KR20220161001A - 볼조인트용 윤활장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 볼조인트용 윤활장치에 관한 것으로, 암부에 장착되는 볼조인트부와, 암부에 장착되고 볼조인트부를 감싸는 베어링부와, 베어링부의 내측에 형성되고 볼조인트부와 접촉되어 마찰을 저감시키는 윤활부와, 암부에 장착되어 베어링부를 커버하는 덮개부를 포함하여, 별도의 윤활제 사용 없이 볼조인트부를 안정적으로 구동시킬 수 있다.

Description

볼조인트용 윤활장치{LUBRICATING DEVICE FOR BALL JOINT}
본 발명은 볼조인트용 윤활장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 윤활제를 주입하지 않고 볼조인트의 안정적인 회전을 유도할 수 있는 볼조인트용 윤활장치에 관한 것이다.
일반적으로 볼조인트는 너클의 하부 일측에 볼스터드를 수직방향으로 끼운 상태로, 볼스터드의 외측부에 형성되는 볼트압착홈을 통하여 체결볼트를 수평방향으로 끼워서 체결하게 되고, 볼조인트의 구면 소켓은 로워 컨트롤 암의 일단에 체결된 상태로 볼스터드의 단부에 형성되는 볼과 결합되어 너클과 로워 컨트롤 아암을 연결하게 된다.
그러나 종래에는 볼조인트와 소켓 사이에 그리스와 같은 윤활제가 주입되므로, 수분이나 먼지와 같은 이물질이 윤활제에 유입되면 윤활 성능이 저하되어 볼조인트의 작동 불량을 야기하는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2007-0028672호(2007.03.13. 공개, 발명의 명칭 : 현가장치용 볼 조인트)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 별도의 윤활제를 주입하지 않고 볼조인트의 안정적인 회전을 유도할 수 있는 볼조인트용 윤활장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 볼조인트용 윤활장치는: 암부에 장착되는 볼조인트부; 상기 암부에 장착되고, 상기 볼조인트부를 감싸는 베어링부; 상기 베어링부의 내측에 형성되고, 상기 볼조인트부와 접촉되어 마찰을 저감시키는 윤활부; 및 상기 암부에 장착되어 상기 베어링부를 커버하는 덮개부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 윤활부는 상기 베어링부의 내측에 부착되고, 상기 볼조인트부와 접촉되어 마찰을 억제하는 윤활패드부; 및 상기 베어링부의 내측에서 돌출되고, 상기 윤활패드부를 관통하여 상기 볼조인트부를 지지하는 윤활돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 윤활패드부는 윤활제와 고무가 가류 공정에 의해 성형되는 것을 특징으로 한다.
상기 윤활돌기부는 차량 하중에 따라 배열 및 형상이 다르게 설계되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 볼조인트용 윤활장치는: 상기 덮개부에 장착되고, 상기 베어링부로 유체를 공급하는 유체공급부; 및 상기 베어링부와 상기 윤활부 중 어느 하나 이상에 형성되고, 유체가 상기 볼조인트부로 토출되도록 유도하는 유체가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유체공급부는 공압을 생성하는 공급펌프부; 상기 공급펌프부에 연결되고 공기를 안내하는 공급라인부; 및 상기 공급라인부에 연결되고, 상기 덮개부에 장착되는 공급커넥터부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유체가이드부는 상기 베어링부의 내부에 형성되고, 유체를 상기 베어링부의 하부에서 상기 베어링부의 상부로 유도하는 복수개의 가이드라인부; 및 상기 가이드라인부에 연통되고, 상기 윤활부를 관통하여 유체가 토출되도록 유도하는 복수개의 가이드토출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 볼조인트용 윤활장치는 베어링부와 볼조인트부 사이에 배치되는 윤활부가 볼조인트부와 직접 접촉되어 마찰을 억제함으로써, 별도의 윤활제 주입 과정을 삭제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼조인트용 윤활장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 윤활부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 윤활돌기부가 차량 하중에 따라 달리 설계된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼조인트용 윤활장치에 유체가 추가로 공급되어 마찰을 저감시키는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 볼조인트용 윤활장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼조인트용 윤활장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼조인트용 윤활장치(1)는 볼조인트부(10)와, 베어링부(20)와, 윤활부(30)와, 덮개부(40)를 포함한다.
