KR100750700B1

KR100750700B1 - 차량용 톤휠의 제조방법과 그 제조장치 및 그 제조방법으로 제조된 차량용 톤휠

Info

Publication number: KR100750700B1
Application number: KR1020060042407A
Authority: KR
Inventors: 송재환; 허진
Original assignee: 주식회사 유성에프티
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-08-22
Also published as: CN101166590B; US20060265875A1; KR20060124567A; CN101166590A; WO2006129957A1; US8015708B2

Abstract

본 발명은 차량용 톤휠의 제조방법과 그 제조장치 및 그 제조방법으로 제조된 차량용 톤휠에 관한 것으로, 정밀성과 품질이 우수한 톤휠을 생산할 수 있게 됨으로써 이를 사용하는 ABS, TCS, VDC 등의 장치도 성능이 향상되도록 된 것이다.

Description

차량용 톤휠의 제조방법과 그 제조장치 및 그 제조방법으로 제조된 차량용 톤휠{The manufacturing method and manufacturing apparatus of tone wheel for vehicle and the tone wheel for vehicle manufactured by method thereof}

도 1은 톤휠의 사용예를 보여주기 위한 사시도,

도 2와 도 3은 도 1에 적용된 톤휠의 사시도 및 종단면도,

도 4 내지 도 19는 본 발명에 따른 톤휠의 제조방법 및 장치를 설명하기 위한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 - 1차 반제품의 톤휠 30 - 2차 반제품의 톤휠

50 - 3차 반제품의 톤휠 70 - 완제품의 톤휠

140 - 프로그레시브 금형 150 - 스트라이크 금형

170 - 캠 피어싱 금형 180 - 리스트라이크 금형

본 발명은 차량 부품으로서 사용되어지는 차량용 톤휠의 제조방법과 그 제조장치 및 그 제조방법으로 제조된 차량용 톤휠에 관한 것이다.

일반적으로, 톤휠은 드라이브 샤프트(drive shaft)나 바퀴(wheel)등과 같이 회전하는 물체의 회전속도를 감지하기 위해 회전체에 설치되어지는 부품이다.

그 일례로서 도 1에는 차량 바퀴의 회전속도를 감지하기 위해 휠의 허브(1)에 장착된 톤휠(70)이 도시되어 있다.

즉, 상기 톤휠(70)은 휠의 허브(1)에 압입되어 있는 상태로서, 그 구성은 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 크게 상기 허브(1)에 끼워지는 부분인 원통형상의 축경부(71)와, 원주방향을 따라 다수의 센싱홀(73)이 등간격으로 형성되어 요철을 이루도록 되어 있는 센싱부(75) 및, 상기 축경부(71)와 센싱부(75)를 연결하는 연결부(77)로 이루어지고, 그 형상은 다단 원통형의 형상을 갖는 구조이다.

상기 톤휠(70)의 주변에는 도 1에 도시된 바와 같이 톤휠센서(20)가 장착되는 바, 상기 톤휠센서(20)는 회전체와 함께 톤휠(70)이 회전을 할 때 상기 센싱홀(73)에 의하여 센싱부(75)에서 발생되는 펄스를 감지하게 된다.

그리고, 차량에 탑재된 제어장치(콘트롤러)에서는 결과적으로 상기 톤휠센서(20)로부터 전달된 펄스를 분석하여 차량 바퀴의 회전속도를 실시간으로 파악할 수 있게 된다.

상기와 같은 톤휠(70)과 톤휠센서(20)는 제어장치와 함께 ABS(Anti-Lock Brake System), TCS(Traction Control System) 및 VDC(Vehicle Dynamic Control System) 등에 필수적인 구성요소로 사용되고 있다.

따라서, 상기 톤휠(70)은 바퀴와 같은 회전체의 회전속도를 실시간으로 정확하게 파악할 수 있어야 하며, 이를 위해 상기 톤휠센서(20)가 감지하는 부분인 센싱부(75)는 편평한 정도가 매우 정밀해야 하고 동시에 균일한 단면 두께를 유지하 고 있어야 할 뿐만 아니라, 상기 센싱홀(73)의 형상 및 간격의 균일도도 매우 높아야 함은 물론이다.

만약, 센싱부(75)의 편평한 정도가 정밀하지 못하고 또한 그 단면의 두께가 균일하지 못하면 결국 센싱홀(73)의 형상 및 간격의 균일도가 낮아지게 됨으로써, 전체적으로 톤휠(70)의 불량률이 높아지는 원인이 된다.

