KR102652336B1 - Fixing structure of Ball joint having screw combining type and Fixing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조 및 고정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로어암과 볼조인트의 고정구조로서, 상기 로어암의 조립홀의 내면에 결합되는 헬리코일; 및 볼스터드의 볼조인트부가 내부에 강제 압입되는 볼레이스와, 상기 볼레이스의 외면으로 압입되어 고정되며, 외면에 나사산이 형성된 관형태의 브라켓을 갖는 볼조인트;를 포함하고, 상기 브라켓의 나사산이 상기 헬리코일과 나사결합되어, 상기 볼조인트와 상기 로어암이 고정되는 것을 특징으로 하는 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조에 관한 것이다. The present invention relates to a ball joint fixing structure and fixing method using a screw coupling method, and more specifically, to a fixing structure of a lower arm and a ball joint, which includes a Helicoil coupled to the inner surface of an assembly hole of the lower arm; And a ball joint having a ball race in which the ball joint portion of the ball stud is forcibly press-fitted into the interior, and a tubular bracket that is press-fitted and fixed to an outer surface of the ball race and has a thread formed on the outer surface, wherein the screw thread of the bracket is It relates to a ball joint fixing structure using a screw coupling method, wherein the ball joint and the lower arm are fixed by screwing with the helicoil.
Description
본 발명은 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조 및 고정방법에 관한 것이다. The present invention relates to a ball joint fixing structure and fixing method using a screw coupling method.
볼 조인트는 현가계와 조향계를 연결하는 핵심부품으로서 조향을 위해 각 방향으로 회전할 수 있도록 돕는 역활을 한다. The ball joint is a key component that connects the suspension system and the steering system and helps it rotate in each direction for steering.
볼조인트 제작공정은 코킹공정(로어암+볼조인트 조립방식)이라하며, 코킹공정은 플러깅 공정과 스피닝(스웨이징) 공정으로 나뉜다. 플러깅 공정은 푸셔를 이용하여 볼조인트 내부 부품이 이탈되지 않도록 고정하는 공정이며, 스피닝 공정은 롤러를 이용하여 소켓(로어암부)을 소성변형하는 공정이다.The ball joint manufacturing process is called the caulking process (lower arm + ball joint assembly method), and the caulking process is divided into a plugging process and a spinning (swaging) process. The plugging process is a process of fixing the internal parts of the ball joint so that they do not fall off using a pusher, and the spinning process is a process of plastically deforming the socket (lower arm part) using a roller.
볼조인트는 설치 위치에 따라 어퍼암 볼조인트 또는 어퍼 볼조인트와 로어암 볼조인트 또는 로어 볼조인트로 구분할 수 있다. 도 1a는 로어 볼조인트 설치위치를 도시한 것이고, 도 1b는 로어 볼조인트의 단면 사시도를 도시한 것이다. Ball joints can be divided into upper arm ball joints or upper ball joints and lower arm ball joints or lower ball joints depending on the installation location. Figure 1a shows the installation position of the lower ball joint, and Figure 1b shows a cross-sectional perspective view of the lower ball joint.
