KR20180074343A - 차량용 서스펜션암 장치 - Google Patents

차량용 서스펜션암 장치 Download PDF

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Abstract

차량용 서스펜션암 장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 차량용 서스펜션암 장치는: 복수의 관통홀부가 형성되고, 관통홀부의 둘레에서 돌출된 후 관통홀부의 외측으로 만곡되는 버링부가 형성되고, 금속성 재질로 형성되는 제1 서스펜션암부; 및 제1 서스펜션암부에 부착되고, 강화플라스틱 재질로 형성되며, 제1 서스펜션암부와의 부착력을 증가시키도록 버링부를 매립하는 부착력 증대부가 구비되는 제2 서스펜션암부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 서스펜션암 장치{SUSPENSION ARM APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 서스펜션암 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량을 경량화시키면서도 요구되는 강성을 확보할 수 있는 차량용 서스펜션암 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 조향 성능을 유지하면서 노면 충격을 흡수할 수 있도록 현가 장치가 설치된다. 현가 장치는 차체와 차륜을 연결하는 서스펜션암을 포함한다. 서스펜션암은 강판을 프레스 성형함에 의해 제작된다.
그러나, 종래에는 서스펜션암이 금속성 재질로 형성되므로, 서스펜션암을 경량화하는데 한계가 있다.
또한, 서스펜션암은 강성이 취약한 부분을 기준으로 두께가 결정되므로, 서스펜션암의 두께가 전체적으로 두껍게 제작된다. 따라서, 서스펜션암의 중량이 증가됨에 따라 차량의 경량화에 저해 요인이 될 수 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2015-0069840호(2015. 06. 24 공개, 발명의 명칭: 멀티링크식 현가장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량을 경량화시키면서도 요구되는 강성을 확보할 수 있는 차량용 서스펜션암 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 서스펜션암 장치는: 복수의 관통홀부가 형성되고, 상기 관통홀부의 둘레에서 돌출된 후 상기 관통홀부의 외측으로 만곡되는 버링부가 형성되고, 금속성 재질로 형성되는 제1 서스펜션암부; 및 상기 제1 서스펜션암부에 부착되고, 강화플라스틱 재질로 형성되며, 상기 제1 서스펜션암부와의 부착력을 증가시키도록 상기 버링부를 매립하는 부착력 증대부가 구비되는 제2 서스펜션암부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 버링부는 상기 관통홀부의 둘레부에 돌출되게 형성되는 직립부; 및 상기 직립부에서 상기 관통홀부의 외측을 향하도록 만곡되게 형성되는 걸림부를 포함할 수 있다.
상기 제1 서스펜션암부는 상기 버링부가 형성되는 제1 서스펜션 바디; 및 상기 제1 서스펜션 바디의 둘레를 따라 형성되는 제1 플랜지부를 포함하고, 상기 버링부는 상기 제1 서스펜션 바디에서 상기 제1 플랜지부의 반대측으로 돌출되게 형성될 수 있다.
상기 버링부의 둘레에는 상기 제1 플랜지부 측으로 함몰되는 리세스부가 형성될 수 있다.
상기 부착력 증대부는 상기 제2 서스펜션 바디의 경화시 수축됨에 따라 상기 버링부를 상기 관통홀부의 중심부 측으로 잡아당기도록 상기 관통홀부의 내측을 메우는 돔형태로 형성될 수 있다.
상기 제2 서스펜션암부는 상기 제1 서스펜션 바디의 내측면에 부착되고, 상기 부착력 증대부가 형성되는 제2 서스펜션 바디; 상기 제2 서스펜션 바디에 연결되고, 상기 제1 플랜지부의 내측면에 부착되는 제2 플랜지부; 및 상기 제2 플랜지부에 연결되고, 상기 제1 플랜지부의 단부가 매립되는 제2 분리방지부를 포함할 수 있다.
