KR0163427B1 - 원형 휘일 조립체 및 그 제조방법 - Google Patents

원형 휘일 조립체 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원형 디스크와 림을 포함하는 원형 휘일 조립체에 관한 것이다. 적합하게는 디스크가 알루미늄으로 주조되는 반면, 림은 알루미늄 스트립 스톡(strip stock)으로 압연하여 형성된다. 원형 디스크는 외측 타이어 비드 시트 플랜지, 외측 타이어 비드 시트와 외측 웰 측벽을 포함한다. 상기 디스크는 외측 타이어 비드 시트부에 인접한 경량 포켓과 연속 재진입된 채널도 포함한다. 상기 림은 내측 타이어 비드 시트 플랜지, 내측 타이어 비드 시트, 내측 레그 및 심부 웰을 포함한다. 디스크와 림은 가스 금속 아크 용접, 전자 빔 용접 혹은 다른 적합한 용접 기술로 심부 웰 혹은 타이어 비드 시트 영역 내에 서로 용접된다.

Description

원형 휘일 조립체 및 그 제조 방법
제1도는 본 발명에 따른 원형 휘일의 정면도.
제2도는 제1도의 2-2선을 따라 절취된 휘일의 단면도.
제3도는 본 발명에 따른 원형 휘일의 제1실시예의 부분 단면도.
제4도는 본 발명에 따른 원형 휘일의 제2실시예의 부분 단면도.
제5도는 본 발명에 따른 원형 휘일을 제조하는데 사용되는 두 개의 림을 생산하기 위한 림 분할 작업을 도시한 예비 성현 압연 림의 단면도.
제6도는 타이어 비드 시트에 인접하게 배치된 경량 포켓을 도시한 본 발명에 따른 원형 디스크의 일분의 배면도.
제7도는 타이어 비드 시트에 인접하게 배치된 연속 재진입 채널을 도시한 본 발명의 제3실시예에 따른 원형 디스크 일부의 배면도.
제8도는 본 발명의 제4실시예에 따른 원형 휘일의 부분 단면도.
제9도는 본 발명에 따른 원형 휘일의 림부를 스피닝 가공하기 위한 장치의 절반의 도식적 단면도.
제10도는 본 발명의 제5실시예에 따른 원형 휘일의 부분 단면도.
제11도는 본 발명에 따른 림의 적층에 대해 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10,108,230 : 원형 휘일 조립체 12,70,110,180,196,232 : 디스크
14,71,112,150,197,244 : 림
38,104,140,194 : 경량포켓(경량 채널, 경량 캐비티)
166,168 : 입연 커터
본 발명은 원형(full face : 완전한 원형) 차량 휘일에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원형 주조 디스크와 림의 심부 웰(deep well)에 인접하여 상기 디스크에 용접된 압연 림을 포함하는 원형 차량 휘일에 관한 것이다.
종래에는, 공기 타이어를 수용하기에 적합한 차량 휘일은 평판 강철로 제조되었다. 림은 강철 스트립으로 형성되고, 테(hoop)로 만들어진다. 테의 단부는 맞대기 용접(butt-weld)되고, 성형품을 압연하여 내ㆍ외측 타이어 비드 유지 플랜지, 타이어 비드 시트, 및 림의 강하 중앙 웰(drop-center well)을 형성한다. 림의 내부에는 중앙에 배치된 파일롯 구멍과 다수의 장착 구멍을 가진 디스크 또는 스파이더(spider)가 부착된다. 종래에, 디스크 또는 스파이더는 휘일의 축상 중간면에 인접하게 배치된다.
대형 브레이크 조립체 뿐만 아니라 전방 휘일(전륜) 허브에 인접한 조타 및 구동 부품도 포함하는 전류 구동 차량의 출현에 따라, 휘일 디스크를 축상 중간면 위치에서 외향으로 외측 타이어 유지 플랜지 쪽으로 향하도록 할 필요가 있다. 본 발명의 목적은 이와 같은 원형 휘일에 관한 것이다.
디스크가 보다 눈에 잘 띄는 위치로 외향으로 이동하였기 때문에, 휘일은 차량 스타일(styling) 요소로서의 중요성이 증가된다. 원형 휘일을 주조 또는 단조와 같은 공정으로 생산하기 때문에, 매우 양호한 스타일의 심미적이고 독특한 외양을 제공할 수 있다. 따라서, 최근 몇 년 동안에, 이와 같은 원형 휘일의 디자인 뿐만 아니라 기계적 구조면에 대해서 상당히 주목받고 있었다.
