KR20110063165A - 서스펜션 암 및 서스펜션 암을 제작하는 방법 - Google Patents

서스펜션 암 및 서스펜션 암을 제작하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서스펜션 암 및 서스펜션 암의 제작 방법에 관한 것으로, 서스펜션 암은 메탈 볼 하우징, 메탈 부시 하우징, 상기 볼 하우징과 상기 메탈 부시 하우징을 연결하는 메탈 연결부 및 상기 볼 하우징, 상기 부시 하우징 및 상기 메탈 연결부를 감싸는 합성수지 재질의 보강 부재를 포함한다.
서스펜션 암, 인서트 몰딩, 베어링

Description

서스펜션 암 및 서스펜션 암을 제작하는 방법{SUSPENSION ARM AND MANUFACTURIING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 자동차용 서스펜션에 관한 것으로 보다 상세하게는 서스펜션 암 및 서스펜션 암을 제작하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 현가장치(suspension)는 차축과 차체를 연결하고 주행 중 노면에서 받는 충격을 완화하는 섀시 스프링, 스프링의 자유진동을 흡수하는 쇽 업쇼버, 및 자동차가 좌 우측으로 흔들리는 것을 방지하는 스테빌라이져 등으로 구성된다.
현가장치는 설치위치에 따라 앞 현가장치와 뒤 현가장치로 나뉘는데, 앞 현가장치는 프레임과 차축을 연결하여 차의 중량을 지지하고, 바퀴의 진동을 흡수함과 동시에, 조향기구의 일부가 설치된다.
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.
특히, 독립 현가식은 차축을 분할하여 양쪽 바퀴가 서로 독립적으로 움직이 게 하여 승차감이나 안정성이 향상되게 하는 것으로, 위시본 형식과 맥퍼슨 형식으로 크게 나뉜다.
이러한 현가 장치에서 휠의 움직임을 제어하는 일명 콘트롤 암으로 불리우는 서스펜션 암은 휠과 제동장치 등을 차체에 연결하는 주요 부품이다.
서스펜션 암은 진동에 대해서 강성이 높아야 하며 동시에 경량화가 요구되어 스틸, 알루미늄, 플라스틱으로 그 재질이 변화되고 있는 추세이나 강성이 높고 가벼운 서스펜션 암은 가격 경쟁력이 떨어지는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 강성을 높고 가벼운 서스펜션 암을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 서스펜션 암은 메탈 볼 하우징, 메탈 부시 하우징, 상기 볼 하우징과 상기 메탈 부시 하우징을 연결하는 메탈 연결부 및 상기 볼 하우징, 상기 부시 하우징 및 상기 메탈 연결부를 감싸는 합성수지 재질의 보강 부재를 포함할 수 있다.
상기 보강 부재는 상기 볼 하우징, 상기 부시 하우징 및 상기 메탈 연결부와일체로 인서트 사출 성형될 수 있다.
상기 볼 하우징과 상기 메탈 부시 하우징은 상기 메탈 연결부와 용접으로 결합될 수 있다.
상기 메탈 볼 하우징 내부에는 베어링이 구비되며, 상기 베어링에는 볼 스터드가 밀착되어 구비되고, 상기 베탈 볼 하우징은 상기 베어링이 이탈되지 않도록 그 일단이 내측으로 구부러질 수 있다.
상기 볼 스터드와 상기 보강 부재를 감싸도록 더스트 커버가 더 포함될 수 있다.
상기 메탈 볼 하우징 및 메탈 부시 하우징은 상기 보강 부재와의 결합력을 증대하기 위해 그 외면에 널링 가공될 수 있다.
상기 메탈 연결부에는 상기 보강 부재와의 결합력을 증대하기 위해 결합 보강 홀이 형성될 수 있다.
상기 메탈 연결부는 그 단면 형상이 "U"자 형인 것일 수 있다.
상기 메탈 연결부는 그 단면 일단이 구부러지고, 상기 보강 부재는 상기 메탈 연결부의 내면과 상기 메탈 연결부의 상기 단면 일단을 감싸도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암 제작 방법은 메탈 볼 하우징, 메탈 부시 하우징 및 상기 메탈 볼 하우징 및 상기 메탈 부시 하우징과 연결된 메탈 연결부를 포함하는 메탈부를 준비하는 단계, 상기 볼 하우징 내측과 상기 메탈 부시 하우징의 내측을 고정하여 상기 메탈부를 금형틀에 구비하는 단계 및 상기 메탈부를 감싸도록 합성수지를 주입하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암 제작 방법은 볼 스터드와 베어링을 결합하는 단계; 상기 볼 스터드와 베어링을 상기 메탈 볼 하우징에 압입하는 단계; 및 상기 메탈 볼 하우징의 끝단을 코킹하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 서스펜션 암 및 이를 제작하는 방법에 의하면, 금속 재질과 합성수지 재질을 함께 사용하여 강성이 높고 가벼운 서스펜션 암을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 사시도이고, 도2는 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 메탈 볼 하우징, 메탈 부시 하우징 및 메탈 연결부를 도시한 사시도이고, 도3은 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 보강 부재의 사시도이다.
도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 서스펜션 암은 메탈 볼 하우징(20), 메탈 부시 하우징(30), 상기 볼 하우징(20)과 상기 메탈 부시 하우징(30)을 연결하는 메탈 연결부(40) 및 상기 볼 하우징(20), 상기 부시 하우징(30) 및 상기 메탈 연결부(40)를 감싸는 합성수지 재질의 보강 부재(50)를 포함한다.
여기서, 상기 볼 하우징(20), 상기 부시 하우징(30) 및 상기 메탈 연결부(40)는 메탈부(10)를 형성한다.
상기 보강 부재(50)는 상기 볼 하우징(20), 상기 부시 하우징(30) 및 상기 메탈 연결부(40), 즉 상기 메탈부(10)와 일체로 인서트 사출 성형된다.
상기 볼 하우징(20)과 상기 메탈 부시 하우징(30)은 상기 메탈 연결부(40)와 용접으로 결합될 수도 있고, 일체로 형성될 수도 있다.
도4는 도1의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따른 단면도이다.
