WO2018124602A1 - 차량용 하이브리드 현가암 - Google Patents

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WO2018124602A1
WO2018124602A1 PCT/KR2017/015102 KR2017015102W WO2018124602A1 WO 2018124602 A1 WO2018124602 A1 WO 2018124602A1 KR 2017015102 W KR2017015102 W KR 2017015102W WO 2018124602 A1 WO2018124602 A1 WO 2018124602A1
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suspension arm
insert molding
arm body
thickness
vehicle
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김현우
이성근
권태성
이대주
박민국
권순찬
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주식회사 일진
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Definitions

  • the present disclosure relates to a suspension arm of a vehicle suspension device, and more particularly, to a hybrid suspension arm for a vehicle formed of a composite material.
  • Suspension arms used in vehicle suspensions are known in the art.
  • Conventional suspension rock is classified into a casting type and a press type according to a manufacturing method.
  • the casting type suspension arm is produced by injecting a molten steel into a mold to solidify the press type suspension arm, and the press type suspension arm is manufactured by welding two press-formed plates from a steel sheet.
  • the suspension rock formed from the composite material of metal and plastic is proposed.
  • a hybrid suspension arm may be formed by insert-injecting a plastic material into a suspension arm body made of steel.
  • the insert molding of the plastic material having a larger shrinkage than the steel contracts more than the suspension rock body and is separated from the suspension rock body of the steel material, which may lead to a decrease in the strength of the suspension rock as a whole.
  • the thickness of the insert molding part in contact with the suspension arm was adjusted thinly.
  • the present disclosure solves the above-mentioned deficiencies of the prior art and provides a hybrid suspension vehicle for vehicle having excellent durability.
  • the present disclosure provides embodiments of a vehicle hybrid suspension arm.
  • the vehicle hybrid suspension arm according to an exemplary embodiment includes a top suspension portion and two sidewall portions extending downward from the upper portion and a suspension arm body of a metal material opened downward and an insert injection molded into the suspension arm body.
  • the thickness of at least a portion of the insert molding portion comprising an insert molding and in contact with the top plate portion and the side wall portion ranges from 2 mm to 3 mm.
  • the thickness of the entire insert molding portion in contact with the top plate portion and the side wall portion ranges from 2 mm to 3 mm.
  • At least one hole is formed through the suspension arm body, the insert molding extends through the at least one hole and extends from the at least one hole by a predetermined area. Projections are formed and the thickness of the expanded portion of the engagement projections is in the range of 2 mm to 3 mm.
  • the insert molding has at least one reinforcing rib protruded, and the thickness of the reinforcing rib is in the range of 2 mm to 5 mm.
  • the reinforcing rib includes a portion extending between two opposing sidewall portions of the insert molding and a portion intersecting with a portion extending between two opposing sidewall portions of the insert molding.
  • the vehicle hybrid suspension arm further includes at least one reinforcement plate installed in the suspension arm body and both ends of which are fixed to the suspension arm body to support the suspension arm body.
  • the reinforcement plate has a side facing the upper plate portion, and a part of the insert molding is formed between the side surface of the reinforcement plate and the inner surface of the upper plate portion, and all surfaces except the both ends of the reinforcement plate are wrapped by the insert molding.
  • the reinforcement plate is embedded in the insert molding so that the separation of the suspension arm body and the insert molding is prevented by the reinforcement plate.
  • the reinforcing plate is formed with at least one hole through which the insert molding is filled.
  • the thickness of the insert molding portion formed on the side opposite to the side facing the top plate of the reinforcement plate is in the range of 2.5 mm to 3 mm.
  • the thickness of the insert molding portion formed on the side of the reinforcement plate in the thickness direction is in the range of 2.5 mm to 3 mm.
  • the suspension arm body is formed with a flange bent the end of the side wall portion, the thickness of the insert molding portion in contact with the end of the flange ranges from 2.5 mm to 3 mm.
  • the suspension arm body is formed of a steel material.
  • the insert molding is formed from a fiber reinforced plastic material.
  • a portion of the suspension arm body portion covered with the plastic insert molding (while meeting the weight reduction and strength required as the vehicle suspension arm) is unintentionally exposed to the outside. Therefore, when a part of the suspension arm body portion covered with the plastic insert molding is exposed to the outside, water penetrates into the gap formed between the suspension arm body and the plastic insert molding through the exposed portion and thus becomes a suspension rock body. The risk of corrosion is reduced. That is, the durability of the suspension rock is improved.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a hybrid suspension arm for a vehicle according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the suspension arm body and the plastic insert molding separately in the modified example of the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion adjacent to a portion where the engaging projection of the leg portion is formed in the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a portion in which the engaging projection of the leg portion is formed in the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a bottom view of the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 1.
  • FIG. 7 illustrates a suspension arm body and a reinforcement plate coupled to the suspension arm body in the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 1.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a portion where the reinforcing plate is coupled in the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 1.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view in another direction of a portion in which the reinforcing plate is coupled in the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 1.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a hybrid suspension arm for a vehicle according to another embodiment.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a bottom view of the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a bottom view of the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 10.
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating a hybrid suspension arm for a vehicle according to another embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a portion adjacent to the portion where the engaging projection of the leg portion is formed in the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 10.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a portion in which the engaging projection of the leg portion is formed in the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 10.
  • Embodiments of the present disclosure are illustrated for the purpose of describing the technical spirit of the present disclosure.
  • the scope of the present disclosure is not limited to the embodiments set forth below or the detailed description of these embodiments.
  • connection when a component is referred to as being "connected” or “connected” to another component, that component can be directly connected to or connected to another component, or a new different configuration It is to be understood that the connection may be or may be connected via an element.
  • Suspension of the vehicle is a device that connects the vehicle body and the wheel, and includes a spring that absorbs vibration or shock transmitted from the road surface, a shock absorber to control the operation of the spring, a suspension arm to control the operation of the wheel, suspension links do.
  • a suspension device to which the wishbone control method is applied includes a suspension arm (for example, an upper control arm and a lower control arm) connecting a knuckle fastened to a wheel to a vehicle body. )] Is used.
  • suspension arm One end of the suspension arm is connected to the cross member or subframe constituting the vehicle body, and the other end thereof is connected to the knuckle through the ball joint.
  • Such suspension arms support the wheels on the vehicle body and appropriately control the toe-in of the wheels according to the driving conditions of the vehicle to improve the straight running and steering stability of the vehicle.
  • Embodiments of the vehicle hybrid suspension arm described below can be used as an upper control arm or a lower control arm in a vehicle suspension.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a hybrid vehicle suspension arm for a vehicle according to an embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the vehicle hybrid suspension arm illustrated in FIG. 1.
  • 3 is a diagram illustrating the suspension arm body and the plastic insert molding separately in the vehicle hybrid suspension arm according to the modification.
  • the vehicle hybrid suspension arm 100 (hereinafter, simply referred to as 'hybrid suspension arm') of an embodiment is inserted into a suspension body body 110 and a suspension arm body 110 made of metal.
  • the injection molding includes an insert molding 120 of plastic material (hereinafter, also referred to as 'plastic insert molding').
  • the hybrid suspension arm 100 may further include a bush 130 and a ball joint 140 to be connected to the vehicle body and the knuckle.
  • Hybrid suspension arm 100 has a 'U' shape or similar shape.
  • the hybrid suspension arm 100 may be used as the upper control arm in the suspension of the vehicle.
  • the suspension arm body 110 is formed of steel and may be manufactured by press molding.
  • the suspension arm body 110 may be manufactured by press molding a high tension steel plate for a vehicle.
  • the suspension arm body 110 includes two leg portions 111 and a joint portion 112 connecting the two leg portions 111.
  • One end portion of the leg portion 111 (in FIGS. 1 and 2, the end portion of the leg portion 111 facing the rear RD) is formed with a pipe engaging portion 113 forming a concave groove of a substantially semi-cylindrical shape.
  • the pipe coupling portion 113 is fitted with a bush pipe 114 is welded.
  • the bush pipe 114 is coupled to the pipe coupling portion 113 so as to open laterally, and the bush 130 is coupled to the bush pipe 114 by indentation.
  • At one end of the joint portion 112 (in FIGS.
  • annular mounting protrusion 115 for mounting the ball joint 140 protrudes. Is formed.
  • the annular mounting protrusion 115 is integrally formed on the joint portion 112 for mounting the ball joint 140, but separately at one end of the joint portion 112 as shown in FIG. 3.
  • the formed ball joint pipe 117 may be joined by welding.
  • the suspension arm body 110 has at least one hole 118 formed therethrough for firm coupling with the plastic insert molding 120.
  • the plurality of holes 118 are penetrated apart from each other in the leg portion 111.
  • the plurality of holes 118 may be formed to have the same diameter.
  • the plurality of holes 118 may be formed by combining a hole 118A having a small diameter and a hole 118B having a large diameter. Holes 118A and 118B of different diameters may be arranged (eg, alternately placed) in a variety of ways.
  • a large diameter hole 118B may be selectively disposed between the suspension arm body 110 and the plastic insert molding 120 where a large coupling force is required. Meanwhile, as shown in FIG.
  • a hole 119 may be formed in the joint part 112 to increase the bonding force with the plastic insert molding 120. Since the joint part 112 has a larger contact area with the plastic insert molding 120 than the leg part 111, the hole 119 formed in the joint part 112 may be a hole formed in the leg part 111. It may be formed to have a larger diameter than 118).