이에 본 발명은, 센싱부의 편평한 정도가 매우 정밀하면서 동시에 균일한 단면 두께를 갖출 수 있도록 하고 아울러 상기 센싱부에 형성된 센싱홀의 형상 및 간격의 균일도도 매우 높은 정도로 확보할 수 있도록 하여, 전체적으로 톤휠의 불량률을 최소화시킬 수 있도록 하는 차량용 톤휠의 제조방법과 그 제조장치 및 그 제조방법으로 제조된 차량용 톤휠을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 톤휠의 제조방법은, 소재를 이용해 톤휠의 형상으로 가공하는 성형단계와; 상기 성형단계에서 제작된 톤휠을 가공하여 다수의 센싱홀이 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 센싱부를 갖춘 반제품의 톤휠로 제작하는 센싱홀가공단계와; 상기 센싱홀가공단계시 휘어지도록 변형된 반제품의 톤휠의 센싱부를 리스트라이크 금형으로 가공하여 단면 두께가 균일하면서 수직한 일자모양의 센싱부를 갖춘 완제품의 톤휠을 제작하는 변형회복단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 차량용 톤휠의 제조장치에 있어서, 소재를 가공하여 센싱홀을 구비하도록 제작된 반제품의 톤휠에서 휘어지도록 변형된 센싱부를 가공하여 단면 두께가 균일하면서 수직한 일자모양의 센싱부를 갖춘 완제품의 톤휠을 제작할 수 있도록 상형패드와 상형다이 및 하형펀치를 구비한 리스트라이크 금형;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 톤휠의 제조방법은 도 4에 도시된 바와 같이 크게 1차 반제품의 톤휠(10)을 제작하는 외형성형단계, 2차 반제품의 톤휠(30)을 제작하는 예비가공단계, 3차 반제품의 톤휠(50)을 제작하는 센싱홀가공단계 및 완제품의 톤휠(70)을 제작하는 변형회복단계로 구성된다.

상기 외형성형단계는 도 5에 도시된 바와 같이 롤형태로 감겨진 소재(110)를 롤러장치(120)를 이용해 평탄화시키고, 평탄화가 이룩된 소재(130)를 프로그레시브(progressive) 금형(140)을 이용하여 축경부(11)와 센싱부(15) 및 연결부(17)를 갖춘 1차 반제품의 톤휠(10)을 제작하는 공정이다.

상기 소재(130)는 롤러장치(120)를 통과하는 과정상에서 평탄화가 이룩된 연성재질의 강판이다.

상기 프로그레시브 금형(140)이란 평탄화가 이룩된 소재(130)를 순차적으로 이송시켜 가면서 다수의 가공작업을 한번에 실시할 수 있는 금형으로서, 도 6에 도시된 바와 같이 소재(130)의 슬릿팅(slitting) 가공작업(131), 1차 드로잉(drawing) 가공작업(132), 포밍(forming) 가공작업(133), 2차 드로잉 가공작업(134), 내경 피어싱(piercing) 가공작업(135), 3차 드로잉 및 커팅(cutting) 작업(136)등을 순차적으로 수행하여 1차 반제품의 톤휠(10)을 제작하게 된다.

여기서, 상기 드로잉 가공작업은 톤휠의 종류에 따라 그 작업회수를 제한할 수 있고, 또한 포밍 가공작업은 실시하지 않을 수도 있음은 물론이다.

상기 1차 반제품의 톤휠(10)은 도시된 바와 같이 원통형상의 축경부(11)와, 센싱부(15) 및 연결부(17)만이 형성된 구조이다.

한편, 상기 외형성형단계를 거쳐 제작된 1차 반제품의 톤휠(10)은 도 7에 도시된 바와 같이 프로그레시브 금형(140)에서 수행하는 드로잉 가공작업의 특성상 센싱부(15)의 단면 두께가 드로잉 가공방향을 따라서 점진적으로 변화된 상태로서 제작된다.

이는, 드로잉 가공작업시 소재(130)에는 프로그레시브 금형(140)의 가압력에 의한 형상변경과 소재(130) 자체의 신장율 변화가 동시에 발생하기 때문이며, 이 결과 1차 반제품의 톤휠(10)을 살펴보면 소재(130)로부터 가까운 하단부의 두께(t1)가 소재(130)로부터 멀리 떨어진 상단부의 두께(t2)보다 더 두껍게 형성됨을 알 수 있다.

