KR20090070781A - Ball joint comprising a ball joint socket manufactured integrally in a knuckle - Google Patents

Ball joint comprising a ball joint socket manufactured integrally in a knuckle Download PDF

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Abstract

A ball-joint in which a ball-joint socket and a knuckle are integrated is provided to prevent torque from rising and the performance of a ball-joint from decreasing by not using a bolt when the ball-joint and the knuckle are coupled. A ball-joint in which a ball-joint socket and a knuckle are integrated comprises: a socket(740) of a ball-joint integrally formed at one side of a knuckle(770); a ball sheet decreasing the frictional force of a ball stud and being built inside the socket of the ball-joint; a ball-stud mounted on the ball sheet; an annular plug pressed inside the opening top end portion of the socket; and a caulking unit bending the opening top end portion of the socket in order to adhere to the plug. The annular plug seals the ball-stud to prevent the ball-stud from being inserted into the opening of the socket. The knuckle and the ball-joint socket are formed of steel. The ball-joint socket is unitarily formed at one side of the knuckle.

Description

볼 조인트 소켓과 너클이 일체로 제작된 볼 조인트{Ball joint comprising a ball joint socket manufactured integrally in a knuckle}  Ball joint comprising a ball joint socket manufactured integrally in a knuckle}

본 발명은 자동차용 볼 조인트에 관한 것이다. 보다 상세하게는 자동차용 볼 조인트의 제작 공정을 간소화할 수 있는 볼 조인트와 일체로 제작되는 너클 및 볼 조인트 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a ball joint for automobiles. More particularly, the present invention relates to a knuckle and a ball joint assembly which are manufactured integrally with the ball joint, which can simplify the manufacturing process of the automotive ball joint.

볼 조인트는 구관절(球關節)의 기능을 갖는 이음 수단으로 널리 이용되고 있다. Ball joints are widely used as joint means having the function of spherical joints.

일반적으로 볼 조인트는 구관절의 역할을 하는 볼 스터드, 볼 스터드를 감싸 볼 스터드를 보호하고 볼 스터드와 소켓 사이에 작용하는 마찰력을 조절하는 볼 시이트, 볼 스터드와 베어링을 안착(安着)시키는 소켓, 볼 스터드가 인장하중에 의해 소켓의 개구부 방향으로 빠지지 않도록 볼 스터드를 밀봉하는 플러그 및 볼 스터드에 먼지가 들어가지 않도록 소켓의 상부를 덮는 더스트 커버를 포함하며 이러한 볼 조인트는 너클에 조립된다. In general, ball joints are ball studs that act as joints, ball studs that surround the ball studs, protect the ball studs, and control the friction forces between the ball studs and the socket, and sockets for seating the ball studs and bearings. And a plug that seals the ball stud so that the ball stud does not fall out in the direction of the opening of the socket by the tensile load, and a dust cover that covers the top of the socket so that dust does not enter the ball stud, and the ball joint is assembled to the knuckle.

종래에는 볼 조인트 어셈블리와 너클은 별도로 제작하여 볼 조인트 에셈블리를 너클에 결합시키기 위하여 볼트로 조립하거나 압력을 가하여 강제 압입하여 조 립하였다. Conventionally, the ball joint assembly and the knuckle are manufactured separately and assembled by bolting or forcibly pressing by force to couple the ball joint assembly to the knuckle.

도 1a는 종래 기술에 따라 볼 조인트와 너클을 별도로 제작하여 볼트로 양자를 체결시킨 볼 조인트와 너클의 결합을 보여주는 사시도이고 도 1b는 그의 단면도이다.Figure 1a is a perspective view showing the combination of the ball joint and knuckle fastened both by bolts by separately manufacturing the ball joint and knuckle according to the prior art and Figure 1b is a cross-sectional view thereof.

볼 조인트는 볼 스터드(10), 볼 시이트(20), 플러그(30), 소켓(40), 더스트 커버(60)로 구성되어 있고, 볼 조인트와 별도로 제작된 너클(70)과 볼트(81, 82)에 의해 결합 되어있다.The ball joint consists of a ball stud 10, a ball sheet 20, a plug 30, a socket 40, and a dust cover 60, and a knuckle 70 and a bolt 81, which are manufactured separately from the ball joint. 82) are combined.

