KR101953489B1 - 차량용 서스펜션 부재 - Google Patents
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Abstract
차량용 서스펜션 부재(10)는 금속제 차량용 서스펜션 부재 본체(11)와, 이 본체(11)의 표면을 덮어 마련한 제 1 층(121)과, 상기 제 1 층(121)의 표면의 적어도 일부를 덮어 마련한 제 2 층(122)을 구비한다. 제 1 층(121)은 에폭시 수지를 포함하며, 상기 제 2 층(122)은 에폭시 수지와 불소 수지를 포함한다.
Description
본 발명은 차량용 서스펜션 부재에 관한 것이다.
자동차 등의 차량에는, 서스펜션 기구가 구비되어 있다. 서스펜션 기구는 노면의 요철을 차체에 전달하지 않는 완충 기능과, 차륜, 차축의 위치 결정, 차륜을 노면에 대하여 가압하는 기능을 갖고, 그에 의해 승차감이나 조종 안정성 등이 개선된다. 서스펜션 기구는 코일 스프링, 스태빌라이저, 판 스프링 등 여러 가지의 서스펜션 부재에 의해 구성되어 있다.
코일 스프링은, 그 하측에 배치된 스프링 시트와 상측에 배치된 스프링 시트의 사이에, 차량의 중량에 의해 압축된 상태로 배치되며, 하중의 크기에 따라서 신축한다.
자동차의 서스펜션 기구부에 마련하는 스태빌라이저는, 자동차의 폭방향으로 연장되는 토션부(비틀림부)와, 이 토션부의 양단에 이어지는 아암부(아암부)와, 이들 토션부와 아암부의 사이에 형성된 굽힘부를 갖고 있다. 일 예에서는, 토션부는 고무 부시를 거쳐서 차체에 지지되며, 아암부는 스태빌라이저 링크를 거쳐서 서스펜션 기구부의 서스펜션 아암 등에 연결된다.
이들 코일 스프링이나 스태빌라이저 등의 서스펜션 부재는 통상 스프링 강재로 형성되지만, 그 방청성을 더욱 높이기 위해서, 그 표면에는, 방청 도막이 실시되어 있다. 이 방청 도막은 통상 에폭시 수지계 도막에 의해 구성되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 제 2012-000530 호 공보, 국제 공개 제 WO 2014-013827 호를 참조).
그렇지만, 코일 스프링의 경우, 에폭시 수지계 도막만으로는 한랭지에서의 치핑 현상에 의해 에폭시 수지계 도막이 파괴되는 경우가 있다. 또한, 코일 스프링 시트 권취부의 에폭시 수지계 도막과 시트의 접촉이 강한 경우, 에폭시 수지계 도막이 마멸 혹은 균열 파괴되는 결과, 코일 스프링의 부식이 진행되어, 조기 파손에 이르는 경우가 있다. 또한, 시트 권취부와 와셔(스프링 시트)의 간극에 흙, 모래, 자갈이 인입된 경우, 에폭시 수지계 도막의 파괴가 가속된다.
또한, 스태빌라이저의 경우, 상술한 바와 같이, 스태빌라이저의 장착 부분에는 고무 부시가 설치되어 있지만, 이러한 구조에 있어서, 스태빌라이저와 고무 부시의 간극에 흙, 모래, 자갈 등이 끼어 들어가는 것에 의해 에폭시 수지계 도막 및 고무 부시의 파손이 일어나는 경우가 있다.
따라서, 본 발명은, 에폭시 수지계 도막을 갖는 차량용 서스펜션 부재에 있어서, 에폭시 수지계 도막 및 그 하지의 서스펜션 부재 본체의 보호를 강화하여, 상기 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 금속제 차량용 서스펜션 부재 본체와, 상기 본체의 표면을 덮어 마련한 제 1 층과, 상기 제 1 층의 표면의 적어도 일부를 덮어 마련한 제 2 층을 구비하고, 상기 제 1 층은 에폭시 수지를 포함하며, 상기 제 2 층은 에폭시 수지와 불소 수지를 포함하는 차량용 서스펜션 부재가 제공된다.
