KR101593543B1 - Piston for internal combustion engine - Google Patents

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KR101593543B1
KR101593543B1 KR1020160000687A KR20160000687A KR101593543B1 KR 101593543 B1 KR101593543 B1 KR 101593543B1 KR 1020160000687 A KR1020160000687 A KR 1020160000687A KR 20160000687 A KR20160000687 A KR 20160000687A KR 101593543 B1 KR101593543 B1 KR 101593543B1
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cooling channel
piston
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KR1020160000687A
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양준규
류관호
이정근
남현우
선주현
심우석
박상빈
장수동
박장익
이홍익
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동양피스톤 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a piston for an internal combustion engine, which comprises: a body wherein a piston pin boss unit is formed for a first member forming at least a portion of a head portion and a piston pin to be inserted, and a second member having a skirt unit corresponding to a wall surface of a cylinder is bonded to be formed; and a cooling channel wherein a refrigerant flow path is formed inside the body for refrigerant cooling the body to flow. An internal side bonding surface of the first member and the second member is formed in a first section which is in from an upper portion of an internal side of an internal wall of the cooling channel to a gap between a quarter point and a two quarter point of an axial height, or is formed in a second section which is in from a three quarter point to a four quarter point.

Description

내연기관용 피스톤{Piston for internal combustion engine}[0001] The present invention relates to a piston for internal combustion engine,

본 발명은 내연기관용 피스톤에 관한 것으로서, 더 상세하게는 내연 기관의 실린더 내부를 왕복하며 연소 행정에서 고온, 고압의 폭발 압력을 받아 커넥팅 로드를 통해 크랭크축에 동력을 전달하는 내연기관용 피스톤에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a piston for an internal combustion engine that reciprocates in a cylinder of an internal combustion engine and receives a high-temperature, high-pressure explosion pressure in a combustion stroke to transmit power to a crankshaft through a connecting rod .

일반적으로, 자동차는 가솔린 또는 디젤 및 액화천연가스 등을 연소시켜 그 폭발력을 이용하여 크랭크축을 회전시켜 구동력을 얻는 것으로, 연료와 공기의 혼합기를 압축하여 이를 연소시키는 실린더를 갖춘 내연기관(이하, 엔진이라 함)을 갖추고 있다.2. Description of the Related Art Generally, an automobile is an internal combustion engine (hereinafter referred to as " engine ") equipped with a cylinder for compressing a mixture of fuel and air and combusting the same by burning gasoline, diesel, liquefied natural gas, etc. and using the explosive force to rotate the crankshaft. Quot;).

이때, 고온고압의 압축착화기관인 디젤엔진의 경우에는 연소온도가 매우 높기 때문에 피스톤의 온도가 가솔린엔진에 비해서 상당히 높게 된다. 이로 인해서 피스톤 링의 소착발생 및 피스톤의 열적피로응력이 증대되어 엔진이 손상되는 현상이 생기며, 이와 같은 현상을 방지하기 위해서 디젤엔진의 피스톤에는 피스톤을 냉각하기 위한 냉각 채널이 형성된다.At this time, in the case of a diesel engine which is a compression ignition engine of high temperature and high pressure, the combustion temperature is very high, so that the temperature of the piston is considerably higher than that of a gasoline engine. As a result, there is a phenomenon that the piston ring is disturbed and the thermal fatigue stress of the piston is increased to damage the engine. To prevent such a phenomenon, a cooling channel for cooling the piston is formed in the piston of the diesel engine.

종래의 내연기관용 피스톤은, 두 개의 부재를 접합하여 형성되며 각각의 공동을 갖고 있는 두 개의 부재를 접합하여 냉각 채널을 가지는 내연기관용 피스톤을 형성한다. 또한, 이러한 두 개의 부재를 상하로 나누어 접합할 뿐만 아니라 피스톤 상부의 외측부분과 몸체로 나누어 제작 후 접합할 수 도 있으며, 반면에, 내측부분과 몸체로 나누어 제작할 수도 있다.A conventional piston for an internal combustion engine is formed by joining two members and joining two members having respective cavities to form a piston for an internal combustion engine having a cooling channel. In addition to joining the two members vertically and dividing them into an outer portion and a body of the upper portion of the piston, they can be joined after the fabrication, while the inner portion and the body can be separately manufactured.

그러나 이러한 종래의 내연기관용 피스톤은, 각각의 공동을 가진 두 개의 부재를 접합하여 냉각 채널을 형성할 수 있으나, 일반적으로 열과 압력을 지속적으로 받아서 피스톤의 수명이 짧으며, 냉각 채널로 유입된 냉매가 피스톤 내부의 냉각 채널을 유동하여 냉각을 유도할 때 효율성이 매우 낮은 문제점이 있었다.However, such a conventional piston for an internal combustion engine can form a cooling channel by joining two members having respective cavities. Generally, however, the life of the piston is shortened by continuously receiving heat and pressure, There is a problem that efficiency is very low when cooling is induced by flowing in the cooling channel inside the piston.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 냉각 채널에서 상대적으로 취약해질 수 있는 접합부를 수명이 가장 긴 구간에 형성하여 제품의 수명과 품질을 향상시키고, 냉매의 유입 시 냉각 효율이 가장 좋은 구간에 접합면과 돌기부를 형성하여, 냉각 효율을 상승 시키고 접합면을 견고하게 하는 내연기관용 피스톤을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a joining part which is relatively weak in a cooling channel in a longest life span to improve the life and quality of the product, An object of the present invention is to provide a piston for an internal combustion engine which forms a joint surface and a protruding portion in the section where the cooling efficiency is the best, thereby increasing the cooling efficiency and solidifying the joint surface. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 관점에 따르면, 내연기관용 피스톤이 제공된다. 상기 내연기관용 피스톤은, 헤드부의 적어도 일부분을 형성하는 제1부재와, 피스톤 핀이 삽입될 수 있도록 피스톤 핀 보스부가 형성되고 실린더 벽면과 대응될 수 있는 스커트부가 형성되는 제2부재가 접합되어 형성되는 몸체; 및 상기 몸체를 냉각 시키는 냉매가 흐를 수 있도록 상기 몸체의 내부에 냉매 유로가 형성되는 냉각 채널;을 포함하고, 상기 제1부재와 상기 제2부재의 내측 접합면은, 상기 냉각 채널의 내벽의 내측 상부로부터 축 방향 높이의 1/4지점 내지 2/4지점 사이의 구간인 제1구간, 또는 3/4지점 내지 4/4지점 사이의 구간인 제2구간에 형성되는 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a piston for an internal combustion engine. The piston for the internal combustion engine is formed by joining a first member forming at least a part of a head portion and a second member having a piston pin boss portion for allowing a piston pin to be inserted therein and a skirt portion corresponding to a cylinder wall surface Body; And a cooling channel in which a coolant channel is formed in the body so that a coolant for cooling the body can flow, wherein an inner joint surface of the first member and the second member is formed on an inner side of the inner wall of the cooling channel A first section which is a section between a quarter point and a quarter point of the axial height from the top, or a second section which is a section between the third point and the fourth point.

