KR20130137001A

KR20130137001A - 내연기관용 피스톤을 피스톤 로드에 연결하기 위한 하이브리드 핀 및 상기 하이브리드 핀을 제조하기 위한 가압 장치

Info

Publication number: KR20130137001A
Application number: KR1020137014410A
Authority: KR
Inventors: 롤란트 로히만; 울리히 비쇼프베르거
Original assignee: 말레 인터내셔널 게엠베하
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2013-12-13
Also published as: WO2012083909A2; US20130276626A1; CN103270350A; CN103270350B; BR112013011177A2; WO2012083909A3; EP2635827A2; JP3186820U; DE102010050345A1; EP2635827B1; US9394994B2

Abstract

내연기관용 피스톤을 피스톤 로드에 연결하기 위한 하이브리드 핀(14)으로서, 강으로 제조된 슬리브(3)와 냉간 성형이 가능한 경금속 합금으로 제조되어 슬리브(3) 안으로 압입된 코어(2)로 이루어져 있고, 슬리브(3)의 내면은 프로파일을 가지며 이에 의해 코어(2)가 슬리브(3) 안으로 압입된 후 코어(3)의 축 방향 탄성 연신이 어느 정도 방지되어 하이브리드 핀(14)의 양 단부에서 슬리브(3)의 길이가 코어(2)보다 긴 형상을 갖게 되는 하이브리드 핀(14)을 제공한다.

Description

내연기관용 피스톤을 피스톤 로드에 연결하기 위한 하이브리드 핀 및 상기 하이브리드 핀을 제조하기 위한 가압 장치{HYBRID PIN FOR CONNECTING A PISTON FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE TO A PISTON ROD, AND PRESSING DEVICE FOR PRODUCING THE HYBRID PIN}

본 발명은 내연기관용 피스톤을 피스톤 로드와 연결하기 위한 하이브리드 핀으로서, 강으로 제조된 슬리브와 냉간 성형이 가능한 경금속 합금으로 제조되어 슬리브 안으로 압입된 코어로 이루어져 있는 하이브리드 핀에 관한 것이다. 본 발명은 또한 하이브리드 핀을 제조하기 위한 가압 장치로서, 슬리브와 상기 슬리브 안으로 압입된 코어를 함께 수용하기 위한 금형, 코어의 일측과 접촉 상태에 있는 스탬프 및 코어의 타측과 접촉 상태에 있는 가압 스탬프로 구성된 가압 장치에 관한 것이다.

상술한 기술분야의 하이브리드 핀과 가압 장치가 US 특허 1,670,564에 공지되어 있다. 이 경우, 상기 공지된 하이브리드 핀의 코어는 특히 축 방향 탄성 형태 변화에 의해 슬리브 안에서 이동이 고정되지 않아 하이브리드 핀의 강도를 향상하는 축 방향 압착 결합력을 생성할 수 없는 단점이 있다.

본 발명의 과제는 상술한 단점을 해결하고 축 방향 형태 변화에 대해 코어를 고정함으로써 축 방향 압착 결합력을 생성하여 강도가 향상된 하이브리드 핀을 제공하는데 있다.

상기 과제는 독립항의 특징부와 추가 청구항의 특징에 의해 해결된다.

본 발명의 기타 유리한 실시형태들은 종속항의 요지이다.

이와 관련하여, 슬리브 안으로 압입된 코어의 축 방향 위치 이동을 고정시킴으로써 상기 코어와 슬리브에서 압착 결합력이 생성되도록 슬리브의 내부 형상을 제공하여 본 발명에 따른 하이브리드 핀의 고강도를 얻는다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예를 기재한다. 도면에서
도 1은 하이브리드 핀을 제조하기 위해 강 슬리브 안으로 경금속 코어를 압입하기 위한 가압 장치이고,
도 2a 내지 2f는 강 슬리브의 실시형태들이고,
도 3은 내부 공간에 중앙 융기부를 가진 투-파트 금형이 구비된 가압 장치의 일 실시형태이고,
도 4a 내지 4g는 가압 장치에 의해 제조할 수 있는 하이브리드 핀의 실시형태들이다.

