KR102086162B1 - 휠 지지체의 제작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휠 지지체의 제작방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 개발 또는 구조 변경 등으로 인해 너클(knuckle) 또는 캐리어와 같이 휠을 지지하는 휠 지지체의 연결위치 및 연결형상 등이 변화하는 경우에 저렴한 비용을 들여 빠른 시간 내에 휠 지지체의 샘플을 제작할 수 있는 휠 지지체의 제작방법에 대한 것이다.

Description

휠 지지체의 제작방법 { Manufacturing method of wheel support member and}
본 발명은 휠 지지체의 제작방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 개발 또는 구조 변경 등으로 인해 너클(knuckle) 또는 캐리어와 같이 휠을 지지하는 휠 지지체의 연결위치 및 연결형상 등이 변화하는 경우에 저렴한 비용을 들여 빠른 시간 내에 휠 지지체의 샘플을 제작할 수 있는 휠 지지체의 제작방법에 대한 것이다.
일반적으로, 차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하는 것으로, 차량의 주행 중, 노면에서 받는 진동이나 충격이 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 하여 승차감을 좋게 한다.
이러한 현가장치는 차축의 형식에 따라 크게 일체 차축 현가 방식과 독립 현가 방식으로 구분되며, 통상적으로 승차감이나 조종성을 중요시하는 승용차 등에는 독립 현가 방식이 이용되고 있다.
이 경우, 차량의 휠(wheel)을 너클(knuckle) 또는 캐리어 등과 같은 휠 지지체를 통해 지지되어 차체와 연결된다.
그런데, 차량은 해마다 신제품이 개발되고 있으며, 기존 차량의 경우에도 계속 신모델이 개발되고 있다.
이와 같이 차량의 신제품 또는 새로운 모델이 개발되는 경우 차량의 구조 등에 변경 등이 발생하게 되며, 이에 따라 기존에 사용하던 각종 구성요소 중에 일부를 새로이 개발할 필요가 있다.
예를 들어, 차량의 구조 등이 변화하는 경우에 차량의 휠에 연결되어 지지하는 너클 또는 캐리어 등과 같은 휠 지지체의 샘플(sample)을 시험 제작하여 새로운 차량 또는 신모델의 차량에 적용하여 테스트를 수행할 수 있다. 차량의 휠을 지지하는 휠 지지체는 차량에 있어서 매우 중요한 구성요소에 해당하므로, 차량의 신제품 또는 새로운 모델이 개발되는 경우에 휠 지지체의 샘플을 차량에 적용하여 테스트하는 것은 필수적인 과정이라 할 수 있다.
종래의 경우, 위와 같이 너클 또는 캐리어 등과 같은 휠 지지체의 샘플(sample)을 시험 제작하는 경우에 기존 휠 지지체의 가공 여유보다 더 많은 가공이 필요한 경우에 샘플 제작을 위하여 새로이 금형을 제작하여 샘플을 제작하거나, 또는 캠가공으로 샘플을 제작하였다.
하지만, 이와 같이 휠 지지체의 샘플을 제작하는 경우에 캠가공을 이용하는 경우 수천만원의 비용이 필요하며, 금형을 이용하는 경우에는 재료에 따라 수천만원에서 수억원이 필요하게 된다. 이 경우, 휠 지지체의 샘플 제작을 위한 초기 비용이 급격히 상승하는 문제점이 있다.
또한, 종래기술과 같이 캠가공 또는 금형을 이용하는 경우에 휠 지지체의 샘플 제작을 위한 시간이 많이 소요되어 실제 테스트까지 걸리는 시간이 현저히 증가하는 문제점이 있다.
1.한국공개특허 10-2015-0066110 호
본 발명은 자동차의 휠 지지체에 있어서, 자동차의 개발 또는 구조 변경 등으로 인해 휠 지지체의 연결위치 및 연결형상 등이 변화하는 경우에 저렴한 비용을 들여 빠른 시간 내에 휠 지지체의 샘플을 제작할 수 있는 휠 지지체의 제작방법 및 그 제작방법에 따라 제작된 휠 지지체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 휠 지지체를 제공하는 단계와, 상기 휠 지지체의 적어도 하나의 연결부의 연결홀을 가공하여 직경을 늘리는 단계와, 상기 연결홀의 전방 및 후방 중에 적어도 한쪽에 연장소켓을 고정하는 단계와, 상기 연장소켓 또는 연결부 중에 적어도 하나를 가공하는 단계 및 상기 연장소켓을 관통하는 소켓 연결홀을 가공하는 단계를 포함하고, 상기 소켓 연결홀은 상기 연결홀과 비교하여 연결위치, 연결형상 및 연결각도 중에 적어도 하나가 상이한 것을 특징으로 하는 휠 지지체를 제작하는 방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 휠 지지체는 너클과 캐리어 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연장소켓은 헤드부와, 상기 헤드부에서 연장 형성되어 상기 연결홀에 삽입되는 삽입부를 구비하고, 상기 휠 지지체와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 적어도 하나의 연결홀을 가공하여 직경을 늘리는 단계에서, 상기 연장소켓의 삽입부의 직경에 대응하여 상기 연결홀의 직경을 늘리게 된다.
나아가, 상기 연결홀에 연장소켓을 고정하는 단계에서, 상기 연장소켓의 삽입부를 상기 연결홀에 삽입하고, 상기 연결홀에 억지끼움, 리벳체결 또는 나사체결될 수 있다.
또한, 상기 연결홀에 연장소켓을 고정하는 단계에서, 상기 연결홀의 전방 및 후방 중에 어느 한쪽에서 상기 연결홀에 제1 연장소켓의 삽입부를 삽입하여 고정하고, 상기 연결홀의 전방 및 후방 중에 다른 한쪽에서 제2 연장소켓의 삽입부를 삽입하여 고정할 수 있다.