도 2a 내지 도 2c는 종래 로어암(2)과 볼조인트(1) 고정방법을 순서대로 도시한 것으로, 도 2a는 종래 로어암과 볼조인트 고정방법에서, 볼스터드(10)와 볼레이스(20), 캡(4)이 조립된 상태의 사시도를 도시한 것이다. 도 2b는 도 2a에 의해 조립된 볼조인트(1) 어셈블리를 로어암(2)의 조립홀(3)에 강제 압입을 통해 고정된 상태의 사시도를 도시한 것이다. 도 2c는 강제 압입 후 로어암 조립홀(3)의 플랜지부(5)를 스웨이징 공법을 적용하여 변형시킨 상태의 사시도를 도시한 것이다. Figures 2a to 2c show the conventional method of fixing the lower arm (2) and the ball joint (1) in order. Figure 2a shows the conventional method of fixing the lower arm and the ball joint, using the bolt stud (10) and the ball race (20). ), shows a perspective view of the cap 4 in an assembled state. Figure 2b shows a perspective view of the ball joint (1) assembled in Figure 2a being fixed to the assembly hole (3) of the lower arm (2) by force fitting. Figure 2c shows a perspective view of the flange portion 5 of the lower
강제 압입 후, 로어암 플랜지부(5)를 스웨이징 공법을 적용하여 스웨이징 고정부(6)를 형성한 후, 최종적으로 더스트 커버(BOOT)(50)를 조립하고 스냅링(51)을 통해 고정하게 된다. 도 3a는 볼조인트(1)가 로어암(2)에 고정된 상태의 사시도, 도 3b는 종래 볼조인트의 분해 사시도, 단면도를 도시한 것이다. After forced press-fitting, the lower arm flange part (5) is applied to the swaging method to form the swaging fixing part (6), and then the dust cover (BOOT) (50) is finally assembled and fixed through the snap ring (51). I do it. FIG. 3A is a perspective view of the
이와같은 종래 볼조인트 고정방법은 여러종류의 반복하중을 받고 있으며 이러한 반복하중에 의하여 균열 및 마모가 발생된다.This conventional ball joint fixing method is subjected to various types of repetitive loads, and cracks and wear occur due to these repetitive loads.
위와 같은 손상은 자동차의 안전성에 문제를 초래하며 운전자의 승차감 감소, 볼조인트의 기밀성 저감 및 현가계의 전반적인 내구성능 저하의 원인이 된다. 따라서 볼조인트(1)의 높은 내구 신뢰성 확보가 요구된다.The above damage causes problems with the safety of the car and causes a decrease in the driver's riding comfort, a decrease in the airtightness of the ball joint, and a decrease in the overall durability of the suspension system. Therefore, it is required to secure high durability and reliability of the ball joint (1).
특히, 기존 스웨이징 방식은, 스웨이징의 가압력, 높이 등 조건에 따라 불량발생률이 높다.In particular, the existing swaging method has a high defect occurrence rate depending on conditions such as pressing force and height of the swaging.
도 4a는 로어암 조립홀 플랜지부 스웨이징 후 사시도를 도시한 것이고, 도 4b는 스웨이징 전 사시도를 도시한 것이다. 도 5는 스웨이징 방법의 예시를 나타낸 모식도를 도시한 것이다. Figure 4a shows a perspective view after swaging the flange portion of the lower arm assembly hole, and Figure 4b shows a perspective view before swaging. Figure 5 shows a schematic diagram showing an example of a swaging method.
또한, 최근 로어암이 스틸소재가 아닌, 알루미늄 소재로 변경되면서, 스웨이징 플랜지부(5)가 스틸에 비해 연신율이 낮기문에 스웨이징 작업시, 미세한 크랙 및 네크가 발생될 수 있는 점을 고려하면, 플랜지부(5)의 정확한 치수가 필요하다.In addition, as the lower arm has recently been changed from a steel material to an aluminum material, the swaging flange part (5) has a lower elongation rate than steel, so fine cracks and necks may occur during swaging work. Considering this, accurate dimensions of the flange portion 5 are required.
또한 로어암이 알루미늄 단조품일 경우, 볼조인트의 END CAP(스틸) 부품은 별도의 도장 작업을 해야되는 번거로움이 있을 수 있다.Additionally, if the lower arm is a forged aluminum product, the end cap (steel) part of the ball joint may require separate painting work, which may be inconvenient.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 종래 코깅 및 스웨이징의 단점을 극복하고 단순한 조립공정으로 볼조인트를 조립할 수 있는, 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조 및 고정방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention was devised to solve the above-described conventional problems. According to an embodiment of the present invention, a screw coupling method is provided that overcomes the disadvantages of conventional cogging and swaging and can assemble a ball joint through a simple assembly process. The purpose is to provide an applied ball joint fixation structure and fixation method.