상기 제1부재와 상기 제2부재의 외측 접합면은, 상기 냉각 채널의 내벽의 외측 상부로부터 축 방향 높이의 3/4지점까지의 구간인 제3구간에 형성되는 것일 수 있다.The outer joint surface of the first member and the second member may be formed in a third section that is a section from the outer side of the inner wall of the cooling channel to the third point of the axial height.

상기 냉각 채널은, 상기 냉매가 상기 냉매 유로 내에서 난류가 발생할 수 있도록 상기 내측 접합면 또는 상기 외측 접합면에 형성되는 난류형성장치;일 수 있다.The cooling channel may be a turbulent flow forming device formed on the inner joining surface or the outer joining surface such that the coolant may generate turbulence in the coolant channel.

상기 난류형성장치는, 상기 냉각 채널의 내측 접합면에 형성되고 상기 냉각 채널의 바닥으로부터 제1높이에 형성되는 제1돌기; 및 상기 냉각 채널의 외측 접합면에 형성되고 상기 냉각 채널의 바닥으로부터 제2높이에 형성되는 제2돌기;를 포함할 수 있다.The turbulent flow forming apparatus includes: a first projection formed on an inner joint surface of the cooling channel and formed at a first height from a bottom of the cooling channel; And a second projection formed on an outer joint surface of the cooling channel and formed at a second height from the bottom of the cooling channel.

상기 제1부재와 상기 제2부재의 내측 접합면이 상기 제1돌기 또는 상기 제2돌기의 꼭지부를 지나도록 형성되는 것일 수 있다.And an inner joint surface of the first member and the second member is formed to pass through the first projection or the stem of the second projection.

상기 제1부재와 상기 제2부재의 내측 접합면이 상기 제1돌기 또는 상기 제2돌기의 꼭지부로 진행하다가 상기 제1돌기 또는 상기 제2돌기의 테두리부를 지나도록 형성되는 것일 수 있다.The inner joint surface of the first member and the second member may be formed to pass through the first protrusion or the rim of the second protrusion while passing to the first protrusion or the stem of the second protrusion.

상기 제1돌기 및 상기 제2돌기는, 상기 냉각 채널 내벽의 내측 및 외측에 각각 3개의 돌기 형상으로 형성되는 것일 수 있다.The first protrusion and the second protrusion may be formed in three protrusions on the inner side and the outer side of the inner wall of the cooling channel, respectively.

상기 제1돌기 및 상기 제2돌기는, 상기 냉각 채널의 내벽의 내측 또는 내벽의 외측으로부터 상기 냉매 유로로 돌출된 폭이 상기 냉각 채널의 폭의 0.4퍼센트 내지 30퍼센트인 것일 수 있다.The first protrusion and the second protrusion may have a width protruding from the inside of the inner wall of the cooling channel or outside the inner wall of the cooling channel to 0.4 to 30 percent of the width of the cooling channel.

상기 제1돌기 또는 상기 제2돌기는, 상기 냉각 채널을 따라 상기 냉각 채널의 바닥으로부터 제3높이에서 제4높이로 높이가 변화되는 것일 수 있다.The first projection or the second projection may have a height varying from a third height to a fourth height from the bottom of the cooling channel along the cooling channel.

상기 제3높이는 상기 제4높이 보다 높은 것일 수 있다.The third height may be higher than the fourth height.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 상기 난류형성장치는, 상기 냉각 채널의 내벽의 내측 또는 외측에 돌기 형상으로 형성되는 제3돌기; 및 상기 냉각 채널의 내벽의 외측 또는 내측에 홈 형상으로 형성되는 제1홈부;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the turbulent flow forming apparatus may further include: a third projection formed in a protruding shape on an inner side or an outer side of an inner wall of the cooling channel; And a first groove portion formed in a groove shape on the outer side or the inner side of the inner wall of the cooling channel.

상기 제1부재와 상기 제2부재의 외측 접합면은, 상기 냉각 채널 내벽의 외측 상부와 최상단 링홈부의 상면 사이에 형성되는 것일 수 있다.The outer joint surface of the first member and the second member may be formed between an upper portion of the outer side of the inner wall of the cooling channel and an upper surface of the uppermost ring groove portion.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉각 채널에서 상대적으로 취약해질 수 있는 접합부를 수명이 가장 긴 구간에 형성함으로써 제품의 품질을 향상시키고, 냉매의 유입 시 냉각 효율이 가장 좋은 구간에 접합면 또는 돌기를 형성하여 접합부를 더욱 견고하게 하고, 냉각 효율을 상승 시키는 내연기관용 피스톤을 제공하는 것을 목적으로 한다.According to an embodiment of the present invention as described above, it is possible to improve the quality of a product by forming the joint portion that can be relatively weak in the cooling channel in a longest life span, In which a joint surface or protrusion is formed at the joint portion to further strengthen the joint, thereby increasing the cooling efficiency.

또한, 냉각 채널에 돌기를 형성함으로써 냉매의 이동시 난류를 발생시켜 냉각 효율을 개선하고 접촉면적을 넓히고 유속을 증가시켜 냉각 효율을 개선할 수 있으며, 이로 인하여 온도 상승에 의한 오일탄화를 억제할 수 있고, 품질 저하에 따른 피스톤의 파손을 방지할 수 있으며, 생산성을 증가시키는 효과를 가지는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Further, by forming a protrusion in the cooling channel, turbulence is generated when the refrigerant moves, thereby improving the cooling efficiency, widening the contact area, increasing the flow rate, and improving the cooling efficiency. , It is possible to prevent the breakage of the piston due to the deterioration of the quality and to increase the productivity. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관용 피스톤을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 내연기관용 피스톤의 냉각 채널을 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 13은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 내연기관용 피스톤을 나타내는 단면도들이다.
도 14 및 도 15는 기존 피스톤의 냉각 채널을 수명 예측 결과를 해석한 수명예측도이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 내연기관 피스톤의 피스톤 온도를 나타내는 그래프이다.1 is a sectional view showing a piston for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
2 is a sectional view showing a cooling channel of a piston for an internal combustion engine of Fig.
Figures 3 to 13 are cross-sectional views illustrating a piston for an internal combustion engine according to various embodiments of the present invention.
FIGS. 14 and 15 are lifetime prediction diagrams in which the life prediction results of the cooling channels of the conventional piston are analyzed.
16 is a graph illustrating the piston temperature of an internal combustion engine piston in accordance with various embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user. Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size.

