KR20070099598A - 내연기관용 피스톤 및 그 보스 보어들을 코팅하기 위한방법 - Google Patents

내연기관용 피스톤 및 그 보스 보어들을 코팅하기 위한방법 Download PDF

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KR20070099598A
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쿠르트 마이어
하인하르트 로제
구나 나겔
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말레 인터내셔널 게엠베하
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Abstract

슬라이딩 베어링면 (5) 을 구비하며 피스톤 핀을 수용하기 위한 보스 보어 (3) 를 갖는 내연기관용 피스톤 (1) 에서, 매립된 고체 윤활제 입자를 포함하며 열적 경화된 수지로 만들어진 자체 윤활 코팅 (6) 이 회전 무화를 수단으로 적어도 하나의 부분 영역 (Tb) 에서 슬라이딩 베어링면 상에 직접 도포됨으로써 피스톤 핀과 보스 보어의 늘어붙음 및 마모는 매우 효과적으로 적절한 비용으로 피해질 수 있다.

Description

내연기관용 피스톤 및 그 보스 보어들을 코팅하기 위한 방법 {PISTON FOR A COMBUSTION ENGINE AND METHOD FOR COATING THE HUB BORES THEREOF}
본 발명은 슬라이딩 베어링면을 구비하고 피스톤 핀을 수용하기 위한 보스 보어들을 갖는 내연기관용 피스톤에 관한 것이다.
보스 보어의 슬라이딩 베어링면의 직접 코팅을 갖는 피스톤은 선행기술에, 예컨대 DE 41 11 368 C2 및 DE 33 01 336 A1 으로부터 알려져 있다. 부시가 없는 실시에서 보스 보어를 위한 슬라이딩 베어링면을 위해 금속, 특히 니켈로 된 베어링층은 전기도금으로 적어도 부분적으로 슬라이딩면 상에 직접 도포되며, 상기 슬라이딩면은 베어링 위치의 충분한 윤활을 보장해야 하는 것이 공개되어 있다. 이 이외에, 강철 또는 철로 된 피스톤 상부에서 슬라이딩 베어링면들은 Ra (평균 거칠기 값) 0.5 내지 2.0 ㎛ 의 표면 거칠기에서 인산염 처리되며, 이때 보스 보어들은 성형 보어로서 실시되는 것이 알려져 있다. 양 실시형태들에서 피스톤 핀은 코팅되지 않는다.
하지만 피스톤에서 핀의 조립을 위한 치수 정확성을 지키기 위해 여전히 대체로 기계적인 추후 가공, 예컨대 금속층의 호닝 또는 정밀 스핀들 가공이 필요하며, 상기 추후 가공은 상기 유형의 피스톤 보스 코팅을 위한 제조 비용의 현저한 감소를 허락하지 않는다. 이 이외에, 금속층들은 베어링에서의 마모로 인해 충분한 늘어붙음 방지 및 윤활 안정성을 보장할 수 없으며, 따라서 상기 유형의 실시들에서 핀-보스-베어링의 수명이 제한되는 것이 실제로 나타났다.
또한, 코팅의 추후 가공은, 최소의 소음 방출을 허락하는 피스톤과 피스톤 핀의 가장 좁은 유극에서도 조립을 보장하기 위해 치수 안정성에 있어 큰 비용을 필요로 한다.
부품의 마찰 특성 또는 슬라이딩 특성을 개선하기 위해 DE 39 39 704 A1 으로부터 층 재료가 공지되어 있으며, 상기 층 재료는 스프레이 후 부품 표면에서 상이한 두께의 균일하지 않으며 얼룩이 있는 분배를 발생시킨다. 이때, 높아진 두께를 갖는 영역들은 바람직하게는 충전 재료 미립자에 의해 형성되며, 상기 충전 재료 미립자는 층 재료에 혼합된다. 하지만 여기에서의 단점은, 조절되지 않고 균일하지 않은 층 두께 감소는 건조를 위한 굽기 과정에 의해 생기며, 상기 건조로 인해 내연기관의 피스톤 핀과 피스톤 보스 사이의 정확한 베어링 유극 조절이 보장되지 않는다는 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은, 매우 효과적이며 적절한 비용으로 가장 좁은 조립 유극에서도 장기적인 늘어붙음 방지 및 마모 방지가 실현될 수 있는, 내연기관용 피스톤 및 그 슬라이딩 베어링면들의 코팅을 위한 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 독립항들 제 1 항 및 제 5 항의 특징에 의해 달성된다.