즉, 드로잉 가공시 상기 센싱부(15)의 하단부는 주로 프로그레시브 금형(140)에 의한 형상변경이 발생하는 반면, 상기 센싱부(15)의 상단부는 형상변경과 함께 소재(130) 자체에 신장율 변화가 동시에 발생하기 때문에, 상기 센싱부(15)는 드로잉 가공방향을 따라서 그 단면 두께가 점진적으로 변화된 상태로서 제작되는 것이다.

이와 같이, 센싱부(15)의 단면 두께가 균일하지 못하면, 결국 상기 센싱부(15)는 외측 표면의 편평한 정도가 정밀하지 못하고, 이와 같은 상태로 완제품의 톤휠이 제작되더라도 불량률이 높아질 수밖에 없다.

따라서, 본 발명은 외형성형단계를 거쳐 제작된 1차 반제품의 톤휠(10)을 도 8에 도시된 바와 같이 스트라이크(strike) 금형(150)으로 가공하여 수직방향으로 균일화 된 단면 두께 및 외측 표면의 편평한 정도가 매우 정밀한 센싱부(35)를 갖춘 2차 반제품의 톤휠(30)을 제작하는 예비가공단계를 거치게 된다.

상기 스트라이크 금형(150)은 크게 상형과 하형으로 구분되는 바, 상기 상형은 도 9에 도시된 바와 같이 상형베이스플레이트(151), 백업플레이트(152), 스프링(153)에 의해 하강하는 힘을 받도록 설치된 푸셔핀(154), 상형펀치(155), 상형패드(156), 상형다이(157), 상형홀더(158)를 구비하여 구성되고, 상기 하형은 하형펀치 (159), 스프링(161)에 의해 상승하는 힘을 받도록 설치된 리프터(162), 하형홀더(163), 하형베이스플레이트(164)를 구비하여 구성된다.

즉, 하형펀치(159)상에 1차 반제품의 톤휠(10)을 도 9 및 도 10과 같이 안착시킨 상태에서 스트라이크 금형(150)의 상형을 하강시키게 되면, 상형에 구비된 상형펀치(155)가 도 11과 같이 1차 반제품의 톤휠(10) 중 센싱부(15)의 바깥 둘레면을 내측방향으로 가압하게 되고, 이로 인해 센싱부(15) 중 두꺼운 부위(t1)에 해당하는 하단부가 상기 상형펀치(155)에 의해 가압되면서 두께가 줄어들게 되며, 줄어든 두께만큼의 부피는 센싱부(15)의 하방으로 신장되어 전체 센싱부(15)의 길이는 늘어나게 된다.

이 결과, 상,하단의 두께(t2)가 전체적으로 균일하고 동시에 외측 표면의 편평한 정도가 매우 정밀한 센싱부(37)를 갖춘 2차 반제품의 톤휠(30)이 제작되는 것이다.

한편, 상기 스트라이크 금형(150)의 상형다이(157)는 밑면(157a)과 안쪽면(157b)이 만나는 모서리부가 일정한 곡률을 갖춘 라운드(R1)로 형성되고, 상기 하형펀치(159)는 윗면(159a)과 바깥면(159b)이 만나는 모서리부가 일정한 곡률을 갖춘 라운드(R3)로 형성되는데, 상기 상형다이(157)의 라운드(R1)가 상기 하형펀치(159)의 라운드(R3)보다 더 큰 곡률로서 형성된 구조이다.

상기 하형펀치(159)는 예비가공단계에서 1차 반제품의 톤휠(10)이 끼워져서 안착되는 구성품이기 때문에, 상기 하형펀치(159)의 라운드(R3)는 센싱부(15)와 연결부(17)가 만나는 부위를 단순히 지지할 수 있도록 설계상 요구하는 최소한의 곡 률로서 형성되어도 무방하다.

그러나, 상기 상형다이(157)는 예비가공단계에서 1차 반제품의 톤휠(10) 중 센싱부(15)를 직접 가공하는 구성품이기 때문에, 상기 상형다이(157)의 라운드(R1)는 상기 하형펀치(159)의 라운드(R3)보다 최소 몇 배 이상 더 큰 곡률을 갖도록 형성되어야 한다.

