KR100573465B1 - 다중부품의 피스톤 - Google Patents

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Abstract

강재질의 상부부품(2)및 상기 상부부품(2)과 나사체결된 하부부품(3)을 가진 다중부품 피스톤(1)에 관련되고, 상기 하부부품(3)이 허브를 포함하며, 상기 하부부품(3)은 강성및 재료결함의 제거작용을 개선시키고 경제적으로 제조된다. 상기 목적을 위하여, 유리하게 티타늄이 추가되고 DIN EN 10267을 따르는 경화된 페라이트-펄라이트(ferrite-perlite)강으로 상기 하부부품(3)이 제조되고, 상기 하부부품(3)의 상기 허브는 유리하게 부싱들로 보강되지 않는다.

Description

다중부품의 피스톤{MULTI-PIECE PISTON}
본 발명은 청구범위 제 1항의 공지부분을 따르는 다중부품의 피스톤에 관한 것이다.
상기 형태의 피스톤이 문헌 제 DE-A- 44 16 120호의 요약서에서 가능한 실시예로서 고려될 수 있다. 그러나 현재까지 당업자들에 의하면, 특히 직경이 상대적으로 큰 피스톤들에 대하여 생산과 관련한 문제들에 기인하여 강으로 제조된 하부부품은 실용적이지 못한 것으로 간주되었다.
하부부품이 상부부품에 나사체결되는 다중부품의 피스톤들은 전형적으로 압축된 알루미늄 또는 주철로 제조된 하부부품들을 가진다. 공지된 상기 하부부품들은 점진적으로 하부부품들의 강도한계치에 도달하고, 특히 주철로 제조된 하부부품들에 대하여 상기 강도한계치들은 주조결함들에 의해 형성되며, 검사에 관련된 비용이 증가되어도 상기 결함들은 방지될 수 없다.
따라서 본 발명은 증가된 강도요구치들을 충족시키고 동시에 경제적으로 생산할 수 있는 상기 형태의 피스톤용 하부부품을 제공하는 것이다.
청구범위 제 1항의 특징구성에 의해 상기 형태의 피스톤이 가지는 문제점이 해결된다. 또 다른 유리한 실시예들이 종속항에 제시된다.
침전경화되는 페라이트-펄라이트(ferrite-perlite)강에 대하여 단조기술을 이용하여 본 발명에 따라 피스톤의 하부부품을 생산하면, 고강도의 하부부품이 경제적으로 생산될 수 있다. 하부부품의 재료는 강-철재료 자료씨트 DIN EN 10267을 따르고 침전경화된 페라이트 펄라이트 강이다.
침전경화된 페라이트-펄라이트강의 미세조직이 적합한 열처리에 의해 형성되기 때문에, 피스톤부품들이 상대적으로 크고 해당 벽두께를 가지며 피스톤의 하부부품이 250mm이상의 직경을 가지면, 원하는 미세조직이 전체 단면에 걸쳐 형성되지 못하고 하부부품의 강도가 예상강도보다 작을 수 있다.
본 발명에 의하면, 특히 입자크기에 관하여 원하는 미세조직을 형성하기 위하여 침전경화된 페라이트-펄라이트(ferrite-perlite)강에 대해 티타늄이 첨가될 수 있고, 0.01 내지 0.05의 중량백분율의 티타늄이 첨가되는 것이 선호된다. 침전경화된 페라이트-펄라이트(ferrite-perlite)강으로서 강 38MnVs6이 유리하게 이용된다.
제 4항에 따르면, 피스톤의 하부부품에 구성된 허브(hub) 또는 허브내에 삽입되는 피스톤핀에 인이 첨가되어 코팅되면 허브의 허브보링내에 부싱(bushing)을 구성하는 것이 불필요하다.
또한 피스톤의 하부부품을 구성하는 재료가 본 발명에 따라 제공되면 피스톤핀이 삽입되는 허브의 최대표면압력이 증가되고 특히 85 N/mm2 이상으로 증가된다.
유리하게 다중부품의 피스톤이 가지는 하부길이는 피스톤직경의 40%이하까지 감소되어, 상기 방법에 의해 중량이 감소되고, 단조기술의 문제점이 회피된다. 그럼에도 불구하고, 회주철 및 알루미늄과 비교하여 강의 탄성계수는 상대적으로 크기 때문에 균일한 직선운동이 이루어진다.
냉각유를 수용하는 한 개이상의 요홈들이 기계가공에 의해 하부부품의 하부내측에 구성된다.
삭제
하기 설명에서 본 발명이 실시예를 참고하여 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명을 따르는 다중부품의 피스톤을 DR-GDR방향으로 도시한 단면도.
* 부호설명 *
1......피스톤 2........상부부품
3.......하부부품 4.......나사
다중부품의 피스톤(1)이 단조강의 상부부품(2)을 포함하고, 단조처리되고 침전경화된 페라이트-펄라이트 (ferrite-perlite)강으로 제조된 하부부품(3)이 상기 상부부품(2)과 중심위치의 나사(4)에 의해 연결된다. 하부부품은 부싱(bushing)들을 가지지 않는다.
하부부품(3)의 하부길이는 피스톤직경의 40%이하이다.
상부부품(2) 및 하부부품(3)이 동일 방향으로 해칭표시되기때문에 상부부품 및 하부부품들사이의 격리선이 굵은선으로 표시된다.
본 발명을 따르는 하부부품들을 위한 직경은 약 160mm의 크기로 부터 시작한다. 재료강도가 증가되므로 -주조된 하부부품들과 비교하여 - 벽두께가 국소적으로 감소될 수 있다. 모든 경우에서 단조작업에 필요한 테이퍼 경사부들을 통해 벽두께는 일부 부품들에서 상대적으로 증가된다.

