KR101125394B1 - 볼 조인트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존의 너클 단부 상측에 개별 장착되어 나사 조립되는 볼 조인트의 구조를 상기 너클의 단부 양측에 결합되는 구조로 변경하고 상기 볼 조인트가 상호간에 결합되어 너클에 설치될 수 있는 볼 조인트에 관한 것이며, 이를 위해 본 발명은 분리형 어퍼암의 단부와 너클 사이를 연결하는 볼 조인트에 있어서, 내부가 경사지게 설치공이 형성되며 상기 설치공과 이격되어 형성된 핀홀을 포함하는 너클; 상기 너클의 설치공에 삽입 가능한 형상을 갖으며 내주면에 나사산이 형성된 결합홈부, 상기 결합홈부가 설치공에 삽입시 상기 너클의 외측면에 밀착되게 위치하며 상기 핀홀의 위치와 동일선상에 제 1핀홀이 형성된 가압면, 상기 가압면에 연장 형성되며 단부에 형성된 구 형상의 헤드부를 포함하는 제 1볼 조인트 스터드; 상기 제 1볼 조인트 스터드의 결합홈부에 설치 가능하도록 외주면에 나사산이 형성된 나사부, 상기 나사부가 결합홈부에 결합시 상기 너클의 외측면에 밀착되게 위치하며 상기 핀홀의 위치와 동일선상에 형성된 제 2핀홀이 형성된 가압면, 상기 가압면에 연장 형성되며 단부에 형성된 구 형상의 헤드부를 포함하는 제 2볼 조인트 스터드; 및 상기 너클의 단부에 결합되는 제 1,2볼 조인트 스터드가 결합시에 풀림을 방지하도록 상기 제 1,2핀홀 및 너클의 핀홀에 삽입되는 고정핀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트를 제공한다.
어퍼암, 너클, 볼 조인트 스터드

Description

볼 조인트{Ball Joint}
도 1은 종래의 볼 조인트가 설치된 멀티링크형 현가장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 종래의 볼 조인트가 너클에 결합되는 상태를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 볼 조인트가 너클에 결합되는 상태를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 볼 조인트가 결합된 상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 볼 조인트가 너클에 설치된 상태를 계략적으로 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 너클 12 : 설치공
14 : 핀홀 20 : 제 1볼 조인트 스터드
22 : 결합홈부 24 : 제 1핀홀
30 : 제 2볼 조인트 스터드 32 : 나사부
34 : 제 2핀홀 40 : 고정핀
본 발명은 멀티링크 현가장치의 분리형 어퍼암과 너클을 연결하기 위해 설치되는 볼 조인트에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에 설치되는 현가장치는 차량의 전반적인 승차감 및 주행안정성을 도모하기 위한 중요한 장치로써 주로 차체를 차륜으로부터 안정적으로 지지하면서 상기 차륜을 통해 전달되는 진동을 억제하거나 신속하게 감소시키는 기능을 수행한다. 즉, 노면으로부터 오는 진동을 흡수하여 차량에 장착된 각종 부속품들이 받는 충격을 완충시켜 차량의 승차감을 결정할 뿐만 아니라 차량이 굴곡진 도로를 따라 선회할 때 상기 차량의 쏠림을 방지하고 차량의 평형을 유지하는 기능을 하게 된다.
상기한 현가장치는 차축의 형식에 따라 일체식 현가장치와 독립식 현가장치로 분류되며 상기한 독립식 현가장치에는 스윙암식(swing arm type), 더블위시본식(double wishbone type), 맥퍼슨식(macpherson strut type)이 있다.
상기 더블위시본식(double wishbone type)은 차량의 가감속시에 차량의 자세를 비교적 자유롭게 제어할 수 있으며, 강성이 높아 조정안정성을 중시하는 고급 승용차에 많이 이용되고 있다.
상기 더블위시본식(double wishbone type)의 현가장치의 변형으로 한쪽에 3개에서 5개의 링크를 사용하여 액슬의 위치를 결정하는 멀티링크형 현가장치가 있다.
도 1은 종래의 볼 조인트가 설치된 멀티링크형 현가장치를 도시한 사시도로써, 휠과 결합되는 너클(1), 상기 너클(1)에 설치된 볼 조인트(2,3)를 매개로 설치 되는 어퍼암(4)과 로워암, 및 노면에서 받는 충격을 흡수하는 쇽업소버(6)를 포함하여 구성된다. 또한, 언더바디의 강도 및 강성을 증진시키도록 설치되는 크로스멤버와, 너클(1)과 차체 사이에 장착되어 차륜을 지지하는 트레일링크등이 구성된다.
상기 어퍼암(4)은 분리형 어퍼암이 설치되며, 상기 어퍼암(4)과 너클(1)의 연결 부위에 설치되는 볼 조인트(2,3)는 단부에 고정너트(2a,3a)가 결합되어 고정된다.