도4를 참조하면, 상기 메탈 볼 하우징(20) 내부에는 베어링(60)이 구비되며, 상기 베어링(60)에는 볼 스터드(70)가 밀착되어 구비되고, 상기 베탈 볼 하우징(20)은 상기 베어링(60)이 이탈되지 않도록 그 일단이 내측으로 구부러진다.
상기 볼 스터드(70)와 상기 보강 부재(50)를 감싸도록 더스트 커버(80)가 더스트 커버 결합구(81)에 의하여 결합된다.
상기 볼 스터드(70)는 미도시한 휠과 결합되며, 상기 베어링(60)에 상기 볼스터드(70)의 회전이 원활해 지며, 상기 메탈 볼 하우징(20)의 일단이 구부러져 상기 베어링(60)이 이탈되지 않도록 한다.
도5는 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 부시부의 평면도이고, 도6은 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 메탈 부시 하우징의 사시도이다.
상기 메탈 부시 하우징(30)은 상기 보강 부재(50)와의 결합력을 증대하기 위해 그 외면에 널링(knurling) 가공될 수 있고, 도시하지 않았으나, 상기 메탈 볼 하우징(20)도 상기 보강 부재(50)와의 결합력을 증대하기 위해 그 외면에 널링(knurling) 가공될 수 있다.
즉, 메탈 부시 하우징(30)은 금속 재료이고, 상기 보강 부재(50)는 합성수지 재질로 결합력이 약해질 수 있으므로, 상기 보강 부재(50)를 인서트 성형 가공할 경우 널링 가공된 표면에 의하여 보다 결합력이 증대될 수 있다.
상기 메탈 부시 하우징(30)의 내부에는 부시(32)가 구비되며, 상기 부시(32)에는 부시 홀(34)가 형성되며, 상기 부시 홀(34)을 통해 미도시한 차체와 연결된다.
도8은 도1의 Ⅷ-Ⅷ선을 따른 단면도이다.
도2, 도3 및 도8을 참조하면, 상기 메탈 연결부(40)에는 상기 보강 부재(50)와의 결합력을 증대하기 위해 결합 보강 홀(41)이 형성되어 상기 보강 홀(41) 사이로 상기 보강 부재(50)가 유입되어 결합력이 증대된다.
상기 메탈 연결부(40)는 그 단면 형상이 "U"자 형으로 하여 좌굴(buckling)현상을 방지 할 수 있고, 또한, 상기 메탈 연결부(40)는 그 단면 일단(42)이 구부러지고, 상기 보강 부재(50)는 상기 메탈 연결부(40)의 내면과 상기 메탈 연결부(40)의 상기 단면(42) 일단을 감싸도록 형성되어 좌굴 현상을 방지하며, 또한 상기 메탈 연결부(40)와 상기 보강 부재(50)가 보다 강력하게 결합할 수 있다.
도7은 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 보강 부재를 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도7에 도시된 바와 같이, 상기 메탈부(10)를 금형틀(90)에 고정한 후, 합성 수지를 상기 금형틀(90)에 주입하여 상기 메탈부(10)와 상기 보강 부재(50)가 일체로 형성되도록 하며, 여기서, 상기 볼 하우징(20) 내측과 상기 메탈 부시 하우징(40)의 내측을 견고히 고정하여 상기 메탈부(10)를 금형틀(90)에 구비한 후, 상 기 합성 수지를 상기 금형틀(90)에 주입한다.
본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암은 앞서 설명한 바와 같이, 금속 재질의 메탈부(10)와 합성수지 재질의 보강부(50)를 일체로 인서트 사출 성형 함으로써 강도를 보다 높이면서 동시에 중량 저감이 가능해진다.
도9는 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 제작 방법을 설명하는 플로우챠트이다.
도9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암 제작 방법은, 메탈 볼 하우징(20), 메탈 부시 하우징(30) 및 상기 메탈 볼 하우징(20) 및 상기 메탈 부시 하우징(30)과 연결된 메탈 연결부(40)를 포함하는 메탈부(10)를 준비하는 단계(S10), 상기 볼 하우징(20) 내측과 상기 메탈 부시 하우징(40)의 내측을 고정하여 상기 메탈부(10)를 금형틀(90)에 구비하는 단계(S20) 및 상기 메탈부(10)를 감싸도록 합성수지를 주입하는 단계(S30)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암 제작 방법은 볼 스터드와 베어링을 결합하는 단계(S40), 상기 볼 스터드와 베어링을 상기 메탈 볼 하우징에 압입하는 단계(S50) 및 상기 메탈 볼 하우징(20)의 끝단을 코킹(caulking)하는 단계(S60)를 더 포함한다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 사시도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 메탈 볼 하우징, 메탈 부시 하우징 및 메탈 연결부를 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 보강 부재의 사시도이다.
도4는 도1의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따른 단면도이다.
도5는 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 부시부의 평면도이다.
도6은 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 메탈 부시 하우징의 사시도이다.
도7은 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 보강 부재를 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도8은 도1의 Ⅷ-Ⅷ선을 따른 단면도이다.
도9는 본 발명의 실시예에 의한 서스펜션 암의 제작 방법을 설명하는 플로우챠트이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 메탈부 20: 메탈 볼 하우징
30: 메탈 부시 하우징 32: 부시
34: 부시 홀 40: 메탈 연결부
41: 결합 보강 홀 42: 메탈 연결부 일단
50: 보강 부재 60: 베어링
70: 볼 스터드 80: 더스트 커버
81: 더스트 커버 결합구 90: 금형틀

