KR101826825B1 - 하이브리드 현가암 - Google Patents

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Abstract

하이브리드 로워 암 및 어퍼 암이 개시된다. 금속 재질로 형성되는 암바디; 상기 암바디의 내부에 삽입되는 형태로 상기 로워 암바디와 일체로 사출 성형되는 인서트를 포함하고; 상기 암바디는 전체 중량에 대해 50% 이상 90% 이하의 중량비를 가지는 것을 특징으로 하여, 현가장치의 로워 암 및 어퍼 암의 강성 증대 및 중량 절감을 동시에 도모할 수 있다.

Description

하이브리드 현가암{HYBRID SUSPENSION ARM}
본 개시는 일반적으로 차량용 현가장치의 현가암에 관한 것으로, 구체적으로는, 로워 컨트롤 암 및 어퍼 컨트롤 암과 같은 차량용 현가암을 플라스틱과 스틸의 복합 재질로 만든 차량용 하이브리드 현가암에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 현가장치는 차체와 차륜을 연결하는 장치이다. 차량의 현가장치는, 노면으로부터 차체로 전달되는 진동이나 충격을 흡수하는 스프링, 이 스프링의 작동을 조절하는 쇽 업소버, 차륜의 작동을 제어하는 현가암이나 현가링크를 포함한다.
한편, 차륜의 작동을 제어하는 방식으로는 스윙 암식, 위시본식 및 맥퍼슨 스트럿식 등이 있고, 위시본식 제어 방식을 사용하는 현가장치는 차륜과 체결된 너클을 차체에 연결하는 현가암(로워 컨트롤 암)을 구비하고 있다. 즉, 현가암은 차체를 구성하는 크로스 멤버나 서브 프레임에 그 일단이 연결되고, 그 타단은 너클에 볼 조인트를 매개로 연결된다. 현가암은, 이러한 구성을 통해 차륜을 차체에 지지시키고, 차량의 주행 상황에 따라 차륜의 토우 인을 적절히 제어하여 차량의 직진 주행성과 조향 안정성을 향상시키는 등의 역할을 한다.
상기와 같은 종래의 현가암은 주물 타입과 프레스 타입 방식으로 제조되어 왔다. 구체적으로, 주물 타입 방식에 따르면, 스틸 혹은 알루미늄 용탕을 금형에 주입하여 응고시켜 성형함으로써 현가암이 제조된다. 또한, 프레스 타입 방식에 따르면, 스틸 소재의 강판을 상판과 하판을 프레스로 제작하여 2판을 용접해서 현가암을 제작한다.
그런데 상기와 같은 종래의 현가암 제조방식에서는, 스틸을 주물로 제작하거나 혹은 스틸 소재를 이용하여 상판과 하판을 각각 프레스 공법으로 제작한 다음에 용접으로 결합하는 방식을 이용한다. 이 경우, 스틸 소재의 특성상 중량이 무겁고, 제작 공정이 많이 소요되며, 강판의 용접 결합으로 인한 변형 및 강성 취약이 우려되는 문제점이 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은, 이러한 스틸 또는 알루미늄 소재의 현가암이 갖는 문제점을 해결하고, 경량화를 도모하기 위해 복합 재질의 하이브리드 현가암을 제공하는 것이다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예들은, 강성 증대 및 중량 저감을 동시에 추구할 수 있는 차량용 하이브리드 현가암을 제공한다
본 개시의 일 실시예에 따른 하이브리드 로워 암은, 금속 재질로 형성되는 로워 암바디; 로워 암바디의 내부에 삽입되는 형태로 로워 암바디와 일체로 사출 성형되는 인서트를 포함하고; 로워 암바디는 전체 중량에 대해 50% 이상 90%이하의 중량비를 가진다.
로워 암바디는 스틸 재질 혹은 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.
로워 암바디의 일단에는 볼 조인트가 결합되고; 로워 암바디의 타단에는 제1 부시가 결합되며; 볼 조인트와 제1 부시 사이의 로워 암바디의 모서리 부위에는 제2 부시가 결합될 수 있다.
로워 암바디는, 평판 형상의 로워 암바디 플레이트와; 로워 암바디 플레이트의 가장자리를 따라 연속되게 형성되고 로워 암바디 플레이트에 대해 수직하게 절곡된 제1 및 제2 벽 플랜지를 포함할 수 있다.