도 2는 도 1에 도시된 종래의 볼 조인트가 너클에 결합되는 상태를 도시한 단면도이다.
종래의 볼 조인트(2)는 너클(1)에 형성된 삽입공(1a)에 볼 조인트(2)를 도면에 도시된 바와 같이 삽입한다. 상기 볼 조인트(2)가 삽입된 상태에서 상기 볼 조인트(2)의 단부에 고정너트(2a)를 사용하여 도면에 도시된 바와 같은 상태로 조립한다. 상기 볼 조인트(2)의 단부는 나사산이 형성되어 있어 상기 고정너트(2a)와 결합된다.
상기 너클(1)에 설치되는 볼 조인트(3)도 동일한 방법으로 상기 너클(1)에 설치된다.
상기와 같이 설치되는 종래의 볼 조인트(2,3)는 상기 너클(1)의 단부에 설치하기 위해 상기 볼 조인트(2,3)가 설치되기 위한 장착폭(h)를 갖게된다. 상기 너클(1)의 단부에 수직으로 직립되게 설치되는 볼 조인트(2,3)는 상기 장착폭(h)을 확보해야만 설치가 가능하기 때문에 상기 너클(1)의 단부의 폭이 증가되며 형상이 복잡해지는 문제점이있으며, 상기 볼 조인트(2,3)를 고정하기 위한 고정너트(2a,3a) 가 필요하게 되어 전체적인 설치 부재의 중량이 증가되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 너클의 단부에 설치되는 볼 조인트의 구조를 변경하여 너클에 설치하되 상기 너클의 장착폭을 축소하여 전체적인 중량을 감소 시키며, 상기 너클의 면적이 축소되면서 설계 자유도를 향상하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 분리형 어퍼암의 단부와 너클 사이를 연결하는 볼 조인트에 있어서, 내부가 경사지게 설치공이 형성되며 상기 설치공과 이격되어 형성된 핀홀을 포함하는 너클; 상기 너클의 설치공에 삽입 가능한 형상을 갖으며 내주면에 나사산이 형성된 결합홈부, 상기 결합홈부가 설치공에 삽입시 상기 너클의 외측면에 밀착되게 위치하며 상기 핀홀의 위치와 동일선상에 제 1핀홀이 형성된 가압면, 상기 가압면에 연장 형성되며 단부에 형성된 구 형상의 헤드부를 포함하는 제 1볼 조인트 스터드; 상기 제 1볼 조인트 스터드의 결합홈부에 설치 가능하도록 외주면에 나사산이 형성된 나사부, 상기 나사부가 결합홈부에 결합시 상기 너클의 외측면에 밀착되게 위치하며 상기 핀홀의 위치와 동일선상에 형성된 제 2핀홀이 형성된 가압면, 상기 가압면에 연장 형성되며 단부에 형성된 구 형상의 헤드부를 포함하는 제 2볼 조인트 스터드; 및 상기 너클의 단부에 결합되는 제 1,2볼 조인트 스터드가 결합시에 풀림을 방지하도록 상기 제 1,2핀홀 및 너클의 핀홀에 삽입되는 고정핀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트를 제 공하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 의한 볼 조인트가 너클에 결합되는 상태를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 볼 조인트가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
분리형 어퍼암(4)의 단부에 연결되는 제 1볼 조인트 스터드(20)는 너클(10)에 경사지게 형성된 설치공(12)에 삽입 가능한 형상을 갖으며 내주면에 나사산이 형성된 결합홈부(22)가 형성된다. 상기 결합홈부(22)가 설치공(12)에 삽입시 상기 너클(10)의 외측면에 밀착되게 위치하며 상기 핀홀(14)의 위치와 동일선상에 제 1핀홀(34)이 형성된 가압면(26)이 상기 결합홈부(22)와 연결되어 형성된다.
그리고, 상기 가압면(26)에 연장 형성되며 단부에 형성된 구 형상의 헤드부(38)가 형성되어 상기 분리형 어퍼암(4)의 단부와 연결된다.
또한, 상기 제 1볼 조인트 스터드(20)와 결합되는 제 2볼 조인트 스터드(30)는 결합홈부(22)에 설치 가능하도록 외주면에 나사산이 형성된 나사부(32), 상기 나사부(32)가 결합홈부(22)에 결합시 상기 너클(10)의 외측면에 밀착되게 위치하며 상기 핀홀(14)의 위치와 동일선상에 형성된 제 2핀홀(14)이 형성된 가압면(36), 상기 가압면(36)에 연장 형성되며 단부에 형성된 구 형상의 헤드부(38)를 포함하여 구성되며 상기 너클(10)의 단부에 결합되는 제 1,2볼 조인트 스터드(20,30)가 결합시에 풀림을 방지하도록 상기 제 1,2핀홀(24,34) 및 너클(10)의 핀홀(14)에 삽입되는 고정핀(40)을 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 볼 조인트를 너클에 설치하는 과정을 중심으로 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 볼 조인트가 너클에 결합되는 상태를 도시한 단면도로써, 너클(10)에 경사지게 관통 형성된 설치공(12)에 제 1볼 조인트 스터드(20)의 결합홈부(22)를 삽입한다. 상기 결합홈부(22)는 상기 설치공(12)에 결합시 상기 설치공(12)의 내주면과 상기 결합홈부(22)의 외주면이 밀착 가능한 형상을 갖으며 각각 결합된다.
