WO2024075889A1 - 코킹형 슬라이딩 부시 및 그 제조 방법 - Google Patents

코킹형 슬라이딩 부시 및 그 제조 방법 Download PDF

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WO2024075889A1
WO2024075889A1 PCT/KR2022/016433 KR2022016433W WO2024075889A1 WO 2024075889 A1 WO2024075889 A1 WO 2024075889A1 KR 2022016433 W KR2022016433 W KR 2022016433W WO 2024075889 A1 WO2024075889 A1 WO 2024075889A1
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WO
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sleeve
inner sleeve
ball
caulking
ball seat
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PCT/KR2022/016433
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English (en)
French (fr)
Inventor
박철민
손병석
Original Assignee
주식회사 씨티알
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/08—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints with resilient bearings

Definitions

  • the present invention relates to a caulking type sliding bush and a method of manufacturing the same, and more specifically, to a caulking type sliding bush and a method of manufacturing the same for improving riding comfort by absorbing vibrations and shocks generated when a vehicle is running.
  • sliding bushes and cross axis ball joints are provided at the connection between the vehicle body and suspension parts and are used to improve ride comfort by absorbing vibration and shock transmitted from the road surface. .
  • the conventional bush 10 is provided with a rubber member 13 that performs a buffering action between the inner sleeve 11 and the outer sleeve 12.
  • the rubber member 13 is joined to the inner sleeve 11 and the outer sleeve 12 made of metal, and is connected between the part connected to the inner sleeve 11 and the part connected to the outer sleeve 12. It functions to absorb vibration and shock resulting from the rotation and oscillation of the inner sleeve 11.
  • the rubber member 13 provided in the conventional bush 10 has the advantage of improving riding comfort due to its excellent vibration and shock absorption performance due to the nature of the rubber material, but its low strength causes distortion due to continuous vibration and impact. Therefore, there is a disadvantage in that parts with large deformation are damaged and durability is reduced. In particular, durability in the direction of rotation is weak.
  • the conventional cross axis ball joint 20 is a pillow ball 21 made of metal consisting of a spherical portion 21a and a first connection portion 21b and a second connection portion 21c extending to both sides of the spherical portion 21a.
  • Pillow ball a ball seat 22 that surrounds the outer surface of the spherical portion 21a and is made of plastic material to absorb vibration and shock due to the rotation and oscillation of the pillow ball 21, and the ball seat 22.
  • the ball seat 22 is made of a high-strength plastic material, ensuring durability that is not easily damaged even by continuous vibration and impact due to the rotation and oscillation of the pillow ball 21.
  • the vibration and shock absorption performance is low, which reduces ride comfort.
  • the conventional cross axis ball joint 20 requires both ends of the pillow ball 21 to be installed in order to install boots 25-1 and 25-2 that seal the space between the pillow ball 21 and the socket 23. Since the socket 23 or plug 24 must be positioned to protrude further outward than the installed location, the length of the pillow ball 21 becomes correspondingly longer, which has the disadvantage of poor vehicle mountability.
  • the conventional cross-axis ball joint 20 is an assembly of several parts, and has the disadvantage of having a complex structure and manufacturing process and high manufacturing costs.
  • the present invention was developed to solve the above-mentioned problems. It improves the absorption performance of vibration and shock generated during the rotation and oscillation of the inner sleeve and the durability of the parts, and simplifies the composition and assembly structure of the parts.
  • the purpose is to provide a caulking type sliding bush and a manufacturing method thereof that can reduce costs and improve vehicle mountability by shortening the length of the inner sleeve.
  • the caulking type sliding bush of the present invention for realizing the above-described purpose includes an inner sleeve made of metal consisting of a ball portion and a first stud portion and a second stud portion extending above and below the ball portion; a ball seat that surrounds the outer surface of the inner sleeve and is made of plastic to absorb vibration and shock resulting from rotational movement of the inner sleeve; A middle sleeve made of metal that surrounds and supports the outer surface of the ball seat; A buffer member that surrounds the outer surface of the middle sleeve and is made of rubber to absorb vibration and shock resulting from the oscillating movement of the inner sleeve; An outer sleeve made of metal that surrounds and supports the outer surface of the buffer member; and a pair of plugs assembled across the outer surface of the end of the inner sleeve, the end surface of the ball seat, and the inner surface of the end of the middle sleeve, and tightly fixed by a caulking portion formed by
  • the inner surface of the ball seat may be in contact with the ball portion of the inner sleeve and the outer surfaces of the first stud portion and the second stud portion.
  • the inner sleeve oscillates
  • the inner sleeve, the ball seat, the middle sleeve, and the plug-integrated oil seal oscillate together as an integrated assembly
  • the buffer member absorbs the vibration generated during the oscillation movement of the entire assembly. Can absorb shock.
  • the plug-integrated oil seal is provided with a pair of plugs in contact with an end surface of the ball seat and an inner surface of an end of the middle sleeve, and is provided integrally with the plug, and is provided with an outer surface of the inner sleeve and an end of the ball seat. It consists of a pair of oil seals in contact with the end surfaces, and the caulking part formed by bending the end of the middle sleeve is in close contact with the end surface of the plug, and the inner end of the caulking part is in contact with the outer end of the oil seal and is in close contact with each other.
  • the caulking portion and the oil seal may be configured to surround and seal the plug.
  • the end surface of the caulking portion and the end surface of the oil seal may be located at the same height and may be configured to form a plane connected to each other.
