KR20050054868A - 후면성형포일을 갖는 구형 셀 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적어도 국부적으로는 포일에 의해 주위 피복되어 있는 플라스틱으로 된 코어를 갖고 있는 볼-소켓 조인트 용 베어링 셀에 관한 것이다.

Description

후면성형포일을 갖는 구형 셀{SPHERICAL SHELL WITH BACK FILM MOULDING}

본 발명은, 청구항 1, 10 및 15에 따른, 특히 자동차를 위한 볼-소켓 조인트를 위한 베어링 하우징, 베어링 하우징의 제조 방법 및 볼-소켓 조인트에 관한 것이다.

특히 자동차를 위한 볼-소켓 조인트 용 베어링 하우징은 예컨대 독일 실용신안 DE 29617276 U1 호로부터 알려져 있다. DE 29617276 U1은, 베어링 하우징이 사출성형 기법에 의해 단일 플라스틱으로 만들어진, 1-성분-공정으로 피복 성형된 볼-소켓 조인트를 개시하고 있다. 그런데 실용시, 이 제조법은 비 보강형으로 마찰 방식으로 비교적 유리한(우수한) 플라스틱을 사용하는 데에는 아주 적합하지만 충분한 강도를 갖지 못하고, 또는 그렇지 않은 경우에는 그 플라스틱이 보강 섬유를 가질 때에만 양호한 강도 물성을 가질 수 있다는 문제점이 있다. 물론 섬유 보강에 의해 플라스틱은 그의 양호한 마찰 물성을 상실한다. 그 외에도 보강을 위해 플라스틱 내에 삽입된 첨가물에 의해, 볼 베어링의 조인트 볼에 직접 접촉되고 또한 그것에 의해 가속된 마손으로 인해서 마모가 증가할 우려가 있다. 양호한 기계적 재료 물성 및 동시에 양호한 마찰적 재료 물성을 가진 재료의 사용이 도움을 줄 수 있지만 대단히 고가인 결점이 있다.

또한 볼-소켓 조인트를 위한 베어링 하우징의 제조 방법이 독일 특허 DE 4108219 C2로부터 알려져 있다. DE 4108219 C2는 2 성분을 기재하고 있는데, 거기에서는 먼저 조인트 볼 위에 미끄럼 층을 도포한다. 후속하는 특히 그 목적에 적합한 작업 단계에서는 상기 층 위에 섬유 조직으로 구성된 추가 층을 피복한다. 그런 뒤 그렇게 두 번 성층된 볼 핀을 조립 장치 내에 넣고 그런 다음 볼-소켓 조인트의 하우징 내에 넣는다. 이런 2 성분 플라스틱을 사출 성형하는데, 그것은 이 플라스틱이 조인트 볼의 표면에 접할 섬유 조직을 그 자체 내에 매립흡수하여 냉각 후에는 냉각 후에는 이 조합물로 된 베어링 셀(shell : 외피로 해석될 수 있음)을 형성하도록 하기 위해서이다. 플라스틱이 경화한 후에는 볼-소켓 조인트를 장치로부터 분리하여 덮개에 의해 지지되게 한다. 이 방법의 경우 상당한 장착 비용이 결점이며 이에 의해 그 제조는 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 들고 실패 가능성이 높다. 섬유 조직을 설치하는데 요구되는 별도의 작업 과정으로 추가 비용이 또한 유발된다.

포일의 유동성 없는 후면 피복을 위해 또한 자동차의 내장 용 플라스틱 성형체의 미적 피복을 위한 섬유 장식물을 위해 감압 공정이 이용된다.

도 1은 공구 내에 있는 베어링 셀 하 부재의 단면도를 보여주고,

도 2는 단일 부재 베어링 셀 하 부재의 실시예를 보여주고,

도 3은 극 두부 개구를 가진 베어링 셀 상 부재의 제조를 보여주고,

도 4는 극 두부 개구를 가진 베어링 셀 상 부재를 보여준다.

[부호의 설명]

1 주형, 2 베어링 셀 하 부재, 3 포일, 4 후면 사출 성형된 플라스틱, 5 주입구, 6 각진 바닥을 가진 베어링 셀 하 부재, 7 둥근 바닥을 가진 베어링 셀 하 부재, 8 주위 칼라, 9 주형 돌출부, 10 극 두부 개구, 11 베어링 셀 상 부재.

본 발명의 목적은 양호한 마찰성과 결합되어 양호한 강도와 크리프 성을 가지면서 간단하고 저렴하게 제조될 수 있는 베어링 셀을 제조하는 데 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1 및 10의 특징에 따른 베어링 셀과 그 제조 방법에 의해 달성된다.

