KR101309302B1 - 스탭링크용 파이프형 로드 제조방법 - Google Patents

스탭링크용 파이프형 로드 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스탭링크용 로드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리벳을 성형하는 1단계 공정; 인발가공에 의해 중공이 형성된 파이프형 로드로 성형하는 2단계 공정; 1단계 공정에 의해 성형 된 파이프형 로드를 규격에 맞도록 절단하는 3단계 공정; 3단계 절단공정에 의해 규격화된 파이프형 로드의 양단부 외주연에 널링기기로서 균일한 돌기부를 갖도록 널링작업하는 4단계 공정; 4단계 공정에 의해 돌기부를 갖는 파이프형 로드의 중공에 1단계 공정에 의해 성형된 리벳으로서 억지 끼움으로 리벳팅하는 5단계 공정; 5단계 공정을 거친 파이프형 로드를 전착도장하는 6단계 공정;으로 이루어진 것이 특징으로 하여 종래의 스탭링크 제품보다 매우 경량화된 스탭링크 제품을 제공하며, 파이프형 로드의 중공에 리벳으로서 막음질을 함으로써 금형을 통한 하우징과의 결합성형시 액체 상으로 용융된 합성수지가 파이프에 형성된 중공내부로 유실됨으로 인한 불량을 줄이며, 파이프형 로드의 외주연에 널링작업을 함으로써 합성수지재의 하우징과의 결합시 이탈방지 및 적당한 움직임을 보장함으로써 조향장치의 특성에 더욱 부합하는 등의 현저한 효과가 있다.

Description

스탭링크용 파이프형 로드 제조방법{manufacturing method of pipe-rod for stab-link}
본 발명은 스탭링크용 로드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리벳을 성형하는 1단계 공정; 인발가공에 의해 중공이 형성된 파이프형 로드로 성형하는 2단계 공정; 1단계 공정에 의해 성형 된 파이프형 로드를 규격에 맞도록 절단하는 3단계 공정; 3단계 절단공정에 의해 규격화된 파이프형 로드의 양단부 외주연에 널링기기로서 균일한 돌기부를 갖도록 널링작업하는 4단계 공정; 4단계 공정에 의해 돌기부를 갖는 파이프형 로드의 중공에 1단계 공정에 의해 성형된 리벳으로서 억지 끼움으로 리벳팅하는 5단계 공정; 5단계 공정을 거친 파이프형 로드를 전착도장하는 6단계 공정;으로 이루어진 것이다.
본 발명의 파이프형 로드는 스탭링크에 사용되는 부속품으로서 스탭링크는 조향장치 중 차체와 바퀴를 안정화시키는 스탭바(steb bar)와 바퀴축을 연결시키는 링크(link)제품이다.
스탭링크의 일반적인 구성으로는 윈기둥 형상의 로드와 상기 로드의 양단부에 서로 반대방향을 향하도록 결합하는 하우징과 상기 하우징에 유동성을 가지는 결합볼트의 결합으로 이루어진 것이 특징이다.
이와 관련된 종래의 특허문헌으로는 특허공개번호 제2008-0010496호에 개시된 것은 차량의 주행 시 노면과의 충돌에 의해 발생되는 충격을 감소하고 빠르게 회복되도록 하는 스탭바의 길이가 차량의 주행 상황에 맞추어 변화될 수 있도록 하여 차량의 주행 안정성이 향상되도록 하는 길이가 가변될 수 있는 차량의 스탭바에 관한 것으로서, 일단이 토션 빔에 연결되는 차량의 스탭바에 있어서, 길이가 가변될 수 있도록 형성되는 스탭바, 트레일링 암에 연결되는 피스톤 로드의 일측에 브라켓에 의해 설치되고 상기 스탭바가 삽입되는 고정홀이 형성되어 있는 원형의 고정 링크로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 실용신안 공개번호 제1998-0028515호에 조향축의 조작력을 타이로드를 통해 조향륜으로 전달하는 중심링크에 댐핑 고무를 장착함으로써, 노면으로부터 전달되는 충격이나 조향장치 자체의 진동을 흡수하여 조정 안정성을 증대시킬 수 있는 자동차용 조향장치의 중심링크 댐핑구조에 관한 것으로, 이것은 중심링크에 다수의 댐핑 돌기를 지닌 직경 축소부를 형성한 다음, 이 직경 축소부에 형성된 댐핑돌기의 외측에 댐핑 고무를 장착하여 진동을 흡수하는 구조에 대해 소개되어 있다.
