KR102074498B1

KR102074498B1 - 차량용 너클 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102074498B1
Application number: KR1020180038808A
Authority: KR
Inventors: 최봉석
Original assignee: 명화공업주식회사
Priority date: 2018-04-03
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2020-02-06
Also published as: KR20190115741A

Abstract

본 발명은 차량용 너클 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 지그에서의 고정 내지 지지를 위해 형성하는 지그 포인트의 형상을 개선하여 타 부품과의 조립시 지그 포인트로 인한 간섭 발생의 문제점이 해소될 수 있고, 지그에서의 안정적이면서도 정확하고 용이한 고정이 가능하며, 조립 및 지그에서의 작업 효율성이 향상될 수 있는 차량용 너클 및 그 제조 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 너클의 제조 과정에서 성형된 너클을 후속 작업을 위해 지그에 고정 내지 지지시킬 때 사용하는 것으로서, 일측에 상기 지그에 의해 접촉되는 부위인 지그 포인트가 형성되고, 상기 지그 포인트가 다른 부위에 비해 상대적으로 납작하고 편평한 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 너클, 및 그 제조 방법이 개시된다.

Description

차량용 너클 및 그 제조 방법{Knuckle for suspension of vehicle and method for manufacturing the same}

본 발명은 차량용 너클 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지그에서의 고정 내지 지지를 위해 필요한 지그 포인트의 형상을 개선한 차량용 너클 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차체와 휠 사이에 위치하며, 이 두 강체를 하나 혹은 다수의 링크를 이용하여 연결해주는 장치로서, 차체와 휠 사이의 상대운동을 기계적으로 적절히 조화시키는 기능을 수행하고, 차체나 탑승자에게 전달되지 않도록 노면의 충격을 흡수하는 기능을 수행한다.

이러한 차량의 현가장치 중 전방 현가장치는 차축 현가식과 독립 현가식으로 구분되고, 독립 현가식 전방 현가장치에는 위시본 타입(Wishbone type), 맥퍼슨 타입(Macpherson type) 등이 있다.

이 중 맥퍼슨 타입 전방 현가장치는 쇽 업소버를 가지는 스트럿 위에 스프링을 얹은 타입으로서, 상단부는 차체 마운트에 고정되고, 하단부는 너클 상단부에 연결되는 구조로 되어 있다.

보다 상세하게는, 스트럿의 하단부에 홀을 가지는 스트럿 브라켓이 장착되고, 너클의 상단부에 스트럿 브라켓의 홀에 대응되는 홀이 형성되어 있으며, 너클의 상단부가 스트럿 브라켓의 내측으로 삽입된 후, 서로 맞춰진 홀에 볼트가 체결됨으로써, 스트럿과 너클이 일체식으로 조립된다.

또한, 현가장치는 차량의 주행 중에 발생하는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 탑승자에게 안락한 승차감을 제공하고, 운전자의 운전행위 및 노면 굴곡으로 인해 발생하는 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전 편의성을 제공하며, 불규칙한 노면의 주행시 타이어 접지면에서의 수직하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동시 차량의 조종성 및 안정성을 확보해주어야 한다는 기본 조건을 만족시켜야만 한다.

이와 같은 조건을 만족시키기 위해서는 서스펜션 지오메트리에 의한 휠의 자세가 매우 중요한 요소로 작용하게 되는데, 휠의 자세는 차체와의 상대 운동에 따라 크게 변하게 되며, 변하는 휠의 자세에 따라 차량의 전체적인 성능을 크게 좌우하게 된다.

이에 따라 최근에는 적어도 3개 이상의 링크를 사용하여 노면으로부터 입력되는 충격 및 진동, 차체 진동을 이상적인 기구학적 운동을 통하여 효과적으로 수용할 수 있는 멀티 링크 타입(multi-link type)의 현가장치가 개발되어 적용되고 있다.

멀티 링크 타입의 현가장치는 차체 프레임에 타이어와 휠을 장착하기 위한 캐리어가 너클을 통해 장착되고, 상기 너클에는 트레일링 암, 로어 암, 어퍼 암, 어시스트 암 등이 장착되어 구성된다.

