KR20100008080U - Ball and Socket Joint Having Elastic Ring for Positioning - Google Patents

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윤대식
남준희
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주식회사 엠이티엔지니어링
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Abstract

본 고안은 기계요소에 관한 것으로서, 임의의 자세에서 위치를 고정할 수 있는 볼조인트에 관한 것이다.The present invention relates to a mechanical element, and relates to a ball joint that can fix a position in any position.

본 고안은 볼에 홈을 구비하고, 이 홈에 탄성링을 설치하였다. 그리고 소켓은 볼자리에서 둘로 나누어지는 두 개의 소켓블록으로 구성하고, 이 두 개의 소켓블록은 고정나사로 결합될 수 있게 하였다. 상기와 같은 구성의 볼조인트는 고정나사를 강하게 조이면 탄성링이 볼플레이트와 소켓 사이에서 압착되면서 그 탄성링과 볼자리 면 간의 마찰력으로 볼플레이트와 소켓이 서로 고정되고, 고정나사를 조금 풀어주면 마찰력이 감소되어 볼플레이트와 소켓 간의 회전운동이 자유로워진다.The present invention is provided with a groove in the ball, the elastic ring was installed in this groove. The socket consists of two socket blocks divided into two at the ball position, and the two socket blocks can be combined with a set screw. The ball joint of the above configuration is firmly tightening the fixing screw, and the elastic ring is compressed between the ball plate and the socket, and the ball plate and the socket are fixed to each other by the friction force between the elastic ring and the ball seat surface. This reduces the rotational movement between the ball plate and the socket.

본 고안의 볼조인트는 탄성링과 볼자리 면 간의 마찰력에 의하여 위치가 고정되므로 반복적으로 사용하더라도 볼 또는 볼자리가 손상될 염려가 없다. 그리고 고정나사를 죄어 두면 탄성링이 두 소켓블록에 서로 팽창하는 힘을 주고 있으므로 고정나사와 소켓블록 사이의 나사 면의 마찰력에 의하여 고정나사가 풀리지 않고, 따라서 고정된 위치가 견고하게 유지된다.The ball joint of the present invention is fixed in position by the frictional force between the elastic ring and the ball seat surface, so there is no fear that the ball or ball seat will be damaged even if used repeatedly. When the fixing screw is tightened, the elastic ring gives force to the two socket blocks to expand each other, so that the fixing screw is not loosened by the frictional force of the screw surface between the fixing screw and the socket block, and thus the fixed position is firmly maintained.

볼조인트, 탄성링, 소켓, 피벗, 위치고정 Ball Joint, Elastic Ring, Socket, Pivot, Position Lock

Description

위치 고정용 탄성링을 구비한 볼조인트{Ball and Socket Joint Having Elastic Ring for Positioning} Ball and Socket Joint Having Elastic Ring for Positioning

본 고안은 기계요소에 관한 것으로서, 임의의 자세에서 위치를 고정할 수 있는 볼조인트에 관한 것이다. The present invention relates to a mechanical element, and relates to a ball joint that can fix a position in any position.

볼조인트(Ball and Socket Joint, Povot Joint, Swivel Joint 등으로 불리나, 우리나라에서는 통상적으로 "볼조인트"로 볼림. 본 명세서에서도 볼조인트라 칭함.)는 모든 방향으로 회전이 자유로운 연결용 기계요소로서, 상대적으로 회전운동을 하는 구성품 간의 연결용 부재로 각종 용도로 사용되고 있다.Ball joint (Ball and Socket Joint, Povot Joint, Swivel Joint, etc., but commonly referred to as "ball joint" in our country. Also referred to as ball joint in this specification) is a mechanical element for connection freely rotated in all directions. It is used for various purposes as a connection member between components that rotate relatively.