상기와 같은 종래의 볼 조인트와 너클의 결합방식에 있어서, 볼트에 의한 체결의 경우 볼트를 준비하여야 하며 또한 체결을 위한 구멍을 가공하여야 하므로 부품이 많이 필요하고, 조립공정이 복잡하다. 뿐만 아니라 볼 조인트의 구동으로 볼트에 의한 체결 상태가 헐거워져서 다시 볼트를 조여줄 필요가 있다. 볼 조인트의 강제 압입의 경우는 압입 과정에서 볼 조인트의 소켓이 깨어지거나 볼 조인트의 토오크를 상승시키는 문제가 발생하였다. In the conventional coupling method of the ball joint and knuckle as described above, in the case of fastening by bolts, a bolt must be prepared and a hole for fastening must be processed, and thus a lot of parts are required and the assembly process is complicated. In addition, it is necessary to tighten the bolt again by loosening the fastening state by the bolt by the ball joint driving. In the case of forced indentation of the ball joint, there is a problem in that the socket of the ball joint is broken or the torque of the ball joint is increased during the indentation process.

따라서 볼 조인트의 소켓이 너클과 함께 일체로 제작된다면 볼 조인트의 조립공정을 간소화할 수 있고 볼 조인트의 조립에 필요한 부품도 절감할 수 있게 될 것이다. Therefore, if the socket of the ball joint is made integrally with the knuckle, it is possible to simplify the assembly process of the ball joint and to reduce the parts required for the assembly of the ball joint.

상술한 바와 같은 볼 조인트와 너클을 일체로 형성하고자 하는 기술이 대한민국 특허공보 제10-0741510호에 개시되어 있다. 상기 특허공보에 따르면, 볼 조인트의 소켓을 너클에 일체로 형성하고 상기 소켓의 내측의 일단에 제1 나사산을 형성하고 그와 맞물리도록 쓰레드 시이트(thread seat)외측의 일단에 제2 나사산을 형성하며 상기한 제1 나사산과 제2 나사산을 서로 나사 결합시켜 소켓에 볼 조인트를 결합한 볼 조인트 일체형 너클이 제공된다. A technique for integrally forming a ball joint and a knuckle as described above is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0741510. According to the patent publication, the socket of the ball joint is integrally formed with the knuckle, the first thread is formed at one end of the inner side of the socket, and the second thread is formed at one end of the thread seat outside to engage with it. A ball joint-integrated knuckle is provided in which a ball joint is coupled to a socket by screwing the above first and second threads together.

그러나 상기 공보에 개시된 기술에 따르면, 여전히 볼 조인트의 어셈블리 공정이 복잡하다는 문제가 있다. 즉, 너클에 일체로 형성된 소켓의 내측의 일단과 쓰레드 시이트 외측의 일단에 상당히 많은 나사산을 형성하여야 하므로 그에 따른 가공공정을 필요로 하여 볼 조인트의 제작공정이 그다지 간편하지 않고 그에 따라 제작 비용도 소요된다. However, according to the technique disclosed in the above publication, there is still a problem that the assembly process of the ball joint is complicated. In other words, since a large number of threads must be formed at one end of the socket formed integrally with the knuckle and one end of the threaded sheet, the manufacturing process of the ball joint is not very simple and the manufacturing cost is required accordingly. do.

