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KR101935415B1 - 고정 핀을 이용한 차량용 하이브리드 현가암의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 하이브리드 현가암 - Google Patents

고정 핀을 이용한 차량용 하이브리드 현가암의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 하이브리드 현가암 Download PDF

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KR101935415B1
KR101935415B1 KR1020170127881A KR20170127881A KR101935415B1 KR 101935415 B1 KR101935415 B1 KR 101935415B1 KR 1020170127881 A KR1020170127881 A KR 1020170127881A KR 20170127881 A KR20170127881 A KR 20170127881A KR 101935415 B1 KR101935415 B1 KR 101935415B1
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KR
South Korea
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ball joint
suspension arm
arm body
suspension
manufacturing
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English (en)
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권태성
Original Assignee
주식회사 일진
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Publication date
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Abstract

본 개시는 차량용 하이브리드 현가암의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 하이브리드 현가암에 관한 것이다. 하이브리드 현가암의 제조 방법은, 볼 스터드와 베어링의 조립체를 준비하는 단계, 현가암 바디를 준비하는 단계, 현가암 바디에 볼 조인트 파이프 및 부시 파이프를 부착하는 단계, 볼 스터드와 베어링의 조립체를 볼 조인트 파이프 내로 삽입하여 현가암 본체를 제작하는 단계, 현가암 본체를 복수 개의 고정 핀이 형성된 금형의 내부에 삽입하는 단계, 및 볼 조인트 파이프와 볼 스터드를 포함하는 볼 조인트부에 금형을 통해서 볼 조인트 파이프의 상면 방향으로 인서트 몰딩을 사출하는 단계, 부시를 부시 파이프에 삽입하여 조립하는 단계를 포함할 수 있다. 현가암 본체를 금형의 내부에 삽입 시, 고정 핀은 볼 조인트부에 인접하게 위치하여, 인서트 몰딩의 사출 시 볼 조인트 파이프의 하면을 고정한다. 이 방법에서, 금형에 고정 핀을 형성함으로써 스파이크 형상을 형성하지 않고도 볼 조인트부의 휨 변형을 방지하는 동시에 스파이크 형상을 사용할 시 발생하는 도장면 손상으로 인한 녹 발생 또한 방지할 수 있다.

Description

고정 핀을 이용한 차량용 하이브리드 현가암의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 하이브리드 현가암{METHOD FOR MANUFACTURING HYBRID SUSPENSION ARM USING FIXING PIN AND HYBRID SUSPENSION ARM MANUFACTURED USING SAME}
본 개시는 일반적으로 복합 재질로 제조한 차량용 하이브리드 현가암 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 현가장치는 차체와 차륜을 연결하는 장치이다.
차량의 현가장치는, 노면으로부터 차체로 전달되는 진동이나 충격을 흡수하는 스프링, 이 스프링의 작동을 조절하는 쇽 업소버, 차륜의 작동을 제어하는 현가암이나 현가링크를 포함한다.
한편, 차륜의 작동을 제어하는 방식으로는 스윙 암식, 위시본식 및 맥퍼슨 스트럿식 등이 있고, 위시본식 제어 방식을 사용하는 현가장치는, 차륜과 체결된 너클을 차체에 연결하는 현가암(로워 컨트롤 암)을 구비한다. 즉, 현가암은 차체를 구성하는 크로스 멤버나 서브 프레임에 그 일단이 연결되고, 그 타단은 너클에 볼 조인트를 매개로 연결된다. 현가암은, 이러한 구성을 통해 차륜을 차체에 지지시키고, 차량의 주행 상항에 따라 차륜의 토우 인을 적절히 제어하여, 차량의 직진 주행성과 조향 안정성을 향상시키는 역할을 한다.
종래의 현가암 제조방식에서는, 스틸을 주물로 제작하거나 혹은 스틸 소재를 이용하여 상판과 하판을 각각 프레스 공법으로 제작한 다음에 용접으로 결합하는 방식을 이용한다. 이 경우, 스틸 소재의 특성 상 중량이 무겁고, 제작 공정이 많이 소요되며, 강판의 용접 결합으로 인한 변형 및 강성취약이 우려되는 문제점이 있다. 이러한 스틸 소재의 현가암이 갖는 문제점을 해결하고, 경량화를 도모하기 위해 복합 재질의 하이브리드 현가암이 제안 및 개발되고 있다.
