KR20110015816A - Control arm of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 콘트롤암에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠과 차량의 차체를 연결하여 주행 중 상기 휠의 움직임을 가이드하는 차량의 콘트롤암에 관한 것이다.The present invention relates to a control arm of a vehicle, and more particularly, to a control arm of a vehicle that connects a wheel and a vehicle body to guide movement of the wheel while driving.
일반적으로, 자동차의 현가장치(suspension)는 차축과 차체를 연결하고 주행 중 노면에서 받는 충격을 완화하는 섀시스프링, 스프링의 자유진동을 흡수하는 쇽업쇼버, 및 자동차가 좌 우측으로 흔들리는 것을 방지하는 스테빌라이져 등으로 구성된다.In general, the suspension of a vehicle includes a chassis spring that connects the axle and the body and mitigates the shock from the road while driving, a shock absorber that absorbs the free vibration of the spring, and a stabilizer that prevents the vehicle from swinging left and right. And the like.
현가장치는 설치위치에 따라 앞 현가장차와 뒤 현가장치로 나뉘는데, 앞 현가장치는 프레임과 차축을 연결하여 차의 중량을 지지하고, 바퀴의 진동을 흡수함과 동시에, 조향기구의 일부가 설치된다.Suspension is divided into front suspension and rear suspension according to the installation position. The front suspension supports the weight of the car by connecting the frame and the axle, absorbs the vibration of the wheel, and installs a part of the steering mechanism. .
또한, 앞 현가장치는 앞 차축의 형상에 따라 차축 현가식과 독립 현가식으로 나누어질 수 있으며, 일반적으로 승차감이나 조종성을 중요시하는 승용차에서는 독립 현가식을 많이 사용하고, 버스나 트럭에서는 차축 현가식을 많이 사용한다.In addition, according to the shape of the front axle, the front suspension can be divided into axle suspension type and independent suspension type.In general, a large number of independent suspension types are used in a passenger car that emphasizes riding comfort or maneuverability. Use a lot.
특히, 독립 현가식은 차축을 분할하여 양쪽 바퀴가 서로 독립적으로 움직이 게 하여 승차감이나 안정성이 향상되게 하는 것으로, 위시본 형식과 맥퍼슨 형식으로 크게 나뉜다.In particular, the independent suspension type divides the axle to allow both wheels to move independently of each other to improve ride comfort and stability, and is divided into a wishbone type and a McPherson type.
여기서, 위시본 형식은 어퍼 및 로우 콘트롤암, 조향너클, 코일스프링, 등으로 구성되어 있어서 바퀴가 스프링에 의해 완충되면서 상하운동을 하게 되어 있다. 위시본 형식에서 바퀴에 발생하는 제동력이나 선회력은 모두 콘트롤암이 지지하고, 스프링은 수직방향만을 지지한다.Here, the wishbone type is composed of upper and low control arms, steering knuckles, coil springs, and the like, so that the wheel is cushioned by a spring to move up and down. In the wishbone type, the braking force and the turning force generated on the wheel are all supported by the control arm, and the spring supports only the vertical direction.
