, 1 번 저널 (31#1) 및 5 번 저널 (31#5) 과 측방캡의 크랭크 베어링 (22) 사이의 국소적인 하중을 저감시킬 수 있고, 따라서 마찰 손실을 적절히 저감시킬 수 있다.
도 17A, 도 17B 는, 제 4 변형예에 관련된 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 의 구성을 나타내는 도면이다. 도 17A 는, 중앙캡 및 측방캡의 측면도이고, 도 17B 는, 도 17A 의 선 ⅩⅦ-ⅩⅦ 을 따라 본 단면 평면도이다.
도 17A, 도 17B 에 나타낸 바와 같이, 제 4 변형예에서는, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 은, 홈 (70) 을 구비한다. 홈 (70) 은, 캡 (20) 의 전후 방향에 위치하는 2 개의 측면에 각각 1 개씩 형성된다. 각 홈 (70) 은, 횡방향으로 연장되도록 형성된다. 특히, 본 실시형태에서는, 각 홈 (70) 은, 오목부 (21) 로부터 떨어져서 오목부 (21) 의 외주를 따르도록 만곡되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 홈 (70) 은 전체에 걸쳐 동일한 깊이가 되도록 형성된다.
또한, 본 실시형태에서는, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 의 2 개의 측면에 형성된 2 개의 홈 (70) 은, 전후 방향에 대해 수직인 평면에 대해 대칭 형상이 되도록 형성된다. 추가로, 각 홈 (70) 은, 캡 (20) 의 횡방향에 있어서 중앙의 평면 (Z) 에 대해 대칭이 되도록 형성된다.
또, 각 홈 (70) 의 적어도 일부 (바람직하게는 전부) 는, 상하 방향으로 보았을 때에, 오목부 (21) 의 횡방향에 있어서의 양단의 내측에 배치된다 (즉, 도 3A 에 있어서의 영역 (Y) 내에 배치된다). 바꾸어 말하면, 이들 홈 (70) 의 적어도 일부 (바람직하게는 전부) 는, 상하 방향으로 보았을 때에, 모두 그 크랭크 캡의 오목부 (21) (즉 크랭크 베어링 (22)) 와 중첩되도록 배치된다.
제 4 변형예에서는, 홈 (70) 은 횡방향에 있어서 어느 정도의 길이에 걸쳐 동일한 깊이로 연장되어 있다. 따라서, 본 변형예의 캡 (20) 은, 홈 (70) 이 연장되어 있는 범위에 걸쳐 균등하게 변형되기 쉬워진다.
또, 제 4 변형예에서는, 홈 (70) 은 오목부 (21) 로부터 떨어져 배치된다. 따라서, 홈 (70) 을 형성하는 것에 의해 오목부 (21) 를 형성하는 표면적이 작아져 버리는 경우는 없다. 오목부 (21) 를 형성하는 표면적이 작아지면, 크랭크 샤프트 (3) 를 지지하는 표면적이 작아져 오목부 (21) 의 표면에 가해지는 응력이 커지는 바, 본 변형예에 의하면 이와 같이 응력이 커지는 것이 억제된다.
추가로, 제 4 변형예에서는, 2 개의 홈 (70) 은 서로에 대해 대칭 형상으로 형성된다. 추가로, 각 홈 (70) 은 평면 (Z) 에 대해 대칭이 되도록 형성된다. 이 때문에, 캡 (20) 의 변형 용이성은 전후 방향 및 횡방향에 있어서 대칭적으로 되어 있다. 이 결과, 캡 (20) 에 가해지는 응력이 편중되는 것이 억제된다.
또한, 제 4 변형예에서는, 홈 (70) 의 깊이는 전체에 걸쳐 일정하다. 그러나, 홈 (70) 의 깊이는, 영역마다 상이해도 된다. 이로써, 캡 (20) 의 변형 용이성을 영역마다 조정할 수 있다. 또, 제 4 변형예에서는, 캡 (20) 의 각 측면에 1 개의 홈 (70) 만이 형성되어 있다. 그러나, 캡 (20) 의 각 측면에 복수의 홈이 형성되어도 된다.
도 18A, 도 18B 는, 제 5 변형예에 관련된 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 의 구성을 나타내는 도면이다. 도 18A 는, 중앙캡 및 측방캡의 측면도이고, 도 18B 는, 도 18A 의 선 ⅩⅧ-ⅩⅧ 을 따라 본 단면 평면도이다.