예를 들어, 미국 특허 제2,545,130호에는 분할 림 휘일 조립체가 기술되어있고, 상기 조립체의 림 부재는 림부와, 디스크부와, 림과 디스크부를 연결하는 웨브(web)를 구비하고 있다. 웨브는 증가된 강도에 적합한 블록 구조를 가지도록 형성된다.
미국 특허 제2,551,783호에는 서로 용접되는 제1 및 제2분할 림 영역과, 상기 두 개의 분할 림 영역을 결합하는 용접부 근처에서 두 개의 림 영역에 의해 형성된 심부 웰 바닥의 아래 쪽에 용접되는 디스크 또는 스파이더를 포함하는 휘일 조립체가 기술되어 있다.
미국 특허 제3,506,311호는 림 상에 형성된 외측 타이어 비드 시트와 디스크 상에 형성된 외측 타이어 비드 시트 플랜지의 교차점 부근에서 함께 용접되는 원형의 비철계 주조 디스크 및 철계의 압연 또는 스탬프 가공 림을 포함하는 투피스(two-piece) 차량 휘일 조립체를 기술하고 있다. 디스크는 용접 앵커로서 참조되며, 림의 외측 자유 에지에 마찰 용접되는 링(ring) 주위에 주조된다.
미국 특허 제3,874,736호는 전자 비임 용접 기술을 사용하여 분할 림 차량 휘일의 두 개의 주조 또는 단조 요소를 결합시키는 방법을 기술하고 있다. 상기 특허에 기술된 분할 림의 일 실시예에서, 제1림 부재는 내측 타이어 비드 시트 플렌지, 내측 타이어 비드 시트, 내측 안전 험프(hump), 내측 심부 웰 측벽과 심부웰 바닥을 포함한다. 제2림 부재는 중앙 디스크부, 외측 심부 웰 측벽, 외측 안전 험프, 외측 타이어 비드 시트와 외측 타이어 비드 시트 플랜지를 포함한다.
미국 특허 제4,363,347호느 일체로 형성된 디스크를 구비하는 외측 림 부재와 내측 림 부재를 포함하는 투피스 휘일 조립체를 기술하고 있다. 외측 림 부재는 외측 타이어 비드 시트 플랜지, 외측 타이어 비드 시트, 외측 안전 험프, 외측 상부 웰 측벽과 상부 웰 바닥을 포함한다. 내측 림 부재는 내측 시트 플랜지, 내측 타이어 비드 시트, 내측 안전 험프, 내측 레그, 내측 심부 웰 측벽과 디스크 부재를 포함한다.
미국 특허 제4,610,482호는 외측 타이어 비드 시트 플랜지의 기부에서 디스크에 용접된 외측 자유 모서리를 가진 압연 림과, 외측 타이어 비드 시트 플랜지를 구비하는 스탬프된 디스크를 포함하는 투피스 원형 휘일 조립체를 기술하고 있다. 상기 특허에 따르면, 림의 외측 자유 모서리는 디스크를 갖추고 림고 디스크를 함께 용접시키는 트렌치를 형성하도록 방사 방향 내향으로 돌려지게 되는 것이 양호하다. 상기 특허에는, 디스크가 평판 강철로 제조된다고 기술되어 있다.
단조 디스크와 압연 림을 포함하는 투피스 휘일 조립체는 수퍼 단조(Super Forge)로 명칭이 부여된 웩슬러(Wexler)의 소책자에 기재되어 있다. 림은 외측 타이어 비드 시트를 구비하며, 디스크 상에 형성된 이측 타이어 비드 시트와 외측 타이어 비드 시트 플랜지의 교차점 부근의 디스크에 용접된다.
[발명의 요약]
본 발명은 원형 주조 또는 단조 디스크와 압연 림을 포함하는 원형 휘일 조립체에 관한 것이다. 원형 디스크는 외측 타이어 비드 시트 플랜지, 외측 타이어 비드 시트, 외측 안전 험프와 외측 심부 웰 측벽을 포함한다. 압연 림은 내측 타이어 비드 시트 플랜지, 내측 타이어 비드 시트, 내측 안전 험프, 내측 레그, 내측 심부 웰 측벽과 심부 웰 바닥을 포함한다. 림과 디스크는 함께 용접되어 원형 휘일을 형성한다. 또한 디스크는 외측 안전 험프에서 방사 방향 내향으로 배치된 포켓 또는 연속적 재진입 채널을 구비한다. 또한 본 발명은 이중 림 예비 성형품이 공지된 림 압연 기술로 생산되고, 압연 예비 성형품이 분할되어 본 발명에 따른 휘일의 생산에 사용되는 두 개의림을 생산하는 원형 휘일을 제조하는 방법에 관한 것이기도 하다. 림을 스피닝 가공하는 방법 또한 기재된다. 휘일 부품은 가스 금속 아크용접 또는 전자 비임 용접으로 서로 고정된다.
