KR101058289B1 - 볼 조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼 조인트에 관한 것이며, 특히 자동차의 스티어링계통, 서스펜션계통 또는 자동헤드램프 높이조절 시스템(AHLS) 등의 관절부에 사용되는 볼 조인트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조립 공정이 간편하고, 일체형 구조로 형상이 단순하며, 제조 편의성을 갖춘 볼 조인트에 관한 것이다.

본 발명은 볼스터드의 볼부가 안착, 지지되는 볼지지부재를 단순한 구조의 일체형으로 형성함으로써, 볼스터드가 볼지지부재에 대하여 여러 자유도를 갖도록 회동되면서도, 쉽게 이탈되지 않도록 안정성을 갖는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 볼 조인트는 구성이 간단하고 조립이 용이하여, 자동차 조립 라인에서 보다 손쉽게 작업할 수 있도록 하는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 볼 조인트는 단순한 구성만으로 볼스터드와 볼지지부재가 간단하고 견고한 조립, 결합이 가능하도록 하는 효과를 갖는다.

Description

볼 조인트{Ball Joint}

본 발명은 볼 조인트에 관한 것이며, 특히 자동차의 스티어링계통, 서스펜션계통 또는 자동헤드램프 높이조절 시스템(AHLS) 등의 관절부에 사용되는 볼 조인트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조립 공정이 간편하고, 일체형 구조로 형상이 단순하며, 제조 편의성을 갖춘 볼 조인트에 관한 것이다.

자동차의 스티어링, 서스펜션 계통 등에 사용되는 볼 조인트는 회동되는 볼스터드의 구형 볼부가 볼지지부의 내부에 끼워지고, 볼지지부가 고정부의 하우징에 고정되며, 캡이 하우징과 볼지지부의 단부 사이에 고정되어 지지하는 형태로 이루어진다.

일반적인 볼 조인트를 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 도 1은 종래의 볼 조인트의 단면을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 볼 조인트(1)는 볼부(11)와 샤프트부(12)로 이루어지는 볼스터드(10) 및 상기 볼부(11)가 내부로 끼워지도록 수용부(21)를 가지는 볼지지부재(20)와 하우징(30)으로 구성된다.

하우징(30)에는 볼스터드(10)의 볼부(11)가 내입된 볼지지부재(20)가 안착된다. 상기 볼지지부재(20)의 수용부(21)의 하방으로는 인입구가 형성되는데, 상기 인입구는 상기 수용부(21) 및 볼부(11)의 둘레보다 작게 형성되되, 상기 볼스터드(10)를 강제 압입하여 볼부(11)가 상기 인입구를 통해 수용부(21) 내부에 끼워지게 된다.

볼스터드(10)는 볼부(11)가 볼지지부재(20) 내에서 회동됨에 따라, 샤프트부(12)가 볼지지부재(20)에 대하여 여러 자유도를 갖도록 회동될 수 있다.

그런데, 이러한 종래의 볼 조인트(1)는 상기 볼스터드(10)의 볼부(11)를 상기 볼지지부재(20)의 수용부(21)에 끼우기 위해, 볼부(11) 보다 작게 형성되는 상기 인입구를 통해 강한 힘으로 강제 압입하여 넣어야 하므로, 이러한 동작은 자동차 조립 라인에서 각 작업자가 별도의 도구나 장치 없이 수행하기에는 쉽지 않으며, 강제 압입 과정에서 상기 볼스터드(10) 또는 볼지지부재(20)가 파손될 수 있는 우려가 있다.

