KR100249881B1 - 엔진피스톤및금속주형 - Google Patents

Abstract

엔진 피스톤은 피스톤 헤드를 포함하는 피스톤 본체와, 본체의 주조 공정에 의해서 피스톤 헤드에 일체적으로 삽입된 금속 파이프 형태의 냉각 오일 갤러리(gallery)로 이루어진다. 오일 갤러리는 피스톤 상면의 하단 원호와 유사하게 만곡된 중간 단편과, 피스톤의 축을 따라서 피스톤의 상부로부터 멀어지는 하향 중간 단편의 양단부로부터 개별적으로 연장하는 제1 및 제2 연장부를 갖는다. 이 엔진 피스톤 설계는 피스톤의 생산 과정을 용이하게 하고 제조 단가를 저하시킨다.

Description

엔진 피스톤 및 금속 주형 {Engine Piston and Metal Mold}

본 발명은 엔진 피스톤 및 엔진 피스톤을 주조하기 위한 금속 주형에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 피스톤의 최종 주조시 내장 부품으로서 삽입되는 오일 갤러리를 포함하는 엔진 피스톤 설계에 관한 것이고 이러한 엔진 피스톤 설계에 적합한 주형 조립체에 관한 것이다. 링형 파이프 형상의 오일 갤러리는 냉각 오일을 순환시키고 이에 의해서 내연 기관 내 피스톤을 냉각시킨다.

일본 특허 공개 공보 평3-229956호는 종래 실시예를 도시한다. 이 실시예의 엔진 피스톤은 환형 금속 파이프의 오일 갤러리를 갖는다. 파이프의 양 개방 단부는 서로 결합되고 밀폐된다. 주조 공정시, 오일 갤러리는 내부 주형에 위치된 부재를 보유함으로써 유지된다.

그러나, 이 종래 실시예는 연속 오일 통로를 형성시키기 위하여 용접 또는 스테이킹(staking) (또는 코오킹(caulking))에 의하여 오일 갤러리 파이프의 양 단부를 결합시키기 위한 공정을 요구하고, 이 공정은 제조 단가를 증가시킨다.

오일 갤러리를 내부 주형에 위치시키기 위한 보유 부재들을 비용을 더 증가시킨다. 보유 부재를 통하여 내부 주형 내에 오일 갤러리 파이프를 위치시키기 위한 공정은 어렵다.

종래 실시예는 주조 공정 후 냉각 오일에 적합한 유입구 및 배출구를 형성시키기 위한 공정을 더 요구한다. 이 부가 공정은 공정의 비용 및 복잡성을 더 증대시킨다.

그러므로 본 발명의 목적은 생산 공정을 용이하게 하고 제조 비용을 감소시키기 위한 엔진 피스톤 설계 및 주형 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 엔진 피스톤은 피스톤 본체와 오일 갤러리를 형성하는 냉각 오일 파이프로 구성된다. 본체는 피스톤의 상면을 한정하는 피스톤 헤드로 구성된다. 이 엔진 피스톤에서, 냉각 오일 파이프는 적어도 중간 파이프 부분과 상면으로부터 멀어지는 하향 중간 부분으로부터 연장하는 제1 및 제2 연장부를 포함한다.

냉각 오일 파이프는 피스톤 내 오일 갤러리로서 작용하고, 열전도도가 양호한 금속 재료로 제조된다. 하나의 개방 단부는 오일 유입구로서 사용되고 다른 것은 오일 배출구이다. 그래서, 오일 파이프는 하나의 개방 단부로부터 다른 개방 단부까지 연속 오일 통로를 형성한다.

