KR102478122B1

KR102478122B1 - 튜블러 타입 토션빔

Info

Publication number: KR102478122B1
Application number: KR1020170134446A
Authority: KR
Inventors: 김남호; 김병철; 박종규
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사; 주식회사화신
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2022-12-16
Also published as: US10625559B2; CN109664709B; CN109664709A; DE102017222548A1; US20190111755A1; KR20190042865A

Abstract

본 발명에 의한 튜블러 타입 토션빔은, 판재를 절곡시켜 용접 결합하여 제조된 튜블러 타입 토션빔으로서, 상기 판재는, 폭 방향 양측면에 각각 복수 개의 돌기부가 형성되고, 상기 토션빔은, 상기 판재를 폭 방향으로 절곡시켜 파이프 형상으로 성형하되, 복수 개의 상기 돌기부들이 서로 맞닿도록 성형하여 상기 판재의 양측면 사이에 틈새를 형성시킨 후, 상기 판재의 양측면을 용접 결합시켜 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

튜블러 타입 토션빔 {TUBULAR TYPE TORSION BEAM}

본 발명은 튜블러 타입 토션빔에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판재를 절곡 용접시켜 제조된 튜블러 타입 토션빔에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 서스펜션(suspension)은 차축과 차체를 연결하여 주행할 때 노면에서 받는 진동 또는 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써, 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치로서, 크게 프런트 서스펜션과 리어 서스펜션으로 분류된다.

경차 및 준중형 승용차의 리어 서스펜션으로는 낮은 단가와 질량에 비해 상대적으로 높은 주행 안정성을 발휘하는 커플드 토션빔 액슬을 주로 사용하고 있다.

커플드 토션빔 액슬은 주행 중 차체에 피칭(pitching)이 발생할 경우 부재가 지닌 비틀림 탄성력을 통해 이를 흡수하고, 또한 차량의 선회 주행시에는 롤강성을 향상시켜 줌으로써 선회 안정성을 확보하는 역할을 한다.

이러한 커플드 토션빔 액슬의 양단에는 트레일링 암이 각각 결합되고, 트레일링 암을 통해 차륜과 쇽업소버 및 코일스프링 등과 같은 질량체가 연결되는 구조를 갖는다.

따라서, 커플드 토션빔 액슬에서 질량체가 결합됨에 따라 응력이 집중되는 양단부는 큰 강성 및 강도를 구비하는 것이 바람직하고, 양단부 사이의 중간부는 토션이 원활히 발생될 수 있도록 상기 양단부보다 상대적으로 낮은 강성 및 강도를 구비하는 것이 바람직하다.

그런데 종래의 일반적인 튜블러 타입 토션빔 액슬은 파이프의 중앙부를 U자 또는 V자형으로 성형하고 양단부를 확관하여 트레일링 암에 결합시켜 제조되는데, 이 경우 양단부를 확관하면서 두께가 감소하여 내구성이 저하되고, 이를 방지하기 위해 파이프의 두께를 두껍게 제조할 경우 중앙부의 토션력이 약해지는 문제가 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

10-2017-0065045 A (2017.06.13)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 판재를 절곡시켜 제조하여 토션력과 내구성을 강화시킬 수 있는 튜블러 타입 토션빔을 제공하는 데 있다.

위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 튜블러 타입 토션빔은, 판재를 절곡시켜 용접 결합하여 제조된 튜블러 타입 토션빔으로서, 상기 판재는, 폭 방향 양측면에 각각 복수 개의 돌기부가 형성되고, 상기 토션빔은, 상기 판재를 폭 방향으로 절곡시켜 파이프 형상으로 성형하되, 복수 개의 상기 돌기부들이 서로 맞닿도록 성형하여 상기 판재의 양측면 사이에 틈새를 형성시킨 후, 상기 판재의 양측면을 용접 결합시켜 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기 토션빔은, 하부가 역U자로 오목하게 들어간 단면을 갖는 파이프 형상의 중앙부와, 상기 중앙부의 양단부에 각각 배치되어 트레일링 암과 결합되고, 오목하게 들어간 부분이 없는 단면을 갖는 파이프 형상의 결합부와, 상기 중앙부와 상기 결합부 사이에 형성되고, 단면 형상이 점진적으로 변화하는 파이프 형상의 가변부로 구분되는 것을 특징으로 한다.