본 발명의 실시예에 따르면, 볼조인트부 수리시 로어암 전체를 변경해야하는 종래와 달리, 해당 부품인 헬리코일만을 변경함으로써 수리가 용이한, 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조 및 고정방법을 제공하는데 그 목적이 있다. According to an embodiment of the present invention, unlike the conventional method in which the entire lower arm must be changed when repairing the ball joint, a ball joint fixing structure and fixing method using a screw connection method that is easy to repair by changing only the helicoil, which is the corresponding part, is provided. There is a purpose to doing so.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 종래의 코깅 및 스웨이징 공법을 적용하지 않고, 브라켓과 헬리코일간 나사방식을 통한 조립을 채용하게 됨으로써, 불량발생률을 낮출수 있고, 반복하중에 의한 균열, 마모현상이 없으며, 높은 내구 신뢰성을 가질 수 있고, 알루미늄 단조에 의해 제작된 로어암에도 적용이 용이한, 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조 및 고정방법을 제공하는데 그 목적이 있다. According to an embodiment of the present invention, by adopting the screw method of assembling the bracket and the helicoil instead of applying the conventional cogging and swaging method, the defect occurrence rate can be reduced and cracking and wear due to repeated loading can be reduced. The purpose is to provide a ball joint fixing structure and fixing method using a screw connection method that is free of phenomena, has high durability reliability, and is easy to apply to lower arms manufactured by aluminum forging.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly apparent to those skilled in the art from the description below. It will be understandable.
본 발명의 제1목적은 로어암과 볼조인트의 고정구조로서, 상기 로어암의 조립홀의 내면에 결합되는 헬리코일; 및 볼스터드의 볼조인트부가 내부에 강제 압입되는 볼레이스와, 상기 볼레이스의 외면으로 압입되어 고정되며, 외면에 나사산이 형성된 관형태의 브라켓을 갖는 볼조인트;를 포함하고, 상기 브라켓의 나사산이 상기 헬리코일과 나사결합되어, 상기 볼조인트와 상기 로어암이 고정되는 것을 특징으로 하는 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조로서 달성될 수 있다. The first object of the present invention is to provide a fixing structure for a lower arm and a ball joint, including a Helicoil coupled to the inner surface of the assembly hole of the lower arm; And a ball joint having a ball race in which the ball joint portion of the ball stud is forcibly press-fitted into the interior, and a tubular bracket that is press-fitted and fixed to an outer surface of the ball race and has a thread formed on the outer surface, wherein the screw thread of the bracket is It can be achieved as a ball joint fixing structure using a screw coupling method, wherein the ball joint and the lower arm are fixed by screwing with the helicoil.
그리고 상기 볼스터드는 하단의 조인트볼과, 조인트볼 상부로 연결되는 기둥부를 갖고, 상기 볼레이스는 상부측으로 직경이 감소되어 상기 볼스터드와 강제 압입되어 고정되고, 상기 브라켓은 상부 끝단 외주면에 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어 형성된 복수의 조립홈이 구비된 것을 특징으로 할 수 있다. And the ball stud has a joint ball at the bottom and a pillar part connected to the upper part of the joint ball, the ball race has a diameter reduced toward the upper side and is fixed by being forced to press into the ball stud, and the bracket is provided in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the upper end. It may be characterized by being provided with a plurality of assembly grooves formed at specific intervals from each other.
또한 상기 브라켓의 조립홈 각각에 삽입되는 돌출팁을 갖는 조립전용기를 통해, 브라켓을 조임회전시켜 헬리코일과 나사결합되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the bracket may be screwed together with the Helicoil by tightening and rotating the bracket through a dedicated assembly machine having a protruding tip inserted into each assembly groove of the bracket.
본 발명의 제2목적은 로어암과 볼조인트의 고정방법으로서, 볼스터드의 조인트볼을 볼레이스 내부에 강제 압입시켜 조립하는 단계; 외면에 나사산이 형성된 관형태의 브라켓을 상기 볼레이스의 외면으로 압입시켜 고정하여 볼조인트를 조립하는 단계; 상기 로어암의 조립홀의 내면에 헬리코일을 결합하는 단계; 및 상기 볼조인트의 상기 브라켓의 나사산이 상기 헬리코일과 나사결합되어, 상기 볼조인트와 상기 로어암이 고정되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정방법으로서 달성될 수 있다. A second object of the present invention is a method of fixing a lower arm and a ball joint, which includes assembling the joint ball of the ball stud by forcefully pressing it into the ball race; Assembling a ball joint by press-fitting and fixing a tubular bracket with threads formed on the outer surface to the outer surface of the ball race; A step of coupling a Helicoil to the inner surface of the assembly hole of the lower arm; and screwing the threads of the bracket of the ball joint to the Helicoil, thereby fixing the ball joint and the lower arm. there is.
