KR101427079B1 - 자동차 현가장치용 로어아암 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 차체의 프런트 멤버 조립체에 전후로 이격하여 장착되는 제1 부쉬 장착부와 제2 부쉬 장착부, 일단부가 상기 제1 부쉬 장착부와 연결되고 타단부가 상기 차체의 측면방향으로 돌출되어 휠조립체를 지지하기 위한 볼조인트 장착부와 연결되는 제1 아암과, 일단부가 상기 제1 아암으로부터 일체로 연장 형성되고 타단부가 상기 제2 부쉬 장착부와 연결되는 제2 아암을 갖는 자동차 현가장치용 로어아암(Lower arm)에 관한 것으로서, 상기 제1 아암은 판재를 굴곡 성형하여 형성되며, 상기 제1 부쉬 장착부와 연결되는 상기 제1 아암의 일단부는, 상기 판재를 굴곡 성형함으로써 서로 축방향으로 평행하게 이격 형성되고 내주연을 통해 상기 제1 부쉬 장착부의 외주연을 접촉 지지하는 한 쌍의 링부재를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 제조과정에서 용접부위를 없앰으로써 제작이 용이할 뿐 아니라 종래 대비 고강성 및 중량절감을 달성할 수 있다.

Description

자동차 현가장치용 로어아암{LOWER ARM FOR VEHICLE SUSPENSION SYSTEM}

본 발명은 자동차 현가장치용 로어아암에 관한 것으로서, 특히 제조과정에서 용접부위를 없앰으로써 제작이 용이할 뿐 아니라 종래 대비 고강성 및 중량절감을 달성할 수 있는 자동차 현가장치용 로어아암에 관한 것이다.

자동차의 현가장치는 맥퍼슨식, 위시본식, 트레일링 링크식, 멀티 링크식 등 다양한 종류로 구분된다.

이들 중 맥퍼슨식은 자동차의 전륜 현가장치로서 주로 사용되고 있으며, 타이어를 장착하는 휠조립체, 이 휠조립체를 지지하는 너클아암, 이 너클아암을 회동가능하게 지지하는 로어아암 및 상기 너클아암으로부터 전달되는 충격을 감쇠시키기 위한 쇽업소버 등으로 구성된다.

상기한 구성들은 공개특허 제2002-90497호 "로어아암의 저더 저감장치"(공개일: 2002.12.05)의 도 1 등에 개시된 것과 대동소이하므로 이들에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 도 1 및 도 2는 상기 맥퍼슨식 현가장치의 구성요소 중 로어아암(10)의 일례를 도시한 것으로, 이러한 로어아암(10)은 제1 부쉬 장착부(11)와 제2 부쉬 장착부(12)가 구비되며, 제1 아암(14)이 상기 제1 부쉬 장착부(11)로부터 타단의 볼조인트 장착부(13)까지 연결되고, 제2 아암(15)이 상기 제1 아암(14)으로부터 일체로 연장되어 타단이 상기 제2 부쉬 장착부(12)와 연결되는 구조를 갖는다.

이에 따라, 전후로 이격된 제1 부쉬 장착부(11)와 제2 부쉬 장착부(12)는 각기 차체의 프런트 멤버 조립체에 수평축(H, H')을 중심으로 회동 가능하게 장착된다.

이러한 장착 구조에서 제1 아암(14)은 차체의 측면방향으로 돌출되며, 그 단부에 연결된 볼조인트 장착부(13)에는 볼조인트(도면 미도시)가 장착되어 상기한 너클아암을 지지함으로써 결국 횔조립체를 회동가능하게 지지하게 된다.

이상과 같은 구성의 로어아암(10)은 제1 부쉬 장착부(11)가 제1 아암(14)의 알단부에 용접되고 제2 부쉬 장착부(12)는 제2 아암부의 단부에 용접되는 방식으로 일체화되는 바, 이러한 종래 방법에 따르면 상기 부위들의 용접으로 인해 제작이 어려울 뿐 아니라 제작시간이 지연되는 문제가 있었으며 용접부위에서 제작상의 결함이 발생하거나 사용 중 균열이 발생하는 등 내구성이 떨어진다는 문제가 있었다.

또한, 용접을 통해 별도의 부재(11, 14)를 덧붙이게 됨에 따라 로어아암(10)의 전체 중량이 증가하게 된다는 문제가 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점들은 최근의 소형화, 경량화 및 원가절감의 추세에 따라 더 작은 사이즈와 무게를 가지고 더 높은 강도를 달성하여야 한다는 조건을 만족해야 하므로 형상적인 측면에서의 접근이 필요하였다.

