KR20170038041A - 컨트롤 암 및 그 제조 방법 - Google Patents

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볼프강 마이어
카사노바 이그나시오 로보
마틴 바흐텔
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젯트에프 프리드리히스하펜 아게
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Abstract

자동차용 컨트롤 암(1), 특히 다점 컨트롤 암, 바람직하게는, 실질적으로 섬유-플라스틱 복합 구조물로 형성된 횡방향 컨트롤 암의 제조 방법이며, 상기 방법은, 하중 맞춤형 섬유 배향을 갖는 프리폼 구조물을 형성하는 단계와, 금형 내에 상기 프리폼 구조물을 삽입하는 단계와, 압력 및/또는 온도의 공급을 통해 금형 내 프리폼 구조물을 고형화하는 단계와, 컨트롤 암(1)을 배출시켜 후처리하는 단계를 포함한다.

Description

컨트롤 암 및 그 제조 방법{CONTROL ARM AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은 자동차용 컨트롤 암, 특히 다점 컨트롤 암, 바람직하게는, 실질적으로 섬유-플라스틱 복합 구조물로 형성된 횡방향 컨트롤 암의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 자동차용 컨트롤 암, 특히 다점 컨트롤 암, 바람직하게는, 실질적으로 섬유-플라스틱 복합 구조물로 형성된 횡방향 컨트롤 암에 관한 것이며, 상기 섬유-플라스틱 복합 구조물은 하나 이상의 다른 섀시 부품, 특히 볼 조인트 및/또는 탄성 중합체 베어링의 수용을 위한 하나 이상의 수단을 갖는다.
DE 10 2011 010 367 A1호에는 플라스틱으로 이루어진 보강 구조 및 본체를 갖는 자동차용 섀시 부품이 공지되어 있으며, 상기 보강 구조에 의해 본체가 보강될 수 있고, 본체는 하나 이상의 섬유 삽입체를 갖는 섬유 강화 플라스틱으로 형성된다. 상기 공개 문서에 공개된 섀시 부품은 본체를 위해 사용된 섬유 강화 플라스틱으로 인해 강(steel)에 비해 중량이 적다. 그러나 적은 변형 거동 및 신장 거동에서 자동차의 섀시에 필요한 강도 특성값 및 강성 특성값을 충족시키기 위해, 본체에 플라스틱 소재의 보강 구조가 구비되고, 이 보강 구조는 적합한 사출 성형 재료로 본체에 사출 성형된다. 이러한 사출 성형 보강 구조는 추가 중량 및 섀시 부품의 제조를 위한 추가 프로세스를 의미한다.
전술한 공개 문서에 따른 섀시 부품의 경우, 섬유-플라스틱 복합 구조물을 손상시키거나 약화시키지 않으면서, 예를 들어 고무 베어링과 같은 베어링 또는 볼 조인트 형태의 다른 섀시 부품을 통합하는 추가의 도전이 실시된다.
그러한 방법에 따라 제조된 섬유-플라스틱 복합 구조물로 이루어진 컨트롤 암의 제조 방법 또는 컨트롤 암을 이용하여, 섀시에 대한 까다로운 요건을 충족하는, 비용이 저렴하면서도 경량인 섀시 부품을 제공하는 목표 충돌이 해소될 수 있다. 이러한 배경에서, 본 발명은 독립 청구항들에 따른 자동차용 컨트롤 암의 제조 방법 및 섬유-플라스틱 복합 구조물로 이루어진 자동차용 컨트롤 암을 제공한다. 바람직한 구성들은 종속 청구항들 및 상세한 설명을 참조한다.
본 발명의 대상은, 자동차용 컨트롤 암, 특히 다점 컨트롤 암, 바람직하게는, 실질적으로 섬유-플라스틱 복합 구조물로 형성된 횡방향 컨트롤 암의 제조 방법이며, 상기 방법은 이하의 단계:
- 하중 맞춤형 섬유 배향을 갖는 프리폼(preform) 구조를 형성하는 단계,
- 금형 내에 프리폼 구조물을 삽입하는 단계,
- 압력 및/또는 온도의 공급을 이용하여 금형 내 프리폼 구조물을 고형화(consolidation)하는 단계,
- 컨트롤 암을 배출시켜 후처리하는 단계를 포함한다.
프리폼 구조물은, 하나 이상의 평면 직물 재료로 형성되고, 제조 공정 중에 금형을 이용하여 압력 및 온도의 영향하에 그 최종 형상을 갖게 되는 블랭크(blank)를 의미한다. 부품 요건들에 기초하여, 예를 들어 유한 요소법(FEM, Finite Element Methode)을 이용하여, 제조될 컨트롤 암 부품이 예를 들어 승용차 섀시에서 얼마의 하중 또는 응력을 받는지, 그리고 그로 인해 주 응력 방향이 어느 방향으로 유도되는지가 결정된다. 그런 다음, 차후에 완성된 부품에 작용하는 공지된 (강도 및 방향과 관련된) 하중에 기반하여 평면 직물이 기계적으로 생성됨으로써, 하중 맞춤형 섬유 배향을 갖는 프리폼 구조물이 제공된다. 간단히 말해서, 부품 내에서 더 높은 하중이 예측되는 위치들에 섬유가 밀집된다. 하중을 덜 받는 위치들에서는 섬유가 덜 조밀하게 연장된다. 섬유-플라스틱 복합 구조물 또는 그의 섬유들을 단속시키는 것은 불리하기 때문에, 직물의 섬유들은, 이러한 섬유가 예를 들어 차후에, 다른 섀시 부품의 수용을 위한 리세스 또는 구멍 둘레에 안내되도록 구성된다. 평면 직물은, 단층으로 형성되거나, 또는 특히 단일 층으로부터 시작하여 다층으로 형성될 수 있으며, 이때 맞춤형 섬유 배치(TFP, tailored fibre placement), 자카드(jacquard) 방법, 섬유-매트릭스 혼합 방법, 혼사(commingling) 방법 및/또는 필름 적층(film stacking) 방법과 같은 방법이 사용된다. 이러한 공지된 방법을 이용하여, 생각할 수 있는 거의 모든 구조 및 요구된 모든 하중 맞춤형 섬유 배향이 생성될 수 있다. 이러한 방법 단계에 의해 만들어진 프리폼 구조물은 향후 부품의 대략적인 형태를 미리 알 수 있게 한다. 특히, 하중 맞춤형 섬유 배향을 통해, 부품이 향후 사용 시 어느 지점에서 높은 하중에 노출될지를 알 수 있다. 프리폼 구조물은 다음 단계에서 금형 내로 삽입된다. 이 작업은 손으로 또는 상응하는 처리 기계를 통해 기계적으로 수행될 수 있다. 금형은 향후 컨트롤 암의 최종 형태를 결정한다. 앞서 납작하고 평평했던 직물 구조조차도 금형 내에서 매우 다양한 형태를 취할 수 있다. 종래에 금속으로 제작된 컨트롤 암의 분야에 공지되어 있는 매우 다양한 기하학적 형상(납작한 형태, 평평한 형태, 비드 및/또는 웨브를 가진 형태, I자형 및/또는 U자형 및/또는 V자형 형태)도 고려될 수 있다.