도 1은 강으로 제조된 슬리브(3) 안으로 알루미늄-단조합금으로 제조된 코어(2)를 압입하여 코어(2)와 슬리브(3)로 이루어진 하이브리드 핀(14)을 제조하기 위한 가압 장치(1)를 도시하고 있다. 가압 장치(1)는 스탬프(5)가 체결되어 견고하게 장착된 지지부(4)를 포함하고 상기 스탬프의 외경은 슬리브(3)의 내경과 어느 정도 일치하여 슬리브(3)가 스탬프(5)로 쉽게 밀림 이동될 수 있다.

게다가 가압 장치(1)는 일측(도면에서는 좌측)의 짧은 영역(7)에서 스탬프(5)의 외경에 어느 정도 일치하는 내경을 갖는 내부 공간이 형성되어 있어 영역(7)을 통해 스탬프(5)로 밀림 이동될 수 있는 관형의 금형(6)을 포함하고 있다. 영역(7)의 축 방향 길이는 스탬프(5)의 축 방향 길이보다는 짧고, 그만큼 일측에서 코어(2)는 슬리브(3)보다 짧다.

영역(7)은 지지부(4) 대향면에서 금형(6)의 내부 공간(9)의 단턱형 연장부(8)에 연결되어 있고 금형(6)의 내부 공간(9)의 내경은 슬리브(3)의 외경보다 커서 금형(6)과 슬리브(3)가 스탬프(5)로 밀림 이동할 때 슬리브(3)의 외면과 금형(6)의 내부 공간(9) 사이에는 작은 틈(10)이 생기는데, 상기 틈의 치수와 기능에 대해서는 더욱 상세하게 후술하기로 한다. 이와 관련하여 내부 공간(9)의 반경방향으로 확대된 영역의 축 방향 길이는 슬리브(3)의 축 방향 길이와 일치한다.

가압 스탬프(13)가 삽입될 수 있는 개구부(12)가 중앙에 형성되어 있는 덮개판(11)에 의해 가압 장치(1)는 지지부(4) 대향면에서 폐쇄될 수 있다.

코어(2)는 냉간 성형이 가능한 경금속 합금, 본 실시예에서는 알루미늄 이외에 1.9 내지 2.7 중량%의 구리, 1.3 내지 1.8 중량%의 마그네슘과 0.9 내지 1.3 중량%의 철을 함유하는 알루미늄-단조합금으로 구성된다. 상기 합금은 열경화성으로 슬리브(3) 안으로 코어(2)가 압입되기 전후에 열경화될 수 있다. 본 발명에서는 바람직하게는 냉간 성형이 가능한 열경화성의 또 다른 경금속 합금을 사용할 수도 있다. 상기 경금속 합금은 티탄-단조합금일 수도 있다.

슬리브(3)는 질화강, 즉 DIN 17211에 따라 특히 크롬, 몰리브덴과 알루미늄 원소로 합금된 강으로 구성될 수 있다. 우수한 질화물을 형성할 수 있는 이들 원소로 인해 질화 처리된 강은 우수한 내마모성과 함께 매우 높은 표면경도를 갖게 된다.

슬리브(3)는 경화강 또는 열처리강으로도 구성될 수 있는데, 이들 강 종류 역시 표면경도와 내마모성이 우수하다. 표면경도는 DLC(다이아몬드형 탄소)-코팅에 의해 더욱 향상될 수 있다.

슬리브(3)의 강은 장착할 때 미리 경화할 수 있고 장착 직후에 경화할 수도 있으며, 유도 경화 공정에 의해 경화를 실시할 수 있다. 슬리브(3)는 선반 가공에 의해 제조된다.