상기 제2 플랜지부는 상기 제2 서스펜션 바디에서 A점 결합부 측에 배치되는 제2 외측 플랜지부; 및 상기 제2 서스펜션 바디에서 상기 A점 결합부의 반대측에 배치되는 제2 내측 플랜지부를 포함하고, 상기 제2 내측 플랜지부는 상기 제2 외측 플랜지부보다 두껍게 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 서스펜션암 장치는 금속성 재질의 제1 서스펜션암부에 강화플라스틱 재질의 제2 서스펜션암부가 부착되므로, 서스펜션암 장치의 중량을 감소시키면서도 차량에 요구되는 강성을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제2 서스펜션암부에는 관통홀부 둘레의 양측면에 부착되는 부착력 증대부가 형성되므로, 강화플라스틱 재질의 제2 서스펜션암부가 금속성 재질의 제1 서스펜션암부에서 들뜨거나 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 걸림부가 직립부에서 관통홀부의 외측으로 만곡되게 형성되므로, 부착력 증대부와 버링부의 접합강도를 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제1 플랜지부의 단부가 제2 분리방지부에 매립되므로, 제1 플랜지부의 단부가 제2 분리방지부에서 들뜨거나 분리되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제1 플랜지부의 단부에서 제1 서스펜션암부와 제2 서스펜션암부의 부착력을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션암 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션암 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션암 장치를 상하로 뒤집은 상태를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션암 장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션암 장치에서 제2 서스펜션암부가 경화되면서 수축될 때에 버링부에 응력이 가해지는 상태를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 서스펜션암 장치의 일 실시예를 설명한다. 차량용 서스펜션암 장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 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 차량용 서스펜션암 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션암 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션암 장치를 상하로 뒤집은 상태를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션암 장치를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션암 장치에서 제2 서스펜션암부가 경화되면서 수축될 때에 버링부에 응력이 가해지는 상태를 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션암 장치(1)는 제1 서스펜션암부(10) 및 제2 서스펜션암부(20)를 포함한다.
제1 서스펜션암부(10)에는 복수의 관통홀부(12)가 형성된다. 제1 서스펜션암부(10)는 합금강이나 알루미늄함금 등의 금속성 재질로 형성된다. 제1 서스펜션암부(10)는 금속성 판재를 프레스 성형함에 의해 제작된다. 제1 서스펜션암부(10)는 전체적으로 원호 형태로 라운드지게 형성된다.
제1 서스펜션암부(10)의 일측에는 서브 프레임(미도시)에 연결되도록 G점 결합부(G)가 형성되고, 제1 서스펜션암부(10)의 타측에는 너클부(미도시)에 연결되도록 B점 결합부(B)가 형성된다. G점 결합부(G)와 B점 결합부(B) 사이에는 서브 프레임에 연결되도록 A점 결합부(A)가 형성된다. A점 결합부(A)는 제1 서스펜션암부(10)의 길이방향 중간 부분에 형성된다.
제1 서스펜션암부(10)는 버링부(14)가 형성되는 제1 서스펜션 바디(11)와, 제1 서스펜션 바디(11)의 둘레를 따라 형성되는 제1 플랜지부(16)를 포함한다. 제1 플랜지부(16)는 A점 결합부(A) 측에 배치되는 제1 외측 플랜지부(16a)와, A점 결합부(A)의 반대측에 배치되는 제1 내측 플랜지부(16b)를 포함한다. 제1 플랜지부(16)는 제1 서스펜션암부(10)와 수직하게 형성된다. 제1 서스펜션 바디(11)의 둘레에 제1 플랜지부(16)가 형성되므로, 서스펜션암 장치(1)의 강성이 증대될 수 있다.
제2 서스펜션암부(20)는 제1 서스펜션암부(10)에 부착되고, 강화플라스틱 재질로 형성된다. 제2 서스펜션암부(20)에는 제1 서스펜션암부(10)와의 부착력을 증가시키도록 관통홀부(12) 둘레의 양측면에 부착되는 부착력 증대부(22)가 형성된다. 제2 서스펜션암부(20)는 제1 서스펜션암부(10)에 프레스 성형된다. 강화플라스틱으로는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP: carbon fiber reinforced plastic), 유리섬유강화플라스틱(GRRP: glass fiber reinforced plastic) 등이 적용될 수 있다. 강화플라스틱은 강판보다 중량이 절반 정도 감소되면서도 수배의 높은 강성을 갖는다. 서스펜션암 장치(1)는 금속성 재질의 제1 서스펜션암부(10)에 강화플라스틱 재질의 제2 서스펜션암부(20)가 부착되므로, 서스펜션암 장치(1)의 중량을 감소시키면서도 차량에 요구되는 강성을 충분히 확보할 수 있다.