본 발명에 의하면, 차량용 서스펜션 부재의 표면에 도장된 에폭시 수지를 포함하는 제 1 층(에폭시 수지계 도막)의 위에, 에폭시 수지 및 불소 수지를 포함하는 제 2 층(에폭시 불소 수지계 도막)을 추가로 마련하는 것에 의해, 에폭시 수지계 도막의 보호, 나아가서는 그 하지의 서스펜션 부재 본체의 보호가 강화되어, 상기 과제가 해결된다.
도 1은 본 발명의 서스펜션 부재의 기본 구조의 일 예를 예시하는 개략 단면도이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 코일 스프링을 구비한 서스펜션 기구의 종단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 서스펜션 기구의 코일 스프링의 사시도이다.
도 4는 일 실시형태에 따른 차량용 스태빌라이저가 장착된 차량 전륜의 서스펜션 장치를 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시하는 스태빌라이저를 부시를 제외하고 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 스태빌라이저 바의 토크 측정값을 비교 예의 스태빌라이저 바의 그것과 함께 나타내는 그래프이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 코일 스프링을 구비한 서스펜션 기구의 종단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 서스펜션 기구의 코일 스프링의 사시도이다.
도 4는 일 실시형태에 따른 차량용 스태빌라이저가 장착된 차량 전륜의 서스펜션 장치를 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시하는 스태빌라이저를 부시를 제외하고 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 스태빌라이저 바의 토크 측정값을 비교 예의 스태빌라이저 바의 그것과 함께 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 몇 가지 실시형태를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 서스펜션 부재(10)의 기본 구조의 일 예를 예시하는 개략 단면도이다.
도 1에 예시하는 차량용 서스펜션 부재(10)는 서스펜션 부재 본체(11), 및 서스펜션 부재 본체(11)의 표면을 덮는 보호막(12)을 구비한다.
서스펜션 부재 본체(11)는 코일 스프링(코일 스프링의 소선), 스태빌라이저, 판 스프링 등이며, 이들은 원주체 혹은 원통체, 또는 직방체를 구성한다(도 1에서는, 원주체로 도시되어 있음). 서스펜션 부재 본체(11)는 금속, 특히 강재로, 통상, 스프링 강재로 형성된다. 스프링 강의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 미국의 자동차 기술자 협회(Society of Automotive Engineers)의 규정에 준거하는 SAE9254를 들 수 있다. SAE9254의 성분 조성(질량%)은, C: 0.51~0.59, Si: 1.20~1.60, Mn: 0.60~0.80, Cr: 0.60~0.80, S: 최대 0.040, P: 최대 0.030, 잔부: Fe이다. 강종의 다른 예로서 JIS에 준거하는 SUP7이나, 그 이외의 강종이어도 좋다.
서스펜션 부재 본체(11)를 구성하는 강재는 화성 처리층(도시하지 않음)을 그 표면에 가질 수 있다. 화성 처리층은, 예를 들면, 인산 아연 등의 인산염에 의해 형성할 수 있다. 또한, 서스펜션 부재 본체(11)를 구성하는 강재는, 표면의 경화, 표면 응력의 균일화 및 잔류 압축 응력의 부여에 의한 내구성이나 내피로 파괴성을 향상시키기 위해서, 쇼트 피닝 처리가 실시되어 있어도 좋다. 쇼트 피닝 처리는, 이것을 실행하는 경우, 화성 처리를 실시하기 전에 실행된다.
서스펜션 부재 본체(11)의 표면을 덮어 마련하고 있는 보호막(12)은 서스펜션 부재 본체(11)의 표면을 직접 덮는 제 1 층(121)과, 이 제 1 층(121)의 표면의 적어도 일부를 덮어 마련한 제 2 층(122)을 구비한다.
제 1 층(121)은 에폭시 수지를 포함한다. 에폭시 수지로서는, 글리시딜 에테르형의 에폭시 수지를 예시할 수 있으며, 그 예를 들면, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르, 비스페놀 F 디글리시딜 에테르 등이다. 이들 에폭시 수지는 단독으로, 혹은 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다. 에폭시 수지는 150~550의 에폭시 당량을 갖는 것이 바람직하다. 에폭시 수지는, 페놀(노볼락형 페놀 수지 등의 페놀 수지를 포함한다), 디시안디아미드, 산히드라지드(예를 들면, 아디프산디히드라지드, 세바신산디히드라지드, 이소프탈산디히드라지드, 더데칸 디하이드라지드) 등을 경화제로 이용하여 경화시킬 수 있다. 즉, 제 1 층(121)은, 그것에 포함된 에폭시 수지를 경화시키는 페놀 수지, 그 이외의 경화제를 포함할 수 있다.
