KR101631067B1 - 스테이빌라이저 링크의 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지재인 볼씨트를 스웨이징 처리로 파이프링의 둘레에 가압 및 가열을 이용한 스웨이징방식으로 융착시켜 볼씨트를 견고하게 결합시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 스테이빌라이저 링크의 조립방법에 관한 것이다.
본 발명의 스테이빌라이저 링크의 조립방법은 링크부재의 좌,우 양측에 각각 마련되고 상,하로 개구되도록 중공이 형성된 양측 결합부의 중공 내에 볼스터드의 볼부재 및 합성수지재인 볼씨트를 각각 삽입시키되, 상기 볼부재가 삽입된 볼씨트를 상기 양측 결합부의 상측에 각각 안착시키고 상기 결합부 중 하나를 가열장치에 안착시키는 준비단계와, 상기 볼씨트의 상측에 배치된 가압지그로 볼씨트의 상부 테두리 부위를 하방향 가압하여 상기 볼씨트를 상기 결합부의 중공 내부로 삽입시키는 가압단계와, 상기 가열장치의 상측에 접촉되는 볼씨트의 하부에 형성된 돌출부를 가열하면서 상기 가압지그로 상기 볼씨트를 가압하여 상기 돌출부가 상기 결합부의 하부 테두리 부위를 감싸도록 스웨이징 처리하는 스웨이징단계로 구성된다.

Description

스테이빌라이저 링크의 조립방법{Stabilizer link assembly method}

본 발명은 스테이빌라이저 링크의 조립방법에 관한 것으로, 특히 합성수지재인 볼씨트를 스웨이징 처리방식으로 링크부재의 결합부 하부에 융착시켜 볼씨트를 견고하게 결합시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 스테이빌라이저 링크의 조립방법에 관한 것이다.

일반적으로, 현가장치(Suspension)는 자동차의 승차감과 성능을 결정하는 핵심부품으로써, 차축과 차체를 연결하여, 주행할 때 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체나 하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다.

이러한 현가 장치는 노면에서 받는 충격을 완화하는 섀시 스프링과 섀시스프링의 자유진동을 억제하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및 자동차가 옆으로 흔들리는 것을 방지하는 스테이빌라이저(Stabilizer) 등으로 구성되어 있다.

스테이빌라이저 바 또는 스테이빌라이저 축(Stabilizer Shaft)은 자동차가 커브를 선회할 때 원심력 때문에 기울어지거나 옆으로 흔들리는 경향을 방지하기 위하여 막대축을 앞바퀴 양축에 설치하여 좌우 어느 쪽의 바퀴가 상하로 움직였을 경우, 이 막대축이 받는 탄성에 의하여 반대쪽의 바퀴를 같은 방향으로 유도하여 옆으로 흔들리는 것을 방지하는 역할을 한다.

스테이빌라이저의 양끝은 좌우의 아래 서스펜션 암에 결합되어 있고, 중간 부분은 프레임에 지지되어 있다. 이 것은 좌우 바퀴가 동시에 상하로 움직일 때는 작용하지 않으나, 좌우 바퀴가 상하 운동을 서로 반대로 할 때는 스테이빌라이저 바가 비틀려서 이 때 발생하는 힘으로 차체가 기우는 것을 감소시키는 역할을 하는 것이다

즉, 차체의 현가장치에는 차체의 기울기에 의한 롤링을 제어할 목적으로 스테이빌라이저 바가 설치된다.

상기의 스테이빌라이저 바는 차량의 좌.우측 바퀴의 움직임에 차이가 있을 때에만 작용하는데 즉,차량이 커브길을 선회할 때 또는 요철이 심한 도로를 주행할 때 차량의 기울기가 심해지며, 이와 같은 기울기는 롤링을 발생시키는 원인이 되기 때문에 차량의 기울기를 작게하고 가능한 빨리 평형상태를 유지하도록 하기 위해 사용되는 것이다.

이와 같이 현가장치에 설치된 스테이빌라이저 바가 차량의 기울기를 제어하는 원리는 스테이빌라이저 바의 비틀림 강성에 의한 것이며, 비틀림 강성은 스테이빌라이저 바의 직경에 의해 결정된다.

