KR100489780B1 - 중량조정이 가능한 자동차용 휠 밸런스 웨이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 휠의 불균형을 수정하기 위하여 휠의 둘레에 설치되는 자동차용 휠 밸런스 웨이트에 관한 것으로, 특히 중량체의 양 끝단에 절단홈을 형성하여 중량을 조정할 수 있도록 구성된 자동차용 휠 밸런스 웨이트에 관한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자동차의 휠에 착설되는 클립과 일정 질량을 갖는 중량체가 상호 별도로 제작되어 일체로 결합되도록 이루어진 밸런스 웨이트에 있어서,

상기 중량체의 일측면 중앙부위에 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈의 바닥면 중앙에는 요홈이 형성되고, 상기 결합홈과 경계를 이루는 중량체의 상부면에 클립결합용돌출부가 형성되며,

상기 휠에 끼워지는 후크부를 갖는 클립의 일단부에는 상기 중량체의 결합홈에 끼워지는 결합부가 형성되고, 상기 결합부에는 상기 중량체의 요홈에 끼워지는 돌기가 형성되며,

상기 중량체의 결합홈에 상기 클립의 결합부를 삽입한 후 중량체의 결합홈의 경계에 형성된 클립결합용돌출부를 가압하면 단면적이 확장되어 중량체와 클립이 일체로 결합되며,

특히, 상기 중량체의 길이방향 양 끝단에서부터 중심방향으로 다수개의 절단홈이 형성되어 펜치와 같은 공구로 절단하여 중량을 감하는 방법으로 중량조정이 가능케 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 밸런스 웨이트에 대한 것이다.

Description

중량조정이 가능한 자동차용 휠 밸런스 웨이트{omitted}

본 발명은 자동차 휠의 불균형을 수정하기 위하여 휠의 둘레에 설치되는 자동차용 휠 밸런스 웨이트에 관한 것으로, 특히, 중량체의 길이방향 양 끝단에서부터 중심방향으로 다수개의 절단홈이 형성되어 펜치와 같은 공구로 절단하여 중량을 감하는 방법으로 중량조정이 가능케 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 밸런스 웨이트에 대한 것이다.

일반적으로, 자동차의 휠은 중량이 불균형한 부분이 있으면 회전에 따른 원심력 때문에 진동이 발생하고, 이로 인하여 소음, 타이어의 편마모 및 핸들이 떨리는 원인이 된다.

원심력은 회전속도에 비례하기 때문에 특히 고속으로 주행할 때에는 휠 밸런스가 정확해야 한다.

따라서, 휠 밸런스는 그 성질상 정적 밸런스와 동적 밸런스로 나누어지는데, 정적 밸린스가 잡혀있지 않으면 휠이 상, 하로 진동하고, 동적 밸런스가 잡혀 있지 않으면 좌우 방향으로의 흔들림이 일어난다.

이러한 자동차 휠의 언밸런스를 수정하려면 휠 둘레의 중량 불균형을 일으키는 부위의 반대편에 적당한 무게의 밸런스 웨이트를 설치하여 반대방향의 원심력을 발생시켜 균형을 이루게 하여야 한다.

이와 같은 자동차용 휠 밸런스 웨이트의 전형적인 구성은 휠에 끼워지는 클립에 중량체가 주물 작업에 의해 일체로 결합되어 구성된다.

그러나, 이와 같은 종래의 자동차용 휠 밸런스 웨이트는 중량체가 주물 작업에 의해 성형됨과 아울러 클립과 결합됨으로 주물작업의 특성상 중량체를 이루는 재질의 주조성이 높은 납이 주로 이용되기 때문에 강도가 약하여 밸런스 웨이트를 휠에 장착하는 경우 해머의 타격으로 인하여 밸런스 웨이트의 중량체가 쉽게 변형되거나 파손되는 문제점과 함께 주물작업으로 인한 작업의 어려움으로 인해 제품의 원가가 상승되는 문제점이 있음은 물론 특히 중량체의 재질인 납 성분으로 인해 자연환경이 오염되는 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 한 예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 철재를 사용하여 밸런스 웨이트의 클립과 중량체를 별도로 분리 제작하여 일체로 결합하는 자동차용 밸런스 웨이트가 제공되고 있다. 그러나, 이와 같은 종래의 철재 자동차용 휠 밸런스 웨이트는 납으로 만들어진 밸런스 웨이트와는 달리 중량을 조정하기가 쉽지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 밸런스 웨이트의 중량체와 이를 휠에 지지하는 클립을 분리 성형 후 일체로 결합하되, 제품 생산성을 향상시킴은 물론 상기 중량체와 클립이 보다 견고히 일체로 결합될 수 있도록 구성되고, 특히 중량체에 절단홈을 형성하여 펜치 등의 일반적인 작업공구로 손쉽게 중량체의 질량을 감하는 방법으로 질량조정이 가능한 자동차용 휠 밸런스 웨이트를 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 자동차의 휠에 착설되는 클립과, 일정 질량을 갖는 중량체가 상호 별도 제작되어 일체로 결합되도록 이루어진 자동차용 휠 밸런스 웨이트에 있어서,

