KR100865366B1 - 볼조인트 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 너클에 장착되는 볼조인트 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 볼조인트(10)는 볼스터드(50)가 내측에 설치되는 베어링(20)과, 베어링(20)이 타측에 설치되며 다수개의 시밍부재(35)가 형성되는 제1시트 하우징(30)과, 제1시트 하우징(30)의 일측에 설치되는 제2시트 하우징(40)으로 구성되어, 제1시트 하우징(30)의 일측에 제2시트 하우징(40)이 설치되면 다수개의 시밍부재(35)를 굽혀서 제2시트 하우징(40)을 제1시트 하우징(30)에 고정시킴을 특징으로 한다.
볼, 조인트, 시트, 하우징, 베어링, 스터드

Description

볼조인트 및 그의 제조방법{Ball Joint and Method for Manufacturing Thereof}
도 1은 종래의 볼조인트 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 볼조인트의 확대 단면도,
도 3은 본 발명의 볼조인트의 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 볼조인트의 분리조립 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 볼조인트의 단면도,
도 6은 도 5에 도시된 볼조인트의 분리 단면도,
도 7은 도 6에 도시된 제1시트 하우징의 확대 단면도,
도 8은 도 6에 도시된 제2시트 하우징의 확대 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
10: 볼조인트 20: 베어링
30: 제1시트 하우징 31: 제1시트부재
32: 제1경사부재 33: 제1하우징 홈부재
34: 제1스톱퍼부재 35: 시밍부재
40: 제2시트 하우징 41: 제2시트부재
42: 제2경사부재 43: 제2하우징 홈부재
44: 제1스톱퍼부재 50: 볼스터드
60: 더스트 커버
본 발명은 볼조인트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 너클에 장착되는 볼조인트 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
차량의 너클(knuckle)에 장착되는 볼조인트(ball joint)를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2는 종래의 볼조인트(140)가 장착된 너클(100)을 나타낸다. 너클(100)은 측면에 캘리퍼(calliper)(도시 않음) 장착을 위한 한 쌍의 캘리퍼(calliper) 장착부재(106a,106b)가 일체로 형성되며, 하측에는 돌출되는 한 쌍의 볼조인트 장착부재(104a, 104b)가 일체로 형성된다. 볼조인트 장착부재(104a)는 도 1에 도시된 부분 절개면(105)에서와 같이 나사홈(109)이 형성된다.
나사홈(109)이 형성된 볼조인트 장착부재(104a,104b)에 볼조인트(140)가 장착된다. 볼조인트(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(housing)(141), 프레스 캡(press cap)(145), 볼스터드(ball stud)(146), 베어링(bearing)(147) 및 더스트 커버(dust cover)(148)로 구성된다. 이러한 구성을 볼조인트(140)의 조립이 완료되면 볼조인트(140)를 너클(100)에 장착하게 된다.
너클(100)에 볼조인트(140)를 장착시 하우징(141)의 양측면에 형성된 관통 구(144a,144b)를 나사홈(109)에 일치시킨 후 볼트(142a,142b)를 관통구(144a,144b) 및 나사홈(109)에 삽입시켜 조립하게 된다. 이와 같이 볼조인트(140)를 너클(100)에 장착시 볼트(142a,142b)가 삽입되는 하우징(141)은 단조(forged) 소재의 가공을 통해 제조된다.
종래와 같이 단조 소재의 가공을 통해 볼조인트의 하우징을 제조하는 경우에 하우징의 제조공정이 복잡해지고 하우징의 중량이 증가되어 전체적으로 볼조인트의 중량이 무거워지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 볼조인트의 하우징을 시트부재를 이용하여 제1 및 제2시트 하우징으로 형성함으로써 볼조인트의 제조를 용이하게 할 수 있는 볼조인트 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 시트부재를 이용하여 하우징을 제1 및 제2시트 하우징으로 제조함으로써 하우징의 중량을 줄여 전체적으로 볼조인트의 중량을 절감할 수 있도록 하며, 프레스 가공을 이용하여 제1 및 제2시트 하우징을 제조함으로서 볼조인트의 제조원가를 절감할 수 있도록 함에 있다.
본 발명의 볼조인트는 볼스터드가 내측에 설치되는 베어링과, 베어링이 일측에 설치되며 다수개의 시밍(seaming)부재가 형성되는 제1시트 하우징(sheet housing)과, 제1시트 하우징의 타측에 설치되는 제2시트 하우징으로 구성되어, 제1시트 하우징의 일측에 제2시트 하우징이 설치되면 다수개의 시밍부재를 굽혀서 제2 시트 하우징를 제1시트 하우징에 고정시킴을 특징으로 한다.
