KR20210090524A - 차량용 현가암 및 이의 제조방법 - Google Patents

차량용 현가암 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20210090524A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 현가장치에 이용되는 차량용 현가암이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암은 차량용 현가암의 기본 몸체를 형성하는 바디부와, 바디부의 일측에 구비되어 차량용 현가암을 차량의 차륜측 또는 차체측 부재에 연결하는데 이용되는 장착부를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부는 플레이트 부재를 프레스 가공으로 절곡하여 형성되고, 장착부는 차륜측 부재에 연결되는 하나 이상의 차륜측 장착부와 차체측 부재에 연결되는 하나 이상의 차체측 장착부를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차륜측 장착부는 내부에 볼조인트의 볼부재가 수용되는 볼조인트 장착부로 형성되고, 차륜측 장착부는 바디부와 일체로 형성되도록 구성될 수 있다.

Description

차량용 현가암 및 이의 제조방법{SUSPENSION ARM FOR VEHICLE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 현가장치에 이용되는 현가암 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플레이트 부재를 절곡해 제조되는 차량용 현가암에 있어서 볼조인트 장착부를 현가암 바디부에 일체로 형성해 생산성을 향상시키면서 강성 향상을 도모할 수 있도록 구성된 차량용 현가암 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
차량의 현가장치는 차체와 차륜을 연결하는 장치로, 노면으로부터 차체로 전달되는 진동이나 충격을 흡수하는 스프링, 이러한 스프링의 작동을 조절하는 쇽-업소버, 차륜의 작동을 제어하는 현가암이나 현가링크 등으로 구성된다.
이 가운데 현가암은 일측은 볼조인트 등을 매개로 차륜측에 연결되고 타측은 크로스 멤버나 서브 프레임 등을 통해 차체측에 연결되도록 구성되어, 차륜을 차체에 지지시키면서 차량의 주행 상황에 따라 차륜의 토우인(toe-in) 등을 적절히 제어해 차량의 직진 주행성과 조향 안정성을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 차량용 현가암은 통상적으로 주물이나 프레스 가공 등으로 현가암 바디부를 형성한 다음, 현가암 바디부의 단부에 현가암을 차륜측 또는 차체측에 결합하는데 이용되는 장착부를 결합하는 방식으로 제조되게 된다.
예컨대, 도 1을 참조하면 차량용 현가암(어퍼암)의 일반적인 구조가 예시적으로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 차량용 현가암(10)은 금속 소재로 형성된 현가암 바디부(20)의 일단에 현가암을 차량의 다른 부분에 연결하는데 이용되는 장착부[차륜측 장착부(60) 및 차체측 장착부(70)]가 결합되어 형성되도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 도 1에 도시된 어퍼암 구조의 현가암의 경우 현가암은 일측으로 연장하는 레그부(30, 40)와 레그부의 일측 단부에서 이들을 연결하는 조인트부(50)를 포함해 대략 U자 형상으로 현가암 바디부(20)가 형성되도록 구성될 수 있으며, 현가암 바디부(20)는 경량화를 달성하면서 필요한 강성을 확보할 수 있도록 금속 플레이트 부재를 대략 ㄷ자형 단면 구조로 절곡해서 형성되도록 구성될 수 있다.
한편, 현가암 바디부(20)의 일측 단부에는 현가암(10)을 차륜측 부재(예컨대, 너클 등)에 연결하기 위한 볼조인트가 결합되는 차륜측 장착부(60; 볼조인트 장착부)가 용접되어 부착되고, 현가암 바디부(20)의 타측 단부에는 현가암(10)을 차체측 부재(예컨대, 크로스 멤버나 서브 프레임 등의 샤시 부재)에 연결하기 위한 부싱 등이 삽입되는 차체측 장착부(70)가 용접되어 부착되어 형성되게 된다.
그러나, 이러한 종래의 차량용 현가암(10)은 금속 플레이트 부재를 프레스 가공 등으로 절곡해 현가암 바디부(20)를 형성한 다음 현가암 바디부(20)의 일측에 볼조인트가 삽입되는 차륜측 장착부(60) 등을 용접하여 결합하도록 구성되어 있기 때문에, 현가암 제조에 다수의 공정이 요구되어 제조비용이 증가되고 생산성이 저하될 수 있으며, 현가암 바디부(20)와 볼조인트 장착부(60) 등의 용접 부위에서 강도가 저하되어 현가암의 전체적인 강성이 저하될 우려가 있다.