  • the plastic insert molding 120 has a shape corresponding to the suspension arm body 110, that is, a 'U' shape or similar shape. That is, the plastic insert molding 120, like the suspension arm body 110, includes two leg portions 121 and a joint portion 122 connecting the two leg portions 121.
  • the plastic insert molding 120 is formed of a high strength plastic material to be coupled to the suspension arm body 110 to reinforce the strength of the hybrid suspension arm 100.
  • the plastic insert molding 120 is formed of fiber reinforced plastic material.
  • the polyamide resin may be formed of a polyamide resin such as nylon 6 (PA6), nylon 66 (PA66), or the like, or may be formed of a polyamide resin including glass fiber.
  • coupling protrusions 123 corresponding to the holes 118 of the suspension arm body 110 are formed.
  • the engaging protrusion 123 extends through the hole 118 formed in the suspension arm body 110 and extends from the hole 118 by a predetermined area (set area). That is, the coupling protrusion 123 is filled in the hole 118 at the time of insert injection of the plastic insert molding 120, and the plastic insert molding 120 pushed out of the suspension arm body 110 through the hole 118.
  • the coupling force between the suspension arm body 110 and the plastic insert molding 120 is increased, and the plastic insert molding 120 is prevented from being arbitrarily separated from the suspension arm body 110.
  • the engaging projection 123 is such that the area of the portion 123A (see FIGS. 4 and 5) that extends according to the diameter size of the hole 118 (eg, the area pressed by the suspension arm body 110 by deformation) varies. Can be formed.
  • the coupling protrusion 123 may be formed such that the area of the portion 123A that extends in proportion to the diameter size of the holes 118A and 118B is increased or decreased.
  • a through hole 124 corresponding to the hole 119 is formed in the plastic insert molding 120, and the through hole 124 is formed.
  • An annular engaging protrusion 125 may be formed that protrudes from the peripheral portion.
  • the annular engagement protrusion 125 extends through the hole 119 formed in the joint part 112, and has a shape in which an upper end portion penetrating through the joint part 112 is bent in the radially outward direction of the hole 119. .
  • the coupling protrusion 125 increases the coupling force between the suspension arm body 110 and the plastic insert molding 120 together with the coupling protrusion 123.
  • the ball joint 140 mounted on the hybrid suspension arm 100 is coupled to a ball stud 141 having a round bar attached to the ball portion, a socket 142 for receiving a ball portion of the ball stud 141, and a socket 142. And a ball seat 143 for supporting the ball stud 141 so that the ball stud 141 is rotatable in an arbitrary direction, and a dust cover 144 for preventing the inflow of foreign matter into the socket 142. .
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion adjacent to a portion where the engaging portion of the leg portion is formed in the hybrid suspension arm shown in FIG. 1
  • FIG. 5 is a portion where the engaging protrusion of the leg portion is formed in the hybrid suspension arm shown in FIG. 1. It is a cross section of.
  • the suspension arm body 110 is formed to have an upper plate portion 110T and a side wall portion 110S that is bent and extends from the upper plate portion 110T. That is, the suspension arm body 110 is opened downwardly including two side wall portions 110S extending downward from the upper plate portion 110T and the upper plate portion 110T.
  • the upper plate portion 110T and the side wall portion 110S may be formed over at least part or the entirety of the leg portion 111 and the joint portion 112.
  • the plastic insert molding 120 is set to have a predetermined thickness range so as to support the suspension arm body 110. It is formed by insert injection.
  • the inventors of the present application find that when a portion of the suspension arm body portion covered with plastic insert molding is exposed to the outside, for example in the manufacture of a hybrid suspension arm, a portion of the suspension arm body portion (to be covered with plastic insert molding) is not intended. Uncovered by the plastic insert molding and exposed directly to the outside or part of the suspension rock body is inadvertently too thinly covered by the plastic insert molding and the plastic insert molding is peeled off during use of the hybrid suspension rock It has been recognized that when a portion is exposed to the outside, water penetrates through the exposed portion into the gap formed between the suspension arm body and the plastic insert molding, resulting in swelling and thus the corrosion of the suspension arm body.
  • the suspension arm body 110 is secured so that a portion of the portion of the suspension arm body 110 covered with the plastic insert molding is not inadvertently exposed to the outside.
  • the thickness T1 of the portion of the plastic insert molding 120 in contact with the plastic insert molding 120 is 2 mm. To 3 mm. (In the present disclosure, that the thickness of the plastic insert molding part has a predetermined range means that the thickness of the plastic insert molding part has a predetermined range. In other words, in the present disclosure, the thickness of the plastic insert molding part has a predetermined range.
  • this includes designing and manufacturing the thickness to have a predetermined range even though the thickness may deviate from the predetermined range due to manufacturing errors, which is exceptional in a particular individual suspension rock product.)
  • the upper plate portion 110T and the sidewall portion are manufactured.
  • the thickness T1 of the entire portion of the plastic insert molding 120 in contact with 110S ranges from 2 mm to 3 mm.
  • the manufacturing tolerances include processing tolerances (dimension tolerances) that occur during molding of the suspension arm body 110, positional tolerances that occur during installation of the mold of the suspension arm body 110, and the like, such manufacturing tolerances include suspension arm bodies. It becomes a factor which reduces the matching property (matching property) of the 110 and the plastic insert molding 120.
  • the thickness of the plastic insert molding 120 directly contacting the upper plate portion 110T and the side wall portion 110S is less than 2 mm, the thickness of the plastic insert molding 120 is thin, so that the plastic insert molding ( An unmolded part may be generated due to manufacturing tolerances when inserting the insert 120).
  • the thickness T1 of the portion of the plastic insert molding 120 directly contacting the upper plate portion 110T and the side wall portion 110S exceeds 3 mm, the thickness of the plastic insert molding 120 becomes thicker, thereby causing the plastic insert to be thicker. Since the amount of shrinkage of the molding 120 increases, a gap may occur that may lower the strength of the hybrid suspension arm 100.
  • the thickness T2 of the extended portion 123A of the engaging protrusion 123 which increases the coupling force between the suspension arm body 110 and the plastic insert molding 120, has a range of 2 mm to 3 mm. .
  • the coupling protrusion 123 may be formed to a thin thickness due to the manufacturing tolerances of the suspension arm body 110.
  • the extended portion 123A of the coupling protrusion 123 may be easily broken (eg, broken or dropped) by vibration or shock transmitted from the road surface to the hybrid suspension arm 100.
  • the plastic insert molding 120 may be arbitrarily separated from the suspension arm body 110, thereby making it difficult to maintain the strength of the hybrid suspension arm 100.
  • the thickness T2 of the extended portion 123A of the engaging projection 123 exceeds 3 mm, the plastic insert molding 120 is pushed out through the hole 118 of the suspension arm body 110. Since the insert should be injected, there are difficulties in mold design and manufacturing.
  • the coupling protrusion 123 is formed to be thicker than necessary, there is a risk that an impact may be applied to the coupling protrusion 123 by interference with other components when the hybrid suspension arm 100 is transported, stored, and installed. The aesthetic sense of the appearance of the hybrid suspension rock 100 may be lowered.
  • the end portion of the side wall portion 110S is formed to be bent to the outside of the suspension arm body 110.
  • the plastic insert molding 120 formed to contact the end of the side wall portion 110S and the end of the side wall portion 110S may be cut by trimming to reduce the weight of the hybrid suspension arm 100.
  • FIG. 6 is a bottom view of the hybrid suspension rock shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a bottom view of the hybrid suspension rock shown in FIG. 1.
  • At least one reinforcing rib 126 is protruded from the plastic insert molding 120 to maintain the strength of the hybrid suspension arm 100 and to prevent deformation due to external force.
  • the reinforcing rib 126 includes both a portion extending between two opposing sidewall portions 120S of the plastic insert molding 120 and a portion intersecting with a portion extending between the two sidewall portions 120S.
  • the reinforcing rib 126 is not a portion of the plastic insert molding 120 that is in direct contact with the suspension arm body 110, and therefore at least with the portion of the plastic insert molding 120 that is in direct contact with the suspension arm body 110 of the present disclosure.
  • the thickness of the portion of the plastic insert molding 120 which is in direct contact with the suspension arm body 110 is in the range of 2 mm to 3 mm, and in this thickness condition, the shape and thickness of the reinforcing rib 126 are made of plastic While minimizing the total weight of the insert molding 120, the plastic insert molding 120 may be determined to serve to reinforce the strength of each part of the suspension arm body 110.
  • a reinforcing rib 126 may be formed in a shape such as a lattice shape in a portion of the hybrid suspension arm 100 to which a large load is applied by vibration or shock transmitted to the hybrid suspension arm 100. Reinforcing ribs 126 may be formed to a thicker thickness than the site.
  • the thickness T3 of the reinforcing ribs 126 ranges from 2 mm to 5 mm.
  • the reinforcing rib 126 may not properly perform the role of maintaining the strength of the hybrid suspension arm 100, preventing deformation, and the like.
  • an unmolded portion may be generated due to manufacturing tolerances of the suspension arm body 110 in the reinforcing rib 126, thereby lowering the strength of the reinforcing rib 126 itself.
  • the reinforcing rib 126 when the reinforcing rib 126 is formed to a thickness greater than 5 mm, the total weight of the plastic insert molding 120 is increased to make it difficult to lighten the hybrid suspension arm 100, and in some cases, the plastic insert Residual stress due to shrinkage of the molding 120 may remain in the reinforcing rib 126, thereby reducing the strength of the reinforcing rib 126.
