KR20100074552A - 자동차용 로워 암 및 그 제조 방법 - Google Patents

자동차용 로워 암 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 로워 암 및 그 제조 방법에 관한 것으로 하나의 강판을 사용하여 블랭킹 가공과 프레스 가공을 통해 차륜에 장착되는 제 1 암부 및 차체의 사이드 멤버에 각각 고정되는 제 2 암부 및 제 3 암부를 포함하여 하나의 강판으로 성형된 로워 암 몸체부와, 상기 로워 암 몸체부의 양 측 테두리에 로워 암 몸체부와 단차지게 일체로 형성된 단차 보강부와, 상기 제 1 암부에 구비되며 양 측 단차 보강부 사이를 가로 질러 로워 암 몸체부와 일체로 돌출되는 돌출 보강부를 포함한 자동차용 로워 암을 제조하는 것이다.
본 발명은 하나의 강판을 사용하여 제조되므로, 제조 공정을 단순화하고 제조 원가를 낮추는 효과가 있는 것이다.
본 발명은 제조 시 발생하는 불량률을 줄여 품질을 향상시키고, 생산성을 증대시키는 효과가 있는 것이다.

Description

자동차용 로워 암 및 그 제조 방법{Lower Arm and the Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 자동차용 로워 암 및 그 제조 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 하나의 강판으로 제조하여 충분한 강성을 가질 수 있도록 발명된 것이다.
일반적으로 자동차의 현가 장치는 차축과 차체를 연결결하되, 주행 중 차량의 바퀴가 노면과 접촉하면서 발생하는 충격으로 인한 진동, 소음을 흡수하는 장치로, 스프링을 포함한 쇽 업소버(Shock Absober) 및 로워 암, 어퍼 암, 스테빌라이져 등으로 구성된다.
상기 로워 암은 차륜을 차체에 연결하면서 차륜을 지지하는 역할을 하는 것으로 도 1에서 도시한 바와 같이 차륜에 장착되는 제 1 암부(11) 및 차체의 사이드 멤버에 각각 고정되는 제 2 암부(12) 및 제 3 암부(13)를 포함한다.
상기 로워 암(1)은 차량의 주행 중 토션(Torsion), 벤딩(Bending), 트위스팅(Twisting) 등 다양한 하중을 받게 되므로 이러한 하중에 의한 변형을 방지하도록 충분한 강성을 가져야 하므로 도 2에서 도시한 바와 같이 차륜에 장착되는 제 1 암부(11) 및 차체의 사이드 멤버에 각각 고정되는 제 2 암부(12) 및 제 3 암부(13)를 포함한 상부 플레이트(1a)와, 상기 상부 플레이트(1a)에 용융 용접되어 일체화되는 하부 플레이트(1b)와; 상기 상부 플레이트(1a)와 하부 플레이트(1b) 사이에 개제되는 보강 판(1c)을 포함한 3중 강판 구조로 되어 있다.
그러나 상기한 3중 강판 구조의 로워 암은 부품 수가 많아 제조 원가가 많이 소요되는 문제점이 있었던 것이다.
또한 종래 로워 암은 제조 공정이 복잡함은 물론 상부 플레이트(1a)와 하부 플레이트(1b)의 용융 용접 시 시 열변형과 용접 불량으로 불량품이 제조되는 경우가 많은 문제점이 있었던 것이다.
본 발명의 목적은 하나의 강판으로 제조 가능한 자동차용 로워 암 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명의 과제는 차륜에 장착되는 제 1 암부 및 차체의 사이드 멤버에 각각 고정되는 제 2 암부 및 제 3 암부를 포함하여 하나의 강판으로 성형된 로워 암 몸체부와;
상기 로워 암 몸체부의 양 측 테두리에 로워 암 몸체부와 단차지게 일체로 형성된 단차 보강부와;
상기 제 1 암부에 구비되며 양 측 단차 보강부 사이를 가로 질러 로워 암 몸체부와 일체로 돌출되는 돌출 보강부를 포함한 자동차용 로워 암을 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 과제는 차륜에 고정되는 제 1 암부 및 차체의 사이드 멤버에 각각 고정되는 제 2 암부 및 제 3 암부를 포함한 성형 편을 강판의 블랭킹 가공을 통해 형성하고, 상기 성형 편을 프레스 가공하여 양 측 테두리에 복수로 절곡된 단차 보강부 및 상기 제 1 암부에 양 측 단차 보강부 사이를 가로 질러 돌출되는 돌출 보강부가 형성된 로워 몸체부를 성형한 것을 특징으로 하는 자동차용 로워 암 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 하나의 강판을 사용하여 제조되므로, 제조 공정을 단순화하고 제조 원가를 낮추는 효과가 있는 것이다.
본 발명은 제조 시 발생하는 불량률을 줄여 품질을 향상시키고, 생산성을 증대시키는 효과가 있는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명인 자동차용 로워 암을 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 B-B' 단면도로서, 로워 암 몸체부의 양 측 테두리에 단차 보강부가 형성되고, 상기 제 1 암부가 제 2 암부 및 제 3 암부와 연결되는 부분에 상기 단차 보강부를 가로지르는 돌출 보강부가 구비되는 것을 나타내고 있다.
도 5는 도 3의 C-C' 단면도로서, 로워 암 몸체부에 형성되는 복수의 장착 구멍에 버어부가 형성되어 보강된 예를 나타내고 있다.
이하, 도 3 내지 도 4에서 도시한 바와 같이 본 발명인 로워 암 몸체부(10)는 하나의 강판으로 일체로 형성된 제 1 암부(11), 제 2 암부(12), 제 3 암부(13)를 포함한다.
상기 제 1 암부(11)는 차륜에 장착되는 부분이고, 제 2 암부(12) 및 제 3 암부(13)는 사이드 멤버에 장착되는 부분인 것이다.