본 발명에서 언급되는 피스톤은 실린더 내를 직선왕복 운동을 하여 폭발행정에서의 높은 온도와 압력의 가스로부터 받은 동력을 커넥팅 로드를 통하여 크랭크 축에 회전력을 발생시키고 흡입, 압축 및 배기 행정에서는 상기 크랭크 축으로부터 힘을 받아서 각각 작용을 할 수 있다. The piston referred to in the present invention performs a linear reciprocating motion in the cylinder to generate a rotational force in the crankshaft through the connecting rod and a power received from the gas of high temperature and pressure in the explosion stroke, Can receive the force from each of them and can act on them.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내연 기관용 피스톤(100)을 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 내연기관용 피스톤(100)의 냉각 채널(20)을 나타내는 단면도이다.Fig. 1 is a cross-sectional view showing a piston 100 for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a sectional view showing a cooling channel 20 of the piston 100 for an internal combustion engine of Fig.

도1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관용 피스톤(100)은, 크게, 몸체(10) 및 냉각 채널(20)을 포함할 수 있다.1 and 2, a piston 100 for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention may largely include a body 10 and a cooling channel 20.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내연기관용 피스톤(100)의 몸체(10)는, 제1부재(11)와 제2부재(12)를 포함할 수 있으며, 제1부재(11)는, 헤드부의 적어도 일부분을 형성하며, 헤드부 전체일 수도 있다. 또한, 연소실의 일부를 형성할 수 있다. 제2부재(12)는, 피스톤 핀이 삽입될 수 있도록 피스톤 핀 보스부(13)가 형성되고 실린더 벽면과 대응될 수 있는 스커트부(14)가 형성될 수 있다. 또한, 피스톤 핀의 축방향으로 피스톤 핀 보스부(13)가 형성되어, 상기 피스톤 핀(미도시)이 삽입될 수 있다. 상기 피스톤 핀은 피스톤 핀 보스부(13)와 커넥팅 로드(미도시)의 소단부(Small end)를 연결하는 핀으로, 내연기관용 피스톤(100)이 받는 큰 힘을 상기 커넥팅 로드를 통해 크랭크 샤프트에 전달함과 동시에 내연기관용 피스톤(100)과 함께 실린더 안을 고속으로 왕복 운동할 수 있다.1 and 2, the body 10 of the piston 100 for an internal combustion engine may include a first member 11 and a second member 12, , Forms at least a part of the head part, and may be the entire head part. Further, a part of the combustion chamber can be formed. The second member 12 may be formed with a skirt portion 14 in which a piston pin boss portion 13 is formed so that the piston pin can be inserted and can be matched with the cylinder wall surface. Further, the piston pin boss portion 13 is formed in the axial direction of the piston pin, so that the piston pin (not shown) can be inserted. The piston pin is a pin that connects the piston pin boss portion 13 and the small end of a connecting rod (not shown). The piston pin receives a large force received by the piston 100 for the internal combustion engine from the connecting rod to the crankshaft And at the same time, the piston 100 for the internal combustion engine can reciprocate at high speed in the cylinder.

도 1에 도시된 바와 같이, 내연기관용 피스톤(100)의 스커트부(14)는, 몸체(10)에 상기 피스톤 핀 축의 수직방향으로 형성되어, 실린더 블록의 실린더 벽면과 대응될 수 있다. 또한, 피스톤의 내부에 형성되는 냉각 채널(20) 외측의 지름은 상기 피스톤의 지름의 80퍼센트 내지 92퍼센트일 수 있으며, 상기 피스톤 상부에서 핀 보스부(13) 중심까지의 거리는 상기 피스톤의 지름의 30퍼센트 내지 47퍼센트일 수 있으며, 스커트부(14)의 높이는 상기 피스톤의 지름의 30퍼센트 내지 45퍼센트일 수 있으며, 상기 피스톤 상부에서 첫 번째 링 홈부까지의 거리는 상기 피스톤의 지름의 3.2퍼센트 내지 9.6퍼센트일 수 있다.1, the skirt portion 14 of the piston 100 for an internal combustion engine is formed in the body 10 in a direction perpendicular to the piston pin shaft, and can correspond to the cylinder wall surface of the cylinder block. The diameter of the outside of the cooling channel 20 formed inside the piston may be 80% to 92% of the diameter of the piston, and the distance from the upper portion of the piston to the center of the pin boss 13 may be larger than the diameter of the piston And the height of the skirt portion 14 may be between 30 percent and 45 percent of the diameter of the piston and the distance from the top of the piston to the first ring groove may be between 3.2 percent and 9.6 percent of the diameter of the piston. Percent.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내연기관용 피스톤(100)의 냉각 채널(20)은, 몸체(10)를 냉각 시키는 냉매(C)가 흐를 수 있도록, 몸체(10)의 내부에 냉매 유로(21)가 형성될 수 있으며, 제1부재(11)와 제2부재(12)의 내측 접합면(J1)은, 냉각 채널(20)의 내벽의 내측 상부로부터 축 방향 높이의 1/4지점 내지 2/4지점 사이의 구간인 제1구간(A1), 또는 3/4지점 내지 4/4지점 사이의 구간인 제2구간(A2) 중에 선택되어 형성될 수 있다.1 and 2, a cooling channel 20 of a piston 100 for an internal combustion engine is provided with a cooling channel 20 for allowing a refrigerant C for cooling the body 10 to flow, And the inner joint surface J1 of the first member 11 and the second member 12 can be formed at an interval of 1/4 of the height in the axial direction from the inner upper portion of the inner wall of the cooling channel 20 And the second section A2, which is a section between points 3/4 and 4/4, which is a section between the first point and the second point.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1부재(11)와 제2부재(12)의 외측 접합면(J2)은, 냉각 채널(20)의 내벽의 외측 상부로부터 축 방향 높이의 3/4지점까지의 구간인 제3구간(A3)에 형성될 수도 있다. 이때, 제1구간(A1), 제2구간(A2) 및 제3구간(A3)은 냉각 채널(20)의 수명이 최대인 부분으로서 제1구간(A1), 제2구간(A2) 또는 제3구간(A3)에 내측 접합면(J1) 또는 외측 접합면(J2)을 형성하여 제품의 품질을 향상시키고, 수명이 가장 길고 냉매의 유입 시 냉각 효율이 가장 좋은 구간에 접합면을 형성하여 냉각 효율을 상승 시키는 효과를 가질 수 있다.2, the outer joint surface J2 of the first member 11 and the second member 12 extends from the outer side of the inner wall of the cooling channel 20 to the point 3/4 of the axial height The third section A3, which is a section of the second section A3. At this time, the first section A1, the second section A2 and the third section A3 are the parts having the maximum lifetime of the cooling channel 20, and the first section A1, the second section A2, The inner joint surface J1 or the outer joint surface J2 is formed in the third section A3 to improve the quality of the product and the joint surface is formed in the section having the longest life and the cooling efficiency when the refrigerant flows in the most, It is possible to have an effect of increasing the efficiency.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 상술한 기술적 사상을 적용한 실험 예를 설명한다. 다만, 하기의 실험 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 아래의 실험 예에 의해서 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an experimental example to which the technical idea described above is applied will be described in order to facilitate understanding of the present invention. It should be understood, however, that the following examples are for the purpose of promoting understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