  • the thickness T3 of the reinforcing rib 126 exceeds 7 mm, voids may be generated in the reinforcing rib 126 due to shrinkage of the plastic insert molding 120 such that the reinforcing rib 126 ) Strength can be greatly reduced.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a suspension arm body and a reinforcing plate coupled to the suspension arm body in the hybrid suspension arm according to one embodiment.
  • 8 and 9 are cross-sectional views of the hybrid suspension arm shown in FIG. 1, in which the reinforcing plates are coupled to each other in a different direction.
  • the hybrid suspension arm 100 further includes at least one reinforcing plate 150 fixed in the suspension arm body 110.
  • the reinforcement plate 150 supports the suspension arm body 110 together with the insert molding 120.
  • the reinforcement plate 150 has a flat rectangular plate shape, and both edges are welded and fixed to opposite side wall portions 110S of the suspension arm body 110. At this time, the reinforcing plate 150 is welded and fixed at a position not in contact with the upper plate portion 110T of the suspension arm body 110. When inserting the reinforcement plate 150 is wrapped by the plastic insert molding (120).
  • the reinforcement plate 150 may be formed of a metal material, and in some cases, may be formed of an aluminum material to reduce the weight of the hybrid suspension arm 100.
  • At least one hole 151 may be formed in the reinforcing plate 150 so that the plastic insert molding 120 may be firmly coupled thereto.
  • the hole 151 formed in the reinforcing plate 150 is filled with the plastic insert molding 120 to be injected into the insert so that the reinforcing plate 150 and the plastic insert molding 120 are firmly coupled to each other.
  • a plurality of reinforcing plates 150 may be fixed to each of the two leg portions 111.
  • the reinforcement plate 150 may be fixed to the leg portion 111 such that the opening direction of the hole 151 faces approximately the side, and the angle inclined with respect to the upper plate portion 110T according to the fixing position in the leg portion 111. Can be fixed by differently.
  • the reinforcement plate 150 is also made of a metallic material, when a part of the reinforcement plate 150 is exposed to the outside without being covered by the plastic insert molding 120, the reinforcement plate 150 and the plastic insert molding are exposed through the exposed portion. Water penetrates into the gaps formed between the 120 and becomes coarse, thereby reinforcing the reinforcing plate 150.
  • the thickness T4 of the portion of the plastic insert molding 120 formed on the opposite side 150L (eg, the lower side) has a range of 2.5 mm to 3 mm.
  • the thickness T5 of the portion of the plastic insert molding 120 formed on the side surface 150S in the thickness direction of the reinforcing plate 150 has a range of 2.5 mm to 3 mm. That is, a part of the plastic insert molding 120 is formed between the side surface 150T facing the upper plate portion 110T of the reinforcing plate 150 and the inner surface of the upper plate portion 110T.
  • the reinforcement plate 150 is embedded in the plastic insert molding 120 so that all surfaces except for both ends of the reinforcement plate 150 are wrapped by the plastic insert molding 120. The reinforcement plate 150 prevents the suspension arm body 110 from being separated from the plastic insert molding 120.
  • the region-specific thicknesses T4 and T5 of the plastic insert molding 120 surrounding the reinforcement plate 150 are fixed by welding to the suspension arm body 110 together with the manufacturing tolerances of the suspension arm body 110. It is set in consideration of the position tolerance of the reinforcement plate 150.
  • Thickness T4 of the portion of the plastic insert molding 120 formed on the side surface 150L of the reinforcing plate 150 and thickness T5 of the portion of the plastic insert molding 120 formed on the side surface 150S of the reinforcing plate 150 When less than 2.5 mm, unmolded portions may be generated in the plastic insert molding 120 that is insert-inserted into the corresponding portions, and the strength of the hybrid suspension arm 100 may be lowered. In addition, the thickness of the portion of the plastic insert molding 120 formed on the side surface 150L of the reinforcing plate 150 and the thickness of the portion of the plastic insert molding 120 formed on the side surface 150S of the reinforcing plate 150.
  • the hybrid suspension arm which have some differences in shape from the hybrid suspension arm 100 described above, will be described.
  • the aforementioned hybrid suspension arm 100 and corresponding components may be formed by the same materials and methods as in the hybrid suspension arm 100.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a hybrid suspension arm for a vehicle according to another embodiment.
  • 11 is an exploded perspective view of the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 10
  • FIG. 12 is a bottom view of the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 10.
  • 13 is a perspective view illustrating a hybrid suspension arm for a vehicle according to still another embodiment.
  • a vehicle hybrid suspension arm 200 (hereinafter, simply referred to as a “hybrid suspension arm”) according to another embodiment is, as in the hybrid suspension arm 100 described above, a suspension of metal material.
  • the arm body 210 and the insert molding 220 of plastic material formed by insert injection molding on the suspension arm body 210 (hereinafter also referred to as "plastic insert molding”).
  • the hybrid suspension arm 200 may further include a bush (not shown) and a ball joint 140 to be connected to a vehicle body or another component (knuckle) of the vehicle.
  • the hybrid suspension arm 200 has an 'L' shape or the like and may be used as a lower control arm in the suspension of the vehicle.
  • the suspension arm body 210 has two leg portions 211 which are integrally connected.
  • the bush coupling protrusion 212 is integrally formed to protrude.
  • the bush coupling protrusion 212 may be formed in a pipe shape so that the plastic insert molding 220 may be insert injected into the bush coupling protrusion 212.
  • the bush 130 may be coupled to the bush coupling protrusion 212 by indentation.
  • the other one of the two leg portions 211 is formed with a coupling portion 213 forming a concave groove for mounting the ball joint 140.
  • An approximately annular ring portion 214 protrudes laterally in an approximately central portion of the suspension arm body 210.
  • the suspension arm body 210 has a plurality of holes 215 therethrough so as to firmly couple the plastic insert molding 220.
  • the suspension arm body 210 is formed with a recess 216 extending from the upper plate portion 210T through which the plurality of holes 215 are formed.
  • the recess 216 may be formed over the two leg portions 211, and may be separately formed on the two leg portions 211.
  • the plastic insert molding 220 is contracted to be in close contact when cooled after insert injection, thereby increasing the bonding force between the suspension arm body 210 and the plastic insert molding 220. Let's do it.
  • the recess 216 may also be applied to the hybrid suspension arm 100 of one embodiment.
  • the plastic insert molding 220 has a shape corresponding to the suspension arm body 210, that is, an 'L' shape or a similar shape.
  • This plastic insert molding 220 has two leg portions 221.
  • One of the two leg parts 221 is provided with a protrusion 222 formed by insert injection into the bush coupling protrusion 212, the other is a mounting portion that can be inserted by inserting the ball joint 140 ( 223 is provided.
  • the mounting part 223 may be formed to be integral with the ball joint 140.
  • the center portion of the plastic insert molding 220 is provided with a semi-circular portion 224 is formed by insert injection molded in a portion of the ring portion 214 corresponding to the ring portion 214.
  • a coupling protrusion 225 is formed to correspond to the hole 215 formed in the suspension arm body 210.
  • the coupling protrusion 225 extends through the hole 215 formed in the suspension arm body 210 and extends from the hole 215 by a predetermined area.
  • at least one reinforcing rib 226 is protruded from the plastic insert molding 220 as shown in FIG. 12.
  • the hybrid suspension arm 200 has a ball joint 140 mounted on one of the two leg portions 211 of the hybrid suspension arm 200, and a bush coupling protrusion 212 capable of engaging the bush with the other one. ) Is formed, and the annular ring portion 214 is formed in the substantially center portion of the two leg portions 211.
  • the hybrid suspension arm 200 may have various structures other than the structure limited thereto.
  • the hybrid suspension arm has a ball joint 140 mounted on one of the two leg portions 201 and an annular ring portion 214 formed on the other.
  • the bush pipe 114 which can couple the bush by press-fitting to a substantially central portion of the two leg portions 201, may have a structure in which the bush pipe 114 is welded.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a portion adjacent to a portion where a coupling protrusion of a leg portion is formed in the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 10, and FIG. 15 illustrates a coupling protrusion of a leg portion in the vehicle hybrid suspension arm shown in FIG. 10. Cross section of the formed part.
  • the suspension arm body 210 has an upper plate portion 210T and a side wall portion 210S that is bent and extends from the upper plate portion 210T. That is, the suspension arm body 210 is opened downward by including the upper plate portion 210T and two sidewall portions 210S extending downward from the upper plate portion 210T.
  • the upper plate portion 210T and the side wall portion 210S may be formed over the two leg portions 211.
  • the thickness T1 of at least part of the portion of the plastic insert molding 220 in contact with the upper plate portion 210T has a range of 2 mm to 3 mm, and preferably the upper plate portion 210T.
  • the thickness T2 of the extending portion 225A of the engaging projection 225 has a range of 2 mm to 3 mm.
  • the thickness T3 of the reinforcing rib 226 has a range of 2 mm to 5 mm.
  • a flange 218 may be formed in the suspension arm body 210 by bending an end portion of the side wall portion 210S.
  • the plastic insert molding 220 may be formed to surround the flange 218 for firm coupling of the suspension arm body 210 and the plastic insert molding 220.