한편, 전술한 바와 같이, 스트럿과 너클을 체결함에 있어서 스트럿의 하단부에 스트럿 브라켓을 장착한 뒤 너클의 상단부를 스트럿 브라켓과 볼트로 체결한다.

이를 위해 스트럿 브라켓과 너클 상단부 결합부위에 형성한 양측의 홀을 서로 일치시킨 상태에서 상기 일치된 홀에 볼트를 삽입하여 양측을 체결하게 된다.

또한, 너클을 로어 암이나 어퍼 암, 그 밖의 컨트롤 암 등의 서스펜션 암과 결합할 때에는 볼 조인트로 연결할 수 있으며, 너클과 볼 조인트를 결합할 때 볼 조인트의 볼 스터드를 너클에 형성한 홀에 삽입하여 결합한다.

도 1은 스트럿에 체결되는 너클의 예를 도시한 것이다.

예시된 바와 같은 너클(10)을 제조할 때, 통상적으로는 정해진 형상을 갖도록 너클을 성형한 뒤, 성형된 너클을 별도의 지그(미도시)를 이용하여 고정 내지 지지한 상태에서 추가 가공(예, 홀 가공) 등의 후속 공정을 실시하여 너클을 완성한다.

이와 같이 너클(10)을 지그에 고정 내지 지지시키기 위해 너클에는 지그에서의 고정 내지 지지를 위해 지그에 접촉되는 부위인 지그 포인트(13)를 미리 형성한다.

상기 지그 포인트(13)는 소재에서 너클을 성형할 때 형성할 수 있는데, 도 2에 나타낸 바와 같은 돌출된 형상의 지그 포인트(13)를 너클(10)의 정해진 위치에 형성한다.

이때, 대게는 너클(10)에서 타 부품과의 결합부위(11), 특히 결합부위(11)에서 홀(12)의 주변에 위치하도록 지그 포인트를 형성한다.

도 2는 차량의 현가장치에서 스트럿의 하단부에 장착된 스트럿 브라켓에 볼트로 체결될 수 있는 너클의 결합부위를 예시한 것으로, 도시된 너클(10)의 결합부위(11)에서 홀(12)은 스트럿 브라켓(미도시)의 홀과 일치된 상태에서 볼트가 삽입되는 홀이 된다.

도시된 바와 같이, 종래에는 너클(10)의 결합부위(11)에서 홀(12) 주변으로 원형으로 돌출된 형상의 지그 포인트(13)를 형성하며, 보통 소재를 가공하여 너클 형상을 성형할 때 지그 포인트도 함께 형성한 후, 지그 포인트(13)를 이용하여 지그에 너클(10)을 고정 내지 지지시킨 상태에서, 스트럿과의 체결을 위한 도시된 바의 홀(12)을 너클(10)의 결합부위(11)에 추가로 가공할 수 있다.

그러나, 종래에는 너클(10)의 표면에서 돌출된 형상으로 지그 포인트(13)를 형성함으로써, 스트럿 브라켓과의 조립시에 돌출된 지그 포인트가 스트럿 브라켓과의 사이에 간격이 확보되지 않은 상태에서 간섭을 일으킬 수 있고, 이러한 간섭 발생으로 인해 너클(10)의 결합부위(11)가 스트럿 브라켓에서 정확한 위치에 체결되지 않는 등 조립 공차가 발생할 수 있다.

지그 포인트(13)가 돌출형이기 때문에 너클(10)의 표면에서 튀어나온 형상을 가지므로 스트럿 브라켓 또는 다른 부품과 조립할 때 조립되는 부품과의 간섭이 발생하는 문제가 있는 것이다.

또한, 종래의 지그 포인트는 지그에 접촉되는 면적이 매우 협소한 형상을 가지는데, 도 2를 참조하면, 지그 포인트(13)가 너클(10)의 결합부위(11) 표면에서 원형으로 조그맣게 돌출된 형상을 가진다.

이러한 지그 포인트(13)는 지그와의 접촉면적이 매우 협소할 뿐만 아니라, 돌출형 구조로 인해 지그 포인트가 너클(10)의 표면에서 상대적으로 높은 곳에 위치하므로, 지그로 너클을 고정하기가 쉽지 않다.

