KR101023534B1

KR101023534B1 - 휠 밸런스 웨이트 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101023534B1
Application number: KR1020100030916A
Authority: KR
Inventors: 신영민; 이호진
Original assignee: 신영민; 청도 성우 금속 주식회사; (주)세영테크
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2010-04-05
Publication date: 2011-03-21

Abstract

본 발명은 휠 밸런스 웨이트 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 휠 밸런스 웨이트에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면 다수의 연속된 블럭으로 이루어진 휠 밸런스 웨이트의 제조방법에 있어서, 휠 밸런스 웨이트의 성형에 필요한 크기로 이루어져 원재료로 사용되는 철판을 절단하는 단계; 철판을 이송하는 단계; 블럭을 구획할 수 있도록, 가압유닛을 이용하여 이송되는 철판에 슬릿을 형성하는 단계; 스토퍼가 슬릿에 삽입되어, 후속하는 슬릿 형성시 철판을 지지하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 휠 밸런스 웨이트가 제공된다.

Description

휠 밸런스 웨이트 및 그 제조방법{WHEEL BALANCE WEIGHT AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 휠 밸런스 웨이트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 블럭으로 이루어진 휠 밸런스 웨이트를 연속으로 생산할 수 있으며, 제조장치의 작동시 오차가 발생되더라도 제조되는 블럭의 정밀도를 보장할 수 있는 제조방법 및 그에 따른 휠 밸런스 웨이트에 관한 것이다.

자동차의 휠은 바퀴의 골격을 형성하는 부품으로서, 자동차가 주행할 때 고속으로 회전하게 되는데, 이러한 자동차의 휠에서 중량분포의 불균형이 발생할 경우에는 원심력으로 인하여 진동과 소음이 발생하고, 타이어의 마모 및 연료소모가 심해지며, 핸들의 떨림 현상이 발생하는 등 바퀴의 수명과 연비 및 안전성에 심각한 영향을 미치게 된다.

따라서 이러한 문제점을 방지하기 위하여 휠 주변에 중량이 집중되는 부위를 찾아서 그 반대편에 일정한 중량을 가진 휠 밸런스 웨이트를 부착하여 휠의 무게균형이 유지될 수 있도록 하고 있다.

이때, 밸런스 웨이트는 휠의 부착면에 대응하게 구부려서 사용될 필요가 있으며, 필요에 따라 밸런스 웨이트의 중량을 조절하기 위하여 일부를 절단하여 사용할 필요가 있다.

이러한 특성으로 인하여, 종래에는 휠 밸런스 웨이트의 소재로서 납(Pb)을 주로 사용하였다.

납은 재질이 연하여 가공이 용이하고 구부리기 쉬운 장점이 있으나, 인체에 매우 유해하여 최근 그 사용이 금지되고 있다. 따라서 최근에는 휠 밸런스 웨이트의 소재로서 납 대신 다른 금속재질의 소재가 사용되고 있다. 다만, 철과 구리와 같은 금속은 납에 비하여 가공성이 좋지 못하고 구부리기 어려운 문제점이 있다.

최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 밸런스 웨이트의 일면에 일정한 무게를 기준으로 마디홈을 형성하도록 하여 마디홈을 기준으로 구비리거나 절단되도록 하여 사용하고 있으며, 나아가 밸런스 웨이트의 타면에 양면접착식 테이프를 구비하여 휠에 부착하는 방식이 주로 사용되고 있다.

그러나 이러한 형태의 밸런스 웨이트를 형성하는 과정에서는, 원재료의 경도가 높기 때문에 금형의 마모가 심해지고, 밸런스 웨이트의 표면이 불균형해 지거나 표면에 미세크랙이 발생하여 거칠어지는 등의 새로운 문제점이 유발되고 있다.

그리고 밸런스 웨이트를 제조하는 방법으로서는 주로 주조를 사용하고 있는데, 이와 같이 주조를 이용하여 밸런스 웨이트를 제조하는 경우에는 필요로 하는 무게를 이루는 밸런스 웨이트 마다 별개의 금형을 형성하여야 하므로 제조비용이 증가하고, 연속생산이 이루어지기가 곤란한 등의 문제점이 지적되고 있다.

최근에는 밸런스 웨이트를 제조함에 있어서 주조의 방법이 아닌 단조를 이용하도록 하여, 연속적인 생산이 가능하고 다양한 치수의 무게를 갖는 밸런스 웨이트를 제조하는 공정이 소개되고 있다. 밸런스 웨이트를 형성하는 원재료가 연속적으로 이동하도록 하고, 이러한 원재료의 일측면에 밸런스 웨이트의 단위체가 구분되도록 슬릿이 연속적으로 형성되도록 하며, 이러한 슬릿 형성이 단조공정에 의하여 이루어지도록 하고 있다.

