KR100817438B1

KR100817438B1 - 휠 밸런스 웨이트의 제조방법

Info

Publication number: KR100817438B1
Application number: KR1020050097893A
Authority: KR
Inventors: 구본수; 이계영
Original assignee: 주식회사 프리텍
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2008-03-27
Also published as: KR20070042241A

Abstract

본 발명은 휠 밸런스웨이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휠 밸런스웨이트를 제조할 때 발생하는 버의 영향을 최소화하기 위해 웨이트와 결합 되는 클램프 부분에 단 차를 주어 버가 생기더라도 단 차에 의해 웨이트와 클램프 간의 결합력을 강화할 수 있는 휠 밸런스웨이트의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 휠 밸런스웨이트는, 웨이트와 웨이트의 고정부에 결합 되는 클램프로 형성된 휠 밸런스웨이트에 있어서, 양쪽 끝이 단 차를 두고 형성된 웨이트를 포함한다.

휠, 웨이트, 휠 밸러스웨이트

Description

휠 밸런스 웨이트의 제조방법{Method for making Wheel Balance Weight }

도 1은 종래의 휠 밸런스웨이트의 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 웨이트 부분의 정면도이며, 도 3은 종래 휠 밸런스웨이트가 장착된 도면을 나타낸다.

도 4는 종래 휠 밸런스웨이트의 1차공정을 나타내고, 도 5는 종래 휠 밸런스웨이트의 2차공정을 나타낸다.

도 6은 제1실시예에 따른 휠 밸런스웨이트의 분해 사시도 이고, 도 7은 도 6에 도시된 웨이트 부분의 정면도이며, 도 8은 휠 밸런스웨이트가 휠의 림에 장착된 도면을 나타낸다.

도 9는 제2실시예에 따른 휠 밸런스웨이트의 분해 사시도이다.

도 10은 제3실시예에 따른 휠 밸런스웨이트의 분해 사시도이다.

도 11은 제4실시예에 따른 휠 밸런스웨이트의 제조방법을 나타낸다.

도 12과 도 13는 본 발명을 나타내는 사진이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 휠 밸런스웨이트 111: 웨이트

121: 고정부 면 222: 고정부

300: 클램프 310: 결합구멍

자동차의 휠(Wheel)은 원형의 물체이고, 주행에 의해 고속으로 회전하므로 장기 주행이나 공기압에 의해 휠에 발생하는 언밸런스는 차량의 주행상태에 큰 영향을 미치게 된다.

따라서, 휠의 언밸런스를 보정해 주기 위하여 휠의 림에 밸런스웨이트를 설치하여 중량의 편중이 일어나는 것을 방지 또는 보정 한다.

자동차의 휠 밸런스 웨이트는 타이어와 휠의 동적 균형을 맞추기 위하여 휠에 장착되는 것이다.

여기서, 휠 상의 중량 편중 위치를 알아내기 위해서는 휠을 축으로 지지하고 가볍게 회전할 수 있도록 두면 무거운 곳이 아래쪽으로 내려가게 된다.

이때, 해당 위치에 대응되는 반대쪽 지점에 밸런스웨이트를 장착하여 균형을 맞춤으로써 휠의 상하방향 진동을 방지하게 된다.

이러한 정적 언밸런스 외에도 동적 언밸런스를 고려하여야만 하는데 정적언밸런스가 수정된 상태에서도 실제 휠을 회전시켜 보면 좌우방향으로 일명 절굿공이 운동을 일으키며 휠이 진동하게 된다.

이는 휠의 수직중심선을 중심으로 좌 우측에 무게의 균형이 이루어지지 않은 상태이기 때문이며, 이 경우에도 편중된 위치에 대칭되는 곳에 같은 중량의 밸런스웨이트를 장착함으로써 균형을 맞추게 된다.

여기서, 웨이트는 일반적으로 단조 공정을 통하여 제조되는데, 이와 관련하여 단조공정에 대하여 설명하겠다.

단조(Forging)는 소성가공의 일종으로 변형이 국소적인 압축력에 의하여 유도되는 공정이다.

주로 변형은 열간, 온간, 냉간 또는 등온에서 이루어질 수 있으나 보통 재결정온도 이상에서 이루어지는 열간 단조를 보통 지칭한다.