본 발명의 목적은 면을 주조하여 가능하게 되는 설계의 자유도와 금속 성형작업에 의해 가능한 림의 중량비의 강도가 증가되는 것을 겸비한 개선된 휘일의 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적을 원형 휘일 조립체에 결합되는 개선된 디스크를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 주조 또는 단조된 디스크와 성형 림을 포함하는 원형 휘일을 생산하기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여, 후술하는 발병의 상세한 설명에서 보다 명백해질 것이다.
제1도와 제2도를 참고하면, 본 발명에 따른 원형 휘일 조립체는 참조 부호 10으로 도시되어 있다. 원형 휘일 조립체(10)는 축상 외측 원형 또는 디스크(12)와, 축상 내측 림(14)을 포함한다. 상술한 바와 같이, 원형 휘일의 디자인에 의한 스타일의 유연성이 크다. 따라서, 도면에 도시된 디스크(12)의 디자인은 단지 예시적이고 설명하는 것으로만 판단되어야 한다. 본 발명은 광범위한 형상의 디스크(12)에 적용될 수 있으며, 또한 본 발명은 본원에서 설명되는 디스크(12)로 제한 되거나 한정되지 않는 것을 명백하다.
디스크(12)는 중앙에 배치된 파일롯 개구(16)와 그 주위에 균일하게 배치된 다수의 구멍(18)을 포함한다. 구멍(18)은 차량 휘일 허브(도시하지 않음)에서 연장되는 장착 스터드(stud : 도시하지 않음)를 수용한다. 디스크(12)는 다수의 관통 개구(24)를 한정하는 다수의 스포크(22) 또는 다른 구조체를 포함한다. 관통 개구(24)는 휘일 조립체(10) 내에 설치된 차량 디스크 브레이크 조립체 또는 다른 부품의 환기를 도와준다. 또한, 디스크(12)는 외측 타이어 비드 유지 플랜지(25), 외측 타이어 비드 시트(26), 외측 안전 험프(28 : hump)도 포함한다. 마지막으로, 디스크(12)는 심부 웰(34 : deep well)의 외측 심부 웰 측벽(30)과 외측부(32)를 구비한다.
제6도에 도시된 바와 같이, 외측 심부 웰 측벽(30)은 다수의 경량 포켓(38 : 또는 경량 채널, 경량 캐비티)을 한정하는 원주 방향으로 이격 분리된 방사외향으로 연장하는 다수의 웨브(36 : web)를 구비한다. 경량 포켓(38)은 디스크(12)와 원형 휘일 조립체(10)의 중량을 현저하게 감소시킨다. 보다 중요하게는, 중량 감소는 관성 모멘트를 현저하게 감소시키는 디스크(12)의 주변을 인접시킨다. 경량 포켓(38)은 내향으로 개방되어 있고, 휘일 조립체(10) 상에 수용되어 타이어 내의 가압 공기와 연통된다. 따라서, 경량 포켓(38)은 주위 환경에 노출되지 않고, 휘일 조립체(10)에 따른 부스러기나, 물, 기타 다른 환경적인 위험물 등이 쌓이지 않는다.
디스크(12)는 싱글 피스(single piece) 주조강을 생산하는데 필요한 복잡한 주형과 비교하면 상대적으로 단순한 주형내에서 용이하게 주조할 수 있다. 대안으로, 디스크(12)는 단조되어도 좋다. 적합하게, 디스크(12)는 알루미늄, 마그네슘 또는 이와 유사한 경량 고인장력 재료로 제조되어진다.
다시 제1도와 제2도를 참조하면, 림(14)은 내측 타이어 비드 시트 플랜지(44), 내측 타이어 비드 시트(46), 내측 안전 험프(48), 레그(50), 심부 웰의 내측 심부 웰 측벽(52)과 내측부(54)를 포함한다. 양호하게, 림(14)은 알루미늄 스트립의 단부를 맞대기 용접하여 테(hoop)로 형성되고, 적절한 압연 공정에 의해 제2도에 도시된 구조로 형성하여 제조된다. 다시 한 번, 림 재료는 적합하게는 알루미늄이지만, 마그네슘, 또는 이와 유사한 경량 고인장력 재료라도 좋다.