그러나 이와 같은 단조 공정에 의한 밸런스 웨이트의 제조는 다음과 같은 문제점을 유발한다. 우선, 단위체를 구분하는 슬릿을 형성함에 있어서, 펀치를 이용하여 원재료의 일측면을 가압하도록 하고 있는데, 슬릿을 형성하는 과정에서 원재료가 밀려 이동하게 되므로 정확한 치수의 단위체를 형성을 곤란케 하고 있다. 그리고 이동하는 원재료 상에 펀치를 이용하여 가압하는 경우, 슬릿의 형상이 정확히 형성되지 않을 뿐 아니라 펀치의 이동방향과 수직한 방향으로 하중이 가해지게 되므로 반복적인 가공은 펀치의 빠른 손상을 초래하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시예는 다수의 블럭으로 이루어진 휠 밸런스 웨이트를 연속으로 생산할 수 있으며, 제조장치의 작동시 오차가 발생되더라도 제조되는 블럭의 정밀도를 보장할 수 있고 정확한 치수의 블럭 형성이 가능하며, 가압유닛의 손상을 최소화하여 수명을 연장할 수 있는 휠 밸런스 웨이트 제조공정과 관련된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예는 다수의 연속된 블럭으로 이루어진 휠 밸런스 웨이트의 제조방법에 있어서, 휠 밸런스 웨이트의 성형에 필요한 크기로 이루어져 원재료로 사용되는 철판을 절단하는 단계; 철판을 이송하는 단계; 블럭을 구획할 수 있도록, 가압유닛을 이용하여 이송되는 철판에 슬릿을 형성하는 단계; 스토퍼가 슬릿에 삽입되어, 후속하는 슬릿 형성시 철판을 지지하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 휠 밸런스 웨이트가 제공된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 첫째, 휠 밸런스 웨이트의 블럭을 구분하는 슬릿을 형성함에 있어서 스토퍼에 의하여 철판이 지지되도록 하여 정확한 치수의 블럭 형성이 가능하고, 제조장치가 다소 오차범위내에서 작동되더라도 치수 정확성을 확보할 수 있다.

둘째, 가압유닛이 슬릿을 형성함에 있어서 이동되는 철판이 스토퍼에 의하여 지지되도록 함으로써, 정확한 슬릿의 형성이 가능하고 가압유닛에 무리한 하중이 가해지는 것을 방지하여 가압유닛의 수명을 보장할 수 있다.

셋째, 노치홈과 슬릿을 형성함에 있어서 삼각형 형태로 형성되도록 하고, 가이드와 스토퍼를 삼각형 형태로 형성되도록 하여, 철판의 이동 속도, 위치 등에 있어서 다소의 오차가 있거나 가이드 및 스토퍼의 이동속도에 다소의 오차가 있더라도 정확한 안착지점의 조정이 가능하여 더욱 정확한 치수의 블럭 형성이 가능하다.

넷째, 가압유닛이 제1가압유닛과 제2가압유닛으로 구분되어, 슬릿의 형성단계가 2단으로 이루어지도록 함으로써 슬릿의 형성이 용이하고 가압유닛의 손상을 방지할 수 있다.

다섯째, 이송되는 철판에 슬릿을 형성하기에 앞서 노치홈이 형성되도록 하고 가이드가 노치홈에 삽입되어 철판을 지지하도록 함으로써, 정확한 가공지점의 확인이 가능하고 노치홈의 안정된 형성이 가능하다.

여섯째, 휠 밸런스 웨이트의 가공에 앞서 철판이 소둔열처리되도록 함으로써, 재질이 연하게 되어 노치커터, 가압유닛 등의 손상을 줄일 수 있고 성형에 소모되는 동력을 줄여 비용을 절감할 수 있으며 슬릿 사이의 결합력을 향상시켜 차량의 주행 중 등에 블럭 사이가 절단되는 것을 방지할 수 있다.

도 1(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법에 사용되는 제조장치를 도시한 사시도이고, 도 1(b)는 이에 의하여 제조된 휠 밸런스 웨이트를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법을 나타내는 블럭도,
도 3은 도 2에 도시된 휠 밸런스 웨이트 제조방법에 사용되는 일부 공정을 도시한 도면,
도 4(a)와 도 4(b)는 도 3에 도시된 공정을 도시한 측면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법에 사용되는 일부 공정을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법의 일부 공정을 도시한 도면,
도 7은 도 6에 도시된 휠 밸런스 웨이트 제조방법을 나타내는 블럭도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트의 제조공정을 도시한 도면,
도 9(a)는 도 8에 도시된 휠 밸런스 웨이트 제조방법을 나타내는 블럭도이고, 도 9(b)는 도 9(a)의 소둔열처리하는 단계를 나타내는 블럭도이다.

