KR102129017B1 - 볼 조인트 및 이것을 사용한 스태빌라이저 링크 - Google Patents

Abstract

볼 조인트(J)는, 구조체에 연결되는 일단부측의 스터드부(10s)와, 타단부측에 볼부(10b)를 포함하는 볼 스터드(10)와, 볼 스터드(10)의 볼부(10b)를 요동 및 회전 가능하게 지지하는 하우징(11)과, 하우징(11)과 볼부(10b) 사이에 배치되는 볼 시트(12)를 갖고, 볼 시트(12)는 하우징(11)과 마주보는 표면에 오목부 또는 볼록부(12t1, 12t2) 중 적어도 한쪽으로 이루어지는 요철부를 포함하고, 하우징(11)은, 상기 요철부(12t1, 12t2)와 각각 끼워 맞추어지는 볼록 형상 및 오목 형상 중 적어도 한쪽의 끼워 맞춤부(11o)를 포함한다.

Description

볼 조인트 및 이것을 사용한 스태빌라이저 링크

본 발명은, 차량의 서스펜션과 스태빌라이저를 연결하는 스태빌라이저 링크 등을 구성하는 볼 조인트 및 이것을 사용한 스태빌라이저 링크에 관한 것이다.

차량에 있어서의 스태빌라이저 링크는, 스태빌라이저와 스트럿이나 암류 등을 연결하는 부품이다.

스트럿이라 함은 서스펜션이라고도 칭해지며, 차륜에 접속되어 노면으로부터 차륜을 통해 차체에 전달되는 충격, 진동 등을 흡수하여 경감한다.

스태빌라이저는, 차륜의 상하 이동에 의해 차체에 발생하는 변위에 기인하는 차체의 롤 강성(비틀림에 대한 저항)을 높인다.

스태빌라이저와 스트럿이나 암류는, 스태빌라이저 링크의 양단부의 볼 조인트를 통해 연결되어 있다. 스태빌라이저 링크는, 서포트 바와 서포트 바의 양단부의 볼 조인트로 구성된다.

특허문헌 1에는, 볼 조인트의 구조의 일례가 기재되어 있다.

특허문헌 2에는, 하기의 볼 조인트의 구성이 기재되어 있다.

볼부가 되는 강구를 금형 내에 삽입한 상태에서 합성 수지의 사출 성형을 행한다. 그 후, 볼 시트의 수지 라이너가 주위에 형성된 볼부가 되는 강구의 주위에, 하우징을 알루미늄 합금 또는 아연 합금의 다이캐스트 주조에 의해 일체로 성형한다. 그 후, 스터드부를 볼부가 되는 강구에 저항 용접으로 접합하여, 볼부로 한다.

일본 특허 공개 제2013247338호 공보 일본 특허 공개 제2005-265135호 공보

그런데 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 볼부를 코어로 하여, 볼 시트를 수지로 인서트 인젝션하는 경우, 볼 시트의 외주면은 통상은 원활한 구면이다.

볼 시트가 형성된 볼부를 코어로 하여, 하우징을 수지로 인서트 성형하는 경우, 하우징을 성형하는 수지와 볼 시트를 성형하는 수지가 하우징 성형 시에 강하게 접합되면, 볼부가 요동하여 미끄럼 이동하였을 때, 하우징, 볼 시트 사이의 접합력에 의해 하우징, 볼 시트 사이에서 미끄러지지 않는다.

그러나 접합이 약한 경우, 볼부측으로부터의 회전력이 가해지면, 하우징, 볼 시트 사이에서 미끄러지는 경우가 있다.

그 때문에, 볼 시트가 적정 위치로부터 어긋나거나, 마모가 발생할 우려가 있다.

본 발명은 상기 실상에 비추어 창안된 것이며, 볼부가 미끄럼 이동하는 볼 시트와 하우징이 강고하게 결합되는 볼 조인트 및 이것을 사용한 스태빌라이저 링크의 제공을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 양태의 볼 조인트는, 구조체에 연결되는 일단부측의 스터드부와, 타단부측에 볼부를 포함하는 볼 스터드와, 당해 볼 스터드의 볼부를 요동 및 회전 가능하게 지지하는 하우징과, 당해 하우징과 상기 볼부 사이에 배치되는 볼 시트를 갖고, 상기 볼부는 상기 볼 시트에 미끄럼 이동 가능하고, 상기 볼 시트는, 상기 하우징과 마주보는 표면에 오목부 및 또는 볼록부 중 적어도 한쪽으로 이루어지는 요철부를 포함하고, 상기 하우징은, 상기 요철부와 끼워 맞추어지는 볼록 형상 및 오목 형상 중 적어도 한쪽의 끼워 맞춤부를 포함한다.

본 양태에 의하면, 볼 시트의 요철부와 하우징의 끼워 맞춤부가 끼워 맞추어지므로, 볼 시트와 하우징이 강고하게 결합되어, 볼 시트와 하우징의 미끄럼 이동이나 위치 어긋남을 억제할 수 있다.

다른 양태에서는, 상기 요철부는, 선상으로 형성되어 있다.

본 양태에 의하면, 선상의 요철부는, 볼 시트와 하우징의 결합 강도를 높여, 볼 시트와 하우징의 미끄럼 이동이나 위치 어긋남을 억제할 수 있다.

다른 양태에서는, 상기 요철부는, 서로 이격되어 배치된 복수의 요철부로 이루어진다.

다른 양태에서는, 상기 요철부는, 상기 볼 시트의 지지부에 배치된다.

본 양태에 의하면, 요철부는 볼 시트의 적도부 주변의 영역의 지지부에 있기 때문에, 볼 스터드가 회전하였을 때의 축선 주위의 회전 토크의 암의 길이가 길다. 그 때문에, 볼 시트와 하우징이 어긋나기 어렵다.

다른 양태에서는, 상기 요철부는, 상기 볼 시트의 저부에 배치된다.

볼 시트에 요철부를 형성하여 두께의 불균일이 크면 성형 시에 수축차가 커, 볼 시트의 내면이 파형이 된다. 그 때문에, 볼 시트와 볼부 사이에서 미끄럼 이동 저항이 불균일해진다. 본 양태에 의하면, 요철부는, 볼 시트의 저부에 있기 때문에, 적도부 부근의 지지부는 완전한 구면에 가까운 형상으로 형성할 수 있어, 볼 시트와 볼부 사이의 원활한 동작이 가능하다.

다른 양태에서는, 상기 요철부는, 상기 볼 시트의 남반구에 배치된다.

요철부가 볼 시트의 북반구(상반구)에 있는 경우, 볼 시트 형성 후, 분할형의 금형을 볼 스터드의 축선으로부터 이격되는 방향으로 빼낼 필요가 있어, 금형을 빼내기 어렵다. 이에 비해, 본 양태에 의하면, 볼 시트를 형성 후, 남반구(하반구)를 형성하는 금형을 하방으로 빼낼 수 있으면 되므로, 금형이 빠지기 쉽다.

