KR20190116515A - 볼 조인트, 이것을 사용한 스태빌라이저 링크, 및 스태빌라이저 링크가 장착된 스태빌라이저 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 볼부 (21b) 를 갖는 금속제의 볼 스터드 (21) 와, 그 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 를 회동 가능하게 지지하는 수지제의 하우징 (23) 을 구비하고, 하우징 (23) 에는, 볼부 (21b) 에 있어서의 적어도 적도부 (21c) 를 둘러싸고 위치하도록, 당해 하우징 (23) 의 성형 수축을 규제하기 위한 규제 부재 (51) 가, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 대해 간격을 두고 매립되어 있는, 볼 조인트 (13), 및 이 볼 조인트 (13) 를 구비하는 스태빌라이저 링크 (11) 및 스태빌라이저 링크가 장착된 스태빌라이저 (17) 에 관한 것이다.

Description

볼 조인트, 이것을 사용한 스태빌라이저 링크, 및 스태빌라이저 링크가 장착된 스태빌라이저
본 발명은 볼 조인트, 이것을 사용한 스태빌라이저 링크, 및 스태빌라이저 링크가 장착된 스태빌라이저에 관한 것이다.
본원은, 2017년 3월 29일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2017-64808호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
차량에는, 노면으로부터 차륜을 통해서 차체에 전달되는 충격이나 진동을 흡수하여 경감시키는 현가 (懸架) 장치와, 차체의 롤 강성을 높이기 위한 스태빌라이저가 구비되어 있다. 현가 장치와 스태빌라이저 사이를 원활하게 연결하기 위해, 차량에는, 스태빌라이저 링크라고 불리는 봉상의 연결 부재가 사용된다. 스태빌라이저 링크는, 예를 들어 특허문헌 1 에 나타내는 바와 같이, 서포트 바와, 서포트 바의 양 단부에 형성된 볼 조인트를 구비하여 구성되어 있다.
특허문헌 1 에 관련된 볼 조인트는, 볼부를 갖는 금속제의 볼 스터드와, 서포트 바의 양단에 형성되고, 볼 스터드에 관련된 볼부를 회동 (回動) 가능하게 수용하는 수지제의 하우징으로 구성된다. 하우징의 내방측에는, 하우징의 내벽과 볼 스터드에 관련된 볼부와의 사이에 개재하도록, 수지제의 볼 시트가 형성되어 있다. 하우징에 수용된 볼부의 외주면이 볼 시트의 내주면에 접촉하면서 슬라이딩함으로써, 볼 스터드는 자유롭게 경도 (傾倒) 가능하다. 이와 같이, 스태빌라이저 링크에 구비되는 볼 조인트에 의해, 현가 장치와 스태빌라이저 사이가 원활하게 연결된다.
특허문헌 1 에 관련된 볼 조인트에 의하면, 하우징에 대한 볼부의 슬라이딩에 관련된 토크를 적절하게 관리할 수 있다.
일본 공개특허공보 2015-152153호
특허문헌 1 에 기재된 스태빌라이저 링크에 있어서의 볼 조인트에서는, 볼 스터드에 관련된 볼부에 볼 시트를 장착한 후, 볼 시트가 장착된 볼부를 하우징에 끼워 넣는다. 구체적으로는, 볼부에 볼 시트가 장착된 볼 스터드를 중자 (中子) 로서 금형 내에 삽입함으로써 주위에 캐비티를 형성하고, 이 캐비티에 수지를 주입하는 인서트 사출 성형을 실시한다. 이 때, 볼부와 볼 시트 사이의 클리어런스를 소정값으로 설정하고, 수지의 사출 조건을 적절히 제어하여 인서트 사출 성형을 실시함으로써, 볼부의 체결 여유값을 적절한 값으로 설정하고 있다.
그런데, 상기 특허문헌 1 에 관련된 볼부에 작용하는 하우징의 체결 토크의 관리 기술에서는, 이하에 서술하는 과제가 생기는 경우가 있다. 즉, 인서트 사출 성형 후에 있어서, 하우징이 성형 수축 (금형에 주입한 수지의 체적이 냉각 후에 줄어드는 현상) 을 일으킬 가능성이 있다. 이 성형 수축이 생기면, 하우징이 볼 스터드에 관련된 볼부를 체결한다. 그 결과, 하우징에 대한 볼부의 슬라이딩에 관련된 토크를 정밀하게 관리하는 것이 어려워진다.
본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 볼 스터드에 관련된 볼부를 금형 내에 인서트한 상태에서 금형 내에 수지를 주입하는 인서트 사출 성형에 의해 하우징을 형성하는 경우라도, 하우징에 대한 볼부의 슬라이딩에 관련된 토크를 정밀하게 관리 가능한 볼 조인트, 이것을 사용한 스태빌라이저 링크, 및 스태빌라이저 링크가 장착된 스태빌라이저를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 양태에 관련된 볼 조인트는, 볼부를 갖는 금속제의 볼 스터드와, 그 볼 스터드의 상기 볼부를 회동 가능하게 지지하는 수지제의 하우징을 구비하고, 상기 하우징에는, 상기 볼부에 있어서의 적어도 적도부를 둘러싸고 위치하도록, 당해 하우징의 성형 수축을 규제하기 위한 규제 부재가, 상기 볼부의 적도부에 대해 간격을 두고 매립되어 있다.
본 발명의 상기 양태에 관련된 볼 조인트에서는, 하우징에는, 볼부에 있어서의 적어도 적도부를 둘러싸고 위치하도록, 볼부에 대향하는 부분의 하우징의 성형 수축을 규제하기 위한 규제 부재가, 볼부의 적도부에 대해 간격을 두고 매립되어 있다.
본 발명의 상기 양태에 관련된 볼 조인트에 의하면, 볼 스터드의 볼부를 금형 내에 인서트한 상태에서 금형 내에 수지를 주입하는 인서트 사출 성형에 의해 하우징을 형성하는 경우라도, 하우징에 대한 볼부의 슬라이딩에 관련된 토크를 정밀하게 관리할 수 있다.
본 발명에 의하면, 볼 스터드의 볼부를 금형 내에 인서트한 상태에서 금형 내에 수지를 주입하는 인서트 사출 성형에 의해 하우징을 형성하는 경우라도, 하우징에 대한 볼부의 슬라이딩에 관련된 토크를 적절하게 관리할 수 있다. 상기한 것 이외의 과제·해결 수단·효과에 대해서는, 이하의 실시형태의 설명에 의해 분명해진다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 스태빌라이저 링크의 차량에 대한 설치 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2A 는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트를 나타내는 종단면도이다.
도 2B 는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관련된 볼 조인트를 나타내는 종단면도이다.
도 3A 는 본 발명의 실시형태에 관련된 스태빌라이저 링크에 있어서 주요한 구성 요소인 규제 부재의 제 1 ∼ 제 3 실시예에 있어서 공통된 평면도이다.
도 3B 는 제 1 실시예에 관련된 규제 부재의 정면도이다.
도 3C 는 제 2 실시예에 관련된 규제 부재의 정면도이다.
도 3D 는 제 3 실시예에 관련된 규제 부재의 정면도이다.