즉, 스테이빌라이저 바의 직경이 크면 비틀림 강성이 강하여 일반 직진주행시에는 비틀림이 쉽게 발생하지 않아 롤링이 적게 발생되기는 하지만 딱딱한 느낌의 불편한 승차감을 주게되고, 선회시에는 롤링이 적게 발생하여 안전하게 운전할 수 있으며, 또한 스테이빌라이저 바의 직경이 작으면 비틀림 강성이 약하여 일반 직진 주행시에는 비틀림이 쉽게 발생하여 롤링이 부드럽게 발생됨으로서 승차감이 향상되나, 선회시에는 심한 롤링이 발생되어 핸들 조작성과 안정성이 저하되는 결과를 가져오는 것이다.

기존 스테이빌라이저와 관련된 선행기술로는 한국 공개특허공보 제2000-0028014호 "자동차 현가장치의 스테빌라이저 바와 컨트롤 암을 연결하는 링크구조" (공개일자 : 2000.05.15)에 개시된 바와 같이, 스테빌라이저 바의 양 단부에 관통 형성된 결합공에 끼워져 상부 너트에 나사 결합되도록 타단 외주부에는 나사부를 구비하고 일단에는 볼이 일체로 형성된 볼 스터드; 일단에 상기 볼이 볼 조인트 되도록 볼 설치홈이 형성된 볼 하우징을 형성하고 타단에 삽지공이 형성된 연결구; 상기 컨트롤 암의 일측면 양단에 돌출 형성되어 상기 연결구의 삽지공에 끼워지는 돌출편; 상기 돌출편의 선단에 형성된 나사부)와 나사 체결되는 하부 너트를 포함하여 이루어지도록 함으로써, 차량 주행중 직진 또는 선회시 발생되는 롤링현상을 스테빌라이저 바가 적절하게 제어하고, 불균일한 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 전달시키지 않고 러버가 직접 흡수하여 승차감을 향상시키며, 링크(30)의 구조가 간단하여 제작비용을 절감시킬 수 있도록 한 것이다.

기존 스테이빌라이저와 관련된 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 제 10-0614207호 " 자동차용 스테이빌라이저 링크" (등록일자 : 2006.08.11)에 개시된 바와 같이, 스테이빌라이저 바와 로워암 또는 쇽업소버와 조립되는 연결축이 상부에 형성되고 하부에는 볼이 일체로 형성된 구조의 한 쌍의 볼스터드를 포함하는 자동차용 스테이빌라이저 링크에 있어서, 그 일측에는 상기 한 쌍의 볼스터드의 볼이 구름 가능하게 삽입되며, 그 타측에는 걸림턱이 형성되어 그 외주면에 링크 결합홈이 형성되고, 상기 걸림턱의 내측과 그 외주면의 하부면에 연결되는 다수의 리브가 형성된 한 쌍의 베어링; 상기 한 쌍의 베어링에 형성된 링크 결합홈에 체결되는 제 1결합부 및 제 2결합부와, 상기 제 1결합부 및 제 2결합부를 연결시켜 주는 로드로 이루어진 링크로 구성된 것이다.

그런데, 기존 스테이빌라이저의 결합구조는 볼스터드가 링크의 결합부 내에볼씨트를 매개로 압입되어 조립됨에 따라 조립구조가 견고하지 못하므로, 스테이빌라이저가 조립된 후에 볼조인트의 상측에서 인장력이 전달될 경우 상기한 결합부와 볼씨트가 쉽게 이탈될 우려가 있으며, 볼스터드가 조립되는 과정에서 하나의 토오크를 갖도록 조립되는 단점이 있다.