또한, 금형의 볼 스터드 축선 근방에 게이트를 설치하면, 볼 시트를 형성하는 수지의 토출압으로 볼부의 일단부측을, 당해 일단부측이 접촉하는 금형에 밀착할 수 있다. 그 때문에, 볼 시트를 형성하는 수지의 누출을 방지할 수 있다.

다른 양태에서는, 상기 요철부는, 상기 볼부에 있어서의 상기 타단부측의 상기 볼 스터드의 축선에 가까울수록 큰 형상이다.

제6 양태에 의하면, 요철부가 볼부에 있어서의 타단부측의 볼 스터드의 축선에 가까울수록 큰 형상이므로, 볼 시트를 형성 후, 남반구를 형성하는 금형이 축선을 따라 하방으로 빠지기 쉽다. 또한, 요철부는, 볼 시트의 타단부측의 축선에 가까울수록 큰 형상이고, 타단부측의 축선에 가까울수록 축선 주위의 회전 토크의 암이 짧아지는 한편, 요철부는, 타단부측의 축선에 멀수록 작은 형상이 되어, 타단부측의 축선에 멀수록 축선 주위의 회전 토크의 암이 길어진다. 그 때문에, 요철부의 크기와 축선 주위의 회전 토크의 암의 길이가 상반되는 관계가 되어, 볼부가 회전하였을 때의 회전 토크에 대한 저항 토크를 균등하게 근접시킬 수 있다.

다른 양태에서는, 차량의 서스펜션과 스태빌라이저를 연결하는 스태빌라이저 링크이며, 상기 양태의 볼 조인트와, 길이 방향의 단부에 상기 볼 조인트가 형성되는 봉상의 서포트 바를 구비하고, 상기 볼 조인트는, 상기 서스펜션 또는 상기 스태빌라이저에 접속되어 있다.

본 양태에 의하면, 상기 양태의 볼 조인트의 효과가 얻어지는 스태빌라이저 링크를 실현할 수 있다.

다른 양태에서는, 상기 요철부는 상기 볼부의 경선 방향으로 배치된다.

다른 양태에서는, 상기 요철부는 상기 볼부의 위선 방향으로 배치된다.

본 발명에 따르면, 볼부가 미끄럼 이동하는 볼 시트와 하우징이 강고하게 결합되는 볼 조인트 및 이것을 사용한 스태빌라이저 링크를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 실시 형태 1의 스태빌라이저 링크의 볼 조인트의 종단면도.
도 2는 차량의 차륜, 서스펜션 및 스태빌라이저를 도시하는 사시도.
도 3은 볼 조인트의 각 부의 명칭을 도시하는 단면도.
도 4는 볼 스터드의 볼부에 볼 시트를 장착한 상태를 도시하는 볼 시트의 단면을 포함하는 외관도.
도 5a는 볼 스터드의 볼부의 주위에 볼 시트가 형성된 볼 스터드를 도시하는 사시도.
도 5b는 볼 스터드의 볼부의 주위에 볼 시트가 형성된 볼 스터드를 도시하는 하면도.
도 5c는 도 5a의 위도 방향의 라인 돌기를 본 외관도.
도 5d는 도 5b의 경도 방향의 라인 돌기를 본 외관도.
도 5e는 변형예에 관한 볼 스터드의 볼부의 입면도.
도 5f는 변형예에 관한 볼 스터드의 볼부의 하면도.
도 6a는 볼 시트를 볼 스터드의 볼부를 코어로 하여 인서트 성형 중인 상태를 도시하는 일부 단면 측면도.
도 6b는 볼 시트의 인서트 성형 후에 형을 볼 스터드로부터 뺀 상태를 도시하는 일부 단면 측면도.
도 7은 볼 시트와 하우징의 결합 상태를 도시하는 일부 단면도.
도 8a는 실시 형태 2의 볼 스터드에 볼 시트를 장착한 상태에 있어서의 볼 시트의 단면을 포함하는 볼 스터드의 외관도.
도 8b는 실시 형태 2의 볼 스터드에 볼 시트를 장착한 상태에 있어서의 볼 시트의 하면도.
도 9는 실시 형태 3의 볼 스터드 주위에 볼 시트가 형성된 볼부 및 그 근방을 도시하는 사시도.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 적절하게 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

<<실시 형태 1>>

도 1은, 본 발명에 관한 실시 형태 1의 스태빌라이저 링크의 볼 조인트의 종단면도이다.

실시 형태 1의 볼 조인트(J)는, 수지제의 피 미끄럼 이동 부재인 볼 시트(12)가 볼 스터드(10)의 단부의 볼부(10b)에 인서트 성형되어 있다. 이때, 볼 시트(12)에는 그 외면(12g)에 선상의 볼록부인 라인 돌기(요철부)(12t(12t1, 12t2))(도 5a 참조)가 형성된다.

그리고 수지제의 하우징(11)이, 라인 돌기(12t)를 갖는 볼 시트(12)에 덮인 볼부(10b)와 서포트 바(1a)의 선단부(1a1)에 인서트 성형된다.

이에 의해, 수지제의 하우징(11)의 내면(11n)은, 수지제의 볼 시트(12)의 라인 돌기(12t)에 끼워 맞추어지는 회전 방지 오목부(끼워 맞춤부)(11o)에 의해, 볼 시트(12)의 외면(12g)에 밀접하여 성형된다.

그 때문에, 수지제의 하우징(11)과 수지제의 볼 시트(12)가 강고하게 결합되는 볼 조인트(J)가 얻어진다.

<차량에 있어서의 스태빌라이저 링크(1)의 볼 조인트(J)>

다음으로, 실시 형태 1의 볼 조인트(J)를, 차량에 사용되는 스태빌라이저 링크(1)에 적용한 경우에 대해 설명한다. 또한, 도 1에서는, 스태빌라이저 링크(1)의 일방측의 볼 조인트(J)를 도시하고 있다.

도 2는, 차량의 차륜, 서스펜션 및 스태빌라이저를 도시하는 사시도이다.

차량(도시하지 않음)의 주행을 담당하는 차륜(W)은, 코일 스프링(3a)과 쇼크 업소버(3b)를 구비한 서스펜션(3)을 통해 차체에 설치되어 있다.

좌우의 서스펜션(3)의 사이에는, 대략 역ㄷ자 모양의 금속 봉(스프링 강봉, 스프링 강관 등)에 의한 스태빌라이저(2)가 연결되어 있다.

서스펜션(3)의 쇼크 업소버(3b)와 스태빌라이저(2)는, 스태빌라이저 링크(1)를 통해 연결되어 있다. 당해 연결은, 좌우의 차륜(W)측에 있어서 마찬가지이다. 또한, 스태빌라이저(2) 및 서스펜션(3)은, 본 발명의 구조체를 구성한다.

스태빌라이저 링크(1)는, 양단부에 볼 조인트(J)를 구비하고 있다. 한쪽의 볼 조인트(J)에 스태빌라이저(2)의 암부(2b)의 선단부가 접속된다. 다른 쪽의 볼 조인트(J)에 쇼크 업소버(3b)가 접속되어 있다.

