KR20120029835A - 아이를 갖는 쇽업소버 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내부의 러버부시를 구속하는 아이를 포함하는 쇽업소버의 제조방법이 개시된다. 상기 쇽업소버의 제조방법은, 상기 아이의 제조를 위해, 프레스 가공을 이용하여 금속판을 이음매 없는 관으로 형성하는 단계와; 상기 관을 중공의 길이 방향으로 프레스 가공하여 상기 관의 중공 내면에 상기 러버부시의 이탈 방지를 위한 하나 이상의 단차를 형성하는 단계와; 상기 관의 양 단부를 컬링하여 상기 러버부시의 이탈방지를 위한 컬링부를 형성하는 단계를 포함한다.

Description

아이를 갖는 쇽업소버 및 그 제조방법{SHOCK ABSORBER HAVING EYE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 쇽업소버의 제조기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 쇽업소버의 아이를 프레스 가공을 이용하여 제조하는 기술에 관한 것이며, 보다 더 상세하게는, 종래 프레스 가공에 의해 형성되는 아이 구조의 문제점을 개선하는 기술과 관련된다.

일반적으로, 차량의 쇽업소버(shock absorber)는 차축과 차체 사이에 설치되어 차량의 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 방진, 완충장치로서, 그 내부는 가스 및 오일 등의 충전물이 채워져 감쇠력을 증대시킬 수 있도록 마련되는데, 통상적으로 오일이 충전된 유압식 쇽업소버가 많이 사용되고 있다.

쇽업소버는 오일과 같은 작동 유체가 채워지는 작동 튜브를 포함하는 실린더와, 작동 튜브 내에서 습동하는 피스톤 밸브, 그리고, 피스톤 밸브와 연결된 채 실린더 외부로 연장된 피스톤로드를 포함한다. 피스톤로드와 실린더는 각각 차체와 차륜 측에 연결되어 상대 운동하면서 작동되며, 피스톤 밸브가 작동 유체에 의해 작동하여 감쇠력을 발생시킨다.

쇽업소버는 실린더의 단부 및/또는 피스톤로드의 단부에 러버부시가 내장된 아이를 포함하며, 이 아이와 러버부시는 쇽업소버를 차량의 차체 축과 차륜 측으로 연결하는데 이용된다. 아이는 대략 링 형상을 가지며 쇽업소버의 상 하 양단, 즉, 실린더와 피스톤로드의 단부에 용접에 의해 결합된다. 상기 아이는 차체 및 차륜 측에 연결되는 회전축에 각각 끼워 고정되고, 회전축과 아이 사이에 러버부시가 개재된다.

아이는 차량 주행 중 노면으로부터 전달되는 진동을 저감시켜주는 러버부시를 구속하는 역할을 한다. 이때, 차량의 주행중 노면으로부터 전가되는 진동으로 인하여 러버부시는 비틀림 모멘트와 횡 모멘트를 받게 되며, 이때, 러버부시가 아이로부터 이탈될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 아이의 중공 내면에는 2단 이상의 단차를 형성한다.

기존 쇽업소버의 아이 제조방법의 한 예로, 중공부가 구비된 금속 인발 파이프의 내경 단면을 "E" 형상으로 가공하는 것이 있으며, 이러한 방법으로 제조된 아이는 절삭가공에 의해 형성된 내경의 단면 형상에 의해 러버부시의 이탈을 방지한다. 그러나, 이러한 방법은 러버부시의 이탈 방지 형상을 위한 아이 내경의 절삭 가공의 추가로 인하여 경제적이지 못하다.

이에 대하여 프레스 가공에 의해 쇽업소버의 아이를 제조하는 방법이 종래에 제안되었으며, 이 방법은 공개특허 2000-0009163호에 개시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 방법은, 블랭킹(S10) 및 챔퍼링(S20) 하여, 프레스 가공에 이용되는 금속판이 준비된다. 그 금속판은 벤딩(S30), 포징(S40), "W' 벤딩(S50)의 프레스 가공을 러버부시의 이탈 방지를 위한 형상을 갖게 된다. 다음, "U" 벤딩(S60), "O" 벤딩(S70)에 의해 금속판을 관의 형태로 말아 양단을 연결한, 리스트라이킹(S80)에 의해 쇽업소버의 아이가 제조된다.

