KR20230000313U - 알루미늄 압출 어시스트암 - Google Patents

Abstract

본 고안은 알루미늄 압출 어시스트암 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 삽입부가 형성되는 한 쌍의 파이프부; 및 내측에 적어도 하나 이상의 중공부를 가지는 패턴부가 구비되고, 양 단부가 한 쌍의 상기 파이프부와 결합되는 로드부;를 포함하고, 상기 파이프부와 상기 로드부는 일체로 알루미늄 압출에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 압출 어시스트 암에 관한 것이다.

Description

알루미늄 압출 어시스트암{Aluminum extruding type Assist Arm}

본 고안은 알루미늄 압출 어시스트암에 대한 것이다.

일반적으로 멀티 링크식 리어 서스펜션에서 사용되는 서스펜션 암에는 어퍼암, 로어암, 어시스트 암이 있으며, 그 중에서 어시스트 암은 차륜의 너클과 차체에 해당하는 리어크로스 멤버를 연결하도록 설치됨으로써 범프 및 리바운드 시에 토우(TOE) 변화를 결정하는 중요한 역할을 한다.

어시스트 암은 대부분이 외부로 노출되게 설치됨에 따라 주행 중 도로의 이물질로 인한 치핑 현상에 의한 손상이 발생하고, 손상 부위에서 부식이 발생하여 내구성이 감소되는 단점이 있다.

종래에는 너클과 리어크로스 멤버에 각각 결합되는 결합부와 각 결합부를 연결하는 로드부가 용접에 의해 결합되어 열 변형으로 인한 강성 저하가 불가피한 문제점이 있었다.

도 1은 어시스트암 어셈블리의 사시도를 도시한 것이다. 어시스트암은 타이어와 MBR을 연결하는 서스펜션 주링크로써 주행중 타이어를 통하여 들어오는 횡력, 전후력, 상하력을 지지하며 노면으로부터의 충격과 진동을 완화시켜 승차감을 향상시키는 역할을 한다.

도 2는 종래 용접구조 어시스트 암(1)의 사시도를 도시한 것이다. 종래 용접구조 어시스트 암(1)은 프레스 6공정(BL, FO, FL, PI/CCUT, C/PI, C/PI))에 의해 제작되는 판넬(3)에 프레스 3공정(BL/PI, FO, PI/SEP)에 의해 제작되는 보강재(4)와, 부쉬(6)를 각각 용접하여 제조하게 된다.

도 3은 단판형 양단 버링 구조를 갖는 어시스트 암(2)의 사시도를 도시한 것이다. 도 3은 도 2의 구조를 개선하여 기존 대비 부품 용접 공정을 삭제하고 중량을 감소시킨 형태로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 프레스 7공정(PRO, CHAMPER, BEND`G, U.BEND`G, BURR`G, CURR`G, IRON`G)을 거쳐 용접없이 일체형으로 어시스트암(2)을 제조하게 된다.

그러나 이러한 버링구조를 갖는 어시스트 암(2)의 경우도 스틸소재를 사용하게 됨으로써 부식이 발생되는 문제점이 있고, 버링구조 판넬 제조를 위해 프레스 7공정이 소요되어 동강성이 좋지 않고 응력이 잔류하게 되는 문제점이 존재한다.

따라서 최근 친환경 자동차 수요증대에 따라, 중량을 더욱 절감할 수 있고 제조공정을 단축시킬 수 있는 새로운 어시스트암, 및 그 제조방법의 개발이 요구되었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0068026호 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0063865호 대한민국 등록특허 제10-1103995호 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0001309호 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0064361호

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 실시예에 따르면, 별도의 후가공이 필요없이 알루미늄 압출공정을 통해 부시 삽입부를 갖는 파이프부와 중공부를 갖는 로드부를 일체로 압출 어시스트암 모재로 제조한 후, 설정된 두께를 갖도록 압출 어시스트암 모재의 길이방향에 수직방향을 절단방향으로 하여 절단하여 복수의 어시스트암을 제작하여 제조공정 단축과, 중량 저감과 동강성 증대를 모두 실현시킬 수 있는, 알루미늄 압출 어시스트암 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 고안에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 고안의 제1목적은, 삽입부가 형성되는 한 쌍의 파이프부; 및 내측에 적어도 하나 이상의 중공부를 가지는 패턴부가 구비되고, 양 단부가 한 쌍의 상기 파이프부와 결합되는 로드부;를 포함하고, 상기 파이프부와 상기 로드부는 일체로 알루미늄 압출에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 압출 어시스트 암으로서 달성될 수 있다.

