KR20230152881A - Hybrid control arm and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
하이브리드 컨트롤암, 및 이의 제조 방법이 개시된다. 개시된 하이브리드 컨트롤암은, 금속 소재로 형성된 암 보디; 상기 암 보디의 일 측에 결합되는 볼 조인트; 플라스틱 소재로 형성되고, 상기 암 보디의 타 측에 결합되는 부시 브라켓; 및 상기 부시 브라켓에 결합되는 부시;를 구비한다. A hybrid control arm and a manufacturing method thereof are disclosed. The disclosed hybrid control arm includes an arm body formed of a metal material; A ball joint coupled to one side of the arm body; a bush bracket made of plastic material and coupled to the other side of the arm body; and a bush coupled to the bush bracket.
Description
본 발명은 차량용 현가장치(suspension)를 구성하는 하이브리드 컨트롤암에 관한 것으로, 차종이 다른 경우에도 공용화할 수 있는 부분이 확대되고, 중량이 경감되는 하이브리드 컨트롤암과 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a hybrid control arm that constitutes a vehicle suspension. It relates to a hybrid control arm that expands the parts that can be used for different types of vehicles and reduces the weight, and to a method of manufacturing the same.
컨트롤암(control arm)은 차량용 현가장치를 구성하는 부재로서 서스펜션암(suspension arm)으로도 불리운다. 컨트롤암은 대략 알파벳 V자 형상의 암 부재(arm member), 암 부재의 일 측에 결합된 볼 조인트(ball joint), 및 암 부재의 타 측에 결합된 부시(bush)를 구비한다. 암 부재의 일 측의 볼 조인트(ball joint)는 차륜의 휠에 결합되는 조향 너클(steering knuckle)에 연결되고, 암 부재의 타 측의 부시는 차체(body)에 연결된다. A control arm is a member that constitutes a vehicle suspension system and is also called a suspension arm. The control arm includes an arm member approximately in the shape of an alphabet V, a ball joint coupled to one side of the arm member, and a bush coupled to the other side of the arm member. The ball joint on one side of the arm member is connected to a steering knuckle coupled to the wheel of the vehicle, and the bush on the other side of the arm member is connected to the vehicle body.
종래의 컨트롤암은 암 부재 전체가 금속 소재로 형성되어 원가가 높고, 중량이 무거운 문제점이 있다. 또한, 차종이 다른 경우 또는 새로운 차종에 맞춰 컨트롤암을 새롭게 설계하는 경우에, 기존의 암 부재 중에서 공용화할 수 있는 부분이 없다. 따라서, 컨트롤암의 원가를 절감하는데 어려움이 있다. Conventional control arms have the problem of high cost and heavy weight because the entire arm member is made of metal material. In addition, when the vehicle model is different or the control arm is newly designed to suit a new vehicle model, there are no parts that can be shared among the existing arm members. Therefore, it is difficult to reduce the cost of the control arm.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0002150호(2018.01.08. 공개, 발명의 명칭: 현가장치용 어퍼암)에 개시되어 있다. The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2018-0002150 (published on January 8, 2018, title of the invention: Upper arm for suspension device).
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부시가 결합되는 부시 브라켓이 플라스틱 소재로 이루어진 하이브리드 컨트롤암, 및 이의 제조 방법을 제공한다. The present invention is intended to solve the above problems, and provides a hybrid control arm in which the bush bracket to which the bush is coupled is made of a plastic material, and a method of manufacturing the same.
본 발명은, 금속 소재로 형성된 암 보디(arm body); 상기 암 보디의 일 측에 결합되는 볼 조인트(ball joint); 플라스틱 소재로 형성되고, 상기 암 보디의 타 측에 결합되는 부시 브라켓(bush bracket); 및 상기 부시 브라켓에 결합되는 부시(bush);를 구비하는 하이브리드 컨트롤암을 제공한다. The present invention includes an arm body formed of a metal material; A ball joint coupled to one side of the arm body; A bush bracket made of plastic material and coupled to the other side of the arm body; and a bush coupled to the bush bracket.
상기 부시 브라켓은 상기 암 보디에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 암 보디는 상기 타 측의 단부에 상기 부시 브라켓을 향해 돌출된 수형 연결부를 구비하고, 상기 부시 브라켓은 상기 수형 연결부가 끼워지는 암형 연결부를 구비할 수 있다. The bush bracket is detachably coupled to the arm body, the arm body has a male connection part protruding toward the bush bracket at the other end, and the bush bracket has a female connection part into which the male connection part is inserted. It can be provided.
상기 수형 연결부는, 상기 부시 브라켓을 향해 돌출되는 제1 돌기, 및 상기 제1 돌기의 외측면에서 상기 제1 돌기가 돌출된 방향과 교차하는 방향으로 돌출된 제2 돌기를 구비하고, 상기 암형 연결부는, 상기 제1 돌기가 끼워지는 제1 돌기 삽입홈(groove), 및 상기 제2 돌기가 끼워지는 제2 돌기 끼움홀(hole)을 구비할 수 있다. The male connection portion includes a first protrusion protruding toward the bush bracket, and a second protrusion protruding from an outer surface of the first protrusion in a direction intersecting the protrusion direction of the first protrusion, and the female connection portion. may include a first protrusion insertion groove into which the first protrusion is inserted, and a second protrusion fitting hole into which the second protrusion is inserted.