제2 서스펜션암부(20)에는 관통홀부(12) 둘레의 양측면에 부착되는 부착력 증대부(22)가 형성되므로, 강화플라스틱 재질의 제2 서스펜션암부(20)가 금속성 재질의 제1 서스펜션암부(10)에서 들뜨거나 분리되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제2 서스펜션암부(20)가 제1 서스펜션암부(10)에 보다 긴밀하게 밀착됨에 따라 접합강도를 향상시킬 수 있다.
제1 서스펜션암부(10)에는 관통홀부(12)의 둘레에서 돌출된 후 관통홀부(13)의 외측으로 만곡되는 버링부(13)가 형성되고, 버링부(13)는 부착력 증대부(22)의 내부에 매립된다. 버링부(13)가 관통홀부(12)의 외측으로 만곡되게 형성되므로, 부착력 증대부(13)가 버링부(13)에 걸려 관통홀부(12)에서 빠지지는 것을 원천적으로 방지할 수 있다. 또한, 버링부(13)가 부착력 증대부(22)의 내부에 매립되므로, 부착력 증대부(22)가 버링부(13)에서 들뜨거나 분리되는 것을 방지할 수 있다.
버링부(13)는 관통홀부(12)의 둘레에 돌출되게 형성되는 직립부(13a)와, 직립부(13a)에서 관통홀부(12)의 외측(방사방향)을 향하도록 만곡되게 형성되는 걸림부(13b)를 포함한다. 직립부(13a)는 원통형으로 형성되고, 걸림부(13b)는 직립부(13a)의 단부에 링형태로 형성된다. 걸림부(13b)가 직립부(13a)에서 관통홀부(12)의 외측으로 만곡되게 형성되므로, 부착력 증대부(22)와 버링부(13)의 접합강도를 증대시킬 수 있다.
버링부(13)는 제1 서스펜션 바디(11)에서 제1 플랜지부(16)의 반대측으로 돌출되게 형성된다. 버링부(13)가 제1 플랜지부(16)의 반대측으로 돌출되므로, 부착력 증대부(22)에 버링부(13)를 매립시키기 위해서는 부착력 증대부(22)의 두께가 두꺼워진다. 따라서, 부착력 증대부(22)의 강성을 증가시킬 수 있다.
버링부(13)의 둘레에는 제1 플랜지부(16) 측으로 함몰되는 리세스부(14)가 형성된다. 리세스부(14)는 버링부(13)의 둘레를 따라 환형으로 형성된다. 리세스부(14)에는 부착력 증대부(22)가 채워지므로, 부착력 증대부(22)의 두께를 증가시킬 수 있다.
부착력 증대부(22)는 제2 서스펜션 바디(21)의 냉각시 수축됨에 따라 버링부(13)를 관통홀부(12)의 중심부 측으로 잡아당기도록 관통홀부(12)의 내측을 메우는 돔형태로 형성된다. 부착력 증대부(22)가 관통홀부(12)의 내측을 메우도록 형성되므로, 강화플라스틱이 프레스 성형된 후 수축되면서 버링부(13)를 중심부 측으로 잡아당기면서 경화된다.
