KR101704011B1 - 볼 조인트, 볼 조인트 제조 장치 및 볼 조인트 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향장치에 사용되는 볼 조인트, 볼 조인트 제조 장치 및 볼 조인트 제조 방법에 관한 것으로서, 스터드 및 스터드의 일단에 형성되는 볼을 구비하는 볼 스터드; 상기 볼을 수용하여 상기 볼 스터드를 피봇 가능하게 지지하며, 윤활유 및 원료물질이 주입될 수 있는 주입구를 구비하는 하우징; 상기 주입구를 통해 상기 원료물질이 상기 볼과 상기 하우징 사이의 이격공간으로 유입되어 사출 성형되는 볼 시트; 및 상기 주입구에 삽입되어 상기 주입구를 폐쇄하는 주입구폐쇄부;를 포함하며, 상기 볼은 상기 볼 시트 사이의 면압을 완화하고 상기 윤활유가 저장되도록 표면으로부터 함입되어 형성되는 함입부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

볼 조인트, 볼 조인트 제조 장치 및 볼 조인트 제조 방법{BALL JOINT, BALL JOINT MANUFACTURING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 조향장치에 사용되는 볼 조인트, 볼 조인트 제조 장치 및 볼 조인트 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼 스터드의 볼이 볼 하우징 내부에서 피봇 운동을 하는 볼 조인트, 볼 조인트 제조 장치 및 볼 조인트 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은 볼 조인트, 볼 조인트 제조 장치 및 볼 조인트 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볼 스터드의 볼이 볼시트 내부에서 피봇 운동을 하는 볼 조인트, 볼 조인트 제조 장치 및 볼 조인트 제조 방법에 관한 것이다.

볼 조인트(ball joint)는 다양한 산업분야, 예를 들어 자동차의 스티어링(steering)과 서스펜션(suspension) 등에 적용된다.

종래의 볼 조인트는 볼을 구비하는 볼 스터드, 볼 시트, 하우징, 더스트 커버로 구성된다.

이러한 볼 조인트는 제조공정을 단순화시키기 위해 볼 스터드의 볼과 하우징사이에 합성수지 재질의 원료물질을 주입하여 볼 시트를 일체적으로 사출 성형하는 방법이 알려져 있다.

볼과 하우징 사이에 원료물질을 주입하기 위해 하우징은 원료물질을 주입할 수 있는 관통홀이 형성되며, 원료물질을 주입하여 볼 시트를 사출 성형한 후 관통홀을 막기 위해 하우징에 플러그가 추가적으로 설치된다.

종래와 같이, 플러그를 하우징에 설치하기 위해서는 하우징에 플러그를 설치할 수 있는 결합요소가 추가적으로 요구되며, 결합요소의 내구성이 약해질 경우 플러그가 하우징으로부터 이탈하는 문제가 발생된다.

또한, 볼과 볼 시트 사이의 면압을 완화하기 위해 볼과 볼 시트 사이에 윤활유를 주입하는 방법이 있으나, 윤활의 효과를 증대시키기 위해 볼 시트에 윤활유가 저장될 수 있는 함입부를 추가적으로 구비해야 한다.

이러한 함입부를 추가적으로 구비하기 위해 추가적인 공정이 필요하며, 이는 볼 시트의 불량율을 높이고, 그 결과, 볼 조인트의 생산성이 낮아지는 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 볼 조인트, 볼 조인트 제조 장치 및 볼 조인트 제조 방법에 관한 것으로, 볼 시트를 일체적으로 사출 성형하기 위해 하우징에 구비되는 주입구를 효과적으로 폐쇄할 수 있고, 볼과 볼 시트 사이의 면압을 완화하고 윤활의 효과를 증대시켜 보다 뛰어난 볼 조인트, 볼 조인트 제조 장치 및 볼 조인트 제조 방법을 제공하고자 함이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트는 조향장치에 사용되는 것으로서, 스터드 및 스터드의 일단에 형성되는 볼을 구비하는 볼 스터드; 상기 볼을 수용하여 상기 볼 스터드를 피봇 가능하게 지지하며, 윤활유 및 원료물질이 주입될 수 있는 주입구를 구비하는 하우징; 상기 주입구를 통해 상기 원료물질이 상기 볼과 상기 하우징 사이의 이격공간으로 유입되어 사출 성형되는 볼 시트; 및 상기 주입구에 삽입되어 상기 주입구를 폐쇄하는 주입구폐쇄부;를 포함하며, 상기 볼은,