스태빌라이저 링크(1)는, 봉상의 서포트 바(1a)와 볼 조인트(J)를 갖는다. 서포트 바(1a)의 양단에 볼 조인트(J)가 배치되어 있다.

볼 조인트(J)는, 볼 스터드(10)의 타단부에 형성되는 구형의 볼부(10b)가 하우징(11)에 수용되어 요동(도 1의 화살표 α1) 및 회전(도 1의 화살표 α2) 가능하게 지지되어 있다. 차량의 주행에 의해, 서스펜션(3)이 스트로크하는 것에 수반하여, 볼 조인트(J)의 볼 스터드(10)는, 스태빌라이저 링크(1)의 서포트 바(1a)에 대해 요동 및 회전한다.

<볼 스터드(10)>

도 1에 도시한 볼 스터드(10)는, 봉상의 스터드부(10s)와 구형의 볼부(10b)를 갖고 있다.

볼 스터드(10)의 타단부에는 볼부(10b)가 형성되고, 일단부에는 스터드부(10s)가 형성되어 있다.

볼 스터드(10)의 스터드부(10s)에는, 주회 형상으로 확대되는 플랜지부(10a1)와 소 플랜지부(10a2)가 이격되어 형성되어 있다. 플랜지부(10a1)의 볼 스터드(10)의 일단부측의 스터드부(10s)에는, 수나사(10n)가 깎여 있다.

하우징(11)의 상단부와 플랜지부(10a1) 사이에는 더스트 커버(13)가 배치되어 있다. 더스트 커버(13)는, 빗물, 진애 등의 볼 조인트(J)에의 침입을 저지하는 부재이다.

더스트 커버(13)의 상단 주회부가, 플랜지부(10a1)와 소 플랜지부(10a2) 사이의 주회 오목부(10e)에 끼움 삽입되어 있다. 한편, 더스트 커버(13)의 하단부 주회부에 매립된 철 링크(13a) 근방의 개소가, 하우징(11)의 상부의 볼록형 플랜지부(11f)의 외주면을 형성하는 오목부(11u)에 끼워 맞춤 고정되어 있다.

서포트 바(1a)의 한쪽의 볼 조인트(J)의 볼 스터드(10)는, 쇼크 업소버(3b)의 브래킷(3c)에 체결 고정된다. 또한, 다른 쪽의 볼 조인트(J)의 볼 스터드(10)는, 스태빌라이저(2)의 암부(2b)의 선단부에 체결 고정된다.

이와 같이 하여, 스태빌라이저(2)와 서스펜션(3)은, 스태빌라이저 링크(1)를 통해 연결되어 있다.

스태빌라이저 링크(1)는, 양단부의 볼 조인트(J)에서 요동(도 1의 화살표 α1) 및 회전(도 1의 화살표 α2) 가능하게 지지된다. 그 때문에, 스태빌라이저 링크(1)는, 서스펜션(3) 및 스태빌라이저(2)에 대해 가동으로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 스태빌라이저 링크(1)는, 서스펜션(3) 및 스태빌라이저(2)의 움직임에 따라서 움직일 수 있다.

<볼 조인트(J)>

다음으로, 볼 조인트(J)의 구성에 대해 상세하게 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 볼 조인트(J)는, 볼 스터드(10)의 타단부의 볼부(10b)가 볼 시트(12)로 덮인다. 또한, 볼 시트(12)로 덮인 볼부(10b)가 서포트 바(1a)의 선단부(1a1)와 함께 수지제의 하우징(11)에 덮여 고정되어 있다. 하우징(11)에는, 스터드부(10s)가 관통하는 개구(11k)가 형성되어 있다.

한편, 볼 스터드(10)의 타단부의 볼부(10b)는, 강 등의 금속제이므로, 외력 등을 가함으로써 수지제의 볼 시트(12)와 미끄럼 이동 가능하게 한다. 이 때문에, 볼부(10b)는, 수지제의 하우징(11)에 일체로 형성되는 볼 시트(12)에 대해, 요동(도 1의 화살표 α1) 및 회전(도 1의 화살표 α2) 가능하게 지지된다.

스터드부(10s)에 주회 형상으로 형성되는 소 플랜지부(10a2)의 타단부측에는, 원기둥 형상의 접속부(10s1)가 형성되어 있다.

하우징(11)은, 예를 들어 PA66-GF30(PA66에 중량비 30％의 유리 섬유를 넣은 것)이 사용된다. 또한, 하우징(11)의 재료는 강도 요건, 대후성 등이 만족되는 것이면 된다.

하우징(11)의 재료로서, 예를 들어 PEEK(polyetheretherketone), PA66(Polyamide 66), PPS(Poly Phenylene Sulfide Resin), POM(polyoxymethylene) 등의 엔지니어링 플라스틱, 수퍼 엔지니어링 플라스틱, FRP(Fiber Reinforced Plastics: 섬유 강화 플라스틱), GRP(glass reinforced plastic: 유리 섬유 강화 플라스틱), CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics: 탄소 섬유 강화 플라스틱) 등이 사용된다.

하우징(11)의 상부에는, 볼록 형상의 볼록형 플랜지(11f)가 원환상으로 형성되어 있다. 볼록형 플랜지(11f)는, 볼 시트(12)의 상단(12u)으로부터 외측으로 넓어져 원뿔면 형상의 테이퍼부(11f1)를 갖는다.

테이퍼부(11f1)의 볼 스터드(10)의 축선 C에 대한 경사각은, 볼 스터드(10)의 요동각, 접속부(10s1)의 직경 등에 의해 결정된다. 테이퍼부(11f1)에 의해, 볼 스터드(10)의 최대 요동각이 결정된다.

볼 시트(12)는, 볼 스터드(10)의 구 형상의 볼부(10b)를 덮는 구 형상의 내면을 갖고 형성되어 있다. 볼부(10b)를 덮는 볼 시트(12)의 적도부(S)를 기준으로 하는 볼 스터드(10)의 타단부측의 영역에는, 볼 시트(12)의 외면(12g)으로부터 돌출되어 라인 돌기(요철부)(12t)(도 5a 참조)가 형성되어 있다. 적도부(S)라 함은, 볼 스터드(10)의 축선 C를 중심선으로 하여 볼 시트(12)의 최대 직경을 이루는 개소를 말한다.

라인 돌기(12t)는, 선상을 이루는 볼록 형상을 갖고(도 5c, 도 5d 참조), 볼 시트(12)와 하우징(11)의 회전 방지 볼록부를 구성한다.

도 3은, 볼 조인트의 각 부의 명칭을 도시하는 단면도이다. 실시 형태 1 내지 3의 볼 스터드(10)의 볼부(10b)에 형성되는 볼 시트(12)의 각 부는 하기의 명칭을 사용한다.

볼 스터드(10)의 일단부측에는, 서스펜션(3)의 쇼크 업소버(3b) 또는 스태빌라이저(2)의 암부(2b)가 체결 고정되는 한편, 타단부측에는 볼부(10b)가 형성된다.

볼 시트(12)에 있어서, 적도부(S)를 기준으로 볼 스터드(10)의 일단부측의 반구를 북반구(상반구)(Sk)라고 칭하고, 타단부측의 볼 시트(12)의 반구를 남반구(하반구)(Sm)라고 칭한다. 볼 시트(12)의 남반구(Sm)의 주위면의 외면(12g)과 축선 C가 교차하는 점을 남극점(Sm0)이라고 한다.

도 3에 도시한 볼 시트(12)에 있어서, 적도부(S)를 사이에 두고, 볼 시트(12)의 상단(12u)과, 적도부(S)에 대해 상단(12u)에 대칭인 위치(12s)에 둘러싸인 부분을 지지부(Ss)라고 한다. 볼 시트(12)의 지지부(Ss)는, 볼부(10b)를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 부분에서 원활함이 요구된다.

또한, 볼 시트(12)의 위도 방향(위선 방향)이라 함은, 볼 시트(12)의 외면(12g)의 볼 스터드(10)의 축선 C에 수직인 주위면 방향을 말하고, 경도 방향(경선 방향)이라 함은 축선 C를 따르는 주위면 방향을 말한다.

적도부(S), 북반구(Sk), 남반구(Sm), 남극점(Sm0)이라고 하는 용어는, 볼 시트(12)에 대해 사용한다.

도 1에 도시한 하우징(11)의 내면(11n)에는, 남반구(Sm)의 볼 시트(12)의 외면(12g)의 라인 돌기(12t)에 밀접되어 회전 방지 오목부(11o)가 형성되어 있다. 남반구(Sm)에 있어서, 볼 시트(12)의 외면(12g)의 라인 돌기(12t)와, 하우징(11)의 내면(11n)의 오목부(11o)가 끼워 맞추어짐으로써, 볼 시트(12)와 하우징(11)이 강고하게 결합되어 고정된다.

볼 시트(12)는, 재료로서는 POM이 사용되고 있다. 볼 시트(12)는, POM 외에, 동일하게 열가소성 수지이며, 마모 요건 등이 만족되면, 다른 재료라도 상관없다. 상술한 바와 같이, 볼 시트(12)의 내면은, 볼 스터드(10)의 볼부(10b)가 요동 및 회전하여 미끄럼 이동하기 때문에, 소정의 마모 내구성이 요구된다.

볼 시트(12)는, 예를 들어 PEEK(polyetheretherketone), PA66(Polyamide 66), PA6(Polyamide 6), PPS(Poly Phenylene Sulfide Resin) 등의 엔지니어링 플라스틱, 수퍼 엔지니어링 플라스틱이 사용된다. 볼 시트(12)는 인서트 성형으로 형성되기 때문에, 열가소성 수지가 좋다.

볼 시트(12)의 두께는, 0.4㎜ 이상 2.0㎜ 이하로 설정된다. 볼 시트(12)의 두께가 0.4㎜ 미만이면, 성형 시의 수지의 유동성이 나빠진다. 한편, 볼 시트(12)의 두께가 2.0㎜보다 두꺼운 경우, 볼 시트(12)의 재질이 탄성체이므로, 볼 스터드(10)의 이동량이 증가하여 탄성 리프트가 증가한다.

그 때문에, 볼 시트(12)의 두께는, 0.4㎜ 이상 2.0㎜ 이하가 적합하다.

서포트 바(1a)는, 예를 들어 강관이 사용되고 있고, 선단부(1a1)는 볼 스터드(10)가 연장되는 방향으로 프레스되어 평판형으로 소성 변형되어 있다.

볼 스터드(10)는, 볼부(10b)를 용접에 의해 스터드부(10s)에 접합해도 되고, 스터드부(10s)와 볼부(10b)를 일체로 형성해도 된다.

실시 형태 1에서는, 볼 스터드(10)를, 스터드부(10s)와 볼부(10b)를 일체로 형성하는 경우를 예로 들어 설명한다.

도 4는, 볼 스터드의 볼부에 볼 시트를 장착한 상태를 도시하는 볼 시트의 단면을 포함하는 외관도이다. 도 5a, 도 5b는, 각각 볼 스터드의 볼부의 주위에 볼 시트가 형성된 볼 스터드를 도시하는 사시도, 하면도이고, 도 5c, 도 5d는, 각각 위도 방향의 라인 돌기를 본 외관도, 경도 방향의 라인 돌기를 본 외관도이다.

볼 스터드(10)의 제작 후, 볼 스터드(10)의 볼부(10b)를 코어로 하여, 예를 들어 POM을 사용하여, 볼 시트(12)를 인서트 성형하여, 볼 시트 어셈블리(12A)(도 4 참조)가 제작된다.

도 5a, 도 5b에 도시한 바와 같이, 볼 시트(12)의 외면(12g)에는, 남반구(Sm)의 적도부(S)로부터 약 30°이상의 영역에 위도 방향의 라인 돌기(요철부)(12t1)가 형성된다. 또한, 볼 시트(12)의 남반구(Sm)의 외면(12g)에는, 경도 방향의 라인 돌기(요철부)(12t2)가 형성된다.

도 5c, 도 5d에 도시한 바와 같이, 라인 돌기(12t1, 12t2)의 각 돌기 높이 s11, s21은, 예를 들어 성형 수축에 의한 볼부(10b)의 체결 여유 불균일을 억제하기 위해, 0.5㎜ 이하로 한다.

또한, 돌기 높이 s11, s21은, 볼부(10b)의 직경, 볼 시트(12)의 두께 등에 따라서는 반드시 0.5㎜ 이하는 아니어도 된다.

라인 돌기(12t1, 12t2)의 돌기 폭 s12, s22는, 예를 들어 성형 수축에 의한 볼부(10b)의 체결 여유 불균일을 억제하기 위해, 0.5㎜ 이하로 한다.

또한, 돌기 폭 s12, s22는, 볼부(10b)의 직경, 볼 시트(12)의 두께 등에 따라서는 반드시 0.5㎜ 이하는 아니어도 된다.

남반구(Sm)의 위도 방향의 라인 돌기(12t1)는, 도 5a의 축선 C를 따라 하방을 향해 빼는 하부 성형형의 하부 금형(Ka)(도 6b 참조)으로부터의 이탈성을 고려하여, 볼부(10b)에 형성되는 볼 시트(12)의 외면(12g)으로부터의 수평 방향 과잉 돌출부(언더컷)가 없도록 한다.

라인 돌기(12t1, 12t2)의 횡단면 형상은, 반원형 등의 곡률을 갖는 형상, 각 형상의 앵글형 등으로 성형 가능하고 돌기 높이 s11, s21(도 5c, 도 5d 참조)이 규정 내이면, 특별히 한정되지 않고 임의이다.