먼저, 열간 단조는 재료를 가열하고 재결정 온도 이상 고 상선 미만의 온도범위로 실시하는 단조로써, 정밀도는 냉간가공보다 떨어지지만 값이 싸고 범용성이 있다.

또한, 온간 단조는 통산의 열간 단조와 냉간 단조와의 중간 정도의 온도에서 가공하는 단조로 열간과 냉간의 중간효과를 겨냥한 단조방법이나 아직은 일반적이지 않다.

마지막으로, 냉간 단조는 적극적으로 재료를 가열하지 않고 실온 또는 실온에 가까운 온도에서 실시하는 단조로써, 상온에서 실시하므로 대단히 정밀도가 높은 결과물이 얻어진다.

단, 상온에서는 변형저항이 크기 때문에 대상부품은 절연탄소강 또는 저 합 금강의 소형부품으로 한정된다.

이에 따라, 비대칭형 부품의 작업은 곤란하며, 또 재료의 치수, 금형의 정밀도, 재료의 전처리와 윤활처리 및 양산효과를 도모하기 위해 특수구조의 냉간 단조용 프레스 등이 필요하다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 종래 휠 밸런스웨이트의 문제점을 설명하겠다.

도 1은 종래의 휠 밸런스웨이트의 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 웨이트 부분의 정면도이다.

도 3은 종래 휠 밸런스웨이트가 장착된 도면을 나타낸다.

도시된 도 1은 종래 휠 밸런스웨이트(10)의 구조를 나타내는데, 종래의 구조는 웨이트(11)에 형성된 고정부(22)에 클램프(30)가 끼워지는 형태를 갖는다.

이와 같은 휠 밸런스웨이트(10)는 일반적으로, 단조 공정에 의해 형성되고, 여기서 가장 중요한 웨이트(11)는 필요에 따른 중량의 무게를 갖는 금속체로 형성된다.

여기서 형성된 휠 밸런스웨이트(10)는 휠 상에 언밸런스를 일으키는 곳의 반대편의 림(20)에 상대 중량에 해당하는 무게로 장착된다.

즉, 50g의 추가 중량이 필요한 곳에는 50g의 무게를 갖도록 제작된 밸런스웨이트(10)가 장착되고, 100g의 추가 중량이 필요한 곳에는 100g의 무게를 갖도록 제작된 휠 밸런스웨이트(10)가 장착된다.

여기서, 도 2의 웨이트(11)를 보면 단조 공정에 의해 형성된 웨이트(11)의 정면도를 나타낸다.

도시된 웨이트(11)의 (A1)과 (A2) 지점은 일반적으로, 단조 공정을 할 때 버(Burr)가 생기는 지점을 나타낸다.

이것은, 단조를 할 때 지속적인 공정에 의해 금형 틀의 주위가 마모되어 생기거나 또는 형틀을 눌러주는 프레스에 의해서 형성된다.

여기서, (A1) 지점에 형성된 버의 경우는, 클램프(30)를 이용하여 휠 밸런스웨이트(10)를 림(20)에 장착하고, 주행을 하게 되면 (A1) 지점에 형성된 버에 의해 휠 밸런스웨이트(10)가 림(20)을 벗어나 떨어져 나가게 되는 현상을 발생시킨다.

또한, (A2) 지점에 형성된 버의 경우는, 웨이트(11)에 클램프(30)를 장착할 때, 클램프(30)가 웨이트(11)에 형성된 고정부(22)에 꽉 고정이 되지 않고, 클램프(30)가 뜨게 되어 떨어져 나가게 되는 현상을 발생시킨다.

이와 같이, (A1) 지점과 (A2) 지점에 형성된 버에 의하여 휠 밸런스웨이트(10)가 림(20)에 완전히 고정되지 못하는 즉, 웨이트(11)를 생산할 때 발생하는 불량에 의해 휠 밸런스웨이트(10)가 림(20)에 단단히 고정되지 못하는 문제가 있었다.

한편, 종래 휠 밸런스웨이트(10)의 경우 웨이트(11)의 길이가 길어져서 언밸런스가 형성된 지점의 반대편에 해당 무게를 실어줄 때, 웨이트(11)의 길어진 길이로 인해 언밸런스를 제대로 잡지 못하는 문제가 있었다.

