KR100690499B1 - 너클일체형 볼조인트 및 그 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 너클일체형 볼조인트 및 그 조립방법에 관한 것으로, 너클일체형 볼조인트(10)는 제1나사산(21a)이 형성된 하우징(21)을 그 일측에 일체로 형성시킨 너클(20)과, 제2나사산(33a)이 형성된 쓰레드 시이트(33)를 갖는 볼조인트(10)로 구성되며, 너클(20)의 하우징(21)의 제1나사산(21a)과 볼조인트(10)의 쓰레드 시이트(33)의 제2나사산(33a)이 서로 나사 결합되어 너클(20)에 볼조인트(10)가 일체로 장착되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 하우징(21)의 제1나사산(21a)과 쓰레드 시이트(33)의 제2나사산(33a)을 치합시킴에 의해 너클(2)을 볼조인트(30)에 일체로 장착시켜, 볼조인트를 너클에서 용이하게 장착 또는 탈착시킬 수 있다.

너클, 볼조인트, 베어링, 쓰레드 시이트, 나사결합

Description

너클일체형 볼조인트 및 그 조립방법{Ball Joint Uniting With a Knuckle and Method Assembling Thereof}

도 1은 종래의 볼트를 이용하여 볼조인트가 결합된 너클의 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 볼조인트의 확대 단면도,

도 3은 종래의 압입방법을 이용하여 볼조인트가 결합된 너클의 단면도,

도 4는 본 발명의 너클일체형 볼조인트의 사시도,

도 5는 도 4에 도시된 너클과 볼조인트의 분리 단면도,

도 6은 도 4에 도시된 너클의 사시도,

도 7은 도 4에 도시된 쓰레드 시이트의 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10: 볼조인트 일체형 너클 20: 너클

21: 하우징 30: 볼조인트

31: 볼스터드 32: 베어링

33: 쓰레드 시이트 34: 더스트 커버

본 발명은 너클일체형 볼조인트 및 그 조립방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 너클에 볼조인트를 용이하게 장착하거나 탈착시킬 수 있는 너클일체형 볼조인트 및 그 조립방법에 관한 것이다.

조향장치는 크게 조작기구, 기어장치 및 링크기구 등으로 구성되어 있으며, 기어장치는 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하며, 링크기구는 기어장치의 작동을 프론트 휠(front wheel)에 전달함과 동시에 좌우 휠의 관계위치를 바르게 지지하는 부분으로 타이로드(tie rod)와 볼조인트(ball joint)가 결합된 너클 어셈블리(knuckle assembly)가 구비된다.

타이로드와 볼조인트가 결합되는 너클 어셈블리는 도 1에 도시된 바와 같이, 너클(100), 볼조인트(140) 및 타이로드(도시 않음)로 이루어지며, 너클(100)의 측면에는 캘리퍼(calliper)(도시 않음) 장착을 위한 한 쌍의 캘리퍼(calliper) 장착부(106a,106b)가 일체로 형성되며, 하단부에는 하측방향으로 돌출되는 한 쌍의 볼조인트 장착부(104a, 104b)가 일체로 형성된다.

너클(100)의 하단부에 일체로 형성된 볼조인트 장착부(104a)는 부분 절개면(105)에 나타낸 바와 같이 나사홈(109)이 형성된다. 여기서 부분 절개면(105)은 볼조인트 장착부(104a)에 형성된 나사홈(109)을 표시하기 위한 것이며, 이러한 나사홈(109)은 볼조인트 장착부(104a)와 한 쌍을 이루는 볼조인트 장착부(104b)에 동일하게 형성된다.

이와 같이 나사홈(109)이 형성된 한 쌍의 볼조인트 장착부(104a,104b)에 볼트(142a,142b)를 이용해 볼조인트(ball joint)(140)가 장착된다. 한 쌍의 볼조인트 장착부(104a,104b)에 볼조인트(140)를 장착하는 방법을 첨부된 도 2를 이용하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이 볼조인트(140)는 하우징(housing)(141), 쓰레드 시이트(seat)(145), 볼스터드(ball stud)(146), 베어링(bearing)(147) 및 더스트 커버(dust cover)(148)로 구성되며, 이러한 각각의 구성 부품을 조립하여 하나의 완제품인 볼조인트(140)를 조립하게 된다. 하나의 완제품으로 볼조인트(140)의 조립이 완료되면 하우징(141)에 형성된 관통구(144a,144b)를 나사홈(109)에 일치시킨 후 볼트(142a,142b)를 이용하여 볼조인트(140)를 한 쌍의 볼조인트 장착부(104a,104b)에 조립하여 고정시킨다.