  • the manufacturing method of the caulking type sliding bush of the present invention includes a rubber curing step of injection molding a buffer member made of rubber between the middle sleeve and the outer sleeve provided on the outside thereof; Assembling a ball sheet made of plastic to surround the ball portion of the inner sleeve and the outer surfaces of the first and second stud portions extending above and below the ball portion; Inserting the assembly of the inner sleeve and the ball seat into the middle sleeve; Assembling a pair of plug-integrated oil seals across an outer surface of an end of the inner sleeve, an end surface of the ball seat, and an inner surface of an end of the middle sleeve; and caulking the end of the middle sleeve by bending it to come into close contact with the end surface of the plug-integrated oil seal.
  • the durability of the part can be increased by providing a ball seat made of plastic between the inner sleeve and the middle sleeve to absorb the rotational movement of the inner sleeve, and the middle sleeve Riding comfort can be improved by providing a buffer member made of rubber between the and the outer sleeve to absorb the rocking movement of the inner sleeve.
  • the component composition and assembly structure can be simplified, thereby reducing manufacturing costs and shortening the length of the inner sleeve, improving vehicle mountability. It can be improved.
  • the plastic ball seat is configured to surround and support not only the ball portion of the inner sleeve, but also the first and second stud portions, which are composed of straight sections, so that the entire section of the inner sleeve is protected during rotation and oscillation of the inner sleeve. Because it can be supported with higher strength, the inner sleeve, ball seat, and middle sleeve are oscillated as one unit, and this oscillation movement is absorbed by the rubber buffer provided on the outside, thereby reducing friction between the component parts. Vibration and noise can be reduced more effectively by eliminating collision elements.
  • 1 is a cross-sectional view of a conventional sliding bush
  • Figure 2 is a cross-sectional view of a conventional cross-axis ball joint
  • Figure 3 is a cross-sectional view of the caulking type sliding bush of the present invention.
  • Figure 4 is an exploded cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the caulking type sliding bush according to the present invention
  • Figure 5 is a flow chart showing the manufacturing method of the caulking type sliding bush according to the present invention.
  • Plug 24a Boot fastening part
  • Inner sleeve 111 Cheek part
  • first stud support portion 123 second stud portion support portion
  • Second caulking portion 131-1' One end of middle sleeve
  • middle sleeve 140-1 First plug integrated oil seal
  • 140-2 Second plug integrated oil seal 140a, 140b: Bend portion
  • first plug 141-2 second plug
  • Buffering member 160 Outer sleeve
  • the caulking type sliding bush 100 of the present invention includes an inner sleeve 110 made of metal, and a ball seat 120 made of plastic surrounding the inner sleeve 110. Ball seat), a middle sleeve 130 made of metal surrounding the ball seat 120, a buffer member 150 made of rubber surrounding the middle sleeve 130, and the buffer member 150.
  • the inner sleeve 110 is connected to the parts constituting the suspension system of the vehicle and can rotate and swing. It has a ball part 111 having a spherical shape with a convex outer surface, and an upper and lower part of the ball part 111. It is composed of a first stud portion 112 and a second stud portion 113, which each extend and have a cylindrical shape. Oil seal coupling grooves 112a and 113a in which the oil seals 142-1 and 142-2 are seated are formed on the outer surface of the end of the first stud portion 112 and the outer surface of the end of the second stud portion 113. there is.
  • the ball seat 120 surrounds the inner sleeve 110 and is made of plastic. It has the function of absorbing vibration and shock resulting from the rotational movement of the inner sleeve 110 and the lateral pressure exerted by the inner sleeve 110. It functions to absorb.
  • the ball seat 120 is in contact with the ball portion 111 so as to be in contact with the ball portion 111 of the inner sleeve 110 and the outer surfaces of the first stud portion 112 and the second stud portion 113. It consists of a ball part support part 121, a first stud part support part 122 in contact with the first stud part 112, and a second stud part support part 123 in contact with the second stud part 113. .
  • the ball seat 120 is made of a plastic material, and may be separately molded and then assembled by fitting into the outer surface of the inner sleeve 110, or may be injection molded on the outer surface of the inner sleeve 110.
  • the ball seat 120 By providing a ball seat 120 made of a plastic material on the outer surface of the inner sleeve 110, it is not easily damaged by continuous vibration and impact due to rotation and oscillation of the inner sleeve 110, so the ball seat 120 Durability can be increased.
  • the ball seat 120 made of plastic surrounds and supports not only the ball portion 111 of the inner sleeve 110, but also the first stud portion 112 and the second stud portion 113, which have a straight cross-sectional shape.
  • the inner surface of the ball seat 120 secures a large contact area over the ball part 111 of the inner sleeve 110 and the outer surfaces of the first stud part 112 and the second stud part 113. can do. Accordingly, the entire section of the inner sleeve 110 can be supported with higher strength during rotation and oscillation of the inner sleeve 110.
  • the middle sleeve 130 not only supports the outer surface of the ball seat 120, but is also interposed between the outer surface of the ball seat 120 and the inner surface of the buffer member 150 to protect the inner surface of the buffer member 150. It functions to support the sides.
  • Both ends (131-1', 131-2') of the middle sleeve 130 form caulking portions (131-1, 131-2) in a bent shape by caulking, thereby forming a pair of plug-integrated oil seals ( It has the function of fixing and supporting 140-1,140-2).
  • Plug coupling grooves 130a and 130b in which the plugs 141-1 and 141-2 are seated are formed on the inner surfaces of both ends of the middle sleeve 130.
