KR101077632B1 - 차량의 콘트롤암 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠과 차량의 차체를 연결하여 주행 중 상기 휠의 움직임을 가이드하는 차량의 콘트롤암에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따라, 한쪽은 차체와 연결되고 다른 쪽은 휠과 연결되는 차량의 콘트롤암은, 볼이 형성되고 상기 휠과 연결된 스터드, 상기 볼의 외측면과 슬라이딩되도록 상기 볼의 외측면을 감싸는 베어링, 및 상기 베어링을 고정하도록 그 외측을 감싸는 볼하우징을 포함하고, 상기 베어링은, 상기 볼의 일측 외주면을 감싸는 제1베어링, 및 상기 볼의 다른 일측 외주면을 감싸는 제2베어링을 포함한다.

따라서, 스터드에 형성된 볼에 제1베어링과 제2베어링이 나누어서 장착됨으로써 조립의 용이성이 향상되고, 상기 제1베어링과 상기 제2베어링 사이에 단차부를 형성하여 볼하우징을 인서트몰딩할 때 수지가 새어 들어가는 것을 방지한다.

콘트롤, 암, 볼스터드, 베어링, 볼하우징, 인서트몰딩, 부시, 하우징

Description

차량의 콘트롤암{CONTROL ARM OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 콘트롤암에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠과 차량의 차체를 연결하여 주행 중 상기 휠의 움직임을 가이드하는 차량의 콘트롤암에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 현가장치(suspension)는 차축과 차체를 연결하고 주행 중 노면에서 받는 충격을 완화하는 섀시스프링, 스프링의 자유진동을 흡수하는 쇽업쇼버, 및 자동차가 좌 우측으로 흔들리는 것을 방지하는 스테빌라이져 등으로 구성된다.

현가장치는 설치위치에 따라 앞 현가장차와 뒤 현가장치로 나뉘는데, 앞 현가장치는 프레임과 차축을 연결하여 차의 중량을 지지하고, 바퀴의 진동을 흡수함과 동시에, 조향기구의 일부가 설치된다.

또한, 앞 현가장치는 앞 차축의 형상에 따라 차축 현가식과 독립 현가식으로 나누어질 수 있으며, 일반적으로 승차감이나 조종성을 중요시하는 승용차에서는 독립 현가식을 많이 사용하고, 버스나 트럭에서는 차축 현가식을 많이 사용한다.

특히, 독립 현가식은 차축을 분할하여 양쪽 바퀴가 서로 독립적으로 움직이 게 하여 승차감이나 안정성이 향상되게 하는 것으로, 위시본 형식과 맥퍼슨 형식으로 크게 나뉜다.

여기서, 위시본 형식은 어퍼 및 로우 콘트롤암, 조향너클, 코일스프링, 등으로 구성되어 있어서 바퀴가 스프링에 의해 완충되면서 상하운동을 하게 되어 있다. 위시본 형식에서 바퀴에 발생하는 제동력이나 선회력은 모두 콘트롤암이 지지하고, 스프링은 수직방향만을 지지한다.

진동에 대해서 강성이 높아야 하는 동시에 승차감을 높이기 위해서 콘트롤암은 가벼워야 하며, 이를 위해서 스틸, 알루미늄, 플라스틱으로 그 재질이 변화되고 있는 추세이다. 특히, 콘트롤암을 제작하는 경우, 볼조인트가 연결되는 부분의 내구성과 조립성이 좋아야 한다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 볼조인트의 연결부위의 조립성을 향상시킨 콘트롤암을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라, 한쪽은 차체와 연결되고 다른 쪽은 휠과 연결되는 차량의 콘트롤암은, 볼이 형성되고 상기 휠과 연결된 스터드, 상기 볼의 외측면과 슬라이딩되도록 상기 볼의 외측면을 감싸는 베어링, 및 상기 베어링을 고정하도록 그 외측을 감싸는 볼하우징을 포함하고, 상기 베 어링은, 상기 볼의 일측 외주면을 감싸는 제1베어링, 및 상기 볼의 다른 일측 외주면을 감싸는 제2베어링을 포함한다.

상기 제1베어링에 상기 제2베어링이 결합되어, 상기 볼의 외측면을 감싸는 것이 바람직하다.

상기 볼은 상기 스터드의 한쪽 단부에 형성되고, 상기 제1베어링은, 상기 스터드의 반대측 상기 볼의 반구부의 외주면을 감싸는 것이 바람직하다.

상기 제2베어링은 상기 제1베어링의 반대측에 설치되어, 상기 스터드 주위의 외주면을 감싸는 링구조로 구성될 수 있다.