남반구(Sm)의 위도 방향의 라인 돌기(12t1)는, 하부 성형형을 하방을 향해 뺀다는 점에서, 적도부(S)를 기준으로 0°로 하여, 남반구(Sm)의 45°이상의 개소에 형성하는 것이 바람직하다. 남반구(Sm)의 45°이상의 개소는, 적도부(S)에 대해 상방과 하방의 경계인 45°를 경계로 하여, 하방을 향하는 영역이 커진다.

경도 방향의 라인 돌기(12t2)는, 도 5b에 도시한 바와 같이, 볼 시트(12)를 하방으로부터 보아, 축선 C를 중심으로 하야, 약 45°간격으로 8개, 적도부(S) 근방까지의 남반구(Sm)(도 3 참조)에 형성된다.

도 6a는, 볼 시트를 볼 스터드의 볼부를 코어로 하여 인서트 성형 중인 상태를 도시하는 일부 단면 측면도이고, 도 6b는, 볼 시트의 인서트 성형 후, 형을 떼어내는 상태를 도시하는 일부 단면 측면도이다.

볼 스터드(10)의 볼부(10b)를 코어로 하여, 볼 시트(12)를 인서트 성형하는 경우, 도 6a에 도시한 바와 같은 하부 금형(Ka)과 반할 이너 피스의 상부 제1 금형(Kb)과 반할 이너 피스의 상부 제2 금형(Kc)이 사용된다.

반할 이너 피스인 상부 제1 금형(Kb)의 제1 상반 구면(kb3), 상부 제2 금형(Kc)의 제2 상반 구면(kc3)으로, 볼부(10b)의 스터드부(10s)측의 외구면에서의 수지 누출에 대한 시일이 행해진다.

반할 이너 피스의 상부 제1 금형(Kb)과 상부 제2 금형(Kc)은, 볼 시트(12)의 북반구(Sk)(도 3 참조)를 성형하는 금형이다.

하부 금형(Ka)은, 볼 시트(12)의 남반구(Sm)(도 3 참조)를 성형하는 금형이다.

하부 금형(Ka)의 내면(ka1)은, 볼 시트(12)의 외면(12g)의 남반구(Sm)를 성형하기 위해 오목 형상의 반구면 형상으로 형성되어 있다. 그리고 하부 금형(Ka)의 내면(ka1)에는, 볼 시트(12)의 적도부(S)를 기준으로 남반구(Sm)의 약 30°이상의 영역에, 위도 방향의 오목 형상을 이루는 복수의 오목부(ka2)(도 6b 참조)가 형성되어 있다. 또한, 하부 금형(Ka)의 내면(ka1)에는, 경도 방향의 오목 형상을 이루는 복수의 오목부(ka3)가 형성된다. 이 오목부(ka3)는, 볼 시트(12)의 남반구(Sm)에 라인 돌기(12t2)를 성형한다.

오목부(ka2, ka3)는, 각각 볼 시트(12)에 있어서의 위도 방향의 라인 돌기(12t1), 경도 방향의 라인 돌기(12t2)를 형성한다.

하부 금형(Ka)에는, 볼 시트(12)를 형성하는 수지가 주입되는 주입구인 게이트(ka4)가 거의 볼 스터드(10)의 축선 C가 통과하는 위치(도 3의 남극점(Sm0))에 상향으로 형성되어 있다.

반할 이너 피스의 상부 제1 금형(Kb), 상부 제2 금형(Kc)은, 북반구(Sk)의 볼 시트(12)를 성형하는 금형이며, 볼 시트(12)의 오목 형상의 대략 반구면 형상을 각각 갖고 있다. 반할 이너 피스의 상부 제1 금형(Kb)은, 볼 시트(12)의 북반구(Sk)의 구면의 상부 외면(12g1) 및 반원 환형상의 상면(12u)(도 5a 참조)을 각각 형성하는 제1 반구면(kb1) 및 제1 반원 환면(kb2)이 형성되어 있다. 또한, 상부 제1 금형(Kb)은, 스터드부(10s) 부근의 볼부(10b)에 밀접하는 형상의 오목 형상 구면의 제1 상반 구면(kb3)이 형성되어 있다.

반할 이너 피스의 상부 제2 금형(Kc)은, 볼 시트(12)의 북반구(Sk)의 구면의 상부 외면(12g1) 및 반원 환형상의 상면(12u)을 각각 형성하는 제2 반구면(kc1) 및 제2 반원 환면(kc2)이 형성되어 있다. 또한, 상부 제2 금형(Kc)은, 스터드부(10s) 부근의 볼부(10b)에 밀접하는 형상의 오목 형상 구면의 제2 상반 구면(kc3)이 형성되어 있다.

도 6a에 도시한 바와 같이, 볼 스터드(10)의 볼부(10b)를 코어로 하여, 하부 금형(Ka)과 반할 이너 피스의 상부 제1 금형(Kb), 상부 제2 금형(Kc)으로 덮는다.

그리고 하부 금형(Ka)의 게이트(ka4)로부터, 볼 시트(12)를 형성하는 수지를 주입한다. 이때, 볼부(10b)의 하방의 하부 금형(Ka)의 게이트(ka4)로부터 수지를 토출하므로, 당해 수지의 주입 압력으로 볼 스터드(10)는 상측 방향의 힘(도 6a의 힘 F)을 받아, 볼부(10b)의 스터드부(10s) 부근의 구면형의 스터드 근방부(10b1)가, 상부 제1 금형(Kb)의 제1 상반 구면(kb3) 및 상부 제2 금형(Kc)의 제2 상반 구면(kc3)에 밀착한다. 그 때문에, 볼 시트(12)를 성형하는 수지가 스터드 근방부(10b1)로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

볼 시트(12)의 성형 후, 도 6b에 도시한 바와 같이, 볼부(10b)에 형성된 볼 시트(12)로부터, 하부 금형(Ka)을 하방으로 이동시켜 떼어낸다. 또한, 형성된 볼 시트(12)로부터, 상부 제1 금형(Kb)과 상부 제2 금형(Kc)을, 각각 외측으로 이동시켜 떼어낸다. 이에 의해, 도 5a에 도시한 볼 시트 어셈블리(12A)가 제작된다.

볼부(10b)를 코어로 하는 볼 시트(12)의 인서트 성형 시에, 하부 금형(Ka)을 사용함으로써, 하부 금형(Ka)의 위도 방향의 복수의 오목부(ka2) 및 경도 방향의 복수의 오목부(ka3)에 수지가 충전되고, 볼 시트(12)의 외면(12g)에, 위도 방향의 라인 돌기(12t1) 및 경도 방향의 라인 돌기(12t2)가 형성된다.

그 후, 볼 시트(12)가 주위에 형성된 볼부(10b)를 코어로 하여, 하우징(11)을 인서트 성형하면, 도 7에 도시한 바와 같은 볼 조인트(J)가 형성된다. 도 7은, 볼 시트와 하우징의 결합 상태를 도시하는 일부 단면도이다.