그러나 환경문제를 감안해 점차 하이브리드 차량으로 바뀌어 가는 추세에서 하이브리드 차량은 일반 가솔린 차량에 대비하여 저출력이기 때문에 부품의 경량화에 초점을 두고 있으나 상술한 종래의 스탭링크용 로드는 내부가 꽉 찬 형상으로서 이러한 문제점을 개선하기 위하여 상당한 연구 및 개발을 하고 있는 실정이다.
이에, 무게의 경량화를 위해 중공의 파이프형 로드로 개발되고 있으나 파이프 형 로드는 합성수지를 용융시켜 금형 틀 내에서 하우징과의 결합하는 성형공정에서 용융된 합성수지의 일부가 파이프의 중공으로 흘러들어감으로 인해 불량제품의 생산우려가 높다는 단점이 있다.
결국, 이러한 단점도 보완하기 위해 하우징에 금속재질의 결속품을 함께 성형 후 용접을 통해 금속재질의 결속품과 파이프 로드를 결속시키는 공정을 시행하고 있으나 결과적으로 용접이라는 별도의 공정이 추가되어야 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 스탭링크용 로드를 파이프 형으로 제조하되, 파이프의 양단부의 외주연을 널링기기로서 돌기부를 형성 후 중공부를 리벳으로서 막음질함으로써 경량화된 로드의 제공과 함께 금형기기를 이용한 하우징과의 결합시 파이프의 중공부를 통해 용융된 합성수지의 유출 및 파이프의 돌기부가 하우징의 내부에 위치하도록 결합함으로써 파이프형 로드의 이탈방지 및 견고한 결합과 함께 합성수지의 특성상 결합 된 파이프형 로드에 일정한 움직임도 부여하여 더욱 효율적인 조향장치의 부속품을 제공하도록 하였다.
상술한 목적을 해결하기 위한 본 발명의 해결수단으로는 리벳을 성형하는 1단계 공정; 인발가공에 의해 중공이 형성된 파이프형 로드로 성형하는 2단계 공정; 1단계 공정에 의해 성형 된 파이프형 로드를 규격에 맞도록 절단하는 3단계 공정; 3단계 절단공정에 의해 규격화된 파이프형 로드의 양단부 외주연에 널링기기로서 균일한 돌기부를 갖도록 널링작업하는 4단계 공정; 4단계 공정에 의해 다이아몬드 돌기부를 갖는 파이프형 로드의 중공에 1단계 공정에 의해 성형된 리벳으로서 억지 끼움으로 리벳팅하는 5단계 공정; 5단계 공정을 거친 파이프형 로드를 전착도장하는 6단계 공정;으로 이루어진 것이 특징이다.
이상과 같이 본 발명의 스탭링크용 파이프형 로드를 통해 종래의 스탭링크제품보다 매우 경량화된 스탭링크 제품을 제공하며, 파이프형 로드의 중공에 리벳으로서 막음을 함으로써 금형을 통한 하우징과의 결합 성형 시 액체 상으로 용융된 합성수지가 파이프에 형성된 중공내부로 유실됨으로 인한 불량을 줄이며, 파이프형 로드의 외주연에 널링작업을 함으로써 합성수지재의 하우징과의 결합시 이탈방지 및 적당한 움직임을 보장함으로써 조향장치의 특성에 더욱 부합하는 등의 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명 스탭링크용 파이프형 로드의 제조공정도.
도 2는 본 발명 스탭링크용 파이프형 로드의 사진.
도 3은 본 발명 파이프형 로드의 돌기부 사진.
도 4는 본 발명 파이프형 로드의 측부 사진.
도 5는 본 발명 파이프형 로드에 결합하는 리벳사진.
도 6은 본 발명 파이프형 로드와 종래 로드의 비교사진.
도 7은 본 발명 파이프형 로드로 제작한 스탭링크 사진.
도 8은 본 발명 파이프형 로드로 제작한 스탭링크의 일부분 확대사진.
도 9는 종래의 로드로 제작한 스탭링크의 일부분 확대사진.