웰(34)의 외측부(32)에 인접한 디스크(12)의 내향면과 웰(34)의 내측부(54)에 인접한 림(14)의 외향면은 제2도에 도시한 바와 같이 적절한 고정체(60) 내에 정렬된다. 한 쌍의 가스 금속 아크 용접 전극봉(62A 및 62B)이 휘일 조립체(10)의 내ㆍ외측의 양자를 맞대기 용접한다. 한 쌍의 전극봉 중의 하나(62A)는 휘일 조립체(10)의 외측에 위치하는 한편, 한 쌍의 전극봉 중의 다른 하나(62B)는 휘일 조립체(10)의 내측에 배치된다. 전극은 대향, 즉 180°이격되어 배열 전극(62A)의 순간적인 용접 위치가 180°이며 다른 전극(62B)에서 휘일 조립체(10)의 대향측에 위치하게 된다. 조립체(10)의 외측 상에 위치하는 전극(62A)은 디스크(12)와 림(14)의 접합점 부근에 용접부(64A)를 형성한다. 용접부(64A 및 64B)는 디스크(12)와 림(14)의 접합점의 전체 원주에 걸쳐 360°연장된다. 대안으로는, 디스크(12)와 림(14)은 전자 빔 용접법으로 함께 용접될 수도 있다. 전자 빔 용접 공정이 다소간의 국부적인 열을 발생시키기 때문에, 단일 용접 빔이 적절하다.
이제 제3도를 참고로 하면, 본 발명에 따른 원형 휘일 조립체의 제1실시예가 참조 부호 68로 도시되어 있다. 제1실시예의 원형 휘일 조립체(68)는 양호한 실시예의 휘일 조립체(10)의 디스크(12)와 림(14)과 모두 유사하게 배치된 디스크(70)와 림(72)을 구비한다. 즉, 디스크(70)는 외측 타이어 비드 유지 플랜지(74)와, 외측 타이어 비드 시트(76)와, 외측 안전 험프(78)와, 외측 심부 웰 측벽(82)을 구비한다. 유사하게, 림(72)은 내측 타이어 비드 유지 플랜지(74)와, 내측 타이어 비드 시트(86)와, 내측 안전 험프(88)와, 레그(90)와, 내측 심부 웰 측벽(92)과, 심부 웰부(94)를 구비한다. 또한, 디스크(70)는 심부 웰부(94)의 외측 단부를 수용하는 내향 축방향 연장 숄더(100 : shoulder)를 구비한다. 연속 원주 방향 용접부(102)는 심부 웰부(94)의 내측면과 숄더(100)에 인접한 디스크(70)의 방사상 연장면 사이에 배치된다. 대안으로는, 연속 원주 방향 용접부(106)는 경랑 포켓(104 : 또는 경량 채널, 경량 캐비티)에 인접한 심부 웰부(94)의 외측(타이어) 면 상에 배치된다. 필요하다면, 내부 원주 방향 용접부(102)와 외부 원주 방향 용접부(106)의 양자를 강도와 강인성을 증진시키는데 이용될 수 있다. 숄더(100)의 결합으로 림(72)과 디스크(70)의 정렬이 용이해진다.
이제 제4도를 참고하면, 원형 휘일 조립체의 제2실시예가 도시되어 있으며, 참조 부호 108로 지시되어 있다. 제2실시예의 원형 휘일 조립체(108)는 디스크(110)와 림(112)을 구비한다. 디스크(110)는 외측 타이어 비드 유지 플랜지(114), 외측 타이어 비드 시트(116), 외측 안전 험프(118), 외측 심부 웨 측벽(120)과 심부 웰의 일부(122)를 구비한다. 유사하게, 림(112)은 내측 타이어 비드 유지 플랜지(124), 내측 타이어 비드 시트(126), 내측 안전 험프(128), 레그(130), 내측 심부 웰 측벽(132)과 심부 웰의 내측부(134)를 구비한다. 또한, 디스크(110)는 제2도와 관련하여 상술한 기술에 따라 달성되는 내ㆍ외부 용접부(138A 및 138B)를 구비한다. 디스크(110)는 디스크(110)의 외측면(142)으로부터 축방향 내향으로 연장되는 경량 포켓(140)을 구비한다. 경량 포켓(140)을 형성하기 위해서 제거된 재료는 양호한 실시예의 휘일 조립체(10)와 제1실시예(68)에 대해서 얻은 것과 유사하게 중량을 줄이게 된다. 원형 휘일 조립체(108)의 외측에서 경량 포켓(140)을 볼 수 있으므로, 상기한 방식으로 다양한 미적인 형상과 외양을 달성할 수 있다.