이와 같이 지그를 이용하여 너클을 정확한 위치나 각도로 고정 내지 지지시키는 것이 쉽지 않아 가공 작업에 어려움이 있고, 결국 작업 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 지그에서의 고정 내지 지지를 위해 형성하는 지그 포인트의 형상을 개선하여 타 부품과의 조립시 지그 포인트로 인한 간섭 발생의 문제점이 해소될 수 있고, 지그에서의 안정적이면서도 정확하고 용이한 고정이 가능하며, 조립 및 지그에서의 작업 효율성이 향상될 수 있는 차량용 너클 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 따르면, 너클의 제조 과정에서 성형된 너클을 후속 작업을 위해 지그에 고정 내지 지지시킬 때 사용하는 것으로서, 일측에 상기 지그에 의해 접촉되는 부위인 지그 포인트가 형성되고, 상기 지그 포인트가 다른 부위에 비해 상대적으로 납작하고 편평한 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 너클을 제공한다.

바람직한 실시예에서, 상기 지그 포인트는 타 부품과의 결합을 위한 홀을 가지는 원통 형상의 결합부위 일측 표면에서 사각형의 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 지그 포인트는 상기 원통 형상의 결합부위 일측 표면에서 원통 길이만큼 길게 형성된 직사각형의 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 소재에서 지그 포인트를 가지는 정해진 형상의 너클을 성형하는 단계; 상기 지그 포인트를 이용하여 지그에 의해 상기 성형된 너클이 고정 내지 지지되도록 하는 단계; 및 상기 지그에 의해 고정 내지 지지된 너클에 대하여 정해진 후속 가공 및 작업을 진행하여 너클을 완성하는 단계를 포함하는 차량용 너클의 제조 방법에 있어서, 상기 너클의 성형시 지그에서의 고정 내지 지지를 위해 지그에 의해 접촉되는 부위인 지그 포인트를 너클의 일측에 형성하고, 상기 지그 포인트를 너클의 다른 부위에 비해 상대적으로 납작하고 편평한 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 너클의 제조 방법을 제공한다.

이로써, 본 발명에 따른 차량용 너클 및 그 제조 방법에 의하면, 돌출형의 지그 포인트가 아닌, 납작하고 평탄한 지그 포인트를 가짐으로써, 타 부품과의 조립시 지그 포인트로 인한 간섭 발생의 문제점이 해소될 수 있고, 지그에서의 안정적이면서도 정확하고 용이한 고정이 가능하며, 작업 효율성이 향상될 수 있는 등의 효과가 있게 된다.

도 1은 통상의 너클을 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 너클에서 돌출형 지그 포인트가 형성된 결합부위를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 너클을 도시한 사시도로서, 지그 포인트가 형성된 너클의 결합부위를 도시한 사시도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 너클을 도시한 사시도로서, 지그 포인트(13)가 형성된 너클(10)의 결합부위(11)를 도시한 도면이다.

도시된 실시예에서, 결합부위(11)는 스트럿(미도시)과의 체결을 위한 너클(10)의 결합부위가 될 수 있는 것으로, 보다 상세하게는 스트럿의 하단부에 장착된 스트럿 브라켓(미도시)에 체결되는 너클의 결합부위가 될 수 있다.

상기 너클(10)의 결합부위(11)에는 스트럿 브라켓과의 볼트 체결을 위한 홀(12)이 형성되어 있으며, 스트럿 브라켓의 홀(미도시)과 너클(10)의 홀(12)을 서로 일치시킨 뒤, 일치된 홀(12)에 볼트를 삽입하여 양측 부품 간을 체결하게 된다.

또한, 지그 포인트(13)가 형성되는 너클(10)의 결합부위(11)는 상기와 같은 스트럿 브라켓과 체결되는 결합부위(11) 외에도, 로어 암이나 어퍼 암, 그 밖의 컨트롤 암 등의 서스펜션 암에 볼 조인트 등을 매개로 결합되는 결합부위가 될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 너클(10)에서 지그 포인트(13)가 위치하는 결합부위(11)는 공지의 너클에서 통상적으로 지그 포인트가 형성되는 결합부위가 될 수 있고, 그 밖에 지그 포인트가 형성될 필요가 있는 너클의 결합부위가 될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 너클(10)에서 지그 포인트(13)는, 소재로부터 너클이 성형되고 난 뒤 성형된 너클을 대상으로 추가 가공 등의 작업이 이루어질 수 있게, 지그(미도시)에 접촉시켜 너클(10)이 지그에 의해 고정 및 지지되도록 하는 부위를 의미한다.

