KR20070095918A - 내연기관용 피스톤 - Google Patents

Abstract

피스톤 헤드 (5) 의 방사상 외부 에지 영역에 배치되며, 폐쇄되고, 고온 저항 접착제를 수단으로 피스톤 기본 몸체 (4) 와 연결되는 링요소 (6) 을 구비한 내연기관용 피스톤 (1) 이 개시된다. 기본 몸체 (4) 는 단조된 알루미늄으로 구성되며 링요소 (6) 는 니레지스트로 구성된다. 또한, 기본 몸체 (4) 와 링요소 (6) 사이에는 냉각오일의 도입 및 배출을 위한 개구부들을 갖는 폐쇄된 환형 냉각채널 (15) 이 배치되며, 이로 인해 디자인이 간단하고 적절한 비용으로 제조가능하며 높은 열적부하를 견딜 수 있는 피스톤 (1) 이 제공된다.

내연기관, 피스톤

Description

내연기관용 피스톤 {PISTON FOR A COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 청구항의 전제부에 따른 내연기관용 피스톤에 관한 것이다.

공개문헌 DE 37 14 400 A1 으로부터, 피스톤 헤드쪽 에지 (edge) 영역에 폐쇄된 링요소가 배치되며, 상기 링요소는 고온 저항 접착제를 수단으로 피스톤의 기본 몸체와 연결되고, 그 목적은 보스쪽에 배치되며 세라믹 재료로 만들어진 링 캐리어를 고정하는 것인 내연기관용 피스톤이 공지되어 있다. 여기에서, 세라믹 재료는 상기 재료의 고유의 열적 절연효과를 이용하고, 매우 높은 열적부하를 받는 링요소와 접촉하기 때문에 스스로 매우 높은 열적부하에 노출되는 링 캐리어의 온도관련 확장을 감소시키고자 하는 목적으로 선택된다. 하지만, 개별 피스톤 부품들의 너무 높은 열적부하로 인한 피스톤의 온도관련 손상을 피하기 위한 상기 방법은 비용이 매우 많이 들며 피스톤의 제조비를 현저히 높이는 단점을 수반한다.

따라서 본 발명의 목적은 간단하게 조립되며 적절한 비용으로 제조가능하고 높은 열적부하를 견딜 수 있는 피스톤을 제공하는 것이다.

상기 목적은 주요 청구항의 특징부에 기재된 특징에 의해 달성된다.

특히, 간단한 방식으로 피스톤 기본 몸체와 링요소 (ring element) 사이에 마련될 수 있는 냉각채널은 환형부뿐만 아니라 열적부하를 많이 받는 연소 캐버티의 에지의 좋은 냉각 및 그러므로 열적부하에 대한 본 발명에 따른 피스톤의 높은 감당능력을 보장한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조로 설명한다.

도 1 은 90°만큼 옮겨진 피스톤의 2 개의 종축 단면을 보이며 2 개의 절반으로 구성된, 본 발명에 따른 링요소를 구비한 내연기관용 피스톤의 단면도,

도 2 는 링요소를 구비한 피스톤 헤드의 에지 영역의 단면 확대도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 피스톤 2 : 종축

3 : 보스 보어 4 : 기본 몸체

5 : 피스톤 헤드 6 : 링요소

7 : 연소 캐버티 8 : 피스톤 핀 보스

9 : 스커트 요소 10 : 링요소 (6) 의 외피면

11 : 환형 그루브, 압축 환형 그루브 12 : 기본 몸체 (4) 의 외피면

13 : 제 2 환형 그루브 14 : 오일 환형 그루브

15 : 냉각채널 16 : 리세스

17 : 리세스 18 : 접촉 영역

19 : 접촉 영역 20 : 환형부

도 1 은 내연기관용 피스톤 (1) 을 2 개의 절반으로 구성된 단면도를 통해 보이고 있으며, 왼쪽 절반은 보스 보어 (3) 의 종축 (2) 을 따라 피스톤 (1) 의 단면을 도시하고 있고, 오른쪽 절반은 이에 대해 90°만큼 옮겨진 피스톤 (1) 의 단면을 도시하고 있다.