매립된 고체 윤활제 입자를 포함하며 열적 경화된 (thermally cured) 수지 (resin) 로 구성되고 슬라이딩 래커 (lacquer) 로서 실시되는 자체 윤활 (self-lubricating) 코팅이 피스톤의 보스 보어의 슬라이딩 베어링면 상에 직접 도포됨으로써 본질적으로 하기의 장점들이 실현된다:
- 충분한 윤활 안전 및 늘어붙음 방지에 도달하기 위해 베어링 부시가 필요하지 않음;
- 슬라이딩 래커의 접착을 개선하기 위해 슬라이딩 베어링면 상에 접착층의 제공이 필요하지 않음;
- 코팅의 층 두께, 베어링 유극의 조절 등과 같은 원하는 치수 안정성 및 거칠기, 파형 등과 같은 표면 품질을 실현하기 위해, 도포된 슬라이딩 래커의 표면의 추후 가공이 없음;
- 공지의 금속 합금층들에 비해 개선된 윤활 특성으로 인해 개선된 내구성 및 피스톤-핀-베어링의 보다 긴 수명이 실현됨.
요구들에 따라, 매립된 고체 윤활제 입자는 각각 재료들, 즉 흑연, 몰리브덴늄 디설파이드 (molybdenum disulfide), 텅스텐 디설파이드 (tungsten disulfide), 육방정 질화붕소 (hexagonal boron nitride) 또는 폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE) 중 1 개로 구성되거나 또는 2 개의 혼합물로 구성되며, 이때 피스톤 핀- 보스- 베어링의 최적의 윤활을 보장하기 위해 슬라이딩 베어링면의 경화된 코팅은 50 내지 60 중량 % 고체 윤활제 입자를 포함한다. 상기 고체 윤활제 입자는 이를 위해 10∼15 ㎛ 의 경화된 슬라이딩 래커의 층 두께에서 1 내지 3 ㎛ 의 입자 크기를 구비한다. 이때, 층 두께 허용오차는 최대 plus/minus 1 ㎛ 이며, 이로 인해 가장 좁은 조립 유극이 달성 가능하다.
방법과 관련하여, 슬라이딩 래커는 바람직하게는 회전 무화 (rotary atomization) 방법에 의해 보스 보어의 슬라이딩 베어링면 상에 도포되며, 이로 인해 또한 보다 적은 직경을 갖는 보스 보어의 코팅도 달성 가능하다.
이렇게 만들어진 층들은 균일한 층 두께 및 매우 좋은 표면 품질을 구비한다. 마찬가지로, 코팅되어야 하는 영역의 깊이는 경계가 잘 정해질 수 있다. 상기 코팅 방법은 일반적인 코팅 방식들에 비해 매우 경제적이다.