그리고 상기 로드부는 한 쌍의 상기 파이프부를 연결하는 한 쌍의 로드본체부;를 포함하고,상기 패턴부는 상기 로드본체부의 마주보는 한 쌍의 내측면을 연결하는 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 압출기에 의해 알루미늄을 압출하여, 압출방향이 길이방향이 되고 압출방향의 수직단면이 제조될 어시스트암의 단면형상을 갖는 어시스트암 모재를 준비하고, 설정된 두께를 갖도록 상기 어시스트암 모재의 길이방향의 수직방향을 절단방향으로 하여, 상기 어시스트암을 절단하여 복수의 알루미늄 압출 어시스트 암을 제작하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 어시스트암 모재의 양단은 길이방향으로 관통된 삽입부를 갖는 파이프부를 갖고, 내측에 적어도 하나 이상의 길이방향을 따라 관통된 중공부를 가지는 패턴부가 구비되고 양 단부가 한 쌍의 상기 파이프부와 결합되는 로드부를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 로드부는 한 쌍의 상기 파이프부를 연결하는 한 쌍의 로드본체부;를 포함하고, 상기 패턴부는 상기 로드본체부의 마주보는 한 쌍의 내측면을 연결하는 지지부;를 포함하며, 상기 로드본체부는 중앙부로 갈수록 두께가 감소되며 한 쌍의 상기 로드본체부 사이간격이 감소되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트암 및 그 제조방법에 따르면, 별도의 후가공이 필요없이 알루미늄 압출공정을 통해 부시 삽입부를 갖는 파이프부와 중공부를 갖는 로드부를 일체로 압출 어시스트암 모재로 제조한 후, 설정된 두께를 갖도록 압출 어시스트암 모재의 길이방향에 수직방향을 절단방향으로 하여 절단하여 복수의 어시스트암을 제작하여 제조공정 단축과, 중량 저감과 동강성 증대를 모두 실현시킬 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 고안에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 고안의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 고안의 상세한 설명과 함께 본 고안의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 고안은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 어시스트암 어셈블리의 사시도,
도 2는 종래 어시스트암의 사시도,
도 3은 단판형 양단 버링구조를 갖는 어시스트암의 사시도,
도 4는 단판형 양단 버링구조를 갖는 어시스트암의 제조공정 사진,
도 5a는 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 후륜 어시스트암의 사시도,
도 5a는 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 후륜 어시스트암의 단면도,
도 6a은 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트 어퍼암의 사시도,
도 6b는 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트 어퍼암의 단면도,
도 7a은 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 공정에 의해 제조된 압출 알루미늄 어시스트암 모재의 사시도,
도 7b는 도 7a의 압출 알루미늄 어시스트암 모재에서의 절단면을 나타낸 사시도,
도 7c는 도 7b에서 절단방향으로 절단하여 제조된 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트암의 사시도,
도 8은 종래 양단 버링 어시스트암과 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트암의 중량, 응력해석 비교표를 도시한 것이다.

이상의 본 고안의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 고안은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 고안의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 고안의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 고안의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 고안의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 고안을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 고안을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 고안을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 고안을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 고안과 크게 관련 없는 부분들은 본 고안을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트암의 구성 및 그 제조방법에 댈해 설명하도록 한다. 먼저 도 5a는 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 후륜 어시스트암의 사시도, 도 5a는 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 후륜 어시스트암의 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 6a은 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트 어퍼암의 사시도, 도 6b는 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트 어퍼암의 단면도를 도시한 것이다.

도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 어시스트암(100)은 알루미늄 압출 공정을 통해 하나의 일체화된 부재로 제작됨을 알 수 있다. 구체적으로 후에 부쉬(6)가 압입되어 장착되는 삽입부(11)가 형성되는 한 쌍의 파이프부(10)를 갖고, 내측에 적어도 하나 이상의 중공부(22)를 가지는 패턴부(21)가 구비되고 양 단부가 한 쌍의 파이프부(10)와 결합되는 로드부(20)를 포함하여 구성된다.