그리고 상기 고정되는 단계 후에, 더스트커버를 조입 후, 스냅링을 이용해 고정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. And after the fixing step, the step of fastening the dust cover and fixing it using a snap ring may be further included.
본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조 및 고정방법에 따르면, 종래 코깅 및 스웨이징의 단점을 극복하고 단순한 조립공정으로 볼조인트를 조립할 수 있는 장점을 갖는다. According to the ball joint fixing structure and fixing method using the screw coupling method according to an embodiment of the present invention, the disadvantages of conventional cogging and swaging can be overcome and the ball joint can be assembled through a simple assembly process.
본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조 및 고정방법에 따르면, 볼조인트부 수리시 로어암 전체를 변경해야하는 종래와 달리, 해당 부품인 헬리코일만을 변경함으로써 수리가 용이한 장점이 있다. According to the ball joint fixing structure and fixing method using the screw coupling method according to the embodiment of the present invention, unlike the conventional method where the entire lower arm must be changed when repairing the ball joint part, the advantage is that repair is easy by changing only the corresponding part, the Helicoil. There is.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조 및 고정방법에 따르면, 종래의 코깅 및 스웨이징 공법을 적용하지 않고, 브라켓과 헬리코일간 나사방식을 통한 조립을 채용하게 됨으로써, 불량발생률을 낮출수 있고, 반복하중에 의한 균열, 마모현상이 없으며, 높은 내구 신뢰성을 가질 수 있고, 알루미늄 단조에 의해 제작된 로어암에도 적용이 용이한 장점이 있다. And according to the ball joint fixing structure and fixing method using the screw coupling method according to the embodiment of the present invention, the conventional cogging and swaging method is not applied, but the bracket and the helicoil are assembled using the screw method, It has the advantage of lowering the defect occurrence rate, eliminating cracks and wear due to repeated loading, having high durability and reliability, and being easy to apply to lower arms manufactured by aluminum forging.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the effects that can be obtained from the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1a는 로어 볼조인트 설치위치를 도시한 것이고,
도 1b는 로어 볼조인트의 단면 사시도를 도시한 것이며,
도 2a는 종래 로어암과 볼조인트 고정방법에서, 볼스터드와 볼레이스, 캡이 조립된 상태의 사시도,
도 2b는 도 2a에 의해 조립된 볼조인트 어셈블리를 로어암의 조립홀에 강제 압입을 통해 고정된 상태의 사시도,
도 2c는 강제 압입 후 로어암 조립홀의 플랜지부를 스웨이징 공법을 적용하여 변형시킨 상태의 사시도,
도 3a는 볼조인트가 로어암에 고정된 상태의 사시도,
도 3b는 종래 볼조인트의 분해 사시도, 단면도를 도시한 것이다.
도 4a는 로어암 조립홀 플랜지부 스웨이징 후 사시도,
도 4b는 스웨이징 전 사시도,
도 5는 스웨이징 방법의 예시를 나타낸 모식도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조의 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조의 부품도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정방법의 흐름도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 볼스터드와 볼레이스의 분해 사시도, 및 결합도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 도 9의 어셈블리에서 브라켓을 볼레이스에 압입한 상태,
도 11a는 본 발명의 실시예에 따라 로어암 조립홀에 헬리코일을 조립한 상태의 사시도,
도 11b는 로어암 조립홀에 헬리코일을 조립하는 과정의 예시도,
도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 볼조인트를 조립전용기에 의해 로어암 조립홀에 조립하는 상태의 사시도,
도 12b는 본 발명의 실시예에 따른 조립전용기의 사시도,
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 도 12a 후, 최종 더스트커버 조립후 스냅링을 고정한 상태의 사시도를 도시한 것이다. The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention along with the detailed description of the invention, so the present invention is limited only to the matters described in such drawings. It should not be interpreted as such.