도 18A, 도 18B 에 나타낸 바와 같이, 제 5 변형예에서는, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 은, 제 4 변형예와 동일하게 홈 (71) 을 구비한다. 단, 제 5 변형예에서는, 홈 (71) 은, 제 4 변형예의 홈 (70) 과는 달리, 캡 (20) 의 하면까지 계속되도록 연장되어 있다. 그 밖의 점에서는, 제 5 변형예의 홈 (71) 은, 제 4 변형예의 홈 (70) 과 동일한 구성이다.
도 19 는, 제 6 변형예에 관련된 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 의 구성을 나타내는 도면이다. 도 19 는, 중앙캡 및 측방캡의 측면도이다.
도 19 로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 6 변형예에서는, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 은, 홈 (72) 및 1 개의 원형 단면의 구멍부 (73) 를 구비한다. 홈 (72) 은, 제 5 변형예의 홈 (71) 과 동일하게 형성된다. 또, 구멍부 (73) 는, 홈 (72) 과 오목부 (21) 사이에 형성된다.
또한, 제 6 변형예에서는, 캡 (20) 의 각 측면에 1 개의 홈 (70) 이 형성되어 있지만, 복수의 홈이 형성되어도 된다. 또, 제 6 변형예의 캡 (20) 에서는, 원형 단면의 구멍부 (73) 가 1 개만 형성되어 있지만, 복수의 임의의 단면 형상의 구멍부가 형성되어도 된다. 추가로, 제 6 변형예의 캡 (20) 에서는, 홈 (72) 과 오목부 (21) 사이에 구멍부 (73) 가 형성되어 있지만, 홈 (72) 과 구멍부 (73) 는 임의의 위치 관계로 배치되어도 된다.
상기 실시형태 및 변형예를 정리하면, 중앙캡 (20#3) 및 측방캡 (20#1, 20#5) 은, 크랭크 샤프트로부터 하중을 받았을 때에 중간 캡 (20#2, 20#4) 보다 변형되기 쉬워지도록, 중간 캡의 형상에 대해 일부가 제거된 제거 부분 (removed portion) (즉, 구멍부나 홈) 을 구비하는 형상을 갖도록 구성되어 있다고 할 수 있다.
특히, 상기 실시형태 및 변형예에서는, 제거 부분은 오목부 (21) 로부터 떨어져서 배치된다. 따라서, 제거 부분을 형성하는 것에 의해 오목부 (21) 를 형성하는 표면적이 작아져 버리는 것이 억제되고, 따라서 오목부 (21) 를 형성하는 표면에 가해지는 응력이 커지는 것이 억제된다.
또, 상기 실시형태 및 변형예에서는, 직렬 4 기통의 내연 기관에 사용되는 실린더 블록 조립체를 대상으로 하고 있다. 그러나, 직접 6 기통의 내연 기관등, 4 개 이상의 짝수 개의 실린더를 갖는 내연 기관이면 상기 서술한 바와 같은 구성의 실린더 블록 조립체를 사용할 수 있다. 예를 들어, 1 번에서 7 번까지 일렬로 나열된 7 개의 캡을 구비하는 6 기통의 내연 기관에서는, 4 번 캡이 중앙캡에 상당하고, 1 번 캡 및 7 번 캡이 측방캡에 상당한다. 또, 나머지 캡 (2 번 캡, 3 번 캡, 5 번 캡, 6 번 캡) 이 중간 캡에 상당한다.
다음으로, 도 20 을 참조하여, 실린더 블록 조립체의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 20 은, 도 3 및 도 4 에 나타낸 캡 (20) 을 구비하는 실린더 블록 조립체의 제조 순서를 나타내는 플로 차트이다.
먼저, 스텝 S11 에 있어서, 구멍부 (60) (또는 홈 (70)) 가 형성되어 있지 않은 캡이 제조된다. 구체적으로는, 예를 들어, 직방체의 블랭크의 외주를 절삭 가공함으로써, 구멍부 (60) 가 형성되어 있지 않은 캡 (이하, 이러한 캡을 「미가공 캡」이라고도 한다) 이 제조된다.