더 상세하게는 상기 제 1 암부(11)의 단부에는 차륜 측의 너클 부위에 체결되는 볼 조인트가 구비되고, 제 2 암부(12)의 단부에는 차체의 사이드 멤버의 일 측에 체결되는 마운팅 부시(A부시)가 구비되며, 제 3 암부(13)의 단부에는 차체의 사이트 멤버의 타 측에 체결되는 지오 메트리부시(G부시)가 구비되는 것으로 이는 종래의 공지된 것으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
그리고 상기 로워 암 몸체부(10)의 양 측 테두리에는 로워 암 몸체부(10)와 일체로 형성되는 단차 보강부(20)가 형성된다.
상기 단차 보강부(20)는 로워 암 몸체부(10)의 테두리의 일부분을 상향 절곡시킨 후 수평 절곡시키고, 다시 하향 절곡시킨 형상으로 형성되어 로워 암 몸체부(10)와 단차지게 형성되는 것이다.
상기 단차 보강부(20)는 제 1 암부(11)의 단부 양 측에서 제 3 암부(13)의 양 측 단부까지 일체로 연속되게 형성되어 차륜에 고정되는 제 1 암부(11)와 차체의 사이드 멤버에 고정되는 제 2 암부(12)와 제 3 암부(13)의 전체 강성을 보강하는 것이다.
그리고 본 발명인 로워 암(1)은 상기한 바와 같이 3점 체결 방식으로 차륜과 차체를 연결하여 지지하게 되는데 차륜 측에 제 1 암부(11)로 1점 체결되고, 차체의 사이드 멤버에 제 2 암부(12) 및 제 3 암부(13)로 2점 체결되므로 차체 측에서 발생하는 하중은 제 2 암부(12) 및 제 3 암부(13)에 의해 나뉘어져 지지되는데 반해 차륜 측의 하중은 제 1 암부(11)에 의해서만 지지되므로 제 1 암부(11)의 강성이 취약한 문제가 있는 것이다.
따라서 제 1 암부(11)에 로어 몸체부의 양 측 단차 보강부(20) 사이를 가로 질러 로워 암 몸체부와 일체로 돌출되는 돌출 보강부(30)를 형성하여 제 1 암부(11)의 강성을 보강하는 것이다.
상기 돌출 보강부(30)는 제 1 암부(11)에서 하중에 의한 변형, 뒤틀림이 가장 많이 발생하는 즉, 가장 큰 하중을 받는 제 1 암부(11), 제 2 암부(12), 제 3 암부(13)가 연결되는 로워 암 몸체부(10)의 몸체 중앙부에서 제 1 암부(11)의 연결부분에 형성되는 것이다.
또, 상기 로워 암 몸체부(10)에는 차륜 및 사이드 멤버에 장착할 수 있도록 제 1 암부(11) 및 제 3 암부(13)의 단부를 포함한 복수의 곳에 장착 구멍(10a)이 형성되는데, 상기 도 5에서 도시한 바와 같이 장착 구멍(10a)에는 내주면을 따라 버어부(40)가 돌설되어 강성을 더 보강하는 것이 바람직하다.
한편, 상기한 본 발명인 로워 암(1)을 제조하는 방법은 하기와 같다.
일단 제 1 암부(11) 및 제 2 암부(12), 제 3 암부(13)를 포함한 로워 암(1)의 성형편, 즉, 하기의 프레스 가공을 통해 로워 암 몸체부(10) 및 단차 보강부(20), 돌출 보강부(30)를 성형할 수 있는 성형편을 단판의 강판을 블랭킹 가공을 통해 형성한다.
상기 강판은 400MPa(TS) 이상의 변태 강화형 고장력 강판 중 FB강을 사용하여 제조하는데 ,상기 FB강은 페라이트와 베이나이트로 구성된 2상 조직 강인 것이다.
상기 블랭킹 가공으로 형성된 성형 편은 가열로에서 900℃ 이상 가열된 후 프레스 기기를 통해 프레스 가공되어 제 1 암부(11) 및 제 2 암부(12), 제 3 암부(13)를 포함한 로워 암 몸체부(10) 및 상기 로워 암 몸체부(10)의 양 측 테두 리에 복수로 절곡된 단차 보강부(20) 및 상기 로워 암 몸체부(10)의 제 1 암부(11)에 양 측 단차 보강부(20) 사이를 가로 질러 돌출되는 돌출 보강부(30)를 성형하게 되는 것이다.
상기 단차 보강부(20)는 프레스 기기를 통한 열간 프레스 가공으로 로워 암 몸체부(10)에서 일체로 돌출되게 성형되는데, 로워 암 몸체부(10)의 테두리의 일부분을 상향 절곡시킨 후 수평 절곡시키고, 다시 하향 절곡시킨 형상으로 로워 암 몸체부(10)와 단차지게 성형되어 로워 암 몸체부(10)의 강성을 증대시키는 것이다.
또 상기 돌출 보강부(30)는 제 1 암부(11)에서 하중에 의한 변형, 뒤틀림이 가장 많이 발생하는 즉, 가장 큰 하중을 받는 제 1 암부(11), 제 2 암부(12), 제 3 암부(13)가 연결되는 로워 암 몸체부(10)의 몸체 중앙부에서 제 1 암부(11)의 연결부분에 형성되는데, 양 단부가 상기 단차 보강부(20)에 연결되도록 형성되는 것이다.
상기 돌출 보강부(30)는 로워 암(1)에서 변형이 가장 많이 발생하는 취약 지점을 보강하여 차량의 주행 중 발생하는 충격 및 하중을 견딜 수 있는 충분한 강성을 제공하게 되는 것이다.
또 상기 로워 암 몸체부(10)에는 차륜 및 사이드 멤버에 장착할 수 있도록 제 1 암부(11) 및 제 3 암부(13)의 단부를 포함한 복수의 곳에 장착 구멍(10a)을 형성해야 하는데, 본 발명은 장착 구멍(10a)을 형성하는 버링(Burring) 공정을 더 포함하고, 버링 공정을 통해 장착 구멍(10a)에 형성되는 버어부(40)에 의해 장착 부위의 강성을 더욱 보강하는 것이 바람직하다.
본 발명의 로워 암(1)은 하나의 강판으로 제조되어 차량의 주행 중 발생하는 하중을 견디는 충분한 강성을 가지는 것으로 블랭킹 가공, 프레스 가공을 통해 간단히 제조되는 것이다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
도 1은 종래 자동차용 로워 암을 도시한 사시도
도 2는 도 1의 A-A' 단면도
도 3은 본 발명인 자동차용 로워 암을 도시한 평면도
도 4는 도 3의 B-B' 단면도
도 5는 도 3의 C-C' 단면도
*도면 중 주요 부호에 대한 설명*
10 : 로워 암 몸체부 20 : 단차 보강부
30 : 돌출 보강부 40 : 버어부

