KR20190090381A - 차량의 알루미늄 사이드 레일과 콘트롤 아암 사이의 연결 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더형 연결 링(81)을 포함하는 제어 아암(91,94)의 단부와 차량 동체 구조체의 알루미늄 사이드 레일(10,20) 사이의 링크 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 현저하게는 알루미늄 캐스팅(50,60) 및 측부 벽을 구비하고, 상기 알루미늄 캐스팅은 사이드 레일(10,20) 아래에 부착된 상부 표면(51,61)을 포함하고, 상기 측부 벽으로부터 외측 측부 표면에 직각으로, 적어도 하나의 제 1 제어 아암 인터페이스가 나오며, 상기 적어도 하나의 제 1 제어 아암 인터페이스는, 제어 아암(91,94)의 상기 단부를 설정하기 위하여, 상기 실린더형 링(81)의 길이보다 큰 공기 간극 값에 의해 서로로부터 분리된 한쌍의 탭(56, 66, 98, 99)들을 포함한다.

Description

차량의 알루미늄 사이드 레일과 콘트롤 아암 사이의 연결 장치

본 발명은 차량 동체 구조체, 특히 모터 차량 동체 구조체의 알루미늄 측방향 사이드 레일과 실린더형 관절 링을 포함하는 서스펜션 아암의 단부 사이의 연결 장치에 관한 것이다.

경량화의 이유로, 차량의 블랭크 동체는 알루미늄으로 제작된다. 동체의 하부 차체는, 특히 높은 수준의 기계적 및/또는 열적 응력을 겪는 부분들을 위하여, 접착, 리벳팅 및/또는 용접에 의해 조립된 알루미늄 프로파일들의 구성 요소들을 대부분 포함한다.

본 발명의 목적은 엔진 조립체가 후방에 배치되어 있는 차량에 대하여, 하부 차체의 강화를 위한 해법을 얻는 것이고, 특히 후방 사이드 레일의 강화를 위한 해법을 얻는 것이다.

일반적으로, 차량은 스탬핑(stamping)된 부품들을 조립하도록 설계된다. 사실상, 스틸은 용이하게 스탬핑될 수 있으며, 강력한 부분들을 얻을 수 있게 한다. 따라서 사이드 레일 및 후방 크레이들(cradle)은 자체 공지된 방식으로 스탬핑된 부분들로 만들어진 구조체를 구성한다. 마찬가지로, 서스펜션 기능들을 수행하는 부분들은 굽혀지거나 또는 스탬핑된 스틸(bent or stamped steel)로 만들어진 부분들에 조립되어, 구조체상에 더해진다.

구조체의 경량화와 관련하여, 압출된 프로파일(extruded profile)의 사용은 서스펜션 요소들의 인터페이싱(interfacing) 가능성을 제한한다. 알루미늄 캐스팅은 유리한 프로세스가 된다.

프랑스 출원 FR2890641A1 은 하부 프레임들의 측방향 부분들을 개시하는데, 이것은 압력하의 알루미늄 몰딩에 의해 제작되고, 압출된 알루미늄 프로파일 형태로 제작된 하부 프레임의 중심 부분에 용접된다. 압력하에서의 몰딩은 부피가 큰 부분들보다 얇은 부분들의 제조에 보다 적절하다. 얇음은 강도를 약화시키는 단점을 가지며, 종래 문헌은 강화 리브(reinforcement rib)들을 제공함으로써 상기 단점이 제거될 것을 제안한다. 개시된 하부 프레임상에 엔진 조립체를 장착하는 것은 여러가지 문제점을 가지는데, 예를 들어, 휘일들을 향한 구동 샤프트의 통과 및 지지, 또는 서스펜션 아암의 관절화에 의한 진동의 전달과 같은 것이다.

본 발명의 목적은 서스펜션 아암 단부와 차량 동체 구조체의 알루미늄 측방향 사이드 레일 사이의 개선된 연결 장치를 제공하는 것이다.

종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 주제는 실린더형 관절 링을 포함하는 서스펜션 아암 단부와 차량 동체 구조체의 알루미늄 측방향 사이드 레일 사이의 연결을 위한 장치이다. 장치는 상부면 및 측방향 벽을 구비하는 알루미늄 캐스팅을 포함하고, 상기 상부면은 상기 사이드 레일 아래에 고정되고, 상기 측방향 벽으로부터 외측 측방향 면에 직각으로, 한쌍의 핀들을 포함하는 적어도 제 1 서스펜션 아암 인터페이스가 연장되고, 상기 한쌍의 핀들은 상기 서스펜션 아암 단부를 장착하기 위하여 상기 실린더형 링의 길이 보다 큰 공기 간극의 값(air gap value)으로 서로로부터 이격되어 있다.

특히, 제 1 서스펜션 아암 인터페이스는, 주조 공장(foundry)을 떠난 이후에 기계 가공 작업을 겪는, 알루미늄 캐스팅의 일체화 부분을 형성하는 한쌍의 핀을 포함한다.

보다 상세하게는, 상기 한쌍의 핀들은 제 1 핀 및 제 2 핀을 포함하고, 상기 제 1 핀은 그것의 위치를 견고하게 유지하기 위하여 대형 부피의 베이스(bulky base)를 가지고, 상기 제 2 핀은 그것의 대향하는 단부가 상기 제 1 핀을 향하여 지향될 수 있도록 얇은 베이스를 가짐으로써, 상기 실린더형 링을 2 개의 핀들 사이에 클램프시킨다.