진동에 대해서 강성이 높아야 하는 동시에 승차감을 높이기 위해서 콘트롤암은 가벼워야 하며, 이를 위해서 스틸, 알루미늄, 플라스틱으로 그 재질이 변화되고 있는 추세이다. 특히, 콘트롤암을 제작하는 경우, 볼조인트가 연결되는 부분의 내구성과 조립성이 좋아야 한다.The control arm should be light in order to increase rigidity against vibration and to increase ride comfort. To this end, the material is being changed to steel, aluminum, and plastic. In particular, when manufacturing the control arm, the durability and assemblability of the part where the ball joint is connected should be good.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 볼조인트의 연결부위의 조립성을 향상시킨 콘트롤암을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a control arm that improves the assembly of the connection portion of the ball joint.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라, 한쪽은 차체와 연결되고 다른 쪽은 휠과 연결되는 차량의 콘트롤암은, 볼이 형성되고 상기 휠과 연결된 스터드, 상기 볼의 외측면과 슬라이딩되도록 상기 볼의 외측면을 감싸는 베어링, 및 상기 베어링을 고정하도록 그 외측을 감싸는 볼하우징을 포함하고, 상기 베 어링은, 상기 볼의 일측 외주면을 감싸는 제1베어링, 및 상기 볼의 다른 일측 외주면을 감싸는 제2베어링을 포함한다.According to an embodiment of the present invention for achieving this object, the control arm of the vehicle, one side is connected to the vehicle body and the other is connected to the wheel, the stud is formed and connected to the wheel, sliding with the outer surface of the ball A bearing surrounding the outer side of the ball, and a ball housing surrounding the outer side to fix the bearing, wherein the bearing includes: a first bearing surrounding the one outer circumferential surface of the ball, and another outer circumferential surface of the ball; It includes a wrapping second bearing.
상기 제1베어링에 상기 제2베어링이 결합되어, 상기 볼의 외측면을 감싸는 것이 바람직하다.It is preferable that the second bearing is coupled to the first bearing to surround the outer surface of the ball.
상기 볼은 상기 스터드의 한쪽 단부에 형성되고, 상기 제1베어링은, 상기 스터드의 반대측 상기 볼의 반구부의 외주면을 감싸는 것이 바람직하다.It is preferable that the ball is formed at one end of the stud, and the first bearing surrounds the outer circumferential surface of the hemisphere of the ball opposite to the stud.
상기 제2베어링은 상기 제1베어링의 반대측에 설치되어, 상기 스터드 주위의 외주면을 감싸는 링구조로 구성될 수 있다.The second bearing may be installed on an opposite side of the first bearing, and may have a ring structure surrounding an outer circumferential surface around the stud.
상기 제1베어링과 상기 제2베어링이 결합되는 부분에 서로 대응하는 형상의 단차부가 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, a stepped portion having a shape corresponding to each other is formed at a portion where the first bearing and the second bearing are coupled to each other.
상기 제1베어링과 상기 제2베어링이 결합되는 결합면에는, 상기 제2베어링에서 상기 제1베어링 측으로 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부와 대응하여 상기 제1베어링에는 홈이 형성될 수 있다.A coupling part protruding from the second bearing to the first bearing side may be formed at a coupling surface at which the first bearing and the second bearing are coupled to each other, and a groove may be formed in the first bearing corresponding to the protrusion.
상기 베어링에는 상기 볼하우징과 접하는 부분에 적어도 일부에 요철부가 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the bearing has an uneven portion formed at least in a portion in contact with the ball housing.
상기 볼하우징의 외측면 또는 내부에 메탈보강부재가 구비되어 상기 베어링의 둘레를 감쌀 수 있다.A metal reinforcing member may be provided on the outer surface or the inside of the ball housing to wrap the circumference of the bearing.
상기 볼하우징과 상기 부시하우징을 연결하는 바디를 포함하고, 상기 바디는, 금속재질의 메탈바디, 및 상기 메탈바디와 함께 인서트몰딩되어 상기 메탈바디를 감싸는 몰딩바디를 포함하고, 상기 메탈바디는 상기 메탈보강부재와 연결될 수 있다.And a body connecting the ball housing and the bushing housing, wherein the body includes a metal body made of a metal material, and a molding body insert-molded together with the metal body to surround the metal body. It may be connected to the metal reinforcing member.
상기 메탈보강부재의 내측면 또는 외측면은 널링(knurling)가공되고, 상기 볼하우징이 인서트몰딩될 때, 몰딩용 수지가 외측에서 내측으로 이동하도록 유동홀이 형성될 수 있다.An inner surface or an outer surface of the metal reinforcing member is knurled, and when the ball housing is insert molded, a flow hole may be formed to move the molding resin from the outside to the inside.