위와 같은 하이브리드 암은, 일반적으로 현가암 바디를 제작한 후 현가암 바디에 플라스틱 사출물을 인서트 몰딩으로 주입하여 제작한다. 그러나, 플라스틱 사출물은 볼 조인트부와 인접한 부분에서 사출되고, 때문에 사출압에 의해 볼 조인트부에서 휨 변경이 발생하여 이에 따른 미성형이 유발되는 문제점이 발생할 수 있다. 이 문제점을 해결하기 위하여 사출 몰딩 금형에 스파이크 형상을 추가하고 볼 조인트부를 단단하게 고정하는 방식이 사용하여, 볼 조인트부가 사출압으로 인해 변형되는 것을 방지할 수 있다. 그러나 볼 조인트부의 휨 변형 방지를 위해 금형에 스파이크 형상을 추가할 시, 휨 변형은 막을 수 있지만 스파이크가 접촉한 부분은 스파이크 형상과의 접촉으로 인해 도장면이 손상되고, 이로 인해 금속부분이 공기 중에 노출되어 녹이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다.
본 개시는, 금형에 스파이크 형상을 추가하지 않고도 하이브리드암의 볼 조인트부를 고정하여 사출압으로 인한 볼 조인트부의 휨 변형을 방지할 수 있고, 또한 스파이크와 접촉한 부분의 도장면 손상으로 인한 녹 발생 문제도 해결할 수 있는 차량용 하이브리드 현가암 제조 방법을 제공하고자 한다.
또한, 이와 같은 제조 방법을 이용하여 제조된 하이브리드 현가암을 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암 제조 방법은, 볼 스터드와 베어링의 조립체를 준비하는 단계, 현가암 바디를 준비하는 단계, 현가암 바디에 볼 조인트 파이프 및 부시 파이프를 부착하는 단계, 볼 스터드와 베어링의 조립체를 볼 조인트 파이프 내로 삽입하여 현가암 본체를 제작하는 단계, 현가암 본체를 복수 개의 고정 핀이 형성된 금형의 내부에 삽입하는 단계, 볼 조인트 파이프와 볼 스터드를 포함하는 볼 조인트부에 금형을 통해서 인서트 몰딩을 사출하여 현가암 본체에 플라스틱 인서트 몰딩을 결합하는 단계, 부시를 부시 파이프에 삽입하여 조립하는 단계를 포함할 수 있고, 현가암 본체를 금형의 내부에 삽입 시 복수 개의 고정 핀은 볼 조인트부에 인접하게 위치하여 인서트 몰딩의 사출 시 볼 조인트 파이프의 하면을 고정할 수 있다.
하이브리드 현가암 제조 방법에서 금형의 내부에는 고정 핀이 두 개 형성될 수 있다.
하이브리드 현가암 제조 방법에의 현가암 본체를 금형의 내부에 삽입하는 단계에서, 복수의 고정 핀은 현가암 바디의 대칭선상에 배치될 수 있다.
하이브리드 현가암 제조 방법에서 현가암 바디는 금속 재질로 형성될 수 있고, 현가암 바디에는 부식방지 도장이 형성될 수 있다.
하이브리드 현가암 제조 방법에서 금형은 볼 조인트부에 인접한 위치에 형성된 적어도 하나의 사출 구멍을 포함할 수 있으며, 현가암 바디에 플라스틱 인서트 몰딩을 결합하는 단계에서, 인서트 몰딩은 적어도 하나의 사출 구멍을 통해 볼 조인트 파이프의 상면 방향으로 사출될 수 있다.
하이브리드 현가암 제조 방법은 인서트 몰딩과 결합된 현가암 바디로부터 금형을 제거하는 단계 및 볼 조인트부의 볼 스터드에 더스트 커버를 결합하여, 고정 핀이 볼 조인트 파이프와 접촉했던 고정 핀 접촉부가 외부로부터 차단하도록 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
하이브리드 현가암 제조 방법은 현가암 바디에 플라스틱 인서트 몰딩을 결합하는 단계에서, 인서트 몰딩은 300bar 이상의 사출압력을 부하하여 사출될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에서, 하이브리드 현가암은 앞서 언급된 하이브리드 현가암 제조 방법 중 하나 이상을 이용하여 제조될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 있어서, 차량용 하이브리드 현가암 제조 방법은, 볼 스터드와 베어링의 조립체를 준비하는 단계, 현가암 바디를 준비하는 단계, 현가암 바디에 볼 조인트 파이프 및 부시 파이프를 부착하고, 볼 스터드와 베어링의 조립체를 볼 조인트 파이프 내로 삽입하여 현가암 본체를 제작하는 단계, 현가암 본체를 복수 개의 금형의 내부에 삽입하는 단계, 볼 조인트 파이프와 볼 스터드를 포함하는 볼 조인트부에 금형을 통해서 인서트 몰딩을 사출하여 현가암 본체에 플라스틱 인서트 몰딩을 결합하는 단계, 고정 핀의 일부를 절단하여 제거하는 단계, 부시를 부시 파이프에 삽입하여 조립하는 단계를 포함할 수 있고, 고정 핀은 인서트 몰딩의 사출 시 금형과 접촉하며 볼 조인트부를 고정할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 하이브리드 현가암 제조 과정에서 인서트 몰딩 사출 시 사출압에 의한 볼 조인트부의 휨 변형을 방지할 수 있다.