상기 볼 시트 사이의 면압을 완화하고 상기 윤활유가 저장되도록 표면으로부터 함입되어 형성되는 함입부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 상기 주입구폐쇄부는 상기 주입구로의 삽입이 안내되도록 상기 주입구를 향해 먼저 삽입되는 상면의 테두리의 길이가 하면의 테두리의 길이보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 상기 주입구폐쇄부는 상기 주입구로의 삽입을 위한 외부 장치에 장착되도록 상기 주입구를 향해 나중에 삽입되는 하면으로부터 돌출 또는 함입되어 형성되는 장착부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 상기 주입구폐쇄부는 상기 주입구로부터의 이탈이 방지되도록 상기 주입구를 향해 나중에 삽입되는 하면이 상기 주입구의 입구와 동일선상에 위치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 상기 볼 시트는 상기 볼에 접촉하는 접촉부 및 상기 접촉부로부터 연장되어 형성되며 상기 주입구상에 위치하는 연장부를 구비하고, 상기 주입구폐쇄부는 상기 주입구로부터의 이탈이 방지되도록 상기 연장부에 접하여 상기 주입구에 삽입되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 상기 주입구폐쇄부는 상기 함입부에 저장된 윤활유가 상기 볼과 상기 볼 시트 사이로 이동되도록 상기 주입구상에 압입되어 삽입되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 상기 함입부는 상기 주입구를 통하여 주입되는 상기 윤활유가 저장되도록 상기 주입구에 대향하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 상기 함입부는 상기 주입구를 통하여 주입되는 상기 윤활유가 저장되도록 상협하광 형상을 가진 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트를 제조하는 볼 조인트 제조 장치는 상부 금형; 상기 상부 금형과의 합형에 의해 볼 스터드를 수용하는 하우징이 배치되는 공간을 제공하며, 상기 볼 스터드와 상기 하우징 사이의 이격공간으로 볼 시트 형성을 위한 원료물질이 주입되도록 관통되어 형성되는 원료물질주입부를 구비하는 하부 금형; 및 상기 원료물질주입부에 삽입되며, 상기 원료물질의 주입 경로를 제공하여 상기 원료물질이 상기 이격공간에 전체적으로 균일하게 주입되도록 주입공간을 구비하는 삽입부;를 포함하며 상기 삽입부는, 상기 볼 스터드에 윤활유가 저장되도록 상기 볼의 표면으로부터 함입되어 형성되는 함입부에 삽입되어 상기 원료물질이 상기 함입부로 유입되는 것을 차단하는 유입방지부를 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트를 제조하는 볼 조인트 제조 장치의 상기 삽입부는 외부로부터 상기 원료물질이 주입되는 상기 주입공간을 형성하는 주입부 및 상기 주입부로부터 연장되어 형성되며 상기 주입공간을 형성하는 주입연장부를 더 구비하며, 상기 주입연장부는 상기 볼 스터드와 상기 하우징 사이의 이격공간으로 상기 원료물질이 주입되기 위해 상기 하우징으로부터 관통되어 형성되는 주입구상에 상기 볼 시트가 형성되도록 폭이 상기 주입구의 폭 보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트를 제조하는 볼 조인트 제조 장치의 상기 주입공간은 외부로부터 상기 원료물질의 주입되는 공간을 제공하는 도입공간 및 상기 볼 스터드와 상기 하우징 사이의 이격공간으로 주입된 상기 원료물질이 역류되지 않도록 상기 도입공간보다 크기가 축소되어 형성되는 역류방지공간을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 방법은 볼을 구비하는 볼 스터드와 하우징 사이에 볼 시트를 사출 성형하는 것에 관한 것으로서, 상기 볼 스터드 및 상기 하우징을 사출금형의 소정의 위치에 배치하는 제1 단계; 상기 볼 스터드와 상기 하우징 사이의 이격공간에 상기 볼 시트를 사출 성형하도록 상기 원료물질이 주입되는 경로를 제공하는 삽입부를 상기 하우징에 배치하는 제2 단계; 상기 삽입부를 통하여 상기 원료물질을 상기 이격공간에 주입하는 제3 단계; 상기 삽입부를 제거하고 상기 삽입부가 제거된 공간에 유활유를 주입하는 제4 단계; 및 상기 윤활유가 상기 볼과 상기 볼 시트 사이로 이동되도록 상기 삽입부가 제거된 공간에 주입구폐쇄부를 압입하는 제5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 방법의 상기 제3 단계는 상기 볼의 표면으로부터 함입되어 형성되는 함입부에 삽입되어 상기 원료물질이 상기 함입부로 유입되는 것을 차단하는 유입방지부를 구비하는 상기 삽입부를 통하여 상기 원료물질을 상기 이격공간에 주입하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 방법의 상기 제4 단계는 상기 볼의 표면으로부터 함입되어 형성되는 함입부에 상기 윤활유를 주입하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 볼 조인트, 볼 조인트 제조 장치 및 볼 조인트 제조 방법에 의하면, 볼 시트를 일체적으로 사출 성형하기 위해 하우징에 구비되는 주입구를 단순한 공정으로 효과적으로 폐쇄할 수 있으며, 볼과 볼 시트 사이의 면압을 완화하고, 볼과 볼 시트 사이의 윤활의 효과를 증대 시켜 보다 내구성이 뛰어난 볼 조인트, 볼 조인트 제조 장치 및 볼 조인트 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 개략 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 하우징의 개략 단면도.
도 3(a), (b) 및 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 주입구폐쇄부의 개략 사시도 및 단면도.
도 4(a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 볼 스터드의 개략 사시도 및 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 장치의 개략 단면도.
도 7(a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 장치의 삽입부의 개략 사시도 및 단면도.
도 8 내지 도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 방법의 순서를 도시한 개략 단면도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 개략 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 하우징의 개략 단면도이며, 도 3(a), (b) 및 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 주입구폐쇄부의 개략 사시도 및 단면도이고, 도 4(a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트의 볼 스터드의 개략 사시도 및 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트(10)는 스터드(110) 및 스터드(110)의 일단에 형성되는 볼(120)을 구비하는 볼 스터드(100), 상기 볼(120)을 수용하여 상기 볼 스터드(100)를 피봇 가능하게 지지하며, 윤활유(L) 및 원료물질(B)이 주입될 수 있는 주입구(240)를 구비하는 하우징(200), 상기 주입구(240)를 통해 상기 원료물질(B)이 상기 볼(120)과 상기 하우징(200) 사이의 이격공간(K)으로 유입되어 사출 성형되는 볼 시트(300), 상기 주입구(240)에 삽입되어 상기 주입구(240)를 폐쇄하는 주입구폐쇄부(400) 및 상기 볼(120)과 볼 시트(300)에 이물질이 유입되는 것을 방지하는 더스트커버(500)를 포함할 수 있다.