볼 시트(12)의 외면(12g) 및 외면(12g)의 남반구(Sm)에 형성되는 위도 방향의 라인 돌기(12t1) 및 경도 방향의 라인 돌기(12t2)에 밀접하여, 하우징(11)이 성형된다. 이때, 볼 시트(12)의 복수의 라인 돌기(12t1, 12t2)를 하우징(11)의 수지가 감싸 회전 방지 오목부(11o)가 하우징(11)의 내면(11n)에 형성된다.

이에 의해, 볼 시트(12)의 남반구(Sm)에 있어서, 위도 방향의 라인 돌기(12t1) 및 경도 방향의 라인 돌기(12t2)와, 하우징(11)의 회전 방지 오목부(11o)가 끼워 맞추어진다.

상기 구성에 의하면, 도 5a에 도시한 바와 같이, 남반구(Sm)에 위도·경도 방향의 볼록 형상 라인 돌기(12t1, 12t2)가 형성됨으로써, 라인 돌기(12t1, 12t2)와 하우징(11)의 회전 방지 오목부(11o)(도 1 참조)가 끼워 맞추어져, 볼 시트(12)와 하우징(11)의 접합 강도 또는 결합 강도가 강화된다.

따라서, 볼 스터드(10)에 요동 토크(도 1의 화살표 α1)나 회전 토크(도 1의 화살표 α2)가 인가되거나, 탄성 리프트의 기인이 되는 외력 F1(도 7의 백색 화살표 참조)이 인가되었을 때, 볼 시트(12)와 하우징(11)의 미끄럼 이동이나 위치 어긋남을 억제할 수 있다.

또한, 볼 시트(12)를 형성 후, 볼 시트(12)의 남반구를 형성하는 하부 금형(Ka)을 하방으로 빼낼 수 있으면 되므로(도 6b 참조), 금형이 빠지기 쉽다.

또한, 볼부(10b)의 하방의 하부 금형(Ka)의 게이트(ka4)로부터 볼 시트(12)를 형성하는 수지를 토출하므로, 당해 수지의 주입 압력으로 볼 스터드(10)는 상측 방향의 힘(도 6a의 힘 F)을 받아, 볼부(10b)의 구면형의 스터드 근방부(10b1)가, 상부 제1 금형(Kb)의 제1 상반 구면(kb3) 및 상부 제2 금형(Kc)의 제2 상반 구면(kc3)에 밀착한다. 그 때문에, 볼 시트(12)의 상단(12u)으로부터 상부의 볼부(10b)에, 수지가 누출되는 일 없이 볼 시트(12)를 성형할 수 있다.

게다가, 하부 금형(Ka)의 위도 방향의 복수의 오목부(ka2)와 경도 방향의 복수의 오목부(ka3)는, 하부 금형(Ka)으로의 홈 절삭 가공으로 형성할 수 있어, 하부 금형(Ka)의 제작이 용이하다.

<변형예>

변형예로서, 도 5e, 도 5f에 도시한 바와 같이, 볼 시트(12)의 위도 방향의 라인 돌기(12t1)와 경도 방향의 라인 돌기(12t2) 중 적어도 어느 것을 남극점(Sm0)으로 갈수록 큰 형상으로 해도 된다.

이 구성에 의하면, 볼 시트(12)의 성형 후의 하부 금형(Ka)의 다이 컷팅을 하방으로 원활하게 행할 수 있음과 함께, 볼 시트(12)와 하우징(11)의 접합 강도를 강화할 수 있다.

또한, 지지부(Ss)의 라인 돌기(12t1, 12t2)의 높이가 낮아지므로 성형 시의 수축이 감소 또는 없어져, 볼 시트(12)의 지지부(Ss)의 두께를 균등화할 수 있다.

그 때문에, 적도부(S) 부근의 지지부(Ss)는 완전한 구면에 가까운 형상이 되어, 볼부(10b)의 볼 시트(12)에 대한 미끄럼 이동 동작이 원활화된다. 즉, 라인 돌기(12t1, 12t2)는, 타단부측의 축선 C에 멀수록 작은 형상이 되고, 타단부측의 축선 C에 멀수록 축선 C 주위의 회전 토크의 암이 길어진다. 그 때문에, 라인 돌기(12t1, 12t2)의 크기와 축선 C 주위의 회전 토크의 암의 길이가 상반되는 관계가 되어, 볼부(10b)가 회전하였을 때의 회전 토크에 대한 저항 토크를 균등하게 근접시킬 수 있다.

<<실시 형태 2>>

도 8a, 도 8b는, 각각 실시 형태 2의 볼 스터드에 볼 시트를 장착한 상태를 도시하는 볼 시트의 단면을 포함하는 외관도 및 하면도이다.

실시 형태 2의 볼 조인트(2J)는, 볼 시트(22)의 저부(St)에 다리형 돌기(요철부)(22t)를 형성한 것이다.

저부(St)라 함은, 볼 시트(22)에 있어서의 볼 스터드(10)의 남극점(Smo) 근방의 영역이다. 바꾸어 말하면, 저부(St)라 함은, 볼 시트(22)에 있어서의 축선 C 근방의 영역을 말한다.

실시 형태 2의 그 밖의 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이므로, 마찬가지의 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 나타내고, 상세한 설명은 생략한다.

실시 형태 2의 볼 시트(22)는, 저부(St)에 다리형 돌기(22t)가 복수 설치된다. 다리형 돌기(22t)의 다리형이라 함은, 볼 시트 어셈블리(22A)를 작업대 등에 자립시키는 다리를 의미한다.

다리형 돌기(22t)의 개수는, 2개소 이상 설치된다. 볼 시트 어셈블리(22A)로서, 작업대 등에 자립시키고자 하는 경우에는 다리로서 자립시키기 위해 3개 이상으로 한다. 여기서, 다리형 돌기(22t)로, 볼 시트 어셈블리(22)를 작업대 등의 위에 자립시킬 수 있는 조건으로서, 다리형 돌기(22t)가 3개 이상이며, 180°를 초과하는 각도로 배치되어 있다.

실시 형태 2에서는, 도 8b에 도시한 바와 같이, 축선 C 주위로 90°간격으로 다리형 돌기(22t)를 4개 형성한 경우를 나타내고 있다.

다리형 돌기(22t)의 높이는, 회전 토크(도 1의 화살표 α2 참조)에 영향을 미치지 않는 저부(St)라는 점에서, 1.5㎜ 이하이면 된다. 또한, 다리형 돌기(22t)의 높이는, 볼부(10b)의 직경, 볼 시트(12)의 두께 등에 따라서는 1.5㎜보다 크게 해도 된다.

다리형 돌기(22t)의 형상은, 반구형, 원통 형상이 바람직하지만, 각 형상이어도 상관없다. 다리형 돌기(22t)가 반구형, 원통 형상, 각 형상 등인 경우, 도 8b에 도시한 하방으로부터 본 외접원(c1)의 직경은, 3.0㎜ 이하로 한다. 또한, 볼부(10b)의 직경, 볼 시트(12)의 두께 등에 따라서는, 외접원(c1)의 직경을 3.0㎜보다 크게 해도 된다.