본 발명의 볼조인트 제조방법은 볼스터드와 베어링과 제1시트부재와 제2시트부재를 준비하는 과정과, 제1시트부재를 프레스(press) 가공하여 제1시트 하우징을 형성하는 과정과, 제1시트 하우징을 시밍(seaming) 가공하여 제1시트 하우징에 다수개의 시밍부재를 형성하는 과정과, 제2시트부재를 프레스 가공하여 제2시트 하우징을 형성하는 과정과, 제1시트 하우징에 볼스터드가 장착된 베어링이 설치되면 제1시트 하우징의 일측에 제2시트 하우징을 설치한 후 시밍부재를 굽혀서 제1시트 하우징에 제2시트 하우징을 고정시키는 과정으로 구성됨을 특징으로 한다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 볼조인트의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 볼조인트의 분리조립 사시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 볼조인트(10)는 볼스터드(50)가 내측에 설치되는 베어링(20)과, 베어링(20)이 타측에 설치되며 다수개의 시밍부재(35)가 형성되는 제1시트 하우징(30)과, 제1시트 하우징(30)의 일측에 설치되는 제2시트 하우징(40)으로 구성되어, 제1시트 하우징(30)의 일측에 제2시트 하우징(40)이 설치되면 다수개의 시밍부재(35)를 굽혀서 제2시트 하우징(40)을 제1시트 하우징(30)에 고정시킴을 특징으로 한다.
본 발명의 볼조인트(10)의 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 볼조인트(10)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 베어링(20), 제1시트 하우징(30), 제2시트 하우징(40), 볼스터드(50) 및 더스트 커버(60)로 구성 되며, 각각의 구성을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
베어링(20)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 베어링 몸체(21)와 돌출부재(22: 도 6에 도시됨)로 구성된다. 베어링 몸체(21)는 볼스터드(50)가 설치될 수 있도록 볼스터드 설치홈(21a)이 형성된다. 볼스터드 설치홈(21a)과 연통되는 강성 조절홈(22a)이 형성되는 돌출부재(22)는 베어링 몸체(21)의 저면에서 타측방향으로 연장되도록 형성된다. 돌출부재(22)에 형성되는 강성 조절홈(22a)은 돌출부재(22)의 중심위치에 형성되어 베어링(20)이 제1 및 제2시트 하우징(30,40)에 설치시 베어링(20)의 압축 및 복원력을 제공할 수 있도록 한다.
제1시트 하우징(30)은 금속재질로 이루어지며 도 4, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 제1시트부재(31), 제1경사부재(32), 제1하우징 홈부재(33) 및 제1스톱퍼(stopper)부재(34)로 구성된다.
제1시트부재(31)는 양측에 각각 제1관통홈(31a)이 형성되며 외측에 다수개의 시밍부재(35)가 형성된다. 시밍부재(35)가 형성되는 제1시트부재(31)의 내측에 형성되는 제1경사부재(32)가 형성되며, 제1하우징 홈부재(33)는 제1경사부재(32)의 타측에서 연장되도록 형성된다. 제1하우징 홈부재(33)의 타측에 형성되는 제1스톱퍼부재(34)는 제1하우징 홈부재(33)의 타측에서 연장되도록 형성된다.
제2시트 하우징(40)은 금속재질로 이루어지며 도 4, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 제2시트부재(41), 제2경사부재(42), 제2하우징 홈부재(43) 및 제2스톱퍼부재(44)로 구성된다.
제2시트부재(41)는 양측에 각각 제2관통홈(41a)이 형성되며, 내측에는 제2경사부재(42)가 형성된다. 제2경사부재(42)의 일측에 형성되는 제2하우징 홈부재(43)는 제2경사부재(42)의 일측에서 연장되도록 형성된다. 제2하우징 홈부재(43)의 일측에 형성되는 제2스톱퍼부재(44)는 제2하우징 홈부재(43)의 일측에서 연장되도록 형성된다. 제2하우징 홈부재(43)의 일측에서 연장되도록 형성되는 제2스톱퍼부재(44)의 직경(a1)은 도 8에 도시된 바와 같이 제2하우징 홈부재(43)의 직경(a2)보다 작게 형성되어 베어링(20)의 일단을 지지할 수 있도록 한다.