또한 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트암(100)은 이러한 파이프부(10)와 로드부(20)가 일체로 알루미늄 압출에 의해 성형되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 실시예에 따른 로드부(20)는 한 쌍의 파이프부(10)를 연결하는 한 쌍의 로드본체부(24)를 포함하여 구성된다. 즉 한 쌍의 파이프부 상단측 사이를 연결하는 상단 로드본체부(24)와, 하단측 사이를 연결하는 하단 로드본체부(24)를 갖는다. 그리고 이러한 상단, 하단 로드본체부(24)에 의한 사이공간에서 서로 특정간격 이격되어 연결되는 복수의 지지부(23)가 구비된다. 이러한 로드본체부(24)와 지지부(23)에 의해 다수의 중공부(22)를 갖는 패턴부(21)가 형성되게 된다.

그리고 파이프부(10)의 폭, 외경은 기본적으로 로드본체부(24) 간의 사이거리보다 크게 구성되며, 로드본체부(24)는 양단에서 중앙부로 갈수록 일부 구간에서 두께가 감소되도록 구성될 수 있다. 또한 상단 로드본체부(24)와 하단 로드본체부(24) 사이간격은 양단에서 중앙부로 갈수록 일부 구간에서 감소되도록 구성될 수 있다.

이하에서는 앞서 언급한 알루미늄 압출 어시스트암의 제조방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 압출기에 의해 알루미늄을 압출하여, 압출방향이 길이방향이 되고 압출방향의 수직단면이 제조될 어시스트암의 단면형상을 갖는 어시스트암 모재(110)를 제조하게 된다.

다양한 금속 중 알루미늄은 전성(展性), 연성(延性) 등이 풍부하기 때문에 다양한 형태로 가공이 가능하며, 특히, 봉재, 형재 및 관재 등과 같이 일정한 단면을 가진 제품으로 성형하기 위해서는 알루미늄 소재를 가압하는 압출 장치를 이용하는 형태의 압출 공정이 적용될 수 있다.

이렇게 알루미늄을 압출하여 제작되는 성형품은 알루미늄을 용융 또는 반용융상태로 준비한 다음 압출기를 통과시켜 성형품을 제작하는 방법과, 알루미늄 잉곳 또는 알루미늄 빌렛과 같이 알루미늄 소재를 1차 성형한 상태로 준비한 다음 압출기를 통과시켜 성형품을 제작하는 방법으로 구분될 수 있다.

도 7a은 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 공정에 의해 제조된 압출 알루미늄 어시스트암 모재의 사시도를 도시한 것이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에서는 알루미늄을 압출기를 통과, 압출시켜 한번의 공정으로, 삽입공(11)을 갖는 파이프부(10)와, 패턴부(21)를 갖는 로드부(20)를 포함하는 알루미늄 압출 어시스트암 모재(110)를 성형할 수 있게 된다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 이러한 압출성형된 어시스트암 모재(110)의 양단은 길이방향으로 관통된 삽입부(11)를 갖는 파이프부(10)를 갖고, 내측에 적어도 하나 이상의 길이방향을 따라 관통된 중공부(22)를 가지는 패턴부(21)가 구비되고 양 단부가 한 쌍의 상기 파이프부(10)와 결합되는 로드부(20)를 포함하게 됨을 알 수 있다.

그리고 설정된 두께를 갖도록 어시스트암 모재(110)의 길이방향의 수직방향을 절단방향으로 하여, 어시스트암 모재(110)를 절단하여 복수의 알루미늄 압출 어시스트 암(100)을 제작하게 된다. 따라서 이러한 절단단계에서 제작될 어시스트암(100)의 두께를 다양하게 할 수 있으며 한 번의 압출성형에 의해 제작된 압출 어시스트암 모재(110)에서 복수의 어시스트 암(100)을 제조할 수 있게 된다.

도 7b는 도 7a의 압출 알루미늄 어시스트암 모재에서의 절단면을 나타낸 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 7c는 도 7b에서 절단방향으로 절단하여 제조된 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트암의 사시도를 도시한 것이다.

