KR100906413B1 - 볼 조인트 코킹부에 러버 커버를 적용한 볼 조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼 조인트의 코킹부의 실링을 보다 향상시키기 위한 것이다. 구관절의 역할을 하는 볼 스터드, 상기 볼 스터드를 감싸는 볼 시이트, 상기 볼 스터드와 상기 볼 시이트를 안착시키는 소켓 및 상기 소켓 하단을 밀폐하는 플러그를 포함하며, 상기 소켓의 하단부를 구부려 상기 플러그의 가장자리를 실링하도록 코킹한 코킹부에 실링효과를 더욱 향상시키기 위해 상기 플러그의 외부와 상기 코킹부의 외주면에 밀착하는 캡형의 러버 커버를 채용하도록 구성한다. 본 발명의 러버 커버는 원형의 바닥면과 상기 원형의 바닥면의 가장자리로부터 상부를 향하여 상기 바닥면에 수직으로 솟아오른 턱구조(옆면)를 갖도록 구성하고 상기 턱구조 내부에 'ㅅ'자형 금속링이 포함되도록 구성하여 러버 커버를 조립할 때 압입을 용이하게 하고 조립 후 밀착력을 우수하게 한다.

볼 조인트, 코킹, 러버 커버

Description

볼 조인트 코킹부에 러버 커버를 적용한 볼 조인트{Ball joint with rubber cover at a caulking portion}

본 발명은 볼 조인트(ball joint)의 코킹(caulking)에 관한 것이다. 보다 상세하게는 볼 조인트의 밀폐 효과를 향상시키기 위해 볼 조인트의 코킹부에 밀폐용 부재를 추가한 볼 조인트에 관한 것이다.

볼 조인트는 구관절(球關節)의 기능을 갖는 이음 수단으로 널리 이용되고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 볼 조인트는 구관절의 역할을 하는 볼 스터드(ball stud)(10), 볼 스터드(10)를 감싸 볼 스터드(10)를 보호하고 볼 스터드(10)와 소켓(40) 사이에 작용하는 마찰력을 조절하는 볼 시이트(ball seat)(20), 볼 스터드(10)와 볼 시이트(20)를 안착(安着)시키는 소켓(socket)(40), 볼 스터드(10)가 압축하중에 의해 소켓(40) 아래로 빠지지 않도록 볼 스터드(10)를 밀봉하는 플러그(plug)(30) 및 볼 스터드(10)에 먼지가 들어가지 않도록 소켓의 상부를 덮는 더스트 커버(dust cover)(60)를 포함하며 소켓(40)의 하단부는 코킹되고, 이러한 볼 조인트는 너클(knuckle) 또는 암(arm)(70)에 압입되어 조립된다.

이러한 볼 조인트는 소켓(40) 안에 안착된 볼 스터드(10) 주변에 이물질이 들어가지 않도록 더스트 커버(60) 뿐만 아니라 소켓(40)하단에도 플러그를 채용하여 밀폐하고 있다. 그러나 이러한 밀폐 수단만으로는 볼 조인트의 코킹부의 실링(sealing)효과가 그다지 확실하지 않다.

특히, 소켓(40) 하단부를 코킹하기에 앞서 볼 스터드(10)를 밀봉하는 플러그(30)는 금속재로 이루어지는 것이 보통이고 소켓(40)의 코킹부도 금속재로 이루어져 종래의 볼 조인트의 실링은 코킹 압력 조절을 통한 금속 대 금속의 접촉을 이용한 코킹부의 실링성을 확보하는 것이었다. 따라서 코킹부의 금속재 사이에 미세한 틈새가 형성될 수 있어 볼 스터드(10)가 있는 곳에 먼지 등의 이물질이 침입할 수 있다.

볼 조인트의 실링 효과가 확실하지 않으면 윤활제의 누수 또는 외부로부터의 이물질 침투로 인한 볼 조인트의 사용수명의 단축이 문제된다. 이러한 문제점을 인식하여 볼 조인트의 실링을 좀 더 견고하게 하고자 한 시도가 있어왔다. 대한민국 공개특허공보 제2002-0054987호에서는 더스트 커버에 의한 실링을 보다 확고하게 하고자 더스트 커버가 소켓과 결합되는 부분에 결합홈과 결합돌기를 구비하도록 하고있다.

또한, 대한민국 공개실용신안공보 제1998-042541호에서도 볼 조인트의 실링 효과를 우수하게 하기 위해 더스트 커버가 밀착 리브에 의해 견고하게 고정되도록 하고 있다.