본 발명은 차량용 현가암의 전술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 플레이트 부재를 프레스 가공을 통해 절곡하여 바디부를 형성하도록 구성된 차량용 현가암에 있어서 현가암의 차륜측 장착부(볼조인트 장착부)가 현가암 바디부의 일측에 일체로 형성되도록 구성되어 생산성 및 강성을 향상시킬 수 있도록 구성된 차량용 현가암 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 현가장치에 이용되는 차량용 현가암이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암은 차량용 현가암의 기본 몸체를 형성하는 바디부와, 바디부의 일측에 구비되어 차량용 현가암을 차량의 차륜측 또는 차체측 부재에 연결하는데 이용되는 장착부를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부는 플레이트 부재를 프레스 가공으로 절곡하여 형성되고, 장착부는 차륜측 부재에 연결되는 하나 이상의 차륜측 장착부와 차체측 부재에 연결되는 하나 이상의 차체측 장착부를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차륜측 장착부는 내부에 볼조인트의 볼부재가 수용되는 볼조인트 장착부로 형성되고, 차륜측 장착부는 바디부와 일체로 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부는 스틸 플레이트 부재를 프레스 가공해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차륜측 장착부는 바디부를 형성하는 플레이트 부재에 펀칭가공을 수행해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차륜측 장착부는 직경이 점차 작아지며 깊이가 점차 깊어지도록 다단의 펀칭가공을 수행해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차륜측 장착부는, 바디부를 형성하는 플레이트 부재의 일측에 함몰된 구조의 리세스를 형성하고, 리세스의 중심부에 관통구멍을 형성하고, 관통구멍이 형성된 리세스를 차륜측 장착부의 형상으로 형성하는 공정을 통해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 리세스의 형성 및 차륜측 장착부 형상으로의 형성은 직경이 점차 작아지며 깊이가 점차 깊어지도록 다단의 펀칭공정을 통해 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차체측 장착부는 바디부와 별도로 제조되어 바디부의 일측에 용접에 의해 결합되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부는 플레이트 부재를 프레스 가공하여 양측 단부에 절곡 플랜지부가 구비되는 구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부의 일측에 사출 성형되어 형성되는 플라스틱 재질의 인서트 몰딩부가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 인서트 몰딩부에는 하나 이상의 보강리브가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 현가장치에 이용되는 차량용 현가암의 제조방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암의 제조방법은, 판형의 플레이트 부재를 준비하는 단계와, 플레이트 부재의 일측에 차륜측 장착부를 일체로 형성하는 단계와, 차륜측 장착부가 형성된 플레이트 부재를 프레스 가공해 바디부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차륜측 장착부를 형성하는 단계에서 차륜측 장착부는 복수의 펀칭가공을 통해 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차륜측 장착부를 형성하는 단계는, 플레이트 부재의 일측에 함몰된 구조의 리세스를 형성하는 단계와, 리세스의 중심에 관통구멍을 형성하는 단계와, 관통구멍이 형성된 리세스를 차륜측 장착부의 형상으로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 리세스를 형성하는 단계 및 리세스를 차륜측 장착부의 형상으로 형성하는 단계는, 직경이 점차 작아지며 깊이가 점차 깊어지도록 성형하는 다단의 펀칭공정을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레스 성형된 바디부의 일측에 플라스틱 사출 성형을 통해 인서트 몰딩부를 형성하는 단계가 더 포함될 수 있다.
이 외에도, 본 발명에 따른 차량용 현가암 및 차량용 현가암의 제조방법에는 본 발명의 기술적 사상을 해치지 않는 범위에서 다른 부가적인 구성이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암은 현가암의 바디부가 판형의 플레이트 부재를 프레스 가공을 통해 절곡하여 형성되도록 구성되어 있어 현가암의 전체적인 중량을 감소시키면서 높은 강성을 확보할 수 있도록 구성되어 있으며, 이와 동시에 현가암 바디부를 형성하는 플레이트 부재의 일측에 다단의 펀칭공정을 통해 볼조인트의 볼부재가 수용될 수 있는 깊이 및 두께를 갖는 차륜측 장착부(볼조인트 장착부)를 바디부와 일체로 형성하도록 구성되어 있어 얇은 판형의 플레이트 부재로 현가암의 바디부를 형성하는 경우에도 차륜측 장착부가 용접 없이 현가암 바디부에 일체로 형성될 수 있게 되고 이로 인해 차량용 현가암의 생산성이 향상되고 강성이 증대될 수 있게 된다.