상기 라운드(R1)의 곡률이 작을수록 가공 완료된 2차 반제품의 톤휠(30)은 센싱부(35)에 스크래치가 발생할 우려가 있고 아울러 외측 표면의 편평한 정도가 정밀하지 못할 우려가 있다.

따라서, 상기 상형다이(157)의 밑면(157a)에서 라운드(R1)가 시작되는 지점(P1)은, 상기 밑면(157a)의 수평방향 연장선(L1)과 상기 안쪽면(157b)의 수직방향 연장선(L2)이 만나는 교차점(P2)을 정하고, 상기 수평방향 연장선(L1)과 상기 1차 반제품의 톤휠(10)에서 센싱부(15)의 단면 두께가 최대인 부위를 수직방향으로 연장한 선(L3)이 만나는 교차점(P3)을 정하였을 때, 상기 교차점(P2,P3)사이의 간격(C1)보다 최소 2배 내지 최대 3배의 간격으로 상기 교차점(P3)에서 수평방향 연장선(L1)을 따라 상기 교차점(P2)의 반대 방향으로 이격된 지점인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 상형다이(157)의 안쪽면(157b)에서 라운드(R1)가 시작되는 지점(P4)은, 상기 교차점(P2,P3)사이의 간격(C1)보다 최소 6배 내지 최대 7배의 간격으로 상기 교차점(P2)에서 상기 수직방향 연장선(L2)을 따라 이격된 지점인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 상형다이(157)는 예비가공단계시 상형다이(157)의 파손을 방지하고 동시에 가공 완료된 2차 반제품의 톤휠(30)의 질을 좋게 하기 위해 표면전체가 코팅 처리되는 바, 이때의 코팅은 Tin코팅을 사용한다.

이와 같이, 예비가공단계를 거친 2차 반제품의 톤휠(30)은 다음 단계인 센싱홀가공단계를 거치게 되는 바, 상기 센싱홀가공단계에서는 도 12에 도시된 바와 같이 2차 반제품의 톤휠(30)을 캠 피어싱 금형(170)으로 가공하여 다수의 센싱홀(53)이 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 센싱부(55)를 갖춘 3차 반제품의 톤휠(50)로서 제작하게 된다.

상기 캠 피어싱 금형(170)은 도 13에 도시된 바와 같이 크게 상형(171)과 하형(172)으로 구성되는 바, 상기 상형(171)에는 상기 하형(172)을 향해 돌출된 캠드라이브(173) 및 가압패드(179)가 일체로 구비되어 있고, 상기 하형(172)에는 2차 반제품의 톤휠(30)을 안착시킬 수 있는 센싱홀 가공블록(174) 및 상기 캠드라이브(173)와의 접촉시 직선이동을 하면서 2차 반제품의 톤휠(30)에 센싱홀을 가공하기 위한 피어싱펀치(175)가 구비되어 있다.

또한, 상기 하형(172)에는 리프터(176)가 스프링(177)에 의해 상방 이동하는 힘을 받도록 설치되어 있다.

상기 캠드라이브(173)와 상기 피어싱펀치(175)는 센싱홀 가공블록(174)의 둘레를 따라 등간격을 이루면서 다수개가 배치된 구조이다.

상기 센싱홀 가공블록(174)은 그 중앙에 상하면을 관통하는 중공홀(174a)을 구비하고 있으며, 상단측에는 바깥 둘레면을 따라 다수의 슬릿(174b)이 등간격으로 형성되는 바, 상기 슬릿(174b)은 상기 피어싱펀치(175)가 삽입되는 구멍으로서 그 개수는 상기 피어싱펀치(175)와 동일한 개수로서 형성된다.

즉, 상기 캠 피어싱 장치(170)에는 톤휠에 가공되는 전체 센싱홀의 개수와 동일한 개수의 캠드라이브(173) 및 피어싱펀치(175)가 원주방향을 따라 구비되어 있으며, 이에 따라 상형(171)의 한번 구동시 원하는 개수의 센싱홀이 상기 톤휠의 센싱부에 일체로 형성되는 것이다.

따라서, 도 13과 같이 캠 피어싱 장치(170)의 센싱홀 가공블록(174)에 2차 반제품의 톤휠(30)을 끼운 상태에서 상형(171)을 하강시키게 되면, 캠드라이브(173)가 피어싱펀치(175)를 가압하게 되어 상기 피어싱펀치(175)는 도시된 화살표와 같이 센싱홀 가공블록(174)쪽으로 슬라이드 이동을 하게 되고, 이로 인해 피어싱펀치(175)의 선단이 2차 반제품의 톤휠(30) 중 센싱부(35)를 관통하여 슬릿(174b)내에 위치하게 된다.

이 결과, 2차 반제품의 톤휠(30)은 다수의 센싱홀(53)이 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 센싱부(55)를 갖춘 3차 반제품의 톤휠(50)로서 제작된다.

한편, 상기 센싱홀가공단계를 거쳐 센싱홀(53)을 구비한 3차 반제품의 톤휠(50)을 제작할 때 상기 센싱홀(53)을 포함한 그 주변의 센싱부(55)는 피어싱펀치(175)의 천공력에 의해 도 14에 도시된 바와 같이 내측으로 휘어지는 변형이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 센싱홀가공단계를 거쳐 제작된 3차 반제품의 톤휠(50)을 도 15에 도시된 바와 같이 리스트라이크(restrike) 금형(180)으로 가공하여 단면 두께가 균일하면서 수직한 일자모양의 센싱부(75)를 갖춘 완제품의 톤휠(70)을 제작하게 된다.

즉, 센싱홀가공단계 이후 내측으로 휘어진 상태의 센싱부(55)를 리스트라이크 금형(180)을 이용한 가공 작업시 외측으로 벌려주어 원래의 형상으로 회복시켜 주게 됨으로써, 단면 두께가 균일하면서 수직한 일자모양의 센싱부(75)를 갖춘 완제품의 톤휠(70)을 제작할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 리스트라이크 금형(180)은 크게 상형과 하형으로 구분되는 바, 상기 상형은 도 16에 도시된 바와 같이 상형베이스플레이트(181), 백업플레이트(182), 스프링(183)에 의해 하강하는 힘을 받도록 설치된 푸셔핀(184), 상형펀치(185), 상형패드(186), 상형다이(187), 상형홀더(188)를 구비하여 구성되고, 상기 하형은 하형펀치(189), 스프링(191)에 의해 상승하는 힘을 받도록 설치된 리프터(192), 하형홀더(193), 하형베이스플레이트(194)를 구비하여 구성된다.

즉, 하형펀치(189)상에 3차 반제품의 톤휠(50)을 도 16 및 도 17과 같이 안착시킨 상태에서 스트라이크 금형(150)의 상형을 하강시키게 되면, 상형에 구비된 상형패드(186)가 도 18과 같이 3차 반제품의 톤휠(50) 중 연결부(57)를 가압하면서 하방으로 밀어 눌러주게 되고 동시에 상형펀치(185)는 3차 반제품의 톤휠(50) 중 센싱부(55)의 바깥 둘레면을 지지하게 된다.

이로 인해, 센싱홀(53)을 포함하여 내측방향으로 휘어진 상태의 센싱부(55)는 하형펀치(189)에 의해 외측으로 벌려지는 변형이 발생하게 되며, 이 결과 상기 3차 반제품의 톤휠(50)은 단면 두께가 균일하면서 수직한 일자모양의 센싱부(75)를 갖춘 완제품의 톤휠(70)로서 제작되는 것이다.

한편, 상기 리스트라이크 금형(180)의 상형다이(187)는 도 19에 도시된 바와 같이 밑면(187a)과 안쪽면(187b)이 만나는 모서리부가 일정한 곡률을 갖춘 라운드(R11)로 형성되고, 상기 하형펀치(189)는 윗면(189a)과 바깥면(189b)이 만나는 모서리부가 일정한 곡률을 갖춘 라운드(R13)로 형성되는데, 상기 하형펀치(189)의 라운드(R13)가 상기 상형다이(187)의 라운드(R11)보다 더 큰 곡률로서 형성된 구조이다.

상기 상형다이(187)는 변형회복단계에서 3차 반제품의 톤휠(50) 중 센싱부(55)의 바깥면을 단순히 지지하는 구성품이기 때문에, 상기 상형다이(187)는 상형의 하강시 센싱부(55)의 바깥면에 스크래치를 발생시키지 않으면서 원활하게 하강할 수 있으면 된다.

이에 따라, 상기 상형다이(187)에 형성된 라운드(R11)는 설계상 요구하는 최소한의 곡률로서 형성되어도 무방하다.