  • the plug-integrated oil seal (140-1, 140-2) is assembled over the outer surface of the end of the inner sleeve 110, the end surface of the ball seat 120, and the inner surface of the middle sleeve 130, and is connected to the middle sleeve 130. ) is pressed and fixed by the caulking parts (131-1, 131-2).
  • the plug-integrated oil seal (140-1, 140-2) includes a pair of plugs (141-1, 141-2) in contact with the end surface of the ball seat 120 and the inner surface of the end of the middle sleeve 130, A pair of oil seals (142-1, 142-2) are provided integrally with the plugs (141-1, 141-2) and contact the outer end surface of the inner sleeve 110 and the end surface of the ball seat 120. consist of.
  • the inner surface of the pair of oil seals 142-1 and 142-2 has irregularities to increase adhesion by elastically deforming when in contact with the oil seal coupling grooves 112a and 113a formed on the outer surface of the end of the inner sleeve 110.
  • Shaped curved portions 140a and 140b may be formed.
  • the caulking portions 131-1 and 131-2 formed by bending the ends 131-1' and 131-2' of the middle sleeve 130 are in close contact with the end surfaces of the plugs 141-1 and 141-2,
  • the inner ends of the caulking parts (131-1, 131-2) are in contact with the outer ends of the oil seals (142-1, 142-2) and are in close contact with each other, so that the caulking parts (131-1, 131-2) and the oil seals (142-1, 142-2) 2) surrounds the plugs 141-1 and 141-2 to form a sealed structure, thereby more reliably blocking the leakage of lubricant.
  • the plug-integrated oil seals (140-1, 140-2) are assembled and the ends (131-1', 131-2') of the middle sleeve (130) are caulked and finished, thereby simplifying the composition and assembly structure of the parts and reducing the manufacturing cost. can be reduced, and a sealed structure of the components can be implemented only through caulking processing, so vehicle mountability can be improved by shortening the length of the inner sleeve 110 compared to the prior art shown in FIG. 2.
  • the buffer member 150 surrounds the middle sleeve 130 and is made of rubber to absorb vibration and shock resulting from the oscillation of the inner sleeve 110 while also absorbing surface pressure in the axial and lateral directions to improve riding comfort. It functions.
  • the outer sleeve 160 is made of a metal material, supports the outer surface of the buffer member 150, and may be fixed to the body of the vehicle.
  • the buffer member 150 can absorb vibration and shock generated during the shaking movement of the entire assembly.
  • the ball seat 120 made of plastic surrounds not only the ball portion 111 of the inner sleeve 110 but also the first stud portion 112 and the second stud portion 113, which have a straight cross-sectional shape.
  • the entire section of the inner sleeve 110 can be supported with higher strength during the rotation and oscillation of the inner sleeve 110, so that the inner sleeve 110, the ball seat 120, and the middle sleeve 130 ) moves as a whole.
  • the rocking motion to be absorbed by the rubber buffer member 150 provided on the outside, friction and collision elements between the component parts can be eliminated, thereby more effectively reducing the generation of vibration and noise.
  • the ball seat 120 is configured to surround and support only the ball portion 111 of the inner sleeve 110, when the inner sleeve 110 swings, the ball seat 120 and the middle sleeve 130 As the oscillating motion is not performed together with the inner sleeve 110 or the range of oscillating motion is limited to a minor level, the absorption performance of vibration and shock generated by the oscillating motion of the inner sleeve 110 is reduced, and the inner sleeve 110 and the ball seat are reduced. Since the 120 and the middle sleeve 130 do not move together but move individually, friction and collision elements exist between these parts, which may cause vibration and noise.
  • a rubber curing step (S1) is performed in which the buffer member 150 made of rubber is injection molded between the middle sleeve 130 and the outer sleeve 160 provided outside the middle sleeve 130.
  • plastic is used to surround the outer surfaces of the ball portion 111 of the inner sleeve 110 and the first stud portion 112 and the second stud portion 113 extending above and below the ball portion 111.
  • the ball seat 120 made of plastic may be separately molded and then assembled by inserting it into the outer surface of the inner sleeve 110, or it may be injection molded on the outer surface of the inner sleeve 110.
  • the steps S1 and S2 may be performed in different order.
  • the assembly of the inner sleeve 110 and the ball seat 120 is assembled by inserting it into the inner side 130a of the middle sleeve 130 (S3).
  • the oil seals 140-1 and 140-2 are assembled across the outer surface of the inner sleeve 110, the outer end surface of the ball seat 120, and the inner inner surface of the middle sleeve 130 (S4).
  • the ends of the middle sleeve 130 are bent to form caulking portions 131-1 and 131-2 so as to be in close contact with the end surfaces of the plug-integrated oil seals 140-1 and 140-2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

코킹형 슬라이딩 부시의 일 실시예는, 볼부와 그 상측과 하측으로 연장된 제1스터드부 및 제2스터드부로 구성된 금속 재질의 이너 슬리브; 상기 이너 슬리브의 외측면을 감싸며 플라스틱 재질로 이루어져 상기 이너 슬리브의 회전 운동에 따른 진동과 충격을 흡수하는 볼 시트; 상기 볼 시트의 외측면을 감싸며 지지하는 금속 재질의 미들 슬리브; 상기 미들 슬리브의 외측면을 감싸며 고무 재질로 이루어져 상기 이너 슬리브의 요동 운동에 따른 진동과 충격을 흡수하는 완충부재; 상기 완충부재의 외측면을 감싸며 지지하는 금속 재질의 아우터 슬리브; 및 상기 이너 슬리브의 단부 외측면과 상기 볼 시트의 단부 끝단면 및 상기 미들 슬리브의 단부 내측면에 걸쳐서 조립되고, 상기 미들 슬리브의 단부가 절곡되어 형성되는 코킹부에 의해 밀착 고정되는 한 쌍의 플러그 일체형 오일씰을 포함한다.

