KR100709469B1 - 차량용 현가장치의 알루미늄 재질 로어암의 부시 체결 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 현가장치의 알루미늄 재질 로어암의 부시 체결 구조에 관한 것으로, 알루미늄 재질의 로어 암에 압입 고정되는 부시를 일반적인 부시를 사용하면서도 부시이탈력을 충분히 만족하도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 멀티링크 리어 현가장치를 이루도록 일단이 쇽업소버(S)가 결합되는 너클(N)부위에 차륜 쪽 부시체결단(2')을 통해 부시(4)를 매개로 체결되고 타단이 크로스멤버(5)에 차체 쪽 부시체결단(2)을 통해 부시(4)를 매개로 체결되면서 상부로 스프링(Sp)이 안착되는 알루미늄 재질의 로어암(1)에 있어서,

상기 로어암(1)의 차륜 ·차체 쪽 부시체결단(2,2')은 서로 간격을 두고 평행하게 배열되면서 개구된 원형의 압입홀(2b,2d)을 형성한 압입체결판(2a,2c)이 형성되고, 상기 압입체결판(2a,2c)에는 인너·아우터파이프(4a,4c)사이에 러버 매스(4b)를 구비한 부시(4)가 강제 압입되며, 상기 부시(4)의 아우터파이프(4c)외주면에는 압입체결판(2a,2c)과 접촉 마찰력이 커지도록 거친 접촉단(4d)이 형성되어 진 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 현가장치의 알루미늄 재질 로어암의 부시 체결 구조{Bush fixing structure of aluminum lower arm for suspension in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 차량용 현가장치의 알루미늄 재질 로어암의 부시 체결 구조의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 로어암과 부시간의 체결을 위한 분리 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 로어암 2 : 차체 쪽 부시체결단

2' : 차륜 쪽 부시체결단 2a,2c : 압입체결판

2b,2d : 압입홀 4 : 부시

4a : 인너파이프 4b : 러버매스

4c : 아우터파이프 4d : 접촉단

5 : 크로스멤버

A,B : 부시체결점

L : 간격유지공간 L' : 고정력유지간격

S : 쇽업소버 Sp : 스프링

t : 압입체결판두께

본 발명은 차량용 현가장치의 알루미늄 재질 로어암에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알루미늄 재질 로어암의 부시 체결 구조에 관한 것이다.

일반적으로 주행 중 차량이 노면의 불균일로부터 소음을 수반하는 진동을 받게 되면서 차체가 흔들리는 현상을 방지하는 현가장치는 스프링과 쇽업소버(Shock Absober) 및 스테빌라이져 등으로 구성되어, 대체로 스프링상수와 댐핑력 및 차고조종의 3가지 기능을 주로 하면서 차량의 승차감과 안정성을 개선하는 역할을 한다.

이와 같은 리어 현가장치중 보통 3 내지 5개의 링크를 사용하여 액슬의 위치를 결정하는 멀티링크 리어 현가장치를 이루는 로어암은 차량의 횡 방향으로 설치 즉, 일단이 차륜의 너틀(또는 캐리어)부위에 부시 체결되면서 타단은 크로스멤버(또는 서브프레임)에 부시 체결되어, 차륜의 너클을 통해 들어오는 차량의 전·후방 하중뿐만 아니라 내·외향 하중을 지지하도록 강성을 갖는 강(Steel)재질로 이루어지게 된다.

이러한 로어암은 최근에는, 물성이 가장 안정적이고 높아 구조용 부품에 용이하게 적용되는 알루미늄 재질을 판 형상으로 만들어 프레스를 이용하여 구조를 만들면서 제조하는 압출성형공법으로 로어 암을 사용하고 있는 경향이다.

이때, 상기 압출성형공법은 중량이 크게 낮아지는 등의 여러 가지 장점이 있 지만, 판재를 종이 접기 식으로 접으면서 로어암을 형성하게 되므로 필연적으로 공간을 형성하는 부위가 발생되어진다.

그러나, 이와 같이 알루미늄 재질로 로어암을 만드는 경우에는 재질의 특성상, 용접에 따른 용접부의 기계적 물성 및 피로 성능이 현저히 저하되어 용접이 불가한 취약점이 있고, 이로 인해 너클과 크로스멤버에 체결하기 위한 부시가 압입되는 로어 암의 부시 체결부위가 서로 간격이 벌어져 평행을 이루면서 소정 두께를 갖는 구조를 이루는 특성상, 부시의 외경과 로어암간의 접촉면적이 적게 형성되는 한계가 있게 된다.