그러나, 상기 하형펀치(189)는 변형회복단계에서 3차 반제품의 톤휠(30) 중 내측으로 휘어진 상태의 센싱부(55)를 원래의 상태로 직접 가공하는 구성품이기 때문에, 상기 하형펀치(189)의 라운드(R13)는 상기 상형다이(187)의 라운드(R11)보다 최소 몇 배 이상 더 큰 곡률을 갖도록 형성되어야 한다.

상기 라운드(R13)의 곡률이 작을수록 가공 완료된 완제품 톤휠(70)은 센싱부(75)의 안쪽 표면에 스크래치가 발생할 우려가 있고 아울러 안쪽 표면의 편평한 정도가 정밀하지 못할 우려가 있다.

따라서, 상기 하형펀치(189)의 윗면(189a)에서 라운드(R13)가 시작되는 지점(P11)은, 상기 윗면(189a)의 수평방향 연장선(L11)과 상기 바깥면(189b)의 수직방향 연장선(L12)이 만나는 교차점(P12)을 정하였을 때, 상기 3차 반제품의 톤휠(50)에서 내측으로 최대 돌출된 센싱부(55)의 돌출 길이(C11)보다 최소 2배 내지 최대 3배의 간격으로 상기 교차점(P12)에서 수평방향 연장선(L11)을 따라 이격된 지점인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 하형펀치(189)의 바깥면(189b)에서 라운드(R13)가 시작되는 지점(P13)은, 상기 돌출 길이(C11)보다 최소 4배 내지 최대 5배의 간격으로 상기 교차점(P12)에서 수직방향 연장선(L12)을 따라 이격된 지점인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 리스트라이크(180)에 사용되는 상형다이(187)는 변형회복단계시 상형다이(187)의 파손을 방지하고 동시에 가공 완료된 완제품의 톤휠(70)의 질을 좋게 하기 위해 표면전체가 코팅 처리되는 바, 이때의 코팅은 예비가공단계시 상형다이(157)에 사용한 Tin코팅보다 상대적으로 경도가 약한 경질크롬도금을 행하게 된다.

이와 같이, 변형회복단계를 통해 제작된 완제품의 톤휠(70)을 리스트라이크 금형(180)으로부터 취출하면, 도 2 및 도 3과 같은 톤휠(70)의 제품 제작을 모두 완료하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 공정을 거쳐 제작된 완제품의 톤휠(70)은 센싱부(75)의 단면 두께가 전체에 걸쳐 균일하고, 아울러 그 표면의 편평한 정도도 정밀성을 갖출 수 있게 되며, 이로 인해 상기 센싱부(75)에 형성된 슬릿(73)의 형상 및 간격의 균일도도 매우 높은 정도로서 확보할 수 있게 된다.

이 결과, 완제품의 톤휠(70)은 제품의 성능이 대폭적으로 향상되어지고, 이와 같은 톤휠(70)을 사용하는 ABS, TCS, VDC 등은 그 성능이 우수해지는 잇점이 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 정밀성과 품질이 우수한 톤휠을 생산할 수 있게 됨으로써 ABS, TCS, VDC 등의 장치도 성능이 향상되는 효과가 있게 된다.

Claims

소재(130)를 이용해 톤휠의 형상으로 가공하는 성형단계와;

상기 성형단계에서 제작된 톤휠을 가공하여 다수의 센싱홀(53)이 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 센싱부(55)를 갖춘 반제품의 톤휠(50)로 제작하는 센싱홀가공단계와;

상기 센싱홀가공단계시 휘어지도록 변형된 반제품의 톤휠(50)의 센싱부(55)를 리스트라이크 금형(180)으로 가공하여, 변형이 회복된 센싱부(75)를 갖춘 완제품의 톤휠(70)을 제작하는 변형회복단계;

로 구성된 차량용 톤휠의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 성형단계는,

상기 소재(130)를 프로그레시브 금형(140)으로 가공하여 축경부(11)와 센싱부(15) 및 연결부(17)를 갖춘 1차 반제품의 톤휠(10)로서 제작하는 외형성형단계와;

상기 1차 반제품의 톤휠(10)을 스트라이크 금형(150)으로 가공하여 수직방향으로 균일화된 단면 두께 및 외측 표면의 편평한 정도가 정밀한 센싱부(35)를 갖춘 2차 반제품의 톤휠(30)로서 제작하는 예비가공단계로 구성됨을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조방법.
청구항 2에 있어서, 상기 예비가공단계에서는,