또한, 볼 조인트부의 휨 변형 방지를 위해 금형에 스파이크 형상을 추가할 필요가 없으므로, 스파이크와 접촉한 부분의 도장면의 손상을 방지하고 도장면 손상으로 인해 금속 재질이 공기 중에 노출되는 것을 방지하여 녹 발생을 방지할 수 있다.
또한, 인서트 몰딩 사출 과정에서 고정 핀과 접촉했던 부분은 인서트 몰딩으로 덮이지 못하게 되나, 이 부분은 더스트 커버를 결합함으로써 외부와의 접촉을 방지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 개시의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 개시의 상세한 설명과 함께 본 개시의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 개시는 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 안된다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 제조 방법으로 제조된 차량용 하이브리드 현가암의 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 제조 방법으로 제조된 차량용 하이브리드 현가암의 분해 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 제조 방법으로 제조된 차량용 하이브리드 현가암의 후면도이다.
도 4는 도 1의 A-A 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 현가암 본체의 볼 조인트부의 하면측을 확대한 사시도이다.
도 6는 본 개시의 일 실시예에 따른 제조 방법으로 제조된 차량용 하이브리드 현가암의 볼 조인트의 단면도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암의 제조 방법의 순서도이다.
도 8a는 볼 스터드(311)와 베어링(312)의 조립체의 사시도이다.
도 8b는 현가암 바디에 결합된 볼 조인트 파이프에 볼 조인트를 삽입하여 현가암 본체를 제작하는 단계를 나타낸 조립 사시도이다.
도 8c는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암의 제조 방법에 있어서 인서트 몰딩 사출 시 금형과 볼 조인트부의 결합 관계를 나타낸 단면도이다.
도 8d는 현가암 바디에 결합된 볼 조인트 파이프에 볼 조인트를 삽입하여 현가암 본체를 제작하는 단계를 나타낸 조립 사시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암의 볼 조인트부의 하면측을 확대한 확대도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암의 제조 방법의 순서도이다.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서, "삽입된다"고 언급된 경우, 삽입 방법은 예컨데 압입되는 방법을 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 제조 방법으로 제조된 차량용 하이브리드 현가암(1000)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 현가암(1000)의 분해 사시도이다.
차량용 하이브리드 현가암(1000)은, 현가암 본체(100)를 포함할 수 있고, 현가암 본체(100)는 현가암 바디(110), 볼 조인트 파이프(130), 부시 파이프(140) 및 볼 조인트(310)를 포함할 수 있다. 현가암 바디(110)는 차량용 고장력 강판을 일반적인 프레스 공업으로 제작될 수 있다. 또한, 차량용 하이브리드 현가암(1000)은, 볼 조인트 부(300)를 포함할 수 있다.
현가암 바디(110)는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 그 표면에 부식을 방지하기 위한 도장처리가 될 수 있다. 또한 현가암 바디(110)는 예를 들어, 'U'자와 같은 형상을 가질 수 있다. 'U'자 형의 현가암 바디(110)는, 예를 들어, 현가장치의 어퍼 컨트롤 암으로 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
현가암 바디(110)는 상부(110a)와, 상부(110a)로부터 연장된 양 측부(110b)를 포함할 수 있다.