이때, 상기 제2 연장소켓의 삽입부는 상기 제1 연장소켓의 중간 연결홀에 삽입되어 고정될 수 있다.
한편, 상기 연결홀에 연장소켓을 고정하는 단계는, 상기 연결홀의 가장자리를 따라 결합공을 형성하고, 상기 연장소켓을 관통하여 상기 결합공에 결합되는 고정부재를 결합할 수 있다.
또한, 상기 소켓 연결홀을 가공하는 단계에서 상기 소켓 연결홀은 미리 결정된 각도로 경사져서 형성될 수 있다.
나아가, 상기와 같은 본 발명의 목적은 전술한 휠 지지체를 제작하는 방법에 의해 제작된 휠 지지체에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 휠 지지체 및 그 제작방법에 따르면, 자동차의 개발 또는 구조 변경 등으로 인해 휠 지지체의 연결위치 및 연결형상 등이 변화하는 경우에 기존에 사용하던 휠 지지체를 이용하여 새로운 모델의 휠 지지체 샘플을 제작함으로써 저렴한 비용을 들여 빠른 시간 내에 휠 지지체의 샘플을 제작할 수 있다.
특히, 본 발명의 경우 기존에 사용하던 휠 지지체의 연결홀 등에 연장소켓을 고정하고, 상기 연장소켓을 변화된 연결위치 및 연결형상에 대응하여 가공함으로써 새로운 금형 제작을 필요로 하지 않으며, 기존에 사용하던 휠 지지체의 구조를 그대로 사용하여 경제적인 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명의 경우 새로운 모델의 휠 지지체 샘플을 제작하는 경우에 기존에 사용하던 휠 지지체의 연결홀 등에 연장소켓을 고정하고 상기 연장소켓을 가공하여 제작함으로써 종래의 캠가공 또는 금형을 이용하는 경우에 비해 제작에 소요되는 시간을 현저히 줄여 빠른 시일 내에 테스트를 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 지지체를 구성하는 너클을 도시한 도면,
도 2는 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 지지체를 구성하는 캐리어를 도시한 도면,
도 3은 기존에 사용하던 휠 지지체의 하나의 연결홀을 도시한 도면,
도 4는 상기 연결홀을 가공하여 직경을 늘린 상태를 도시한 도면,
도 5는 상기 연결홀에 연장소켓을 고정하는 과정을 도시한 도면,
도 6은 상기 연결홀에 연장소켓이 고정된 상태를 도시한 도면,
도 7은 상기 연장소켓을 가공한 상태를 도시한 도면,
도 8은 상기 연장소켓이 연결된 연결홀을 측면에서 바라본 단면도,
도 9는 다른 실시예에 따라 상기 연장소켓이 연결된 연결홀을 측면에서 바라본 단면도,
도 10은 또 다른 실시예에 따라 상기 연장소켓이 연결된 연결홀을 측면에서 바라본 단면도,
도 11은 상기 연결홀에 고정부재를 이용하여 상기 연장소켓을 고정하는 과정을 도시한 도면,
도 12는 상기 연장소켓이 상기 고정부재에 의해 고정된 상태를 도시한 도면,
도 13은 상기 연장소켓을 가공한 상태를 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 지지체의 제작방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에 사용된 용어가 당해 용어의 일반적 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 한편, 이하에 기술될 장치의 구성이나 제어방법은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 휠 지지체를 구성하는 너클 및 캐리어의 구성에 대해서 먼저 살펴보고, 이어서 휠 지지체를 제작하는 방법에 대해서 상세히 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 지지체를 구성하는 너클(100)을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 너클(100)은 너클 브라켓(200)과 스트럿 쇽업쇼바(300)를 포함하여 연결된다.
여기서, 상기 스트럿 쇽업 쇼바(300)는 차량 운행 중 진동과 흔들림을 완충하는 역할을 수행한다. 상기 스트럿 쇽업 쇼바(300)는 너클 브라켓(200)에 의하여 너클(100)에 연결된다.
한편, 상기 너클 브라켓(200)은 전후면 및 측면 일부가 개방된 관 형태로 마련될 수 있다. 이때, 상기 너클 브라켓(200)은 스트럿 쇽업쇼바(300)가 삽입되는 중공(211)을 갖는 수용부(210)와, 수용부(210)에서 일측 방향으로 연장되어 상호 마주보는 플랜지부(220)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스트럿 쇽업 쇼바(300)는 프레스 핏(press fit) 방법에 의하여 수용부(210)에 삽입될 수 있으며, 아크(arc) 용접으로 수용부(210)에 고정될 수 있다.
상기 수용부(210)의 일단 테두리와 플랜지부(220)의 일단 테두리를 연결하는 제1보강부(231)와 수용부(210)의 타단 두리와 플랜지부(220)의 타단 테두리를 연결하는 제2보강부(232)가 구비될 수 있다.
상기 제1,2보강부(231, 232)는 강도 보강을 위해서 마련되는 것으로서, 플랜지 형태로 마련되어 소정의 폭을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1,2보강부(231, 232)는 경사지게 형성되며 플랜지부(220) 및 수용부(210)의 테두리에 형성되는 경사면부(231a, 232a)와, 경사면 부(231a, 232a)에서 외측 방향으로 연장되는 연장부(231b, 232b)를 포함할 수 있다. 상기 연장부(231b, 232b)는 평면형태로 마련되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 플랜지부(220)에는 삽입공(221)이 형성될 수 있다. 상기 플랜지부(220)의 삽입공(221)은 후술할 너클(100)의 스트럿부(120)의 삽입공에 대응된다. 그리고, 상기 삽입공(1221a, 1222a)들에 소정의 체결부재(미도시)가 결합되어 너클 브라켓(200)과 스트럿부(300)를 결합시킨다.
