KR100779351B1 - 차량용 프레스타입 스티어링 너클 - Google Patents

차량용 프레스타입 스티어링 너클 Download PDF

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Abstract

이 발명은, 스티어링 너클을 여러 조각으로 나누어 프레스로 제작한 후 조립 결합함으로써 내부에 공간이 형성되도록 하여 상대적으로 액슬 어셈블리의 무게를 감소시키고, 부품 원가를 감소시키고, 연비를 증대시킬 수 있는 차량용 프레스타입 스티어링 너클에 관한 것으로서,
중앙에 통공부가 형성되며, 통공부의 상하에 결합홀이 형성되며, 통공부의 상부에 연장부가 형성되며, 프레스로 제작되는 상판과, 중앙에 통공부가 형성되며 통공부의 상하에 결합홀이 형성되며, 통공부의 상부에 연장부가 형성되며, 프레스로 제작되는 하판과, 상기한 상판과 하판의 가운데 부분을 관통하여 용접 설치되며 프레스로 제작된 파이프와, 중앙에 관통홀이 형성되며, 상기한 상판과 하판의 일측단에 용접 설치되는 암을 포함하여 이루어진다.
허브볼트, 휠디스크, 스티어링 너클, 허브 베어링, 허브, 액슬샤프트

Description

차량용 프레스타입 스티어링 너클{press type steering knuckle for vehicle}
도 1은 종래의 차량용 스티어링 너클이 적용된 액슬 어셈블리의 단면 구성도이다.
도 2는 종래의 차량용 스티어링 너클의 후면 사시도이다.
도 3은 종래의 차량용 스티어링 너클의 전면 사시도이다.
도 4는 이 발명의 제1 실시예에 따른 프레스타입 스티어링 너클이 적용된 액슬 어셈블리의 단면 구성도이다.
도 5는 이 발명의 제1 실시예에 따른 프레스타입 스티어링 너클의 분해 사시도이다.
도 6은 이 발명의 제1 실시예에 따른 프레스타입 스티어링 너클의 사시도이다.
도 7은 이 발명의 제2 실시예에 따른 프레스타입 스티어링 너클의 분해 사시도이다.
도 8은 이 발명의 제2 실시예에 따른 프레스타입 스티어링 너클의 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11, 21 : 상판 12, 22 : 하판
13, 23 : 파이프 14, 24 : 암
25 : 보강재 26 : 플레이트
이 발명은 스티어링 너클 분야에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 스티어링 너클을 여러 조각으로 나누어 프레스로 제작한 후 조립 결합함으로써 내부에 공간이 형성되도록 하여 상대적으로 액슬 어셈블리의 무게를 감소시키고, 부품 원가를 감소시키고, 연비를 증대시킬 수 있는 차량용 프레스타입 스티어링 너클에 관한 것이다.
자동차가 주행될 수 있도록 하기 위하여 차량용 액슬 샤프트의 끝부분에는 스티어링 너클, 허브, 허브 베어링, 휠디스크 등으로 이루어진 액슬 어셈블리가 설치된다.
도 1은 종래의 차량용 스티어링 너클이 적용된 액슬 어셈블리의 단면 구성도이고, 도 2는 종래의 차량용 스티어링 너클의 후면 사시도이고, 도 3은 종래의 차량용 스티어링 너클의 전면 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 차량용 스티어링 너클이 적용된 액슬 어셈블리는, 조향장치와 연결되는 스티어링 너클(1')과, 상기한 스티어링 너클(1')의 안쪽에 장착되며 중앙에 액슬 샤프트가 관통 삽입되어 결합되는 허브(4')와, 상기한 스티어링 너클(1')과 허브(4')의 사이를 연결해주기 위한 허브 베어링(2')과, 상기한 스티어링 너클(1')의 내주면에 끼움 결합되어 상기한 허브 베어링(2')의 이탈을 방지하기 위한 스냅링(3')과, 상기한 허브(4')의 외주면에 허브볼트(5')를 이용하여 고정되는 휠디스크(6')를 포함하여 이루어진다.
상기한 구성에 의한 종래의 차량용 스티어링 너클이 적용된 액슬 어셈블리의 동작은 다음과 같다.
차량의 주행시에 엔진으로부터 전달되는 회전동력이 허브(4')의 중앙에 결합되어 있는 액슬 샤프트(도시되지 않음)를 통하여 허브(4')에 전달되면, 상기한 허브(4')에 허브볼트(5')를 이용하여 고정결합되어 있는 휠디스크(6')와 함께 바퀴(도시되지 않음)가 회전운동을 함으로써 차량이 앞으로 나가게 된다.
그리고, 조향장치로부터 스티어링 너클(1')로 전달되는 조향력은 스티어링 너클(1')과 허브(4')의 사이에 설치되어 있는 허브 베어링(2')을 통하여 허브(4')에 고정결합되어 있는 휠디스크(6')와 함께 바퀴(도시되지 않음)로 전달되도록 함으로써 조향이 이루어지도록 한다.
이 경우에, 스냅링(3')은 허브 베어링(13)이 이탈되지 않도록 허브 베어링(2')을 고정시켜주는 역할을 한다.
상기한 스티어링 너클(1')은 서스펜션 암과 스티어링 엔드, 스트러트와 결합되어 휠얼라인먼트를 결정하고 허브 베어링(2')과 허브(4')를 지지하여 차량의 원활한 거동과 조향 및 구동을 보조하는 역할을 한다. 스티어링 너클(1')은 차체 하중 및 주변부품과의 연결로 인해 형상이 복잡하고 강성이 요구되는 부품이므로 내 마멸성이나 내식성이 좋고 주조와 기계가공이 쉬운 주철이 재질로서 사용된다.