[실험 예][Experimental Example]

본 실험예에서는 몸체(10)와 냉각 채널을 포함하는 내연기관용 피스톤에서, 상기 냉각 채널의 예상되는 수명을 실험하여 수명예측 분포도로 나타내었다.In the present experimental example, in the piston for the internal combustion engine including the body 10 and the cooling channel, the expected lifetime of the cooling channel is experimentally shown as a life prediction distribution chart.

도 14 및 도 15는 기존 피스톤의 냉각 채널을 수명 예측 결과를 해석한 수명예측도이다.FIGS. 14 and 15 are lifetime prediction diagrams in which the life prediction results of the cooling channels of the conventional piston are analyzed.

도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 냉각 채널의 내벽 및 외벽에 대하여 색상별로 수명예측을 확인할 수 있으며, 해석결과를 바탕으로 수명이 최대인 부분에 접합부를 선택적으로 형성할 수 있다.As shown in FIGS. 14 and 15, the lifetime prediction can be confirmed for each inner wall and the outer wall of the cooling channel by color, and a joint can be selectively formed at a portion having the maximum lifetime based on the analysis result.

도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 냉각 채널의 내벽의 내측은, 상부로부터 축 방향 높이의 1/4지점 내지 2/4지점 사이의 구간인 제1구간(A1)과 또는 3/4지점 내지 4/4지점 사이의 구간인 제2구간(A2)이 수명이 최대인 것으로 확인되며, 냉각 채널(20)의 내벽의 외측은, 상부로부터 축 방향 높이의 3/4지점까지의 구간인 제3구간(A3)이 수명이 최대인 것으로 확인된다. 따라서, 수명이 최대인 제1구간(A1), 제2구간(A2) 또는 제3구간(A3)에 내측 접합면(J1) 또는 외측 접합면(J2)을 형성하는 것이 바람직하며, 또한, 후술될 난류형성장치(30)도 수명이 최대인 제1구간(A1), 제2구간(A2) 또는 제3구간(A3)에 형성되는 것이 바람직하다. 그리하여, 냉각 채널(20)의 수명이 최대인 구간에 내측 접합면(J1), 외측 접합면(J2) 또는 난류형성장치(30)를 형성함으로써 냉각 채널(20)의 수명을 연장하고 이로 인하여 제품의 효율 및 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.As shown in Figs. 14 and 15, the inner side of the inner wall of the cooling channel is divided into a first section A1, which is a section between a quarter point and a quarter point of the axial height from the top, And the second section A2 which is a section between points 4 and 4 is found to have the maximum lifetime and the outer side of the inner wall of the cooling channel 20 is a section from the upper part to a point 3/4 of the axial height It is confirmed that the life span of the third section A3 is the maximum. Therefore, it is preferable to form the inner joining surface J1 or the outer joining surface J2 in the first section A1, the second section A2 or the third section A3 having the maximum lifetime, It is preferable that the turbulator 30 be formed in the first section A1, the second section A2 or the third section A3 having the longest lifetime. Thus, the life of the cooling channel 20 is extended by forming the inner joint surface J1, the outer joint surface J2, or the turbulator 30 in the section where the cooling channel 20 has the maximum lifetime, And the quality of the product can be improved.

도 3 내지 도 13은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 내연기관용 피스톤(200, 210, 220, 230, 240, 250, 260)을 나타내는 단면도들이다.Figures 3 to 13 are cross-sectional views illustrating pistons for internal combustion engines (200, 210, 220, 230, 240, 250, 260) according to various embodiments of the present invention.

도 3 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 냉각 채널(20)은, 냉매(C)가 냉매 유로(21) 내에서 난류가 발생할 수 있도록 내측 접합면(J1) 또는 외측 접합면(J2)에 형성되는 난류형성장치(30)를 포함할 수 있다. 여기서, 난류형성장치(30)는 적어도 1개 이상일 수 있다. 또한, 냉매(C)는, 냉각오일 및 냉각수를 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 3 to 13, the cooling channel 20 is formed on the inner joining surface J1 or the outer joining surface J2 so that the coolant C can generate turbulence in the coolant passage 21. [ The turbulent flow forming device 30 may include a turbulent flow forming device 30 as shown in Fig. Here, the turbulator 30 may be at least one. Further, the refrigerant (C) may include, but is not necessarily limited to, cooling oil and cooling water.

도 3 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 난류형성장치(30)는, 냉각 채널(20)의 내측 접합면(J1)에 형성되고 냉각 채널(20)의 바닥으로부터 제1높이(H1)에 형성되는 제1돌기(31) 및 냉각 채널(20)의 외측 접합면(J2)에 형성되고 냉각 채널(20)의 바닥으로부터 제2높이(H2)에 형성되는 제2돌기(32)를 포함할 수 있다. 이때, 제1높이(H1)는 제2높이(H2) 보다 높을 수 있다. 도시되지 않았지만, 제1높이(H1)는 제2높이(H2) 보다 낮을 수 있으며, 동일할 수도 있으며, 또한, 제1돌기(31) 및 제2돌기(32)는 돌기형상 이외에도, 다양한 불규칙한 형상을 포함할 수 있다.3 to 13, the turbulence forming device 30 is formed on the inner joint surface J1 of the cooling channel 20 and formed at the first height H1 from the bottom of the cooling channel 20, And a second projection 32 formed on the outer joint surface J2 of the cooling channel 20 and formed at the second height H2 from the bottom of the cooling channel 20 have. At this time, the first height H1 may be higher than the second height H2. Although not shown, the first height H1 may be lower than or equal to the second height H2, and the first protrusion 31 and the second protrusion 32 may have various irregular shapes . ≪ / RTI >

