KR960000985B1 - 볼조인트용 베어링 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

볼조인트용 베어링

제1도는 본 발명에 따른 볼조인트 베어링의 제1실시예의 정면도.

제2도는 제1도에 도시된 베어링의 평면도.

제3도는 제1도의 선 a-a를 따라 절취하여 화살표 방향에서 본 확대단면도.

제4도는 용융체의 사출성형중에 용융합성수지의 유동상태를 도시한 부분단면도.

제5도는 개량 베어링을 조립된 상태로 구비한 볼조인트의 반쪽부분의 단면도.

제6a도는 또다른 변형핀흘의 평면도.

제6b도는 또다른 변형핀홀의 평면도.

제7a도는 본 발명에 따른 볼조인트 베어링의 제2실시예에 대한 부분 단면도.

제7b도는 본 발명에 따른 볼조인트 베어링의 제3실시예에 대한 부분 단면도.

제8a도는 종래의 볼조인트 베어링의 평면도.

제8b도는 제8a도의 볼조인트 베어링의 단면도.

제9a도는 또다른 종래의 볼조인트 베어링의 평면도.

제9b도는 제9a도의 볼조인트 베어링의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 베어링 2 : 핀홀

5 : 볼 스터드 6 : 하우징

본 발명은 자동차등의 조향, 현가장치에 사용하는 볼조인트용 베어링에 관한 것이다.

종래 기술에 의한 이러한 종류의 차량용 볼조인트 베어링은 저마찰계수와 높은 내마모성을 갖는 나일론, 폴리프로필렌등과 같은 합성수지의 용융체를 사출성형하여 제조하였었다.

합성수지의 사출성형작업에 있어서, 수축 또는 국지적변형(두께의 증가)을 최소화하기 위해 특수한 형태의 주형을 선택하고, 사출성형압력, 온도 및 시간등과 같은 성형조건을 최적 상태로 채택하여야 하는 번거로움이 있다.

제8a도 및 8b도에서 도시하는 종래의 볼조인트에서는, 합성수지제베어링(10)의 몸체 상부의 외측 둘레부에 반경방향으로 연장되는 다수의 슬릿(slit)(11)이 형성되어 있다 그러나 베어링 본체의 성형작업에 있어, 용융상태의 합성수지 또는 재료가 원활하게 유동하지 못하기 때문에, 충분한 성헝압력이 슬릿(11) 사이의 베어링 본체에 제대로 전달되지 못하는 문제가 발생하고, 이에 따라 벌집형상의 외형이 만들어지거나 국지적인 변형상태가 초래된다.

또한 탄성효과를 부여하기 위해서는, 제9a도 및 9b도에 도시된 베어링(10')을 개량해야 한다. 종래 베어링(10')에서는, 링헝상의 홈(12)이 베어링 본체의 상단에 만들어진다. 그러나 베어링체의 두께가 링형의 홈(12)이 만들어진 부위에서 감소하기 때문에, 종래의 베어링은 충분한 하중을 견딜수 없고, 기계적 강도가 약한 결함을 면할수가 없었다.

따라서 본 발명에서는 이러한 종래의 문제점을 효과적으로 해소할 수 있는 볼조인트용 베어링을 제공하는것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 베어링 본체의 성형공정중에 벌집 형상의 생성을 방지하고, 베어링의 수축시의 소성변형을 최소화하여 베어링의 기계적 강도를 높이려는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본원의 베어링에서는 베어링 본체에 여러개의 핀흘(pin hole)을 형성한다.