바람직한 개선예들은 종속항에 나타나있다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1 은 피스톤 핀 위로 관절식으로 연결된 피스톤 스커트를 갖는 피스톤의 단면도;
도 2 는 도 1 에 따른 피스톤의 섹션으로서 보스 보어 영역;
도 3 은 도 2 에 따른 섹션으로서 윤활 보어를 갖는 보스 보어 영역;
도 4 는 보스 보어의 슬라이딩 베어링면 상에 코팅을 도포하기 위한 장치이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 피스톤 2 : 피스톤 스커트 부분
3 : 보스 보어 4 : 보스
5 : 보스 보어의 슬라이딩 베어링면 6 : 코팅, 자체 윤활 (슬라이딩 래커)
7 : 윤활오일 보어/윤활오일 홈 10 : 회전 무화를 위한 장치
11 : 기본 몸체 12 : 노즐 몸체를 위한 베어링
13 : 노즐 몸체 14 : 노즐
15 : 노즐 출구 16 : 충돌 플레이트
17 : 슬라이딩 래커를 위한 공급채널 18 : 압축공기를 위한 공급채널
19 : 혼합 챔버 20 : 분출 채널
21 : 틀 22 : 틈
23 : 구동 장치 24 : 스프레이 제트
D : 노즐 직경 T : 노즐 깊이
Da : 노즐 축
도 1 에 따라 일례로서 도시되어 있는 피스톤 (1) 은 - 상기 피스톤은 슈투트가르트 (Stuttgart) 에 위치하는 말레 (MALHE) 사의 강철로 된 페로테름 피스톤 (Ferrothermkolben®) 또는 모노테름 피스톤 (Monothermkolben®) 일 수도 있으며 또는 강철 피스톤 상부일 수도 있고 또는 일반적으로 경량 금속 피스톤일 수도 있다 - 슬라이딩 베어링면 (5) 이 마련된 보스 보어 (3) 들을 갖는 보스 (4) 들을 구비하며, 상기 보스 보어들은 그 요구들에 상응하여 성형 천공되어 및/또는 높은 타원형으로 또는 가로 타원형으로 실시된다. 표면 거칠기 Ra (평균 거칠기 값) 는 DE 41 11 368 A1 에 상술된 것에 일치할 수 있으며, 이때 일반적으로 30 mm 보다 적은 보스 보어 지름을 위해서는 Ra 값이 0.63 ㎛ 에 달하고 30∼60 mm 사이의 보스 보어 지름을 위해서는 0.8 ㎛ 의 Ra 값에 도달될 것이다. 길이 (A) 를 갖는 보스 보어 (3) 들은 원통형 원형으로 형성될 수 있거나 또는 약간의 타원형을 갖는 원통형으로 형성될 수 있으며, 넓혀진 보어 단부 영역들 (B, C) 을 갖거나 또는 갖지 않고 형성될 수 있다.
슬라이딩 베어링면 (5) 들은 자체 윤활 코팅 (6) 을 나타내며, 상기 코팅은 매립된 고체 윤활제 입자들을 포함하며 열적 경화된 수지 - 슬라이딩 래커로 명칭됨 - 로 형성된다. 상기 수지는 폴리아미드이미드 (polyamidimid) 이며 상기 고체 윤활제 입자들은 각각 재료들, 즉 흑연, 몰리브덴늄 디설파이드 (molybdenum disulfide), 텅스텐 디설파이드 (tungsten disulfide), 육방정 질화붕소 (hexagonal boron nitride) 또는 폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE) 중 1 개로 구성되거나 또는 2 개의 혼합물로 구성된다.
보스 (4) 의 슬라이딩 베어링면 (5) 상에 본 발명에 따른 코팅을 도포하기 위해, 회전 무화를 위한 장치 (10) 가 쓰인다. 상기 장치 (10) 는 기본 몸체 (11) 를 구비하며, 상기 기본 몸체는, 베어링 (12), 노즐 (14) 및 노즐 출구 (15) 가 마련된 회전 가능한 노즐 몸체 (13) 로 넘어간다. 노즐 몸체 (13) 의 회전을 위해 구동 장치 (23) 가 쓰인다. 기본 몸체 (11) 는 각각 공급 채널 (17, 18) 을 구비하며, 상기 공급 채널들은 슬라이딩 래커를 위해 및 압축공기를 위해 정해진 것이고, 도징 (dosing) 과 혼합을 위한 혼합 챔버 (19) 안에서 끝난다. 혼합 챔버 (19) 와 연결된 분출 채널 (20) 은 수직으로 충돌 플레이트 (16) 상으로 안내하고, 상기 충돌 플레이트는 슬라이딩 래커-스프레이 제트 (24) 의 분출을 위 해 0.5 mm 의 폭을 갖는 환상 (annular) 틈 (22) 을 만들어 내기 위해 노즐 몸체 (13) 로부터 간격을 두고 배치된다.
