WO2018048249A1 - 차량용 너클 및 그 제조방법 - Google Patents

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Definitions

  • the knuckle formed of carbon fiber reinforced plastic is a mold fabrication step of manufacturing a mold having a predetermined shape, and cutting a plurality of carbon fiber reinforced plastic films according to the shape of the mold (the shape of the knuckle product).
  • the continuous fiber has a oriented fiber structure as shown in Figure 2
  • a carbon fiber reinforced plastic film is first required.
  • the product After cutting to form, the product should be molded in a state in which the cut film is laminated in accordance with the orientation of the fiber tissue. Therefore, it is inevitable to take a long time in the process of cutting the carbon fiber reinforced plastic film to a desired shape and laminating the cut film to match the orientation of the fiber structure one by one, which is very difficult to implement the mass production and design of the product Problems involve great difficulty in interpretation.
  • the carbon chip material may have a length of 10mm to 150mm and a width of 3mm to 20mm.
  • a carbon chip material which is lighter than a metal material conventionally used for manufacturing a vehicle knuckle and can provide mechanical properties required for a vehicle
  • the knuckles can be made lighter, which can achieve the effect of reducing the weight of the entire vehicle, improving fuel efficiency and performance, and reducing exhaust emissions.
  • the knuckle without the bushing mounted in the mold, but if the knuckle is molded in a state where the bushing is placed in the mold as in the knuckle manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the bushing is Since the knuckle can be molded in the inserted state, the knuckle manufacturing process can be further simplified, which can further shorten the manufacturing time.
  • a method of manufacturing a vehicle knuckle and a vehicle knuckle manufactured according to the manufacturing method according to an embodiment of the present invention may have the following advantages.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면 차량용 너클이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클은, 휠베어링을 장착하기 위한 휠베어링 장착홀이 구비된 너클 바디와, 너클 바디로부터 연장되어 너클을 차량의 다른 부품들에 연결하는데 이용되는 플랜지를 포함할 수 있다. 너클 바디와 플랜지는 카본칩(Carbon Chip) 소재로 일체로 형성되도록 구성될 수 있다.

Description

차량용 너클 및 그 제조방법
본 발명은 차량용 너클 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카본칩(Carbon Chip) 소재를 열간 성형(Hot Press Forming)하여 너클을 제조함으로써 경량화 및 생산성 향상을 도모할 수 있도록 구성된 차량용 너클 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 배기가스 배출에 의한 환경오염이 심각해지면서, 차량 부품들을 경량화하고 이를 통해 연비향상 및 배기가스 배출 저감을 도모하기 위한 다양한 노력이 수행되고 있다.
일례로, 차량의 조향장치를 구성하는 너클의 경우에도 종래에는 크롬-몰리브덴 합금강과 같은 스틸 소재나 알루미늄 소재를 이용해 제조되어 왔으나, 최근에는 이러한 금속 소재를 대체할 수 있는 경량의 재료로 너클을 제조하기 위한 다양한 방안들이 연구되고 있다.
이러한 방안의 하나로 탄소섬유강화플라스틱(CFRP; Carbon fiber Reinforced Plastic) 필름을 이용해 차량용 너클을 제조하는 방법이 제안되고 있다. 예컨대, 탄소섬유강화플라스틱 필름을 이용해 차량용 너클을 제조하는 방법이 알려져 있다.
종래의 방법에 따르면, 탄소섬유강화플라스틱으로 형성된 너클은, 소정의 형상을 가진 금형을 제작하는 금형 제작 단계, 여러 장의 탄소섬유강화플라스틱 필름을 금형의 형상(너클 제품의 형상)에 맞게 절단하는 절단 단계, 절단된 탄소섬유강화플라스틱 필름들을 금형에 적층하는 적층 단계, 필름이 적층된 금형을 성형기에 삽입하여 열과 압력을 가하면서 너클 조각 플레이트를 성형하는 1차 예비 성형 단계, 1차 예비 성형된 너클 조각 플레이트들을 금형으로부터 탈형하여 예비가공하는 1차 예비 가공 단계, 1차 예비 가공된 너클 조각 플레이트와 허브 베어링 부싱을 지그를 통해 접착제로 접착해 가조립하는 가조립 단계, 가조립된 1차 예비 성형 너클 조각 플레이트에 형성된 내부 공간에 충진물을 삽입하여 충진시키는 충진 단계, 충진물이 충진되고 허브 베어링 부싱과 1차 예비 성형 너클 조각 플레이트들이 결합된 상태에서 소정의 시간 동을 열을 가해 충진물을 경화시키는 2차 예비 성형 단계, 2차 예비 성형된 너클에 부싱 구멍을 가공하고 부싱을 조립하는 2차 예비 가공 및 부싱 결합 단계 등을 거쳐 제조될 수 있다(도 1 참조). 이러한 제조방법에 따르면, 경량의 탄소섬유강화플라스틱 필름을 이용해 너클을 제조할 수 있게 되어 너클 제품의 경량화가 가능하고, 이로 인해 연비향상 및 배기가스 저감 효과를 달성할 수 있다.
