KR101934876B1

KR101934876B1 - 볼 조인트

Info

Publication number: KR101934876B1
Application number: KR1020160149964A
Authority: KR
Inventors: 황진수
Original assignee: 주식회사 일진
Priority date: 2016-11-11
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2019-04-05
Also published as: KR20180052871A

Abstract

볼 조인트가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트는 볼과 스터드를 포함하는 볼 스터드; 상기 볼의 외주면을 감싼 상태로 결합되고, 하단 외측에 적어도 하나의 지지돌기가 형성되는 베어링; 상기 볼과 상기 베어링이 내부에 수용되는 볼 케이싱; 상기 베어링과 상기 볼 케이싱의 내주면 사이에 형성된 공간에 충진되어 상기 볼 케이싱 및 상기 베어링과 일체로 결합되는 인서트; 상기 인서트의 충진 시에 발생하는 압력에 의해 상기 베어링의 유동을 방지하도록 상기 지지돌기에 대응하는 상기 볼 케이싱의 하부에 형성되며, 상기 지지돌기가 삽입되는 지지홀; 및 상단부가 상기 스터드의 일측에 고정되고, 하단부는 상기 볼 케이싱의 상부에 고정되는 더스트 커버를 포함한다.

Description

볼 조인트{BALL JOINT}

본 발명은 볼 조인트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성요소를 축소하는 동시에, 베어링의 안착을 위한 볼 케이싱의 정밀 가공을 제거하여 제작원가 절감 및 중량을 줄이고, 제작시간을 단축하도록 하는 볼 조인트에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차체와 차륜을 연결하는 장치로서, 노면으로부터 차체로 전달되는 진동이나 충격을 흡수하는 스프링, 이 스프링의 작동을 조절하는 쇽 업소버, 차륜의 작동을 제어하는 현가암이나 링크 등으로 구성된다.

이러한 현가장치의 현가암이나 링크 등은 볼 자재이음 또는 볼 조인트에 의하여 차체 혹은 차륜에 대해 상대적인 운동을 할 수 있다.

종래의 볼 조인트는 볼 스터드의 볼을 하우징에 넣어서 회전 가능하게 만든 구조로서, 강체로 만들어진 볼 및 볼 스터드와, 볼 스터드를 감싸는 케이스 혹은 하우징, 케이스와 볼 스터드의 볼 사이에 개재되어 볼 스터드의 운동을 자유롭게 하는 베어링, 및 하우징의 내부로 이물질의 침입을 방지하는 더스트 커버 등을 포함하여 구성된다.

종래의 볼 조인트는 볼 케이싱에 베어링이 정확하게 안착되도록 정밀 가공이 요구되고, 베어링의 고정을 위해 별도의 와셔가 구비됨에 따라, 구성요소 증가로 인해 제작원가가 상승되고, 중량이 무거워지는 등의 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 베어링의 조립 안정성을 향상시키면서 구성요소를 축소하는 동시에, 베어링의 안착을 위한 볼 케이싱의 정밀 가공을 제거하여 제작원가 절감 및 중량을 줄이고, 제작시간을 단축할 수 있도록 하는 볼 조인트를 제공하고자 한다.

제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트는 볼과 스터드를 포함하는 볼 스터드; 상기 볼의 외주면을 감싼 상태로 결합되고, 하단 외측에 적어도 하나의 지지돌기가 형성되는 베어링; 상기 볼과 상기 베어링이 내부에 수용되는 볼 케이싱; 상기 베어링과 상기 볼 케이싱의 내주면 사이에 형성된 공간에 충진되어 상기 볼 케이싱 및 상기 베어링과 일체로 결합되는 인서트; 상기 인서트의 충진 시에 발생하는 압력에 의해 상기 베어링의 유동을 방지하도록 상기 지지돌기에 대응하는 상기 볼 케이싱의 하부에 형성되며, 상기 지지돌기가 삽입되는 지지홀; 및 상단부가 상기 스터드의 일측에 고정되고, 하단부는 상기 볼 케이싱의 상부에 고정되는 더스트 커버를 포함한다.

상기 지지돌기는 복수 개로 형성되어 상기 베어링의 외측면으로부터 축 방향으로 연장되고, 원주 방향을 따라 일정각도로 이격되게 배치될 수 있다.

