KR20110045967A - 크로스 액시스 볼조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크로스 액시스 볼조인트에 관한 것으로, 중앙부에 구상부를 가지는 볼스터드와, 상기 볼스터드의 중앙부에서 상기 구상부를 감싸도록 위치하는 수지재 볼시트와, 상기 볼시트와 상기 볼스터드의 사이로 이물이 침투하는 것을 방지하는 더스트커버를 포함한다. 이와 같이 구성되는 본 발명은 소켓과 볼시트를 일체로 형성하여 구조를 단순화함으로써, 제조 원가를 절감할 수 있는 효과가 있으며, 소켓과 볼시트를 일체로 형성하되, 중앙측에서 분할된 형상을 가지도록 사출 성형하여, 조립성을 개선하여 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

크로스 액시스 볼조인트, 수지, 소켓 일체형 볼시트

Description

크로스 액시스 볼조인트{Cross axis ball joint}

본 발명은 크로스 액시스 볼조인트에 관한 것으로, 특히 자동차의 현가장치 및 조향장치의 부품으로 사용되는 크로스 액시스 볼조인트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 현가장치 및 조향장치에는 차체 또는 차륜에 전달되는 충격을 완화시키는 부품인 러버 부시(rubber bush)가 사용되고 있다. 이러한 러버 부시는 특히 쇽업쇼버의 아이 내부에 결합되고, 탭볼트에 의해 차체 또는 차륜에 고정되는 것이나, 이음의 개선 및 소음의 감소가 요구되고 있는 부품이다.

이러한 러버 부시의 문제점 때문에 소음의 발생을 최대한 억제할 필요가 있는 고급 자동차에서는 러버 부시 대신 크로스 액시스 볼조인트를 사용하고 있다.

그러나 크로스 액시스 볼조인트는 러버 부시에 비하여 상당히 고가인 부품으로 원가의 절감이 요구되고 있는 부품 중 하나이다.

도 1은 종래 크로스 액시스 볼조인트의 단면 구성도이다.

도 1을 참조하면 종래 크로스 액시스 볼조인트는, 볼 스터드(1)와 볼 시트(2), 소켓(3), 플러그(4) 및 부트(5,5')를 포함하며, 상기 볼 스터드(1)는 중앙의 구상부(球狀部 : 1a)를 중심으로 이 구상부(1a)를 일직선상으로 지나는 축부(1b)를 구비한 구조로 되어 있으며, 볼 시트(2)에 안착된 상태로 소켓(3)에 수용되어 있다. 그리고, 소켓(3)으로부터 볼 스터드(1)가 이탈되지 않도록 소켓(3) 내부에 플러그(4)가 설치되고, 소켓(3) 내에 이물질의 유입을 방지하기 위한 부트(5,5')가 소켓(3)으로부터 볼 스터드(1)의 축부(1b)에 걸쳐 설치되어 있다.

이러한 종래의 크로스 액시스 볼 조인트에서, 소켓(3)에 대한 부트(5,5')의 밀봉성 향상을 위해 볼 스터드(1)의 축부(1b)에 부트(5,5')가 밀착되도록 축부(1b)에 그루브(1c)를 형성하고 이 그루브(1c)에 부트(5,5')를 압입시키고 있는데, 그루브(1c)에 대한 부트(5,5')의 압입 작업이 양산라인에서 쉽고 신속하게 이루어지지 못하여 조립성이 저하되는 문제가 있으며, 그 제조비용 또한 증가하게 되는 문제점이 있었다.

또한 그 구조가 상대적으로 복잡하며, 부품의 수 또한 많아 상기 언급한 러버 부시에 비하여 고가이며, 따라서 그 원가의 절감이 요구되고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 구성이 보다 단순화되고, 보다 용이한 조립 공정으로 조립할 수 있는 크로스 액시스 볼조인트를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 크로스 액시스 볼조인트는, 중앙부에 구상부를 가지는 볼스터드와, 상기 볼스터드의 중앙부에서 상기 구상부를 감싸도록 위치하는 수지재 볼시트와, 상기 볼시트와 상기 볼스터드의 사이로 이물이 침투하는 것을 방지하는 더스트커버를 포함한다.