이와 관련하여, 도 3을 참조하여 좀더 상세히 설명하도록 하겠다.

도 3은 종래 휠 밸런스웨이트가 장착된 도면으로써, 웨이트(11)에 형성된 고 정부(22)에 클램프(30)가 끼워져 림(20)에 장착된 후, 휠커버(40)가 덮여 있는 것을 나타낸다.

여기서, 도시된 웨이트(11)의 모양을 보면, 종래 웨이트(11)를 덮는 휠커버(40)에 마진 공간이 많음을 알 수 있다.

즉, 휠커버(40) 안에서 웨이트(11)를 기준으로 "X" 와 "Y"의 바깥쪽에 많은 공간이 존재함을 나타낸다.

이것은, 웨이트(11)를 제조하는 단조 공정에서 웨이트(11)의 모서리 마진 공간의 테이퍼(taper)를 제대로 형성해 주지 못했기 때문이다.

즉, 종래 단조 기술의 한계와 기술에 의한 차이에 의해 형성되는 문제로 금형틀과 금형에 놓인 재료를 두 방향 이상에서 펀치를 밀어 넣는 프레스에 의해 테이퍼를 제대로 형성해 주지 못했다는 것과 같다.

이에 따라, 휠의 언밸런스 한 곳에 휠 밸런스웨이트(10)를 장착하더라도 정확한 포인트에 장착을 하기가 어려워지는 문제가 생긴다.

또한, 같은 중량을 갖는 휠 밸런스웨이트(10) 라 하더라도 웨이트(11)의 마진이 휠커버(40) 안에서 너무 많이 존재하기 때문에 웨이트(11)가 적당 크기와 모양을 갖추지 못하게 되는 문제가 발생함을 뜻한다.

이것은 곧 언밸런스 한 곳의 포인트를 정확하게 맞추어 주지 못한다는 것과 같은 결과를 나타낸다.

이와 관련하여, 도 4와 도 5를 참조하여 종래 휠 밸런스웨이트(10)의 제조 방법을 설명하겠다.

도시된 바와 같이, 도 4는 종래 휠 밸런스웨이트의 1차공정을 나타내고, 도 5는 종래 휠 밸런스웨이트의 2차공정을 나타낸다.

종래 휠 밸런스웨이트의 제조방법은, 소재(12)를 단조하여 외경의 모양을 형성함과 동시에 고정부를 형성하기 위한 1차공정과 라운드(R 형성)를 형성하기 위한 2차공정을 거치게 된다.

1차공정에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 형틀의 입구가 내측으로 기울어진 형상의 함몰된 홈(51)을 갖고, 그 내부 바닥면 외곽 쪽에 소정 각도의 곡률을 가진 1차금형틀(50)을 준비한다.

이후, 소재(12)를 1차금형틀(50)의 입구에 올려놓고, 형틀의 내부 크기와 같은 형상의 펀치(53)로 소재(12)를 누른다.

여기서, 펀치(53)에는 소재(12)에 고정부(22a)를 형성할 수 있도록 펀치(53) 내측으로 함몰 형성된 함몰부(54)가 형성되어 있다.

펀치(53)에 의해 눌린 소재(13)는 고정부(22a)가 형성된 웨이트의 형상이 되어 1차공정이 끝나게 되고, 벤딩공정(라운드 처리)을 하기 위하여 2차 공정을 거치게 된다.

2차 공정에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 2차금형틀(60)에 고정부(22a)가 형성된 소재(13)를 올려놓고, 펀치(63)에 일정 압력의 힘을 가하여 2차금형틀(60)에 올려진 소재(13)를 누른다.

이에 따라, 소재(13)는 휠의 림에 맞는 라운드(R 1800mm)에 가깝게 형성된다.

여기서, 종래 공정은 앞서 전술한 바와 같이 1차공정에서 금형틀(50)과 펀치(53)의 노화로 인하여 버가 생기거나 또는 단조 과정에서 버가 발생하는 등의 문제를 수반하게 된다.

또한, 2차공정에서 형성된 소재(13)에 벤딩공정을 할 때, 2차형틀(60)에 놓인 소재(13)를 동일한 압력조건으로 누르게 되더라도 정확한 라운드를 형성하지 못하는 문제들이 발생했었다.