제1 벽 플랜지의 일단과 제2 벽 플랜지의 일단은 서로 분리되어 제1 결합홈을 형성하고; 제1 결합홈에는 볼 조인트의 볼 조인트 파이프가 삽입되어 일체로 결합되며; 제1 벽 플랜지의 타단과 제2 벽 플랜지의 타단은 서로 분리되어 제2 결합홈을 형성하고; 제2 결합홈에는 제2 부시의 제2 부시 파이프가 삽입되어 일체로 결합될 수 있다.
로워 암바디 플레이트에는 제1 부시를 장착하기 위한 제1 부시 파이프 플랜지가 일체로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 벽 플랜지의 각 상단에는 로워 암바디의 내측으로 절곡된 절곡 플랜지가 일체로 형성될 수 있다.
로워 암바디 플레이트에는 적어도 하나의 관통홀이 형성되고; 관통홀에는 인서트의 결합 돌기들이 채워져서 돌출할 수 있다.
인서트는, 로워 암바디 플레이트의 형상과 대응되는 형상을 한 인서트 바디와; 인서트 바디의 테두리를 따라 수직하게 연장되어 형성되고 제1 및 제2 벽 플랜지에 각각 대응하는 형상을 가진 제1 및 제2 테두리 플랜지; 및 제1 및 제2 테두리 플랜지와 인서트 바디를 서로 연결하여 보강하는 다수개의 보강 리브들을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 테두리 플랜지의 일단들은 볼 조인트의 볼 조인트 파이프의 일부를 감쌀 수 있다.
제1 및 제2 테두리 플랜지의 타단들은 서로 일체로 연결되어 제2 부시의 제2 부시 파이프의 일부와 결합할 수 있다.
제1 테두리 플랜지는 제1 부시 파이프 플랜지를 감싸는 형태로 형성될 수 있다.
다수개의 보강 리브들은, 제1 및 제2 테두리 플랜지와 인서트 바디를 연결할 수 있다.
다수개의 보강 리브들은, 격자 무늬 형태로 형성될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 하이브리드 어퍼 암은 금속 재질의 어퍼 암바디; 어퍼 암바디의 내부에 삽입되어 결합되는 인서트를 포함하고; 어퍼 암바디에는 그 폭 방향 내측으로 결합 플랜지가 절곡되게 형성되고; 결합 플랜지는 인서트에 삽입되어 결합되며; 어퍼 암바디는 전체 중량에 대해 50%이상 90% 이하의 중량비를 가질 수 있다.
어퍼 암바디는, 2개의 레그부; 및 2개의 레그부를 일체로 연결하는 조인트부를 포함할 수 있다.
2개의 레그부의 각 선단부에는 부시 파이프가 용접으로 결합되고; 조인트부의 선단부에도 볼 조인트 파이프가 용접으로 결합될 수 있다.
볼 조인트 파이프는 부시 파이프들 사이의 중앙 부위에 위치되고; 부시 파이프들은 수평 방향으로 개구되게 배치되며; 볼 조인트 파이프는 수직 방향으로 개구되게 배치될 수 있다.
부시 파이프들에는 각각 부시가 압입되어 결합되고; 볼 조인트 파이프에는 볼 조인트가 압입되어 결합될 수 있다.
어퍼 암바디에는 적어도 하나의 홀이 관통해서 형성되고; 인서트에는 하나의 이상의 홀에 삽입되어 충진됨과 더불어 적어도 하나의 홀의 주변 가장자리까지 확장되는 적어도 하나의 결합 돌기가 형성될 수 있다.
어퍼 암바디는, 2개의 레그부 및 2개의 레그부를 일체로 연결하는 조인트부를 포함하고; 인서트도, 2개의 레그부 및 2개의 레그부를 일체로 연결하는 조인트부를 포함하며; 적어도 하나의 홀은 2개의 레그부의 각각에 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치된 적어도 하나의 소경홀을 포함하며; 적어도 하나의 결합 돌기는 적어도 하나의 소경홀에 삽입되어 충진됨과 더불어 적어도 하나의 소경홀의 주변 가장자리까지 반경 방향으로 확장된 크기로 형성될 수 있다.