노즐 (14) 과 함께 노즐 몸체 (13) 는 구동 장치 (23) 를 수단으로 분당 14000 내지 18000 회전의 회전수 범위에서 회전하며, 따라서, 환형 틈의 출구 개구부에서 나타나는 원심력에 의해 슬라이딩 래커-압축공기-혼합물은 가속화되고, 원판 모양의 스프레이 제트 (spray jet) (24) 로서 방사상으로 나온다. 이때, 노즐 직경 (D) 은, 코팅되어야 하는 슬라이딩 베어링면의 보스 보어 직경의 대략 절반 직경에 일치하도록 선택된다. 상기 장치는 코팅되어야 하는 커넥팅 로드 아이 안으로 노즐 깊이 (T) 까지 들어갈 수 있다. 스프레이 제트는 축방향으로 가늘기 때문에, 코팅되어야 하는 면은 축방향으로 래커 공급의 간단한 열림과 닫힘에 의해 정확하게 제한될 수 있다. 노즐 직경은 5 와 25 mm 사이의 범위에서 50 mm 까지의 노즐 깊이를 갖고 이용 가능하며, 따라서 상기 장치와 함께 모든 엔진 유형의 피스톤을 위한 보스 보어들이 코팅될 수 있다.
제 1 실시예:
보스 보어의 슬라이딩 베어링면의 완전한 코팅:
보스 보어 (3) 는 공지의 방식으로 기계적으로 마무리 작업되며, 그 직경에 일치하여 상기 언급한 표면 거칠기를 구비한다. 코팅 전에 보스 보어 직경은, 피스톤 핀이 30∼40 ㎛ 의 직경 유극 (diametrical play) 을 얻는 식으로 선택된다. 보스들과 함께 피스톤은, 칩 (chip), 입자, 가공 오일 등이 완전히 제거되도록 세척된다.
코팅을 준비하기 위해 보스 보어 (3) 의 양쪽에는 덮기 틀 (21) 이 설치되며, 상기 덮기 틀은 보스 (4) 의 외부 윤곽에 맞춰진다. 틀 (21) 은 보스의 외면의 코팅을 저지한다.
매우 내열성의 기본 수지 폴리아미드이미드로 구성된 슬라이딩 래커는, 고체 윤활제로서 1∼3 ㎛ 의 입자 크기를 갖는 몰리브덴늄 디설파이드와 흑연의 혼합물을 포함한다. 슬라이딩 래커의 점성은, 방울 형성이 가능해지지 않도록, 하지만 충분한 도포가 가능해지도록 조절된다.
10∼20 mm/sec 의 전진운동과 함께 노즐은 보스 보어 (3) 안으로 중앙으로 삽입되고, 따라서 슬라이딩 래커는 50 내지 80 ℃ 로 예열된 피스톤 상에 도포된다. 슬라이딩 래커는 경화된 상태에서 50∼60 중량 % 고체 윤활제를 포함한다. 래커 공급이 없으면, 노즐은 이에 이어 되돌아온다. 전체 코팅과정은 5 초보다 적은 시간 내에 행해진다.
그 후, 상기 층은 열적으로 가마에서 경화되며, 이때 피스톤은 10 분 내지 20 분 사이 동안 200 ℃ 의 온도로 유지되어야 한다. 이렇게 얻어진 층은 두께가 대략 10 ㎛ 이며, plus/minus 1 ㎛ 의 층 두께 허용오차가 달성된다. 층의 수축으로 인한 슬라이딩층의 두께 감소에도 불구하고, 좁은 직경 (diametrical) 핀 유극이 달성되며, 상기 핀 유극은 10∼20 ㎛ 이다.
제 2 실시예
보스 보어의 슬라이딩 베어링면의 부분적인 코팅:
피스톤은 본질적으로 제 1 실시예에 따라 가공되며 세척된다.
코팅을 준비하기 위해 보스 보어 (3) 의 양쪽에는 덮기 틀 (21) 이 설치되며, 상기 덮기 틀은 보스 (4) 의 외부 윤곽에 맞춰진다. 틀 (21) 은 보스의 외면의 코팅을 저지한다.
매우 내열성의 기본 수지 폴리아미드이미드로 구성된 슬라이딩 래커는, 고체 윤활제로서 1∼3 ㎛ 의 입자 크기를 갖는 흑연을 포함한다. 슬라이딩 래커의 점성은, 방울 형성이 가능해지지 않도록, 하지만 충분한 도포가 가능해지도록 조절된다.
보스 보어의 원통형 영역이 슬라이딩 래커에 의해 코팅되어야 하며, 이때 장치 (11) 가 사용된다.