하지만, 최근들어 샤시 부품의 경량화에 대한 요구가 늘고 있고, 이러한 경량화의 추세에 따라 기존 구상 흑연 주철인 FCD 재질을 알루미늄 합금으로 대체하여 스티어링 너클을 제조하는 경향이 증가하고 있다. 알루미늄 합금의 스티어링 너클은 기존의 주철재 스티어링 너클에 비해 50% 정도의 경량화 효과가 있다.
그러나, 상기한 종래의 차량용 스티어링 너클은 복잡한 형상을 가지고 있기 때문에 제조공법상 주조 또는 단조로서 제작하여야 하므로 상대적으로 액슬 어셈블리의 무게를 증가시키고, 부품 원가를 증가시키고, 연비에 나쁜 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스티어링 너클을 여러 조각으로 나누어 프레스로 제작한 후 조립 결합함으로써 내부에 공간이 형성되도록 하여 상대적으로 액슬 어셈블리의 무게를 감소시키고, 부품 원가를 감소시키고, 연비를 증대시킬 수 있는 차량용 프레스타입 스티어링 너클을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 구성은, 중앙에 통공부가 형성되며, 통공부의 상하에 결합홀이 형성되며, 통공부의 상부에 연장부가 형성되며, 프레스로 제작되는 상판과, 중앙에 통공부가 형성되며 통공부의 상하에 결합홀이 형성되며, 통공부의 상부에 연장부가 형성되며, 프레스로 제작되는 하판과, 상기한 상판과 하판의 가운데 부분을 관통하여 용접 설치되며 프레스로 제작된 파이프와, 중앙에 관통홀이 형성되며, 상기한 상판과 하판의 일측단에 용접 설치되는 암을 포함하여 이루어진다.
이 발명의 구성은, 상기한 상판과 하판의 상부를 보강하면서 연결하는 보강재를 더 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 로우암을 체결을 위하여 상기한 상판과 하판의 하부에 설치되는 플레이트를 더 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 보강재 및 플레이트는 주조품으로 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 보강재 및 플레이트는 단조품으로 이루어지면 바람직하다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
도 4는 이 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 프레스타입 스티어링 너클이 적용된 액슬 어셈블리의 단면 구성도이다.
도 4 에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 프레스타입 스티어링 너클이 적용된 액슬 어셈블리의 구성은, 조향장치와 연결되는 스티어링 너클(1)과, 상기한 스티어링 너클의 안쪽에 장착되며 중앙에 액슬 샤프트가 관통 삽입되어 결합되는 허브(4)와, 상기한 스티어링 너클(1)과 허브(4)의 사이를 연결해주기 위한 허브 베어링(2)과, 상기한 스티어링 너클(1)의 내주면에 끼움 결합되어 상기한 허브 베어링(2)의 이탈을 방지하기 위한 스냅링(3)과, 상기한 허브(4)의 외주면에 허브볼트(5)를 이용하여 고정되는 휠디스크(6)를 포함하여 이루어진다.
도 5는 이 발명의 제1 실시예에 따른 프레스타입 스티어링 너클의 분해 사시도이고, 도 6은 이 발명의 제1 실시예에 따른 프레스타입 스티어링 너클의 사시도이다.
도 5 및 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 프레스타입 스티어링 너클(11)의 구성은, 프레스로 제작된 상판(11)과, 프레스로 제작된 하판(12)과, 상기한 상판(11)과 하판(12)의 가운데 부분을 관통하여 용접 설치되며 프레스로 제작된 파이프(13)와, 상기한 상판(11)과 하판(12)의 일측단에 용접 설치되는 암(14)을 포함하여 이루어진다.
상기한 상판(11)은 중앙에 통공부(11a)가 형성되며 통구부(11a)의 상하에 결 합홀(11b, 11c)이 각각 형성되며, 통공부(11a)의 상부에 연장부(11d)가 형성되는 구조로 이루어진다.
상기한 하판(12)은 중앙에 통공부(12a)가 형성되며 통구부(12a)의 상하에 결합홀(12b, 12c)이 각각 형성되며, 통공부(12a)의 상부에 연장부(12d)가 형성되는 구조로 이루어진다.
상기한 암(14)은 중앙에 관통홀(14a)이 형성되는 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 프레스타입 스티어링 너클의 작용은 다음과 같다.
프레스 공법으로 개별 제작된 상판(11)의 통공부(11a)와 하판(12)의 통공부(12a)가 서로 마주하도록 겹친뒤에 상판(11)과 하판(12)을 플라즈마 용접 또는 MAG 용접으로 결합시킨다.
결합된 상판(11)과 하판(12)의 통공부(11a, 12a)에 파이프(13)를 관통삽입한 후에 플라즈마 용접 또는 MAG 용접으로 결합시킨다.