현가암 바디(110)는 두 개의 레그부(112)와, 이 두 개의 레그부(112)를 일체로 연결하는 조인트부(111)를 포함할 수 있다. 두 개의 각 레그부(112)의 선단부에는 부시 파이프(140)가 결합될 수 있고, 조인트부(111)의 선단부에는 볼 조인트 파이프(130)가 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 레그부(112)의 선단부와 조인트부(111)의 선단부 각각에는 부시 파이프(140)와 볼 조인트 파이프(130)가 용접으로 결합될 수 있다. 구체적으로, 각 레그부(112)의 선단부와 조인트부(111)의 선단부에는 반원통형의 결합홀이 형성되어, 볼 조인트 파이프(130) 및 부시 파이프(140)가 각각 결합홀에 끼워지고 용접으로 결합될 수 있다. 용접 방법은, 예컨데 전기 용접, CO2용접, 산소 용접, 아르곤 용접 또는 스포트 용접 등의 방법일 수 있으며, 이러한 용접 방법으로만 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 레그부(112)의 선단부와 조인트부(111)의 선단부 각각에는 부시 파이프(140)와 볼 조인트 파이프(130)가 용접 외의 다른 방법, 예컨데 레이저 웰딩, 울트라 소닉 등의 방법으로 결합될 수 있으며, 결합 방법이 이러한 방법들로만 한정되는 것은 아니다. 볼 조인트 파이프(130)는 원형으로 형성될 수 있으며, 그 중심점이 대칭선(S) 상에 놓인 상태로 조인트 부(111)의 단부에 결합될 수 있다.
볼 조인트 파이프(130)의 개구부는 하이브리드 현가암(1000)의 수직 방향으로 배치될 수 있으며, 현가암 바디(110)의 상부(110a) 방향을 향하는 상면과 그에 대향하는 하면을 가질 수 있다. 부시 파이프(140)들의 개구부는 하이브리드 현가암(1000)의 수평 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
볼 조인트 파이프(130) 및 부시 파이프(140)는 금속 재질로 형성될 수 있다.
두 개의 부시 파이프(140)에는 각각 부시(400)가 삽입되어 결합 될 수 있고, 각 부시(400)는 차체에 볼트 등으로 체결될 수 있다.
볼 조인트 파이프(130)에는 볼 조인트(310)가 삽입되어 결합될 수 있다. 이 때, 볼 조인트(310)는 현가암 바디(110)의 상부(110a) 측으로부터 삽입된다. 볼 조인트(310)의 구체적인 구조는 도 1 및 도 5에 도시되어 있다.
볼 조인트(310)는 구형 부분(311a)과 스틱 부분(311b)을 포함하는 볼 스터드(311)와, 볼 스터드(311)의 구형 부분(311a)을 감싸서 회전 가능하게 지지하는 베어링(312)를 포함할 수 있다.
현가암 바디(110)에는 플라스틱 인서트 몰딩(200)이 결합될 수 있다.
플라스틱 인서트 몰딩(200)은 대체로 현가암 바디(110)와 유사한 형상을 가질 수 있다. 즉, 두 개의 레그부(212) 및 조인트부(211)를 포함할 수 있다.
도 3은, 도 1에 도시된 본 개시의 일 실시예에 따른 제조 방법으로 제조된 차량용 하이브리드 현가암(1000)의 후면도이고, 도 4는 도 1의 A-A선 단면도이다.
일 실시예에서는, 플라스틱 인서트 몰딩(200)에는 대체로 격자 무늬 모양의 보강 리브(260)가 일체로 돌출되어 형성될 수 있다. 보강 리브(260)의 형상은 인서트 몰딩(200)의 중량을 최소활 할 수 있도록, 컴퓨터 최적설계 프로그램을 이용하여 제조될 수 있다.
도 4를 참조하면, 현가암 바디(110)는 상부(110a)와 상부(110a)로부터 연장된 양 측부(110b)를 포함할 수 있고, 'ㄷ'자 모양의 형상을 가질 수 있다. 또한, 'ㄷ'자 모양 내부를 플라스틱 인서트 몰딩(200)이 채울 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 볼 조인트부(300)의 하면측을 확대한 사시도이고, 도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암(1000)의 볼 조인트 부(300)의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 볼 조인트부(300)는 볼 스터드(311)와 베어링(312)를 포함하는 볼 조인트(310), 볼 스터드(311)의 스틱 부분(311b) 일부를 감싸서 외부 이물질의 침입을 방지하는 더스트 커버(313), 더스트 커버(313)를 볼 스터드(311)에 조립하기 위한 링 클립(314) 및 베어링(312)에 대향하는 방향에서 볼 스터드(311)로 씌워지는 프로텍터 및, 볼 조인트 파이프(130)를 포함할 수 있다. 볼 조인트(310)가 볼 조인트 파이프(130)에 삽입된 상태에서, 볼조인트 파이프(130)의 상면 방향으로 플라스틱 인서트 몰딩(200)이 사출됨에 따라, 볼 조인트(310)는 볼 조인트 파이프(130) 및 플라스틱 인서트 몰딩(200)과 일체로 결합될 수 있다.