노즐 (14) 은 보스쪽에 갖다 대지고 - 도 3 에서 왼쪽으로부터 오른쪽으로 움직이면서 - 슬라이딩 래커 공급 없이 보스 보어 (3) 의 영역 (C) 의 끝까지 들어가지며, 이에 이어 슬라이딩 래커는 보스 영역 (B) 의 시작에 도달할 때까지 도포된다. 그 후, 래커 공급이 끊어지며, 노즐은 되돌아오고, 노즐 안에 머물러 있는 래커 잔여는 틀 상에 뿌려진다. 슬라이딩 래커의 도포는 50 내지 80 ℃ 로 예열된 피스톤 상에 행해진다.
그 후, 상기 층은 열적으로 가마에서 강화되며, 이때 피스톤 (1) 은 10 분 내지 20 분 사이 동안 200 ℃ 의 온도로 유지되어야 한다. 이렇게 얻어진 층은 두께가 대략 10 ㎛ 이며, plus/minus 1 ㎛ 의 층 두께 허용오차가 달성된다. 층의 수축으로 인한 슬라이딩층의 두께 감소에도 불구하고, 좁은 직경 (diametrical) 핀 유극이 달성되며, 상기 핀 유극은 10∼20 ㎛ 이다. 이러한 좁은 유극은 핀의 똑딱거림에 의한 소음을 피하기 위해 특히 바람직하다. 상기 코팅은 좁은 유극에도 불구하고 늘어붙음이 나타나지 않는 것을 보장한다.
제 3 실시예
리세스된 (recessed) 윤활홈을 갖는 보스 보어들의 슬라이딩 베어링면들의 코팅:
피스톤은 본질적으로 제 1 실시예에 따라 가공되며 세척된다. 보스 (4) 들 안에는, 도 1 에 도시되어 있지 않은 피스톤 핀의 윤활오일 공급을 위한 추가의 보어 (7) 들이 공지의 방식으로 도입된다.
코팅을 준비하기 위해 보스 보어의 양쪽에는 덮기 틀 (21) 이 설치되며, 상기 덮기 틀은 보스 (4) 의 외부 윤곽에 맞춰진다. 틀 (21) 은 보스의 외면의 코팅을 저지한다.
매우 내열성의 기본 수지 폴리아미드이미드로 구성된 슬라이딩 래커는, 고체 윤활제로서 1∼3 ㎛ 의 입자 크기를 갖는 흑연을 포함한다. 슬라이딩 래커의 점성은, 방울 형성이 가능해지지 않도록, 하지만 충분한 도포가 가능해지도록 조절된다.
보스 보어 (3) 들 안으로 중심에 도입된 윤활오일 보어 (7) 들은 슬라이딩 래커에 의해 섞여서는 안 된다. 이 이유로 인해, 그리고 윤활오일이 보스 보어와 피스톤 핀 사이의 틈 안에서 더 잘 분배될 수 있도록, 코팅 (6) 은 도 3 에 따른 도면과 일치하여 윤활오일 보어의 영역에서 방사상 둘러싸는 '윤활홈'의 형태로 리세스된다. 마찬가지로, 보스 보어들의 축에 대해 평행하게 뻗어 있는 하나의 또는 여러 개의 윤활홈들 또는 이것들로부터의 조합도 상응하는 마스크들의 사용에 의해 실현 가능하다. 코팅을 위해 장치 (11) 가 사용된다.
노즐 (14) 은 피스톤쪽 (K1) 에 갖다 대지고, 슬라이딩 래커 공급 없이 보스 보어 (3) 의 깊이 (T1) 까지 들어가진다. 그런 후, 슬라이딩 래커는 영역 (d) 에서 도포된다. 피스톤쪽 (K2) 에서 덮기 틀 (21) 의 영역에서 래커 공급이 끊어지며, 그리고 노즐 (14) 에 머물러 있는 래커 잔여는 덮기 틀 (21) 상에 뿌려진다. 이에 이어 노즐 (14) 은 래커 공급 없이 깊이 (T2) 까지 되돌아가지며, 그곳으로부터 영역 (e) 은 슬라이딩 래커로 뿌려진다. 슬라이딩 래커 잔여는 피스톤쪽 (K1) 에서 덮기 틀 (21) 의 영역에서 뿌려진다. 슬라이딩 래커의 도포는 50 내지 80 ℃ 로 예열된 피스톤 상에 행해진다.