이 엔진 피스톤 설계는 파이프의 양단부 결합 공정을 요하지 않고, 오일 유입구 및 배출구 형성 공정도 요하지 않는다. 이 엔진 피스톤 설계는 제조 단가를 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 엔진 피스톤용 금속 주형 조립체는 외부 및 내부 주형과, 냉각 오일 파이프와 보유 부재로 구성된다. 외부 주형은 피스톤의 외형을 결정하기 위한 주형이다. 내부 주형은 피스톤의 내형을 결정하기 위한 주형이다. 보유 부재는 주형 조립체 내 냉각 오일 파이프를 유지시킨다. 냉각 오일 파이프는 중간 파이프 부분과 중간 파이프 부분으로부터 제1 방향으로 제1 파이프 단부로 연장하는 제1 연장부로 구성된다. 보유 부재는 내부 주형에 의해서 지지되고, 제1 연장부를 지지함으로써 냉각 오일 파이프를 지지하기 위한 제1 보유 핀으로 구성된다. 냉각 오일 파이프는 중간 부분으로부터 제2 파이프 단부까지 제1 방향으로 연장하는 제2 연장부를 더 포함할 수 있다. 보유 부재는 냉각 오일 파이프의 제1 파이프 단부를 보유하기 위한 제1 보유 핀 이외에 냉각 오일 파이프의 제2 파이프 단부를 보유하기 위한 제2 보유 핀을 더 포함할 수 있다.

보유 핀들은 내부 주형에 마련되고, 두개 핀들은 예시된 실시예에서 피스톤의 축방향으로 착탈 가능하다.

예시된 실시예의 각각의 보유 핀들은 냉각 오일 파이프의 하나의 개방 단부에 계합할 수 있는 원통 팁 단부를 갖는다. 각각의 보유 핀의 팁 단부의 외경은 팁 단부가 하나의 파이프 단부에 편리하게 계합할 수 있도록 중공 원통형의 파이프의 내경보다 약간 작다. 예시된 실시예의 각가의 보유 핀들은 소정 직경의 둥근 로드이고 팁 단부는 둥근 로드의 직경과 비교하여 직경이 감소된다. 보유 핀들의 팁 단부들은 냉각 오일 파이프의 단부들을 밀폐시키고 용융 금속이 파이프의 중공 내면으로 유입하는 것을 방지시킨다.

예시된 실시예의 주형 조립체에서, 중간 파이프 부분은 링형으로 만곡되고, 보유 핀들은 중간 파이프 부분에 거의 수직이다.

제1 및 제2 연장부는 짧게 만들어질 수 있다. 이 경우에, 오일 파이프는 피스톤 본체로부터 돌출하지 않고 오일 파이프의 양단부들은 피스톤 본체에서 개방한다. 최종 주형 내에서 오일 파이프를 포함하는 피스톤 본체를 형성하는 주조 공정 후에, 보유 핀들은 배출된다. 그래서, 피스톤 본체의 내면에서 개방하여 오일 유입구 및 배출구로서 작용하는 두개의 파이프 단부가 형성된다.

도1은 엔진 피스톤의 단면도.

도2는 도1의 엔진 피스톤의 저면도.

도3은 도1의 엔진 피스톤의 오일 갤러리의 평면도.

도4는 도1의 실시예에 따른 오일 갤러리 및 보유 핀들을 도시한 도면.

도5는 도1의 엔진 피스톤용 주형 조립체의 단면도.

도6은 도5의 주형 조립체를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1 : 본체

2 : 피스톤 헤드

3 : 피스톤 스커트

4 : 오일 갤러리

5 : 홈

7 : 핀 보스

8 : 핀 홀

10 : 외부 주형

11 : 내부 주형

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 내연 기관용 피스톤을 도시한다. 도1에 도시된 피스톤은 주 구성품으로서 본체(1)를 갖는다. 피스톤 본체(1)는 적어도 피스톤 헤드 즉 크라운(2) 및 피스톤 스커트(3)를 포함한다. 피스톤은 피스톤 헤드(2)에 내장된 오일 갤러리(4)를 더 포함한다.

