KR20220036667A - 수팽창 지수재가 구비된 볼 조인트 - Google Patents

수팽창 지수재가 구비된 볼 조인트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본 발명은 볼 조인트(ball joint)에 관한 것으로 부트와 소켓이 결합된 부분 사잉에 수팽창 지수재가 구비되어 수분에 의한 수팽창에 의해 먼지 또는 수분의 유입이 방지되는 효과를 달성할 수 있다.

Description

수팽창 지수재가 구비된 볼 조인트{Ball Joint with Water Expansion Water-Stop Material}
본 발명은 볼 조인트(ball joint)에 관한 것이다.
볼 조인트는 구관절의 기능을 갖는 이음 수단으로 널리 이용되고 있다. 일반적으로 볼 조인트는, 도 5에 보이는 바와 같이, 구관절의 역할을 하는 볼 스터드(10), 볼 스터드(10)를 감싸 볼 스터드(10)를 보호하고 볼 스터드(10)와 소켓(13) 사이에 작용하는 마찰력을 조절하는 볼 시트(14), 볼 스터드(10)와 볼 시트를 안착시키는 소켓(13), 볼 스터드(10)가 압축하중에 의해 소켓(13) 아래로 빠지지 않도록 볼 스터드(10)를 밀봉하는 플러그(15) 및 볼 스터드(10)에 먼지가 들어가지 않도록 소켓(14)의 상부를 덮는 더스트 커버(12)를 포함하며 소켓(13)의 하단부는 코킹되고, 이러한 볼 조인트는 너클 또는 암(arm)에 압입되어 조립된다.
이러한 볼 조인트는 소켓(13) 안에 안착된 볼 스터드(10) 주변에 이물질이 들어가지 않도록 하단에 플러그(15) 뿐만 아니라 소켓(13)상단에도 부트(12)를 채용하여 밀폐하고 있다.
부트(12)는 소켓(13)의 상부를 감싸면서 결합되고 체결링(11)을 통해 채결되는 데 아무리 체결링(11)을 강하게 체결한다 하더라도 시간이 지나면서 소켓(13)과 부트(12) 사이(W1) 또는 볼 스터드(10)와 부트(12) 사이(W2)로 수분이 유입되어 볼 조인트의 성능을 저하시키는 등의 문제가 있어 이를 해결하기 위한 방안이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로 부트와 소켓 사이에 수팽창 지수재를 구비하여 수분에 의해 팽창된 수팽창재를 통해 기밀성이 향상되어 수분유입을 방지하는 수팽창 지수재가 구비된 볼 조인트를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 의한 볼 조인트는 볼과 스터드부를 포함하는 볼스터드; 상기 볼스터드가 유동가능하도록 상기 볼을 감싸는 볼시트; 상기 볼시트가 삽입되도록 수용공간을 가지며, 상부 외면에 장착부를 포함하는 소켓; 및 일측은 상기 스터드부에 결합되는 제1 결합부와, 타측은 상기 장착부에 결합되는 제2 결합부가 형성된 부트; 상기 제1 결합부와 상기 스터드부 사이 또는 상기 제2 결합부와 상기 장착부 사이에 구비되는 수팽창재를 포함한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 있어서, 상기 장착부는 상기 소켓과 별도로 구비되는 비팽창재이며, 상기 제2 결합부가 결합되도록 결합홈이 형성되고, 상기 수팽창재는 상기 장착부 외면에 코팅되어 구비된다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 있어서, 상기 장착부는 상기 소켓과 일체로 형성되고, 상기 제2결합부가 결합되도록 결합홈이 형성되며, 상기 수팽창재는 상기 제2결합부와 상기 결합홈 사이에 설치된다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 있어서, 상기 결합홈에는 상기 수팽창재가 설치되는 수팽창재 설치홈이 형성된다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 있어서, 상기 수팽창재는 폐곡선 형상이다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 있어서, 상기 결합홈은 수직면을 포함하고 상기 수팽창재 설치홈은 상기 수직면의 하단에 형성된다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 있어서, 상기 수팽창재는 상기 수팽창재 설치홈 밖으로 돌출되지 않게 설치된다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 있어서, 상기 스터드부에는 상기 제1 결합부가 설치되는 외면에 상기 수팽창재가 설치되도록 원주방향으로 형성된 오목홈이 형성된다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 수팽창 지수재가 구비된 볼 조인트에 따르면, 부트와 소켓이 결합된 부분 사이에 수팽창 지수재가 구비되어 수분에 의한 수팽창에 의해 먼지 또는 수분의 유입이 방지되는 효과를 달성할 수 있다.
볼 조인트는 주로 차량의 하부에 설치되기 때문에 우천 주행시에 볼 조인트가 수분에 노출이 많이 되는 특성상 수분에 노출되면 팽창하는 수팽장재를 부트와 소켓 사이에 구비함으로써 수분 유입방지를 위한 밀폐력을 향상시킬 수 있는 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 수팽창 지수재가 구비된 볼 조인트를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 수팽창 지수재가 구비된 볼 조인트를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 수팽창 지수재가 구비된 볼 조인트를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 수팽창 지수재가 구비된 볼 조인트를 도시한 도면이다.
도 5는 종래의 볼 조인트를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수팽창 지수재가 구비된 볼 조인트에 대하여 살펴본다.
본 발명에 따른 수팽창 지수재가 구비된 볼 조인트는 볼스터드(100), 볼시트(140), 소켓(130), 플러그(150) 및 부트(160)를 포함한다.
