KR200350845Y1 - 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치 - Google Patents

튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치 Download PDF

Info

Publication number
KR200350845Y1
KR200350845Y1 KR20-2004-0003866U KR20040003866U KR200350845Y1 KR 200350845 Y1 KR200350845 Y1 KR 200350845Y1 KR 20040003866 U KR20040003866 U KR 20040003866U KR 200350845 Y1 KR200350845 Y1 KR 200350845Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
axle beam
tubular axle
rear suspension
vehicle
present
Prior art date
Application number
KR20-2004-0003866U
Other languages
English (en)
Inventor
노승강
Original Assignee
서진산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서진산업 주식회사 filed Critical 서진산업 주식회사
Priority to KR20-2004-0003866U priority Critical patent/KR200350845Y1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR200350845Y1 publication Critical patent/KR200350845Y1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/18—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having torsion-bar springs only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/02—Attaching arms to sprung part of vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/012—Hollow or tubular elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/80—Manufacturing procedures
    • B60G2206/82—Joining
    • B60G2206/8201—Joining by welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/72—Cooling or warming means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

본 고안은 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현가장치의 트레일링 아암 사이에 설치되는 튜브형 액슬빔에 함몰부를 형성하고 소정의 온도에서 소정의 시간동안 어닐링의 열처리를 함으로써 응력집중을 해소하고 적절한 내구성이 유지되도록 하는 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치는 튜브형 액슬빔과 상기 튜브형 액슬빔의 양측에 결합하는 트레일링 아암을 포함하는 자동차의 후방현가장치에 있어서, 상기 튜브형 액슬빔은 고항복비 고강도 열연강으로 이루어지고 600℃ 내지 650℃의 온도에서 40분 내지 60분 동안 가열한 후 공냉하여 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치{REAR WHEEL SUSPENSION OF VEHICLE USING HEAT TREATED TUBE TYPE AXLE BEAM}
본 고안은 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 후방현가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 후방현가장치의 트레일링 아암의 사이에 설치되는 튜브형 액슬빔에 함몰부를 형성하고 튜브형 액슬빔을 소정의 온도와 시간으로 어닐링하여 응력집중을 해소하고 내구성을 향상시킨 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 후방현가장치에 관한 것이다.
토션바가 설치된 액슬빔을 이용하는 현가장치는 차체로 전달되는 진동을 감소시켜 승차감을 좋게 하고 조향성능을 향상시켜서 고급차의 후방현가장치로 많이 사용되고 있다.
예를 들면, 자동차가 좌측으로 선회시에 좌측바퀴는 우측바퀴에 비하여 지면에 상대적으로 더 고정되며 따라서 우측 트레일링 아암이 떠오르기 때문에 액슬빔과 토션바가 비틀어지고, 이 비틀림에 대한 반력이 반대방향으로 작용하므로 차체의 경사를 억제하여 뛰어난 주행승차감을 얻는 것이다.
도 18은 종래의 토션바를 사용한 자동차의 후방현가장치를 나타낸 사시도이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 종래의 토션바를 사용한 후방현가장치는 대략 플레이트형 액슬빔(35), 토션바(36) 및 트레일링 아암(30)으로 구성된 것이었다.
플레이트형 액슬빔(35)은 트레일링 아암(30)에 용접되고, 토션바(36)가 또한트레일링 아암(30)을 관통하여 설치되며, 토션바(36)는 고정부재(37)에 의해 플레이트형 액슬빔(35)에 고정되어 있다. 플레이트형 액슬빔(35)과 트레일링 아암(30)의 결합부에는 토션바(36)의 위로 보강부재가 형성되어 있다.
이와 같은 종래의 후방현가장치는 플레이트형 액슬빔(35), 토션바(36), 고정부재(37) 및 보강부재를 각각 용접하여 조립해야 했으므로 공정에 시간과 노동력이 크게 소요되는 문제가 있었다.