상기 하우징(200)은 상기 볼(120)을 수용할 수 있는 수용공간(210)을 구비할 수 있으며, 상기 수용공간(210)을 형성하도록 측벽부(220) 및 상기 측벽부(220)로부터 연장되어 형성되는 바닥부(230)를 구비할 수 있다.

또한, 상기 하우징(200)은 상기 볼(120)과 상기 하우징(200) 사이의 상기 이격공간(K)에 상기 원료물질(B)이 주입되어 상기 볼 시트(300)가 사출 성형될 수 있도록 상기 원료물질(B)을 주입할 수 있는 공간인 주입구(240)를 구비할 수 있다.

일례로, 상기 주입구(240)는 상기 바닥부(230)상에서 관통되어 형성될 수 있으며 상기 바닥부(230)의 중심에 형성될 수 있다.

또한, 상기 원료물질(B)뿐만 아니라 상기 윤활유(L)는 상기 주입구(240)를 통하여 상기 수용공간(210)에 수용된 상기 볼 스터드(100) 및 상기 볼 시트(300)에 주입될 수 있다.

일례로, 상기 하우징(200)은 금속재질 일 수 있다.

상기 볼 시트(300)는 상기 원료물질(B)이 상기 주입구(240)를 통해 상기 이격공간(K)으로 주입되어 상기 볼(120)과 상기 하우징(200) 사이에 사출 성형되어 형성될 수 있다.

여기서, 일례로, 상기 볼 시트(300)는 상기 볼(120)에 접촉하는 접촉부(310) 및 상기 접촉부(310)로부터 연장되어 형성되며 상기 주입구(240)상에 위치하는 연장부(320)를 구비할 수 있다.

상기 연장부(320)는 상기 주입구(240)를 형성하는 상기 하우징(200)의 바닥부(230)와 접하여 형성될 수 있다.

일례로, 상기 원료물질(B)은 합성 수지일 수 있으며 액체일 수 있다.

상기 볼 시트(300)는 상기 하우징(200)의 상기 측벽부(220)의 내면에 형성된 요철에 대응하여 상기 접촉부(310)의 외면에도 요철이 형성될 수 있으며, 상기 요철들의 대응으로 상기 볼 시트(300)는 상기 하우징(200)에 결합될 수 있다.

도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 주입구폐쇄부(400)는 상기 주입구(240)를 향해 먼저 삽입되는 상면(410), 상기 상면(410)으로부터 경사지게 연장되는 경사면(420), 상기 경사면(420)으로부터 경사지게 연장되는 측면(430) 및 상기 주입구(240)를 향해 나중에 삽입되는 하면(440)을 구비할 수 있다.