이어서, 스텝 S12 에 있어서, 스텝 S11 에서 제조된 미가공 캡 중 일부에 대해 천공 가공이 실시되고, 이로써 미가공 캡을 관통하는 구멍부 (60) 가 미가공 캡에 형성된다. 이 결과, 천공 가공이 실시된 캡 (이하, 「가공이 완료된 캡」이라고도 한다) 은, 미가공 캡에 비해, 실린더 블록 (10) 에 대한 장착 후에 크랭크 샤프트 (3) 로부터 하중을 받았을 때에 변형되기 쉬워진다.
또한, 구멍부 (60) 대신에 도 17A, 도 17B 에 나타낸 바와 같은 홈 (70) 을 형성하는 경우에는, 스텝 S12 에 있어서 절삭 가공이 실시되고, 이로써 미가공 캡의 측면 (특히, 실린더 블록 (10) 에 장착했을 때에 전후 방향에 위치하는 측면) 에 홈이 형성된다. 따라서, 이것들을 정리하여 표현하면, 스텝 S12 에서는, 일부의 미가공 캡에 대해, 크랭크 샤프트 (3) 로부터 하중을 받았을 때에 변형되기 쉬워지도록, 일부를 제거하는 제거 가공이 실시된다.
이어서, 스텝 S13 에 있어서, 미가공 캡 및 가공이 완료된 캡이 실린더 블록에 장착된다. 구체적으로는, 크랭크 샤프트 (3) 의 복수의 저널 (31) 중 중앙 저널 (31#3) 및 측방 저널 (31#1, 31#5) 에 대해 제거 가공이 실시된 가공이 완료된 캡이 장착된다. 또, 복수의 크랭크 저널 (31) 중 중간 저널 (31#2, 31#4) 에 대해 제거 가공이 실시되어 있지 않은 미가공 캡이 장착된다.
이상, 본 발명에 관련된 바람직한 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 특허 청구의 범위의 기재 내에서 여러 가지 수정 및 변경을 실시할 수 있다.

Claims (15)

  1. 실린더 블록 조립체 (2) 로서,
    일렬로 나열된 4 개 이상의 짝수 개의 실린더 (11) 를 갖는 실린더 블록 (10) ; 및
    상기 실린더 (11) 의 정렬 방향으로 일렬로 나열되어 상기 실린더 블록 (10) 에 고정되는 복수의 크랭크 캡 (20) 을 구비하고,
    상기 복수의 크랭크 캡 (20) 및 상기 실린더 블록 (10) 에는 크랭크 베어링이 형성되어 있고 ;
    상기 크랭크 베어링은, 크랭크 샤프트 (3) 가 회전 가능해지도록 상기 크랭크 샤프트 (3) 를 지지하고 ; 그리고
    상기 크랭크 캡 (20) 은 상기 정렬 방향에 있어서 각 실린더 (11) 의 양측에 1 개씩 배치되고, 일렬로 나열된 복수의 상기 크랭크 캡 (20) 중 중앙에 위치하는 중앙 크랭크 캡 및 양단에 위치하는 2 개의 측방 크랭크 캡의 각각은, 상기 중앙 크랭크 캡과 상기 측방 크랭크 캡 사이에 위치하는 중간 크랭크 캡보다 상기 크랭크 샤프트 (3) 로부터 하중을 받았을 때에 변형되기 쉬워지도록, 구멍부 또는 홈을 갖는, 실린더 블록 조립체 (2).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 각각은 상기 구멍부를 갖고,
    상기 구멍부는, 상기 크랭크 캡 (20) 을 관통하여 연장되는, 실린더 블록 조립체 (2).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 구멍부는, 상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 각각에 복수 개 형성되는, 실린더 블록 조립체 (2).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 각각에 형성된 복수 개의 상기 구멍부는, 상기 실린더 (11) 의 정렬 방향 및 상기 크랭크 캡 (20) 의 상기 실린더 블록 (10) 에 대한 장착 방향에 대해 수직인 방향으로 나열되어 배치되는, 실린더 블록 조립체 (2).
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 각각에 형성된 복수 개의 상기 구멍부는 서로 동일 형상을 갖는, 실린더 블록 조립체 (2).
  6. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구멍부는, 상기 실린더 (11) 의 정렬 방향으로 연장되도록 형성되는, 실린더 블록 조립체 (2).