본 발명의 목적은 제조과정에서 용접부위를 없앰으로써 제작이 용이할 뿐 아니라 종래 대비 고강성 및 중량절감을 달성할 수 있는 자동차 현가장치용 로어아암을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 차체의 프런트 멤버 조립체에 전후로 이격하여 장착되는 제1 부쉬 장착부와 제2 부쉬 장착부, 일단부가 상기 제1 부쉬 장착부와 연결되고 타단부가 상기 차체의 측면방향으로 돌출되어 휠조립체를 지지하기 위한 볼조인트 장착부와 연결되는 제1 아암과, 일단부가 상기 제1 아암으로부터 일체로 연장 형성되고 타단부가 상기 제2 부쉬 장착부와 연결되는 제2 아암을 갖는 자동차 현가장치용 로어아암(Lower arm)에 있어서, 상기 제1 아암은 판재를 굴곡 성형하여 형성되며, 상기 제1 부쉬 장착부와 연결되는 상기 제1 아암의 일단부는, 상기 판재를 굴곡 성형함으로써 서로 축방향으로 평행하게 이격 형성되고 내주연을 통해 상기 제1 부쉬 장착부의 외주연을 접촉 지지하는 한 쌍의 링부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 로어아암을 제공한다.

여기서, 상기 한 쌍의 링부재 중 어느 하나는 상기 제1 부쉬 장착부의 외주연을 면접촉 지지하는 제1 홀더 슬리브가 축방향으로 연장 형성될 수도 있다.

이때, 상기 한 쌍의 링부재 중 나머지 하나는 상기 제1 부쉬 장착부의 외주연을 면접촉 지지하는 제2 홀더 슬리브가 축방향으로 연장 형성될 수도 있다.

이 경우, 상기 제1 및 제2 홀더 슬리브는 상기 축방향을 기준으로 서로 동일한 방향으로 연장 형성되거나 또는 서로 반대되는 방향으로 연장 형성될 수도 있다.

한편, 상기 제2 아암은 상기 제1 아암과 함께 상기 판재를 굴곡 성형하여 형성되되, 상기 제2 부쉬 장착부는 상기 제2 아암의 타단부를 원형으로 굴곡 성형하여 형성됨으로써 상기 제2 아암의 일부로 이루어질 수도 있다.

이때, 상기 제2 부쉬 장착부는 상기 제2 아암의 상기 타단부에 형성되는 스토퍼 슬리브와 상기 스토퍼 슬리브보다 작은 직경의 부쉬 슬리브가 축방향으로 순차 형성될 수도 있다.

이 경우, 상기 부쉬 슬리브는 그 전체가 외부의 부쉬(bush)에 소정의 탄성부재를 매개로 삽입됨으로써 상기 부쉬를 탄성적으로 지지하고, 상기 스토퍼 슬리브는 적어도 일부가 상기 부쉬에 삽입됨으로써 상기 부쉬 측 내주면과 소정의 간극으로 이격됨으로써 상기 부쉬의 반경방향으로의 유동 범위를 규제할 수도 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 차체의 프런트 멤버 조립체에 전후로 이격하여 장착되는 제1 부쉬 장착부와 제2 부쉬 장착부, 일단부가 상기 제1 부쉬 장착부와 연결되고 타단부가 상기 차체의 측면방향으로 돌출되어 휠조립체를 지지하기 위한 볼조인트 장착부와 연결되는 제1 아암과, 일단부가 상기 제1 아암으로부터 일체로 연장 형성되고 타단부가 상기 제2 부쉬 장착부와 연결되는 제2 아암을 갖는 자동차 현가장치용 로어아암(Lower arm)에 있어서, 상기 제2 아암은 판재를 굴곡 성형하여 형성되며, 상기 제2 부쉬 장착부는 상기 제2 아암의 타단부를 원형으로 굴곡 성형하여 형성됨으로써 상기 제2 아암의 일부로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 로어아암을 제공한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 자동차 현가장치용 로어아암에 의하면, 제조과정에서 용접부위를 없앰으로써 제작이 용이할 뿐 아니라 종래 대비 고강성 및 중량절감을 달성할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 자동차 현가장치용 로어아암의 상부 및 하부 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 현가장치용 로어아암의 사시도 및 평면도,
도 5는 도 3의 자동차 현가장치용 로어아암의 일부 분해 사시도,
도 6은 도 3의 자동차 현가장치용 로어아암의 주요부에 대한 다양한 변형례를 도시한 부분 확대 사시도,
도 7은 도 도 3의 자동차 현가장치용 로어아암의 일부 분해 사시도,
도 8은 도 3의 자동차 현가장치용 로어아암의 주요부에 대한 다양한 변형례를 도시한 부분 확대 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 자동차 현가장치용 로어아암(100)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 부쉬 장착부(110)와 제2 부쉬 장착부(120)가 전후로 구비되며, 제1 아암(101)의 양단부가 상기 제1 부쉬 장착부(110)로부터 볼조인트 장착부(130)까지 연결되고, 제2 아암(106)의 양단부가 상기 제1 아암(101)으로부터 일체로 연장되어 상기 제2 부쉬 장착부(120)와 연결되는 구조를 갖는다.

