KR100235185B1 - Ball joint for automotive suspension - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스티어링 너클과 결합되는 볼 조인트의 스텃 둘레에 댐핑고무와 벨로우즈 스프링을 설치하여, 주행 중에 노면으로부터 전달되는 충격이나 진동에 의해 볼 조인트가 풀리거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 자동차용 현가장치의 볼 조인트에 관한 것으로, 이 볼 조인트는 스티어링 너클(12)과 접촉하는 스텃(40B)의 외주부에 압입되어 있는 댐핑고무(50)와, 일단은 스텃(40B)에 형성된 스프링 시트(56, 58)에 의해 지지되고 타단은 스티어링 너클(12)에 형성된 삽입홈(12A, 12B)에 수납되어 있는 벨로우즈 스프링(52, 54)을 포함하는 구조를 지니고 있다.According to the present invention, a damping rubber and a bellows spring are installed around a scoop of a ball joint coupled to a steering knuckle, thereby preventing the ball joint from being loosened or damaged by an impact or vibration transmitted from the road surface while driving. Of the damping rubber 50 press-fitted into the outer circumference of the scoop 40B in contact with the steering knuckle 12, and one end of the spring seat 56, 58 formed in the scoop 40B. The other end has a structure including the bellows spring (52, 54) accommodated in the insertion groove (12A, 12B) formed in the steering knuckle (12).

Description

차량용 현가장치의 볼 조인트Ball Joint of Vehicle Suspension

본 발명은 자동차용 현가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 스티어링 너클과 결합되는 볼 조인트의 스텃 둘레에 댐핑고무와 벨로우즈 스프링을 설치하여, 주행 중에 노면으로부터 전달되는 충격이나 진동에 의해 볼 조인트가 풀리거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 차량용 현가장치의 볼 조인트에 관한 것이다.The present invention relates to a suspension device for automobiles, and more particularly, a damping rubber and a bellows spring are installed around a scoop of a ball joint coupled with a steering knuckle, so that the ball joint is damaged by an impact or vibration transmitted from the road surface while driving. The present invention relates to a ball joint of a vehicle suspension that can prevent loosening or breakage.

일반적으로, 자동차의 현가장치(suspension system)는 차축과 차체를 연결하여 주는 것으로, 주행 중에 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격을 흡수하여 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써, 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 유지하는 역할을 한다. 이러한 현가장치는 차륜의 구동방식과 스프링 시스템의 종류에 따라 여러 가지 형식이 사용되고 있는 바, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 도 1을 참고로 승용차량에서 널리 채용하고 있는 독립식 현가장치의 구성에 대하여 설명한다.In general, the suspension system of the automobile connects the axle to the vehicle body, and prevents damage to the vehicle body or the cargo by absorbing vibrations or shocks received from the road surface while the vehicle is not directly transmitted to the vehicle body. It plays a role in maintaining a good ride quality. The suspension is used in various forms depending on the driving method of the wheel and the type of the spring system, for the configuration of the independent suspension that is widely adopted in the passenger vehicle with reference to Figure 1 to help understand the present invention. Explain.