피스톤 헤드(2)는 연소 챔버를 한정하는 상단 (또는 상부) 측면(2a)과 본체(1) 내면의 하단 (또는 하부) 측면(2b)을 갖는다. 상단 및 하단 측면(2a, 2b)들은 대향하는 두 방향으로 대면하는 두개의 대향 측면들이다. 피스톤 본체(1)는 피스톤 링을 수용하기 위한 홈(5)으로 형성된다. 이 실시예에서, 상단 피스톤 링 홈은 본체(1)의 홈에 내마모성 부재(6)에 의하여 형성된다.

피스톤 본체(1)에는 피스톤 핀을 수용하기 위한 핀 홀(8)을 각각 구비한 핀 보스(7)가 형성된다.

도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 오일 갤러리(4)는 중간 파이프 부분(4a)과 중간 파이프 부분(4a)의 양단부로부터 연장하는 제1 및 제2 연장부(4b)를 갖는 파이프 형태이다. 오일 갤러리 파이프 (즉 냉각 오일 파이프)는 알루미늄 합금 또는 구리와 같이 열전도도가 양호한 재료로 제조된다. 이 실시예의 중간 파이프 부분(4a)은 링과 유사하게 만곡되고, 중간 파이프 부분(4a)의 만곡된 중심선은 실질적으로 원호 형태이다. 도4에 도시된 축 라인(Y)은 이 원의 중심을 통과하는 직선이다. 원은 도4에 도시된 평면(P) 내에 놓인다. 축 라인(Y)은 원의 평면(P)에 수직이다. 도3 및 도4에 도시된 실시예에서, 원호에 의하여 중심각은 180°보다 크고 360°보다 작다. 이 실시예에서, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 이 각도는 거의 270°이다.

제1 및 제2 연장부(4b)는 원형 파이프 부분(4a)의 제1 및 제2 단부로부터 개별적으로 연장한다. 각각의 연장부(4b)들은 실질적으로 직선이고 축 라인(Y)에 평행한 하단 부분을 갖는다. 제1 및 제2 연장부(4b)들은 중간 파이프 부분(4a)의 평면(P)의 같은 측면 상에 두개 위치되고 두개의 연장부(4b)들은 평면(P)으로부터 멀어지는 동일 방향으로 중간 부분(4a)으로부터 연장한다. 각각의 제1 및 제2 연장부(4b)는 중간 부분(4a)으로부터 완만하게 만곡된다. 각각의 연장부(4b)는 중간 부분의 일단부로부터 하단 부분에 대응하는 상단부까지 완만한 굴곡으로 연장하는 만곡 부분을 갖는다. 도4에서, 제1 및 제2 연장부(4b)들은 하나가 다른 것의 미러 상이 되도록 축 라인(Y)에 대하여 대칭이다. 도3 및 도4에 도시된 실시예에서, 제1 및 제2 연장부(4b)들의 평행 부분들 사이의 거리는 중간 파이프 부분(4a)의 원의 직경보다 작다. 중간 파이프 부분(4a) 및 만곡 부분들과 제1 및 제2 연장부(4b)들의 직선 하단 부분들 모두는 단일 연속 파이프(4)의 일체 부품들이다. 이 실시예의 오일 갤러리 파이프(4)는 중공 원형 실린더의 형태이고, 실질적으로 일단부로부터 타단부까지 직경이 균일하다.

도1에 도시된 바와 같이, 중간 파이프 부분(4a)은 피스톤 헤드(2)의 상단 측면(2a) 아래에 매립된다. 이 실시예에서, 오일 갤러리 파이프(4)의 축 방향(Y)은 도2에 도시된 바와 같이 원통 피스톤 본체(1)의 축 즉 중심선과 일치한다. 피스톤 본체(1)의 축 즉 중심선은 중간 파이프 부분(4a)의 평면(P)에 수직이다. 중간 파이프 부분(4a)은 도1에 도시된 바와 같이 내마모성 부재(6)에 의해서 한정된 상단 링 홈에 위치된다. 중간 파이프 부분(4a)은 상단 링 홈(5)에 의해서 둘러싸여진다. 이 실시예에서, 하나의 연장부(4b)는 (도2에 도시된 바와 같이 우측면 상의) 하나의 핀 보스(7)의 일측면 상에 설치되고 다른 연장부(4b)는 다른 핀 보스(7)의 같은 측면 상에 설치된다.