여기서, 상기 주입구폐쇄부(400)는 상기 주입구(240)로의 삽입이 안내되도록 상기 상면(410)의 테두리의 길이가 상기 하면(440)의 테두리의 길이보다 작을 수 있다.

즉, 상기 상면(410)의 외곽 테두리가 설정하는 상기 상면(410)의 넓이는 상기 하면(440)의 외곽 테두리가 설정하는 상기 하면(440)의 넓이보다 작을 수 있다.

따라서, 상기 주입구폐쇄부(400)는 상기 상면(410)으로부터 연장되는 상기 경사면(420)을 구비할 수 있으며, 상기 경사면(420)으로 인해 상기 주입구폐쇄부(400)는 상기 주입구(240)로의 삽입이 안내되어 용이하게 상기 주입구(240)로 삽입될 수 있다.

또한, 상기 주입구폐쇄부(400)는 상기 주입구(240)로의 삽입을 위한 외부 장치(M)에 장착되도록 상기 하면(440)으로부터 돌출 또는 함입되어 형성되는 장착부(450)를 구비할 수 있다.

상기 외부 장치(M)는 상기 주입구폐쇄부(400)를 상기 주입구(240)로 삽입될 수 있다.

여기서, 도 3(c)에 도시한 바와 같이, 일례로, 상기 주입구폐쇄부(400)는 상기 외부 장치(M)에 장착되도록 상기 하면(440)으로부터 함입되어 형성되는 장착부(450)를 구비할 수 있다.

상기 외부 장치(M)가 상기 장착부(450)에 삽입됨에 따라, 상기 주입구폐쇄부(400)와 상기 외부 장치(M)는 서로 연결될 수 있다.

또한, 도면에는 도시 하지 않았으나, 또 다른 일례로, 상기 장착부(450)는 상기 하면(440)으로부터 돌출되어 형성될 수 있으며, 이 경우, 상기 장착부(450)가 상기 외부 장치(M)의 홀에 삽입됨에 따라, 상기 주입구폐쇄부(400)와 상기 외부 장치(M)는 서로 연결될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 주입구폐쇄부(400)는 상기 주입구(240)로부터의 이탈이 방지되도록 상기 하면(440)이 상기 주입구(240)의 입구(E)와 동일선상에 위치될 수 있다.

여기서, 상기 주입구(240)의 입구(E)는 상기 주입구(240)에 상기 주입구폐쇄부(400)의 삽입이 시작되는 가상의 평면일 수 있다. 즉, 상기 입구(E)는 상기 하우징(200)의 상기 바닥부(230)의 하면과 동일 평면상에 위치되며, 상기 주입구폐쇄부(400)의 상기 하면(440)은 상기 바닥부(230)의 하면과 동일 평면상에 위치되도록 상기 주입구(240)에 삽입될 수 있다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 주입구폐쇄부(400)는 상기 주입구(240)로부터의 이탈이 방지되도록 상기 연장부(320)에 접하여 상기 주입구(240)에 삽입될 수 있다.

보다 자세히 설명하자면, 상기 주입구폐쇄부(400)는 상기 주입구폐쇄부(400)의 상기 측면(430)이 상기 연장부(320)에 접하여 상기 주입구(240)에 삽입될 수 있다.

상기 연장부(320)는 합성수지 재질의 상기 원료물질(B)이 사출되어 형성된 바, 그 재질은 합성수지일 수 있고, 상기 하우징(200)은 앞에서 설명한 바와 같이 금속재질일 수 있다.

여기서, 일례로, 상기 주입구폐쇄부(400)는 합성수지일 수 있으며, 재질의 특성상 상기 주입구폐쇄부(400)와 상기 연장부(320) 간의 마찰계수는 상기 주입구폐쇄부(400)와 상기 하우징(200) 간의 마찰계수 보다 클 수 있다.

따라서, 상기 주입구폐쇄부(400)가 상기 연장부(320)에 접하여 상기 주입구(240)에 삽입됨에 따라, 상기 주입구폐쇄부(400)는 상기 주입구(240)로부터의 이탈이 더욱 방지될 수 있다.

또한, 상기 하우징(200)은 탄성이 없는 금속재질이나, 상기 연장부(320)는 탄성을 가지는 합성수지일 수 있는 바, 상기 주입구폐쇄부(400)가 상기 연장부(320)에 접하여 상기 주입구(240)에 삽입되는 경우, 상기 연장부(320)의 탄성력으로 인하여 상기 주입구폐쇄부(400)는 상기 주입구(240)로부터의 이탈이 더욱 방지될 수 있다.