Description

코킹형 슬라이딩 부시 및 그 제조 방법
본 발명은 코킹형 슬라이딩 부시 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 주행 시 발생하는 진동 및 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키기 위한 코킹형 슬라이딩 부시 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 슬라이딩 부시(Sliding bush)와 크로스 액시스 볼 조인트(Cross axis ball joint)는 차량의 차체와 현가장치 부품의 연결부에 구비되어, 노면으로부터 전달되는 진동과 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키기 위하여 사용된다.
도 1을 참조하면, 종래의 부시(10)는 이너 슬리브(11)와 아우터 슬리브(12) 사이에 완충 작용을 수행하는 고무부재(13)가 구비되어 있다. 상기 고무부재(13)는 금속 재질로 이루어진 이너 슬리브(11)와 아우터 슬리브(12)에 접합되어 있어, 상기 이너 슬리브(11)와 연결되는 부품과 상기 아우터 슬리브(12)와 연결되는 부품 사이에서 이너 슬리브(11)의 회전 및 요동 운동에 따른 진동 및 충격을 흡수하는 기능을 한다.
이와 같은 종래의 부시(10)에 구비되는 고무부재(13)는 고무 재질의 특성상 진동 및 충격 흡수 성능이 뛰어나 승차감을 향상시킬 수 있는 장점이 있으나, 강도가 낮아 지속적인 진동 및 충격에 의해 비틀림이 발생하여 변형이 큰 부위가 파손되어 내구성이 저하되는 단점이 있으며, 특히 회전 방향의 내구성이 취약한 문제점이 있다.
도 2를 참조하면, 종래의 크로스 액시스 볼 조인트(20)는, 구면부(21a)와 그 양측으로 연장된 제1연결부(21b) 및 제2연결부(21c)로 구성된 금속 재질의 필로우 볼(21, Pillow ball)과, 상기 구면부(21a)의 외측면을 감싸며 플라스틱 재질로 이루어져 상기 필로우 볼(21)의 회전 및 요동 운동에 따른 진동 및 충격을 흡수하는 볼 시트(22)와, 상기 볼 시트(22)의 외측면을 감싸며 볼 시트(22)를 지지하는 금속 재질의 소켓(23)과, 상기 소켓(23)에 고정 설치되어 볼 시트(22)의 이탈을 방지하는 플러그(24)와, 상기 제1연결부(21b)와 소켓(23)의 일측부 및 상기 제2연결부(21c)와 플러그(24)에 각각 양단이 지지되어 필로우 볼(21)과 소켓(23) 사이 공간을 밀폐하는 부트(25-1,25-2), 및 상기 부트(25-1,25-2)의 양단을 필로우 볼(21)의 양단과 소켓(23)의 일측부 및 플러그(24)에 각각 고정하기 위한 제1체결링(26-1,26-2)과 제2체결링(27-1,27-2)을 포함하여 구성된다.
이와 같은 종래의 크로스 액시스 볼 조인트(20)는 볼 시트(22)가 강도가 높은 플라스틱 재질로 구성됨으로써 필로우 볼(21)의 회전 및 요동 운동에 따른 지속적인 진동 및 충격에도 쉽게 파손되지 않는 내구성을 확보할 수 있는 장점이 있으나, 플라스틱 재질의 특성상 진동 및 충격 흡수 성능이 낮아 승차감이 떨어지게 되는 단점이 있다.
또한, 종래의 크로스 액시스 볼 조인트(20)는, 필로우 볼(21)과 소켓(23) 사이의 공간을 밀폐하는 부트(25-1,25-2)를 설치하기 위해서는 필로우 볼(21)의 양단이 소켓(23) 또는 플러그(24)가 설치되는 위치보다 외측으로 더욱 돌출되어 위치해야 하므로 필로우 볼(21)의 길이가 그만큼 길어지게 되어 차량 장착성이 좋지 않은 단점이 있다. 또한, 종래의 크로스 액시스 볼 조인트(20)는 여러 부품들의 조립체로서 그 구조와 제조공정이 복잡하고 제조 비용이 고가인 단점이 있다.
이와 같은 종래의 슬라이딩 부시 및 크로스 액시스 볼 조인트와 관련된 선행기술은 대한민국 등록특허 제10-2405188호에 공개되어 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이너 슬리브의 회전 및 요동 운동 시 발생하는 진동 및 충격의 흡수 성능과 부품의 내구성을 향상시킴과 아울러 부품의 구성 및 조립구조를 단순화 하여 제조 원가를 절감하는 동시에 이너 슬리브의 길이를 단축함으로써 차량 장착성을 향상시킬 수 있는 코킹형 슬라이딩 부시 및 그 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 코킹형 슬라이딩 부시는, 볼부와 그 상측과 하측으로 연장된 제1스터드부 및 제2스터드부로 구성된 금속 재질의 이너 슬리브; 상기 이너 슬리브의 외측면을 감싸며 플라스틱 재질로 이루어져 상기 이너 슬리브의 회전 운동에 따른 진동과 충격을 흡수하는 볼 시트; 상기 볼 시트의 외측면을 감싸며 지지하는 금속 재질의 미들 슬리브; 상기 미들 슬리브의 외측면을 감싸며 고무 재질로 이루어져 상기 이너 슬리브의 요동 운동에 따른 진동과 충격을 흡수하는 완충부재; 상기 완충부재의 외측면을 감싸며 지지하는 금속 재질의 아우터 슬리브; 및 상기 이너 슬리브의 단부 외측면과 상기 볼 시트의 단부 끝단면 및 상기 미들 슬리브의 단부 내측면에 걸쳐서 조립되고, 상기 미들 슬리브의 단부가 절곡되어 형성되는 코킹부에 의해 밀착 고정되는 한 쌍의 플러그 일체형 오일씰을 포함한다.