상기 토션빔은, 상기 중앙부에서 상기 결합부 방향으로 갈수록 폭 방향 길이가 넓어지는 판재를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기부는, 상기 판재 중 상기 중앙부를 이루는 영역의 폭 방향 양측면에 각각 복수 개가 형성되되, 상기 중앙부의 중심에서 길이 방향으로 소정 간격 이격된 대칭 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기부는, 상기 판재 중 상기 가변부를 이루는 영역의 폭 방향 양측면에 각각 적어도 한 개 이상 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기부는, 상기 판재 중 상기 결합부를 이루는 영역의 폭 방향 양측면에 각각 적어도 한 개 이상 형성되고, 상기 결합부의 폭 방향 양측면에 형성된 돌기부 중 어느 한 쌍은 상기 판재의 길이 방향 단부에 형성되어 상기 트레일링 암과 면결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 결합부에 형성된 돌기부의 폭은, 상기 결합부와 상기 트레일링 암이 면결합되는 폭보다 크거나 같게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기부의 폭은, 상기 본체를 이루는 판재의 두께보다 크거나 같게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 중앙부는, 상기 판재의 폭 방향 양측면이 용접된 부분으로 이루어지는 제1 상부판재와, 상기 판재의 중앙 부분으로 이루어지는 제1하부판재로 구분되고, 상기 제1상부판재는, 상부로 볼록한 라운드 형상으로 형성되며, 상기 제1하부판재는, 상기 중앙부의 내측 방향으로 압입되어 상기 제1상부판재의 내측면에 접하도록 성형되되, 상기 제1상부판재의 중앙 부분과는 접하지 않는 것을 특징으로 한다.

상기 가변부는, 상기 판재의 폭 방향 양측면이 용접된 부분으로 이루어지는 제2상부판재와, 상기 판재의 중앙 부분으로 이루어지는 제2하부판재로 구분되고, 상기 제2상부판재는, 상부로 볼록한 라운드 형상으로 형성되며, 상기 제2하부판재는, 상기 가변부의 내측 방향으로 압입되도록 성형되되, 상기 제2상부판재와는 접하지 않는 것을 특징으로 한다.

상기 결합부는, 상기 판재의 폭 방향 양측면이 용접된 부분으로 이루어지는 제3상부판재와, 상기 판재의 중앙 부분으로 이루어지는 제3하부판재로 구분되고, 상기 제3상부판재는, 상부로 볼록한 라운드 형상으로 형성되며, 상기 제3하부판재는, 하부로 볼록한 라운드 형상으로 형성되되, 상기 제3상부판재에 비해 곡률이 작은 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 튜블러 타입 토션빔에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 판재를 절곡시켜 용접하여 토션빔을 제조할 때 돌기부를 통해 적절한 갭을 유지시킬 수 있다.

둘째, 용접시 갭을 유지하여 용입량을 적절하게 조절할 수 있다.

셋째, 토션빔의 양단부 둘레 길이를 확장하되 두께 감소가 없도록 하여 내구력 및 토션력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토션빔이 트레일링 암에 결합된 모습을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토션빔을 제조하기 위한 판재의 모습을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 토션빔의 평면도 및 측단면도,
도 4는 도 3에 도시된 토션빔의 위치별 단면을 나타낸 도면,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 토션빔과 트레일링 암의 결합부를 나타낸 도면이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 튜블러 타입 토션빔에 대하여 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 토션빔과 트레일링 암이 결합되는 전체적인 모습이 도시되어 있고, 도 2에는 토션빔을 제조하기 위한 중간재인 판재의 모습이 도시되어 있으며, 도 3 및 도 4에는 토션빔의 구체적인 형태가 도시되어 있고, 도 5 및 도 6에는 토션빔과 트레일링 암의 결합부의 모습이 도시되어 있다.

이때, 도 4(a)는 도 3의 A-A 단면, 도 4(b)는 도 3의 B-B 단면, 도 4(c)는 도 3의 C-C 단면이고, 도 6은 도 5의 D-D 단면을 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 토션빔(100)은 한 쌍의 트레일링 암(200) 사이에 결합되는 일종의 파이프 형상으로서 형성된다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 토션빔(100)은 판재(101)를 폭 방향으로 절곡시켜 폭 방향 양측면을 서로 맞닿게 한 후 용접하고, 이후 파이프 형상의 토션빔(100)을 프레싱하여 도 3 및 4에 도시된 형상으로 성형하게 된다.