Claims (11)

  1. 강으로 제조된 상부부품(2)과, 상기 상부부품과 나사체결되고 허브를 포함하며 상기 상부부품의 재료와 서로 다른 재료로 제조되는 하부부품(3)을 가진 다중부품의 피스톤에 있어서,
    상기 하부부품(3)이 침전경화된 페라이트-펄라이트(AFP )강으로 구성되고 압출 또는 단조가공되는 것을 특징으로 하는 다중부품의 피스톤.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 하부부품(3)의 재료가 강-철재료 자료씨트 DIN EN 10267 을 따르고 침전경화된 페라이트-펄라이트(ferrite-perlite)강인 것을 특징으로 하는 다중부품의 피스톤.
  3. 삭제
  4. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 피스톤(1)의 허브들이 부싱에 의해 보강되지 않고 상기의 허브의 허브보링 또는 허브보링내에 삽입되는 피스톤핀이 코팅되는 것을 특징으로 하는 다중부품의 피스톤.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 허브보링 또는 허브보링내에 삽입되는 피스톤핀에 인이 첨가되는 것을 특징으로 하는 다중부품의 피스톤.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서, 하부길이 즉, 피스톤(1)의 축방향으로 측정되고 축의 단부까지 핀축의 중심사이의 거리가 피스톤직경의 40%보다 작은 것을 특징으로 하는 다중부품의 피스톤.
  8. 제 1 항에 있어서, 하부부품(3)은 국소적으로 변화하는 테이퍼 경사부들을 가지는 것을 특징으로 하는 다중부품의 피스톤.
  9. 제 1 항에 있어서, 냉각유를 수용하도록 상부부품(2)과 근접한 영역내에서 하부부품(3)이 한 개이상의 요홈들을 가지고, 상기 요홈들이 기계가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 다중부품의 피스톤.
  10. 제 1 항에 있어서, 하부부품(3)의 직경이 적어도 160mm인 것을 특징으로 하는 다중부품의 피스톤.
  11. 제 1 항에 있어서, 하부부품(3)의 직경이 적어도 250mm인 것을 특징으로 하는 다중부품의 피스톤.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10022035A1 (de) * 2000-05-05 2001-11-08 Mahle Gmbh Verbrennungsmotor mit einem gebauten Kolben
GB2366607B (en) * 2000-09-06 2004-06-09 Federal Mogul Bradford Ltd Piston for internal combustion engine
WO2002033291A1 (en) 2000-10-18 2002-04-25 Federal-Mogul Corporation Multi-axially forged piston
DE10210570A1 (de) * 2002-03-09 2003-09-18 Mahle Gmbh Mehrteiliger gekühlter Kolben für einen Verbrennungsmotor
DE10244511A1 (de) * 2002-09-25 2004-04-15 Mahle Gmbh Mehrteiliger gekühlter Kolben für einen Verbrennungsmotor
DE10244513A1 (de) * 2002-09-25 2004-04-08 Mahle Gmbh Mehrteiliger gekühlter Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu dessen Herstellung
DE10257022A1 (de) * 2002-12-06 2004-06-17 Mahle Gmbh Mehrteiliger gekühlter Kolben für einen Verbrennungsmotor
CN100535423C (zh) * 2003-03-31 2009-09-02 日立金属株式会社 内燃机用活塞及其制造方法
US20040261752A1 (en) * 2003-06-26 2004-12-30 Wolfgang Rein Phosphatized and bushingless piston and connecting rod assembly having an internal gallery and profiled piston pin
DE102004027974A1 (de) * 2004-06-08 2005-12-29 Mahle Gmbh Gebauter Kolben und Verfahren zur Vermeidung von Beschädigungen in Kontakt zueinander stehender Flächen des Oberteiles und des Unterteiles des Kolbens
DE102004029877A1 (de) 2004-06-19 2006-01-05 Mahle Gmbh Gebauter Kolben für einen Verbrennungsmotor
ES2355935T3 (es) * 2005-12-17 2011-04-01 Mahle International Gmbh Pistón en dos partes para un motor de conbustión interna.
DE102005061899A1 (de) 2005-12-23 2007-06-28 Mahle International Gmbh Mehrteiliger Kolben für eine Verbrennungsmotor
DE102007021101A1 (de) 2007-05-03 2008-11-06 Mahle International Gmbh Legierter Stahl und dessen Verwendung
DE102007060472A1 (de) 2007-12-14 2009-06-18 Mahle International Gmbh Zweiteiliger Kolben für einen Verbrennungsmotor
CN102395819B (zh) 2009-02-27 2014-04-30 费德罗-莫格尔公司 具有中心导向油流动和活塞销润滑机构的活塞及其构造方法
DE102010053925A1 (de) 2010-12-09 2012-06-14 Mahle International Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102011013143A1 (de) * 2011-03-04 2012-09-06 Mahle International Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor sowie Verfahren zu seiner Herstellung
WO2012122291A2 (en) * 2011-03-07 2012-09-13 Cummins Intellectual Property, Inc. Engine arrangement for enhanced cooling
US9291119B2 (en) * 2013-03-14 2016-03-22 Mahle International Gmbh Piston assembly with preloaded support surfaces