컨트롤 암은 평면 부품으로서 형성되는 것이 바람직한데, 그 이유는 본원에 제시된 컨트롤 암은 강도와 관련하여 보강 비드 또는 웨브가 없어도 무관하기 때문이다. 금형의 폐쇄 후, 금형 내 프리폼 구조물은 압력 및/또는 온도의 공급을 이용하여 고형화된다. 고형화 또는 고형화 공정에서도, 압력 및 온도의 상승을 통해, 그리고 프리폼 구조물의 모재에 좌우되는 사전 설정된 시간 동안 상기 파라미터의 유지를 통해, 원재료 또는 섬유-플라스틱 복합 구조물의 경화(hardening)가 실현된다. 고형화 또는 고형화 공정은 "열간 압축(hot pressing)" 또는 "압축 및 경화(curing)"라는 표현으로도 알려져 있다. 이 경우, 프리폼 구조물의 원재료는 금형 내로 삽입되기 전에 프리폼 구조물에 또는 그 내부에 이미 존재하는 (예를 들어 이른바 혼성 섬유(hybrid yarn) 형태의) 매트릭스 재료와 결합된다. 대안적으로, 매트릭스 재료가 고압 하에 특히 수지의 형태로 금형 내에 주입된 다음, 금형 내에서 고형화 공정이 수행된다. 이렇게 하여, 고형화 시 균질의 섬유-플라스틱 복합재가 형성된다. "함침(infiltrating)"이라고도 불리는, 수지 형태의 매트릭스 재료의 공급 또는 혼성 섬유 형태의 매트릭스 재료의 공급에 대해서는 나중에 다시 언급될 것이다.
고형화에 후속하여 금형 내에서 냉각이 수행될 수 있으며, 상기 냉각은 폐쇄 또는 개방된 금형에서 가능하고, 재료에 따라 특정 시간 간격 내에서 수행될 수 있다. 대안적으로, 금형 내에서 유체, 특히 기체 또는 액체에 의해 능동 냉각이 수행되는 방식으로, 금형 내에서 제어식 능동 냉각이 수행될 수 있다. 그 다음, 완성된 부품이 금형으로부터 배출되어, 후처리에 공급될 수 있다. 이것이, 컨트롤 암이 전술한 방법 단계에 의해 이미 완성되지 않는다거나 완성될 수 없다는 것을 의미하지는 않는다. 전술한 방법에서 중요한 것은, 금형 내부에 있는 컨트롤 암에, 선행 기술에 공지된, 예를 들어 후방 사출 성형품(back injection molding) 또는 주조품 형태의 별도의 보강 구조물이 부가되지 않는다는 점이다. 보강재를 삽입하기 위한 추가의 단계가 완전히 생략된다. 이로써, 공정 시간 및 그와 더불어 비용면에서도 더 유리한 최종 제품이 획득되는 점은 자명하다. 또한, 보강 구조물이 배제됨으로써 결과적으로 보강재를 갖는 부품보다 더 가벼운 중량을 기대할 수 있다.
한 바람직한 실시예에서는, 금형 내로 프리폼 구조물을 삽입하기 전에, 그리고/또는 삽입 도중에, 그리고/또는 삽입 이후에, 하나 이상의 섀시 부품 및/또는 베어링 위치의 제공을 위한 또는 베어링을 컨트롤 암에 수용하기 위한 또는 하나 이상의 다른 섀시 부품을 프리폼 구조물 내로 제공하기 위한 수단이 삽입된다. 상기 유형의 섀시 부품은 예를 들어 볼 조인트 또는 탄성 중합체 베어링, 특히 고무 베어링, 바람직하게는 부시 베어링, 가장 바람직하게는 유체 봉입 마운트(hydromount)로 형성될 수 있다. 이러한 베어링을 통해, 섀시 내에서 컨트롤 암, 휠 캐리어 또는 차체 부품과 같은 다른 부품들로의 장착이 가능하다. 이를 위해, 금형은, 완성 제조된 컨트롤 암에서의 섀시 부품 또는 베어링 수용부의 향후 위치에 상응하는 적합한 수용부를 포함한다. 상기 방법 단계가 특히 바람직한 이유는, 하나 이상의 섀시 부품 및/또는 베어링들의 수용을 위한 수단을 차후 컨트롤 암의 완성 후에 컨트롤 암과 결합하는 것은 쉽지 않고, 비용도 많이 들기 때문이다. 또한, 본원에서 가능한 통합에 의해, 통합된 부품들 또는 전체 컨트롤 암의 강도가 향상된다. 이로써, 바람직하게는 완전한 컨트롤 암의 제조를 위해 필요한 시간이 단축된다.
바람직하게는, 프리폼 구조물이 고형화 중에, 금형 내에 주입되는, 특히 수지 형태로 주입되는 매트릭스 재료로 함침된다. 주입된 매트릭스 재료는 바람직하게, 고형화 공정 중에 압력 및 온도의 공급을 통해 경화되는 수지이다. 이로써, 매트릭스 재료를 통해 부품 특성에 원하는 대로 영향을 미칠 수 있다.