그러나 종래 방법으로 제조된 아이는, 판을 관의 형태로 말아 접합할 때 생기는 용접 이음매, 즉, 용접 접합부가 반드시 존재하며, 이 이음매 또는 접합부로 인해 취약하다는 문제점을 갖는다. 또한, 종래 방법으로 제조된 아이는, 내경부의 이탈 방지 형상이 판을 여러 번 구부리는 프레스 가공에 의해 형성된 것이므로, 그 형상이 외경부, 즉, 외부로 드러나는 문제점이 있다. 아이 외부로 드러난 복잡한 형상은 아이와 상대 부품과의 용접시 간섭 및 그 간섭으로 인한 용접 용융물 유입에 의한 품질 저하의 문제를 야기하며, 아이와 상대 부품과의 접합력 증대를 위해 보강 용접이 요구될 수 있다.

따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 프레스 가공을 이용하여 아이를 제작함으로써 경제적이고, 또한, 용접 이음매와 이탈 방지 형상이 외부로 드러나는 종래 프레스 가공의 문제점을 해결한 쇽업소버 제조 기술을 제공하는 것이다.

본 발명은 실린더 또는 피스톤로드의 단부에 결합되고 내부의 러버부시를 구속하는 아이를 포함하는 쇽업소버의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 제조방법은, 상기 아이의 제조를 위해, (a) 프레스 가공을 이용하여 금속판을 이음매 없는 관으로 형성하는 단계와; (b) 상기 관을 중공의 길이 방향으로 프레스 가공하여 상기 관의 중공 내면에 상기 러버부시의 이탈 방지를 위한 하나 이상의 단차를 형성하는 단계와; (c) 상기 관의 양 단부를 컬링하여 상기 러버부시의 이탈방지를 위한 컬링부를 형성하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 (a) 단계는, 드로잉 공정에 의해 상기 금속판의 중앙 영역에 컵 형상부를 성형하는 컵 형상부 형성 단계와; 피어싱에 의해 상기 컵 형상부의 바닥에 개구부를 뚫는 개구부 형성 단계와; 상기 개구부의 반대편으로 상기 컵 형상부의 벽 및 그 주변의 가장자리를 수직으로 세우는 단계와; 상기 개구부를 확장하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 (c) 단계는, (c-1) 상기 관의 양 단부를 1차 컬링하는 단계와, (c-2) 1차 컬링된 관의 양 단부를 90도 또는 그에 가깝게 2차 컬링하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일측면에 따라, 실린더 또는 피스톤로드의 단부에 결합되고 내부의 러버부시를 구속하는 아이를 포함하는 쇽업소버가 제공되며, 상기 쇽업소버의 아이는 금속판을 프레스 가공하여 형성되되 이음매 없는 관의 구조를 포함하며, 상기 아이의 중공 내면에는 상기 러버부시의 이탈 방지를 위한 하나 이상의 단차가 관 두께 감소에 의해 형성되고, 상기 아이의 양 단부에는 상기 러버부시의 이탈 방지를 위한 컬링부가 형성된다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 러버부시의 이탈 방지 형상을 프레스 가공을 주로 이용하여 형성함으로써, 금속 인발 파이프의 내경 단면을 "E" 형상으로 절삭 가공하여 이탈 방지 형상을 형성하는 것에 비해 훨씬 경제적으로 쇽업소버의 아이를 제조할 수 있고, 이탈 방지 형상이 아이 두께를 감소시키는 프레스 가공에 의해 형성되므로, 그 이탈 방지 형상이 아이 외부로 드러나 상대 부품(실린더 또는 피스톤로드)와 간섭되는 문제점이 없으며, 또한, 프레스 가공을 이용함에도 불구하고, 종래 기술과 달리, (용접) 이음매 없는 관의 형태로 아이를 제작할 수 있어, 더 품질 좋은 쇽업소버를 만드는데 기여할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 쇽업소버의 아이 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 아이 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 방법에 의해 제조된 아이를 포함하는 쇽업소버 일부를 확대하여 도시한 도면.
도 5의 (a) 및 (b)는 도 4의 비교예로서, 종래 프레스 가공에 의해 제작된 아이를 포함하는 쇽업소버를 부분적으로 보여주는 도면들.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 쇽업소버의 아이를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 쇽업소버의 아이 제조방법은, 프레스 가공을 이용하여 금속판(1)을 이음매 없는 관(10)으로 형성하는 관 형성 단계(a)와, 상기 상기 관(10)을 중공의 길이 방향으로 프레스 가공하여 상기 관의 중공 내면에 상기 러버부시의 이탈 방지를 위한 하나 이상의 단차(12a, 12b)를 형성하는 단차 형성 단계(b)와, 상기 관의 양 단부를 컬링하여 상기 러버부시의 이탈방지를 위한 컬링부(14)를 형성하는 컬링부 형성 단계(c)를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 금속판이 관으로 형태로 가공되고 관은 아이로 제조되는데, 본 명세서에서는 이해의 편의를 위해, 금속판에는 부재번호 1을 부여하고, 관에는 부재 번호 10을 부여하고, 아이에는 부재번호 100을 부여한다. 하지만, 금속판(1), 관(10) 및 아이(100)는 가공에 의해 다른 형태로 변형된 것들이지만 실제로는 동일한 재료로부터 시작된 것임에 유의한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 관 형성 단계(a) 전에 미리 준비된 큰 금속판 자재(미도시됨)가 블랭킹 가공되어 작은 금속판(10)이 준비된다.