이제 제5도를 참고하여, 림(14)을 제조하는 방법을 설명하기로 한다. 림(150)은 상술한 바와 같이, 알루미늄, 마그네슘 또는 다른 재료와 같은 평탄 스트립 금속을 테로 형성하고, 단부를 함께 맞대기 용접하여 형성한다. 그런 다음 테는 제5도에 도시된 림(150)으로 압연 형성된다. 림(150)은 내ㆍ외부 타이어 비드 시트 플랜지(152), 한 쌍의 타이어 비드 시트(154), 한 쌍의 안전 험프(156), 한 쌍의 레그(158), 한 쌍의 심부 웰 측벽(160)과 웰부(162)를 구비한다. 림(150)은 축에 대하여 림(150)을 회전시키는 고정부(도시하지 않음)에 위치된다. 외측 압연 커터(166)와 내측 압연 커퍼(168)는 각각 스핀들(170 및 172) 상에 장착된다. 압연 커터(166 및 168)는 심부 웰(162)의 중간인 축상 중간점에서 예비 성형품 림(150)과 맞물린다. 압연 커터(166 및 168)는 림(150)을 두 개의 동일한 림 부분(174A 및 174B)으로 분할한다. 대안적으로 필요하다면, 다양한 응용에서 별개의 축치수를 가진 림 부분(174A 및 174B)을 생성시키기 위해 압연 커터(166 및 168)의 작동 평면을 축상으로 이동시킬 수 있다.
제11도에서 도시된 바와 같이, 림 부분(174A 및 174B)은 포개어질 수 있다. 이렇게 함으로서, 주어진 림 부분(174A 또는 174B)에 의해 점유되는 공간이라도 절반 이하로 감소된다. 따라서, 주어진 체적 내에 저장될 수 있는 림(174A 및 174B)의 숫자는 최소한 두 배 이상이거나, 주어진 숫자의 림이 점유한 저장 공간이 적어도 절반 이하로 감소될 수 있다. 부품의 감소된 체적이로 인하여 수송 비용도 또한 절감되어 진다.
이제 제7도로 돌아와서, 제3실시예의 디스크(180)를 도시한다. 제3실시예의 디스크(180)는 외측 타이어 비드 유지 플랜지(182)와, 타이어 비드 시트(184)와, 안전 험프(186)와, 심부 웰부(188)를 구비한다. 디스크(180)의 면은 스포크(190)와 구멍(192)을 한정하여 소정의 장식적이고 심미적인 형상을 제공할 수 있다. 제3실시예의 디스크(180)에서, 제6도에 도시된 경량 포켓(38)의 웨브(36)는 제거되어 있고, 경량 채널(194)이 디스크(180)의 아래 주변으로, 즉 타이어 비드 시트(84)와 안전 험프(186)에서 방사상 내향으로 연속적으로 연장되어 있다. 웨브(36)를 제거함으로서 중량 감소는 더욱 커진다. 또한 제3실시예의 디스크(180)의 관성 모멘트도 더 감소된다. 필요하다면, 연속 경량 채널 또는포켓(194)은 외측으로, 즉 제4도에 도시된 방식으로 디스크(180)의 면을 향하여 개방되며, 타이어 비드 시트와 심부 웰부(188) 방향으로 폐쇄된다.
이제 제8도를 참고하면, 본 발명의 제4실시예가 참조 부호 195로 도시되어 있다. 제4실시예(195)는 디스크(196)와 림(197)을 구비한다. 디스크(196)는 외측 타이어 비드 유지 플랜지(200)와 외측 타이어 비드 시트(202)의 일부를 구비한다. 림(197)은 내측 타이어 비드 유지 플랜지(206)와, 내측 타이어 비드 시트(208)와, 내측 안전 험프(210)와, 레그(212)와, 심부 웰부(214)와, 외측 안전 험프(216)와 외측 타이어 비드 시트(218)의 일부를 구비한다. 디스크(196)와 림(197)은, 적합하게는 제2도를 참조하여 상술한 바와 같이 달성되는, 외부 주변 용접부(220A)와 내부 주변 용접부(220B)에 의해 함께 고정된다. 대안적으로는, 외부 및 내부 주변 용접부(220A 및 220B)는 단일 전자 빔 용접으로 달성될 수도 있다. 외부 주변 용접부(220A)에 인접한 타이어 비드 시트(202 및 218) 사이의 공기 밀봉을 보장하기 위해서는, 외주 주변 용접부(220A)를 기계 가공, 그라인딩, 또는 다른 방법으로 변형시켜서 타이어 비드 시트(202 및 218)에 원활하게 들어맞도록 하는 것이 바람직하다. 제4실시예의 휘일 조립체(195)에서, 웰(214) 내측의 외측면(222)은 페인팅 또는 폴리싱과 같은 장식적 또는 심미적인 처리에 의해 용이하게 기계 가공되거나 마무리 처리된다.
