KR20090110582A - 맥퍼슨 현가 장치의 비 용접 타입 스트럿 - Google Patents

Abstract

본 발명은 맥퍼슨 현가 장치를 구성하는 스트럿(Strut)을 이루는 쇽 업소버(1)를 감싸면서 스프링을 지지하는 캡 타입 스프링 시트(5)가 단지 1개 부품으로 일체화됨에 따라, 조립 시 1개의 지그(Jig)를 사용할 수 있을 뿐 아니라 일체화된 부품에 의한 조립 공정의 축소는 물론, 일체화된 캡 타입 스프링 시트(5)를 쇽 업소버(1)의 외통(3)부위로 결합한 후 용접 없이 콕킹(Coaking)을 이용해 고정해 줌에 따라, 조립 후에도 용접에 따른 열변형과 튐(Spatter)에 의한 품질 불량 방지와 더불어, 안정적인 결합 상태 유지에 따른 스프링 축 하중에 대한 내구성도 우수하게 유지되는 특징이 있게 된다.

용접, 스트럿, 캡

Description

맥퍼슨 현가 장치의 비 용접 타입 스트럿{Non welding typed strut for Mcpherson suspension}

본 발명은 쇽업소버에 관한 것으로, 특히 스트럿 부위에 용접을 사용하지 않고 제작하도록 된 맥퍼슨 현가 장치의 비 용접 타입 스트럿에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가 장치는 차축과 차체 사이를 연결시켜 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격등을 적절히 감쇠시킴과 더불어, 차체의 손상과 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있도록 작용한다.

즉, 현가 장치는 차량의 상·하 방향으로 유연성을 제공하여 노면의 거침으로부터 차체가 영향을 받지 않게 하면서 불규칙한 노면을 주행할 수 있게 하면서, 노면에 대하여 적절한 조향 및 캠버 위치에 휠을 유지시킴과 더불어 차륜에 의해서 발생하는 수평 및 횡력 그리고 제동 및 구동력에 대응함과 아울러 차체의 롤링을 억제하는 작용을 하게 된다.

이러한 현가 장치 중 맥퍼슨 현가 장치는 위쪽으로 상부 컨트롤 암(어퍼 암)을 사용하지 않으면서 쇽 업소버(Shock Absorber)를 스트럿(Strut)으로 일체화시킨, 즉 외력에 의한 자체적인 탄성 변형이 이루어지는 인슐레이터를 이용해 진동이 차체 쪽으로 전달되는 것을 방지하고, 너클에 연동된 베어링의 회전을 통해 조종 안정성을 향상시켜주도록 작용하는 스트럿(Strut)을 사용하게 된다.

이와 같이 인슐레이터를 구비한 스트럿(Strut)으로 이루어진 쇽 업소버(Shock Absorber)는 통상적으로, 스프링 시트를 쇽 업소버의 외통 실린더 부위로 결합함과 더불어, 쇽업소버 캡을 외통 실린더 상단 부위로 결합하는 구성을 갖추게 된다.

하지만, 쇽 업소버를 이루는 외통 실린더 부위에 스프링 시트와 더불어 쇽업소버 캡을 결합하는 경우 각각의 결합 방식이 달라 즉, 스프링 시트는 아크 용접이 행해지고 쇽업소버 캡은 콕킹(Coaking)을 이용해 고정함에 따라, 결합 작업 시 각기 다른 지그(JIG)와 적합한 공법이 요구되어 조립공정과 시간이 증가되는 불편이 있게 된다.

또한, 쇽 업소버에 결합되는 부품이 각각 별개로 이루어진 스프링 시트와 쇽업소버 캡을 이용함에 따라, 스트럿(Strut)을 구성하는 부품 수를 증가시키면서 원가도 상승시키는 불리함을 가져오게 된다.

