KR101435129B1

KR101435129B1 - 볼 조인트 및 그 제작 방법

Info

Publication number: KR101435129B1
Application number: KR1020120131626A
Authority: KR
Inventors: 이영춘; 권태성
Original assignee: 주식회사 일진
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2014-09-01
Also published as: KR20140065699A

Abstract

볼 조인트 및 그 제작 방법이 개시된다. 본 발명의 하나의 양상에 따른 볼 조인트는 축방향 중앙부에 구형부가 형성된 인너 파이프; 상기 구형부의 외주면 상에 장착된 베어링 부재; 상기 베어링 부재로부터 반경 방향으로 이격되어 배치되며, 상기 인너 파이프와 상기 베어링 부재를 둘러싸는 아우터 파이프; 상기 베어링 부재와 상기 아우터 파이프 사이에 제공되어 상기 베어링 부재와 상기 아우터 파이프를 결합시키는 케이스; 상기 인너 파이프의 축방향 양단부에 직접적 또는 간접적으로 결합되는 한 쌍의 스페이서; 그리고 상기 인너 파이프의 축방향 양단부 또는 상기 스페이서의 외주면 상에 슬라이딩 가능하도록 장착되어 있으며, 상기 아우터 파이프에 고정 결합되어 있는 한 쌍의 탄력 부재;를 포함할 수 있다.

Description

볼 조인트 및 그 제작 방법{BALL JOINT AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 볼 조인트 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축 부재를 외부 몸체와 연결시키는 볼 조인트 및 그 제작 방법에 관한 것이다.

일반적으로 볼 조인트는 축 부재를 외부 몸체에 회전가능하게 고정시키고, 축부재에 가해지는 외부의 충격을 흡수하는 것으로, 예를 들어, 주행 중인 차량의 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 직접적으로 차체에 전달되지 않도록 하는 현가 장치에서 사용된다. 특히, 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저(stabilizer)나 차량의 바퀴의 각도를 유지시키는 서스펜션 링크암들을 고정시키는 데 사용된다.

스태빌라이저나 서스펜션 링크암들과 같은 축 부재가 차체의 롤링이나 차량의 바퀴의 높낮이 변화와 같은 외부 요소에 의해 비틀림이나 회전력이 발생되는 경우, 볼 조인트 같은 마운팅 장치는 축 부재가 외부 몸체 즉 차체에 고정되도록 잡아 주는 기능을 한다.

일반적으로 마운팅 장치는 축 방향 변위와 전후 방향의 충격을 흡수하는 부시와 부시를 감싸면서 외부 몸체와 결합하는 브라켓으로 이루어진다. 부시는 중공의 내외 파이프 사이에 고무를 구비한 고무 부시 또는 중공축에 구형상의 볼이 형성되고 볼을 감싸면서 회전가능하게 이동하는 베어링을 포함하는 필로우 볼 조인트 등이 사용된다.

그러나, 고무 부시는 전후방향의 충격을 흡수하고 원위치로 복원하는 복원력이 좋은 반면, 반경 방향의 유격이 형성되어 강성이 부족한 반면에, 필로우 볼 조인트는 반경 방향의 유격이 형성되지 않아 강성이 크나, 비틀림 후에 원위치로 복원하는 복원력이 작다.

이에, 축 부재의 양측에 필로우 볼 조인트 또는 고무 부시를 모두 사용하지 못하고, 한쪽에는 고무 부시를 반드시 사용하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 일반적인 필로우 볼 조인트는 베어링이 구형상의 볼을 따라 원활하게 구동할 수 있는 윤활제를 주입하는데, 이 때, 윤활제가 외부로 흐르는 것을 막기 위해 별도의 씰링 부재를 결합시킨다. 이에, 필로우 볼 조인트 제작 공정이 늘어나고, 제조 비용이 높아진다.

본 발명은 높은 강성을 유지하면서 축 부재가 비틀린 후에 원위치로 원할하게 복원되도록 하는 볼 조인트를 제공하고자 한다.