고형화 과정에서 매트릭스 재료에 의한 함침은 바람직하게 RTM 방법, 특히 T-RTM 방법 또는 HD-RTM 방법에 따라 수행된다. T-RTM 방법은 열가소성 수지 이동 성형(resin transfer molding) 방법, 또는 인 시추(in situ) 방법 또는 반응성 사출 성형이라고도 하며, 이 방법에서는 금형 내에 있는 프리폼 구조물에 중합(polymerization)을 위해 필요한 화학적 원재료가 공급될 수 있다. 상기 원재료는 화학 반응을 통해 이른바 열가소성 매트릭스 재료를 형성한다. HD-RTM 방법은 열경화성 매트릭스 재료가 공급되는 고압 수지 이동 성형 방법이다. 이는, 금형 내에 접혀진 프리폼 구조물이 삽입되는 경우에 특히 바람직하다. 이는, 하중 맞춤형 섬유 배향을 갖는 프리폼 구조물의 생성 시, 프리폼 구조물이 금형 내로 삽입되기 전에, 상기 프리폼 구조물이 거울 대칭형의, 그리고 대략, 바람직하게는 정확히, 그 대칭축에서 접힌 형태를 갖고 있는 경우에 해당한다. 이러한 방식으로, 서로 접혀진 부분들 사이에 연결면을 갖지 않는 균일한 단면을 갖는 부품이 형성된다. 이는 통상적으로, 선행 기술에 공지된 것과 같은 컨트롤 암이 후속하여 주조된 플라스틱 보강 구조물을 갖는 섬유-복합재 본체로 형성될 경우에 나타난다. 고형화 공정에 매트릭스 재료를 공급할 필요가 없는 이른바 열가소성 혼성 섬유의 사용 시에도, 본 발명에 의해 고형화 공정을 통해 균일한 단면이 생성된다. 열가소성 혼성 섬유를 사용할 경우, 상기 혼성 섬유는 하중 맞춤형 섬유 배향을 갖는 프리폼 구조물의 생성 시에 이미, 바람직하게는 기계 봉합을 통해, 프리폼 구조물에 부착된다. 이러한 방식으로, 프리폼 구조물의 생성 시 프리폼 구조물 내로, 향후 하중의 결정을 위해 제공된 센서 및/또는 손상 검출 시스템의 센서 라인도 섬유-플라스틱 복합 구조물 내에 제공될 수 있다. 혼성 섬유는 예를 들어 폴리아미드(PA), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리프로필렌(PP) 등과 같은 열가소성 매트릭스를 갖는 지지 실(supporting thread)로 형성된다. 섬유 지지 실은 매트릭스 재료와 꼬아질 수 있다. 대안적으로, 특히 지지 실이 매트릭스 재료 내부에서 연장되는 경우, 매트릭스 재료는, 예를 들어 지지 실을 포함하는 방식으로 지지 실을 둘러쌀 수 있다. 이 경우, 열가소성 매트릭스는 그 형태 및 특성에 있어서 털실(wool thread)과 유사하게 형성된다.
또 다른 실시예에서는, 금형 내에서의 고형화 이후, 하나 이상의 다른 섀시 부품 및/또는 하나 이상의 다른 섀시 부품의 수용을 위한 수단이 특히 조립 사출 성형을 통해 컨트롤 암에 제공될 수 있다. 경우에 따라, 조립 사출 성형 전에, 고형화된/경화된 프리폼 구조물에 또는 섀시 부품에 또는 수단에 적용되는 접착제가 제공될 수 있다.
혼합 재료, 즉, 섬유-플라스틱 복합 구조물 및 추가의 경금속, 바람직하게는 볼 조인트용 알루미늄 하우징 또는 마그네슘 하우징으로 이루어진 컨트롤 암을 제조할 경우, 이는 금형 내에서 저비용으로 대량 생산 가능한 조립 사출 성형을 통해 수행될 수 있다. 볼 조인트가 컨트롤 암 내에 통합되어야 할 경우, 예를 들어 볼 소켓의 하부는 섬유-플라스틱 복합 구조물로 형성될 수 있는 한편, 하우징 내에서 조인트 핀의 볼이 이탈되지 않도록 보호하는 하우징의 상부는 열가소성 또는 열경화성 인서트 성형, 핫 러너 사출 성형, 접착 또는 특히 인서트 성형을 통해 제조된 리벳 이음부를 통해서도 보유된다. 이와 관련한 가능한 구현에 대해서는 차후 설명을 참조한다.
바람직하게는, 섀시 부품의 삽입 또는 베어링의 수용을 위한 수단의 삽입은 시간적으로, HD-RTM 방법에 따라 BMC 방법 및/또는 SMC 방법, 특히 DSMC 방법을 이용하여 보완되거나 조합되어 구현된다.
SMC(Sheet Molding Compounds) 또는 BMC(Bulk Molding Compounds)는 경화제, 충전제, 첨가제 등 및 예를 들어 길이 50mm까지의 유리 섬유편으로 이루어진 사전 제조에서 제조되는 일종의 섬유 강화 플라스틱이며, 특히 SMC는 이른바 프리프레그(prepreg)에서 제조된다. 예를 들어, 약 30 내지 40℃에서 며칠 동안의 숙성 시간(보관 시간) 이후, 수지 재료(BMC) 또는 프리프레그(SMC)의 점도가 증가한다. 이러한 결정된 점도에서, 배합(recipe)에 따라 프리프레그 또는 수지 재료가 후처리될 수 있다. 이러한 후처리는 가열된 금형 내에서 프레스 방법으로 수행된다. 섬유 보강된 플라스틱(예를 들어 프리프레그)은, 부품 크기 및 부품 기하구조에 따라, 정확히 규정된 크기로 제공되고, 규정된 삽입 플랜에 따라 금형 내에 배치된다. 프레스의 폐쇄 시, 프리프레그 또는 재료가 전체 금형 내에 분포된다. 이 경우, 앞서 숙성 시간 동안 달성된 점도 증가분이 다시 거의 반제품의 수준으로 하강한다. 이러한 재료 종류의 장점은 단 하나의 작업 단계에서 3차원 기하구조 및 벽 두께차의 용이한 구현에 있다. 최종 부품 형태는 적어도 두 부분으로 이루어진 금형의 공동에 의해 부여되며, 통상 양측 모두 매끄럽고 시각적으로 양호한 표면을 보인다. BMC/SMC 부품은 그 섬유 길이가 길어서 구조적 내력이 높을 수 있다. DSMC, 즉, SMC의 특수한 형태에서, 바람직하게는 보관 시간이 효과적으로 감소하는데, 이는 대량 생산 및 비용 절감에 긍정적으로 작용한다.
따라서, 전술한 방법에 의해, 시간 및 비용면에서 유리하게 자동차용 컨트롤 암, 특히 다점 컨트롤 암, 바람직하게는 실질적으로 섬유-플라스틱 복합 구조물로 형성된 횡방향 컨트롤 암이 제조될 수 있으며, 상기 섬유-플라스틱 복합 구조물이 하나 이상의 다른 섀시 부품, 특히 볼 조인트 및/또는 탄성 중합체 베어링의 수용을 위한 하나 이상의 수단을 가짐으로써, 섬유-플라스틱 복합 구조물은 단일체로 그리고 재료 결합식으로 그리고 보강 구조물 없이 형성된다.