가압 장치(1)의 조립시 먼저 금형(6)을 스탬프(5)까지 삽입한 다음, 슬리브(3)를 금형(6)의 내부 공간(9)에 도입하는데, 이때 금형(6)의 내부 공간(9)의 반경방향으로 확대된 영역에 돌출해 있는 스탬프(5)의 일부에 이르기까지 삽입시킨다. 이어서, 코어(2)를 슬리브(3)의 내부 공간에 삽입하고, 덮개판(11)을 금형(6)에 체결한 후, 가압 스탬프(13)를 덮개판(11)의 개구부(12) 안으로 삽입한다.

가압 스탬프(13)의 압력이 화살표(15) 방향으로 코어(2)에 가해지면 스탬프(5)로 인해 양측으로부터 압력이 코어(2)에 가해져 코어(2)의 축 방향 길이가 줄어들고 코어(2)는 슬리브(3)보다 약간 짧아지게 되며 코어(2)는 균일하게 슬리브(3) 방향, 즉 반경방향으로 확장된다. 이때 코어(2)는 가열되지 않기 때문에 상온에서 실시될 수 있고 통상적으로는 200℃ 미만의 온도에서 실시되는 냉간 압출 공정이 적용된다. 상기 공정은 다른 압출 공정에 비해 비용면에서 저렴하다는 장점이 있다. 게다가 냉간 압출 공정시 가압 장치(1)를 제조하기 위해 열압착법을 적용할 때보다 코어(2)와 슬리브(3)에서 더 큰 압착 결합력은 얻어지는데, 그 이유는 열압착에 의해 내부 응력이 감소하기 때문으로 이러한 압착 결합력에 관해서는 더욱 상세하게 후술하기로 한다.

코어(2)의 반경방향 확장에 의해 슬리브(3)도 반경방향으로 확장되는데, 이러한 확장은 슬리브(3)와 금형(6) 사이에 틈(10)이 있어 가능하다. 가압 공정 후에 코어(2)에 대한 가압 스탬프(13)의 압력이 중지되면 슬리브(3)는 수축하게 되고 코어(2)와 슬리브(3) 사이에는 압착 결합이 이루어진다. 이로 인해 슬리브(3)에는 장력이 생성되고 코어(2)에는 압축력이 생성됨으로써 코어(2)와 슬리브(3)에는 압착 결합력이 생성되고 이 압착 결합력은 하이브리드 핀(14)의 내응력성을 증대시킨다. 이 외에도, 압착 결합력은 코어(2) 재료의 분자 반응 공정에 따라 코어(2)의 저온 경화를 가능하게 하여 하이브리드 핀(14)의 내응력성을 증대시킨다.

도 2a 내지 2h에는 서로 다른 내부 형상을 갖는 슬리브(3)의 실시형태들(3a 내지 3i)이 도시되어 있다. 슬리브(3) 안으로 코어(2)를 축 방향으로 압입할 때 코어(2)는 짧아지기 때문에 코어(2)에서 압착 결합력이 증가하게 되고 이에 따라 하이브리드 핀(14)의 강도가 바람직하게 더욱 향상되므로 코어(2)에 대한 축 방향 가압 작용이 종료된 후에는 코어의 탄성에 의해 다시 확장되지 않는 상태, 즉 코어(2)는 수축 상태를 유지하게 된다. 이를 위해 슬리브(3a 내지 3h)의 내부 형상을 이용한다.

도 2a와 2b에 도시되어 있는 슬리브(3a, 3b)의 내부 공간은 각각 전체 길이에 걸쳐 환형의 융기부를 갖되, 도 2a와 2b에 따른 슬리브(3a, 3b)의 벽두께는 중앙에서 가장 작고, 슬리브(3a)에서는 슬리브(3a)의 양 단부를 향해 선형으로 두꺼워지며, 슬리브(3b)에서는 슬리브(3b)의 양 단부를 향해 단면이 곡선형으로 두꺼워진다.