이 경우, 상기 플랜지부(220)의 삽입공(221)은 복수개로 형성되고, 상호 이격되는 것이 바람직한데, 이는 결합의 안정성을 높이기 위함이다.
한편, 상기 너클(100)은 허브 베어링(미도시)이 장착되는 허브 베어링 장착부(110)를 포함할 수 있다.
상기 허브 베어링 장착부(110)는 허브 베어링(미도시)이 장착되는 장착공(111)과, 장착공(111) 주위에 허브 베어링이 고정되는 고정공(112)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 허브 베어링 장착부(110) 옆에는 ABS 센서(미도시)가 장착되는 ABS 장착부(115)가 마련될 수 있다.
나아가, 상기 허브 베어링 장착부(110)의 측방에는 브레이크 캘리퍼(미도시)가 장착되는 브레이크 캘리퍼 연결부(130)가 마련될 수 있다.
상기 허브 베어링 장착부(110)의 다른 측방에는 타이 로드 연결홀(141)이 형성된 타이 로드 연결부(140)가 마련될 수 있으며, 하부에는 로워함 연결홀(151)이 형성된 로워암 연결부(150)가 마련될 수 있다.
한편, 허브 베어링 장착부(110)의 상부에는 너클 브라켓(200)이 결합되는 스트럿부(120)가 마련될 수 있다.
상기 스트럿부(120)는 허브 베어링 장착부(110)의 상부에서 연장된다. 상기 스트럿부(120)는 허브 베어링 장착부(110) 상부에서 전방으로 연장되는 제1연결부(121)와, 제1연결부(121)의 단부에서 상측으로 연장되는 암 형태의 제2연결부(122)를 포함할 수 있다.
상기 제2연결부(122)의 측면에는 삽입공(1221a, 1222a) 복수 개가 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 두 개의 삽입공(1221a, 1222a) 사이에는 중간 연결부(1223)가 형성될 수 있으며, 상기 중간 연결부(1223)에는 강도 보강을 위한 리세스부(1223a)가 형성될 수 있다.
여기서 제2연결부(122)의 하단부에 배치되는 고정부를 제1고정부(1221)라고 하고, 상단부에 배치되는 고정부를 제2고정부(1222)라고 정의하는 경우, 상기 중간 연결부(1223)에 형성되는 리세스부(1223a)는 장공 형태로 마련되어 중간 연결부(1223)의 길이 방향을 따라 길게 형성될 수 있다.
또한, 제2고정부(1222)에서 중간 연결부(1223)로 이어지는 부분은 각 지게 형성되지 않고 곡선 형태로 마련되어 그 폭이 제2고정부(1222)에서 중간 연결부(1223)로 갈수록 얇아질 수 있다.
도 2는 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 지지체를 구성하는 캐리어를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 차량용 캐리어(1000)는 주물로 제작될 수 있으며, 차량의 휠을 지지하며, 차량의 중량을 휠에 전달하는 기능을 한다. 또한, 휠에 가해지는 충격이나 진동을 그 주변 구성 요소들로 전달하여 이러한 충격이나 진동이 해당 주변 구성 요소에서 완화되도록 한다.
상기 캐리어(1000)에는 허브 베어링 장착부(10)가 마련되며, 허브 베어링 장착부(10)는 허브 베어링(미도시)가 장착되는 연결홀(11)과, 그 주변의 웹(web)(12)으로 구성된다.
상기 웹(web)(12)에는 허브 베어링을 체결할 수 있는 베어링 체결홀(13)이 형성되며, 체결홀(13)은 허브 베어링을 3점 지지 또는 4점 지지할 수 있도록 마련된다.
상기 허브 베어링 장착부(10)의 상부에는 어퍼암 체결부(20)가 마련된다. 어퍼암 체결부([0033] 20)는 제1,2어퍼암 체결부(21, 22)를 포함한다.
상기 제1,2어퍼암 체결부(21, 22)는 플랜지(23, 25)가 마련되어 상부로 연장되고, 상호 이격되어 배치되며, 각각의 플랜지(23, 25)에는 어퍼암(미도시)이 회동가능하게 지지될 수 있도록 관통공(24, 26)이 형성된다. 상기 관통공(24, 26)에는 어퍼암 힌지핀(미도시)이 삽입되어 회동 가능하게 지지된다.
한편, 허브 베어링 장착부(10)의 하부에는 로워암 체결부(30)가 마련된다.
상기 로워암 체결부(30)는 허브 베어링 장착부(10)에서 하부로 연장되는 하부 연장부(31)와, 하부 연장부(31) 단부에 형성되는 중공부가 형성된 원통형태의 로워암 힌지핀 수용부(32)를 포함한다.
또한, 상기 허브 베어링 체결부(10) 일측에는 트레일링암 체결부(40)가 형성된다.
상기 트레일링암 체결부(40)에는 허브 베어링 체결부(10)에 안쪽으로 연장되는 제1연장부(41)와, 제1연장부(41)에서 측면 방향으로 연장되는 제2연장부(42)를 포함한다.
상기 제2 연장부(42)의 테두리에는 트레일링 암(미도시)이 다점 지지될 수 있도록 체결 너트가 삽입되는 체결홀(43)이 마련된다.
이 경우, 상기 제2연장부(42)의 테두리의 중심에는 안쪽으로 움푹 들어가며 곡선을 이루는 리세스부(421)가 형성된다.
상기 트레일링암 체결부(40)를 구성하는 체결홀(43)은 제2연장부(42)의 테두리의 상부와 하부에 마련되는 제1체결홀(431)과, 제2체결홀(432), 그리고, 제2연장부(42) 테두리의 중심부의 리세스부(421)에 형성되는 제3체결홀(433)을 포함한다.