본 실시예에서 제1 아암(101)과 제2 아암(106)은 모두 단일의 스틸(steel) 판재를 굴곡 성형하여 일체로 형성되며, 이때 제1 아암(101)은 상기 제1 부쉬 장착부(110)와 연결되는 일단부가 도 5 및 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 한 쌍의 링부재(102, 103)로 굴곡 성형된다.

한 쌍의 링부재(102, 103)는 서로 축방향으로 이격되게 형성되어 각 내주연을 통해 제1 부쉬 장착부(110)의 외주연을 접촉 지지한다.

나아가, 본 실시예에서 각 링부재(102, 103)에는 내주연으로부터 축방향으로 연장 형성되는 홀더 슬리브(104, 105)가 구비됨으로써 이들을 통해 제1 부쉬 장착부(110)의 외주연을 면접촉 지지한다.

따라서, 상기와 같은 한 쌍의 링부재(102, 103) 및 홀더 슬리브(104, 105)의 성형을 통해 제1 부쉬 장착부(110)를 지지하기 위한 종래의 용접결합구조(도 1의 11 참조)가 불필요하다.

본 실시예에서는 각각의 링부재(102, 103)에 홀더 슬리브(104, 105)가 연장 형성되는 것으로 설명되었으나 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 어느 하나의 링부재(103)에만 홀더 슬리브(105)가 형성되거나 아니면 양측 링부재(102, 103)에 홀더 슬리브가 전혀 형성되지 않을 수도 있다.

또한, 양측 링부재(102, 103)에 홀더 슬리브(104, 105)가 형성된 경우, 이들 홀더 슬리브(104, 105)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 서로 공통되는 축방향을 기준으로 서로 동일한 방향으로 연장되게 형성되거나, 또는 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 서로 반대되는 방향으로 연장 형성될 수도 있다.

한편, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동차 현가장치용 로어아암(100)의 제2 부쉬 장착부(120)는 제2 아암(106)의 일부로서 구성된다.

즉, 제2 부쉬 장착부(120)는 제2 아암(106)의 굴곡 성형 시 그 타단부, 즉 자유단부를 원형으로 굴곡 성형함으로써 형성된다.

부쉬(140)는 상기와 같이 원형으로 굴곡 성형된 제2 부쉬 장착부(120)에 축삽되어 지지된다.

이를 구체적으로 살펴보면, 도 7 및 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 부쉬(140)는 내주연부에 충격흡수를 위한 탄성부재(141)가 삽입되는 바 상기한 제2 부쉬 장착부(120)는 탄성부재(141)에 삽입됨으로써 이를 매개로 부쉬(140)를 탄성적으로 지지한다.

특히, 제2 부쉬 장착부(120)는 제2 아암(106)의 상기한 자유단부에 순차로 형성되는 스토퍼 슬리브(121)와 부쉬 슬리브(122)로 이루어진다.

스토퍼 슬리브(121)는 비교적 큰 직경을 가지며, 부쉬 슬리브(122)는 스토퍼 슬리브(122)보다 작은 직경을 가짐으로써, 제2 아암(106)과 부쉬(140) 사이에서의 전달 응력이 스토퍼 슬리브(121)를 통해 지지되도록 함으로써 상기 응력이 제2 부쉬 장착부(120)에 집중되어 이 부분에서 파손이 일어나는 현상을 예방하도록 한다.

스토퍼 슬리브(121)는 스틸부쉬(142)를 매개로 탄성부재(141)에 삽입되어 전체 부쉬(140)를 지지하며, 축방향 단부로는 화스너(fastener, 143)가 삽입 결합된다.