기본적인 방법 단계들에 대해 이미 설명한 바와 같이, 컨트롤 암은 별도의 보강 구조물을 포함하지 않는다. 이로써, 사출 성형된 보강 구조물에 의한 추가 중량이 제외되기 때문에, 컨트롤 암이 가볍게 형성될 수 있다. 바람직하게는, 섬유-플라스틱 복합 구조물이 하중 맞춤형 프리폼 구조물로부터 제조되며, 이 프리폼 구조물은, 특히 평면 직물로서, TFP 방법 그리고/또는 자카드 방법으로 제조되고, 그리고/또는 섬유-매트릭스 혼합 재료 및/또는 혼사 재료 및/또는 필름 적층 재료로서, 특히 다층으로 형성된다. 전술한 방법을 통해, 형태 및 특성과 관련하여, 기존에 금속으로 제조되거나, 보강 구조를 갖는 섬유-플라스틱 복합재로 형성된 형태로도 공지된 것과 같이 거의 모든 컨트롤 암이 제조될 수 있다.
바람직하게는, 섬유 배향을 통한 하중 맞춤은 프리폼 구조물 상에서, 단층으로 그리고/또는 다층으로 서로 중첩되고 그리고/또는 나란히 제공된, 특히 봉합된 혼성 섬유의 형태로 형성된다. 혼성 섬유의 사용은 열가소성 매트릭스가 통합된 실(yarn)과 관련된다. 평면 직물 프리폼 구조물은 전체적으로 또는 부분적으로, 유리 섬유 또는 탄소 섬유 또는 유사한 공지된 재료로 이루어진 강화 섬유를 구비할 수 있는 상기 혼성 섬유로부터 형성될 수 있다. 사용될 섬유-매트릭스 시스템을 위한 매트릭스 재료로서, 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA), 부분 방향성 PA(PPA) 또는 다른 열가소성 혼성 섬유를 기초로 하는 열가소성 TFP 구조뿐만 아니라, 차후 열가소성 RTM 방법 또는 T-RTM 방법 또는 열경화성 HD-RTM 방법에서 수지로 침윤되거나 함침되는, TFP-방법으로 제조된 건조 직물 반제품 또는 구성물도 고려될 수 있다. 프리폼 구조물과 관련하여, "건조된"이라는 표현 또는 건조된 구조물, 또는 건조된 직물 내지는 직물 반제품 또는 직물 구조가 언급되는 경우, 이는 재료 내에 (아직) 매트릭스 재료가 (혼성 섬유 형태로도, 그리고 수지 등의 형태로도) 삽입되지 않은 것을 의미한다.
바람직하게는, 하나 이상의 베어링 위치에, 베어링 또는 조인트, 특히 탄성 중합체 베어링이, 바람직하게는 슬리브 베어링 또는 부시 베어링 형태로, 또는 볼 조인트가 컨트롤 암 내에 형태 결합식 그리고/또는 재료 결합식으로 통합된다. 전술한 부품들의 형태 결합식 그리고/또는 재료 결합식 통합을 통해 컨트롤 암과의 확실한 결합이 보장됨으로써, 특히 배출력의 관점에서 섀시 안정성과 관련하여 전체 섀시 부품에 대한 요건이 보장된다.
한 특별한 실시예에서, 베어링 및/또는 조인트의 수용을 위한 수단은 컨트롤 암 내로 통합된 부시에 의해 형성되며, 상기 부시는 특히 플라스틱, 경금속 또는 섬유-복합 재료로, 바람직하게는 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금으로 그리고/또는 유리 섬유 플라스틱(GFRP) 또는 탄소 섬유 플라스틱(CFRP)으로 형성된다. 특히 바람직하게는, 부시가 섬유-플라스틱 복합 구조물에 사출 성형되거나 이에 접착된다. 이로써, 부시와 컨트롤 암의 지속적이며 하중 내력을 갖는 재료 결합식 연결이 형성된다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 베어링 또는 조인트는 부분적으로 중단된, 특히 천공된, 베어링 또는 조인트의 구조 지지물에 의해 컨트롤 암 내에 통합되며, 상기 구조 지지물은 금속 또는 플라스틱, 특히 경금속 또는 섬유-복합 재료로 형성된다. 베어링 또는 조인트의 구조 지지물 내의 단속부 또는 구멍들에 의해, 구조 지지물이 인서트 성형을 통해 바람직하게 컨트롤 암과 결합될 수 있다. 베어링 또는 조인트와 컨트롤 암의 연결을 위해, 예를 들어 조립 사출 성형에 제공된 재료가 구조 지지물만 전체적으로 둘러싸는 것이 아니라, 조립 사출 성형 공정에서 구멍들 또는 단속부들 내로도 흘러서, 하중 내력이 높은 재료 결합식 및 형태 결합식 연결의 형태가 도출된다.
특히 바람직하게는, 섬유-플라스틱 복합 구조물로 형성되고 베어링 또는 조인트를 수용하기 위한 수단은, 하나 이상의 다른 하우징 부분이 베어링 또는 베어링 조인트의 볼 저널의 수용을 위해, 특히 형태 결합식으로, 연결된, 베어링 부시 또는 조인트 하우징의 제1 부분을 형성하며, 하우징 부분들은 재료 결합식으로 그리고/또는 형태 결합식으로 그리고/또는 강제 결합식으로 서로 결합된다.
또 다른 실시예에서, 하우징 부분들의 결합은 접착 및/또는 리벳 이음 및/또는 인서트 성형 및/또는 열가소성 및/또는 열경화성 인서트 성형을 통해 형성된다.
바람직하게는, 하우징 부분은 금속 재료, 특히 경금속, 바람직하게는 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금으로 형성되며, 제1 하우징 부분과 제2 하우징 부분 사이에는 적어도 추가의 재료가 특히 열가소성 및/또는 열경화성 인서트 성형을 이용하여 삽입된다.
바람직하게는, 하중 또는 과하중 및/또는 과응력을 표시하기 위해, 섬유-복합 구조물의 변화를 검출하는 하나 이상의 센서가 섬유-복합 구조물 내에 통합된다. 센서는 바람직하게 검출 장치 및/또는 평가 장치와 연결된다. 바람직하게, 하중은 차량 운전석의 운전자에게, 특히 시각적으로 그리고/또는 음향적으로 표시된다. 대안적으로, 평가 장치가, 특히 차량 버스 시스템(예를 들어 CAN 버스)을 통해 차량 내 제어 장치와 네트워킹되어, 하중값이 메모리 내에 호출 가능하게 보유될 수 있다. 하중값의 초과 시, 제어 장치는 지속 주행에 영향을 줄 수 있거나 재시동을 방지할 수 있기 때문에, 컨트롤 암 또는 섀시에 결함이 있는 상태에서의 주행이 효과적으로 방지될 수 있다.