이하, 도면을 참고하여 토션빔(100) 및 이를 제조하기 위한 판재(101)의 구체적인 형상에 대해 설명하도록 한다.

토션빔(100)을 제조하기 위한 판재(101)의 양측면에는 복수 개의 돌기부(140)가 형성되어 있는데, 판재(101)의 폭 방향 양측면이 서로 접하도록 절곡시킬 때 각각의 돌기부(140) 쌍들이 서로 맞닿음으로써 판재(101)의 맞닿은 양측면 사이에 소정 폭의 틈새가 형성된다.

이러한 틈새는 용접재(W)가 용입되어 판재(101)의 양측면을 결합시킬 때, 용입 깊이를 적절하게 유지하여 용접부의 강성 및 내구성을 최대화시키기 위해 필요한 것으로서, 그 틈새의 간격은 0.2~2.0mm, 더 바람직하게는 0.5~1.0mm인 것이 좋다.

틈새의 간격이 0.2mm 미만일 경우에는 용입 깊이가 저하되어 용접부의 강성 및 내구성이 저하되고, 2.0mm를 초과할 경우에는 용접재(W)가 틈새를 통과하여 토션빔(100)의 내측면으로 돌출되는 백비드(back bead) 현상이 발생할 수 있다.

따라서, 틈새를 상술한 간격으로 유지시키기 위해 판재(101)의 양측면에 돌출되는 돌기부(140)의 높이, 즉 폭 방향으로 돌출되는 길이는 0.1~1.0mm, 더 바람직하게는 0.25~0.5mm인 것이 좋다.

도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 토션빔(100)은 길이 방향을 따라 크게 중앙부(110), 가변부(120) 및 결합부(130)로 구분될 수 있다. 중앙부(110)는 이름 그대로 토션빔(100)의 중앙에 형성되는 영역이고, 가변부(120)는 중앙부(110)의 양단에서 연장되는 영역이며, 결합부(130)는 가변부(120)로부터 연장되어 트레일링 암(200)과 결합되는 영역이다.

각각의 영역은 그 단면 형상으로 구분할 수 있다. 중앙부(110)는 하부가 역U자로 오목하게 들어간 단면 형상을 갖도록 형성되고, 결합부(130)는 오목하게 들어간 부분이 없는 단면 형상을 갖도록 형성되며, 가변부(120)의 단면 형상은 토션빔(100)의 길이 방향을 따라 중앙부(110)의 단면 형상에서 결합부(130)의 단면 형상으로 점진적으로 변화하게 된다.

이렇게 토션빔(100)의 단면 형상을 위치에 따라 달리함으로써, 중앙부(110)에서는 토션력에 견디는 힘이 강해지고, 결합부(130)에서는 횡방향 강성이 증대될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 토션빔(100)의 상부, 즉 판재(101)의 폭 방향 양측면이 용접된 부분은 제1상부판재(111), 제2상부판재(121), 제3상부판재(131)가 연속적으로 형성되고, 토션빔(100)의 하부, 즉 판재(101)의 중앙 부분은 제1하부판재(112), 제2하부판재(122), 제3하부판재(132)가 연속적으로 형성된다.

각각의 영역을 보다 자세히 살펴 보면, 도 3 및 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 중앙부(110)는 제1 상부판재(111)와 제1하부판재(112)로 구분될 수 있다. 판재(101)의 폭 방향 양측면이 용접된 부분으로 이루어지는 제1상부판재(111)는 상부로 볼록한 라운드 형상으로 형성되고, 판재(101)의 중앙 부분으로 이루어지는 제1하부판재(112)는 아래에서 위쪽 방향으로 압입되어 제1상부판재(111)의 내측면의 일부 영역에 접하도록 형성된다. 이렇게 제1상부판재(111)와 제1하부판재(112)가 맞닿도록 성형됨으로써 토션력에 견디는 힘이 강해질 수 있다.

다만, 제1상부판재(111)와 제1하부판재(112)가 완전히 밀착할 경우 토션력이 가해질 때 서로 마찰을 일으키면서 마모 및 소음이 발생하고, 이에 따라 내구성이 저하될 수 있으므로, 보다 바람직하게는 제1상부판재(111)의 중앙 부분, 즉 용접재(W) 부분은 제1하부판재(112)와 접하지 않도록 성형하는 것이 좋다.