상기 제 1볼 조인트 스터드(20)의 결합홈부(22)가 삽입되면 상기 결합홈부(22)와 연장 형성된 가압면(26)이 상기 너클(10)의 외측면에 밀착되게 위치한다.
상기와 같은 상태에서 상기 너클(10)의 반대편에서 상기 너클(10)의 설치공(12)에 삽입된 결합홈부(22)에 제 2볼 조인트 스터드(30)의 나사부(32)를 결합한다. 상기 나사부(32)는 결합홈부(22) 내부에 나사결합되어 상기 제 1볼 조인트 스터드(20)와 결합되며, 상기 제 2볼 조인트 스터드(30)의 나사부(32)가 완전하게 상기 결합홈부(22) 내부로 설치되면 상기 제 2볼 조인트 스터드(30)의 가압면(36)이 상기 너클(10)의 외측면에 밀착된다.
상기 너클(10)에 형성된 핀홀(14)은 상기 제 1,2볼 조인트 스터드(20,30)의 제 1,2핀홀(24,34)과 동일선상에 형성되어 별도로 구비된 고정핀(40)에 의해 결합된다. 상기 고정핀(40)은 일단부가 절곡된 상태로 형성되어 삽입 설치된다.
도 4는 본 발명에 의한 볼 조인트가 결합된 상태를 도시한 단면도로써, 너클(10)을 기준으로 양측에 제 1,2볼 조인트 스터드(20,30)가 설치된다. 상기 제 1,2 볼 조인트 스터드(20,30)가 결합된 상태에서 상기 너클(10)에 설치된 제 2볼 조인트 스터드(30)의 풀림을 방지하도록 상기 제 1,2핀홀(24,34) 및 너클(10)의 핀홀(14)에 고정핀을 삽입한 후에 화살표 방향으로 절곡하여 상기 제 1볼 조인트 스터드의 풀림을 방지한다.
도 5는 본 발명에 의한 볼 조인트가 너클에 설치된 상태를 계략적으로 도시한 도면으로써, 너클(10)의 단부에 상기 제 1,2볼 조인트 스터드(20,30)가 설치되며, 상기 제 1,2볼 조인트 스터드(20,30)의 헤드부(28,38)에 분리형 어퍼암(4)이 각각 설치된다.
도 5에 도시된 바와같이, 상기 너클(10)은 장착폭(H)를 갖으며 상기 제 1,2볼 조인트 스터드(20,30)와 결합되어 사용된다.
한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 볼 조인트는 너클의 장착폭이 축소되며, 상기 너클의 구조가 단순화되어 전체적인 중량이 감소되는 효과가 있다.
또한, 볼 조인트를 고정하기 위한 고정너트가 필요하지 않아 원가 절감의 효과가 있으며, 상기 너클의 거동에 따른 설계 자유도가 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 분리형 어퍼암의 단부와 너클 사이를 연결하는 볼 조인트에 있어서,
    내부가 경사지게 설치공(12)이 형성되며 상기 설치공(12)과 이격되어 형성된 핀홀(14)을 포함하는 너클(10);
    상기 너클(10)의 설치공(12)에 삽입 가능한 형상을 갖으며 내주면에 나사산이 형성된 결합홈부(22), 상기 결합홈부(22)가 설치공(12)에 삽입시 상기 너클(10)의 외측면에 밀착되게 위치하며 상기 핀홀(14)의 위치와 동일선상에 제 1핀홀(24)이 형성된 가압면(26), 상기 가압면(26)에 연장 형성되며 단부에 형성된 구 형상의 헤드부(28)를 포함하는 제 1볼 조인트 스터드(20);
    상기 제 1볼 조인트 스터드(20)의 결합홈부(22)에 설치 가능하도록 외주면에 나사산이 형성된 나사부(32), 상기 나사부(32)가 결합홈부(22)에 결합시 상기 너클(10)의 외측면에 밀착되게 위치하며 상기 핀홀(14)의 위치와 동일선상에 형성된 제 2핀홀(34)이 형성된 가압면(36), 상기 가압면(36)에 연장 형성되며 단부에 형성된 구 형상의 헤드부(38)를 포함하는 제 2볼 조인트 스터드(30); 및
    상기 너클(10)의 단부에 결합되는 제 1,2볼 조인트 스터드(20,30)가 결합시에 풀림을 방지하도록 상기 제 1,2핀홀(24,34) 및 너클(10)의 핀홀(14)에 삽입되는 고정핀(40)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
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