도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트를 나타내는 종단면도이다.
도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트를 나타내는 종단면도이다.
도 6A 는 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트에 사용되는 볼 시트에 있어서, 플랜지부에 절결부가 형성되어 있는 상태를 나타내는 정면도이다.
도 6B 는 도 6A 에 나타내는 볼 시트를 저부측으로부터 본 저면도이다.
도 7A 는 제 4 실시예에 관련된 규제 부재의 평면도이다.
도 7B 는 제 4 실시예에 관련된 규제 부재의 정면도이다.
도 8A 는 제 5 실시예에 관련된 규제 부재의 평면도이다.
도 8B 는 제 5 실시예에 관련된 규제 부재의 정면도이다.
이하, 본 발명의 복수의 실시형태에 관련된 볼 조인트, 이것을 사용한 스태빌라이저 링크, 및 스태빌라이저 링크가 장착된 스태빌라이저에 대해, 적절히 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 도면에 있어서, 동일한 부재 또는 대응하는 부재에는 동일한 참조 부호를 부여하고 있다.
〔본 발명의 실시형태에 관련된 스태빌라이저 링크 (11)〕
먼저, 본 발명의 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13) 를 사용한 스태빌라이저 링크 (11) 에 대해, 차량에 설치한 예를 들어 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 스태빌라이저 링크 (11) 의 차량에 대한 설치 상태를 나타내는 사시도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트에 부호 「13-1」을, 제 1 실시형태의 변형예에 관련된 볼 조인트에 부호 「13-11」을, 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트에 부호 「13-2」를, 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트에 부호 「13-3」을, 각각 부여하고 있다. 또, 본 발명에 관련된 명세서에 있어서, 제 1 ∼ 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트를 총칭할 때에는, 볼 조인트에 부호「13」을 부여하여 설명한다.
차량의 차체 (모두 도시 생략) 에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 현가 장치 (15) 를 개재하여, 차륜 (W) 이 설치되어 있다. 노면으로부터 차륜 (W) 을 통해서 차체에 전달되는 충격이나 진동을 흡수하여 경감시키기 위해, 현가 장치 (15) 는, 코일 스프링 (15a) 과 쇼크 업소버 (15b) 를 갖는다.
좌우의 현가 장치 (15) 의 사이는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 대략 コ 자 형상의 스프링 강봉 등으로 이루어지는 스태빌라이저 (17) 를 통해 연결되어 있다. 차체의 롤 강성 (비틀림 변형에 대한 저항력) 을 높여 차량의 롤링을 억제하기 위해, 스태빌라이저 (17) 는, 좌우의 차륜 (W) 사이로 연장되는 토션 바 (17a) 와, 토션 바 (17a) 의 양 단부로부터 굴곡하여 연장되는 1 쌍의 아암부 (17b) 를 갖는다. 현가 장치 (15) 및 스태빌라이저 (17) 는, 후술하는 볼 스터드 (21) 가 체결되는 본 발명의 「구조체」에 상당한다.
스태빌라이저 (17) 와 차륜 (W) 을 지지하는 쇼크 업소버 (15b) 는, 스태빌라이저 링크 (11) 를 통해서 연결되어 있다. 당해 연결은, 좌우의 차륜 (W) 측에 있어서 동일하다. 스태빌라이저 (17) 및 스태빌라이저 링크 (11) 에 의해, 스태빌라이저 링크가 장착된 스태빌라이저가 구성되어 있다. 스태빌라이저 링크 (11) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 강관으로 이루어지는 봉상의 서포트 바 (11a) 의 양 단부에, 볼 조인트 (13) 를 각각 형성하여 구성되어 있다. 서포트 바 (11a) 의 선단부 (11a1) 는, 프레스 가공에 의해 평판상으로 소성 변형되어 있다.
여기서, 본 발명의 실시형태에 관련된 스태빌라이저 링크 (11) 는, 적어도 서포트 바 (11a) 및 볼 스터드 (21) 를 금형 내의 소정 위치에 인서트한 상태에서, 하우징 (23) 이 되는 수지를 상기 금형 내에 주입하는 인서트 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 이하의 설명에 있어서 「인서트 사출 성형 공정」이라는 용어를 사용하는 경우에는, 상기 공정을 의미한다.
1 쌍의 볼 조인트 (13) 중, 일방의 볼 조인트 (13) 는 스태빌라이저 (17) 의 아암부 (17b) 의 선단부에 체결 고정되고, 타방의 볼 조인트 (13) 는 쇼크 업소버 (15b) 의 브래킷 (15c) 에 체결 고정되어 있다. 또한, 본 실시형태의 1 쌍의 볼 조인트 (13) 의 구성은 동일하지만, 1 쌍의 볼 조인트의 구성이 상이해도 된다.
〔본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1)〕
다음으로, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1) 에 대해, 도 2A 를 참조하여 설명한다. 도 2A 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1) 를 나타내는 종단면도이다. 이하의 설명에 있어서, 특별히 언급하지 않는 이상 「축 방향」이란 볼 스터드 (21) 의 축선 (C) (도 2A 참조) 을 따른 방향, 「둘레 방향」이란 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) (도 2A 참조) 의 주회 (周回) 하는 방향 (즉 축선 (C) 둘레의 방향), 「직경 방향」이란 볼부 (21b) 의 반경 방향 (즉 축선 (C) 과 교차하는 방향) 을, 각각 의미한다. 또한, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 란, 볼 스터드 (21) 의 축선 (C) 둘레에서 볼부 (21b) 가 최대 직경을 이루는 주회상의 부분을 말한다. 바꿔 말하면, 적도부 (21c) 는, 볼부 (21b) 의 외면 중, 볼 스터드 (21) 의 축선 (C) 으로부터 직경 방향으로 가장 먼 부분이다. 본 실시형태의 볼 조인트의 종단면도는, 볼 스터드 (21) 의 축선 (C) 을 따른 단면도이고, 바꿔 말하면, 볼 스터드 (21) 의 축선 (C) 과 서포트 바 (11a) 의 중심 축선을 모두 포함하는 단면도이다.
제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1) 는, 도 2A 에 나타내는 바와 같이, 강 등의 금속제의 볼 스터드 (21) 와, 수지제의 하우징 (23) 으로 구성된다. 볼 스터드 (21) 는, 일 방향으로 연장되는 축 부재이고, 일방의 단부에 스터드부 (21a) 를 가짐과 함께, 타방의 단부에 구체상의 볼부 (21b) 를 가지고 구성되어 있다. 스터드부 (21a) 와 볼부 (21b) 는 용접 접합되어 있다. 스터드부 (21a) 와 볼부 (21b) 를 일체로 형성해도 된다. 하우징 (23) 은, 서포트 바 (11a) 의 양단에 각각 형성되어 있다. 하우징 (23) 은, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 를 회동 가능하게 지지한다. 본 실시형태의 스태빌라이저 링크나 볼 조인트에 있어서, 스터드부 (21a) 가 형성되어 있는 측을 상측, 볼부 (21b) 가 형성되어 있는 측을 하측 (또는 저부측) 이라고 부르는 경우가 있다.