볼조인트부(10)는 암부(100)에 장착된다. 일예로, 암부(100)는 위치에 따라 어퍼암과 로어암이 될 수 있으며, 암부(100)의 단부에는 볼조인트부(10)의 장착을 위한 공간이 형성될 수 있다. 볼조인트부(10)는 구 형상을 하여 암부(100)에 삽입되는 볼부(11)와, 볼부(11)에서 연장되고 너클과 결합되는 스터드부(12)를 포함할 수 있다. 볼조인트부(10)는 요동과 회전을 자유롭게 하므로, 휠의 상하 운동과 조향 조절을 가능케 할 수 있다.
베어링부(20)는 암부(100)에 장착되고, 볼조인트부(10)를 감싼다. 일예로, 베어링부(20)는 암부(100)의 일측으로 삽입되어 볼부(11)를 감싸도록 내면이 곡률을 형성할 수 있다.
윤활부(30)는 베어링부(20)의 내측에 형성되고, 볼조인트부(10)와 접촉되어 마찰을 저감시킨다. 일예로, 윤활부(30)는 베어링부(20)와 일체로 형성되거나, 베어링부(20)의 내측에 부착될 수 있다. 윤활부(30)가 베어링부(20)와 볼조인트부(10) 사이에 배치됨으로써, 그리스와 같은 별도의 윤활제를 삭제할 수 있다.
덮개부(40)는 암부(10)의 일측에 장착되어 베어링부(20)를 커버한다. 일예로, 덮개부(40)는 베어링부(20)가 암부(10)에 내장되도록 베어링부(20)를 구속할 수 있다.
그 외, 암부(10)의 타측에는 먼지와 같이 이물질의 유입을 막고, 스터드부(12)를 감싸는 커버부(50)가 장착될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 윤활부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 윤활부(30)는 윤활패드부(31)와 윤활돌기부(32)를 포함한다.
윤활패드부(31)는 베어링부(20)의 내측에 부착되고, 볼조인트부(10)와 접촉되어 마찰을 억제한다. 일예로, 윤활패드부(31)는 볼부(11)를 감싸도록 형성되고, 복수개의 패드홀부(311)가 형성될 수 있다. 윤활패드부(31)는 윤활제와 고무가 가류 공정에 의해 성형된다. 이러한 윤활패드부(31)는 윤활제를 포함하므로 볼부(11)가 직접 접촉되더라도 마찰을 억제할 수 있다. 윤활패드부(31)는 고무를 포함하여 탄성을 가지므로, 회전되는 볼부(11)와 접촉되어 충격을 흡수할 수 있다.
윤활돌기부(32)는 베어링부(20)의 내측에서 돌출되고, 윤활패드부(31)를 관통하여 볼조인트부(10)를 지지한다. 일예로, 윤활돌기부(32)는 베어링부(20)와 일체로 형성되며, 패드홀부(311)와 대응되는 크기와 형상을 갖도록 돌출될 수 있다. 윤활돌기부(32)가 베어링부(20)와 별물로 제작되는 경우, 윤활패드부(31)와 윤활돌기부(32)는 일체로 성형될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 윤활돌기부가 차량 하중에 따라 달리 설계된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 윤활돌기부(32)는 차량 하중에 따라 배열 및 형상이 다르게 설계된다.
즉, 볼조인트부(10)가 중형 승용차에 적용되는 경우, 윤활돌기부(32)의 형상은 상부에서 하부까지 균일하거나 중앙부가 상대적으로 더 크게 형성될 수 있다.
한편, 볼조인트부(10)가 경차에 적용되는 경우, 차량 하중이 중형 승용차 보다 낮으므로, 윤활돌기부(32)의 크기는 중형 승용차에 적용되는 윤활돌기부(32)보다 더 작아, 볼부(11)와의 접촉면적이 줄어들 수 있다.