도 3 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 가변부(120)는 용접재(W)로 결합된 판재(101)의 양측면 부분으로 이루어진 제2상부판재(121)와 판재(101)의 중앙 부분으로 이루어진 제2하부판재(122)로 구분될 수 있고, 중앙부(110)와 유사하게 제2상부판재(121)가 상부로 볼록한 라운드 형상으로 형성되면서 제2하부판재(122)가 아래에서 위쪽 방향으로 압입되어 있다. 이때, 제2상부판재(121)와 제2하부판재(122)는 서로 접하지 않도록 형성된다.

이는 가변부(120)의 단면 형상이 중앙부(110)의 단면 형상에서 결합부(130)의 단면 형상을 점진적으로 변화하기 때문이다. 이렇게 단면 형상을 점진적으로 변화시킴으로써, 중앙부(110)의 토션력 향상과 결합부(130)의 내구 성능을 높이면서, 급격한 형상 변화에 따른 응력 집중 현상 등을 방지할 수 있다.

도 3 및 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 결합부(130)는 용접재(W)로 결합된 판재(101)의 양측면 부분으로 이루어진 제3상부판재(131)와 판재(101)의 중앙 부분으로 이루어진 제3하부판재(132)로 구분되는데, 전체적으로 오목한 부분 없이 사각 또는 타원에 가까운 형상으로 형성된다.

이때, 제3상부판재(131)에 형성되어 있는 라운드 형상의 모서리 곡률을 제3하부판재(132)에 형성되어 있는 라운드 형상의 모서리 곡률보다 크게 형성시키는 것이 바람직하다. 즉, 제3상부판재(131)의 모서리가 제3하부판재(132)의 모서리보다 더 부드러운 곡면을 갖게 하는 것이다.

실제 차량 운행시 토션빔(100)의 상부 방향으로 유동하는 공기에 와류가 발생하면서 저항이 커지기 때문에, 상부 방향의 공기 저항을 저감시킬 수 있도록 제3상부판재(131)의 모서리가 더 큰 곡률을 갖도록 형성시키는 것이다.

토션빔(100)을 제조하는 판재(101)는 중앙부에서 길이 방향 양단부로 갈수록 폭 방향 길이가 커지도록 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 판재(101)의 전체적인 두께는 위치에 무관하게 일정하게 유지되는 것이 좋다.

이렇게 길이 방향 양단부의 폭 방향 길이를 중앙부에 비해 크게 함으로써, 최종적인 토션빔(100)의 양단부 둘레 길이가 중앙부 둘레 길이에 비해 더 커질 수 있고, 이를 통해 결합부(130)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

종래에 파이프를 성형하여 제조된 토션빔은 양단부를 확관하면서 두께가 얇아지므로 내구성이 저하되었지만, 본 발명에 따른 토션빔은 확관 가공을 하지 않음으로써 내구성을 유지시킬 수 있는 것이다.

토션빔(100)에 요구되는 물성에 따라 달라질 수도 있지만, 예를 들어, 중앙부(110)를 이루는 판재(101)의 폭, 즉 토션빔(100) 중앙부(110) 둘레 길이는 306.2mm이고, 가변부(120) 둘레 길이는 318.6mm이며, 결합부(130) 둘레 길이는 333.1mm일 수 있다. 이때, 두께는 모두 2.8mm로 동일하다.

판재(101)의 폭 방향 양측면에 형성되는 돌기부(140)의 위치 및 개수는 필요에 의해 조절할 수도 있지만, 바람직하게는 중앙부(110)에 네 쌍, 가변부(120) 및 결합부(130)에 각각 한 쌍씩의 돌기부(140)를 형성시키는 것이 좋다. 이때, 가변부(120) 및 결합부(130)는 중앙부(110)의 양단에 각각 하나씩 형성되므로, 돌기부(140)의 총 개수는 여덟 쌍이 된다. 이하에서는 설명의 편의상 판재(101) 및 토션빔(100)의 길이 방향을 좌우 방향으로, 폭 방향을 앞뒤 방향으로 기재한다.