Figure 1a shows the installation position of the lower ball joint,
Figure 1b shows a cross-sectional perspective view of the lower ball joint;
Figure 2a is a perspective view of the ball stud, ball race, and cap assembled in a conventional lower arm and ball joint fixing method;
Figure 2b is a perspective view of the ball joint assembly assembled according to Figure 2a being fixed by force fitting into the assembly hole of the lower arm;
Figure 2c is a perspective view of the flange portion of the lower arm assembly hole being deformed by applying the swaging method after forced press-fitting;
Figure 3a is a perspective view of the ball joint being fixed to the lower arm;
Figure 3b shows an exploded perspective view and cross-sectional view of a conventional ball joint.
Figure 4a is a perspective view after swaging the flange portion of the lower arm assembly hole;
Figure 4b is a perspective view before swaging;
Figure 5 is a schematic diagram showing an example of a swaging method;
Figure 6 is a perspective view of a ball joint fixing structure using a screw coupling method according to an embodiment of the present invention;
Figure 7 is a part diagram of a ball joint fixing structure using a screw coupling method according to an embodiment of the present invention;
Figure 8 is a flow chart of a ball joint fixing method using a screw coupling method according to an embodiment of the present invention;
Figure 9 is an exploded perspective view and combination diagram of a ball stud and a ball race according to an embodiment of the present invention;
Figure 10 shows a state in which the bracket is press-fitted into the ball race in the assembly of Figure 9 according to an embodiment of the present invention;
Figure 11a is a perspective view of a Helicoil assembled in the lower arm assembly hole according to an embodiment of the present invention;
Figure 11b is an example of the process of assembling a heli-coil in the lower arm assembly hole;
Figure 12a is a perspective view of a state in which the ball joint according to an embodiment of the present invention is assembled into the lower arm assembly hole by a dedicated assembly machine;
Figure 12b is a perspective view of an assembly-only machine according to an embodiment of the present invention;
Figure 13 is a perspective view showing a state in which the snap ring is fixed after assembling the final dust cover after Figure 12a according to an embodiment of the present invention.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments related to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when an element is referred to as being on another element, it means that it may be formed directly on the other element or that a third element may be interposed between them. Also, in the drawings, the thickness of components is exaggerated for effective explanation of technical content.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described herein will be explained with reference to cross-sectional views and/or plan views, which are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content. Therefore, the shape of the illustration may be changed depending on manufacturing technology and/or tolerance. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include changes in form produced according to the manufacturing process. For example, an area shown as a right angle may be rounded or have a shape with a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have properties, and the shapes of the regions illustrated in the drawings are intended to illustrate a specific shape of the region of the device and are not intended to limit the scope of the invention. In various embodiments of the present specification, terms such as first and second are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used in the specification, 'comprises' and/or 'comprising' does not exclude the presence or addition of one or more other elements.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.In describing specific embodiments below, various specific details have been written to explain the invention in more detail and to aid understanding. However, a reader with sufficient knowledge in the field to understand the present invention can recognize that it can be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that when describing the invention, parts that are commonly known but are not significantly related to the invention are not described in order to prevent confusion without any reason in explaining the invention.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조 및 고정방법에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the ball joint fixing structure and fixing method using the screw coupling method according to an embodiment of the present invention will be described.
먼저 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조의 부품도를 도시한 것이다. First, Figure 6 shows a perspective view of a ball joint fixing structure using a screw coupling method according to an embodiment of the present invention. And Figure 7 shows a parts diagram of a ball joint fixing structure using a screw coupling method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 조립홀(3)이 형성된 로어암(2), 볼스터드(10), 볼레이스(20), 브라켓(30), 헬리코일(40), 더스트커버(50), 스냅링(51)을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다. As shown in Figures 6 and 7, the ball joint fixing structure using the screw coupling method according to an embodiment of the present invention includes a lower arm (2) with an assembly hole (3), a ball stud (10), and a ball race. (20), it can be seen that it can be composed of a bracket (30), a helicoil (40), a dust cover (50), and a snap ring (51).
본 발명의 실시예에 따른 헬리코일(40)은 로어암(2)의 조립홀(3)의 내면에 결합되도록 구성된다.