본 발명의 실시예에 따른 너클(10)에서는, 종래와 같이 돌출형이 아닌, 플랫한 형상, 즉 다른 부위에 비해 상대적으로 납작하게 눌린 형상이면서 표면이 편평한 형상을 가지는 지그 포인트(13)가 형성된다.

도 3을 참조하면, 너클(10)의 일측에 납작하고 편평한 형상을 가지는 지그 포인트(13)가 형성됨을 볼 수 있으며, 너클(10)에서 지그 포인트(13)는 너클의 성형 후 추가 가공(예, 홀 가공) 등의 후속 작업을 위하여 너클(10)을 지그로 고정 내지 지지시킴에 있어서 지그에 의해 접촉되는 부위이다.

이러한 지그 포인트(13)는 표면이 편평하면서 면적, 특히 지그가 접촉되는 면적이 충분히 넓은 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에서, 타 부품과 결합되는 너클(10)의 결합부위(11)는 원통 형상을 가지면서 원통 형상의 내측 공간에 하는 홀(12)이 형성된 구조를 가지는바, 이때 원통 형상의 결합부위(11) 일측 표면에서 사각형의 형상, 보다 상세히는 원통 길이만큼 길게 형성된 직사각형의 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 너클(10)의 결합부위(11)에서 원통 형상의 양 끝단은 원주방향 전둘레를 따라서 곡면으로 형성될 수 있는데, 이때 곡면 부위에도 납작하게 눌린 형상 및 편평한 형상의 부분이 형성될 수 있으며, 이 곡면 부위에 형성된 납작하고 편평한 형상의 부분은 지그 포인트에 포함되는 부분이라 할 수 있다.

종래의 너클(10)에서는 도 2에 나타낸 바와 같이 돌출된 원형의 지그 포인트(13)가 형성됨으로써, 지그 포인트(13) 자체가 너클(10)의 표면에서 높게 돌출된 형상이라는 점, 그리고 지그가 접촉하게 되는 편평한 표면이 매우 협소한 면적을 가지는 점에서 전술한 문제점 및 불리함을 가지고 있다.

반면, 본 발명에서는 표면에서 위로 튀어나온 형상, 그리고 평탄한 부위가 협소할 수밖에 없는 원형으로 돌출된 형상이 아닌, 너클(10)의 결합부위(11) 표면에서 예시한 바와 같이 플랫한 형상, 즉 납작하게 눌린 형상이면서 편평한 형상을 가지는 지그 포인트(13)가 형성됨으로써 종래의 문제점이 해소될 수 있게 된다.

즉, 본 발명에서 지그 포인트(13)는 너클(10)의 다른 부위에 비해 돌출된 형상이 아니라 오히려 납작하게 눌린 형상, 그리고 너클(10)의 다른 부위에 비해 높게 올라온 형상이 아니라 오히려 낮게 눌린 평탄한 형상을 가짐으로써, 스트럿 브라켓 등 타 부품과의 조립시에 간섭이 발생하는 것이 방지될 수 있고, 특히 지그와의 접촉면적을 크게 할 수 있으므로 지그에 의한 안정적인 고정 내지 지지가 가능하다.

또한, 지그와의 접촉면적이 증대됨에 따라 너클(10)을 정확한 위치 및 각도로 지그에 고정 내지 지지시킬 수 있으며, 너클(10)을 지그에 고정하는 것이 종래에 비해 용이하므로 작업성이 좋아지면서 작업 효율성이 향상될 수 있다.