더 바람직하게는 컨트롤 암 내에 조정 장치가 통합됨으로써, 컨트롤 암의 길이가 변경될 수 있거나, 조정 장치를 통해 컨트롤 암에 대해 선형으로 조정될 수 있는, 변위 가능한 타이 로드를 컨트롤 암이 갖는다.
전술한 컨트롤 암은 바람직하게 축 시스템용, 바람직하게는 후방 휠 스티어링을 갖는 축 시스템용 조향 장치에서 사용된다.
이하, 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 기초로 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 다점 컨트롤 암의 사시도이다.
도 1a는 도 1에 따른 컨트롤 암의 일측 단부 영역의 부분 단면도이다.
도 1b는 볼 조인트를 갖는 컨트롤 암의 타측 단부 영역의 상세도이다.
도 2는 볼 조인트를 갖는 컨트롤 암 단부의 단면도이다.
도 3은 슬리브 베어링 또는 부시 베어링을 갖는 컨트롤 암의 사시도이다.
도 4a는 컨트롤 암을 위한 볼 조인트의 구성도이다.
도 4b는 컨트롤 암을 위한 볼 조인트의 대안적 구성도이다.
도 5는 컨트롤 암의 제조를 위한 방법의 개략도이다.
도 1은 섬유-플라스틱 복합 구조물에서 제조된 3점 컨트롤 암 형태의 자동차의 횡방향 컨트롤 암을 도시한다. 횡방향 컨트롤 암(1)은 대략 도 1에 도시된 축(A)을 중심으로 접혀서 도시된 형태를 갖게 된 다층의 납작한 프리폼 구조물로 완성된다. 고무 베어링(5)의 수용을 위해, 러그(4)의 영역 내에 대략 타원형으로 형성된 부시(7)가 장착됨으로써, 그렇지 않은 경우에 필요한 거싯(gusset) 부재가 러그 영역(4)에서 생략될 수 있다. 고무 베어링(5)은 일측 단부에, 각각 컨트롤 암(1)의 바깥쪽에 지지되는 칼라(5a)를 갖는다. 고무 베어링(5)으로부터 먼 쪽의 컨트롤 암(1) 단부에는 볼 조인트(3)가 제공된다. 명확성을 위해 도 1a 및 도 1b에 단면으로 도시된 바와 같이, 볼 조인트는, 볼 저널(3c) 및 베어링 쉘(3d)을 둘러싸는 구성 부품(3b)을 갖는다. 구성 부품(3b) 및 베어링 쉘(3d)은 하우징(3e)에 의해 둘러싸인다. 전술한 부품들로 구성된 볼 조인트(3)는 여기서 사전 조립된 볼 조인트 카트리지(3)로서 제공되며, 이때 하우징(3e)은 플라스틱으로 형성될 수 있고, 이 하우징과 함께, 볼을 둘러싸는 베어링 쉘(3d)을 포함한 볼 저널(3c) 및 구성 부품(3b)이 인서트 성형된다. 또는 그 대안으로, 구성 부품이 프리폼 구조물 또는 그의 일부분으로 형성될 수도 있다. 이는 도 4a 및 도 4b와 관련하여 이후 추가로 설명된다.
외부의 영향 및 부식으로부터의 보호를 위해, 볼 조인트(3)는 저널 측에서, 볼 저널(3c) 및 하우징(3e) 모두를 형태 결합식으로 둘러싸는 밀봉 벨로우즈(3a)에 의해 보호된다. 볼 조인트(3)와 컨트롤 암(1) 사이의 결합을 위해, 섬유-플라스틱 복합 구조물로 완전히 둘러싸인 구성 부품(3b)이 제공된다. 도 1b에서 알 수 있는 바와 같이, 구성 부품(3b)은, 볼 조인트(3)로부터 먼 측면쪽으로 구성 부품의 단부를 향해 평탄화될 수 있는 대략 납작한 형상을 갖는다. 또한, 구성 부품(3b)에는, 서로 이격되어, 예를 들어 동심으로 상이한 반경을 가지며 볼 조인트(3)의 종축을 중심으로 배열된 구멍들(3b1)이 뚫려 있다. 구성 부품(3b) 자체는 금속 재료로, 또는 역시 섬유-플라스틱 복합 재료로 제조될 수 있다. 구성 부품(3b)이 완전히 섬유-플라스틱 복합 구조물에 의해 둘러싸임으로써, 볼 조인트(3)와 컨트롤 암(1) 자체 간에 동질적 결합(homogeneous bond)이 형성된다. 구멍들(3b1)을 통해, 고형화 공정 및 함침 공정 시, 매우 견고한 결합이 달성되는데, 그 이유는 컨트롤 암 재료뿐만 아니라 매트릭스 재료도 고형화 시 구멍들(3b1) 내로 침투되어, 구성 부품(3b)이 추가로 형태 결합식으로 보유되기 때문이다. 제조 시, 구성 부품 또는 하우징(3e)의 재료에 따라 프라이머 등이 제공될 수 있기 때문에, 구성 부품을 위해 제공되는 재료에 따라, 형태 결합에 추가하여, 프리폼 구조물 또는 섬유-플라스틱 복합 구조물과 구성 부품 사이에 재료 결합식 결합도 제공될 수 있다.
적어도, 볼 저널(3c) 및 하우징(3e), 또는 볼 저널(3c)의 볼을 둘러싸는 베어링 쉘(3d)로 구성된 볼 조인트(3)의 제조 시, 볼 조인트의 제조 중에 또는 그 제조 공정 중에 후속되는 템퍼링 공정이 요구된다. 템퍼링 시, 볼 조인트가 소정의 시간에 걸쳐 가열됨으로써, 볼 저널과 하우징 사이에 있는 베어링 쉘 재료 또는 구조물이 정착될 수 있다. 이는 하우징 내에서 볼 저널의 이탈 토크(breakaway torque)를 설정하기 위해 필요하다. 이는 생략될 수 있는데, 그 이유는 컨트롤 암의 제조 시 금형 내에 볼 조인트의 템퍼링을 위해 충분한 온도가 발생하기 때문이다. 이로써, 볼 조인트 또는 카트리지의 제조 시 볼 조인트가 템퍼링될 필요가 없고, 템퍼링이 금형 내에서 컨트롤 암의 제조 시 함께 실행될 수 있기 때문에, 추가의 절약 가능성이 도출된다.