따라서, 본 발명은 너클의 제작시 볼 조인트의 소켓을 일체로 형성하여 볼 조인트의 너클에의 조립공정을 간소화하면서도 볼 조인트의 어셈블리 공정을 좀더 간소화하기 위하여 안출되었다.Therefore, the present invention has been devised to simplify the assembly process of the ball joint while simplifying the assembly process of the ball joint to the knuckle by integrally forming the socket of the ball joint during the manufacture of the knuckle.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 너클에 조립되는 볼 조인트의 제작에 있어 부품을 단순화하여 재료비를 절감하고자 하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to reduce the material cost by simplifying the components in the manufacture of the ball joint to be assembled to the knuckle.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 볼 조인트와 너클의 결합에 있어서 볼트에 의한 체결 과정이나 압입 과정을 거치지 않고도 볼 조인트가 너클에 조립될 수 있는 볼 조인트를 제공하여 조립 공정을 간소화시키고 그에 따른 볼 조인트의 제작비용을 절감하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a ball joint that can be assembled to the knuckle without going through the fastening process or the press-in process by the bolt in the ball joint and knuckle to simplify the assembly process and accordingly It is to reduce the manufacturing cost of the ball joint.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 볼 조인트를 볼트를 이용하여 너클에 조립할 경우 발생할 수 있는 볼트의 헐거워짐으로 인한 볼 조인트 기능 저하를 제거하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to eliminate the ball joint function degradation due to the loosening of the bolt that can occur when the ball joint is assembled to the knuckle using the bolt.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 볼 조인트를 너클에 강제압입할 경우 발생할 수 있는 볼 조인트의 토오크 상승을 제거하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to eliminate the torque rise of the ball joint that may occur when the ball joint is forcedly pressed into the knuckle.

본 발명은 너클의 일측에 일체로 형성된 볼 조인트의 소켓과, 상기 너클에 일체로 형성된 상기 볼 조인트의 소켓의 내부에 내장되어 볼 스터드의 마찰력을 감소시키는 볼 시이트와, 상기 볼 시이트에 안착되는 볼 스터드와, 상기 볼 스터드가 안착된 상기 소켓의 개구 상단부의 안쪽에 압입되어 볼 스터드가 인장하중에 의해 소켓의 개구부로 빠지지 않도록 볼 스터드를 밀봉하는 고리형 플러그와, 상기 소켓의 개구 상단부를 상기 플러그 위에 밀착하도록 구부려 코킹하는 코킹부를 포함하 는 볼 조인트를 제공한다.The present invention provides a socket of a ball joint integrally formed on one side of a knuckle, a ball sheet embedded in the socket of the ball joint integrally formed on the knuckle, and reducing a friction force of a ball stud, and a ball seated on the ball sheet. A stud and an annular plug that is press-fitted into an opening upper end of the socket on which the ball stud is seated to seal the ball stud so that the ball stud does not fall into the opening of the socket due to a tensile load, and the upper end of the opening of the socket is connected to the plug. A ball joint is provided that includes a caulking portion that bends and fits snugly thereon.

본 발명은 너클과 너클의 일측에 일체형으로 형성된 볼 조인트 소켓을 스틸로 구성하는 볼 조인트 소켓과 너클이 일체로 제작된 볼 조인트를 제공한다.The present invention provides a ball joint socket and a knuckle made integrally with a ball joint socket made of steel as a ball joint socket formed integrally on one side of the knuckle and the knuckle.

본 발명은 너클과 너클의 일측에 일체형으로 형성된 볼 조인트 소켓을 알루미늄으로 구성하는 볼 조인트 소켓과 너클이 일체로 제작된 볼 조인트를 제공한다.The present invention provides a ball joint socket and a knuckle formed integrally with an aluminum ball joint socket formed integrally with one side of the knuckle and the knuckle.

본 발명에 따르면, 볼 조인트의 소켓은 너클을 제작할 때 일체로 제작하므로 볼 조인트 소켓의 제작비가 감소된다.According to the present invention, since the socket of the ball joint is manufactured integrally when manufacturing the knuckle, the manufacturing cost of the ball joint socket is reduced.

또한 본 발명에 따르면, 볼 조인트 어셈블리와 너클을 별도로 제작하여 볼트로 양자를 체결할 때와 달리 볼트를 필요로 하지 않으므로 볼트를 준비하는 데 소요되는 비용을 절감할 수 있다. In addition, according to the present invention, since the ball joint assembly and the knuckle are manufactured separately, no bolt is required unlike when the two are fastened by bolts, thereby reducing the cost of preparing the bolts.