상기 제2 돌기 끼움홀은 상기 제1 돌기 삽입홈을 한정하는 삽입홈 한정 외벽에 형성되고, 상기 삽입홈 한정 외벽에는 상기 삽입홈 한정 외벽의 말단에서 상기 제2 돌기 끼움홀까지 상기 제1 돌기가 돌출된 방향과 평행한 방향으로 연장되며 상기 제2 돌기 끼움홀의 내경(inner diameter)의 크기보다 작은 폭을 갖는 제2 돌기 안내 슬롯(slot)이 형성될 수 있다. The second protrusion fitting hole is formed in an outer wall defining an insertion groove that defines the first protrusion insertion groove, and the outer wall defining the insertion groove has the first protrusion from an end of the outer wall defining the insertion groove to the second protrusion fitting hole. A second protrusion guide slot may be formed that extends in a direction parallel to the protruding direction and has a width smaller than the inner diameter of the second protrusion fitting hole.
상기 제1 돌기가 상기 제1 돌기 삽입홈에 끼워질 때 상기 제2 돌기는 상기 제2 돌기 안내 슬롯을 따라 상기 삽입홈 한정 외벽의 말단에서 상기 제2 돌기 끼움홀까지 이동하며, 상기 제2 돌기 안내 슬롯은 상기 제2 돌기가 상기 제2 돌기 끼움홀에 끼워지기 전까지 상기 제2 돌기에 의해 탄성 복원 가능하게 벌어질 수 있다. When the first protrusion is inserted into the first protrusion insertion groove, the second protrusion moves from the end of the outer wall defining the insertion groove along the second protrusion guide slot to the second protrusion fitting hole, and the second protrusion moves along the second protrusion guide slot. The guide slot may be elastically restored by the second protrusion until the second protrusion is inserted into the second protrusion fitting hole.
상기 암 보디는 상기 볼 조인트를 중심으로 좌우 대칭되는 형상이고, 상기 부시 브라켓 및 상기 부시는 각각 한 쌍씩 구비될 수 있다.The arm body has a shape that is left and right symmetrical around the ball joint, and the bush bracket and the bush may each be provided as a pair.
상기 암 보디는 알루미늄 합금 소재로 형성될 수 있다. The arm body may be formed of an aluminum alloy material.
상기 플라스틱 소재는 유리섬유(glass fiber)를 포함할 수 있다. The plastic material may include glass fiber.
상기 부시 브라켓에는 부시 결합 통공이 형성되고, 상기 부시는, 상기 부시 결합 통공의 내부에 상기 부시 결합 통공의 내주면과 이격되게 배치되는 부시 내륜(inner ring), 및 상기 부시 결합 통공의 내주면과 상기 부시 내륜의 외주면 사이에 개재되고 상기 부시 결합 통공의 내주면과 상기 부시 내륜의 외주면에 접합된 연결 고무를 구비할 수 있다. A bush coupling aperture is formed in the bush bracket, and the bush includes a bush inner ring disposed inside the bush coupling aperture to be spaced apart from an inner peripheral surface of the bush coupling aperture, and an inner peripheral surface of the bush coupling aperture and the bush. A connecting rubber may be provided between the outer peripheral surface of the inner ring and joined to the inner peripheral surface of the bush coupling hole and the outer peripheral surface of the bush inner ring.
또한 본 발명은, 금속 소재로 형성된 암 보디를 제작하는 암 보디 제작 단계; 플라스틱 소재로 형성된 부시 브라켓을 제작하는 부시 브라켓 제작 단계; 상기 부시 브라켓에 부시를 결합 고정시키는 부시 결합 단계; 상기 암 보디의 일 측에 볼 조인트를 결합시키는 볼 조인트 결합 단계; 및 상기 암 보디의 타 측에 상기 부시가 결합된 상기 부시 브라켓을 결합시키는 부시 브라켓 결합 단계;를 구비하는 하이브리드 컨트롤암 제조 방법을 제공한다. In addition, the present invention includes an arm body manufacturing step of manufacturing an arm body formed of a metal material; A bush bracket manufacturing step of manufacturing a bush bracket formed of a plastic material; A bush coupling step of coupling and fixing the bush to the bush bracket; A ball joint coupling step of coupling a ball joint to one side of the arm body; and a bush bracket coupling step of coupling the bush bracket to which the bush is coupled to the other side of the arm body.
상기 부시 브라켓에는 부시 결합 통공이 형성되고, 상기 부시 결합 단계는, 상기 부시 내륜이 상기 부시 결합 통공의 내부에 상기 부시 결합 통공의 내주면과 이격되게 배치되도록 상기 부시 브라켓 및 상기 부시 내륜을 고무 가류 금형에 탑재하는 부시 브라켓 및 부시 내륜 탑재 단계; 고무 재료가 상기 부시 결합 통공의 내주면과 상기 부시 내륜의 외주면 사이에 개재되도록 상기 고무 재료를 상기 고무 가류 금형에 투입하는 고무 재료 투입 단계; 및 상기 고무 재료를 가류하여 상기 부시 결합 통공의 내주면과 상기 부시 내륜의 외주면 사이에 개재되고 상기 부시 결합 통공의 내주면과 상기 부시 내륜의 외주면에 접합된 연결 고무를 형성하는 가류 단계;를 구비할 수 있다. A bush coupling aperture is formed in the bush bracket, and in the bush coupling step, the bush bracket and the bush inner ring are placed in a rubber curing mold so that the bush inner ring is disposed inside the bush coupling aperture and spaced apart from the inner peripheral surface of the bush coupling aperture. Bush bracket and bush inner ring mounting step; A rubber material input step of injecting the rubber material into the rubber curing mold so that the rubber material is interposed between the inner peripheral surface of the bush coupling hole and the outer peripheral surface of the bush inner ring; and a curing step of curing the rubber material to form a connecting rubber interposed between the inner peripheral surface of the bush coupling aperture and the outer peripheral surface of the bush inner ring and joined to the inner peripheral surface of the bush coupling aperture and the outer peripheral surface of the bush inner ring. there is.