도 1에는, 컨트롤 암이 프리폼 구조물로부터 접혀진 부품임을 나타내는 일점 쇄선(A)이 표시되어 있다. 그러나 컨트롤 암의 고형화 후 또는 제조 후, 완성된 부품에서 상부 층과 하부 층은 단일체로 재료 결합식으로 형성되며, 이들은 더 이상 서로 구분될 수 없다. 컨트롤 암(1)은 납작한 부품으로서 설계되고, 본 구성에서는 웨브가 제공되지 않는다. 웨브가 제공되지 않을 경우에는, 납작한 부품의 제조를 위해 단순화된 금형이 필요하고, 이로써 금형의 제조 시 추가 비용이 절감된다. 그러나, 특수한 하중으로 인해 경우에 따라 L자형 또는 U자형 또는 T자형의 웨브가 제공될 수 있는 점은 배제되지 않는다. 이 경우, 웨브의 형태는 컨트롤 암에 대한 기계적 요건에 따르며, 3개의 모든 공간 방향으로 국부적으로 조정될 수 있다. 여기서 도시된 컨트롤 암(1)도 마찬가지로 비드 형태의 융기부 또는 홈부를 갖지 않는데, 그 이유는 그러한 요소들이 부품의 높은 강도 및 강성으로 인해 불필요하기 때문이다. 그러나 요건에 따라 필요하다면 융기부 또는 홈가 비드 형태로 제공될 수도 있다.
이미 전술한 부시(7)는 금속 또는 중합체 (플라스틱) 부시로서 형성될 수 있다. 예를 들어 RTM 방법으로, 열경화성 또는 열가소성으로, 컨트롤 암(1)의 제조 시, 부시가 금형 내로 삽입되며, 고무 베어링은 그 이전에 부시 내에 압입된다. 그런데 어떤 변형예에서는, 부시가 생략되고 고무 베어링이 금형 내에 직접 삽입되어 플라스틱으로 인서트 성형될 수도 있다. 이 경우에도 마찬가지로, 선행 기술에 공지된 컨트롤 암의 경우에 필요한 거싯이 생략되는데, 그 이유는 컨트롤 암이 거싯 형태 및 거싯 기능을 대신하기 때문이다.
거싯 부재의 회피를 위한 또 다른 변형예는, 상부 층과 하부 층의 결합 영역에, 건조된 또는 사전 함침된 프리폼 구조물을 봉합함으로써, 즉, 도시된 러그 영역(4) 내에서 중간 영역(4a)에서의 중간 봉합을 통해 가능하다. 프리폼 구조물을 접은 다음, 부시(7)를 프리폼 구조물 내에 장착하기 전에, 그리고 프리폼 구조물을 금형 내로 삽입하기 전에, 상기 영역(4a)에 중간 봉합을 제공할 수 있다.
도 2는 사전 성형된 섬유-플라스틱 복합 구조물(8) 내에 볼 조인트(3)가 통합된 모습을 도시한다. 상기 통합은, 사전 조립된 베어링 쉘(3d)을 갖는 볼 저널(3c)을 포함하며 금속으로, 바람직하게는 알루미늄으로 이루어진 하우징(3e) 및 사전 성형된 섬유-플라스틱 복합 구조물(8)(예를 들어 TFP로 형성된 프리폼 구조물)이 사출 금형 내로 삽입되어, 열가소성(RTM) 또는 열경화성(HD-RTM)으로 인서트 성형되는 방식으로 수행된다. 이 경우, 하우징(3e)의 결합은 접착(11)을 통해 재료 결합식으로, 그리고 리벳을 형성하는 인서트 성형부(12)를 통해 형태 결합식으로, 또는 상기 두 방식의 조합으로도 수행될 수 있다. 다중 재료 설계를 위해 섬유-플라스틱 복합 구조물 내로 알루미늄 부분 하우징을 통합함으로써, 섬유-플라스틱 복합 구조물로 형성된 횡방향 컨트롤 암에서 도 2에 도시된 힘들(FA 또는 FD)과 같이 볼 저널 상에 작용하는 높은 힘이 구현될 수 있는 것이 보장되며, 상기 힘들은 대안적으로, 경우에 따라 제조하기가 복잡하고 어려운 섬유 배향을 통해 달성될 수도 있다.
고무 베어링의 통합을 위해, 금형 내로 삽입되기 전에, 또는 베어링 부시 및/또는 고무 베어링이 사전 장착되기 전에 접히는 프리폼 구조물에 기반하는, 섬유-플라스틱 복합 구조물로 형성된 컨트롤 암만이 적합한 것은 아니다.
도 3에 도시된, 여기서 강성의 보강을 위해 이용되는 웨브(30, 31)와 함께 도시된 섬유-플라스틱 복합 구조물 또는 프리폼 구조물(21)도 마찬가지로, 고형화 공정 중에 또는 그 이후에 제공되거나 사출 성형된 보강 구조물 없이 구성된다. 섬유-플라스틱 복합 구조물은, 금형 개방 운동(
Figure pct00001
)의 방향으로 고무 베어링(5)을 통합하기 위해, 섬유-플라스틱 복합 구조물이 고무 베어링(5) 또는 부시(7) 둘레에 절반만 형성되도록 언더컷 없이 형성된다. 따라서, 프리폼-섬유 구조물을 접을 필요가 없기 때문에, 부시 또는 베어링의 통합을 위한 더욱 간소화된 제조 공정이 보장된다. 부시(7)는 컨트롤 암(21)과 인서트 성형부(22)에 의해 고정된다.
따라서, 이러한 원리는 TFP 방법으로 제조된 프리폼 구조물에 적합하다. 이 경우, 프리폼 구조물은 통합된 열가소성 매트릭스를 갖는 혼성 섬유로 형성될 수 있다. 대안적으로, 프리폼 구조물은, 열가소성(T-RTM) 또는 열경화성(HD-RTM) 방법에서 플라스틱 또는 플라스틱 매트릭스에 의해 함침되는 유리 섬유 또는 탄소 섬유로도 형성될 수 있다. 이 경우, 고무 베어링의 통합은 플라스틱 매트릭스를 이용한 사출을 통해, 볼 조인트의 통합과 동일한 방식으로 하나의 작업 과정에서, 즉, 프리폼 구조물을 플라스틱 매트릭스로 함침시킬 때 실행될 수 있다. 이로써, 저비용의 단일 공정이 보장된다.
도 4a 및 도 4b는 마찬가지로, 섬유-플라스틱 복합 컨트롤 암 내로의 통합을 위해 적합한 볼 조인트의 또 다른 변형예를 도시한다.