도 2c와 2d에 따른 슬리브(3c, 3d)는 중앙에 원통형 내부 공간을 갖고 상기 내부 공간의 양 단부에는 환형의 융기부(17, 18)를 갖되, 슬리브(3c) 각각의 융기부(17)는 융기부(17)로부터 양 단부쪽으로 선형으로 감소하는 중앙부를 갖는 반면에 슬리브(3d)의 융기부(18)는 단면이 원호형인 중앙부를 갖는다.

도 2e와 2f에 도시되어 있는 슬리브(3e, 3f)의 내부 공간은 전체 축 방향 길이에 걸쳐 바람직하게는 균등하게 분할된 환형의 융기부(19, 20)를 갖되, 슬리브(3e)의 융기부(19)는 단면이 원호형이고 슬리브(3f) 각각의 융기부(20)는 중앙부를 가지며 융기부(20)는 중앙부로부터 양 단부를 향해 선형으로 감소한다.

도 2h에 따른 슬리브(3h)의 내부 공간에는 중앙부를 가진 융기부(21)가 중앙에 위치하여 있고 융기부(21)는 중앙부로부터 양 단부를 향해 선형으로 감소한다. 융기부(21)의 양측은 슬리브(3h)의 단부로부터 소정 간격으로 떨어져 있다. 융기부(21)의 양측에서 슬리브(3h)의 내경은 슬리브(3h) 각각의 단부까지 선형으로 증가, 즉 슬리브(3h)의 양 단부 영역에서 슬리브(3h)의 벽두께는 작아져 이로 인해 슬리브의 중량이 줄어드는 장점이 있다.

도 2g에 도시되어 있는 슬리브(3i)는 구조화되지 않은 원통형 내부 공간과 단면이 오목하게 형성된 외면을 갖고 있다. 가압 공정 범위 내에서 상기 슬리브의 중앙부는 어느 정도 융기되어 원통형 외면과 원호형 단면을 갖고 중앙에 위치한 환형의 융기부를 포함하는 도 2b에 도시된 슬리브(3b)의 형태를 갖게 됨으로써 도 4b에 도시되어 있는 바와 같이 가압 스탬프(13)의 압력을 중지한 후에 코어(2b)와 슬리브(3i, 3b)의 압착 결합력에 의해 형태가 얻어지는 하이브리드 핀(14b)이 제조된다.

도면에는 도시되어 있지 않지만, 슬리브(3)의 내부 형상은 나선형으로 형성될 수도 있다. 이러한 형상은 슬리브 내면 둘레에 홈을 형성한 형태이다.

도면에는 도시되어 있지만, 슬리브 내면을 현탁액으로 코팅하여 코어(2)가 슬리브(3)에서 축 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 상기 현탁액은 경화 재료로부터 얻어진 입도가 ㎛-범위에 있는 미분형 입자를 포함하는 것으로, 상기 경화 재료는 다이아몬드 분말, 규사 또는 SiO2-분말일 수 있다. 상기 현탁액은 슬리브 내면에 분무한다. 이때 상기 슬리브 내면은 미분화된 상술한 재료가 함유되어 있는 박막으로 덮여질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 코어(2)를 슬리브(3)에 고정시키기 위해 상기 슬리브의 내면이 ㎛ 범위의 조도를 갖도록 거칠게 구성할 수 있다. 가는 홈을 형성하여 거칠게 할 수 있는데, 이를 위한 공정으로 미세 선반가공 또는 밀링가공이 적합하다.