상기 암 보디 제작 단계는, 용융된 금속을 주조용 금형 내에 주입하고 경화시키는 주조 성형 단계를 구비할 수 있다.The arm body manufacturing step may include a casting molding step of injecting molten metal into a casting mold and hardening it.
상기 부시 브라켓 제작 단계는, 용융된 수지(resin)를 사출 성형용 금형 내에 주입하고 경화시키는 사출 성형 단계를 구비할 수 있다. The bush bracket manufacturing step may include an injection molding step of injecting molten resin into an injection mold and curing it.
상기 용융된 수지에는 유리섬유가 혼합될 수 있다.Glass fiber may be mixed with the molten resin.
본 발명의 하이브리드 컨트롤암은 부시를 지지하는 부시 브라켓이 플라스틱 소재로 형성되어 중량이 경감된다. The weight of the hybrid control arm of the present invention is reduced because the bush bracket that supports the bush is made of plastic material.
또한, 차종이 다른 경우나 새로운 차종이 개발되는 경우에 맞춰 컨트롤암의 형상이 변경되더라도, 암 보디의 형상만 변경하고 부시 브라켓은 공용으로 채택함으로써 컨트롤암의 원가를 절감할 수 있고, 컨트롤암의 개발 기간도 단축할 수 있다. In addition, even if the shape of the control arm changes depending on the vehicle model or when a new vehicle model is developed, the cost of the control arm can be reduced by only changing the shape of the arm body and adopting a common bush bracket. The development period can also be shortened.
부시 내륜 및 부시 브라켓과 부시 내륜에 접합되는 연결 고무를 구비하고, 부시 외륜을 구비하지 않는 부시를 구비한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 컨트롤암의 생산성이 향상되고 원가가 절감되며, 부시 브라켓에서 부시가 분리 이탈되지 않아 컨트롤암의 품질 신뢰성이 향상된다. According to a preferred embodiment of the present invention, which includes a bush having a bush inner ring, a bush bracket, and a connection rubber joined to the bush inner ring, and a bush without a bush outer ring, the productivity of the control arm is improved, the cost is reduced, and the bush bracket Since the bush does not separate from the control arm, the quality and reliability of the control arm are improved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 컨트롤암을 아래에서 본 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 컨트롤암의 분해 사시도로서, 도 2는 위에서 본 그림이고, 도 3은 아래에서 본 그림이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 컨트롤암 제조 방법을 나타낸 블록 다이아그램이다.
도 5 내지 도 7은 도 4의 부시 결합 단계를 순차적으로 도시한 도면이다. Figure 1 is a perspective view of a hybrid control arm according to an embodiment of the present invention viewed from below.
Figures 2 and 3 are exploded perspective views of a hybrid control arm according to an embodiment of the present invention, where Figure 2 is a picture seen from above and Figure 3 is a picture seen from below.
Figure 4 is a block diagram showing a method of manufacturing a hybrid control arm according to an embodiment of the present invention.
Figures 5 to 7 are diagrams sequentially showing the bush coupling steps of Figure 4.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 컨트롤암 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, a hybrid control arm and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The terminology used in this specification is a term used to appropriately express preferred embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention of the user or operator or the customs of the field to which the present invention belongs. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 컨트롤암을 아래에서 본 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 컨트롤암의 분해 사시도로서, 도 2는 위에서 본 그림이고, 도 3은 아래에서 본 그림이다. 도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 컨트롤암(10)은 현가장치(suspension)의 어퍼암(upper arm)으로서 차량의 차체(body)와 차륜 측의 조향 너클을 연결한다. 하이브리드 컨트롤암(10)은 암 보디(arm body)(11), 한 쌍의 부시 브라켓(bush bracket)(20), 한 쌍의 부시(bush)(31), 및 하나의 볼 조인트(ball joint)(40)를 구비한다. Figure 1 is a perspective view of a hybrid control arm according to an embodiment of the present invention from below, Figures 2 and 3 are exploded perspective views of a hybrid control arm according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view from above, and Figures 3 is the picture seen below. Referring to FIGS. 1 to 3 together, the
