KR200328211Y1 - 볼 조인트에 있어서, 볼조인트 케이스의 스웨이징 유닛트결합장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 볼 조인트에 있어서, 볼조인트 케이스의 스웨이징 유닛트 장치에 관한 것으로, 본체 일측에 형성된 유압 실린더의 작용에 의해 하강하는 메인 실린더; 상기본체 일측에 형성된 구동모터의 회전력을 전달받아 회동하고 상기 메인 실린더의 작용에 의해 상하로 작동하는 복수의 스웨이징 롤러를 갖는 롤러고정 툴; 상기 롤러고정 툴의 하강에 의해 고정지그에 고정된 볼스터드를 고정시킴과 함께 일정압력으로 지지할 수 있게 형성된 클램프; 상기 클램프와 일체로 형성된 스웨이징 롤러가 볼스터드의 베어링이 고정된 케이스의 상측 부분을 균일하게 회전할 수 있도록 구동모터의 회전력을 전달시키는 타임벨트;로 구성하여, 볼스터드와 결합되는 케이스 상측부분을 안전하면서 신속하게 스웨이징하여 성형시킴과 함께 제품의 뒤집힘과 2장겹침의 유무를 확인할 수 있음으로써, 토크의 산포를 최소화하며 고품질의 제품을 생산할 수 있는 특징이 있다.

Description

볼 조인트에 있어서, 볼조인트 케이스의 스웨이징 유닛트 결합장치{SWAGING UNIT COUPLING APPARATUS OF BALL JOINT CASE, IN BALL JOINT}

본 고안은 볼 조인트에 있어서, 볼조인트 케이스의 스웨이징 유닛트 결합장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 자체요동흡수장치 스태빌라이저(Stabilizer)에 적용되는 S/LINK ASS'Y 및 자동차 조향축의 조작력을 전달하여 차륜을 작동시키고 토크를 조정할 수 있도록 설치되는 볼조인트의 케이스 상측 외주연을 일정하고 균일한 압력으로 스웨이징(Swaging) 처리하여, 케이스 내부에 삽입된 볼스터드가 일정한 토크를 유지할 수 있도록 한, 볼 조인트에 있어서, 볼 조인트 케이스의 스웨이징 유닛트 결합장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 볼 조인트용 볼스터드는 열처리가 필요한 구조용 강재를 구상화 어닐링(Annealing) 처리하여 냉간단조로 제품을 생산하고, 이를 담금질, 템퍼링(Tempering) 처리한 후, 구두부 및 목부를 머시닝 절삭가공과 함께 구두부의 버니싱(Burnishing) 다듬질을 실행하고, 볼스터드의 꼬리부를 나사 전조 하는 등의 작업을 통하여 볼스터드가 형성된다.

이와 같이 형성된 볼스터드는 볼조인트 바디의 내측에 볼시트가 배치되고 상기 볼시트의 내면 구면으로는 볼스터드의 구가 결합되며, 상기 볼시트의 하부와 볼조인트 바디의 내측 하부에는 플러그를 결합하게 된다.

그리고, 상기 볼시트의 내경 구면에 횡방향으로 형성된 그리스홈과 볼스터드구의 외경면 사이에는 그리스가 충전된다.

또한, 상기의 상황에서 볼스터드 구와 결합되는 베어링과 케이스를 일체로 결합시키기 위한 유압프레스 코킹 작업을 하게 된다.

이때, 상기 유압프레스 코킹 작업은 설정압력에 산포 및 유온 상승으로 인한 속도 변화를 항상 가진 상태에서 작업을 수행하게 된다.

그러나, 상기와 같은 작업은 케이스에 균일한 압력이 발생되지 못하는 관계로 인하여 케이스의 외주연이 파손되거나 볼 조인트의 토크가 일정하지 않는 등의 문제점이 발생하게 되고, 상기 볼스터드를 케이스에 고정시키기 위한 프레스 코킹 작업시 토크의 산포가 심하고, 불량 빈도율이 높은 단계로 인해 생산성 및 품질의 고급화가 이루어지지 않아 경제적으로 효율적이지 못하는 폐단이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 볼 조인트의 케이스 외부 상측을 일정한 압력으로 스웨이징 작업을 수행하여 상기 케이스 상측 전체의 단면을 크게 형성시키고, 상기 시트의 뒤집힘과 2장 겹침등의 여부와 케이스의 가공량에 따라 스웨이징량을 적절히 조절할 수 있는 볼 조인트 케이스의 스웨이징 유닛트 결합장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 1차 시트를 고정하기 위해 유압실린더가 하강하여 시트유무 및 2장 겹침의 유무를 판정하고 리니어 스케일 적용시 거리를 자동 기억함과 아울러 메인 업다운 실린더와 스웨이징 롤러가 고정된 스핀들이 동시에 작업을 수행하며, 상기 리니어 스케일 적용시 메인 실린더가 업다운거리를 자동으로 기억하면서 메인 실린더가 하강하므로 스웨이징 롤러도 동시에 케이스 스웨이징 가공부에 도달하여 일정거리 및 일정압력으로 작업을 수행하고, 백스프링 방지를 위하여 메인 실린더 무부화 회로를 구성하며, 설정된 시간이 지나면 유압실린더 및 메인 실린더가 상승하고 스핀들은 정지하며 작업을 종료하는데 있어, 상기 리니어 스케일을 적용하여 케이스 단차부 공차(클램프에서 1차 거리인식) 및 메인 실린더(2차 거리인식)의 가압거리를 일정하게 유지하므로 토크 및 고품질을 유지할 수 있는 볼 조인트에 있어서, 볼조인트 케이스의 스웨이징 유닛트 결합장치에 관한 것이다.

