KR100414018B1 - 자동차용 볼 조인트 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 볼 조인트 구조에 관한 것으로서, 볼 조인트 어셈블리의 단조품 케이스의 내경면에 회전방지홈을 형성하고, 이 회전 방지홈에 삽입 체결되도록 한 쌍의 플라스틱 베어링의 외경면에 돌기를 형성함으로써, 한 쌍의 플라스틱 베어링의 요동이나 회전력을 받게 되더라도 상기 돌기가 회전 방지홈에 걸리게 되어, 결국 한 쌍의 플라스틱 베어링의 요동 및 회전을 방지할 수 있도록 한 자동차용 볼 조인트 구조를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 볼 조인트 구조{Ball joint structure for vehicle}

본 발명은 자동차용 볼 조인트 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 각종 부품간을 연결하는데 채택되는 볼 조인트 어셈블리의 플라스틱 베어링의 구조를 회전 및 요동을 방지할 수 있는 구조로 개선한 자동차용 볼 조인트 구조에 관한 것이다.

통상적으로 볼 조인트 어셈블리가 자동차에 적용되는 부분은 차량의 상하 충격을 흡수해주는 현가장치에서 어퍼암(upper arm)과 로워암(lower arm), 그리고 로워암과 측부암의 결합부분에 적용되고 있다.

여기서 종래의 볼 조인트 어셈블리의 구조를 첨부한 5를 참조로 설명하면 다음과 같다.

상기 볼 조인트 어셈블리(100)는 첨부한 도 5에 도시한 바와 같이, 중앙부가 볼록하게 구형으로 형성된 중공의 볼 스터드(10)와; 이 볼 스터드의 구형 외표면에 구름 가능하게 밀착되는 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)과; 상기 중공의 볼 스터드에 밀착된 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)을 감싸며 장착되는 단조품 케이스(30)와; 상기 단조품 케이스(30)의 일측 내경면에 형성된 홈에 삽입 장착되는 시트(40)와; 상기 단조품 케이스(30)의 양측에 끼워져 장착되는 더스트 커버(50)로 구성되어 있다.

이와 같은 각 구성부를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 중공의 볼스터드(10)는 양측이 원통형의 장착단으로 형성되고 중앙부는 볼록한 구형상으로 형성된 것이고, 상기 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)은 내경면이 상기 구형상의 표면에 밀착되도록 만곡되게 형성된 것이다.

또한, 상기 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)의 외주면을 감싸며 장착되는 상기 단조품 케이스(30)도 중공으로서, 일측에는 마감단(32이 수직방향으로 일체 형성되어, 한 쪽의 플라스틱 베어링(20)의 이탈을 방지할 수 있게 되고, 반대쪽에는 홈(34)이 형성되어 있어서 이 홈(34)에 시트(40)가 끼워지게 된다.

상기 시트(40)는 반대쪽 플라스틱 베어링을 볼 스터드(10)의 외표면에 더욱 밀착되게 밀봉하는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 단조품 케이스(30)의 양측에 장착되는 더스트 커버(50)는 볼 조인트 어셈블리(100)의 내부로 먼지나 이물질이 침투되지 않게 한다.

따라서, 상기 볼 스터드(10)의 중공부에 연결할 부품(로워암, 어퍼암등)의 축을 삽입 관통시키게 된다.

이때, 상기 볼 스터드(10)의 구형 외표면과, 상기 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)간에 구름 운동이 일어나게 되는 바, 즉 상기 볼 스터드(10)는 삽입된 축과 함께 회전을 하게 되고, 상기 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)은 정지된 상태이기 때문에, 결국 볼 스터드(10)의 외표면이 상기 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)의 내경면에 대하여 구름 마찰을 하게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 볼 조인트 어셈블리의 구성은 다음과 같은 문제점이 있었다.

상기 볼 스터드의 외표면이 한 쌍의 플라스틱 베어링의 내경면에 대하여 구름 마찰을 할 때, 한 쌍의 플라스틱 베어링은 정지된 상태로 유지되어야 하는데, 볼 스터드의 구름 회전시 요동을 하거나 같이 회전을 하게 되어, 결국 한 쌍의 플라스틱 베어링이 파손되고, 이 플라스틱 베어링을 감싸고 있는 단조품 케이스가 손상되어, 볼 조인트 어셈블리의 전체적인 손상을 유발하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 볼 조인트 어셈블리의 단조품 케이스의 내경면에 회전방지홈을 형성하고, 이 회전 방지홈에 삽입 체결되도록 한 쌍의 플라스틱 베어링의 외경면에 돌기를 형성함으로써, 한 쌍의 플라스틱 베어링의 요동이나 회전력을 받게 되더라도 상기 돌기가 회전 방지홈에 걸리게 되어, 결국 한 쌍의 플라스틱 베어링의 요동 및 회전을 방지할 수 있도록 한 자동차용 볼 조인트 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 볼 조인트 어셈블리의 단조품 케이스를 나타내는 측면도 및 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 볼 조인트 어셈블리의 분해사시도,

도 3은 본 발명에 따른 볼 조인트 어셈블리의 결합상태를 나타내는 단면도,

도 4는 자동차에서 본 발명이 적용되는 부분을 나타내는 개략도,

도 5는 종래의 볼 조인트 어셈블리의 결합상태를 나타내는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 볼 스터드(Ball stud)