본 발명은 별도의 씰링 부재없이 볼 조인트 내의 윤활제가 새는 것을 방지할 수 있는 볼 조인트를 제공하고자 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 하나의 양상에 따른 볼 조인트는 축방향 중앙부에 구형부가 형성된 인너 파이프; 상기 구형부의 외주면 상에 장착된 베어링 부재; 상기 베어링 부재로부터 반경 방향으로 이격되어 배치되며, 상기 인너 파이프와 상기 베어링 부재를 둘러싸는 아우터 파이프; 상기 베어링 부재와 상기 아우터 파이프 사이에 제공되어 상기 베어링 부재와 상기 아우터 파이프를 결합시키는 케이스; 상기 인너 파이프의 축방향 양단부에 직접적 또는 간접적으로 결합되는 한 쌍의 스페이서; 그리고 상기 인너 파이프의 축방향 양단부 또는 상기 스페이서의 외주면 상에 슬라이딩 가능하도록 장착되어 있으며, 상기 아우터 파이프에 고정 결합되어 있는 한 쌍의 탄력 부재;를 포함할 수 있다.

상기 인너 파이프의 축방향 양단부 외주면에는 다른 부분보다 직경이 작은 제1단차면이 형성되어 있을 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따르면, 각 스페이서는 반경 외측으로 돌출된 돌출부; 상기 돌출부로부터 인너 파이프를 향하여 축방향으로 연장된 연장부; 그리고 상기 연장부의 내주면에 형성되어 있으며, 상기 제1단차면에 결합되고, 그 직경이 다른 부분보다 큰 제2단차면;을 포함할 수 있다.

상기 탄력 부재의 내주면은 상기 연장부의 외주면, 돌출부의 일측면 및 상기 인너 파이프의 축방향 단부와의 사이에 유격을 두고 슬라이딩 가능하게 배치되어 있을 수 있다.

상기 탄력 부재는 상기 탄력 부재의 내주부와 상기 돌출부의 일측면 사이의 유격에 이물질의 침입을 방지하는 제1립; 및 상기 탄력 부재의 내주부와 상기 인너 파이프의 축방향 단부 사이의 유격에 이물질의 침입을 방지하는 제2립;을 포함할 수 있다.

상기 연장부의 외주면은 테프론 또는 합성 수지로 코팅되어 있을 수 있다.

상기 각 탄력 부재는 상기 인너 파이프와 아우터 파이프 사이의 공간을 막으며, 상기 아우터 파이프가 상기 인너 파이프에 대하여 회전할 수 있도록 탄력을 제공하는 탄력 링; 상기 탄력 링의 내주면에 부착되고 상기 스페이서의 외주면 상에 슬라이딩 가능하도록 장착되는 인너 멤버; 그리고 상기 탄력 링의 외주면에 부착되고 상기 아우터 파이프에 고정 결합되는 아우터 멤버;를 포함할 수 있다.

상기 인너 멤버는 상기 스페이서의 외주면과 유격을 두고 슬라이딩 가능하게 배치될 수 있다.

상기 탄력 부재는 그 내주면 양측부에 일체로 형성되며, 상기 인너 멤버와 상기 스페이서 사이의 유격에 이물질의 침입을 방지하는 제1, 2립을 더 포함할 수 있다.

상기 인너 멤버를 마주보는 상기 스페이서의 외주면은 테프론 또는 합성 수지로 코팅되어 있을 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따르면, 각 스페이서는 반경 외측으로 돌출된 돌출부; 그리고 상기 돌출부로부터 인너 파이프를 향하여 축방향으로 연장되어 상기 인너 파이프의 단면과 접하는 연장부;를 포함할 수 있다.

상기 탄력 부재와 상기 스페이서 및 인너 파이프 사이에는 환형 베어링이 개재될 수 있다.

상기 환형 베어링은 상기 스페이서의 돌출부와 연장부의 외주면 및 상기 인너 파이프의 제1단차면에 결합되는 베어링 인너 스틸; 상기 탄력부재의 내주면에 결합되는 베어링 아우터 스틸; 그리고 상기 베어링 인너 스틸과 베어링 아우터 스틸 사이에 개재되어 상기 베어링 아우터 스틸이 상기 베어링 인너 스틸에 대하여 상대 회전이 가능하도록 하는 환형 슬라이더;를 포함할 수 있다.

상기 환형 슬라이더의 외주면에는 원주 방향을 따라 복수개의 윤활 홈이 형성될 수 있다.

상기 탄력 부재의 외주면에는 아우터 멤버가 부착되고, 상기 아우터 멤버는 상기 아우터 파이프에 고정 결합될 수 있다.