이제 제9도와 제10도를 참고로 하면, 원형 휘일 조립체의 제5실시예가 참조 부호 230으로 도시되어 있다. 제5실시예의 원형 휘일 조립체(230)는 양호한 실시예의 휘일 조립체(10) 또는 상술한 다른 실시예 중의 어느 하나와 유사하다. 따라서, 제5실시예의 휘일 조립체(230)는 외측 타이어 비드 유지 플랜지(234)와, 타이어 비드 시트(236)와, 안전 험프(238)와, 심부 웰 측벽부(240)와, 심부 웰부(242)를 가진 디스크(232)를 구비한다. 림(244)은 내측 타이어 비드 유지 플랜지(246)와, 내측 타이어 비드 시트(248)와, 내측 안전 험프(250)와, 레그(252)와, 심부 웰 측벽부(254)와 심부 웰부(256)를 구비한다. 내측 레그(252)는 다양한 크기의 타이어 범위를 수용할 수 있도록 제5실시예의 휘일 조립체(230)의 폭을 조절하기 위해서, 타이어 비드 시트(236 및 248)와 타이어 비드 유지 플랜지(234 및 246) 사이에서 축방향 공간을 확장하기 위해 스피닝 가공하여 축방향으로 연장될 수도 있다. 이와 같은 것은 스피닝 가공 기계의 고정부(260) 내에 림(244)을 맞물리게 함으로서 달성된다. 고정부(260)는 림(244)을 견고하게 파지하고 그 축에 대해 림을 회전시킨다. 그런 다음에 스피닝 가공 아이들러 휘일(262)은 레그(252)의 영역에서 림(244)의 외측면과 맞물리게 된다. 여러번의 성형 과정을 통해서, 스피닝 가공 아이들러 휘일(262)은 림(244)을 얇게 하고 축방향으로 원하는 어떠한 폭으로도 연장한다. 제10도에 도시된 림 폭은 단지 설명을 위한 것이다. 디스크(232)와 림(244)은 상술한 용접 구조와 동일하거나 유사한 용접부(258)에 의해 함께 고정된다. 이러한 스피닝 가공 기술은 초기에 단일 표준 폭을 가지는 림(244)에서 여러가지 림 폭을 가지는 다양한 휘일 조립체(230)의 제조를 용이하게 한다.
본 발명에 따른 원형 휘일, 디스크 및 림에 관해 상술한 적합한 실시예 및 다양한 실시예는 다양한 변경을 형성하도록 선택되고 조합될 수 있다. 즉, 특정 용접 위치가 본 명세서에서 자세하게 기술한 것과는 다른 조합을 형성하기 위해서 특정 경량 포켓과 림 구성을 조할 수도 있다. 이와 같은 변경 및 조합은 일체적인 것이며, 본 발명의 측면으로 이해되어지고, 전적으로 본 발명의 범위 내에 들어가게 됨은 명백하다.
상술한 기술은 본원 발명자에 의해 본 발명을 실시하기에 가장 적합한 형태이다. 그러나, 변형과 변경을 수용하고 있는 방법 및 장치는 원형 차량 휘일 기술분야에서 숙련된 자에게는 명백하다. 상술한 기술이 관련 기술 분야에서 숙련된 자가 본 발명을 즉각적으로 실시할 수 있도록 하는 한, 이에 의해서 제한된다고 해석해서는 안되고, 상술한 명백한 변경을 포함한다고 해석해야 하며, 첨부되는 특허청구범위의 정신 및 범위에 의해서만 제한된다.

