KR100650368B1

KR100650368B1 - 자동차용 휠

Info

Publication number: KR100650368B1
Application number: KR1020050103306A
Authority: KR
Inventors: 고길주; 김만섭
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2006-11-29
Also published as: CN1958310A

Abstract

본 발명은 림과 디스크를 용접 결합시키는 용접 결합단부에서의 응력 집중을 분산 흡수시킬 수 있게 하여 크랙에 의한 휠의 내구수명 단축을 억제시킬 수 있도록 하는 동시에 그 제조를 용이하게 하여 대량 생산이 가능하게 한 자동차용 휠에 관한 것이다.

종래의 휠은 용접결합단부(31)가 형성되는 디스크(2)에 폭이 좁으며 길이가 긴 완충홈(25)을 형성시키고, 완충홈(25)의 양단부에 확장부(250)를 형성시키는 작업이 매우 어렵고 많은 작업시간이 요구되어 제품의 생산성이 극히 저조해져 대량생산에 적합하지 않은 문제점이 있었던 바, 본 발명은 밸브설치공(10)을 구비하는 림(1)의 내측에 디스크(2)가 삽입 설치되고, 밸브설치공(10)의 일측에서 시작하여 밸브설치공(10)의 타측에 용접이 끝나도록 림(1)과 디스크(2)의 접면이 용접결합되어 밸브설치공(10)의 양측에 용접결합단부(31)가 형성되는 것에 있어서, 디스크(2)와 림(1)이 용접결합되는 용접결합단부(31) 외측의 디스크(2) 주연에 용접 살이 흘러 들어갈 수 있게 하는 홈(5)을 형성시켜 구성함으로써, 용접 결합단부에서의 응력 집중을 분산 흡수시킬 수 있게 하여 크랙에 의한 휠의 내구수명 단축을 억제시킬 수 있도록 하는 동시에 그 제조를 용이하게 하여 대량 생산이 가능하게 하는 효과가 있는 것임.

Description

자동차용 휠{Wheel for vehicle tire}

도 1 은 일반적인 2피스 휠을 도시한 단면도

도 2 는 종래에 있어서의 휠을 도시한 단면도

도 3 은 종래 휠의 요부를 확대 도시한 단면도

도 4 는 본 발명에 따른 휠을 도시한 단면도

도 5 는 본 발명의 요부를 확대 도시한 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1. 림 2. 디스크

5. 홈 10. 밸브설치공

31. 용접결합단부

본 발명은 자동차용 휠이 림과 림의 내부에 용접 결합되는 디스크로 구성되는 2피스 휠에 있어서, 림과 디스크를 용접 결합시키는 용접 결합단부에서의 응력 집중을 분산 흡수시킬 수 있게 하여 크랙에 의한 휠의 내구수명 단축을 억제시킬 수 있도록 하는 동시에 그 제조를 용이하게 하여 대량 생산이 가능하게 한 자동차용 휠에 관한 것이다.

일반적으로 2피스 휠은 첨부된 도면 도 1 에 도시되는 바와 같이, 알루미늄 합금인 원재를 고압 프레스로 단조(forging)한 후에 롤을 사용하여 두께를 ??게 늘린(flow-forming) 다음 일정한 크기로 절단한 후 확장(expanding)과 스피닝(spinning) 공정을 거쳐서 림(1)을 형성하게 되고, 열적으로 팽창시킨 단조 림(1)에 주조 디스크(2)를 삽입하여 고정 시킨후(열박음 공정)림(1)과 디스크(2)를 용접하여 2피스 휠을 제조한다.

이러한 2피스 단조 휠은 일반 주조 휠에 비해 무게가 가벼워 차량 경량화가 가능하고, 기계적인 성질이 우수하며, 또한 외관이 수려하여 제품의 경쟁력이 뛰어나다.

그러나 2피스 단조 휠은 피로시험(fatigue test) 후 디스크(2)와 림(1)이 만나는 용접부위(3)에서 굽힘하중(bending moment)에 의한 피로균열이 전파되는 문제점이 있다.

특히 이러한 피로균열은 디스크(2)와 림(1)을 용접결합시킬 때 발생되는 용접시작점과 용접이 끝나는 끝점 즉, 용접 결합단부(31)에서 집중되어 발생된다.

통상 림(1)에는 타이어의 내부로 공기를 주입시키는 밸브가 설치되는 밸브설치공(10)이 형성되기 때문에 림(1)과 디스크(2)를 용접결합시킬 때 밸브설치공(10)의 일측에서 용접을 시작하여 용접설치공(10)의 타측에 용접이 끝나게 된다.

이로 인하여 밸브설치공(10)의 양측에 용접결합단부(31)가 형성되기 마련이다.

간혹 용접단부를 서로 오버랩시켜 용접결합단부가 형성되지 못하게 하는 용접 방법이 시도되기도 하지만 이와 같은 경우 용접부위가 밸브설치공(10)을 막게 되어 밸브설치공(10)의 위치를 변경시켜야 한다. 하지만 용접설치공(10)의 위치 또한 쉽게 변경시킬 수 없고, 오버랩되는 용접부위로 인하여 휠 바란스가 불량해 지는 문제점이 있어 불가피하게 밸브설치공(10)의 양측에서 용접이 끝나는 용접방법을 사용하고 있다.