각각의 상기 지지돌기 사이에는 인서트 수지가 상기 공간에 유입되도록 상기 베어링의 외주면과 연결되는 연결홈이 각각 형성될 수 있다.

상기 베어링의 하단 중앙에는 상기 연결홈들을 통하여 인서트 수지가 상기 공간으로 분산 유입되도록 상기 베어링의 중심을 향하는 상기 연결홈들의 일단을 서로 연결하는 챔버가 형성될 수 있다.

상기 연결홈들은 상기 챔버를 중심으로 하여 60°각도로 이격된 위치에 각각 배치될 수 있다.

상기 지지돌기는 부채꼴 형상으로 형성되며, 각각의 상기 연결홈들을 사이에 두고, 전체적인 형상이 원형을 이루도록 배치될 수 있다.

상기 볼 케이싱의 하부에는 상기 인서트를 상기 볼 케이싱의 하부에 고정시키도록 상기 지지홀과 연결되며, 상기 볼 케이싱의 반경방향 외측에 배치되는 고정홈이 일체로 형성될 수 있다.

상기 고정홈에는 상기 볼 케이싱의 축 방향을 기준으로, 상기 지지홀이 위치되는 일면에 인서트 수지가 충진되어 상기 인서트와 상기 볼 케이싱 사이의 결합성을 증대시키도록 오목홈이 형성될 수 있다.

상기 인서트는 인서트 수지가 상기 공간으로 유입되어 상기 베어링의 외주면과 상기 볼 케이싱의 내주면 사이에 배치되며, 반경방향 외측면과 내측면을 각각 구비한 반구형 컵 형상의 인서트 바디; 및 상기 고정홈에 충진된 상태로 경화되어 상기 인서트 바디에 일체로 연결되고, 상기 고정홈을 통해 상기 볼 케이싱에 결합되는 고정부를 포함할 수 있다.

상기 볼 케이싱에는 상기 인서트 바디에 대응하여 내주면에 적어도 하나의 결합홈이 형성될 수 있다.

상기 결합홈은 상기 볼 케이싱의 축 방향으로 2 개가 이격되게 배치되며, 상기 볼 케이싱의 내주면에 원주방향으로 형성될 수 있다.

상기 볼 케이싱은 축 방향을 기준으로, 상기 볼을 향하는 상기 지지홀에 대향하여 상기 스터드를 향하는 일측이 개구된 원통형상으로 형성되며, 상기 볼 스터드를 향하는 개구된 일측의 내주면이 상기 볼로부터 상기 스터드를 향하여 상향 경사진 경사면으로 형성될 수 있다.

상기 더스트 커버는 상하부 내측에 구비되는 링 클립을 통하여 상기 볼 스터드와 상기 볼 케이싱에 각각 고정될 수 있다.

상기 볼 케이싱의 상부 일측에는 상기 더스트 커버의 하단부가 안착되도록 상부에 반경방향 외측에서 원주 방향을 따라 안착홈이 형성될 수 있다.

상기 베어링은 상기 볼의 중심과 동심으로 배치될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트에 의하면, 볼 스터드에 구비된 볼의 외주면을 감싸는 베어링에 적어도 하나의 지지돌기를 형성하고, 이 지지돌기가 볼 케이싱에 형성된 지지홀에 삽입된 상태로 금형에 장착됨에 따라, 금형에 인서트 수지가 주입되면서 사출 압력이 베어링에 작용하더라도 지지돌기와 지지홀 사이의 상호 작용에 의해 베어링이 뒤틀리거나 회전하지 않고, 정위치를 유지하여 베어링의 조림 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 종래 베어링의 고정을 위해 적용되던 와셔를 제거하여 구성요소를 축소하고, 와셔 고정을 위한 스웨이징 공정과 베어링 안착을 위한 볼 케이싱의 정밀 가공을 제거함으로써, 제작원가 절감 및 중량을 줄이고, 제작시간을 단축할 수 있다.