그리고 볼스터드(10)는 하단의 조인트볼(11)과, 이러한 조인트볼(11) 상부로 연결되는 기둥부(12)를 갖도록 구성된다. And the
볼레이스(20)는 전체적으로 관형태이나, 상단측에저 점직적으로 직경이 감소되는 형태를 갖는다. 따라서 볼스터드(10)의 조인트볼(11)이 볼레이스(20) 내부로 강제 압입되어 볼스터드(10)와 볼레이스(20)가 결합되어 질 수 있도록 구성된다. The
또한 본 발명의 실시예에 따른 브라켓(30)은 전체적으로 관형태이며, 외면에 나사산(31)이 형성되어지며, 상단 플랜지(32) 외주면에 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어 형성된 복수의 조립홈(33)이 구비됨을 알 수 있다. In addition, the
이러한 브라켓(30)은 볼레이스(20)의 외면으로 압입되어 고정된다. This
이하에서는 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정방법에 대해 설명하도록 한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정방법의 흐름도를 도시한 것이다. Below, the ball joint fixing method using the screw connection method will be described. Figure 8 shows a flow chart of a ball joint fixing method using a screw coupling method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 볼스터드(10)의 조인트볼(11)을 볼레이스(20) 내부에 강제 압입시켜 조립하게 된다(S1). 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 볼스터드와 볼레이스의 분해 사시도, 및 결합도를 도시한 것이다. First, the
그리고 외면에 나사산(31)이 형성된 관형태의 브라켓(30)을 볼레이스(20)의 외면으로 압입시켜 고정하여 볼조인트를 조립하게 된다(S2). 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 도 9의 어셈블리에서 브라켓을 볼레이스에 압입한 상태를 도시한 것이다. Then, the
또한 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 브라켓(30)의 상단 플랜지부(32)에 원주방향으로 서로 이격된 4개의 조립홈(33)이 적용됨을 알 수 있다. 이는 후에 설명되는 바와 같이, 조립전용기(60)를 이용하여 볼조인트를 로어암 조립홀(3)에 회전시켜 볼트, 너트 조립방식으로 결합을 용이하게 하기 위한 것이다. In addition, as shown in FIG. 10, it can be seen that four
그리고 로어암의 조립홀(3)의 내면에 헬리코일(40)을 결합한다(S3). 도 11a는 본 발명의 실시예에 따라 로어암 조립홀에 헬리코일을 조립한 상태의 사시도를 도시한 것이다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 로어암 조립홀에 탭을 적용한 후, 전용 헬리코일을 조립하게 됨을 알 수 있다. Then, the helicoil (40) is coupled to the inner surface of the assembly hole (3) of the lower arm (S3). Figure 11a shows a perspective view of the Helicoil assembled in the lower arm assembly hole according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 11a, it can be seen that after applying the tab to the lower arm assembly hole, the dedicated Helicoil is assembled.
도 11b는 로어암 조립홀에 헬리코일을 조립하는 과정의 예시도를 나타낸 것이다. 예를 들어, 도 11b에 도시된 바와 같이, 로어암의 조립부 위치에 필요한 만큼 드릴로 너트 구멍을 확공한 후(드릴링, 상단 첫번째 도면), 나사 인써트용 탭으로 탭을 내며, 나사 가공 탭은 볼트와 같은 규격이다(탭핑, 상단 두번째 도면). 그리고 탭을 아래로 하여 인써트를 가볍게 감아 돌린다. 끝부분이 표면에서 1/4~1/2 회전될 때까지 삽입한다(recoil 삽입, 상단 세번째 도면). 그리고 인써트 공구를 빼서 탱 위에 올려넣고 짧게 친다. 이때 탱을 비틀지 않고, 스파크플러그 이상의 대구경 세목나사의 경우에는 노스프라이어를 사용하여 떼어낸다(탱제거, 상단 네번째 도면). Figure 11b shows an example of the process of assembling a helicoil in the lower arm assembly hole. For example, as shown in Figure 11b, after drilling the nut hole with a drill as necessary for the position of the assembly part of the lower arm (drilling, first drawing at the top), a tap is made with a tap for a thread insert, and the thread processing tap is It is the same standard as the bolt (tapping, second drawing from the top). Then, place the tab down and lightly wind and turn the insert. Insert until the tip is rotated 1/4 to 1/2 from the surface (recoil insertion, third drawing from top). Then, take out the insert tool, place it on the tang, and strike briefly. At this time, do not twist the tang, but in the case of large-diameter small screws larger than the spark plug, use a nozzle plier to remove it (tang removal, fourth drawing from the top).