상기 관 형성 단계(a)는 드로잉 단계(a-1)와, 피어싱 단계(a-2)와, 와이프 다운 단계(a-3)와, 버링 단계(a-4)를 포함한다. 드로잉 단계(a-1)와 피어싱 단계(a-2) 사이에 트리밍 단계(a-1')가 추가로 수행될 수 있다. 상기 드로잉 단계(a-1)는 드로잉 펀치 및/또는 금형(미도시됨)을 이용한 드로잉 프레스 가공에 의해 금속판(1)의 중앙 영역에 컵 형상부(1a)를 형성한다. 이때 상기 컵 형상부(1a)의 벽은 수직이 아닌 경사지게 형성된다. 상기 트리밍 단계(a-1')는, 추후 제조되는 아이의 형상 및/또는 크기에 맞게, 컵 형상부(1a)가 형성된 금속판(1)의 가장자리를 절단한다. 상기 피어싱 단계(a-2)는, 피어싱 펀치(미도시됨)를 이용한 프레스 가공에 의해, 상기 컵 형상부(1a)의 바닥 일 부분을 원형으로 절단하여, 상기 컵 형상부(1a)의 바닥에 개구부(1b)를 형성한다. 다음, 상기 와이프 다운 단계(a-3)에서 프레스 가공에 의해 상기 개구부(1b)의 반대편으로 상기 컵 형상부(1a)의 벽 및 그 주변의 가장자리를 수직으로 세운다. 다음, 버링 단계(a-4)에서는 상기 컵 형상부(1a)의 상단 직경과 같아지도록 상기 컵 형상부(1a) 바닥의 개구부(1b)의 직경을 확장한다.

위와 같이, 금속판을 관(10)의 형태로 프레스 가공한 후, 도 3에 도시된 프레스 가공들에 의해 관(10)의 내주면에 하나 이상의 단차를 형성한다. 도 3을 참조하면, 상기 단차 형성 단계(b)는 1차 프레스 성형 단계(b-1)와, 2차 프레스 성형 단계(b-2)를 연속적으로 포함하며, 상기 1차 프레스 성형 단계(b-1)와 상기 2차 프레스 성형 단계(b-2)에 의해 상기 관(10)의 내주면에는 2단의 단차들(12a, 12b)이 형성된다.

도 3을 계속해서 참조하면, 관 내부에 이탈 방지 형상을 형성한 후, 컬링부 형성 단계(c)가 수행되며, 이 컬링부 형성 단계(c)는 1차 컬링 단계(c-1)와 2차 컬링 단계(c-2)를 포함한다. 상기 컬링부 형성 단계(c)는 관의 양 단부에 대하여 모두 수행된다. 상기 1차 컬링 단계(c-1)에서는 관(10)의 단부 모서리를 90도 미만, 바람직하게는, 대략 30~70도로 1차 컬링한다. 다음, 상기 2차 컬링 단계(c-2)에서는 상기 관(10)의 단부 모서리를 대략 90도로 컬링한다. 컬링부를 2단계 이상으로 나뉘어 수행하는 것은 한 번에 컬링부를 형성하는 경우, 관의 단부에 과도하게 큰 응력을 야기할 수 있기 때문이다. 본 실시예에서는, 2차 컬링에 의해 아이(100)의 제작이 완료되며, 상기 아이(100)는 중공 내주면에 러버부시의 이탈 방지를 위한 단차들(12a, 12b)을 포함하며, 양 단부에도 러버부시의 이탈을 방지하는 컬링부(14, 14)들이 형성된다.