이와 더불어 스프링 시트가 쇽 업소버의 외통 실린더 부위에 아크 용접됨에 따라, 용접 시 발생하는 용접 열변형과 튐(Spatter) 발생으로 인해 품질 불량 현상도 발생되는 취약성이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 맥퍼슨 현가 장치(Mcpherson Suspension)에 사용되는 스트럿(Strut)을 이루는 쇽 업소버(Shock Absorber)에 결합되는 스프링 시트와 쇽 업소버 캡을 일체화 해 1개의 부품으로 제조함에 따라, 쇽 업소버에 대한 부품 수 축소에 따른 조립 공정과 원가를 줄여 줌은 물론, 쇽 업소버에 대한 결합이 1개의 지그(Jig)를 적용하는 콕킹(Coaking)공정 만으로 이루어지므로, 용접에 의해 발생될 수 있는 열변형과 튐(Spatter) 발생에 따른 품질 불량도 방지할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 쇽 업소버에 대해 콕킹(Coaking)으로 결합되면서 스프링과 실린더 커버 작용을 하도록 일체화된 스프링 시트와 쇽 업소버 캡을 이용함에 따라, 하중 단면적을 증대하면서 조립 상태에서 안정적인 결합 상태를 유지해 스프링 축 하중에 대해 더 우수한 강도를 가질 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 맥퍼슨 현가 장치의 비 용접 타입 스트럿이 하단이 차륜의 너클 부위로 실린더를 이용해 체결되는 쇽 업소버를 구비하고, 상기 쇽 업소버에서 인출된 실린더 로드를 차체 쪽으로 체결시키는 인슐레이터 앗세이를 구비하며,

스프링의 하단부위를 지지하는 로어 스프링 시트에 일체로 이루어지면서 쇽 업소버의 외통부위를 감싸도록 높이를 갖는 중공의 연결 튜브와 더불어, 상기 쇽 업소버의 외통 상단부위를 감싸도록 중앙으로 홀이 뚫려 상기 연결 튜브에 일체로 형성되어진 캡으로 일체화 된 캡 타입 스프링 시트를 구비해,

상기 캡 타입 스프링 시트가 쇽 업소버의 외통부위에서 실린더 로드의 인출 부위를 감싸면서 스프링을 지지하도록 조립 결합되는 것을 특징으로 한다.

이를 위해, 상기 연결 튜브는 쇽 업소버의 외통부위로 프레스를 통해 압입되어 결합되고, 상기 캡부위는 콕킹(Coaking)을 이용해 쇽 업소버의 외통 둘레를 따라 변형되어 밀착되는 변형 고정부를 형성하게 된다.

이러한 본 발명에 의하면, 맥퍼슨 현가 장치(Mcpherson Suspension)에 적용되도록 인슐레이터를 구비한 스트럿(Strut)을 이루는 쇽 업소버(Shock Absorber)에 결합되는 스프링 시트와 쇽 업소버 캡이 1개의 부품으로 일체화됨에 따라, 조립 공정이 1개의 지그(Jig)를 적용하면서 용접 없이 콕킹(Coaking)을 이용해 이루어지는 간단한 조립 공정을 갖으면서도, 용접에 따른 열변형과 튐(Spatter)에 의한 품질 불량도 방지는 물론, 조립 후 안정적인 결합 상태를 유지해 스프링 축 하중에 대해 더 우수한 강도를 가질 수 있는 효과가 있게 된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되 지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 맥퍼슨 현가 장치의 비 용접 타입 스트럿의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명에 따른 맥퍼슨 현가 장치를 구성하는 스트럿(Strut)은 하단이 차륜의 너클 부위로 실린더 부위를 이용해 체결되는 쇽 업소버(1)를 구비하고, 상기 쇽 업소버(1)에서 인출된 실린더 로드(2)를 차체 쪽으로 체결시키는 인슐레이터 앗세이(4)를 구비하며, 상기 쇽 업소버(1)의 외통(3)부위에는 실린더 로드(2)의 인출 부위를 감싸면서 스프링을 지지하는 캡 타입 스프링 시트(5)를 구비해 구성되어진다.

