KR20150137849A - 자동차용 로워암 제조방법 - Google Patents

자동차용 로워암 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 로워암 제조방법에 관한 것으로, 볼조인트와 제1부시부재가 장착되기 위한 베이스판넬부와, 상기 베이스판넬부에서 연장되고 제2부시부재가 장착되기 위한 부시고정부가 포함되도록 소재를 블랭킹하는 단계와, 부시고정부를 'ㄷ'자 형상으로 성형하는 단계와, 부시고정부를 연삭하는 단계와, 부시고정부에 제2부시부재를 용접하는 단계를 포함하여, 로워암의 생산성을 개선할 수 있다.

Description

자동차용 로워암 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF LOWER ARM FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차용 로워암 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로워암의 제조공정을 개선하여 생산성을 향상시킬 수 있는 자동차용 로워암 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 현가장치는 차량의 승차감 및 주행 안정성을 도모하기 위한 장치로서, 차체를 차륜으로부터 안정적으로 지지하면서 차륜으로부터 제공되는 진동을 감소시킨다.
차륜을 차체에 연결하는 장치로는 로워암이 사용되는데, 이러한 로워암에는 제1부시와, 제2부시와, 볼조인트가 장착된다. 제1부시와 제2부시는 차체에 결합되고, 볼조인트는 차륜의 너클과 연결되어 어퍼암과 함께 차륜을 지지한다.
종래에는 로워암 중에서 부시파이프와 용접되는 부위 제작을 위해, 소재를 구부리는 성형을 하고, 성형된 소재에 랜싱 공정과 커팅 공정을 실시하여, 작업성 및 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2012-0045106호(2012.05.09 공개, 발명의 명칭 : 자동차용 로워암)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 로워암 제작공정을 개선하여 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있는 자동차용 로워암 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 자동차용 로워암 제조방법은: 볼조인트와 제1부시부재가 장착되기 위한 베이스판넬부와, 상기 베이스판넬부에서 연장되고 제2부시부재가 장착되기 위한 부시고정부가 포함되도록 소재를 블랭킹하는 단계; 상기 부시고정부를 'ㄷ'자 형상으로 성형하는 단계; 상기 부시고정부를 연삭하는 단계; 및 상기 부시고정부에 상기 제2부시부재를 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 소재를 블랭킹하는 단계에서 상기 부시고정부는: 상기 베이스판넬부에서 연장되고, 마주보도록 배치되는 한 쌍의 사이드돌출부; 상기 사이드돌출부의 내측으로 각각 연장되고, 곡면이 형성되는 돌출연결부; 및 상기 돌출연결부 사이에 배치되어 상기 돌출연결부와 연결되는 센터돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부시고정부를 'ㄷ'자 형상으로 성형하는 단계는 프레스 가공에 의해 상기 돌출연결부와 상기 사이드돌출부를 구부리는 것을 특징으로 한다.
상기 부시고정부를 연삭하는 단계는 연삭 가공에 의해 상기 부시고정부의 단부가 상기 제2부시부재와 면접촉되는 것을 특징으로 한다.
상기 돌출연결부와 상기 사이드돌출부는 0.5mm 내지 1.5mm 가공되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동차용 로워암 제조방법은 블랭킹 공정 이후 성형 공정과 연삭 공정에 의해 부시고정부와 제2부시부재가 결합될 수 있다는 점에서, 블랭킹 공정 이후 성형 공정과, 랜싱 공정과, 커팅 공정을 실시한 후 부시고정부와 제2부시부재의 결합이 이루어지는 것보다 공정수가 줄어들어 로워암의 생산성이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 자동차용 로워암 제조방법은 부시고정부의 최소 연마를 유도하여, 소재를 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법을 통해 제작된 로워암을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법에서 소재가 블랭킹된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법에서 소재의 부시고정부가 성형된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법에서 소재의 부시고정부가 연삭된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법에서 소재의 부시고정부가 제2부시부재와 결합된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자동차용 로워암 제조방법의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법을 통해 제작된 로워암을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로워암(1)은 차체에 연결되는 제1부시부재(20)와 차륜에 연결되는 볼조인트(10)가 양측에 각각 설치되는 베이스판넬부(30)와, 차체에 연결되는 제2부시부재(22)의 측면을 감싸며 고정이 이루어지는 부시고정부(70)를 포함한다. 차륜에 연결되는 볼조인트(10)는 장착브라켓(12)에 장착되며, 이러한 장착브라켓(12)은 체결볼트(14)의 체결로 베이스판넬부(30)에 고정된다. 그 외, 볼조인트(10)는 버링 가공된 베이스판넬부(30)에 압입될 수 있다.
베이스판넬부(30)는, 제1부시부재(20)와 볼조인트(10)를 연결하는 베이스몸체(34) 및 베이스몸체(34)에 버링 가공으로 형성되어 제1부시부재(20)가 압입되는 장착홀부(40)를 포함한다. 장착홀부(40)는, 베이스몸체(34)의 버링 가공으로 형성되는 장착공(44) 및 장착공(44) 주변에 원통 형상으로 가공되는 장착리브(42)를 포함한다. 장착공(44)에 제1부시부재(20)가 삽입된 후, 압입 동작에 의해 제1부시부재(20)의 장착이 이루어진다.