본 발명 크로스 액시스 볼조인트는 소켓과 볼시트를 일체로 형성하여 구조를 단순화함으로써, 제조 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명 크로스 액시스 볼조인트는 소켓과 볼시트를 일체로 형성하되, 중앙측에서 분할된 형상을 가지도록 사출 성형하여, 조립성을 개선하여 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이하, 상기와 같은 본 발명 크로스 액시스 볼조인트의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 크로스 액시스 볼조인트의 단면 구성도이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 크로스 액시스 볼조인트는, 중앙에 구상부(11)를 가지는 볼스터드(10)와, 상기 볼스터드(10)를 사출금형에 삽입한 상태로 사출성형하여 그 볼스터드(10)의 외측에 일체로 성형되는 수지재 볼시트(20)와, 상기 볼시트(20)의 외면에 압입되는 케이스(30)와, 상기 케이스(30)의 양측 및 상기 케이스(30)의 양측으로 돌출되는 상기 볼스터드(10)의 양단측에 압입되어 이물의 침투를 방지하는 더스트커버(40)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 크로스 액시스 볼조인트의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 볼스터드(10)는 종래의 볼스터드와 같이 금속재질이며, 중앙부에 구상부(11)가 마련되어 그 구상부(11)를 축으로 회동이 가능한 구조를 갖는다.

상기 볼스터드(10)의 양단측에는 더스트커버(40)의 일측단이 압입되어 고정될 수 있는 체결단(12)이 각각 마련되어 있으며, 통상 그 볼스터드(10)는 중공된 것을 사용한다.

상기와 같은 구조의 볼스터드(10)를 사출 금형에 삽입한 상태로 수지 사출에 의해 상기 볼스터드(10)의 구상부(11)를 감싸는 수지재 볼시트(20)를 형성한다. 상기 볼시트(20)는 수지재로서 상기 볼스터드(10)의 유동성을 보장하며, 종래의 볼시트 및 소켓의 역할을 함께 할 수 있도록 충분한 두께와 강성을 가지는 것으로 한다.

이와 같이 볼스터드(10)와 함께 일체 사출로 형성되는 볼시트(20)의 사용에 의하여 크로스 액시스 볼조인트의 구조를 단순화하며 별도의 조립 공정을 생략할 수 있게 된다.

상기 볼시트(20)의 외주면에는 돌출된 체결단턱(21)이 마련되어 있어, 이후에 케이스(30)의 체결이 용이하도록 한다.

그 다음, 상기 형성된 볼시트(20)를 환형의 케이스(30)에 압입한 후, 그 환형의 케이스(30)의 상단과 하단을 코킹하여 상기 볼시트(20)의 체결단턱(21)에 접하도록 함으로써, 견고하게 결합한다.

상기 케이스(30)는 필요에 따라 생략될 수 있는 구성품으로, 예를 들어 크로스 액시스 볼조인트가 결합되는 상대품인 아암이나 너클에 그 볼시트(20)를 압입하는 경우 케이스(30)는 불필요하게 된다.

그 다음, 상기 볼시트(20)의 양단에 더스트커버(40)의 일단이 위치하고, 그 더스트커버(40)의 타단이 상기 볼시트(20)의 양단측에서 돌출되어 있는 볼스터드(10)의 체결단(12)에 위치하도록 압입한다.

이와 같이 본 발명에 따른 크로스 액시스 볼조인트는 볼시트와 소켓을 일체로 함으로써, 크로스 액시스 볼조인트의 구성을 단순화하여 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 볼시트와 볼스터드의 체결 및 그 볼시트와 소켓의 체결공정을 생략할 수 있어 공정의 단순화에 의한 비용을 절감할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 크로스 액시스 볼조인트의 일부 분리 단면 구성도이다.

도 3을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 크로스 액시스 볼조인트는, 상기 도 2를 참조한 본 발명의 일실시예에 따른 크로스 액시스 볼조인트의 구성에서 상기 볼시트(20)를 상기 볼스터드(10)의 구상부(11)의 직경이 가장 큰 부분에서 상하로 분리된 상태로 제조하여 상부볼시트(25)와 하부볼시트(26)로 분리하여 각각 사출성형한다.