상기 트레일링암 체결부(40)의 바깥 방향에는 연장 리브(50)가 배치되며, 트레일링 암 체결부(40)와 연장 리브(50)는 단차진 형태로 마련된다. 또는 옆에서 볼때 'L'자 형태로 마련된다. 상기 연장 리브(50)는 허브 베어링 체결부(10)의 일측에서 연장되는 형태로 마련된다.
예를 들어, 상기 연장 리브(50)의 상면(51)은 경사지게 형성되고, 소정의 두께를 갖는 형태로 마련된다. 또한, 상기 연장리브(50)에는 강도 보강을 위해서 넓은 홈 형태의 리세스 부(52)가 형성되는 것이 바람직하다. 나아가, 상기 연장 리브(50)의 상면(51)은 연장방향으로 갈 수록 하향 경사지게 형성되고, 그 두께도 연장 방향으로 갈수록 얇아지는 것이 바람직하다.
다만 이는 일 실시예에 불과하며, 연장 리브(50)의 상면이 경사진 면이 아니라 평평한 면으로 형성되거나 다른 보강 구조가 형성될 수 있으며, 그 두께도 연장 방향으로 점점 얇아지는 것이 아니라 연장 방향으로도 동일한 두께가 될 수 있고, 연장 방향으로 더 두껍게 될 수 있다.
전술한 연장 리브(50)의 하면(53)에는 어시스트암 체결부(60)가 마련된다.
상기 어시스트암 체결부(60)는 제1어시스트암 체결부(61)와, 이와 이격되는 제2어시스트암 체결부(62)를 포함하며, 이들은 일명 포크(fork)타입으로 형성되어 어시스트암(미도시)의 단부를 양 측에서 지지하는 역할을 수행한다.
즉, 제1어시스트암 체결부(61)와 제2어시스트암 체결부(62) 사이의 공간(70)에 어시스트암의 단부가 삽입되고, 체결핀(미도시)이 제1어시스트암 체결부(61)와, 어시스트암 단부(미도시)와, 제2어시스트암 체결부(62)를 관통하여 배치됨으로써 어시스트암(미도시)이 제1,2어시스트암 체결부(61, 62)에 회동 가능하게 지지된다.
또한, 제1,2어시스트암 체결부(61, 62)는 각각 연장리브(50)의 하면(53)에서 하방으로 연장되는 제1,2플랜지부(611,621)와, 제1,2플랜지부(611, 621)에 각각 형성되는 제1,2관통홀(612, 622)을 포함한다. 그리고, 제1,2관통홀(612, 622)의 중심은 동축(A)상에 배열되는 것이 바람직하다.
한편, 제1,2플랜지부(611, 621)의 하단부와 측면에는 각각 강도 보강용 돌출부(613, 614, 623, 624)가 마련되는 것이 바람직하다
여기서 측면에 형성되는 돌출부(614, 624)는 양 측면에 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 어시스트암 체결부(60)는 트레일링암 체결부(40)에서 바로 연장되는 것이 아니며, 연장 리브(50) 하면(53)에서 연장된다. 즉, 어시스트암 체결부(60)와 트레일링암 체결부(40) 사이에 연장 리브(50)가 위치한다. 따라서, 어시스트암 체결부(60)와 트레일링암 체결부(40)에 대한 구조적인 안정성을 확보할 수 있고, 더 나아가 성형성이 개선된다.
제1어시스트암 체결부(61)와 제2어시스트암 체결부(62) 사이의 공간(70)에서 어시스트 암이 회동하므로, 이러한 회동을 가이드 할 수 있도록 제1플랜지부(611)와 제2플랜지부(621)의 내벽 상부에는 곡면 형태의 가이드 단차부(615, 625)가 형성될 수 있다.
그런데, 차량의 구조 등이 변화하는 경우에 차량의 휠에 연결되어 지지하는 너클 또는 캐리어 등과 같은 휠 지지체의 샘플(sample)을 시험 제작하는 경우에 기존 휠 지지체의 가공 여유보다 더 많은 가공이 필요한 경우에 종래에는 샘플 제작을 위하여 새로이 금형을 제작하여 샘플을 제작하거나, 또는 캠가공으로 샘플을 제작하였다.
하지만, 이와 같이 휠 지지체의 샘플을 제작하는 경우에 캠가공을 이용하는 경우 수천만원의 비용이 필요하며, 금형을 이용하는 경우에는 재료에 따라 수천만원에서 수억원이 필요하게 된다. 이 경우, 휠 지지체의 샘플 제작을 위한 초기 비용이 급격히 상승하게 된다.
본 발명에서는 전술한 바와 같이 차량의 구조 등이 변화하여 휠 지지체의 샘플 제작이 필요한 경우, 기존 휠 지지체의 가공 여유보다 더 많은 가공이 필요한 경우에도 기존 휠 지지체를 사용하여 경제적으로 저렴한 비용으로 빠른 시간 내에 휠 지지체의 샘플을 제작할 수 있는 제작방법을 제공하고자 한다. 이하, 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 지지체의 제작방법을 도시한 순서도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 지지체를 제작하는 방법은 휠 지지체를 제공하는 단계(S110), 상기 휠 지지체의 적어도 하나의 연결홀(도 3 참조)(141)을 가공하여 직경을 늘리는 단계(S130), 상기 연결홀(141)에 연장소켓(2000)을 고정하는 단계(S150), 상기 연장소켓(2000) 또는 연결부(140) 중에 적어도 하나를 가공하는 단계(S170) 및 상기 연장소켓(2000)을 관통하는 소켓 연결홀(2141)(도 7 참조)을 가공하는 단계(S190)를 포함한다. 이 경우, 상기 소켓 연결홀(2141)은 상기 연결홀(141)과 비교하여 연결위치, 연결형상 및 연결각도 중에 적어도 하나가 상이하게 가공될 수 있다.