도 10은 파이프형 로드와 절삭공구의 위치관계에 대한 평면 개요도.
도 11은 절삭공구의 절삭날방향에 대한 측면 개요도.
본 발명의 스탭링크용 파이프 로드는 리벳을 성형하는 1단계 공정; 인발가공에 의해 중공이 형성된 파이프형 로드로 성형하는 2단계 공정; 1단계 공정에 의해 성형 된 파이프형 로드를 규격에 맞도록 절단하는 3단계 공정; 3단계 절단공정에 의해 규격화된 파이프형 로드의 양단부 외주연에 널링기기로서 균일한 돌기부를 갖도록 널링작업하는 4단계 공정; 4단계 공정에 의해 돌기부를 갖는 파이프형 로드의 중공에 1단계 공정에 의해 성형된 리벳으로서 억지 끼움으로 리벳팅하는 5단계 공정; 5단계 공정을 거친 파이프형 로드를 전착도장하는 6단계 공정;으로 이루어진 것이다.
상기 파이프형 로드(110)는 열연코일(HR코일)의 기계구조용 강관을 사용한 것이다.
또한, 4단계 널링작업에 사용되는 널링기기는 원기둥 형태의 절삭공구(300a, 300b, 300c) 3개가 파이프형 로드(110)의 원주방향에 등 간격으로 위치하여 절삭공구(300a, 300b, 300c)의 외주연에 형성된 절삭날이 절삭공구(300a, 300b, 300c)의 회전에 의해 파이프형 로드(110)의 외주연과 접촉하여 파이프형 로드(110)의 외주연을 널링작업하는 것으로서, 2개의 절삭공구(300a, 300b)의 절삭날은 45°로서 동일방향, 동일각으로 형성되어 있으며 나머지 하나의 절삭공구(300c)의 절삭날은 상기 두 개의 절삭공구(300a, 300b)의 절삭날과 수직선을 기준으로 45°로 교차하게 형성되어 있는 것이다.
상술한 목적과 구성을 가지는 본 발명의 스탭링크용 파이프 로드를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 스탭링크용 파이프형 로드의 제조공정도, 도 2는 본 발명 스탭링크용 파이프형 로드의 사진, 도 3은 본 발명 파이프형 로드의 돌기부 사진, 도 4는 본 발명 파이프형 로드의 측부 사진, 도 5는 본 발명 파이프형 로드에 결합하는 리벳사진이다.
본 발명 스탭링크용 로드를 제조하는 방법은 리벳(113)을 성형하는 1단계 공정; 인발가공에 의해 중공이 형성된 파이프형 로드(110)로 성형하는 2단계 공정; 1단계 공정에 의해 성형 된 파이프형 로드(110)를 규격에 맞도록 절단하는 3단계 공정; 3단계 절단공정에 의해 규격화된 파이프형 로드(110)의 양단부 외주연에 널링기기로서 균일한 돌기부(112)를 갖도록 널링작업하는 4단계 공정; 4단계 공정에 의해 돌기부(112)를 갖는 파이프형 로드(110)의 중공에 1단계 공정에 의해 성형된 리벳(113)으로서 억지 끼움으로 리벳팅하는 5단계 공정; 5단계 공정을 거친 파이프형 로드(110)를 전착도장하는 6단계 공정;으로 이루어진다.
1단계 공정에서 리벳(113)은 후술할 파이프형 로드(110)의 중공의 직경과 비교하여 파이프형 로드(110)의 중공에 억지 끼움이 될 정도의 직경을 가지도록 제작한다.
이는 파이프형 로드(110)의 직경이 리벳(113)의 직경에 비해 너무 크면 리벳(113)이 파이프형 로드(110)의 중공에 결합될 때 너무 헐거워서 이탈되기 쉬우며, 너무 작으면 리벳(113)을 파이프형 로드(110)의 중공에 삽입하기가 너무 어렵게 된다.
2단계 공정은 파이프형 로드(110)를 열연코일(HR코일)의 기계구조용 강관을 성형하는 것이다.
특히, 상기 파이프형 로드(110)는 열연코일(HR코일)의 기계구조용 강관으로서 STKM12B를 사용한다.