20 : 플라스틱 베어링(Plastic bearing)

30 : 단조품 케이스(Case) 32 : 마감단

34 : 홈 40 : 시트(Seat)

50 : 더스트 커버(Dust cover) 60 : 회전방지홈

70 : 돌기

이하, 본 발명을 첨부도면을 참조로 설명한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은:

중앙부가 볼록하게 구형으로 형성된 중공의 볼 스터드(10)와; 이 볼 스터드의 구형 외표면에 구름 가능하게 밀착되는 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)과; 상기 중공의 볼 스터드(10)에 밀착된 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)을 감싸며 장착되는 단조품 케이스(30)와; 상기 단조품 케이스(30)의 일측 내경면에 형성된 홈(34)에 삽입 장착되는 시트(40)와; 상기 단조품 케이스(30)의 양측에 끼워져 장착되는 더스트 커버(50)로 구성되어 있는 자동차용 볼 조인트 구조에 있어서, 상기 단조품 케이스(30)의 내경면에 회전방지홈(60)을 형성하고, 상기 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)의 외경면에 돌기(70)를 형성하여, 이 돌기(70)가 상기 회전방지홈(60)에 삽입 체결되도록 한 것을 특징으로 한다.

바람직한 구현예로서, 상기 돌기(70)와 회전 방지홈(60)은 각각 비대칭 위치로 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도 1내지 도 4를 참조로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 볼 조인트 어셈블리(100)는 도 4에 도시한 바와 같이, 현가장치에서 어퍼암(upper arm)과 로워암(lower arm), 측부암의 결합부분에 적용되고 있다.

그 구성을 보면, 중앙부가 볼록하게 구형으로 형성된 중공의 볼 스터드(10)와; 이 볼 스터드(10)의 구형 외표면에 구름 가능하게 밀착되는 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)과; 상기 중공의 볼 스터드(10)에 밀착된 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)을 감싸며 장착되는 단조품 케이스(30)와; 상기 단조품 케이스(30)의 일측 내경면에 형성된 홈(34)에 삽입 장착되는 시트(40)와; 상기 단조품 케이스(30)의 양측에 끼워져 장착되는 더스트 커버(50)로 구성되어 있다.

특히, 상기 단조품 케이스(30)의 내경면에 적어도 하나 이상의 회전 방지홈(60)이 비대칭으로 형성되고, 또한 상기 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)의 외경면에 적어도 하나 이상의 돌기(70)가 비대칭으로 형성된다.

물론, 상기 돌기(70)와 회전 방지홈(60)은 비대칭으로 형성되었지만, 서로간의 체결을 위하여 서로 마주보는 위치에 형성된다.

따라서, 상기 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)에 형성된 돌기(70)가 상기 단조폼 케이스(30)의 내경면에 형성된 회전 방지홈(60) 체결되어, 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)의 체결력과 고정상태가 견고하게 유지될 수 있다.

상기 볼 스터드(10)의 외표면이 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)의 내경면에 대하여 구름 마찰을 할 때, 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)은 계속 정지된 상태로 유지되어, 기존에 볼 스터드(10)의 구름 회전시 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)이 요동을 하거나 같이 회전을 하는 현상을 방지할 수 있게 된다.

즉, 상기 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)이 요동이나 회전력을 받게 되더라도, 상기 돌기(70)가 회전방지홈(60)에 걸리게 됨으로써, 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)은 계속 고정된 상태가 된다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 볼 조인트 구조에 의하면, 볼 조인트 어셈블리의 단조품 케이스의 내경면에 회전방지홈을 형성하고, 한 쌍의 플라스틱 베어링의 외경면에 돌기를 형성하여, 이 돌기가 상기 회전방지홈에 삽입 체결되도록 함으로써, 한 쌍의 플라스틱 베어링의 체결력과 고정상태가 견고하게 유지되어, 기존에 볼 스터드의 구름 회전시 한 쌍의 플라스틱 베어링이 요동을 하거나 같이 회전을 하는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 중앙부가 볼록하게 구형으로 형성된 중공의 볼 스터드(10)와; 이 볼 스터드의 구형 외표면에 구름 가능하게 밀착되는 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)과; 상기 중공의 볼 스터드(10)에 밀착된 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)을 감싸며 장착되는 단조품 케이스(30)와; 상기 단조품 케이스(30)의 일측 내경면에 형성된 홈(34)에 삽입 장착되는 시트(40)와; 상기 단조품 케이스(30)의 양측에 끼워져 장착되는 더스트 커버(50)로 구성되어 있는 자동차용 볼 조인트 구조에 있어서,

   상기 단조품 케이스(30)의 내경면에 회전방지홈(60)을 형성하고, 상기 한 쌍의 플라스틱 베어링(20)의 외경면에 돌기(70)를 형성하여, 이 돌기(70)가 상기 회전방지홈(60)에 삽입 체결되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 볼 조인트 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 돌기(70)와 회전 방지홈(60)은 각각 비대칭 위치로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 볼 조인트 구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 단조품 케이스(30)에 형성된 돌기(70)와 회전 방지홈(60)은 가공이 아닌 단조 소재상태에서 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 볼 조인트 구조.