도 1은 통상의 차량용 현가암(어퍼암)의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(어퍼암)의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 차량용 현가암의 바디부 구조를 예시적으로 도시한다.
도 4는 현가암의 바디부에 일체로 형성된 차륜측 장착부(볼조인트 장착부)를 예시적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암의 분해 사시도를 예시적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암의 제조공정을 예시적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 현가암의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 8은 도 7에 도시된 차량용 현가암의 분해 사시도를 예시적으로 도시한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 관계없는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 명세서 전체를 통하여 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙여 설명하도록 한다. 또한, 도면에 도시된 각 구성요소들의 형상 및 크기는 설명의 편의를 위해 임의로 도시된 것이므로, 본 발명이 반드시 도시된 형상 및 크기로 한정되는 것은 아니다. 즉, 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변형되어 구현될 수 있으며, 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 따라서 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암
도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100; 도면에 도시된 실시예들은 어퍼암 형태로 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암을 도시하고 있음) 및 이의 제조방법이 예시적으로 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100)은 일측이 차륜측에 연결되고 타측이 차체측에 연결되어 통상의 차량용 현가암과 유사하게 차량의 차륜을 차체에 고정시키고 차륜의 운동을 제어하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량용 현가암(100)은 중심부에 위치하는 바디부(200)와 바디부의 일단에 구비되어 현가암을 차륜측 또는 차체측 부재에 연결하는데 이용되는 장착부[차륜측 장착부(240) 및 차체측 장착부(260)]를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부(200)는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100)의 기본 몸체를 형성하는 부분으로, 도면에 도시된 바와 같이 현가장치를 구성하는 어퍼암(upper arm) 형태로 구현될 경우 전체적으로 U자형 또는 이와 유사한 형상으로 형성되도록 구성될 수 있다.
예컨대, 바디부(200)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 일측으로 연장하는 레그부(210, 220)와 이들 레그부를 연결하는 조인트부(230)를 포함해 전체적으로 U자형 구조를 형성하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부(200)는 플레이트 부재(예컨대, 스틸 플레이트 등)를 프레스 가공해 형성되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 바디부(200)는 도면에 도시된 바와 같이 판형의 플레이트 부재가 절곡되어 양측 단부에 절곡 플랜지가 형성되는 대략 ㄷ자 형상의 구조로 형성될 수 있다. 이와 같이, 플레이트 부재를 절곡해 단부에 절곡 플랜지를 구비하는 형태로 현가암의 바디부를 형성하게 되면, 판형의 플레이트 부재를 이용해 경량으로 현가암의 바디부를 형성하면서도 높은 하중 및 모멘트가 인가될 수 있는 모서리 부분에는 절곡 플랜지를 통해 강성을 확보할 수 있게 되어, 경량화를 도모하면서 현가장치에 필요한 강성을 함께 확보할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부(200)의 일측에는 장착부[예컨대, 차륜측 장착부(240) 및 차체측 장착부(260)]가 구비되어, 장착부를 통해 현가암(100)을 차륜측 또는 차체측 부재에 연결하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량용 현가암(100)은 바디부(200)의 일측 단부[예컨대, 조인트부(230)의 단부]에 현가암을 차량의 차륜측 부재에 연결하는데 이용되는 하나 이상의 차륜측 장착부(240; 예컨대, 볼조인트 장착부)를 구비하고, 바디부(200)의 타측 단부[예컨대, 레그부(210, 220)의 단부]에 현가암을 차체측 부재에 연결하는데 이용되는 하나 이상의 차체측 장착부(260; 예컨대, 부싱 장착부)가 구비되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차륜측 장착부(240)는 내부에 볼조인트(310)를 수용해 