이와 같이 볼조인트(140)를 하나의 완제품으로 조립하여 너클(100)에 조립하는 다른 방법을 첨부된 도 3을 이용하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 다른 방법은 하우징(201), 쓰레드 시이트(203) 및 볼스터드(204)로 구성되는 볼조인트(210)를 하나의 완제품으로 조립한 후 너클(110)의 하단에 형성된 볼조인트 장착부(111)의 삽입홈(111a)에 하우징(201)을 압입하여 조립한다. 하우징(201)이 삽입홈(111a)에 압입되어 안착되면, 하우징(201)의 상단에 스냅링(snap ring)(205)을 삽입하고, 케이스(201)의 하측에 더스트 커버(205)를 설치하여 볼조인트(210)를 너클(110)에 조립하게 된다.

종래와 같이 볼조인트를 하나의 완제품으로 제조한 상태에서 볼팅(bolting)이나 압입방법으로 너클에 설치하는 경우 볼조인트를 하나의 완제품으로 조립한 상태에서 볼조인트를 너클에 조립함으로써 볼조인트와 너클의 조립을 위한 제조원가 를 상승시키게 되고, 볼트를 체결하거나 하우징을 압입하기 위한 공간이 너클에 요구됨으로 너클의 크기가 커지게 되어 볼조인트가 장착된 너클의 중량이 증가되는 문제점이 있다.

더욱이, 압입방법으로 볼조인트를 너클에 설치한 경우 A/S를 위해 볼조인트를 너클에서 분리시 볼조인트에 가해지는 충격으로 너클이 파손될 수 있어 A/S(After Service)시 볼조인트를 통째로 교환해야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 너클에 볼조인트의 하우징을 일체로 형성함으로써 볼트나 스냅링과 같은 체결수단이 없이도 볼조인트를 너클에 용이하게 장착하거나 탈착시킬 수 있는 너클일체형 볼조인트 및 그 조립방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 볼조인트를 완제품이 아닌 키트(kit)로 제공하여 너클에 일체로 장착할 수 있도록 함으로써 제조원가를 절감할 수 있으며, 또한, 너클을 컴팩트(compact)하게 제조할 수 있어 경량화에도 크게 기여할 수 있는 너클일체형 볼조인트 및 그 조립방법을 제공함에 있다.

본 발명의 너클일체형 볼조인트는 제1나사산이 형성된 하우징을 그 일측에 일체로 형성시킨 너클과, 제2나사산이 형성된 쓰레드 시이트(thread seat)를 갖는 볼조인트로 구성되며, 너클의 하우징의 제1나사산과 볼조인트의 쓰레드 시이트의 제2나사산이 서로 나사 결합되어 너클에 볼조인트가 일체로 장착되는 것을 특징으 로 한다.

본 발명의 너클일체형 볼조인트의 조립방법은 제1나사산이 형성된 하우징이 일체로 형성된 너클을 준비하는 단계와, 볼스터드를 베어링의 내측에 삽입하여 설치하는 단계와, 상기 베어링을 제2나사산이 형성된 쓰레드 시이트의 내측에 삽입하여 설치하는 단계와, 상기 제1나사산과 상기 제2나사산을 나사 결합하여 상기 쓰레드 시이트를 상기 하우징에 체결시키는 단계와, 상기 쓰레드 시이트의 일측에 더스트 커버를 결합시키는 단계로 구비됨을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 너클일체형 볼조인트의 사시도이며, 도 5는 도 1에 도시된 너클일체형 볼조인트의 조립 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 너클일체형 볼조인트(10)는 제1나사산(21a)이 형성된 하우징(21)을 그 일측에 일체로 형성시킨 너클(20)과, 제2나사산(33a)이 형성된 쓰레드 시이트(33)를 갖는 볼조인트(10)로 구성되며, 너클(20)의 하우징(21)의 제1나사산(21a)과 볼조인트(10)의 쓰레드 시이트(33)의 제2나사산(33a)이 서로 나사 결합되어 너클(20)에 볼조인트(10)가 일체로 장착되어 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 너클일체형 볼조인트(10)를 첨부된 도면을 이용하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 너클일체형 볼조인트(10)는 크게 너클(20)과 볼조인트(30)로 구성된다.