상기 중량체는 일측면 중앙부위에 단지게 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈의 중앙에 요홈이 형성되어 클립의 결합부에 형성되는 돌기가 밀착 삽입되어 클립과 중량체의 결합 시 미끄러져 이탈되는 것을 방지하며, 상기 결합홈의 상부 경계면에 클립결합용돌출부가 형성되며,

상기 클립은 휠에 끼워지는 후크부와 상기 중량체의 결합홈에 끼워지는 결합부가 형성되고, 상기 결합부의 중앙에는 상기 결합홈의 요홈에 삽입되는 돌기가 형성되며,

상기 중량체의 결합홈에 상기 클립의 결합부가 삽입된 후 상기 클립결합용돌출부가 가압되면서 단면적이 확장되어 중량체와 클립이 일체로 결합되도록 구성된다.

특히, 상기 중량체는 좌우의 양쪽 단부가 막대형으로 길게 돌출되되, 일정한 간격으로 절단홈이 형성되어있어서 필요에 따라 펜치 등의 일반적인 작업공구를 사용하여 힘을 가하면 상기 중량체의 단부가 절단홈을 따라 절단되어 중량이 감소되는 방법으로 중량체의 질량조정이 가능하다.

상기 클립은 당업자에 의하여 프레스 작업 등의 공지된 방법으로 제작이 이루어지고 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 중량체는 밀폐식 냉간단조성형방법으로 형성한다.

제시된 도면에 의하여 본발명의 중량체를 제작하기 위한 밀폐식 냉간 단조성형방법을 보다 상세히 설명하면, 현재 생산되는 연강소재의 봉을 소망하는 질량에 맞게 적당한 길이로 잘라서 도 5에 도시된 바와 같이 소망하는 형상을 가진 하부금형의 캐비티(cavity)에 삽입한 후 펀치로 힘을 가하면 절단된 연강소재의 봉, 즉 재료가 압착되면서 빈 공간으로 확장되어 원하는 형상의 중량체가 성형된다.

상기 하부금형은, 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙에 소망하는 휠 밸런스 웨이트 형상으로 단지게 캐비티(cavity)가 형성되되, 상기 캐비티(cavity)의 하부면 중앙에 결합홈을 형성하기위한 결합홈용돌출부가 단지게형성되고, 상기 결합홈용돌출부 중앙에 요홈용돌기가 형성되고, 상기 결합홈용돌출부와 경계를 이루는 캐비티(cavity)의 하부면에 클립결합용돌출부를 형성하기위한 클립결합용돌출부형성홈이 형성되고, 상기 캐비티(cavity)의 하부면의 길이방향 양 끝부분에서 중심방향으로 일정간격을 두고 절단홈을 형성하기 위한 하부금형의 노칭돌출부가 대칭형으로 다수 형성되며,

상기 펀치는, 도 4와 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 하부금형의 캐비티에 단조윤활 상태로 밀착 삽입되는 하부단면구조를 지니고 상부가 단조용 프레스에 결합되는 기둥형상으로, 특히 하부의 단면에는 하부금형의 노칭돌출부와 평행하게 펀치의 노칭돌출부가 다수 형성되어있다.

상기 하부금형의 캐비티(cavity)에 연성과 전성이 좋은 연강소재의 봉을 소망하는 질량으로 절단하여 담은 후 상기 펀치로 가압하면, 상기 절단된 연강소재의 봉, 즉 재료가 압착되어 빈공간으로 확장되면서 금형의 내부공간과 같은 형상으로 중량체가 성형된다.