더스트 커버(60)는 볼스터드(50)가 장착된 베어링(20)이 제1 및 제2하우징 시트(30,40)에 장착되면 볼스터드(50)에 삽입된 상태에서 제2시트 하우징(40)의 일측 설치된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 볼조인트(10)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 볼스터드(50)가 베어링(20)을 구성하는 베어링 몸체(21)에 형성되는 볼스터드 설치홈(21a)에 설치되면 베어링(20)을 제1시트 하우징(30)의 제1하우징 홈부재(33) 및 제1스톱퍼부재(34)에 안착시켜 설치한다. 제1시트 하우징(30)에 베어링(20)이 설치되면 제1시트 하우징(30)의 상측에 제2시트 하우징(40)을 설치한다.
제2시트 하우징(40)이 제1시트 하우징(30)의 상측에 설치되면 제2시트 하우징(40)의 제2하우징 홈부재(43) 및 제2스톱퍼부재(44)가 베어링(20)의 일단을 지지하게 된다. 베어링(20)의 일단을 지지할 수 있도록 제2시트 하우징(40)이 제1시트 하우징(30)의 상측에 설치되면 도 3에 도시된 바와 같이 제1시트 하우징(30)에 형성되는 다수개의 시밍부재(35)를 굽혀서 제2시트 하우징(40)을 제1시트 하우징(30)에 고정시킨다.
제1 및 제2시트 하우징(30,40)이 고정되면 베어링(20)의 타단은 제1시트 하우징(30)의 제1하우징 홈부재(33)와 제1스톱퍼부재(33)에 의해 지지되며, 베어링(20)의 일단은 제2시트 하우징(40)의 제2하우징 홈부재(43)와 제2스톱퍼부재(43)에 의해 지지되도록 설치된다.
제1 및 제2시트 하우징(30,40)에 볼스터드(50)가 장착된 베어링(20)이 설치되면 도 3에 도시된 바와 같이 더스트 커버(60)를 제2시트 하우징(40)의 일측 더스트 커버(60)를 설치하여 볼조인트(10)의 조립을 완료하게 된다. 볼조인트(10)의 조립이 완료되면 제1 및 제2시트 하우징(30,40)에 각각 형성된 제1 및 제2관통홈(31a,41a)에 도 2에 도시된 볼트(142a,142b)를 삽입하여 볼조인트(10)를 너클(100: 도 2에 도시됨)에 장착하게 된다. 여기서, 더스트 커버(60)는 볼조인트(10)를 너클(100)에 장착하기 전이나 후에 제2시트 하우징(40)에 설치할 수 있다.
상기와 같은 작용을 갖는 본 발명의 볼조인트(10)의 제조방법을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 볼스터드(50)와 베어링(20)과 제1시트부재(31)와 제2시트부재(41)를 준비하는 과정을 실시한다. 여기서, 제1 및 제2시트부재(31,41)는 도 6에 도시된 제1 및 제2시트부재(31,41)와 같이 프레스 가공이 완료된 상태가 아닌 평판 상태를 의미하며, 각각의 재질은 금속 시트(metal sheet)가 적용된다.
평판 상태의 제1 및 제2시트부재(31,41)가 준비되면 제1시트부재(31)를 프레스 가공하여 제1시트 하우징(30)을 형성하는 과정을 실시한다. 제1시트 하우징(30)은 도 7에 도시된 바와 같이 반복적인 프레스 가공을 통해 제1시트부재(31), 제1경사부재(32), 제1하우징 홈부재(33) 및 제1스톱퍼부재(34)를 형성한다. 제1시트부재(31)의 양측에 각각 형성되는 제1관통홈(31a)은 펀치(punch)나 드릴(drill) 가공을 통해 형성한다.
제1시트 하우징(30)이 형성되면 제1시트 하우징(30)을 시밍 가공하여 제1시트 하우징(30)에 다수개의 시밍부재(35)를 형성하는 과정을 실시한다. 시밍부재(35)의 가공 작업은 제1시트부재(31)를 이용하여 제1시트 하우징(30)을 형성하기 전에 제1시트부재(31)를 시밍 가공하여 형성할 수 있다.
제1시트 하우징(30)의 형성이 완료되면 제2시트부재(41)를 프레스 가공하여 제2시트 하우징(40)을 형성하는 과정을 실시한다. 여기서, 제2시트 하우징(40)의 형성 과정은 제1시트 하우징(30)을 형성하기 전이나 동시에 진행할 수 있다.