상기 제1베어링과 상기 제2베어링이 결합되는 부분에 서로 대응하는 형상의 단차부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1베어링과 상기 제2베어링이 결합되는 결합면에는, 상기 제2베어링에서 상기 제1베어링 측으로 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부와 대응하여 상기 제1베어링에는 홈이 형성될 수 있다.

상기 베어링에는 상기 볼하우징과 접하는 부분에 적어도 일부에 요철부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 볼하우징의 외측면 또는 내부에 메탈보강부재가 구비되어 상기 베어링의 둘레를 감쌀 수 있다.

상기 볼하우징과 상기 부시하우징을 연결하는 바디를 포함하고, 상기 바디는, 금속재질의 메탈바디, 및 상기 메탈바디와 함께 인서트몰딩되어 상기 메탈바디를 감싸는 몰딩바디를 포함하고, 상기 메탈바디는 상기 메탈보강부재와 연결될 수 있다.

상기 메탈보강부재의 내측면 또는 외측면은 널링(knurling)가공되고, 상기 볼하우징이 인서트몰딩될 때, 몰딩용 수지가 외측에서 내측으로 이동하도록 유동홀이 형성될 수 있다.

상기 볼에 상기 베어링이 장착된 상태에서 수지를 인서트몰딩하여 상기 볼하우징을 형성하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 콘트롤암에 의하면, 스터드에 형성된 볼에 제1베어링과 제2베어링이 나누어서 장착됨으로써 조립의 용이성이 향상된다.

아울러, 상기 제1베어링과 상기 제2베어링 사이에 단차부를 형성하여 볼하우징을 인서트몰딩할 때 수지가 새어 들어가는 것을 방지한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예들에 의한 콘트롤암은 차축과 차체를 연결하여 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격 및 외력을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하는 현가장치 및 조향장치에 적용된다.

여기서, 현가장치 및 조향장치에 대한 구조는 당업자에게 널리 알려진 공지기술이므로 도면에서 구체적으로 도시하고 있지 않으며, 본 명세서에서 그 구성의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 컨트롤암(100)은 바디(110), 볼하우징(120), 베어링(210), 메탈보강부재(140, 180), 더스트커버(150), 스터드(160), 및 부시하우징(170)을 포함한다.

상기 바디(110)의 한 쪽 단부에는 상기 부시하우징(170)이 형성되고, 그 내주면으로 부시(190)가 압입되는 구조를 갖는다. 상기 부시(190)는 힌지를 통해 차량의 차체(미도시)와 연결되고, 상기 컨트롤암(100)은 상기 부시하우징(170)을 중심으로 회전되는 구조를 갖는다.

상기 바디(110)의 다른 쪽 단부에는 상기 볼하우징(120)이 형성되고, 그 내측으로 베어링(210)이 장착되며, 상기 베어링(210) 내측에 볼(200, 도 2참조)이 장착되고, 상기 볼(200)에서 상기 스터드(160)가 연장되어 외부로 돌출된다. 여기서, 상기 스터드(160)는 차량의 휠(미도시)과 연결되어 함께 거동한다.

아울러, 상기 볼하우징(120) 내측에는 상기 베어링(210)의 둘레를 감싸는 상기 메탈보강부재(140)가 구비된다.

도시한 바와 같이, 상기 메탈보강부재(140)의 단부 가장자리는 상기 볼하우징(120)의 외부로 돌출되도록 제작되고, 그 상세한 구조에 대해서는 도 5 및 6을 참조하여 설명한다.

상기 부시하우징(170)과 상기 볼하우징(120)을 연결하는 상기 바디(110)는 금속재질의 메탈바디(110a)와 수지로 형성된 몰딩바디(110b)를 포함한다.

상기 몰딩바디(110b)는 상기 메탈바디(110a)의 외측면을 감싸도록, 상기 메탈바디(110a)와 함께 인서트몰딩되는 것이 바람직하다.

상기 메탈바디(110a)에는 관통홀(105)들이 형성되고, 그 관통홀(105)들로 상기 몰딩바디(110b)를 형성하는 수지가 충진되어, 중량이 감소되는 동시에 강성을 향상된다.

상기 부시하우징(170)의 내측면에도 상기 메탈보강부재(180)가 구비되고, 상기 메탈보강부재(180)와 함께 상기 부시하우징(170)도 인서트몰딩되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암의 볼조인트부분의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 상기 스터드(160)의 하단부에는 구형의 볼(200)이 형성되고, 상기 볼(200)의 외주면에는 상기 베어링(210)이 체결된다.