나아가, 베어링이 볼 스터드의 볼에 정위치에 안착된 상태로 인서트 수지가 사출됨으로써, 볼 조인트의 성형성이 향상될 수 있고, 볼 스터드의 볼을 베어링이 적절히 감싸주게 되므로 볼의 원활한 회전 운동이 보장되어 볼 조인트의 작동성 및 내구성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트에 적용되는 베어링의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트에 적용되는 베어링의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트에 적용되는 베어링의 배면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트에서 인서트 수지의 사출 전 결합 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트에서 인서트 수지의 사출 완료 후, 제작이 완료된 볼 조인트의 결합관계를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트의 단면도이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트에 적용되는 베어링의 사시도 및 정면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트에 적용되는 베어링의 배면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트(1)는 볼 스터드(10), 베어링(20), 볼 케이싱(30), 인서트(40), 및 더스트 커버(50)를 포함한다.

상기 볼 스터드(10)는 강체로 제작되며, 하부에 구비된 볼(12)과, 이 볼(12)로부터 일체로 연장되게 형성되고 전체적으로 원기둥 형상을 한 스터드(14)를 포함할 수 있다.

상기 스터드(14)는 차체 프레임이나 차륜의 너클 혹은 링크 등에 조립될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 베어링(20)은 상기 볼 스터드(10)의 운동을 자유롭게 지지하도록 상기 볼(12)의 외주면을 감싸도록 결합된다.

여기서, 상기 볼(12)의 중심은 상기 베어링(20)의 중심과 동심으로 배치된다.

이러한 베어링(20)에는 도 1을 기준으로 하여 상기 볼 스터드(10)의 축 방향으로 하단 외측에 적어도 하나의 지지돌기(22)가 형성될 수 있다.

상기 지지돌기(22)는, 도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 복수 개로 형성되어 상기 베어링(20)의 외측면으로부터 축 방향으로 연장되고, 원주 방향을 따라 일정각도로 이격되게 배치될 수 있다.

상기 지지돌기(22)들은, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 베어링(20)의 하단 중앙을 기준으로 원주 방향을 따라 방사형으로 이격되게 배치되며, 본 실시예에서는 60°각도로 이격되어 6개가 형성된다.

한편, 본 실시예에서는 상기 지지돌기(22)가 60°각도로 이격되게 배치되어 6개가 형성되는 것을 일 실시예로 하여 설명하고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 상기 지지돌기(22)의 개수 및 위치는 변경하여 적용할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 볼 케이싱(30)은 상기 볼 스터드(10)의 볼(12)과 상기 베어링(20)이 내부에 수용된다.

이러한 상기 볼 케이싱(30)은 축 방향을 기준으로, 상기 볼(12)을 향하는 상기 지지홀(32)에 대향하여 상기 스터드(14)를 향하는 일측이 개구된 원통형상으로 형성된다.

상기 인서트(40)는 상기 베어링(20)과 상기 볼 케이싱(30)의 내주면 사이에 형성된 공간(S)에 인서트 수지가 충진되어 상기 볼 케이싱(30) 및 상기 베어링과 일체로 결합된다.

여기서, 상기 볼 케이싱(30)에는 상기 지지돌기(22)가 삽입되도록 지지홀(32)이 형성된다.

상기 지지홀(32)은 상기 인서트(40)를 형성하도록 인서트 수지의 사출 시, 발생되는 외부 압력으로 인해 상기 베어링(20)의 뒤틀림 혹은 회전을 방지하도록 상기 지지돌기(22)에 대응하는 상기 볼 케이싱(30)의 하부에 형성된다.

즉, 상기 지지돌기(22)들은 상기 지지홀(32)에 삽입됨으로써, 상기 베어링(20)을 상기 볼 케이싱(30)에 결합된 상태로 고정시키게 된다.

이러한 상태에서 인서트 수지가 사출되면, 상기 지지돌기(22)들이 지지홀(32)에 지지된다. 따라서, 인서트 수지의 사출 시 발생된 사출 압력이 상기 베어링(20)에 작용하더라도 상기 베어링(20)은 뒤틀림 또는 회전이 방지되고 정위치를 유지할 수 있다.

한편, 상기 볼 케이싱(30)의 하부에는 상기 인서트(40)를 상기 볼 케이싱(30)의 하부에 고정시키도록 상기 지지홀(32)과 연결되며, 상기 볼 케이싱(30)의 반경방향 외측에 배치되는 고정홈(34)이 일체로 형성될 수 있다.