이와 같이 상부볼시트(25)와 하부볼시트(26)로 분할된 형태의 볼시트(20)는 그 볼스터드(10)의 구상부(11)를 중심으로 각각 상측과 하측에서 끼워져 하나의 볼시트(20)를 이루게 되며, 이는 볼시트(20)에 볼스터드(10)를 압입하는 공정이 보다 용이하게 되어 제조공정시간을 단축하고 수율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 크로스 액시스 볼조인트의 상부볼시트(25)와 하부볼시트(26) 각각은 종래의 볼시트와 소켓의 역할을 동시에 수행할 수 있도록 윤활성 및 강성을 가지는 수지재이며, 따라서 크로스 액시스 볼조인트의 구성을 단순화하여 원가를 절감할 수 있게 된다.

상기와 같이 분할된 하부볼시트(25)와 상부볼시트(26)를 각각 볼스터드(10)에 압입하여 체결한 후, 케이스(30)에 압입하고 그 케이스(30)의 양단을 코킹하여 견고하게 고정한다.

상기 케이스(30)를 생략할 수 있음은 앞에서 상세히 설명하였으므로 그 설명은 생략한다.

그 다음, 더스트커버(40)를 체결한다.

상기 더스트커버(40)는 내측에 압입링(41)이 포함된 것일 수 있으며, 이처럼 압입링(41)이 마련된 더스트커버(40)는 각각 하부볼시트(25)와 상부볼시트(26)에 일측이 압입되어 고정된다.

도 4는 상기 더스트커버(40) 체결의 다른 실시예를 보인 구성도이다.

도 4를 참조하면 상기 더스트커버(40)는 클램프(50)에 의해 상기 하부볼시트(25)와 상부볼시트(26)에 보다 견고하게 체결될 수 있다.

이와 같이 클램프(50)를 사용하는 예는 상기 도 2를 참조하여 상세히 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.

이처럼 본 발명의 다른 실시예에 따른 크로스 액시스 볼조인트는, 기존의 볼시트와 소켓의 역할을 동시에 수행할 수 있는 볼시트를 체결이 용이하도록 상하 분할된 형태로 각각 제조하여, 중앙부에 구상부를 가지는 볼스터드의 중앙부에 체결함이 용이하게 되어 제조공정 시간을 단축하고 수율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한 상기 상하로 분할된 볼시트를 윤활성을 가지며, 적당한 강성을 가지는 수지재로 하여 기존의 볼시트와 소켓의 역할을 단일한 구조물로서 동시에 수행이 가능하도록 하여, 크로스 액시스 볼조인트의 구조를 단순화하여 원가를 절감할 수 있게 된다.

도 1은 종래 크로스 액시스 볼조인트의 단면 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 크로스 액시스 볼조인트의 단면 구성도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 크로스 액시스 볼조인트의 일부 분해 단면도이다.

도 4는 본 발명의 더스트커버를 고정하는 다른 실시예의 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:볼스터드 20:볼시트

30:케이스 40:더스트커버

50:클램프

Claims (4)

1. 중앙부에 구상부를 가지는 볼스터드;

   상기 볼스터드의 중앙부에서 상기 구상부를 감싸도록 위치하는 소켓 일체형 수지재 볼시트; 및

   상기 볼시트와 상기 볼스터드의 사이로 이물이 침투하는 것을 방지하는 더스트커버를 포함하는 크로스 액시스 볼조인트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 소켓 일체형 수지재 볼시트는,

   상기 볼스터드가 금형에 삽입된 상태에서 일체 사출된 것을 특징으로 하는 크로스 액시스 볼조인트.
3. 제1항에 있어서,

   상기 소켓 일체형 수지재 볼시트는,

   상기 볼스터드의 구상부의 직경이 가장 큰 중앙부를 기준으로 상하 분할되어, 상기 볼스터드의 구상부를 중심으로 상측과 하측에서 각각 압입되는 상부볼시트 및 하부볼시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 크로스 액시스 볼조인트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 더스트커버는 클램프에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 크로스 액시스 볼조인트.

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