여기서, 상기 인슐레이터 앗세이(4)는 전달되는 외력에 대한 댐핑(Damping)작용등을 통해, 즉 진동이 차체 쪽으로 전달되는 것을 방지하면서 외력에 의한 부품 자체의 탄성 변형과, 차륜에 장착된 너클에 연동되어 함께 회전 작용을 하는 베어링을 통한 회전을 이용해 조종 안정성을 향상시켜주는 작용을 하는 것으로 동 분야의 통상적인 구성을 갖게 된다.

또한, 상기 쇽 업소버(1)의 실린더를 감싸는 외통(3)안으로는 탄성 재질의 범프(Bump)등이 구비되며, 이는 전달되는 외력에 대한 충격을 흡수·완충하는 작용을 하는 것으로 동 분야의 통상적인 구성이다.

그리고, 상기 캡 타입 스프링 시트(5)는 도 2에 도시된 바와 같이, 스프링의 하단부위를 지지하는 로어 스프링 시트(6)와, 쇽 업소버(1)의 외통(3)부위를 감싸도록 상기 로어 스프링 시트(6)에서 소정 높이를 갖고 일체로 형성된 중공의 연결 튜브(7) 및 쇽 업소버(1)의 외통(3) 상단부위를 감싸도록 연결 튜브(7)에 일체로 형성되어진 캡(8)으로 이루어진다.

이와 같이 본 발명은 맥퍼슨 현가 장치를 구성하는 스트럿(Strut)을 이루는 쇽 업소버(1)를 감싸면서 스프링을 지지하는 캡 타입 스프링 시트(5)가 단지 1개 부품으로 일체화됨에 따라, 조립 시 1개의 지그(Jig)를 사용할 수 있을 뿐 아니라 일체화된 부품에 의한 조립 공정의 축소는 물론, 일체화된 캡 타입 스프링 시트(5)를 쇽 업소버(1)의 외통(3)부위로 결합한 후 용접 없이 콕킹(Coaking)을 이용해 고정해 줌에 따라, 조립 후에도 용접에 따른 열변형과 튐(Spatter)에 의한 품질 불량 방지와 더불어, 안정적인 결합 상태 유지에 따른 스프링 축 하중에 대한 내구성도 우수하게 유지되는 특징이 있게 된다.

이와 같은 특징은 스트럿(Strut)을 이루는 쇽 업소버(1)의 실린더 부위를 감싸면서 결합되는 캡 타입 스프링 시트(5)에 기인하는 것으로, 즉 금형 다이를 이용해 1개의 판재를 캡 타입 스프링 시트(5)와 같은 일체 형상을 갖도록 제조함에 따라, 용접을 사용하지 않고서 단지 1개의 지그 만을 이용해 콕킹(Coaking) 방식으로 쇽 업소버(1)로 조립 될 수 있게 된다.

이를 위해 상기 캡 타입 스프링 시트(5)를 제조하는 금형 다이(Mold)는 통상적으로, 도 2에 도시된 바와 같이 상·하로 이루어진 금형 다이를 캡 타입 스프링 시트(5)형상으로 가공한 다음, 상기 금형 다이 내로 1개의 판재로 이루어진 스틸 판재를 안착한 후, 프레스(Press)로 눌러 설계된 일체형의 형상으로 제조하게 된다.

이어 제조된 캡 타입 스프링 시트를 금형 다이 에서 꺼낸 후 펀치를 사용하여 중앙부에 홀 즉, 쇽 업소버(1)의 외통(3) 상단부위를 감싸는 캡(8)에 홀을 형성해 주어, 캡 타입 스프링 시트(5)를 완성하게 된다.

이어, 금형 다이를 이용해 제조된 캡 타입 스프링 시트(5)를 쇽 업소버(1)의 외통(3) 상단부위로 조립하는 경우는 도 3(가)에 도시된 바와 같이, 지그(LJ)를 이용해 쇽 업소버(1)의 외통(3)부위를 잡아 고정한 다음, 프레스(P)를 이용해 캡 타입 스프링 시트(5)를 쇽 업소버(1)쪽으로 눌러 주게 된다.