나아가 상기 슬리브 내면은 축 방향에서 봤을 때 여러 부분으로 분할하여 서로 다른 조도를 갖도록 구조화될 수 있다. 축 방향 바깥쪽 부분은 조대화하고 축 방향 안쪽 부분은 미세하게 구조화할 수 있다. 슬리브 내면을 구조화하여 더욱 조대화할수록 슬리브(3) 기준으로 코어(2)의 길이가 더 커지게 되므로 미세 구조화를 통해 코어(2)의 과도한 길이를 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 3에 도시되어 있는 가압 장치(1')의 실시형태는 2개의 금형부(6'a, 6'b)로 이루어진 금형 조립체(6')를 포함하고 있다. 그 외에도 상기 금형 조립체(6')는 전체 축 방향 길이에 걸친 환형의 반경방향 융기부(16)를 내부 공간(9')에 포함하고 있다. 이로 인해 슬리브(3) 안으로 코어(2)를 압입한 이후와 이에 따라 슬리브(3)가 반경방향으로 확장된 후에 슬리브(3)의 중앙부가 확장됨으로써 전체 하이브리드 핀(14')은 중앙에 융기부를 갖게 되어 상기 융기부에 의한 하이브리드 핀(14')의 강도는 더욱 증가하게 된다. 하이브리드 핀(14')의 이러한 변형에 대해서 금형 조립체(6')를 더블-파트로 구성하여 중앙 융기부가 형성된 하이브리드 핀(14')을 가압 장치(1')로부터 취출할 때 금형 반부(6a', 6b')를 분리할 필요가 있다.

슬리브(3 및 3a 내지 3g)를 구비한 하이브리드 부싱(14' 및 14a 내지 14f)의 실시형태들이 도 4a 내지 도 4g에 도시되어 있다. 슬리브(3a 내지 3g)의 내면 형태에 의해 코어(2a 내지 2f)의 축 방향 팽창을 막을 수 있어 하이브리드 부싱(14' 및 14a 내지 14f) 각각의 양 단부에서 코어(2a 내지 2f)는 해당 슬리브(3 및 3a 내지 3g)보다 짧게 된다.

하이브리드 부싱(14')은 금형 조립체(6')를 구비한 가압 장치(1')에서 제조되며, 본 실시예에서는 내부를 구조화하지 않은 슬리브(3)를 사용하였다. 그러나 금형 조립체(6')에서 가압 공정에 의해 전체 슬리브(3)에 중앙 융기부를 형성하고, 하이브리스 부싱(14')의 슬리브(3g) 내면에도 슬리브(3)의 전체 축 방향 길이에 걸친 환형의 반경방향 융기부를 형성하여 해당 코어(2b)가 축 방향으로 팽창되는 것을 방지한다.

도 4g에 따른 하이브리드 부싱(14')을 제조하기 위한 가압 공정과 관련하여, 하이브리드 부싱(14')의 외면을 연삭 제조공정(선반, 밀링가공)에 의해 일정 정도 가공하여 하이브리드 부싱(14')의 외면이 원통 형태인 도 4b에 도시된 하이브리드 부싱(14b)의 형태를 갖도록 할 수 있다.

마지막으로, 도 2와 4에 도시되어 있는 슬리브의 내부 형상과 도 3에 도시되어 있는 금형 조립체(6')의 내부 형상은 실제 크기와 일치하는 것은 아니며 형상의 깊이는 수 ㎛일 수 있다. 본 실시예에서 슬리브(3)의 내부 형상은 30 ㎛의 깊이를 갖고 도 3에 도시되어 있는 금형 조립체의 내부 형상은 10 ㎛의 깊이를 갖고 있다.

도면부호 리스트
1,1' 가압 장치
2, 2a 내지 2g 코어
3, 3a 내지 3i 슬리브
4 지지부
5 스탬프
6 금형
6' 금형 조립체
6'a, 6'b 금형 반부
7 내부 공간(9)의 영역
8 내부 공간(9)의 연장부
9, 9' 내부 공간
10 틈
11 덮개판
12 개구부
13 가압 스탬프
14, 14', 14a 내지 14f 하이브리드 핀
15 화살표
16, 17, 18, 19, 20, 21 융기부