현가암을 차륜측에 구비되는 조향 너클 등에 연결하는 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 차륜측 장착부(240)에 장착되는 볼조인트(310)는 도 5에 도시된 바와 같이 일측에 볼부재가 구비된 볼스터드(310a), 볼스터드의 볼부재를 감싸서 지지하는 볼시트(310b), 볼스터드의 주위를 감싸서 외부 이물질의 침입을 방지하는 더스트 커버(310c), 더스트 커버를 고정하는 클립링(310d), 볼스터드의 상부에 씌워지는 프로텍터(310e) 등으로 구성되어, 볼스터드(310a)에 구비된 볼부재가 차륜측 장착부(240) 내에 수용된 상태로 장착되어 연결되는 부품들 사이의 상대운동을 보조하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
이처럼, 현가암을 차륜측 부재에 연결하는데 이용되는 차륜측 장착부(240)는 내부에 볼조인트(310)의 볼부재가 삽입되어 수용될 수 있도록 구성되어야 하기 때문에 구형의 볼부재가 안정적으로 수용되어 장착될 수 있도록 소정의 깊이를 갖도록 구성되어야 하며, 구조적 안정성을 위해 소정의 두께가 확보되도록 구성되어야 한다. (도 3 및 도 4 참조)
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100)과 같이 경량화를 위해 플레이트 부재를 프레스 가공으로 절곡해 바디부(200)를 형성하도록 구성된 현가암의 경우에는 바디부(200)를 형성하는 플레이트 부재가 얇은 판형의 구조를 갖기 때문에 바디부(200)를 형성하는 플레이트 부재의 일측에 볼조인트(310)가 결합되는 차륜측 장착부(240)를 직접 형성하기 어렵고(볼조인트의 볼부재가 안정적으로 수용될 수 있는 깊이를 확보하기 어려움), 이로 인해 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 볼조인트의 볼부재가 삽입되어 수용될 수 있도록 중심부에 소정의 깊이의 관통구멍이 형성된 차륜측 장착부를 현가암 바디부와 별도로 형성한 다음 이를 현가암 바디부의 일측에 용접하여 결합하는 방식으로 현가암을 제조하여 왔다.
이에 반해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100) 볼조인트(310)의 볼부재가 수용되어 현가암을 차륜측에 연결하는데 이용되는 차륜측 장착부(240)를 바디부(200)의 일측에 직접 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하며, 이로 인해 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100)은 차륜측 장착부를 별도로 형성한 다음 바디부의 일측에 용접 결합하는 공정을 수행할 필요가 없어 현가암의 생산성이 향상되고 제조비용이 저감될 수 있으며 용접에 의한 제품의 변형이나 강성 저하를 방지할 수 있게 된다.
이와 관련해, 현가암의 바디부(200)를 형성하는 플레이트 부재의 일측에 볼조인트의 볼부재가 수용되어 장착될 수 있는 차륜측 장착부(240)를 일체로 형성하는 방법에 대해서는 뒤에서 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차체측 장착부(260)는 바디부(200)의 타측 단부에 구비되어 현가암을 차체측 부재에 연결하는데 이용될 수 있으며, 도 2에 및 도 5에 도시된 바와 같이 중심부가 관통된 대략 파이프 형상으로 형성되어 바디부(200)의 일측 단부[예컨대, 레그부(210, 220)의 단부에 형성된 결합부(250)]에 용접 등으로 결합되도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도면에 도시된 차량용 현가암(100)의 실시형태에서 차체측 장착부(260)는 중심부에 부싱(320)이 볼조인트(310)와 대략 수직한 방향으로 삽입되어 결합되도록 중심부가 관통된 원형의 부싱 파이프 형태로 형성되어, 차체측 장착부(260)에 결합된 부싱(320)을 통해 크로스 멤버나 서브 프레임 등의 차체측 부재에 결합되도록 구성될 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100)의 장착부[차륜측 장착부(240) 및 차체측 장착부(260)]의 구체적인 구조 및 이에 결합되는 연결부재[볼조인트(310) 및 부싱(320)]는 도면에 도시된 형태로 한정되어 형성되어야 하는 것은 아니고, 차량용 현가암(100)을 차량의 차륜측 및/또는 차체측에 연결하는데 이용될 수 있는 다른 다양한 구조로 변형되어 형성되어도 무방하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100)은 아래와 같은 제조방법을 통해 플레이트 부재로 형성되는 바디부(200)의 일측에 볼조인트(310)의 볼부재가 수용되어 결합되는 차륜측 장착부(240)가 직접 일체로 형성되도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도 6을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100)의 개략적인 제조공정이 예시적으로 도시되어 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100)을 제조하기 위해 바디부(200)를 형성하는데 이용되는 플레이트 부재가 준비된다. 플레이트 부재는 판형의 금속 부재로 형성될 수 있으며, 예컨대 스틸 재질의 강판으로 형성될 수 있다.