또한, 공정을 하나의 공정이 아닌 1차와 2차공정이기 때문에 공정이 복잡하고, 단위 시간당 생산할 수 있는 생산력이 저하되어 생산성을 향상시키지 못하는 문제를 수반하게 되었다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 휠 밸런스웨이트의 제조시 발생하는 버의 영향을 최소화하기 위해 웨이트와 결합 되는 클램프 부분에 단 차를 주어 버가 생기더라도 단 차에 의해 웨이트와 클램프 간의 결합력을 강화하는 데 그 목적이 있다.

또한, 휠 밸런스웨이트의 웨이트가 보다 콤팩트한 크기, 모양 및 중량을 갖도록 하여 언밸런스 한 포인트에 보다 정확히 장착이 되는 휠 밸런스웨이트를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 휠 밸런스웨이트의 제조 공정을 개선하여 더욱 간소한 공정으로, 보다 콤팩트하고 정확한 라운드를 갖는 휠 밸런스웨이트의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한, 본 발명은 자동차의 원형 휠(wheel)의 언밸런스를 보정해 주기 위하여, 직사각 형상의 소재를 공정하여, 상기 휠의 림과 상기 휠의 림에 장착된 휠 커버 사이에 클램프를 이용하여 설치되는 밸런스웨이트를 제조하는 휠 벨런스웨이트 제조방법으로, 입구와, 내부와, 바닥면을 갖는 형틀(400)을 준비하되, 상기 입구는, 길이방향의 단면 형상이 상기 소재(410)의 형상과 동일한 형상으로부터 원형의 상기 휠의 림의 외경의 곡률과 같은 소정 각도의 곡률(402)을 갖는 라운드 형상으로, 상기 단면 형상이 내측으로 기울지면서 소정의 깊이로 함몰되며, 상기 내부는 상기 소정 각도의 곡률(402)를 갖는 상기 입구의 라운드 형상으로 소정의 깊이로 함몰되며, 상기 바닥면은, 폭방향의 수직단면 형상이 상기 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 가져 상기 휠 커버(400)의 내측면과 맞닿는 웨이트 중앙면과, 상기 중앙면의 양측으로 상기 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일하지 않는 곡률반경을 가져 상기 휠 커버(400)의 내측면과 맞닿지 않는 웨이트 양측면을 갖는 상기 밸런스 웨이트(411)의 바닥면과 대응되도록, 폭방향의 단면 형상이 상기 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 갖는 중앙면과, 상기 중앙면의 양측으로 상기 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일하지 않는 곡률반경을 갖는 양측면을 갖는 비대칭적인 형상의 반원형상(406)을 이루도록, 상기 형틀(400)을 준비하는 단계와; 상기 형틀(400)의 입구를 통해 소재를 올려놓고, 상기 형틀(400)의 입구 형상과 형상맞춤되게 형성된 펀치(450)로 상기 소재(410)를 누르는 단계; 를 포함하는 휠 밸런스웨이트 제조방법을 제공한다.

삭제

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

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

<제1실시예>

도 6은 제1실시예에 따른 휠 밸런스웨이트의 분해 사시도 이고, 도 7은 도 6에 도시된 웨이트 부분의 정면도를 나타낸다. 도 8은 휠 밸런스웨이트가 휠의 림에 장착된 도면을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 웨이트(111)와 웨이트(111)의 고정부(222)에 결합 되는 클램프(300)로 형성된 휠 밸런스웨이트(100)의 제1실시예는 다음과 같다.

웨이트(111)는 웨이트(111)의 양쪽 끝(P1) 지점이 단 차를 두고 형성된다.

웨이트(111)에 클램프(300)가 결합 되는 고정부 면(121) 아래쪽(P2) 지점이 단 차를 두고 형성된다.

한편, 웨이트(111)에 단 차를 두고 형성된 것에는 고정부 면(121) 위쪽도 포함된다.

고정부(222)는 그 형상이 웨이트(111)로부터 돌출된 타원형상으로 형성되고,고정부(222)에 결합 되는 클램프(300)의 결합구멍(310) 또한 타원형으로 형성된다.

고정부(222)와 결합구멍(310)은 웨이트(111)의 길이 방향으로 길어지게 형성된다.