한국 공개특허공보 제2000-0028014호 "자동차 현가장치의 스테빌라이저 바와 컨트롤 암을 연결하는 링크구조" (공개일자 : 2000.05.15) 한국 등록특허공보 제 10-0614207호 " 자동차용 스테이빌라이저 링크" (등록일자 : 2006.08.11)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 합성수지재인 볼씨트를 스웨이징 처리로 링크부재의 결합부 하부에 가압 및 가열로 융착시켜 볼씨트를 견고하게 결합시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 스테이빌라이저 링크의 조립방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스테이빌라이저 링크의 조립방법은 링크부재의 좌,우 양측에 각각 마련되고 상,하로 개구되도록 중공이 형성된 양측 결합부의 중공 내에 볼스터드의 볼부재 및 합성수지재인 볼씨트를 각각 삽입시키되, 상기 볼부재가 삽입된 볼씨트를 상기 양측 결합부의 상측에 각각 안착시키고 상기 결합부 중 하나를 가열장치에 안착시키는 준비단계와, 상기 볼씨트의 상측에 배치된 가압지그로 볼씨트의 상부 테두리 부위를 하방향 가압하여 상기 볼씨트를 상기 결합부의 중공 내부로 삽입시키는 가압단계와, 상기 가열장치의 상측에 접촉되는 볼씨트의 하부에 형성된 돌출부를 가열하면서 상기 가압지그로 상기 볼씨트를 가압하여 상기 돌출부가 상기 결합부의 하부 테두리 부위를 감싸도록 스웨이징 처리하는 스웨이징단계와, 상기 볼씨트의 상부 외주연에 상부로 갈수록 외측으로 확장되는 구배부를 형성시켜 상기 구배부의 구배값에 따라 상기 가압지그에 의해 상기 결합부의 중공 내에 압입될 경우 상기 볼스터드에 전달되는 토오크값을 가변시키기 위한 구배형성단계를 구비한 것을 특징으로 한다.

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본 발명은 가압지그와 가열장치를 이용하여 볼씨트의 돌출부를 링크부재의 결합부 하부 테두리를 감싸는 형태로 스웨이징 처리함으로써, 볼씨트와 결합부가 견고하게 결합되도록 조립되어 볼스터드측에 인장력이 전달되더라도 링크부재로부터 볼씨트가 쉽게 이탈되는 것을 예방할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 스테이빌라이저 링크의 조립방법을 순차적으로 나타낸 사용상태도.
도 5는 본 발명에 따라 조립된 스테이빌라이저 링크 구조체를 나타낸 분해도.
도 6은 본 발명 볼씨트의 절개도.
도 7은 본 발명에 따라 조립된 스테이빌라이저 링크 구조체를 나타낸 조립상태도.

본 발명에 따른 스테이빌라이저 링크의 조립방법은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 링크부재(300)의 좌,우 양측에 각각 마련되고 상,하로 개구되도록 중공이 형성된 양측 결합부의 중공(325) 내에 볼스터드(100)의 볼부재(110) 및 합성수지재인 볼씨트(200)를 각각 삽입시키되, 상기 볼부재(110)가 삽입된 볼씨트(200)를 상기 양측 결합부(320)의 상측에 각각 안착시키고 상기 결합부(320) 중 하나를 가열장치(50)에 안착시키는 준비단계와, 상기 볼씨트(200)의 상측에 배치된 가압지그(10)로 볼씨트(200)의 상부 테두리 부위를 하방향 가압하여 상기 볼씨트(200)를 상기 결합부(320)의 중공(325) 내부로 삽입시키는 가압단계와, 상기 가열장치(50)의 상측에 접촉되는 볼씨트(200)의 하부에 형성된 돌출부(210)를 가열하면서 상기 가압지그(10)로 상기 볼씨트(200)를 가압하여 상기 돌출부(210)가 상기 결합부(320)의 하부 테두리 부위를 감싸도록 스웨이징 처리하는 스웨이징단계로 구성된다.

더 상세히 설명하면, 링크부재(300)는 중간에 환봉형태의 로드(310)가 마련되고, 로드(310)의 좌,우 양측에 상,하로 개구되도록 중공(325)을 갖는 파이프링 형태의 결합부(320)가 각각 배치된 구조를 갖는다.

볼스터드(100)는 일측(하부)에 볼부재(110)가 마련되고 타측(상부)에 연결축(120)이 마련되는 구조를 갖는다.