먼저, 본 발명에 따른 휠 지지체를 제작하는 방법은 휠 지지체를 제공하는 단계를 수행한다.
여기서, 상기 휠 지지체는 전술한 너클(100)과 캐리어(1000) 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 휠을 지지하는 너클(100) 또는 캐리어(1000) 중에 어느 하나로 구성되거나, 또는 두가지 모두를 포함할 수 있다.
이때, 상기 휠 지지체는 기존에 사용하던 휠 지지체로 구성될 수 있다.
즉, 차량의 신제품 또는 새로운 모델이 개발되는 경우 차량의 구조 등에 변경 등이 발생하게 되며, 이에 따라 차량의 휠에 연결되어 지지하는 너클 또는 캐리어 등과 같은 휠 지지체의 샘플(sample)을 시험 제작할 필요가 있다.
이경우, 본 발명에서는 휠 지지체의 샘플을 제작하는 경우에 신규 금형을 제작하여 샘플을 제작하거나, 또는 캠가공을 이용하여 샘플을 새로이 제작하는 것이 아니라, 기존에 사용된 휠 지지체를 사용하여 새로운 모델의 휠 지지체 샘플을 제작하게 된다.
따라서, 기존에 사용하던 휠 지지체를 이용하여 새로운 모델의 휠 지지체 샘플을 제작하게 되므로 경제적으로 저렴한 비용으로 빠른 시간 내에 샘플을 제작하는 것이 가능해진다.
도 3은 기존에 사용하던 휠 지지체의 하나의 연결홀(141)을 도시한 도면이다. 도 3에서는 예를 들어 휠 지지체를 구성하는 구성요소 중에 너클(100)의 타이 로드 연결부(140)의 타이 로드 연결홀(141)을 일예를 들어 설명한다. 하지만, 이에 한정되지는 않으며 너클(100) 또는 캐리어(1000)의 구성에 있어서 다른 구성요소가 연결, 장착, 고정 또는 체결되는 연결홀, 장착홀, 고정홀 또는 체결홀의 어느 것에도 적용이 가능하다.
이어서, 상기 휠 지지체의 적어도 하나의 연결부(140)의 연결홀(141)을 가공하여 직경을 늘리게 된다. 도 4는 도 3의 연결홀(141)을 가공하여 직경을 늘어난 연결홀(141')을 도시한 도면이다.
도 3을 살펴보면, 상기 연결홀(141)은 기존에 사용하여 차량의 구조에 대응하여 형성되어 있으며, 차량의 구조가 변화하는 경우에 상기 연결홀(141)에 연결되는 구성요소의 연결위치 및 연결형상 중에 적어도 하나가 변화할 수 있다. 이 경우, 상기 연결부(140)의 가공여유면적이 부족하여 변화된 연결위치 또는 연결형상을 제공할 수 없는 경우 본 발명에서는 후술하는 연장소켓(2000)을 제공하여 필요한 가공여유면적을 제공하게 된다.
이 경우, 도 4와 같이 상기 연장소켓(2000)을 삽입하여 고정할 수 있도록 상기 연결홀(141)을 가공하여 직경을 늘리게 된다.
한편, 상기 연장소켓(2000)은 도 5에 도시된 바와 같이 헤드부(2200)와, 상기 헤드부(2200)에서 연장 형성되어 상기 연결홀(141)에 삽입되는 삽입부(2100)를 구비할 수 있다.
따라서, 상기 연결홀(141)을 가공하여 직경을 늘리는 단계에서, 상기 연장소켓(2000)의 삽입부(2100)의 직경에 대응하여 상기 연결홀(141)의 직경을 늘리게 된다.
즉, 도 4와 같이 직경이 늘어난 연결홀(141')의 직경은 상기 연장소켓(2000)의 삽입부(2100)의 직경에 대응하는 직경을 가지게 된다.
상기 연결홀(141)을 가공하여 직경을 늘린 다음, 상기 연결홀(141')에 연장소켓(2000)을 고정하게 된다. 이때, 상기 연결홀(141)의 전방 및 후방 중에 적어도 한쪽에 연장소켓을 고정할 수 있다.
도 5는 상기 연결홀(141')에 하나의 연장소켓(2000)을 고정하는 과정을 도시한 도면이고, 도 6은 상기 연결홀(141')에 연장소켓(2000)이 고정된 상태를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 연장소켓(2000)의 삽입부(2100)를 상기 연결홀(141')에 삽입하여 고정한다. 이때, 상기 헤드부(2200)는 상기 연결홀(141')을 커버하여 필요한 가공여유면적을 제공하도록 한다.
한편, 상기 연장소켓(2000)은 상기 연결홀(141')에 억지끼움, 리벳체결 또는 나사체결될 수 있다.
상기 연장소켓(2000)을 억지끼움방식으로 고정하는 경우에 상기 연결홀(141)의 직경을 늘리는 단계에서 상기 늘어난 연결홀(141')의 직경을 상기 삽입부(2100)의 직경과 동일하게 하거나, 또는 소정치수만큼 작게 할 수 있다. 이 경우, 상기 삽입부(2100)를 상기 연결홀(141')에 삽입하는 경우에 소정의 힘을 가하여 억지끼움방식으로 고정할 수 있다.
한편, 상기 연장소켓(2000)을 나사체결하는 경우에는 상기 삽입부(2100)에 나사산(미도시)을 형성하고, 상기 연결홀(141')의 내주면에도 상기 삽입부(2100)의 나사산에 대응하는 나사산을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 삽입부(2100)를 상기 연결홀(141')에 삽입하는 경우에 돌려서 나사산체결을 하여 고정할 수 있다.
나아가, 상기 연장소켓(2000)을 리벳(미도시)으로 고정하는 경우에는 리벳을 사용하여 상기 연장소켓(2000)을 상기 연결홀(141')에 고정할 수 있다.