  • the flange 218 formed in the suspension arm body 210 may have an end portion of two opposite side wall portions 210S bent into the suspension arm body 210. As shown in FIG. 15, one of the ends of the two opposite side wall portions 210S is bent into the suspension arm body 210 and the other is bent outward of the suspension arm body 210. It can have
  • the thickness of the portion of the plastic insert molding 220 in contact with the end of the flange 218 to ensure that the flange 218 is always wrapped by the plastic insert molding 220 T6) ranges from 2.5 mm to 3 mm.
  • This thickness T6 range is set in consideration of the manufacturing tolerance of the suspension arm body 110 and the manufacturing tolerance of the flange 218. That is, the flange 218 is formed by bending the end of the side wall portion 210S, the shape of the final flange 218 formed through this bending process may not be constant, and thus the flange from the side wall portion 210S The distance to the end of 218 may not be constant.
  • the thickness T6 of the portion of the plastic insert molding 220 in contact with the end of the flange 218 is less than 2.5 mm, an unmolded portion of the plastic insert molding 120 may occur at the end of the flange 218. In this case, the strength of the hybrid suspension arm 200 may be reduced. In addition, when the thickness T6 of the portion of the plastic insert molding 220 in contact with the end of the flange 218 exceeds 3 mm, it is difficult to reduce the hybrid suspension arm 200.
  • the same flange as the flange 218 can be formed.
  • the thickness of the portion of the plastic insert molding 120 that similarly contacts the end of the flange may range from 2.5 mm to 3 mm.
  • steel and fiber-reinforced plastics have been described as examples of the composite material of the vehicle hybrid suspension arm, but the present invention is not limited thereto.
  • various materials that can be replaced may be used in combination in consideration of the strength, weight, and the like of the vehicle hybrid suspension arm.
  • the application is not limited to the vehicle hybrid suspension arm.
  • the present invention can also be applied to supporting components, such as module mounts applied to upper control arms, which require high strength while reducing weight among automotive components.

Landscapes

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Abstract

본 개시는 내구성이 우수한 차량용 하이브리드 현가암을 제공한다. 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암은 금속 재질이고, 상판부 및 상기 상판부로부터 하향으로 연장하는 두 개의 측벽부를 포함하여 하향으로 개방된 금속 재질의 현가암 바디 및 상기 현가암 바디에 인서트 사출되어 형성되는 플라스틱 재질의 인서트 몰딩을 포함하고, 상기 상판부 및 상기 측벽부에 접촉되는 인서트 몰딩 부분의 적어도 일부의 두께는 2㎜ 내지 3㎜ 범위이다.

Description

차량용 하이브리드 현가암
본 개시는 차량 현가장치의 현가암에 관한 것으로, 상세하게는 복합 재료로 형성되는 차량용 하이브리드 현가암에 관한 것이다.
차량의 현가장치에 사용되는 현가암(서스펜션암)이 당해 분야에 알려져 있다. 종래의 현가암은 제조 방식에 따라 캐스팅 타입(casting type)과 프레스 타입(press type)으로 구분된다. 캐스팅 타입의 현가암은 스틸 용탕을 금형에 주입하여 응고시키는 방식으로 제조되며, 프레스 타입의 현가암은 스틸 강판으로부터 프레스 성형된 2개의 판을 용접하는 방식으로 제조된다.
그런데, 종래의 현가암은 스틸 소재의 특성상 중량이 무겁기 때문에 경량화시키기 어렵다. 또한, 스틸 강판의 용접으로 인한 변형이 발생될 수 있고, 이로 인해 강도가 저하될 수 있는 결함이 있다.
종래의 스틸 소재의 현가암이 갖는 결함을 해소하기 위하여, 금속과 플라스틱의 복합 재료로 형성되는 현가암(이하, 하이브리드 현가암)이 제안되고 있다. 예컨대, 이러한 하이브리드 현가암은 스틸 소재의 현가암 바디에 플라스틱 재료를 인서트 사출하여 형성할 수 있다. 그런데, 인서트 사출 후 냉각 시, 스틸보다 수축률이 큰 플라스틱 재료의 인서트 몰딩이 현가암 바디보다 더 수축하여 스틸 소재의 현가암 바디로부터 이격되고 이는 현가암 전체의 강도 저하로 이어질 수 있기 때문에, 종래의 하이브리드 현가암에서는 현가암 바디와 접촉하는 인서트 몰딩 부분의 두께는 얇게 조절되었다.
그러나, (아래에서 상세히 설명하는 바와 같이) 이러한 종래의 하이브리드 현가암은 내구성이 저하될 수 있는 위험이 있다.
본 개시는 상술한 종래 기술의 결함을 해결하고 내구성이 우수한 차량용 하이브리드 현가암을 제공한다.
본 개시는 차량용 하이브리드 현가암의 실시예들을 제공한다. 예시적 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암은 상판부와 상기 상판부로부터 하향으로 연장하는 두 개의 측벽부를 포함하여 하향으로 개방된 금속 재질의 현가암 바디 및 상기 현가암 바디에 인서트 사출되어 형성되는 플라스틱 재질의 인서트 몰딩을 포함하고, 상기 상판부 및 상기 측벽부에 접촉되는 인서트 몰딩 부분의 적어도 일부의 두께는 2㎜ 내지 3㎜ 범위이다.
일 실시예에 있어서, 상기 상판부 및 상기 측벽부에 접촉되는 인서트 몰딩 부분 전체의 두께는 2㎜ 내지 3㎜ 범위이다.
일 실시예에 있어서, 상기 현가암 바디에는 적어도 하나의 구멍이 관통 형성되고, 상기 인서트 몰딩에는 상기 적어도 하나의 구멍을 관통하여 연장되고, 상기 적어도 하나의 구멍으로부터 소정 영역만큼 확장되는 적어도 하나의 결합 돌기가 형성되고, 상기 결합 돌기의 상기 확장되는 부분의 두께는 2㎜ 내지 3㎜ 범위이다.
일 실시예에 있어서, 상기 인서트 몰딩에는 적어도 하나의 보강 리브가 돌출 형성되고, 상기 보강 리브의 두께는 2㎜ 내지 5㎜ 범위이다.
일 실시예에 있어서, 상기 보강 리브는 상기 인서트 몰딩의 대향하는 두 측벽부 사이에서 연장하는 부분 및 상기 인서트 몰딩의 대향하는 두 측벽부 사이에서 연장하는 부분과 교차하는 부분을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 차량용 하이브리드 현가암은 상기 현가암 바디 내에 설치되고, 양단이 상기 현가암 바디에 고정되어 상기 현가암 바디를 지지하는 금속 재질의 적어도 하나의 보강판을 더 포함하고, 상기 보강판은 상기 상판부를 향하는 측면을 구비하고, 상기 인서트 몰딩의 일부는 상기 보강판의 측면과 상기 상판부의 내면의 사이에 형성되고, 상기 보강판의 양단을 제외한 모든 면이 상기 인서트 몰딩에 의해 감싸이도록 상기 보강판이 상기 인서트 몰딩의 내부에 매립되어, 상기 보강판에 의해 상기 현가암 바디와 상기 인서트 몰딩의 이격이 방지된다.
일 실시예에 있어서, 상기 보강판에는 상기 인서트 몰딩이 채워지는 적어도 하나의 구멍이 관통 형성되어 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보강판의 상기 상판부를 향하는 측면과 반대되는 측면에 형성되는 인서트 몰딩 부분의 두께는 2.5㎜ 내지 3㎜ 범위이다.
일 실시예에 있어서, 상기 보강판의 두께 방향의 측면에 형성되는 인서트 몰딩 부분의 두께는 2.5㎜ 내지 3㎜ 범위이다.
일 실시예에 있어서, 상기 현가암 바디에는 상기 측벽부의 단부를 절곡한 플랜지가 형성되고, 상기 플랜지의 끝단과 접촉하는 인서트 몰딩 부분의 두께는 2.5㎜ 내지 3㎜ 범위이다.
일 실시예에 있어서, 상기 현가암 바디는 스틸 재료로 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 인서트 몰딩은 섬유강화플라스틱 재료로 형성된다.
본 개시의 실시예들에 의하면, (차량용 현가암으로서 요구되는 경량화 및 강도를 만족하면서도) 플라스틱 인서트 몰딩으로 덮여 있는 현가암 바디 부분 중 일 부분이 의도치 않게 외부에 노출되지 않는 것이 보장된다. 따라서, 플라스틱 인서트 몰딩으로 덮여 있는 현가암 바디 부분 중 일 부분이 외부에 노출되는 경우, 노출된 부위를 통해 현가암 바디와 플라스틱 인서트 몰딩 사이에 형성된 갭으로 물이 침투하여 고이게 되고 이에 따라 현가암 바디가 부식되는 위험이 감소된다. 즉, 현가암의 내구성이 향상된다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 차량용 하이브리드 현가암의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 차량용 하이브리드 현가암의 변형예에 있어서의 현가암 바디와 플라스틱 인서트 몰딩을 분리하여 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시한 차량용 하이브리드 현가암에 있어서, 레그부의 결합 돌기가 형성되는 부분과 인접한 부분의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 차량용 하이브리드 현가암에 있어서, 레그부의 결합 돌기가 형성된 부분의 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시한 차량용 하이브리드 현가암의 저면도이다.
도 7은 도 1에 도시한 차량용 하이브리드 현가암에 있어서, 현가암 바디와 현가암 바디에 결합되는 보강판을 도시한 도면이다.
도 8은 도 1에 도시한 차량용 하이브리드 현가암에 있어서, 보강판이 결합되는 부분의 단면도이다.