휠 밸런스웨이트(100)는 폭방향의 수직단면 형상이 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 가져 휠 커버(400)의 내측면과 맞닿는 웨이트 중앙면과, 웨이트(111)의 측면 아래쪽(P3) 지점, 즉 중앙면의 양측으로 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일하지 않는 곡률반경을 가져 휠 커버(400)의 내측면과 맞닿지 않는 웨이트 양측면을 갖는다.

여기서, 웨이트(111)를 수직단면상에서 본다고 가정하면, 수직단면상의 좌측과 우측이 상호 비대칭적인 반원형상임을 알 수 있게 된다.

전술한 바와 같은 구조를 갖는 휠 밸런스웨이트(100)는 웨이트(111)의 양쪽 끝(P1) 지점이 단차를 두고 형성되어 제조공정 시 버(Burr)가 발생하더라도 단차를 두었기 때문에, 버의 영향을 받지 않게 된다.

이에 따라, 휠 밸런스웨이트(100)를 휠에 장착할 때, 휠과의 이격이 생기지 않고 웨이트(111)가 장착 되게 된다.

또한, 웨이트(111)의 고정부 면(121) 아래쪽(P2) 지점에도 단차를 두고 형성되었기 때문에, 버가 생기더라도 클램프(300)와 고정부(222)가 버의 영향을 받지 않고, 정확하고 단단하게 고정될 수 있게 된다.

한편, 클램프(300)와 고정부(222)의 결합과 관련하여 클램프(300)의 결합구멍(310)과 웨이트(111)의 고정부(222)가 타원형상으로 형성되어 더욱 넓은 면적으로 결합 되므로 결합력이 증가 되게 된다.

이에 따라, 클램프(300)와 고정부(222)를 자동화 조립 공정 시, 조립이 잘 안 되는 문제 발생을 최소화할 수 있게 되며, 조립성 개선 및 클램프(300)와 고정부(222)의 결합력이 증가 되게 되는 것이다.

이하, 도 8의 휠 밸런스웨이트가 휠의 림에 장착된 도면을 참조하여 본 발명의 추가적인 특징을 설명하겠다.

도시된 도 8은, 본 발명의 휠 밸런스웨이트(100)가 장착된 것으로서, 휠의 림(200) 부분에 클램프(300)가 장착되어 웨이트(111)를 고정하고 휠커버(400)가 덮인 것이다.

여기서, 휠 밸런스웨이트(100)의 웨이트(111)와 휠커버(400) 사이의 마진 공 간이 종래 기술 보다 적게 남게 됨을 알 수 있게 된다.

즉, 휠커버(400) 안에서 웨이트(111)를 기준으로 "X" 와 "Y"의 바깥 쪽에 남는 공간이 다소 없어지게 됨을 의미한다.

이것은, 웨이트(111)의 형상을 최대한 곡선 처리(테이퍼 처리)하여 휠커버(400)와 맞닿는 부분의 마진 공간까지 웨이트(111)가 차지하도록 한 것이다.

이에 따라, 웨이트(111)는 같은 중량체로 형성되더라도 종래 보다는 그 길이가 짧게(콤팩트) 형성되어 언밸런스 한 곳에 장착되었을 때, 더욱 정확히 밸런스를 맞출 수 있게 된다.

또한, 웨이트(111)의 양쪽 끝과 고정부 면(121)이 단 차를 두고 형성되었기 때문에 웨이트(111)와 클램프(300)간에 강한 결합력을 갖는 휠 밸런스웨이트(100)의 구조를 갖게 된다.

또한, 웨이트(111)의 고정부(222)와 클램프(300)의 결합구멍(310)이 넓은 타원형으로 형성되어 고속 주행 속에서도 강한 결합력을 유지할 수 있는 휠 밸런스웨이트(100)의 구조를 갖게 된다.

한편, 도 12와 도 13은 본 발명을 나타내는 사진으로, 전술한 제1실시예에 나타낸 웨이트(111)의 구조를 더욱 명확히 드러내기 위한 것이다.

<제2실시예>

도 9는 제2실시예에 따른 휠 밸런스웨이트의 분해 사시도 이다.

여기서, 전술한 제1실시예와 상당부분 대동소이하고, 그 구성이 같음으로 동일한 부호를 사용하여 설명하겠고, 중복되는 설명은 생략하고 구조적인 것을 중점 으로 설명하겠다.