상기 탄성 부재는 그 내주면 양측부에 일체로 형성되며, 상기 환형 베어링에 이물질이 침입하는 것을 방지하는 제1, 2립을 더 포함할 수 있다.

상기 환형 슬라이더는 테프론 또는 합성 수지로 제작될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따른 볼 조인트 제작 방법은 축방향 중앙부에 구형부가 형성된 인너 파이프를 준비하는 단계; 상기 인너 파이프의 구형부에 베어링 부재를 장착하는 단계; 상기 베어링 부재가 장착된 인너 파이프를 아우터 파이프에 이격되게 삽입하는 단계; 상기 베어링 부재와 상기 아우터 파이프 사이에 케이스를 사출하는 단계; 한 쌍의 스페이서 각각의 외주면에 탄력링과, 상기 탄력 링의 내주면에 부착된 인너 멤버와, 상기 탄력 링의 외주면에 부착된 아우터 멤버를 포함하는 탄력 부재의 인너 멤버를 장착하는 단계; 상기 각 스페이서를 상기 인너 파이프의 단부에 결합하는 단계; 그리고 상기 아우터 멤버를 상기 아우터 파이프에 결합하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 볼 조인트 제작 방법은 축방향 중앙부에 구형부가 형성된 인너 파이프를 준비하는 단계; 상기 인너 파이프의 구형부에 베어링 부재를 장착하는 단계; 상기 베어링 부재가 장착된 인너 파이프를 아우터 파이프에 이격되게 삽입하는 단계; 상기 베어링 부재와 상기 아우터 파이프 사이에 케이스를 사출하는 단계; 한 쌍의 스페이서 각각의 외주면에 탄력링과 상기 탄력 링의 외주면에 부착된 아우터 멤버를 포함하는 탄력 부재와, 환형 베어링을 장착하는 단계; 상기 환형 베어링을 이용하여 상기 각 스페이서를 상기 인너 파이프의 단부에 결합하는 단계; 그리고 상기 아우터 멤버를 상기 아우터 파이프에 결합하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 환형 베어링은 상기 스페이서와 상기 인너 파이프에 압입되는 베어링 인너 스틸과, 상기 탄력부재의 내주면에 접착되는 베어링 아우터 스틸과, 상기 베어링 인너 스틸과 베어링 아우터 스틸 사이에 개재되어 상기 베어링 아우터 스틸이 상기 베어링 인너 스틸에 대하여 상대 회전이 가능하도록 하는 환형 슬라이더를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 볼 조인트는 높은 강성을 유지하면서 축 부재가 비틀린 후에 원위치로 원할하게 복원되도록 할 수 있다.

또한, 별도의 씰링 부재없이 볼 조인트 내의 윤활제가 새는 것을 방지할 수 있으며, 이에 제조 공정을 단순하게 하고 제조 단가를 낮출 수 있다.

또한, 축부재의 비틀림에 의해 요동하는 볼 조인트의 요동 범위를 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 볼 조인트의 단면도이다.
도 2는 도 1의 "A" 부분의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 볼 조인트의 제작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 볼 조인트의 단면도이다.
도 5는 도 4의 "B" 부분의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 볼 조인트의 제작 방법을 도시한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

단, 본 실시예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여함을 전제로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 볼 조인트의 단면도이고, 도 2는 도 1의 "A" 부분의 확대도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트(1)는 축 부재에 결합되어 축 부재의 움직임에 따른 충경을 완화하고 원위치로 복귀시킨다. 볼 조인트(1)는 인너 파이프(10), 베어링 부재(40), 아우터 파이프(60), 케이스(50), 한 쌍의 스페이서(20), 그리고 한 쌍의 탄력 부재(30)를 포함한다.

인너 파이프(10)는 볼 조인트(1)의 회전축으로, 중공의 파이프 형상으로 형성된다. 인너 파이프(10)의 축방향 중앙부에는 구형부(12)가 형성되어 있으며, 인너 파이프(10)의 축방향 양단부에는 각각 제1단차면(16)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제1단차면(16)과 인너 파이프(10)의 외주면은 축방향에 대하여 수직으로 형성된 숄더(14)에 의하여 연결된다. 상기 제1단차면(16)의 직경은 다른 부분의 외주면의 직경보다 작다. 상기 인너 파이프(10)는 금속 재질로 제작될 수 있다.