그러나, 차량 구조물 등을 제조하는데 이용될 수 있는 탄소섬유강화플라스틱 필름 등의 탄소복합재들은 통상적으로 연속섬유(Continuous Fiber) 형태의 섬유조직을 갖는 얇은 판형의 형상으로 형성되기 때문에, 제조공정에서 자동화 및 양산화를 구현하기 어렵다는 문제가 있다.
구체적으로, 연속섬유는 도 2에 도시된 바와 같이 방향성을 띠는 섬유조직을 갖고 있기 때문에, 이러한 연속섬유 형태의 탄소섬유강화플라스틱 필름을 이용해 너클 제품을 형성하기 위해서는 먼저 탄소섬유강화플라스틱 필름을 필요한 형태로 절단한 다음 절단된 필름을 섬유조직의 방향성에 맞추어 적층한 상태로 제품을 성형해야 한다. 따라서, 탄소섬유강화플라스틱 필름을 원하는 형상으로 절단하고 절단된 필름을 하나하나 섬유조직의 방향성을 맞춰가면서 적층하는 과정에서 필연적으로 긴 시간이 소요될 수 밖에 없고, 이로 인해 양산화 구현이 매우 어렵고 제품의 설계/해석에 큰 어려움이 수반되는 문제가 발생한다.
본 발명은 차량 부품의 경량화 추세에 부응하기 위해 종래의 금속 소재보다 가벼운 경량의 소재(카본칩)로 제조되면서도 차량에 요구되는 기계적 물성을 충족시킬 수 있도록 구성된 차량용 너클을 제공함으로써, 차량의 경량화, 연비 및 성능 향상, 배기가스 배출 저감 등을 도모하고, 나아가 양산화를 실현할 수 있도록 높은 생산성을 갖춘 차량용 너클 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 차량용 너클이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클은, 휠베어링을 장착하기 위한 휠베어링 장착홀이 구비된 너클 바디와, 너클 바디로부터 연장되어 너클을 차량의 다른 부품들에 연결하는데 이용되는 플랜지를 포함할 수 있다. 너클을 구성하는 너클 바디와 플랜지는 카본칩(Carbon Chip) 소재로 일체로 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 너클의 플랜지는, 너클 바디의 일측에 형성되며 브레이크 캘리퍼가 연결되는 제1 플랜지와, 너클 바디의 일측에 형성되며 타이로드가 연결되는 제2 플랜지와, 너클 바디의 일측에 형성되며 로워아암이 연결되는 제3 플랜지와, 너클 바디의 일측에 형성되며 어퍼아암이 연결되는 제4 플랜지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량용 너클을 제조하는 방법이 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 너클 제조 방법은, 너클 성형을 위한 금형을 준비하는 금형 준비 단계와, 금형에 카본칩 소재를 충전하는 소재 충전 단계와, 금형에 충전된 카본칩 소재를 고온 및 고압의 환경에서 성형하는 열간 성형 단계와, 성형된 너클을 금형으로부터 제거하는 탈형 단계와, 탈형된 너클에 부착되어 있는 잉여의 소재를 트리밍(trimming)하여 제거하는 트리밍 단계와, 너클을 기계가공하고 부싱을 조립하는 기계가공 및 부싱 조립 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 너클 제조 방법은, 금형에 카본칩 소재를 충전하는 소재 충전 단계 전에, 금형에 부싱을 결합하는 부싱 결합 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 부싱 결합 단계에서는 금형의 가압방향으로 장착되는 부싱들이 금형에 결합될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 부싱 결합 단계에서는 하부 금형에 캘리퍼 부싱 및 허브 볼트 부싱이 결합되고, 상부 금형에 허브 부싱 및 캘리퍼 부싱이 결합될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 카본칩 소재는 10mm 내지 150mm의 길이 및 3mm 내지 20mm의 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클 및 그 제조방법에 의하면, 종래에 차량용 너클 제조에 이용되던 금속 소재에 비해 가벼우면서 차량에 요구되는 기계적 물성을 제공할 수 있는 카본칩(Carbon Chip) 소재로 너클을 제조함으로써 너클을 보다 경량으로 제조할 수 있고, 이로 인해 차량 전체의 중량 감소, 연비 및 성능 향상, 배기가스 배출 감소 등의 효과를 달성할 수 있다.