이에 따라, 부시가 로어암의 체결부위에 강하게 압입되어 고정된 상태에서도 부시이탈력(로어암에 압입 고정된 부시에 대해 로어암으로부터 빠져나가는 최저 하중에 대한 시험) 테스트(Test)를 만족하지 못하는 취약성이 있게 된다.

예를 들어, 로어암과 부시간의 부시이탈력이 설계에 따른 최소 9.8kN 이상이어야 하나, 실제적으로 이에 못 미치는 7 ~ 8kN 으로 되어, 일반적인 부시를 사용하지 못하고 특수한 부시를 사용해야 만 되는 불편이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 알루미늄 재질의 로어 암에 압입 고정되는 부시를 일반적인 부시를 사용하면서도 부시이탈력을 충분히 만족하도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일단이 쇽업소버가 결합되는 너클부위에 차륜 쪽 부시체결단을 통해 부시를 매개로 체결되고 타단이 크로스멤버에 차체 쪽 부시체결단을 통해 부시를 매개로 체결되면서 상부로 스프링이 안착되는 알루미늄 재질의 로어암에 있어서,

상기 로어암의 차륜·차체 쪽 부시체결단은 서로 간격을 두고 평행하게 배열되면서 개구된 원형의 압입홀을 형성한 압입체결판이 형성되고,

상기 압입체결판에는 인너·아우터파이프사이에 러버 매스를 구비한 부시가 강제 압입되며,

상기 부시의 아우터파이프 외주면에는 압입체결판과 접촉 마찰력이 커지도록 거친표면을 형성한 접촉단이 형성되어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 현가장치의 알루미늄 재질 로어암의 부시 체결 구조의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 멀티링크 리어 현가장치를 이루도록 일단이 쇽업소버(S)가 결합되는 너클(N)부위에 차륜 쪽 부시체결단(2')을 통해 부시(4)를 매개로 체결되고 타단이 크로스멤버(5)에 차체 쪽 부시체결단(2)을 통해 부시(4)를 매개로 체결되면서 상부로 스프링(Sp)이 안착되는 알루미늄 재질의 로어암(1)에 있어서,

상기 로어암(1)의 차륜·차체 쪽 부시체결단(2,2')은 서로 간격을 두고 평행하게 배열되면서 개구된 원형의 압입홀(2b,2d)을 형성한 압입체결판(2a,2c)이 형성되고, 상기 압입체결판(2a,2c)에는 인너·아우터파이프(4a,4c)사이에 러버 매스(4b)를 구비한 부시(4)가 강제 압입되며, 상기 부시(4)의 아우터파이프(4c)외주면에는 압입체결판(2a,2c)과 접촉 마찰력이 커지도록 거친 접촉단(4d)이 형성되어 진다.

여기서, 상기 접촉단(4d)의 고정력유지간격(L')은 도 2에 도시된 바와 같이, 로어암(1)의 차륜·차체 쪽 부시체결단(2,2')을 이루는 압입체결판(2a,2c)이 갖는 간격유지공간(L)보다 큰 간격으로 형성되면서, 상기 압입체결판(2a,2c)의 압입체결판두께(t)보다 더 넓은 폭을 갖도록 되는데 이는, 상기 부시(4)가 밀릴 때 보다 긴 구간에서 압입체결판(2a,2c)과 강한 접촉 마찰력을 발생하도록 하기 위함이다.

이때, 상기 접촉단(4d)은 여러 형상으로 이루어지는데 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 아우터파이프(4c)의 외주면에 까칠까칠 하도록 돌출된 세레이트(Serrate)형상을 갖게 된다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본원 발명은 알루미늄 재질의 로어암(1)의 차륜·차체 쪽 부시체결단(2,2')에 부시(4)를 체결하면, 상기 부시(4)와 차륜·차체 쪽 부시체결단(2,2')간의 접촉 면적이 압입체결판(2a,2c)이 갖는 압입체결판두께(t)로 한정되더라도 부시(4)의 외주면에 형성된 접촉단(4d)에 의해 강한 고정력이 유지되어진다.