볼 스터드 (21) 의 스터드부 (21a) 에는, 대플랜지부 (21a1) 와 소플랜지부 (21a2) 가, 축 방향으로 서로 이간되어 형성되어 있다. 대플랜지부 (21a1) 와 소플랜지부 (21a2) 사이에는, 주회 오목부 (21a3) 가 형성되어 있다. 대플랜지부 (21a1) 보다 선단측, 즉 볼 스터드 (21) 중 볼부 (21b) 의 측과는 상이한 측의 스터드부 (21a) 에는, 수나사부 (21a4) 가 형성되어 있다.
볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 를 회동 가능하게 지지하기 위해서, 하우징 (23) 중 볼부 (21b) 를 수용하는 부분에는, 도 2A 에 나타내는 바와 같이, 반구 오목부 (23a) 가 형성되어 있다. 하우징 (23) 의 상부에는, 원환상의 볼록형 플랜지 (23b) 가 형성되어 있다. 볼록형 플랜지 (23b) 는, 반구 오목부 (23a) 의 개구 주연부 (23a1) 에 접하여 직경 방향으로 기울어져 연장되는 원추면 형상의 테이퍼부 (23b1) 를 갖는다. 테이퍼부 (23b1) 의 축선 (C) 에 대한 경사각은, 볼 스터드 (21) 의 요동각, 축 직경 등에 따라 적절한 값으로 설정된다.
하우징 (23) 의 볼록형 플랜지 (23b) 와, 스터드부 (21a) 의 주회 오목부 (21a3) 의 사이에는, 이들의 간극을 덮도록 고무 등의 탄성체로 이루어지는 주회상의 더스트 커버 (27) 가 장착된다. 더스트 커버 (27) 는, 우수, 진애 등의 볼 조인트 (13-1) 에 대한 침입을 저지한다.
하우징 (23) 의 수지 소재로는, 열가소성을 갖는 것 (인서트 사출 성형에 의해 형성되기 때문에), 소정의 강도 요건을 만족하는 것 등을 고려하여, 예를 들어 PA66-GF30 (PA66 에 중량비 30 ∼ 50 ％ 의 유리 섬유를 넣은 것/융점 : 섭씨 270 도 정도) 을 사용할 수 있다. 단, 하우징 (23) 의 수지 소재로는, PA66-GF30 외에, PEEK (polyetheretherketone), PA66 (Polyamide 66), PPS (Poly Phenylene Sulfide Resin), POM (polyoxymethylene) 등의 엔지니어링 플라스틱, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱, FRP (Fiber Reinforced Plastics : 섬유 강화 플라스틱스), GRP (glass reinforced plastic : 유리 섬유 강화 플라스틱), CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics : 탄소섬유 강화 플라스틱스) 등의 소재를 적절히 사용해도 된다. 또한, 하우징 (23) 의 성형에 사용되는 수지를, 설명의 편의상, 제 2 수지라고 부른다.
제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1) 에서는, 하우징 (23) 의 반구 오목부 (23a) 에 수용된 볼부 (21b) 의 외주면이, 반구 오목부 (23a) 의 내주면에 접촉하면서 슬라이딩함으로써, 하우징 (23) 에 대해 볼 스터드 (21) 가 요동 (도 2A 의 화살표 α1 참조) 및 회전 (도 2A 의 화살표 α2 참조) 가능하도록 지지되어 있다. 이와 같이, 스태빌라이저 링크 (11) 에 구비되는 볼 조인트 (13-1) 에 의해, 현가 장치 (15) 및 스태빌라이저 (17) 가 원활하게 연결되어 있다.
제 1 실시형태에서는, 스태빌라이저 링크 (11) 를 제조할 때에 사용되는 상기 인서트 사출 성형 공정은, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 를 갖는 볼 조인트 (13-1) 를, 금형 내의 소정 위치에 인서트한 상태에서 실시된다. 인서트 사출 성형 후에는, 하우징 (23) 이 성형 수축을 일으키는 경우가 있다.
그래서, 제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1) 에서는, 하우징 (23) 에는, 예를 들어 도 2A 에 나타내는 바와 같이, 볼부 (21b) 에 있어서의 적어도 적도부 (21c) 를 실질적으로 둘러싸고 위치하도록, 볼부 (21b) 에 대향하는 부분의 하우징 (23) 의 성형 수축을 규제하기 위한 제 1 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-1) 가, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 대해 소정의 간격을 두고 매립되어 있다. 규제 부재 (51) 는 볼부 (21b) 를 직경 방향 외측에서부터 둘러싸고 있지만, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 를 전체 둘레에 걸쳐 둘러싸고 있어도 되고, 적도부 (21c) 의 전체 둘레의 일부를 둘러싸고 있어도 된다. 규제 부재 (51) 는, 볼부 (21b) 로부터 이간되어 형성되어 있고, 규제 부재 (51) 와 볼부 (21b) 의 직경 방향의 간극에는, 하우징 (23) 의 일부 (반구 오목부 (23a) 를 형성하는 부분) 가 위치 하고 있다.
제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1) 에 의하면, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 를 금형 내에 인서트한 상태에서 금형 내에 수지를 주입하는 인서트 사출 성형에 의해 하우징 (23) 을 형성하는 경우라도, 하우징 (23) 에 대한 볼부 (21b) 의 슬라이딩에 관련된 토크를 적절하게 관리할 수 있다.
〔규제 부재 (51) 의 구성〕
본 발명의 실시형태에 관련된 스태빌라이저 링크 (11) 에 있어서 주요한 구성 요소인 규제 부재 (51) 의 구성에 대해, 도 3A ∼ 도 3D 를 적절히 참조하여 설명한다. 도 3A 는, 제 1 ∼ 제 3 실시예에 관련된 규제 부재 (51a ∼ 51c) 에 있어서 공통된 평면도이다. 도 3B ∼ 도 3D 는, 제 1 ∼ 제 3 실시예에 관련된 규제 부재 (51a ∼ 51c) 의 정면도이다. 또한, 본 발명에 관련된 명세서에 있어서, 제 1 ∼ 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51a ∼ 51e) 를 총칭할 때에는, 규제 부재에 부호「51」을 부여하여 설명한다.
제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) 는, 도 3A 에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 대략 원형상으로 형성되어 있다. 이것은, 후기하는 제 2 ∼ 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51b ∼ 51e) 도 동일하다.
또, 제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) 는, 도 3B 에 나타내는 바와 같이, 정면에서 보아 대략 사각형상으로 형성되어 있다. 요컨대, 제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) 는, 도 3A, 도 3B 에 나타내는 바와 같이, 대략 원통 형상으로 형성되어 있다.
대략 원통 형상으로 형성된 제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) 를 얻는 데 있어서는, 원통 형상의 소재를 적절한 길이로 가로로 잘라 이용하면 된다. 또, 사각형 평판상의 소재를 원통 형상으로 둘러 말아서 제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) 를 얻어도 된다.