상기 고정홈(34)에는 상기 볼 케이싱(30)의 축 방향을 기준으로, 상기 지지홀(32)이 위치되는 하부 일면(도 1 기준)에 오목홈(35)이 형성된다.

상기 오목홈(35)은 인서트 수지가 충진되어 상기 인서트(40)와 상기 볼 케이싱(30) 사이의 결합성을 증대시키도록 상기 볼 케이싱(30)의 축방향 하단면에 원주 방향으로 연속되게 형성된다.

이에 따라, 상기 오목홈(35)에는 상기 인서트(40)의 사출 시에 인서트 수지가 충진된 상태로 경화됨으로써, 상기 볼 케이싱(30)과 상기 인서트(40)의 결합성이 증대될 수 있다.

또한, 상기 볼 케이싱(30)은 상기 볼 스터드(10)를 향하는 개구된 일측의 내주면이 상기 볼(12)로부터 상기 스터드(14)를 향하여 상향 경사진 경사면(36)으로 형성될 수 있다.

상기 경사면(36)은 상기 볼 스터드(10)의 유동 시에, 상기 스터드(14)와 상기 볼 케이싱(30)이 마찰을 최소화하면서 접촉되는 동시에, 상기 볼(12)을 중심으로 회전 가능한 각도까지 보다 원활하게 회전되도록 지지함으로써, 상기 볼 스터드(10)의 요동각 성능을 확보하는 역할을 할 수 있다.

한편, 각각의 상기 지지돌기(22) 사이에는 인서트 수지가 상기 공간(S)에 유입되도록 상기 베어링(20)의 외주면과 연결되는 연결홈(24)이 각각 형성될 수 있다.

상기 연결홈(24)들은 상기 챔버(26)를 중심으로 하여 상기 지지돌기(22)들과 동일하게 60°각도로 이격된 위치에 각각 배치될 수 있다.

여기서, 상기 베어링(20)의 하단 중앙에는 상기 연결홈(24)들을 통하여 인서트 수지가 상기 공간(S)으로 원활하게 분산 유입되도록 상기 베어링(20)의 중심을 향하는 상기 연결홈(22)들의 일단을 서로 연결하는 챔버(26)가 형성된다.

상기 챔버(26)는 상기 인서트(40)를 형성하기 위한 인서트 수지의 사출 시, 인서트 수지가 각각의 연결홈(24)을 통하여 원활하게 분산 유입되어 상기 공간(S)을 고르게 충진시키도록 기능한다.

이에 따라, 상기 지지돌기(22)들은 부채꼴 형상으로 형성되며, 각각의 상기 연결홈(24)들을 사이에 두고, 전체적인 형상이 원형을 이루도록 배치될 수 있다.

한편, 상기 인서트(40)는 인서트 바디(42)와 고정부(44)를 포함한다.

먼저, 상기 인서트 바디(42)는 인서트 수지가 상기 공간(S)으로 유입되어 상기 베어링(20)의 외주면과 상기 볼 케이싱(30)의 내주면 사이에 배치되며, 반경방향 외측면과 내측면을 각각 구비한 반구형 컵 형상으로 형성된다.

여기서, 상기 볼 케이싱(30)에는 상기 인서트 바디(42)에 대응하여 내주면에 적어도 하나의 결합홈(38)이 형성될 수 있다.

상기 결합홈(38)은 상기 볼 케이싱(30)의 축 방향으로 2 개가 이격되게 배치되며, 상기 볼 케이싱(30)의 내주면에 원주방향으로 형성될 수 있다.

즉, 인서트 수지가 상기 베어링(20)과 상기 볼 케이싱(30)의 사이에 형성된 공간(S)으로 충진되어 상기 결합홈(38)과 형합하는 형태로 채워진 다음에 경화되면, 상기 볼 케이싱(30)과 상기 인서트 바디(42)의 결합력이 증대될 수 있다.

즉, 상기 결합홈(38)에 의해 상기 볼 케이싱(30)과 상기 인서트 바디(42)의 접촉 면적이 증대될 뿐만 아니라, 상기 결합홈(38)의 형상적 특성으로 인해 상기 볼 케이싱(30)과 상기 인서트 바디(442)의 축 방향 결합성이 증대되어, 상기 볼 케이싱(30)과 상기 인서트 바디(42)가 축방향으로 분리될 염려가 없게 된다.