플라스틱 인서트 몰딩(200)은, 베어링(312)과 볼 조인트 파이프(130) 사이에 침투하면서 베어링(312)을 감싸게 되므로, 경화된 후에는 베어링(312)을 볼 조인트 파이프(130)에 견고하게 고정할 수 있다. 볼 조인트 파이프(130)의 하면 상에는 몰딩재가 덮이지 않은 복수 개의 구멍인 고정 핀 접촉부(131a)가 형성될 수 있다. 고정 핀 접촉부(131a)는 하이브리드 암(1000) 제조 과정 중 인서트 몰딩 사출 단계에서 금형의 고정 핀(131b)과 접촉하는 부분이며, 아래에서 상세하게 설명한다. 베어링(312)은 볼 스터드(311)의 구형 부분(311a)을 감싸고, 더스트 커버(313)는 베어링(312)으로 외부 이물질이 들어가지 않도록 볼 스터드(311)의 스틱 부분(311b) 일부를 덮는다. 이 때, 더스트 커버(313)는 고정 핀 접촉부(131a) 또한 덮게 되므로 고정 핀 접촉부(131a)의 형성으로 인해 플라스틱 인서트 몰딩으로 덮이지 않은 볼 조인트 파이프(130)의 하면(즉, 금속재의 노출 부분)은 외부 공기 또는 이물질과의 접촉으로부터 차단된다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암(1000)의 제조 방법(S100)의 순서도이다. 이하 도 7의 순서도를 참조하여 차량용 하이브리드 현가암 제조 방법(S100)의 각 단계를 설명한다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암 제조 방법(S100)은, 볼 스터드와 베어링의 조립체를 준비하는 단계(S110)를 포함할 수 있다. 볼 스터드와 베어링의 조립체를 준비하는 단계(S110)의 일 실시예에서, 볼 스터드는 강재를 이용하여 제작될 수 있으며, 베어링은 플라스틱 재질로 제작될 수 있다.
다음으로, 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암 제조 방법(S100)은 현가암 바디를 준비하는 단계(S120)를 포함할 수 있다. 현가암 바디는 강판을 이용하여 형성될 수 있으며, 금속 재질로 형성될 수 있다. 또한 현가암 바디의 표면에는 녹 발생 방지를 위해 도장면이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암 제조 방법(S100)은 또한 현가암 바디에 볼 조인트 파이프 및 부시를 부착하고, 볼 스터드와 베어링의 조립체를 볼 조인트 파이프 내로 삽입하여 현가암 본체를 제작하는 단계 단계(S130)를 포함할 수 있다. 볼 조인트 파이프 및 부시는 금속 재질로 형성될 수 있다. 또한, 볼 조인트 파이프 및 부시는 각각 개구가 형성된 원형의 형상으로 형성될 수 있다. 볼 조인트 파이프와 부시 파이프는, 예컨데 각각 용접, 레이저 웰딩, 울트라 소닉 등의 방법으로 현가암 바디와 결합할 수 있고, 결합 방법이 이러한 방법들로만 한정되는 것은 아니다. 다음으로, 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암 제조 방법(S100)은 현가암 본체를 복수 개의 고정 핀이 형성된 금형의 내부에 삽입하는 단계(S140)를 포함할 수 있다. 이 때, 복수 개의 고정 핀은 볼 조인트부(300)에 인접하게 위치하여, 인서트 몰딩의 사출 시 볼 조인트 파이프의 하면을 고정하도록 할 수 있다.
다음으로, 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암 제조 방법(S100)은 볼 조인트 파이프와 볼 스터드를 포함하는 볼 조인트부(300)에 금형을 통해서 볼 조인트 파이프의 상면 방향으로 인서트 몰딩을 사출하여 현가암 본체에 플라스틱 인서트 몰딩을 결합하는 단계(S150)를 포함할 수 있다. 또한 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암 제조 방법(S100)은 현가암 본체와 플라스틱 인서트 몰딩의 결합체를 금형에서 꺼내는 단계(S160)와, 부시를 부시 파이프에 삽입하여 조립하는 단계(S170)를 포함할 수 있으며, 볼 조인트부(300)의 볼 스터드에 더스트 커버를 결합하여, 고정 핀이 볼 조인트 파이프와 접촉했던 고정 핀 접촉부가 외부로부터 차단되도록 하는 단계(S180)를 더 포함할 수 있다.