따라서, 냉매(C)가 상승될 때, 냉매(C)는 제1높이(H1)에 형성된 제1돌기(31)에 의해 유동되고, 이어서, 제2높이(H2)에 형성된 제2돌기(32)에 의해 유동되며, 냉매(C)가 하강될 때, 냉매(C)는 제2높이(H2)에 형성된 제2돌기(32)에 의해 유동되고, 이어서, 제1높이(H1)에 형성된 제1돌기(31)에 의해 유동되어, 냉매의 난류, 즉 상하방향과 수직인 좌우방향으로의 유동을 더욱 활성화시킬 수 있다.Therefore, when the refrigerant C is raised, the refrigerant C flows by the first projection 31 formed at the first height H1, and then the second projection 32 formed at the second height H2 When the refrigerant C is lowered, the refrigerant C is flowed by the second projection 32 formed at the second height H2, and then the second projection 32 formed at the first height H1 1 protrusion 31 so that the turbulent flow of the refrigerant, that is, the flow in the left-right direction perpendicular to the up-down direction, can be further activated.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1돌기(31)와 내벽과의 거리(A)는 냉각 채널(20) 폭(W)의 10퍼센트 내지 50퍼센트일 수 있고, 연소실부 내벽의 곡률 반경(R)중심과 제1돌기(31)의 중심과의 거리(B)는 연소실부 내벽의 곡률 반경(R)의 25퍼센트 이내 일 수 있고, 냉각채널(20) 하부의 모서리부의 폭(C)은 냉각 채널(20) 폭(W)의 3퍼센트 내지 15퍼센트일 수 있으며, 냉각 채널(20) 높이(H)는 폭(W)의 1배 내지 2.5배일 수 있다.1 to 3, the distance A between the first projection 31 and the inner wall may be 10% to 50% of the width W of the cooling channel 20, and the curvature of the inner wall of the combustion chamber The distance B between the center of the radius R and the center of the first projection 31 may be less than 25 percent of the radius of curvature R of the inner wall of the combustion chamber and the width C of the lower portion of the cooling channel 20 May be 3 to 15 percent of the width W of the cooling channel 20 and the height H of the cooling channel 20 may be 1 to 2.5 times the width W. [

도 5에 도시된 바와 같이, 제1부재(11)와 제2부재(12)의 내측 접합면(J1)이 제1돌기(31)의 꼭지부(t)를 지나도록 형성될 수 있다. 예컨대, 내연기관용 피스톤(220)은 냉각 채널(20)을 형성할 수 있도록, 피스톤 헤드부를 형성할 수 있는 제1부재(11)와 피스톤의 몸체를 형성할 수 있는 제2부재(12)를 접합하여 형성할 수 있다. 제1부재(11)와 제2부재(12)에는 냉각 채널(20)을 형성할 수 있는 각각의 공동이 형성되어, 제1부재(11)와 제2부재(12)를 접합 시에 맞물리는 공동이 냉각 채널(20)로 형성될 수 있으며, 여기서, 제1부재(11)와 제2부재(12)사이에 내측 접합면(J1) 및 외측 접합면(J2)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1부재(11)의 내벽과 제2부재(12)의 내벽이 접합되는 내벽에 제1돌기(31)가 형성될 수 있다. 제1부재(11)와 제2부재(12)가 접합되어 제1돌기(31)의 꼭지부(t)를 형성할 수 있으며, 따라서 내측 접합면(J1)은, 꼭지부(t)를 지나가도록 형성될 수 있다.The inner joint surface J1 of the first member 11 and the second member 12 can be formed to pass through the vertex t of the first projection 31 as shown in Fig. For example, the piston 220 for the internal combustion engine is formed by joining a first member 11 capable of forming a piston head portion and a second member 12 capable of forming a piston body so as to form a cooling channel 20 . The first member 11 and the second member 12 are each provided with cavities capable of forming cooling channels 20 so that the first member 11 and the second member 12 are engaged A cavity may be formed in the cooling channel 20 where an inner joining surface J1 and an outer joining surface J2 may be formed between the first member 11 and the second member 12. [ 5, the first protrusion 31 may be formed on the inner wall of the inner wall of the first member 11 and the inner wall of the second member 12. The first member 11 and the second member 12 can be joined together to form the vertex t of the first protrusion 31 so that the inner joint surface J1 passes through the vertex t .

따라서, 제1부재(11)와 제2부재(12)사이에 형성된 제1돌기(31)가 냉각 채널(20)의 둘레를 따라서 접합되어 이루어진 내측 접합면(J1) 만큼 접합되는 길이가 늘어나 접합을 더 견고하게 할 수 있으며, 이로 인하여 접합강도가 더 높아 질 수 있다. 이외에도, 제2돌기(32)의 꼭지부(t)를 지나는 외측 접합면(J2)에도 적용될 수 있으며, 제1돌기(31) 또는 제2돌기(32) 중 어느 하나에만 형성될 수 있거나, 또는 제1돌기(31)와 제2돌기(32)에 모두 적용되어 형성될 수도 있다.The length of the first protrusion 31 formed between the first member 11 and the second member 12 is increased by the inner joining surface J1 joined along the circumference of the cooling channel 20, Can be made more rigid, which can lead to a higher bonding strength. It is also applicable to the outer joint surface J2 passing through the vertex t of the second projection 32 and may be formed only on either the first projection 31 or the second projection 32, And may be applied to both the first projection 31 and the second projection 32.

그리하여, 제1부재(11)와 제2부재(12)사이에 형성된 제1돌기(31)가 냉각 채널(20)의 둘레를 따라서 접합되어 이루어진 내측 접합면(J1) 만큼 접합되는 길이가 늘어나 접합을 더 견고하게 할 수 있으며, 이로 인하여 접합강도가 더 높아 질 수 있다.The length of the first projections 31 formed between the first member 11 and the second member 12 is increased by the inner joining surface J1 joined along the circumference of the cooling channel 20, Can be made more rigid, which can lead to a higher bonding strength.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1부재(11)의 내벽 또는 제2부재(12)의 내벽에 제1돌기(31)가 형성될 수 있다. 제1돌기(31)가 형성된 제1부재(11) 또는 제2부재(12)가 접합되어 제1돌기(31)의 테두리(e)에 내측 접합면(J1)이 형성될 수 있으며, 내측 접합면(J1)은, 제1돌기(31)의 테두리(e)를 지나가도록 형성될 수 있다. 따라서, 제1부재(11)와 제2부재(12)사이에 형성된 제1돌기(31)가 냉각 채널(20)의 둘레를 따라서 접합되어 이루어진 내측 접합면(J1) 만큼 접합되는 길이가 더욱 늘어나 접합을 더욱 견고하게 할 수 있으며, 이로 인하여 접합강도가 한층 더 높아 질 수 있다. 이외에도, 테두리(e)를 지나는 외측 접합면(J2)은 제2돌기(32)에도 적용될 수 있으며, 제1돌기(31) 또는 제2돌기(32) 중 어느 하나에만 형성될 수 있고, 또한, 제1돌기(31)와 제2돌기(32)에 모두 적용되어 형성될 수도 있다.The first protrusion 31 may be formed on the inner wall of the first member 11 or the inner wall of the second member 12, as shown in Fig. The first member 11 or the second member 12 on which the first protrusion 31 is formed may be joined to form the inner joint surface J1 on the rim e of the first protrusion 31, The surface J1 may be formed so as to pass through the rim e of the first projection 31. [ The length of the first protrusion 31 formed between the first member 11 and the second member 12 is increased by the inner joining surface J1 joined along the circumference of the cooling channel 20 The bonding strength can be further strengthened, and the bonding strength can be further increased. In addition, the outer joint surface J2 passing the rim e may be applied to the second projection 32 and may be formed only on one of the first projection 31 and the second projection 32, And may be applied to both the first projection 31 and the second projection 32.