Claims (20)

  1. 원형 차량 휘일에 있어서, 외측면과 내측면을 가지고, 외측 타이어 비드 유지 플랜지(25)와, 상기 외측 타이어 비드 유지 플랜지와 정렬되어 이로부터 방사상 내향으로 연장하는 중심부와, 상기 중심부에 형성된 다수의 장착 구멍(18)과, 상기 내측면에서 축방향으로 내향으로 연장하고, 표면에 형성된 외측 타이어 비드 시트(26)의 최소한 일부를 가지는 환형부를 구비하는 주조 또는 단조된 외측 휘일 디스크(12)와, 내측 타이어 비드 유지 플랜지(44)와, 내측 타이어 비드 시트(46)와, 내측 안전 험프(48)와, 상기 휘일 디스크 환형부에 인접하게 배치되는 실린더형 외측 림단부에 접속하는 웰부(54)를 구비하는 성형된 내측 휘일 림(14)과, 상기 휘일 디스크의 환형부와 상기 휘일 림의 실린더형 외측 단부 사이로 연장되는 원주 방향 용접부(64A 및 64B)를 포함하며, 상기 용접부는 휘일 디스크를 휘일 림의 일부분에 고정하여 휘일 조립체를 형성하며, 상기 휘일 조립체는 외측 타이어 비드 시트 아래로 연장하는 경량 캐비티(또는 경량 포켓, 경량 채널)를 구비하는 원형 차량 휘일.
  2. 제1항에 있어서, 상기 휘일 디스크는 외측 타이어 비드를 수용하기 위해서 상기 내측면에서 축방향으로 내향 연장하는 제1원주 방향벽과, 상기 제1벽 상에 배치되는 외측안전험프(28)와, 상기 제1원주 방향벽에서 방사상 내향으로 이격되고 상기 내측면에서 축방향으로 내향으로 연장되며 내향 지향 에지에 접속되는 제2원주 방향벽을 구비하며, 상기 제1 및 제2원주 방향벽은 그 사이에 원주 방향 채널(194)을 한정하고, 상기 휘일 림은 상기 내향 지향 에지와 외향 지향 에지 사이로 연장하고 상기 휘일 디스크를 상기 휘일 림에 고정하는 상기 원주 방향의 원형 용접부와 함께 상기 제2원주 방향벽의 상기 내형 지향 에지에 인접하게 배치되어 정렬되는 외향 지향 에지를 구비하는 원형 차량 휘일.
  3. 제2항에 있어서, 상기 에지 사이로 연장하는 내측 및 외측 원형 용접부를 포함하는 원형 차량 휘일.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2원형박 사이로 연장하는 다수의 방사상으로 배치된 웨브(36)를 더 포함하는 원형 차량 휘일.
  5. 제2항에 있어서, 상기 중심부에 다수의 장식 개구(24)을 더 포함하는 원형 차량 휘일.
  6. 원형 차량 휘일 제조 방법에 있어서, (가) 외측면과 내측면을 가지고, 외측 타이어 비드 유지 플랜지(25)와, 상기 외측 타이어 비드 유지 플랜지와 정렬되어 이로부터 방사상 내향으로 연장하는 중심부와, 상기 중심부에 형성된 다수의 장착구멍(18)과, 상기 내측면에서 축방향으로 내향으로 연장하고, 표면에 형성된 외측 타이어 비드 시트(26)의 최소한 일부를 가지는 환형부를 구비하는 외측 휘일 디스크(12)를 주조 또는 단조하는 단계와, (나) 내측 타이어 비드 유지 플랜지(44)와, 내측 타이어 비드 시트(46)와, 내측 안전 험프(48)와, 실린더형 외측 림 단부에 접속되는 웰부(54)를 구비하는 내측 휘일 림(14)을 형성하는 단계와, (다) 휘일 림의 일부분의 실린더형 외측 단부를 휘일 디스크 환형부에 인접하여 위치시키는 단계와, (라) 휘일 림 일부분의 실린더형 외측 단부를 휘일 디스크의 환형부에 용접하는 단계를 포함하며, 용접부(64A 및 64B)는 휘일 디스크와 휘일 림에 대해 원주 방향으로 연장하며, 용접된 휘일 디스크와 휘일 림은 외측 타이어 비드 시트 아래로 연장하는 경량캐비티(194)를 구비하는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 휘일은 회전축을 한정하고, 상기 단계 (가)에서 형성된 휘일 디스크는 외측 타이어 비드를 수용하기 위해 휘일 디스크의 내측면에서 축방향으로 내향으로 연장하고 외측 타이어 비드 시트(26) 부분을 구비하는 제1원주 방향벽과, 제1 원주 방향벽에서 방사상 내향으로 이격되고 휘일 디스크의 내측면에서 축방향 내향으로 연장되며 내향 지향 에지에서 접속되는 제2원주 방향벽을 구비하고, 상기 제1 및 제2원주 방향벽은 휘일 축에 대해서 실질적으로 평행하고 환형 경량 캐비티(194)를 한정하기 위해 엽력하는 접촉면을 가지며, 단계 (나)에서 형성된 휘일 림은 내측 레그(50)와 내측 웰 측벽(52)을 구비하고, 심부 웰부(54)는 단계 (다)에서 휘일 디스크의 제2원주 방향벽의 내부 환형 에지에 인접하게 위치하는 외향 지향 에지와 접속하여 내측 타이어 비드 유지 플랜지(44)와 평행한 외측 타이어 