또한, 후방현가장치의 부품의 수가 많아지면서 후방현가장치의 중량이 커지게 되어 결과적으로는 자동차의 연비를 나쁘게 하는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 후방현가장치의 트레일링 아암의 사이에 설치되는 튜브형 액슬빔에 함몰부를 형성하고 튜브형 액슬빔을 소정의 온도와 시간으로 어닐링하여 응력집중을 해소하고 내구성을 향상시킨 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 후방현가장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 고안의 목적은 튜브형 액슬빔과 상기 튜브형 액슬빔의 양측에 결합된 트레일링 아암을 포함하는 자동차의 후방현가장치에 있어서, 상기 튜브형 액슬빔은 고항복비 고강도 열연강으로 이루어지고 600℃ 내지 650℃의 온도에서 40분 내지 60분 동안 가열한 후 공냉하여 형성된 것을 특징으로 하는 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치에 의해 달성될 수 있다.
상기한 본 고안의 목적은 또한 튜브형 액슬빔과 상기 튜브형 액슬빔의 양측에 결합된 트레일링 아암을 포함하는 자동차의 후방현가장치에 있어서, 상기 튜브형 액슬빔은 저항복비 고강도 열연강으로 이루어지고 440℃ 내지 500℃의 온도에서 20분 내지 40분 동안 가열한 후 공냉하여 형성된 것을 특징으로 하는 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치에 의해서도 달성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 튜브형 액슬빔은 일측면에 중앙으로 갈 수록 점진적으로 깊이가 증가하는 함몰부가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위해, 함몰부가 형성된 튜브형 액슬빔은 상기 중앙의 양측으로 상기 중앙과 상기 튜브형 액슬빔의 단부 사이의 거리의 약 1/2정도 떨어진 위치에 스폿용접부가 형성되는 것이 바람직하다.
상기한 본 고안의 목적은 일단에 타원형의 안내홈이 형성된 삽입부를 갖고 타단에 금속튜브의 외경보다 큰 걸림부가 형성된 코어를 금속튜브의 양측에 삽입하는 단계; 상기 코어가 삽입된 상기 금속튜브를 상기 금속튜브의 반경방향에서 돌출부를 갖는 금형으로 가압하여 함몰부가 형성된 튜브형 액슬빔을 형성하는 단계; 상기 튜브형 액슬빔을 440℃ 내지 500℃의 온도에서 20분 내지 40분 동안 가열한 후 약 2시간동안 공기중에서 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 튜브형 액슬빔을 트레일링 아암에 용접하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치의 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
본 고안의 그밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치의 사시도,
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치의 사시도,
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 절개된 튜브형 액슬빔의 단면도,
도 4는 도 2의 B-B선을 따라 절개된 튜브형 액슬빔의 단면도,
도 5는 도 2의 C-C선을 따라 절개된 튜브형 액슬빔의 단면도,
도 6은 도 2의 D-D선을 따라 절개된 튜브형 액슬빔의 단면도,
도 7은 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치를 구성하는 튜브형 액슬빔의 스폿용접 부위를 나타낸 사시도,
도 8은 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치를 구성하는 튜브형 액슬빔의 스폿용접 부위를 나타낸 단면도,
도 9는 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치에 사용된 SPFH590의 튜브형 액슬빔의 1/4두께부분의 어닐링조건과 경도의 관계를 나타낸 상관도,
도 10은 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치에 사용된 SPFH590의 튜브형액슬빔의 1/2두께부분의 어닐링조건과 경도의 관계를 나타낸 상관도,
도 11은 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치에 사용된 SPFH590의 튜브형 액슬빔의 3/4두께부분의 어닐링조건과 경도의 관계를 나타낸 상관도,
도 12는 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치에 사용된 DP60의 튜브형 액슬빔의 1/4두께부분의 어닐링조건과 경도의 관계를 나타낸 상관도,
도 13은 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치에 사용된 DP60의 튜브형 액슬빔의 1/2두께부분의 어닐링조건과 경도의 관계를 나타낸 상관도,
도 14는 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치에 사용된 DP60의 튜브형 액슬빔의 3/4두께부분의 어닐링조건과 경도의 관계를 나타낸 상관도,
도 15는 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치를 구성하는 튜브형 액슬빔을 가공하는 프레스 금형의 개략적인 정면도,
도 16은 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치를 구성하는 튜브형 액슬빔을 프레스 가공하기 위해 튜브의 양측에 삽입되는 코어의 사시도,
도 17은 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치를 구성하는 튜브형 액슬빔의 프레스 가공공정을 나타낸 사시도,
도 18은 종래의 토션바를 사용한 자동차의 프레스형 후방현가장치를 나타낸 사시도이다.