또한, 일례로, 상기 주입구폐쇄부(400)는 함입부(130)에 저장된 상기 윤활유(L)가 상기 볼(120)과 상기 볼 시트(300) 사이로 이동되도록 상기 주입구(240)상에 압입되어 삽입될 수 있다. 여기서, 상기 함입부(130)는 상기 볼(120)에 형성된 것으로서, 아래에서 더욱 자세히 설명하겠다.

즉, 상기 주입구(240)를 통해 상기 볼(120)에 주입된 상기 윤활유(L)는 상기 주입구폐쇄부(400)가 상기 주입구(240)상에, 즉, 상기 볼 시트(300)의 상기 연장부(320)에 접하게 압입되어 삽입됨에 따라, 그 압력으로 인해 상기 윤활유(L)는 상기 볼(120)과 상기 볼 시트(300) 사이의 공간으로 이동될 수 있다.

그 결과, 상기 볼(120)과 상기 볼 시트(300) 사이의 윤활은 더욱 향상될 수 있다.

도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 볼(120)은 상기 볼 시트(300) 사이의 면압을 완화하고 상기 윤활유(L)가 저장되도록 표면으로부터 함입되어 형성되는 상기 함입부(130)를 구비할 수 있다.

또한, 상기 함입부(130)는 상기 주입구(240)를 통하여 주입되는 상기 윤활유(L)가 저장되도록 상기 주입구(240)에 대향하여 형성될 수 있다.

즉, 상기 윤활유(L)는 상기 주입구(240)를 통해 상기 하우징(200)의 내부로 주입되고, 주입된 상기 윤활유(L)는 상기 볼(120)의 상기 함입부(130)에 저장될 수 있다.

따라서, 상기 볼(120)과 상기 볼 시트(300) 사이의 윤활은 더욱 증진될 수 있다.

일례로, 상기 함입부(130)는 상기 윤활유(L)를 저장하도록 상협하광의 형상을 가질 수 있다.

즉, 상기 함입부(130)는 상부가 좁고 하부가 넓은 형상을 가질 수 있으며, 개략적으로 원뿔 형상일 수 있다.

또한, 상기 함입부(130)는 상기 함입부(130)의 상하 방향 중심축이 상기 볼 스터드(100)의 상하 방향의 중심축과 일치하게 상기 볼(120)로부터 형성될 수 있다.

다만, 상기 함입부(130)의 형상은 도면에 도시된 형상으로 한정되지 않으며, 당업자의 입장에서 상기 윤활유(L)를 저장할 수 있는 형상이라면 다양하게 변형될 수 있음은 자명하다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 장치의 개략 단면도이고, 도 7(a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 장치의 삽입부(800)의 개략 사시도 및 단면도이다.

도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 조향장치에 사용되는 볼 조인트(10)를 제조하는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치는 상부 금형(600), 상기 상부 금형(600)과의 합형에 의해 볼 스터드(100)를 수용하는 하우징(200)이 배치되는 공간을 제공하며, 상기 볼 스터드(100)와 상기 하우징(200) 사이의 이격공간(K)으로 볼 시트(300) 형성을 위한 원료물질(B)이 주입되도록 관통되어 형성되는 원료물질주입부(710)를 구비하는 하부 금형(700) 및 상기 원료물질주입부(710)에 삽입되며, 상기 원료물질(B)의 주입 경로를 제공하여 상기 원료물질(B)이 상기 이격공간(K)에 전체적으로 균일하게 주입되도록 주입공간(S)을 구비하는 삽입부(800)를 포함할 수 있다.

도면에는 상기 상부 금형(600) 및 상기 하부 금형(700)이 상하 방향으로 열렸다 닫히는 입식으로 도시 하였으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 도면에는 도시하지 않았으나, 금형이 좌우 방향으로 열렸다 닫히는 좌식으로 형성될 수도 있다.

도 5 내지 도 7을 참조해 볼(120) 때, 상기 삽입부(800)는 상기 볼 스터드(100)에 상기 윤활유(L)가 저장되도록 상기 볼(120)의 표면으로부터 함입되어 형성되는 상기 함입부(130)에 삽입되어 상기 원료물질(B)이 상기 함입부(130)로 유입되는 것을 차단하는 유입방지부(830)를 더 구비할 수 있다.

즉, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 볼(120)은 상기 주입구(240)를 통해 주입되는 상기 윤활유(L)를 저장하도록 상기 함입부(130)를 구비할 수 있고, 상기 볼 시트(300)를 사출 성형하기 위해 상기 이격공간(K)으로 상기 주입구(240)를 통해 상기 원료물질(B)을 주입하는 경우, 상기 윤활유(L)가 저장되어야 하는 상기 함입부(130)에 상기 원료물질(B)이 유입되지 않아야 한다는 점에서, 상기 유입방지부(830)는 상기 함입부(130)에 삽입되어 상기 원료물질(B)이 상기 함입부(130)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

또한, 상기 유입방지부(830)는 상기 함입부(130)를 형성하는 상기 볼(120)에 접촉하여 상기 함입부(130)에 삽입됨에 따라, 상기 삽입부(800)의 수평방향 삽입위치를 결정할 수 있다.