이하 도 7의 순서도에 도시된 각 단계를 도 8a 내지 8d를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 8a는, 볼 스터드(311)와 베어링(312)의 조립체의 사시도이다.
도 8a를 참조하면, 볼 스터드(311)와 베어링(312)의 조립체를 준비하는 단계(S110)에서 볼 스터드(311)와 베어링(312)을 제작한 후, 베어링(312)을 볼 스터드(311)에 결합하여 조립한다. 이 때, 베어링(312)의 성능 향상을 위하여 베어링(312)과 볼 스터드(311) 사이에 윤활유를 주입할 수 있다.
도 8b는 현가암 바디에 결합된 볼 조인트 파이프에 볼 조인트를 삽입하여 현가암 본체를 제작하는 단계를 나타낸 조립 사시도이다.
도 8b를 참조하면, 현가암 본체를 제작하기 위해 볼 조인트 파이프(130)에 볼 조인트(310)가 삽입되는 방법이 도시되어 있다. 볼 조인트(310)는 볼 스터드(311)의 스틱 부분(311b)부터 현가암 바디(110)의 상면(100a) 측으로부터 삽입된다.
도 8c는 금형 내에서 고정 핀(131b)과 볼 조인트 파이프(130)가 접촉하는 모습을 나타낸 단면도로서, 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암 제조 방법(S100) 중 볼 조인트 파이프와 볼 스터드를 포함하는 볼 조인트부(300)에 금형을 통해서 볼 조인트 파이프의 상면 방향으로 인서트 몰딩을 사출하여 현가암 본체에 플라스틱 인서트 몰딩을 결합하는 단계(S150)에서, 금형 내에서의 고정 핀(131b)과 볼 조인트 파이프(130)의 위치 관계가 도시되어 있다.
이 때, 금형의 내부에는 복수 개의 고정 핀(131b)이 형성되고 고정 핀(131b)이 볼 조인트 파이프(130)의 하면과 접촉하여 지지하는 상태에서 플라스틱 수지가 사출될 수 있다. 금형 내 고정 핀(131b)의 배치는 현가암 바디(110)의 대칭선(S) 상에 놓이도록 배치될 수 있다.
또한 이 때, 금형 내에서 볼 조인트(310) 및 볼 조인트 파이프(130)를 포함하는 볼 조인트부(300)의 상부 측 인근에 플라스틱 수지가 사출되는 사출구가 형성될 수 있고, 볼 조인트 파이프(130)의 상면 방향으로 플라스틱 사출물이 사출될 수 있으며, 사출압은 300bar 이상일 수 있다. 이와 같은 사출압에 의해 플라스틱 수지의 사출 시 볼 조인트부(300)에 휨 변형이 발생할 수 있는데, 조인트부(111)를 축으로 하여 사출 방향으로 휨 변형을 발생시키는 토크가 작용하기 때문이다. 고정 핀(131b)은 해당 사출구가 위치한 곳의 반대편에 위치하여 볼 조인트 파이프(130)의 하면과 접촉하면서 볼 조인트부(300)를 지지하고, 사출압에 의한 볼 조인트 부의 휨 변형을 방지할 수 있다.
고정 핀(131b)은 적어도 두 개 이상 형성될 수 있다. 고정 핀(131b)이 두 개 형성될 경우, 각 고정 핀(131b)은 볼 조인트부(300)의 휨 변형을 유발하는 토크를 효과적으로 상쇄시킬 수 있도록, 현가암 바디(110)의 대칭선(S) 상에서 볼 조인트 파이프(130)의 중심을 기준으로 대칭되는 위치에 배치되어 볼 조인트 파이프(130)의 하면과 접촉하고 볼 조인트부(300)를 고정할 수 있다. 고정 핀(131b)이 두 개보다 많이 형성될 경우에는, 최대한 볼 조인트부(300)의 휨 변형을 방지할 수 있도록, 현가암 바디(110)의 대칭선(S) 상에서 선을 따라 연장하는 방향으로 배치될 수 있다.
고정 핀(131b)은 예컨데 막대 모양의 형상을 가질 수 있다.
도 8d는 플라스틱 인서트 몰딩(200)과 결합한 현가암 본체에 부시를 결합하고, 볼 스터드의 스틱 부분(311b)으로 더스트 커버(313) 및 링 클립(314)을 결합하는 단계를 나타낸 조립 사시도이다.