단일 부재 및 다 부재로 구성될 수 있는 본 발명에 따른 베어링 셀은 조인트의 볼이 접촉하는 부위가 포일(필름)에 의해 덮여 있는 보강 플라스틱을 갖는다. 둘레로 피복되어 있음으로써 보강된 플라스틱은 유리하게도 조인트 볼과의 직접 접촉으로부터 분리되고, 그리하여 보강을 위해 첨가된 섬유 또는 운모로 인해 조인트 볼에서 침식이 발생할 마모의 위험이 감소된다. 이에 의해, 보강에 의해 증가된 강도와 크리프 성을 포기할 필요 없이, 조인트 볼의 접촉 표면이 보호되기 때문에, 유리하게도 사용 수명이 증가된다.

본 발명에 따른 베어링 셀의 제조 방법에서는 포일을 사출 성형 주형 내에 도입하는 것에서 시작된다. 주형을 폐쇄한 후에는 포일의 후면을 플라스틱으로 사출 성형하여 그 성형물이 베어링 셀의 코어를 형성하게 한다. 그리하여 적어도 조인트 볼의 접촉면의 영역에 양호한 마찰 저항성을 가진 포일을 갖는 베어링 셀이 얻어진다. 어떤 플라스틱을 처리하느냐에 따라, 통상적 사출 성형법을 이용하거나 감압법을 이용하게 된다. 저압에 의해, 균일한 압력 분포 및 비교적 적은 유로(流路)들로 인해 철저히 자체 응력이 없고 변형이 적은 부재가 제조될 수 있다. 이 일단계 방법이 듀로 플라스틱(열경화성 수지)의 처리시에는 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 열가소성 수지의 처리 가공시에는 통상적 사출 성형도 저압 방법도 이용될 수 있다. 열경화성 수지나 열가소성 수지는 크리프 성이 양호하기 때문에 포일과 코어 사이의 부착력은 충분하여 보통 아무 문제가 되지 않는다. 추가 접착제 또는 추가의 가열 처리를 필요로 함이 없이 포일과 코어는 서로 잘 부착한다.

포일과 코어는 유리하게도 같은 기본 재료로 제조될 수 있고, 그럼으로써 재료 비용이 저감된다. 열가소성 플라스틱은 고온시 부하 하에서는 빈번히 크리프 경향을 나타낸다. 작동 온도가 증가하면 강도치도 떨어진다. 베어링 셀의 코어 내에 섬유, 운모, 광물질 및/또는 볼을 첨가함에 의해, 강도 물성과 크리프 물성은 개선될 수 있다. 부하에 대응하여 요구되는 강도치와 크리프 치에 개별적으로 적합시키는 것은, 기본 재료 내에 간단히 일정 량의 강화 작용 첨가물을 혼합함에 의해 가능해진다. 열경화성 플라스틱은 부하 하에서 크리프를 나타내지 않고 높은 내열성을 갖게 할 성질을 갖고 있다. 그 위에 적당한 충진제에 의해 강도는 상승되고 열 신장도는 저감된다.

기본 물질, 및 그와 함께 사용된, 보강 재료로 후방 사출 성형된 포일의 양호한 마찰학적인 성질은, 작동시 조인트 볼에서 첨가물의 마찰에 의해 발생할 수 있는 볼-소켓 조인트의 조인트 볼에서의 연삭적 마모를 감소시킨다.

구성된 추가의 실시형에서는, 베어링 셀은 작동시 베어링 셀의 오차 보정을 가능하게 하는 슬릿들을 코어 영역에 갖는다. 추가의 오차 보정 가능성은 베어링 셀 하부에 고무 링을 장착함에 의해 제공된다.

이하 본 발명의 가능한 실시예를 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 금형(공구)(1) 속에 있는 다부재 베어링 셀(베어링 하우징)의 베어링 셀 하 부재(2)의 단면을 보여준다. 베어링 셀 하 부재(2)는 양호한 마찰성을 가진 포일(필름)(3)을 갖고 있고, 그 포일에는 보강 역할을 하는 코어(4)가 후면에서 성형 접합되어 있다. 베어링 셀 하 부재(2)를 제조하기 위해서는 먼저 포일(3)을 금형(1) 내에 집어넣는다. 그런데 포일(3)은 선행 작업 단계에서 성형해서 얻어질 수도 있고, 또는 금형(1)의 가열된 상 부재를 통해 포일(3)을 삽입할 때에 비로소 포일의 성형(완성된 형태)이 이루어지게 할 수도 있다. 포일(3)을 금형(1) 내에 삽입한 후에는 금형(1)을 폐쇄하고 포일(3) 후면에 보강 역할을 하는 플라스틱(4)을 사출성형한다. 그러기 위해서는 주입구(5)를 통해 적합한 플라스틱을 폐쇄된 금형 내로 주입한다. 가공에 사용되는 플라스틱의 종류에 따라 여러 방법이 이용될 수 있다. 열가소성 플라스틱을 가공할 경우 포일의 후면 성형은 주로 통상적 사출성형 방법에 의해 실현되는데, 듀로(내구성) 플라스틱에 의한 후면 성형은 주로 저압 방법에 의해 행해진다. 사용된 플라스틱의 양호한 부착성으로 인해 포일을 후면 성형된 플라스틱과 추가로 접착시킬 필요는 없다.