도시된 바와 같이, 웨이트(111)와 웨이트(111)의 고정부(222)에 결합 되는 클램프(300)로 형성된 휠 밸런스웨이트(101)의 제2실시예는 다음과 같다.

웨이트(111)에는, 클램프(300)가 결합 되는 웨이트(111)의 고정부 면(121) 아래쪽(P2) 지점이 단 차를 두고 형성된다.

또한, 고정부(222)와 결합구멍(310)는 웨이트(111)의 길이 방향으로 길어지게 형성된다.

휠 밸런스웨이트(101)는 폭방향의 수직단면 형상이 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 가져 휠 커버(400)의 내측면과 맞닿는 웨이트 중앙면과, 웨이트(111)의 측면 아래쪽(P3) 지점, 즉 중앙면의 양측으로 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일하지 않는 곡률반경을 가져 휠 커버(400)의 내측면과 맞닿지 않는 웨이트 양측면을 갖는다.

웨이트(111)의 고정부 면(121) 아래쪽(P2) 지점이 단 차를 두고 형성되었기 때문에, 버가 생기더라도 클램프(300)와 고정부(222)가 버의 영향을 받지 않고, 정확하고 단단하게 고정될 수 있게 된다.

한편, 클램프(300)와 고정부(222)의 결합과 관련하여 클램프(300)의 결합구멍(310)과 웨이트(111)의 고정부(222)가 타원형상으로 형성되어 더욱 넓은 면적으 로 결합 되므로 결합력이 증가 되게 된다.

이에 따라, 클램프(300)와 고정부(222)를 자동화 조립 공정 시, 조립이 잘 안되는 문제 발생을 최소화할 수 있게 되며, 조립성 개선 및 클램프(300)와 고정부(222)의 결합력이 증가 되게 되는 것이다.

또한, 고속 주행 속에서도 강한 결합력을 유지할 수 있는 휠 밸런스웨이트(101)의 구조를 갖게 된다.

<제3실시예>

도 10은 제3실시예에 따른 휠 밸런스웨이트의 분해 사시도 이다.

여기서, 전술한 제1실시예와 상당부분 대동소이하고, 그 구성이 같음으로 동일한 부호를 사용하여 설명하겠고, 중복되는 설명은 생략하고 구조적인 것을 중점으로 설명하겠다.

도시된 바와 같이, 웨이트(111)와 웨이트(111)의 고정부(222)에 결합 되는 클램프(300)로 형성된 휠 밸런스웨이트(102)의 제3실시예는 다음과 같다.

휠 밸런스웨이트(111)는 폭방향의 수직단면 형상이 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 가져 휠 커버(400)의 내측면과 맞닿는 웨이트 중앙면과, 중앙면의 양측으로 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일하지 않는 곡률반경을 가져 휠 커버(400)의 내측면과 맞닿지 않는 웨이트 양측면을 갖는다.

즉, 수직단면상에서 웨이트(111)를 본다고 가정하면, 비대칭적인 반원형상으로 형성된다.

또한, 고정부(222)와 결합구멍(310)는 웨이트(111)의 길이 방향으로 길어지 게 형성된다.

또한, 고속 주행 속에서도 강한 결합력을 유지할 수 있는 휠 밸런스웨이트(102)의 구조를 갖게 된다.

<제조방법>

제4실시예 에서는 본 발명의 휠 밸런스웨이트의 제조방법을 설명하겠다.