이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 너클에 의하면, 돌출형의 지그 포인트가 아닌, 납작하고 평탄한 지그 포인트를 가짐으로써, 타 부품과의 조립시 지그 포인트로 인한 간섭 발생의 문제점이 해소될 수 있고, 지그에서의 안정적이면서도 정확하고 용이한 고정이 가능하며, 작업 효율성이 향상될 수 있는 등의 효과가 있게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 너클
11 : 결합부위
12 : 홀
13 : 지그 포인트

Claims

너클의 제조 과정에서 성형된 너클을 후속 작업을 위해 지그에 고정 내지 지지시킬 때 사용하는 것으로서, 일측에 상기 지그에 의해 접촉되는 부위인 지그 포인트가 형성되고, 상기 지그 포인트가 너클의 표면에서 돌출되지 않게 너클의 다른 부위에 비해 상대적으로 납작하고 편평한 형상으로 형성되고, 상기 지그 포인트는 타 부품과의 결합을 위한 홀을 가지는 원통 형상의 결합부위 일측 표면에서 원통 길이만큼 길게 형성된 직사각형의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 너클.
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삭제
소재에서 지그 포인트를 가지는 정해진 형상의 너클을 성형하는 단계;
상기 지그 포인트를 이용하여 지그에 의해 상기 성형된 너클이 고정 내지 지지되도록 하는 단계; 및
상기 지그에 의해 고정 내지 지지된 너클에 대하여 정해진 후속 가공 및 작업을 진행하여 너클을 완성하는 단계를 포함하는 차량용 너클의 제조 방법에 있어서,
상기 너클의 성형시 지그에서의 고정 내지 지지를 위해 지그에 의해 접촉되는 부위인 지그 포인트를 너클의 일측에 형성하고, 상기 지그 포인트를 너클의 표면에서 돌출되지 않게 너클의 다른 부위에 비해 상대적으로 납작하고 편평한 형상으로 형성하고,
상기 지그 포인트는 타 부품과의 결합을 위한 홀을 가지는 원통 형상의 결합부위 일측 표면에서 원통 길이만큼 길게 형성된 직사각형의 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 너클의 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 너클의 결합부위는 스트럿과의 체결을 위한 너클의 결합부위가 될 수 있는 것으로 스트럿의 하단부에 장착된 스트럿 브라켓에 체결되는 너클의 결합부위인 것을 특징으로 하는 차량용 너클.
청구항 1에 있어서,
상기 너클의 결합부위에는 스트럿 브라켓과의 볼트 체결을 위한 홀이 형성되어 있으며, 스트럿 브라켓의 홀과 너클의 홀을 서로 일치시킨 뒤, 일치된 홀에 볼트를 삽입하여 양측 부품 간이 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 너클.
청구항 1에 있어서,
상기 지그 포인트가 형성되는 너클의 결합부위는 로어 암이나 어퍼 암, 또는 컨트롤 암의 서스펜션 암에 볼 조인트를 매개로 결합되는 결합부위인 것을 특징으로 하는 차량용 너클.
청구항 1에 있어서,
상기 너클에서 지그 포인트는, 소재로부터 너클이 성형되고 난 뒤 성형된 너클을 대상으로 추가 가공 등의 작업이 이루어질 수 있게, 지그에 접촉시켜 너클이 지그에 의해 고정 및 지지되도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 너클.
청구항 1에 있어서,
상기 너클의 일측에 납작하고 편평한 형상을 가지는 지그 포인트가 형성되고, 너클에서 지그 포인트는 너클의 성형 후 추가 가공의 후속 작업을 위하여 너클을 지그로 고정 내지 지지시킴에 있어서 지그에 의해 접촉되는 것을 특징으로 하는 차량용 너클.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 너클의 결합부위에서 원통 형상의 양 끝단은 원주방향 전 둘레를 따라서 곡면으로 형성될 수 있고, 이때 곡면 부위에도 납작하게 눌린 형상 및 편평한 형상의 부분이 형성되며, 이 곡면 부위에 형성된 납작하고 편평한 형상의 부분은 지그 포인트에 포함되는 부분으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 너클.
청구항 1에 있어서,
상기 지그 포인트는 너클의 다른 부위에 비해 납작하게 눌린 형상, 그리고 너클의 다른 부위에 비해 낮게 눌린 평탄한 형상을 가짐으로써, 타 부품과의 조립시에 간섭이 발생하는 것이 방지될 수 있고, 지그와의 접촉면적을 크게 할 수 있으므로 지그에 의한 안정적인 고정 내지 지지가 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 너클.