적어도 하나의 소경홀은 서로 인접하게 배치된 2개 이상의 소경홀을 포함하고; 2개 이상의 소경홀 사이에는 직경이 상대적으로 큰 적어도 하나의 중경홀이 형성되며; 중경홀에는 인서트의 일부가 삽입되어 중경홀의 주변 가장자리까지 반경 방향으로 확장된 중경 결합 테두리가 인서트에 형성될 수 있다.
적어도 하나의 홀은 어퍼 암바디의 조인트부에 형성된 대경홀을 포함하고; 대경홀에는 인서트의 일부가 삽입되어 대경홀의 주변 가장자리까지 반경 방향으로 확장된 대경 결합 테두리가 인서트에 형성될 수 있다.
인서트에는 적어도 하나의 격자 무늬 모양의 보강 리브가 일체로 돌출해서 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 하이브리드 현가암에 의하면, 금속 재질의 현가 암바디에 경량의 플라스틱 재질로 된 인서트가 일체로 결합되어, 종래의 스틸 혹은 알루미늄 소재로 제작된 현가암에 비해 상대적으로 중량은 가벼우면서도 전체적은 강성은 효과적으로 증대시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 하이브리드 현가암을 차량에 적용할 경우에, 강성 증대로 인해 차량의 주행 안정성을 향상시킬 수 있고, 내구성도 증대될 수 있으며, 중량 절감으로 인해 차량의 연비 향상을 도모할 수 있다.
도 1과 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 하이브리드 로워 암의 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 하이브리드 로워 암의 금속 재질의 로워 암바디의 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 하이브리드 로워 암의 플라스틱 소재로 사출된 인서트의 사시도이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 하이브리드 어퍼 암의 분해 사시도이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 하이브리드 어퍼 암의 사시도이다.
도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 하이브리드 어퍼 암의 하부를 보인 사시도이다.
도 8은 도 6의 A-A선 단면도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 하이브리드 현가 암의 중량 대비 최대하중을 나타낸 그래프이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
설명의 편의를 위하여, 도면에서 좌측은 '일측', '일단', '일단부' 및 이와 유사한 명칭으로 지칭하며, 도면에서 우측은 '타측', '타단', '타단부' 및 이와 유사한 명칭으로 지칭하기로 한다.
아래에서 설명되는 하이브리드 현가암은, 하이브리드 로워 암(10) 및 하이브리드 어퍼 암(100)을 포함할 수 있다.
도 1과 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 하이브리드 로워 암(10)의 사시도이다.
하이브리드 로워 암(10)은 전체적인 형상이 대체적으로 "L"자 형상으로 형성되며, 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질로 된 로워 암바디(20)와, 플라스틱 재질로 사출 성형되고 로워 암바디(20)와 사출 성형에 의해 일체로 결합되는 인서트(30)를 포함할 수 있다.
하이브리드 로워 암(10)의 일단에는 볼 조인트(40)가 장착될 수 있고, 타단에는 제1 부시(50)가 결합될 수 있으며, 볼 조인트(40)와 제1 부시(50) 사이의 모서리부위에는 제2 부시(60)가 결합될 수 있다.
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볼 조인트(40)는 원통 형상의 볼 조인트 파이프(42)와, 이 볼 조인트 파이프(42)에 수용되어 회전 가능하게 지지되는 볼 스터드(44)를 포함할 수 있다.
볼 조인트(40)는 로워 암(10)을 도시되지 않은 너클과 상대 회전 가능하게 연결되는 하는 기능을 하고, 제1 및 제2 부시(50, 60)는 로워 암(10)을 차체에 탄력적으로 연결되게 하는 기능을 할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 하이브리드 로워 암(10)의 금속 재질의 로워 암바디(20)의 사시도이다.
로워 암바디(20)는 스틸 소재로 제작할 경우에 차량용 고장력 강판을 일반적인 프레스 공법으로 성형될 수 있다.
로워 암바디(20)는 대체로 평판 형상을 한 로워 암바디 플레이트(22)와, 이 로워 암바디 플레이트(22)의 가장자리를 따라 대체로 수직하게 절곡된 벽 플랜지를 포함할 수 있다.