돌기부(140)의 위치에 대해 더 자세히 살펴 보면, 판재(101) 중 중앙부(110)를 이루는 영역 중에 좌우 방향 중심선으로부터 좌우로 일정 간격씩 이격된 위치에 돌기부(140)가 형성되는데, 중심선의 좌측에 두 쌍, 우측에 두 쌍이 각각 중심선을 기준으로 대칭 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 중앙부(110)의 중심선상에는 돌기부(140)가 형성되지 않고 틈새가 형성되어 용접재(W)가 용입되는 것이다. 돌기부(140)끼리 맞닿는 영역에는 용입되는 용접재(W)의 양이 감소하므로, 만약 중심선상에 돌기부(140)가 형성되어 있다면 토션력이 발생할 때 용접부위에 크랙이나 터짐이 발생할 수 있다.

판재(101) 중 가변부(120)를 이루는 영역에 형성되는 돌기부(140)의 위치는 크게 한정되지 않지만, 바람직하게는 토션빔(100) 전체를 봤을 때 좌우 방향 중심선을 기준으로 대칭되도록 형성되는 것이 좋다.

판재(101) 중 결합부(130)를 이루는 영역에 형성되는 돌기부(140)의 위치는 판재(101)의 좌우 방향 끝단부에 형성되는 것이 바람직하다. 이는 결합부(130)와 트레일링 암(200)이 결합될 때, 결합부(130)의 끝단부와 트레일링 암(200)이 면결합을 이루는데, 이 면결합 부분에 백비드(back bead)가 발생하여 간섭이 발생하는 것을 방지하기 위해서이다.

즉, 결합부(130)와 트레일링 암(200)이 면결합하는 위치는 판재(101)의 양측면이 용접 결합되는 부위와 대응되는데, 여기에 백비드가 형성되면 결합부(130)와 트레일링 암(200)이 밀착할 수 없게 되어 결합력이 감소하게 된다.

따라서, 백비드의 발생을 원천적으로 방지할 수 있도록, 결합부(130)의 끝단부에 돌기부(140)를 형성시켜 용접재(W)의 유입을 차단함으로써, 결합부 끝단부 부분의 용입량을 감소시키는 것이다.

돌기부(140)의 좌우 방향 폭(W₀)은 최소한 판재(101)의 두께보다 크고, 더욱 바람직하게는 결합부(130)와 트레일링 암(200)이 면결합되는 폭(W₁)보다 큰 좌우 방향 폭(W₂)을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이하에서 언급하는 돌기부(140)의 폭(W₀, W₂)은 모두 좌우 방향, 즉 판재의 길이 방향 크기를 의미한다.

돌기부(140)의 폭(W₀)이 판재(101)의 두께보다 작을 경우, 판재(101)를 절곡시켜 돌기부(140)끼리 맞닿도록 성형할 때 허용되는 오차가 지나치게 작아지므로 공정 비용이 상승하고, 돌기부(140)의 강도가 낮아 하중에 의해 쉽게 변형되기 때문에 용접시 유효한 간격의 틈새를 유지하는 것이 어려워진다.

또한, 특히 결합부(130)에 형성되는 돌기부(140)의 폭(W₂)이 결합부(130)와 트레일링 암(200)의 면결합 폭(W₁)보다 짧을 경우, 용접재(W)가 결합부(130)의 내측면으로 유입되는 백비드에 의해 결합부(130)와 트레일링 암(200)을 결합시킬 때 간섭이 발생할 수 있다.

일반적으로 맞대기 아크 용접 조건에서의 용입률은 약 30~70%으로서, 이 조건에서 용접된 용접부, 특히 하중이 집중되는 중심부에는 롤 강성 테스트시 약 290~471MPa의 응력이 가해지게 된다.

그러나 본 발명에 따른 튜블러 타입 토션빔은 돌기부를 통해 틈새를 안정적으로 형성시킬 수 있기 때문에 용입률이 100%에 이르며, 이 조건에서 용접된 용접부, 특히 중심부에는 롤 강성 테스트시 약 253MPa 수준의 응력이 가해지므로 응력을 최소화시켜 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 토션빔
110: 중앙부
120: 가변부
130: 결합부
140: 돌기부
200: 트레일링 암