상기 볼(200)에서 상기 스터드(160)와 그 주위를 제외한 나머지 구면을 감싸도록, 상기 베어링(210)은 제1베어링(210a)과 제2베어링(210b)을 포함한다.

상기 제1베어링(210a)은 상기 볼(200)의 하단부의 반구부를 감싸는 컵구조이고, 상기 제2베어링(210b)은 상기 스터드(160) 주위의 둘레를 따라서 상기 볼(200)의 외측면을 감싸는 링구조이다.

상기 볼(200)의 하단부 반구부의 외측면을 감싸도록, 상기 제1베어링(210a)이 장착되고, 상기 제2베어링(210b)이 상기 스터드(160) 주위의 상기 볼(200)의 외측면을 감싸도록 상기 제2베어링(210b)에 결합된다.

상기 볼(200)에 상기 베어링(210)이 완전하게 장착된 상태에서, 상기 베어링(210)의 둘레를 따라서 그 외측면과 간격을 두고 상기 원통형의 메탈보강부재(140)가 위치되고, 그 상태에서 별도의 금형에 수지를 인서트몰딩하여 상기 볼하우징(120)을 일체로 형성한다.

종래에는, 하나의 몸체로 형성된 베어링의 내측으로 상기 볼(200)을 억지끼움(압입)하였으며, 큰 압입력이 필요하여 제작이 용이하지 않았다.

그러나, 본 발명의 실시예에서는, 상기 베어링(210)을 상기 볼(200)에 압입하지 않고, 상기 제1베어링(210a)과 제2베어링(210b)으로 나누어 장착함으로써 조립공정을 쉽게 하였다.

상기 볼하우징(120)의 상단 둘레부와 상기 볼(200)과 인접한 상기 스터드(160)의 둘레를 따라서 상기 더스트커버(150)가 장착되고, 상기 더스트커버(150)는 스냅링으로 상기 볼하우징(120)에 고정되고, 상기 스터드(160)에는 나사구조로 결합된다.

도 2를 다시 참조하면, 상기 바디(110)의 상기 메탈바디(110a)의 단부는 상기 메탈보강부재(140)와 연결되어 그 강도를 향상시킬 수 있고, 상기 몰딩바디(110b)와 상기 볼하우징(120)은 단일 인서트몰딩 공정에서 함께 형성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 콘트롤암의 볼조인트부분의 단면도이다.

도 3은 전체적인 구조는 도 2와 유사하고, 차이점은 상기 볼하우징(120)의 내부에 상기 메탈보강부재(140)가 구비되지 않는 것이다.

도시되지는 않았지만, 상기 메탈보강부재(140)가 상기 볼하우징(120)의 외측면에 형성될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암에 구비되는 베어링의 분해 사시도이다.

도 4를 참조하면, 상기 베어링(210)은 하부의 상기 제1베어링(210a)과 상기 제1베어링에 결합되는 상부의 상기 제2베어링(210b)을 포함하여 구성된다.

상기 제1베어링(210a)은 상기 볼(200)의 하단부 반구부의 외측면을 감싸는 내주면을 갖는 컵구조를 갖고 있으며, 그 외측면에는 측면의 둘레 방향으로 요철부(410)가 형성된다.

상기 요철부(410)는 상기 볼하우징(120)과의 밀착력을 향상시켜 견고함을 높이는 기능을 한다. 아울러, 상기 요철부(410)는 상기 베어링(210)이 상기 볼(200)을 중심으로 회전하지 못하도록, 상하방향으로 연장되고 그 둘레방향으로 배열된다.

상기 제2베어링(210b)은 상기 볼(200)에서 상기 스터드(160) 주위의 외주면을 감싸는 내주면을 갖는 링구조를 갖고 있으며, 상기 제2베어링(210b)과 마찬가지로 그 외측면에는 측면의 둘레방향으로 요철부(400)가 형성된다.

상기 제1베어링(210a)과 상기 제2베어링(210b)이 결합되는 부분에는 서로 정밀하게 대응하는 단차부(440)가 형성되고, 상기 단차부(440)는 홈과 돌기 구조를 갖는다.

여기서, 상기 단차부(440)는 상기 제1베어링(210a)과 상기 제2베어링(210b) 이 결합되는 결합면을 따라서 둘레 방향으로 형성된다.

아울러, 상기 제1베어링(210a)에 상기 제2베어링(210b)을 결합시킬 때, 그 견고함을 향상시키기 위해서, 상기 제2베어링(210b)의 하단면에서 상기 제1베어링(210a) 방향으로 돌출부(420)가 형성되고, 이와 정밀하게 대응하여 상기 제1베어링(210a)의 상단부 외측면에는 홈(430)이 형성된다.