자세히 설명하자면, 상기 유입방지부(830)에 의해 상기 삽입부(800)는 상기 삽입부(800)의 상하 방향의 중심축과 상기 볼 스터드(100)의 상하 방향의 중심축이 일치하게 상기 함입부(130)에 삽입되어 위치될 수 있다.

도 7(a)는 상기 삽입부(800)의 개략 사시도이며, 도 7(b)는 도 7(a)의 A-A'의 개략 단면도이다. 도 7(a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 삽입부(800)는 외부로부터 상기 원료물질(B)이 주입되는 상기 주입공간(S)을 형성하는 주입부(810) 및 상기 주입부(810)로부터 연장되어 형성되며 상기 주입공간(S)을 형성하는 주입연장부(820)를 더 구비할 수 있다.

즉, 일례로, 상기 삽입부(800)는 상기 주입부(810), 상기 주입연장부(820) 및 상기 주입연장부(820)로부터 상 방향으로 연장되어 형성되는 상기 유입방지부(830)를 구비할 수 있다.

여기서, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 주입연장부(820)는 상기 주입구(240)상에 상기 볼 시트(300)가 형성되도록 폭이 상기 주입구(240)의 폭 보다 작을 수 있다.

즉, 상기 주입구(240)를 형성하는 상기 하우징(200)의 바닥부(230)와 상기 주입연장부(820) 사이에 상기 원료물질(B)이 주입되어 상기 볼 시트(300)의 상기 연장부(320)가 형성될 수 있도록 상기 주입연장부(820)의 폭은 상기 주입구(240)의 폭보다 작을 수 있다.

또한, 상기 주입공간(S)은 외부로부터 상기 원료물질(B)의 주입되는 공간을 제공하는 도입공간(S1) 및 상기 볼 스터드(100)와 상기 하우징(200) 사이의 상기 이격공간(K)으로 주입된 상기 원료물질(B)이 역류되지 않도록 상기 도입공간(S1)보다 크기가 축소되어 형성되는 역류방지공간(S2)을 구비할 수 있다.

상기 주입공간(S)을 통하여 외부로부터 상기 이격공간(K)으로 상기 원료물질(B)이 주입되며, 상기 이격공간(K)에 주입된 원료물질(B)은 중력에 의하여 역류될 수 있는바, 상기 역류방지공간(S2)의 형성을 통하여 상기 이격공간(K)에 주입된 원료물질(B)의 역류는 방지될 수 있다.

또한, 일례로, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 원료물질(B)을 주입하는 장치는 상기 도입공간(S1)상에 삽입될 수 있고, 상기 원료물질(B)을 주입하는 장치의 폭은 상기 도입공간(S1)의 폭과 동일 할 수 있다.

여기서, 상기 원료물질(B)을 주입하는 장치의 상기 도입공간(S1)상에 삽입되는 깊이는 상기 역류방지공간(S2)에 의하여 제한될 수 있다. 즉, 상기 원료물질(B)을 주입하는 장치는 상기 도입공간(S1)상에서 상 방향으로 삽입되고, 상기 원료물질(B)을 주입하는 장치가 상기 역류방지공간(S2)을 형성하는 상기 삽입부(800)에 닿는 때에, 상기 원료물질(B)을 주입하는 장치는 더 이상 상기 주입공간(S)상에서 상 방향으로 삽입되지 않을 수 있다.

따라서, 상기 역류방지공간(S2)은 상기 원료물질(B)을 주입하는 장치가 상기 주입공간(S)상에 삽입되는 깊이를 제한할 수 있다.

도 5, 도 6, 도 8 내지 도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 방법의 순서를 도시한 개략 단면도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 볼 스터드(100)와 상기 하우징(200) 사이의 상기 이격공간(K)에 상기 볼 시트(300)를 사출 성형하는 볼 조인트 제조 방법은 상기 볼 스터드(100) 및 상기 하우징(200)을 상기 상부 금형(600) 및 상기 하부 금형(700)의 소정의 위치에 배치하는 제1 단계를 포함할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 상기 하부 금형(700)은 상기 원료물질(B)이 상기 이격공간(K)에 주입되도록 상기 하부 금형(700)으로부터 관통되어 형성되는 상기 원료물질주입부(710)를 구비할 수 있다.