상기 볼 시트의 내측면은 상기 이너 슬리브의 볼부와 제1스터드부 및 제2스터드부의 외측면에 걸쳐서 접촉될 수 있다.
상기 이너 슬리브의 요동 운동 시, 상기 이너 슬리브와 상기 볼 시트와 상기 미들 슬리브 및 상기 플러그 일체형 오일씰은 일체의 조립체로서 함께 요동 운동하고, 상기 완충부재는 상기 일체의 조립체의 요동 운동 시 발생하는 진동과 충격을 흡수할 수 있다.
상기 플러그 일체형 오일씰은, 상기 볼 시트의 단부 끝단면과 상기 미들 슬리브의 단부 내측면에 접촉하는 한 쌍의 플러그와, 상기 플러그와 일체형으로 구비되며 상기 이너 슬리브의 단부 외측면과 상기 볼 시트의 단부 끝단면에 접촉하는 한 쌍의 오일씰로 이루어지고, 상기 미들 슬리브의 단부가 절곡되어 형성된 코킹부는, 상기 플러그의 단부면에 밀착되고, 상기 코킹부의 내측단은 상기 오일씰의 외측단에 맞닿으며 상호 밀착되어, 상기 코킹부와 상기 오일씰은 상기 플러그를 감싸며 밀폐하도록 구성될 수 있다.
상기 코킹부의 단부면과 상기 오일씰의 단부면은 동일한 높이에 위치하며 서로 연결된 평면을 형성하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 코킹형 슬라이딩 부시의 제조 방법은, 미들 슬리브와 그 외측에 구비되는 아우터 슬리브 사이에 고무 재질의 완충부재를 사출 성형하는 고무 가류 단계; 이너 슬리브의 볼부와 상기 볼부의 상측과 하측으로 연장된 제1스터드부 및 제2스터드부의 외측면을 감싸도록 플라스틱 재질의 볼 시트를 조립하는 단계; 상기 이너 슬리브와 상기 볼 시트의 조립체를 상기 미들 슬리브의 내측에 삽입하는 단계; 상기 이너 슬리브의 단부 외측면과 상기 볼 시트의 단부 끝단면 및 상기 미들 슬리브의 단부 내측면에 걸쳐서 한 쌍의 플러그 일체형 오일씰을 조립하는 단계; 및 상기 미들 슬리브의 단부를 상기 플러그 일체형 오일씰의 단부면에 밀착되도록 절곡하여 코킹하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 코킹형 슬라이딩 부시 및 그 제조 방법에 의하면, 이너 슬리브와 미들 슬리브 사이에는 이너 슬리브의 회전 운동을 흡수하기 위한 플라스틱 재질의 볼 시트를 구비하여 부품의 내구성을 증대시킬 수 있고, 미들 슬리브와 아우터 슬리브 사이에는 이너 슬리브의 요동 운동을 흡수하기 위한 고무 재질의 완충부재를 구비함으로써 승차감을 향상시킬 수 있다.
또한, 볼 시트의 양단에 플러그 일체형 오일씰을 조립하고 미들 슬리브의 양단을 코킹하여 마감 처리함으로써 부품의 구성 및 조립구조를 단순화 할 수 있어 제조 원가를 절감하는 동시에 이너 슬리브의 길이를 단축시켜 차량 장착성을 향상시킬 수 있다.
또한, 플라스틱 재질의 볼 시트가 이너 슬리브의 볼부 뿐만 아니라 직선 구간으로 이루어진 제1스터드부 및 제2스터드부 또한 함께 감싸면서 지지하도록 구성함으로써, 이너 슬리브의 회전 및 요동 운동 시 이너 슬리브의 전체 구간을 보다 높은 강도로 지지할 수 있어 이너 슬리브와 볼 시트 및 미들 슬리브가 일체로 요동 운동하게 되며, 이러한 요동 운동은 그 외측에 구비된 고무 재질의 완충부재에서 흡수하도록 구성함으로써, 구성 부품들 간에 마찰 및 충돌 요소를 제거하여 진동 및 소음을 보다 효과적으로 줄일 수 있다.
도 1은 종래 슬라이딩 부시의 단면도,
도 2는 종래 크로스 액시스 볼 조인트의 단면도,
도 3은 본 발명의 코킹형 슬라이딩 부시의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 코킹형 슬라이딩 부시의 제조 과정을 설명하기 위한 분해 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 코킹형 슬라이딩 부시의 제조 방법을 나타낸 순서도.