혹은, 제 1 층(121)은, 수지 성분으로서, 에폭시 수지에 부가하여, 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다. 폴리에스테르 수지의 예를 들면, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올 등의 다가 알코올과, 테레프탈산, 말레산, 이소프탈산, 숙신산, 아디프산, 세바스산 등의 다염기성 카르복실산을 에스테르 교환 및 중축합 반응시킨 수지를 예로 들 수 있다. 그들 폴리에스테르 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용하여도 좋다. 에폭시 수지와 폴리에스테르 수지의 비율은, 질량비로, 25~40 : 25~40일 수 있다. 폴리에스테르 수지는 에폭시 수지의 경화제로서도 작용한다.
즉, 제 1 층(121)의 수지 성분은 에폭시 수지로 이루어지거나, 에폭시 수지와 폴리에스테르 수지의 혼합물로 이루어질 수 있다. 본 명세서에 있어서, 제 1 층을 에폭시 수지계 도막이라 칭하는 경우가 있다.
제 1 층(121)은 탄산 칼슘, 탤크 등의 충전제, 왁스, 및/또는 안료(예를 들면, 카본 블랙 등)를 포함하고 있어도 좋다.
제 1 층(121)을 형성하는 에폭시 수지 조성물의 일 예는, 에폭시 수지 55~65 질량%, 페놀 수지(경화제) 15~20 질량%, 탄산 칼슘 15~25 질량%, 왁스 1~2 질량%, 및 카본 블랙 0.6~1 질량%를 포함한다. 제 1 층(121)을 형성하기 위한 에폭시 수지 조성물의 또 하나의 예는 에폭시 수지 25~40 질량%, 폴리에스테르 수지 25~40 질량%, 탄산 칼슘 15~25 질량%, 왁스 1~2 질량%, 및 카본 블랙 0.6~1 질량%를 포함한다.
제 1 층(121)은, 충분한 내식성을 확보하기 위해서, 30~100㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
제 1 층(121)의 표면의 적어도 일부를 덮어 형성하는 제 2 층(122)은 에폭시 수지와 불소 수지를 포함한다. 여기서, 에폭시 수지로서는, 제 1 층(121)에 관하여 설명한 에폭시 수지를 이용할 수 있다. 여기서 이용하는 에폭시 수지는 제 1 층(121)을 구성하는 에폭시 수지와 동종의 것이 바람직하다.
제 2 층(122)에 포함되는 불소 수지로서는, 테트라 플루오로에틸렌계 불소 수지가 바람직하다. 그 예를 들면, 폴리 테트라 플루오로에틸렌(PTFE), 폴리 테트라 플루오로에틸렌/헥사 플루오로 프로필렌 공중합체(FEP) 등이다. 이들 불소 수지는 미립자(평균 입경 1~6㎛)의 형태로 존재한다.
제 2 층에 있어서, 에폭시 수지와 불소 수지는, 질량비로, 50~60 : 40~50으로 존재할 수 있다. 제 2 층에 있어서의 수지 성분은 에폭시 수지와 불소 수지로 이루어질 수 있으므로, 본 명세서에 있어서 제 2 층을 에폭시-불소 수지계 도막이라 하는 경우가 있다.
제 2 층은, 안료(예를 들면 산화 티탄), 그 이외의 첨가제(예를 들면, 상기의 것)를 포함하고 있어도 좋다.
제 2 층을 형성하기 위한 에폭시-불소 수지 조성물의 일 예는, PTFE 미립자 10 질량% 미만, FEP 미립자 10~30 질량%, 에폭시 수지 20~40 질량%, 산화 티탄 20~40 질량%, 및 임의로 그 이외의 첨가물 10 질량% 미만을 포함한다. 경화제는 불필요할 수 있다.
제 2 층(122)은, 충분한 내마모성, 미끄럼 운동성을 확보하기 위해서, 20㎛ 이상의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 제 2 층(122)의 두께는, 통상, 20㎛ 이상 50㎛ 이하이다.