통상의 볼조인트는 도 1에 도시한 바와 같이, 고정판(11)에 볼(12)을 구비한 볼플레이트(1)와 상기 볼플레이트의 볼(12)을 수용하는 구형의 볼자리(21)가 형성된 소켓(2)으로 구성된다. 볼플레이트(1)에는 소켓이 상대적으로 회전할 수 있는 공간을 부여하기 위하여 고정판(11)과 볼(12)이 목(13)에 의하여 일정간격 이격되어 있다.As shown in FIG. 1, a conventional ball joint includes a ball plate 1 having a ball 12 on a fixed plate 11 and a spherical ball seat 21 for receiving a ball 12 of the ball plate. It consists of a socket 2 formed. In the ball plate 1, the fixed plate 11 and the ball 12 are spaced by the neck 13 to give a space in which the socket can rotate relatively.

소켓(2)은 조립을 용이하게 하기 위하여 볼 자리 부분에서 분할되는 두 부분의 소켓불록(22, 23)으로 나누어 제작되고, 두 소켓블록은 볼(12)을 감싸고 스크 루, 접착제 또는 기타 기계적 방법으로 결합된다.The socket (2) is made of two parts of the socket blocks (22, 23) divided in the ball seat portion to facilitate assembly, and the two socket blocks surround the ball (12) and screw, adhesive or other mechanical methods Are combined.

상기와 같은 통상의 볼조인트는 볼(12)과 볼자리(21)간에 일정 유격이 있어서 볼플레이트(1)와 소켓(2)이 모든 방향으로 일정 범위 내에서 자유롭게 회전을 할 수 있다. 만약 임의의 회전 각도에서 볼플레이트(1)와 소켓(2) 간의 상대적인 회전위치(이하 이 회전위치를 "위치"라 칭한다.)를 고정하려면, 소켓불록(22 또는 23)에 구비된 고정볼트를 돌려 고정볼트의 끝이 볼(12)에 밀착되게 하여 회전운동을 구속한다.In the conventional ball joint as described above, there is a certain clearance between the ball 12 and the ball seat 21 so that the ball plate 1 and the socket 2 can freely rotate within a predetermined range in all directions. To fix the relative rotational position (hereinafter referred to as "position") between the ball plate 1 and the socket 2 at any rotational angle, the fixing bolts provided in the socket block 22 or 23 Turn the fixing bolt to be in close contact with the ball 12 to restrain the rotation movement.

상기와 같은 통상의 위치고정수단을 가진 볼 조인트는 강한 힘으로 회전운동을 구속하기 위하여 고정볼트를 단단히 조여야 하는데, 이 경우 볼(12)의 표면에 흠집이 생겨서 회전 작동이 원활하지 못하고, 볼조인트로서의 기능을 상실하는 경우가 많다. 또한 사용중에 고정볼트가 조금이라도 풀려버리면 볼플레이트(1)와 소켓(2)의 상대위치가 고정되지 못하고 틀려져 버리게 된다.The ball joint having a conventional position fixing means as described above should tighten the fixing bolts in order to restrain the rotational movement with a strong force, in which case the surface of the ball 12 is scratched, the rotation operation is not smooth, ball joint It often loses its function as. In addition, if the fixing bolt is loosened even a little while in use, the relative position between the ball plate 1 and the socket 2 is not fixed, and is incorrect.

통상의 고정나사 방식의 위치고정 수단을 구비한 볼조인트는 상기와 같이 위치 고정에 있어서 볼에 흠집을 생기게 하고, 위치고정이 불안정한 문제가 있는바, 새로운 위치고정수단을 구비한 볼조인트가 요구된다.The ball joint provided with the position fixing means of the conventional fixing screw method causes a problem in the ball in the position fixing as described above, and there is a problem that the position fixing is unstable. Therefore, a ball joint with a new position fixing means is required. .

이와 같은 새로운 위치고정 수단은 임의의 위치에서 볼플레이트와 소켓을 견고하게 고정할 수 있어야 하고, 고정과 이완 조작이 간편하여야 하고, 반복적으로 사용을 하더라도 구성품이 손상되지 않아야 한다.Such new positioning means should be able to securely secure the ball plate and the socket in any position, and should be easy to fix and loosen, and the components shall not be damaged even after repeated use.

본 고안은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 볼에 홈을 구비하고, 이 홈에 탄성링을 설치하였다. 그리고 소켓은 볼자리에서 둘로 나누어지는 두 개의 소켓블록으로 구성하고, 이 두 개의 소켓블록은 고정나사로 서로 결합될 수 있게 하였다.The present invention is provided with a groove in the ball, in order to solve the above technical problem, the groove was provided with an elastic ring. The socket consists of two socket blocks divided into two at the ball position, and the two socket blocks can be coupled to each other by fixing screws.

