KR20120030852A - 자동차 현가장치의 로워 컨트롤 아암 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 휠 내측으로 큰 충격 하중이 입력될 때 볼 조인트 주위가 파단되어 분리되거나 충격 에너지를 적절히 흡수하지 못하여 너클이 파손되면서 2차 사고로 이어지는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차 현가장치의 로워 컨트롤 아암을 제공함에 있다.
본 발명의 구성은 차폭방향으로 배치되어 너클의 하측 부분을 차체와 연결하여 주는 로워 컨트롤 아암에 있어서, 본체와 휠측 연결부를 연결하는 네크 부분에 보강부재를 배치한 것에 특징이 있다.

Description

자동차 현가장치의 로워 컨트롤 아암{LOWER CONTROL ARM OF SUSPENSION SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 현가장치에 적용되는 로워 컨트롤 아암에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠 내측으로 큰 충격 하중이 입력될 때 볼 조인트 주위가 파단되어 분리되거나 충격 에너지를 적절히 흡수하지 못하여 너클이 파손되면서 2차 사고로 이어지는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차 현가장치의 로워 컨트롤 아암에 관한 것이다.

자동차에 있어서 현가장치를 구성하는 부품들은 휠 내측으로 충격이 가해지는 사고 상황시 제동 및 조타력 상실에 의한 2차 사고를 방지하기 위하여 전반적으로 안전도가 높게 형성된다.

그리고 이들 부품들 중 너클 및 랙 바(Rack Bar)는 안전도가 매우 높은 부품으로 우선적으로 파단 방지를 위한 설계가 요구된다.

그러나 너클은 일반적으로 취성 재질로 이루어지기 때문에 충격이 가해질 때 파단의 위험이 있는 바, 연성 부품으로 이루어지는 서스펜션 아암, 타이로드, 크로스 멤버에서 좌굴을 유도하여 충격 에너지를 흡수하도록 설계된다.

따라서 이들 연성 부품들은 너클 대비 안전도가 낮으나, 취성 재질을 쓰는 경우 동등 수준으로 안전도를 설정할 필요가 있다.

특히, 서스펜션 아암 중 로워 컨트롤 아암은 내측으로 충격이 가해질 경우 가장 큰 하중이 입력되는 부품으로 너클의 파단을 방지하기 위해서는 로워 컨트롤 아암의 좌굴 하중이 너클의 파단 강도보다 작아야 하며, 로워 컨트롤 아암이 연성 재질일 경우에는 로워 컨트롤 아암과 너클이 마운팅되는 볼 조인트 주위 단면에서 주로 좌굴이 발생하여 너클의 파단을 막게 된다.

이에 따라 로워 컨트롤 아암은 대부분의 경우 연성 재질의 프레스 부품으로 설계되어 좌굴이 발생하지만 최근에는 부품의 경량화를 위하여 알루미늄을 이용하기도 한다.

그러나 로워 컨트롤 아암에 알루미늄 재질을 사용하는 경우 프레스 부품 보다 취성이 증가하여 충격 하중 입력시 좌굴이 발생되지 않고 볼 조인트 주위가 파단되어 부재가 분리되거나 충격 에너지를 적절히 흡수하지 못하여 너클이 파손되면서 2차 사고 이어질 수 있다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 휠 내측으로 큰 충격 하중이 입력될 때 볼 조인트 주위가 파단되어 분리되거나 충격 에너지를 적절히 흡수하지 못하여 너클이 파손되면서 2차 사고로 이어지는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차 현가장치의 로워 컨트롤 아암을 제공함에 있다.

상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 차폭방향으로 배치되어 너클의 하측 부분을 차체와 연결하여 주는 로워 컨트롤 아암에 있어서, 본체와 휠측 연결부를 연결하는 네크 부분에 보강부재를 배치하여 이루어지는 자동차 현가장치의 로워 컨트롤 아암을 제공한다.

상기에서 보강부재는 네크 부분의 외측면을 감싸면서 고정되는 강판으로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기에서 보강부재는 네크 부분의 내부에 매몰 형성되는 다수의 스틸봉으로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 로워 컨트롤 아암의 네크 부분에 강판 또는 스틸봉으로 이루어지는 보강부재를 배치함으로써, 강한 충격에 의하여 알루미늄으로 이루어지는 로워 컨트롤 아암의 네크 부분이 재질 특성상 절단되더라도 그 주위를 감싸고 있는 연성 재질의 보강부재에 의하여 좌굴되면서 2차 사고의 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위한 것으로서, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 안된다.
도 1은 본 발명의 적용 부위를 설명하기 위한 현가장치의 일예도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 로워 컨트롤 아암의 평면도.
도 3은 본 발명의 요부 확대 단면도.
도 4는 도 3의 Ⅰ - Ⅰ선 단면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 도 5의 Ⅱ - Ⅱ선 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여함을 전제한다.

도 1 은 본 발명이 적용 부위를 설명하기 위한 스트러트형 현가장치의 일예도로서, 휠(2)은 너클(4)에 회전 가능하게 지지된다.