암 보디(11)는 금속 소재로 형성되며, 평면 형상이 대략 알파벳 V자 형상인 부재로서, 일 측에 볼 조인트 결합 통공(13)이 형성된다. 암 보디(11)는 볼 조인트 결합 통공(13)에 결합되는 볼 조인트(40)를 중심으로 좌우 대칭되는 형상이다. 암 보디(11)는 볼 조인트(40)를 중심으로 좌우 대칭되게 배치되는 한 쌍의 암 렉부(arm leg portion)(12)를 구비한다. 바람직하게는, 암 보디(11)의 금속 소재는 중량 경감을 위해 알루미늄 합금(aluminum alloy) 소재일 수 있다. 암 보디(11)는 용융된 금속을 주조용 금형(미도시) 내에 주입하고 경화시키는 주조 성형에 의해 형성될 수 있다.The
암 보디(11)의 타 측, 다시 말해서 한 쌍의 암 렉부(12)의 말단부에는 한 쌍의 부시 브라켓(20)이 하나씩 착탈 가능하게 결합된다. 암 보디(11)는 암 보디(11)의 타 측, 다시 말해서 한 쌍의 암 렉부(12)의 말단부에 부시 브라켓(20)을 향해 돌출된 한 쌍의 수형 연결부(15)를 구비한다. 각각의 수형 연결부(15)는 직사각형의 단면 형상을 갖도록 부시 브라켓(20)을 향해 돌출되는 제1 돌기(16), 및 제1 돌기(16)의 외측면에서 제1 돌기(16)가 돌출된 방향과 교차하는 방향, 구체적으로 위 및 아래 방향으로 돌출된 복수의 제2 돌기(17)를 구비한다. On the other side of the
한 쌍의 부시 브라켓(20)은 플라스틱 소재로 형성되고, 각각 수형 연결부(15)가 끼워지는 암형 연결부(24), 및 부시(31)가 분리되지 않게 결합되는 내주면(22)(도 5 참조)을 구비한다. 내주면(22)은 부시(31)가 삽입 형성되는 부시 결합 통공(21)(도 5 참조)을 한정한다. 내주면(22)의 단면 형상은 원형이다. 암형 연결부(24)는 제1 돌기(16)가 끼워지는 제1 돌기 삽입홈(groove)(26), 및 복수의 제2 돌기(17)가 끼워지는 복수의 제2 돌기 끼움홀(hole)(27)을 구비한다. A pair of
부시 브라켓(20)은 제1 돌기 삽입홈(26)을 한정하는 삽입홈 한정 외벽(25)을 구비하고, 복수의 제2 돌기 끼움홀(27)은 삽입홈 한정 외벽(25)을 두께 방향으로 관통하도록 삽입홈 한정 외벽(25)에 형성된다. 암형 연결부(24)는 삽입홈 한정 외벽(25)에 형성된 복수의 제2 돌기 안내 슬롯(slot)(28)을 더 구비한다. The
제2 돌기 안내 슬롯(28)은 삽입홈 한정 외벽(25)의 말단에서 제2 돌기 끼움홀(27)까지 제1 돌기(16)가 돌출된 방향과 평행한 방향으로 연장되며, 제2 돌기 끼움홀(27)의 내경(inner diameter)의 크기보다 작은 폭을 갖는다. 제1 돌기(16)가 제1 돌기 삽입홈(26)에 끼워질 때 복수의 제2 돌기(17)는 복수의 제2 돌기 안내 슬롯(28)을 따라 삽입홈 한정 외벽(25)의 말단에서 제2 돌기 끼움홀(27)까지 슬라이딩(sliding) 이동한다. 부시 브라켓(20)이 플라스틱 소재로 형성되어 있으므로, 복수의 제2 돌기 안내 슬롯(28)은 복수의 제2 돌기(17)가 복수의 제2 돌기 끼움홀(27)에 끼워져 안착되기 전까지 복수의 제2 돌기(17)에 의해 탄성 복원 가능하게 벌어진다. The second
수형 연결부(15)와 암형 연결부(24)는 복수의 체결 볼트(bolt)(39)에 의해 착탈 가능하게 결합된다. 구체적으로, 제1 돌기(16)의 측면에는 복수의 볼트 체결홀(19)이 형성되고, 삽입홈 한정 외벽(25)에는 복수의 볼트 체결홀(hole)(19)에 대응되는 복수의 복수의 볼트 체결 통공(29)이 형성된다. 제1 돌기(16)가 제1 돌기 삽입홈(26)에 끼워지고, 복수의 제2 돌기(27)가 복수의 제2 돌기 끼움홀(27)에 끼워지면 복수의 볼트 체결홀(19)과 복수의 볼트 체결 통공(29)이 일대일로 정렬되고, 복수의 체결 볼트(39)를 정렬된 복수의 볼트 체결 통공(29)과 복수의 볼트 체결홀(19)에 하나씩 끼우고 조임으로써 한 쌍의 부시 브라켓(20)이 암 보디(11)의 일 측에 결합된다. The
각각의 부시 브라켓(20)은 플라스틱 소재의 용융된 수지(resin)를 사출 성형용 금형 내에 주입하고 경화시키는 사출 성형을 통해 형성된다. 부시 브라켓(20)의 플라스틱 소재는 예컨대, 폴리아미드(PA: polyamide)와 같은 엔지니어링 플라스틱일 수 있다. 부시 브라켓(20)의 플라스틱 소재는 강성 보강을 위해 유리섬유(GF: glass fiber)를 포함할 수 있다.Each
한 쌍의 부시(31)는 한 쌍의 부시 브라켓(20)에 하나씩 결합된다. 구체적으로 도 5 내지 도 7을 참조하면, 부시(31)는 부시 결합 통공(21)의 내주면(22)에 일체로 접합되는 일체형 부시로서, 부시 내륜(inner ring)(32) 및 연결 고무(connecting rubber)(35)를 구비한다. 부시 내륜(32)은 부시 결합 통공(21)의 내부에 부시 결합 통공(21)의 내주면(22)과 이격되게 배치된다. 연결 고무(35)는 부시 결합 통공(21)의 내주면(22)과 부시 내륜(32)의 외주면 사이에 개재되고 부시 결합 통공(21)의 내주면(22)과 부시 내륜(32)의 외주면에 접합된다. A pair of bushes (31) are coupled one by one to a pair of bush brackets (20). Specifically, referring to FIGS. 5 to 7, the
바람직하게는 한 쌍의 부시(31)가 일체로 접합된 한 쌍의 부시 브라켓(20)의 형상과 크기는 서로 같을 수 있다. 이 경우에 좌측의 부시 브라켓(20)을 사출 성형하기 위한 사출 성형용 금형(미도시)과 우측의 부시 브라켓(20)을 사출 성형하기 위한 사출 성형용 금형을 별도로 제작하지 않고 공용으로 사용할 수 있다. 또한, 좌측의 부시 브라켓(20)에 접합되는 부시(31)를 형성하기 위한 고무 가류 금형(미도시)과 우측의 부시 브라켓(20)에 접합되는 부시(31)를 형성하기 위한 고무 가류 금형(미도시)을 별도로 제작하지 않고 공용으로 사용할 수 있다. 이에 따라 사출 성형용 금형 및 고무 가류 금형의 제작 비용이 절감되며, 컨트롤암(10)의 제조 원가도 절감할 수 있다.Preferably, the shape and size of the pair of