제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) 의 재질에는, 예를 들어, 철, 구리, 알루미늄 등의 금속류를 사용할 수 있다. 단, 제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) 의 재질로서, 내열성, 고온 특성이 양호하고 높은 기계적 강도를 갖는 상기 PEEK 등의 수지를 사용해도 된다. 즉, 본 실시형태의 규제 부재를 수지로 형성하는 경우에는, 인서트 사출 성형 공정에서 가해지는 열에 대한 내열성을 갖는 것이 필요하다. 이는, 후기하는 제 2 ∼ 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51b ∼ 51e) 도 동일하다.
제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) 의 두께는, 인서트 사출 성형 공정에 있어서, 수지의 주입압이 가해졌을 때에 소성 변형되지 않는 것, 가능한 한 얇은 것을 고려하여, 적절히 변경해도 된다. 이는, 후기하는 제 2 ∼ 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51b ∼ 51e) 도 동일하다.
제 1 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-1) 로는, 제 1 ∼ 제 3 실시예에 관련된 규제 부재 (51a ∼ 51c) 중 어느 것을 적절히 사용할 수 있다. 여기서, 제 1 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-1) 란, 제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1) 에 사용되는 규제 부재를 의미한다. 이에 준하여, 후기하는 제 2 및 제 3 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-2, 51-3) 란, 후기하는 제 2 및 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-2, 13-3) 에 사용되는 규제 부재를 의미한다. 또, 제 1 ∼ 제 3 실시예에 관련된 규제 부재 (51a ∼ 51c) 란, 제 1 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-1), 및 제 2 및 제 3 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-2, 51-3) 로서 적용 가능한 규제 부재의 양태를 나타낸다.
제 1 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-1) 는, 도 2A 에 나타내는 바와 같이, 하우징 (23) 을 축방향에 걸쳐서 관통하도록 형성되어 있다. 인서트 사출 성형 공정에 있어서, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 를 둘러싸도록 형성되는 규제 부재 (51-1) 는, 축방향의 양 단부가 금형의 소정 위치에 고정되어 위치 결정된 상태로, 수지의 주입을 실시한다.
볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 를 둘러싸도록 규제 부재 (51-1) 를 형성하면, 인서트 사출 성형 공정에 있어서, 규제 부재 (51-1) 의 둘레측벽 (52) (도 3A ∼ 도 3D 참조) 이 그 내외 (직경 방향 내측과 외측) 를 가로막기 때문에, 규제 부재 (51-1) 의 내외 간에 있어서의 수지의 흐름이 저해된다.
그래서, 제 1 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-1) 로서 적용되는 제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) 에는, 도 3B 에 나타내는 바와 같이, 그 둘레측벽 (52) 의 전체면에 걸쳐서 복수의 통공 (53) (관통공) 이 형성되어 있다. 즉, 규제 부재 (51-1) 의 둘레측벽 (52) 에는, 직경 방향으로 관통하는 복수의 통공 (53) 이 형성되어 있다. 통공 (53) 의 형상·사이즈·수량·배치 위치는, 규제 부재 (51-1) (도 2A 참조) 의 내측과 외측의 사이에 있어서의 수지의 흐름이 양호해지는 것을 고려하여, 적절히 변경된다. 통공 (53) 의 형상·사이즈·수량·배치 위치가 적절히 변경되는 것은, 후기하는 제 2 ∼ 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51b ∼ 51e) 도 동일하다.
제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) 에 의하면, 그 둘레측벽 (52) 의 전체면에 걸쳐서 복수의 통공 (53) 을 형성했기 때문에, 하우징 (23) 에 대한 볼부 (21b) 의 슬라이딩에 관련된 토크를 적절히 조정할 수 있다.
인서트 사출 성형시에 있어서, 하우징 (23) 이 성형 수축을 일으켰다고 해도, 볼부 (21b) 를 둘러싸는 규제 부재 (51) 가 형성되어 있기 때문에, 하우징 (23) 의 수축에 의해 생기는 힘을 규제 부재 (51) 가 지지할 수 있고, 하우징 (23) 이 볼부 (21b) 로의 체결을 규제 부재 (51) 가 억제할 수 있다. 이 때문에, 하우징 (23) 에 대한 볼부 (21b) 의 슬라이딩에 관련된 토크를 원하는 값으로 조정할 수 있다.
제 2 실시예에 관련된 규제 부재 (51b) 에서는, 도 3C 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) 와 비교하여, 그 둘레측벽 (52) 의 전체면에 걸쳐서 형성되는 복수의 통공 (53) 의 사이즈가, 축방향에 있어서의 위치의 변화에 따라서 상이하다. 도 3C 의 예에서는, 규제 부재 (51b) 의 둘레측벽 (52) 중 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 대응하는 부분에 존재하는 통공 (53) 의 사이즈가, 축방향에서 최소 사이즈로 설정되어 있다. 또, 제 2 실시예에 관련된 규제 부재 (51b) 에서는, 그 둘레측벽 (52) 의 전체면에 걸쳐서 형성되는 통공 (53) 의 사이즈가, 도 3C 에 나타내는 바와 같이, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 대응하는 부분으로부터 멀어질수록 큰 사이즈가 되도록 설정되어 있다.
제 3 실시예에 관련된 규제 부재 (51c) 에서는, 도 3D 에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시예에 관련된 규제 부재 (51b) 와 마찬가지로, 그 둘레측벽 (52) 의 전체면에 걸쳐서 형성되는 복수의 통공 (53) 의 사이즈가, 축방향에 있어서의 위치의 변화에 따라서 상이하다. 도 3D 의 예에서는, 규제 부재 (51c) 의 둘레측벽 (52) 중 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 대응하는 부분에 존재하는 통공 (53) 의 사이즈가, 제 2 실시예에 관련된 규제 부재 (51b) 와는 반대로, 축방향에서 최대 사이즈로 설정되어 있다. 또, 제 3 실시예에 관련된 규제 부재 (51c) 에서는, 그 둘레측벽 (52) 의 전체면에 걸쳐서 형성되는 통공 (53) 의 사이즈가, 도 3D 에 나타내는 바와 같이, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 대응하는 부분으로부터 멀어질수록 작은 사이즈가 되도록 설정되어 있다.
제 2 및 제 3 실시예에 관련된 규제 부재 (51b, 51c) 에 의하면, 그 둘레측벽 (52) 의 전체면에 걸쳐서 형성되는 복수의 통공 (53) 의 사이즈를, 축방향에 있어서의 위치의 변화에 따라서 상이하도록 설정했기 때문에, 하우징 (23) 에 대한 볼부 (21b) 의 슬라이딩에 관련된 토크를, 축방향에 있어서의 위치에 대응시켜 미세 조정할 수 있다.
제 1 실시형태의 변형예에 관련된 볼 조인트 (13-11) 에서는, 도 2A, 도 2B 를 대비해 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 변형예에 관련된 규제 부재 (51-11) 는, 제 1 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-1) 와 비교하여, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 와의 사이의 간격이 넓어져 있다. 이와 같이, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 대한 규제 부재 (51) 의 상대 위치 관계를 적절히 조정함으로써, 하우징 (23) 에 관련된 성형 수축의 규제 정도를 임의로 미조정할 수 있다.