그리고 상기 너클(4)은 하단부가 차폭 방향으로 배치되는 로워 컨트롤 아암(6)을 개재시켜 차체(8)에 연결되며, 그 상단은 스트러트 어셈블리(10)와 연결된다.

상기에서 스트러트 어셈블리(10)는 코일 스프링(12)과 쇽 업소버(14)가 일체로 형성되어 차고방향으로 세워지며, 그 상단은 인슐레이터(16)를 개재시켜 차체(8)에 현가 지지된다.

상기와 같은 현가장치에 있어서, 본 발명이 관계하는 로워 컨트롤 아암(6)은 자동차의 주행과정에서 복잡하고 가혹한 하중을 받게 되며, 이에 따른 피로 손상으로 균열이나 절손이 발생되는 경우에는 대형 사고로 유발케 하여 심각한 인명피해를 초래하게 되는 바, 피로에도 충분히 견딜 수 있도록 안전 설계를 하는 것이 매우 중요하다.

그리고 로워 컨트롤 아암(6)은 평탄로만 주행하는 것이 아니라 돌출물이 많은 비포장 도로등도 많이 주행하게 되므로 휠에 가해지는 전후력에 대하여도 보다 유연하게 흡수하여 로워 컨트롤 아암의 피로를 적게 하고, 현가장치의 성능상에도 고성능을 유지할 수 있도록 설계되어야 한다.

도 2는 본 발명에 의한 로워 컨트롤 아암(6)의 평면도로서, 휠측 연결부(20)는 너클(4)과 볼 조인트(22)를 개재시켜 연결되며, 차체측 전,후 연결부(24)(26)는 미도시한 고무부시를 개재시켜 차체(8)와 연결되는 것이다.

상기 로워 컨트롤 아암(6)을 차체에 연결함에 있어서는 필요에 따라 수평형 고무부시 또는 수직형 고무부시를 사용하고 있으나, 본 발명에서는 전측 연결부(24)에 수평형 고무부시를 적용하고, 후측 연결부(26)에 수직형 고무부시를 적용하는 예를 도시하고 있다.

상기와 같이 구성되는 로워 컨트롤 아암(6)에 있어서, 본 발명은 알루미늄 재질로 이루어지는 로워 컨트롤 아암(6)의 휠측 단부에 별도의 보강부재(30)를 추가한 것에 그 특징이 있다.

즉, 알루미늄으로 이루어지는 로워 컨드롤 아암(6)의 취약부 즉, 볼 조인트(22) 주위에 보강부재(30)를 추가 배치하여 강한 충격에 절단되는 방지하고자 하는 것이다.

이를 위하여 본 발명의 제1 실시예에서는 도 3 및 도 4에서와 같이, 로워 컨트롤 아암(6)의 본체(32)와 휠측 연결부(20)를 연결하는 네크(34)의 외측에 강판으로 이루어지는 보강부재(30)를 형성하였다.

상기 강판으로 이루어지는 보강부재(30)는 네크(34)의 외측면에 밀착되면서 용접 수단 등으로 고정할 수 있거나, 또는 도면에서와 같이 네크(34)의 외측면과 소정의 공간부를 두고 감싸는 형태로 형성할 수 있다.

상기와 같이 로워 컨트롤 아암(6)의 네크(34) 부분에 강판으로 이루어지는 보강부재(34)를 추가 배치하면, 강한 충격에 의하여 알루미늄으로 이루어지는 로워 컨트롤 아암(6)의 네크(34) 부분이 재질 특성상 절단되더라도 그 주위를 감싸고 있는 연성 재질의 보강부재(30)에 의하여 좌굴됨으로써, 2차 사고의 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 5와 도 6은 본 발명에 의한 제2 실시예를 도시한 도면으로서, 상기 제1 실시예에서는 네크(34)의 외측부에 강판 재질의 보강부재(30)를 추가하고 있으나, 제2 실시예에서는 네크(34)의 내부에 다수의 스틸봉으로 보강부재(30)를 형성한 것이다.

즉, 알루미늄으로 로워 컨트롤 아암(6)의 주조시 네크(34) 부분에 다수의 스틸봉으로 이루어지는 보강부재(30)를 차폭방향으로 매몰 형성한 것이다.

이에 따라 네크(34) 부분이 재질 특성상 절단되지 않고 스틸봉에 의하여 좌굴됨으로써, 2차 사고를 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

6...로워 컨트롤 아암 20...휠측 연결부
22...볼 조인트 24,26...차체측 연결부
30...보강부재 32...본체
34...네크

Claims (3)

1. 차폭방향으로 배치되어 너클의 하측 부분을 차체와 연결하여 주는 로워 컨트롤 아암에 있어서,
   본체와 휠측 연결부를 연결하는 네크 부분에 보강부재를 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 현가장치의 로워 컨트롤 아암.
2. 제1항에 있어서, 보강부재는 네크 부분의 외측면을 감싸면서 고정되는 강판으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 현가장치의 로워 컨트롤 아암.
3. 제1항에 있어서, 보강부재는 네크 부분의 내부에 매몰 형성되는 다수의 스틸봉으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 현가장치의 로워 컨트롤 아암.

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