보다 상세하게는, 제1 서스펜션암부(10)는 금속성 재질로 형성되므로, 강화플라스틱보다 수축량이 작다. 따라서, 제1 서스펜션암부(10)의 표면에 부착된 강화플라스틱은 관통홀부(12)에 위치된 강화플라스틱에 비해 수축량이 현저히 감소된다. 이때, 관통홀부(12)의 내부에 위치한 강화플라스틱이 관통홀부(12)의 중심부 측으로 수축되면서 경화되므로, 버링부(13)가 관통홀부(12)의 중심부 측으로 잡아당겨진 상태로 부착력 증대부(22)의 내부에 매립된다. 버링부(13)가 강화플라스틱의 수축력에 의해 신장된 상태(탄성 변형된 상태)로 부착력 증대부(22)의 내부에 매립되므로, 버링부(13)의 복원력에 의해 제2 서스펜션암부(20)가 제1 서스펜션암부(10)에 고정된다. 따라서, 제1 서스펜션암부(10)와 제2 서스펜션암부(20)의 접합력이 향상되므로, 제1 서스펜션암부(10)와 제2 서스펜션암부(20)의 접합강도를 증대시킬 수 있다.
또한, 부착력 증대부(22)가 돔형태로 형성되므로, 버링부(13)의 복원력이나 응력이 부착력 증대부(22)의 둘레에 균일하게 가해질 수 있다. 따라서, 부착력 증대부(22)의 특정 부위에 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
제2 서스펜션암부(20)는 제2 서스펜션 바디(21), 제2 플랜지부(26) 및 제2 분리방지부(28)를 포함한다.
제2 서스펜션 바디(21)는 제1 서스펜션 바디(11)의 내측면에 부착되고, 제2 제1 서스펜션 바디(11)에는 부착력 증대부(22)가 형성된다. 제2 플랜지부(26)는 제2 서스펜션 바디(21)에 연결되고, 제1 플랜지부(16)의 내측면에 부착된다. 제2 분리방지부(28)는 제2 플랜지부(26)에 연결되고, 제2 분리방지부(28)에는 제1 플랜지부(16)의 단부가 매립된다. 제1 플랜지부(16)의 단부가 제2 분리방지부(28)에 매립되므로, 제1 플랜지부(16)의 단부가 제2 분리방지부(28)에서 들뜨거나 분리되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제1 플랜지부(16)의 단부에서 제1 서스펜션암부(10)와 제2 서스펜션암부(20)의 부착력을 보다 향상시킬 수 있다.
제2 플랜지부(26)는 제2 서스펜션 바디(21)에서 A점 결합부(A) 측에 배치되는 제2 외측 플랜지부(26a)와, 제2 서스펜션 바디(21)에서 A점 결합부(A) 반대측에 배치되는 제2 내측 플랜지부(26b)를 포함한다. 제2 내측 플랜지부(26b)의 두께(t1)는 제2 외측 플랜지부(26a)의 두께(t2)보다 두껍게 형성된다. 제2 내측 플랜지부(26b)가 제2 외측 플랜지부(26a)보다 두껍게 형성되므로, 서스펜션암 장치(1)에서 하중이 집중되는 부분인 제2 내측 플랜지부(26b)의 강성을 증가시킬 수 있다. 따라서, G점 결합부(G)와 B점 결합부(B)에 가해지는 하중이 제2 내측 플랜지부(26b)의 중심부 측에 집중되더라도 제2 내측 플랜지부(26b)에서 좌굴이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
제2 서스펜션암부(20)는 제1 서스펜션암부(10)의 일면 전체에 부착된다. 제2 서스펜션암부(20)가 제1 서스펜션암부(10)의 일면 전체에 부착 내지 적층되므로, 제1 서스펜션암부(10)의 두께를 얇게 형성하더라도 제2 서스펜션암부(20)에 의해 강도를 보강할 수 있다. 또한, 제2 서스펜션암부(20)는 부위별로 두께를 다르게 형성할 수 있으므로, 서스펜션암 장치(1)의 부위별로 강성이 조절될 수 있다. 따라서, 제1 서스펜션암부(10)의 두께는 제1 서스펜션암부(10)에서 강성이 취약한 부분을 기준으로 결정되지 않아도 되므로, 제1 서스펜션암부(10)의 두께를 감소시킬 수 있다. 금속 재질로 형성된 제1 서스펜션암부(10)의 두께가 감소됨에 따라 서스펜션암 장치(1)의 중량을 감소시킬 수 있다.