바디부 형성을 위한 플레이트 부재가 준비되면, 플레이트 부재의 일측에 펀칭가공을 수행해 현가암을 차륜측 부재에 연결하기 위한 차륜측 장착부(240; 볼조인트 장착부)가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차륜측 장착부(240)는 내부에 볼조인트(310)의 볼스터드(310a)에 구비된 볼부재가 삽입되어 수용될 수 있도록 관통된 구조(바디부를 형성하는 플레이트 부재에 대략 수직한 방향을 관통된 구조)로 형성될 수 있으며, 볼부재를 안정적으로 수용해 지지할 수 있도록 소정의 깊이 및 소정의 두께를 갖도록 형성될 수 있어야 한다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100)은 바디부(200)를 형성하는 플레이트 부재의 일측에 복수의 펀칭공정을 수행해 플레이트 부재에 소정의 두께 및 깊이를 갖는 차륜측 장착부(240; 볼조인트 장착부)를 직접 형성하도록 구성되게 된다.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차륜측 장착부(240)는 플레이트 부재의 일측에 함몰된 구조의 리세스(240a)를 형성하고(도 6의 두번째 도면 참조), 형성된 리세스(240a)의 중심부에 관통구멍(245a)을 형성하고(도 6의 세번째 도면 참조), 관통구멍이 형성된 리세스를 차륜측 장착부의 형상으로 형성하는(도 6의 네번째 도면 참조) 공정들을 거쳐 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플레이트 부재의 일측에 리세스(240a)를 형성하는 공정은 소정의 두께 및 깊이를 갖는 리세스가 형성되도록 예컨대 직경이 점차 작아지며 깊이가 점차 깊어지도록 다단의 펀칭공정(홈이 형성된 하부 금형에 플레이트 부재를 안착하고 돌기부가 형성된 상부 금형을 가압해 리세스를 형성)을 수행함으로써 형성될 수 있다.
또한, 관통구멍(245a)이 형성된 리세스(240a)를 유사한 방식으로 홈이 형성된 하부 금형과 돌기부가 형성된 상부 금형을 이용해 다단의 펀칭공정을 수행하게 되면 소정의 깊이 및 두께를 갖는 차륜측 장착부(240)의 기본 형상이 형성될 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 공정을 통해 차륜측 장착부(240)의 기본 형상이 형성되게 되면, 필요에 따라 차륜측 장착부(240)의 형상을 성형해(예컨대, 기계가공 등) 차륜측 장착부(240)를 최종 설계 구조로 형성하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차륜측 장착부(240)를 위한 리세스(240a) 및 이를 통한 차륜측 장착부(240)의 형성에 이용되는 다단의 펀칭공정은 예컨대 점차 작은 크기의 돌기부 및 홈을 갖는 상하부 금형을 이용해 수행될 수 있다. 예컨대, 차륜측 장착부(240) 및 이를 형성하기 위한 리세스(240a)는 제1 직경의 돌기부를 구비하는 상부 금형 및 이에 대응하는 홈을 구비하는 하부 금형을 이용해 플레이트 부재에 제1 깊이로 펀칭공정을 수행한 다음, 제1 직경보다 작은 제2 직경의 돌기부를 구비하는 상부 금형 및 이에 대응하는 홈을 구비하는 하부 금형을 이용해 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이로 펀칭공정을 수행하고, 이후 제2 직경보다 작은 제3 직경의 돌기부를 구비하는 상부 금형과 이에 대응하는 홈을 구비하는 하부 금형을 이용해 제2 깊이보다 깊은 제3 깊이로 펀칭공정을 수행하는 등의 방식으로 다단의 펀칭공정을 수행해(펀칭공정을 수행하는 횟수 및 펀칭공정에 이용되는 돌기/홈부의 크기 등은 설계에 따라 통상의 기술자가 적절히 조절하여 수행할 수 있음), 얇은 판형의 플레이트 부재에 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 소정의 두께 및 깊이를 갖는 차륜측 장착부(240; 볼조인트 장착부)를 형성하도록 구성될 수 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100)은 경량화를 위해 얇은 판형의 플레이트 부재를 프레스 가공해 현가암의 바디부(200)를 형성하도록 구성되어 있음에도 바디부(200)의 일측에 차륜측 장착부(240; 볼조인트 장착부)가 직접 일체로 형성되도록 구성될 수 있게 되어, 차륜측 장착부(240)를 별도의 부재로 형성한 다음 이를 바디부(200)에 용접하는 공정을 생략할 수 있고, 이로 인해 현가암의 생산성 향상 및 제조비용 저감을 도모할 수 있고 용접에 의한 제품의 변형 또는 강성 저하 문제를 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 다단의 펀칭공정을 통해 플레이트 부재의 일측에 차륜측 장착부(240)가 형성되면 플레이트 부재를 프레스 가공해 절곡 플랜지 등을 형성함으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암(100)을 형성할 수 있게 된다. (도 6의 마지막 도면 참조).