베어링 부재(40)는 상기 인너 파이프(10)에 구름 가능하게 제공되어 인너 파이프(10)의 회전을 유도한다. 상기 베어링 부재(40)는 인너 파이프(10)의 구형부(12)의 외주면의 적어도 일부를 감싸도록 되어 있다. 즉, 베어링 부재(40)의 내주면은 구형부(12)의 외주면의 형상에 대응하도록 형성된다. 상기 베어링 부재(40)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 상기 베어링 부재(40)는 서로 결합하는 제1, 2베어링(42, 44)을 포함한다. 또한, 상기 제1, 2베어링(42, 44) 중 어느 하나(42)에는 결합홈(46)이 형성되어 있고, 상기 제1, 2베어링(42, 44) 중 다른 하나(44)에는 상기 결합홈(46)에 대응하는 결합클립(48)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 결합홈(46)에 상기 결합클립(48)이 삽입됨으로써 상기 제1, 2베어링(42, 44)이 서로 결합된다. 또한, 상기 결합클립(48)은 상기 제1베어링(42)의 단부의 적어도 일부를 감싸도록 되어 있다. 따라서, 사출 성형시 제1, 2 베어링(42, 44) 사이로 용융수지가 침투하는 것이 방지된다. 본 발명의 실시예에서는 베어링 부재(40)가 제1, 2베어링(42, 44)을 포함하는 것이 예시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 베어링 부재(40)는 하나의 조각으로서 형성될 수 있다.

아우터 파이프(60)는 상기 베어링 부재(40)의 반경 외측으로 베어링 부재(40)로부터 이격되어 배치되며, 상기 베어링 부재(40)와 인너 파이프(10)를 둘러싼다. 상기 아우터 파이프(60)는 원통 형상이며, 금속 재질로 형성될 수 있다.

케이스(50)는 상기 베어링 부재(40)와 상기 아우터 파이프(60) 사이에 사출되어 상기 베어링 부재(40)와 상기 아우터 파이프(60)를 결합시킨다. 따라서, 상기 베어링 부재(40), 케이스(50) 및 아우터 파이프(60)는 일체로 회전한다. 또한, 상기 아우터 파이프(60)의 내주면에는 복수개의 사출홈(62)이 형성되어 사출 시 용융수지의 일부가 상기 사출홈(62)에 삽입되도록 되어 있다. 따라서, 케이스(50)와 아우터 파이프(60)의 상대 회전이 방지될 수 있다.

각 스페이서(20)는 금속 재질로 형성되고, 원통 형상이며, 상기 인너 파이프(10)의 단부에 결합된다. 상기 스페이서(20)는 그 일단부에 형성되며 반경 외측으로 돌출된 돌출부(22)와, 상기 돌출부(22)로부터 인너 파이프(10)를 향하여 축방향으로 연장된 연장부(26)와, 상기 연장부(26)의 내주면에 형성되어 있는 제2단차면(28)을 포함한다. 상기 돌출부(22)와 상기 연장부(26)는 축방향에 대하여 수직인 스토퍼면(24)에 의하여 연결된다. 또한, 상기 제2단차면(28)은 상기 제1단차면(16)에 압입되고, 제2단차면(28)의 직경은 다른 부분의 내주면의 직경보다 크게 형성된다. 제2단차면(28)이 제1단차면(16)에 압입될 때, 상기 인너 파이프(10)의 숄더(14)은 압입 깊이를 결정하게 된다. 또한, 상기 연장부(26)의 외주면(27)은 테프론 또는 합성 수지로 코팅되어 있을 수 있다. 상기 테프론 또는 합성 수지는 상기 외주면(27) 상에서 물체가 슬라이딩될 때 소음 및 마모의 발생을 줄여준다.

각 탄력 부재(30)는 인너 파이프(10)와 아우터 파이프(60) 사이의 공간을 막고 아우터 파이프(60)를 인너 파이프(10)에 대하여 회전 가능하게 지지하는 역할을 한다. 상기 탄력 부재(30)는 탄력 링(36)과, 상기 탄력 링(36)의 내주면에 부착된 인너 멤버(32)와, 상기 탄력 링(36)의 외주면에 부착된 아우터 멤버(34)를 포함한다.

상기 탄력 링(26)은 고무 재질과 같은 탄력 있는 재질로 형성될 수 있으며, 외력에 의하여 인너 파이프(10)와 아우터 파이프(60)가 상대 회전을 하더라도 인너 파이프(10)와 아우터 파이프(60)가 원위치로 복원되는 탄력을 제공한다.