* 주요 도면 부호의 설명 *
1: 트레일링 아암 2: 장착부
3: 부쉬부 4: 완충부재 지지부
10: 튜브형 액슬빔 11: 함몰부
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치의 사시도이고, 도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치의 사시도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치는 자동차의 후륜이 설치되는 한 쌍의 트레일링 아암(1)과 각 트레일링 아암(1)을 연결하는 튜브형 액슬빔(10)으로 구성된다.
트레일링 아암(1)은 외측의 일단에 후륜이 설치될 장착부(2)가 형성되고 이에 대향하는 부분에는 쇽업소버(미도시)와 코일스프링(미도시)이 장착될 완충부재 지지부(4)가 형성되며, 타단에는 차체의 섀시(미도시)와 연결되는 부쉬부(3)가 형성된다.
튜브형 액슬빔(10)은 튜브형 파이프의 일측면에 함몰부(11)가 형성된 것으로 이음매가 없이 일체의 구조를 갖고, 양단이 각 트레일링 아암(1)의 내측에 용접된다. 따라서 각 트레일링 아암(1)과 튜브형 액슬빔(10)은 일체로 고정된다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 절개된 튜브형 액슬빔의 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B선을 따라 절개된 튜브형 액슬빔의 단면도이고, 도 5는 도 2의 C-C선을 따라 절개된 튜브형 액슬빔의 단면도이고, 도 6은 도 2의 D-D선을 따라 절개된튜브형 액슬빔의 단면도이다. 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안의 후방 현가장치에 사용된 튜브형 액슬빔(10)의 함몰부(11)는 튜브형 액슬빔(10)의 일측에만 길이방향으로 양단에 인접한 부분까지 형성된 것이고, 함몰부(11)는 양단에서 중앙으로 진행하면서 점진적으로 깊이가 커지도록 형성되었다.
튜브형 액슬빔(10)의 중앙인 A-A부분은 튜브형 액슬빔(10)의 일면이 대향면에 완전히 접하도록 함몰되고, 상기 중앙으로부터 소정거리를 둔 B-B부분은 함몰부(11)의 깊이가 튜브형 액슬빔(10)의 직경의 대략 1/2정도로 형성되며, 상기 B-B부분보다 외측인 C-C부분은 함몰부(11)의 깊이가 B-B부분보다 더 작게 형성되며, 트레일링 아암(1)에 가장 인접한 D-D부분은 함몰부(11)가 없이 납작하게 형성된다. 도 3의 N-N선은 굽힘하중에 대한 중립축을 도시한 것이다.
튜브형 액슬빔(10)은 고항복비 고강도 열연강 또는 저항복비 고강도 열연강을 사용한다. 상기 고항복비 고강도 열연강은 "포스코사"에서 제조되고 "SPFH590"의 제품명을 갖는 것으로서 직경 89.1㎜, 두께 2.5㎜, 인장강도 60.3㎏f/㎟, 항복강도 49.7㎏f/㎟, EL 21.7%의 것이 사용되며, 상기 저항복비 고강도 열연강으로는 "포스코사"에서 제조되고 "DP60(즉, POSA590DP)"으로 불리는 것으로서 직경 89.1㎜, 두께 2.6㎜, 인장강도 60.0㎏f/㎟, 항복강도 35.0㎏f/㎟, EL 30.0%의 것이 사용된다.