상기와 같은 구성의 볼조인트는 고정나사를 강하게 조이면 탄성링이 볼플레이트와 소켓 사이에서 압착되면서 그 탄성링과 볼자리 면 간의 마찰력으로 볼플레이트와 소켓이 서로 고정되고, 고정나사를 조금 풀어주면 마찰력이 감소되어 볼플레이트와 소켓 간의 회전운동이 자유로워진다.The ball joint of the above configuration is firmly tightening the fixing screw, and the elastic ring is compressed between the ball plate and the socket, and the ball plate and the socket are fixed to each other by the friction force between the elastic ring and the ball seat surface. This reduces the rotational movement between the ball plate and the socket.

따라서 고정나사를 풀어 볼플레이트와 소켓 간의 회전위치를 조정한 후, 적절한 위치에서 고정나사를 죄어 볼플레이트와 소켓 간의 위치를 고정할 수 있다.Therefore, after loosening the set screw to adjust the rotational position between the ball plate and the socket, it is possible to fix the position between the ball plate and the socket by tightening the set screw at an appropriate position.

본 고안의 볼조인트는 탄성링과 볼자리 면 간의 마찰력에 의하여 위치가 고정되므로 반복적으로 사용하더라도 볼 또는 볼자리가 손상될 염려가 없다.The ball joint of the present invention is fixed in position by the frictional force between the elastic ring and the ball seat surface, so there is no fear that the ball or ball seat will be damaged even if used repeatedly.

그리고 고정나사를 죄어 두면 탄성링이 두 소켓블록에 서로 팽창하는 힘을 주고 있으므로 고정나사와 소켓블록 사이의 나사 면의 마찰력에 의하여 고정나사가 풀리지 않고, 따라서 고정된 위치가 견고하게 유지된다.When the fixing screw is tightened, the elastic ring gives force to the two socket blocks to expand each other, so that the fixing screw is not loosened by the frictional force of the screw surface between the fixing screw and the socket block, and thus the fixed position is firmly maintained.

본 고안인 볼조인트는 도 2에 도시한 바와 같이, 볼플레이트(1)와 소켓(2)으로 구성된다. 이들 볼플레이트(1)와 소켓(2)은 각각 상대적으로 회전하여야 하는 두 물체에 부착되어 두 물체가 상대적으로 모든 방향으로 회전할 수 있게 한다.The ball joint of the present invention is composed of a ball plate 1 and a socket 2, as shown in FIG. These ball plates 1 and sockets 2 are each attached to two objects that must rotate relatively so that the two objects can rotate in relatively all directions.

볼플레이트(1)는 통상의 볼조인트의 그것과 동일하게 고정판(11)에 구형의 볼(12)이 목(13)에 의하여 부착되어 있다. 다만 본 고안의 볼(12)에는 볼의 원주를 따라 홈(15)이 형성되어 있고, 이 홈에는 탄성 재료로 제작된 탄성링(14)이 끼워진다. The ball plate 1 has a spherical ball 12 attached to the fixed plate 11 by the neck 13 in the same manner as that of a conventional ball joint. However, the ball 12 of the present invention is formed with a groove 15 along the circumference of the ball, the groove is fitted with an elastic ring 14 made of an elastic material.

탄성링(14)은 홈에 끼워졌을 때 홈(15) 밖으로 다소 돌출되는 두께이고, 홈(15)의 폭보다 다소 좁아 압착되었을 때 홈 속으로 측면이 팽창할 수 있게 제작된다. 그리고 탄성링(14)의 단면 형상은 사각 또는 원형으로 하는 것이 제작상 용이하다.The elastic ring 14 is a thickness that slightly protrudes out of the groove 15 when inserted into the groove, and is narrower than the width of the groove 15 so that the side can expand into the groove when compressed. In addition, it is easy to manufacture the cross-sectional shape of the elastic ring 14 to be square or circular.