전술한 바와 같이, 상기 제1,2베어링(210)의 결합부에 형성된 상기 단차부(440), 상기 돌출부(420), 및 상기 홈(430)에 의해서, 상기 제1,2베어링(210)이 서로 견고하게 결합된다.

아울러, 상기 볼(200)에 상기 베어링(210)이 장착된 상태에서, 상기 볼하우징(120)을 인서트몰딩할 때, 상기 단차부(440)는 몰딩용 수지가 상기 제1베어링(210a)과 상기 제2베어링(210b)의 결합면으로 새어 들어가는 것을 방지한다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암에 구비되는 보강부재의 절단 사시도이다.

도 5를 참조하면, 상기 볼하우징(120)의 내부에 구비되는 상기 메탈보강부재(500)에는 인서트몰딩 시 수지가 외측에서 내측으로 용이하게 유동하도록, 유동홀(510)이 형성되는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 콘트롤암에 구비되는 보강부재의 절단 사시도이다.

도 6을 참조하면, 상기 볼하우징(120)의 내부 또는 외측에 구비되는 상기 메탈보강부재(600)는 인서트몰딩 시 수지와의 밀착력을 높이기 위해서 내측면 또는 외측면의 적어도 일부에 널(knurl: 도톨도톨한 알맹이 또는 깔쭉한 부분)을 형성한다. 도시한 바와 같이, 상기 메탈보강부재(600)의 내주면 또는 외측면은 널링가공되어 널링부(610)가 형성된다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암의 볼조인트 부분의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 콘트롤암의 볼조인트 부분의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암에 구비되는 베어링의 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량의 콘트롤암에 구비되는 보강부재의 절단 사시도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 콘트롤암에 구비되는 보강부재의 절단 사시도이다.

Claims (11)

1. 한쪽은 차체와 연결되는 부시하우징이 형성되고 다른 쪽은 휠과 연결되는 차량의 콘트롤암에 있어서,

   일측에 볼이 형성되고 상기 휠과 연결된 스터드; 상기 볼의 외측면과 슬라이딩되도록 상기 볼의 외측면을 감싸는 베어링; 상기 베어링을 고정하도록 그 외측을 감싸는 볼하우징; 및 상기 볼하우징의 내부에 구비되어 상기 베어링의 둘레를 감싸는 메탈보강부재; 를 포함하고,

   상기 베어링은, 상기 볼의 일측 외주면을 감싸는 제1베어링; 및 상기 볼의 다른 일측 외주면을 감싸는 제2베어링을 포함하고,

   상기 볼하우징과 상기 부시하우징을 연결하는 바디를 포함하되,

   상기 바디는,

   상기 메탈보강부재와 연결되는 금속재질의 메탈바디; 및

   상기 메탈바디와 함께 인서트몰딩되어 상기 메탈바디를 감싸는 몰딩바디를 포함하고,

   상기 메탈보강부재의 내측면 또는 외측면은 널링(knurling)가공되고, 상기 볼하우징이 인서트몰딩될 때, 몰딩용 수지가 외측에서 내측으로 이동하도록 유동홀이 형성되며, 상기 볼에 상기 베어링이 장착된 상태에서 수지를 인서트몰딩하여 상기 볼하우징을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 콘트롤암.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 제1베어링에 상기 제2베어링이 결합되어, 상기 볼의 외측면을 감싸는 것을 특징으로 하는 차량의 콘트롤암.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 볼은 상기 스터드의 한쪽 단부에 형성되고,

   상기 제1베어링은,

   상기 스터드의 반대측 상기 볼의 반구부의 외주면을 감싸는 것을 특징으로 하는 차량의 콘트롤암.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 제2베어링은 상기 제1베어링의 반대측에 설치되어, 상기 스터드 주위의 외주면을 감싸는 링구조를 갖는 것을 특징으로 하는 차량의 콘트롤암.
5. 제2 항에 있어서,

   상기 제1베어링과 상기 제2베어링이 결합되는 부분에 서로 대응하는 형상의 단차부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 콘트롤암.
6. 제2 항에 있어서,

   상기 제1베어링과 상기 제2베어링이 결합되는 결합면에는, 상기 제2베어링에서 상기 제1베어링 측으로 돌출된 돌출부가 형성되고,

   상기 돌출부와 대응하여 상기 제1베어링에는 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 콘트롤암.
7. 제1 항에 있어서,

   상기 베어링에는 상기 볼하우징과 접하는 부분에 적어도 일부에 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 콘트롤암.
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