부시(400)는 부시 파이프(140)에 삽입하여 조립될 수 있다. 그 다음으로 볼 스터드(311)에 더스트 커버(313)를 씌워 링 클립(314)으로 고정시키면, 차량용 하이브리드 현가암(1000)의 제조 과정(S100)이 종료될 수 있다. 이 때 더스트 커버(313)는 볼 스터드 파이프(130)의 하면에 형성된 고정 핀 접촉부(131a)를 외부로부터 차단하도록 결합될 수 있다. 따라서, 고정 핀 접촉부(131a)에는 플라스틱 사출물이 몰딩되지 않는데도 불구하고 외부와의 접촉이 차단되어 부식 등의 문제는 발생하지 않는다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른 하이브리드 현가암의 제조 방법(S200)을 나타낸 순서도이며, 도 10은 도 9의 하이브리드 현가암의 볼 조인트부(300)의 하면측을 확대한 확대도이다.
도 9의 하이브리드 현가암의 제조 방법(S200)에 있어서, 고정 핀(131c)의 일부를 절단하여 제거하는 단계를 제외하고는 도 7의 실시예와 동일한 단계를 거치므로, 동일한 단계에 대해서는 설명을 생략한다.
도 9를 참고하면, 실시예에 따른 하이브리드 현가암의 제조방법(S200)은 고정 핀의 일부를 절단하여 제거하는 단계(S270)를 포함한다. 도 9의 하이브리드 현가암 제조 과정에서, 고정 핀(131c)은 볼 조인트 파이프(130)의 하면에 형성되고, 금형에는 고정 핀이 형성되지 않는다.
도 10을 참조하면, 볼 조인트 파이프(130)의 하면에 형성된 두 개의 고정 핀(131c)이 개시되어 있다. 도 9의 볼 조인트 파이프와 상기 볼 스터드를 포함하는 볼 조인트부(300)에 상기 금형을 통해서 상기 볼 조인트 파이프의 상면 방향으로 인서트 몰딩을 사출하여 현가암 바디에 인서트 몰딩을 결합하는 단계(S250)가 완료된 후에는, 볼 조인트 부의 하면은 고정 핀(131c)이 볼 조인트 파이프(130)의 하면을 덮고 있는 플라스틱 인서트 몰딩(200)을 뚫고 나온 형상을 갖게 된다. 때문에, 더스트 커버(313)를 결합하기 위해, 플라스틱 인서트 몰딩(200)보다 더 돌출한 고정 핀(131c)의 일부는 절단하여 제거하는 단계(S270)가 실시된다. 고정 핀(131c)의 절단 후 그 단면은 플라스틱 인서트 몰딩(200)으로 덮이지 않게 되는데, 더스트 커버(313)가 볼 스터드(311)에 씌워지므로 외부와의 접촉으로부터 차단된다.
고정 핀(131c)은 도 10과 같이 현가암 바디(110)의 대칭선(S) 상에 선을 따라 연장하는 방향으로 배치될 수 있는데, 이는 앞서 설명한 바와 같이 플라스틱 사출물의 사출 시 사출압에 의한 토크를 효과적으로 상쇄하여 볼 조인트부(300)의 휨 변형을 방지하기 위함이다. 도 10에는 두 개의 고정 핀(131c)이 형성된 것이 개시되어 있지만, 두 개 이상이면 무방하고 반드시 두 개만 형성되어야 하는 것은 아니다. 고정 핀(131c)이 두 개보다 많이 형성될 경우, 최대한 볼 조인트부(300)의 휨 변형을 방지할 수 있도록, 고정 핀(131c)은 현가암 바디(110)의 대칭선(S) 상에서 선을 따라 연장하는 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 고정 핀(131c)은 막대 모양의 형상일 수 있다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
1000: 차량용 하이브리드 현가암
100: 현가암 본체
110: 현가암 바디
111: 조인트부
112: 레그부
130: 볼 스터드 파이프
131b, 131c: 고정 핀
140: 부시 파이프
200: 플라스틱 인서트 몰딩
211: 조인트부
212: 레그부
300: 볼 조인트 부
310: 볼 조인트
311: 볼 스터드
312: 베어링
313: 더스트 커버
400: 부시
S: 대칭선

Claims (15)

  1. 볼 스터드와 베어링의 조립체를 준비하는 단계;
    현가암 바디를 준비하는 단계;
    상기 현가암 바디에 볼 조인트 파이프 및 부시 파이프를 부착하는 단계;
    상기 볼 스터드와 상기 베어링의 조립체를 상기 볼 조인트 파이프 내로 삽입하여 현가암 본체를 제작하는 단계;
    상기 현가암 본체를 복수 개의 고정 핀이 형성된 금형의 내부에 삽입하는 단계; 및
    상기 볼 조인트 파이프와 상기 볼 스터드를 포함하는 볼 조인트부에 상기 금형을 통해서 인서트 몰딩을 사출하여 현가암 본체에 플라스틱 인서트 몰딩을 결합하는 단계; 및
    부시를 상기 부시 파이프에 삽입하여 조립하는 단계를 포함하고,