도 1은 일반적인 전륜 현가장치의 구성을 보인 단면도로, 이것의 전체적인 구성을 보면, 바퀴(10)를 회전 가능하게 지지하면서 조향기구를 통해 전달되는 조향력에 의해 선회됨으로써, 차량의 조향을 가능케 하는 스티어링 너클(12)과, 볼 조인트(14)를 개재하여 스티어링 너클(12)의 상부에 배치되는 상부 컨트롤 아암(16)과, 볼 조인트(30)를 개재하여 스티어링 너클(12)의 하부에 배치되는 하부 컨트롤 아암(20)과, 하부 컨트롤 아암(20)상에 장착되어 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수하는 코일 스프링(22)과, 코일 스프링(22)의 자유진동을 억제하여 승차감을 향상시키는 쇽 업소버(shock absorber)(24)와, 차체의 롤링(rolling)시에 차체의 기울기를 감소시켜 평형을 유지하는 스태빌라이저(stabilizer)(26) 및 일단은 하부 컨트롤 아암(20)에 결합되고 타단은 댐핑고무(18)를 통해 프레임에 고정되어 차체의 균형을 유지하는 스트럿 바(strut bar)(28)로 이루어져 있다.Figure 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a general front wheel suspension, the overall configuration of the steering wheel to enable the steering of the vehicle by turning by the steering force transmitted through the steering mechanism while rotatably supporting the wheel 10 Disposed at the lower portion of the steering knuckle 12 via the knuckle 12, the upper control arm 16 disposed above the steering knuckle 12 via the ball joint 14, and the ball joint 30; The lower control arm 20, the coil spring 22 mounted on the lower control arm 20 to absorb vibrations or shocks transmitted from the road surface, and the free vibration of the coil spring 22 are suppressed to improve ride comfort. Shock absorber 24, a stabilizer 26 which reduces the inclination of the vehicle body during rolling and maintains equilibrium and one end is coupled to the lower control arm 20 and the other end is Damping It consists of a strut bar 28 which is fixed to the frame via rubber 18 to balance the vehicle body.

도 2는 종래의 차량용 현가장치의 볼 조인트를 보인 단면도이다. 상술한 바와 같이, 하중을 지지함과 동시에 피벗작용을 하는 볼 조인트(30)의 하단을 구성하는 회동볼(30a)은 베어링(34)에 의해 하우징(32)에 감싸진 상태에서 하부 컨트롤 아암(20)에 장착되어 있으며, 중앙의 스텃(stud)(30b)에는 시일(36)을 개재하여 스티어링 너클(12)이 배치된다. 스텃(30b)의 외주부에 스티어링 너클(12)을 끼운 후에, 상단의 나사부(30c)에는 너트(38)를 체결하여 이탈되지 않도록 한다. 또한, 볼 조인트(30)의 하부를 구성하는 하우징(32)에는 그리스를 주입하기 위한 주입볼(pitting)(39)이 설치되어 있다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a ball joint of a conventional vehicle suspension. As described above, the pivoting ball 30a constituting the lower end of the ball joint 30 that supports the load and simultaneously pivots the lower control arm (when wrapped in the housing 32 by the bearing 34). 20, the steering knuckle 12 is arranged in the center stud 30b via the seal 36. As shown in FIG. After the steering knuckle 12 is fitted to the outer circumference of the swim 30b, the nut 38 is fastened to the upper threaded portion 30c so as not to be detached. In addition, a pitting ball 39 for injecting grease is provided in the housing 32 constituting the lower part of the ball joint 30.

이러한 구성을 지닌 종래의 차량용 현가장치의 볼 조인트에서는 볼 조인트(30)의 스텃(30B)과 스티어링 너클(12)이 직접적으로 접촉하고 있기 때문에, 노면으로부터 강한 충격이나 심한 진동이 전달되는 경우에는 스텃(30B)부위가 파손될 우려가 있다. 특히, 산악 등의 험로(off-road)나 포장되지 않은 불규칙한 노면을 주행하는 차량의 경우에는 노면으로부터 직접 전달되는 충격에 의해 스텃(30B)부위가 파손되어 승차감이 급격히 저하되는 문제가 있다.In the ball joint of the conventional vehicle suspension having such a configuration, since the swept 30B of the ball joint 30 and the steering knuckle 12 are in direct contact with each other, a strong shock or severe vibration is transmitted from the road surface. There is a fear that the portion 30B is damaged. In particular, in the case of a vehicle running on off-road or unpaved irregular roads such as mountains, there is a problem in that the scoop 30B is damaged by the impact transmitted directly from the road surface, and the riding comfort is sharply lowered.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 볼 조인트의 스텃 둘레에 댐핑고무를 압입하여 진동을 흡수하는 한편, 스텃에 형성된 스프링 시트와 스티어링 너클 간에도 벨로우즈 스프링을 설치하여 주행 중에 노면으로부터 전달되는 충격이나 진동에 의해 볼 조인트가 풀리거나 손상되는 것을 방지할 수 있는 차량용 현가장치의 볼 조인트를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve this problem is to absorb the vibration by pressing the damping rubber around the scoop of the ball joint, while the bellows spring is also installed between the spring seat and the steering knuckle formed in the scoop, the impact transmitted from the road surface while driving It is an object of the present invention to provide a ball joint of a suspension device for a vehicle that can prevent the ball joint from being loosened or damaged by vibration.