또한 보다 상세하게는, 연결 장치는 상기 실린더형 링의 단부와 한쌍의 핀들의 내측면 사이에 삽입된 적어도 하나의 쐐기부를 포함한다.

다시 보다 상세하게는, 2 개의 쐐기부들이 소형 바아에 의하여 연결된다.

또한 상세하게는, 알루미늄 캐스팅은 클램프 로커 바아 인터페이스(clamp rocker bar interface)를 포함하고, 상기 클램프 로커 바아 인터페이스는, 클램프 로커 바아(clamp rocker bar)의 단부를 장착하기 위하여 한쌍의 핀들을 포함하고, 주조 공장을 떠난 이후에 기계 가공 작업을 겪는 알루미늄 캐스팅의 일체화 부분을 형성한다.

또한 상세하게는, 제 1 또는 제 2 서스펜션 아암 인터페이스는, 한쌍의 핀들을 포함하고 알루미늄 캐스팅상에 스크류 결합되는, 스틸 클레비스(steel clevis)를 포함한다.

유리하게는, 연결 장치는 단일 서스펜션 아암 인터페이스의 한쌍의 핀들의 공기 간극 값을 클램핑에 의해 감소시키기 위하여 실린더형 관절 링 및 핀들을 통과하는 스크류를 포함한다.

특히, 각각의 핀은 알루미늄 캐스팅의 상기 상부면에 실질적으로 평행한 길이를 가진 직사각형 윈도우를 포함함으로써, 상기 직사각형 윈도우 안에서 상기 스크류의 동체를 미끄러뜨림으로써 실린더형 관절 링 및, 결과적으로 알루미늄 캐스팅의 서스펜션 아암 단부를 더 가깝게 그리고 더 멀어지게 할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 스크류는 적어도 하나의 슬라이드(slide)를 포함하는 핀 면(fin face)에 배치되기 위한 편심 디스크를 구비하며, 상기 편심 디스크의 일부가 상기 슬라이드에 대하여 적용됨으로써, 상기 스크류를 회전시켜서 직사각형 윈도우 안에서 상기 스크류의 동체를 미끄러뜨릴 수 있다.

본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 첨부된 도면에 도시된 실시예에 대한 상세한 설명을 읽음으로써 더 잘 이해될 것이며, 상기 실시예는 제한적인 것은 아니다.
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 동체상의 크레이들(cradle)의 조립체에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 조립 기능들과 조합된 주 서스펜션 기능들을 도시하는 캐스팅의 세부에 대한 개략적인 사시도이다.
도 3 은 서스펜션 요소들의 설치를 위하여 설계된 캐스팅의 외측면에 대한 개략적인 사시도이다.
도 4 는 크레이들상에 고정된 캐스팅과 관련된 서스펜션 요소들의 개략적인 분해 사시도이다.
도 5 는 크레이들에 고정되도록 설계된 캐스팅의 내측면의 개략적인 사시도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 장치의 실시예에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 7 은 도 6 의 장치에 의한 서스펜션 삼각형의 설치를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 장치의 부분적인 단면도이다.

본 발명에 따른 조립체는 서스펜션 요소들이 용이하게 설치될 수 있는 콤팩트하고, 가볍고 강력한 부분들을 얻을 수 있게 한다.

본 발명의 디자인은, 필요한 고정을 서스펜션 요소들에 제공하면서, 크레이들(cradle)과 차량 동체 구조체의 측부 레일들 사이의 연결을 허용하는 알루미늄 캐스팅 제조의 선택에 기초한다. 따라서, 안티-캠버 바아(anti-camber bar), 하부 서스펜션 트라이앵글(lower suspension triangle) 및 클램프 로커 바아(clamp rocker bar)는 캐스팅에 적절한 인터페이스를 가지고 단단하게 고정될 수 있다. 기계 가공 작동과 관련된 중력 캐스팅 프로세스(gravity casting process)는 허용되는 형태 및 정밀도에서 현저한 자유도(latitude)를 제공한다. 더욱이, 캐스팅의 사용은 모든 기능들을 최소의 공간에 통합시킬 수 있게 하고, 따라서 차량 구조의 제한에 부합된다.

후방 휘일 구동부를 가진 차량에 대하여 이후에 예시적으로 설명된 실시예에서, 특히 후방측 레일에서 어떻게 캐스팅이 차량 구조체에 강성도(rigidity)를 제공하는지 이해될 것이며, 이것은 구동 샤프트의 통과를 허용하기 위하여 넓은 범위에서 움푹 들어가게(dented) 된다.

이제 캐스팅이 3 가지 필수적인 기능들을 어떻게 수행하는지에 대한 설명이 제공될 것이며, 이것은 후방 크레이들을 측부 레일에 조립하고 구조체를 강화시키는 것 뿐만 아니라, 서스펜션 요소들의 인터페이스들을 제공하는 것을 포함한다.

도 1 은 알루미늄으로 만들어진, 우측 측방향 사이드 레일(right lateral side rail 10) 및 좌측 측방향 사이드 레일(left lateral side rail 20)을 포함하는 동체 구조체상의 차량용 알루미늄 크레이들(30) 조립체를 도시한다. 여기에서 특히 후방 휘일 구동이 이루어지는 차량에 대하여 설명되는 동체 구조체 부분(40)은 동체 구조체의 후방 부분을 구성한다. 당업자는 만약 그들이 필요하다고 느낀다면 상세한 설명을 읽음으로써 본 발명의 개시 내용을 전방 휘일 구동 차량으로 용이하게 이전시킬 수 있을 것이다.