상기 제1 단계에 의해 상기 볼 스터드(100) 및 상기 하우징(200)을 상기 상부 금형(600) 및 상기 하부 금형(700)의 소정의 위치에 배치한 후, 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트(10) 제조 방법은 상기 볼 스터드(100)와 상기 하우징(200) 사이의 상기 이격공간(K)에 상기 볼 시트(300)를 사출 성형하도록 상기 원료물질(B)이 주입되는 경로를 제공하는 상기 삽입부(800)를 상기 하우징(200)에 배치하는 제2 단계를 포함할 수 있다.

즉, 상기 삽입부(800)는 상기 하부 금형(700)의 상기 원료물질주입부(710)에 삽입됨과 동시에 상기 하우징(200)의 상기 주입구(240)에 삽입되어 소정의 위치에 형성될 수 있다.

여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 삽입부(800)의 상기 유입방지부(830)에 의해 상기 삽입부(800)는 상기 삽입부(800)의 상하 방향 중심축과 상기 볼 스터드(100)의 상하 방향 중심축이 일치하도록 상기 주입구(240)상에 위치될 수 있다.

상기 제2 단계에 의해 상기 삽입부(800)를 상기 하우징(200)의 소정의 위치에 배치한 후, 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 방법은 상기 삽입부(800)를 통하여 상기 원료물질(B)을 상기 이격공간(K)에 주입하는 제3 단계를 포함할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 삽입부(800)는 상기 볼(120)의 표면으로부터 함입되어 형성되는 상기 함입부(130)에 삽입되어 상기 원료물질(B)이 상기 함입부(130)로 유입되는 것을 차단하는 상기 유입방지부(830)를 구비할 수 있다.

따라서, 상기 함부에는 상기 원료물질(B)이 주입되지 않을 수 있다.

상기 제3 단계에 의해 상기 이격공간(K)에 상기 원료물질(B)을 주입한 후, 상기 원료물질(B)이 기 설정된 시간에 따라 기 설정된 강도로 응고될 수 있으며, 기 설정된 강도를 가진 후, 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 방법은 상기 삽입부(800)를 상기 주입구(240)로부터 제거하고 상기 삽입부(800)가 제거된 공간에 상기 윤활유(L)를 주입하는 제4 단계를 포함할 수 있다.

상기 윤활유(L)는 상기 주입구(240)를 통해 주입될 수 있으며, 상기 볼(120)의 상기 함입부(130)에 저장될 수 있다.

도 9는 상기 주입구(240)가 하 방향에 위치하도록 도시하였으나, 상기 윤활유(L)를 상기 함입부(130)에 주입할 때에는 상기 주입구(240)가 상 방향에 위치하도록 하여, 상기 윤활유(L)가 중력에 의해 상기 함입부(130)에 저장되도록 할 수 있다.

상기 제4 단계에 의해 상기 윤활유(L)를 상기 함입부(130)에 주입한 후, 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 방법은 상기 함입부(130)에 저장되어 있는 상기 윤활유(L)가 상기 볼(120)과 상기 볼 시트(300) 사이로 이동되도록 상기 삽입부(800)가 제거된 공간에 상기 주입구폐쇄부(400)를 압입하는 제5 단계를 포함할 수 있다.

따라서, 상기 윤활유(L)는 상기 볼(120)과 상기 볼 시트(300) 사이로 이동되며, 그 결과, 상기 볼(120)과 상기 볼 시트(300) 사이의 윤활은 더욱 증진될 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

100: 볼 스터드
200: 하우징
300: 볼 시트
400: 주입구폐쇄부
500: 더스트커버

Claims (14)

1. 조향장치에 사용되는 볼 조인트에 있어서,
   스터드 및 스터드의 일단에 형성되는 볼을 구비하는 볼 스터드;
   상기 볼을 수용하여 상기 볼 스터드를 피봇 가능하게 지지하며, 윤활유 및 원료물질이 주입될 수 있는 주입구를 구비하는 하우징;
   상기 주입구를 통해 상기 원료물질이 상기 볼과 상기 하우징 사이의 이격공간으로 유입되어 사출 성형되는 볼 시트; 및
   상기 주입구에 삽입되어 상기 주입구를 폐쇄하는 주입구폐쇄부;를 포함하며,
   상기 볼 시트는,
   상기 볼에 접촉하는 접촉부 및 상기 접촉부로부터 연장되어 형성되며 상기 주입구상에 위치하는 연장부를 구비하고,
   상기 주입구폐쇄부는,
   상기 볼 시트가 상기 하우징 상에 위치 고정되도록 상기 연장부를 가압하여 상기 주입구에 삽입되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 주입구폐쇄부는,
   상기 주입구로의 삽입이 안내되도록 상기 주입구를 향해 먼저 삽입되는 상면의 테두리의 길이가 하면의 테두리의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 주입구폐쇄부는,
   상기 주입구로의 삽입을 위한 외부 장치에 장착되도록 상기 주입구를 향해 나중에 삽입되는 하면으로부터 돌출 또는 함입되어 형성되는 장착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 주입구폐쇄부는,
   상기 주입구로부터의 이탈이 방지되도록 상기 주입구를 향해 나중에 삽입되는 하면이 상기 주입구의 입구와 동일선상에 위치되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 볼은,
   상기 볼 시트 사이의 면압을 완화하고 상기 윤활유가 저장되도록 표면으로부터 함입되어 형성되는 함입부를 구비하며,
   상기 주입구폐쇄부는,
   상기 함입부에 저장된 상기 윤활유가 상기 볼과 상기 볼 시트 사이로 이동되도록 상기 주입구상에 압입되어 삽입되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 함입부는,
   상기 주입구를 통하여 주입되는 상기 윤활유가 저장되도록 상기 주입구에 대향하여 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
   