그리고 볼조인트의 브라켓(30)의 나사산(31)이 헬리코일과 나사결합되어, 볼트+너트 방식으로 볼조인트와 로어암이 고정되게 된다. 도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 볼조인트를 조립전용기에 의해 로어암 조립홀에 조립하는 상태의 사시도를 도시한 것이다. And the
본 발명의 실시예에서는 볼조인트 조립전용기(60)를 이용하여 로어암에 볼조인트를 회전하여 조립한다(S4). 도 12b는 본 발명의 실시예에 따른 조립전용기의 사시도를 도시한 것이다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 조립전용기(60)에는 브라켓의 조립홈(33) 각각에 삽입되는 돌출팁(61)을 가지고 있어, 이를 통해 브라켓(30)을 조임회전시켜 헬리코일(40)과 나사결합시킬 수 있게 된다. In an embodiment of the present invention, the ball joint is rotated and assembled on the lower arm using the ball joint assembly machine 60 (S4). Figure 12b shows a perspective view of an assembly-only machine according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12b, the assembly machine 60 has a protruding tip 61 inserted into each of the
마지막으로, 더스트커버(50)를 조립한 후, 스냅링(51)을 이용해 고정하게 된다(S5). 도 13은 본 발명의 실시예에 따라 도 12a 후, 최종 더스트커버 조립후 스냅링을 고정한 상태의 사시도를 도시한 것이다. Finally, after assembling the
앞서 언급한 본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조 및 고정방법에 따르면, 종래 코깅 및 스웨이징의 단점을 극복하고 단순한 조립공정으로 볼조인트를 조립할 수 있게 된다. According to the ball joint fixing structure and fixing method using the screw coupling method according to the embodiment of the present invention mentioned above, it is possible to overcome the disadvantages of conventional cogging and swaging and to assemble the ball joint through a simple assembly process.
또한 본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조 및 고정방법에 따르면, 볼조인트부 수리시 로어암 전체를 변경해야하는 종래와 달리, 해당 부품인 헬리코일만을 변경함으로써 수리가 용이하다. In addition, according to the ball joint fixing structure and fixing method using the screw coupling method according to the embodiment of the present invention, unlike the conventional method where the entire lower arm must be changed when repairing the ball joint part, repair is easy by changing only the helicoil, which is the corresponding part. .
그리고 본 발명의 실시예에 따른 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조 및 고정방법에 따르면, 종래의 코깅 및 스웨이징 공법을 적용하지 않고, 브라켓과 헬리코일간 나사방식을 통한 조립을 채용하게 됨으로써, 불량발생률을 낮출수 있고, 반복하중에 의한 균열, 마모현상이 없으며, 높은 내구 신뢰성을 가질 수 있고, 알루미늄 단조에 의해 제작된 로어암에도 적용이 용이한 장점을 갖게 된다. And according to the ball joint fixing structure and fixing method using the screw coupling method according to the embodiment of the present invention, the conventional cogging and swaging method is not applied, but the bracket and the helicoil are assembled using the screw method, It has the advantage of lowering the defect occurrence rate, eliminating cracks and wear due to repeated loading, having high durability and reliability, and being easy to apply to lower arms manufactured by aluminum forging.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.In addition, the apparatus and method described above are not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, but all or part of each embodiment can be selectively combined so that various modifications can be made. It may be composed.