인너 멤버(32)는 금속 재질로 형성되며, 상기 탄력 링(36)의 내주면에 접착될 수 있다. 인너 멤버(32)는 상기 연장부(26)의 외주면(27) 상에 슬라이딩 가능하도록 장착되어 있다. 상기 인너 멤버(32)와 상기 외주면(27), 숄더(14), 그리고 스토퍼면(24) 사이에는 유격(38)이 형성되어 상기 인너 멤버(32)가 원활하게 슬라이딩될 수 있다. 또한, 상기 외주면(27) 상에 테프론 또는 합성 수지가 코팅되어 있으므로, 인너 멤버(32)가 상기 외주면(27) 상에서 슬라이딩될 때 발생할 수 있는 소음 및 마모를 줄여준다.

아우터 멤버(34)는 금속 재질로 형성되며, 상기 탄력 링(36)의 외주면에 접착될 수 있다. 아우터 멤버(34)는 상기 아우터 파이프(60)의 내주면에 압입될 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 탄력 링(26)의 내주면 양측부에는 제1, 2립(37, 39)이 일체로 형성될 수 있다. 상기 제1립(37)은 상기 돌출부(22)의 외주면 또는 상기 스토퍼면(24)에 접촉하고, 상기 제2립(39)은 상기 인너 파이프(10)의 외주면에 접촉하여 상기 유격(38) 내로 이물질의 침입을 방지한다. 또한, 베어링 부재(40)와 구형부(12) 사이에 존재하는 윤활제가 볼 조인트(1) 외부로 새어 나가는 것을 방지한다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 볼 조인트의 제작 방법을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 볼 조인트의 제작 방법을 도시한 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 볼 조인트 제작 방법은 인너 파이프(10)를 준비(S100)함으로써 시작된다. 상기 인너 파이프(10)에는 구형부(12)가 구비되어 있다.

그 후, 인너 파이프(10)의 구형부(12)에 베어링 부재(40)를 장착한다(S110). 즉, 제1베어링(42)을 구형부(12)의 일측부에 장착하고 제2베어링(44)을 구형부(12)의 타측부에 장착하며, 제1베어링(42)의 결합홈(46)에 제2베어링(44)의 결합클립(48)을 삽입한다.

베어링 부재(40)가 구형부(12)에 장착되면, 상기 베어링 부재(40)와 인너 파이프(10)를 아우터 파이프(60)의 내부에 삽입한다(S120). 이 때, 베어링 부재(40)와 아우터 파이프(60)는 반경 방향으로 서로 이격되어 있다.

그 후, 상기 베어링 부재(40)와 아우터 파이프(60) 사이에 케이스(50)를 사출한다(S130).

케이스(50)의 사출이 완료되면, 스페이서(20)의 연장부(26) 상에 탄력 부재(30)를 장착한다(S140). 앞에서 언급한 바와 같이, 상기 탄력 부재(30)는 탄력 링(36), 인너 멤버(32) 및 아우터 멤버(34)를 포함하고 있으며, 상기 인너 멤버(32)와 연장부(26)의 외주면(27) 사이에는 유격이 형성된다. 또한, 인너 멤버(32)의 원활한 슬라이딩을 위하여, 상기 외주면(27)은 테프론 또는 합성 수지가 코팅되어 있을 수 있다.

그 후, 스페이서(20)의 연장부(26)를 인너 파이프(10)에 압입한다(S150). 앞에서 언급한 바와 같이, 스페이서(20)의 제2단차면(28)을 인너 파이프(10)의 제1단차면(16)에 압입한다.

마지막으로, 탄력 부재(30)의 아우터 멤버(34)를 아우터 파이프(60)의 내주면에 압입한다(S160).

한편, 상기 S150 단계와 S160 단계는 동시에 진행될 수 있다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 볼 조인트를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 볼 조인트의 단면도이고, 도 5는 도 4의 "B" 부분의 확대도이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 볼 조인트는, 스페이서(40)와 탄력 부재(30)를 제외하고는 본 발명의 제1실시예에 따른 볼 조인트와 동일하다. 따라서, 스페이서(40)와 탄력 부재(30)를 제외한 나머지 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 스페이서(40)는 금속 재질로 형성되고, 원통 형상이며, 상기 인너 파이프(10)의 단부에 접촉된다. 상기 스페이서(20)는 그 일단부에 형성되며 반경 외측으로 돌출된 돌출부(22)와, 상기 돌출부(22)로부터 인너 파이프(10)를 향하여 축방향으로 연장된 연장부(26)를 포함한다. 상기 돌출부(22)와 상기 연장부(26)는 축방향에 대하여 수직인 스토퍼면(24)에 의하여 연결된다.