Claims

내연기관용 피스톤을 피스톤 로드에 연결하기 위한 하이브리드 핀(14)으로서, 원통형 외면을 갖도록 강으로 제조된 슬리브(3)와 냉간 성형이 가능한 경금속 합금으로 제조되어 슬리브(3) 안으로 압입된 코어(2)로 이루어지는 하이브리드 핀(14)에 있어서, 슬리브(3)의 내면은 프로파일을 가지며 슬리브(3)의 내경이 슬리브(3)의 양 단부쪽으로 감소되며 이에 의해 코어(2)가 슬리브(3) 안으로 압입된 후 코어(2)의 축 방향 탄성 연신을 어느 정도 방지할 수 있어 하이브리드 핀(14)의 양 단부에서 슬리브(3)의 길이가 코어(2)보다 긴 형상을 갖게 되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14).
제1항에 있어서. 상기 경금속 합금이 알루미늄 이외에 1.9 내지 2.7 중량%의 구리, 1.3 내지 1.8 중량%의 마그네슘과 0.9 내지 1.3 중량%의 철을 함유하는 알루미늄-단조합금 또는 티탄-단조합금인 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14).
제1항 또는 제2항에 있어서, 슬리브(3)가 강으로 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14).
제3항에 있어서, 상기 강이 크롬, 몰리브덴과 알루미늄을 함유한 질화강, 경화강 또는 열처리강인 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브(3a)의 벽두께가 슬리브(3a)의 축 방향 중앙에서 가장 작고 슬리브(3a)의 양 단부를 향해 선형으로 증가하여 슬리브(3a)의 내부 공간에 슬리브(3a)의 전체 축 방향 길이에 걸쳐 슬리브(3a)의 양 단부를 향해 선형으로 감소하는 환형의 반경방향 융기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14a).
제1항 내지 제4항 어느 한 항에 있어서, 슬리브(3b)의 벽두께가 슬리브(3b)의 축 방향 중앙에서 가장 작고 슬리브(3b)의 양 단부를 향해 단면이 곡선형으로 증가하여 슬리브(3b)의 내부 공간에 슬리브(3b)의 전체 축 방향 길이에 걸쳐 슬리브(3b)의 양 단부를 향해 단면이 곡선형으로 감소하는 환형의 반경방향 융기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14b).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브(3c)의 내부 공간의 축 방향 중앙부가 원통형으로 구성되고, 슬리브(3c)의 내부 공간이 슬리브(3c)의 양 단부에서 환형의 융기부(17)를 가지며, 각각의 융기부(17)는 융기부(17)로부터 양측으로 선형으로 감소하는 축 방향 중앙부를 갖는 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14c).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브(3d)의 내부 공간의 축 방향 중앙부가 원통형으로 구성되고, 슬리브(3d)의 내부 공간이 슬리브(3d)의 양 단부에서 단면이 원호형인 환형의 융기부(18)를 갖는 특징으로 하는 하이브리드 핀(14d).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브(3e)의 내부 공간이 전체 축 방향 길이에 걸쳐 균등하게 분할된 환형이면서 단면이 원호형인 융기부(19)를 갖는 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14e).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브(3f)의 내부 공간이 전체 축 방향 길이에 걸쳐 균등하게 분할된 환형의 융기부(20)를 갖고, 각각의 융기부(20)는 융기부(20)로부터 양측으로 선형으로 감소하는 축 방향 중앙부를 갖는 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14f).