    상기 현가암 본체를 상기 금형의 내부에 삽입 시, 상기 복수 개의 고정 핀은 상기 볼 조인트부에 인접하게 위치하여, 상기 인서트 몰딩의 사출 시 상기 볼 조인트 파이프의 하면을 고정하는,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금형의 내부에는 고정 핀이 두 개 형성되는,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 현가암 본체를 상기 금형의 내부에 삽입하는 단계에서, 상기 복수의 고정 핀은 상기 현가암 바디의 대칭선상에 배치되어 있는,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 현가암 바디는 금속 재질로 형성되고,
    상기 현가암 바디에는 부식방지 도장이 형성되는,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금형은 상기 볼 조인트부에 인접한 위치에 형성된 적어도 하나의 사출 구멍을 포함하며,
    상기 현가암 바디에 플라스틱 인서트 몰딩을 결합하는 단계에서, 상기 인서트 몰딩은 상기 적어도 하나의 사출 구멍을 통해 상기 볼 조인트 파이프의 상면 방향으로 사출되는,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 몰딩과 결합된 상기 현가암 바디로부터 상기 금형을 제거하는 단계 및
    상기 볼 조인트부의 상기 볼 스터드에 더스트 커버를 결합하여, 상기 고정 핀이 상기 볼 조인트 파이프와 접촉했던 고정 핀 접촉부가 외부로부터 차단되도록 하는 단계를 더 포함하는,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 현가암 바디에 플라스틱 인서트 몰딩을 결합하는 단계에서, 상기 인서트 몰딩은 300bar 이상의 사출압력을 부하하여 사출되는,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 하이브리드 현가암 제조 방법으로 제조된, 하이브리드 현가암.
  9. 볼 스터드와 베어링의 조립체를 준비하는 단계;
    현가암 바디를 준비하는 단계;
    상기 현가암 바디에 부시 파이프 및 하면에 복수 개의 고정 핀이 형성된 볼 조인트 파이프를 부착하고, 상기 볼 스터드 및 상기 베어링의 조립체를 상기 볼 조인트 파이프 내로 삽입하여 현가암 본체를 제작하는 단계;
    상기 현가암 본체를 금형의 내부에 삽입하는 단계; 및
    상기 볼 조인트 파이프와 상기 볼 스터드를 포함하는 볼 조인트부에 상기 금형을 통해서 인서트 몰딩을 사출하여 현가암 바디에 인서트 몰딩을 결합하는 단계;
    상기 고정 핀의 일부를 절단하여 제거하는 단계;
    부시를 상기 부시 파이프에 삽입하여 조립하는 단계를 포함하고,
    상기 고정 핀은 상기 인서트 몰딩의 사출 시 상기 금형과 접촉하며 상기 볼 조인트부를 고정하는,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    볼 조인트 파이프의 하면에는 두 개의 고정 핀이 형성된,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 현가암 본체를 상기 금형의 내부에 삽입하는 단계에서, 상기 복수의 고정 핀은 상기 현가암 바디의 대칭선상에 배치되어 있는,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 금형은 상기 볼 조인트부에 인접한 위치에 형성된 적어도 하나의 사출 구멍을 포함하며,
    상기 현가암 바디에 플라스틱 인서트 몰딩을 결합하는 단계에서, 상기 인서트 몰딩은 상기 적어도 하나의 사출 구멍을 통해 상기 볼 조인트 파이프의 상면 방향으로 사출되는,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 인서트 몰딩과 결합된 상기 현가암 바디로부터 상기 금형을 제거하는 단계 및
    상기 볼 조인트부의 상기 볼 스터드에 더스트 커버를 결합하여, 상기 고정 핀의 절단된 단면이 외부로부터 차단되도록 하는 단계를 더 포함하는,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 현가암 바디에 플라스틱 인서트 몰딩을 결합하는 단계에서, 상기 인서트 몰딩은 300bar 이상의 사출압력을 부하하여 사출되는,
    하이브리드 현가암 제조 방법.
  15. 제9항의 하이브리드 현가암 제조 방법으로 제조된, 하이브리드 현가암.
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