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고장력 강판으로 된 자동차 시트 리크라이너 하우징에 대한 구조 해석
조호선(Cho, Ho-Sun),김기선(Kim Key-Sun),최두석(Choi, Doo-Seuk),김영춘(Kim, Young-Choon),박상흡(Park, Sang-Heup),오범석(Oh, Bum-Suk),조재웅(Cho Jae-Ung),국정한(Kook, Jeong-Han) 한국산학기술학회 2013 한국산학기술학회논문지 Vol.14 No.8
자동차 시트 리크라이너는 시트 등받이의 각도를 조절하는 기능을 가지며, 시트의 안전성과 밀접한 영 향이 있다. 따라서 리크라이너를 구성하는 각 부품들은 매우 중요하며, 이러한 부품들을 각종 동적 하중들로부 터 보호할 수 있는 리크라이너 하우징 역시 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 고장력강판(SPFC 980)으로 제작된 t=3mm 리크라이너 하우징을 실제 차량 시트에 적용한다. 또한 내구 실험기를 통하여 변형량을 조사하 였으며, 실험과 동일한 조건하에서 시뮬레이션 해석을 수행하여 변형량과 등가응력을 분석하였다. 실험값과 해 석값을 토대로 하여 1mm 및 2mm 두께의 리크라이너들을 모델링 한 후 구조해석을 통하여 변형량 및 등가응력을 알아보았다. Automotive seat recliner has the function to control the angle at the back of chair and has the relation close to the safety of seat. Therefore each of parts constituting the recliner is important and the recliner housing to protect these parts from various dynamic loads is also important. In this study, the recliner housing with t=3mm which is made of high tension steel plate(SPFC 980) is applied to actual automotive seat. The deformation is investigated through the durability tester. Deformation and equivalent stress are also analyzed by simulation analysis under the same condition with experiment. After recliners with thicknesses of 1mm and 2mm are modeled by bases of experimental and analysis values, deformation and equivalent stress are investigated through structural analysis.
자동차용 통합형 드라이브 액슬 오비탈 포밍 유한요소해석
조호선(Hosun Cho),오병기(Byungki Oh) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
자동차용 통합형 드라이브 액슬(Intergrated drive axle, 이하 IDA)은 드라이브샤프트의 등속조인트 외륜과 허브 베어링(Hub bearing)을 통합 시킨 동력전달장치로, 기존 대비 중량 절감과 횡강성을 증대시킨 제품이다. IDA 구조는 Fig. 1과 같이 허브 플랜지 내측에 등속조인트 외륜 Track부가 가공되어 있으며, 외측부에는 베어링 궤도 역할을 하는 베어링 내륜이 조립 되어있다. 베어링 내륜은 조립 시 예압을 발생 시켜야 베어링의 강성 및 수명이 증대되기 때문에 베어링 내륜 조립 기술에 대한 많은 연구가 이뤄졌으며, 최근에는 오비탈 포밍 공법을 이용하여 베어링 내륜을 상대 부품에 조립 하는 방식이 연구되고 있다. 오비탈 포밍은 부품 감소에 따른 원가 절감, 조립 시 품질의 안정화 및 모듈화 지향으로 생산비용이 절감되며, 베어링 예압을 일정하게 부여할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 오비탈 포밍은 고속 회전하는 툴을 이용하며 빠른 시간안에 대변형을 발생시키는 공법이기 때문에 주변 부품에 변형 문제를 발생시킬 수 있다. 예상되는 첫번째 문제는 허브 플랜지 내부에 가공되어 있는 Track의 변형이다. Track은 정밀 가공 부위이기 때문에 허브 플랜지 끝단부의 대변형으로 인해 미소한 변형이라도 발생할 경우 등속조인트의 작동성에 영향을 미칠 수 있다. 또다른 문제는 오비탈 포밍 시 발생되는 축 하중으로 인한 베어링 내륜의 진원도 변형이다. 이는 베어링 회전 시 베어링 볼(Bearing ball)과 균일하지 못한 베어링 내륜 진원도 사이에 국부적으로 높은 응력을 발생시켜 베어링 수명을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 오비탈 포밍이 IDA에 미치는 영향성을 분석했다. 허브 플랜지 내부의 Track은 오비탈 포밍 전·후 변형 형상과 변형량을 통해 Fig. 2와 같이 영향도를 분석하였으며, 베어링 내륜은 베어링 볼과 접촉되는 인접 부위의 진원도를 측정하여 Fig. 3과 같이 오비탈 포밍의 영향도를 분석했다. 그리고 본 연구의 결과는 오비탈 포밍에 강건한 IDA 설계에 활용할 예정이다.