개시된 실시예에서, 후방측 레일(10,20) 각각은 차량의 승객 공간을 구성하는 중심 동체 부분에 고정되는 개별의 전방면(11,21)을 포함하는데, 이러한 승객 공간 자체는 바람직스럽게는 알루미늄으로 만들어지며, 알루미늄은 압출, 스탬핑(stamping) 또는 굽힘이 이루어지며, 접합 리벳팅(adhesion-riveting)에 의해 조립된다. 그들의 부분을 위하여, 사이드 레일(10,20)들은 바람직스럽게는 고온 압출된 알루미늄으로 만들어진다.

각각의 사이드 레일(10,20)의 외측 측방향 면은, 즉, 차량의 외측 측부를 향하여 지향된 각각의 사이드 레일 면은, 아래로 지향된 지점을 가진 원추형의 오목한 함몰부(12,22)를 포함하며, 상기 함몰부는 쇼크 업소버(shock absorber, 미도시)의 통과를 허용하도록, 상부면에 있는 가장 깊은 면(원추의 베이스) 및 사이드 레일의 외측 측방향 면에 있는 원추의 축의 측부에서 모두 개방되어 있다.

엔진 조립체를 지지하도록 되어 있는 치수를 가지는 사이드 레일(10,20)은 상부 부분에서 중심 횡단 부재(42)에 의해 연결되고, 후방 단부에서 후방 단부 횡단 부재(41)에 의해 연결되는데, 이들 횡단 부재 모두는 압출, 용접 및/또는 나사 결합된 알루미늄으로 만들어진다. 우측 측방향 사이드 레일(10), 좌측 측방향 사이드 레일(20) 및, 중심 횡단 부재(42)는 예를 들어 직선이고, 고온 압출된 알루미늄 프로파일이다. 후단 단부 횡단 부재(41)는 예를 들어 압출되고, 다음에 고온 만곡(hot-curved)된 알루미늄 프로파일이다.

바람직스럽게는, 우측 측방향 사이드 레일(10) 및 좌측 측방향 사이드 레일(20)은 중심 횡단 부재(42)의 각각의 단부에서 용접되고, 후방 단부 횡단 부재(41)는 사이드 레일(10,20)의 후방 단부에 스크류 결합됨으로써 고정된다.

알루미늄 캐스팅(50)은 상부면(51)을 포함하며, 이것은 우측 측방향 사이드 레일(10)의 아래에 고정된다. 바람직스럽게는, 상부면(51)은 후방 부분(51a) 및 전방 부분(51b)을 포함하고, 상기 후방 부분(51a)은 오목한 함몰부(12)의 절반 원추의 지점에 대하여 후방 위치에 고정되고, 상기 전방 부분(51b)은 오목한 함몰부(12)의 절반 원추의 지점에 대하여 전방 위치에 고정된다. 따라서, 알루미늄 캐스팅(50)은 오목한 함몰부(12)에 의해 형성된 절반 원추부의 지점 위치 아래에서 사이드 레일(10)을 강화시킬 수 있다. 대칭적으로, 알루미늄 캐스팅(60)은 알루미늄 캐스팅(50)에 대칭적으로 비교 가능한 방식으로 좌측 측방향 사이드 레일(20) 아래에 고정된 상부 면(61)을 포함하여, 오목한 함몰부(22)에 의해 형성된 절반 원추부의 지점의 위치 아래에서 사이드 레일(30)을 강화시킨다.

보다 상세하게는, 이러한 경우에, 크레이들(30)은 우측 측방향 비임(31) 및 좌측 측방향 비임(32)을 포함하는 후방 크레이들(rear cradle)이며, 상기 측방향 비임들은 후방 횡방향 비임(34) 및 전방 횡방향 비임(33)에 의해 연결된다. 비임(31 내지 34)들은 스탬핑(stamping)되고 굽혀진 알루미늄으로 만들어질 수 있다. 예를 들어 고온 압출에 의해 얻어진 알루미늄 프로파일(aluminum profile) 형태인 비임(31 내지 34)들의 실시예는 우수한 기계적 및 열적 저항을 제공한다. 차량의 중심 유닛에 더 잘 고정될 수 있도록 전방 횡방향 비임(33)은 크레이들의 각 측으로부터 돌출된다. 후방 횡방향 비임(34)은 실질적으로 중심의 등자(stirrup, 37)를 지지하는데, 상기 등자를 가지고 예를 들어 스크류 연결에 의해 일체화가 이루어지고, 상기 등자에 강화 결속 로드(reinforcement tie rod, 38)가 엔진 토크 흡수 로커 바아(engine torque absorption rocker bar, 미도시)를 위해 고정된다.

경사 비임(oblique beam, 35) 및 경사 비임(36)은 흡수(absorption)에 의하여 터널(tunnel,미도시)에 힘을 확산시킬 수 있게 하는데, 이는 승객 공간의 전방으로부터 차량 후방에 위치한 엔진 구획부로 케이블 및 도관들의 통과를 위한 것으로서, 상기 경사 비임(35)은 비임(33)을 통과하면서 비임(31)으로부터 승객 공간의 내부를 향하여 지향되고, 상기 경사 비임(36)은 비임(33)을 통과하면서 비임(32)으로부터 승객 공간의 내부를 향하여 지향된다.