베어링 본체에 핀홀을 만들면, 합성수지를 베어링 본체내로 사출성형 하는 중에 용융상태의 합성수지가 핀홀 사이를 유동하기 때문에, 수지가 아무런 저항을 받지 않고 원활하게 유동할 수 있을뿐 아니라 베어링 본체의 각 부위가 균일한 성형압력을 받을 수 있게된다. 베어링 본체내에 상기 핀흘을 형성하면, 제8도 또는 제9도에 도시한 바와 같이 종래의 베어링 본체에 슬릿이나 링형의 홈을 형성했을때 얻을 수 있는 것과 동일한 탄성 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 탄성적으로 변형이 가능한 볼조인트용 베어링을 얻을 수 있는데, 상기 베어링은 구형부(球形部)와 볼스터드(ball stud)의 하우징간에 예비하중을 가하여 제조되며, 여러개의 핀홀이 베어링 본체의 상부 내에서 이 베어링 본체의 축에 동심으로 적어도 하나의 원을 형성하면서 만들어지고, 또한 이 핀홀은 베어링 본체 상부의 상단으로부터 하향으로 연장된다.

당업자는, 이상 설명한 본원의 특징 및 이점을 첨부한 도면을 참고하여 서술되는 이하의 설명으로부터 보다 구체적으로 인식할 수 있을 수 있을 것이다. 또한 첨부된 도면은 본원의 적절한 실시예에 대해 도시한 것으로, 본 발명이 이 도면의 실시예에 한해 국한되지 않고 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는한 변경과 수정의 실시예가 가능하다는 것을 밝히는 바이다.

제1도 내지 제3도는 본 발명의 볼조인트용 베어링에 대한 제1실시예를 도시하고 있다. 이 베어링(1)은, 나일론, 폴리프로필렌과 같은 저마찰성 및 높은 내마모성을 갖는 합성수지의 용융체를 사출성형하여 만든다.

상기 베어링(1)은 3차원 형상으로서, 베어링 본체의 축방향 일 단부면에 탄성효과를 부여할 수 있는 지역에 다수의 핀흘(2)이 형성되어 있으며, 그 핀흘들은 상기 단부면의 중심에 형성된 축상의 공기 유출구(1a)와 동심인 원상에 정렬된다.

핀홀(2)은 수평단면이 원형이며 베어링 본체의 상단으로부터 구형공동(3)근처 부위까지 연장된다. 상기 공동(3)은 베어링 본체 내에 형성되어, 공기 유출구(1a)와 연통된다. 핀홀(2)의 하단부는 모두 구형공동(3)의 둘레와 동일한 거리만큼 이격된다. 베어링 본체의 반대쪽 축 단부면에는 공동(3)과 연결되는 개구부(4)가 마련된다.

슬릿(11)(제8a,8b도의 종래실시예에서) 또는 홈(12) (제9a,9b도의 종래실시예에서)의 위치에 핀흘(2)을 형성하면, 사출성형 작업시에 용융합성수지가 아무런 유동장애를 일으키지 않고 핀홀(2) 사이의 구역을 따라 유동하므로(제4도 참조), 베어링의 모든 부위가 균일한 성형압력을 받게된다. 이것은 모든 핀흘(2)의 하단부가 구형공동(3)으로 부터 동일한 거리만큼 이격되어 위치하기 때문이다. 따라서, 뛰어난 성형도와 규격안 정성을 얻을 수 있고, 두께 초과구역이나 수축으로 인한 국지 변형등의 문제가 해결될 수 있다.

제5도에 도시된 것처럼, 볼스터드(5)의 구형부(5a)는 개구(4)를 통해 공동(3)속으로 가압되며, 베어링과 볼스터드(5)의 조립체는 예비 하중을 가하여 하우징(6)내로 회전가능하게 장착되며, 이에 따라 유니버샬 볼조인트가 만들어진다. 그러한 경우에, 상기 베어링(1)은 볼 스터드(5)의 구형부에 의해 외측 반경방향으로 작용하는 힘과 하우징(6)에 의해 내측 반경방향으로 작용하는 힘을 받게된다. 결과적으로, 제5도에 도시한 바와 같이, 베어링 재료 또는 합성수지가 핀홀(2)내로 유동하도록 가압되어, 구형부(5a)에 과다한 면압력이 작용하는 것을 방지하고 베어링과 볼 스터드의 조립체가 하우징(6)내로 가압될때 그 조립체에 가해지는 예비하중을 조립체에 고르게 분산시킬 수 있으므로, 뛰어난 가능성과 높은 내구성을 가지는 유니버샬 볼조인트를 얻을 수 있다. 또한 베어링과 볼 스터드의 조립체가 하우징(6)의 중공내부속으로 가압되면, 베어링은 베어링 및 하우징 제조시의 공차를 수용하기 위해 탄성적으로 변형하게 된다. 따라서 제작된 볼조인트 작동시의 잠재적인 손상을 제거할 수 있다.