탄력 부재(30)는 인너 파이프(10)와 아우터 파이프(60) 사이의 공간을 막고 인너 파이프(10)와 아우터 파이프(60)의 상대 회전 시 원위치로 복귀하는 탄력을 제공한다. 상기 탄력 부재(30)는 탄력 링(36)과, 상기 탄력 링(36)의 외주면에 부착된 아우터 멤버(34)를 포함한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 볼 조인트(1)는 상기 탄력 부재(30)가 상기 스페이서(40)와 인너 파이프(10) 상에서 슬라이딩 가능하도록 하는 환형 베어링(70)을 더 포함한다. 즉, 상기 환형 베어링(70)은 아우터 파이프(60)를 인너 파이프(10)에 대하여 회전 가능하게 지지하는 역할을 하며, 베어링 인너 스틸(72), 베어링 아우터 스틸(74) 및 환형 슬라이더(76)를 포함한다.

베어링 인너 스틸(72)은 금속 재질로 형성되며, 상기 스페이서(20)의 스토퍼면(24)과 연장부(26)의 외주면(27) 및 제1단차면(16)에 압입된다.

베어링 아우터 스틸(74)은 금속 재질로 형성되고, 상기 베어링 인너 스틸(72)로부터 경방향으로 이격되어 배치되며, 상기 탄력 링(36)의 내주면에 접착될 수 있다.

환형 슬라이더(76)는 테프론 또는 합성 수지 재질로 형성되며, 상기 베어링 인너 스틸(72)과 상기 베어링 아우터 스틸(74) 사이에 개재되어 상기 베어링 아우터 스틸(74)이 베어링 인너 스틸(72)에 대하여 상대 회전이 가능하도록 한다. 또한, 상기 환형 슬라이더(76)는 베어링 아우터 스틸(72)이 베어링 인너 스틸(72)에 대하여 슬라이딩될 때 발생할 수 있는 소음 및 마모를 줄여준다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 환형 슬라이더(76)의 외주면에는 원주 방향을 따라 복수개의 윤활 홈(78)이 형성되어 있다. 상기 윤활 홈(78)에는 그리스가 충진되어 베어링 아우터 스틸(72)이 베어링 인너 스틸(72)에 대하여 원활하게 슬라이딩 되도록 한다.

상기 탄력 링(26)의 내주면 양측부에는 제1, 2립(37, 39)이 일체로 형성될 수 있다. 상기 제1립(37)은 상기 돌출부(22)의 외주면 또는 상기 스토퍼면(24)에 접촉하고, 상기 제2립(39)은 상기 인너 파이프(10)의 외주면에 접촉하여 상기 환형 베어링(70) 내로 이물질의 침입을 방지한다. 또한, 베어링 부재(40)와 구형부(12) 사이에 존재하는 윤활제가 볼 조인트(1) 외부로 새어 나가는 것을 방지한다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 볼 조인트의 제작 방법을 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 볼 조인트의 제작 방법을 도시한 흐름도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 볼 조인트 제작 방법은 인너 파이프(10)를 준비(S200)함으로써 시작된다. 상기 인너 파이프(10)에는 구형부(12)가 구비되어 있다.

그 후, 인너 파이프(10)의 구형부(12)에 베어링 부재(40)를 장착한다(S210). 즉, 제1베어링(42)을 구형부(12)의 일측부에 장착하고 제2베어링(44)을 구형부(12)의 타측부에 장착하며, 제1베어링(42)의 결합홈(46)에 제2베어링(44)의 결합클립(48)을 삽입한다.

베어링 부재(40)가 구형부(12)에 장착되면, 상기 베어링 부재(40)와 인너 파이프(10)를 아우터 파이프(60)의 내부에 삽입한다(S220). 이 때, 베어링 부재(40)와 아우터 파이프(60)는 반경 방향으로 서로 이격되어 있다.

그 후, 상기 베어링 부재(40)와 아우터 파이프(60) 사이에 케이스(50)를 사출한다(S230).