상기 스트라이크 금형(150)에 구비된 상형다이(157)가 상기 1차 반제품의 톤휠(10) 중 센싱부(15)의 바깥 둘레면을 내측방향으로 가압하여 2차 반제품의 톤휠(30)로 제작하는 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 센싱홀가공단계에서는,

상기 2차 반제품의 톤휠(30)을 캠 피어싱 금형(170)으로 가공하여 다수의 센싱홀(53)이 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 센싱부(55)를 갖춘 3차 반제품의 톤휠(50)로 제작하는 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 변형회복단계에서는,

상기 리스트라이크 금형(180)에 구비된 하형펀치(189)가 상기 3차 반제품의 톤휠(50)중 센싱부(55)의 안쪽면을 외측방향으로 가압하여 완제품의 톤휠(70)을 제작하는 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조방법.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 차량용 톤휠.
소재(130)를 가공하여 반제품의 톤휠을 성형하는 성형금형과, 센싱홀을 가공하는 센싱홀 가공금형과, 센싱홀 가공시 발생되는 변형을 회복시키는 변형회복금형으로 이루어지는 차량용 톤휠의 제조장치에 있어서,

상기 변형회복금형은, 소재(130)를 가공하여 센싱홀(53)을 구비하도록 제작된 반제품의 톤휠(50)에서 휘어지도록 변형된 센싱부(55)를 가공하여 단면 두께가 균일한 센싱부(77)를 갖춘 완제품의 톤휠(70)을 제작할 수 있도록 상형패드(186)와 상형다이(187)와 상형펀치(185) 및 하형펀치(189)를 구비한 리스트라이크 금형(180)인 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조장치.
청구항 7에 있어서,

상기 리스트라이크 금형(180)은, 상형과 하형으로 구분되고, 상기 상형은 상형베이스플레이트(181), 백업플레이트(182), 스프링(183)에 의해 하강하는 힘을 받도록 설치된 푸셔핀(184), 상형펀치(185), 상형패드(186), 상형다이(187), 상형홀더(188)를 구비하여 구성되고, 상기 하형은 하형펀치(189), 스프링(191)에 의해 상승하는 힘을 받도록 설치된 리프터(192), 하형홀더(193), 하형베이스플레이트(194)를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조장치.
청구항 7에 있어서,상기 성형금형은,

소재(130)를 가공하여 축경부(11)와 센싱부(15) 및 연결부(17)를 갖춘 1차 반제품의 톤휠(10)로서 제작하는 프로그레시브 금형(140)과;

1차 반제품의 톤휠(10)을 가공하여 수직방향으로 균일화된 단면 두께 및 외측 표면의 편평한 정도가 정밀한 센싱부(35)를 갖춘 2차 반제품의 톤휠(30)을 제작하는 스트라이크 금형(150)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조장치.
청구항 9에 있어서, 상기 스트라이크 금형(150)은, 상형과 하형으로 구분되고, 상기 상형은 상형베이스플레이트(151), 백업플레이트(152), 스프링(153)에 의해 하강하는 힘을 받도록 설치된 푸셔핀(154), 상형펀치(155), 상형패드(156), 상형다이(157), 상형홀더(158)를 구비하여 구성되고, 상기 하형은 하형펀치(159), 스프링(161)에 의해 상승하는 힘을 받도록 설치된 리프터(162), 하형홀더(163), 하형베이스플레이트(164)를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조장치.
청구항 10에 있어서, 상기 스트라이크 금형(150)의 상형다이(157)는 밑면(157a)과 안쪽면(157b)이 만나는 모서리부가 일정한 곡률을 갖춘 라운드(R1)로 형성되고;

상기 스트라이크 금형(150)의 하형펀치(159)는 윗면(159a)과 바깥면(159b)이 만나는 모서리부가 일정한 곡률을 갖춘 라운드(R3)로 형성되는데;

상기 상형다이(157)의 라운드(R1)는 상기 하형펀치(159)의 라운드(R3)보다 더 큰 곡률로서 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조장치.
청구항 11에 있어서, 상기 상형다이(157)의 밑면(157a)에서 라운드(R1)가 시작되는 지점(P1)은,

상기 밑면(157a)의 수평방향 연장선(L1)과 상기 안쪽면(157b)의 수직방향 연장선(L2)이 만나는 교차점(P2)을 정하고, 상기 수평방향 연장선(L1)과 상기 1차 반제품의 톤휠(10)에서 센싱부(15)의 단면 두께가 최대인 부위(t2)를 수직방향으로 연장한 선(L3)이 만나는 교차점(P3)을 정하였을 때, 상기 교차점(P2,P3)사이의 간격(C1)보다 최소 2배 내지 최대 3배의 간격으로 상기 교차점(P3)에서 수평방향 연장선(L1)을 따라 상기 교차점(P2)의 반대 방향으로 이격된 지점이고;