휠 밸런스웨이트의 제조방법으로서, 입구는 직사각 형상 중 길이가 긴 양변이 휠의 림(200) 또는 휠 커버(400) 외경의 곡률과 같은 곡률을 갖는 곡선으로 형성된 형상이고, 내부는 입구 형상에 따라 소정의 깊이로 함몰되며, 바닥면은 양쪽 가장자리가 바닥면 중심부보다 높도록 소정 각도의 곡선 기울기를 갖되, 한쪽 가장자리의 기울기가 다른 쪽 가장자리의 기울기보다 더 크게 형성된 금형틀(400)을 준비한다.
도11을 주로 참조하되 도8을 같이 참조하면, 다시 말해, 자동차의 원형 휠(wheel)의 언밸런스를 보정해 주기 위하여, 직사각 형상의 소재(410)를 공정하여, 휠의 림(200)과 휠의 림(200)에 장착된 휠 커버(400) 사이에 클램프를 이용하여 설치되는 밸런스웨이트(411)를 제조하기 위해, 입구와, 내부와, 바닥면을 갖는 금형틀(400)을 준비한다.
이때, 입구는, 길이방향의 단면 형상이 소재(410)의 형상과 동일한 형상으로부터 원형의 휠의 림(200)의 외경의 곡률과 같은 소정 각도의 곡률(402)을 갖는 라운드 형상으로, 단면 형상이 내측으로 기울지면서 소정의 깊이로 함몰되어 있다.
내부는 소정 각도의 곡률(402)를 갖는 입구의 라운드 형상으로 소정의 깊이로 함몰되어 있다.
바닥면은, 폭방향의 단면 형상이 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 가져 휠 커버(400)의 내측면과 맞닿는 웨이트 중앙면과, 중앙면의 양측으로 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일하지 않는 곡률반경을 가져 휠 커버(400)의 내측면과 맞닿지 않는 웨이트 양측면을 갖는 밸런스 웨이트(411)의 바닥면과 대응되도록, 폭방향의 단면 형상이 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 갖는 중앙면과, 중앙면의 양측으로 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일하지 않는 곡률반경을 갖는 양측면을 갖는 비대칭적인 형상의 반원형상(406)을 이룬다.
여기서, 형틀의 입구 형상은, 소재(410)를 편치(450)로 누를 경우, 그 기울어진 면이 가이드 역할을 하여 소재(410)가 그 내측으로 정확하게 들어가 단조 공정이 되도록 함이다.
또한, 내부의 형상은 소재(410)를 펀치(450)로 누를 경우, 공정되는 소재(410)가 휠의 림에 정확하게 장착되도록 라운드를 형성하기 위함이다.

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이에 따라, 종래 공정에서는 소재(410)를 펀치(450)로 누르는 1차공정과, 벤딩 공정을 하는 2차공정의 두 개 공정을 하나의 공정으로 줄여 공정과정 개선 효과와 생산성 향상 효과를 증대할 수 있게 된다.

또한, 라운드를 틀에서 형성하기 때문에 원하는 라운드를(웨이트의 일반적인 라운드는 대략 R 1800mm) 정확히 형성할 수 있게 된다.
또한, 그 바닥면의 형상은 휠에 장착된 웨이트의 겉면을 휠커버로 덮더라도 커버와의 간섭을 줄일 수 있고, 콤팩트한 형상으로 제작하기 위함이다.

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이후, 금형틀(400)의 입구를 통해 소재(410)를 올려놓고, 금형틀(400)의 입구 형상과 형상맞춤되게 형성된 펀치(450)로 소재(410)를 누르는 단계를 실시하여 웨이트(111)가 제작된다.

한편, 전술한 단계의 금형틀(400)은 소재(410)의 길이 방향과 비례하는 직사각 형상이다.

이것은 제작에 필요한 소재(410)가 환봉의 형상으로 길기 때문이다.

또한, 금형틀(400)은 소재(410)를 제조하는 형상과 비례하여, 소재(410)를 제조하는 길이와 곡률에 맞게 교체할 수 있는 것이다.

이것은 제작되는 웨이트의 중량에 따라 소재(410)의 길이가 길어지기 때문에 금형틀(400) 또한 그 길이와 곡률(402)에 맞게 교체될 수 있어야 중량에 따른 제작 이 가능해진다.

또한, 펀치의 바닥면은 평평하고 중앙 부위와 양쪽 가장자리가 소정 길이로 돌출(456) 형성되되, 중앙 부위가 양쪽 가장자리보다 더 돌출된 형상이고, 돌출된 중앙부의 위쪽 또는 아래쪽의 어느 한 부위가 폭이 좁은(얇은) 직사각 형상으로 더 돌출(458)된 형상이다.

이것은 앞서 전술한 각 실시예 중 버가 생기는 현상을 없애기 위한 것으로, 이에 따라 웨이트의 고정부 면과 양쪽 가장자리에 단차를 형성할 수 있게 된다.

여기서, 펀치(450)의 중앙 부위에는 그 내측으로 홈(454)이 함몰 형성되나, 좌우 길이 방향으로 긴 타원형상을 갖는다.