상기 볼씨트(200)는 상기 결합부(320)의 중공(325) 내에 삽입되고 상측으로 개구된 조립공(205)이 형성되며 하부에 스웨이징 처리에 의해 상기 결합부(320)의 중공(325) 하부 테두리 부위를 감싸도록 결합되는 돌출부(210)가 형성되는 구조를 갖는다.

돌출부(210)는 스웨이징 처리 전에 수직 하방으로 결합부(320)보다 하측으로 돌출되도록 형성되고, 가열장치(50)와 가압지그(10)를 이용한 스웨이징 처리로 인해 외측으로 변형되는 구조로 된 것이다.

이를 위해 볼씨트(200)는 열에 의해 변형 가능한 합성수지소재로 구성된다.

가열장치(50)는 저온 가열장치(50)로서, 합성수지재인 볼씨트(200)의 열 변형을 발생시키는 온도 범위내에서 가열장치(50)의 상면과 접촉되는 돌출부(210)를 가열하는 기능을 수행하게 된다.

가압지그(10)는 실린더 등의 액츄에이터에 의해 승강동작되고, 하강동작시 상기 볼스터드(100)의 연결축(120)이 수용되도록 하부가 개구된 형태로 형성되고 하부 테두리부위가 볼씨트(200)의 상부 테두리에 접촉되어 볼씨트(200)와 결합부(320)의 결합을 위한 가압력을 제공하게 된다.

상기한 준비단계는 볼씨트(200)의 조립공(205) 내에 볼스터드(100)의 볼부재(110)를 삽입시키고, 볼부재(110)가 삽입된 볼씨트(200)를 링크부재(300)의 양측 결합부(320)의 상측에 각각 안착시킨 후에, 볼씨트(200)가 안착된 결합부(320)를 가열장치(50)의 상측에 안착시킨다.

이어서, 본 발명의 가압단계에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 가압지그(10)의 하부를 볼부재(110)가 삽입된 볼씨트(200)의 상측 테두리 부위에 접촉시키고, 도 2에 도시된 바와 같이, 가압지그(10)를 하강동작시켜 볼씨트(200)를 결합부(320)의 중공(325) 내부로 삽입시킨다.

이후에, 본 발명의 스웨이징단계에서는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가열장치(50)의 상측에 안착되어 접촉되는 볼씨트(200)의 돌출부(210)에 열을 가하면서 가압지그(10)를 하강동작시켜 볼씨트(200)에 하방향 가압력을 제공하여 돌출부(210)가 결합부(320)의 하부 테두리 일부위를 감싸도록 스웨이징 처리하는 과정을 수행하게 된다.

이를 위해 본 발명의 가열장치(50)는 상측면에 돌출부(210)의 변형을 유도하기 위해 요철부(52)가 형성된다.

한편, 본 발명은 상기 볼씨트(200)의 상부 외주연에 상부로 갈수록 외측으로 확장되는 구배부(220)를 형성시켜 상기 구배부(220)의 구배값에 따라 상기 가압지그(10)에 의해 상기 결합부(320)의 중공(325) 내에 압입될 경우 상기 볼스터드(100)에 전달되는 토오크값을 가변시키기 위한 구배형성단계를 더 구비할 수 있다.

이 구배형성단계는 볼씨트(200)의 상부 외주연을 0.5~5°의 각도의 구배를 갖도록 형성시킴으로써, 볼씨트(200)가 결합부(320)의 중공(325) 내에 압입되는 압입력을 가변 조정할 수 있도록 함과 아울러, 볼스터드(100)의 토오크값을 가변 조정할 수 있게 된다.

상기한 조립방식으로 조립되는 스테이빌라이저 링크 구조체는 도 5에 도시된 바와 같이, 로드(310)의 양측에 상,하로 개구되도록 중공(325)이 형성되는 결합부(320)를 갖는 링크부재(300)와, 상기 결합부(320)의 중공(325) 내에 삽입되고 상측으로 개구된 조립공(205)이 형성되며 하부에 스웨이징 처리에 의해 상기 결합부(320)의 하부 일부를 감싸도록 결합되는 돌출부(210)가 형성되는 볼씨트(200)와, 하부에 상기 조립공(205) 내에 삽입되는 볼부재(110)가 형성되고 상부에 연결축(120)이 마련된 볼스터드(100)로 구성된다.