피스톤 (1) 은 본질적으로 원통형의 기본 몸체 (4) 로 구성되며, 상기 기본 몸체의 전면 (front face) 은 피스톤 헤드 (5) 를 형성한다. 피스톤 헤드 (5) 의 방사상 외부 영역에, 폐쇄된 링요소 (ring element) (6) 가 배치된다. 피스톤 헤드 (5) 의 중앙 영역 안으로 연소 캐버티 (combustion cavity) (7) 가 만들어지며, 상기 연소 캐버티의 에지는 링요소 (6) 로부터 간격을 두고 피스톤 헤드 (5) 의 방사상 내부 영역에 배치된다. 또한, 기본 몸체 (4) 는 피스톤 헤드 (5) 의 반대쪽에 있는 그 하측에 보스 보어 (3) 를 위한 피스톤 핀 보스 (8) 및 상기 피스톤 핀 보스 (8) 들을 서로 연결하는 스커트 요소 (9) 를 구비한다. 링요소 (6) 는 방사상 외부에 놓인 그 외피면 (10) 에 도면에 도시되어 있지 않은 압축링을 위한 환형 그루브 (annular groove) (11) 를 구비한다. 이로부터 아래쪽에, 기본 몸체 (4) 의 외피면 (12) 에 제 2 환형 그루브 (13) 가 배치되며, 상기 제 2 환형 그루브에는 피스폰 핀 보스쪽으로 오일 환형 그루브 (14) 가 이어진다.

링요소 (6) 와 기본 몸체 (4) 의 피스톤 헤드쪽 영역 사이에 환형의 (annular) 폐쇄된 냉각채널 (15) 이 배치되며, 상기 냉각채널은 일부는 기본 몸체 안으로 만들어진 리세스 (recess) (16) 에 의해 일부는 링요소 (6) 안으로 만들어진 리세스 (17) 에 의해 형성된다. 도면에 도시되어 있지 않은 오일 유입 및 오일 유출 개구부들을 통해 냉각오일은 냉각채널 (15) 로 도입되며, 그리고 그곳에서 다시 배출된다.

기본 몸체 (4) 는 알루미늄으로 제조되며, 이때 먼저 단조방법에서 블랭크 (blank) 가 제조되고, 상기 블랭크에 칩 제거 제조방법 (회전, 밀링) 을 수단으로 최종적인 형태가 주어진다.

링요소 (6) 는 주조방법에서 니레지스트 (Niresist) 로 제조되며, 이 경우에도 마찬가지로 먼저 블랭크가 제조되고, 상기 블랭크에 칩 제거 제조방법을 수단으로 도 1 에 따른 형태가 주어진다. 니레지스트는 오스테나이트 주철 (cast iron) 이며, 상기 주철에는 합금 구성요소로서 니켈, 망간, 구리 및 크롬이 혼합된다. 기본 몸체 (4) 와 링요소 (6) 사이의 접촉영역 (18, 19) 을 통해, 링요소 (6) 는 고온 저항 접착제를 수단으로 기본 몸체 (4) 와 연결된다.

도 2 는 링요소 (6), 상기 링요소 (6) 와 기본 몸체 (4) 에 의해 형성된 냉각채널 (15) 및 일부는 링요소 (6) 에 일부는 기본 몸체 (4) 에 배치된 환형부 (20) 를 구비한, 피스톤 (1) 의 피스톤 헤드쪽 에지 영역을 확대하여 도시하고 있다.

Claims (1)

1. 피스톤 헤드 (5) 를 구비한 기본 몸체 (4),

   기본 몸체 (4) 의 피스톤 헤드의 반대쪽에 배치된 피스톤 핀 보스 (8), 상기 피스톤 핀 보스 (8) 들을 서로 연결하는 스커트 요소 (9) 및

   피스톤 헤드 (5) 의 방사상 외부 에지 영역에 배치되며, 폐쇄되고, 고온 저항 접착제를 수단으로 기본 몸체 (4) 와 연결되는 링요소 (6) 를 구비한,

   내연기관용 피스톤 (1) 에 있어서,

   상기 기본 몸체 (4) 는 단조된 알루미늄으로 구성되며,

   상기 링요소 (6) 는 니레지스트로 구성되고,

   상기 기본 몸체 (4) 와 상기 링요소 (6) 사이에는 냉각오일의 도입 및 배출을 위한 개구부들을 갖는 폐쇄된 환형 냉각채널 (15) 이 배치되며,

   상기 피스톤 헤드 (5) 안으로 연소 캐버티 (7) 가 만들어지고, 상기 연소 캐버티의 에지는 상기 링요소 (6) 로부터 간격을 두고 상기 피스톤 헤드 (5) 의 방사상 내부 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는, 내연기관용 피스톤 (1).

Images