종은 조성성분에 따라 분류되는데 12종은 탄소(C) 0.2wt% 이하, 규소(Si) 0.35wt% 이하, 망간(Mn) 0.60wt% 이하, 인(P) 0.4wt% 이하, 황(S) 0.4wt% 이하의 조성비로 이루어진다.
또, STKM은 제관방법에 따라 A, B, C로 나누어지며, A는 열간 가공할 때 또는 열처리한 것이며, C는 냉간 가공한 채 또는 응력제거 어닐링한 것이며, B는 그 외의 것으로 가공된 것이다.
파이프형 로드(110)는 상기 STKM12B를 680∼930℃에서 인산염을 피막하며 윤할유를 도포하는 표면처리 후, 인발가공을 통해 생산되는 것이다.
인발가공은 관용의 수단에 의해 이루어지는 공정이다.
그리고 3단계 공정으로서 파이프형 로드(110)의 길이를 규격에 맞는 적당한 길이로 절단한다.
4 단계 공정으로는 절단공정에 의해 규격화된 파이프형 로드(110)의 양단부 외주연에 널링기기로서 균일한 돌기부(112)를 갖도록 널링작업하는 것이다.
널링작업은 공구 등에 손가락 잡는 부분에 미끄러지지 않도록 거칠기를 가지는 작업을 하는 것으로서 본 발명에서는 널링기기로서 돌기부(112)를 형성하였다.
도 10은 파이프형 로드와 절삭공구의 위치관계에 대한 평면 개요도이며, 도 11은 절삭공구의 절삭날방향에 대한 측면 개요도이다.
널링기기는 관용의 기기로서 관용의 구동수단에 의해 구동하는 원기둥 형태의 절삭공구(300a, 300b, 300c) 3개가 파이프형 로드(110)의 외주연에 접촉하면서 원주방향에 등 간격으로 위치하여 상기 있도록 구성되어 있다.
따라서, 절삭공구(300a, 300b, 300c)의 외주연에 형성된 절삭날이 원기둥 형태의 절삭공구의 회전에 의해 파이프형 로드(110)의 외주연은 돌기부(112)가 형성되는 널링작업이 수행될 수 있는 것이다.
이때, 2개의 절삭공구(300a, 300b)의 절삭날은 수직을 기준으로 45°로서 동일방향, 동일각으로 형성되어 있으며, 나머지 하나의 절삭공구(300c)의 절삭날 방향은 상기 2개의 절삭공구(300a, 300b)의 절삭날과 수직선을 기준으로 45°교차하게 형성되어 있다.
그리고 4단계 공정에 의해 돌기부(112)를 갖는 파이프형 로드(110)의 중공에 1단계 공정에 의해 성형된 리벳(113)으로서 억지 끼움으로 리벳팅하는 5단계 공정과 5단계 공정을 거친 파이프형 로드(110)를 전착도장하는 6단계 공정으로 마무리하였다.
도 6은 본 발명 파이프형 로드와 종래 로드의 비교사진이다.
도 6에 도시된 바와 같이 (a)는 본 발명의 파이프형 로드를, (b)는 종래의 로드를 나타낸 것으로서, (b)에 보이는 것처럼 종래 로드는 본 발명의 파이프형 로드와 비교해서 양단부에 돌기부가 형성되어 있지 않은 것을 알 수 있다.
또한, 종래의 로드(210)는 본 발명의 파이프형 로드(110)와 비교하여 중공이 형성되어 있지 않다.
도 7은 본 발명 파이프형 로드로 제작한 스탭링크 사진이고, 도 8은 본 발명 파이프형 로드로 제작한 스탭링크의 일부분 확대사진, 도 9는 종래의 로드로 제작한 스탭링크의 일부분 확대사진이다.
도 9에서처럼 종래의 로드(210)는 양부에 하우징(220)이 용접으로서 결합되어 있으며, 용접으로 결합되기 위해서는 하우징(220)의 재질도 금속의 재질로 구성되어야 한다.
종래의 결합볼트(230)는 볼조인트로 결합되어 있지 않고 결합볼트(230)가 결합되는 부위에 유연성을 가지는 합성수지 재질을 구성하여 결합볼트(230)에 적당한 움직임이 있도록 하였다.