다리형 돌기(22t)는, 실시 형태 1의 도 6a, 도 6b에 도시한 하부 금형(Ka), 반할 이너 피스의 상부 제1 금형(Kb), 상부 제2 금형(Kc)과 마찬가지인 금형을 사용하여, 형성된다.

다리형 돌기(22t)는, 하방으로 이탈시키는 하부 금형(Ka)에 의해 성형되기 때문에, 볼부(10b)에 형성되는 볼 시트(22)의 외면(22g)으로부터의 수평 방향 과잉 돌출부(언더컷)가 없도록 한다.

볼 시트(22)의 저부(St)에 3개 이상의 다리형 돌기(22t)가 형성됨으로써, 볼 시트 어셈블리(22)를 작업대 등의 위에 자립시킬 수 있다. 그 후, 볼 스터드(10)의 볼 시트(22)가 형성된 볼부(10b)를 코어로 하여, 하우징(11)이 인서트 성형된다.

볼 시트(22)의 외면(22g) 및 다리형 돌기(22t)에 밀접하여, 하우징(11)이 성형된다. 이때, 볼 시트(22)의 복수의 다리형 돌기(22t)를 하우징(11)의 수지가 감싸 회전 방지 오목부가 하우징(11)의 내면(11n)에 형성된다.

상기 구성에 의하면, 도 8a, 도 8b에 도시한 바와 같이, 볼 시트(22)의 저부(St)에 다리형 돌기(22t)를 형성함으로써, 다리형 돌기(22t)와 하우징(11)의 회전 방지 오목부(도시하지 않음)가 끼워 맞추어져, 볼 시트(22)와 하우징(11)의 결합 강도를 높일 수 있다. 따라서, 볼 시트(22)와 하우징(11)이 미끄럼 이동하거나, 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

그런데, 볼 시트(22)에 볼록부 또는 오목부를 형성하여 두께의 불균일이 크면 성형 시에 수축차가 커, 볼 시트(22)의 내면이 파형이 된다. 그 때문에, 볼 시트(22)와 볼부(10b) 사이에서 미끄럼 이동 저항이 불균일해진다. 실시 형태 2의 구성에 의하면, 다리형 돌기(22t)는, 볼 시트(22)의 저부(St)에 있기 때문에, 적도부(S) 부근의 지지부(Ss)는 완전한 구면에 가까운 형상으로 형성할 수 있어, 볼 시트(22)와 볼부(10b) 사이의 원활한 동작이 가능하다.

<<실시 형태 3>>

도 9는, 실시 형태 3의 볼 스터드의 볼부의 주위에 볼 시트가 형성된 볼부 및 그 근방을 도시하는 사시도이다.

실시 형태 3의 볼 시트 어셈블리(32A)는, 볼 시트(32)의 지지부(Ss)에, 볼록 형상의 회전 방지 볼록부(요철부)(32t)를 복수 형성한 것이다. 볼록부(32)는, 볼부(10b)의 경도 방향 및 위도 방향으로 배열되어 있다.

실시 형태 3의 그 밖의 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이므로, 마찬가지의 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 나타내고, 상세한 설명은 생략한다.

볼부(10b)에 볼 시트(32)를 인서트 성형할 때, 성형형을 볼부(10b)에 대해 좌우 방향으로 반할 형상으로 한다.

구체적으로는, 도 9에 도시한 바와 같이, 제작한 볼 스터드(10)의 볼부(10b)를 코어로 하여, 예를 들어 POM을 사용하여, 볼부(10b)를 좌우 방향의 반할 형상의 성형형 사이에 끼워, 수지 누출을 방지하기 위해 볼 스터드(10)를 상방으로 들어올리면서, 볼 시트(32)를 인서트 성형한다. 이에 의해, 지지부(Ss)에 볼록 형상의 회전 방지 볼록부(32t)를 갖는 볼 시트 어셈블리(32A)가 제작된다.

그 후, 지지부(Ss)에 볼록 형상의 회전 방지 볼록부(32t)를 갖는 볼 시트(32)가 형성된 볼(10b)과 서포트 바(1a)의 선단부(1a1)를 코어로 하여, 하우징(11)이 인서트 성형된다(도 1 참조).

볼 시트(32)의 지지부(Ss)의 복수의 회전 방지 볼록부(32t) 주위에, 수지가 유입되어 하우징(11)의 복수의 회전 방지 오목부(11o)가 성형되어, 회전 방지 볼록부(32t)와 회전 방지 오목부(11o)가 끼워 맞추어진다.

상기 구성에 의하면, 도 9에 도시한 바와 같이, 볼 시트(32)의 지지부(Ss)에 볼록 형상의 회전 방지 볼록부(32t)를 형성함으로써, 회전 방지 볼록부(32t)와 하우징(11)의 회전 방지 오목부(도시하지 않음)가 끼워 맞추어져, 볼 시트(32)와 하우징(11)의 접합 강도 또는 결합 강도가 강화된다.

특히, 볼 시트(32)의 회전 방지 볼록부(32t)와 끼워 맞추어진 회전 방지 오목부(11o)가, 적도부(S)를 사이에 둔 영역의 지지부(Ss)에 있기 때문에, 볼 스터드(10)가 회전하였을 때의 축선 C 주위의 회전 토크의 암의 길이가 길다. 그 때문에, 회전 방지 볼록부(32t)와 끼워 맞추어진 회전 방지 오목부(11o)가 지지부(Ss)에 있음으로써, 볼 스터드(10)의 축선 C 주위의 회전 토크에 대해 큰 저항 토크를 발생시킬 수 있다.

또한, 탄성 리프트의 기인이 되는 외력 F1(도 7의 백색 화살표 참조)에 대략 수직인 방향에 있는 지지부(Ss)에 회전 방지 볼록부(32t)가 있기 때문에, 회전 방지 볼록부(32t)와 회전 방지 오목부(11o)의 끼워 맞춤 방향이 외력 F1과 대략 수직이며, 외력 F1에 대한 저항력이 크다.

따라서, 볼 스터드(10)에 회전 토크(도 1의 화살표 α2)가 인가되거나, 탄성 리프트의 기인이 되는 외력 F1(도 7의 백색 화살표 참조)이 인가되었을 때, 볼 시트(32)와 하우징(11)이 미끄럼 이동하거나, 위치 어긋남을 일으키기 어렵다.

또한, 성형용 금형에는 오목부가 형성되므로, 오목부는 금형으로의 홈 가공으로 형성할 수 있어, 금형의 제작이 용이하다.

게다가, 볼 시트(32)의 성형 시에, 볼 스터드(10)가 상방으로 들어올려져, 볼부(10b)의 스터드 근방부(10b1)가 금형의 상부 구면부에 밀착되므로, 볼 시트(32)를 성형하는 수지가 볼 시트(32)의 성형 개소 이외의 상단(32u)으로부터 상방으로의 누출이 억제된다.