Claims (11)

  1. 메탈 볼 하우징;
    메탈 부시 하우징;
    상기 볼 하우징과 상기 메탈 부시 하우징을 연결하는 메탈 연결부; 및
    상기 볼 하우징, 상기 부시 하우징 및 상기 메탈 연결부를 감싸는 합성수지 재질의 보강 부재;
    를 포함하는 서스펜션 암.
  2. 제1항에서,
    상기 보강 부재는 상기 볼 하우징, 상기 부시 하우징 및 상기 메탈 연결부와일체로 인서트 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 암.
  3. 제1항에서,
    상기 볼 하우징과 상기 메탈 부시 하우징은 상기 메탈 연결부와 용접으로 결합된 것을 특징으로 하는 서스펜션 암.
  4. 제1항에서,
    상기 메탈 볼 하우징 내부에는 베어링이 구비되며,
    상기 베어링에는 볼 스터드가 밀착되어 구비되고,
    상기 베탈 볼 하우징은 상기 베어링이 이탈되지 않도록 그 일단이 내측으로 구부러진 것을 특징으로 하는 서스펜션 암.
  5. 제4항에서,
    상기 볼 스터드와 상기 보강 부재를 감싸도록 더스트 커버가 더 포함된 것을 특징으로 하는 서스펜션 암.
  6. 제1항에서,
    상기 메탈 볼 하우징 및 메탈 부시 하우징은 상기 보강 부재와의 결합력을 증대하기 위해 그 외면에 널링 가공된 것을 특징으로 하는 서스펜션 암.
  7. 제1항에서,
    상기 메탈 연결부에는 상기 보강 부재와의 결합력을 증대하기 위해 결합 보강 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 서스펜션 암.
  8. 제1항에서,
    상기 메탈 연결부는 그 단면 형상이 "U"자 형인 것을 특징으로 하는 서스펜션 암.
  9. 제8항에서,
    상기 메탈 연결부는 그 단면 일단이 구부러지고,
    상기 보강 부재는 상기 메탈 연결부의 내면과 상기 메탈 연결부의 상기 단면 일단을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 암.
  10. 메탈 볼 하우징, 메탈 부시 하우징 및 상기 메탈 볼 하우징 및 상기 메탈 부시 하우징과 연결된 메탈 연결부를 포함하는 메탈부를 준비하는 단계;
    상기 볼 하우징 내측과 상기 메탈 부시 하우징의 내측을 고정하여 상기 메탈부를 금형틀에 구비하는 단계; 및
    상기 메탈부를 감싸도록 합성수지를 주입하는 단계;
    를 포함하는 서스펜션 암 제작 방법.
  11. 제10항에서,
    볼 스터드와 베어링을 결합하는 단계;
    상기 볼 스터드와 베어링을 상기 메탈 볼 하우징에 압입하는 단계; 및
    상기 메탈 볼 하우징의 끝단을 코킹하는 단계;
    를 더 포함하는 서스펜션 암 제작 방법.
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