볼스터드(100)는 볼(110)과 스터드부(120)를 포함한다.
후술할 부트의 제1 결합부(180)가 설치되는 스터드부(120)의 외면에는 원주방향으로 오목홈(121)이 형성된다. 오목홈(121)에는 제1 결합부(180)와 스터드부(120)의 외면 사이로 수분이 유입되는 것을 방지하기 위해 폐곡선의 수팽창재(231)가 설치된다. 실시예에 따라 스터드부(231)에 설치되는 수팽창재(231)는 단면이 원형 또는 사각형의 형상일 수 있으며, 오목홈(121)의 형상도 수팽창재(231)의 단면의 형상과 동일할 수 있다.
볼시트(140)는 볼스터드(100)가 유동 가능하도록 볼(110)을 감싸는 형상이다.
소켓(130)은 볼시트(140)가 삽입되도록 수용공간을 가지며, 상부 외면에 장착부(200)를 포함한다.
플러그(150)는 수용공간의 일측에 삽입되어 볼시트(140)의 하부를 덮는다.
부트(160)는 일측에 스터드부(120)에 결합되는 제1 결합부(180)와, 타측에는 장착부(200)에 결합되는 제2 결합부(190)가 형성된다.
수팽창재(230)는 제2 결합부(190)와 장착부(200) 사이에 구비되고, 수분의 유입으로 인해 팽창하면서 제2 결합부(190)와 장착부(200) 사이의 틈을 메우면서 수분의 유입을 차단한다.
구체적으로 도 1 내지 도 4를 참조하여 제1 내지 제4실시예의 수팽창 지수재가 구비된 볼 조인트를 설명한다.
제1실시예의 수팽창 지수재는 도 1에 도시된 바와 같이 장착부(200)가 별도 피스로 구비된 방식이다.
장착부(200)는 소켓(130)과 별도로 구비되는 비팽창재이이다. 본 실시예에서 비팽창재는 비팽창 고무일 수 있지만, 이에 한정되지 않으며, 플라스틱 또는 금속일 수도 있다.
그리고, 장착부(200)에는 제2 결합부(190)가 결합되도록 결합홈(210)이 형성되고, 수팽창재(230)는 상기 장착부(200) 외면에 코팅되어 구비된다.
장착부(200)는 소켓(130)의 상부 외주면에 형성된 단턱부(250)에 설치된다.
또한, 장착부(200)는 폐곡선 형상일 수 있으며, 비팽창 고무인 장착부(200)의 직경은 단턱부(250)의 직경보다 작게 형성되어 소켓을 둘러싸는 결합력이 강해지도록 할 수 있다.
제2실시예의 수팽창 지수재는 도 2에 도시된 바와 같이 장착부(200)가 소켓(130)과 일체로 형성된 방식이다.
장착부(200)는 소켓(130)의 외주면이 가공되면서 결합부가 일체로 형성되고, 결합홈(210)에는 제2 결합부(190)가 결합된다.
수팽창재(230)는 제2 결합부(190)와 상기 결합홈(210) 사이에 설치된다.
더욱 구체적으로, 수팽창재(230)는 결합홈(210)에 형성된 수팽창재 설치홈(240)에 설치된다.
수팽창재 설치홈(240)에 결합되는 제2 실시예의 수팽창재(230)는 오링처럼 폐곡선 형상이므로 수팽창재 설치홈(240)에 오링을 결합하듯이 결합이 가능하다.
결합홈(210)은 수직면(200)을 포함하고 수팽창재 설치홈(240)은 수직면(200)의 하단에 형성된다.
제3실시예의 수팽창 지수재는 도 3에 도시된 바와 같이 장착부(200)가 소켓(130)과 일체로 형성된 방식이다.
여기서 장착부(200)는 소켓(130)의 외주면이 가공되면서 결합부가 일체로 형성되고, 결합홈(210)에는 제2 결합부(190)가 결합된다.
수팽창재(230)는 제2 결합부(190)와 상기 결합홈(210) 사이에 설치된다.
본 실시예에서도 수팽창재(230)는 결합홈(210)에 형성된 수팽창재 설치홈(240)에 설치된다.
그리고, 수팽창재 설치홈(240)에 결합되는 제3실시예의 수팽창재(230)는 오링처럼 폐곡선 형상이므로 수팽창재 설치홈(240)에 오링을 결합하듯이 결합이 가능하다.
결합홈(210)은 수직면(200)을 포함하고 수팽창재 설치홈(240)은 수직면(200)의 중앙에 형성된다.
제2 실시예와 달리 수팽창재 설치홈(240)은 수직면(200)의 중앙에 형성되는 경우 수팽창재(230)가 팽창하면서 제2 결합부(190)를 반경방향 외측으로 밀어내게 되는데 제2 결합부(190)를 고정하고 있는 체결링(170)에 의해 제2 결합부(190)를 반경방향 외측으로 밀어내는 힘을 억제하여 소켓(130)과 부트(160) 사이의 틈이 생기는 문제를 방지하면서 수분유입을 차단하는 효과를 달성할 수 있다.
제4실시예의 수팽창 지수재는 도 4에 도시된 바와 같이 장착부(200)가 소켓(130)과 일체로 형성된 방식이다.
장착부(200)는 소켓(130)의 외주면이 가공되면서 결합부가 일체로 형성되고, 결합홈(210)에는 제2 결합부(190)가 결합된다.
수팽창재(230)는 제2 결합부(190)와 상기 결합홈(210) 사이에 설치된다.
제4실시예의 수팽창재(230)는 결합홈(210)에 먼저 설치되고 부트(160)의 제2결합홈(210)이 설치된다.
제4실시예의 장착부(200)에는 수팽창재 설치홈(240)이 없어 소켓(130)에 제2 결합부(190)를 결합하기 위한 결합홈(210)만 형성하면 되는 방식이다.
다만 수팽창재(230)를 설치하기 위해 결합홈(210)의 깊이를 종래의 제2 결합부(190)만을 결합하는 결합홈(210)보다 약간 더 깊게 가공하면 된다. 더 깊게 가공되는 범위는 수팽창재(230)의 단면 세로 폭에 의해 결정될 수 있으며, 수팽창재(230)가 얇은 경우 종래의 결함홈에 수팽창재(230)를 먼저 설치하고 제2 결합부(190)를 결합할 수 있다.
수팽창재 설치홈(240)에 결합되는 제4실시예의 수팽창재(230)는 오링처럼 폐곡선 형상이므로 결합홈(210)에 오링을 결합하듯이 결합이 가능하다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
100: 볼스터드
110: 볼
120: 스터드부
121: 오목홈
130: 소켓
140: 볼시트
150: 플러그
160: 부트
170: 체결링
180: 제1 결합부
190: 제2 결합부
200: 장착부
210: 결합홈
220: 수직면
230, 231: 수팽창재
240 : 수팽창재 설치홈
250: 단턱부