〔본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-2)〕
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-2) 에 대해, 도 4 를 참조하여 설명한다. 도 4 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-2) 를 나타내는 종단면도이다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1) 와, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-2) 에서는, 서로 공통되는 구성쪽이 서로 상이한 구성보다 많다. 그래서, 상기 양자 사이의 구성 상의 차이점에 주목하여 설명함으로써, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-2) 의 설명을 대신하는 것으로 한다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1) 에서는, 도 2A 에 나타내는 바와 같이, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 의 외주면이, 하우징 (23) 의 반구 오목부 (23a) 의 내주면에 대해 직접적으로 접촉함으로써, 연결 기구를 구성하고 있다.
이에 대해, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-2) 에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 의 외주면과, 하우징 (23) 의 반구 오목부 (23a) 의 내주면의 사이에, 수지제의 볼 시트 (24) 가 개재함으로써, 연결 기구를 구성하고 있다. 볼 시트 (24) 는, 볼부 (21b) 의 외면의 과반 영역을 덮도록 수지에 의해 일체 형성되어 있다. 볼 시트 (24) 는, 단독 사출 성형 공정에 의해 제조된다.
하우징 (23) 의 반구 오목부 (23a) 에 수용된 볼부 (21b) 의 외주면이, 볼 시트 (24) 의 내주면에 접촉하면서 슬라이딩함으로써, 하우징 (23) 에 대해 볼 스터드 (21) 가 요동 (도 4 의 화살표 α1 참조) 및 회전 (도 4 의 화살표 α2 참조) 가능하게 지지되고 있다. 이와 같이, 스태빌라이저 링크 (11) 에 구비되는 볼 조인트 (13) 에 의해, 현가 장치 (15) 및 스태빌라이저 (17) 가 원활하게 연결되어 있다.
상기와 같이 구성된 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-2) 에서는, 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13) 와 마찬가지로, 하우징 (23) 에는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 볼부 (21b) 에 있어서의 적어도 적도부 (21c) 를 실질적으로 둘러싸고 위치하도록, 제 2 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-2) 가, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 대해 소정의 간격을 두고 매립되어 있다.
제 2 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-2) 로는, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시예에 관련된 규제 부재 (51a ∼ 51c) 중, 임의의 어느 하나를 적용하면 된다.
제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-2) 에 의하면, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 가 수용된 볼 시트 (24) 를 금형 내에 인서트한 상태에서 금형 내에 수지를 주입하는 인서트 사출 성형에 의해 하우징 (23) 을 형성하는 경우라도, 하우징 (23) 에 대한 볼부 (21b) 의 슬라이딩에 관련된 토크를 적절하게 관리할 수 있다.
〔본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3)〕
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3) 에 대해, 도 5 를 참조하여 설명한다. 도 5 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3) 를 나타내는 종단면도이다. 또한, 도 5 는, 도 6B 에 나타내는 V-V 선을 따른 종단면을 나타낸다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1) 와, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3) 는, 서로 공통되는 구성쪽이 서로 상이한 구성보다 많다. 그래서, 상기 양자 사이의 구성 상의 차이점에 주목하여 설명함으로써, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3) 의 설명을 대신하는 것으로 한다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1) 에서는, 도 2A 에 나타내는 바와 같이, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 의 외주면이, 하우징 (23) 의 반구 오목부 (23a) 의 내주면에 대해 직접적으로 접촉함으로써, 연결 기구를 구성하고 있다.
이에 대해, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3) 에서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 의 외주면과 하우징 (23) 의 반구 오목부 (23a) 의 내주면의 사이에, 수지제의 볼 시트 (25) 가 개재됨으로써 연결 기구를 구성하고 있다. 볼 시트 (25) 는, 볼부 (21b) 의 외면의 과반 영역을 덮도록 제 1 수지에 의해 일체 형성되어 있다. 볼 시트 (25) 는, 제 1 수지를 사용한 단독 사출 성형 공정에 의해 제조된다.
〔볼 시트 (25)〕
다음으로, 볼 시트 (25) 의 상세 구조에 대해, 도 6A, 도 6B 를 참조하여 설명한다. 도 6A 는, 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3) 에 사용되는 볼 시트 (25) 에 있어서, 플랜지부 (25e) 에 절결부가 형성되어 있는 상태를 나타내는 정면도이다. 도 6B 는, 도 6A 에 나타내는 볼 시트 (25) 를 저부 (25b) 측으로부터 본 저면도이다.
볼 시트 (25) 는, 도 6A 에 나타내는 바와 같이, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 의 구상 외주면 중 과반 영역을 덮는 구상 내주면에 의해 형성되는 수용부 (25c) 를 갖고 구성되어 있다. 수용부 (25c) 는, 볼부 (21b) 의 수용부를 구성한다.
여기서, 스태빌라이저 링크 (11) 를 제조할 때에 사용되는 상기 인서트 사출 성형 공정은, 볼부 (21b) 에 볼 시트 (25) 를 장착한 상태의 볼 스터드 (21) 를 갖는 볼 조인트 (13) 를, 금형 내에 인서트한 상태에서 제 2 수지를 주입함으로써 실시된다. 요컨대, 인서트 사출 성형 공정에 사용하는 하우징 (23) 이 되는 제 2 수지의 사출 온도·사출 압력에, 제 1 수지에 의해 형성된 볼 시트 (25) 도 노출되게 된다. 이 경우에 있어서, 제 2 수지의 사출 온도·사출 압력에 노출됨으로써 볼 시트 (25) 의 연화가 발생하고, 이 연화에 수반되는 볼 시트 (25) 의 변형·찌부러짐에 의해, 하우징 (23) 에 대한 볼부 (21b) 의 슬라이딩에 관련된 토크를 적절하게 관리할 수 없는 사태가 우려된다.
그래서, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3) 에서는, 볼 시트 (25) 의 성형시에 있어서의 수용부 (25c) 의 내경 치수는, 사출 성형 후의 볼 시트 (25) 가 되는 제 1 수지의 성형 수축 마진, 및 인서트 사출 성형시에 있어서 하우징 (23) 이 되는 제 2 수지의 사출 온도·사출 압력에 의한 인서트 사출 성형 후의 제 2 수지의 성형 수축 마진을 예측한 분만큼 큰 치수로 설정되어 있다. 이로써, 만일, 사출 성형 후의 제 1 수지의 성형 수축, 및 제 2 수지의 사출 온도·사출 압력에 의한 인서트 사출 성형 후의 제 2 수지의 성형 수축에 의해 볼 시트 (25) 의 수용부 (25c) 의 내경이 수축되었다고 해도, 수용부 (25c) 의 내주면과 볼부 (21b) 의 외주면의 사이에 생기는 토크를 적정하게 유지할 수 있다.
볼 시트 (25) 의 수용부 (25c) 에는, 도 6A, 도 6B 에 나타내는 바와 같이, 경도선을 따라 연장되는 복수의 홈부 (25c1) 가 형성되어 있다. 복수의 홈부 (25c1) 에는, 볼부 (21b) 의 외주면과 볼 시트 (25) 의 수용부 (25c) 의 사이에 생기는 마찰력을 저감시키기 위해서, 그리스 등의 윤활제가 충전된다.