한편, 본 발명의 파이프형 로드(110)에 의해 제작된 스탭링크(100)는 파이프형 로드(110)의 양단에 합성수지재의 하우징(120)이 서로 반대방향을 향하도록 구비되고, 결합볼트(130)가 상기 하우징(120)에 결합된 채 일정량의 움직임을 가지도록 볼조인트(140)로 결합되어 있다.
이는 본 발명의 파이프형 로드(110)의 양단부에 돌기부(112)가 형성되어 있기 때문에 가능한 구성으로서 파이프형 로드(110)의 돌기부(112)만큼 금형 내에 위치하도록 하여 용융된 합성수지 재질을 금형에 투여함으로써 합성수지재가 굳으면서 하우징(120)의 형태가 되어 하우징(120)과 파이프형 로드(110)의 결합이 되게 되는 것이다.
이때, 하우징(120)과 결합된 파이프형 로드(110)의 양단부는 돌기부(112)가 형성되어 있기 때문에 하우징(120)으로부터 이탈되지 않고 또한, 하우징(120)의 재질이 합성수지 재질이기 때문에 파이프형 로드(110)에 일정한 힘이 가해지더라도 하우징(120)과의 결합에 충실하면서도 적당한 움직임을 가지게 된다.
도 8의 L은 파이프형 로드의 돌기부가 하우징에 결합되어 있는 깊이를 나타낸 도면부호이다.
이상과 같이 본 발명의 스탭링크용 파이프형 로드를 통해 종래의 스탭링크제품보다 매우 경량화된 스탭링크 제품을 제공하며, 파이프형 로드의 중공에 리벳으로서 막음질을 함으로써 금형을 통한 하우징과의 결합 성형시 액체 상으로 용융된 합성수지가 파이프에 형성된 중공내부로 유실됨으로 인한 불량을 줄이며, 파이프형 로드의 외주연에 널링작업을 함으로써 합성수지재의 하우징과의 결합시 이탈방지 및 적당한 움직임을 보장함으로써 조향장치의 특성에 더욱 부합하는 등의 현저한 효과가 있다.
100. 스탭링크 110. 파이프형 로드 120. 하우징
130. 결합볼트 140. 볼조인트
111. 몸체 112. 돌기부 113. 리벳
200. 스탭링크 210. 로드 220. 하우징
230. 결합볼트
300a, 300b, 300c. 절삭공구

Claims (3)

  1. 스탭링크용 파이프형 로드를 제조하는 방법에 있어서,
    리벳(113)을 성형하는 1단계 공정;
    인발가공에 의해 중공이 형성된 파이프형 로드(110)를 성형하는 2단계 공정;
    2단계 공정에 의해 성형 된 파이프형 로드(110)를 규격에 맞도록 절단하는 3단계 공정;
    3단계 절단공정에 의해 규격화된 파이프형 로드(110)의 양단부 외주연에 널링기기로서 균일한 돌기부(112)를 갖도록 널링작업하는 4단계 공정;
    4단계 공정에 의해 돌기부(112)를 갖는 파이프형 로드(110)의 중공에 1단계 공정에 의해 성형된 리벳(113)으로서 억지 끼움으로 리벳팅하는 5단계 공정;
    5단계 공정을 거친 파이프형 로드(110)를 전착도장하는 6단계 공정;
    으로 이루어지되,
    상기 4단계 널링작업에 사용되는 널링기기는 원기둥 형태의 절삭공구(300a, 300b, 300c) 3개가 파이프형 로드(110)의 원주방향에 등 간격으로 위치하여 절삭공구(300a, 300b, 300c)의 외주연에 형성된 절삭날이 절삭공구(300a, 300b, 300c)의 회전에 의해 파이프형 로드(110)의 외주연과 접촉하여 파이프형 로드(110)의 외주연을 널링작업하는 것으로서, 2개의 절삭공구(300a, 300b)의 절삭날은 45°로서 동일방향, 동일각으로 형성되어 있으며 나머지 하나의 절삭공구(300c)의 절삭날은 상기 두 개의 절삭공구(300a, 300b)의 절삭날과 수직선을 기준으로 45°로 교차하게 형성되어 있는 것이 특징인 스탭링크용 파이프형 로드 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 파이프형 로드(110)는 열연코일(HR코일)의 기계구조용 강관을 사용한 것이 특징인 스탭링크용 파이프형 로드 제조방법.
  3. 삭제
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