내연기관용 피스톤을 피스톤 로드에 연결하기 위한 하이브리드 핀(14)으로서, 강으로 제조된 슬리브(3)와 냉간 성형이 가능한 경금속 합금으로 제조되어 슬리브(3) 안으로 압입된 코어(2)로 이루어지는 하이브리드 핀(14)에 있어서, 슬리브(3)의 내면은 프로파일을 가지며 나선형으로 구성되며 이에 의해 코어(2)가 슬리브(3) 안으로 압입된 후 코어(2)의 축 방향 탄성 연신을 어느 정도 방지할 수 있어 하이브리드 핀(14)의 양 단부에서 슬리브(3)의 길이가 코어(2)보다 긴 형상을 갖게 되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14).
내연기관용 피스톤을 피스톤 로드에 연결하기 위한 하이브리드 핀(14)으로서, 강으로 제조된 슬리브(3)와 냉간 성형이 가능한 경금속 합금으로 제조되어 슬리브(3) 안으로 압입된 코어(2)로 이루어지는 하이브리드 핀(14)에 있어서, 슬리브(3)의 내면은 입도가 ㎛-범위인 다이아몬드 분말, 규사 또는 SiO2의 미분형 입자를 포함하는 현탁액으로 코팅되며 이에 의해 코어(2)가 슬리브(3) 안으로 압입된 후 코어(2)의 축 방향 탄성 연신을 어느 정도 방지할 수 있어 하이브리드 핀(14)의 양 단부에서 슬리브(3)의 길이가 코어(2)보다 길게 되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14).
내연기관용 피스톤을 피스톤 로드에 연결하기 위한 하이브리드 핀(14)으로서, 강으로 제조된 슬리브(3)와 냉간 성형이 가능한 경금속 합금으로 제조되어 슬리브(3) 안으로 압입된 코어(2)로 이루어지는 하이브리드 핀(14)에 있어서, 슬리브(3h)의 중앙 영역은 형상부(21)를 갖고 슬리브(3h)의 내경은 그 양 단부를 향해 증가하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14).
내연기관용 피스톤을 피스톤 로드에 연결하기 위한 하이브리드 핀(14)으로서, 강으로 제조된 슬리브(3)와 냉간 성형이 가능한 경금속 합금으로 제조되어 슬리브(3) 안으로 압입된 코어(2)로 이루어지는 하이브리드 핀(14)에 있어서, 슬리브(3)의 내면은 조대화되어 ㎛-범위의 조도를 가지며 이에 의해 코어(2)가 슬리브(3) 안으로 압입된 후 코어(2)의 축 방향 탄성 연신을 어느 정도 방지할 수 있어 하이브리드 핀(14)의 양 단부에서 슬리브(3)의 길이가 코어(2)보다 길게 되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14).
내연기관용 피스톤을 피스톤 로드에 연결하기 위한 하이브리드 핀(14)을 제조하기 위한 가압 장치(1')로서, 하이브리드 핀(14')이 강으로 제조된 슬리브(3g)와 알루미늄으로 제조된 코어(2b)로 이루어지고, 슬리브(3g)와 슬리브(3g) 안에 압착된 코어(2b)를 수용하기 위한 금형(6')과, 코어(2b)의 일측과 접촉 상태에 있는 스탬프(5)와, 코어(2b)의 타측과 접촉 상태에 있는 가압 스탬프(13)로 구성되는 가압 장치(1')에 있어서, 금형(6')은 축 방향 중앙부에서 분리 가능한 2개의 금형 반부(6a', 6b')로 이루어져 있고 전체 축 방향 길이에 걸쳐 환형의 반경방향 융기부(16)가 형성되어 있는 내부 공간(9')을 가져 코어(2b)에 대한 가압 스탬프(13)의 압력에 의해 슬리브(3g) 안으로 코어(2b)가 압입될 수 있고 슬리브(3g)의 축 방향 중앙부가 반경방향으로 확장될 수 있는 것을 특징으로 하는 가압 장치(1').
내연기관용 피스톤을 피스톤 로드에 연결하기 위한 하이브리드 핀(14')으로서, 강으로 제조된 슬리브(3g)와 냉간 성형이 가능한 경금속 합금으로 제조되어 슬리브(3g) 안으로 압입된 코어(2b)로 이루어지는 하이브리드 핀(14')에 있어서, 가압 공정 후에 슬리브(3g)의 외면과 내부 공간은 모두 슬리브(3g)의 전체 축 방향 길이에 걸쳐 형성되고 슬리브(3g)의 양 단부를 향해 단면이 아치형으로 감소하는 환형의 반경방향 융기부를 갖고, 후속 절삭 마무리 가공 공정 후에 슬리브(3g)가 원통형 외면(3b)를 갖게 되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 핀(14').