Claims (6)

  1. 차륜에 장착되는 제 1 암부 및 차체의 사이드 멤버에 각각 고정되는 제 2 암부 및 제 3 암부를 포함하여 하나의 강판으로 성형된 로워 암 몸체부와;
    상기 로워 암 몸체부의 양 측 테두리에 로워 암 몸체부와 단차지게 일체로 형성된 단차 보강부와;
    상기 제 1 암부에 구비되며 양 측 단차 보강부 사이를 가로 질러 로워 암 몸체부와 일체로 돌출되는 돌출 보강부를 포함한 것을 특징으로 하는 자동차용 로워 암.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단차 보강부는 로워 암 몸체부의 테두리의 일부분을 상향 절곡시킨 후 수평 절곡시키고, 다시 하향 절곡시킨 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 로워 암.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 돌출 보강부는 제 1 암부, 제 2 암부, 제 3 암부가 연결되는 로워 암 몸체부의 몸체 중앙부에서 제 1 암부의 연결부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 로워 암.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 로워 암 몸체부에는 복수의 장착 구멍이 형성되는데, 상기 장착 구멍에는 내주면을 따라 버어부가 돌설된 것을 특징으로 하는 자동차용 로워 암.
  5. 차륜에 고정되는 제 1 암부 및 차체의 사이드 멤버에 각각 고정되는 제 2 암부 및 제 3 암부를 포함한 성형 편을 강판의 블랭킹 가공을 통해 형성하고, 상기 성형 편을 프레스 가공하여 양 측 테두리에 복수로 절곡된 단차 보강부 및 상기 제 1 암부에 양 측 단차 보강부 사이를 가로 질러 돌출되는 돌출 보강부가 형성된 로워 몸체부를 성형한 것을 특징으로 하는 자동차용 로워 암 제조 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 로워 암 몸체부에 복수의 장착 구멍을 형성하는 버링(Burring) 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 로워 암 제조 방법.
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