복수의 홈부 (25c1) 는, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 있어서 각각이 서로 동등한 간격을 두고 형성되어 있다. 도 6A 에 나타내는 예에서는, 8 개의 홈부 (25c1) 가 형성되어 있다. 홈부 (25c1) 의 치수는 특별히 한정되지 않지만, 압괴의 정도를 경감시키는 것을 고려하여, 예를 들어, 폭 0.3 ㎜ 이하, 깊이 0.3 ㎜ 이하로 해도 된다.
볼 시트 (25) 에 있어서의 저부 (25b) 측의 수용부 (25c) 중, 볼부 (21b) 의 정상부 (21b1) (저정부 (底頂部)) 에 대향하는 안쪽 저부에는, 도 6A, 도 6B 에 나타내는 바와 같이, 윤활제를 수용 가능한 오목부로 이루어지는 윤활제실 (25c2) 이 형성되어 있다.
볼 시트 (25) 에는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 개구 주연부 (25a) 를 포함하는 영역에 걸쳐 주회상의 플랜지부 (25e) 가 형성되어 있다. 플랜지부 (25e) 의 최대 외경 치수는, 볼부 (21b) 의 최대 외경 치수와 비교하여 큰 치수로 설정된다. 구체적으로는, 예를 들어, 플랜지부 (25e) 의 최대 외경 치수는, 볼부 (21b) 의 최대 외경 치수 (구 직경) 에 소정의 치수 (예를 들어 2 ∼ 4 ㎜ 정도) 를 더한 치수로 설정된다. 이로써, 플랜지부 (25e) 는, 사출 성형 공정에 의한 제조 후의 볼 시트 (25) 에 있어서의 볼부 (21b) 의 수용 공간 (오버행한 부분을 갖는다) 으로부터 수형 (雄型) 의 구체부 (도시 생략) 를 무리하게 발출할 때에 가해지는 발출력을 수용하는 수용부로서의 역할을 완수한다.
플랜지부 (25e) 중 볼부 (21b) 의 정상부 (21b1) 측의 둘레단 가장자리 (25e1) 는, 도 6A 에 나타내는 바와 같이, 개구 주연부 (25a) 로부터 적어도 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 를 덮는 위치까지 수하 (垂下) 되도록 연장되어 나와 있다. 이로써, 사출 성형 공정에 의한 제조 후의 볼 시트 (25) 의 수용부 (25c) 로부터 수형의 구체부를 무리하게 발출할 때에 생길 가능성이 있는 볼 시트 (25) 의 좌굴 변형을 억지 (抑止) 할 수 있다.
볼 시트 (25) 의 개구 주연부 (25a) 의 내경 치수는, 볼부 (21b) 의 최대 외경 치수와 비교하여 작은 치수로 설정된다. 구체적으로는, 예를 들어, 개구 주연부 (25a) 의 내경 치수는, 볼부 (21b) 의 최대 외경 치수 (구 직경) 에 소정의 계수 (0.90 ∼ 0.98) 를 곱한 값으로 설정된다. 요컨대, 볼 시트 (25) 의 개구 주연부 (25a) 는, 볼부 (21b) 에 대해 오버행하도록 구성되어 있다. 이로써, 볼 시트 (25) 가 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 의 주위를 확실하게 감싸서 유지할 수 있다.
볼 시트 (25) 의 성형에 사용되는 제 1 수지의 소재로는, 열가소성을 갖는 (사출 성형에 의해 형성되기 때문에) 것, 및 소정의 마모 내구성 요건을 만족하는 것, 하우징 (23) 이 되는 제 2 수지의 소재의 융점 (예를 들어 섭씨 270 도 정도) 과 동등 또는 그 이상의 융점을 나타내는 것을 고려하여, 예를 들어 PBT (Poly Butylene Terephthalate/융점 : 섭씨 230 도 정도), PA46 (Polyamide 46/융점 : 섭씨 270 도 정도), PEEK (polyetheretherketone/융점 : 섭씨 340 도 정도) 등이 바람직하게 사용된다. 볼 시트 (25) 가 되는 제 1 수지의 소재로서, 하우징 (23) 이 되는 제 2 수지의 소재의 융점과 동등 또는 그 이상의 융점을 나타내는 수지 소재를 선정하는 이유는, 인서트 사출 성형시의 볼 시트 (25) 의 연화에 수반되는 변형·찌부러짐을 억제할 수 있기 때문이다.
제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3) 에서는, 하우징 (23) 의 반구 오목부 (23a) 에 수용된 볼부 (21b) 의 외주면이, 볼 시트 (25) 의 내주면에 접촉하면서 슬라이딩함으로써, 하우징 (23) 에 대해 볼 스터드 (21) 가 요동 (도 5 의 화살표 α1 참조) 및 회전 (도 5 의 화살표 α2 참조) 가능하게 지지되고 있다. 이와 같이, 스태빌라이저 링크 (11) 에 구비되는 볼 조인트 (13-3) 에 의해, 현가 장치 (15) 및 스태빌라이저 (17) 가 원활하게 연결되어 있다.
상기와 같이 구성된 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3) 에서는, 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13) 와 마찬가지로, 하우징 (23) 에는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 볼부 (21b) 에 있어서의 적어도 적도부 (21c) 를 실질적으로 둘러싸고 위치하도록, 제 3 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-3) 가, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 대해 소정의 간격을 두고 매립되어 있다.
제 3 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-3) 로는, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시예에 관련된 규제 부재 (51a ∼ 51c) 중, 임의의 어느 하나를 적용하면 된다.
제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3) 에서는, 제 1 및 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1, 13-2) 와 비교하여, 규제 부재 (51-3) 의 설치 방법이 상이하다.
즉, 제 1 및 제 2 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-1, 13-2) 에서는, 제 1 및 제 2 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-1, 51-2) 는, 도 2A, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 하우징 (23) 을 축방향에 걸쳐서 관통하도록 형성되어 있다.
이에 대해, 제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3) 에서는, 제 3 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-3) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 하우징 (23) 에 내포되도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 제 3 실시형태에 관련된 규제 부재 (51-3) 는, 볼 시트 (25) 의 플랜지부 (25e) 의 주위를 감싸 안도록 (지지하도록) 형성되어 있다.
볼 시트 (25) 의 플랜지부 (25e) 의 주위를 감싸 안도록 규제 부재 (51-3) 를 형성하면, 인서트 사출 성형 공정에 있어서, 규제 부재 (51-3) 의 둘레측벽 (52) (도 3A ∼ 도 3D 참조) 이 그 내외를 가로막기 때문에, 규제 부재 (51-3) 의 내외 간에 있어서의 수지의 흐름이 저해된다.
그래서, 볼 시트 (25) 의 플랜지부 (25e) 에 있어서의 외주연부에는, 도 6A 및 도 6B 에 나타내는 바와 같이, 축방향을 따른 홈상의 절결부 (26) 가, 서로 동등한 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 절결부 (26) 의 형상·수량은, 규제 부재 (51-3) (도 5 참조) 의 내측과 외측 사이에 있어서의 수지의 흐름이 양호해지는 것을 고려하여, 적절히 변경하면 된다.