도 1은 일반적인 전륜 현가장치의 구성을 보인 단면도1 is a cross-sectional view showing the configuration of a typical front wheel suspension

도 2는 종래의 차량용 현가장치의 볼 조인트를 보인 단면도Figure 2 is a cross-sectional view showing a ball joint of a conventional vehicle suspension

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가장치의 볼 조인트를 보인 단면도Figure 3 is a cross-sectional view showing a ball joint of the vehicle suspension according to an embodiment of the present invention

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing

12:스티어링 너클 12A, 12B:삽입홈12: Steering knuckle 12A, 12B: Insertion groove

20:하부 컨트롤 아암 40:볼 조인트20: lower control arm 40: ball joint

40A:회동볼 40B:스텃40A: Swivel Ball 40B: Swim

40c:나사부 42:하우징40c: threaded part 42: housing

50:댐핑고무 52, 54:벨로우즈 스프링50: damping rubber 52, 54: bellows spring

56, 58:스프링 시트56, 58: spring seat

상술한 본 발명의 목적은 하단을 구성하는 회동볼이 베어링에 의해 감싸진 상태로 하우징을 통해 하부 컨트롤 아암에 장착되며, 중앙의 스텃은 시일을 개재하여 스티어링 너클에 결합되는 것으로, 상단의 나사부에는 스티어링 너클의 이탈을 막기 위한 너트가 체결되는 자동차용 볼 조인트에 있어서, 스티어링 너클과 접촉하는 스텃의 외주부에 압입되어 있는 댐핑고무와, 일단은 스텃에 형성된 스프링 시트에 의해 지지되고 타단은 스티어링 너클에 형성된 삽입홈에 수납되어 있는 벨로우즈 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치의 볼 조인트에 의해서 달성된다.An object of the present invention described above is mounted to the lower control arm through the housing in a state in which the rotating ball constituting the lower end is wrapped by a bearing, the center of the scoop is coupled to the steering knuckle through the seal, In a ball joint for automobile, in which a nut for preventing the steering knuckle is fastened, a damping rubber press-fitted to the outer circumference of the scoop in contact with the steering knuckle, one end of which is supported by a spring seat formed in the scoop, and the other end is connected to the steering knuckle. It is achieved by a ball joint of a vehicle suspension characterized in that it comprises a bellows spring housed in the formed insertion groove.

본 발명의 볼 조인트에 의하면, 스텃에 압입되어 있는 댐핑고무에 의해 외부에서 전달되는 충격을 흡수할 수 있으며, 스텃의 스프링 시트와 너클 사이에 설치되어 있는 벨로우즈 스프링의 가압력에 의해 볼 조인트의 이탈이 방지되어 전체적인 시스템을 안정적으로 유지할 수 있는 이점이 있다.According to the ball joint of the present invention, the shock transmitted from the outside can be absorbed by the damping rubber pressed into the scoop, and the ball joint is detached by the pressing force of the bellows spring provided between the scoop spring and the knuckle. This prevents the system from being stable.

이하, 첨부한 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 현가장치의 볼 조인트에 대하여 상세히 설명한다.(도 1에서 설명한 종래의 전륜 현가장치와 동일한 부품은 동일 부호로 표시하였다.)Hereinafter, with reference to the accompanying Figure 3 will be described in detail with respect to the ball joint of the vehicle suspension according to a preferred embodiment of the present invention. (The same components as the conventional front wheel suspension described in Figure 1 are denoted by the same reference numerals.)