도 1 내지 도 3을 다시 참조하면, 볼 조인트(ball joint)(40)는 암 보디(11)의 볼 조인트 결합 통공(13)에 결합된다. 구체적으로, 볼 조인트(40)는 볼 스터드(ball stud)(41), 더스트 커버(dust cover)(50), 제1 고정링(53), 및 제2 고정링(55)을 구비한다. 볼 스터드(41)는 볼 조인트 결합 통공(13)에 분리되지 않게 끼워지는 원형의 볼부(ball portion)(42), 및 볼부(42)와 이어지며 암 보디(11)의 외부로 돌출되는 스터드부(stud portion)(44)를 구비한다. 볼부(42)는 볼 조인트 결합 통공(13) 내에서 분리 이탈되지 않지만 회전 또는 틸팅(tilting)과 같이 자세 변경 가능하다.Referring again to FIGS. 1 to 3, the ball joint 40 is coupled to the ball
더스트 커버(50)는 볼 조인트 결합 통공(13)의 내부 및 볼부(42)에 먼지, 미세입자(particle), 오니(汚泥)와 같은 이물질이 침투하지 않도록 막아주는 환형의 부재로서, 탄성 변형 가능하게 고무 소재로 형성된다. 제1 고정링(53)은 더스트 커버(50)의 일 측 단부가 암 보디(11)의 볼 조인트 결합 통공(13)의 개구(開口)를 한정하는 림(rim)(미도시)에 탄성 밀착되도록 더스트 커버(50)의 일 측 단부를 감싸고 가압한다. 제2 고정링(55)은 더스트 커버(50)의 타 측 단부가 스터드부(44)의 외주면에 탄성 밀착되도록 더스트 커버(50)의 타 측 단부를 감싸고 가압한다. 볼 조인트(40)의 스터드부(44)는 조향 너클(미도시)에 결합되고, 한 쌍의 부시(31)의 부시 내륜(32)은 차량의 차체(미도시)에 결합된다. The
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 컨트롤암 제조 방법을 나타낸 블록 다이아그램이고, 도 5 내지 도 7은 도 4의 부시 결합 단계를 순차적으로 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 컨트롤암(10)의 제조 방법은, 암 보디 제작 단계(S10), 부시 브라켓 제작 단계(S20), 부시 결합 단계(S30), 볼 조인트 결합 단계(S40), 및 부시 브라켓 결합 단계(S50)를 구비한다. Figure 4 is a block diagram showing a method of manufacturing a hybrid control arm according to an embodiment of the present invention, and Figures 5 to 7 are diagrams sequentially showing the bush coupling steps of Figure 4. Referring to FIGS. 1 to 4 together, the manufacturing method of the
암 보디 제작 단계(S10)는 금속 소재로 형성된 암 보디(11)를 제작하는 단계이다. 부연하면, 암 보디 제작 단계(S10)는 용융된 금속을 주조용 금형(미도시) 내에 주입하고 경화시키는 주조 성형 단계를 구비할 수 있다. 상기 금속은 알루미늄 합금일 수 있다. The arm body manufacturing step (S10) is a step of manufacturing the
부시 브라켓 제작 단계(S20)는 플라스틱 소재로 형성된 한 쌍의 부시 브라켓(20)을 제작하는 단계이다. 부연하면, 부시 브라켓 제작 단계(S20)는 용융된 수지(resin)를 사출 성형용 금형(미도시) 내에 주입하고 경화시키는 사출 성형 단계를 구비할 수 있다. 상기 용융된 수지에는 부시 브라켓(20)의 소재가 되는 플라스틱의 강성을 강화하는 보강재로서 유리섬유가 혼합될 수 있다. The bush bracket manufacturing step (S20) is a step of manufacturing a pair of bush brackets (20) made of plastic material. To elaborate, the bush bracket manufacturing step (S20) may include an injection molding step of injecting molten resin into an injection mold (not shown) and curing it. The molten resin may be mixed with glass fiber as a reinforcing material that strengthens the rigidity of the plastic used as the material for the
부시 결합 단계(S30)는 각각의 부시 브라켓(20)에 부시(31)를 결합 고정시키는 단계이다. 부연하면, 부시 결합 단계(S30)는 부시 브라켓 및 부시 내륜 탑재 단계(S31), 고무 재료 투입 단계(S32), 가류 단계(S33), 및 취출 단계(S34)를 구비한다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 부시 브라켓 및 부시 내륜 탑재 단계(S31)는 부시 내륜(32)이 부시 결합 통공(21)의 내부에서 부시 결합 통공(21)의 내주면(22)과 이격되게 배치되도록 부시 브라켓(20) 및 부시 내륜(32)을 고무 가류 금형(미도시)에 탑재하는 단계이다. The bush coupling step (S30) is a step of coupling and fixing the
고무 가류 금형은 서로 밀착 및 이격 가능한 상형 및 하형을 구비한다. 상기 상형 및 하형이 이격된 상태가 고무 가류 금형이 형개(型開)된 상태이고, 상기 상형 및 하형이 서로 밀착된 상태가 고무 가류 금형이 형합(型合)된 상태이다. 고무 가류 금형이 형개된 상태에서 상형 및 하형 중 하나에는 부시 브라켓(20) 및 부시 내륜(32)이 안착되는 안착면이 형성될 수 있다. 상기 안착면에 부시 브라켓(20) 및 부시 내륜(32)을 안착시키고 고무 가류 금형을 형합하면 부시 브라켓(20) 및 부시 내륜(32)이 고무 가류 금형의 내부에 삽입된 채 고정 탑재된다. The rubber curing mold has an upper mold and a lower mold that can be in close contact with and spaced apart from each other. The state in which the upper mold and the lower mold are spaced apart is a state in which the rubber curing mold is opened, and the state in which the upper mold and lower mold are in close contact with each other is a state in which the rubber curing mold is joined. When the rubber curing mold is opened, a seating surface on which the