또한, 방향성을 갖는 연속섬유 형태의 탄소복합재가 아닌, 카본칩(Carbon Chip)을 열간 성형(Hot Press Forming)시켜 너클을 제조함으로써, 제조공정 및 제조시간을 단축하고 양산화를 구현하는 것이 가능하다.
도 1은 연속섬유 형태의 탄소섬유강화플라스틱 필름을 이용해 차량용 너클을 제조하는 종래의 제조방법 순서도를 도시한다.
도 2는 연속섬유의 섬유조직 형태를 예시적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량용 너클을 제조하는 제조방법 순서도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클 제조에 이용될 수 있는 금형을 예시적으로 도시한다.
도 6은 도 5의 금형에 부싱(허브 부싱, 허브 볼트 부싱, 캘리퍼 부싱 등)이 결합된 모습을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클을 제조하는데 이용되는 카본칩을 예시적으로 도시한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 관계없는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 명세서 전체를 통하여 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙여 설명하도록 한다. 또한, 도면에 도시된 각 구성요소들의 형상 및 크기는 설명의 편의를 위해 임의로 도시된 것이므로, 본 발명이 반드시 도시된 형상 및 크기로 한정되는 것은 아니다. 즉, 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변형되어 구현될 수 있으며, 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 따라서 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클을 예시적으로 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클은 통상의 차량용 너클과 유사한 구조로 형성될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클은 너클 바디(10) 및 너클 바디(10)로부터 연장되어 너클을 차량의 다른 부품들에 연결하는데 이용되는 플랜지[제1 플랜지(20), 제2 플랜지(30), 제3 플랜지(40) 및 제4 플랜지(50)]로 구성될 수 있다.
너클 바디(10)는 너클의 몸체를 형성하는 부분으로, 너클 바디(10)의 중심부에는 휠베어링 장착홀(12)이 관통되어 형성되고, 휠베어링 장착홀(12)에는 허브 부싱(60)이 구비되어 휠베어링 장치를 지지하도록 구성될 수 있다. 한편, 휠베어링 장착홀(12) 주위에는 체결구멍(14)이 형성될 수 있다. 체결구멍(14)에는 허브 볼트 부싱(62)이 삽입되어 휠베어링의 허브 볼트를 지지하도록 구성될 수 있다.
제1 플랜지(20)는 브레이크 캘리퍼가 연결되는 부분으로, 너클 바디(10)의 일측 측면을 따라 연장하여 형성될 수 있다. 제1 플랜지(20)에는 체결구멍(22)이 구비되며, 체결구멍(22)에는 캘리퍼 부싱(72)이 삽입되어 이를 통해 너클을 브레이크 캘리퍼에 연결하도록 구성될 수 있다.
제2 플랜지(30)는 타이로드가 연결되는 부분으로, 너클 바디(10)의 일측에서 너클 바디(10)의 평면에 대략 수직한 방향을 갖도록 형성될 수 있다. 제2 플랜지(30)에는 체결구멍(32)이 구비되며, 체결구멍(32)에는 타이로드 부싱(74)이 삽입되어 이를 통해 너클을 타이로드에 연결하도록 구성될 수 있다.