상기 볼에 상기 베어링이 장착된 상태에서 수지를 인서트몰딩하여 상기 볼하우징을 형성하는 것이 바람직하다.Preferably, the ball housing is formed by insert molding a resin in a state in which the bearing is mounted on the ball.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 콘트롤암에 의하면, 스터드에 형성된 볼에 제1베어링과 제2베어링이 나누어서 장착됨으로써 조립의 용이성이 향상된다.As described above, according to the control arm of the vehicle according to the present invention, the first bearing and the second bearing are separately mounted to the ball formed in the stud, thereby improving the ease of assembly.
아울러, 상기 제1베어링과 상기 제2베어링 사이에 단차부를 형성하여 볼하우징을 인서트몰딩할 때 수지가 새어 들어가는 것을 방지한다.In addition, by forming a stepped portion between the first bearing and the second bearing to prevent the resin from leaking when insert molding the ball housing.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들에 의한 콘트롤암은 차축과 차체를 연결하여 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격 및 외력을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하는 현가장치 및 조향장치에 적용된다.The control arm according to the embodiments of the present invention is applied to a suspension system and a steering apparatus that connects the axle and the vehicle body to control the axle from being transmitted from the road surface so that the axle is not directly transmitted to the vehicle body.
여기서, 현가장치 및 조향장치에 대한 구조는 당업자에게 널리 알려진 공지기술이므로 도면에서 구체적으로 도시하고 있지 않으며, 본 명세서에서 그 구성의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Here, the structures of the suspension and the steering system are well known to those skilled in the art, and thus are not specifically illustrated in the drawings, and detailed descriptions thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암의 사시도이다.1 is a perspective view of a control arm of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 컨트롤암(100)은 바디(110), 볼하우징(120), 베어링(210), 메탈보강부재(140, 180), 더스트커버(150), 스터드(160), 및 부시하우징(170)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the
상기 바디(110)의 한 쪽 단부에는 상기 부시하우징(170)이 형성되고, 그 내주면으로 부시(190)가 압입되는 구조를 갖는다. 상기 부시(190)는 힌지를 통해 차량의 차체(미도시)와 연결되고, 상기 컨트롤암(100)은 상기 부시하우징(170)을 중심으로 회전되는 구조를 갖는다.The
상기 바디(110)의 다른 쪽 단부에는 상기 볼하우징(120)이 형성되고, 그 내측으로 베어링(210)이 장착되며, 상기 베어링(210) 내측에 볼(200, 도 2참조)이 장착되고, 상기 볼(200)에서 상기 스터드(160)가 연장되어 외부로 돌출된다. 여기서, 상기 스터드(160)는 차량의 휠(미도시)과 연결되어 함께 거동한다.The
아울러, 상기 볼하우징(120) 내측에는 상기 베어링(210)의 둘레를 감싸는 상기 메탈보강부재(140)가 구비된다.In addition, the