피스톤 본체(1)는 주조 공정에 의해서 제조되고, 동시에 오일 갤러리(4)는 주조 공정에 의해서 피스톤 본체(1) 내에 적어도 부분적으로 매립된다. 주조 공정의 완료 후에, 오일 갤러리(4)는 피스톤의 내장 부품이다. 주조 공정에 의하여, 오일 갤러리(4)는 피스톤 헤드(2) 내, 즉 오일 갤러리(4)의 원형 파이프 부분(4a)이 상단 링 홈(5) 내 내마모성 부재(6)에 의해서 동심원으로 둘러싸여지는 위치에서의 상부 측면(2a) 아래에 매립된다. 피스톤 본체(1) 내면에서, 오일 갤러리(4)의 축(Y)은 피스톤 본체(1)의 축과 실질적으로 동축이다. 제1 및 제2 연장부(4b)의 직선 부분은 피스톤 헤드(2)로부터 멀어지는 도1에 도시된 바와 같이 하향 피스톤의 축에 평행하게 연장하고 도2에 도시된 바와 같이 하향 개방한다.

도5는 오일 갤러리(4)를 그 안에 갖는 피스톤을 주조하기 위한 금속 주형 조립체 (즉 다이 조립체)를 도시한다.

주형 (또는 다이) 조립체는 피스톤 본체(1)의 내주연 형상을 한정하기 위한 내부 주형 (또는 코어)(10)와 피스톤 본체(1)의 외주연 형상을 한정하기 위한 외부 주형(11)으로 구성된다.

이 실시예의 내부 주형(10)은 중심 활주 부재(12)와 핀 보스(7)들을 형성하기 위한 한 쌍의 구동 가능한 부재들을 포함한다. 중심 활주 부재(12)는 구동 가능한 부재(도5에 도시되어 있지 않음)들 사이에 위치된다.

이 실시예의 중심 활주 부재(12)는 중심 블록(12a)과 제1 및 제2 측면 블록(12b, 12c)을 포함한다. 중심 블록(12a)은 도5에 도시된 바와 같이 측면 블록(12b, 12c)들 사이에 협지된다. 측면 블록(12b, 12c)들은 피스톤 주 본쳬(1)의 내주연 표면의 일부를 한정하도록 설계된다.

이 실시예의 내부 주형(10)은, 도5 및 도6에 도시된 바와 같이, 오일 갤러리(4)의 원형 파이프 부분(4a)의 일부를 유지하기 위한 보유 홈(13)으로 형성된다. 원형 파이프 부분(4a)은 보유 홈(13) 내에 계합된다. 이 실시예의 홈(13)은 오일 갤러리(4)의 외측 원통 표면 위에 계합하기 위한 내측 표면을 갖는다. 단면에서, 보유 홈(13)의 내측 표면은 원호 형태이다. 보유 홈(13)은, 도6에 도시된 바와 같이, 측면 블록(12c) 내에 형성된다.

주형 조립체는 제1 및 제2 보유 핀(14)들을 더 포함한다. 이 실시예의 보유 핀(14)들은 직선이고 피스톤 본체(1)의 축 또는 피스톤 중심선에 실질적으로 평행하다. 보유 핀(14)들은 제거 가능하고 분리 가능한 방식으로 내부 주형(10)에 마련된다.