이러한 보호막(12)을 형성하기 위해서, 우선, 서스펜션 부재 본체(11)의 표면에, 예를 들면 상기 에폭시계 수지 조성물(에폭시 수지계 도료)을 도포하고, 가열 경화시켜 제 1 층(121)을 형성한다. 이 때, 서스펜션 부재 본체가 쇼트 피닝을 실시한 것인 경우, 경화 온도는, 쇼트 피닝에 의한 효과를 소실시키지 않도록 하기 위해서, 230℃ 이하로 설정한다. 이렇게 하여 제 1 층을 형성한 후, 그 표면을 탈지하여, 에폭시-불소 수지 조성물을 스프레이 도장하고, 예비 건조시키고, 소성하여 제 2 층(122)을 형성한다. 그 경우 예비 건조는, 예를 들면, 80~120℃의 온도로, 10~30분간 실행할 수 있다. 또한, 소성 온도는, 위와 마찬가지로, 서스펜션 부재 본체가 쇼트 피닝을 실시한 것인 경우, 경화 온도는, 쇼트 피닝에 의한 효과를 소실시키지 않도록 하기 위해서, 230℃ 이하로 설정한다. 소성은, 예를 들면, 180~220℃의 온도로, 20~40분간 실행할 수 있다. 이 소성에 의해, 에폭시 수지가 경화되는 것과 동시에, 불소 수지 미립자가 융합된다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 스프링을 조립한 차량용 서스펜션 기구의 일 예를 나타낸다. 이 서스펜션 기구(21)는 차체(20)에 마련된 맥퍼슨 스트럿 타입의 것이다. 이 서스펜션 기구(21)는 코일 스프링(압축 코일 스프링)(22)과, 코일 스프링(22)의 하측에 배치된 하측의 스프링 시트(23)와, 코일 스프링(22)의 상측에 배치된 상측의 스프링 시트(24)와, 쇼크 업소버(25)와, 차체(20)에 장착하기 위한 마운트 부재(26)와, 차축측의 너클 부재에 장착하는 브래킷(27) 등을 구비하고 있다.
코일 스프링(22)은 하측의 스프링 시트(23)와 상측의 스프링 시트(24) 사이에 압축된 상태로 배치되어 있다. 코일 스프링(22)과 스프링 시트(23, 24)에 의해, 스프링 장치(28)가 구성되어 있다. 쇼크 업소버(25)는 상하 방향으로 연장되는 연직선(H)에 대하여 축선(X1)이 각도(θ)만큼 경사진 자세로 차체(20)에 장착되어 있다.
도 3은 압축의 하중이 부하되어 있지 않은 상태(소위 자유 상태)의 코일 스프링(22)을 도시하고 있다. 자유 상태에 있는 코일 스프링(22)의 중심축(X2) 방향의 길이를 자유 길이라는 것으로 한다. 코일 스프링(22)의 중심축(X2)을 따라서 압축의 하중이 부하되면, 코일 스프링(22)은 자유 길이보다 길이가 짧아지는 방향으로 휜다. 이 코일 스프링(22)은, 하측의 스프링 시트(23)와 상측의 스프링 시트(24)의 사이에 압축된 어셈블리 상태에서, 차체(20)에 장착되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 코일 스프링(22)은 나선형으로 성형된 소선(와이어)(30)을 갖고 있다. 소선(30)은 단면이 원형의 스프링강으로 이루어지며, 소선(30)의 외면 전체에 방청을 위한, 도시하지 않은 에폭시 수지계 도막(도 1에 있어서의 제 1 층(121)에 상당)이 형성되어 있다. 이 코일 스프링(22)은, 소선(30)의 하단(30a)으로부터 예를 들면 1권선째 미만으로 형성된 하측의 시트 권취부(22a)와, 소선(30)의 상단(30b)으로부터 예를 들면 1권선째 미만으로 형성된 상측의 시트 권취부(22b)를 갖고 있다. 시트 권취부(22a, 22b) 사이의 유효부(22c)는 피치(P)로 감겨 있다. 코일 스프링(22)의 일 예는 원통 코일 스프링이지만, 차량의 사양에 따라서, 배럴형 코일 스프링, 북 형 코일 스프링, 테이퍼 코일 스프링, 부등 피치 코일 스프링, 그 이외의 스프링 등 여러 가지의 형태의 압축 코일 스프링이라도 좋다.