도시한 바와 같이, 상기 메탈보강부재(140)의 단부 가장자리는 상기 볼하우징(120)의 외부로 돌출되도록 제작되고, 그 상세한 구조에 대해서는 도 5 및 6을 참조하여 설명한다.As shown, the end edge of the
상기 부시하우징(170)과 상기 볼하우징(120)을 연결하는 상기 바디(110)는 금속재질의 메탈바디(110a)와 수지로 형성된 몰딩바디(110b)를 포함한다.The
상기 몰딩바디(110b)는 상기 메탈바디(110a)의 외측면을 감싸도록, 상기 메탈바디(110a)와 함께 인서트몰딩되는 것이 바람직하다. The
상기 메탈바디(110a)에는 관통홀(105)들이 형성되고, 그 관통홀(105)들로 상기 몰딩바디(110b)를 형성하는 수지가 충진되어, 중량이 감소되는 동시에 강성을 향상된다.Through-
상기 부시하우징(170)의 내측면에도 상기 메탈보강부재(180)가 구비되고, 상기 메탈보강부재(180)와 함께 상기 부시하우징(170)도 인서트몰딩되는 것이 바람직하다.The
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암의 볼조인트부분의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a ball joint portion of a control arm of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 스터드(160)의 하단부에는 구형의 볼(200)이 형성되고, 상기 볼(200)의 외주면에는 상기 베어링(210)이 체결된다.2, a
상기 볼(200)에서 상기 스터드(160)와 그 주위를 제외한 나머지 구면을 감싸도록, 상기 베어링(210)은 제1베어링(210a)과 제2베어링(210b)을 포함한다.The
상기 제1베어링(210a)은 상기 볼(200)의 하단부의 반구부를 감싸는 컵구조이고, 상기 제2베어링(210b)은 상기 스터드(160) 주위의 둘레를 따라서 상기 볼(200)의 외측면을 감싸는 링구조이다.The first bearing 210a has a cup structure surrounding the hemisphere of the lower end of the
상기 볼(200)의 하단부 반구부의 외측면을 감싸도록, 상기 제1베어링(210a)이 장착되고, 상기 제2베어링(210b)이 상기 스터드(160) 주위의 상기 볼(200)의 외측면을 감싸도록 상기 제2베어링(210b)에 결합된다.The first bearing 210a is mounted to surround the outer surface of the lower hemisphere of the lower end of the
상기 볼(200)에 상기 베어링(210)이 완전하게 장착된 상태에서, 상기 베어링(210)의 둘레를 따라서 그 외측면과 간격을 두고 상기 원통형의 메탈보강부재(140)가 위치되고, 그 상태에서 별도의 금형에 수지를 인서트몰딩하여 상기 볼하우징(120)을 일체로 형성한다.In the state in which the
종래에는, 하나의 몸체로 형성된 베어링의 내측으로 상기 볼(200)을 억지끼움(압입)하였으며, 큰 압입력이 필요하여 제작이 용이하지 않았다. In the related art, the
그러나, 본 발명의 실시예에서는, 상기 베어링(210)을 상기 볼(200)에 압입하지 않고, 상기 제1베어링(210a)과 제2베어링(210b)으로 나누어 장착함으로써 조립공정을 쉽게 하였다.However, in the embodiment of the present invention, the assembly process is facilitated by dividing and mounting the
상기 볼하우징(120)의 상단 둘레부와 상기 볼(200)과 인접한 상기 스터드(160)의 둘레를 따라서 상기 더스트커버(150)가 장착되고, 상기 더스트커버(150)는 스냅링으로 상기 볼하우징(120)에 고정되고, 상기 스터드(160)에는 나사구조로 결합된다.The
도 2를 다시 참조하면, 상기 바디(110)의 상기 메탈바디(110a)의 단부는 상기 메탈보강부재(140)와 연결되어 그 강도를 향상시킬 수 있고, 상기 몰딩바디(110b)와 상기 볼하우징(120)은 단일 인서트몰딩 공정에서 함께 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2 again, an end of the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 콘트롤암의 볼조인트부분의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a ball joint portion of a control arm of a vehicle according to another embodiment of the present invention.