그러나 상기 공보들에서는 모두 더스트 커버에 의한 볼 조인트의 실링에만 집중하였을 뿐 볼 스터드의 하단부의 실링에는 전혀 관심을 두지 않아서 하단부의 실링이 불완전할 경우 발생할 수 있는 외부로부터의 이물질의 침입이나 누수에 따른 문제는 고려하지 않고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출되었다.

본 발명이 해결하고자하는 기술적 과제는 금속 대 금속의 접촉으로 이루어진 볼 조인트 코킹부의 실링을 개선하는 것이다.

그에 따라, 볼 조인트의 코킹부에서 발생할 수 있는 미세틈으로 인한 이물질의 볼 조인트 내부로의 침투 또는 볼 조인트 내부의 윤활제 누출을 방지하여 궁극적으로 볼 조인트의 구관절로서의 성능 향상과 수명 연장을 도모하는 것이다.

본 발명은 구관절의 역할을 하는 볼 스터드, 상기 볼 스터드를 감싸는 볼 시이트, 상기 볼 스터드와 상기 볼 시이트를 안착시키는 소켓, 상기 소켓 하단을 밀폐하는 플러그, 및 상기 소켓의 하단부를 구부려 상기 플러그의 가장자리를 실링하도록 코킹한 코킹부에 실링효과를 더욱 향상시키기 위해 상기 플러그의 외부와 상기 코킹부의 외부에 밀착하는 캡(cap)형의 러버 커버(rubber cover)를 포함하도록 구성할 수 있다.

본 발명은 상기 캡형의 러버 커버로 하여금 상기 플러그를 덮는 원형의 바닥면과 상기 원형의 바닥면의 가장자리로부터 상부를 향하여 상기 바닥면에 수직으로 솟아오른 턱구조(옆면)를 갖도록 구성할 수 있다.

본 발명은 상기 러버 커버의 턱구조가 볼 조인트의 코킹부를 덮을 수 있는 높이를 갖도록 구성할 수 있다.

본 발명은 상기 러버 커버의 턱구조의 높이가 상기 러버 커버의 상기 원형의 바닥면의 외직경의 1/10 내지 1/8 이 되도록 구성할 수 있다.

본 발명은 상기 러버 커버가 상기 볼 조인트의 코킹부의 실링 효과를 향상시킬 수 있도록 상기 러버 커버의 턱구조 내부에 금속링이 포함되도록 구성할 수 있다.

본 발명은 상기 러버 커버가 상기 볼 조인트의 코킹부를 용이하게 압착하도록 상기 턱구조 내부에 포함된 금속링의 단면 형상이 'ㅅ'자형이 되도록 구성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 러버 커버에 의해 볼 조인트의 코킹부의 실링 효과가 향상된다.

또한, 본 발명에 따르면, 러버 커버의 턱구조의 내부에 포함된 금속링으로 인해 러버 커버가 볼 조인트의 코킹부에 보다 더 밀착되어 볼 조인트의 코킹부의 실링 효과가 향상된다.

또한, 본 발명에 따르면, 러버 커버의 턱구조의 내부에 포함된 금속링의 단면 형상이 'ㅅ' 자 형으로 되어 있어 러버 커버를 볼 조인트의 코킹부에 용이하게 끼울 수 있고 러버 커버가 코킹부에 끼워진 이후 견고하게 코킹부를 압착할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 러버 커버에 의한 볼 조인트의 실링 효과 향상으로 인해 볼 조인트 내부로 이물질이 침투하는 것과 볼 조인트의 내부로부터 윤활제가 누출되는 것을 효과적으로 방지하므로 볼 조인트의 성능 및 수명 연장을 기대할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 일반적인 볼 조인트의 구성을 나타내는 단면도를 도시한다.

언급한 바와 같이 볼 스터드(10)를 윤활제가 도포된 볼 시이트(20)로 감싸고, 볼 스터드(10)와 볼 시이트(20)는 소켓(40)에 안착되고, 소켓(40)의 하단부를 플러그(30)로 덮고, 소켓(40) 하단부를 플러그(30) 쪽으로 구부려 코킹하며, 소켓(40)의 상단부는 더스트 커버(60)로 밀폐한 종래의 볼 조인트의 단면을 나타낸다.

도 2는 본 발명에 따른 러버 커버(500)가 채용된 볼 조인트의 단면도이다.