로워 암바디 플레이트(22)에는 하나 이상의 관통하는 관통홀(222)이 형성되어, 후술하는 인서트(30)의 결합 돌기(33; 도 2에 도시)들이 각 관통홀(222)을 채워서 로워 암바디 플레이트(22)보다 더 돌출할 수 있다.
관통홀(222)들과 결합 돌기(33)들은 로워 암바디(20)와 인서트(30)의 결합 강성을 증대시키는 역할을 할 수 있다.
벽 플랜지(24, 26)는 로워 암바디 플레이트(22)의 일단으로부터 타단을 경유하여 모서리 부위까지 일체로 연결된 제1 벽 플랜지(24)와, 모서리 부위로부터 타단까지 일체로 연결된 제2 벽 플랜지(26)를 포함할 수 있다.
제1 벽 플랜지(24)와 제2 벽 플랜지(26)는 서로 연결되는 않는 구조를 가질 수 있다.
로워 암바디(20)의 일단에는 볼 조인트 파이프(42)가 예를 들면 용접으로 일체로 결합될 수 있다.
로워 암바디 플레이트(22)의 일단에는 볼 조인트 파이프(42)를 삽입하기 위한 원호 형상을 한 결합홈(224)이 형성되어, 이 결합홈(224)에 볼 조인트 파이프(42)가 삽입된 상태에서 로워 암바디 플레이트(22)와 제1 및 제2 벽 플랜지(24, 26)의 일단(242, 262)에 용접으로 결합될 수 있다.
로워 암바디 플레이트(22)의 타단에는 제1 부시 파이프 플랜지(226)가 형성되어, 제1 부시(50)가 제1 부시 파이프 플랜지(226)에 예를 들면 압입으로 결합될 수 있다.
모서리 부위에는 제1 벽 플랜지(24)의 타단(244)과 제2 벽 플랜지(26)의 타단(264)이 각각 대체로 원호 형상으로 형성되어 제2 결합홈(228)을 형성하고, 제2 부시(60)의 제2 부시 파이프(62)가 제2 결합홈(228)에 삽입된 상태에서 제1 벽 플랜지(24)의 타단(244)과 제2 벽 플랜지(26)의 타단(264) 및 로워 암바디 플레이트(22)에 용접으로 결합될 수 있다.
제1 벽 플랜지(24)와 제2 벽 플랜지(26)의 각 상단에는 로워 암바디(20)의 내측으로 절곡된 절곡 플랜지(246, 266)가 일체로 형성될 수 있다.
각 절곡 플랜지(246, 266)는 로워 암바디(20)와 인서트(30)의 결합력을 증대시키게 된다.
도 4는 일 실시예에 따른 하이브리드 로워 암(10)의 플라스틱 소재로 사출된 인서트(30의 사시도이다.
인서트(30)는 로워 암바디(20)의 내부에 삽입되어, 사출 성형될 때에 로워 암바디(20)와 일체로 결합될 수 있다.
로워 암바디(20)의 중량은 전체 하이브리드 로워 암(10)의 중량에 대해 최소 50% 이상으로, 최대 90% 이내의 중량비로 형성될 수 있다.
인서트(30)는 전체적으로 대체로 "L"자 형상을 이루고서 로워 암바디(20)의 형상과 대응되는 형상을 한 인서트 바디(32)와; 이 인서트 바디(32)의 테두리를 따라 대체로 수직하게 연장되어 형성되고 제1 및 제2 벽 플랜지(24, 26)에 각각 대응하는 형상을 가진 제1 및 제2 테두리 플랜지(34,36) 및; 제1 및 제2 테두리 플랜지(34,36)와 인서트 바디(32)를 서로 연결하여 보강하는 다수개의 보강 리브(38)들을 포함할 수 있다.
제1 테두리 플랜지(34)의 일단과 제2 테두리 플랜지(35)의 일단들은 볼 조인트 파이프(42)의 일부를 감싸는 형태로 형성될 수 있다.
제1 테두리 플랜지(34)는 제1 부시 파이프 플랜지(226)를 감싸는 형태로 형성될 수 있다.
제1 테두리 플랜지(34)의 타단과 제2 테두리 플랜지(35)의 타단들은 서로 일체로 연결된 상태로 제2 부시 파이프(62)의 일부에 결합하는 형태로 형성될 수 있다.