또한, 실시 형태 3에서는, 도 9의 볼록 형상의 복수의 회전 방지 볼록부(32t)를 예로 들어 설명하였지만, 볼록 형상이면 볼록부(32t)의 형상은 임의이다. 혹은, 회전 방지 볼록부(32t) 대신에 복수의 오목 형상의 회전 방지 오목부로 해도 되고, 복수의 회전 방지 볼록부(32t)와 복수의 오목 형상의 회전 방지 오목부의 양자를 마련해도 된다. 또한, 회전 방지 오목부의 형상과 회전 방지 볼록부(32t)의 형상은 임의로 선택할 수 있다.

또한, 실시 형태 3에서는, 복수의 볼록 형상의 회전 방지 볼록부(32t)를 예로 들어 설명하였지만, 도 5a 내지 도 5d에 도시한 바와 같이, 지지부(Ss)에 선상의 위도 방향의 라인 돌기와 경도 방향의 라인 돌기 중 적어도 어느 하나를 형성해도 된다. 또한, 지지부(Ss)의 라인 돌기는 위도 방향, 경도 방향 이외의 방향으로 형성해도 된다. 또한, 라인 돌기 대신에, 오목 형상의 라인 오목부를 위도 방향, 또는 경도 방향, 또는 위도·경도 이외의 방향으로 형성해도 된다.

<<그 밖의 실시 형태>>

1. 또한, 실시 형태 1의 선상이며 볼록 형상의 라인 돌기(12t1, 12t2) 및 실시 형태 2의 다리형이며 볼록 형상의 다리형 돌기(22t)를 각각, 오목 형상으로 해도 되고, 볼록 형상과 오목 형상을 조합한 구성으로 해도 된다.

2. 실시 형태 1의 볼록 형상 라인 돌기(12t1, 12t2) 및 실시 형태 2의 다리형 돌기(22t)는 위도 방향으로 형성해도 되고, 경도 방향으로 형성해도 되고, 또는 위도 방향, 경도 방향으로 기울여 형성해도 되고, 형성하는 방향은 임의이다.

3. 또한, 실시 형태 3의 복수의 회전 방지 볼록부(32t)나 복수의 회전 방지 오목부를 남반구(Sm)에 형성해도 된다. 이에 의해, 성형 후에 성형용 금형을 하방을 향해 빼낼 수 있기 때문에 적합하다.

4. 실시 형태 1의 선상이며 볼록 형상의 라인 돌기(12t1, 12t2)나 오목 형상의 라인 돌기를, 저부(Sm)에 형성해도 된다. 이에 의해, 지지부(Ss)는 완전한 구면에 가까운 형상으로 형성할 수 있어, 볼 시트(22)와 볼부(10b) 사이의 원활한 동작이 가능하다.

5. 상기 실시 형태 1 내지 3에서는, 볼 시트와 하우징이 수지인 경우를 설명하였지만, 볼 시트가 수지이고, 하우징이 알루미늄 합금 등의 금속이어도 된다. 또한, 볼 시트와 하우징의 각 재질은 임의로 선택해도 된다.

6. 상기 실시 형태 1 내지 3에서는 다양한 구성을 설명하였지만, 각 구성을 적절하게 조합하여 구성해도 된다.

7. 상기 실시 형태 1 내지 3에서 설명한 구성은, 본 발명의 일례를 나타낸 것이며, 청구범위에 기재한 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 변형 형태, 구체적 형태가 가능하다.

8. 또한, 본 발명의 볼 조인트는, 제조의 자동화, FA(Factory Automation) 등에 사용되는 산업용 로봇이나, 의료, 원자력 발전소 등에 적용되는 인간형 로봇 등의 로봇 암의 관절 부분이나, 셔블카나 크레인차 등의 산업용 차량의 암이 관절 부분에서 회전하는 장치, 그 밖의 기계 요소 사이, 예를 들어 링크나 암 사이의 관절 부분의 구조에 폭넓게 적용할 수 있다.

1 : 스태빌라이저 링크
1a : 서포트 바
10 : 볼 스터드
10b : 볼부
10s : 스터드부
11, 21, 31 : 하우징
11o : 회전 방지 오목부(오목 형상의 끼워 맞춤부)
12, 22, 32 : 볼 시트
12t : 라인 돌기(볼록부)
32t : 회전 방지 볼록부(볼록부)
21t, 31t : 회전 방지 볼록부(볼록 형상의 끼워 맞춤부)
22t : 다리형 돌기(볼록부)
C : 축선
J, 2J, 3J : 볼 조인트
S : 적도부
Sm : 남반구
Ss : 지지부
St : 저부

Claims (11)

1. 구조체에 일단부측의 스터드부가 연결됨과 함께 타단부측에 볼부가 형성되는 볼 스터드와,
   당해 볼 스터드의 볼부를 요동 및 회전 가능하게 지지함과 함께, 상기 스터드부가 관통하는 개구를 갖는 하우징과,
   당해 하우징과 상기 볼부의 사이에 배치되는 볼 시트를 갖고,
   상기 볼부의 일부에 인접해서 상기 볼 시트가 형성되어 있고,
   상기 볼 시트에 인접해서 상기 하우징이 형성되어 있고,
   상기 볼 시트는, 상기 하우징측의 표면에 오목 형상을 이루는 오목부 또는 볼록 형상을 이루는 볼록부 중의 적어도 어느 하나가 형성되며,
   상기 하우징은, 상기 오목부 또는 상기 볼록부와 각각 끼워 맞춰지는 볼록 형상 또는 오목 형상의 끼워 맞춤부 중 적어도 어느 하나가 형성되어 있으며,
   상기 오목부 또는 상기 볼록부는,
   상기 타단부측의 상기 볼 스터드의 축선에 가까울수록 큰 형상인 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
2. 구조체에 일단부측의 스터드부가 연결됨과 함께 타단부측에 볼부가 형성되는 볼 스터드와,
   당해 볼 스터드의 볼부를 요동 및 회전 가능하게 지지함과 함께, 상기 스터드부가 관통하는 개구를 갖는 하우징과,
   당해 하우징과 상기 볼부의 사이에 배치되는 볼 시트를 갖고,
   상기 볼부의 일부에 인접해서 상기 볼 시트가 형성되어 있고,
   상기 볼 시트에 인접해서 상기 하우징이 형성되어 있고,
   상기 볼 시트는, 상기 하우징측의 표면에 오목 형상을 이루는 오목부 또는 볼록 형상을 이루는 볼록부 중의 적어도 어느 하나가 형성되며,
   상기 하우징은, 상기 오목부 또는 상기 볼록부와 각각 끼워 맞춰지는 볼록 형상 또는 오목 형상의 끼워 맞춤부 중 적어도 어느 하나가 형성되어 있으며,
   상기 오목부 또는 상기 볼록부는, 선상으로 형성되어 있으며,
   상기 오목부 또는 상기 볼록부는,
   상기 타단부측의 상기 볼 스터드의 축선에 가까울수록 큰 형상인 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
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