고무 재료 투입 단계(S32)는 고무 재료가 부시 결합 통공(21)의 내주면(22)과 부시 내륜(32)의 외주면 사이에 개재되도록 고무 재료를 상기 고무 가류 금형에 투입하는 단계이다. 상기 고무 재료는 환형의 고체 고무 재료이거나 액체 고무 재료일 수 있다. 고무 재료가 고체 고무 재료인 경우, 고무 가류 금형이 형개된 상태에서 부시 브라켓(20)의 내주면(22)과 부시 내륜(32)의 외주면 사이에 환형의 고체 고무 재료를 끼워 넣고 고무 가류 금형을 형합함으로써 고무 재료 투입 단계(S32)를 수행할 수 있다. 고무 재료가 액체 고무 재료인 경우, 고무 가류 금형이 형합된 상태에서 고무 가류 금형에 형성된 고무 재료 런너(runner)를 통해 고무 가류 금형의 외부에서 내부로 액체 고무 재료를 주입함으로써 고무 재료 투입 단계(S32)를 수행할 수 있다. The rubber material input step (S32) is a step of inputting the rubber material into the rubber curing mold so that the rubber material is sandwiched between the inner
도 7을 참조하면, 가류 단계(S33)는 고무 가류 금형 내부에 투입된 고무 재료를 가류하여 부시 결합 통공(21)의 내주면(22)과 부시 내륜(32)의 외주면 사이에 개재되고 부시 결합 통공(21)의 내주면(22)과 부시 내륜(32)의 외주면에 접합된 연결 고무(35)을 형성하는 단계이다. 고무 가류 금형의 온도가 고무 재료의 가류 온도가 되도록 고무 가류 금형을 가열하고 일정 시간동안 유지함으로써 가류 단계(S33)를 수행할 수 있다. 가류 단계(S33)를 통하여 형성된 부시(31)는 부시 내륜(32), 및 부시 내륜(32)의 외주면과 부시 결합 통공(21)의 내주면(22)에 접합된 연결 고무(35)를 구비하여 부시 브라켓(20)과 일체로 형성된다. Referring to Figure 7, the curing step (S33) is performed by curing the rubber material introduced inside the rubber curing mold, which is sandwiched between the inner
취출 단계(S34)는 고무 가류 금형을 형개하고, 부시(31)가 일체로 접합 형성된 부시 브라켓(20)을 고무 가류 금형에서 취출하는 단계이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 부시(31)가 일체로 접합 형성된 한 쌍의 부시 브라켓(20)의 형상과 크기는 서로 같을 수 있다. 이 경우에 좌측의 부시 브라켓(20)을 사출 성형하기 위한 사출 성형용 금형(미도시)과 우측의 부시 브라켓(20)을 사출 성형하기 위한 사출 성형용 금형을 별도로 제작하지 않고 공용으로 사용할 수 있다. 또한, 좌측의 부시 브라켓(20)에 접합 형성되는 부시(31)를 형성하기 위한 고무 가류 금형(미도시)과 우측의 부시 브라켓(20)에 접합 형성되는 부시(31)를 형성하기 위한 고무 가류 금형(미도시)을 별도로 제작하지 않고 공용으로 사용할 수 있다. 이에 따라 사출 성형용 금형 및 고무 가류 금형의 제작 비용이 절감되며, 하이브리드 컨트롤암(10)의 제조 원가도 절감할 수 있다.The removal step (S34) is a step in which the rubber curing mold is opened and the
도 1 내지 도 4를 다시 참조하면, 볼 조인트 결합 단계(S40)는 암 보디(11)의 일 측에 형성된 볼 조인트 결합 통공(13)에 볼 조인트(40)를 결합시키는 단계이다. 부연하면, 볼 조인트 결합 단계(S40)는 볼 스터드(41)를 볼 조인트 결합 통공(13)에 분리되지 않게 결합시키는 볼 스터드 결합 단계(S41)와, 환형의 더스트 커버(50)를 암 보디(11)에 결합시키는 더스트 커버 결합 단계(S42)를 구비한다. 볼 스터드(41)는 원형의 볼부(42), 및 볼부(42)와 이어진 스터드부(44)를 구비한다. 구체적으로, 볼 스터드 결합 단계(S41)에서 볼부(42)가 볼 조인트 결합 통공(13)에 끼워져 결합된다. 더스트 커버 결합 단계(S42)는 더스트 커버(50)의 일 측 단부가 암 보디(11)의 볼 조인트 결합 통공(13)의 개구(開口)를 한정하는 림(rim)(미도시)에 탄성 밀착되도록 제1 고정링(53)으로 더스트 커버(50)의 일 측 단부를 감싸고 가압하는 단계, 및 더스트 커버(50)의 타 측 단부가 스터드부(44)의 외주면에 탄성 밀착되도록 제2 고정링(55)으로 더스트 커버(50)의 타 측 단부를 감싸고 가압하는 단계를 구비한다.Referring again to FIGS. 1 to 4, the ball joint coupling step (S40) is a step of coupling the ball joint 40 to the ball
부시 브라켓 결합 단계(S50)는 암 보디(11)의 타 측에 마련된 한 쌍의 수형 연결부(15)에 부시(31)가 결합 형성된 한 쌍의 부시 브라켓(20)을 결합시키는 단계이다. 부시 브라켓 결합 단계(S50)는 도 1 내지 도 3을 참조하여 수형 연결부(15)와 암형 연결부(24)를 설명하면서 이미 언급한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.The bush bracket coupling step (S50) is a step of coupling a pair of bush brackets (20) in which the bushes (31) are coupled to a pair of male connectors (15) provided on the other side of the female body (11). Since the bush bracket coupling step (S50) has already been mentioned while explaining the
이상에서 설명한 하이브리드 컨트롤암(10)은 부시(31)를 지지하는 부시 브라켓(20)이 플라스틱 소재로 형성되어 중량이 경감된다. 또한, 차종이 다른 경우나 새로운 차종이 개발되는 경우에 맞춰 컨트롤암(10)의 형상이 변경되더라도, 암 보디(11)의 형상만 변경하고 부시 브라켓(20)은 공용으로 채택함으로써 컨트롤암(10)의 원가를 절감할 수 있고, 컨트롤암(10)의 개발 기간도 단축할 수 있다. The weight of the
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 컨트롤암(10)에 구비된 부시(31)는 부시 내륜(32) 및 부시 브라켓(20)과 부시 내륜(32)에 접합되는 연결 고무(35)만을 구비하고, 부시 외륜을 구비하지 않는다. 따라서, 하이브리드 컨트롤암(10)의 생산성이 향상되고 원가가 절감되며, 부시 브라켓(20)에서 부시(31)가 분리 이탈되지 않아 하이브리드 컨트롤암(10)의 품질 신뢰성이 향상된다. The
본 발명은 도면에 도시되는 일 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 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, but this is merely illustrative, and those skilled in the art will recognize that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. You will understand. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.