다수개의 보강 리브(38)들은 제1 및 제2 테두리 플랜지(34,36)와 인서트 바디(32)를 서로 연결하여 보강하기 위해 서로 크로스되게, 예를 들면 격자 무의 형태로 형성될 수 있다.
이와 같이 인서트(30)는 다수개의 보강 리브(38)들을 구비함으로써, 구조적인 강성이 증대되고, 보강 리브(38)들 사이에는 빈 공간들이 다수개로 존재하여 인서트(30)의 중량을 줄일 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따른 차량용 하이브리드 어퍼 암(100)의 분해 사시도이고, 도 6은 다른 실시예에 따른 차량용 하이브리드 어퍼 암(100)의 사시도이다.
차량용 하이브리드 어퍼 암(100)은, 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질을 일반적인 프레스 공법으로 제작할 수 있는 어퍼 암바디(110)를 포함할 수 있다.
어퍼 암바디(110)는 2개의 레그부(102)와, 이 2개의 레그부(102)를 일체로 연결하는 조인트부(104)를 포함할 수 있다.
2개의 레그부(102)의 각 선단부에는 부시 파이프(116)가 용접으로 결합될 수 있고, 조인트부(104)의 선단부에도 볼 조인트 파이프(118)가 용접으로 결합될 수 있다.
즉, 2개의 각 레그부(102)의 선단부와 조인트부(104)의 선단부에는 대체로 반원통형의 결합홀이 형성되어, 각 파이프(116, 118)가 결합홀에 형합되어 용접으로 결합될 수 있다.
볼 조인트 파이프(118)는, 부시 파이프(116)들 사이의 중앙 부위에 위치될 수 있고, 또한 부시 파이프(116)들은 수평 방향으로 개구되게 배치된 반면에 볼 조인트 파이프(118)는 수직 방향으로 개구되게 배치될 수 있다.
2개의 부시 파이프(116)에는 각각 부시(130)가 압입되어 결합될 수 있고, 각 부시(130)는 예를 들면 차체에 볼트 등으로 체결될 수 있다.
볼 조인트 파이프(118)에는 볼 조인트(140)가 압입되어 결합될 수 있다. 볼 조인트(140)는 볼 스터드(142)와, 이를 감싸서 회전 가능하게 지지하는 베어링(141), 볼 스터드(142)를 감싸서 외부 이물질의 침입을 방지하는 더스트 커버(143), 이 더스트 커버(143)를 볼 스터드(142)에 조립하기 위한 링 클립(144) 및, 볼 스터드(142)의 상부에 씌워지는 프로텍터(145) 등을 포함할 수 있다.
조인트부(104)에는 직경이 상대적으로 큰 대경홀(107)이 관통해서 형성될 수 있고, 각 레그부(102)에는 그 길이 방향을 따라 상대적으로 작은 크기의 중경홀(106)과 소경홀(105)이 소정 간격을 두고 다수 개로 배치될 수 있다.
중경홀(106)은 소경홀(105) 사이에 배치될 수 있고, 중경홀(106)과 소경홀(105)의 개수는 필요에 따라 적절히 조절할 수 있다.
어퍼 암바디(110)의 내부에는, 플라스틱 재질로 사출 성형되고 어퍼 암바디(110)와 사출 성형에 의해 일체로 결합되는 인서트(120)가 구비될 수 있다.
어퍼 암바디(110)의 중량은 전체 하이브리드 어퍼 암(100)의 중량에 대해 최소 50% 이상으로, 최대 90% 이내의 중량비로 형성될 수 있다.
인서트(120)는 대체로 어퍼 암바디(110)와 유사한 형상을 가질 수 있다. 즉 2개의 레그부(122) 및 그 조인트부(124)를 포함할 수 있고, 조인트부(124)에는 대경홀(125)이 관통해 형성될 수 있다.
조인트부(124)의 대경홀(125)의 가장자리는 두께 방향 및 반경 방향으로 확장된 대경 결합 테두리(126)가 형성되고, 이 대경 결합 테두리(126)는 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 사출시 어퍼 암바디(10)의 대경홀(107)의 주변 가장자리를 따라 배치되게 형성되어, 어퍼 암바디(110)의 내부에 결합된 인서트(120)가 어퍼 암바디(110)로부터 빠지지 않도록 어퍼 암바디(110)와 인서트(120) 사이의 결합력을 증대시키게 된다.