** 부호의 설명 **
10 : 부시 11 : 이너 슬리브(Inner sleeve)
12 : 아우터 슬리브(Outer sleeve) 13 : 고무부재
20 : 크로스 액시스 볼 조인트 21 : 필로우 볼(Pillow ball)
21a : 구면부 21b : 제1연결부
21c : 제2연결부 22 : 볼 시트
23 : 소켓 23a : 부트 체결부
24 : 플러그 24a : 부트 체결부
25-1,25-2 : 부트 26-1,26-2 : 제1체결링
27-1,27-2 : 제2체결링 100 : 코킹형 슬라이딩 부시
110 : 이너 슬리브(Inner sleeve) 111 : 볼부
112 : 제1스터드 113 : 제2스터드
120 : 볼 시트 121 : 볼부 지지부
122 : 제1스터드부 지지부 123 : 제2스터드부 지지부
130 : 미들 슬리브(Middle sleeve) 131-1 : 제1코킹부
131-2 : 제2코킹부 131-1' : 미들 슬리브의 일측 단부
131-2' : 미들 슬리브의 타측 단부 140-1 : 제1플러그 일체형 오일씰
140-2 : 제2플러그 일체형 오일씰 140a,140b : 굴곡부
141-1 : 제1플러그 141-2 : 제2플러그
142-1 : 제1오일씰 142-2 : 제2오일씰
150 : 완충부재 160 : 아우터 슬리브(Outer sleeve)
C : 중심축
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하, 본 명세서에서 방향을 지칭함에 있어서, ‘내측’은 중심축(C)을 향하는 구심방향을 지칭하고,‘외측’은 중심축(C)을 향하는 방향의 반대방향인 원심방향을 지칭하며,‘단부’는 슬라이딩 부시(100)의 길이방향의 상단부와 하단부를 각각 지칭하는 의미로 사용하기로 한다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 코킹형 슬라이딩 부시(100)는, 금속 재질의 이너 슬리브(110, Inner sleeve)와, 상기 이너 슬리브(110)를 감싸는 플라스틱 재질의 볼 시트(120, Ball seat)와, 상기 볼 시트(120)를 감싸는 금속 재질의 미들 슬리브(130, Middle sleeve)와, 상기 미들 슬리브(130)를 감싸는 고무 재질의 완충부재(150)와, 상기 완충부재(150)를 감싸는 금속 재질의 아우터 슬리브(160, Outer sleeve), 및 상기 볼 시트(120)와 미들 슬리브(130)를 고정시켜 지지함과 동시에 이너 슬리브(110)의 외측면과 볼 시트(120)의 내측면 사이에 충진되는 윤활제의 누출을 방지하기 위한 한 쌍의 플러그 일체형 오일씰(140-1,140-2)을 포함하여 구성된다.
상기 이너 슬리브(110)는 차량의 현가장치를 구성하는 부품에 연결되어 회전 및 요동 운동할 수 있으며, 외측면이 볼록한 구면 형상으로 이루어진 볼부(111)와, 상기 볼부(111)의 상측과 하측으로 각각 연장되며 원통 형상으로 이루어진 제1스터드부(112)와 제2스터드부(113)로 구성된다. 상기 제1스터드부(112)의 단부의 외측면과 상기 제2스터드부(113)의 단부의 외측면에는 오일씰(142-1,142-2)이 안착되는 오일씰 결합홈(112a,113a)이 형성되어 있다.
상기 볼 시트(120)는 상기 이너 슬리브(110)를 감싸며 플라스틱 재질로 이루어져 상기 이너 슬리브(110)의 회전 운동에 따른 진동과 충격을 흡수하는 기능과 함께 이너 슬리브(110)에 의해 작용하는 횡면압을 흡수하는 기능을 한다.
상기 볼 시트(120)는 이너 슬리브(110)의 볼부(111)와 제1스터드부(112) 및 제2스터드부(113)의 외측면에 걸쳐서 접촉될 수 있도록 상기 볼부(111)와 접촉되는 볼부 지지부(121)와, 상기 제1스터드부(112)와 접촉되는 제1스터드부 지지부(122) 및 상기 제2스터드부(113)와 접촉되는 제2스터드부 지지부(123)로 구성되어 있다.
상기 볼 시트(120)는 플라스틱 재질로 이루어지며, 별도로 성형된 후에 이너 슬리브(110)의 외측면에 끼워져 조립될 수도 있고, 상기 이너 슬리브(110)의 외측면에 사출 성형될 수도 있다.
상기 이너 슬리브(110)의 외측면에 플라스틱 재질로 이루어진 볼 시트(120)를 구비함으로써, 이너 슬리브(110)의 회전 및 요동 운동에 따른 지속적인 진동 및 충격에도 쉽게 파손되지 않으므로 볼 시트(120)의 내구성을 증대시킬 수 있다.
또한, 플라스틱 재질의 볼 시트(120)가 이너 슬리브(110)의 볼부(111) 뿐만 아니라 단면 형상이 직선 구간으로 이루어진 제1스터드부(112) 및 제2스터드부(113) 또한 함께 감싸면서 지지하도록 구성함으로써, 상기 볼 시트(120)의 내측면은 이너 슬리브(110)의 볼부(111)와 제1스터드부(112) 및 제2스터드부(113)의 외측면에 걸쳐서 넓은 접촉 면적을 확보할 수 있다. 이에 따라 이너 슬리브(110)의 회전 및 요동 운동 시 이너 슬리브(110)의 전체 구간을 보다 높은 강도로 지지할 수 있다.
상기 미들 슬리브(130)는 볼 시트(120)의 외측면을 지지함과 아울러, 상기 볼 시트(120)의 외측면과 완충부재(150)의 내측면 사이에 개재되어 완충부재(150)의 내측면을 지지하는 기능한다.
상기 미들 슬리브(130)의 양단부(131-1',131-2')는 코킹(Caulking) 가공에 의해 절곡된 형상의 코킹부(131-1,131-2)를 형성함으로써 한 쌍의 플러그 일체형 오일씰(140-1,140-2)을 고정시켜 지지하는 기능을 한다. 상기 미들 슬리브(130)의 양단부의 내측면에는 플러그(141-1,141-2)가 안착되는 플러그 결합홈(130a,130b)이 형성되어 있다.