이 때, 차량용 현가암(100)의 차체측 단부에는 현가암을 차체측 부재에 연결하는데 이용되는 차체측 장착부(260)를 결합하기 위한 결합부(250)가 형성되도록 구성될 수 있으며, 차체측 장착부(260)는 용접 등을 통해 결합부(250)에 부착되도록 구성될 수 있다.
다음으로, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 현가암이 예시적으로 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 차량용 현가암(100)은 도 2 내지 도 6에 도시된 전술한 차량용 현가암과 실질적으로 동일한 구조로 형성될 수 있으며, 현가암 바디부(200)의 일측에 강성 향상을 위해 플라스틱 인서트 몰딩부(400)가 추가로 구비된 점에서만 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 인서트 몰딩부(400)와 관련된 구성에 대해서만 간략히 설명하고 다른 구성들에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 인서트 몰딩부(400)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 바디부(200)의 형상에 전체적으로 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예컨대, 인서트 몰딩부(400)는 바디부(200)에 대응하여 2개의 레그부(410, 420) 및 이를 연결하는 조인트부(430)를 구비하도록 구성될 수 있으며, 차륜측 장착부(240) 근방에는 이를 둘러싸는 차륜측 몰딩부(440)가 구비되고 차체측 장착부(260)가 결합되는 결합부(250) 근방에는 이를 둘러싸는 차체측 몰딩부(450)가 구비되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 인서트 몰딩부(400)는 현가암의 바디부(200)를 금형에 위치시킨 상태에서 용융된 플라스틱 등을 인서트 사출하여 형성되도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인서트 몰딩부(400)에는 도 7에 도시된 바와 같이 보강리브(460)가 구비되어 강성을 더욱 향상시키도록 구성될 수 있으며, 보강리브(460) 사이에는 빈공간이 형성되어 강성을 향상시키면서도 중량 증가는 방지할 수 있도록 구성될 수 있다. 예컨대, 보강리브(460)는 도 7에 도시된 바와 같이 인서트 몰딩부(400)의 일측으로부터 돌출되어 인서트 몰딩부(400) 사이에서 연장하도록 구성될 수 있으며, 격자 구조로 형성되어 보강리브 사이에 빈 공간부가 형성되도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량용 현가암(100)은 도 8에 도시된 바와 같이 바디부(200)에 하나 이상의 관통홀(270)을 구비하도록 구성되어, 바디부(200)에 인서트 몰딩부(400)를 인서트 사출하여 형성할 때 인서트 몰딩부(400)를 형성하는 플라스틱 용융물이 관통홀(270)을 통해 반대측으로 유입되어 관통홀(270)을 충진하면서 관통홀 주위로 연장되어 결합 플랜지(470)를 형성함으로써 인서트 몰딩부(400)가 현가암의 바디부(200)에 보다 견고하여 결합되어 안정적인 결합 상태가 유지되도록 구성될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명하였으나, 이들 실시예들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다. 예컨대, 전술한 실시예에서는 현가장치의 어퍼암 형태로 형성된 실시형태를 이용해 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암을 설명하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가암은 현가장치의 로워암에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 앞서 설명된 실시예들에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위에 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 차량용 현가암(어퍼암)
200: 바디부
210, 220: 레그부
230: 조인트부
240: 차륜측 장착부
250: (차체측 장착부가 결합되는) 결합부
260: 차체측 장착부
270: 관통홀
310: 볼조인트
320: 부싱
400: 인서트 몰딩부
410, 420: (인서트 몰딩부의) 레그부
430: (인서트 몰딩부의) 조인트부
440: 차륜측 몰딩부
450: 차체측 몰딩부
460: 보강리브
470: 결합 플랜지

Claims (15)

  1. 차량의 현가장치에 이용되는 차량용 현가암(100)이며,
    상기 차량용 현가암(100)의 기본 몸체를 형성하는 바디부(200)와,