인서트(120)의 각 레그부(122)에는 길이 방향을 따라 다수 개의 결합 돌기(127)가 소정 간격을 두고 형성될 수 있다.
각 결합 돌기(127)는 인서트(120)의 사출시 어퍼 암바디(110)의 각 레그부(102)에 형성된 소경홀(105)에 삽입되어 소경홀(105)을 채우고, 소경홀(105)의 주변 가장자리까지 반경방향으로 확장된 크기로 형성될 수 있다.
각 결합 돌기(127)도 어퍼 암바디(110)와 인서트(120) 사이의 결합력을 증대시키게 된다.
또한 2개의 결합 돌기(127) 사이에 형성된 중경 결합 테두리(123)는 인서트(120)의 사출시 어퍼 암바디(110)의 각 레그부(102)에 형성된 중경홀(106)의 주변 가장자리까지 반경 방향으로 확장되게 형성되어, 어퍼 암바디(110)와 인서트(120) 사이의 결합력을 증대시키게 된다.
도 7은 다른 실시예에 따른 차량용 하이브리드 어퍼 암(100)의 하부를 보인 사시도이다.
인서트(120)에는 대체로 격자 무늬 모양의 적어도 하나의 보강 리브(128)가 일체로 돌출해서 형성될 수 있다.
도 8은 도 6의 A-A선 단면도이다. 도 8을 참조하면, 어퍼 암바디(110)는 그 가장자리를 따라 그 폭 방향 내측으로 절곡된 2개의 결합 플랜지(103)를 구비할 수 있다.
2개의 결합 플랜지(103)는 서로 대향하도록 형성되고, 인서트 (120)의 사출시 인서트 (120)의 내부로 삽입되어 어퍼 암바디(110)와 인서트(120) 사이의 결합력을 증대시키게 된다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 하이브리드 현가암의 중량 대비 최대하중을 나타낸 그래프이다. X축은 하이브리드 현가암의 중량(단위, kg)을 나타내고, Y축은 해당 재료가 버클링되지 않고 버틸 수 있는 최대 하중(단위, N)을 나타낸다.
'Steel'로 표시된 선은 현가암 전체가 스틸 재질로 나타낸 경우를 나타내고, 'Hybrid'라고 표시된 선은 실시 예에 따라 스틸과 플라스틱 인서트의 두 종류로 구성된 하이브리드 현가암인 경우를 나타낸다.
하이브리드 현가암을 사용하는 이유는, 동일한 최대하중을 견디는 경우에도, 스틸로 구성된 현가암에 비하여 중량이 낮기 때문이다. 그러나, 플라스틱 인서트의 비율이 일정한 수준을 넘어서는 경우, 즉, 스틸의 비율이 낮아지는 경우에는, 오히려 중량 높아지더라도, 일반 스틸로 구성된 현가암 보다 견딜 수 있는 최대 하중이 낮다.
도 9의 그래프를 참고하면, 하이브리드 현가 암의 스틸의 비율이 전체 하중 대비 50% 이상 90%(박스 내 범위)에서, X축에 따른 동일한 중량일 때, 하이브리드 현가 암이 스틸 현가 암에 비하여 최대 하중이 높은 것을 확인할 수 있다.