볼 스터드(100)는 윤활제가 도포된 볼 시이트(200)에 의해 감싸여지고, 볼 스터드(100)와 볼 시이트(200)는 소켓(400)에 안착되고, 소켓(400)의 하단부를 플러그(300)로 덮고, 소켓(400)의 하단부를 플러그(300) 쪽으로 구부려 코킹한다. 이렇게 코킹된 소켓의 하단부를 이하 "코킹부(410)"라 하겠다. 본 실시예에서는 코킹부(410)의 외부에 고무재질로 된 러버 커버(500)를 압입하여 볼 조인트의 코킹부(410)의 실링 효과를 향상시키고 있다.

도 3은 본 발명에 따른 러버 커버(500) 및 러버 커버(500)의 턱구조(520) 안에 내장된 'ㅅ'자형 금속링(530)의 구조를 나타내는 도면이다.

상기 러버 커버(500)는 캡(모자) 형상으로 되어있고 원형의 바닥면(510)과 상기 바닥면(510)으로부터 수직으로 솟아오른 턱구조(520)로 구성된다.

러버 커버(500)가 볼 조인트의 코킹부(410)에 압입되면 러버 커버(500)의 바닥면(510)은 플러그(300)의 바깥면과 바닥으로 구부러진 코킹부(410)를 덮게 되고, 러버 커버의 턱구조(520)는 소켓 하단에서 연장된 코킹부(410)와 밀착하게 된다.

러버 커버(500)의 바닥면(510)의 내직경 d 는 코킹부(410)의 외직경과 거의 일치하여야 한다.

러버 커버(500)의 턱구조(520)의 높이는 코킹부(410)를 덮을 수 있는 충분한 높이를 가져야 하며 동시에 턱구조(520)의 높이가 너무 높아 코킹부(410) 이외의 소켓(400)을 덮는 일이 없도록 해야한다. 본 실시예의 경우 턱구조(520)의 높이 h는 러버 커버(500)의 외직경 D에 대해 D/10 내지 D/8 가 되도록 하였다.

러버 커버(500)의 턱구조(520) 안에는 금속링(530)이 들어있다. 턱구조(520) 안에 내장된 금속링(530)은 그 단면이 'ㅅ' 자형으로 되어있다. 이러한 'ㅅ'자형으로 인하여 러버 커버(500)를 코킹부(410)에 압입할 때 압입력을 크게 가하지 않아도 용이하게 압입이 될 수 있다. 금속링(530)의 상단부가 가늘기 때문에 상대적으로 턱구조(530)의 내부에서 금속링(530)이 코킹부(410)에 미치는 압력이 작기 때문이다. 부연설명을 하자면, 금속링(530)의 상단부(첨예한 부분)에서 잰 금속링(530)의 직경 A 는 금속링(530)의 하단부에서 잰 직경 a 보다 크기 때문에 코킹부(410) 는 상대적으로 여유있게 턱구조(520) 안으로 압입될 수 있다. 일단 러버 커버(500) 안으로 코킹부(410)가 압입되고 나면, 턱구조(520) 안의 금속링(530)의 하단부가 코킹부(410)를 압박하게 되며, 그 직경 a가 작기 때문에 금속링(530)에 의해 코킹부(410)에 가해지는 압력이 증가하는 효과가 생기고, 이에 따라 러버 커버(500)에 의한 코킹부(410)의 실링 효과는 매우 향상될 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1은 종래의 볼 조인트의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 볼 조인트의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 러버 커버 및 러버 커버의 턱구조 안에 내장된 'ㅅ'자형 금속링의 구조를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 100: 볼 스터드 20, 200: 볼 시이트

30, 300: 플러그 40, 400: 소켓

60, 600: 더스트 커버 70, 700: 너클 또는 암

500: 러버 커버 510: 바닥면

520: 턱구조 530: 금속링

Claims (6)

1. 구관절의 역할을 하는 볼 스터드와, 상기 볼 스터드를 감싸는 볼 시이트와, 상기 볼 스터드와 상기 볼 시이트를 안착시키는 소켓과, 상기 소켓의 하단을 밀폐하는 플러그와, 상기 소켓의 하단부를 구부려 상기 플러그의 가장자리를 실링하도록 코킹한 코킹부를 포함하는 볼 조인트에 있어서,

   상기 플러그를 덮는 원형의 바닥면과, 상기 원형의 바닥면의 가장자리로부터 상부를 향하여 상기 바닥면으로부터 수직으로 돌출된 턱구조와, 상기 턱구조의 내측에 삽입된 단면이 'ㅅ'형인 금속링을 구비하는 캡형의 러버 커버를 상기 플러그의 하부측으로부터 상기 소켓의 외측에 상기 금속링이 위치하도록 끼움결합하여 된 것을 특징으로 하는 볼 조인트 코킹부에 러버 커버를 적용한 볼 조인트.
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