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4083292A (en) * 1976-06-16 1978-04-11 Caterpillar Tractor Co. Piston with high top ring location
DE2919638A1 (de) * 1979-05-16 1980-11-20 Schmidt Gmbh Karl Kolben fuer brennkraftmaschinen
DE8421300U1 (de) * 1984-07-17 1988-02-25 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen Gebauter Kolben
BR9001859A (pt) * 1990-04-17 1991-11-12 Metal Leve Sa Processo de fabricacao de embolo e embolo
DE4024381C2 (de) * 1990-08-01 1999-01-28 Mahle Gmbh Kolben für Verbrennungsmotoren mit geschmiedeten Bereichen aus Stahl
US5136992A (en) * 1990-07-12 1992-08-11 Mahle Gmbh Piston for internal combustion engines with forged sections made of steel
DE4129746C2 (de) * 1991-09-06 1994-04-14 Man B & W Diesel Ag Gebauter Kolben für Hubkolbenmaschinen
DE4322786A1 (de) * 1993-07-08 1995-01-12 Mahle Gmbh Kolben für Verbrennungsmotoren mit geschmiedeten Bereichen aus Stahl
DE4416120A1 (de) * 1994-05-06 1995-11-09 Mahle Gmbh Zweiteiliger Kolben
DE4429489A1 (de) * 1994-08-19 1996-02-22 Mahle Gmbh Gebauter Kolben für Verbrennungsmotoren
FI102559B1 (fi) * 1995-03-09 1998-12-31 Waertsilae Nsd Oy Ab Polttomoottorin mäntäyksikkö
FR2735148B1 (fr) * 1995-06-08 1997-07-11 Lorraine Laminage Tole d'acier laminee a chaud a haute resistance et haute emboutissabilite renfermant du niobium, et ses procedes de fabrication.
DE19721013A1 (de) * 1997-05-20 1998-12-03 Mahle Gmbh Schraubenanordnung bei gebauten Kolben

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002539356A (ja) 2002-11-19
EP1161624B1 (de) 2003-05-28
US6622613B1 (en) 2003-09-23
DE50002358D1 (de) 2003-07-03
BR0008833B1 (pt) 2009-01-13
BR0008833A (pt) 2001-12-18
WO2000053913A1 (de) 2000-09-14
DE10080565D2 (de) 2002-03-07
DE19910582A1 (de) 2000-09-28
EP1161624A1 (de) 2001-12-12
DE20007415U1 (de) 2000-09-28
KR20020004961A (ko) 2002-01-16

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