따라서, 앞서 설명한 실시예에서, 로워 암바디(20) 또는 어퍼 암바디(110)는 바람직하게 전체 중량에 대해 50%이상 90%이하의 중량비를 가질 수 있고, 더 바람직하게는 전체 중량에 대해 55%이상 78%이하의 중량비를 가질 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
10: 하이브리드 로워 암
20: 로워 암바디
30: 인서트:
40: 볼 조인트
50: 제1 부시
60: 제2 부시
100: 어퍼 암바디
120; 인서트
130: 부시
140: 볼 조인트

Claims (24)

  1. 상부벽과 상기 상부벽으로부터 하향으로 연장하는 두 개의 측벽을 포함하여 하향으로 개방된 금속 재질의 어퍼 암바디와,
    상기 어퍼 암바디에 인서트 사출되어 형성되어 상기 어퍼암 바디를 지지하는 플라스틱 재질의 인서트 몰딩을 포함하고,
    상기 인서트 몰딩은 상부벽과 상기 상부벽으로부터 하향으로 연장하는 두 개의 측벽을 포함하여, 상기 인서트 몰딩의 상부벽과 측벽은 각각 어퍼 암바디의 상부벽과 측벽에 결합되고,
    상기 인서트 몰딩은 상기 인서트 몰딩의 상부벽 및 측벽에 의해 에워싸인 공간 내에 배치되어 상기 인서트 몰딩의 상부벽 및 측벽을 지지하는 보강 리브를 더 포함하고,
    상기 보강 리브는 양 단들의 각각이 상기 인서트 몰딩의 측벽들의 각각에 결합되어 상기 인서트 몰딩의 측벽들을 서로 연결하고,
    상기 보강 리브의 상하 방향의 길이는 인서트 몰딩의 측벽의 상하 방향의 길이보다 작고,
    상기 보강 리브는 상하 방향의 길이가 보강 리브의 횡방향을 따라 일정한 제1 부분과, 상기 제1 부분과 상기 인서트 몰딩의 측벽 사이에 배치되는 제2 부분을 포함하고,
    상기 제2 부분은 상기 제1 부분으로부터 상기 인서트 몰딩의 측벽으로 갈수록 상하 방향의 길이가 증가하고,
    상기 어퍼 암바디는 전체 중량에 대해 50% 이상 90%이하의 중량비를 가지는,
    하이브리드 어퍼 암.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어퍼 암바디는,
    2개의 레그부; 및
    상기 2개의 레그부를 일체로 연결하는 조인트부;
    를 포함하는 하이브리드 어퍼 암.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 2개의 레그부의 각 선단부에는 부시 파이프가 용접으로 결합되고;
    상기 조인트부의 선단부에는 볼 조인트 파이프가 용접으로 결합되는 하이브리드 어퍼 암.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 볼 조인트 파이프는 상기 부시 파이프들 사이의 중앙 부위에 위치되고;
    상기 부시 파이프들은 수평 방향으로 개구되게 배치되며;
    상기 볼 조인트 파이프는 수직 방향으로 개구되게 배치되는 하이브리드 어퍼 암.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 부시 파이프들에는 각각 부시가 압입되어 결합되고;
    상기 볼 조인트 파이프에는 볼 조인트가 압입되어 결합되는 하이브리드 어퍼 암.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 어퍼 암바디에는 적어도 하나의 홀이 관통해서 형성되고;
    상기 인서트 몰딩에는 상기 홀에 삽입되어 충진되고 상기 홀의 주변 가장자리까지 확장되는 적어도 하나의 결합 돌기가 형성되는 하이브리드 어퍼 암.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 어퍼 암바디는, 2개의 레그부 및 상기 2개의 레그부를 일체로 연결하는 조인트부를 포함하고;
    상기 인서트 몰딩은, 2개의 레그부 및 상기 2개의 레그부를 일체로 연결하는 조인트부를 포함하며;
    상기 적어도 하나의 홀은 상기 2개의 레그부의 각각에 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치된 적어도 하나의 소경홀을 포함하며;
    상기 적어도 하나의 결합 돌기는 상기 적어도 하나의 소경홀에 삽입되어 충진됨과 더불어 상기 적어도 하나의 소경홀의 주변 가장자리까지 반경 방향으로 확장된 크기로 형성되는 하이브리드 어퍼 암.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소경홀은 서로 인접하게 배치된 2개 이상의 소경홀을 포함하고;
    상기 2개 이상의 소경홀 사이에는 상기 소경홀보다 직경이 상대적으로 큰 적어도 하나의 중경홀이 형성되며;
    상기 중경홀에는 상기 인서트 몰딩의 일부가 삽입되어 상기 중경홀의 주변 가장자리까지 반경 방향으로 확장된 중경 결합 테두리가 상기 인서트 몰딩에 형성되는 하이브리드 어퍼 암.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 홀은 상기 어퍼 암바디의 상기 조인트부에 형성된 대경홀을 포함하고;
    상기 대경홀에는 상기 인서트 몰딩의 일부가 삽입되어 상기 대경홀의 주변 가장자리까지 반경 방향으로 확장된 대경 결합 테두리가 상기 인서트 몰딩에 형성되는 하이브리드 어퍼 암.
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