하측의 시트 권취부(22a)의 소선(30) 상의 에폭시 수지계 도막 부분의 둘레면을 덮고 에폭시-불소 수지계 도막(40)(도 1에 있어서의 제 2 층(122)에 상당)이 (부분적으로) 마련되어 있다.
코일 스프링(22)은 하측의 스프링 시트(23)와 상측의 스프링 시트(24) 사이에 압축된 상태에서 차체(20)에 조립되며, 차체(20)에 부하되는 하중을 탄성적으로 지지한다. 하측의 시트 권취부(22a)는 스프링 시트(23)의 상면에 접하고 있다. 상측의 시트 권취부(22b)는 스프링 시트(24)의 하면에 접하고 있다. 이 코일 스프링(22)은 풀 리바운드 시에 최대로 신장하며, 풀 범프 시에 최대로 압축된다. "풀 리바운드"란, 차체를 리프트 했을 때에, 코일 스프링(22)의 하방에 가해지는 인장의 하중에 의해 코일 스프링(22)이 최대로 신장한 상태이다. "풀 범프"란, 차체(20)에 가해지는 부하에 의해 코일 스프링(22)이 최대로 압축된 상태이다.
코일 스프링(22)은, 스프링 시트(23, 24) 사이에서 압축하여 예하중(프리로드)을 준 상태에서 쇼크 업소버(25)에 조립, 차체(20)에 장착한다. 차체(20)에 장착된 코일 스프링(22)에, 상하 방향의 하중이 부하된다. 이 부하의 크기에 따라서, 코일 스프링(22)이 하측의 스프링 시트(23)와 상측의 스프링 시트(24)의 사이에서 휜다. 즉, 이 코일 스프링(22)은 하중의 크기에 따라서 풀 범프(최대 압축 상태)와 풀 리바운드(최대 신장 상태)의 사이에서 신축한다.
코일 스프링(22)이 신장하면, 스프링 시트(23)와 하측의 시트 권취부(22a)의 사이의 간극이 넓어지기 때문에, 이 간극에 모래 등의 이물이 진입할 가능성이 있다. 반대로, 코일 스프링(22)이 압축되면, 스프링 시트(23)와 하측의 시트 권취부(22a)의 사이의 간극이 좁아진다. 이 때문에, 하측의 시트 권취부(22a)와 소선(30)의 사이에 모래 등의 딱딱한 이물이 인입되면, 코일 스프링(22)의 에폭시 수지계 도막이 박리되거나, 소선(30)이 손상되는 등 하여, 소선(30)에 부식이 생기는 원인이나 표면 상처를 기점으로 한 조기 파손의 원인이 된다. 또한, 저온 시의 내치핑성도 저하된다.
그렇지만, 본 실시형태에서는, 하측의 시트 권취부(22a)의 소선(30) 상의 에폭시 수지계 도막 부분을 덮어 에폭시-불소 수지계 도막(40)을 마련하고 있기 때문에, 코일 스프링 시트 권취부가 상대 부품(스프링 시트)과 접촉하여 에폭시 수지계 도막 및 소선이 마멸되는 현상을 방지할 수 있는 동시에, 스프링 시트(23)와 소선(30)의 사이에 모래나 이물이 인입되는 것에 의해 소선(30)이 부식되거나, 부식이 원인이 되어 소선(30)이 접히는 것이 억제되어, 내구성을 향상시킬 수 있다. 제 2 층에 포함되는 불소 수지가 저마찰성이며, 높은 내마모성을 갖는 것이 그 한 요인으로 되어 있다고 생각할 수 있다.
여기서, 하측의 시트 권취부(22a)에 에폭시-불소 수지계 도막(40)을 마련한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 상측의 시트 권취부(22b) 또는 소선(30) 전체에 에폭시-불소 수지계 도막(40)을 마련하여도 좋다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 스태빌라이저를 조립한 차량 전륜의 서스펜션 기구(K)의 일 예를 도시한다. 도 5는 차량용 스태빌라이저(50)를 스태빌라이저용 부시(100)를 제외한 상태로 도시하는 사시도이다.
차량용 스태빌라이저(50)는 중공 부재 또는 중실 부재로 구성된 스태빌라이저 바(60)와, 스태빌라이저 바(60)를 차체의 프레임부(F)에 고정하는 스태빌라이저용 부시(100)와, 스태빌라이저 바(60)의 선단(63a)을 서스펜션 기구(K)의 작동 부분에 연결시키는 스태빌라이저 링크(70)를 구비하고 있다.