Claims (8)

  1. 볼과 스터드부를 포함하는 볼스터드;
    상기 볼스터드가 유동가능하도록 상기 볼을 감싸는 볼시트;
    상기 볼시트가 삽입되도록 수용공간을 가지며, 상부 외면에 장착부를 포함하는 소켓; 및
    일측은 상기 스터드부에 결합되는 제1 결합부와, 타측은 상기 장착부에 결합되는 제2 결합부가 형성된 부트;
    상기 제1 결합부와 상기 스터드부 사이 또는 상기 제2 결합부와 상기 장착부 사이에 구비되는 수팽창재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장착부는 상기 소켓과 별도로 구비되는 비팽창재이며, 상기 제2 결합부가 결합되도록 결합홈이 형성되고,
    상기 수팽창재는 상기 장착부 외면에 코팅되어 구비된,
    것을 특징으로 하는 볼 조인트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 장착부는 상기 소켓과 일체로 형성되고, 상기 제2결합부가 결합되도록 결합홈이 형성되며,
    상기 수팽창재는 상기 제2결합부와 상기 결합홈 사이에 설치되는,
    것을 특징으로 하는 볼 조인트.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 결합홈에는 상기 수팽창재가 설치되는 수팽창재 설치홈이 형성된 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수팽창재는 폐곡선 형상인 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 결합홈은 수직면을 포함하고 상기 수팽창재 설치홈은 상기 수직면의 하단에 형성된 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 수팽창재는 상기 수팽창재 설치홈 밖으로 돌출되지 않게 설치된 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스터드부에는 상기 제1 결합부가 설치되는 외면에 상기 수팽창재가 설치되도록 원주방향으로 형성된 오목홈이 형성된 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
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