스토퍼 슬리브(121)는 상기한 바와 같이 제2 부쉬 장착부(120)에서의 응력 집중으로 인한 파손을 방지하기 위한 구성일 뿐 아니라, 부쉬(140)에 삽입되는 단부를 통해서는 상기 부쉬(140)에 삽입된 탄성부재(141)와의 사이에 반경방향으로 형성되는 소정의 간극(G)을 통해 상대적으로 부쉬(140)의 반경방향으로의 유동 범위를 규제하는 기능 또한 수행한다.

이에 따라, 타이어 측의 충격으로 인해 차체측에 과도한 진동이 전달되는 것을 차단할 수 있다.

한편, 상기에서 부쉬 슬리브(122)의 자유단부로는 화스너(143)가 삽입 결합되는 것으로 설명되었으나, 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니고 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 부쉬 슬리브(122)에 화스너(143, 도 8의 (a) 참조)가 삽입되지 않는 구성을 취할 수도 있다.

또한, 부쉬(140)의 종류에 따라서는, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 탄성부재(141')의 내부에 스틸부쉬(142')가 인서트된 형태로 제공될 수도 있다.

이상에서 설명된 자동차 현가장치용 로어아암(100)은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기 설명된 바에 한정되는 것으로 이해되어서는 곤란하다.

본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

100: 자동차 현가장치용 로어아암 101: 제1 아암
102, 103: 링부재 104, 105: 홀더 슬리브
106: 제2 아암 110: 제1 부쉬 장착부
120: 제2 부쉬 장착부 121: 스토퍼 슬리브
122: 부쉬 슬리브 130: 볼조인트 장착부
140: 부쉬(bush) 141: 탄성부재
142: 스틸부쉬 143: 화스너(fastener)

Claims (8)

1. 차체의 프런트 멤버 조립체에 전후로 이격하여 장착되는 제1 부쉬 장착부와 제2 부쉬 장착부, 일단부가 상기 제1 부쉬 장착부와 연결되고 타단부가 상기 차체의 측면방향으로 돌출되어 휠조립체를 지지하기 위한 볼조인트 장착부와 연결되는 제1 아암과, 일단부가 상기 제1 아암으로부터 일체로 연장 형성되고 타단부가 상기 제2 부쉬 장착부와 연결되는 제2 아암을 갖는 자동차 현가장치용 로어아암(Lower arm)에 있어서,
   상기 제1 아암과 상기 제2 아암은 모두 단일의 스틸(steel) 판재를 굴곡 성형하여 일체로 형성되며,
   상기 제1 부쉬 장착부와 연결되는 상기 제1 아암의 일단부는, 상기 판재를 굴곡 성형함으로써 서로 축방향으로 평행하게 이격 형성되고 내주연을 통해 상기 제1 부쉬 장착부의 외주연을 접촉 지지하는 한 쌍의 링부재를 구비하고,
   상기 제2 부쉬 장착부는 상기 제2 아암의 타단부를 원형으로 굴곡 성형하여 형성됨으로써 상기 제2 아암의 일부로 이루어지며,
   상기 제2 부쉬 장착부는 상기 제2 아암의 상기 타단부에 형성되는 스토퍼 슬리브와 상기 스토퍼 슬리브보다 작은 직경의 부쉬 슬리브가 축방향으로 순차 형성되고,
   상기 부쉬 슬리브는 그 전체가 외부의 부쉬(bush)에 소정의 탄성부재를 매개로 삽입됨으로써 상기 부쉬를 탄성적으로 지지하고, 상기 스토퍼 슬리브는 적어도 일부가 상기 부쉬에 삽입됨으로써 상기 부쉬 측 내주면과 소정의 간극으로 이격됨으로써 상기 부쉬의 반경방향으로의 유동 범위를 규제하는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 로어아암.
2. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 링부재 중 어느 하나는 상기 제1 부쉬 장착부의 외주연을 면접촉 지지하는 제1 홀더 슬리브가 축방향으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 로어아암.
3. 제2항에 있어서,
   상기 한 쌍의 링부재 중 나머지 하나는 상기 제1 부쉬 장착부의 외주연을 면접촉 지지하는 제2 홀더 슬리브가 축방향으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 로어아암.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 홀더 슬리브는 상기 축방향을 기준으로 서로 동일한 방향으로 연장 형성되거나 또는 서로 반대되는 방향으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 로어아암.
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