캐스팅(50) 및 캐스팅(60)의 적어도 하부 부분은 크레이들(30)에 고정된다. 하부 부분은 상부면(51) 아래에 위치한 캐스팅의 그 어떤 가능한 부분이라도 의미한다. 도 5 에 도시된 실시예에서, 알루미늄 캐스팅(50)은 그것의 하부 부분에서 내측 측방향 면의 후방에 위치하는 돌출부(52)를 포함하고, 내측 측방향 면의 전방에 위치하는 돌출부(53)를 포함한다. 내측 측방향 면은 엔진 구획부의 내부를 향하여 지향된, 즉, 엔진 구획부의 내부를 향하여 면하는, 캐스팅의 그 어떤 면이라도 의미한다. 돌출부(52,53)들은 상이한 레벨의 하부 부분들상에 있을 수 있다. 각각의 돌출부(52,53)는 알루미늄 캐스팅(50)의 상부면(51)에 실질적으로 평행한 표면을 포함하고, 상기 표면은 측방향 비임(31)의 상부면에 고정되기 위하여 스크류의 통과를 허용하도록 중심부에서 실질적으로 천공된다. 서로 실질적으로 평행한 표면들은, 상기 표면들의 평면들에 직각인 선들이 예를 들어 10 도 미만의 각도로 서로로부터 발산되는 표면을 의미한다. 마찬가지로, 알루미늄 캐스팅(60)은 그것의 하부 부분상에 내측 측방향 면의 후방에 위치한 돌출부(62) 및, 내측 측방향 면의 전방에 위치한 돌출부(63)를 포함하며, 이것은 도 1 에 도시된 바와 같다.

캐스팅(50)은 우측 휘일(미도시)을 향하여 엔진 조립체의 구동 샤프트를 통과시킬 수 있도록, 내측 측방향 면으로부터 외측 측방향 면으로의 관통 개구(54)를 포함한다. 따라서, 캐스팅(50)은 그것을 통한 구동 샤프트의 통과의 결과로서 사이드 레일(10)이 부서지기 쉬워지는 것을 방지한다. 개구(54)는 튜브 형태로 제조될 수 있지만, 이러한 실시예는 구동 샤프트의 통과를 위하여 필요한 튜브 형태의 직경을 포함할 정도로 강한 캐스팅을 필요로 한다.

캐스팅(50)의 크기를 감소시키기 위하여, 개구(54)는 캐스팅(50)의 상부면(51)에 형성된 세미 실린더(semi-cylindrical)의 오목한 함몰부의 형태이다. 따라서 사이드 레일(10)의 하부면은 세미 실린더의 오목한 함몰부(13)를 포함하며, 이것은 세미 실린더의 오목한 함몰부(13)가 세미 실린더의 오목한 함몰부 형태인 개구(54) 위에 배치되어 상기 개구(54)를 향할 때, 구동 샤프트의 통과에 충분한 직경을 가진 중공 실린더(hollow cylinder)를 형성하도록 설계된다. 다음에 상부면(51)의 후방 부분(51a)은 개구(54)를 구성하는 세미 실린더의 오목한 함몰부에 대하여 후방 위치에서 고정되고, 전방 부분(51b)은 개구(54)를 구성하는 세미 실린더의 오목한 함몰부에 대하여 전방 위치에서 고정된다. 따라서, 캐스팅(50)은, 구동 샤프트의 통과를 위하여 캐스팅의 함몰부와 조합되는 오목한 함몰부에 의하여 충분한 개구가 형성될 수 있는 사이드 레일(10)의 위치를, 최소의 크기로 강화시키며, 또한 그것에 인접한 곳에서 개구(12)가 오목한 함몰부에 의해 형성될 수도 있는데, 상기 개구는 사이드 레일(10)에 가능한 한 근접하게 쇼크 업소버(shock absorber, 미도시)를 통과시키는데 충분하다.

마찬가지로, 엔진 조립체의 구동 샤프트가 우측 휘일(미도시)을 향하여 통과할 수 있도록, 캐스팅(60)은 내측 측방향 면으로부터 외측 측방향 면으로의 관통 개구(64)를 포함한다.

각각의 알루미늄 캐스팅은, 마이크로 버블(micro-bubble) 및 냉각시의 수축 현상을 회피하도록 공지된 필요 조치를 취함으로써, 예를 들어 싱크 헤드(sink head)를 이용함으로써, 압력하의 몰딩에 의하여 얻어질 수 있다. 필요한 기계적인 특성들을 보다 쉽게 얻을 수 있도록, 각각의 캐스팅(50, 60)은 알루미늄의 중력 캐스팅(gravity casting)에 의해 얻어진다. 유리하게는 샌드 몰드(sand mold)에 비하여, 중력 다이 캐스팅(gravity die casting)은 영구적인 몰드의 사용 및 재사용을 허용한다.

중력 다이 캐스팅 프로세스는 적절한 알루미늄 합금을 사용함으로써, 특히 6.5 내지 7.5 % 의 실리콘 및 0.25 내지 0.45 % 의 망간을 포함하는 알루미늄 합금을 사용함으로써, 각각의 캐스팅(50, 60)의 특히 현저한 기계적인 특성들을 얻을 수 있게 하며, 이것은 285 내지 295 MPa 의 트랙션(traction)에 대한 저항을 제공한다.