상기 플러그 일체형 오일씰(140-1,140-2)은 이너 슬리브(110)의 단부 외측면과 볼 시트(120)의 단부 끝단면 및 미들 슬리브(130)의 단부 내측면에 걸쳐서 조립되며 상기 미들 슬리브(130)의 코킹부(131-1,131-2)에 의해 가압되어 고정된다.
상기 플러그 일체형 오일씰(140-1,140-2)은, 상기 볼 시트(120)의 단부 끝단면과 상기 미들 슬리브(130)의 단부 내측면에 접촉하는 한 쌍의 플러그(141-1,141-2)와, 상기 플러그(141-1,141-2)와 일체형으로 구비되며 상기 이너 슬리브(110)의 단부 외측면과 상기 볼 시트(120)의 단부 끝단면에 접촉하는 한 쌍의 오일씰(142-1,142-2)로 이루어져 있다.
상기 한 쌍의 오일씰(142-1,142-2)의 내측면에는 상기 이너 슬리브(110)의 단부 외측면에 형성된 오일씰 결합홈(112a,113a)과의 접촉 시 탄성 변형됨으로써 밀착력을 증대시킬 수 있도록 요철 형상의 굴곡부(140a,140b)가 형성될 수 있다.
상기 미들 슬리브(130)의 단부(131-1',131-2')가 절곡되어 형성된 코킹부(131-1,131-2)는, 상기 플러그(141-1,141-2)의 단부면에 밀착되고, 상기 코킹부(131-1,131-2)의 내측단은 상기 오일씰(142-1,142-2)의 외측단에 맞닿으며 상호 밀착되어, 상기 코킹부(131-1,131-2)와 오일씰(142-1,142-2)은 플러그(141-1,141-2)를 감싸며 밀폐된 구조를 형성함으로써 윤활제의 누출을 더욱 확실하게 차단할 수 있다.
이와 같이 플러그 일체형 오일씰(140-1,140-2)을 조립하고 미들 슬리브(130)의 단부(131-1',131-2')를 코킹하여 마감 처리함으로써 부품의 구성 및 조립구조를 단순화 하여 제조 원가를 절감할 수 있고, 코킹 가공만으로 구성 부품의 밀폐 구조를 구현할 수 있게 되므로, 도 2에 도시된 종래기술과 비교하여 이너 슬리브(110)의 길이를 단축시켜 차량 장착성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 코킹부(131-1,131-2)의 내측단과 상기 오일씰(142-1,142-2)의 외측단이 서로 맞닿게 되면, 상기 코킹부(131-1,131-2)의 단부면과 상기 오일씰(142-1,142-2)의 단부면은 동일한 높이에 위치하며 서로 연결된 평면을 형성하게 되므로 매끄러운 형태의 외관을 형성할 수 있다.
상기 완충부재(150)는 미들 슬리브(130)를 감싸며 고무 재질로 이루어져 상기 이너 슬리브(110)의 요동 운동에 따른 진동과 충격을 흡수하는 동시에 축방향과 횡방향의 면압을 흡수함으로써 승차감을 향상시키는 기능을 한다.
상기 아우터 슬리브(160)는 금속 재질로 이루어져 완충부재(150)의 외측면을 지지하고 차량의 차체에 고정된 형태로 구비될 수 있다.
상기 이너 슬리브(110)의 요동 운동 시, 상기 이너 슬리브(110)와 볼 시트(120)와 미들 슬리브(130) 및 플러그 일체형 오일씰(140-1,140-2)은 일체의 조립체로서 함께 요동 운동하고, 상기 완충부재(150)는 상기 일체의 조립체의 요동 운동 시 발생하는 진동과 충격을 흡수할 수 있다.
상기와 같이 플라스틱 재질의 볼 시트(120)가 이너 슬리브(110)의 볼부(111) 뿐만 아니라 단면 형상이 직선 구간으로 이루어진 제1스터드부(112) 및 제2스터드부(113) 또한 함께 감싸면서 지지하도록 구성함으로써, 이너 슬리브(110)의 회전 및 요동 운동 시 이너 슬리브(110)의 전체 구간을 보다 높은 강도로 지지할 수 있게 되어 이너 슬리브(110)와 볼 시트(120) 및 미들 슬리브(130)가 일체로 요동 운동하게 된다. 그리고, 이러한 요동 운동은 그 외측에 구비된 고무 재질의 완충부재(150)에서 흡수하도록 구성함으로써, 구성 부품들 간에 마찰 및 충돌 요소를 제거하여 진동 및 소음 발생을 보다 효과적으로 줄일 수 있다.
만일, 상기 볼 시트(120)가 이너 슬리브(110)의 볼부(111)만을 감싸며 지지하도록 구성한 경우를 상정하면, 이너 슬리브(110)의 요동 운동 시 볼 시트(120)와 미들 슬리브(130)는 이너 슬리브(110)와 함께 요동 운동하지 않거나 요동 운동의 범위가 미미한 정도로 제한됨으로써 이너 슬리브(110)의 요동 운동에 의해 발생하는 진동과 충격의 흡수 성능이 떨어지게 되고, 이너 슬리브(110)와 볼 시트(120) 및 미들 슬리브(130)가 일체로 운동하지 않고 개별적으로 운동하게 되어 이들 부품 간에 마찰 및 충돌 요소가 존재하게 되므로 이에 따른 진동 및 소음이 유발될 수 있다.