그리하여, 냉각 채널(20)에 접촉면적을 넓히고, 돌기가 형성됨으로써 상술한 바와 같이, 수명이 가장 긴 구간에 접합부를 형성함으로써 품질을 향상시키고, 냉매(C)의 유입 시 냉각 효율이 가장 좋은 구간에 접합면 또는 돌기를 형성하여 접합면을 더욱 견고하게 하고, 냉각 효율을 상승 시키며, 또한, 냉매의 이동시 난류를 발생시켜 냉각 효율을 개선하고 접촉면적을 넓히고 유속을 증가시켜 냉각 효율을 더욱 개선할 수 있으며, 제1돌기(31) 또는 제2돌기(32)가 제1부재(11) 또는 제2부재(12)에만 형성됨으로써 제1부재(11)와 제2부재(12)가 접합 시 더욱 견고하게 접합되는 효과를 가질 수 있다.As a result, the contact area is widened in the cooling channel 20, and the quality is improved by forming the joints in the section having the longest lifetime as described above by forming the protrusions. In the section where the cooling efficiency is the best during the inflow of the coolant C And the cooling efficiency is increased. Further, turbulence is generated when the refrigerant is moved to improve the cooling efficiency, the contact area is widened, the flow velocity is increased, and the cooling efficiency is further improved And the first protrusion 31 or the second protrusion 32 is formed only on the first member 11 or the second member 12 so that the first member 11 and the second member 12 It can have an effect of firmly bonding.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 내연기관용 피스톤(240)의 제1돌기(31)는, 냉각 채널(20)의 내벽의 내측에 서로 이격되어 3개가 형성되고, 제2돌기(32)는, 냉각 채널(20)의 내벽의 외측에 서로 이격되어 3개가 형성되며, 제1돌기(31) 및 제2돌기(32)는 서로 대응되는 위치에 형성되는 것일 수 있다. 따라서, 냉매가 상승 또는 하강될 때, 광폭부와 협폭부를 지나면서 냉매의 난류, 즉 상하방향과 수직인 좌우방향으로의 유동을 더욱 활성화시킬 수 있다.7 to 9, the first projections 31 of the piston 240 for the internal combustion engine are formed on the inner side of the inner wall of the cooling channel 20 so as to be spaced apart from each other, and the second projections 32, The first protrusions 31 and the second protrusions 32 may be formed on the outer side of the inner wall of the cooling channel 20 so as to be spaced apart from each other. Therefore, when the refrigerant is raised or lowered, the turbulent flow of the refrigerant, that is, the flow in the left-right direction perpendicular to the up-down direction, can be further activated by passing the wide portion and the narrow portion.

또한, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 내연기관용 피스톤(240)의 제1돌기(31)는, 냉각 채널(20)의 내벽의 내측에 서로 이격되어 3개가 형성되고, 제2돌기(32)는, 냉각 채널(20)의 내벽의 외측에 서로 이격되어 3개가 형성되며, 제1돌기(31) 및 제2돌기(32)는 서로 어긋나는 위치에 형성되는 것일 수 있다. 따라서, 냉매가 상승 또는 하강될 때, 지그재그로 유동되면서 냉매의 난류, 즉 상하방향과 수직인 좌우방향으로의 유동을 더욱 활성화시킬 수 있다.10 and 11, the first projections 31 of the piston 240 for the internal combustion engine are formed so as to be spaced apart from each other on the inner side of the inner wall of the cooling channel 20, and the second projections 32 are spaced apart from each other on the outer side of the inner wall of the cooling channel 20 and the first projections 31 and the second projections 32 may be formed at mutually offset positions. Therefore, when the refrigerant rises or falls, turbulent flow of the refrigerant, that is, the flow in the left-right direction perpendicular to the up-down direction, can be further activated while flowing in zigzag.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 상술한 기술적 사상을 적용한 실험 예를 설명한다. 다만, 하기의 실험 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 아래의 실험 예에 의해서 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an experimental example to which the technical idea described above is applied will be described in order to facilitate understanding of the present invention. It should be understood, however, that the following examples are for the purpose of promoting understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

[실험 예][Experimental Example]

본 실험예에서는 몸체(10), 냉각 채널(20) 및 난류형성장치(30)를 포함하는 내연기관용 피스톤(230)에서, 냉각 채널(20)의 내벽의 내측 또는 내벽의 외측으로부터 냉매 유로(21)로 돌출된 제1돌기(31) 또는 제2돌기(32)의 폭(W1, W2, W3, W4, W5)이 의 크기에 따른 냉각 효율의 변화를 실험하였다.In the present experimental example, in the internal combustion engine piston 230 including the body 10, the cooling channel 20, and the turbulator 30, the refrigerant flow path 21 W2, W3, W4 and W5 of the first protrusion 31 or the second protrusion 32 protruded from the first protrusion 31 and the second protrusion 32. [