제3 플랜지(40)는 현가장치를 구성하는 로워아암이 연결되는 부분으로, 너클 바디(10)의 일측에서 너클 바디(10)의 평면에 대해 대략 수직한 방향을 갖도록 형성될 수 있다. 제3 플랜지(40)에는 체결구멍(42)이 구비되며, 체결구멍(42)에는 로워아암 부싱(76)이 삽입되어 이를 통해 너클을 로워아암에 연결하도록 구성될 수 있다.
제4 플랜지(50)는 현가장치를 구성하는 어퍼아암이 연결되는 부분으로, 너클 바디(10)의 일측에서 너클 바디(10)의 평면에 대해 대략 수직한 방향을 갖도록 형성될 수 있다. 제4 플랜지(50)에는 체결구멍(52)이 구비되며, 체결구멍(52)에는 어퍼아암 부싱(78)이 장착되어 이를 통해 너클을 스트럿 어셈블리에 연결하도록 구성될 수 있다.
너클의 플랜지에 장착되는 부싱들[캘리퍼 부싱(72), 타이로드 부싱(74), 로워아암 부싱(76) 및 어퍼아암 부싱(78)]은 체결구멍의 일측 방향에서 하나의 부싱만 장착되도록 구성되어도 무방하나, 도면에 도시된 실시예에서는 보다 안정적인 지지를 수행할 수 있도록 체결구멍 양측방향에 부싱을 모두 장착하도록 구성되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 너클은 카본칩(Carbon Chip)을 이용해 제조되도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 너클은 너클을 구성하는 너클 바디(10), 제1 플랜지(20), 제2 플랜지(30), 제3 플랜지(40) 및 제4 플랜지(50)가 카본칩 소재로 일체로 형성되도록 구성될 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 너클은 금속 소재로 형성되던 통상의 차량용 너클에 비해 보다 경량으로 제조될 수 있고, 연속섬유 형태의 탄소섬유강화플라스틱 필름으로 제조되는 너클에 비해 매우 향상된 생산성으로 제조될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 카본칩을 이용해 차량용 너클을 제조하는 방법 및 이러한 방법으로 제조된 차량용 너클의 효과에 대해서는 뒤에서 다시 상세히 설명하기로 한다.
한편, 도 3에 도시된 너클은 너클의 상부 및 하부에 대략 A자 형상의 어퍼아암 및 로워아암이 연결되는 더블 위시본(Double Wishbone) 타입의 너클 구조로 구성되어 있으나, 본 발명에 따른 너클은 도시된 구조로 한정되어야 하는 것은 아니고, 스트럿이 너클 상단에 직접 장착되는 맥퍼슨 스트럿(MacPherson Strut) 타입이나 I자형 링크 구조의 어퍼아암 및 로워아암이 적용되는 멀티 링크(Multi-link) 타입 등이 같은 종래에 알려진 다른 임의의 너클 구조로 형성되어도 무방하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클의 제조방법 순서도가 예시적으로 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클은, 너클 성형을 위한 금형을 준비하는 금형 준비 단계, 금형에 부싱[허브 부싱, 허브 볼트 부싱, 캘리퍼 부싱 등]을 결합하는 부싱 결합 단계, 금형에 카본칩 소재를 충전하는 소재 충전 단계, 금형에 충전된 소재를 열간 성형하는 열간 성형 단계, 성형된 너클을 금형으로부터 탈형하고 외부에 부착된 잉여의 소재를 트리밍(trimming)하여 제거하는 탈형 및 트리밍 단계, 너클에 필요한 기계가공을 수행하고 부싱을 결합해 너클을 완성하는 기계가공 및 부싱 조립 단계 등을 거쳐 제조될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클의 제조방법을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클을 제조하기 위해서는 우선 너클 성형을 위한 금형이 준비되어야 한다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 너클을 제조하는데 이용될 수 있는 금형(하부 금형 및 상부 금형)을 예시적으로 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 하부 금형(100)은 중심부에 제조하고자 하는 너클의 외형에 대응되는 형상으로 형성된 리세스(110)를 구비하며, 리세스(110)에는 너클에 결합되는 허브 볼트 부싱(62)을 장착하기 위한 허브 볼트 부싱 장착부(120)와 캘리퍼 부싱(72)을 장착하기 위한 캘리퍼 부싱 장착부(130)가 구비될 수 있다. 한편, 하부 금형(100)과 상호작동하는 상부 금형(150)은 통상의 성형 장치와 유사한 방식으로 형성될 수 있다. 예컨대, 상부 금형(150)은 도 5에 도시된 바와 같이 하부 금형(100)의 리세스(110)에 삽입될 수 있도록 너클의 외형에 대응되는 형상의 가압부(160)를 구비해, 하부 금형(100)의 리세스(110) 내에 삽입되어 있는 소재(카본칩)를 가압하도록 구성될 수 있으며, 상부 금형(150)에는 허브 부싱(60)을 장착하기 위한 허브 부싱 장착부(170)와 캘리퍼 부싱(72)을 장착하기 위한 캘리퍼 부싱 장착부(180)가 구비될 수 있다.
