KR101420009B1

KR101420009B1 - 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법

Info

Publication number: KR101420009B1
Application number: KR1020120092951A
Authority: KR
Inventors: 조철환; 장상길; 윤승종; 장정호
Original assignee: 주식회사 동희산업
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2014-07-15
Also published as: KR20140026039A

Abstract

본 발명은 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토션바 일체형 토션빔을 갖춘 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 복수개의 롤 포머로 이루어진 포머 유닛이 구비되고, 토션 빔 소재의 양단부가 수직하도록 절곡면을 형성함과 동시에 상기 토션 빔 소재의 중앙부를 상기 양단부의 절곡되는 방향으로 돌출되도록 만곡면을 형성하는 단계(S131), 상기 단계 S131 이후, 토션 빔 소재의 만곡면이 양단부를 이은 가상선을 통과할 때까지 상기 만곡면을 가압하는 단계(S132) 및 상기 단계 S132 이후, 상기 양단부가 근접할 때까지 상기 절곡면을 상호 마주보는 방향으로 가압함과 동시에 상기 만곡면이 상기 절곡면 방향의 반대측으로 볼록한 형상으로 형성되는 단계(S133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법을 제공한다.

Description

커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING COUPLED TORSION BEAM TYPED SUSPENSION IN VEHICLE}

본 발명은 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토션바 일체형 토션빔을 갖춘 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 CTBA(Coupled Torsion Beam Axle) 현가장치는 도 1에 도시한 바와 같이 차량 후륜에 적용되며, 차량의 좌우방향으로 설치되는 토션 빔(10)과 상기 토션 빔(10)의 양단에 용접 결합되는 좌/우 트레일링 암(미도시)로 이루어진다.

상기 좌/우 트레일링 암의 외측부에는 휠(미도시)이 장착되며, 좌/우륜의 상대적 상하운동으로 차량의 롤이 발생할 경우 상기 좌/우 트레일링 암이 용접 결합되는 토션 빔(10)이 비틀리면서 롤을 억제하게 된다.

상기와 같이 토션 빔(10)이 비틀리게 되면 상기 토션 빔(10)의 양단은 변형되려 하기 때문에 상기 좌/우 트레일링 암이 각각 결합되는 토션 빔(10)의 양단, 즉 결합부(11)에 응력이 집중되어 강성이 취약해지게 된다.

이러한 토션 빔(10)의 강성을 보강하기 위한 방법으로서 상기 결합부(11)의 단면을 증대시키거나 토션 빔(10)의 두께를 증대시키는 방법 등이 제안되고 있지만 중량이 증대되는 문제점을 갖게 된다.

또한, 상기 토션 빔(10)의 결합부(11)에 진동에 의한 비틀림 강성이나 휨 강성을 향상시키기 위하여 보강재(12)를 추가 적용하는 방법이 공지되어 있다. 이와 같이 상기 보강재(12)를 적용함으로써 강도가 향상되지만, 상기 토션 빔(10)의 양 단부의 형상을 제조하기 위한 공정 및 상기 보강재(12)의 제조 공정이 추가되므로 원가상승의 요인이 되는 문제점을 내포한다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 강도를 향상시킴과 동시에 원가를 절감할 수 있는 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법은 복수개의 롤 포머로 이루어진 포머 유닛이 구비되고, 토션 빔 소재의 양단부가 수직하도록 절곡면을 형성함과 동시에 상기 토션 빔 소재의 중앙부를 상기 양단부의 절곡되는 방향으로 돌출되도록 만곡면을 형성하는 단계(S131), 상기 단계 S131 이후, 토션 빔 소재의 만곡면이 양단부를 이은 가상선을 통과할 때까지 상기 만곡면을 가압하는 단계(S132) 및 상기 단계 S132 이후, 상기 양단부가 근접할 때까지 상기 절곡면을 상호 마주보는 방향으로 가압함과 동시에 상기 만곡면이 상기 절곡면 방향의 반대측으로 볼록한 형상으로 형성되는 단계(S133)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단계 S133에서 토션 빔 소재의 절곡면을 더욱 가압한 후 상기 양단부가 고주파용접에 의해 용접되는 것을 특징으로 한다.

또한, 권취된 형태의 토션 빔 소재가 풀어지도록 공급하는 언코일 단계(S100), 상기 토션 빔 소재에 균등 간격으로 노치를 형성하는 단계(S110), 상기 각각의 노치 사이에 위치하는 중앙부를 오목한 형상으로 절단하는 단계(S120), 상기 토션 빔 소재의 길이 방향을 따라 형성되는 중심선을 중심으로 양단에 위치하는 양단부가 상호 마주보는 방향으로 절곡되도록 롤 포머 유닛을 통과시키는 단계(S130) 및 상기 토션 빔 소재의 노치에 근접한 부분의 횡단면 형상이 폐곡선을 이루도록 상기 양단부를 접합하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 단계 S120에서 중앙부는 상기 토션 빔 소재의 길이 방향을 따라 형성되는 중심선에 대하여 대칭되도록 절개되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단계 S110에서 노치는 노치 프레스 장치에 의해 복수개로 천공되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단계 S140에서 토션 빔 소재의 양단부가 고주파용접에 의해 용접되는 것을 특징으로 한다.