도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 제1돌기(31) 및 제2돌기(32)의 폭(W1, W2, W3, W4, W5)은, 각각 W1 = 0.05 mm(냉각채널 폭의 0.4%), W2 = 2.0 mm(냉각채널 폭의 1.7%), W3 = 2.5 mm(냉각채널 폭의 20%), W4 = 3.0 mm(냉각채널 폭의 25%) 및 W5 = 3.5 mm(냉각채널 폭의 30%) 이고 각각의 냉각 효율(각각의 돌기 형성시의 최고온도/돌기가 형성되지 않은 냉각채널의 최고온도 x 100)은 돌기가 형성되지 않은 냉각채널에 비하여 W1의 냉각 효율 = 약 5.17%, W2의 냉각 효율 = 약 8.79%, W3의 냉각 효율 = 약 8.53%, W4의 냉각 효율 = 약 7.24% 및 W5의 냉각 효율 = 약 7.24% 이었다. 또한 돌기의 폭이 4.0 mm인 경우 냉각효율은 3.10%로 상승하는 것으로 확인되었다. 그러므로, 제1돌기(31) 및 제2돌기(32)의 폭은 2.0 mm(냉각채널 폭의 16.7%)일 때가 냉각효율이 16.7%로 가장 좋으며 돌기의 폭이 4.0 mm(냉각채널 폭의 35%)인 조건에서 냉각효율이 3.1%로 냉각개선 효과가 뚜렷하지 않음을 확인하였다. 따라서 본 실시예에 따르면 제1돌기(31) 및 제2돌기(32)의 돌출 폭이 냉각채널 폭의 0.4% 내지 30% 인 경우가 냉각효율이 가장 높은 것으로 확인되었다.The widths W1, W2, W3, W4 and W5 of the first projection 31 and the second projection 32 are W1 = 0.05 mm (0.4 of the cooling channel width, respectively) W3 = 2.0 mm (1.7% of the cooling channel width), W3 = 2.5 mm (20% of the cooling channel width), W4 = 3.0 mm (The maximum temperature at the time of forming each projection / the maximum temperature x 100 of the cooling channel in which the projection is not formed) is about 5.17% of the cooling efficiency of W1 in comparison with the cooling channel in which no projection is formed. , The cooling efficiency of W2 = about 8.79%, the cooling efficiency of W3 = about 8.53%, the cooling efficiency of W4 = about 7.24%, and the cooling efficiency of W5 = about 7.24%. Also, it was confirmed that the cooling efficiency increased to 3.10% when the projection width was 4.0 mm. Therefore, when the widths of the first projections 31 and the second projections 32 are 2.0 mm (16.7% of the cooling channel width), the cooling efficiency is the best at 16.7% and the width of the projections is 4.0 mm %), The cooling efficiency was 3.1%, and it was confirmed that the cooling improvement effect was not clear. Therefore, according to the present embodiment, it was confirmed that the cooling efficiency was the highest when the projecting widths of the first projections 31 and the second projections 32 were 0.4% to 30% of the cooling channel width.

상기 실험예 이외에도, 제1돌기(31) 및 제2돌기(32)는, 냉각 채널(20)의 내벽의 내측 또는 내벽의 외측으로부터 냉매 유로(21)로 돌출된 폭이 냉각 채널의 폭의 0.4퍼센트 내지 30퍼센트의 폭으로 형성될 수 있다. The width of the first protrusion 31 and the second protrusion 32 protruding from the inner side of the inner wall of the cooling channel 20 or from the outer side of the inner wall to the coolant channel 21 is 0.4 Lt; RTI ID = 0.0 > 30 percent < / RTI >

여기서, 도 16에 도시된 바와 같이, 피스톤 온도 해석 결과 냉각 채널의 폭에 대한 제1돌기(31) 및 제2돌기(32)의 폭이 0.4퍼센트에서 16.7퍼센트까지 피스톤의 온도가 떨어지다가 30퍼센트에서는 미비하게 상승을 하고 35퍼센트부터는 온도 상승이 현저히 증가하는 것이 검증되어, 상기 0.4퍼센트 내지 30퍼센트인 수치의 임계적 의미를 확인할 수 있다.Here, as shown in FIG. 16, as a result of the piston temperature analysis, the width of the first protrusion 31 and the second protrusion 32 with respect to the width of the cooling channel is 0.4% to 16.7% , It is proved that the temperature rise increases markedly from 35 percent and the critical meaning of the above 0.4 to 30 percent value can be confirmed.

도 12에 도시된 바와 같이, 내연기관용 피스톤(250)의 제1돌기(31) 또는 제2돌기(32)는, 냉각 채널(20)을 따라 냉각 채널(20)의 일측 바닥으로부터 제3높이(H3)에서 냉각 채널(20)의 타측 바닥으로부터 제4높이(H4)로 높이가 변화될 수 있다. 또한, 제3높이(H3)는 제4높이(H4) 보다 높을 수 있다.12, the first projection 31 or the second projection 32 of the piston 250 for the internal combustion engine is extended from one side of the cooling channel 20 along the cooling channel 20 to a third height H3) to the fourth height (H4) from the other bottom of the cooling channel (20). Also, the third height H3 may be higher than the fourth height H4.

예컨대, 도 12에 도시된 바와 같이, 내측 접합면(J1)이 형성된 제1돌기(31)는, 냉각 채널(20)의 내벽의 내측을 따라서 돌기 형상으로 형성되며, 냉각 채널(20)의 일측에서는 제1높이(H3)로 제1돌기(31)가 형성되고, 냉각 채널(20)의 타측에서는 제2높이(H4)로 제1돌기(31)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 내측 접합면(J1) 및 제1돌기(31)가 냉각 채널(20)의 내벽에서 높이의 변화를 가지며 형성될 수 있다. 또한, 외측 접합면(J2) 및 제2돌기(32)는, 냉각 채널(20)의 내벽의 외측을 따라서 제1돌기(31)와 유사하게 높이의 변화를 가지며 형성될 수 있다. 그리하여, 냉각 채널(20)에 돌기가 높이의 차를 가지며 형성됨으로써, 냉매(C)의 이동시 난류를 더욱 발생시켜 냉각 효율을 개선하고 접촉면적을 넓히고 유속을 증가시켜 냉각 효율을 개선할 수 있으며, 냉각 채널(20)의 돌기의 높이가 변함에 따라 냉매(C)의 유동이 수월해져 냉각 효율을 더욱 높일 수 있다.12, the first protrusion 31 formed with the inner joint surface J1 is formed in a protruding shape along the inner side of the inner wall of the cooling channel 20, The first protrusion 31 may be formed at a first height H3 on the side of the cooling channel 20 and the first protrusion 31 may be formed on the other side of the cooling channel 20 with a second height H4. Specifically, the inner joint surface J1 and the first protrusion 31 can be formed with a change in height at the inner wall of the cooling channel 20. The outer joint surface J2 and the second protrusion 32 may be formed with a change in height similar to the first protrusion 31 along the outer side of the inner wall of the cooling channel 20. [ Thus, since the projections are formed in the cooling channel 20 with a height difference, turbulence is further generated when the refrigerant C is moved, thereby improving the cooling efficiency, widening the contact area, increasing the flow rate, As the height of the protrusion of the cooling channel (20) changes, the flow of the refrigerant (C) becomes easier and the cooling efficiency can be further increased.