상기 절단홈의 깊이는 실험적 자료를 바탕으로 당업자가 얼마든지 노칭돌출부의 높이를 달리하여 수정할 수 있다.

바람직하게는, 상기 중량체의 결합홈의 깊이는 클립의 결합부의 두께보다 깊게 형성하여 클립결합용돌출부를 가압하면 결합면이 전체적으로 평면이 되어 휠에 밀착상태로 결합되게 한다.

실시예로서, 상기 중량체의 질량을 20g, 25, 35g 등과 같이 5g단위로 하고, 절단홈을 따라 절단되어 감해지는 부분의 질량을 1g단위로 하여 양 끝에 각각 두 개씩 형성하면, 실제 휠에 착설하는 작업현장에서는 전체적으로 1g 단위의 연속적인 중량체를 얻을 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이 중량체를 냉간단조성형한 후 별도로 제작된 클립이 일체로 결합되되, 상기 중량체의 결합홈에 클립의 결합부가 끼워짐과 아울러 상기 결합홈의 중앙에 형성된 요홈에 상기 결합부에 형성된 돌기가 삽입되고, 중량체의 클립결합용돌출부가 가압 확장되어 결합부를 중량체에 고정시켜 중량체와 클립의 결합이 간결하면서도 견고하며,

또한, 중량체의 재질로 일반적인 철재가 이용됨으로 종래에 납으로 성형되었던 중량체로 인한 환경오염문제도 미연에 방지하는 효과를 기대할 수 있다.

특히 본 발명의 중량체는 냉간단조성형방법으로 제작이 쉬울뿐만 아니라 휠에 착설하는 작업현장에서 손쉽게 질량을 미세한 단위로 조정할 수 있어서 정확한 휠 밸런스를 맞출 수 있다.

도 1은 종래의 자동차용 휠 밸런스 웨이트를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명의 클립의 사시도

도 3은 본 발명의 중량체의 사시도

도 4는 본 발명의 펀치의 사시도

도 5는 본 발명의 하부금형의 사시도

도 6은 도 5의 단면도

도 7과 도 8은 본 발명의 냉간단조 예시도

도 9는 본 발명의 중량체와 클립의 결합 사시도

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 클립 11 : 돌기

12 : 결합부 13 : 후크부

20 : 중량체 21 : 절단홈

22 : 클립결합용돌출부 23 : 결합홈

24 : 요홈 30 : 펀치

31 : 펀치의 노칭돌출부 40 : 하부금형

41 : 결합홈용돌출부 42 : 요홈용돌기

43 : 하부금형의 노칭돌출부 44 : 클립결합용돌출부형성홈

45 : 캐비티 50 : 재료

Claims (2)

1. 자동차의 휠에 착설되는 클립(10)과 일정 질량을 갖는 중량체(20)가 상호 별도 제작되어 일체로 결합되도록 이루어진 밸런스 웨이트에 있어서,

   상기 중량체(20)는 일측면 중앙부위에 단지게 결합홈(23)이 형성되고, 상기 결합홈(23)의 중앙에 요홈(24)이 형성되고, 상기 결합홈(23)의 상부 경계면에 클립결합용돌출부(22)가 형성되며,

   상기 클립(10)은 휠에 끼워지는 후크부(13)와 상기 중량체의 결합홈에 끼워지는 결합부(12)가 형성되고, 상기 결합부(12)의 중앙에는 상기 결합홈(23)의 요홈(24)에 삽입되는 돌기(11)가 형성되며,

   상기 중량체(20)의 결합홈(23)에 상기 클립(10)의 결합부(12)가 삽입된 후 상기 클립결합용돌출부(22)가 가압되면서 단면적이 확장되어 중량체(20)와 클립(10)이 일체로 결합되도록 구성된 것을 특징으로 하는 중량조정가능한 자동차용 휠 밸런스 웨이트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 중량체(20)는 좌우의 양쪽 단부가 막대형으로 길게 돌출되되, 일정한 간격으로 절단홈(21)이 형성되어있어서 필요에 따라 절단홈(21)을 따라 절단하여 중량을 감할 수 있는 것을 특징으로 하는 중량조정가능한 자동차용 휠 밸런스 웨이트.