알루미늄 캐스팅의 부분(50, 60)의 각각의 상부면(51,61)은 스크류(15)에 의하여 각각 사이드 레일(10,20) 아래에 고정된다. 필적하는 방식으로, 알루미늄 캐스팅(50,60)의 각각의 하부 부분(52,53 및 62, 63)은 크레이들(30)의 비임(31,32)의 상부면상에 각각 스크류에 의해 고정된다. 스틸 스크류(steel screws)는 바람직스럽게는 고정을 위하여 특히 적절한 이러한 금속의 기계적인 특성 때문에 사용되는데, 이것은 알루미늄과 접촉하는 스틸(steel)을 양립 가능(compatible)하게 하는 특성들 때문에 아연-니켈 처리(zinc-nickel treatment)를 사전에 받는다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 알루미늄 캐스팅(50) 및, 마찬가지로 대칭적으로 알루미늄 캐스팅(60)은 측방향 벽상에 핀(fin, 56)들의 제 1 쌍을 포함하여, 서스펜션 삼각형(suspension triangle)의 제 1 분기부(91) 또는 아암의 단부를 장착한다. 특히, 핀(56)들의 쌍은 상부면(51)의 후방 부분(51a) 아래에서, 알루미늄 캐스팅(50)의 외측 측방향 면에 직각으로 연장된다. 각각의 핀(fin)은 실질적으로 그것의 중심에서 개구가 천공되는데, 개구는 서스펜션 삼각형의 제 1 분기부(91) 또는 아암의 유지를 위하여 샤프트 또는 스크류(97)의 통과를 허용한다.

알루미늄 캐스팅(50) 및, 마찬가지로 대칭적으로 알루미늄 캐스팅(60)은 클램프 로커 바아(clamp rocker bar, 92)의 단부를 장착하기 위하여, 상기 측방향 벽에 핀(57)들의 제 2 쌍을 포함한다.

알루미늄 캐스팅(50) 및, 마찬가지로 대칭적으로 알루미늄 캐스팅(60)은, 클레비스(clevis, 93)의 고정을 위하여 측방향 벽상에 있는 인터페이스(58,59)를 포함한다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 클레비스(93)는 서스펜션 삼각형의 제 2 분기부(94)의 단부의 장착을 위하여 2 개의 수직 벽들을 포함한다. 스틸의 클레비스(93)를 만드는 것은, 기계적인 품질의 손실 없이, 각각의 수직 벽의 외부를 향하여 지향된 상부 부분 및 각각의 수직 벽의 내부를 향하여 지향된 하부 부분을 굽힐 수 있게 함으로써, 인터페이스의 2 개의 수직 평탄 부분(58)들에 반하여, 그리고 2 개의 돌출부(59)들에 반하여 각각 적용되어 스크류에 의해 그들에서 고정된다.

더욱이, 알루미늄 캐스팅(50) 및, 마찬가지로 대칭적으로 알루미늄 캐스팅(60)은, 경사진 평탄 부분(55, 65)을 각각 포함하며, 상기 평탄 부분상에 안정화 바아(stabilizing bar, 96)의 베어링(95)이 고정된다. 폴리머 재료의 베어링(95)을 만드는 것은 조립체의 경량화에 기여한다.

도 6 및 도 7 은 서스펜션 아암을 알루미늄 캐스팅(60)에 어떻게 고정하는지를 상세하게 도시한다. 다음의 설명은 차량의 길이 방향 축에 대하여 대칭적으로 알루미늄 캐스팅(50)으로 용이하게 바뀌어질 수 있으며, 상기 길이 방향 축은 사이드 레일(20)에 대한 사이드 레일(10)의 대칭축이기도 하다.

본 발명에 다른 장치는 차량의 휘일에 직접적으로 연결되기 때문에, 높은 기계적인 응력을 겪는 영역에 속한다는 점이 주목되어야 한다.

도 6 은 실린더형 관절 링(81, 부싱)을 포함하는 서스펜션 아암(91)의 단부를 도시한다. 때때로 베어링으로서 알려진 실린더형 링은, 알루미늄 캐스팅(60)과 서스펜션 아암(91)의 단부 사이에 피봇 연결을 제공한다. 이러한 목적을 위하여, 서스펜션 아암(91)의 단부는 중공형 실린더 단부를 포함하여 그 안에 실린더형 링(81)을 수용한다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 실린더형 링(81)은 엘라스토머 실린더(elastomer cylinder, 82)를 포함하는데, 이것은 중심에서 천공됨으로써 스크류(97)의 통과를 허용한다. 엘라스토머 실린더(82)의 외측 모선(outer generatrices)들은 중공 실린더 단부의 내측 모선과 직접적으로 또는 간접적으로 일체이다. 실린더형 링(81)의 각각의 측방향 단부는 금속 디스크(83,84)와 일체형이며, 이것은 둘러싸는 부분들과의 인터페이스를 형성한다. 일반적으로 스틸(steel)로 만들어지는, 각각의 디스크(83,84)는 중심에서 천공됨으로써 스크류(97)의 통과를 허용한다.