각각의 보유 핀(14)들은 이 실시예에서 원통형인 돌출부(14a)와 함께 형성된 상부 단부를 갖는다. 다른 한편으로, 오일 갤러리 파이프(4)의 각각의 연장부(4b)는 하향으로 개방하는 개방 단부(4c)를 갖는다. 각각의 보유 핀(14)의 돌출부(14a)는 오일 갤러리 파이프(4)의 제1 및 제2 연장부(4b) 중 하나의 원형 개방 단부에 계합하도록 설계된다. 각각의 보유 핀(14)의 돌출부(14a)는 그 안에 계합시킴으로써 개방 단부(4c)들증 하나를 밀폐시키고 주조 공정시 오일 갤러리(4)의 내측으로 용융 금속이 통과하는 것을 방지시킬 수 있는 직경을 갖는다. 보유 핀(14)들의 외경은 오일 갤러리 파이프(4)의 외경과 실질적으로 동일하다. 핀(14)들의 원통 돌출부(14a)의 외경은 오일 갤러리 파이프(4)의 내경보다 약간 작다. 이 실시예의 각각의 핀(14)은 원통 돌출부(14a)를 둘러싸고 오일 갤러리 파이프(4)의 대응하는 파이프 단부(4c)에 인접하는 환상 단차면을 갖는다.

이 실시예에서, 보유 핀(14)들은 상술된 구동 가능한 부재들 중 일 측면 상에 마련되고, 보유 홈(13)은 다른 구동 가능한 부재의 다른 측면 상에 형성된다.

피스톤 본체(1)의 주조 공정은 다음과 같다;

먼저, 오일 갤러리 파이프(4)는 오일 갤러리(4)의 개방 단부(4c)를 보유 핀(14)들의 원통 돌출부(14a)위에 개별적으로 계합시키고 보유 홈(13) 내에 중간 파이프 부분(4a)을 계합시킴으로써 주형 조립체 내에 설치된다.

이 후, 내부 주형(10)의 이렇게 형성된 조립체, 오일 갤러리 파이프(4), 및 보유 핀(14)들은 외부 주형(11) 내에 설치된다. 그래서, 피스톤 본체(1)는 주조에 의해서 형성된다.

주조 완료 후에, 보유 핀(14)들은 오일 갤러리 파이프(4)의 단부(4c)들로부터 보유 핀(14)들을 잡아 당김으로써 주조에 의하여 형성된 피스톤 본체(1)로부터 배출된다. 이 공정에 의해서, 제1 및 제2 소통 오일 통로(또는 구멍; 15a, 15b)들은 피스톤 본체(1)의 주형 내에 삽입된 오일 갤러리 파이프(4)의 개방 단부(4c)들로부터 개별 직선으로 연장한다. 제1 오일 통로(15a)는 냉각 오일 유입 통로로서 사용되고, 제2 오일 통로(15b)는 냉각 오일 배출 통로로서 사용된다. 통로(15a, 15b)들의 형상은 보유 핀(14)들에 의해서 결정된다. 제1 통로(15a)는 직선이고 제1 연장부(4b)의 직선 부분과 정렬된다. 제2 통로(15b)는 직선이고, 제2 연장부(4b)의 직선 부분과 정렬된다.

피스톤 본체(1)로부터 보유 핀(14)들의 배출 후에, 중심 블록(12a)과 측면 블록(12b, 12c)과 구동 가능한 부재들은 언급된 순서로 제거된다. 내부 주형(10)을 제거하는 이 작동에 의해서 보유 핀(14)들 및 외부 주형(11)은 피스톤 본체(1)의 일체형 피스톤 주형과 피스톤 헤드(2) 내 일체적으로 삽입된 오일 갤러리 파이프(4)를 형성시킨다.

피스톤 본체(1) 및 오일 갤러리(4)의 피스톤 주조시, 피스톤 링 홈(5)??르은 피스톤 헤드(2)와 스커트(3) 사이에서 피스톤 본체의 원주상 측벽 표면에 형성된다. 또한, 피스톤 핀 구멍(8)들은 핀 보스(7)들내에 형성된다.