케이스(50)의 사출이 완료되면, 스페이서(20)에 환형 베어링(70) 및 탄력 부재(30)를 장착한다(S240). 앞에서 언급한 바와 같이, 상기 환형 베어링(70)의 베어링 인너 스틸(72)을 스토퍼면(24)과 연장부(26)의 외주면(27)에 압입하고, 환형 베어링(70)의 베어링 아우터 스틸(74)을 탄력 링(36)의 내주면에 접착하며, 상기 베어링 인너 스틸(72)과 베어링 아우터 스틸(74) 사이에 환형 슬라이더(76)를 배치한다. 또한, 상기 환형 슬라이더(76)에 형성된 복수개의 윤활 홈(78)에 그리스를 충진한다. 또한, 탄력 링(36)의 외주면에는 아우터 멤버(34)가 접착되어 있다.

그 후, 환형 베어링(70)의 베어링 인너 스틸(72)을 인너 파이프(10)의 제1단차면(16)에 압입하여 상기 스페이서(40)와 상기 인너 파이프(10)를 결합한다(S250).

마지막으로, 탄력 부재(30)의 아우터 멤버(34)를 아우터 파이프(60)의 내주면에 압입한다(S260).

한편, 상기 S250 단계와 S260 단계는 동시에 진행될 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims

축방향 중앙부에 구형부가 형성된 인너 파이프;
상기 구형부의 외주면 상에 장착된 베어링 부재;
상기 베어링 부재로부터 반경 방향으로 이격되어 배치되며, 상기 인너 파이프와 상기 베어링 부재를 둘러싸는 아우터 파이프;
상기 베어링 부재와 상기 아우터 파이프 사이에 제공되어 상기 베어링 부재와 상기 아우터 파이프를 결합시키는 케이스;
상기 인너 파이프의 축방향 양단부에 직접적 또는 간접적으로 결합되는 한 쌍의 스페이서; 그리고
상기 인너 파이프의 축방향 양단부 또는 상기 스페이서의 외주면 상에 슬라이딩 가능하도록 장착되어 있으며, 상기 아우터 파이프에 고정 결합되어 있는 한 쌍의 탄력 부재;
를 포함하는 볼 조인트.
제1항에 있어서,
상기 인너 파이프의 축방향 양단부 외주면에는 다른 부분보다 직경이 작은 제1단차면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제2항에 있어서,
각 스페이서는
반경 외측으로 돌출된 돌출부;
상기 돌출부로부터 인너 파이프를 향하여 축방향으로 연장된 연장부; 그리고
상기 연장부의 내주면에 형성되어 있으며, 상기 제1단차면에 결합되고, 그 직경이 다른 부분보다 큰 제2단차면;
을 포함하는 볼 조인트.
제3항에 있어서,
상기 탄력 부재의 내주면은 상기 연장부의 외주면, 돌출부의 일측면 및 상기 인너 파이프의 축방향 단부와의 사이에 유격을 두고 슬라이딩 가능하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제4항에 있어서,
상기 탄력 부재는
상기 탄력 부재의 내주부와 상기 돌출부의 일측면 사이의 유격에 이물질의 침입을 방지하는 제1립; 및
상기 탄력 부재의 내주부와 상기 인너 파이프의 축방향 단부 사이의 유격에 이물질의 침입을 방지하는 제2립;
을 포함하는 볼 조인트.
제4항에 있어서,
상기 연장부의 외주면은 테프론 또는 합성 수지로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제2항에 있어서,
상기 각 탄력 부재는
상기 인너 파이프와 아우터 파이프 사이의 공간을 막으며, 상기 아우터 파이프가 상기 인너 파이프에 대하여 회전할 수 있도록 탄력을 제공하는 탄력 링;
상기 탄력 링의 내주면에 부착되고 상기 스페이서의 외주면 상에 슬라이딩 가능하도록 장착되는 인너 멤버; 그리고
상기 탄력 링의 외주면에 부착되고 상기 아우터 파이프에 고정 결합되는 아우터 멤버;
를 포함하는 볼 조인트.
제7항에 있어서,
상기 인너 멤버는 상기 스페이서의 외주면과 유격을 두고 슬라이딩 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제8항에 있어서,
상기 탄력 부재는 그 내주면 양측부에 일체로 형성되며, 상기 인너 멤버와 상기 스페이서 사이의 유격에 이물질의 침입을 방지하는 제1, 2립을 더 포함하는 볼 조인트.
제7항에 있어서,
상기 인너 멤버를 마주보는 상기 스페이서의 외주면은 테프론 또는 합성 수지로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제2항에 있어서,
각 스페이서는
반경 외측으로 돌출된 돌출부; 그리고
상기 돌출부로부터 인너 파이프를 향하여 축방향으로 연장되어 상기 인너 파이프의 단면과 접하는 연장부;
를 포함하는 볼 조인트.
제11항에 있어서,
상기 탄력 부재와 상기 스페이서 및 인너 파이프 사이에는 환형 베어링이 개재되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제12항에 있어서,
상기 환형 베어링은
상기 스페이서의 돌출부와 연장부의 외주면 및 상기 인너 파이프의 제1단차면에 결합되는 베어링 인너 스틸;
상기 탄력부재의 내주면에 결합되는 베어링 아우터 스틸; 그리고
상기 베어링 인너 스틸과 베어링 아우터 스틸 사이에 개재되어 상기 베어링 아우터 스틸이 상기 베어링 인너 스틸에 대하여 상대 회전이 가능하도록 하는 환형 슬라이더;
를 포함하는 볼 조인트.
제13항에 있어서,
상기 환형 슬라이더의 외주면에는 원주 방향을 따라 복수개의 윤활 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제12항에 있어서,
상기 탄력 부재의 외주면에는 아우터 멤버가 부착되고, 상기 아우터 멤버는 상기 아우터 파이프에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
제12항에 있어서,
상기 탄성 부재는 그 내주면 양측부에 일체로 형성되며, 상기 환형 베어링에 이물질이 침입하는 것을 방지하는 제1, 2립을 더 포함하는 볼 조인트.
제13항에 있어서,
상기 환형 슬라이더는 테프론 또는 합성 수지로 제작되는 것을 특징으로 하는 볼 조인트.
축방향 중앙부에 구형부가 형성된 인너 파이프를 준비하는 단계;
상기 인너 파이프의 구형부에 베어링 부재를 장착하는 단계;
상기 베어링 부재가 장착된 인너 파이프를 아우터 파이프에 이격되게 삽입하는 단계;
상기 베어링 부재와 상기 아우터 파이프 사이에 케이스를 사출하는 단계;
한 쌍의 스페이서 각각의 외주면에 탄력링과, 상기 탄력 링의 내주면에 부착된 인너 멤버와, 상기 탄력 링의 외주면에 부착된 아우터 멤버를 포함하는 탄력 부재의 인너 멤버를 장착하는 단계;
상기 각 스페이서를 상기 인너 파이프의 단부에 결합하는 단계; 그리고
상기 아우터 멤버를 상기 아우터 파이프에 결합하는 단계;
를 포함하는 볼 조인트 제작 방법.
축방향 중앙부에 구형부가 형성된 인너 파이프를 준비하는 단계;
상기 인너 파이프의 구형부에 베어링 부재를 장착하는 단계;
상기 베어링 부재가 장착된 인너 파이프를 아우터 파이프에 이격되게 삽입하는 단계;
상기 베어링 부재와 상기 아우터 파이프 사이에 케이스를 사출하는 단계;
한 쌍의 스페이서 각각의 외주면에 탄력링과 상기 탄력 링의 외주면에 부착된 아우터 멤버를 포함하는 탄력 부재와, 환형 베어링을 장착하는 단계;
상기 환형 베어링을 이용하여 상기 각 스페이서를 상기 인너 파이프의 단부에 결합하는 단계; 그리고
상기 아우터 멤버를 상기 아우터 파이프에 결합하는 단계;
를 포함하는 볼 조인트 제작 방법.
제19항에 있어서,
상기 환형 베어링은 상기 스페이서와 상기 인너 파이프에 압입되는 베어링 인너 스틸과, 상기 탄력부재의 내주면에 접착되는 베어링 아우터 스틸과, 상기 베어링 인너 스틸과 베어링 아우터 스틸 사이에 개재되어 상기 베어링 아우터 스틸이 상기 베어링 인너 스틸에 대하여 상대 회전이 가능하도록 하는 환형 슬라이더를 포함하는 볼 조인트 제작 방법.
제20항에 있어서,
상기 환형 슬라이더의 외주면에는 원주 방향을 따라 복수개의 윤활 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 볼 조인트 제작 방법.