그 후, 상기 층은 열적으로 가마에서 강화되며, 이때 피스톤은 10 분 내지 20 분 사이 동안 200 ℃ 의 온도로 유지되어야 한다. 이렇게 얻어진 층은 두께가 대략 10 ㎛ 이며, plus/minus 1 ㎛ 의 층 두께 허용오차가 달성된다. 층의 수축으로 인한 슬라이딩층의 두께 감소에도 불구하고, 좁은 직경 (diametrical) 핀 유극이 달성되며, 상기 핀 유극은 10∼20 ㎛ 이다. 이러한 좁은 유극은 핀의 똑딱거림에 의한 소음을 피하기 위해 특히 바람직하다. 상기 코팅은 좁은 유극에도 불구하고 늘어붙음이 나타나지 않는 것을 보장한다.
제 4 실시예
보스 보어의 슬라이딩 베어링면들의 편심 (eccentric) 코팅:
피스톤은 본질적으로 제 1 실시예에 따라 가공되며 세척된다.
코팅을 준비하기 위해 보스 보어 (3) 의 양쪽에는 덮기 틀 (21) 이 설치되며, 상기 덮기 틀은 보스 (4) 의 외부 윤곽에 맞춰진다. 틀 (21) 은 보스의 외면의 코팅을 저지한다.
매우 내열성의 기본 수지 폴리아미드이미드로 구성된 슬라이딩 래커는, 고체 윤활제로서 1∼3 ㎛ 의 입자 크기를 갖는 흑연을 포함한다. 슬라이딩 래커의 점성은, 방울 형성이 가능해지지 않도록, 하지만 충분한 도포가 가능해지도록 조절된다.
10∼20 mm/sec 의 전진운동과 함께 노즐 (14) 은 보스 보어 (3) 안으로 편심으로 삽입된다. 편심 거리는 노즐 직경 (D) 의 4 분의 1 이며, 이때 노즐의 축은 보스 보어 천정 (zenith) 의 방향으로 옮겨진다. 슬라이딩 래커는 50 내지 80 ℃ 로 예열된 피스톤 상에 도포된다. 슬라이딩 래커는 경화된 상태에서 50∼60 중량 % 고체 윤활제를 포함한다. 래커 공급이 없으면, 노즐은 이에 이어 되돌아온다. 전체 코팅과정은 5 초보다 적은 시간 내에 행해진다.
그 후, 상기 층은 열적으로 가마에서 경화되며, 이때 피스톤 (1) 은 10 분 내지 20 분 사이 동안 200 ℃ 의 온도로 유지되어야 한다. 이렇게 얻어진 코팅 (6) 은 보스 보어 천정 (zenith) 의 방향으로 대략 15 ㎛ 의 두께를 구비하며, 보스 보어 천저 (nadir) 의 방향으로 5 ㎛ 의 두께를 구비한다. 보스 보어의 적도 (equator) 에서 코팅 두께는 대략 10 ㎛ 이다. 이로써, 가장 적은 기계적 부하의 영역에서는 얇은 층이 도포되는 반면, 가장 큰 기계적 부하의 영역에서는 보다 두꺼운 층이 도포된다.
상기 코팅 방법을 실행하기 위해서는 키르히하임 (Kirchheim) 에 위치한 슈프리마크 (Sprimag) 사의 원심 기구 S-520 도 적합하다. 상술된 코팅은 마찬가지로 보스 보어 (3) 의 이미 인산염 처리된 슬라이딩 베어링면 상에 가능하며, 이때 인산염층의 층 두께들 및 코팅 (7) 은 피스톤 핀 -보스 -베어링의 각각의 조립 유극에 맞춰질 수 있다. 이때, 피스톤 핀은 코팅되지 않는다.
상기 코팅이 마찬가지로 보스 부시들을 갖는 피스톤을 위해 적용 가능한 것은 본 발명의 범위 안에 있다. 상기 상술된 방식으로 부시의 작동면이 코팅될 수 있다.