이것은 앞서 전술한 각 실시예 중 웨이트의 고정부를 넓은 길이방향의 타원형으로 형성할 수 있도록 하여 자동조립을 할 때, 공정상의 조립 문제를 줄이고 클램프와 강한 결합력을 갖도록 함이다.

전술한 공정에 따라, 자동차가 고속 주행을 하더라도 휠에 장착된 웨이트(411)가 쉽게 튕겨 나가지 않고, 강한 결합력을 유지할 수 있게 되는 휠밸런스 웨이트(411)가 제조된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에 서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 휠 밸런스웨이트의 제조시 발생하는 버의 영향을 최소화하기 위해 웨이트와의 고정부 면과 양쪽 끝에 단 차를 두어 버가 생기더라도 단 차에 의해 결합력을 강화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 휠 밸런스웨이트의 웨이트가 보다 콤팩트한 크기, 모양 및 중량을 갖도록 하여 언밸런스 한 포인트에 더욱 정확히 장착이 되는 휠 밸런스웨이트를 제공하는 효과가 있다.

또한, 휠 밸런스웨이트의 제조 공정을 개선하여 더욱 간소한 공정으로, 보다 콤팩트하고 정확한 라운드를 갖는 휠 밸런스웨이트의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.

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자동차의 원형 휠(wheel)의 언밸런스를 보정해 주기 위하여, 직사각 형상의 소재(410)를 공정하여, 상기 휠의 림(200)과 상기 휠의 림(200)에 장착된 휠 커버(400) 사이에 클램프를 이용하여 설치되는 밸런스웨이트(411)를 제조하는 휠 벨런스웨이트 제조방법으로,

입구와, 내부와, 바닥면을 갖는 형틀(400)을 준비하되,

상기 입구는, 길이방향의 단면 형상이 상기 소재(410)의 형상과 동일한 형상으로부터 원형의 상기 휠의 림의 외경의 곡률과 같은 소정 각도의 곡률(402)을 갖는 라운드 형상으로, 상기 단면 형상이 내측으로 기울지면서 소정의 깊이로 함몰되며,

상기 내부는 상기 소정 각도의 곡률(402)를 갖는 상기 입구의 라운드 형상으로 소정의 깊이로 함몰되며,

상기 바닥면은, 폭방향의 수직단면 형상이 상기 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 가져 상기 휠 커버(400)의 내측면과 맞닿는 웨이트 중앙면과, 상기 중앙면의 양측으로 상기 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일하지 않는 곡률반경을 가져 상기 휠 커버(400)의 내측면과 맞닿지 않는 웨이트 양측면을 갖는 상기 밸런스 웨이트(411)의 바닥면과 대응되도록, 폭방향의 단면 형상이 상기 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 갖는 중앙면과, 상기 중앙면의 양측으로 상기 휠 커버(400)의 내측면의 곡률반경과 동일하지 않는 곡률반경을 갖는 양측면을 갖는 비대칭적인 형상의 반원형상(406)을 이루도록,

상기 형틀(400)을 준비하는 단계와;

상기 형틀(400)의 입구를 통해 소재를 올려놓고, 상기 형틀(400)의 입구 형상과 형상맞춤되게 형성된 펀치(450)로 상기 소재(410)를 누르는 단계; 를 포함하는 휠 밸런스웨이트 제조방법.
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제8항에 있어서,

상기 형틀(400)은 상기 소재(410)를 제조하는 형상과 비례하여, 상기 소재(410)를 제조하는 길이와 곡률에 맞게 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스웨이트 제조방법.
제8항에 있어서,

상기 펀치(450)의 바닥면은 평평하고 중앙 부위와 양쪽 가장자리가 소정 길이로 돌출 형성되되, 상기 중앙 부위가 양쪽 가장자리보다 더 돌출된 형상이고, 상기 돌출된 상기 중앙부의 위쪽 또는 아래쪽 중 어느 한 부위가 다른 부위보다 폭이 좁은 직사각 형상으로 더 돌출된 것을 특징으로 하는 휠 밸런스웨이트 제조방법.
제11항에 있어서,

상기 펀치(450)의 중앙 부위에는 그 내측으로 홈이 함몰 형성되되, 좌우 길이 방향으로 긴 타원형상인 것을 특징으로 하는 휠 밸런스웨이트 제조방법.