이하, 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 코킹형 슬라이딩 부시(100)의 제조 방법을 설명한다.
먼저, 미들 슬리브(130)와 그 외측에 구비되는 아우터 슬리브(160) 사이에 고무 재질의 완충부재(150)를 사출 성형하는 고무 가류 단계(S1)를 수행한다.
이와는 별도의 공정으로 이너 슬리브(110)의 볼부(111)와 상기 볼부(111)의 상측과 하측으로 연장된 제1스터드부(112) 및 제2스터드부(113)의 외측면을 감싸도록 플라스틱 재질의 볼 시트(120)를 조립한다(S2). 상기 플라스틱 재질의 볼 시트(120)는 별도로 성형된 후에 이너 슬리브(110)의 외측면에 끼워져 조립될 수도 있고, 상기 이너 슬리브(110)의 외측면에 사출 성형될 수도 있다.
상기 단계 S1과 S2는 선후의 순서를 서로 달리하더라도 무방하다.
다음 단계로, 상기 이너 슬리브(110)와 상기 볼 시트(120)의 조립체를 상기 미들 슬리브(130)의 내측(130a)에 삽입하여 조립한다(S3).
다음으로, 상기 이너 슬리브(110)의 단부 외측면과 볼 시트(120)의 단부 끝단면 및 미들 슬리브(130)의 단부 내측면에 걸쳐서 오일씰(140-1,140-2)을 조립한다(S4).
마지막 단계로, 상기 미들 슬리브(130)의 단부를 절곡하여 상기 플러그 일체형 오일씰(140-1,140-2)의 단부면에 밀착되도록 코킹부(131-1,131-2)를 형성한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

Claims (6)

  1. 볼부와 그 상측과 하측으로 연장된 제1스터드부 및 제2스터드부로 구성된 금속 재질의 이너 슬리브;
    상기 이너 슬리브의 외측면을 감싸며 플라스틱 재질로 이루어져 상기 이너 슬리브의 회전 운동에 따른 진동과 충격을 흡수하는 볼 시트;
    상기 볼 시트의 외측면을 감싸며 지지하는 금속 재질의 미들 슬리브;
    상기 미들 슬리브의 외측면을 감싸며 고무 재질로 이루어져 상기 이너 슬리브의 요동 운동에 따른 진동과 충격을 흡수하는 완충부재;
    상기 완충부재의 외측면을 감싸며 지지하는 금속 재질의 아우터 슬리브; 및
    상기 이너 슬리브의 단부 외측면과 상기 볼 시트의 단부 끝단면 및 상기 미들 슬리브의 단부 내측면에 걸쳐서 조립되고, 상기 미들 슬리브의 단부가 절곡되어 형성되는 코킹부에 의해 밀착 고정되는 한 쌍의 플러그 일체형 오일씰;
    을 포함하는 코킹형 슬라이딩 부시.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 볼 시트의 내측면은 상기 이너 슬리브의 볼부와 제1스터드부 및 제2스터드부의 외측면에 걸쳐서 접촉되는 것을 특징으로 하는 코킹형 슬라이딩 부시.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이너 슬리브의 요동 운동 시, 상기 이너 슬리브와 상기 볼 시트와 상기 미들 슬리브 및 상기 플러그 일체형 오일씰은 일체의 조립체로서 함께 요동 운동하고,
    상기 완충부재는 상기 일체의 조립체의 요동 운동 시 발생하는 진동과 충격을 흡수하는 것을 특징으로 하는 코킹형 슬라이딩 부시.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플러그 일체형 오일씰은, 상기 볼 시트의 단부 끝단면과 상기 미들 슬리브의 단부 내측면에 접촉하는 한 쌍의 플러그와, 상기 플러그와 일체형으로 구비되며 상기 이너 슬리브의 단부 외측면과 상기 볼 시트의 단부 끝단면에 접촉하는 한 쌍의 오일씰로 이루어지고,
    상기 미들 슬리브의 단부가 절곡되어 형성된 코킹부는, 상기 플러그의 단부면에 밀착되고, 상기 코킹부의 내측단은 상기 오일씰의 외측단에 맞닿으며 상호 밀착되어, 상기 코킹부와 상기 오일씰은 상기 플러그를 감싸며 밀폐하는 것을 특징으로 하는 코킹형 슬라이딩 부시.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 코킹부의 단부면과 상기 오일씰의 단부면은 동일한 높이에 위치하며 서로 연결된 평면을 형성하는 것을 특징으로 하는 코킹형 슬라이딩 부시.
  6. 미들 슬리브와 그 외측에 구비되는 아우터 슬리브 사이에 고무 재질의 완충부재를 사출 성형하는 고무 가류 단계;
    이너 슬리브의 볼부와 상기 볼부의 상측과 하측으로 연장된 제1스터드부 및 제2스터드부의 외측면을 감싸도록 플라스틱 재질의 볼 시트를 조립하는 단계;
    상기 이너 슬리브와 상기 볼 시트의 조립체를 상기 미들 슬리브의 내측에 삽입하는 단계;
    상기 이너 슬리브의 단부 외측면과 상기 볼 시트의 단부 끝단면 및 상기 미들 슬리브의 단부 내측면에 걸쳐서 한 쌍의 플러그 일체형 오일씰을 조립하는 단계; 및
    상기 미들 슬리브의 단부를 상기 플러그 일체형 오일씰의 단부면에 밀착되도록 절곡하여 코킹하는 단계;
    를 포함하는 코킹형 슬라이딩 부시의 제조 방법.
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