도 1은 본 고안의 요부가 조립되어 작동하는 상태를 나타낸 정면도

도 2는 본 고안이 또 다른 형태로 조립되어 작동하는 상태를 나타낸 측면도

도 3의 (a)(b)는 본 고안의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 정면도

도 4는 본 고안의 요부인 볼스터드가 조립되는 상태의 사시도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10. 본체 11. 모터 베이스

12. 구동모터 13. 타임기어

14. 타임벨트 15. 유압실린더

16. 로드 17. 회전부재

18. 롤러고정 툴 19. 스웨이징 롤러

20. 볼스터드 고정지그 21. 볼조인트

22. 유압라인 23. 케이스

24. 시트 25. 클램프

26. 베어링 27. 스핀들

28. 메인 실린더 29. 리니어 스케일

본 고안은 볼 조인트와 결합되는 케이스의 상측부분을 자동적으로 스웨이징작업 처리할 수 있도록 상부 클램프(시트 이탈방지 및 측정) 및 메인 업다운 실린더와 스웨이징 롤러를 고정한 스핀들을 구성시키고, 케이스의 상측부분이 안전하면서도 일정한 압력으로 미세하게 스웨이징 처리되도록 구성하며, 유압실린더 및 메인 업다운 실린더에 리니어 스케일을 적용하여 고품질을 유지토록 구성한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 요부가 조립되어 작동하는 상태를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 고안이 또 다른 형태로 조립되어 작동하는 상태를 나타낸 측면도이고, 도 3의 (a)(b)는 본 고안의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 정면도이고, 도 4는 본 고안의 요부인 볼스터드가 조립되는 상태의 사시도이다.

먼저, 도 1과 같이 본체(10) 일측에는 모터 베이스(11)에 고정된구동모터(12)가 형성되며 상기 구동모터(12)의 구동축(미도시됨)에는 타임기어(13)가 구성된다.

그리고, 상기 타임기어(13)는 타임벨트(14)와 연결되어, 유압으로 작동하는 실린더(15)의 로드(16) 상측에 결합된 회전부재(17)와 밀착되는 구성이다.

한편, 상기 실린더(15)는 본체(10) 일측에 형성된 유압라인(22)에 의해 매우 정밀하게 작동함과 아울러 별도의 콘크롤박스(미도시됨)에 의해 제어되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 작동하는 실린더(15)의 로드(16) 하측 끝단부에는 복수의 스웨이징 롤러(19)를 고정시킨 롤러고정 툴(18)이 일체로 형성된다.

한편, 상기 롤러고정 툴(18)의 중앙부에는 클램프(25)를 형성하여 볼스터드 고정지그(20)에 고정된 볼조인트(21)를 수용시킬 수 있도록 구성한다.

그리고, 상기 롤러고정 툴(18)에 형성된 스웨이징 롤러(19)는 도 3의 (b)와 같이 볼조인트(21)를 지지하는 케이스(23) 상측부분 외주연을 전체적으로 스웨이징 작업할 수 있도록 구성되며, 이때 작업자는 케이스의 뒤집힘과 2장 겹침등을 자동적으로 판정할 수 있게 된다.

상기의 상황에서 롤러고정 툴(18)과 일체로 연결된 로드(16)는 구동모터(12)의 회전에 의해 회동하는 타임기어(13)와 타임벨트(14)의 회전력을 전달받아 안전하게 회전됨과 함께 그 속도는 고속, 중속, 저속으로 회전되면서 임의대로 조절이 가능하게 된다.

이때, 로드(16)는 상측 부분에 결합된 회전부재(17)의 작용에 의해 원활하게회전하게 되고, 상기 로드(16) 하측에 고정된 스웨이징 롤러(19)를 갖는 롤러고정 툴(18)도 전체적으로 360°회전하게 된다.

따라서, 볼스터드 고정지그(20)에 고정된 볼조인트(21)는 도 3의 (a)와 같이 롤러고정 툴(18) 중앙에 형성된 클램프(25)의 내부로 수용되고, 상기 롤러고정 툴(18)에 결합된 스웨이징 롤러(19)는 볼조인트(21)를 고정시킨 케이스(23)의 상측부 외주연을 따라 회전하면서 일정한 압력으로 정밀하게 스웨이징 작업을 수행하게 되며, 리니어 스케일(29) 적용시에는 제품의 품질을 향상 및 유지시킬 수 있다.