탄성링(14)은 탄성이 있어서 힘을 가하면 압축되고 힘을 제거하면 원래의 형상으로 회복되는 재료를 이용하여 고리모양으로 제작되는데, 사용가능한 재료로는 천연고무 또는 합성고무 등의 각종 고무재료들이 사용될 수 있으며, 그 외에도 코르크 등의 천연 탄성재료도 사용될 수 있다.The elastic ring 14 is elastic and is produced in a ring shape using a material that is compressed when a force is applied and is restored to its original shape when the force is removed. Various materials of rubber, such as natural rubber or synthetic rubber, may be used. In addition, natural elastic materials such as cork may also be used.

소켓(2)은 상기 볼플레이트(1)의 볼(12)을 수용할 수 있고, 조립이 가능한 여하한 방법으로 제작할 수 있으나, 볼(12)이 자리할 볼자리(21) 부분에서 분할되는 두 부분의 소켓불록(22, 23)으로 나누어 제작하는 것이 편리하고, 일측에는 출분한 간격을 두고 상기 목이 통과할 수 있는 목구멍(24)을 구비하도록 제작하는 것이 편리하다. 목구멍(24)는 소켓(2)이 볼플레이트(1)에서 필요한 범위만큼 기울어지도록 하는 크기로 한다.The socket (2) can accommodate the ball 12 of the ball plate (1), can be manufactured by any method that can be assembled, but the two divided in the ball seat (21) where the ball 12 is to be placed It is convenient to manufacture by dividing into the socket blocks 22 and 23 of a part, and it is convenient to manufacture so that the one side may have the throat 24 which the said neck can pass through at a spacing. The throat 24 is sized such that the socket 2 is inclined by the required range in the ball plate 1.

상기 두 개의 소켓블록(22, 23)의 어느 하나에는 나사구멍(25)이 형성되어 있고, 다른 하나에는 나사가 통과할 수 있는 구멍(26)이 형성된다. 그리고 이 두개의 소켓블록(22, 23)들은 고정나사(27)로 결합된다. 고정나사(27)의 개수는 도면과 같이 좌우 2개로 하는 것이 보통이나, 소형의 경우 상기 볼(12)의 상단을 지나도록 중앙에 하나만 구비할 수도 있고, 아주 대형인 경우 4개 또는 그 이상을 사용할 수도 있다.One of the two socket blocks 22 and 23 is formed with a screw hole 25, and the other is formed with a hole 26 through which the screw can pass. The two socket blocks 22 and 23 are coupled to the set screw 27. The number of fixing screws 27 is generally two left and right as shown in the drawing, but in the case of a small one may be provided with only one in the center to pass through the top of the ball 12, in the case of very large four or more Can also be used.

상기와 같은 구성의 볼조인트는 고정나사(27)를 강하게 조이면 탄성링(14)이 볼플레이트(1)와 소켓(2) 사이에서 압착되면서 그 탄성링(14)과 볼자리(21)의 마찰력으로 볼플레이트와 소켓이 서로 고정되고, 고정나사(27)를 조금 풀어주면 마찰력이 감소되어 볼플레이트와 소켓 간의 회전운동이 자유로워진다.The ball joint of the configuration as described above is tightening the fixing screw 27, the elastic ring 14 is pressed between the ball plate 1 and the socket (2) while the friction force of the elastic ring 14 and the ball seat 21 As the ball plate and the socket are fixed to each other, and loosen the fixing screw 27 a little, the frictional force is reduced to free the rotational movement between the ball plate and the socket.

따라서 고정나사(27)를 조금 풀어 볼플레이트(1)와 소켓(1) 간의 회전위치를 조정한 후, 적절한 위치에서 고정나사(27)를 죄어 볼플레이트와 소켓 간의 위치를 고정할 수 있다.Therefore, after loosening the fixing screw 27 a little and adjusting the rotational position between the ball plate 1 and the socket 1, the position between the ball plate and the socket can be fixed by tightening the fixing screw 27 at an appropriate position.