한편, 상기 연장소켓(2000)은 전술한 휠 지지체와 동일한 재질로 제작될 수 있다. 즉, 상기 연장소켓(2000)의 삽입부(2100)가 연결홀(141)에 삽입된 상태에서, 연장 소켓(2000)의 헤드부(2200)는 연결홀(141) 및 연결부(140) 바깥에 위치함으로써, 가공 여유 면적을 제공하고, 상기 휠 지지체에 고정되어 가공에 필요한 여유면적을 제공하는 기능을 하게 되므로, 정확한 테스트를 위하여 휠 지지체와 동일한 재질로 제작될 수 있다. 따라서, 상기 연장소켓(2000)이 고정되는 구성요소, 즉 너클(100)이나 캐리어(1000)의 재질과 동일한 재질로 제작될 수 있다.
상기 연장소켓(2000)을 고정한 다음, 상기 연장소켓(2000) 또는 연결부(140) 중에 적어도 하나를 가공(S170)하게 되며, 이어서 상기 연장소켓(2000)을 관통하는 소켓 연결홀(2141)을 가공(S190)하게 된다. 이때, 상기 소켓 연결홀(2141)은 기존 연결홀(141)과 비교하여 연결위치, 연결형상 및 연결각도 중에 적어도 하나가 상이하도록 가공될 수 있다.
도 7은 상기 연장소켓을 가공한 상태를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 연장소켓(2000) 또는 연결부(140) 중에 적어도 하나를 가공(S170)하는 단계는 상기 연장소켓(2000)에 의해 상기 소켓 연결홀(2141)의 연결위치, 연결형상 및 연결각도 중에 적어도 하나가 기존 연결홀과 비교하여 변화하도록 상기 연장소켓(2000) 또는 연결부(140)를 가공할 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이 차량의 구조가 변화하여 휠 지지체의 구조 변화가 필요한 경우, 예를 들어 연결홀의 연결위치 또는 연결부의 연결형상 등의 변화가 필요한 경우에 상기 연장소켓(2000) 또는 연결부(140)를 가공하여 원하는 연결위치, 연결형상 또는 연결각도를 제공하게 된다.
예를 들어, 상기 헤드부(2200)의 두께를 얇게 가공하여 연결위치를 변화시키거나, 또는 상기 헤드부(2200)의 상면을 곡선 형상으로 가공하여 연결형상을 변화시킬 수도 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 경사지도록 가공하여 연결 각도를 변화시킬 수 있다. 이러한, 가공방법은 차량의 구조변경 시에 다양하게 적용될 수 있으므로 구체적으로 한정하지는 않는다.
이 경우, 상기 연장소켓(2000)에 의해 기존에 제공되어 있던 연결홀(141)을 폐쇄한 상태가 되므로, 상기 연장소켓(2000)을 관통하는 소켓 연결홀(2141)을 가공할 수 있다.
이 경우, 상기 소켓 연결홀(2141)은 기존 휠 지지체에 형성되어 있던 연결홀(141)과 동일한 직경을 가지거나 또는 필요에 따라서 다른 직경을 가질 수도 있다.
도 8은 상기 연장소켓(2000)이 연결된 연결홀을 측면에서 바라본 단면도이다.
도 8의 (A)는 도 6과 같이 상기 연장소켓(2000)이 미리 결정된 두께(L)를 가지는 연결부(140)의 연결홀에 삽입되어 고정된 상태의 측단면도를 도시하며, 도 8의 (B)는 상기 연장소켓(2000)을 가공한 상태를 도시한 측단면도이다.
도 8의 (A)와 같이 상기 연장소켓(2000)이 상기 연결홀에 삽입되어 고정된 상태에서, 도 8의 (B)와 같이 상기 연장소켓(2000)을 가공할 수 있다.
이 경우, 상기 연장소켓(2000)의 헤드부(2200)를 가공할 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 상기 헤드부(2200)를 가공하여 두께를 얇게 하여 가공영역(2300)을 절삭하여 제거할 수 있다. 이어서, 상기 연장소켓(2000)을 관통하는 소켓 연결홀(2141)을 가공할 수 있다.
따라서, 도 8의 (B)를 살펴보면, 기존 연결홀과 비교하여 연결위치가 거리(d1)만큼 도면에서 오른쪽으로 이동한 것을 알 수 있다. 이와 같이, 기존에 사용하던 휠 지지체의 연결홀에서 연결위치나 연결형상 등의 변화가 필요한 경우에, 기존 휠 지지체에서는 충부한 가공여유면적이 없는 경우에 본 발명에서는 연장소켓을 이용하여 충분한 가공여유면적을 제공할 수 있다.
한편, 도 8의 (C)의 경우에는 가공된 소켓 연결홀(2141)의 길이를 도 8의 (A)와 같이 종래의 연결홀(141)과 같은 길이(L)로 유지하면서 연결위치만을 이동시킨 경우를 도시한다.
도 8의 (C)를 참조하면, 헤드부(9200)와 삽입부(9100)를 가지는 연장소켓(9000)의 삽입부(9100)를 기존 연결홀에 삽입한 다음, 상기 헤드부(9200)의 가공영역(9300)을 절삭하여 가공하고, 또한 상기 삽입부(9100)와 연결부(140)의 가공영역(9305)을 절삭하여 가공하게 된다.
이 경우, 도 8의 (C)에 도시된 바와 같이, 새로이 가공된 소켓 연결홀(2141)은 기존 연결홀과 동일한 길이(L)를 가지면서 연결위치만 소정 거리(d11)만큼 이동하게 된다.
도 9는 다른 실시예에 따라 상기 연장소켓(4000, 5000, 6000)이 연결된 연결홀을 측면에서 바라본 단면도이다.