이 엔진 피스톤은 내연 기관의 실린더에 삽입되고 피스톤 핀 구멍(8)들을 통하여 삽입된 피스톤 핀을 통해서 엔진의 크랭크축 및 커넥팅 로드와 연결된다. 엔진에서, 피스톤은 가스 압력을 기계 운동으로 전환시키고 구동력의 형태로 크랭크축에 힘을 전달시킨다.

내연 기관에서, 오일 갤러리 파이프(4)의 일단부(4c)에 연결하는 제1 통로(오일 유입구; 15a)는 오일 제트의 제트 구멍에 연결되고, 제2 통로(오일 배출구; 15b)는 오일 팬(pan)에 연결된다. 오일 유입 통로(15a)에 대면하는 제트 구멍은 유입 통로(15a)를 통하여 냉각 오일을 오일 갤러리 파이프(4)로 유입시킨다. 오일은 오일 갤러리(4)를 순환하고 제2 오일 통로(15b)를 통해서 배출된다. 오일 갤러리 파이프(4) 내 오일은 피스톤 헤드(2) 및 그의 인접부를 냉각시키고 피스톤의 과열을 방지시킨다. 그래서, 피스톤은 실린더와 함께 윤활 상태로 완만하게 이동할 수 있다.

이 실시예의 주조 공정에서, 오일 갤러리 파이프(4)는 보유 핀(14)들 및 보유 홈(13)에 의해서 정확하게 위치 설정되고 견고하게 유지된다. 그러므로, 주조 공정은 오일 갤러리(4)를 내부 주형(10)에 위치 설정시키기 위한 부가 특별 부재들을 요구하지 않는다. 이 공정은 요구되는 구성 부품수를 감소시킬 수 있고 제조 비용을 상당히 감소시킨다. 이 실시예의 주형 조립은 오일 갤러리(4)에 용융 금속이 유입되는 것을 방지시킬 수 있다.

이 공정에서, 오일 유입구 및 배출구(15a, 15b)들은 보유 핀(14)들을 회수시킴으로써 형성된다. 이 시스템은 오일 유입구 및 배출구를 형성시키기 위한 추가 공정을 요구하지 않으므로 비용을 더 감소시킨다.

이 실시예에서, 오일 갤러리(4)는 외부 주형(11)으로부터 지지되지 않는다. 대신, 오일 갤러리(4)는 내부 주형(10)에 의해서 위치 설정되고 지지된다. 그러므로, 용융 금속은 보유 부재들에 의해서 차단됨이 없이 완만하게 유동할 수 있다.

예시된 실시예에서, 오일 갤러리 파이프(4)의 원형부(4a)는 피스톤 헤드(2)에 완전 매립되지 않는다. 오일 갤러리 파이프(4)의 원형부(4a)는 도1에 도시된 바와 같이 피스톤 헤드(2)의 하단면(2b)을 통하여 부분적으로 노출된다.

그러나, 본 발명에 따른 주조 공정에 의해서 오일 갤러리 파이프(4)의 원형부(4a)를 피스톤 본체(1)에 완전 매립시키는 것이 가능하다. 이 경우에, 오일 갤러리(4)는 주형 조립체 내에서 (보유 홈(13) 없이) 보유 핀(14)들에 의해서만 위치 설정되고 지지되며, 피스톤 본체(1)는 이 주조 조립체와 함께 이 주조에 의해서 형성된다. 오일 갤러리(4)의 원형부(4a)는 피스톤 헤드(2)에 전체적으로 매립되고 감추어지며 피스톤의 형상은 개선된다.

예시된 실시예에서, 오일 갤러리(4)의 연장부(4b)는 상대적으로 짧고, 유입구 및 배출구(15a 및 15b)는 보유 핀(14)들을 회수시킴으로써 형성된다. 오일 갤러리 파이프(4)의 연장부(4b)를 길게 만드는 것이 가능하고, 대신 보다 짧은 구멍(15a, 15b)들을 만들거나 구멍(15a, 15b)들을 제거한다.