도 7은 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치를 구성하는 튜브형 액슬빔의 스폿용접 부위를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치를 구성하는 튜브형 액슬빔의 스폿용접 부위를 나타낸 단면도이다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 튜브형 액슬빔(10)은 전체 길이가 1160㎜이고, 튜브형 액슬빔(10)에서 스폿용접부(15)는 중앙을 기준으로 하여 중앙으로부터 260㎜, 300㎜ 및 340㎜떨어진 지점에 각각 40㎜의 간격을 두고 떨어져 위치한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 스폿용접부(15)는 튜브형 액슬빔(10)의 단면에서 45°및 135°의 위치에 형성되며, 그 수는 일측에 6개씩 총 12개가 형성된다.
도 9는 본 고안의 자동차의 후방 현가장치에 사용된 SPFH590의 튜브형 액슬빔의 1/4두께부분의 어닐링조건과 경도의 관계를 나타낸 상관도이고, 도 10은 본 고안의 자동차의 후방 현가장치에 사용된 SPFH590의 튜브형 액슬빔의 1/2두께부분의 어닐링조건과 경도의 관계를 나타낸 상관도이고, 도 11은 본 고안의 자동차의 후방 현가장치에 사용된 SPFH590의 튜브형 액슬빔의 3/4두께부분의 어닐링조건과 경도의 관계를 나타낸 상관도이다. 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 최초의 SPFH590의 튜브형 액슬빔(10)의 경도는 두께 전체에 걸쳐 Hv211이며, 함몰부(11)를 형성한 가공후에는 1/4두께부분이 약 Hv270, 1/2두께부분이 약 Hv220, 3/4두께부분이 약 Hv270의 값을 갖는다. 1/4두께부분이란 표면으로부터 두께의 1/4에 해당하는 내부의 부분을 지시하면 동일한 방식이 다른 두께부분에도 사용된다. 600 내지 650℃의 온도범위에서 40분 내지 60분동안 열처리 한 후 2시간 동안 공기중에 냉각시키는 어닐링의 공정을 수행한 결과 상기 가공후에 높아진 경도가 최초의 경도인 Hv211에 가깝게 회복된다. 더욱 바람직하게는 어닐링 시간은 45분으로 하는 것이 경도를 포함한 재료의 최초의 물성에 근접하게 된다. 어닐링을 마친 후에는 튜브형 액슬빔(10)의 표면 조도를 향상시키기 위해 직경 1.2㎜의 볼을 투사하는 쇼트피닝이 이루어진다.
어닐링의 온도가 650℃를 초과하면 재료의 연화가 심해져서 재료의 특성을 얻을 수 없게 되고, 어닐링 온도가 600℃이하가 되면 가공후에 높아진 경도가 그대로 유지되므로 취성이 크게 되므로 선정한 재료의 고유의 특성을 얻을 수 없다. 또한 어닐링 시간을 40분 이하로 하면 가공후 높아진 경도가 최초의 상태로 낮아지지 않게 되고, 어닐링 시간을 60분 이상으로 하면 재료의 연화가 심해지게 되어 재료 고유의 경도 및 고유의 경도에 따른 강도를 얻을 수 없게 된다.
도 12는 본 고안의 자동차의 후방 현가장치에 사용된 DP60의 튜브형 액슬빔의 1/4두께부분의 어닐링조건과 경도의 관계를 나타낸 상관도이고, 도 13은 본 고안의 자동차의 후방 현가장치에 사용된 DP60의 튜브형 액슬빔의 1/2두께부분의 어닐링조건과 경도의 관계를 나타낸 상관도이고, 도 14는 본 고안의 자동차의 후방 현가장치에 사용된 DP60의 튜브형 액슬빔의 3/4두께부분의 어닐링조건과 경도의 관계를 나타낸 상관도이다. 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 최초의 DP60의 튜브형 액슬빔(10)의 경도는 두께 전체에 걸쳐 Hv250이며, 함몰부(11)를 형성한 가공후에는 1/4두께부분이 약 Hv290, 1/2두께부분이 약 Hv250, 3/4두께부분이 약 Hv290의 값을 갖는다. 440 내지 500℃의 범위의 온도에서 20분 내지 40분의 시간동안 가열한 후 2시간 동안 공기중에서 냉각시키는 어닐링의 공정을 수행한 결과 상기 가공후에 높아진 경도가 최초의 경도인 Hv250에 가깝게 회복된다. 더욱 바람직하게는 어닐링 시간은 25분으로 하는 것이 경도를 포함한 재료의 최초의 물성에 근접하게 된다. 어닐링 후에는 튜브형 액슬빔(10)의 표면조도를 향상시키기 위해 쇼트피닝을수행한다.