너클(20)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 하측에 하우징(21)이 일체로 형성되며, 하우징(21)의 내주면에는 제1나사산(21a)이 형성되고, 하우징(21)의 일단에는 스톱퍼(stopper)면(21b)이 형성되고, 타단에는 베어링 안착홈(21c)이 형성된다. 여기서, 하우징(21)은 볼조인트(30)를 구성하는 부품으로 본 발명에서는 하우징(21)을 너클(20)에 일체로 형성한다.

베어링 안착홈(21c), 스톱퍼면(21b) 및 제1나사산(21a)이 형성된 하우징(21)에 결합되는 볼조인트(30)는 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 볼스터드(31), 베어링(32), 쓰레드 시이트(33) 및 더스트 커버(34)로 구성되며, 볼조인트(30)를 구성하는 하우징(21)은 너클(20)의 하측에 일체로 형성된다.

볼스터드(31)는 베어링(32)의 내측에 삽입 설치되며, 볼스터드(31)가 삽입 설치되는 베어링(32)은 베어링 몸체(32a)와 베어링 돌출부(32b)로 구성되며, 베어링 돌출부(32b)는 하우징(21)의 베어링 안착홈(21c)에 안착되어 설치되고, 베어링 몸체(32a)의 내측으로는 볼스터드(31)가 삽입되어 설치된다.

볼스터드(31)가 삽입 설치된 베어링(32)은 쓰레드 시이트(33)의 내측에 설치된다. 베어링(32)이 내측에 설치되는 쓰레드 시이트(33)는 그 내측에 베어링(32)을 삽입하기 위한 관통홈(33c)이 형성되고, 외측방향으로 돌출되는 고정부재(33b)가 형성되며, 고정부재(33b) 상측의 외주면에 제2나사산(33a)이 형성된다. 쓰레드 시이트(33)의 외주면에 형성된 제2나사산(33a)은 하우징(21)의 내주면에 형성된 제1나사산(21a)과 치합되어, 볼조인트(30)를 너클(20)의 하우징(21)에 결합시킨다.

볼조인트(30)를 너클(20)의 하우징(21)에 조립시 쓰레드 시이트(33)에서 외 측방향으로 돌출되도록 형성된 고정부재(33b)를 다각형으로 형성하며, 더욱 바람직하게는 육각형으로 형성하여 스패너(spanner)(도시 않음)나 렌치(wrench)(도시 않음)등을 이용하여 회전시켜 하우징(21)에 조일 수 있도록 한다.

상기와 같이 쓰레드 시이트(33)의 제2나사산(33a)과 하우징(21)의 제1나사산(21a)을 결합시켜 볼조인트(30)에 너클(20)을 일체로 조립시키는 방법을 첨부된 도 5 및 도 6을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 볼스터드(31)의 볼형상부(31a)를 베어링(32)의 내측에 삽입하여 설치하는 단계를 실시한다. 볼형상부(31a)를 베어링(32)의 내측에 삽입 설치시 스터드부(31b)가 하측방향으로 향하도록 한 상태에서 볼형상부(31a)를 베어링 몸체(32a)의 내측으로 삽입하여 설치한다.

베어링(32)에 볼스터드(31)의 설치작업이 완료되면 볼스터드(31)가 삽입된 베어링(32)을 쓰레드 시이트(33)의 내측에 삽입하여 설치하는 단계를 실시한다. 여기서, 베어링(32)은 쓰레드 시이트(33)를 구성하는 관통홈(33c)의 내측에 삽입 설치되고, 베어링(32)이 쓰레드 시이트(33)의 관통홈(33c)에 삽입 설치되면 제2나사산(33a)이 형성된 쓰레드 시이트(33)를 제1나사산(21a)이 형성된 너클(20)의 하우징(21)에 결합시키는 단계를 실시한다.