    상기 바디부(200)의 일측에 구비되어 상기 차량용 현가암(100)을 차량의 차륜측 또는 차체측 부재에 연결하는데 이용되는 장착부를 포함하고,
    상기 바디부(200)는 플레이트 부재를 프레스 가공으로 절곡하여 형성되며,
    상기 장착부는 차륜측 부재에 연결되는 하나 이상의 차륜측 장착부(240)와 차체측 부재에 연결되는 하나 이상의 차체측 장착부(250)를 포함하고,
    상기 차륜측 장착부(240)는 내부에 볼조인트(310)의 볼부재가 수용되는 볼조인트 장착부로 형성되고,
    상기 차륜측 장착부(240)는 상기 바디부(200)와 일체로 형성되도록 구성되는,
    차량용 현가암.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디부(200)는 스틸 플레이트 부재를 프레스 가공해 형성되는,
    차량용 현가암.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차륜측 장착부(240)는 상기 바디부(200)를 형성하는 플레이트 부재에 펀칭가공을 수행해 형성되는,
    차량용 현가암.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차륜측 장착부(240)는 직경이 점차 작아지며 깊이가 점차 깊어지도록 다단의 펀칭가공을 수행해 형성되는,
    차량용 현가암.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차륜측 장착부(240)는, 상기 바디부(200)를 형성하는 플레이트 부재의 일측에 함몰된 구조의 리세스(240a)를 형성하고, 리세스(240a)의 중심부에 관통구멍(245a)을 형성하고, 관통구멍이 형성된 리세스(240a)를 차륜측 장착부(240)의 형상으로 형성하는 공정을 통해 형성되는,
    차량용 현가암.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리세스(240a)의 형성 및 상기 차륜측 장착부(240) 형상으로의 형성은 직경이 점차 작아지며 깊이가 점차 깊어지도록 다단의 펀칭공정을 통해 수행되는,
    차량용 현가암.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 차체측 장착부(260)는 상기 바디부(200)와 별도로 제조되어 상기 바디부(200)의 일측에 용접에 의해 결합되도록 구성되는,
    차량용 현가암.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 바디부(200)는 플레이트 부재를 프레스 가공하여 양측 단부에 절곡 플랜지부가 구비되는 구조로 형성되는,
    차량용 현가암.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 바디부(200)의 일측에 사출 성형되어 형성되는 플라스틱 재질의 인서트 몰딩부(400)가 더 포함되는,
    차량용 현가암.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인서트 몰딩부(400)에는 하나 이상의 보강리브(460)가 구비되는,
    차량용 현가암.
  11. 차량의 현가장치에 이용되는 차량용 현가암(100)의 제조방법이며,
    판형의 플레이트 부재를 준비하는 단계와,
    플레이트 부재의 일측에 차륜측 장착부(240)를 형성하는 단계와,
    차륜측 장착부(240)가 형성된 플레이트 부재를 프레스 가공해 바디부(200)를 형성하는 단계를 포함하는,
    차량용 현가암의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 차륜측 장착부(240)를 형성하는 단계에서 차륜측 장착부(240)는 복수의 펀칭가공을 통해 형성되도록 구성되는,
    차량용 현가암의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 차륜측 장착부(240)를 형성하는 단계는,
    플레이트 부재의 일측에 함몰된 구조의 리세스(240a)를 형성하는 단계와,
    리세스(240a)의 중심에 관통구멍(245a)을 형성하는 단계와,
    관통구멍이 형성된 리세스(240a)를 차륜측 장착부(240)의 형상으로 형성하는 단계를 포함하는,
    차량용 현가암의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 리세스(240a)를 형성하는 단계 및 상기 리세스(240a)를 차륜측 장착부(240)의 형상으로 형성하는 단계는, 직경이 점차 작아지며 깊이가 점차 깊어지도록 성형하는 다단의 펀칭공정을 포함하는,
    차량용 현가암의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    프레스 성형된 바디부(200)의 일측에 플라스틱 사출 성형을 통해 인서트 몰딩부(400)를 형성하는 단계가 더 포함되는,
    차량용 현가암의 제조방법.
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