도 9는 도 1에 도시한 차량용 하이브리드 현가암에 있어서, 보강판이 결합되는 부분의 다른 방향에서의 단면도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암을 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시한 차량용 하이브리드 현가암의 분해 사시도이다.
도 12는 도 10에 도시한 차량용 하이브리드 현가암의 저면도이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암을 도시한 사시도이다.
도 14는 도 10에 도시한 차량용 하이브리드 현가암에 있어서, 레그부의 결합 돌기가 형성되는 부분과 인접한 부분의 단면도이다.
도 15는 도 10에 도시한 차량용 하이브리드 현가암에 있어서, 레그부의 결합 돌기가 형성된 부분의 단면도이다.
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 언급되지 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, 어떤 구성요소가 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.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조번호가 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.
차량의 현가장치는 차체와 차륜을 연결하는 장치로서, 노면으로부터 차체에 전달되는 진동이나 충격을 흡수하는 스프링, 스프링의 작동을 조절하는 쇼크 업소버, 차륜의 작동을 제어하는 현가암, 현가링크를 포함한다. 차륜의 작동을 제어하는 방식으로는, 스윙 암식, 위시본식 및 맥퍼슨 스트럿식 등이 있다. 이 중에서, 예를 들어 위시본식 제어 방식이 적용되는 현가장치에는, 차륜과 체결된 너클을 차체에 연결하는 현가암[예를 들어, 어퍼 컨트롤 암(upper control arm), 로워 컨트롤 암(lower control arm)]이 사용된다. 현가암의 일단은 차체를 구성하는 크로스 멤버나 서브 프레임에 연결되고, 그 타단은 볼 조인트를 매개로 하여 너클에 연결된다. 이러한 현가암은, 차륜을 차체에 지지시키고, 차량의 주행 상황에 따라 차륜의 토우 인을 적절하게 제어하여 차량의 직진 주행성과 조향 안정성을 향상시키는 역할을 수행한다. 이하에서 설명하는 차량용 하이브리드 현가암의 실시예들은 차량의 현가장치에 있어서의 어퍼 컨트롤 암이나 로워 컨트롤 암으로 사용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 차량용 하이브리드 현가암의 분해 사시도이다. 또한, 도 3은 변형예에 따른 차량용 하이브리드 현가암에 있어서의 현가암 바디와 플라스틱 인서트 몰딩을 분리하여 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예의 차량용 하이브리드 현가암(100)(이하, 간단히 '하이브리드 현가암'이라 한다)은 금속 재질의 현가암 바디(110), 현가암 바디(110)에 인서트 사출되어 형성되는 플라스틱 재질의 인서트 몰딩(120)(이하, '플라스틱 인서트 몰딩'이라고도 한다)을 포함한다. 이러한 하이브리드 현가암(100)은 차체와 너클에 연결될 수 있도록 부시(130), 볼 조인트(140)를 더 포함할 수 있다.
하이브리드 현가암(100)은 'U'자 형상 또는 이와 유사한 형상을 가진다. 이러한 하이브리드 현가암(100)은 차량의 현가장치에서 어퍼 컨트롤 암으로 사용될 수 있다.
현가암 바디(110)는 스틸을 재료로 하여 형성되며, 프레스 성형으로 제조될 수 있다. 예컨대, 현가암 바디(110)는 차량용 고장력 강판(high tension steel plate)을 프레스 성형하는 방식으로 제조될 수 있다.
현가암 바디(110)는 2개의 레그부(111), 2개의 레그부(111)를 연결하는 조인트부(112)를 포함한다. 레그부(111)의 일단부[도 1, 도 2에서, 후방(RD)을 향하는 레그부(111)의 단부]에는 대략 반원통 형상의 오목홈을 형성하는 파이프 결합부(113)가 형성되고, 파이프 결합부(113)에는 부시 파이프(114)가 끼워져 용접에 의해 결합된다. 부시 파이프(114)는 측방으로 개방되도록 파이프 결합부(113)에 결합되고, 이러한 부시 파이프(114)에는 부시(130)가 압입에 의해 결합된다. 조인트부(112)의 일단부[도 1, 도 2에서, 전방(FD)을 향하는 조인트부(112)의 단부]에는, 볼 조인트(140)의 장착을 위한 환형의 장착 돌기(115)가 돌출 형성된다. 일 실시예에서는 볼 조인트(140)의 장착을 위해 조인트부(112)에 환형의 장착 돌기(115)를 일체로 형성하였지만, 도 3에 도시한 바와 같이 조인트부(112)의 일단부에 별개로 이루어진 볼 조인트 파이프(117)를 용접으로 결합시킬 수도 있다.
현가암 바디(110)에는 플라스틱 인서트 몰딩(120)과의 견고한 결합을 위해 적어도 하나의 구멍(118)이 관통 형성된다. 일 실시예에서는, 복수의 구멍(118)이 레그부(111)에서 서로 이격되어 관통 형성된다. 복수의 구멍(118)은 동일한 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 복수의 구멍(118)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 직경이 작은 구멍(118A)과 직경이 큰 구멍(118B)이 조합되어 형성될 수 있다. 직경이 다른 구멍(118A, 118B)들은 다양한 방식으로 배치(예컨대, 교호적으로 배치)될 수 있다. 또한, 현가암 바디(110)와 플라스틱 인서트 몰딩(120)간에 결합력이 크게 요구되는 부위에 직경이 큰 구멍(118B)이 선택적으로 배치될 수 있다. 한편, 도 3에 도시한 바와 같이 조인트부(112)에도 플라스틱 인서트 몰딩(120)과의 결합력을 높이기 위한 구멍(119)이 형성될 수 있다. 조인트부(112)는 레그부(111)에 비해 플라스틱 인서트 몰딩(120)과의 접촉 면적이 크므로, 조인트부(112)에 형성되는 구멍(119)은 레그부(111)에 형성되는 구멍(118)보다 큰 직경을 갖도록 형성될 수 있다.
플라스틱 인서트 몰딩(120)은 현가암 바디(110)에 대응하는 형상, 즉 'U'자 형상 또는 이와 유사한 형상을 가진다. 즉, 플라스틱 인서트 몰딩(120)은, 현가암 바디(110)와 같이, 2개의 레그부(121), 2개의 레그부(121)를 연결하는 조인트부(122)를 포함한다. 플라스틱 인서트 몰딩(120)은 현가암 바디(110)에 결합되어 하이브리드 현가암(100)의 강도를 보강시킬 수 있도록 고강도의 플라스틱 재료로 형성된다. 일 실시예에서, 플라스틱 인서트 몰딩(120)은 섬유강화플라스틱 재료로 형성된다. 구체적으로, 나일론6(PA6), 나일론66(PA66) 등과 같은 폴리아미드 수지로 형성되거나, 나일론6, 나일론66 등에 글래스파이버(glass fiber)가 포함된 폴리아미드 수지로 형성된다.
플라스틱 인서트 몰딩(120)에는 현가암 바디(110)의 구멍(118)에 대응하는 결합 돌기(123)가 형성된다. 결합 돌기(123)는 현가암 바디(110)에 형성되는 구멍(118)을 관통하여 연장되고, 구멍(118)으로부터 소정 영역(설정된 영역)만큼 확장되어 형성된다. 즉, 결합 돌기(123)는, 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 인서트 사출 시, 구멍(118)에 채워지고 구멍(118)을 통해 현가암 바디(110)의 외측으로 밀려나오는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분을 납작하게 눌러 변형시킨 부분으로서, 현가암 바디(110)와 플라스틱 인서트 몰딩(120)간의 결합력을 증가시키고, 현가암 바디(110)로부터 플라스틱 인서트 몰딩(120)이 임의로 분리되는 것을 방지한다.
결합 돌기(123)는 구멍(118)의 직경 크기에 따라 확장되는 부분(123A)(도 4 및 도 5 참조)의 영역[예컨대, 변형에 의해 현가암 바디(110)에 눌리는 영역]이 달라지도록 형성될 수 있다. 예컨대, 결합 돌기(123)는 구멍(118A, 118B)의 직경 크기에 비례하여 확장되는 부분(123A)의 영역이 증감되도록 형성될 수 있다.
현가암 바디(110)의 조인트부(112)에 구멍(119)이 형성되는 경우, 플라스틱 인서트 몰딩(120)에는 구멍(119)에 대응하는 관통 구멍(124)이 형성되고, 관통 구멍(124) 주위 부분으로부터 돌출하는 환형의 결합 돌기(125)가 형성될 수 있다. 환형의 결합 돌기(125)는 조인트부(112)에 형성된 구멍(119)을 관통하여 연장되고, 조인트부(112)를 관통하여 나온 상단부가 구멍(119)의 반경외측방향으로 절곡되는 형상을 갖는다. 이러한 결합 돌기(125)는, 상기 결합 돌기(123)와 더불어 현가암 바디(110)와 플라스틱 인서트 몰딩(120)간의 결합력을 증가시킨다.
하이브리드 현가암(100)에 장착되는 볼 조인트(140)는, 볼 부분에 환봉을 붙인 볼 스터드(141), 볼 스터드(141)의 볼 부분을 수용하는 소켓(142), 소켓(142)과 결합되어 볼 스터드(141)가 임의의 방향으로 회전가능하도록 볼 스터드(141)를 지지하는 볼 시트(143), 소켓(142)이 내부로 외부 이물질의 유입을 방지하는 더스트 커버(144)를 포함한다.