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 현가장치의 볼 조인트를 보인 단면도이다. 여기에 도시한 바와 같이, 볼 조인트(40)의 전체적인 구성을 보면, 하단을 구성하는 것으로, 하우징(44)을 통해 하부 컨트롤 아암(20)에 장착되는 회동볼(40A)과, 시일(46)을 개재하여 스티어링 너클(12)과 결합되는 중앙의 스텃(40B)과, 스티어링 너클(12)의 이탈을 막기 위한 너트(48)가 체결되는 상단의 나사부(40c)로 이루어져 있다. 하우징(44)에는 그리스를 주입하기 위한 주입볼(pitting)(42)이 끼워져 있다.3 is a cross-sectional view showing a ball joint of a vehicle suspension according to a preferred embodiment of the present invention. As shown here, when the overall configuration of the ball joint 40 is viewed, the lower part is constituted by the rotational ball 40A mounted on the lower control arm 20 through the housing 44 and the seal 46. A central scoop 40B coupled to the steering knuckle 12 and a nut 40c at the upper end to which the nut 48 for preventing the steering knuckle 12 from being separated are formed. The housing 44 is fitted with a pitting ball 42 for injecting grease.

이러한 구성의 볼 조인트(40)에 있어서, 스티어링 너클(12)과 접촉하는 부분의 스텃(40B)에는 홈을 형성한 다음에, 댐핑고무(50)를 압입하였다. 이와 같이 압입된 댐핑고무(50)는 스티어링 너클(12)과의 직접적인 접촉을 피하면서 노면으로부터 전달되는 진동을 흡수하게 된다.In the ball joint 40 of such a structure, a groove was formed in the scoop 40B of the part which contacts the steering knuckle 12, and the damping rubber 50 was press-fitted. The damping rubber 50 in this manner absorbs vibrations transmitted from the road surface while avoiding direct contact with the steering knuckle 12.

또한, 스티어링 너클(12)에는 2개의 삽입홈(12A, 12B)을 형성하였으며, 스텃(40B)의 외주부에는 스티어링 너클(12)과 적절한 길이로 이격된 위치에 스프링 시트(56, 58)를 형성하였다. 여기에서, 스텃(40B)에 형성된 상부 스프링 시트(56)와 스티어링 너클(12)에 형성된 상부 삽입홈(12A)간에는 상부 벨로우즈 스프링(52)이 끼워져 있으며, 스텃(40B)에 형성된 하부 스프링 시트(58)와 스티어링 너클(12)에 형성된 하부 삽입홈(12B)간에는 하부 벨로우즈 스프링(54)이 끼워져 있다.In addition, two insertion grooves 12A and 12B are formed in the steering knuckle 12, and spring seats 56 and 58 are formed at positions spaced apart from the steering knuckle 12 by an appropriate length on the outer circumference of the swim 40B. It was. Here, the upper bellows spring 52 is inserted between the upper spring seat 56 formed in the swim 40B and the upper insertion groove 12A formed in the steering knuckle 12, and the lower spring sheet formed in the swim 40B ( The lower bellows spring 54 is inserted between the lower insertion groove 12B formed in the steering knuckle 12 and 58).

조립 시에는 볼 조인트(40)의 중간 부분을 구성하는 스텃(40B)의 원주 방향을 따라 형성된 압입홈에 댐핑고무(50)를 끼운 다음에, 상부 벨로우즈 스프링(52)과 하부 벨로우즈 스프링(54)을 차례대로 끼우면 된다.At the time of assembly, the damping rubber 50 is inserted into the press-in groove formed along the circumferential direction of the scoop 40B constituting the middle portion of the ball joint 40, and then the upper bellows spring 52 and the lower bellows spring 54. Insert them in order.