또한 본 발명에 따르면, 볼 조인트 어셈블리와 너클을 별도로 제작하여 볼트로 양자를 체결할 때와 달리 볼트를 체결하기 위한 천공 등의 가공 및 조립 공정이 없으므로 보다 간편한 볼 조인트 조립공정을 구현할 수 있고, 그에 따라 볼 조인트 어셈블리와 너클을 조립하는 조립 비용을 절감할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the ball joint assembly and the knuckle are manufactured separately, there is no processing and assembly process such as drilling to fasten the bolts, unlike when the two are fastened with bolts, so that a simpler ball joint assembly process can be realized. Therefore, the assembly cost of assembling the ball joint assembly and the knuckle can be reduced.

또한 본 발명에 따르면, 볼 조인트 소켓을 너클에 강제압입하는 공정을 거치지 않으므로 강제압입 과정에서 볼 조인트의 토오크가 증가하거나 소켓이 깨지는 현상을 피할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the process of forcing the ball joint socket into the knuckle, it is possible to avoid the phenomenon that the torque of the ball joint increases or the socket is broken during the forced pressing process.

또한 본 발명에 따르면, 볼 조인트를 너클에 결합시키는 볼트를 채용할 필요가 없어 볼 조인트 구동으로 인한 볼트의 체결이 헐거워지는 문제가 발생하지 않는 다.In addition, according to the present invention, there is no need to employ a bolt for coupling the ball joint to the knuckle, there is no problem that the tightening of the bolt due to the ball joint drive is loose.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It doesn't happen. Like numbers refer to like elements in the figures.

도 2는 본 발명에 따른 너클 일체형의 볼 조인트(700)를 나타내는 사시도이며, 도 3은 너클 일체형의 볼 조인트(700)에 대한 단면도이다. 2 is a perspective view showing a knuckle integrated ball joint 700 according to the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of the knuckle integrated ball joint 700.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 너클(770)과 볼 조인트의 소켓(740) 부분은 주조 공정 등에 의해 일체로 제작된다. 본 발명의 경우, 주조 공정에 의해 너클(770)과 볼 조인트의 소켓(740)을 일체로 제작하며, 이때 너클(770)과 볼 조인트의 소켓(740)은 스틸 또는 알루미늄으로 제작한다.2 and 3, the knuckle 770 and the socket 740 portion of the ball joint are integrally manufactured by a casting process or the like. In the present invention, the knuckle 770 and the socket 740 of the ball joint are integrally manufactured by a casting process, and the knuckle 770 and the socket 740 of the ball joint are manufactured of steel or aluminum.

먼저 스틸 또는 알루미늄 용융재를 일체형 주조형틀 내에서 넣어 너클(770)과 소켓(740)을 하나의 덩어리로 성형한다. First, the knuckle 770 and the socket 740 are molded into one piece by putting steel or aluminum melt in the integrated casting die.

상술한 바와 같이 너클(770)과 일체로 제작된 볼 조인트의 소켓(740) 내부에 볼 시이트(720)를 넣어 소켓(740) 내부의 구벽면을 덮는다. 그리고나서 볼 시이트(720)가 볼 스터드와 접하게 되는 내면에 그리스 등의 윤활제를 주입 및 도포한다. 그 다음 볼 스터드(710)를 볼 시이트(720)가 깔린 소켓(740)에 내장시킨다. 그 다음 볼 스터드(710)와 볼 축부(715)가 연접한 부분에 볼 축부(715)를 통과시켜 소켓(740)의 개구 상단부 안쪽에 고리형 플러그(730)를 압입한다. 이 고리형 플러그(730)는 볼 스터드(710)가 인장하중을 받을 때 소켓(740)의 개구부 쪽으로 빠지는 것을 방지하기 위한 것이다. As described above, the ball sheet 720 is inserted into the socket 740 of the ball joint manufactured integrally with the knuckle 770 to cover the spherical wall surface inside the socket 740. Then, a lubricant such as grease is injected and applied to the inner surface where the ball sheet 720 comes into contact with the ball stud. The ball stud 710 is then embedded in the socket 740 on which the ball seat 720 is laid. Next, the ball shaft 715 is passed through a portion where the ball stud 710 and the ball shaft 715 are connected to each other to press the annular plug 730 into the upper end of the opening of the socket 740. This annular plug 730 is intended to prevent the ball stud 710 from falling into the opening of the socket 740 when subjected to tensile load.