그리고 상기 고정부(44)는 상기 고정홈(34)에 충진된 상태로 경화되어 상기 인서트 바디(42)에 일체로 연결되고, 상기 고정홈(34)을 통해 상기 볼 케이싱(30)에 결합된다.

이러한 고정부(44)는 상기 인서트(40)의 형성을 위한 인서트 수지의 사출 시에 상기 오목홈(35)에 충진된 상태로 경화됨으로써, 상기 볼 케이싱(30)과의 결합성이 증대될 수 있다.

여기서, 상기와 같이 구성되는 인서트(40)가 상기 베어링(20)과 상기 볼 케이싱(30) 사이에서 상기 베어링과 상기 볼 케이싱(30)에 상호 결합됨에 따라, 상기 볼 케이싱(30)은 별도의 정밀 가공이 요구되지 않으며, 선삭 가공 등을 통하여 신속하게 제작이 가능하여 제작시간이 단축될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 더스트 커버(50)는 상단부가 상기 스터드(14)의 일측에 고정되고, 하단부는 상기 볼 케이싱(30)의 상부에 고정된다.

이러한 더스트 커버(50)는 상기 볼 스터드(10), 상기 베어링(20), 상기 볼 케이싱(30), 및 상기 인서트(40)의 내부로 이물질의 침입을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.

이를 위해, 상기 더스트 커버(50)는 그 하단이 상기 볼 케이싱(30)의 개구된 상부에 씌워진 상태로 그 내부에 구비된 링 클립(52)을 통해 고정되고, 상단도 그 내부에 구비된 내부 링 클립(52)을 통해 상기 볼 스터드(10)에 고정될 수 있다.

여기서, 상기 볼 케이싱(30)의 상부 일측에는 상기 더스트 커버(50)의 하단부가 안착되도록 상부에 반경방향 외측에서 원주 방향을 따라 안착홈(39)이 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 더스트 커버(50)는 그 하단부가 상기 안착홈(39)에 안정적으로 안착된 상태에서 내부에 구비된 상기 링 클립(52)을 통해 고정되고, 상단부 내주면도 그 내부에 구비된 상기 링 클립(52)을 통해 상기 볼 스터드(10)의 스터드(14) 상단부 일측에 고정됨으로써, 이탈이 방지된 상태로 상기 볼 스터드(10)와 상기 볼 케이싱(30)에 안정적으로 결합될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트(1)의 제작방법을 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트에서 인서트 수지의 사출 전 결합 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트에서 인서트 수지의 사출 완료 후, 제작이 완료된 볼 조인트의 결합관계를 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트(1)의 제작과정을 설명하면, 미도시된 하부 금형에 미리 제작된 상기 볼 케이싱(30)을 장착하여 고정시키고, 이어서 볼 스터드(10)의 볼(12)을 베어링(20)에 압입한 상태에서, 상기 볼 케이싱(30)의 내측에 삽입한다.

이 때, 상기 볼(12)과 상기 베어링(20) 사이에는 그리스와 같은 윤활유를 주입할 수 있다.

그러면, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 베어링(20)의 지지돌기(22)는 상기 볼 케이싱(30)의 지지홀(32)에 삽입된 상태가 되며, 상기 베어링(20)과 상기 볼 케이싱(30)의 사이에는 상기 인서트(40)가 형성되기 위한 소정의 공간(S)이 형성된다.

여기서, 상기 베어링(20)은 상기 지지돌기(22)들이 상기 지지홀(32)에 삽입 및 지지되고, 이 상태에서 미도시된 상부 금형을 닫아서 인서트 수지를 주입하게 된다.

인서트 수지는 상부 금형의 주입 통로를 통하여 주입되며, 주입 통로는 볼(12)의 중심과 동심으로 배치된다. 이 주입통로에서 주입된 인서트 수지는 상기 베어링(20)에 형성된 챔버(26)에 유입된 상태에서, 각각의 상기 연결홈(24)을 통해 상기 베어링(20)의 외주면을 타고 원주방향으로 흘러 상기 공간(S)과 상기 고정홈(34)을 충진하게 된다.