또한, 강제 삽입된 볼스터드(10)는 상기 볼지지부재(20)의 구조상 다시 인입구를 통해 빼낼 수 없어, 한번 조립된 볼 조인트(1)는 필요에 따라 분해하기가 곤란한 문제점을 갖고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 볼스터드의 볼부가 안착, 지지되는 볼지지부재를 단순한 구조의 일체형으로 형성하여, 볼스터드가 볼지지부재에 대하여 여러 자유도를 갖도록 회동되면서도 쉽게 이탈되지 않도록, 간단하면서도 견고한 조립, 결합이 가능한 볼 조인트를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 볼 조인트에 있어서, 구형의 볼부와 그 일측단으로 연장형성되는 샤프트부로 이루어지는 볼스터드; 내측에 상기 볼부에 상응하는 음각의 구 형태로 수용부가 형성되고, 상기 수용부의 하단 테두리에서 연장되되, 하방으로는 내측방향을 향하여 점차 단면적이 좁아지면서, 그 하단으로 원형의 삽입홀을 갖는 걸림부가 일체로 형성되는 볼지지부재; 및 상기 볼지지부재의 외측을 감싸서, 고정 지지하는 하우징;을 포함하여, 상기 볼부가 상기 수용부에 내삽연결되어 회동가능하고, 상기 걸림부에 의해 상기 볼부의 하측과 상기 샤프트부의 연결부분이 지지되어, 상기 볼스터드의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼지지부재는: 형상 변형이 가능한 탄성 재질로 형성되는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 상기 볼지지부재는: 상기 수용부의 내벽에 상기 볼부의 하측 형상에 대응되게 안쪽으로 돌출형성되는 돌출걸림부;가 더 구비되어, 상기 볼부의 지지력을 높이도록 이루어지는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징은: 상기 볼지지부재의 바깥쪽에서 밀착되게 지지하여, 상기 볼지지부재가 바깥쪽으로 변형되는 것을 방지하고, 상기 볼지지부재의 돌출걸림부가 상기 수용부 내에 안착되는 상기 볼부를 안쪽으로 지지하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 볼스터드의 볼부가 안착, 지지되는 볼지지부재를 단순한 구조의 일체형으로 형성함으로써, 볼스터드가 볼지지부재에 대하여 여러 자유도를 갖도록 회동되면서도, 쉽게 이탈되지 않도록 안정성을 갖는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 볼 조인트는 구성이 간단하고 조립이 용이하여, 자동차 조립 라인에서 보다 손쉽게 작업할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 볼 조인트는 단순한 구성으로 볼스터드와 볼지지부재가 간단하고 견고한 조립, 결합이 가능하도록 하는 효과를 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명하고자 하며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생 략될 수 있다.

도 2는 본 발명에 의한 볼 조인트의 결합관계를 나타내는 사시도이다.

도 2에 도시된 바를 참조하면, 본 발명의 볼 조인트(1)는 볼스터드(100), 볼지지부재(200) 및 하우징(300)으로 구성된다.

볼스터드(100)는 상단에 구형으로 형성되는 볼부(110)와 그 하측으로 길게 연장형성되는 샤프트부(120)로 이루어진다.

하우징(300)은 볼지지부재(200)의 외측을 감싸서, 고정 지지하게 되며, 상기 하우징(300) 안에 볼지지부재(200)가 고정결합된 상태에서, 상기 볼스터드(100)의 볼부(110)가 상기 볼지지부재(200)의 삽입홀(221)로 내삽연결되어, 상기 볼스터드(100)가 볼지지부재(200)에 대하여, 다양한 각도로 자유롭게 회동가능하게 된다.

도 3은 본 발명의 볼지지부재 및 하우징 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 볼지지부재의 형상을 나타내는 도면이다.

도 3, 4에 도시된 바를 참조하면, 볼지지부재(200)는 내측으로 상기 볼스터드(100)의 볼부(110)가 안착될 수 있게, 상기 볼부(110)에 상응하는 음각의 구 형태로 수용부(210)가 형성된다. 그리고 상기 수용부(210)의 하단 테두리에는 걸림부(220)가 연장형성되는데, 상기 걸림부(220)는 하방으로 내측방향을 향하여 점차 단면적이 좁아지도록 테이퍼(taper)되게 형성되어, 그 하단에 원형의 삽입홀(221)을 갖도록 일체로 형성된다.

이때, 상기 볼지지부재(200)는 고무나 합성수지와 같이 탄성있는 재질로 구성되어, 찌그러지거나 비틀어지는 것이 자유롭도록 한다. 다만, 형상이 과도히 압축되거나 변형 폭이 크지 않고, 적당한 강성을 유지할 수 있는 공지의 적절한 재질을 사용하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기 볼지지부재(200)의 걸림부(220)는 하측으로 갈수록 단면적이 좁아지고, 그 하단의 삽입홀(221)은 상기 볼스터드(100)의 볼부(110) 보다 작게 형성된다.

그러나, 상기 볼지지부재(200)는 형상 변형이 가능한 탄성 재질로 이루어져, 상기 볼스터드(100)를 끼울 때, 볼부(110)가 수용부(210) 쪽으로 이동되면서 걸림부(220)를 밀게 되고, 이러한 걸림부(220)는 내측의 수용부(210) 쪽 또는 바깥쪽으로 밀리면서, 비틀어지며 삽입홀(221)이 잠시 늘어났다가 볼부(110)가 수용부(210)에 안착된 후에는 탄성에 의해 걸림부(220)가 원상 복구되면서 볼부(110)를 지지해 주게 된다.

이러한 볼지지부재(200)를 갖는 본 발명의 볼 조인트(1)는 수용부(210)와 걸림부(220)가 볼부(110)를 지지하고 있기 때문에, 볼스터드(100)가 쉽게 외부로 이탈되지 않으며, 사용자가 여러 차례 볼부(110)를 수용부(210)에 끼웠다 빼는 동작을 손쉽게 반복할 수 있게 된다.