어닐링 온도가 500℃를 초과하게 되면 가공후에도 거의 경화가 일어나지 않은 1/2두께부분은 경도가 너무 감소하게 되어 사용에 적합하지 않게 되고, 440℃이하의 온도에서는 1/4두께부분 및 3/4두께부분의 가공후 경화되어 높아진 경도가 원상태로 회복되지 않으므로 취성이 커서 사용에 부적합하다.
이하에서는 상기한 구성을 갖는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치의 작용효과에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
우선 본 고안에 따른 자동차의 후방현가장치의 제조공정을 살펴본다.
도 15는 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치를 구성하는 튜브형 액슬빔을 가공하는 프레스 금형의 개략적인 정면도이고, 도 16은 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치를 구성하는 튜브형 액슬빔을 프레스 가공하기 위해 튜브의 양측에 삽입되는 코어(25)의 사시도이고, 도 17은 본 고안에 따른 자동차의 후방 현가장치를 구성하는 튜브형 액슬빔의 프레스 가공공정을 나타낸 사시도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 튜브형 액슬빔을 가공하는 프레스 금형은 상부판과 하부판으로 구성되고, 상부판은 상기 함몰부를 형성하기 위한 돌출부가 형성되어 있고 하부판은 모서리가 완만하게 이어지는 역삼각형의 액슬빔 수용홈이 형성되어 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 코어(25)는 삽입부와 걸림부로 이루어지고 삽입부에는 깊이가 점진적으로 증가하는 타원형의 안내홈이 단부에까지 형성되어 있다.
도 17에 도시된 바와 같이, 튜브형 액슬빔의 가공공정은 원형의금속튜브(100)의 양측에 상기 코어(25)를 삽입한 후에, 상기 코어(25)가 삽입된 금속튜브(100)를 하부판에 안치시키고 돌출부가 형성된 상부판으로 프레스 하여 이루어진다. 이 프레스 공정의 동안에 코어(25)가 외측으로 밀려나지 않도록 유압장치를 사용하여 코어(25)를 금속튜브(100)의 중앙으로 가압하는 것도 가능하다.
이렇게 튜브형 액슬빔의 형상을 완성한 다음에는 튜브형 액슬빔에 대한 열처리 공정이 이어진다.
본 고안에 따른 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치는 상기 기술한 바와 같이 SPFH590 또는 DP60의 재질의 선택에 따라 각각에 해당하는 어닐링(열처리)을 한 튜브형 액슬빔(10)을 트레일링 아암(1)에 용접하여 제조한다. 따라서 열처리는 튜브형 액슬빔(10)에 대해서만 수행된 것이다. 이는 튜브형 액슬빔(10)의 일측을 가압하여 함몰부(11)를 형성할 때에 함몰부(11)의 양측에 응력집중이 발생한 것을 풀어줌으로써 튜브형 액슬빔(10)이 적절한 강도와 내구성을 지니로록 한 것이다.