상판(11)과 하판(12)의 일측단에 암(14)을 용접 설치한다.
상판(11)과 하판(12)의 결합체의 내부에는 텅빈 공간이 형성되므로 상대적으로 무게가 감소된다.
도 7은 이 발명의 제2 실시예에 따른 프레스타입 스티어링 너클의 분해 사시도이고, 도 8은 이 발명의 제2 실시예에 따른 프레스타입 스티어링 너클의 사시도이다.
도 7 및 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 제2 실시예에 따른 차 량용 프레스타입 스티어링 너클의 구성은, 프레스로 제작된 상판(21)과, 프레스로 제작된 하판(22)과, 상기한 상판(21)과 하판(22)의 가운데 부분을 관통하여 용접 설치되며 프레스로 제작된 파이프(23)와, 상기한 상판(21)과 하판(22)의 일측단에 용접 설치되는 암(24)과, 상기한 상판(21)과 하판(22)의 상부를 보강하면서 연결하는 보강재(25)와, 로우암을 체결을 위하여 상기한 상판(21)과 하판(22)의 하부에 설치되는 플레이트(26)를 포함하여 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 프레스타입 스티어링 너클의 작용은 다음과 같다.
프레스 공법으로 개별 제작된 상판(21)의 통공부(21a)와 하판(22)의 통공부(22a)가 서로 마주하도록 겹친뒤에 상판(21)과 하판(22)을 플라즈마 용접 또는 MAG 용접으로 결합시킨다.
결합된 상판(21)과 하판(22)의 통공부(21a, 22a)에 파이프(23)를 관통삽입한 후에 플라즈마 용접 또는 MAG 용접으로 결합시킨다.
상판(21)과 하판(22)의 일측단에 암(24)을 용접 설치한다.
상판(21)과 하판(22)의 상부에 보강재(25)를 설치한다. 상기 보강재(25)는 주물품 또는 단조품으로 제작되며, 댐퍼 스트럿트 체결부와 용접 결합된다.
상판(21)과 하판(22)의 하부에 플레이트(26)를 설치한다. 상기 플레이트(26)는 주물품 또는 단조품으로 제작되며, 볼조인트 체결부와 용접결합된다.
상판(11)과 하판(12)의 결합체의 내부에는 텅빈 공간이 형성되므로 상대적으로 무게가 감소된다.
이상의 실시예에서 살펴 본 바와 같이 이 발명은, 스티어링 너클을 여러 조각으로 나누어 프레스로 제작한 후 조립 결합함으로써 내부에 공간이 형성되도록 하여 상대적으로 액슬 어셈블리의 무게를 감소시키고, 부품 원가를 감소시키고, 연비를 증대시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (7)

  1. 중앙에 통공부가 형성되며, 통공부의 상하에 결합홀이 형성되며, 통공부의 상부에 연장부가 형성되며, 프레스로 제작되는 상판과,
    중앙에 통공부가 형성되며 통공부의 상하에 결합홀이 형성되며, 통공부의 상부에 연장부가 형성되며, 프레스로 제작되는 하판과,
    상기한 상판과 하판의 가운데 부분을 관통하여 용접 설치되며 프레스로 제작된 파이프와,
    중앙에 관통홀이 형성되며, 상기한 상판과 하판의 일측단에 용접 설치되는 암을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레스타입 스티어링 너클.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기한 상판과 하판의 상부를 보강하면서 연결하는 보강재를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레스타입 스티어링 너클.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기한 보강재는 주조품으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레스타입 스티어링 너클.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기한 보강재는 단조품으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레스타입 스티어링 너클.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    로우암을 체결을 위하여 상기한 상판과 하판의 하부에 설치되는 플레이트를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레스타입 스티어링 너클.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기한 플레이트는 주조품으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레스타입 스티어링 너클.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기한 플레이트는 단조품으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레스타입 스티어링 너클.
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