조립 원리는 2 개의 지지 평면들 사이에 실린더형 링(81)을 수용하고 다음에 클램핑하는 것이다. 연결은 스크류 유형의 축방향 요소에 의하여 강화되며, 따라서 엘라스토머 실린더(82)의 토션(torsion)에 의하여, 스크류 둘레에서 서스펜션 아암의 중공형 실린더 단부의 회전을 허용함으로써 2 개의 평탄한 지지부들 사이에서 실린더형 링(81)을 클램프시킬 수 있으며, 이것은 휘일들과 알루미늄 캐스팅(60) 사이에서 진동의 전달을 감쇠시키고, 결국 캐스팅(60)의 상부면(61)이 그 아래에 고정되는 측방향 사이드 레일(20)과 휘일들 사이에서 진동의 전달을 감쇠시킨다.

차량 동체 구조체의 알루미늄 측방향 사이드 레일과 서스펜션 아암의 단부 사이의 연결을 위한 장치의 알루미늄 캐스팅은 측방향 벽을 포함하고, 상기 측방향 벽으로부터 한쌍의 핀(fin)을 포함하는 서스펜션 아암 인터페이스(suspension arm interface)가 연장되는데, 상기 핀들은 실린더형 링(81)의 길이보다 큰 공기 간극의 값만큼 서로로부터 이격됨으로써, 서스펜션 아암의 단부를 장착한다. 실린더 관절 링(81)을 수용하도록 설계된 2 개 핀들 사이의 공기 간극(air gap)은 조립 유격(assembly play)을 제공하는데, 이것은 스크류를 조인 이후에, 실린더 관절 링(81)의 측방향 표면들에 대하여 완벽하게 핀들을 배치함으로써 장치의 만족스런 작동을 보장하기 위하여 재흡수된다.

서스펜션 아암 인터페이스의 실시예는 스틸 클레비스(steel clevis, 93)를 포함할 수 있으며, 이것은 스틸로 만들어진 한쌍의 핀(98,99)을 포함하고, 도 7 의 서스펜션 삼각형(90)의 단부 분기부(94)에 대한 경우에서와 같이 알루미늄 캐스팅(60)상으로 스크류 체결되거나, 또는 도 4 의 서스펜션 삼각형(90)의 단부 분기부(94)에 대한 경우에서와 같이,알루미늄 캐스팅(50)상으로 스크류 체결된다.

서스펜션 아암 인터페이스의 특히 유리한 실시예는 한쌍의 핀(56,66)들을 포함하며, 이것은 주조 공장을 떠난 이후에 기계 가공 작업을 받는 알루미늄 캐스팅(50,60)의 일체화 부분을 형성한다. 기계 가공 작업은 특히, 캐스팅에 있는 핀(fin)들의 기계 가공 분산(machining dispersion) 및 관절 링(bushing)의 제조에 관계 없이, 링(81)의 조립을 용이하게 하면서, 최소의 있을 수 있는 조립 유격(assembly play)이 얻어지는 목적을 가진다. 이러한 제 2 실시예는 도 4 및 도 7 에서 서스펜션 삼각형(90)의 단부 가지부(91)를 구성하는 서스펜션 아암에 적용되는 것이다.

제 2 실시예는 스틸 클레비스(93)보다 덜 무겁고 부피가 적은 장점을 가진다. 알루미늄 캐스팅으로부터 직접적으로 유래된, 도 4 의 핀(56)들의 쌍 및 도 6 의 핀(66)들의 쌍은, 클램프 로커 바아(clamp rocker bar, 92)의 단부를 장착하기 위하여, 핀(57)들의 쌍을 포함하는 클램프 로커 바아 인터페이스의 장점에 이르기 까지 공간을 비울 수 있고, 또한 이것은 주조 공장을 떠난 이후에 기계 가공을 겪는, 알루미늄 캐스팅(50 또는 60)의 일체화 부분을 형성하기도 한다. 자체적으로 공지된 바와 같이, 클램프 로커 바아는 단일 액슬(axle)의 휘일들의 평행도(parallelism)에 작용한다는 점이 기억될 것이다.

그러나, 알루미늄은 디스크(83,84)들이 이러한 금속으로 만들어질 때 스틸과 비교되는 소프트 재료이다. 실린더형 관절 링(81)에 의한 캐스팅 핀들의 해머링(hammering)을 방지하기 위하여, 장치는 적어도 하나의 쐐기부(wedge, 73)를 포함하고, 만약 필요하다면 쐐기부(74)를 포함하는데, 이것은 한편으로 실린더형 링(81)의 단부에 있는 디스크(83)와 핀(66)들의 쌍의 핀(72)의 내측면 사이에 삽입되고, 그리고/또는 다른 한편으로 도 6 및 도 8 의 핀(66)들의 쌍 또는 도 4 의 핀(56)들의 쌍의 핀(71)의 내측면과 실린더형 링(81)의 단부에 있는 디스크(84) 사이에 삽입된다.

따라서, 쐐기부들은 핀(fin)상에서 실린더형 링(81)의 지지 표면을 증가시킬 수 있다. 힘은 더 잘 분배되고, 해머링(hammering) 현상은 제한된다. 그러나, 이러한 쐐기부들은 또한 제조상의 분산(production dispersion)을 가져서, 조립 치수들의 연쇄(chain)에서 가외의 연계(extra link)를 추가한다. 즉, 조립을 용이하게 하도록, 부품들의 제조 분산에 따라서 최소의 조립 유격을 보장하기 위하여, 공칭의 공기 간극(nominal air gap)을 확대시킬 필요가 있다.