비드 유지 플랜지(25)와 내측 타이어 비드 시트(46)와 동심축인 외측 타이어 비드 시트(26)를 가지는 휘일 조립체를 생성하며, 단계 (라)에서 형성된 원형 용접부(64A 및 64B)는 림 심부 웰 바닥 부분의 외부 환형 에지와 휘일 디스크의 제2원주 방향벽의 내부 환형 에지 사이로 연장되어 이 사이를 기밀 밀봉을 형성하는 방법을 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 단계 (나)에 이어서, 용접 고정부의 디스크 유지부에 휘일 디스크를 고정하는 단계와, 용접 고정부의 림 유지부 내의 휘일 림을 고정하는 단계와, 이어서 휘일 림에 대해 휘일 디스크를 위치시키기 위해 용접 고정부의 디스크와 림 유지부를 서로에 대해서 이동시키는 단계를 포함하고, 또한 단계 (다)에 이어서, 휘일을 분리하게 위해 용접 고정부의 디스크와 림 유지부를 서로에 대해서 이동시키는 단계를 더 구비하는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 단계 (다)는 휘일 림과 휘일 디스크를 림 심부 웰 바닥부의 외부 환형 에지와 접촉하는 디스크의 제2원주 방향벽의 내부 환형 에지에 위치시키는 단계를 구비하는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서, 단계 (나)는 휘일 림을 압연하는 단계를 구비하는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서, 단계 (나)는 휘일 림을 스피닝 가공하는 단계를 구비하는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  12. 제7항에 있어서, 디스크의 제2원주 방향벽의 내부 환형 에지는 심부 웰 바닥(34)의 일부 (32)를 형성하는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  13. 제7항에 있어서, 디스크의 제2원주 방향벽의 내부 환형 에지는 외부 방사상면을 가지는 내향 지향 원주 방향 쇼울더(100)를 구비하고, 단계 (다)에서 림과 디스크는 원주 방향 쇼울더의 외부 방사상면 위로 연장하는 림 심부 웰 바닥부의 외부 환형 에지에 위치되는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  14. 제7항에 있어서, 단계 (나)는 평판 금속 스트립을 테로 성형하여 휘일의 일부를 성형하는 단계와, 테의 단부를 함께 용접하는 단계와, 테의 양쪽 단부에서 축방향 내향으로 내부 타이어 비드 시트 플랜지와, 내부 타이어 비드 시트와, 내부 레그와, 내부 웰측부, 및 심부 웰부를 형성하기 위해 테를 압연하는 단계와, 테의 축에 대해 직각이고 압연된 테의 심부 웰 바닥부를 통과하여 두 개의 림을 형성하기 위해 평면에서 압연된 테를 절단하는 단계를 구비하는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 압연된 테는 축상의 가운데 부분에서 절단되어 두 개의 동일한 부분의 휘일림을 형성하는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  16. 제7항에 있어서, 단계 (나)에 이어서, 스피닝 가공기에 휘일 림을 장착하고 림을 소정의 폭으로 스피닝 가공하는 단계를 포함하는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  17. 제7항에 있어서, 단계 (다)에 이어서, 용접 수단을 림 심부 웰 바닥부의 외부 환형 에지와 디스크의 제2원주 방향벽의 내부 환형 에지에 인접하여 위치시키는 단계와, 용접 수단과 휘일 조립체를 서로에 대해 회전시키는 단계를 포함하는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  18. 제7항에 있어서, 휘일 디스크는 성형 공정 중에 생산되고 제1 및 제2원주 방향벽 사이로 연장하는 다수의 방사상으로 배치된 웨브(36)를 구비하는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서, 웨브는 제1 및 제2원주 방향벽 중 하나와 실질적으로 동일한 폭을 가지는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
  20. 제7항에 있어서, 제1 및 제2원주 방향벽과 면하는 표면은 내부 축 방향으로 서로에 대해 약간 갈라지는 원형 차량 휘일의 제조 방법.
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