본 출원인은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 첨부된 도면 도 2 및 도 3 에 도시되는 바와 같이, 밸브설치공(10)을 구비하는 림(1)의 내측에 디스크(2)가 삽입 설치되고, 밸브설치공(10)의 일측에서 시작하여 밸브설치공(10)의 타측에 용접이 끝나도록 림(1)과 디스크(2)의 접면이 용접결합되어 밸브설치공(10)의 양측에 용접결합단부(31)가 형성되는 것에 있어서, 디스크(2)와 림(1)이 용접결합되는 용접결합단부(31) 외측의 디스크(2)에 용접결합단부(31)에 집중되는 응력을 흡수 분산시키는 완충홈(25)을 형성시키되, 상기 완충홈(25)의 양측단부 에 원형의 확장부(250)를 형성시켜 구성되는 자동차용 휠을 선 출원 한 바 있다.(특허출원 제 2005-0059828호 참조)

이러한 선 출원 발명은 림(1)과 디스크(2)를 용접 결합시키는 용접 결합단부(31)에 집중되는 응력이 디스크(2)에 형성된 완충홈(25)에 흡수 완충되는 동시에 분산되어 응력의 집중으로 인한 용접결합단부(31)에의 크랙 발생을 억제시켜 휠의 내구수명을 대폭적으로 연장시킬 수 있는 효과를 가지는 것이다.

그러나 이와 같은 선 출원 발명을 제조하는 과정에서 다수의 문제점이 있음을 알게 되었다. 즉, 용접결합단부(31)가 형성되는 디스크(2)에 폭이 좁으며 길이가 긴 완충홈(25)을 형성시키고, 완충홈(25)의 양단부에 확장부(250)를 형성시키는 작업이 매우 어렵고 많은 작업시간이 요구되어 제품의 생산성이 극히 저조해져 대량생산에 적합하지 않은 문제점이 있음을 알게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 본 출원인의 선 출원 발명을 개량하여 림과 디스크를 용접 결합시키는 용접 결합단부에서의 응력 집중을 분산 흡수시킬 수 있게 하여 크랙에 의한 휠의 내구수명 단축을 억제시킬 수 있도록 하는 동시에 그 제조를 용이하게 하여 대량 생산이 가능하게 한 자동차용 휠을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같이 구성된다. 즉, 본 발명은 밸브설치공을 구비하는 림의 내측에 디스크가 삽입 설치되고, 밸브설치 공의 일측에서 시작하여 밸브설치공의 타측에 용접이 끝나도록 림과 디스크의 접면이 용접결합되어 밸브설치공의 양측에 용접결합단부가 형성되는 것에 있어서, 디스크와 림이 용접결합되는 용접결합단부 외측의 디스크 주연에 용접 살이 흘러 들어갈 수 있게 하는 홈을 형성시켜 구성되는 것에 특징을 둔 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도면 도 4 는 본 발명에 따른 휠을 도시한 단면도이고, 도 5 는 본 발명의 요부를 확대 도시한 단면도이다.

도 4 및 도 5 에 도시되는 바와 같이, 본 발명은 밸브설치공(10)을 구비하는 림(1)의 내측에 디스크(2)가 삽입 설치되고, 밸브설치공(10)의 일측에서 시작하여 밸브설치공(10)의 타측에 용접이 끝나도록 림(1)과 디스크(2)의 접면이 용접결합되어 밸브설치공(10)의 양측에 용접결합단부(31)가 형성되는 것에 있어서, 디스크(2)와 림(1)이 용접결합되는 용접결합단부(31) 외측의 디스크(2) 주연에 용접 살이 흘러 들어갈 수 있게 하는 홈(5)을 형성시켜 구성되는 것이다.

또한 상기 홈(5)의 깊이(D)는 8∼10㎜의 범위 내에서 형성시키고, 폭(W)은 10∼15㎜의 범위 내에서 형성시켜 용접이 끝나는 부분에 위치되는 측벽은 그 내면을 곡면(51)으로 형성시켜 구성되는 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 림(1)과 디스크(2)를 용접 결합시키는 작업시 용융된 용접살이 디스크에 형성된 홈(5)의 내부로 흘러 들어가면서 표면이 매끄럽고 균일한 형상의 결합단부(31)를 형성시킴에 따라 결합단부에 응력이 집중되는 것을 억제시키게 되는 것이다.

본 발명은 전술한 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 림과 디스크를 용접 결합시키는 용접 결합단부에서의 응력 집중을 분산 흡수시킬 수 있게 하여 크랙에 의한 휠의 내구수명 단축을 억제시킬 수 있도록 하는 동시에 그 제조를 용이하게 하여 대량 생산이 가능하게 하는 효과가 있는 것이다.

Claims

밸브설치공(10)을 구비하는 림(1)의 내측에 디스크(2)가 삽입 설치되고, 밸브설치공(10)의 일측에서 시작하여 밸브설치공(10)의 타측에 용접이 끝나도록 림(1)과 디스크(2)의 접면이 용접결합되어 밸브설치공(10)의 양측에 용접결합단부(31)가 형성되는 것에 있어서, 디스크(2)와 림(1)이 용접결합되는 용접결합단부(31) 외측의 디스크(2) 주연에 용접 살이 흘러 들어갈 수 있게 하는 홈(5)을 형성시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠.
제 1 항에 있어서, 상기 홈(5)의 깊이(D)은 8∼10㎜의 범위 내에서 형성시키고, 폭(W)는 10∼15㎜의 범위 내에서 형성시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 홈(5)의 양측벽 중에서 용접이 끝나는 부분에 위치되는 측벽은 그 내면을 곡면(51)으로 형성시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠.