KR101538586B1 - 일체사출형 볼 조인트 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 볼 조인트 프릭션을 최소화 하여 차량 승차감 및 소음진동(NVH) 성능을 개선할 수 있는 일체사출형 볼 조인트 및 그 제조 방법을 제공한다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 일체사출형 볼 조인트는 구두부를 갖는 볼 스터드, 상기 구두부의 외주면을 감싸며 상기 볼 스터드가 작동각 범위 내에서 유동할 수 있도록 하는 볼 시트, 상기 볼 스터드 및 볼 시트를 수용하는 수용 공간을 갖는 소켓 및 상기 구두부의 하부와 소켓 사이에 개재되는 플러그를 포함하고, 상기 소켓의 내주면에는 나사홈이 형성되고, 상기 볼 시트의 외주면에는 상기 나사홈에 대응되는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 일체사출형 볼 조인트를 개시한다.

Description

일체사출형 볼 조인트 및 그 제조 방법{Injection moleded ball joint and manufacturing method thereof)}

본 발명의 일 실시예는 일체사출형 볼 조인트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 일반적으로 볼 조인트(ball joint)는 구두(球頭)부를 가지는 볼 스터드(ball stud)와, 그 볼 스터드의 구두부가 유동 삽입되는 볼 시트(ball seat)와, 그 볼 시트를 지지하는 소켓 및 그 소켓과 볼 시트간의 체결을 견고하게 하는 플러그(plug)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성의 볼 조인트의 특성은 볼 스터드의 작동각도의 크기, 작동 시 발생하는 소음, 볼 시트와 볼 스터드 구두부의 마찰에 따른 마모도 등에 의해 결정될 수 있다.

도 1은 종래의 볼 조인트 제조 방법을 도시한 단면도이다.

이러한 종래의 볼 조인트는 도 1을 참조하면, 하부 금형(1)에 소켓(10)을 배치하고, 소켓(10) 내로 볼 스터드(30)의 구두부(31)을 삽입한다. 여기서, 소켓(10) 및 하부 금형(1)에는 유입구(11)가 형성된다. 또한, 소켓(10)과 볼 스터드(30)의 구두부(31) 사이에는 플러그(20)가 개재된다.

이후, 사이드 금형(2) 및 상부 금형(3)이 하부 금형(1)에 합형되고, 유입구(11)을 통해 합성 수지 용액을 유입시켜 볼 시트(40)를 성형한다.

이후, 금형(1, 2, 3)이 제거되고 소켓(10)의 상부에 더스트 커버(50)이 조립되어, 볼 조인트가 완성된다.

도 2는 종래의 볼 시트를 도시한 사시도이다.

이로써, 제조된 볼 시트(40)은 도 2를 참조하면, 소켓(10) 내부에 구면 형상으로 제조된다.

하지만, 사출 시에 스틸로 제조된 소켓(10)과 볼 시트(40)를 형성하는 합성 수지 용액의 온도차이로 인해 사출이 원활하지 않고, 재질간 열팽창계수 차이로 인해 사출 후 냉각 시 소켓(10)과 볼 시트 사이(40)에 미세한 틈이 발생한다.

결국, 사출 시 발생된 미세한 틈은 차량 운행 후 조건에서 점점 크게 되고, 제품간의 유격으로 인해서 이음과 덜거덕거리는 진동이 발생하여 승차감에 악 영향을 끼치는 문제점을 야기한다.

본 발명의 일 실시예는 볼 조인트 프릭션을 최소화 하여 차량 승차감 및 소음진동(NVH) 성능을 개선할 수 있는 일체사출형 볼 조인트 및 그 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체사출형 볼 조인트는 구두부를 갖는 볼 스터드, 상기 구두부의 외주면을 감싸며 상기 볼 스터드가 작동각 범위 내에서 유동할 수 있도록 하는 볼 시트, 상기 볼 스터드 및 볼 시트를 수용하는 수용 공간을 갖는 소켓 및 상기 구두부의 하부와 소켓 사이에 개재되는 플러그를 포함하고, 상기 소켓의 내주면에는 나사홈이 형성되고, 상기 볼 시트의 외주면에는 상기 나사홈에 대응되는 나사산이 형성된다.

상기 볼 시트를 사출 성형으로 형성될 수 있다.

상기 소켓에는 상기 볼 시트를 사출 성형하기 위한 유입구가 형성될 수 있다.

상기 소켓의 상부를 덮는 더스트 커버를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체사출형 볼 조인트 제조 방법은 소켓의 내주면에 나사홈을 형성하는 단계(A), 하부 금형에 소켓을 배치하는 단계(B), 상기 소켓의 내주면과 이격되도록, 상기 소켓 내부에 볼 스터드의 구두부를 배치하는 단계(C), 상기 하부 금형에 사이드 금형 및 상부 금형을 합형하는 단계(D) 및 상기 소켓의 내주면과 상기 구두부의 외주면 사이에 합성 수지 용액을 유입시켜 볼 시트를 성형하는 단계(E)를 포함한다.