스태빌라이저 바(60)는, 차체의 폭방향에 걸쳐서 토션부(61)와, 이 토션부(61)의 양단에 위치하는 숄더부(62)와, 이 숄더부(62)로부터 각각 차량 전후 방향으로 연장되는 아암부(63)를 구비하며, 대략 U자 형상으로 형성되어 있다.
스태빌라이저 바(60)는, 현가 장치(K)의 작동 부분이 상하 이동하면, 아암부(63)가 그것에 추종하여 작동하며, 토션부(61)에 비틀림이 생겨, 그 뒤틀림 반력에 의해 현가 장치(K)를 안정적으로 유지하는 기능을 갖고 있다. 스태빌라이저 바(60)의 단면은 원형일 수 있다.
서스펜션 기구(K)는, 예를 들면, 더블 위시본 타입의 서스펜션 기구이며, 좌우에 마련된 차축부(Ka)에, 도시하지 않은 전륜 등이 장착된다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 스태빌라이저 바(60)는, 그 전면에 걸쳐서, 에폭시 수지계 도막(201)(도 1에 있어서의 제 1 층(121)에 상당)을 마련할 수 있다. 그리고, 이 에폭시 수지계 도막(201) 상에 에폭시-불소 수지계 도막을 형성하는 것이지만, 이 에폭시-불소 수지계 도막은, 부시(100)가 장착되는 것에 의해 스태빌라이저 바(60)가 부시(100)와 접촉하는 부분의 둘레면에 형성하는 것이 유리하다(에폭시-불소 수지계 도막(202)).
이렇게 하여 에폭시 수지계 도막(201)과 함께 에폭시-불소 수지계 도막(202)을 형성한 스태빌라이저(50)의 소정의 위치에 부시(100)를 장착한다.
이와 같이 구성된 차량용 스태빌라이저(50)는 다음과 같이 작동한다. 즉, 예를 들면 차량 주행 중에, 편측의 차륜이 구덩이에 들어가, 현가 장치(K)의 한쪽이 내려간 것으로 한다. 그러면, 좌우의 아암부(63)에 끼인각이 생기거나, 혹은 끼인각이 넓어지므로, 토션부(61)가 비틀어져, 비틀림 반력이 생긴다. 이 비틀림 반력에 의해 토션부(61)가 원래 상태로 되돌아와, 서스펜션 기구(K)를 원래의 위치로 되돌린다.
그 경우, 스태빌라이저 바(60)와 부시(100)의 간극에 흙, 모래, 자갈이 끼어 들어가 에폭시 도막 및 부시(100)를 손상시키는 경우가 있지만, 상술한 바와 같이, 스태빌라이저 바(60)와 부시(100)의 사이의 에폭시 수지계 도막(201)의 위에는 에폭시-불소 수지계 도막(202)이 형성되어 있으므로, 이러한 손상을 방지할 수 있다. 부가하여, 에폭시-불소 수지계 도막(202)이 형성되어 있는 것에 의해, 스태빌라이저 바(60)와 부시(100)의 마찰에 의한 이상음(異音)을 방지 혹은 저감할 수 있다.
여기까지는, 차량용 서스펜션 부재로서, 코일 스프링, 스태빌라이저에 대하여 본 발명에 따른 도막을 형성한 실시형태에 대하여 설명해왔지만, 본 발명은, 그 이외의 차량용 서스펜션 부재에 대해서도 응용 가능하다. 예를 들면, 본 발명의 다른 실시형태로서, 판 스프링을 조립한 서스펜션 기구가 있다. 판 스프링에 대하여, 본 발명에 따른 에폭시-불소 수지계 도막을 형성하는 것에 의해, 모래, 자갈 등의 딱딱한 이물의 끼어 들어감, 충돌에 의한 부식, 파손을 방지할 수 있기 때문에 내구성이 향상된다. 또한, 판 스프링 간의 마찰 저감에 의한 이상음의 발생 방지 혹은 저감 등의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 미소 진동수 대역에 있어서의 동마찰 계수의 증대를 방지할 수 있으므로, 연속적으로 미소 진동이 발생하는 고속 도로 등의 주행 시에 있어서의 승차감을 개선할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 설명한다.