이와는 반대로, 연장부(4b)를 더 짧게 만드는 것도 가능하다. 이 경우에, 오일 갤러리 파이프의 파이프 단부(4c)는 본체(1)로부터 돌출시킴이 없이 피스톤 본체(1)에서 개방한다.

이런 방식으로, 주조 공정 및 피스톤 형상은 피스톤 제조 공정을 용이하게 하고 제조 비용을 상당히 감소시킨다.

본 발명에 의하면 생산 공정이 간편하고 제조 비용을 절감할 수 있는 엔진 피스톤 및 주형 조립체가 마련된다.

Claims (19)

1. 상면을 포함하는 피스톤 헤드로 이루어진 본체와,

   본체의 피스톤 헤드에 삽입되는 냉각 오일 파이프로 이루어지며,

   냉각 오일 파이프는 파이프 중간부와 상면으로부터 멀어지는 하향 중간부로부터 연장하는 제1 및 제2 연장부로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진 피스톤.
2. 제1항에 있어서, 중간부는 상면 하단에 매립되고 제1 부분 단부로부터 제2 부분 단부까지 상면을 따라서 연장하고, 제1 연장부는 중간부의 제1 단부로부터 연장하고 제2 연장부는 중간부의 제2 단부로부터 연장하며, 각각의 제1 및 제2 연장부는 개방 단부를 갖는 직선 단부 부분을 갖고, 제1 및 제2 연장부의 직선 부분은 본체의 축에 평행한 것을 특징으로 하는 엔진 피스톤.
3. 제2항에 있어서, 중간부는 본체의 축에 수직하는 평면에서 만곡 연장하고 제1 및 제2 연장부의 직선 부분은 상기 평면에 수직한 것을 특징으로 하는 엔진 피스톤.
4. 제3항에 있어서, 중간부는 환형이고, 본체의 축 주위에 연장하는 것을 특징으로 하는 엔진 피스톤.
5. 제3항에 있어서, 중간부는 본체의 축에 수직인 평면에서 본체의 축 주위의 원호의 형태이고, 제1 및 제2 연장부는 피스톤의 상면으로부터 멀어지는 하향 피스톤 헤드로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 엔진 피스톤.
6. 제3항에 있어서, 중간부는 본체의 축에 수직인 평면에서 원호형 중심선을 갖고, 원의 중심은 본체의 축과 동일하고, 원호에 의하여 형성되는 중심각은 180°보다 크고 360°보다 작으며, 제1 및 제2 연장부의 직선 부분들 사이의 거리는 원의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 엔진 피스톤.
7. 제3항에 있어서, 제1 연장부는 중간부의 제1 부분 단부로부터 제1 연장부의 직선 부분까지 곡선으로 연장하는 만곡부를 포함하고, 제2 연장부는 중간부의 제2 부분 단부로부터 제1 연장부의 직선 부분까지 곡선으로 연장하는 만곡부를 포함하며, 각각의 중간부와 제1 및 제2 연장부의 직선 부분 및 만곡 부분은 오일 냉각 파이의 일체부이고, 본체에는 피스톤 링 홈이 형성되고, 중간부는 평면 내 피스톤 링 홈에 의해서 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 엔진 피스톤.
8. 제3항에 있어서, 본체는 금속 주조이고, 냉각 파이프는 금속 주형과 일체인 금속 파이프인 것을 특징으로 하는 엔진 피스톤.
9. 제3항에 있어서, 냉각 오일 파이프의 중간부는 피스톤 헤드의 하단면에 매립된 상부와 피스톤 헤드의 하단면으로부터 노출된 하부로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진 피스톤.
10. 피스톤의 외형을 결정하는 외부 주형과,