도 9의 (A)를 살펴보면, 도 8과 비교하여 상기 연장소켓(4000)을 관통하여 형성된 소켓 연결홀(2141)이 상기 연장소켓(4000)의 중심과 일치하지 않도록 형성될 수 있다.
즉, 도 9의 (A)에서 'C1'은 상기 연장소켓(4000)의 삽입부(4100) 및 헤드부(4200)의 중심선에 해당하고, 'C2'는 상기 연장 소켓홀(2141)의 중심선에 해당한다.
이 경우, 도 9의 (A)에 도시된 바와 같이 상기 연장 소켓홀(2141)은 상기 연장소켓(4000)의 중심선과 동심원이 되지 않도록, 즉 한쪽으로 치우쳐서 형성될 수 있다. 이에 의해 상기 연결홀에 다른 구성요소를 연결하는 경우에 연결에 대한 자유도를 부여하여 다양한 테스트를 수행할 수 있다.
한편, 도 9의 (B)를 참조하면, 상기 연장소켓(5000)이 상기 연결홀에 삽입되어 고정된 상태에서, 상기 연장소켓(5000)이 가공된 상태를 도시한다.
이 경우, 상기 연장소켓(5000)의 헤드부(5200)를 가공하게 된다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 상기 헤드부(5200)를 가공하여 두께를 얇게 하여 가공영역(5300)을 절삭하여 제거할 수 있다. 또한, 상기 연장소켓(5000)을 관통하는 소켓 연결홀(2141)을 가공할 수 있다.
이때, 상기 헤드부(5200)를 가공하여 연결면(2205)을 형성하는 경우에 상기 연결면(2205)이 수직한 형태가 아니라 소정의 각도로 경사져서 기울어진 형태로 가공할 수 있다.
따라서, 도 9의 (B)를 살펴보면, 기존 연결홀과 비교하여 연결위치가 거리(d2)만큼 도면에서 오른쪽으로 이동함과 동시에, 연결면(2205)이 소정각도로 경사져서 기울어져 형성된 것을 알 수 있다.
한편, 도 9의 (C)의 경우, 상기 연장소켓(6000)의 헤드부(6200)를 가공하는 경우에 상기 연결면(2205')을 곡선 형태로 가공할 수 있다. 즉, 상기 연결면(2205')은 평평한 면이 아니라 소정의 반경을 가지는 원호 또는 곡선 형태로 형성될 수 있다.
이 경우, 기존 연결홀과 비교하여 연결위치가 거리(d3)만큼 도면에서 오른쪽으로 이동함과 동시에, 연결면(2205')이 소정각도로 경사져서 기울어짐과 동시여 곡선형태로 형성된 것을 알 수 있다. 이와 같이 곡선 형태로 가공하는 경우에 경사져서 기울어지지 않고 단순히 곡선 형태만을 가지도록 상기 헤드부(6200)를 가공하는 것도 물론 가능하다.
한편, 경우에 따라서는 기존 연결부의 연결홀과 비교하여 소켓 연결홀을 소정각도로 회전시킬 필요가 있다. 도 10은 이와 같이 종래 연결홀과 비교하여 미리 결정된 각도만큼 회전하여 소정각도(θ)로 경사져서 형성된 소켓 연결홀(8141)을 가공하기 위한 과정을 도시한 도면이다.
도 10의 (A)는 상기 연결부(140)의 연결홀의 전방 및 후방 중에 어느 한쪽에서 상기 연결홀에 제1 연장소켓(7000)의 삽입부(7100)를 삽입하여 고정한 상태를 도시한다.
이때, 상기 제1 연장소켓(7000)에는 중간 연결홀(7141)이 형성된다. 상기 제1 연장소켓(7000)을 상기 연결홀에 삽입하여 고정한 다음에 상기 중간 연결홀(7141)을 가공하여 형성하거나, 또는 상기 중간 연결홀(7141)이 미리 가공되어 형성된 제1 연장소켓(7000)을 상기 연결홀에 삽입하여 고정할 수 있다.
이어서, 도 10의 (B)와 같이, 상기 연결홀의 전방 및 후방 중에 다른 한쪽에서 제2 연장소켓(8000)의 삽입부(8100)를 삽입하여 고정한다.
즉, 본 실시예에서는 상기 연결홀의 전방 및 후방의 양방향에서 연장소켓을 삽입하여 고정하는 경우를 도시한다. 상기 소켓 연결홀(8141)이 소정 각도로 경사지도록 가공하기 위해서는 기존 연결홀의 전방 및 후방에 모두 가공여유면적이 필요하게 되므로, 상기 연결홀의 전방 및 후방의 양방향에 모두 연장소켓을 삽입하여 고정하게 된다.
이 경우, 상기 제2 연장소켓(8000)의 삽입부(8100)는 상기 제1 연장소켓(7000)의 중간 연결홀(7141)에 삽입되어 고정된다. 이때, 상기 제2 연장소켓(8000)의 삽입부(8100)의 외경은 상기 제1 연장소켓(7000)의 중간 연결홀(7141)의 내경에 대응하는 직경을 가질 수 있다.
따라서, 상기 제2 연장소켓(8000)의 삽입부(8100)을 상기 중간 연결홀(7141)에 삽입하여 고정하는 경우에 이격없이 견고히 연결될 수 있다.
이어서, 도 10의 (C)와 같이 상기 제1 연장소켓(7000), 제2 연장소켓(8000) 및 연결부(140)를 가공하게 된다.
상기 가공 공정은 도 10의 (C)에 도시된 바와 같이 가공절단선을 따라 수행될 수 있다.
이 경우, 상기 가공절단선은 미리 결정된 각도(θ)로 경사져서 결정될 수 있다. 상기 각도(θ)는 전술한 소켓 연결홀(8141)의 연결각도에 대응하여 미리 결정될 수 있다.