실시예
SUP9로 형성된 직경 23㎜의 스태빌라이저 바의 외주 전면에, 이하의 조성의 에폭시 수지 조성물을 분체 도장하여, 대기 중 180℃에서 20분간 소성(베이킹; baking) 하여, 두께 80~120㎛의 에폭시 수지계 도막을 형성했다.
<에폭시 수지 조성물>
에폭시 수지(비스페놀 A 디글리시딜 에테르, 비스페놀 F 디글리시딜 에테르 공중합체) 57~63 질량%
경화제(글리시딜 말단 캡 폴리(비스페놀 A/에피클로로히드린; CAS No. 25036-25-3) 18~20 질량%
탄산칼슘 18~25 질량%
흑색 안료(카본 블랙) 0.8~1.0 질량%
이 에폭시 수지계 도막의 소정 부분에 이하의 조성의 에폭시-불소 수지 조성물을 도포하고, 100℃에서 20분간 건조한 후, 200℃에서 20분간 베이킹을 실행하여, 두께 40~60㎛, 폭 100±5㎜의 에폭시-불소 수지계 도막을 형성했다.
<에폭시-불소 수지 조성물>
에폭시 수지(비스페놀 A 디글리시딜 에테르, 비스페놀 F 디글리시딜 에테르, 폴리에스테르 공중합체) 25~35 질량%
PTFE 미립자 5~10 질량%
FEP 미립자 15~25 질량%
산화 티탄 25~35 질량%
이 에폭시-불소 수지계 도막에 씌우도록 에틸렌 프로필렌 디엔 고무제의 부시를 장착했다.
그리고 나서, 부시를 고정하고, 스태빌라이저 바의 양단을 동일 회전 방향으로 매초 0.5도의 회전 속도로 비틀림, 각 회전 각도에 있어서의 토크를 측정했다. 에폭시-불소 수지계 도막을 형성하지 않았던 스태빌라이저 바에 대해서도 마찬가지로 하여 토크를 측정했다. 결과를 도 6에 도시했다. 도 6에 있어서, 곡선 a는 에폭시-불소 수지계 도막을 형성한 스태빌라이저 바에 대한 결과를, 곡선 b는 에폭시-불소 수지계 도막을 형성하지 않았던 스태빌라이저 바에 대한 결과를 나타낸다.
도 6에 도시하는 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 에폭시-불소 수지계 도막을 형성한 스태빌라이저 바는 에폭시-불소 수지계 도막을 형성하지 않았던 스태빌라이저 바보다 의미있는 낮은 토크값을 나타냈다. 이것은, 에폭시-불소 수지계 도막을 형성한 스태빌라이저 바가 부시와의 마찰이 적고, 내마모성, 미끄럼 운동성이 충분히 확보되는 것을 의미하며, 스태빌라이저 바와 부시의 마찰에 의한 이상음을 방지 혹은 저감할 수 있는 것을 시사하고 있다. 또한, 에폭시-불소 수지계 도막을 형성한 스태빌라이저 바는 마찰 계수가 작으므로, 스태빌라이저 바와 부시의 간극에 흙, 모래, 자갈이 끼어 들어가기 어려워, 하지의 에폭시 도막 및 부시가 손상되는 것을 방지할 수 있는 것이 기대된다.