1:종래 볼조인트
2:로어암
3:조립홀
4:캡
5:플랜지부
6:스웨이징 고정부
10:볼스터드
11:조인트볼
12:기둥부
20:볼레이스
30:브라켓
31:나사산
32:상단 플랜지
33:조립홈
40:헬리코일
50:커버
51:스냅링
60:조립전용기
61:돌출팁
100:나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조1: Conventional ball joint
2: Lower arm
3: Assembly hall
4:cap
5:Flan branch
6: Swaging fixture
10:Bolstud
11:Joint ball
12: Pillar part
20: Ball Race
30:Bracket
31: thread
32: Top flange
33: Assembly groove
40: Helicoil
50:Cover
51: Snap ring
60: Assembly-only machine
61:Protruding tip
100: Ball joint fixing structure using screw connection method
Claims (5)
상기 로어암의 조립홀의 내면에 결합되는 헬리코일; 및
볼스터드의 볼조인트부가 내부에 강제 압입되는 볼레이스와, 상기 볼레이스의 외면으로 압입되어 고정되며, 외면에 나사산이 형성된 관형태의 브라켓을 갖는 볼조인트;를 포함하고,
상기 브라켓의 나사산이 상기 헬리코일과 나사결합되어, 상기 볼조인트와 상기 로어암이 고정되는 것을 특징으로 하는 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조.
As a fixing structure for the lower arm and ball joint,
Helicoil coupled to the inner surface of the assembly hole of the lower arm; and
It includes a ball race in which the ball joint portion of the ball stud is forcibly pressed into the interior, a ball joint that is press-fitted and fixed to the outer surface of the ball race, and has a tubular bracket with a thread formed on the outer surface,
A ball joint fixing structure using a screw coupling method, characterized in that the thread of the bracket is screwed to the helicoil, thereby fixing the ball joint and the lower arm.
상기 볼스터드는 하단의 조인트볼과, 조인트볼 상부로 연결되는 기둥부를 갖고, 상기 볼레이스는 상부측으로 직경이 감소되어 상기 볼스터드와 강제 압입되어 고정되고,
상기 브라켓은 상부 끝단 외주면에 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어 형성된 복수의 조립홈이 구비된 것을 특징으로 하는 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조.
According to clause 1,
The ball stud has a joint ball at the bottom and a pillar portion connected to the upper part of the joint ball, and the ball race has a diameter decreased toward the upper side and is forcibly press-fitted with the ball stud and fixed,
The bracket is a ball joint fixing structure using a screw connection method, characterized in that the bracket is provided with a plurality of assembly grooves formed on the outer peripheral surface of the upper end at a specific distance from each other in the circumferential direction.
상기 브라켓의 조립홈 각각에 삽입되는 돌출팁을 갖는 조립전용기를 통해, 브라켓을 조임회전시켜 헬리코일과 나사결합되는 것을 특징으로 하는 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정구조.
According to clause 2,
A ball joint fixing structure using a screw coupling method, characterized in that the bracket is tightened and rotated and screwed to the Helicoil through an assembly machine having a protruding tip inserted into each of the assembly grooves of the bracket.
볼스터드의 조인트볼을 볼레이스 내부에 강제 압입시켜 조립하는 단계;
외면에 나사산이 형성된 관형태의 브라켓을 상기 볼레이스의 외면으로 압입시켜 고정하여 볼조인트를 조립하는 단계;
상기 로어암의 조립홀의 내면에 헬리코일을 결합하는 단계; 및
상기 볼조인트의 상기 브라켓의 나사산이 상기 헬리코일과 나사결합되어, 상기 볼조인트와 상기 로어암이 고정되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정방법.
As a method of fixing the lower arm and ball joint,
Assembling the joint ball of the ball stud by forcefully pressing it into the ball race;
Assembling a ball joint by press-fitting and fixing a tubular bracket with threads formed on the outer surface to the outer surface of the ball race;
A step of coupling a Helicoil to the inner surface of the assembly hole of the lower arm; and
A method of fixing a ball joint using a screw coupling method, comprising the step of screwing the thread of the bracket of the ball joint to the Helicoil, thereby fixing the ball joint and the lower arm.
상기 고정되는 단계 후에,
더스트커버를 조입 후, 스냅링을 이용해 고정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나사결합 방식이 적용된 볼조인트 고정방법.
According to clause 4,
After the above fixing steps,
A ball joint fixing method using a screw coupling method, further comprising the step of fastening the dust cover using a snap ring.
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