도 4a는 볼 저널(31c) 및 베어링 쉘(31d)을 갖는 볼 조인트(31)를 도시하며, 베어링 쉘로 둘러싸인 볼 저널이 금속 하우징 또는 금속 케이지(30) 내에 매입되어 있다. 또한, 금속 하우징 또는 금속 케이지(30)를 둘러싸는 구성 부품(31b)도 볼 수 있다. 달리 표현하면, 금속 하우징 또는 금속 케이지가 구성 부품(31b) 내로 삽입됨에 따라, 환형 테두리(30a)가 구성 부품(31b) 내 구멍에 지지된다. 하우징(31e)은, 볼 저널(31c)이 볼 조인트에서 통상적인 선회 운동성 및 회전 운동성을 갖도록 전술한 부품을 둘러싼다. 하우징(31e)은 인서트 성형에 의해 제공되거나, 구성 부품(31b) 및 금속 케이지(30)를 둘러싸서 견고한 결합체를 형성한다. 구성 부품은 금속, 유기 시트(organic sheet), 또는 마찬가지로 예를 들어 TFP 방법으로 제조된 프리폼 구조물로 형성될 수 있다. 유기 시트는 장섬유(filament)로 보강된 열가소성 플라스틱 소재의 반제품을 의미하며, 상기 반제품은 통상 플레이트 형태로 제조된다. 유기 시트는 온도 영향 하에 (예를 들어 딥 드로잉 성형 공정을 통해) 소성 변형될 수 있다.
도 4b에는 도 4a와 비교하여 약간 변형된 대안예가 도시되어 있다. 여기서는 하우징이 두 부분으로 형성된다. 하우징의 하부 부분(41eu)은 도 4a에 따른 구성 부품과 동일하게 형성되며, 구멍은 없고, 베어링 쉘(41d) 또는 볼 저널(41c)의 볼을 적어도 부분적으로, 바람직하게는 절반 이하를 수용하는 구형의 오목부 또는 비드(45)를 갖는다. 하우징의 상부 부분(41eo) 또는 저널 측 부분은, 하우징 하부 부분(41eu)과 형태 결합식 또는 재료 결합식으로 연결되는 원추형 링(41eo)으로 형성된다. 이에 의해, 볼 저널(41c)이 베어링 쉘(41d)과 함께 볼 조인트(41) 내에 보유된다. 도 2에서 이미 설명한 바와 같이, 하우징 상부 부분(41eo)과 하우징 하부 부분(41eu) 간의 결합은 접착(47) 또는 여기에 도시된 바와 같이 인서트 성형부(42)에 의해 제공될 수 있다. 이렇게 사전 조립된 부품은 컨트롤 암을 제조하기 위해 금형 내로 삽입되어, 하우징 상부 부분 및 하부 부분이 고형화 공정에서 섬유 복합 재료 또는 구조물 및 주입된 플라스틱 매트릭스에 의해 봉입된다. 이로써, 볼 조인트(41)를 위해, 볼 저널(41c)에 의해 작용하는 압축력(FD) 또는 인장력(FA)과 관련하여 충분한 강도가 형성됨으로써, 상기 힘들에 의한 볼 저널의 이탈이 발생하지 않는다.
대안적으로, 구성 부품(31b, 41b)은 전술한 실시예들에서와 같은 별도의 부품이 아니라, 도 1에서 이미 언급했듯이 프리폼 구조물 자체 또는 프리폼 구조물의 외측 부분 영역에 의해 형성된다.
도 4a에 따라, 프리폼 구조물(31b)은, 향후 볼 저널(31c)이 경우에 따라 베어링 쉘(31d) 및/또는 베어링 케이지(30)와 함께, 하우징을 형성하기 위해 고형화 후 플라스틱으로 인서트 성형되는 위치에 구멍(33)을 갖는다.
전술한 변형예의 대안으로 그리고 도 4b에 따라, 이미 프리폼 구조물의 제조 시 제공될 수 있는 오목부 또는 비드, 또는 만입부(45)가 프리폼 구조물의 부분 영역에 제공된다. 만입부(45)는, 상기 만입부가 금형 내에 존재하고 금형 내로 삽입된 후에 제공되거나, 후속하는 고형화 공정에서 고체화되는 방식으로도 제공될 수 있다. 이로써, 프리폼 구조물의 부분 영역이 하우징 하부 부분(41eu)을 형성한다. 하우징 상부 부분(41eo)과 하우징 하부 부분(41eu) 간의 접합은, 앞서 설명한 바와 같이, 접착(47) 또는 도 4b에도 도시된 바와 같이 인서트 성형부(42)를 통해 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 방법 단계의 흐름을 도시한다. 제1 단계(PS)에서 프리폼 구조물, 예를 들어, 혼성 섬유의 사용 하에, 예를 들어 이들의 봉합을 이용하여 TFP 방법으로 제조되는 평면 섬유 구조물(스크림, 직물, 편물 등)이 형성된다. 그 다음 단계(PS->W)에서 상기 재료가 처리 로봇에 의해 금형 내에 삽입된다. 이 단계에서, 부시 베어링 및/또는 볼 조인트와 같은 다른 섀시 부품 역시 금형 내에 삽입된다. 금형이 폐쇄된다. 후속 단계에서 부품이 고형화된다. 이 경우, 사용된 재료에 맞추어진 온도 및 사전 결정된 압력이 금형 내에서 또는 금형에 의해 발생하여 특정 시간 동안 유지된다. 이어서 컨트롤 암이 완성되고, 처리 로봇에 의해 금형으로부터 배출될 수 있다.
본 발명의 전술한 특징들은, 각각 명시된 조합뿐만 아니라 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한 다른 조합으로도 또는 독자적으로도 사용될 수 있다. 본 발명의 개별 기계 요소들의 기능들의 기계적 전환을 구현하는 것도 마찬가지로 본 발명의 범주에 속한다.