도 7c에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 어시스트암(100)은 후에 부쉬가 압입되어 장착되는 삽입부(11)가 형성되는 한 쌍의 파이프부(10)를 갖고, 내측에 적어도 하나 이상의 중공부(22)를 가지는 패턴부(21)가 구비되고 양 단부가 한 쌍의 파이프부(10)와 결합되는 로드부(20)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

그리고 앞서 언급한 바와 같이, 로드부(20)는 한 쌍의 파이프부(10)를 연결하는 한 쌍의 로드본체부(24)를 포함하여 구성된다. 즉 한 쌍의 파이프부(10) 상단측 사이를 연결하는 상단 로드본체부(24)와, 하단측 사이를 연결하는 하단 로드본체부(24)를 갖는다. 그리고 이러한 상단, 하단 로드본체부(24)에 의한 사이공간에서 서로 특정간격 이격되어 연결되는 복수의 지지부(23)가 구비된다. 이러한 로드본체부(24)와 지지부(23)에 의해 다수의 중공부(22)를 갖는 패턴부(21)가 형성되게 된다.

그리고 파이프부(10)의 폭, 외경은 기본적으로 로드본체부(24) 간의 사이거리보다 크게 구성되며, 로드본체부(24)는 양단에서 중앙부로 갈수록 일부 구간에서 두께가 감소되도록 구성될 수 있다. 또한 상단 로드본체부(24)와 하단 로드본체부(24) 사이간격은 양단에서 중앙부로 갈수록 일부 구간에서 감소되도록 구성될 수 있다.

따라서 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트암(100)은 압출공정과 절단공정을 통해 복수의 어시스트암을 제조할 수 있어, 종래 양단버링 어시스트암(2)(프레스 7공정)과 대비하여 신속하게 제조될 수 있으며, 전체가 일체로 알루미늄 소재로 제작되어 중량을 절감시킬 수 있으며, 종래 양단버링 어시스트암(2)과 같이 다수의 버링, 밴딩 공정 등에 따른 잔류 응력이 없어 동강성 역시 증대시킬 수 있게 된다.

도 8은 종래 양단 버링 어시스트암(2)과 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트암(100)의 중량, 응력해석 비교표를 도시한 것이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 알루미늄 압출 어시스트암(100)은 도 3 및 도 4에서 설명한 종래 단판형 양단버링 어시스트암(2)과 대비하여 중량을 약 37%로 감소시킬 수 있으며, 전후, 좌우, 상하 모두에서 항복강도가 증대되며, 동강성을 약 24% 증대시킬 수 있음을 알 수 있다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:용접구조 어시스트 암
2:양단 버링 어시스트 암
3:판넬
4:보강재
5:파이프
6:부쉬
10:파이프부
11:삽입부
20:로드부
21:패턴부
22:중공부
23:지지부
24:로드본체부
100:알루미늄 압출 어시스트 암
110:어시스트 암 모재

Claims (1)

1. 삽입부가 형성되는 한 쌍의 파이프부; 내측에 적어도 하나 이상의 중공부를 가지는 패턴부가 구비되고, 양 단부가 한 쌍의 상기 파이프부와 결합되는 로드부; 및 상기 로드부는 한 쌍의 상기 파이프부를 연결하는 한 쌍의 로드본체부;를 포함하고,
   상기 패턴부는 상기 로드본체부의 마주보는 한 쌍의 내측면을 연결하는 지지부를 포함하고,
   상기 파이프부와 상기 로드부는 일체로 알루미늄 압출에 의해 성형되며,
   압출기에 의해 알루미늄을 압출하여, 압출방향이 길이방향이 되고 압출방향의 수직단면이 제조될 어시스트암의 단면형상을 갖는 어시스트암 모재를 준비하고, 설정된 두께를 갖도록 상기 어시스트암 모재의 길이방향의 수직방향을 절단방향으로 하여, 상기 어시스트암을 절단하여 복수의 알루미늄 압출 어시스트 암이 구성되며,
   상기 어시스트암 모재의 양단은 길이방향으로 관통된 삽입부를 갖는 파이프부를 갖고, 내측에 적어도 하나 이상의 길이방향을 따라 관통된 중공부를 가지는 패턴부가 구비되고 양 단부가 한 쌍의 상기 파이프부와 결합되는 로드부를 가지며,
   상기 로드본체부는 양단에서 중앙부로 갈수록 두께가 감소되며 한 쌍의 상기 로드본체부 사이간격이 감소되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 압출 어시스트 암.
   

Images