상기 (E)단계에서, 상기 볼 시트의 외주면에는 나사홈에 대응되는 나사산이 형성될 수 있다.

상기 (C)단계에서, 상기 구두부의 하부와 소켓 사이에 플러그를 개재할 수 있다.

상기 소켓의 상부를 덮도록 더스트 커버를 배치하는 단계(F)를 더 포함할 수 있다.

상기 나사홈은 이중 나선 구조로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체사출형 볼 조인트 및 그 제조 방법은 볼 조인트 프릭션을 최소화 하여 차량 승차감 및 소음진동(NVH) 성능을 개선할 수 있다.

도 1은 종래의 볼 조인트 제조 방법을 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 볼 시트를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓을 도시한 사시 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트를 도시한 사시 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 시트를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 방법을 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓을 도시한 사시 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트를 도시한 사시 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 시트를 도시한 사시도이다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 방법은 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 조인트 제조 방법은 나사홈 형성 단계(S10), 소켓 배치 단계(S20), 볼 스터드 배치 단계(S30), 합형 단계(S40), 볼 시트 성형 단계(S50) 및 더스트 커버 배치 단계(S60)를 포함한다.

상기 나사홈 형성 단계(S10)는 하부 금형(1)에 소켓(110)이 삽입/배치되기 전, 소켓(110)의 내주면에 구면 가공 공정 후, 나사홈(112)를 형성한다.

여기서, 상기 나사홈(112)은 볼 시트(140)과 소켓(110)의 결합력을 증대하기 위해, 이중 나선 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

다만, 상기 나사홈(112)은 사출 시 합성 수지 용액의 유로를 확보하여 후술할 볼 시트(140)의 성형성을 증대하고, 또한, 볼 시트(140)과 소켓(110)의 결합력을 최대화하여 유격을 없애는 특징이 중요할 뿐, 본 발명에서 나사홈(112)의 형상을 한정하는 것은 아니다.

이후, 볼 스터드 배치 단계(S30)는 상기 소켓(110)의 내부 공간에 볼 스터드(30)의 구두부(31)를 삽입한다.

여기서, 소켓(100)과 구두부(31) 사이에는 이격된 공간이 존재한다.

또한, 소켓(110)과 후술할 볼 시트(140)간의 체결을 견고하게 하기 위해, 소켓(100)의 하부 영역과 구두부(31) 사이에는 플러그(20)가 개재된다.

이후, 합형 단계(S40)는 종래의 제조 방법과 마찬가지로, 사이드 금형(2) 및 상부 금형(3)이 하부 금형(1)에 합형되어, 볼 시트(140)을 형성할 영역을 확정한다.

이후, 볼 시트 성형 단계(S50)에서는 볼 시트(140) 및 하부 금형(1)의 유입구(111)를 통해 합성 수지 용액을 유입시켜 볼 시트(140)를 성형한다.

여기서, 상기 합성 수지 용액은 소켓(110) 내주면의 나사홈(112)를 따라 유입되며 신속하게 유입되며, 금형(1, 2, 3) 내부의 영역으로 충진된다.

이로써 형성되는 볼 시트(140)의 외주면에는 상기 나사홈(112)을 따라 대응되게 형성된 나사산(141)이 형성되고, 이를 통해, 볼 시트(140)과 소켓(110) 사이의 유격을 없앨 수 있다.

이후, 더스트 커버 배치 단계(S60)에서는 상기 금형(1, 2, 3)을 제거하고, 소켓(110)의 상부에 더스트 커버(50)을 조립하여, 외부 불순물이 유입되지 않도록 한다.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

10, 110: 소켓 11, 111: 유입로
112: 나사홈
20: 플러그 30: 볼 스터드
31: 구두부 40, 140: 볼 시트
141: 나사산

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 소켓의 내주면에 나사홈을 형성하는 단계(A);
   하부 금형에 소켓을 배치하는 단계(B);
   상기 소켓의 내주면과 이격되도록, 상기 소켓 내부에 볼 스터드의 구두부를 배치하는 단계(C);
   상기 하부 금형에 사이드 금형 및 상부 금형을 합형하는 단계(D); 및
   상기 소켓의 내주면과 상기 구두부의 외주면 사이에 합성 수지 용액을 유입시켜 볼 시트를 성형하는 단계(E)를 포함하고,
   상기 (E)단계에서, 상기 볼 시트의 외주면에는 나사홈에 대응되는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 일체사출형 볼 조인트 제조 방법.
6. 삭제
7. 제 5항에 있어서,
   상기 (C)단계에서, 상기 구두부의 하부와 소켓 사이에 플러그를 개재하는 것을 특징으로 하는 일체사출형 볼 조인트 제조 방법.
8. 제 5항에 있어서,
   상기 소켓의 상부를 덮도록 더스트 커버를 배치하는 단계(F)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체사출형 볼 조인트 제조 방법.
9. 제 5항에 있어서,
   상기 나사홈은 이중 나선 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 일체사출형 볼 조인트 제조 방법.

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