상기 볼씨트(200)는 상부 외주연에 상부로 갈수록 외측으로 확장되는 구배부(220)가 형성되며, 이 구배부(220)로 인해 볼씨트(200)가 결합부(320)의 중공(325) 내에 압입되는 압입력 및 볼스터드(100)의 토오크값을 가변 조정하는 기능을 수행하게 된다.

본 발명의 구배부(220)는 0.5°미만의 구배가 형성될 경우에는 구배 형성의 효과인 원하는 토오크값을 얻기 어렵고, 5°를 초과하는 구배가 형성될 경우에는 토오크값이 커지는 반면에 볼씨트(200)와 결합부(320)의 결합이 어려울 수 있으므로 0.5~5.0°각도의 구배를 형성시키는 것이 바람직하다.

상기 볼씨트(200)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 조립공(205)의 내주면에 오일의 흐름 경로가 되도록 오목한 형태의 유로홈(230)이 형성된다.

이 유로홈(230)은 굴곡진 볼씨트(200)의 조립공(205) 내주면에 경사진 각도로 복수개 형성되어 볼스터드(100)의 볼부재(110)가 조립공(205) 내에 압입된 후에도 오일이 볼스터드(100)의 조립부위에 공급할 수 있도록 된 것이다.

이로 인해 본 발명은 가압지그(10)와 가열장치(50)를 이용하여 볼씨트(200)의 돌출부(210)를 링크부재(300)의 결합부(320) 하부 테두리를 감싸는 형태로 스웨이징 처리함으로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 볼씨트(200)와 결합부(320)가 견고하게 결합되도록 조립되어 볼스터드(100)측에 인장력이 전달되더라도 링크부재(300)로부터 볼씨트(200)가 쉽게 이탈되는 것을 예방할 수 있는 이점을 갖는다.

10 : 가열지그 50 : 가열장치
52 : 요철부 100 : 볼스터드
110 : 볼부재 120 : 연결축
200 : 볼씨트 205 : 조립공
210 : 돌출부 220 : 구배부
230 : 유로홈 300 : 링크부재
310 : 로드 320 : 결합부
325 : 중공

Claims (4)

1. 링크부재(300)의 좌,우 양측에 각각 마련되고 상,하로 개구되도록 중공(325)이 형성된 양측 결합부(320)의 중공(325) 내에 볼스터드(100)의 볼부재(110) 및 합성수지재인 볼씨트(200)를 각각 삽입시키는 스테이빌라이저 링크의 조립방법에 있어서,
   상기 볼부재(110)가 삽입된 볼씨트(200)를 상기 양측 결합부(320)의 상측에 각각 안착시키고 상기 결합부(320) 중 하나를 가열장치(50)에 안착시키는 준비단계와,
   상기 볼씨트(200)의 상측에 배치된 가압지그(10)로 볼씨트(200)의 상부 테두리 부위를 하방향 가압하여 상기 볼씨트(200)를 상기 결합부(320)의 중공(325) 내부로 삽입시키는 가압단계와,
   상기 가열장치(50)의 상측에 접촉되는 볼씨트(200)의 하부에 형성된 돌출부(210)를 가열하면서 상기 가압지그(10)로 상기 볼씨트(200)를 가압하여 상기 돌출부(210)가 상기 결합부(320)의 하부 테두리 부위를 감싸도록 스웨이징 처리하는 스웨이징단계와,
   상기 볼씨트(200)의 상부 외주연에 상부로 갈수록 외측으로 확장되는 구배부(220)를 형성시켜 상기 구배부(220)의 구배값에 따라 상기 가압지그(10)에 의해 상기 결합부(320)의 중공(325) 내에 압입될 경우 상기 볼스터드(100)에 전달되는 토오크값을 가변시키기 위한 구배형성단계를 구비한 것을 특징으로 하는 스테이빌라이저 링크의 조립방법.
   
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