Claims (16)

  1. 슬라이딩 베어링면 (4) 을 구비하며 피스톤 핀을 수용하기 위한 보스 보어 (3) 를 갖고, 이때 슬라이딩 베어링면 (5) 은 매립된 고체 윤활제 입자를 포함하며 열적 경화된 수지로 만들어지고 피스톤 재료와 직접 연결된 자체 윤활 코팅 (6) 을 구비하는, 내연기관용 피스톤 (1) 에 있어서,
    상기 수지는 폴리아미드이미드 (polyamidimid) 이며, 상기 고체 윤활제 입자는 각각 재료들, 즉 흑연, 몰리브덴늄 디설파이드 (molybdenum disulfide), 텅스텐 디설파이드 (tungsten disulfide), 육방정 질화붕소 (hexagonal boron nitride) 또는 폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE) 중 1 개로 구성되거나 또는 2 개의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  2. 제 1 항에 있어서,
    코팅 (6) 은 슬라이딩 베어링면 (5) 의 적어도 하나의 부분 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  3. 제 2 항에 있어서, 슬라이딩 베어링면의 코팅은 50 내지 60 중량 % 고체 윤활제 입자를 포함하며, 이때 상기 고체 윤활제 입자는 1 내지 3 ㎛ 의 입자 크기를 구비하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅의 층 두께는 10∼15 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 피스톤.
  5. 제 4 항에 있어서, 층 두께는 +/- 1 ㎛ 의 허용오차를 갖는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  6. 특히 내연기관의 피스톤 (1) 을 위해 보스 보어 (3) 의 슬라이딩 베어링면 (5) 을 코팅하기 위한 방법에 있어서, 회전 무화를 수단으로, 매립된 고체 윤활제 입자를 포함하며 열적 경화된 수지로 만들어진 자체 윤활 코팅 (6) 이 직접 슬라이딩 베어링면 (5) 상에 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 수지는 폴리아미드이미드 (polyamidimid) 이며, 상기 고체 윤활제 입자는 각각 재료들, 즉 흑연, 몰리브덴늄 디설파이드 (molybdenum disulfide), 텅스텐 디설파이드 (tungsten disulfide), 육방정 질화붕소 (hexagonal boron nitride) 또는 폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE) 중 1 개로 형성되거나 또는 2 개의 혼합물로 형성되고, 이때 개별적인 구성요소들 및 상기 수지로 구성된 혼합물은 슬라이딩 래커로서 보스 보어 (3) 의 슬라이딩 베어링면 (5) 상에 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 슬라이딩 래커는, 완전히 탈지되고 세척되며 칩 및 퇴적 물이 없고 Ra (평균 거칠기 값) < 0.63 ㎛ 의 표면 거칠기를 갖는 피스톤의 슬라이딩 베어링면 상에 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 회전 무화는, 보스 보어 (3) 안으로 중앙으로 삽입된 회전하는 노즐 (14) 을 수단으로 10∼20 mm/sec 의 전진운동에서 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 슬라이딩 래커의 무화 (atomization) 는 분당 14000 내지 18000 회전의 노즐의 회전속도에서 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 슬라이딩 래커는 슬라이딩 베어링면 (5) 에 대해 수직으로 무화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 피스톤 (1) 은 슬라이딩 래커의 회전 무화 전에 및 회전 무화 동안 예열되며, 회전 무화의 종료 후 피스톤은 곧바로 열처리를 받는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 피스톤의 예열은 50 내지 80 ℃ 의 피스톤 온도에 도달할 때까지 행해지며, 열처리는 10 분 내지 20 분 사이 동안 200 ℃ 의 온도에서 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 슬라이딩 래커의 경화 후 plus/minus 1 ㎛ 의 층 두께 허용오차가 달성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 내연기관 안에서의 슬라이딩 베어링층으로서, 피스톤 (1) 의 보스 보어 (3) 안에서, 매립된 고체 윤활제 입자를 포함하며 열적 경화된 수지로 형성된 코팅 (6) 의 사용.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 수지는 폴리아미드이미드 (polyamidimid) 이며, 상기 고체 윤활제 입자는 각각 재료들, 즉 흑연, 몰리브덴늄 디설파이드 (molybdenum disulfide), 텅스텐 디설파이드 (tungsten disulfide), 육방정 질화붕소 (hexagonal boron nitride) 또는 폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE) 중 1 개로 구성되거나 또는 2 개의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는, 코팅의 사용.
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