도 2는 도 1에 따라 제작된 베어링 셀 하 부재의 여러 실시형들을 보여준다. 금형의 형태에 따라 베어링 셀 하 부재의 바닥은 각지게(6) 또는 둥글게(7) 구성될 수 있다. 베어링 셀 하 부재에는 그 상부 영역에 외측으로 배향하는 주위 칼라(8)가 성형접합될 수 있다. 이 칼라는 추가 단계에서 착좌될 상부 셀의 받침 면으로서의 역할을 한다. 표시되지는 않았지만 후면 성형 영역, 따라서 보강 플라스틱의 영역에 있는 슬릿들이 추가로 오차 보정이 이루어지게 할 수 있다. 슬릿들의 배치에 따라 다수의 주입점들을 설치할 필요가 있을 수 있다.

도 3은 도 4에 표시된 것처럼 극 두부 개구를 가진 베어링 셀 상 부재를 제조할 수 있게 하는 주형의 실시예를 보여준다. 돌출부(9) 형태로 주형(1)이 특별한 형태를 갖게 함에 의해 나중의 과정에서 비 표시된 볼 핀(저널)이 그 안으로 삽입되는 극 두부 개구(10)가 형성될 수 있다.

단일 부재로 된 베어링 셀의 제조는 표시되지 않았다. 해당하는 포일 형태를 가진 주형을 성형 가공함에 의해 단일 부재로 된 베어링 셀도 역시 제조 가능하다.

Claims (15)

1. 베어링 셀이 플라스틱(4)으로 된 코어를 갖고 있고, 그 코어는 포일(3)에 의해 적어도 영역적으로(부분적으로) 주면 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 볼-소켓 조인트 용 베어링 셀.
2. 제 1 항에 있어서, 포일(3)과 추가 플라스틱(4)이 같은 기본 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 볼-소켓 조인트 용 베어링 셀.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 베어링 셀이 다 부재로 구성되어 있는데, 적어도 그 일부는 포일(3)에 의해 적어도 영역적으로 주면 피복되어 있는 플라스틱(4)으로 된 코어를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 볼-소켓 조인트 용 베어링 셀.
4. 상기 각 항 중의 한 항에 있어서, 베어링 셀이 베어링 셀 하 부재(2) 및 베어링 셀 상 부재(11)를 갖고 있는데, 베어링 셀 하 부재(2) 및/또는 베어링 셀 상 부재(11)는 포일(3)에 의해 적어도 영역적으로 주면 피복되어 있는 플라스틱(4)으로 된 코어를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 볼-소켓 조인트 용 베어링 셀.
5. 상기 각 항 중의 한 항에 있어서, 코어(4)는 베어링 셀의 보강을 위해 특히 운모, 섬유 및/또는 볼 형태로 된 첨가물을 플라스틱 내에 갖고 있는 것을 특징으로 하는 볼-소켓 조인트 용 베어링 셀.
6. 상기 각 항 중의 한 항에 있어서, 포일(3)이 특히 적합한 마찰학적 첨가물을 가진 비 보강 플라스틱으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼-소켓 조인트 용 베어링 셀.
7. 상기 각 항 중의 한 항에 있어서, 플라스틱이 내구성 플라스틱(듀로 플라스틱) 또는 열가소성 플라스틱인 것을 특징으로 하는 볼-소켓 조인트 용 베어링 셀.
8. 상기 각 항 중의 한 항에 있어서, 베어링 셀 하 부재(2) 및/또는 베어링 셀 상 부재(11)는 코어(4) 내에 오차를 보정하는 슬릿들을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 볼-소켓 조인트 용 베어링 셀.
9. 상기 각 항 중의 한 항에 있어서, 베어링 셀 상 부재(11)는 극(極) 영역에 개구(11)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 볼-소켓 조인트 용 베어링 셀.
10. 상기 각 항 중의 한 항에 의한 베어링 셀의 제조 방법에 있어서, 제 1 공정 단계에서 포일(3)을 주형(1) 내에 도입하고, 제 2 공정 단계에서 플라스틱(4)으로 (포일) 후면에 사출 성형하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 후면 사출 성형은 사출 성형 공정에 의해 또는 저압(감압) 처리 공정으로 행해지는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 상기 각 항 중의 한 항에 있어서, 포일(3)을 선행 단계에서 미리 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 상기 각 항 중의 한 항에 있어서, 포일(3)은 주형(1)에 의해 형상 부여되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 상기 각 항 중의 한 항에 있어서, 포일(3)에 형상을 부여하는 주형(1)의 부분을 가열하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 상기 각 항 중의 한 항에 따른 베어링 셀을 사용하는 볼-소켓 조인트.