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 각각은 상기 홈을 갖고,
    상기 홈은, 상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 상기 실린더 (11) 의 정렬 방향에 위치하는 측면에 형성되는, 실린더 블록 조립체 (2).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 홈은, 상기 중앙 크랭크 캡 및 측방 크랭크 캡의 상기 실린더 (11) 의 정렬 방향에 위치하는 2 개의 측면 상에 대칭 형상이 되도록 형성되는, 실린더 블록 조립체 (2).
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구멍부 또는 상기 홈의 적어도 일부는, 상기 실린더 블록 (10) 에 대한 장착 방향으로 보았을 때에 상기 크랭크 베어링과 중첩되도록 배치되는, 실린더 블록 조립체 (2).
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 크랭크 캡의 상기 구멍부 또는 상기 홈 및 상기 측방 크랭크 캡의 각각의 상기 구멍부 또는 상기 홈은, 상기 크랭크 샤프트 (3) 로부터 하중을 받았을 때에, 상기 측방 크랭크 캡이 상기 중앙 크랭크 캡보다 변형되기 쉬워지도록 형성되는, 실린더 블록 조립체 (2).
  11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 크랭크 캡과 2 개의 상기 측방 크랭크 캡은 서로 동일 형상을 갖는, 실린더 블록 조립체 (2).
  12. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간 크랭크 캡끼리는 서로 동일 형상을 갖는, 실린더 블록 조립체 (2).
  13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    중앙에 위치하는 상기 중앙 크랭크 캡 및 양단에 위치하는 상기 2 개의 측방 크랭크 캡 이외의 상기 중간 크랭크 캡에는 구멍부 또는 홈이 형성되어 있지 않은, 실린더 블록 조립체 (2).
  14. 일렬로 나열된 4 개 이상의 짝수 개의 실린더 (11) 를 갖는 실린더 블록 (10) 과, 상기 실린더 (11) 의 정렬 방향으로 일렬로 나열되어 상기 실린더 블록 (10) 에 고정되어 크랭크 샤프트 (3) 를 회전 가능하게 지지하는 복수의 크랭크 캡 (20) 을 구비하는 실린더 블록 조립체 (2) 의 제조 방법으로서,
    상기 실린더 블록 조립체 (2) 의 제조 방법은,
    복수의 동일 형상의 크랭크 캡 (20) 을 제조하는 것 ;
    제조된 상기 크랭크 캡 (20) 중 일부의 크랭크 캡 (20) 에 대해, 상기 크랭크 샤프트 (3) 로부터 하중을 받았을 때에 변형되기 쉬워지도록, 상기 크랭크 캡의 일부를 제거하는 제거 가공을 실시하는 것 ;
    상기 크랭크 샤프트 (3) 의 복수의 크랭크 저널 중, 중앙에 위치하는 중앙 크랭크 저널 및 양단에 위치하는 2 개의 측방 크랭크 저널에 대해 상기 제거 가공이 실시된 크랭크 캡 (20) 을 장착하는 것 ; 그리고
    상기 복수의 크랭크 저널 중 상기 중앙 크랭크 저널과 상기 측방 크랭크 저널 사이에 위치하는 중간 크랭크 저널에 대해 상기 제거 가공이 실시되어 있지 않은 크랭크 캡 (20) 을 장착하는 것을 포함하는, 실린더 블록 조립체 (2) 의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제거 가공은, 상기 크랭크 캡 (20) 을 관통하는 구멍부를 형성하는 가공 또는 상기 크랭크 캡 (20) 의 상기 실린더의 정렬 방향에 위치하는 측면에 홈을 형성하는 가공을 포함하는, 실린더 블록 조립체 (2) 의 제조 방법.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5851388Y2 (ja) * 1979-07-23 1983-11-22 マツダ株式会社 エンジン
JPH08158936A (ja) * 1994-12-01 1996-06-18 Toyota Motor Corp 内燃機関のシリンダブロック
DE19617607B4 (de) * 1996-05-02 2005-10-20 Man B & W Diesel As Kopenhagen Kurbelwellenlager für einen Großdieselmotor
JPH10246151A (ja) * 1997-02-28 1998-09-14 Suzuki Motor Corp エンジンのシリンダブロック下部構造
JP4736778B2 (ja) * 2005-12-16 2011-07-27 日産自動車株式会社 内燃機関及びそのクランク軸受構造
MY157385A (en) * 2010-09-06 2016-06-15 Nissan Motor Iron-based metal bearing cap to be cast into light metal member

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