상기 상형다이(157)의 안쪽면(157b)에서 라운드(R1)가 시작되는 지점(P4)은,

상기 교차점(P2,P3)사이의 간격(C1)보다 최소 6배 내지 최대 7배의 간격으로 상기 교차점(P2)에서 상기 수직방향 연장선(L2)을 따라 이격된 지점;

인 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조장치.
청구항 7 또는 8에 있어서, 상기 리스트라이크 금형(180)의 상형다이(187)는 밑면(187a)과 안쪽면(187b)이 만나는 모서리부가 일정한 곡률을 갖춘 라운드(R11)로 형성되고;

상기 리스트라이크 금형(180)의 하형펀치(189)는 윗면(189a)과 바깥면(189b)이 만나는 모서리부가 일정한 곡률을 갖춘 라운드(R13)로 형성되는데;

상기 하형펀치(189)의 라운드(R13)는 상기 상형다이(187)의 라운드(R11)보다 더 큰 곡률로서 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조장치.
청구항 13에 있어서, 상기 하형펀치(189)의 윗면(189a)에서 라운드(R13)가 시작되는 지점(P11)은,

상기 윗면(189a)의 수평방향 연장선(L11)과 상기 바깥면(189b)의 수직방향 연장선(L12)이 만나는 교차점(P12)을 정하였을 때, 상기 3차 반제품의 톤휠(50)에서 내측으로 최대 돌출된 센싱부(55)의 돌출 길이(C11)보다 최소 2배 내지 최대 3배의 간격으로 상기 교차점(P12)에서 수평방향 연장선(L11)을 따라 이격된 지점이고;

상기 하형펀치(189)의 바깥면(189b)에서 라운드(R13)가 시작되는 지점(P13)은, 상기 돌출 길이(C11)보다 최소 4배 내지 최대 5배의 간격으로 상기 교차점(P12)에서 수직방향 연장선(L12)을 따라 이격된 지점;

인 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조장치.
청구항 7에 있어서,

상기 센싱홀 가공금형은, 상형(171)과 하형(172)로 구성되고, 상기 상형(171)에는 상기 하형(172)를 향해 돌출된 캠드라이브(173) 및 가압패드(174)가 일체로 구비되고, 상기 하형(172)에는 반제품의 톤휠(30)을 안착시킬 수 있는 센싱홀 가공블록(174) 및 상기 캠드라이브(173)와의 접촉시 직선이동을 하면서 2차 반제품의 톤휠(30)에 센싱홀을 가공하기 위한 피어싱펀치(175)가 구비되어 있는 캠피어싱 금형(170)인 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조장치.
소재(130)를 가공하여 외형을 갖춘 반제품의 톤휠로서 제작하는 성형단계와;

상기 성형단계에서 제작된 반제품의 톤휠을 캠 피어싱 금형(170)으로 가공하여 다수의 센싱홀(73)이 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 센싱부(75)를 갖춘 완제품의 톤휠(70)로서 제작하는 센싱홀가공단계;

로 구성된 차량용 톤휠의 제조방법.
청구항 16에 있어서, 상기 성형단계는,

상기 소재(130)를 프로그레시브 금형(140)으로 가공하여 축경부(11)와 센싱부(15) 및 연결부(17)를 갖춘 1차 반제품의 톤휠(10)로서 제작하는 외형성형단계와, 상기 1차 반제품의 톤휠(10)을 스트라이크 금형(150)으로 가공하여 수직방향으로 균일화된 단면 두께 및 외측 표면의 편평한 정도가 정밀한 센싱부(35)를 갖춘 2차 반제품의 톤휠(30)로서 제작하는 예비가공단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조방법.
청구항 17에 있어서, 상기 예비가공단계에서는,

상기 스트라이크 금형(150)에 구비된 상형다이(157)가 상기 1차 반제품의 톤휠(10) 중 센싱부(15)의 바깥 둘레면을 내측방향으로 가압하여 2차 반제품의 톤휠(30)로서 제작하도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 톤휠의 제조방법.
청구항 16 내지 18 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 차량용 톤휠.