이와 같이, 상기 캡 타입 스프링 시트(5)가 쇽 업소버(1)의 외통(3)으로 끼워지도록 프레스(P)를 이용한 프레스 가압력(F)을 가해 주면, 상기 캡 타입 스프링 시트(5)는 도 3(나)에 도시된 바와 같이, 쇽 업소버(1)의 외통(3)상단으로 캡(8)이 씌워진 상태에서 중공의 연결 튜브(7)가 외통(3)을 감싸고, 상기 연결 튜브(7)의 하단 부위에서 일체로 형성되어진 로어 스프링 시트(6)가 제 위치를 잡아 주게 된다.

이어, 상기 캡 타입 스프링 시트(5)는 다시 한번 콕킹(Coaking) 공정을 거치는데 즉, 쇽 업소버(1)의 외통(3)상단으로 씌워진 캡(8)부위를 양쪽에서 콕킹 가압력(FC)으로 가압하게 되고, 이러한 콕킹(Coaking) 공정을 통해 도 3(나)에 도시된 바와 같이, 상기 캡(8)부위가 쇽 업소버(1)의 외통(3)에 밀착되는 변형 고정부(C)를 형성하게 된다.

이때, 상기 변형 고정부(C)는 스트럿(Strut)에 가해진 어떠한 하중 부하 시에도, 캡(8)부위가 쇽 업소버(1)의 외통(3)에서 빠지지 않도록 작용하게 된다.

이와 같이 쇽 업소버(1)로 조립된 캡 타입 스프링 시트(5)는 프레스(P)를 이용한 가압력으로 쇽 업소버(1)의 외통(3)에 연결 튜브(7)가 끼워져 결합됨과 더불어, 콕킹(Coaking)을 통해서 쇽 업소버(1)의 외통(3) 상단 부위로 캡(8)이 변형 밀착되어져, 쇽 업소버(1)와 캡 타입 스프링 시트(5)가 용접 작업이 없이도 서로 결합되어지게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 맥퍼슨 현가 장치를 이루는 비 용접 타입 스트럿의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 캡과 스프링 로어 시트의 일체화 제조 상태도

도 3(가),(나)는 본 발명에 따른 캡 일체형 스프링 로어 시트와 쇽 업소버 간 결합 작업도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 쇽 업소버 2 : 실린더 로드

3 : 외통 4 : 인슐레이터 앗세이

5 : 캡 타입 스프링 시트 6 : 로어 스프링 시트

7 : 연결 튜브 8 : 캡

F : 프레스 가압력 FC : 콕킹 가압력

LJ : 지그 P : 프레스

Claims (3)

1. 하단이 차륜의 너클 부위로 실린더를 이용해 체결되는 쇽 업소버(1)를 구비하고, 상기 쇽 업소버(1)에서 인출된 실린더 로드(2)를 차체 쪽으로 체결시키는 인슐레이터 앗세이(4)를 구비하며,

   스프링의 하단부위를 지지하는 로어 스프링 시트(6)에 일체로 이루어지면서 쇽 업소버(1)의 외통(3)부위를 감싸도록 높이를 갖는 중공의 연결 튜브(7)와 더불어, 상기 쇽 업소버(1)의 외통(3) 상단부위를 감싸도록 중앙으로 홀이 뚫려 상기 연결 튜브(7)에 일체로 형성되어진 캡(8)으로 일체화 된 캡 타입 스프링 시트(5)를 구비해,

   상기 캡 타입 스프링 시트(5)가 쇽 업소버(1)의 외통(3)부위에서 실린더 로드(2)의 인출 부위를 감싸면서 스프링을 지지하도록 조립 결합된 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 현가 장치의 비 용접 타입 스트럿.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 캡 타입 스프링 시트(5)는 형상으로 가공된 금형 다이를 이용해 일체형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 현가 장치의 비 용접 타입 스트럿.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 연결 튜브(7)는 쇽 업소버(1)의 외통(3)부위로 프레스(P)를 통해 압입되어 결합되고, 상기 캡(8)부위는 콕킹(Coaking)을 이용해 쇽 업소버(1)의 외통(3)둘레를 따라 변형되어 밀착되는 변형 고정부(C)를 형성하는 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 현가 장치의 비 용접 타입 스트럿.

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