조립은 2 개의 쐐기부(73,74)를 연결하는 소형 바아(79)에 의해 용이해진다. 따라서, 단순히 소형 바아(79)를 밀어넣음으로써, 2 개의 핀(71,72)들 사이에 동시에 2 개의 쐐기부(73,74)를 도입할 수 있다.

알루미늄으로 만들어진 핀(66)들의 쌍은 부피가 큰 베이스를 가지는 제 1 핀(72)을 포함하는데, 이것은 서스펜션 아암(91)의 단부에 있는, 결국 아암이 가지부(branch)일 때 삼각형에 있는, 기하학적 기준(geometric reference)으로서 작용하도록 그것의 위치를 견고하게 유지하기 위한 것이다. 핀(66)들의 쌍은 얇은 베이스를 가진 제 2 핀(71)도 포함하며, 이것은 실린더형 링(81)을 2 개의 핀들 사이에 클램프시키도록, 대향하는 단부가 제 1 핀(72)을 향하여 지향될 수 있게 하기 위함이다. 핀(fin)을 얇게 하는 것은 바람직스럽게는 기계 가공에 의해 수행되는데, 이것은 핀이 겪는 기계적인 힘을 견디기에는 너무 유연하게 만들지 않으면서, 핀이 실린더형 링(81)에 접근하기에 충분할 정도로 유연성 있도록 하기 위한 것이다. 기계적인 응력에 대한 저항과 유연성 사이의 절충은 다양한 인자들에 달려 있는데, 사용된 캐스팅 합금 및 차량의 기술적인 특성들을 포함하는 인자들에 달려 있다. 차량의 각각의 유형에 대하여, 당해 기술 분야의 당업자에게 자체적으로 공지된 방식으로 계산을 반복함으로써 우수한 절충이 달성된다. 따라서, 예를 들어, AlSi7Mg0.3KT6 로서 알려진 알루미늄의 등급을 가진 다이 몰드(die mold)에서의 중력 캐스팅에 의한 알루미늄 캐스팅의 제조를 위한 프로세스에서, 핀(72)의 우수한 견고성이 용이하게 얻어진다. 핀(72)의 베이스 두께의 1/3 내지 1/2 으로 변화되는 범위내에서 핀(71)의 베이스 두께를 감소시킴으로써, 바람직스럽게는 핀(71)의 베이스의 외측면에 오목한 실린더 형태를 제공함으로써, 핀(71)의 기계적 강도와 유연성 사이에서의 우수한 절충이 얻어질 수 있다.

장치는 핀(71,72)을 통과하는 스크류(97), 실린더형 관절 링(81) 및, 존재한다면 쐐기부(73,74)를 포함하여, 서스펜션 아암 인터페이스의 핀(66)들의 쌍의 공기 간극 값을 클램핑에 의해 감소시킨다. 동일한 것이 핀(56)들의 쌍에 적용되며, 클레비스(93)의 핀(98,99)들에 비견되게 적용된다.

각각의 핀(71,72)은 알루미늄 캐스팅의 상부면(61)에 실질적으로 평행한 길이를 가진 직사각형 윈도우(85)를 포함한다. 서스펜션 아암 단부의 조립 및/또는 전개 국면 동안에, 이러한 형태는 직사각형 윈도우(85) 안에서 스크류(97)의 동체를 미끄러뜨림으로써, 실린더형 관절 링(81) 및, 결과적으로 알루미늄 캐스팅의 서스펜션 아암의 단부를 더 가깝거나 더 멀어지게 움직일 수 있게 하며, 윈도우의 폭은 스크류(97)의 동체의 직경보다 약간 크다.

편심 디스크(76)는 스크류(97)의 헤드에 대하여 스크류의 동체상에 고정된다. 즉, 편심 디스크(76)의 중심은 스크류(97)의 축에 대하여 오프셋된다. 편심 디스크(76)가 핀(72)의 외측면에 대하여 배치될 때까지, 스크류(97)는 핀(72)에 있는 직사각형 윈도우 안으로 침투한다.

핀(72)의 외측면은 2 개 어깨부들 사이의 채널을 포함하고, 각각의 채널은 슬라이드(slide, 78)를 형성하며 상기 슬라이드에 대하여 편심 디스크(76)의 부분이 적용된다. 어깨부들은 편심 디스크(76)의 직경보다 약간 큰 거리로 서로로부터 이격되어, 스크류(97)를 회전시킴으로써 스크류(97)의 동체를 직사각형 윈도우(85)에서 미끄러뜨릴 수 있다. 편심 워셔(eccentric washer, 75)도 편심 디스크(76)와 유사하게 제공될 수 있어서, 핀(71)의 외측면에 대하여 적용된다. 편심 워셔(75)는 스크류(97)의 직경을 가진 보어(bore)를 구비하여, 상기 보어 안에서 리브(rib) 또는 키이(key)가 스크류(97)의 동체를 따라 형성된 홈 안으로 침투함으로써, 편심 디스크(76)의 방식과 동일한 방식으로 워셔(75)는 스크류로써 회전한다. 따라서, 편심 디스크(76)의 각도 위치에 의해 얻어지는 조절은 워셔(75)에 의하여 핀(71)에 대하여 수행된다. 스크류(97)의 필요 위치 및, 결과적으로 서스펜션 아암의 단부의 필요 위치에 도달했을 때, 스크류(97)는 회전이 억제되고, 너트(77)는 헤드에 대향하는 스크류의 단부상에 고정됨으로써, 스크류는 회전이 차단되고 필요한 클램핑을 얻는다. 서스펜션 아암이 하부 서스펜션 삼각형의 가지부를 구성할 때, 장치의 이러한 특성은 유리하다. 하부 삼각형의 다른 가지부에 대하여 클레비스(93)의 핀(98,99)상에서 유사한 편심 메커니즘이 수행된다.