8. 제6항에 있어서, 상기 함입부는,
   상기 주입구를 통하여 주입되는 상기 윤활유가 저장되도록 상협하광 형상을 가진 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
   
9. 조향장치에 사용되는 볼 조인트를 제조하는 볼 조인트 제조 장치에 있어서,
   상부 금형;
   상기 상부 금형과의 합형에 의해 볼 스터드를 수용하는 하우징이 배치되는 공간을 제공하며, 상기 볼 스터드와 상기 하우징 사이의 이격공간으로 볼 시트 형성을 위한 원료물질이 주입되도록 관통되어 형성되는 원료물질주입부를 구비하는 하부 금형; 및
   상기 원료물질주입부에 삽입되며, 상기 원료물질의 주입 경로를 제공하여 상기 원료물질이 상기 이격공간에 전체적으로 균일하게 주입되도록 주입공간을 구비하는 삽입부;를 포함하며
   상기 삽입부는,
   외부로부터 상기 원료물질이 주입되는 상기 주입공간을 형성하는 주입부 및 상기 주입부로부터 연장되어 형성되며 상기 주입공간을 형성하는 주입연장부를 더 구비하며,
   상기 주입연장부는,
   상기 볼 스터드와 상기 하우징 사이의 이격공간으로 상기 원료물질이 주입되기 위해 상기 하우징으로부터 관통되어 형성되는 주입구상에 상기 볼 시트가 형성되도록 폭이 상기 주입구의 폭 보다 작은 것을 특징으로 하는 볼 조인트 제조 장치.
   
10. 삭제
11. 제9항에 있어서, 상기 주입공간은,
    외부로부터 상기 원료물질의 주입되는 공간을 제공하는 도입공간 및 상기 볼 스터드와 상기 하우징 사이의 이격공간으로 주입된 상기 원료물질이 역류되지 않도록 상기 도입공간보다 크기가 축소되어 형성되는 역류방지공간을 구비하는 것을 특징으로 하는 볼 조인트 제조 장치.
    
12. 원료물질을 주입하여 볼을 구비하는 볼 스터드와 하우징 사이의 이격공간에 볼 시트를 사출 성형하는 볼 조인트 제조 방법에 있어서,
    상기 볼 스터드 및 상기 하우징을 상부 금형 및 하부 금형의 소정의 위치에 배치하는 제1 단계;
    상기 볼 스터드와 상기 하우징 사이의 이격공간에 상기 볼 시트를 사출 성형하도록 상기 원료물질이 주입되는 경로를 제공하는 삽입부를 상기 하우징에 배치하는 제2 단계;
    상기 삽입부를 통하여 상기 원료물질을 상기 이격공간에 주입하는 제3 단계;
    상기 삽입부를 제거하고 상기 삽입부가 제거된 공간에 윤활유를 주입하는 제4 단계; 및
    상기 윤활유가 상기 볼과 상기 볼 시트 사이로 이동되도록 상기 삽입부가 제거된 공간에 주입구폐쇄부를 압입하는 제5 단계;를 포함하며,
    상기 제3 단계는,
    상기 볼의 표면으로부터 함입되어 형성되는 함입부에 삽입되어 상기 원료물질이 상기 함입부로 유입되는 것을 차단하는 유입방지부를 구비하는 상기 삽입부를 통하여 상기 원료물질을 상기 이격공간에 주입하는 것을 특징으로 하는 볼 조인트 제조 방법.
    
13. 삭제
14. 제12항에 있어서, 상기 제4 단계는,
    상기 볼의 표면으로부터 함입되어 형성되는 상기 함입부에 상기 윤활유를 주입하는 것을 특징으로 하는 볼 조인트 제조 방법.
    

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