한편, 실린더(15)의 로드(16) 작용은 유압에 의해 작용하므로 일정한 힘으로 로드를 작동시키고 매우 정밀한 작업을 하는데 무리는 없다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 작용과 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4와 같이 구성되어 결합된 볼조인트 조립품의 하측부를 고정지그(20)에 고정시키게 된다.

다음, 유압 펌프(미도시됨)의 작용에 의해 일정한 압력으로 발생된 유압은 실린더(15)의 로드(16)를 작동시키게 되고, 메인 실린더(28) 및 스핀들(27)의 작용에 의해 상하운동을 하게 된다.

이때, 상기 구동모터(12)의 구동축에 고정된 타임기어(13)와 스핀들 고정용 베어링(26)에 결합된 타임기어는 타임벨트(14)와 연결되어 구동모터(12)의 회전력을 전달시킬 수 있게 된다.

그리고, 스핀들(27)이 구동된 상태에서 유압 실린더(15)와 메인 실린더(28)는 순차적으로 하강하며, 상기 스핀들(27)에 고정된 롤러고정 툴(18) 및 스웨이징 롤러(19)를 회전시키게 된다.

또한, 케이스(23)가 스웨이징 롤러(19)에 도달하기 전에 롤러고정 툴(18) 내부 중앙에 형성된 클램프(25)에 상기 볼조인트(21)는 삽입된다.

한편, 상기 롤러고정 툴(18) 중앙에 양측으로 형성된 복수의 스웨이징 롤러(19)는 도 3의 (b)와 같이 고정지그(20)에 고정된 볼조인트(21)의 케이스(23) 외주연에 밀착됨과 함께 발생된 압력에 의해 케이스(23) 상부측을 일정한 폭으로 스웨이징 작업을 하여 성형시키게 되며, 이때 정밀 저속 가압에 의해 작업을 수행하게 된다.

따라서, 볼조인트(21) 및 케이스(23)를 고정시킨 시트(24)와 상기 케이스(23) 상측에 스웨이징 작업에 의해 성형된 상측부분이 도 3의 (b)와 같이 일체로 결합되어 볼조인트(21)를 견고히 고정시킬 수 있는 것이다.

이때, 상기 스웨이징 롤러(19)를 지지하는 기능을 갖는 롤러고정 툴(18)은 유압에 의해 일정한 압력을 지속적으로 발생시킴과 동시에 회전하게 되고, 스웨이징 롤러(19)는 케이스(23) 상측부위를 안전하게 성형시키게 된다.

결과적으로, 메인 실린더(28)의 작용에 의해 하강하면서 회전하는 롤러고정 툴(18)은 볼조인트(21)를 고정시킨 케이스(23)를 요동하지 않게 지지함과 동시에 상기 롤러고정 툴(18)에 결합된 스웨이징 롤러(19)가 자동적으로 케이스(23) 상부측의4 외주연을 일정한 압력과 정밀한 거리 제어로 균일하게 스웨이징 처리함으로 인하여 안정된 형태의 볼조인트로 형성시킬 수 있고 일정한 토크를 유지할 수 있는것이다.

이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환 변형이 가능하므로 전술한 실시례 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 구성된 본 고안은 볼스터드와 결합되는 케이스 상측부분을 안전하면서 신속하게 스웨이징 작업을 통하여 성형시킴과 아울러 제품의 뒤집힘과 2장겹침을 확인할 수 있고, 제품의 고품질 및 토크의 산포를 최소화 할 수 있는 특징이 있다.

그리고, 본 고안의 장치를 자동적으로 작동시킬 수 있어 수동 작업에 의해 작업을 진행하는 경우보다 유지보수에 소요되는 비용을 크게 절감시킬 뿐, 아니라 이로 인하여 부가적으로 창출되는 많은 경제적인 이점이 발생하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 볼 조인트의 케이스 외부 상측을 일정한 압력으로 스웨이징 작업을 수행하기 위한 유닛트 장치에 있어서,

   본체 일측에 형성된 유압 실린더의 작용에 의해 하강하는 메인 실린더; 상기본체 일측에 형성된 구동모터의 회전력을 전달받아 회동하고 상기 메인 실린더의 작용에 의해 상하로 작동하는 복수의 스웨이징 롤러를 갖는 롤러고정 툴; 상기 롤러고정 툴의 하강에 의해 고정지그에 고정된 볼조인트를 고정시킴과 함께 일정압력으로 지지할 수 있게 형성된 클램프; 상기 클램프와 일체로 형성된 스웨이징 롤러가 볼조인트의 베어링이 고정된 케이스의 상측 부분을 균일하게 회전할 수 있도록 구동모터의 회전력을 전달시키는 타임벨트;로 구성됨을 특징으로 한, 볼 조인트에 있어서, 볼조인트 케이스의 스웨이징 유닛트 결합장치
2. 제 1항에 있어서,

   상기 볼조인트 케이스 단차부 시트 클램프 실린더 및 메인 실린더에 리니어 스케일을 적용하여 케이스 단차부 공차 변화 조건에 따라 메인 실린더 및 스웨이징 성형량의 거리를 제어 할 수 있도록 구성함을 특징으로 한, 볼조인트에 있어서, 볼조인트 케이스의 스웨이징 유닛트 결합장치