베이스판넬부(30)는, 베이스몸체(34)의 양측으로 절곡되는 보강리브(36)를 구비하므로, 베이스판넬부(30)의 단면 형상은 상측이 개구된 "ㄷ"자 형상으로 형성되어 베이스판넬부(30)의 구조 강성을 보강한다.
베이스판넬부(30)의 중앙부에는 제1중공(32)이 형성되며, 제1중공(32)을 중심으로 일측에는 차체에 연결되는 제1부시부재(20)가 설치되며, 타측에는 차륜에 연결되는 볼조인트(10)가 설치된다.
차체에 연결되는 제2부시부재(22)는, 베이스판넬부(30)에서 연장되어 제2부시부재(22)의 측면을 감싸는 부시고정부(70)에 의해 고정된다. 제2부시부재(22)는 원통 형상의 부시파이프(24)와, 부시파이프(24)의 내측에 압입되는 부시몸체(26)를 포함한다. 부시파이프(24)는 부시고정부(70)에 용접으로 고정되며, 부시파이프(24)의 고정이 이루어진 이후에 부시몸체(26)가 부시파이프(24)의 내측에 압입된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법에서 소재가 블랭킹된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법에서 소재의 부시고정부가 성형된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법에서 소재의 부시고정부가 연삭된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법에서 소재의 부시고정부가 제2부시부재와 결합된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법은 베이스판넬부(30)에 형성되는 부시고정부(70)를 제작하는 과정에서 작업공수를 줄일 수 있다.
먼저, 작업자는 소재(100)를 블랭킹(blanking)한다(S10). 블랭킹된 소재(100)는 베이스판넬부(30)와 부시고정부(70)를 포함한다. 베이스판넬부(30)에는 볼조인트(10)와 제1부시부재(20)가 장착되고, 부시고정부(70)에는 제2부시부재(22)가 장착된다(도 1 참조). 본 실시예에서는 소재(100) 중에서 부시고정부(70)의 형상 및 제2부시부재(22)와의 결합을 위한 제조방법에 대해 구체적으로 설명하며, 그 외 베이스판넬부(30)의 형상 및 볼조인트(10)와 제1부시부재(20)와의 결합 관계에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부시고정부(70)는 사이드돌출부(71)와, 돌출연결부(72)와, 센터돌출부(73)를 포함한다. 사이드돌출부(71)는 베이스판넬부(30)에서 연장되고, 마주보도록 한 쌍이 이격되어 배치된다. 돌출연결부(72)는 사이드돌출부(71)의 내측으로 각각 연장되고, 곡면이 형성된다. 센터돌출부(73)는 돌출연결부(72) 사이에 배치되어 돌출연결부(72)와 연결된다(도 3 참조).
도 3에서, 가상선(x)이 베이스판넬부(30)와 부시고정부(70)의 경계지점이 될 때, a는 가상선(x)과 사이드돌출부(71)의 단부까지의 거리를 의미하고, b는 돌출연결부(72)에서 가상선(x)과 가장 가까운 지점과 가상선(x) 사이의 거리를 의미하며, c는 센터돌출부(73)에서 가상선(x)과 가장 먼 지점과 가상선(x) 사이의 거리를 의미한다. 본 실시예에서, c는 b보다 크고, a보다 작도록 설계될 수 있다. 이로 인해, 사이드돌출부(71)의 내측으로 홈이 형성되는 형상을 하되, 센터돌출부(73)의 중앙부는 좌우 양측에 인접되는 돌출연결부(72)보다 돌출된 형상을 할 수 있다.
소재(100)의 블랭킹 공정을 완료되면(S10), 부시고정부(70)를 'ㄷ'자 형상으로 성형한다(S20). 부시고정부(70)를 'ㄷ'자 형상으로 성형하는 공정에서는 프레스 가공에 의해 돌출연결부(72)와 사이드돌출부(73)를 구부린다(도 4 참조). 즉, 블랭킹 공정에서는 사이드돌출부(71)와, 돌출연결부(72)와, 센터돌출부(73)가 평면을 형성하지만, 성형 공정에서는 센터돌출부(73)를 제외한 돌출연결부(72)와 사이드돌출부(71)가 굴곡된다. 일 예로, 굴곡된 돌출연결부(72)와 사이드돌출부(71)는 센터돌출부(73)의 가장자리에서 수직선상에 배치되어, 부시고정부(70)는 대략 ㄷ'자 형상을 할 수 있다.
부시고정부(70)의 성형이 완료되면(S20), 부시고정부(70)를 연삭한다(S30). 부시고정부(70)를 연삭하는 공정에서는 원통 형상을 갖는 연삭기(200)가 부시고정부(70)를 가공하여 부시고정부(70)의 단면부가 제2부시부재(22)와 면접촉될 수 있도록 한다(도 5 참조). 일 예로, 연삭기(200)는 사이드돌출부(71)와 돌출연결부(72)만 연삭 가공을 실시할 수 있다. 이때, 사이드돌출부(71)와 돌출연결부(72)의 단면부는 0.5mm 내지 1.5mm로 가공된다. 바람직하게는 사이드돌출부(71)와 돌출연결부(72)의 단면부는 1.2mm 미만으로 가공되도록 한다. 이와 같이 연삭 가공 면적을 최소화하도록 블랭킹 공정에서 부시고정부(70)의 형상을 설계할 수 있다.
부시고정부(70)의 연삭이 완료되면(S30), 부시고정부(70)에 제2부시부재(22)를 용접한다(S40). 부시고정부(70)의 단면부는 연삭 공정에 의해 부시파이프(24)의 외주면과 면접촉되도록 형성되므로, 부시파이프(24)를 부시고정부(70)에 밀착시킨 후, 용접을 통해 부시파이프(24)를 부시고정부(70)에 고정시킨다. 그런 다음, 부시몸체(26)를 부시파이프(24) 내부에 압입한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법은 블랭킹 공정(S10) 이후 성형 공정(S20)과 연삭 공정(S30)에 의해 부시고정부(70)와 제2부시부재(22)가 결합될 수 있다는 점에서, 블랭킹 공정 이후 성형 공정과, 랜싱 공정과, 커팅 공정을 실시한 후 부시고정부와 제2부시부재의 결합이 이루어지는 것보다 공정수가 줄어들어 로워암(1)의 생산성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 로워암 제조방법은 부시고정부(70)의 최소 연마를 유도하여, 소재(100)의 사용량을 절약할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 볼조인트 20 : 제1부시부재
22 : 제2부시부재 24 : 부시파이프
26 : 부시몸체 30 : 베이스판넬부
70 : 부시고정부 71 : 사이드돌출부
72 : 돌출연결부 73 : 센터돌출부
100 : 소재 200 : 연삭기