1: 컨트롤 암
2: 가상 연결선
3, 31, 41: 볼 조인트, 볼 조인트 카트리지
3a, 31a: 밀봉 벨로우즈
3b, 31b, 41b: 구성 부품
3b1, 33b1, 41b1: 구멍
3c, 31c, 41c: 볼 저널, 볼
3d, 31d, 41d: 베어링 쉘
3e, 31e: 하우징
4: 러그 영역
4a: 중간 영역
5: 고무 베어링
5a: 칼라
7: 부시
8: 프리폼 구조물, FKV 구조
11: 접착부
12, 22, 42: 핫 러너 사출 성형부, 인서트 성형부
21: 컨트롤 암
30: 금속 하우징, 금속 케이지
30a: 환형 테두리
41eu: 하우징 하부 부분
41eo: 하우징 상부 부분, 원추형 링
45: 비드, 오목부
47: 접착부
FA: 배출력
FD: 압축력
Figure pct00002
: 금형 개방 방향

Claims (19)

  1. 자동차용 컨트롤 암, 특히 다점 컨트롤 암, 바람직하게는, 실질적으로 섬유-플라스틱 복합 구조물로 형성된 횡방향 컨트롤 암의 제조 방법이며, 상기 방법은,
    하중 맞춤형 섬유 배향을 갖는 프리폼 구조물을 형성하는 단계와,
    금형 내에 프리폼 구조물을 삽입하는 단계와,
    압력 및/또는 온도의 공급을 이용하여 금형 내 프리폼 구조물을 고형화하는 단계와,
    컨트롤 암을 배출시켜 후처리하는 단계를 포함하는, 컨트롤 암 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 금형 내로 프리폼 구조물을 삽입하기 전에, 그리고/또는 삽입 도중에, 그리고/또는 삽입 이후에, 하나 이상의 섀시 부품 및/또는 하나 이상의 다른 섀시 부품을 수용하기 위한 수단이 프리폼 구조물 내로 삽입되는, 컨트롤 암 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 프리폼 구조물은 고형화 중에, 금형 내로 넣어지는, 특히 주입되는 매트릭스 재료로 함침되는, 컨트롤 암 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 함침에 의한 고형화는 RTM 방법, 특히 T-RTM 방법 또는 HD-RTM 방법에 따라 수행되는, 컨트롤 암 제조 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 금형 내에서의 고형화 이후, 컨트롤 암에 하나 이상의 추가 섀시 부품 및/또는 하나 이상의 추가 섀시 부품, 특히 베어링의 수용을 위한 수단이, 특히 조립 사출 성형을 통해, 바람직하게는 T-RTM 방법 또는 HD-RTM 방법에 따라, 제공되는, 컨트롤 암 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 섀시 부품의 삽입 또는 하나 이상의 다른 섀시 부품, 특히 베어링의 수용을 위한 수단의 삽입은, BMC 방법 및/또는 SMC 방법으로 보완되고 그리고/또는 조합된 HD-RTM 방법에 따라 수행되는, 컨트롤 암 제조 방법.
  7. 자동차용 컨트롤 암, 특히 다점 컨트롤 암, 바람직하게는, 실질적으로 섬유-플라스틱 복합 구조물로 형성된 횡방향 컨트롤 암으로서, 상기 섬유-플라스틱 복합 구조물은 하나 이상의 다른 섀시 부품, 특히 볼 조인트 및/또는 탄성 중합체 베어링의 수용을 위한 하나 이상의 수단을 갖는, 자동차용 컨트롤 암에 있어서,
    섬유-플라스틱 복합 구조물은 보강 구조물 없이 단일체로 그리고 재료 결합식으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 컨트롤 암.
  8. 제7항에 있어서, 섬유-플라스틱 복합 구조물은 하중 맞춤형 프리폼 구조물로부터 제조되며, 이 프리폼 구조물은, 특히 평면의, 적어도 단층의 직물로서, TFP-방법 및/또는 자카드 방법으로 제조되고, 그리고/또는 섬유-매트릭스 혼합 재료 및/또는 혼사(commingling) 재료 및/또는 필름 적층 재료로서, 특히 다층으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 컨트롤 암.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 섬유 배향을 통한 하중 맞춤은 프리폼 구조물 상에서, 단층으로 그리고/또는 다층으로 서로 중첩되고 그리고/또는 나란히 제공된, 특히 봉합되고 그리고/또는 기워진 혼성 섬유 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 컨트롤 암.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 베어링 위치에, 베어링 또는 조인트, 특히 탄성 중합체 베어링 또는 볼 조인트가 컨트롤 암 내에 형태 결합식 및/또는 재료 결합식으로 통합되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 컨트롤 암.
  11. 제10항에 있어서, 베어링 위치는 베어링 및/또는 조인트의 수용을 위한 수단의 형태로 컨트롤 암 내에 통합된 부시에 의해 형성되며, 부시는 특히 플라스틱, 경금속 또는 섬유-복합 재료로, 바람직하게는 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금으로 그리고/또는 GFRP 소재 또는 CFRP 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 컨트롤 암.
  12. 제11항에 있어서, 부시는 섬유-플라스틱 복합 구조물에 재료 결합식으로 결합되고, 특히 사출 성형되거나, 상기 섬유-플라스틱 복합 구조물과 접착되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 컨트롤 암.
  13. 제10항에 있어서, 베어링 또는 조인트는 부분적으로 단속된, 특히 천공된, 베어링 또는 조인트의 구조 지지물에 의해 컨트롤 암 내에 통합되며, 상기 구조 지지물은 금속 또는 플라스틱, 특히 경금속 또는 섬유-복합 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 컨트롤 암.
  14. 제10항에 있어서, 섬유-플라스틱 복합 구조물로 형성되고 베어링 또는 조인트를 수용하기 위한 수단은, 베어링 또는 베어링 조인트의 볼 저널의 수용을 위해, 하나 이상의 다른 하우징 부분이 특히 형태 결합식으로 연결된, 베어링 부시 또는 조인트 하우징의 제1 부분을 형성하며, 하우징 부분들은 재료 결합식으로 그리고/또는 형태 결합식으로 그리고/또는 강제 결합식으로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 컨트롤 암.
  15. 제14항에 있어서, 하우징 부분들의 결합은 접착 및/또는 리벳 이음 및/또는 핫 러너 사출 성형 및/또는 열가소성 및/또는 열경화성 인서트 성형을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 컨트롤 암.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 다른 하우징 부분은 금속 재료, 특히 경금속, 바람직하게는 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금으로 형성되며, 제1 하우징 부분과 제2 하우징 부분 사이에는 적어도 추가의 재료가, 특히 열가소성 및/또는 열경화성 인서트 성형을 이용하여 삽입되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 컨트롤 암.
  17. 제7항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 과하중 및/또는 과응력을 표시하기 위해, 섬유-복합 구조물의 변화를 검출하는 하나 이상의 센서가 섬유-복합 구조물 내에 통합되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 컨트롤 암.
  18. 제7항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 컨트롤 암 내에 조정 장치가 통합됨으로써, 컨트롤 암의 길이가 변경될 수 있거나, 컨트롤 암이 변위 가능한 타이 로드를 갖는 것을 특징으로 하는, 자동차용 컨트롤 암.
  19. 제18항에 있어서, 조향 장치, 바람직하게는 후방 휠 스티어링에서 사용하기 위한 자동차용 컨트롤 암.
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