본 고안에 따른 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치에 사용되는 튜브형 액슬빔(10)은 완충작용을 위한 토션바의 역할도 해야하므로 어느 정도의 변형이 생성될 수 있어야 한다. 따라서 어느 정도의 비틀림을 허용하기 위해 강성의 값을 너무 크지 않고 적절한 값으로 유지해야 한다. 본 실시예의 튜브형 액슬빔(10)에 형성된 함몰부(11)는 가운데로 갈수록 점점 깊게 형성되었기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이 튜브형 액슬빔(10)의 중앙부분의 단면모멘트가 가장 작아서, 튜브형 액슬빔(10)에 가해지는 비틀림을 중앙부분에서 대부분 흡수하도록 하였다. 한편, 튜브형 액슬빔(10)은 일측에만 함몰부(11)를 형성하였기 중립축(N)을 기준으로 하는 상하방향의 단면모멘트는 여전히 크게 되어 트레일링 아암(1)이 상하방향으로 변위할 때의 굽힘하중에 대하여는 충분한 강성을 유지할 수 있게 된다.
이러한 열처리의 결과 차체가 좌우로 진동하는 롤링에 대한 강성 및 내구성을 시험한 결과 다음과 같은 조건을 만족시켰다.
시험대에 본 고안에 따른 후방현가장치의 양쪽 부쉬부(3)와 한 쪽 장착부(2)를 고정하고 나머지 장착부(2)에 수직방향으로 힘을 가하여 ±40㎜, ±80㎜변위를 발생하였을 때, 변위와 힘의 관계가 0.75~0.85㎏f/㎜가 되므로 자동차의 현가장치로서 충분한 정적강성을 갖는 것임을 알 수 있다. 0.75㎏f/㎜ 미만의 값은 처짐량이 너무 커서 부적합하고, 0.85㎏f/㎜이상은 강성이 너무 커서 유연하지 못하므로 부적절하다.
또한 후방현가장치에서 위 정적강성 시험과 동일한 부분을 고정하고 나머지 장착부(2)에 ±80㎜변위를 200,000회 반복하여 주었을 때, 균열이 발생하지 않았으므로 자동차의 현가장치로서 충분한 내구성을 갖는 것임을 알 수 있다.
본 고안에 따른 후방현가장치에 사용되는 튜브형 액슬빔(10)은 함몰부(11)의 양측의 굽혀진 부분에 응력집중을 해소하기 위해 어닐링을 하는 것이지만 어닐링을 한 이후에 원래의 소재보다 경도가 낮아지는 것은 바람직하지 않다. 따라서 가공경화에 의해 경도가 커진 부분을 원소재의 경도에 가깝게 회복되도록 특정한 조건을 선정하여 어닐링을 한 것이다. 경도가 너무 낮으면 강도 등의 소재의 특성을 얻지 못하여 부적절하지만, 경도가 원소재보다 너무 큰 경우에도 취성이 커지게 되므로사용에 적합하지 않으므로 원소재의 경도에 가까운 것이 바람직하다.
스폿용접부(15)들 사이의 간격이 40㎜보다 가깝게 되면, 스폿용접을 할 때에 인접한 다음의 용접부위로 열이 전달되어 그 부위가 열경화되는 등 용접을 위한 조건이 악화되고 용접특성이 저하되므로 최소한의 간격을 두어야 한다.
튜브형 액슬빔(10)에 비틀림 하중이 작용하면, 함몰부(11)를 형성한 결과로서 서로 접하게 되는 튜브형 액슬빔(10)의 부분들의 상대운동에 따른 마찰이 발생하여 마찰시의 소음이 문제가 되는데, 스폿용접에 의해 튜브형 액슬빔(10)의 상대적인 운동이 방지되므로 튜브형 액슬빔(10)이 비틀림 하중을 받아도 소음이 발생하지 않는다.
또한, 후방 현가장치를 장시간 사용하면 프레스 가공한 튜브형 액슬빔(10)의 함몰부(11)가 변형하여 함몰부(11)를 형성하기 이전의 원래의 금속튜브(100)의 형상을 회복하려는 성질이 있는데, 스폿용접부(15)를 통해서 튜브형 액슬빔은 내측에서 상호 접합되므로 함몰부(11)를 형성하기 이전의 형상으로 복귀(스프링 백)하는 것이 방지되고 따라서 튜브형 액슬빔(10)의 강성을 지속적으로 유지할 수 있게 된다.