도 4는 도 1에 도시한 하이브리드 현가암에 있어서, 레그부의 결합 돌기가 형성되는 부분과 인접한 부분의 단면도이고, 도 5는 도 1에 도시한 하이브리드 현가암에 있어서, 레그부의 결합 돌기가 형성된 부분의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 현가암 바디(110)는 상판부(110T), 상판부(110T)로부터 절곡되어 연장하는 측벽부(110S)를 갖도록 형성된다. 즉, 현가암 바디(110)는 상판부(110T)와 상판부(110T)로부터 하향으로 연장하는 두 개의 측벽부(110S)를 포함하여 하향으로 개방된다. 상판부(110T)와 측벽부(110S)는 레그부(111)와 조인트부(112)의 적어도 일부 또는 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다. 상판부(110T)와 대항하는 2개의 측벽부(110S)로 둘러싸인 현가암 바디(110)의 내측에는 현가암 바디(110)를 지지할 수 있도록 플라스틱 인서트 몰딩(120)이 소정 두께 범위를 갖도록 설정되고 인서트 사출되어 형성된다.
본원의 발명자는 플라스틱 인서트 몰딩으로 덮여 있는 현가암 바디 부분 중 일 부분이 외부에 노출되는 경우, 예컨대 하이브리드 현가암의 제조 시 (플라스틱 인서트 몰딩으로 덮고자 하는) 현가암 바디 부분 중 일 부분이 의도치 않게 플라스틱 인서트 몰딩에 의해 덮이지 않고 외부에 바로 노출되는 경우 또는 현가암 바디의 일 부분이 의도치 않게 너무 얇게 플라스틱 인서트 몰딩에 의해 덮여지고 하이브리드 현가암의 사용 중 플라스틱 인서트 몰딩이 벗겨져 현가암 바디의 일 부분이 외부에 노출되는 경우, 노출된 부위를 통해 현가암 바디와 플라스틱 인서트 몰딩 사이에 형성된 갭으로 물이 침투하여 고이게 되고 이에 따라 현가암 바디가 부식될 수 있다는 것을 인식하였다.
이러한 인식을 기초로, 플라스틱 인서트 몰딩으로 덮여 있는 현가암 바디(110) 부분 중 일 부분이 의도치 않게 외부에 노출되지 않는 것이 보장되도록, 본 개시의 일 실시예에 있어서, 현가암 바디(110)와 접촉되는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분, 예컨대 현가암 바디(110)의 상판부(110T) 및 측벽부(110S)와 접촉되는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분의 적어도 일부의 두께(T1)는 2㎜ 내지 3㎜ 범위를 가진다. (본 개시에 있어서, 플라스틱 인서트 몰딩 부분의 두께가 소정 범위를 갖는다는 것은 설계상 두께가 소정 범위를 갖는다는 것을 의미한다. 다시 말해서, 본 개시에서 플라스틱 인서트 몰딩 부분의 두께가 소정 범위를 갖는다는 것은, 실제로는 특정 개별 현가암 제품에서 예외적으로 제작 상의 에러에 의해 두께가 소정 범위를 벗어날 수 있더라도 두께가 소정 범위를 갖도록 설계되어 제작되는 것을 포함한다.) 바람직하게는 상판부(110T) 및 측벽부(110S)에 접촉되는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분 전체의 두께(T1)는 2㎜ 내지 3㎜ 범위를 가진다.
이러한 두께(T1) 범위에서는, 제조 공차가 발생하더라도, 상판부(110T) 및 측벽부(110S)에 접촉되는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부위에 미성형되는 부분이 발생되는 것이 방지되어, 하이브리드 현가암(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 제조 공차는 현가암 바디(110)의 성형 시 발생하는 가공 공차(치수 공차), 현가암 바디(110)의 금형 설치 시에 발생하는 위치 공차 등을 포함하며, 이러한 제조 공차는 현가암 바디(110)와 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 정합성(매칭성)을 저하시키는 요인이 된다.
즉, 상판부(110T)와 측벽부(110S)에 직접 접촉되는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분의 두께(T1)가 2㎜ 미만인 경우에는, 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 두께가 얇아서, 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 인서트 사출 시 제조 공차로 인한 미성형 부분이 발생될 수 있다. 또한, 상판부(110T)와 측벽부(110S)에 직접 접촉되는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분의 두께(T1)가 3㎜를 초과하는 경우에는, 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 두께가 두꺼워져 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 수축량이 커지기 때문에 하이브리드 현가암(100)의 강도를 저하시킬 수 있는 갭이 발생될 수 있다.
도 5를 참조하면, 현가암 바디(110)와 플라스틱 인서트 몰딩(120)간의 결합력을 증가시키는 결합 돌기(123)의 확장되는 부분(123A)의 두께(T2)는 2㎜ 내지 3㎜ 범위를 갖는다. 결합 돌기(123)의 확장되는 부분(123A)의 두께(T2)가 2㎜ 미만인 경우에는, 현가암 바디(110)의 제조 공차로 인해서 결합 돌기(123)가 얇은 두께로 형성될 수 있으며, 이 경우 노면으로부터 하이브리드 현가암(100)으로 전달되는 진동이나 충격에 의해 결합 돌기(123)의 확장된 부분(123A)이 쉽게 파손(예컨대, 깨짐이나 탈락)될 수 있다. 이로 인해, 하이브리드 현가암(100)의 사용 시 현가암 바디(110)로부터 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 일부분이 임의로 분리될 수 있어서, 하이브리드 현가암(100)의 강도를 유지시키기 어렵다. 또한, 결합 돌기(123)의 확장 부분(123A)의 두께(T2)가 3㎜를 초과하는 경우에는, 현가암 바디(110)의 구멍(118)을 통해 플라스틱 인서트 몰딩(120)이 길게 밀려 나오도록 인서트 사출해야 하므로, 금형 설계상의 어려움, 제조상의 어려움이 있다. 또한, 결합 돌기(123)가 필요 이상으로 두껍게 형성되므로, 하이브리드 현가암(100)의 운반, 보관, 설치 시에 다른 부품과의 간섭에 의해 결합 돌기(123)에 충격이 가해질 수 있는 위험성이 있으며, 하이브리드 현가암(100)의 외관에 대한 미감이 저하될 수도 있다.
일 실시예의 하이브리드 현가암(100)에 있어서는, 측벽부(110S)의 단부가 현가암 바디(110)의 외측으로 절곡되도록 형성된다. 측벽부(110S)의 단부와 측벽부(110S)의 단부에 접촉되도록 형성되는 플라스틱 인서트 몰딩(120)은 하이브리드 현가암(100)의 중량 저감 등을 위해 트리밍(trimming) 가공으로 절단될 수 있다.
도 6은 도 1에 도시한 하이브리드 현가암의 저면도이다.
도 6을 참조하면, 플라스틱 인서트 몰딩(120)에는, 하이브리드 현가암(100)의 강도 유지, 외력에 의한 변형 방지 등을 위하여 적어도 하나의 보강 리브(126)가 돌출 형성된다. 보강 리브(126)는 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 대향하는 두 측벽부(120S) 사이에서 연장하는 부분 및 두 측벽부(120S) 사이에서 연장하는 부분과 교차하는 부분을 모두 포함한다.
보강 리브(126)는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 중 현가암 바디(110)와 직접 접촉되는 부분이 아니며, 따라서 적어도 본 개시의 현가암 바디(110)와 직접 접촉하는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분과 같은 두께 상의 제한 사항은 없다. 따라서, 먼저 현가암 바디(110)와 직접 접촉하는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분의 두께는 2㎜ 내지 3㎜의 범위를 갖도록 하고, 이러한 두께 조건에서 보강 리브(126)의 형상과 두께는, 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 전체 중량을 최소화시키면서도, 플라스틱 인서트 몰딩(120)이 현가암 바디(110)의 부위별 강도를 보강시키는 역할을 할 수 있도록 정해질 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 현가암(100)에 전달되는 진동이나 충격에 의해 큰 하중이 가해지는 하이브리드 현가암(100) 부위에는, 격자 형상 등과 같은 형상으로 보강 리브(126)가 형성될 수 있으며, 다른 부위에 비해 두꺼운 두께로 보강 리브(126)가 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 보강 리브(126)의 두께(T3)는 2㎜ 내지 5㎜ 범위를 갖는다. 보강 리브(126)가 2㎜ 미만의 두께로 형성되는 경우, 보강 리브(126)가 하이브리드 현가암(100)의 강도 유지, 변형 방지 등의 역할을 제대로 수행하지 못하게 될 수 있다. 특히, 보강 리브(126)에 현가암 바디(110)의 제조 공차로 인해 미성형 부분이 발생되어 보강 리브(126) 자체의 강도가 저하될 수 있다. 또한, 보강 리브(126)가 5㎜를 초과하는 두께로 형성되는 경우에는, 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 전체 중량이 증가되어 하이브리드 현가암(100)을 경량화시키기 어렵고, 경우에 따라서는, 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 수축으로 인한 잔류 응력이 보강 리브(126)에 남게 되어 보강 리브(126)의 강도가 저하될 수 있다. 특히, 보강 리브(126)의 두께(T3)가 7㎜를 초과하는 경우에는, 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 수축으로 인해 보강 리브(126)에 공극(void)이 발생될 수 있어서 보강 리브(126)의 강도가 크게 저하될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 하이브리드 현가암에 있어서, 현가암 바디와 현가암 바디에 결합되는 보강판을 도시한 도면이다. 또한, 도 8 및 도 9는 도 1에 도시한 하이브리드 현가암에 있어서, 보강판이 결합되는 부분을 서로 다른 방향에서 절단하여 도시한 단면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 하이브리드 현가암(100)은 현가암 바디(110) 내에 고정되는 적어도 하나의 보강판(150)을 더 포함한다. 보강판(150)은 인서트 몰딩(120)과 함께 현가암 바디(110)를 지지한다.