도 4에는 도 2 내지 도 3에 도시된 방법으로 제조된 아이를 제조하는 쇽업소버의 일부가 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 쇽업소버의 단부인 실린더(200) 하부에 아이(100)가 용접에 의해 결합되어 있다. 상기 아이(100)의 중공 내부에는 축(110)이 관통된 러버부시(120)가 구속되도록 설치된다. 상기 러버부시(120)의 구속을 위해, 상기 아이(100)는, 내주면에 형성된 2단의 단차들(12a, 12b)을 포함하는 한편 양단에는 컬링부(14, 14)들을 포함한다. 상기 아이(100)는, 관 중공에 대한 수직 방향으로의 프레스 가공에 의한 관 두께 감소에 의해 상기 단차(12a, 12b)들이 형성되며, 따라서, 프레스 가공에 의한 단차(12a, 12b)에도 불구하고, 외주면은 프레스 가공에 의해 어떠한 변형도 없어 매끄러운 표면을 유지한다. 따라서, 본 실시예에 따른 쇽업소버는 실린더(200)와 아이(100) 또는 다른 상대부품 부품(미도시됨)과 아이를 용접에 의해 접합하는데 있어서 아이(100)와 상대 부품 사이에 간섭이 존재하지 않으며, 또한, 보강 용접이 거의 필요치 않다.

그에 반해, 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 도시된 것과 같은 종래의 쇽업소버들은, 아이(1000)의 외주면에 프레스 가공에 의한 변형으로부터 생긴 굴곡(1002)들이 존재하며, 이 굴곡(1002)으로 인해, 아이(1000)를 실린더 또는 타 상대부품과 접합하는데 있어서, 간섭 부위(도 5의 (a)에 원 내에 표시)가 발생되거나 또는 보강 용접(1003; 도 5의 (b)에 도시됨)이 필요하게 된다.

100: 아이 200: 실린더
12a, 12b: 단차 14: 컬링부

Claims (4)

1. 내부의 러버부시를 구속하는 아이를 포함하는 쇽업소버의 제조방법에 있어서, 상기 아이의 제조를 위해,
   (a) 프레스 가공을 이용하여 금속판을 이음매 없는 관으로 형성하는 단계와;
   (b) 상기 관을 중공의 길이 방향으로 프레스 가공하여 상기 관의 중공 내면에 상기 러버부시의 이탈 방지를 위한 하나 이상의 단차를 형성하는 단계와;
   (c) 상기 관의 양 단부를 컬링하여 상기 러버부시의 이탈방지를 위한 컬링부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 (a) 단계는,
   (a-1) 상기 금속판의 중앙 영역에 컵 형상부를 성형하는 컵 형상부 형성 단계;
   (a-2) 상기 컵 형상부의 바닥에 개구부를 뚫는 개구부 형성 단계;
   (a-3) 상기 개구부의 반대편으로 상기 컵 형상부의 벽 및 그 주변의 가장자리를 수직으로 세우는 단계; 및
   (a-4) 상기 개구부를 확장하는 개구부 확장 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 제조방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, (c) 단계는,
   (c-1) 상기 관의 양 단부를 1차 컬링하는 단계와,
   (c-2) 1차 컬링된 관의 양 단부를 90도 또는 그에 가깝게 2차 컬링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 제조방법.
4. 내부의 러버부시를 구속하는 아이를 포함하는 쇽업소버에 있어서,
   상기 아이는 금속판을 프레스 가공하여 형성되되 이음매 없는 관의 구조를 포함하며,
   상기 아이의 중공 내면에는 상기 러버부시의 이탈 방지를 위한 하나 이상의 단차가 관 두께 감소에 의해 형성되고,
   상기 아이의 양 단부에는 상기 러버부시의 이탈 방지를 위한 컬링부가 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버.

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