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상술한 바와 같이 본 발명에 따른 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법에 의하면, 별도의 보강재를 생략함으로써 원가절감의 효과를 갖는다.

또한, 토션 빔의 중앙부가 일측으로 개방된 단면형상을 가짐으로써 높은 강성을 제공할 수 있다.

또한, 한 라인에서 토션 빔의 생산 자동화가 용이하므로 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법이 적용된 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법이 적용된 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법에 적용되는 단계별 공정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법에 적용되는 토션 빔 소재를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법의 제조순서에 따른 소재의 공정 단계별 형상을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법이 적용된 장치를 나타낸 단면도이다. 도 2의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법이 적용된 장치는 길이 방향의 테두리에는 양단부(102)를 구비하고, 상기 양단부(102)의 길이방향의 각 단부에는 도시하지 않은 트레일링 암과 결합되는 결합부(110)가 형성된다. 여기서, 상기 트레일링 암은 통상적으로 후륜에 적용되어 현가장치와 차륜을 연결하여 지지하는 장치를 의미한다.

또한, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 상기 토션 빔(100)의 양측의 결합부(110)는 폐곡선의 형상으로 밀폐되도록 형성되고, 상기 토션 빔(100)의 중앙부(101)는 일측으로 개구부(101a)를 형성하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법에 적용되는 단계별 공정을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 3에 도시한 바와 같이 언코일러(300)에 의해 미리 권취된 코일 형태의 토션 빔 소재를 풀어주는 공정을 수행한다. (S100)

이후, 상기 언코일러(300)로부터 풀려 나온 띠 상의 토션 빔 소재를 평판의 띠 상 강판 패널로 펴주는 스트레이트너(310)가 그 후방에 배치되어 스트레이트닝 공정을 수행하게 된다.

이후, 상기 스트레이트너(310)에 의해 펼쳐진 토션 빔 소재는 노치 프레스 장치(320)로 이송되고, 상기 토션 빔 소재에 균등 간격으로 펀칭하여 복수개의 노치(200)를 형성한다. (S110) 상기 노치(200)는 후술하는 롤 포머 유닛(340)을 통과하는 과정에서 강성 재질의 토션 빔 소재가 보다 원활하게 이송될 수 있도록 유연성을 부여하게 된다.

이후, 커팅 장치(330)를 이용하여 상기 노치(200) 사이에 길이 방향을 따라 중심으로 폭이 좁아지도록 중앙부(101)의 양단부(102)를 절단한다. (S120) 여기서 상기 토션 빔 소재의 길이 방향을 따라 각 단부에 형성되는 양단부(102) 간의 평행한 중심선(C)에 대하여 대칭되도록 오목한 형상으로 절개한다. 즉, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법에 적용되는 토션 빔 소재를 나타낸 평면도로서, 도 4에 도시한 바와 같이 길이 L만큼 이격되도록 형성된 상기 노치(200) 간의 중앙부(101)의 양단부(102) 사이거리가 최소로 되도록 하며, 이러한 최소폭으로부터 상기 양측에 위치하는 노치(200)로 갈수록 점진적으로 폭이 넓어지는 오목 형상을 갖도록 한다.

이후, 상기 토션 빔 소재의 길이 방향을 따라 양단부(102)가 상호 내측을 향하여 만곡되도록 롤 포머 유닛(340)을 통과시킨다. (S130) 여기서, 상기 롤 포머 유닛(340)은 복수개의 롤 포머(341, 342, 343, …)로 이루어지고, 상기 복수개의 롤 포머(341, 342, 343, …)는 성형품의 곡률을 성형하기 위한 다수개의 좌우측 곡률 성형롤로 구성되는 라운드 벤더(미도시)가 구비되어 성형하고자 하는 곡률의 반경에 따라 설치하여 롤 포밍 성형을 완료하면 일정 곡률의 완성품을 제조하는 통상적인 구성이 적용될 수 있다.

상기 토션 빔 소재가 상기 복수개의 롤 포머(341, 342, 343, …)를 순차적으로 통과함에 따라 소정 곡률로 점차 가변되도록 배치됨으로써 종국에는 소정 곡률을 갖도록 만곡된 형상의 토션 빔을 제조할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법의 제조순서에 따른 소재의 공정 단계별 형상을 나타낸 것으로서, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 토션 빔 소재의 외형이 상기 복수개의 롤 포머(341, 342, 343, …)를 1단계부터 18단계까지 순차적으로 통과함에 따라 소정 곡률로 변형될 수 있도록 한다. 이때, 본 실시 예에서는 1단계부터 18단계를 나타내었으나, 상기 롤 포머의 개수는 생산 환경 또는 레이아웃에 따라 변경될 수 있음은 물론이다.