도 3은 전체적인 구조는 도 2와 유사하고, 차이점은 상기 볼하우징(120)의 내부에 상기 메탈보강부재(140)가 구비되지 않는 것이다.3 is similar to the overall structure of FIG. 2, and the difference is that the
도시되지는 않았지만, 상기 메탈보강부재(140)가 상기 볼하우징(120)의 외측면에 형성될 수도 있다.Although not shown, the
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암에 구비되는 베어링의 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view of a bearing provided in a control arm of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 4를 참조하면, 상기 베어링(210)은 하부의 상기 제1베어링(210a)과 상기 제1베어링에 결합되는 상부의 상기 제2베어링(210b)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, the
상기 제1베어링(210a)은 상기 볼(200)의 하단부 반구부의 외측면을 감싸는 내주면을 갖는 컵구조를 갖고 있으며, 그 외측면에는 측면의 둘레 방향으로 요철부(410)가 형성된다.The first bearing 210a has a cup structure having an inner circumferential surface surrounding an outer surface of the lower hemisphere of the
상기 요철부(410)는 상기 볼하우징(120)과의 밀착력을 향상시켜 견고함을 높이는 기능을 한다. 아울러, 상기 요철부(410)는 상기 베어링(210)이 상기 볼(200)을 중심으로 회전하지 못하도록, 상하방향으로 연장되고 그 둘레방향으로 배열된다.The concave-
상기 제2베어링(210b)은 상기 볼(200)에서 상기 스터드(160) 주위의 외주면을 감싸는 내주면을 갖는 링구조를 갖고 있으며, 상기 제2베어링(210b)과 마찬가지로 그 외측면에는 측면의 둘레방향으로 요철부(400)가 형성된다.The
상기 제1베어링(210a)과 상기 제2베어링(210b)이 결합되는 부분에는 서로 정밀하게 대응하는 단차부(440)가 형성되고, 상기 단차부(440)는 홈과 돌기 구조를 갖는다. A stepped
여기서, 상기 단차부(440)는 상기 제1베어링(210a)과 상기 제2베어링(210b) 이 결합되는 결합면을 따라서 둘레 방향으로 형성된다.Here, the
아울러, 상기 제1베어링(210a)에 상기 제2베어링(210b)을 결합시킬 때, 그 견고함을 향상시키기 위해서, 상기 제2베어링(210b)의 하단면에서 상기 제1베어링(210a) 방향으로 돌출부(420)가 형성되고, 이와 정밀하게 대응하여 상기 제1베어링(210a)의 상단부 외측면에는 홈(430)이 형성된다.In addition, when the
전술한 바와 같이, 상기 제1,2베어링(210)의 결합부에 형성된 상기 단차부(440), 상기 돌출부(420), 및 상기 홈(430)에 의해서, 상기 제1,2베어링(210)이 서로 견고하게 결합된다.As described above, the first and
아울러, 상기 볼(200)에 상기 베어링(210)이 장착된 상태에서, 상기 볼하우징(120)을 인서트몰딩할 때, 상기 단차부(440)는 몰딩용 수지가 상기 제1베어링(210a)과 상기 제2베어링(210b)의 결합면으로 새어 들어가는 것을 방지한다.In addition, when inserting the
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암에 구비되는 보강부재의 절단 사시도이다.5 is a cutaway perspective view of a reinforcing member provided in a control arm of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 5를 참조하면, 상기 볼하우징(120)의 내부에 구비되는 상기 메탈보강부재(500)에는 인서트몰딩 시 수지가 외측에서 내측으로 용이하게 유동하도록, 유동홀(510)이 형성되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 5, the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 콘트롤암에 구비되는 보강부재의 절단 사시도이다.6 is a cutaway perspective view of a reinforcing member provided in a control arm of a vehicle according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
도 6을 참조하면, 상기 볼하우징(120)의 내부 또는 외측에 구비되는 상기 메탈보강부재(600)는 인서트몰딩 시 수지와의 밀착력을 높이기 위해서 내측면 또는 외측면의 적어도 일부에 널(knurl: 도톨도톨한 알맹이 또는 깔쭉한 부분)을 형성한다. 도시한 바와 같이, 상기 메탈보강부재(600)의 내주면 또는 외측면은 널링가공되어 널링부(610)가 형성된다.Referring to FIG. 6, the
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and easily changed and equalized by those skilled in the art from the embodiments of the present invention. It includes all changes to the extent deemed acceptable.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암의 사시도이다.1 is a perspective view of a control arm of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암의 볼조인트 부분의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a ball joint portion of a control arm of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 콘트롤암의 볼조인트 부분의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a ball joint portion of a control arm of a vehicle according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암에 구비되는 베어링의 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view of a bearing provided in a control arm of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암에 구비되는 보강부재의 절단 사시도이다.5 is a cutaway perspective view of a reinforcing member provided in a control arm of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 콘트롤암에 구비되는 보강부재의 절단 사시도이다.6 is a cutaway perspective view of a reinforcing member provided in a control arm of a vehicle according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
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