비틀림변형이 가장 큰 곳은 튜브형 액슬빔(10)의 중앙이므로, 스폿용접부(15)는 튜브형 액슬빔(10)의 중앙으로부터 멀어질수록 지레의 원리에 의해 비틀림하중에 대하여 저항하는 힘이 커진다.
트레일링 아암(1)에 인접한 D-D부분은 납작한 형상이므로, 트레일링 아암(1)에 용접되는 부분의 단면모멘트가 커서 접합부는 비틈림 또는 굽힘하중에 쉽게 파손되지 않는다.
금속튜브(100)의 양측에 타원형의 안내홈(27)이 형성된 코어(25)를 삽입하기 때문에, 별도의 추가적인 공정을 요하지 않고 상부판(20)을 하부판(22)에 프레스 하는 일회의 공정에 의해 튜브형 액슬빔(10)에 함몰부(11)가 형성된다.
본 고안에 따른 후방현가장치는 일체형의 튜브형 액슬빔(10)을 사용하므로 별도로 토션바를 구비하지 않을 뿐만 아니라 일체의 결합부품들이 없으므로 경량화가 얻어진다.
본 고안의 바람직한 실시예에서는 튜브형 액슬빔에 함몰부를 형성하는데 있어서 튜브의 양측에 코어(25)를 삽입한 상태에서 금형으로 프레스하는 방식을 사용하였으나, 본 고안은 이에 한하지 않고, 코어(25)를 삽입한 상태에서 수작업으로 함몰부를 형성하는 것도 가능하다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치에 따르면 튜브형 액슬빔에 함몰부를 형성하여 튜브형 액슬빔의 중앙부분에서 비틀림변형을 잘 수용하도록 하였고, 소정의 온도와 시간으로 튜브형 액슬빔을 어닐링을 하여 응력집중을 해소시킴으로써 튜브형 액슬빔을 구비한 후방현가장치의 강도와 내구성을 좋게 하였다.
또한, 본 고안의 후방현가장치를 구성하는 튜브형 액슬빔은 일체로 형성되어 있고 토션바의 역할을 포함하고 있기 때문에 단일한 부품으로 이루어져서 조립에 소요되는 시간이 감소하고 후방현가장치 자체의 중량도 작게 하는 현저한 효과가있다.
튜브형 액슬빔에서 트레일링 아암에 접합되는 부분은 함몰부가 없고 트레일링 아암의 직경에 따라 약간 납작하게 형성되므로, 트레일링 아암에 튜브형 액슬빔의 단면의 전체가 용접될 수 있고 단면모멘트가 커서 접합부위가 쉽게 파손되지 않는 효과가 있다.
튜브형 액슬빔에 비틀림 하중이 작용하면, 함몰부를 형성한 결과로서 서로 접하게 되는 튜브형 액슬빔의 부분들의 상대운동에 따른 마찰이 발생하여 마찰시의 소음이 문제가 되는데, 스폿용접부에 의해 튜브형 액슬빔의 상대적인 운동이 방지되므로 튜브형 액슬빔이 비틀림 하중을 받아도 소음이 발생하지 않는다.
비록 본 고안이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 실용신안등록청구의 범위는 본 고안의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (4)

  1. 튜브형 액슬빔(10)과 상기 튜브형 액슬빔(10)의 양측에 결합된 트레일링 아암(1)을 포함하는 자동차의 후방현가장치에 있어서,
    상기 튜브형 액슬빔(10)은 고항복비 고강도 열연강으로 이루어지고 600℃ 내지 650℃의 온도에서 40분 내지 60분 동안 가열한 후 공냉하여 형성된 것을 특징으로 하는 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치.