제2시트 하우징(40)은 도 8에 도시된 바와 같이 반복적인 프레스 가공을 통해 제2시트부재(41), 제2경사부재(42), 제2하우징 홈부재(43) 및 제2스톱퍼부재(44)를 형성한다. 제2시트부재(41)의 양측에 각각 제2관통홈(41a)은 펀치(punch)나 드릴(drill) 가공을 통해 형성한다.
제 1 및 제2시트 하우징(30,40)이 형성한 후 제1시트 하우징(30)에 볼스터드(50)가 장착된 베어링(20)이 설치되면 제1시트 하우징(30)의 일측에 제2시트 하 우징(40)을 설치한 후 시밍부재(35)를 굽혀서 제1시트 하우징(30)에 제2시트 하우징(40)을 고정시키는 과정을 실시하여 볼조인트(10)를 조립하게 된다.
시밍부재(35)를 굽혀서 제1시트 하우징(30)에 제2시트 하우징(40)을 고정시키는 과정이 완료되어 제2시트 하우징(40)이 제1시트 하우징(30)에 고정 설치되면 제2시트 하우징(40)의 일측에 더스트 커버(60)를 설치하는 과정을 실시하여 볼조인트(10)의 조립을 완료하게 된다.
이상에 설명한 바와 같이 본 발명의 볼조인트 및 그의 제조방법은 볼조인트의 하우징을 제1 및 제2시트 하우징으로 형성함으로써 볼조인트의 제조를 용이하게 할 수 있으며, 하우징의 중량을 줄여 전체적으로 볼조인트의 중량을 절감함으로써 볼조인트의 제조원가를 절감할 수 있는 이점을 제공한다.

Claims (10)

  1. 볼스터드가 내측에 설치되며, 볼스터드 설치홈이 형성되는 베어링 몸체와, 상기 베어링 몸체의 저면에서 타측방향으로 연장되도록 형성되며 그 중심위치에 강성 조절홈이 형성되는 돌출부재로 이루어진 베어링과,
    상기 베어링이 타측에 설치되며, 양측에 각각 제1관통홈이 형성되며 외측에 다수개의 시밍부재가 형성되는 제1시트부재와, 상기 제1시트부재의 내측에 형성되는 제1경사부재와, 상기 제1경사부재의 타측에서 연장되도록 형성되는 제1하우징 홈부재와, 상기 제1하우징 홈부재의 타측에서 연장되도록 형성되는 제1스톱퍼부재로 이루어진 제1시트 하우징과,
    상기 제1시트 하우징의 일측에 설치되며, 양측에 각각 제2관통홈이 형성되는 제2시트부재와, 제2시트부재의 내측에 형성되는 제2경사부재와, 제2경사부재의 일측에서 연장되도록 형성되는 제2하우징 홈부재와, 제2하우징 홈부재의 일측에서 연장되도록 형성되는 제2스톱퍼부재로 이루어진 제2시트 하우징으로 구성되어,
    상기 제1시트 하우징의 일측에 상기 제2시트 하우징이 설치되면 다수개의 시밍부재를 굽혀서 제2시트 하우징을 제1시트 하우징에 고정시킴을 특징으로 하는 볼조인트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제2스톱퍼부재는 상기 제2하우징 홈부재의 직경보다 작게 형성됨을 특징으로 하는 볼조인트.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 볼스터드와 베어링과 제1시트부재와 제2시트부재를 준비하는 과정과,
    상기 제1시트부재를 프레스 가공하여 제1시트 하우징을 형성하는 과정과,
    상기 제1시트 하우징을 시밍 가공하여 제1시트 하우징에 다수개의 시밍부재를 형성하는 과정과,
    상기 제2시트부재를 프레스 가공하여 제2시트 하우징을 형성하는 과정과,
    상기 제1시트 하우징에 볼스터드가 설치된 베어링이 설치되면 제1시트 하우징의 일측에 상기 제2 시트하우징을 설치한 후 상기 시밍부재를 굽혀서 상기 제1시트 하우징에 상기 제2시트 하우징을 고정시키는 과정으로 구성되며,
    상기 볼스터드와 베어링과 제1시트부재와 제2시트부재를 준비하는 과정에서 상기 제1시트부재와 제2시트부재는 각각 금속 시트가 적용되고,
    상기 시밍부재를 굽혀서 상기 제1시트 하우징에 상기 제2시트 하우징을 고정시키는 과정에서 상기 제2시트 하우징이 상기 제1시트 하우징에 고정 설치되면 상기 제2시트 하우징의 일측에 더스트 커버를 설치하는 과정을 실시하는 것을 특징으로 하는 볼조인트 제조방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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