10: 하이브리드 컨트롤암
11: 암 보디
15: 수형 연결부
20: 부시 브라켓
21: 부시 결합 통공
24: 암형 연결부
31: 부시
32: 부시 내륜
35: 연결 고무
40: 볼 조인트10: Hybrid control arm 11: Arm body
15: male connection 20: bush bracket
21: Bush coupling hole 24: Female connection part
31: Bush 32: Bush inner ring
35: Connection rubber 40: Ball joint
Claims (14)
상기 암 보디의 일 측에 결합되는 볼 조인트(ball joint);
플라스틱 소재로 형성되고, 상기 암 보디의 타 측에 결합되는 부시 브라켓(bush bracket); 및
상기 부시 브라켓에 결합되는 부시(bush);를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암.
An arm body formed of a metal material;
A ball joint coupled to one side of the arm body;
A bush bracket made of plastic material and coupled to the other side of the arm body; and
A hybrid control arm comprising a bush coupled to the bush bracket.
상기 부시 브라켓은 상기 암 보디에 착탈 가능하게 결합되고,
상기 암 보디는 상기 타 측의 단부에 상기 부시 브라켓을 향해 돌출된 수형 연결부를 구비하고,
상기 부시 브라켓은 상기 수형 연결부가 끼워지는 암형 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암.
According to claim 1,
The bush bracket is detachably coupled to the arm body,
The arm body has a male connection portion protruding toward the bush bracket at an end of the other side,
The bush bracket is a hybrid control arm, characterized in that it has a female connection part into which the male connection part is inserted.
상기 수형 연결부는, 상기 부시 브라켓을 향해 돌출되는 제1 돌기, 및 상기 제1 돌기의 외측면에서 상기 제1 돌기가 돌출된 방향과 교차하는 방향으로 돌출된 제2 돌기를 구비하고,
상기 암형 연결부는, 상기 제1 돌기가 끼워지는 제1 돌기 삽입홈(groove), 및 상기 제2 돌기가 끼워지는 제2 돌기 끼움홀(hole)을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암.
According to clause 2,
The male connecting portion includes a first protrusion protruding toward the bush bracket, and a second protrusion protruding from an outer surface of the first protrusion in a direction intersecting the protruding direction of the first protrusion,
The female connection part is a hybrid control arm characterized in that it has a first protrusion insertion groove into which the first protrusion is inserted, and a second protrusion fitting hole into which the second protrusion is inserted.
상기 제2 돌기 끼움홀은 상기 제1 돌기 삽입홈을 한정하는 삽입홈 한정 외벽에 형성되고,
상기 삽입홈 한정 외벽에는 상기 삽입홈 한정 외벽의 말단에서 상기 제2 돌기 끼움홀까지 상기 제1 돌기가 돌출된 방향과 평행한 방향으로 연장되며 상기 제2 돌기 끼움홀의 내경(inner diameter)의 크기보다 작은 폭을 갖는 제2 돌기 안내 슬롯(slot)이 형성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암.
According to clause 3,
The second protrusion fitting hole is formed on an outer wall defining an insertion groove that defines the first protrusion insertion groove,
The outer wall defining the insertion groove extends from the end of the outer wall defining the insertion groove to the second protrusion fitting hole in a direction parallel to the direction in which the first protrusion protrudes, and is larger than the inner diameter of the second protrusion fitting hole. A hybrid control arm characterized in that a second protrusion guide slot having a small width is formed.
상기 제1 돌기가 상기 제1 돌기 삽입홈에 끼워질 때 상기 제2 돌기는 상기 제2 돌기 안내 슬롯을 따라 상기 삽입홈 한정 외벽의 말단에서 상기 제2 돌기 끼움홀까지 이동하며,
상기 제2 돌기 안내 슬롯은 상기 제2 돌기가 상기 제2 돌기 끼움홀에 끼워지기 전까지 상기 제2 돌기에 의해 탄성 복원 가능하게 벌어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암.