금형이 준비되면, 도 6에 도시된 바와 같이 금형의 부싱 장착부에 부싱을 삽입하여 장착된다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부 금형(100)에는 허브 볼트 부싱(62) 및 캘리퍼 부싱(72)을 삽입하여 장착하고, 상부 금형(150)에는 허브 부싱(60) 및 캘리퍼 부싱(72)을 삽입하여 장착할 수 있다. 물론, 금형 내에 부싱을 장착하지 않은 상태로 너클을 성형하도록 구성하는 것도 가능하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 너클 제조방법과 같이 금형에 부싱을 위치시킨 상태에서 너클을 성형하게 되면, 부싱이 삽입된 상태로 너클이 성형될 수 있기 때문에 너클 제조 공정이 보다 단순화될 수 있고, 이로 인해 제조 시간이 더욱 단축될 수 있다.
금형에 부싱이 결합되면, 너클 성형을 위해 필요한 중량만큼의 카본칩을 금형[구체적으로는, 하부 금형(100)의 리세스(110)] 내에 충전하고, 상부 금형(150)으로 하부 금형(100)을 가압해 고온 고압의 환경에서 너클을 열간 성형(Hot Press Forming)된다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 금형에 충전된 카본칩 소재는 150의 온도에서 100~120bar의 고압의 하중을 인가한 상태로 20분간 열간 성형될 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형 공정이 완료된 이후에는 소정의 시간 동안 너클을 경화시키는 공정을 거칠 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 너클 성형에 이용되는 카본칩은 소정의 크기를 갖는 소재가 이용될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 너클 성형에 이용되는 카본칩(200)은 차량용 구조물에 필요한 기계적 강도 및 양호한 생산성을 확보하기 위해 소정의 크기[10mm 내지 150mm의 길이(L) 및 3mm 내지 20mm의 폭(W)]를 갖도록 구성될 수 있다(도 7 참조). 만일, 카본칩(200)이 소정의 크기를 벗어나 너무 크거나 작은 크기를 갖게 되면, 기계적 강도가 너무 저하되거나 생산성이 크게 저하될 우려가 있다. 예컨대, 카본칩(200)이 150mm보다 긴 길이를 갖게 되면, 카본칩은 연속섬유(Continuous Fiber)와 유사하게 방향성을 갖는 섬유조직을 갖게 될 수 있고, 이러한 섬유조직의 방향성으로 인해 종래의 탄소섬유강화플라스틱 필름 소재와 유사하게 생산성이 저하될 수 있다. 반대로, 카본칩(200)이 10mm보다 작은 길이를 갖게 되면, 카본칩은 불연속섬유(Discontinuous Fiber)와 유사한 형태가 되기 때문에 너무 낮은 기계적 물성을 갖게 되고, 너클과 같은 차량용 구조물을 형성하는데 부적합하게 될 수 있다.
한편, 전술한 열간 성형 공정을 마치게 되면, 차량용 너클의 예비체가 형성된다. 이와 같이 예비체 성형이 완료되면, 예비체는 금형으로부터 탈형되고, 트리밍(trimming) 공정을 통해 외부에 붙어 있는 잉여 소재가 제거된다.
이후, 너클 예비체에 필요한 기계가공을 수행하고 부싱을 조립하게 되면 너클 제품이 완성된다. 예컨대, 너클 예비체에는 타이로드 부싱, 로워아암 부싱, 어퍼아암 부싱 등을 삽입하기 위한 체결구멍을 형성하고, 이러한 체결구멍에 해당 부싱을 삽입해 조립하고, 부싱에 요구되는 정밀도에 맞춰 관통구멍을 형성하는 기계가공 등이 수행될 수 있다.