보강판(150)은 납작한 직사각판 형상을 가지며, 현가암 바디(110)의 대향하는 양 측벽부(110S)에 양측 가장자리 각각이 용접되어 고정된다. 이때, 보강판(150)은 현가암 바디(110)의 상판부(110T)와 접촉되지 않는 위치에서 용접되어 고정된다. 인서트 사출 시 보강판(150)은 플라스틱 인서트 몰딩(120)에 의해 감싸진다. 보강판(150)은 금속 재료로 형성되며, 경우에 따라서, 하이브리드 현가암(100)의 중량을 저감시키기 위해 알루미늄 재료로 형성될 수 있다.
보강판(150)에는, 플라스틱 인서트 몰딩(120)이 견고하게 결합될 수 있도록 적어도 하나의 구멍(151)이 관통 형성될 수 있다. 보강판(150)에 형성되는 구멍(151)에는 인서트 사출되는 플라스틱 인서트 몰딩(120)이 채워지게 되어 보강판(150)과 플라스틱 인서트 몰딩(120)은 서로 견고하게 결합된다.
현가암 바디(110)에 있어서, 2개의 레그부(111) 각각에 복수의 보강판(150)이 서로 이격되어 고정될 수 있다. 보강판(150)은 구멍(151)의 개구 방향이 대략 측방을 향하도록 레그부(111)에 고정될 수 있으며, 레그부(111)에서의 고정 위치에 따라 상판부(110T)에 대해 경사진 각도를 다르게 하여 고정될 수 있다.
보강판(150)도 금속 재료로 제조되므로 보강판(150)의 일부가 플라스틱 인서트 몰딩(120)에 의해 덮이지 않고 외부에 노출되는 경우, 노출된 부위를 통해 보강판(150)과 플라스틱 인서트 몰딩(120) 사이에 형성된 갭으로 물이 침투하여 고이게 되고 이에 따라 보강판(150)이 부식될 수 있다.
이러한 점을 고려하여, 보강판(150)이 항상 플라스틱 인서트 몰딩(120)에 의해 감싸지는 것이 보장되도록, 일 실시예에 있어서, 보강판(150)의 상판부(110T)를 향하는 측면(150T)과 반대되는 측면(150L)(예컨대, 하부 측면)에 형성되는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분의 두께(T4)는 2.5㎜ 내지 3㎜ 범위를 가진다. 또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 보강판(150)의 두께 방향으로의 측면(150S)에 형성되는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분의 두께(T5)는 2.5㎜ 내지 3㎜ 범위를 가진다. 즉, 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 일부는 보강판(150)의 상판부(110T)를 향하는 측면(150T)과 상판부(110T)의 내면의 사이에 형성된다. 또한, 보강판(150)은 보강판(150)의 양단을 제외한 모든 면이 플라스틱 인서트 몰딩(120)에 의해 감싸이도록 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 내부에 매립된다. 이러한 보강판(150)에 의해 현가암 바디(110)와 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 이격이 방지된다.
이러한 보강판(150)을 둘러싸는 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 부위별 두께(T4 및 T5) 범위는, 현가암 바디(110)의 제조 공차와 더불어 현가암 바디(110)에 용접에 의해 고정되는 보강판(150)의 위치 공차를 고려하여 설정된 것이다.
보강판(150)의 측면(150L)에 형성되는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분의 두께(T4)와 보강판(150)의 측면(150S)에 형성되는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분의 두께(T5)가 2.5㎜ 미만인 경우, 각각의 해당 부위에 인서트 사출되는 플라스틱 인서트 몰딩(120)에 미성형된 부분이 발생될 수 있어서, 하이브리드 현가암(100)의 강도가 저하될 수 있다. 또한, 보강판(150)의 측면(150L)에 형성되는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분의 두께(T4)와 보강판(150)의 측면(150S)에 형성되는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분의 두께(T5)가 3㎜를 초과하는 경우에는, 하이브리드 현가암(100)을 경량화시키기 어렵고, 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 두께가 두꺼워져 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 수축량이 커지기 때문에 하이브리드 현가암(100)의 강도를 저하시킬 수 있는 갭이 발생될 수 있다.
이하, 전술한 하이브리드 현가암(100)과 형상적인 면에서 일부 차이가 있는 하이브리드 현가암의 다른 실시예들을 설명한다. 다른 실시예들에 따른 하이브리드 현가암에 있어서, 전술한 하이브리드 현가암(100)과 대응하는 구성요소는 하이브리드 현가암(100)에서와 같은 재료와 방법으로 형성될 수 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암을 도시한 사시도이다. 또한, 도 11은 도 10에 도시한 차량용 하이브리드 현가암의 분해 사시도이고, 도 12는 도 10에 도시한 차량용 하이브리드 현가암의 저면도이다. 또한, 도 13은 또 다른 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암을 도시한 사시도이다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 다른 실시예에 따른 차량용 하이브리드 현가암(200)(이하, 간단히 '하이브리드 현가암'이라 한다)은, 전술한 하이브리드 현가암(100)과 같이, 금속 재질의 현가암 바디(210)와, 현가암 바디(210)에 인서트 사출되어 형성되는 플라스틱 재질의 인서트 몰딩(220)(이하, '플라스틱 인서트 몰딩'이라고도 한다)을 포함한다. 이러한 하이브리드 현가암(200)은 차체나 차량의 다른 부품(너클)에 연결될 수 있도록 부시(미도시), 볼 조인트(140)를 더 포함할 수 있다. 하이브리드 현가암(200)은 'L'자 형상 또는 이와 유사한 형상을 가지며, 차량의 현가장치에서 로워 컨트롤 암으로 사용될 수 있다.
현가암 바디(210)는 일체로 연결되는 2개의 레그부(211)를 가진다. 2개의 레그부(211) 중 어느 하나에는 부시 결합 돌기(212)가 일체로 돌출 형성된다. 부시 결합 돌기(212)는 파이프 형상으로 형성되어 부시 결합 돌기(212)의 내부로 플라스틱 인서트 몰딩(220)이 인서트 사출될 수 있다. 부시 결합 돌기(212)에는, 예컨대 부시(130)가 압입에 의해 결합될 수 있다. 2개의 레그부(211) 중 다른 하나에는 볼 조인트(140)의 장착을 위하여 오목홈을 형성하는 결합부(213)가 형성된다. 현가암 바디(210)의 대략 중앙 부분에는 환형의 고리부(214)가 측방으로 돌출 형성된다.
현가암 바디(210)에는 플라스틱 인서트 몰딩(220)을 견고하게 결합시킬 수 있도록 복수의 구멍(215)이 관통 형성된다. 또한, 현가암 바디(210)에는, 복수의 구멍(215)이 관통 형성되는 상판부(210T)에서 연장하는 리세스부(216)가 형성된다. 리세스부(216)는 2개의 레그부(211)에 걸쳐 형성될 수 있으며, 2개의 레그부(211)에 분리되어 형성될 수 있다. 현가암 바디(210)에 형성되는 리세스부(216)에는 플라스틱 인서트 몰딩(220)이 인서트 사출 후 냉각될 때 밀착되도록 수축되어 현가암 바디(210)와 플라스틱 인서트 몰딩(220)간의 결합력을 증가시킨다. 이러한 리세스부(216)는, 일 실시예의 하이브리드 현가암(100)에도 적용될 수 있다.
플라스틱 인서트 몰딩(220)은 현가암 바디(210)에 대응하는 형상, 즉 'L'자 형상 또는 이와 유사한 형상을 가진다. 이러한 플라스틱 인서트 몰딩(220)은 2개의 레그부(221)를 가진다. 2개의 레그부(221) 중 어느 하나에는 부시 결합 돌기(212)의 내측으로 인서트 사출되어 형성되는 돌기부(222)가 구비되고, 다른 하나에는 볼 조인트(140)를 삽입시켜 장착할 수 있는 장착부(223)가 구비된다. 장착부(223)는 볼 조인트(140)와 일체가 되도록 형성될 수 있다. 또한, 플라스틱 인서트 몰딩(220)의 대략 중앙 부분에는, 고리부(214)에 대응하여 고리부(214)의 일부분에 인서트 사출되어 형성되는 반고리부(224)가 구비된다.
플라스틱 인서트 몰딩(220)에는 현가암 바디(210)에 형성된 구멍(215)에 대응하여 결합 돌기(225)가 형성된다. 결합 돌기(225)는 현가암 바디(210)에 형성되는 구멍(215)을 관통하여 연장되고, 구멍(215)으로부터 소정 영역만큼 확장되어 형성된다. 또한, 플라스틱 인서트 몰딩(220)에는, 도 12에 도시한 바와 같이, 적어도 하나의 보강 리브(226)가 돌출 형성된다.