도 13에 도시된 바와 같이, 내연기관용 피스톤(260)의 난류형성장치(30)는, 냉각 채널(20)의 내벽의 내측 또는 외측에 돌기 형상으로 형성되는 제3돌기(33) 및 냉각 채널(20)의 내벽의 외측 또는 내측에 홈 형상으로 형성되는 제1홈부(34)를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 13에 도시된 바와 같이, 냉각 채널(20)의 내벽의 내측에 돌기 형상으로 제3돌기(33)가 형성되고, 냉각 채널(20)의 내벽의 외측에 홈 형상으로 제1홈부(34)가 형성될 수 있으며, 도시되지 않았지만, 냉각 채널(20)의 내벽의 외측에 돌기가 형성되고, 냉각 채널(20)의 내벽의 내측에 홈이 형성될 수 있다. 또한, 냉매 유로(21)로 돌출된 제3돌기(33)의 폭과 몸체(10)로 함몰된 제1홈부(34)의 폭이 동일할 수 있다. 그리하여, 냉각 채널(20)의 폭의 변화를 최소화 또는 폭이 일정하게 하여 냉각 채널의(20) 내부로 냉매(C)의 유동을 더욱 원활하게 할 수 있다.13, the turbulent flow forming apparatus 30 of the piston 260 for an internal combustion engine has a third projection 33 and a cooling channel (not shown) formed in the inner or outer side of the inner wall of the cooling channel 20, 20 formed on the outer side or the inner side of the inner wall. 13, a third projection 33 is formed in the inner side of the inner wall of the cooling channel 20 in the form of a projection, and a first groove portion (not shown) is formed on the outer side of the inner wall of the cooling channel 20 in a groove- 34 may be formed on the inner surface of the cooling channel 20 and a protrusion may be formed outside the inner wall of the cooling channel 20 and a groove may be formed inside the inner wall of the cooling channel 20. The width of the third protrusion 33 protruding from the refrigerant passage 21 may be the same as the width of the first recessed portion 34 recessed from the body 10. Thus, the variation of the width of the cooling channel 20 can be minimized or the width can be made constant, so that the flow of the refrigerant C into the cooling channel 20 can be made more smooth.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1부재(11)와 제2부재(12)의 외측 접합면(J2)은, 냉각 채널(20) 내벽의 외측 상부와 최상단 링홈부(G)의 상면 사이에 형성될 수 있으며, 링홈부(G)의 상방 인근이 응력이 감소하는 부분으로 수치해석 결과 확인되었기 때문에 상기 외측 접합면(J2)에 작용하는 응력을 최소화시켜서 부품의 내구성을 더욱 향상시키고, 제1부재(11)에서 제2부재(12)로 전달되는 열에너지를 억제하여 방열효과를 향상시킬 수 있다.1, an outer joint surface J2 of the first member 11 and the second member 12 is formed between an outer upper portion of the inner wall of the cooling channel 20 and an upper surface of the uppermost ring groove portion G Since the numerical analysis result is confirmed as a portion where the stress near the upper portion of the ring groove portion G is reduced, the stress acting on the outer joint surface J2 is minimized to further improve the durability of the component, It is possible to suppress the heat energy transferred from the member 11 to the second member 12, thereby improving the heat radiation effect.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10: 몸체
11: 제1부재
12: 제2부재
20: 냉각 채널
21: 냉매 유로
30: 난류형성장치
31: 제1돌기
32: 제2돌기
33: 제3돌기
34: 제1홈부
100, 110, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260: 내연기관용 피스톤
J1: 내측 접합면
J1: 외측 접합면
G: 링홈부10: Body
11: first member
12: second member
20: cooling channel
21: refrigerant passage
30: turbulence forming device
31: first projection
32: second projection
33: third projection
34: first groove
100, 110, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260: Piston for internal combustion engine
J1: inner joint surface
J1: outer joint surface
G: ring groove

Claims (2)

헤드부의 적어도 일부분을 형성하는 제1부재와, 피스톤 핀이 삽입될 수 있도록 피스톤 핀 보스부가 형성되고 실린더 벽면과 대응될 수 있는 스커트부가 형성되는 제2부재가 접합되어 형성되는 몸체; 및
상기 몸체를 냉각 시키는 냉매가 흐를 수 있도록 상기 몸체의 내부에 냉매 유로가 형성되는 냉각 채널;
을 포함하고,
상기 제1부재와 상기 제2부재의 내측 접합면은,
상기 냉각 채널의 내벽의 내측 상부로부터 축 방향 높이의 1/4지점 내지 2/4지점 사이의 구간인 제1구간, 또는 3/4지점 내지 4/4지점 사이의 구간인 제2구간에 형성되고,
상기 제1부재와 상기 제2부재의 외측 접합면은,
상기 냉각 채널의 내벽의 외측 상부로부터 축 방향 높이의 3/4지점까지의 구간인 제3구간에 형성되고,
상기 냉각 채널은,
상기 냉매가 상기 냉매 유로 내에서 난류가 발생할 수 있도록 상기 내측 접합면 또는 상기 외측 접합면에 형성되는 난류형성장치;를 포함하고,
상기 난류형성장치는,
상기 냉각 채널의 내측 접합면에 형성되고 상기 냉각 채널의 바닥으로부터 제1높이에 형성되는 제1돌기; 및
상기 냉각 채널의 외측 접합면에 형성되고 상기 냉각 채널의 바닥으로부터 제2높이에 형성되는 제2돌기;를 포함하고,
상기 제1돌기 또는 상기 제2돌기는,
상기 냉각 채널을 따라 상기 냉각 채널의 바닥으로부터 제3높이에서 제4높이로 높이가 변화되는 것인, 내연기관용 피스톤.A body formed by joining a first member forming at least a part of the head portion and a second member having a piston pin boss portion for inserting the piston pin and a skirt portion corresponding to the cylinder wall surface; And
A cooling channel in which a coolant channel is formed in the body so that a coolant for cooling the body can flow;
/ RTI >
Wherein the inner joint surface of the first member
Is formed in a first section which is a section between 1/4 point and 2/4 point of the axial height from the inner upper portion of the inner wall of the cooling channel or a second section which is a section between 3/4 point and 4/4 point ,
Wherein the outer joint surfaces of the first member
A third section which is a section from an outer side of the inner wall of the cooling channel to a point 3/4 of the axial height,
The cooling channel
And a turbulent flow forming device formed on the inner joint surface or the outer joint surface so that the refrigerant may generate turbulence in the refrigerant passage,
In the turbulent flow forming apparatus,
A first projection formed on an inner joint surface of the cooling channel and formed at a first height from the bottom of the cooling channel; And
And a second projection formed on an outer joint surface of the cooling channel and formed at a second height from the bottom of the cooling channel,
Wherein the first projection or the second projection includes:
Wherein the height changes from a third height to a fourth height from the bottom of the cooling channel along the cooling channel. 제1항에 있어서,
상기 제3높이는 상기 제4높이 보다 높은 것인, 내연기관용 피스톤.The method according to claim 1,
And the third height is higher than the fourth height.
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