Claims

판재를 절곡시켜 용접 결합하여 제조된 튜블러 타입 토션빔으로서,
상기 판재는, 폭 방향 양측면에 각각 복수 개의 돌기부가 형성되고,
상기 토션빔은, 상기 판재를 폭 방향으로 절곡시켜 파이프 형상으로 성형하되, 복수 개의 상기 돌기부들이 서로 맞닿도록 성형하여 상기 판재의 양측면 사이에서 서로 맞닿아지는 한 쌍의 돌기부가 폭 방향으로 돌출되는 길이만큼의 틈새를 형성시킨 후, 상기 틈새로 용접재(W)가 용입되어 상기 판재의 양측면을 용접 결합시켜 제조되며,
상기 토션빔은, 하부가 역U자로 오목하게 들어간 단면을 갖는 파이프 형상의 중앙부와, 상기 중앙부의 양단부에 각각 배치되어 트레일링 암과 결합되고, 오목하게 들어간 부분이 없는 단면을 갖는 파이프 형상의 결합부와, 상기 중앙부와 상기 결합부 사이에 형성되고, 단면 형상이 점진적으로 변화하는 파이프 형상의 가변부로 구분되고,
상기 중앙부는, 상기 판재의 폭 방향 양측면이 용접된 부분으로 이루어지는 제1 상부판재와, 상기 판재의 중앙 부분으로 이루어지는 제1하부판재로 구분되고,
상기 제1상부판재는, 상부로 볼록한 라운드 형상으로 형성되며, 상기 제1하부판재는, 상기 중앙부의 내측 방향으로 압입되어 상기 제1상부판재의 내측면에 접하도록 성형되되, 상기 제1상부판재에서 용접재(W)가 용입된 중앙 부분과는 접하지 않는 것을 특징으로 하는, 튜블러 타입 토션빔.
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청구항 1에 있어서,
상기 토션빔은, 상기 중앙부에서 상기 결합부 방향으로 갈수록 폭 방향 길이가 넓어지는 판재를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 튜블러 타입 토션빔.
청구항 1에 있어서,
상기 돌기부는, 상기 판재 중 상기 중앙부를 이루는 영역의 폭 방향 양측면에 각각 복수 개가 형성되되, 상기 중앙부의 중심에서 길이 방향으로 소정 간격 이격된 대칭 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 튜블러 타입 토션빔.
청구항 1에 있어서,
상기 돌기부는, 상기 판재 중 상기 가변부를 이루는 영역의 폭 방향 양측면에 각각 적어도 한 개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는, 튜블러 타입 토션빔.
청구항 1에 있어서,
상기 돌기부는, 상기 판재 중 상기 결합부를 이루는 영역의 폭 방향 양측면에 각각 적어도 한 개 이상 형성되고,
상기 결합부의 폭 방향 양측면에 형성된 돌기부 중 어느 한 쌍은 상기 판재의 길이 방향 단부에 형성되어 상기 트레일링 암과 면결합되는 것을 특징으로 하는, 튜블러 타입 토션빔.
청구항 6에 있어서,
상기 결합부에 형성된 돌기부의 폭은, 상기 결합부와 상기 트레일링 암이 면결합되는 폭보다 크거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는, 튜블러 타입 토션빔.
청구항 1에 있어서,
상기 돌기부의 폭은, 본체를 이루는 판재의 두께보다 크거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는, 튜블러 타입 토션빔.
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청구항 1에 있어서,
상기 가변부는, 상기 판재의 폭 방향 양측면이 용접된 부분으로 이루어지는 제2상부판재와, 상기 판재의 중앙 부분으로 이루어지는 제2하부판재로 구분되고,
상기 제2상부판재는, 상부로 볼록한 라운드 형상으로 형성되며,
상기 제2하부판재는, 상기 가변부의 내측 방향으로 압입되도록 성형되되, 상기 제2상부판재와는 접하지 않는 것을 특징으로 하는, 튜블러 타입 토션빔.
청구항 1에 있어서,
상기 결합부는, 상기 판재의 폭 방향 양측면이 용접된 부분으로 이루어지는 제3상부판재와, 상기 판재의 중앙 부분으로 이루어지는 제3하부판재로 구분되고,
상기 제3상부판재는, 상부로 볼록한 라운드 형상으로 형성되며,
상기 제3하부판재는, 하부로 볼록한 라운드 형상으로 형성되되, 상기 제3상부판재에 비해 곡률이 작은 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 튜블러 타입 토션빔.