제 3 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13-3) 에 의하면, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 가 수용된 볼 시트 (25) 를 금형 내에 인서트한 상태에서 금형 내에 수지를 주입하는 인서트 사출 성형에 의해 하우징 (23) 을 형성하는 경우라도, 하우징 (23) 에 대한 볼부 (21b) 의 슬라이딩에 관련된 토크를 적절하게 관리할 수 있다.
〔제 4, 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51d, 51e) 의 구성〕
다음으로, 제 4, 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51d, 51e) 의 구성에 대해, 도 7A, 도 7B, 도 8A, 도 8B 를 적절히 참조하여 설명한다. 도 7A 는, 제 4 실시예에 관련된 규제 부재 (51d) 의 평면도이다. 도 7B 는, 제 4 실시예에 관련된 규제 부재 (51d) 의 정면도이다. 도 8A 는, 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51e) 의 평면도이다. 도 8B 는, 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51e) 의 정면도이다.
제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) (도 3B 참조) 와, 제 4, 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51d, 51e) (도 7A, 도 7B, 도 8A, 도 8B 참조) 는, 서로 공통되는 구성쪽이 서로 상이한 구성보다 많다. 그래서, 상기 양자 사이의 구성 상의 차이점에 주목하여 설명함으로써, 제 4, 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51d, 51e) 의 설명을 대신하는 것으로 한다.
제 1 실시예에 관련된 규제 부재 (51a) (도 3B 참조) 에서는, 그 둘레측벽 (52) 은 원통 형상으로 형성되어 있다.
이에 대해, 제 4 실시예에 관련된 규제 부재 (51d) 에서는, 도 7A, 도 7B 에 나타내는 바와 같이, 그 둘레측벽 (52) 은 술통 형상으로 형성되어 있다. 도 7B 에 나타내는 예에서는, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 대응하는 축방향의 부분이, 바깥쪽을 향하여 가장 팽출되어 있다.
또, 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51e) 에서는, 도 8A, 도 8B 에 나타내는 바와 같이, 그 둘레측벽 (52) 은 축방향에 있어서의 중앙 부분이 잘록한 역술통 형상 (장구 형상) 으로 형성되어 있다. 도 8B 에 나타내는 예에서는, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 대응하는 축방향의 부분이, 안쪽을 향하여 가장 잘록해져 있다.
또한, 제 4 또는 제 5 실시예에 관련된 규제 부재 (51d, 51e) 의 어느 것에 대해, 제 2 또는 제 3 실시예에 관련된 규제 부재 (51b, 51c) 의 구성을 조합하여 적용해도 된다.
〔본 발명의 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13) 가 나타내는 작용 효과〕
다음으로, 본 발명의 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13) 가 나타내는 작용 효과에 대해 설명한다. 본 발명의 양태 (1) 에 관련된 볼 조인트 (13) 는, 일단이 현가 장치 (15)·스태빌라이저 (17) (구조체) 에 체결되고 타단에 볼부 (21b) 를 갖는 볼 스터드 (21) 와, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 를 회동 가능하게 지지하는 수지제의 하우징 (23) 을 구비하는 볼 조인트 (13) 로서, 하우징 (23) 에는, 볼부 (21b) 에 있어서의 적어도 적도부 (21c) 를 실질적으로 둘러싸고 위치하도록, 하우징 (23) 의 성형 수축을 규제하기 위한 규제 부재 (51) 가, 볼부 (21b) 의 적도부 (21c) 에 대해 소정의 간격을 두고 매립되어 있다.
본 발명의 양태 (1) 에 관련된 볼 조인트 (13) 에서는, 인서트 사출 성형 공정에 있어서, 하우징 (23) 에 매립된 규제 부재 (51) 가, 규제 부재 (51) 의 바깥쪽에 존재하는 부분의 하우징 (23) 이 되는 제 2 수지의 성형 수축을 규제하도록 작용한다.
본 발명의 양태 (1) 에 관련된 볼 조인트 (13) 에 의하면, 볼 스터드 (21) 의 볼부 (21b) 를 금형 내에 인서트한 상태에서 금형 내에 수지를 주입하는 인서트 사출 성형에 의해 하우징 (23) 을 형성하는 경우라도, 하우징 (23) 에 대한 볼부 (21b) 의 슬라이딩에 관련된 토크를 정밀하게 관리할 수 있다.
또, 본 발명의 양태 (2) 에 관련된 볼 조인트 (13) 는, 본 발명의 양태 (1) 에 기재된 볼 조인트 (13) 로서, 하우징 (23) 과 볼부 (21b) 의 사이에 개재하도록 형성되고, 볼부 (21b) 의 수용부를 갖는 수지제의 볼 시트 (24, 25) 를 추가로 구비하고, 규제 부재 (51) 는, 볼 시트 (24, 25) 를 둘러싸도록 형성되어 있다.
본 발명의 양태 (2) 에 관련된 볼 조인트 (13) 에서는, 규제 부재 (51) 가 볼 시트 (24, 25) 를 둘러싸도록 형성되어 있기 때문에, 볼 시트 (24, 25) 를 구비하는 양태의 볼 조인트 (13) 에 있어서, 본 발명의 양태 (1) 에 관련된 볼 조인트 (13) 와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또, 본 발명의 양태 (3) 에 관련된 볼 조인트 (13) 는, 본 발명의 양태 (2) 에 기재된 볼 조인트 (13) 로서, 볼 시트 (25) 는, 볼부 (21b) 의 저정부에서 적도부 (21c) 에 걸친 영역을 적어도 포함하는, 볼부 (21b) 의 외면의 과반 영역을 덮고 있고, 볼 시트 (25) 에는, 그 개구 주연부 (25a) 를 포함하는 영역에 플랜지부 (25e) 가 형성되어 있고, 규제 부재 (51-3) 는, 볼 시트 (25) 의 플랜지부 (25e) 에 있어서의 외주연부를 지지하도록 형성되어 있다.
본 발명의 양태 (3) 에 관련된 볼 조인트 (13) 에 의하면, 규제 부재 (51-3) 가, 볼 시트 (25) 의 플랜지부 (25e) 에 있어서의 외주연부를 지지하도록 형성되어 있기 때문에, 본 발명의 양태 (2) 에 관련된 볼 조인트 (13) 와 동일한 작용 효과에 추가하여, 인서트 사출 성형 공정에 있어서, 규제 부재 (51-3) 를 금형의 소정 위치에 끼워 넣는 작업을 간이하게 실시할 수 있다.
또, 본 발명의 양태 (4) 에 관련된 볼 조인트 (13) 는, 본 발명의 양태 (3) 에 기재된 볼 조인트 (13) 로서, 볼 시트 (25) 의 플랜지부 (25e) 에는, 그 외주연부에 절결부 (26) 가 형성되어 있다.
본 발명의 양태 (4) 에 관련된 볼 조인트 (13) 에서는, 볼 시트 (25) 의 플랜지부 (25e) 에는, 그 외주연부에 절결부 (26) 가 형성되어 있기 때문에, 절결부 (26) 가 규제 부재 (51-3) 의 내외 간에 있어서의 수지의 흐름을 촉진시키도록 작용한다.