10: 차량용 서스펜션 부재 11: 서스펜션 부재 본체
12: 보호막 121: 보호막의 제 1 층
122: 보호막의 제 2 층 20: 차체
21: 서스펜션 기구 22: 코일 스프링
22a: 하측의 시트 권취부 22b: 상측의 시트 권취부
23: 하측의 스프링 시트 24: 상측의 스프링 시트
28: 스프링 장치 30: 소선
30a: 하단 30b: 상단
40: 에폭시-불소 수지계 도막 50: 스태빌라이저
60: 스태빌라이저 바 61: 토션부
62: 숄더부 63: 아암부
100: 스태빌라이저용 부시 201: 에폭시 수지계 도막
202: 에폭시-불소 수지계 도막
12: 보호막 121: 보호막의 제 1 층
122: 보호막의 제 2 층 20: 차체
21: 서스펜션 기구 22: 코일 스프링
22a: 하측의 시트 권취부 22b: 상측의 시트 권취부
23: 하측의 스프링 시트 24: 상측의 스프링 시트
28: 스프링 장치 30: 소선
30a: 하단 30b: 상단
40: 에폭시-불소 수지계 도막 50: 스태빌라이저
60: 스태빌라이저 바 61: 토션부
62: 숄더부 63: 아암부
100: 스태빌라이저용 부시 201: 에폭시 수지계 도막
202: 에폭시-불소 수지계 도막
Claims (17)
- 금속제 차량용 서스펜션 부재 본체와,
상기 본체의 표면을 덮어 마련한 제 1 층과,
상기 제 1 층의 표면의 적어도 일부를 덮어 마련한 제 2 층을 구비하고,
상기 제 1 층은 에폭시 수지를 포함하며,
상기 제 2 층은 에폭시 수지와 불소 수지를 포함하고,
상기 불소 수지가 미립자의 형태인
차량용 서스펜션 부재. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 층 및 제 2 층이 각각 포함하는 에폭시 수지가 각각 150~550의 에폭시 당량을 갖는
차량용 서스펜션 부재. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 층이 상기 에폭시 수지를 경화시키는 경화제로서의 페놀 수지를 포함하는
차량용 서스펜션 부재. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 층이, 상기 에폭시 수지를 55~65 질량%의 양으로, 상기 경화제로서의 페놀 수지를 15~20 질량%의 양으로, 탄산 칼슘을 15~25 질량%의 양으로, 왁스를 1~2 질량%의 양으로, 및 카본 블랙을 0.6~1 질량%의 양으로 포함하는
차량용 서스펜션 부재. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 층이 폴리에스테르 수지를 추가로 포함하는
차량용 서스펜션 부재. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 층이, 상기 에폭시 수지 및 상기 폴리에스테르 수지를, 25~40 : 25~40의 전자 대 후자의 질량비로 포함하는
차량용 서스펜션 부재. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 층이, 상기 에폭시 수지를 25~40 질량%의 양으로, 상기 폴리에스테르 수지를 25~40 질량%의 양으로, 탄산 칼슘을 15~25 질량%의 양으로, 왁스를 1~2 질량%의 양으로, 및 카본 블랙을 0.6~1 질량%의 양으로 포함하고,
상기 에폭시 수지, 상기 폴리에스테르 수지, 상기 탄산 칼슘, 상기 왁스 및 상기 카본 블랙의 질량%의 합은 100질량%인
차량용 서스펜션 부재. - 제 1 항에 있어서,
제 1 층이 30~100㎛의 두께를 갖는
차량용 서스펜션 부재. - 제 1 항에 있어서,
상기 불소 수지가 1~6㎛의 평균 입경을 갖는 미립자의 형태인
차량용 서스펜션 부재. - 제 9 항에 있어서,
상기 불소 수지가 폴리 테트라 플루오로에틸렌(PTFE), 및 테트라 플루오로에틸렌/헥사 플루오로 프로필렌 공중합체(FEP) 중 적어도 하나인
차량용 서스펜션 부재. - 제 9 항에 있어서,
제 2 층이, 상기 에폭시 수지 및 불소 수지를, 50~60 : 40~50의 전자 대 후자의 질량비로 포함하는
차량용 서스펜션 부재. - 제 10 항에 있어서,
상기 제 2 층이, 상기 불소 수지로서 PTFE 미립자를 10 질량% 미만의 양으로, 상기 불소 수지로서 FEP 미립자를 10~30 질량%의 양으로, 상기 에폭시 수지를 20~40 질량%의 양으로, 산화 티탄을 20~40 질량%의 양으로 포함하는
차량용 서스펜션 부재. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 2 층이 20㎛ 이상 50㎛ 이하의 두께를 갖는
차량용 서스펜션 부재. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체가 쇼트 피닝 가공되어 있는
차량용 서스펜션 부재. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체가 화성 처리층을 표면에 갖는
차량용 서스펜션 부재. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체가 코일 스프링 부재이며, 상기 제 2 층은 적어도 시트 권취부에 마련되어 있는
차량용 서스펜션 부재. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체가 스태빌라이저 부재이며, 상기 제 2 층은 적어도 부시가 장착되는 부분에 마련되어 있는
차량용 서스펜션 부재.
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