쓰레드 시이트(33)의 제2나사산(33a)과 하우징(21)의 제1나사산(21a)을 치합시키기 위해 쓰레드 시이트(33)에 형성된 고정부재(33b)를 회전시켜 결합시킨다. 예를 들어, 쓰레드 시이트(33)가 하우징(21)의 내측으로 어느 정도 삽입되면 스패너(도시 않음)나 렌치(도시 않음) 등을 고정부재(33b)에 결합시킨 상태에서 고정부 재(33b)를 회전시켜 쓰레드 시이트(33)를 하우징(21)에 삽입 설치한다.

쓰레드 시이트(33)를 하우징(21)에 삽입 설치시 베어링 몸체(32a)와 베어링 돌출부(32a)로 구성되는 베어링(32)에서 베어링 돌출부(32b)가 하우징(21)의 내측에 형성되는 베어링 안착홈(21c)에 안착될 수 있도록 쓰레드 시이트(33)를 하우징(21)에 삽입 설치한다. 이 때, 하우징(21)에 형성된 스톱퍼면(21b)에 쓰레드 시이트(33)의 고정부재(33b) 상측면이 단단하게 접하게 되어 도 4에서와 같이 쓰레드 시이트(33)가 하우징(21)에 단단하게 고정되어 설치된다.

하우징(21)에 쓰레드 시이트(33)를 결합시키는 작업이 완료되면 볼스터드(31)의 하측방향에서 스터드부(31b)를 관통시킨 상태에서 쓰레드 시이트(33)의 하측에 더스트 커버(34)를 결합시키는 단계를 실시하여 볼조인트(30)를 너클(20)에 일체로 조립하게 된다.

이상에 설명한 바와 같이 본 발명의 너클일체형 볼조인트는 너클에 볼조인트를 구성하는 하우징을 일체로 형성하고, 너클에 일체로 형성된 하우징의 내주면에 형성된 제1나사산과 쓰레드 시이트의 외주면에 형성된 제2나사산을 이용하여 볼조인트를 너클에 체결함으로써 볼조인트를 너클에 용이하게 장착하거나 탈착시킬 수 있고, 또한, 볼조인트를 완제품으로 조립하지 않고, 키트(kit)로 제공하여 너클에 형성된 하우징에 조립함으로써 볼조인트를 완제품으로 제작할 때 부가되는 비용을 제거하여 제조원가를 절감할 수 있으며, 볼조인트가 장착된 너클을 컴팩트(compact)하게 제조할 수 있는 이점을 제공한다.

Claims (6)

1. 제1나사산이 형성된 하우징을 그 일측에 일체로 형성시킨 너클과;

   제2나사산이 형성된 쓰레드 시이트를 갖는 볼조인트로 구성되며,

   상기 너클의 하우징의 제1나사산과 상기 볼조인트의 쓰레드 시이트의 제2나사산이 서로 나사 결합되어 상기 너클에 상기 볼조인트가 일체로 장착되는 것을 특징으로 하는 너클일체형 볼조인트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 너클의 하우징은 일단에 스톱퍼면이 형성되고, 타단에 베어링 안착홈이 형성됨을 특징으로 하는 너클일체형 볼조인트.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 쓰레드 시이트는 그 내측에 베어링을 삽입하기 위한 관통홈이 형성되고, 외측에는 고정부재가 형성됨을 특징으로 하는 너클일체형 볼조인트.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 고정부재는 다각형으로 형성됨을 특징으로 하는 너클일체형 볼조인트.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 다각형으로 형성되는 상기 고정부재는 육각형으로 이루어짐을 특징으로 하는 너클일체형 볼조인트.
6. 제1나사산이 형성된 하우징이 일체로 형성된 너클을 준비하는 단계와,

   볼스터드를 베어링의 내측에 삽입하여 설치하는 단계와,

   상기 베어링을 제2나사산이 형성된 쓰레드 시이트의 내측에 삽입하여 설치하는 단계와,

   상기 제1나사산과 상기 제2나사산을 나사 결합하여 상기 쓰레드 시이트를 상기 하우징에 체결시키는 단계와,

   상기 쓰레드 시이트의 일측에 더스트 커버를 결합시키는 단계로 구비됨을 특징으로 하는 너클일체형 볼조인트 조립방법.

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