즉, 상기 로어암(1)의 차륜·차체 쪽 부시체결단(2,2')을 이루는 압입체결판(2a,2c)에 부시(4)를 압입 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 압입체결판(2a,2c)의 압입홀(2b,2d)로 부시(4)가 위치되면, 상기 부시(4)의 아우터파이프(4c)에 형성된 접촉단(4d)이 압입체결판(2a,2c)이 갖는 간격유지공간(L)부위로 위치된 상태로 고정되어진다.

이와 같이, 상기 부시(4)의 접촉단(4d)이 압입체결판(2a,2c)이 갖는 간격유지공간(L)부위로 위치됨에 따라, 상기 접촉단(4d)이 간격유지공간(L)보다 큰 간격인 고정력유지간격(L')을 갖으면서 그 폭도 압입체결판(2a,2c)의 압입체결판두께(t)보다 더 넓게 형성되므로, 로어암(1)의 차륜·차체 쪽 부시체결단(2,2')을 이루는 압입체결판(2a,2c)에 압입된 부시(4)가 강한 구속력으로 고정되어진다.

이에 따라, 상기 부시(4)에 대한 부시이탈력(로어암에 압입 고정된 부시에 대해 로어암으로부터 빠져나가는 최저 하중에 대한 시험) 테스트(Test)를 만족하게 되는데, 이는 전술한 바와 같이 로어암과 부시간의 부시이탈력이 최소 9.8kN 이상이어야 하는 조건을 그 이상(실험상 14-15kN 이상임)으로 유지해, 알루미늄 재질의 로어암(1)의 구조적인 한계를 극복하고 충분한 부시이탈력을 갖도록 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 알루미늄 재질의 로어암이 갖는 구조적인 취약성인 부시와의 접촉면적 저하를 방지함은 물론 부시이탈력의 요구되는 설계 값을 초과하면서도 로어 암의 구조를 변경하지 않는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 특수한 부시를 사용하지 않고 일반적인 부시를 사용하고서도 로어 암과 부시간에 요구되는 사항을 충분한 만족시키게 되므로, 알루미늄 재질의 로어암이 갖는 장점과 일반적인 부시를 사용할 때 갖는 장점을 모두 갖는 효과 가 있음은 물론이다.

또한, 본 발명은 부시를 로어암에 압입 할 때 부시의 접촉 면적을 증대시키기 위한 별도의 중공 파이프를 사용하지 않고서도, 로어 암과 부시간에 요구되는 사항을 충분한 만족시키게 되므로, 일반적으로 별도의 파이프를 이용하는 경우에 비해 로어암의 중량를 줄일 수 있는 효과도 있음은 물론이다.

Claims (3)

1. 일단이 쇽업소버(S)가 결합되는 너클(N)부위에 차륜 쪽 부시체결단(2')을 통해 부시(4)를 매개로 체결되고 타단이 크로스멤버(5)에 차체 쪽 부시체결단(2)을 통해 부시(4)를 매개로 체결되면서 상부로 스프링(Sp)이 안착되는 알루미늄 재질의 로어암(1)에 있어서,

   상기 로어암(1)의 차륜·차체 쪽 부시체결단(2,2')은 서로 간격을 두고 평행하게 배열되면서 개구된 원형의 압입홀(2b,2d)을 형성한 압입체결판(2a,2c)이 형성되고,

   상기 압입체결판(2a,2c)에는 인너·아우터파이프(4a,4c)사이에 러버 매스(4b)를 구비한 부시(4)가 강제 압입되며,

   상기 부시(4)의 아우터파이프(4c)외주면에는 압입체결판(2a,2c)과 접촉 마찰력이 커지도록 거친표면을 형성한 접촉단(4d)이 형성되어진 차량용 현가장치의 알루미늄 재질 로어암의 부시 체결 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 접촉단(4d)이 형성된 사이 간격인 고정력유지간격(L')은 로어암(1)의 차륜·차체 쪽 부시체결단(2,2')을 이루는 압입체결판(2a,2c)이 갖는 간격유지공간(L)보다 큰 간격으로 형성되면서, 상기 압입체결판(2a,2c)의 압입체결판두께(t)보다 넓은 폭을 갖도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치의 알루미늄 재질 로어암의 부시 체결 구조.
3. 제 2항에 있어서, 상기 접촉단(4d)은 까칠까칠 하도록 돌출된 세레이트(Serrate)형상을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치의 알루미늄 재질 로어암의 부시 체결 구조.

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