Claims (5)

  1. 볼조인트와 제1부시부재가 장착되기 위한 베이스판넬부와, 상기 베이스판넬부에서 연장되고 제2부시부재가 장착되기 위한 부시고정부가 포함되도록 소재를 블랭킹하는 단계;
    상기 부시고정부를 'ㄷ'자 형상으로 성형하는 단계;
    상기 부시고정부를 연삭하는 단계; 및
    상기 부시고정부에 상기 제2부시부재를 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 로워암 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 소재를 블랭킹하는 단계에서 상기 부시고정부는
    상기 베이스판넬부에서 연장되고, 마주보도록 배치되는 한 쌍의 사이드돌출부;
    상기 사이드돌출부의 내측으로 각각 연장되고, 곡면이 형성되는 돌출연결부; 및
    상기 돌출연결부 사이에 배치되어 상기 돌출연결부와 연결되는 센터돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 로워암 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 부시고정부를 'ㄷ'자 형상으로 성형하는 단계는
    프레스 가공에 의해 상기 돌출연결부와 상기 사이드돌출부를 구부리는 것을 특징으로 하는 자동차용 로워암 제조방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 부시고정부를 연삭하는 단계는
    연삭 가공에 의해 상기 부시고정부의 단부는가 상기 제2부시부재와 면접촉되는 것을 특징으로 하는 자동차용 로워암 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 돌출연결부와 상기 사이드돌출부는 0.5mm 내지 1.5mm 가공되는 것을 특징으로 하는 자동차용 로워암 제조방법.
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