    피스톤의 내형을 결정하는 내부 주형과,

    냉각 오일 파이프와,

    냉각 오일 파이프를 보유하기 위한 보유 부재로 이루어지고,

    냉각 오일 파이프는 파이프 중간부와 중간부로부터 제1 방향으로 제1 파이프 단부까지 연장하는 제1 연장부로 구성되고, 보유 부재는 내부 주형에 의해서 지지되고, 제1 연장부를 지지함으로써 냉각 오일 파이프를 지지하기 위한 제1 보유핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진 피스톤용 금속 주형 조립체.
11. 제10항에 있어서, 냉각 오일 파이프는 중간부로부터 제2 파이프 단부까지 제1 방향으로 연장하는 제2 연장부를 더 포함하고, 보유 부재는 냉각 오일 파이프의 제1 파이프 단부를 보유하기 위한 제1 보유 핀과 냉각 오일 파이프의 제2 파이프 단부를 보유하기 위한 제2 보유 핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 주형 조립체.
12. 제11항에 있어서, 주형 조립체는 내부 및 외부 주형 사이에 한정된 공동을 포함하고, 외부 주형은 피스톤의 상면을 형성하기 위한 상측면을 포함하고, 냉각 오일 파이프는 외부 주형의 상단 내면 아래의 공동에 위치되는 것을 특징으로 하는 금속 주형 조립체.
13. 제11항에 있어서, 중간부는 외부 주형의 축에 수직인 평면 내에 연장하고 제1 및 제2 연장부는 외부 주형의 상단 내면으로부터 멀어지는 제1 방향으로 중간부로부터 연장하는 것을 특징으로 하는 금속 주형 조립체.
14. 제13항에 있어서, 각각의 제1 및 제2 보유 핀은 상단부로 구성되고, 하나의 제1 파이프 단부 및 제1 보유 핀의 상단부는 내부 원통면을 포함하고 다른 제1 파이프 단부 및 제1 핀의 상단부는 내부 원통면에 계합하는 외부 원통면으로 구성되며, 제2 파이프 단부 및 제2 보유 핀의 상단부 중 하나는 내부 원통면으로 구성되고, 제2 파이프 단부 및 제2 보유 핀의 상단부 중 다른 것은 제2 파이프 단부 및 제2 보유 핀 중 하나의 내부 원통면에 끼워지는 외부 원통면을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 주형 조립체.
15. 제14항에 있어서, 제1 연장부는 제1 파이프 단부에서 종단하는 직선 단부로 구성되고, 제2 연장부는 제2 파이프 단부에서 종단하는 직선 단부로 구성되며, 제1 보유 핀의 상단부는 제1 파이프 단부에 계합하는 소경 돌출부로 구성되고, 제2 보유 핀의 상단부는 제2 파이프 단부에 계합하는 소경 돌출부로 구성되고, 제1 직선 단부 및 제1 보유 핀은 외부 주형의 축에 평행하는 직선으로 단부 대 단부로 연결되고, 제2 직선 단부 및 제2 보유 핀은 외부 주형의 축에 평행한 직선으로 단부 대 단부로 연결되는 것을 특징으로 하는 금속 주형 조립체.
16. 제11항에 있어서, 내부 주형에는 냉각 오일 파이프의 중간부를 보유하기 위한 보유 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 주형 조립체.
17. 제16항에 있어서, 냉각 오일 파이프의 중간부는 공동에 노출되는 상부와 내부 주형의 보유 홈에 끼워져 감춰진 하부로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 주형 조립체.
18. 피스톤의 상면을 한정하는 피스톤 헤드를 구성되는 본체와,

    본체의 피스톤 헤드 내 상면아래로 연장하는 냉각 오일 파이프로 구성되고,

    냉각 오일 파이프는 제1 파이프 단부로부터 제2 파이프 단부까지 연장하고, 제1 및 제2 파이프 단부들은 상면으로부터 멀어지는 하향 개방하는 것을 특징으로 하는 엔진 피스톤.
19. 제18항에 있어서, 본체는 제1 파이프 단부로부터 하향 연장하는 제1 직선 오일 통로와 제2 파이프 단부로부터 하향 연장하는 제2 직선 오일 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 피스톤.

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