그 외, 볼조인트부(10)가 대형 승용차에 적용되는 경우, 차량 하중이 중형 승용차 보다 높으므로, 윤활돌기부(32)의 크기는 중형 승용차에 적용되는 윤활돌기부(32) 보다 더 커서, 볼부(11)와의 접촉면적이 늘어날 수 있다. 이때, 윤활돌기부(32)는 하부로 갈수록 커져서 볼부(11)를 안정적으로 지지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼조인트용 윤활장치에 유체가 추가로 공급되어 마찰을 저감시키는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼조인트용 윤활장치(1)는 유체공급부(60)와 유체가이드부(70)를 더 포함할 수 있다.
유체공급부(60)는 덮개부(40)에 장착되고, 베어링부(20)로 유체를 공급한다. 일예로, 유체공급부(60)는 대기 중에서 공기를 압축하여 덮개부(40)와 베어링부(20) 사이로 유체를 공급할 수 있다.
유체가이드부(70)는 베어링부(20)와 윤활부(30) 중 어느 하나 이상에 형성되고, 유체가 볼조인트부(10)로 토출되도록 유도한다. 일예로, 유체가이드부(70)는 볼부(11)의 전둘레에 유체가 골고루 토출되도록 유체를 안내할 수 있다.
따라서, 유체가 볼부(11) 주변부로 유입되어 마찰을 억제하고, 가열된 볼부(11)를 냉각시킬 수 있다. 한편, 커버부(50)에는 미세한 홀이 형성되어 볼조인트부(10)로 토출된 유체를 외부로 배출시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체공급부(60)는 공급펌프부(61)와, 공급라인부(62)와, 공급커넥터부(63)를 포함한다.
공급펌프부(61)는 차체에 장착되고 대기중의 공기를 흡입하여 공압을 생성한다. 일예로, 공급펌프부(61)에는 필터가 내장되어 대기중의 공기 중에서 이물질을 걸러낼 수 있다. 이때, 필터는 먼지와 수분도 걸러낼 수 있다.
공급라인부(62)는 공급펌프부(61)에 연결되고 공기를 안내한다. 공급라인부(62)에 연결된 공급커넥터부(63)는 덮개부(40)에 장착된다. 일예로, 공급커넥터부(63)는 덮개부(40)를 관통하여 덮개부(40)와 베어링부(20) 사이로 공기를 공급할 수 있다. 이때, 덮개부(40)에 장착되는 실링(41)은 베어링부(20)의 저면과 밀착되어 공기 누설을 방지할 수 있다.
한편, 유체는 지속적으로 공급되지 않고 볼조인트부(10)의 내부 상태에 따라 선택적으로 공급될 수 있다. 일예로, 공급감지부(64)는 베어링부(20)의 온도와, 볼부(11)의 온도 중 어느 하나 이상을 측정하고, 공급감지부(64)의 감지신호에 따라 공급펌프부(61)가 구동될 수 있다. 즉, 베어링부(20) 또는 볼부(11)가 마찰에 의해 가열됨을 공급감지부(64)가 감지하면, 공급펌프부(61)가 구동되어 공기를 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체가이드부(70)는 가이드라인부(71)와 가이드토출부(72)를 포함한다.
복수개의 가이드라인부(71)는 베어링부(20)의 내부에 형성되고, 유체를 베어링부(20)의 하부에서 유입홈부(21)가 형성되고, 공급커넥터부(63)를 통해 유입된 공기는 볼부(11)의 저점에 도달한 후 볼부(11)의 주변부를 타고 이동되어 유입홈부(21)에 도달할 수 있다. 가이드라인부(71)는 유입홈부(21)에서 베어링부(20)의 상부까지 홀을 형성하여, 공기가 베어링부(20)의 내부로 이동될 수 있다.