하이브리드 현가암(200)은, 하이브리드 현가암(200)의 2개의 레그부(211) 중 어느 하나에 볼 조인트(140)가 장착되고, 다른 하나에 부시를 끼워 결합시킬 수 있는 부시 결합 돌기(212)가 형성되고, 2개의 레그부(211)의 대략 중앙 부분에 환형의 고리부(214)가 형성되는 구조를 가진다. 그러나, 하이브리드 현가암(200)은 이에 한정되는 구조가 아닌 다양한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 다른 실시예로서, 도 13에 도시한 바와 같이 하이브리드 현가암은 2개의 레그부(201) 중 어느 하나에 볼 조인트(140)가 장착되고, 다른 하나에 환형의 고리부(214)가 형성되고, 2개의 레그부(201)의 대략 중앙 부분에 부시를 압입에 의해 결합시킬 수 있는 부시 파이프(114)가 용접 결합되는 구조를 가질 수도 있다.
도 14는 도 10에 도시한 차량용 하이브리드 현가암에 있어서, 레그부의 결합 돌기가 형성되는 부분과 인접한 부분의 단면도이고, 도 15는 도 10에 도시한 차량용 하이브리드 현가암에 있어서, 레그부의 결합 돌기가 형성된 부분의 단면도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 현가암 바디(210)는 상판부(210T), 상판부(210T)로부터 절곡되어 연장하는 측벽부(210S)를 가진다. 즉, 현가암 바디(210)는 상판부(210T)와 상판부(210T)로부터 하향으로 연장하는 두 개의 측벽부(210S)를 포함하여 하향으로 개방된다. 상판부(210T)와 측벽부(210S)는 2개의 레그부(211) 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.
하이브리드 현가암(200)에 있어서, 상판부(210T)에 접촉되는 플라스틱 인서트 몰딩(220) 부분의 적어도 일부의 두께(T1)는 2㎜ 내지 3㎜ 범위를 가지며, 바람직하게는 상판부(210T)에 접촉되는 플라스틱 인서트 몰딩(220) 부분 전체의 두께(T1)는 2㎜ 내지 3㎜ 범위를 가진다. 또한, 결합 돌기(225)의 확장되는 부분(225A)의 두께(T2)는 2㎜ 내지 3㎜ 범위를 가진다. 또한, 보강 리브(226)의 두께(T3)는 2㎜ 내지 5㎜ 범위를 가진다.
하이브리드 현가암(200)에 있어서, 현가암 바디(210)에는 측벽부(210S)의 단부를 절곡하여 플랜지(218)가 형성될 수 있다. 또한, 현가암 바디(210)와 플라스틱 인서트 몰딩(220)의 견고한 결합을 위해 플랜지(218)를 감싸도록 플라스틱 인서트 몰딩(220)이 형성될 수 있다. 현가암 바디(210)에 형성되는 플랜지(218)는, 도 14에 도시한 바와 같이 대향하는 2개의 측벽부(210S)의 단부가 현가암 바디(210)의 내측으로 절곡된 형태를 가질 수 있으며, 도 15에 도시한 바와 같이 대향하는 2개의 측벽부(210S)의 단부 중 어느 하나는 현가암 바디(210)의 내측으로 절곡되고, 다른 하나는 현가암 바디(210)의 외측으로 절곡된 형태를 가질 수 있다.
플랜지(218)의 일부가 플라스틱 인서트 몰딩(220)에 의해 덮이지 않고 외부에 노출되는 경우, 노출된 부위를 통해 현가암 바디(210)와 플라스틱 인서트 몰딩(220) 사이에 형성된 갭으로 물이 침투하여 고이게 되고 이에 따라 현가암 바디(210)가 부식될 수 있다.
이러한 점을 고려하여, 플랜지(218)가 항상 플라스틱 인서트 몰딩(220)에 의해 감싸지는 것이 보장되도록, 이 실시예에서, 플랜지(218)의 끝단과 접촉하는 플라스틱 인서트 몰딩(220) 부분의 두께(T6)는 2.5㎜ 내지 3㎜ 범위를 갖는다.
이러한 두께(T6) 범위는, 현가암 바디(110)의 제조 공차와 더불어 플랜지(218)의 제조 공차를 고려하여 설정된 것이다. 즉, 플랜지(218)는 측벽부(210S)의 단부를 절곡하여 형성되는데, 이러한 절곡 공정을 통해서 형성되는 최종 플랜지(218)의 형상은 일정하지 않을 수 있으며, 이에 따라 측벽부(210S)로부터 플랜지(218)의 끝단까지의 거리는 일정하지 않을 수 있다.
플랜지(218)의 끝단과 접촉하는 플라스틱 인서트 몰딩(220) 부분의 두께(T6)가 2.5㎜ 미만인 경우에는, 플랜지(218)의 끝단에 플라스틱 인서트 몰딩(120)의 미성형된 부분이 발생될 수 있어서, 하이브리드 현가암(200)의 강도가 저하될 수 있다. 또한, 플랜지(218)의 끝단과 접촉하는 플라스틱 인서트 몰딩(220) 부분의 두께(T6)가 3㎜를 초과하는 경우에는, 하이브리드 현가암(200)을 경량화시키기 어렵다.
하이브리드 현가암(100)에 있어서도, 플랜지(218)와 같은 플랜지를 형성할 수 있다. 이 경우, 유사하게 플랜지의 끝단과 접촉하는 플라스틱 인서트 몰딩(120) 부분의 두께는 2.5㎜ 내지 3㎜ 범위를 가질 수 있다.
전술한 실시예에 따르면, 차량용 하이브리드 현가암의 복합 재료로서 스틸과 섬유강화플라스틱을 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 차량용 하이브리드 현가암의 강도, 중량 등을 고려하여 대체 가능한 다양한 재료가 복합되어 사용될 수 있다.
또한, 전술한 실시예에서와 같이, 금속과 플라스틱의 복합 재료로 형성하면서, 금속에 인서트 사출되어 형성되는 플라스틱 인서트 몰딩의 두께를 부위별로 설정하는 것은 차량용 하이브리드 현가암에 한정되어 적용되는 것은 아니며, 차량용 부품 중 경량화를 도모하면서도 고강도가 요구되는 지지용 부품, 예컨대 어퍼 컨트롤 암에 적용되는 모듈 마운트 등에도 적용될 수 있다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 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.

Claims (12)

  1. 상판부와 상기 상판부로부터 하향으로 연장하는 두 개의 측벽부를 포함하여 하향으로 개방된 금속 재질의 현가암 바디 및
    상기 현가암 바디에 인서트 사출되어 형성되는 플라스틱 재질의 인서트 몰딩을 포함하고,
    상기 상판부 및 상기 측벽부에 접촉되는 인서트 몰딩 부분의 적어도 일부의 두께는 2㎜ 내지 3㎜ 범위인, 차량용 하이브리드 현가암.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상판부 및 상기 측벽부에 접촉되는 인서트 몰딩 부분 전체의 두께는 2㎜ 내지 3㎜ 범위인, 차량용 하이브리드 현가암.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 현가암 바디에는 적어도 하나의 구멍이 관통 형성되고,
    상기 인서트 몰딩에는 상기 적어도 하나의 구멍을 관통하여 연장되고, 상기 적어도 하나의 구멍으로부터 소정 영역만큼 확장되는 적어도 하나의 결합 돌기가 형성되고,
    상기 결합 돌기의 상기 확장되는 부분의 두께는 2㎜ 내지 3㎜ 범위인, 차량용 하이브리드 현가암.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 몰딩에는 적어도 하나의 보강 리브가 돌출 형성되고,
    상기 보강 리브의 두께는 2㎜ 내지 5㎜ 범위인, 차량용 하이브리드 현가암.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보강 리브는 상기 인서트 몰딩의 대향하는 두 측벽부 사이에서 연장하는 부분 및 상기 인서트 몰딩의 대향하는 두 측벽부 사이에서 연장하는 부분과 교차하는 부분을 포함하는, 차량용 하이브리드 현가암.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 현가암 바디 내에 설치되고, 양단이 상기 현가암 바디에 고정되어 상기 현가암 바디를 지지하는 금속 재질의 적어도 하나의 보강판을 더 포함하고,
    상기 보강판은 상기 상판부를 향하는 측면을 구비하고,
    상기 인서트 몰딩의 일부는 상기 보강판의 측면과 상기 상판부의 내면의 사이에 형성되고,
    상기 보강판의 양단을 제외한 모든 면이 상기 인서트 몰딩에 의해 감싸이도록 상기 보강판이 상기 인서트 몰딩의 내부에 매립되어,
    상기 보강판에 의해 상기 현가암 바디와 상기 인서트 몰딩의 이격이 방지되는, 차량용 하이브리드 현가암.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보강판에는 상기 인서트 몰딩이 채워지는 적어도 하나의 구멍이 관통 형성되어 있는, 차량용 하이브리드 현가암.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 보강판의 상기 상판부를 향하는 측면과 반대되는 측면에 형성되는 인서트 몰딩 부분의 두께는 2.5㎜ 내지 3㎜ 범위인, 차량용 하이브리드 현가암.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 보강판의 두께 방향의 측면에 형성되는 인서트 몰딩 부분의 두께는 2.5㎜ 내지 3㎜ 범위인, 차량용 하이브리드 현가암.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 현가암 바디에는 상기 측벽부의 단부를 절곡한 플랜지가 형성되고,
    상기 플랜지의 끝단과 접촉하는 인서트 몰딩 부분의 두께는 2.5㎜ 내지 3㎜ 범위인, 차량용 하이브리드 현가암.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 현가암 바디는 스틸 재료로 형성되는, 차량용 하이브리드 현가암.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 몰딩은 섬유강화플라스틱 재료로 형성되는, 차량용 하이브리드 현가암.
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