본 발명의 양태 (4) 에 관련된 볼 조인트 (13) 에 의하면, 본 발명의 양태 (3) 에 관련된 볼 조인트 (13) 와 동일한 작용 효과에 추가하여, 볼 시트 (25) 주변의 하우징 (23) 의 성형 품질을 높일 수 있다.
또, 본 발명의 양태 (5) 에 관련된 볼 조인트 (13) 는, 본 발명의 양태 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 볼 조인트 (13) 로서, 규제 부재 (51) 는 대략 원통 형상으로 형성되어 있고, 규제 부재 (51) 의 둘레측벽 (52) 에는 복수의 통공 (53) 이 형성되어 있는 구성을 채용해도 된다.
본 발명의 양태 (5) 에 관련된 볼 조인트 (13) 에서는, 대략 원통 형상으로 형성된 규제 부재 (51) 의 둘레측벽 (52) 에는, 복수의 통공 (53) (관통공) 이 형성되어 있기 때문에, 복수의 통공 (53) 이 규제 부재 (51) 의 내외 간에 있어서의 수지의 흐름을 촉진시키도록 작용한다.
본 발명의 양태 (5) 에 관련된 볼 조인트 (13) 에 의하면, 본 발명의 양태 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 관련된 볼 조인트 (13) 와 동일한 작용 효과에 추가하여, 규제 부재 (51) 주변의 하우징 (23) 의 성형 품질을 높일 수 있다.
또, 본 발명의 양태 (6) 에 관련된 스태빌라이저 링크 (11) 는, 현가 장치 (15) 및 스태빌라이저 (17) 를 구비하는 차량에 형성되고, 현가 장치 (15) 및 스태빌라이저 (17) 를 연결하는 스태빌라이저 링크 (11) 로서, 봉상의 서포트 바 (11a) 와, 당해 서포트 바 (11a) 의 길이 방향의 적어도 어느 일방의 단부에 형성된, 본 발명의 양태 (1) ∼ (5) 중 어느 하나에 기재된 볼 조인트 (13) 를 구비하고 있다.
본 발명의 양태 (6) 에 관련된 스태빌라이저 링크 (11) 에 의하면, (1) ∼ (5) 중 어느 하나에 기재된 볼 조인트 (13) 에 의한 작용 효과를 나타내는 스태빌라이저 링크 (11) 를 실현할 수 있다.
본 발명의 양태 (7) 에 관련된 스태빌라이저 링크가 장착된 스태빌라이저는, 스태빌라이저 (17) 와, 당해 스태빌라이저 (17) 에 연결된 본 발명의 양태 (6) 에 관련된 스태빌라이저 링크 (11) 를 구비한다.
〔그 밖의 실시형태〕
이상 설명한 복수의 실시형태는, 본 발명의 구현화의 예를 나타낸 것이다. 따라서, 상기 실시형태에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정적으로 해석되지는 않는다. 본 발명은 그 요지 또는 그 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고, 여러 가지 형태로 실시하는 것이 가능하다.
예를 들어, 본 발명의 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13) 를, 차량의 스태빌라이저 링크 (11) 에 적용하는 예를 들어 설명했지만, 본 발명은 이 예로 한정되지 않는다. 본 발명의 실시형태에 관련된 볼 조인트 (13) 는, 산업용 로봇이 갖는 아암의 관절 부분, 셔블 카, 크레인 차 등의 산업용 차량이 갖는 아암의 관절 부분의 구조 등에 폭넓게 적용 가능하다.
또, 본 발명의 실시형태에 관련된 규제 부재 (51) 를 사용한 토크 관리 기술을, 그 밖의 토크 관리 기술로서, 예를 들어, 인서트 사출 성형 후의 하우징 (23) 에 대한 고주파 유도 가열 처리를 조합하여 적용해도 된다.
또, 본 발명의 실시형태에 관련된 설명에 있어서, 하우징 (23) 에 대한 볼부 (21b) 의 슬라이딩에 관련된 토크를, 축방향에 있어서의 위치에 대응시켜 미조정하는 양태 (제 2 및 제 3 실시예에 관련된 규제 부재 (51b, 51c)) 를 예시하여 설명했지만, 본 발명은 이 예로 한정되지 않는다. 하우징 (23) 에 대한 볼부 (21b) 의 슬라이딩에 관련된 토크를, 둘레 방향에 있어서의 위치에 대응시켜 미조정하는 양태를 채용해도 된다. 나아가, 하우징 (23) 에 대한 볼부 (21b) 의 슬라이딩에 관련된 토크를, 축방향에 있어서의 위치에 대응시켜 미조정하는 양태와, 둘레 방향에 있어서의 위치에 대응시켜 미조정하는 양태를 조합하여 적용해도 된다.
11 : 스태빌라이저 링크
13 : 볼 조인트
15 : 현가 장치 (구조체)
17 : 스태빌라이저 (구조체)
21 : 볼 스터드
21b : 볼부
21c : 적도부
23 : 하우징
24 : 볼 시트
25 : 볼 시트
25a : 볼 시트의 개구 주연부
25c : 수용부
25e : 플랜지부
26 : 절결부
51 : 규제 부재
52 : 둘레측벽
53 : 통공

Claims (7)

  1. 볼부를 갖는 금속제의 볼 스터드와,
    상기 볼 스터드의 상기 볼부를 회동 가능하게 지지하는 수지제의 하우징을 구비하고,
    상기 하우징에는, 상기 볼부에 있어서의 적어도 적도부를 둘러싸고 위치하도록, 당해 하우징의 성형 수축을 규제하기 위한 규제 부재가, 상기 볼부의 적도부에 대해 간격을 두고 매립되어 있는, 볼 조인트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 볼부의 사이에 개재하도록 형성되고, 당해 볼부의 수용부를 갖는 수지제의 볼 시트를 추가로 구비하고,
    상기 규제 부재는, 상기 볼 시트를 둘러싸도록 형성되어 있는, 볼 조인트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 볼 시트는, 상기 볼부의 저정부로부터 상기 적도부에 걸친 영역을 적어도 포함하는, 상기 볼부의 외면의 과반 영역을 덮고 있고,
    상기 볼 시트에는, 그 개구 주연부를 포함하는 영역에 플랜지부가 형성되어 있고,
    상기 규제 부재는, 상기 볼 시트의 플랜지부에 있어서의 외주연부를 지지하도록 형성되어 있는, 볼 조인트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 볼 시트의 플랜지부에는, 그 외주연부에 절결부가 형성되어 있는, 볼 조인트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 규제 부재는, 대략 원통 형상으로 형성되어 있고,
    상기 규제 부재의 둘레측벽에는, 복수의 관통공이 형성되어 있는, 볼 조인트.
  6. 봉상의 서포트 바와,
    상기 서포트 바의 길이 방향의 적어도 어느 일방의 단부에 형성된, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 볼 조인트를 구비하여 구성되는, 스태빌라이저 링크.
  7. 스태빌라이저와,
    상기 스태빌라이저에 연결된 제 6 항에 기재된 스태빌라이저 링크를 구비하는 스태빌라이저 링크가 장착된, 스태빌라이저.
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