According to clause 4,
When the first protrusion is inserted into the first protrusion insertion groove, the second protrusion moves along the second protrusion guide slot from the end of the outer wall defining the insertion groove to the second protrusion fitting hole,
A hybrid control arm, wherein the second protrusion guide slot is elastically restored by the second protrusion until the second protrusion is inserted into the second protrusion fitting hole.
상기 암 보디는 상기 볼 조인트를 중심으로 좌우 대칭되는 형상이고,
상기 부시 브라켓 및 상기 부시는 각각 한 쌍씩 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암.
According to claim 1,
The arm body has a shape that is left and right symmetrical around the ball joint,
A hybrid control arm, characterized in that the bush bracket and the bush are each provided as a pair.
상기 암 보디는 알루미늄 합금 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암.
According to claim 1,
A hybrid control arm, characterized in that the arm body is formed of an aluminum alloy material.
상기 플라스틱 소재는 유리섬유(glass fiber)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암.
According to claim 1,
A hybrid control arm, wherein the plastic material includes glass fiber.
상기 부시 브라켓에는 부시 결합 통공이 형성되고,
상기 부시는, 상기 부시 결합 통공의 내부에 상기 부시 결합 통공의 내주면과 이격되게 배치되는 부시 내륜(inner ring), 및 상기 부시 결합 통공의 내주면과 상기 부시 내륜의 외주면 사이에 개재되고 상기 부시 결합 통공의 내주면과 상기 부시 내륜의 외주면에 접합된 연결 고무를 구비한 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암.
According to claim 1,
A bush coupling through hole is formed in the bush bracket,
The bush has a bush inner ring disposed inside the bush coupling aperture to be spaced apart from the inner peripheral surface of the bush coupling aperture, and is interposed between the inner circumferential surface of the bush coupling aperture and the outer peripheral surface of the bush inner ring and the bush coupling aperture. A hybrid control arm characterized by having a connecting rubber bonded to the inner peripheral surface of and the outer peripheral surface of the bush inner ring.
플라스틱 소재로 형성된 부시 브라켓을 제작하는 부시 브라켓 제작 단계;
상기 부시 브라켓에 부시를 결합 고정시키는 부시 결합 단계;
상기 암 보디의 일 측에 볼 조인트를 결합시키는 볼 조인트 결합 단계; 및
상기 암 보디의 타 측에 상기 부시가 결합된 상기 부시 브라켓을 결합시키는 부시 브라켓 결합 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암 제조 방법.
An arm body manufacturing step of manufacturing an arm body formed of a metal material;
A bush bracket manufacturing step of manufacturing a bush bracket formed of a plastic material;
A bush coupling step of coupling and fixing the bush to the bush bracket;
A ball joint coupling step of coupling a ball joint to one side of the arm body; and
A method of manufacturing a hybrid control arm, comprising: a bush bracket coupling step of coupling the bush bracket to which the bush is coupled to the other side of the arm body.
상기 부시 브라켓에는 부시 결합 통공이 형성되고,
상기 부시 결합 단계는,
상기 부시 내륜이 상기 부시 결합 통공의 내부에 상기 부시 결합 통공의 내주면과 이격되게 배치되도록 상기 부시 브라켓 및 상기 부시 내륜을 고무 가류 금형에 탑재하는 부시 브라켓 및 부시 내륜 탑재 단계;
고무 재료가 상기 부시 결합 통공의 내주면과 상기 부시 내륜의 외주면 사이에 개재되도록 상기 고무 재료를 상기 고무 가류 금형에 투입하는 고무 재료 투입 단계; 및
상기 고무 재료를 가류하여 상기 부시 결합 통공의 내주면과 상기 부시 내륜의 외주면 사이에 개재되고 상기 부시 결합 통공의 내주면과 상기 부시 내륜의 외주면에 접합된 연결 고무를 형성하는 가류 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암 제조 방법.
According to claim 10,
A bush coupling through hole is formed in the bush bracket,
The bush combining step is,
A bush bracket and bush inner ring mounting step of mounting the bush bracket and the bush inner ring on a rubber curing mold so that the bush inner ring is disposed inside the bush coupling aperture and spaced apart from an inner peripheral surface of the bush coupling aperture;
A rubber material input step of injecting the rubber material into the rubber curing mold so that the rubber material is interposed between the inner peripheral surface of the bush coupling hole and the outer peripheral surface of the bush inner ring; and
A curing step of curing the rubber material to form a connecting rubber sandwiched between the inner peripheral surface of the bush coupling aperture and the outer peripheral surface of the bush inner ring and joined to the inner peripheral surface of the bush coupling aperture and the outer peripheral surface of the bush inner ring. Hybrid control arm manufacturing method.
상기 암 보디 제작 단계는, 용융된 금속을 주조용 금형 내에 주입하고 경화시키는 주조 성형 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암 제조 방법.
According to claim 10,
The arm body manufacturing step includes a casting molding step of injecting molten metal into a casting mold and hardening it.
상기 부시 브라켓 제작 단계는, 용융된 수지(resin)를 사출 성형용 금형 내에 주입하고 경화시키는 사출 성형 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암 제조 방법.
According to claim 10,
The bush bracket manufacturing step includes an injection molding step of injecting molten resin into an injection mold and curing it.
상기 용융된 수지에는 유리섬유가 혼합된 것을 특징으로 하는 하이브리드 컨트롤암 제조 방법. According to claim 13,
A hybrid control arm manufacturing method, characterized in that glass fiber is mixed with the molten resin.
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---|---|---|---|
KR1020220052051A KR20230152881A (en) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | Hybrid control arm and method for fabricating the same |
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KR20230152881A true KR20230152881A (en) | 2023-11-06 |
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Family Applications (1)
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2022
- 2022-04-27 KR KR1020220052051A patent/KR20230152881A/en unknown
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