그리고, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 볼지지부재(200)의 수용부(210) 내측에는 돌출걸림부(230)가 추가로 구비될 수 있다.

상기 돌출걸림부(230)는 상기 수용부(210)의 내벽에서 안쪽으로 돌출형성되는데, 상기 수용부(210)에 안착된 볼부(110)의 하측 형상에 대응되는 형태로 돌출 되어, 상기 볼부(110)가 빠지지 않도록 지지하게 된다.

그에 따라, 상기 볼부(110)는 볼지지부재(200)의 수용부(210) 내측에서 상기 걸림부(220) 및 돌출걸림부(230)에 의해 2중으로 지지되어, 쉽게 외부로 이탈되지 않게 된다.

도 5는 본 발명에 의한 볼 조인트의 전체적인 결합구조를 나타내는 도면이다.

도 5에 도시된 바를 참조하면, 볼지지부재(200)에 볼스터드(100)의 볼부(110)가 인입되어 수용부(210)에 안착된 상태이다. 상기 볼부(110)는 수용부(210) 안에서 자유도를 갖고 회동 가능하다.

이때, 상기 하우징(300)의 내부면 형상과 상기 볼지지부재(200)의 외곽 형상과 크기, 둘레 등이 밀착 상응되어, 하우징(300) 내부로 볼지지부재(200)가 삽입되면, 상기 볼지지부재(200)가 바깥쪽으로 변형될 수 없게 밀착 지지하는 역할을 하며, 상기 볼지지부재(200)의 걸림부(220) 및 돌출걸림부(230)가 일체형으로 돌출형성되어, 상기 수용부(210) 내에 안착되는 상기 볼부(110)를 안쪽으로 지지하는 역할을 한다.

별도의 구성 없이 볼지지부재(200) 및 하우징(300)이 볼스터드(100)의 볼부(110)를 견고하게 지지하고 있게 되므로, 구성을 단순화할 수 있는 이점을 갖는다.

상기 볼지지부재(200)가 하우징(300)에 내입되어, 상기 볼부(110)를 견고하 게 지지하기 위해서, 상기 걸림부(220) 및 돌출걸림부(230)의 두께나 형상 또는 볼지지부재(200)의 재질을 적절하게 선택 적용할 수 있다.

그에 따라, 작업자는 상기 볼스터드(100)의 볼부(110)를 상기 볼지지부재(200)의 삽입홀(221)로 밀어넣는 동작만으로 간편하게 볼 조인트(1)의 완성이 가능하고, 볼스터드(100)가 볼지지부재(200)에 대하여 여러 자유도를 갖도록 회동되면서도, 외부로 쉽게 이탈되지 않는 안정성을 갖게 된다.

이와 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 볼 조인트 단면구조를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명에 의한 볼 조인트의 결합관계를 나타내는 사시도이다.

도 3은 본 발명의 볼지지부재 및 하우징 구조를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 볼지지부재의 형상을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명에 의한 볼 조인트의 전체적인 결합구조를 나타내는 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 볼 조인트 100: 볼스터드

110: 볼부 120: 샤프트부

200: 볼지지부재 210: 수용부

220: 걸림부 221: 삽입홀

230: 돌출걸림부 300: 하우징

Claims (4)

1. 볼 조인트에 있어서,

   구형의 볼부와 그 일측단으로 연장형성되는 샤프트부로 이루어지는 볼스터드;

   내측에 상기 볼부에 상응하는 음각의 구 형태로 수용부가 형성되고, 상기 수용부의 하단 테두리에서 연장되되, 하방으로는 내측방향을 향하여 점차 단면적이 좁아지면서, 그 하단으로 원형의 삽입홀을 갖는 걸림부가 일체로 형성되는 볼지지부재; 및

   상기 볼지지부재의 외측을 감싸서, 고정 지지하는 하우징;을 포함하여,

   상기 볼부가 상기 수용부에 내삽연결되어 회동가능하고, 상기 걸림부에 의해 상기 볼부의 하측과 상기 샤프트부의 연결부분이 지지되어, 상기 볼스터드의 이탈을 방지하고,

   상기 볼지지부재는:

   상기 수용부의 내벽에 상기 볼부의 하측 형상에 대응되게 안쪽으로 돌출형성되는 돌출걸림부;가 더 구비되어, 상기 볼부의 지지력을 높이도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 볼지지부재는:

   형상 변형이 가능한 탄성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징은:

   상기 볼지지부재의 바깥쪽에서 밀착되게 지지하여, 상기 볼지지부재가 바깥쪽으로 변형되는 것을 방지하고,

   상기 볼지지부재의 돌출걸림부가 상기 수용부 내에 안착되는 상기 볼부를 안쪽으로 지지하는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.

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