가이드토출부(72)는 가이드라인부(71)에 연통되고, 윤활부(30)를 관통하여 유체가 토출되도록 유도한다. 일예로, 가이드토출부(72)는 가이드라인부(71)의 길이를 따라 복수개가 이격되어 배치될 수 있다. 가이드토출부(72)는 윤활돌기부(32)에 형성될 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼조인트용 윤활장치의 조립 및 작동을 설명하면 다음과 같다.
암부(100)의 하부로 볼조인트부(10)를 삽입하면, 암부(100)에 볼부(11)가 내장되고, 스터드부(12)가 암부(100)의 상방으로 돌출된다.
상기한 상태에서 베어링부(20)를 암부(100)에 삽입한다. 베어링부(20)의 내측에는 윤활부(30)가 형성되고, 윤활부(30)는 볼부(11)를 지지한다.
윤활제가 포함되어 성형된 윤활패드부(31)는 볼부(11)와 접촉되되, 윤활패드부(31)에는 고무가 포함되어 볼부(11)와의 접촉에 의한 충격을 흡수한다.
윤활패드부(31) 보다 볼부(11)와의 접촉 면적이 작은 윤활돌기부(32)는 윤활패드부(31)를 관통하여 볼부(11)를 지지한다.
한편, 유체공급부(60)를 통해 공급되는 유체는 유체가이드부(70)를 통해 볼부(11)에 골고루 공급된다. 이러한 유체는 볼부(11)와 윤활부(30)의 직접적인 접촉을 억제하여 마찰을 억제하고 작동열을 신속하게 냉각시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 볼조인트용 윤활장치(1)는 베어링부(20)와 볼조인트부(10) 사이에 배치되는 윤활부(30)가 볼조인트부(10)와 직접 접촉되어 마찰을 억제함으로써, 별도의 윤활제 주입 과정을 삭제할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 볼조인트부 11 : 볼부
12 : 스터드부 20 : 베어링부
30 : 윤활부 31 : 윤활패드부
32 : 윤활돌기부 40 : 덮개부
50 : 커버부 60 : 유체공급부
61 : 공급펌프부 62 : 공급라인부
63 : 공급커넥터부 70 : 유체가이드부
71 : 가이드라인부 72 : 가이드토출부

Claims (7)

  1. 암부에 장착되는 볼조인트부;
    상기 암부에 장착되고, 상기 볼조인트부를 감싸는 베어링부;
    상기 베어링부의 내측에 형성되고, 상기 볼조인트부와 접촉되어 마찰을 저감시키는 윤활부; 및
    상기 암부에 장착되어 상기 베어링부를 커버하는 덮개부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼조인트용 윤활장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 윤활부는
    상기 베어링부의 내측에 부착되고, 상기 볼조인트부와 접촉되어 마찰을 억제하는 윤활패드부; 및
    상기 베어링부의 내측에서 돌출되고, 상기 윤활패드부를 관통하여 상기 볼조인트부를 지지하는 윤활돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼조인트용 윤활장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 윤활패드부는 윤활제와 고무가 가류 공정에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는 볼조인트용 윤활장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 윤활돌기부는 차량 하중에 따라 배열 및 형상이 다르게 설계되는 것을 특징으로 하는 볼조인트용 윤활장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 덮개부에 장착되고, 상기 베어링부로 유체를 공급하는 유체공급부; 및
    상기 베어링부와 상기 윤활부 중 어느 하나 이상에 형성되고, 유체가 상기 볼조인트부로 토출되도록 유도하는 유체가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼조인트용 윤활장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 유체공급부는
    공압을 생성하는 공급펌프부;
    상기 공급펌프부에 연결되고 공기를 안내하는 공급라인부; 및
    상기 공급라인부에 연결되고, 상기 덮개부에 장착되는 공급커넥터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼조인트용 윤활장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 유체가이드부는
    상기 베어링부의 내부에 형성되고, 유체를 상기 베어링부의 하부에서 상기 베어링부의 상부로 유도하는 복수개의 가이드라인부; 및
    상기 가이드라인부에 연통되고, 상기 윤활부를 관통하여 유체가 토출되도록 유도하는 복수개의 가이드토출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼조인트용 윤활장치.
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