즉, 상기 복수개의 롤 포머(341, 342, 343, …)를 단계별로 통과함에 따라 상기 토션 빔 소재의 양단부(102)가 대략 수직 방향으로 절곡되도록 절곡면(103)을 형성함과 동시에 상기 토션 빔 소재의 중앙부(101)를 상기 양단부(102)의 절곡되는 방향으로 돌출되도록 만곡면(104)을 형성한다. (S131)

이후, 상기 만곡면(104)이 상기 양단부(102)를 이은 가상선(도 5의 일점쇄선)을 통과할 때까지 상기 만곡면(104)에 대한 가압을 계속적으로 수행한다. (S132)

이후, 상기 양단부(102)가 상호 근접할 때까지 상기 절곡면(103)을 상호 마주보는 방향으로 가압함과 동시에 상기 만곡면(104)이 상기 절곡면(103) 방향의 반대측으로 볼록한 형상으로 형성되도록 한다. (S133)

이후, 상기 토션 빔 소재의 노치(200)에 근접한 부분인 결합부(110)의 횡단면 형상이 폐단면을 이루도록 상기 양측의 양단부(102)를 접합하게 된다. (S140) 이때, 고주파를 이용하여 용접작업을 수행하는 고주파 용접기(350)를 통하여 토션 빔 소재의 상기 양단부(102)를 맞대기 용접을 수행하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 결합부(110)는 트레일링 암과 결합되는 부분으로서 상기 결합부(110)의 단면이 폐곡선 형상되고, 상기 결합부(110)에서 소정 거리 이격되어 형성되는 전이부(102a)로부터 점진적으로 양단부가 이격되도록 형성함으로써 상기 토션 빔(100)의 중앙부(101)가 개구된다. 따라서, 상기 토션 빔(100)의 결합부(110)의 지지 강성이 향상됨과 동시에 토션 빔(100)의 중앙부(101)는 개구부(101a)를 갖는 형상이므로 휨 강성 및 비틀림 강성이 향상된다.

이후, 상기 고주파 용접기(350)에 의해 열팽창 등으로 인하여 상기 토션 빔 소재의 변형된 사이즈를 보정하기 위한 사이징 장치(360)를 통과시킨다.

이후, 최종 공정으로서 최후단에 배치되는 커팅 장치(370)를 이용하여 상기 토션 빔 소재의 결합부(110)를 소정 길이만큼 절단함으로써 최종적인 토션 빔(100)을 완성하게 되고, 별도의 하역 수단(380)을 구비하여 상기 토션 빔(100)을 이송시킬 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

100: 토션 빔
101: 중앙부
101a: 개구부
102: 양단부
102a: 전이부
103: 절곡면
104: 만곡면
110: 결합부
200: 노치
300: 언코일러
310: 스트레이트너
320: 노치 프레스 장치
330: 커팅 장치
340: 롤 포머 유닛
350: 고주파 용접기
360: 사이징 장치
370: 커팅 장치
380: 하역 수단

Claims

복수개의 롤 포머로 이루어진 포머 유닛이 구비되고,
토션 빔 소재의 양단부가 수직하도록 절곡면을 형성함과 동시에 상기 토션 빔 소재의 중앙부를 상기 양단부의 절곡되는 방향으로 돌출되도록 만곡면을 형성하는 단계(S131);
상기 단계 S131 이후, 토션 빔 소재의 만곡면이 양단부를 이은 가상선을 통과할 때까지 상기 만곡면을 가압하는 단계(S132); 및
상기 단계 S132 이후, 상기 양단부가 근접할 때까지 상기 절곡면을 상호 마주보는 방향으로 가압함과 동시에 상기 만곡면이 상기 절곡면 방향의 반대측으로 볼록한 형상으로 형성되는 단계(S133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 S133에서 토션 빔 소재의 절곡면을 더욱 가압한 후 상기 양단부가 고주파용접에 의해 용접되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법.
권취된 형태의 토션 빔 소재가 풀어지도록 공급하는 언코일 단계(S100);
상기 토션 빔 소재에 균등 간격으로 노치를 형성하는 단계(S110);
상기 각각의 노치 사이에 위치하는 중앙부를 오목한 형상으로 절단하는 단계(S120);
상기 토션 빔 소재의 길이 방향을 따라 형성되는 중심선을 중심으로 양단에 위치하는 양단부가 상호 마주보는 방향으로 절곡되도록 롤 포머 유닛을 통과시키는 단계(S130); 및
상기 토션 빔 소재의 노치에 근접한 부분의 횡단면 형상이 폐곡선을 이루도록 상기 양단부를 접합하는 단계(S140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 단계 S120에서 중앙부는 상기 토션 빔 소재의 길이 방향을 따라 형성되는 중심선에 대하여 대칭되도록 절개되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 단계 S110에서 노치는 노치 프레스 장치에 의해 복수개로 천공되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 단계 S140에서 토션 빔 소재의 양단부가 고주파용접에 의해 용접되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 제조방법.
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