여기서, 상기 챔버(34)는 인서트 수지가 각각의 연결홈(24)을 통하여 원활하게 분산 유입되어 상기 공간(S)을 고르게 충진시키는 역할을 한다.

한편, 상기와 같이 인서트 수지의 주입 과정에서 상기 베어링(20)은 사출 압력을 받게 되는데, 상기 베어링(20)에 형성된 각각의 지지돌기(22)들이 상기 지지홀(32)에 삽입된 상태에서 안정적으로 지지됨으로써, 상기 베어링(20)이 뒤틀리거나 회전되지 않고, 정위치를 유지할 수 있다. 이에 따라, 볼 조인트(1)의 성형 불량 요인을 차단하고 베어링(20)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

이 후, 인서트(40)가 사출된 볼 스터드(10)를 상, 하부 금형으로부터 탈형한 다음에 더스트 커버(50)를 볼 스터드(10)의 스터드(14)로부터 끼워 결합하고, 상기 더스트 커버(50)의 내부에 구비된 각각의 링 클립(52)을 매개로 상기 스터드(14)와 상기 볼 케이싱(30)에 체결하여 고정시키면, 볼 조인트(1)의 제작이 완료된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트(1)를 적용하면, 볼 스터드(10)에 구비된 볼(12)의 외주면을 감싸는 베어링(20)에 적어도 하나의 지지돌기(22)를 형성하고, 이 지지돌기(22)가 볼 케이싱(30)에 형성된 지지홀(32)에 삽입된 상태로 금형에 장착됨에 따라, 금형에 인서트 수지가 주입되면서 사출 압력이 베어링에 작용하더라도 지지돌기(22)와 지지홀(32) 사이의 상호 작용에 의해 베어링(20)이 뒤틀리거나 회전하지 않고, 정위치를 유지하여 베어링(20)의 조림 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 종래 베어링의 고정을 위해 적용되던 와셔를 제거하여 구성요소를 축소하고, 와셔 고정을 위한 스웨이징 공정과 베어링(20)의 안착을 위한 볼 케이싱(30)의 정밀 가공을 제거함으로써, 제작원가 절감 및 중량을 줄이고, 제작시간을 단축할 수 있다.

나아가, 베어링(20)이 볼 스터드(10)의 볼(12)에 정위치에 안착된 상태로 인서트 수지가 사출됨으로써, 볼 조인트(1)의 성형성이 향상될 수 있고, 볼 스터드(10)의 볼(12)을 베어링(20)이 적절히 감싸주게 되므로 볼(12)의 원활한 회전 운동이 보장되어 볼 조인트(1)의 작동성 및 내구성을 확보할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 볼 조인트
10 : 볼 스터드
12 : 볼
14 : 스터드
20 : 베어링
22 : 지지돌기
24 : 연결홈
26 : 챔버
30 : 볼 케이싱
32 : 지지홀
34 : 고정홈
35 : 오목홈
36 : 경사면
38 : 결합홈
39 : 안착홈
40 : 인서트
42 : 인서트 바디
44 : 고정부
50 : 더스트 커버