이러한 구성을 지닌 볼 조인트에 있어서, 주행중에 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격은 스텃(40B)에 압입되어 있는 댐핑고무(50)에 의해 흡수된다. 또한, 일단은 스텃(40B)에 형성된 스프링 시트(56, 58)에 의해 지지되고 타단는 스티어링 너클(12)에 형성된 삽입홈(12A, 12B)에 끼워져 있는 벨로우즈 스프링(52, 54)의 가압력에 의해 볼 조인트(40)가 이탈되는 것이 방지된다.In the ball joint having such a configuration, vibrations or shocks transmitted from the road surface while traveling are absorbed by the damping rubber 50 press-fitted into the scoop 40B. In addition, one end is supported by the spring seats 56 and 58 formed in the scoop 40B and the other end is applied to the pressing force of the bellows springs 52 and 54 fitted into the insertion grooves 12A and 12B formed in the steering knuckle 12. This prevents the ball joint 40 from being separated.

지금까지 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 하부 컨트롤 아암을 스티어링 너클에 장착하는데 사용하는 볼 조인트에 대하여 설명하였으나, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 그 밖의 다른 부품의 장착에도 동일하게 적용할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 가령, 본 발명의 볼 조인트를 이용하여 도 1에서 설명한 상부 컨트롤 아암을 스티어링 너클에 탄성적으로 장착할 수 있으며, 스태빌라이저를 하부 컨트롤 아암에 장착하는 데에도 이용할 수 있다.In the preferred embodiment of the present invention described above, the ball joint used to mount the lower control arm to the steering knuckle has been described. However, those skilled in the art will apply the same to the mounting of other parts. You will understand that you can. For example, the ball joint of the present invention can be used to elastically mount the upper control arm described in FIG. 1 to the steering knuckle, and can also be used to mount the stabilizer to the lower control arm.

이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 스텃에 압입되어 있는 댐핑고무에 의해 외부에서 전달되는 충격을 흡수할 수 있으며, 스텃의 스프링 시트와 너클 사이에 설치되어 있는 벨로우즈 스프링의 가압력에 의해 볼 조인트의 이탈이 방지되어 항상 좋은 승차감을 유지할 수 있는 효과를 제공하게 된다.According to the present invention described above, the shock transmitted from the outside can be absorbed by the damping rubber pressed into the scoop, and the ball joint is detached by the pressing force of the bellows spring provided between the scoop spring sheet and the knuckle. It is prevented to provide the effect of maintaining a good ride at all times.

Claims (1)

하단을 구성하는 회동볼(40A)이 베어링(44)에 의해 감싸진 상태로 하우징(42)을 통해 하부 컨트롤 아암(20)에 장착되며, 중앙의 스텃(40B)은 시일(46)을 개재하여 스티어링 너클(12)에 결합되는 것으로, 상단의 나사부(40c)에는 상기 스티어링 너클(12)의 이탈을 막기 위한 너트(48)가 체결되는 자동차용 볼 조인트에 있어서,The rotating ball 40A constituting the lower end is mounted to the lower control arm 20 through the housing 42 in a state in which the rotating ball 40A is wrapped by the bearing 44, and the center scoop 40B is provided through the seal 46. In the automotive ball joint which is coupled to the steering knuckle 12, a nut 48 for fastening the separation of the steering knuckle 12 to the threaded portion 40c of the upper end, 상기 스티어링 너클(12)과 접촉하는 상기 스텃(40B)의 외주부에 압입되어 있는 댐핑고무(50)와,A damping rubber 50 press-fitted to an outer circumference of the scoop 40B in contact with the steering knuckle 12; 일단은 상기 스텃(40B)에 형성된 스프링 시트(56, 58)에 의해 지지되고 타단은 상기 스티어링 너클(12)에 형성된 삽입홈(12A, 12B)에 수납되어 있는 벨로우즈 스프링(52, 54)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치의 볼 조인트.One end is supported by spring seats 56 and 58 formed in the swim 40B and the other end includes bellows springs 52 and 54 housed in the insertion grooves 12A and 12B formed in the steering knuckle 12. Ball joint of a vehicle suspension characterized in that.
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