그 다음, 상기 고리형 플러그(730) 위로 소켓(740)의 상단부인 코킹부(750)를 구부려 볼 조인트를 코킹한다. 이렇게 하여 볼 조인트의 어셈블리 공정이 완성된다. The ball joint is then caulked by bending the caulking portion 750, which is the upper end of the socket 740, over the annular plug 730. In this way, the assembly process of the ball joint is completed.

상술한 바와 같이 볼 조인트를 너클(700)에 압입시키거나 볼트로 연결하는 공정없이 볼 조인트의 어셈블리가 완성된다. As described above, the assembly of the ball joint is completed without the process of pressing or bolting the ball joint to the knuckle 700.

도 1a는 종래 기술에 따라 볼 조인트와 너클을 별도로 제작하여 볼트로 양자를 체결시킨 볼 조인트와 너클의 결합을 보여주는 사시도이다.Figure 1a is a perspective view showing the combination of the ball joint and the knuckle is fastened both by bolts and separately manufactured by manufacturing the ball joint and the knuckle according to the prior art.

도 1b는 종래 기술에 따라 볼 조인트와 너클을 별도로 제작하여 볼트로 양자를 체결시킨 볼 조인트와 너클의 결합을 보여주는 단면도이다.Figure 1b is a cross-sectional view showing the combination of the ball joint and the knuckle is fastened both by bolts by separately manufacturing the ball joint and knuckle according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 볼 조인트의 소켓과 너클이 일체로 형성된 볼 조인트의 사시도이다.2 is a perspective view of a ball joint in which the socket and the knuckle of the ball joint according to the present invention are integrally formed.

도 3은 본 발명에 따른 볼 조인트의 소켓과 너클이 일체로 형성된 볼 조인트의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the ball joint formed integrally with the socket and the knuckle of the ball joint according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10, 710: 볼 스터드 15, 715: 볼 축부10, 710: ball stud 15, 715: ball shaft

20, 720: 볼 시이트 30, 730: 플러그20, 720: Ball seat 30, 730: Plug

40, 740: 소켓 70, 770: 너클40, 740: Socket 70, 770: Knuckle

700: 너클 일체형 볼 조인트 700: knuckle integral ball joint

750: 코킹부750: caulking part

Claims (3)

너클의 일측에 일체로 형성된 볼 조인트의 소켓과;A socket of the ball joint integrally formed on one side of the knuckle; 상기 너클에 일체로 형성된 상기 볼 조인트의 소켓의 내부에 내장되어 볼 스터드의 마찰력을 감소시키는 볼 시이트와;A ball sheet embedded in the socket of the ball joint integrally formed with the knuckle to reduce the frictional force of the ball stud; 상기 볼 시이트에 안착되는 볼 스터드와;A ball stud seated on the ball sheet; 상기 볼 스터드가 안착된 상기 소켓의 개구 상단부의 안쪽에 압입되어 볼 스터드가 인장하중에 의해 소켓의 개구부로 빠지지 않도록 볼 스터드를 밀봉하는 고리형 플러그와;An annular plug press-fitted into the upper end of the opening of the socket on which the ball stud is seated so as to seal the ball stud so that the ball stud does not fall into the opening of the socket by a tensile load; 상기 소켓의 개구 상단부를 상기 플러그 위에 밀착하도록 구부려 코킹하는 코킹부를 포함하는 볼 조인트 소켓과 너클이 일체로 제작된 볼 조인트.A ball joint socket and a knuckle are integrally manufactured, the ball joint socket including a caulking portion which bends the upper end of the opening of the socket to be in close contact with the plug. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 너클과 너클의 일측에 일체형으로 형성된 볼 조인트 소켓을 스틸로 구성하는 볼 조인트 소켓과 너클이 일체로 제작된 볼 조인트.A ball joint socket and a knuckle made of steel with a ball joint socket made of steel integrally formed on one side of the knuckle and the knuckle. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 너클과 너클의 일측에 일체형으로 형성된 볼 조인트 소켓을 알루미늄으로 구성하는 볼 조인트 소켓과 너클이 일체로 제작된 볼 조인트.A ball joint socket and a knuckle made of an aluminum ball joint socket made of aluminum integrally formed on one side of the knuckle and the knuckle.
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