  2. 튜브형 액슬빔(10)과 상기 튜브형 액슬빔(10)의 양측에 결합된 트레일링 아암(1)을 포함하는 자동차의 후방현가장치에 있어서,
    상기 튜브형 액슬빔(10)은 저항복비 고강도 열연강으로 이루어지고 440℃ 내지 500℃의 온도에서 20분 내지 40분 동안 가열한 후 공냉하여 형성된 것을 특징으로 하는 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 튜브형 액슬빔(10)은 일측면에 중앙으로 갈 수록 점진적으로 깊이가 증가하는 함몰부(11)가 형성되는 것을 특징으로 하는 열처리된 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 함몰부(11)가 형성된 튜브형 액슬빔(10)은 상기 중앙의 양측으로 상기 중앙과 상기 튜브형 액슬빔의 단부 사이의 거리의 약 1/2정도떨어진 위치에 스폿용접부(5)가 형성된 것을 특징으로 하는 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치.
KR20-2004-0003866U 2004-02-16 2004-02-16 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치 KR200350845Y1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20-2004-0003866U KR200350845Y1 (ko) 2004-02-16 2004-02-16 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20-2004-0003866U KR200350845Y1 (ko) 2004-02-16 2004-02-16 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040009957A Division KR100579628B1 (ko) 2004-02-16 2004-02-16 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치 및 그제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR200350845Y1 true KR200350845Y1 (ko) 2004-05-17

Family

ID=49346309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20-2004-0003866U KR200350845Y1 (ko) 2004-02-16 2004-02-16 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200350845Y1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100902837B1 (ko) 2007-12-24 2009-06-15 주식회사 포스코 이종강관을 이용한 자동차의 후륜 현가장치용 튜브형 토션빔

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100902837B1 (ko) 2007-12-24 2009-06-15 주식회사 포스코 이종강관을 이용한 자동차의 후륜 현가장치용 튜브형 토션빔

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6110888B2 (ja) クロス−ビーム部材及びこれを使用するツイスト−アクスル
US6523841B2 (en) Twist-beam axle for motor vehicles
US6682610B1 (en) Manufacturing method for hollow stabilizer
US7967308B2 (en) Stress reducing inner sleeve for twist beam and associated method
JP5324101B2 (ja) 台形断面のクロスメンバーを備えるフレキシブル車軸、該クロスメンバー、車両、および製造方法
US7665752B2 (en) Torsion beam of suspension
JP2014196102A (ja) 自動車用のトーションビーム式後ろ車軸懸架装置の横部材およびその製造方法
WO2008018624A1 (fr) Acier pour composant de train roulant d'automobile présentant d'excellentes performances en fatigue et procédé de fabrication d'un composant de train roulant d'automobile utilisant cet acier
JP2018176240A (ja) トーションビームの製造方法
JP6573049B2 (ja) フロントアクスルビームおよびその製造方法
US7377041B2 (en) Torsion beam type suspension, method for forming torsion beam, and apparatus for forming torsion beam
KR100902837B1 (ko) 이종강관을 이용한 자동차의 후륜 현가장치용 튜브형 토션빔
JP6806241B2 (ja) フロントアクスルビームおよびその製造方法
CN110641239A (zh) 车辆用悬架构件
KR200350845Y1 (ko) 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치
KR100579628B1 (ko) 튜브형 액슬빔을 구비한 자동차의 후방현가장치 및 그제조방법
CN110740884B (zh) 车辆用转向节
US11247262B2 (en) Vehicle knuckle
JP4087765B2 (ja) 車両用高応力スタビライザー
KR20120043572A (ko) 하이드로포밍을 이용한 일체형의 커플드 토션빔 액슬 및 그 제조방법
CN107405975A (zh) 稳定杆及其制造方法
US8186696B2 (en) Steering tie rod end made of steel and method of manufacturing the same
KR101869899B1 (ko) 토션빔 제조금형
KR101869898B1 (ko) 토션빔 제조금형
KR100902836B1 (ko) 자동차의 후륜 현가장치용 튜브형 토션 빔

Legal Events

Date Code Title Description
U107 Dual application of utility model
REGI Registration of establishment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20040706

Year of fee payment: 3

EXTG Extinguishment