상기와 같이, 서스펜션암 장치(1)는 금속성 재질의 제1 서스펜션암부(10)에 강화플라스틱 재질의 제2 서스펜션암부(20)가 부착되므로, 서스펜션암 장치(1)의 중량을 감소시키면서도 차량에 요구되는 강성을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 제2 서스펜션암부(20)에는 관통홀부(12) 둘레의 양측면에 부착되는 부착력 증대부(22)가 형성되므로, 강화플라스틱 재질의 제2 서스펜션암부(20)가 금속성 재질의 제1 서스펜션암부(10)에서 들뜨거나 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 걸림부(13b)가 직립부(13a)에서 관통홀부(12)의 외측으로 만곡되게 형성되므로, 부착력 증대부(22)와 버링부(13)의 접합강도를 증대시킬 수 있다.
또한, 제1 플랜지부(16)의 단부가 제2 분리방지부(28)에 매립되므로, 제1 플랜지부(16)의 단부가 제2 분리방지부(28)에서 들뜨거나 분리되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제1 플랜지부(16)의 단부에서 제1 서스펜션암부(10)와 제2 서스펜션암부(20)의 부착력을 보다 향상시킬 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 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 서스펜션암 장치 10: 제1 서스펜션암부
11: 제1 서스펜션 바디 12: 관통홀부
13: 버링부 13a: 직립부
13b: 걸림부 14: 리세스부
16: 제1 플랜지부 16a: 제1 외측 플랜지부
16b: 제1 내측 플랜지부 20: 제2 서스펜션암부
21: 제2 서스펜션 바디 22: 부착력 증대부
26: 제2 플랜지부 26a: 제2 외측 플랜지부
26b: 제2 내측 플랜지부 28: 제2 분리방지부
A: A점 결합부 B: B점 결합부
G: G점 결합부

Claims (7)

  1. 복수의 관통홀부가 형성되고, 상기 관통홀부의 둘레에서 돌출된 후 상기 관통홀부의 외측으로 만곡되는 버링부가 형성되고, 금속성 재질로 형성되는 제1 서스펜션암부; 및
    상기 제1 서스펜션암부에 부착되고, 강화플라스틱 재질로 형성되며, 상기 제1 서스펜션암부와의 부착력을 증가시키도록 상기 버링부를 매립하는 부착력 증대부가 구비되는 제2 서스펜션암부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션암 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 버링부는,
    상기 관통홀부의 둘레부에 돌출되게 형성되는 직립부; 및
    상기 직립부에서 상기 관통홀부의 외측을 향하도록 만곡되게 형성되는 걸림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션암 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 서스펜션암부는,
    상기 버링부가 형성되는 제1 서스펜션 바디; 및
    상기 제1 서스펜션 바디의 둘레를 따라 형성되는 제1 플랜지부를 포함하고,
    상기 버링부는 상기 제1 서스펜션 바디에서 상기 제1 플랜지부의 반대측으로 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션암 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 버링부의 둘레에는 상기 제1 플랜지부 측으로 함몰되는 리세스부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션암 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 부착력 증대부는 상기 제2 서스펜션 바디의 경화시 수축됨에 따라 상기 버링부를 상기 관통홀부의 중심부 측으로 잡아당기도록 상기 관통홀부의 내측을 메우는 돔형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션암 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 서스펜션암부는,
    상기 제1 서스펜션 바디의 내측면에 부착되고, 상기 부착력 증대부가 형성되는 제2 서스펜션 바디;
    상기 제2 서스펜션 바디에 연결되고, 상기 제1 플랜지부의 내측면에 부착되는 제2 플랜지부; 및
    상기 제2 플랜지부에 연결되고, 상기 제1 플랜지부의 단부가 매립되는 제2 분리방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션암 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 플랜지부는,
    상기 제2 서스펜션 바디에서 A점 결합부 측에 배치되는 제2 외측 플랜지부; 및
    상기 제2 서스펜션 바디에서 상기 A점 결합부의 반대측에 배치되는 제2 내측 플랜지부를 포함하고,
    상기 제2 내측 플랜지부는 상기 제2 외측 플랜지부보다 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션암 장치.
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