따라서, 알루미늄 캐스팅에 대하여 유사한 방식으로 편심 디스크에 의하여 서스펜션 아암(91,94)들의 단부를 이탈되게 움직임으로써, 차량 중심의 휘일의 상부는 더 근접해진다. 상반되게, 알루미늄 캐스팅에 대하여 동일한 방식으로 편심 디스크에 의하여 서스펜션 아암(91,94)들의 단부들이 근접할 때, 차량 중심의 휘일의 상부는 멀어지게 움직인다. 따라서 장치는 차량의 차체(vehicle bodywork)를 조절할 수 있게 한다.

10. 우측 측방향 사이드 레일 20. 좌측 측방향 사이드 레일
30. 알루미늄 크레이들 40. 동체 구조체 부분
41. 후방 단부 교차 부재 42. 중심 교차 부재

Claims (10)

1. 차량 동체 구조체의 알루미늄 측방향 사이드 레일(10,20)과 실린더형 관절 링(81)을 포함하는 서스펜션 아암(91,94) 단부 사이의 연결 장치로서,
   상기 연결 장치는 상부면(51, 61) 및 측방향 벽을 구비하는 알루미늄 캐스팅(50,60)을 포함하고, 상기 상부면(51,61)은 상기 사이드 레일(10,20) 아래에 고정되고, 상기 측방향 벽으로부터 외측 측방향 면에 직각으로, 한쌍의 핀(56, 66, 98, 99)들을 포함하는 적어도 제 1 서스펜션 아암 인터페이스가 연장되고, 상기 한쌍의 핀들은 상기 서스펜션 아암(91,94) 단부를 장착하기 위하여 상기 실린더형 링(81)의 길이 보다 큰 공기 간극의 값(air gap value)으로 서로로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는, 연결 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 제 1 서스펜션 아암 인터페이스는, 주조 공장(foundry)을 떠난 이후에 기계 가공 작업을 겪는, 알루미늄 캐스팅(50,60)의 일체화 부분을 형성하는 한쌍의 핀(55,56)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 연결 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 한쌍의 핀(55, 56)들은 제 1 핀(72) 및 제 2 핀(71)을 포함하고, 상기 제 1 핀(72)은 그것의 위치를 견고하게 유지하기 위하여 대형 부피의 베이스를 가지고, 상기 제 2 핀(71)은 그것의 대향하는 단부가 상기 제 1 핀(72)을 향하여 지향될 수 있도록 얇은 베이스를 가짐으로써, 상기 실린더형 링(81)을 2 개의 핀들 사이에 클램프시키는 것을 특징으로 하는, 연결 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 실린더형 링(81)의 단부(83, 84)와 한쌍의 핀들의 내측면 사이에 삽입된 적어도 하나의 쐐기부(73, 74)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 연결 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 2 개의 쐐기부(73,74)들은 소형 바아(small bar, 79)에 의하여 연결되는 것을 특징으로 하는, 연결 장치.
6. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 캐스팅(50,60)은 클램프 로커 바아 인터페이스(clamp rocker bar interface)를 포함하고, 상기 클램프 로커 바아 인터페이스는, 클램프 로커 바아(clamp rocker bar, 92)의 단부를 장착하기 위하여 한쌍의 핀(57)들을 포함하고, 주조 공장을 떠난 이후에 기계 가공 작업을 겪는 알루미늄 캐스팅(50,60)의 일체화 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는, 연결 장치.
7. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 제 1 또는 제 2 서스펜션 아암 인터페이스는, 한쌍의 핀(98, 99)들을 포함하고 알루미늄 캐스팅(50,60)상에 스크류 결합되는, 스틸 클레비스(steel clevis, 93)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 연결 장치.
8. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 단일 서스펜션 아암 인터페이스의 한쌍의 핀(56, 66, 98, 99)들의 공기 간극 값을 클램핑에 의해 감소시키기 위하여 실린더형 관절 링(81) 및 핀들을 통과하는 스크류(97)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 연결 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 각각의 핀(71, 72)은 알루미늄 캐스팅의 상기 상부면(61)에 실질적으로 평행한 길이를 가진 직사각형 윈도우(85)를 포함함으로써, 상기 직사각형 윈도우(85) 안에서 상기 스크류(97)의 동체를 미끄러뜨림으로써 실린더형 관절 링(81) 및, 결과적으로 알루미늄 캐스팅의 서스펜션 아암 단부를 더 가깝게 그리고 더 멀어지게 할 수 있는 것을 특징으로 하는, 연결 장치.
10. 전기한 항에 있어서, 상기 스크류(97)는 적어도 하나의 슬라이드(slide, 78)를 포함하는 핀 면(fin face)에 배치되기 위한 편심 디스크(76)를 구비하며, 상기 편심 디스크(76)의 일부가 상기 슬라이드(78)에 대하여 적용됨으로써, 상기 스크류(97)를 회전시켜서 직사각형 윈도우(85) 안에서 상기 스크류(97)의 동체를 미끄러뜨릴 수 있는 것을 특징으로 하는, 연결 장치.
    
    

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