본 고안의 볼조인트는 탄성링(14)과 볼자리(21)의 마찰력에 의하여 위치가 고정되므로 반복적으로 사용하더라도 볼(12) 또는 볼자리(21)가 손상될 염려가 없다. 그리고 고정나사(27)를 죄어 두면 탄성링(14)이 두 소켓블록(22, 23)에 서로 팽창하는 힘을 주고 있으므로 고정나사(27)와 소켓블록 사이의 나사 면의 마찰력에 의하여 고정나사가 풀리지 않고, 따라서 고정된 위치가 견고하게 유지된다.Since the ball joint of the present invention is fixed in position by the frictional force between the elastic ring 14 and the ball seat 21, the ball 12 or the ball seat 21 may not be damaged even if repeatedly used. Then, when the fixing screw 27 is tightened, the elastic ring 14 gives the two socket blocks 22 and 23 the force to expand each other, so that the fixing screw is fixed by the frictional force of the screw surface between the fixing screw 27 and the socket block. Not loosened, and therefore the fixed position remains firm.

본 고안의 볼조인트는 볼플레이트(1)와 소켓(2)이 각각 상대적으로 회전하여야 하는 두 물체에 부착되어 이들 두 물체가 임의의 각도로 회전할 수 있게 하고, 원하는 회전위치에서 고정될 수 있게 한다.The ball joint of the present invention is attached to two objects each of which the ball plate 1 and the socket 2 should rotate relatively so that the two objects can be rotated at an arbitrary angle and fixed at a desired rotational position. do.

본 고안의 볼조인트는 자동차의 실내 백미러, 각종 모니터, 각종 기계구성품 등 피벗 회전과 회전위치 고정을 요하는 모든 물체의 상호연결용 부재로 사용될 수 있다.The ball joint of the present invention can be used as an interconnecting member for all objects requiring pivot rotation and rotation position, such as an interior rearview mirror of a vehicle, various monitors, various mechanical components, and the like.

도 1은 통상의 볼조인트의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a conventional ball joint.

도 2는 본 고안인 볼조인트의 구성도이다.2 is a block diagram of a ball joint of the present invention.

※ 중요 구성품 번호※ Important Component Number

1 : 볼플레이트, 11 : 고정판, 12 : 볼, 13 : 목, 14 : 탄성링,1 ball plate, 11 fixed plate, 12 ball, 13 neck, 14 elastic ring,

2 : 소켓, 21 : 볼자리, 22, 23 : 소켓불록, 24 : 목구멍, 2: socket, 21: constellation, 22, 23: socket block, 24: throat,

25 : 나사구멍, 26 : 구멍, 27 : 고정나사, 25: screw hole, 26: hole, 27: fixing screw,

Claims (1)

고정판(11)에 구형의 볼(12)이 목(13)에 의하여 부착되어 있고, 상기 볼(12)에는 홈(15)이 형성되어 있고, 상기 홈(15)에는 탄성 재료로 제작된 탄성링(14)이 끼워지는, 볼플레이트(1)A spherical ball 12 is attached to the fixed plate 11 by a neck 13, a groove 15 is formed in the ball 12, and the groove 15 is an elastic ring made of an elastic material. Ball plate (1) to which 14 is fitted 그리고, 상기 볼플레이트(1)의 볼(12)을 감싸고 결합되는 것으로서, 상기 볼(12)이 자리할 볼자리(21) 부분에서 분할되는 두 개의 소켓불록(22, 23)으로 구성되고, 일측에는 상기 볼플레이트(1)의 목(13)이 통과할 수 있는 목구멍(24)을 구비하고, 상기 두 개의 소켓블록(22, 23)의 어느 하나에는 나사구멍(25)이 형성되고, 다른 하나에는 나사가 통과할 수 있는 구멍(26)이 형성되고, 두 개의 소켓블록(22, 23)들이 고정나사(27)로 결합되는, 소켓(2);In addition, the ball 12 of the ball plate (1) is coupled to surround, and consists of two socket blocks (22, 23) divided in the ball seat 21, the ball 12 is to be located, one side Has a throat 24 through which the neck 13 of the ball plate 1 can pass, and one of the two socket blocks 22 and 23 has a screw hole 25 formed therein, and the other A socket 26 through which a screw can pass, and two socket blocks 22 and 23 joined by a set screw 27; 으로 구성되는, 볼조인트.Consisting of a ball joint.
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