도 10의 (C)에 도시된 가공절단선에 따라 가공을 하게 되면 도 10의 (D)와 같이 새롭게 가공된 연결부(8140)가 형성되며, 상기 가공된 연결부(8140)를 다시 가공하여 소켓 연결홀(8141)을 가공할 수 있다.
따라서, 상기 가공된 연결부(8140)는 미리 정해진 각도(θ)로 경사져서 형성되며, 기존 연결부와 비교하여 상기 각도(θ)만큼 회전한 형태를 가지게 된다.
상기 가공된 연결부(8140)를 관통하여 가공되는 소켓 연결홀(8141)도 미리 정해진 각도(θ)로 경사져서 형성되며, 기존 연결홀과 비교하여 상기 각도(θ)만큼 회전한 형태를 가지게 된다.
이와 같이, 기존에 사용하던 휠 지지체의 연결홀에서 연결위치, 연결형상 또는 연결각도 등의 변화가 필요한 경우에, 기존 휠 지지체에서는 충부한 가공여유면적이 없는 경우에 본 발명에서는 연장소켓을 이용하여 충분한 가공여유면적을 제공할 수 있다.
한편, 전술한 연장소켓(2000)을 상기 연결홀(141)에 고정하는 경우에 체결력을 상대적으로 높이기 위하여 별도의 고정부재(4000)를 사용할 수 있다.
도 11은 상기 연결홀(141')에 고정부재(4000)를 이용하여 상기 연장소켓(3000)을 고정하는 과정을 도시한 도면이고, 도 12는 상기 연장소켓(3000)이 상기 고정부재(4000)에 의해 고정된 상태를 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 연장소켓(3000)을 고정하는 경우에 상기 연결홀(141')의 가장자리를 따라 결합공(1410)을 형성하고, 상기 연장소켓(3000)을 관통하여 상기 결합공(1410)에 결합되는 고정부재(4000)를 결합할 수 있다.
이 경우, 상기 연장소켓(3000)의 헤드부(3200)에는 상기 결합공(1410)에 대응하는 관통공(3210)이 형성될 수 있다.
따라서, 상기 고정부재(4000)는 상기 관통공(3210)을 관통하여 상기 결합공(1410)에 결합되어 상기 연장소켓(3000)을 상기 연결홀(141')에 견고하게 고정할 수 있다.
도 13은 상기 고정부재(4000)를 이용하여 상기 연장소켓(3000)을 고정한 다음, 상기 연장소켓(3000)을 가공한 상태를 도시한다.
상기 연장소켓(000)을 가공하는 단계에 대해서는 도 7에 대한 설명에서 상술하였으므로 반복적인 설명은 생략한다.
본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인 바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 너클
1000 : 캐리어
2000, 3000 : 연장소켓
4000 : 고정부재

Claims (10)

  1. 너클과 캐리어 중에 적어도 하나를 포함하는 휠 지지체를 제공하는 단계;
    상기 휠 지지체의 적어도 하나의 연결부의 연결홀을 가공하여 직경을 늘리는 단계;
    상기 연결홀의 전방 및 후방 중에 적어도 한쪽에 연장소켓을 고정하는 단계;
    상기 연장소켓 또는 연결부 중에 적어도 하나를 가공하는 단계; 및
    상기 연장소켓을 관통하는 소켓 연결홀을 가공하는 단계;를 포함하고,
    상기 소켓 연결홀은 상기 연결홀과 비교하여 연결위치, 연결형상 및 연결각도 중에 적어도 하나가 상이하며,
    상기 연장소켓은 헤드부와, 상기 헤드부에서 연장 형성되어 상기 연결홀에 삽입되는 삽입부를 구비하고, 상기 휠 지지체와 동일한 재질로 이루어지며,
    상기 적어도 하나의 연결홀을 가공하여 직경을 늘리는 단계에서,
    상기 연장소켓의 삽입부의 직경에 대응하여 상기 연결홀의 직경을 늘리되,
    상기 연장소켓의 삽입부가 연결홀에 삽입된 상태에서, 연장 소켓의 헤드부는 연결홀 및 연결부 바깥에 위치함으로써, 가공 여유 면적을 제공하고,
    상기 연결홀에 연장소켓을 고정하는 단계에서,
    상기 연장소켓의 삽입부를 상기 연결홀에 삽입하고, 상기 연결홀에 억지끼움, 리벳체결 또는 나사체결되며,
    상기 연장 소켓을 가공하는 단계에서, 헤드부를 가공하여 헤드부의 두께를 변화시키거나, 헤드부를 곡면 또는 경사지게 가공하여 헤드부에서의 연결위치를 변화시키는 것을 특징으로 하는 휠 지지체를 제작하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결홀에 연장소켓을 고정하는 단계에서,
    상기 연결홀의 전방 및 후방 중에 어느 한쪽에서 상기 연결홀에 제1 연장소켓의 삽입부를 삽입하여 고정하고, 상기 연결홀의 전방 및 후방 중에 다른 한쪽에서 제2 연장소켓의 삽입부를 삽입하여 고정하는 것을 특징으로 하는 휠 지지체를 제작하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 연장소켓의 삽입부는 상기 제1 연장소켓의 중간 연결홀에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 휠 지지체를 제작하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연결홀에 연장소켓을 고정하는 단계는,
    상기 연결홀의 가장자리를 따라 결합공을 형성하고, 상기 연장소켓을 관통하여 상기 결합공에 결합되는 고정부재를 결합하는 것을 특징으로 하는 휠 지지체를 제작하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 소켓 연결홀을 가공하는 단계에서
    상기 소켓 연결홀은 미리 결정된 각도로 경사져서 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 지지체를 제작하는 방법.



  10. 삭제
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