Claims

볼과 스터드를 포함하는 볼 스터드;
상기 볼의 외주면을 감싼 상태로 결합되고, 하단 외측에 적어도 하나의 지지돌기가 형성되는 베어링;
상기 볼과 상기 베어링이 내부에 수용되는 볼 케이싱;
상기 베어링과 상기 볼 케이싱의 내주면 사이에 형성된 공간에 충진되어 상기 볼 케이싱 및 상기 베어링과 일체로 결합되는 인서트;
상기 인서트의 충진 시에 발생하는 압력에 의해 상기 베어링의 유동을 방지하도록 상기 지지돌기에 대응하는 상기 볼 케이싱의 하부에 형성되며, 상기 지지돌기가 삽입되는 지지홀; 및
상단부가 상기 스터드의 일측에 고정되고, 하단부는 상기 볼 케이싱의 상부에 고정되는 더스트 커버;
를 포함하고,
상기 볼 케이싱의 하부에는
상기 인서트를 상기 볼 케이싱의 하부에 고정시키도록 상기 지지홀과 연결되며, 상기 볼 케이싱의 반경방향 외측에 배치되는 고정홈이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제1항에 있어서,
상기 지지돌기는
복수 개로 형성되어 상기 베어링의 외측면으로부터 축 방향으로 연장되고, 원주 방향을 따라 일정각도로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제2항에 있어서,
각각의 상기 지지돌기 사이에는
인서트 수지가 상기 공간에 유입되도록 상기 베어링의 외주면과 연결되는 연결홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제3항에 있어서,
상기 베어링의 하단 중앙에는 상기 연결홈들을 통하여 인서트 수지가 상기 공간으로 분산 유입되도록 상기 베어링의 중심을 향하는 상기 연결홈들의 일단을 서로 연결하는 챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제4항에 있어서,
상기 연결홈들은
상기 챔버를 중심으로 하여 60°각도로 이격된 위치에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제3항에 있어서,
상기 지지돌기는
부채꼴 형상으로 형성되며, 각각의 상기 연결홈들을 사이에 두고, 원형을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
볼과 스터드를 포함하는 볼 스터드;
상기 볼의 외주면을 감싼 상태로 결합되고, 하단 외측에 적어도 하나의 지지돌기가 형성되는 베어링;
상기 볼과 상기 베어링이 내부에 수용되는 볼 케이싱;
상기 베어링과 상기 볼 케이싱의 내주면 사이에 형성된 공간에 충진되어 상기 볼 케이싱 및 상기 베어링과 일체로 결합되는 인서트;
상기 인서트의 충진 시에 발생하는 압력에 의해 상기 베어링의 유동을 방지하도록 상기 지지돌기에 대응하는 상기 볼 케이싱의 하부에 형성되며, 상기 지지돌기가 삽입되는 지지홀; 및
상단부가 상기 스터드의 일측에 고정되고, 하단부는 상기 볼 케이싱의 상부에 고정되는 더스트 커버;
를 포함하고,
상기 인서트가 상기 볼 케이싱으로부터 분리되는 것을 방지하기 위해, 상기 인서트는 수평 방향으로 돌출되는 형상을 포함하고, 상기 수평 방향은 상기 볼 스터드가 상기 볼 케이싱에 삽입되는 방향인 수직 방향에 대해 수직한 방향이고, 상기 볼 케이싱은 상기 인서트의 돌출되는 형상에 대응되게 함몰되는 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제1항에 있어서,
상기 고정홈에는
상기 볼 케이싱의 축 방향을 기준으로, 상기 지지홀이 위치되는 일면에 인서트 수지가 충진되어 상기 인서트와 상기 볼 케이싱 사이의 결합성을 증대시키도록 오목홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제1항에 있어서,
상기 인서트는
인서트 수지가 상기 공간으로 유입되어 상기 베어링의 외주면과 상기 볼 케이싱의 내주면 사이에 배치되며, 반경방향 외측면과 내측면을 각각 구비한 반구형 컵 형상의 인서트 바디; 및
상기 고정홈에 충진된 상태로 경화되어 상기 인서트 바디에 일체로 연결되고, 상기 고정홈을 통해 상기 볼 케이싱에 결합되는 고정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제9항에 있어서,
상기 볼 케이싱에는
상기 인서트 바디에 대응하여 내주면에 적어도 하나의 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제10항에 있어서,
상기 결합홈은
상기 볼 케이싱의 축 방향으로 2 개가 이격되게 배치되며, 상기 볼 케이싱의 내주면에 원주방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제1항에 있어서,
상기 볼 케이싱은
축 방향을 기준으로, 상기 볼을 향하는 상기 지지홀에 대향하여 상기 스터드를 향하는 일측이 개구된 원통형상으로 형성되며, 상기 볼 스터드을 향하는 개구된 일측의 내주면이 상기 볼로부터 상기 스터드를 향하여 상향 경사진 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제1항에 있어서,
상기 더스트 커버는
상하부 내측에 구비되는 링 클립을 통하여 상기 볼 스터드와 상기 볼 케이싱에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제1항에 있어서,
상기 볼 케이싱의 상부 일측에는 상기 더스트 커버의 하단부가 안착되도록 상부에 반경방향 외측에서 원주 방향을 따라 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제1항에 있어서,
상기 베어링은 상기 볼의 중심과 동심으로 배치되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.