이상과 같은 일련의 과정을 거치게 되면, 본 발명의 일 실시예에 따라 카본칩으로 제조된 차량용 너클 제품이 완성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클의 제조방법 및 이러한 제조방법에 따라 제조된 차량용 너클은 다음과 같은 이점을 가질 수 있다.
우선, 카본칩을 열간 성형해서 차량용 너클을 제조하기 때문에, 종래에 이용되고 있는 금속 소재의 너클 제품에 비해 상당히 경량으로 너클을 제조할 수 있다. 또한, 종래의 탄소강화플라스틱 필름(연속섬유)으로 너클을 형성하는 경우와 달리 필름을 너클의 형성에 따라 절단하고 절단된 필름을 섬유조직의 방향성에 맞춰 적층해야 하는 번거로움 없이 필요한 중량의 카본칩을 금형 내에 부어 넣는 단순한 작업만으로 성형 준비가 완료될 수 있다. 따라서, 생산성이 크게 향상되고 양산화가 실현될 수 있다.
뿐만 아니라, 탄소강화플라스틱 필름(연속섬유)을 적층해서 너클을 형성하는 경우에는 필름을 적층해서 성형한 이후에 부싱 장착부위를 기계가공해 부싱을 삽입하도록 구성될 수 밖에 없는데 반해, 본 발명의 일 실시예에 따라 카본칩을 이용해 너클을 형성하는 경우에는 금형의 가압방향으로 장착되는 부싱들[즉, 너클 바디에 수직하게 장착되는 부싱들(예컨대, 허브 부싱(60), 허브 볼트 부싱(62), 캘리퍼 부싱(72))]이 장착된 상태로 너클을 성형할 수 있게 되어, 너클 제조 공정을 더욱 단축시키고 생산성을 보다 향상시키는 것이 가능하다.
이상에서는 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면을 통해 설명하였으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐이며, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 사상은 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 차량용 너클이며,
    휠베어링을 장착하기 위한 휠베어링 장착홀이 구비된 너클 바디와,
    상기 너클 바디로부터 연장되어 너클을 차량의 다른 부품들에 연결하는데 이용되는 플랜지를 포함하며,
    상기 너클 바디와 상기 플랜지는 카본칩(Carbon Chip) 소재로 일체로 형성되는,
    너클.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지는, 상기 너클 바디의 일측에 형성되며 브레이크 캘리퍼가 연결되는 제1 플랜지와, 상기 너클 바디의 일측에 형성되며 타이로드가 연결되는 제2 플랜지와, 상기 너클 바디의 일측에 형성되며 로워아암이 연결되는 제3 플랜지와, 상기 너클 바디의 일측에 형성되며 어퍼아암이 연결되는 제4 플랜지를 포함하는,
    너클.
  3. 차량용 너클을 제조하는 방법이며,
    너클 성형을 위한 금형을 준비하는 금형 준비 단계와,
    금형에 카본칩 소재를 충전하는 소재 충전 단계와,
    금형에 충전된 카본칩 소재를 고온 및 고압의 환경에서 성형하는 열간 성형 단계와,
    성형된 너클을 금형으로부터 제거하는 탈형 단계와,
    탈형된 너클에 부착되어 있는 잉여의 소재를 트리밍(trimming)하여 제거하는 트리밍 단계와,
    너클을 기계가공하고 부싱을 조립하는 기계가공 및 부싱 조립 단계를 포함하는,
    너클 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    금형에 카본칩 소재를 충전하는 소재 충전 단계 전에, 금형에 부싱을 결합하는 부싱 결합 단계를 더 포함하는,
    너클 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 부싱 결합 단계에서는, 상기 금형의 가압방향으로 장착되는 부싱들이 금형에 결합되는,
    너클 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 부싱 결합 단계에서는, 하부 금형에 캘리퍼 부싱 및 허브 볼트 부싱이 결합되고, 상부 금형에 허브 부싱 및 캘리퍼 부싱이 결합되는,
    너클 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 카본칩 소재는 10mm 내지 150mm의 길이(L) 및 3mm 내지 20mm의 폭(W)을 갖는,
    너클 제조방법.
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