그리고 공동(3)의 내부면에서 일어나는 국지 변형때문에 원현배치된 핀흘(2)들 중 인접하는 2개 사이의 구역에서 불연속적인 원헝 리세스(recesses)(3a)가 생기고, 이 리세스(3a)는 윤활유의 저장실 역할을 한다. 리세스(3a)의 윤활유는 공동(3)의 내부면과 구형부(5a)의 외주면 사이에 윤활막을 형성하여, 상기 구형부(5a)가 공동(3)내에서 떠있는 상태로 유지되도록 만든다.

또한, 볼 스터드에 가해지는 하중이 구형부(5a)를 통해 베어링 본체에 작용하지만, 이 하중이 핀홀(2)에 의해 완화되기 때문에 베어링 재료 또는 합성수지의 피로가 최소화 된다. 그리고, 핀홀(2)이 공동(3)의 주변부를 따라 위치하고 있기 때문에(제1도 참조), 탄성압력이 구형부(5a)의 외주면을 따라 골고루 분포된다. 비록 볼스터드가 회전함에 따라 구헝부(5a)의 외주면과 공동(3)의 내주면 사이에서 마찰열이 발생하지만, 그 마찰열은 핀홀(2)속으로 흡수되기 때문에 마찰 열에 의한 베어링(1)의 온도상승은 방지된다.

핀홀(2)의 형상을. 제6a도에 도시된 것처럼 타원형 단면이거나 제6b도에 도시된 것처럼 사각형 단면으로 해도 좋으며, 이러한 형상의 핀홀은 제2,3도에 도시된 원형단면의 핀홀과 동일한 작용효과를 나타내게 된다. 본 발명의 원리는 제7a도(제8도의 종래예와 유사함)에 도시된 것처럼 실시할 수도 있으며, 제7b도의 경우처럼 2중 형삭의 베어링으로 실시해도 된다.

이상 설명한 것처럼, 븐 발명에 의해 베어링 본체에 원형으로 여러개의 핀흘을 만들면, 종래의 경우처럼 사출 성형작업에서 재료의 수축에 의한 국지변형의 발생과 벌집형 표면의 생성등과 같은 현상을 방지할 수 있다. 또한 홈을 마련한 경우에 발생하는 것과 같은 기계적 강도가 저하되는 일은 없다.

Claims (3)

1. 탄성 변형이 가능한 볼조인트용 베어링(1)에 있어서, 상기 베어링은 볼스터드(5)의 하우징(6)과 구형부(5a) 사이에 예비하중을 가한 조건하에서 만들어지며, 상기 베어링 본체의 축과 동심인 하나이상의 동심원상에 있는 여러개의 핀홀(2)이 베어링 본체의 상부에 마련되는 것을 특징으로 하는 볼조인트용 베어링.
2. 제1항에 있어서, 상기 핀홀(2)은 상기 베어링 본체 상부의 상단으로부터 상기 베어링 본체내에 형성된 공동(3)에 못미치는 부분까지 아래쪽으로 연장되는 것을 특징으로 볼조인트용 베어링.
3. 제1항에 있어서, 상기 핀홀(2)의 하단부들은 상기 공동(3)의 내주면으로 부터 일정한 거리만큼 이것된 것을 특징으로 하는 볼조인트용 베어링.

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