도 1(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법에 사용되는 제조장치(100)를 도시한 사시도이고, 도 1(b)는 이에 의하여 제조된 휠 밸런스 웨이트(10)를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법을 나타내는 블럭도이고, 도 3은 도 2에 도시된 휠 밸런스 웨이트 제조방법에 사용되는 일부 공정을 도시한 도면이고, 도 4(a)와 도 4(b)는 도 3에 도시된 공정을 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법에 사용되는 일부 공정을 도시한 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법은 다수의 연속된 블럭(11)으로 이루어진 휠 밸런스 웨이트(10)의 제조방법에 있어서, 상기 휠 밸런스 웨이트(10)의 성형에 필요한 크기로 이루어져 원재료로 사용되는 철판(1)을 절단하는 단계(S100); 상기 철판(1)을 이송하는 단계(S110); 상기 블럭(11)을 구획할 수 있도록, 가압유닛(20)을 이용하여 상기 이송되는 철판(1)에 슬릿(12)을 형성하는 단계(S120); 스토퍼(30)가 상기 슬릿(12)에 삽입되어, 후속하는 슬릿(12) 형성시 상기 철판(1)을 지지하는 단계(S130);를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 가압유닛(20)과 스토퍼(30)는 단면의 형상이 삼각형 형태로 이루어지고, 상기 가압유닛(20)은, 단부가 이루는 각이 40~60°로 이루어진다.

또한, 상기 슬릿(12)을 형성하는 단계(S120)는, 상기 가압유닛(20)이, 최초의 슬릿(12)을 형성하는 제1가압유닛(20a)과, 상기 최초의 슬릿(12)이 확장되도록 가압하는 제2가압유닛(20b)으로 구분되어, 2단으로 나뉘어 이루어질 수 있다.

아울러 상기 스토퍼(30)는, 우선하여 상기 슬릿(12)에 삽입되는 제1스토퍼(30a)와, 상기 제1스토퍼(30a)의 후미에 구비되는 제2스토퍼(30b)로 구분되어 이루어질 수 있다.

본 발명에 따라 제조되는 휠 밸런스 웨이트(10)는 소위 부착식 휠 밸런스 웨이트(10)이며, 일측면에 양면테이프(14) 및 보호필름(15)이 구비되는 것이 바람직하다. 다만, 휠 밸런스 웨이트(10)에 있어서 이러한 양면테이프(14) 및 보호필름(15)은 일반적으로 형성되고 있는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

본 발명에 따라 제조되는 휠 밸런스 웨이트(10)는 다수개의 블럭(11)으로 구분되어 형성되며 상기 블럭(11)의 구분은 슬릿(12)에 의하여 이루어진다. 즉, 본 발명에 따라 제조되는 휠 밸런스 웨이트(10)는 소정의 중량을 갖는 단위체인 블럭(11)이 연속되어 연결된 형태로 이루어지며, 일련의 블럭(11)을 분리하여 사용하거나 슬릿(12)이 형성되는 부분에서 구부려 휘어지도록 하여 사용한다.

본 발명에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법은 우선, 원재료로 사용되는 철판(1)을 절단하는 단계로부터 시작된다.(S100)

휠 밸런스 웨이트(10)를 제조함에 있어서 원재로 사용되는 상기 철판(1)은 납(Pb) 이외의 금속이 사용되며, 주로 철(鐵, iron)로 이루어진다. 상기 철판(1)은 연속된 블럭(11)을 형성할 수 있도록 긴 바(bar) 형태로 이루어지며, 롤 형태의 철판(1)이 절단되어 이루어지거나 압출성형(押出成型, extrusion molding) 등에 의하여 형성될 수 있다. 다만, 제조의 편의상, 휠 밸런스 웨이트의 원재로 사용될 수 있도록 철판(1)이 절단되어 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 철판(1)은 3.0~3.2mm의 두께로 준비된다. (S100)

성형을 위한 철판(1)이 준비되면, 상기 철판(1)에서 연속된 성형이 이루어질 수 있도록 상기 철판(1)을 이송한다.(S110)

상기 철판(1)이 이송되는 경로에는, 상기 철판(1)과 이격되어 구비되는 가압유닛(20)이 형성되며, 상기 가압유닛(20)이 상기 철판(1)을 가압하면서 상기 슬릿(12)이 형성되게 된다. 상기 가압유닛(20)은 상기 철판(1)상에서 통상의 단조가공이 이루어지도록 하는 것으로서, 상기 가압유닛(20)의 형상대로 상기 철판(1)의 면을 성형하는 것이다. 상기 가압유닛(20)은 상기 철판(1)이 이송되는 방향과 수직한 방향으로 이동하며, 상기 철판(1)의 상부면에 상기 슬릿(12)을 형성한다.(S120)

상기 가압유닛(20)은 상기 철판(1)의 단면상 V자 형태의 홈이 형성되도록 삼각형 형태로 형성된다. 또한, 상기 가압유닛(20)은 상기 슬릿(12)을 형성하는 단계(S120)가 1단으로 이루어지도록 하나로 구비될 수 있으며, 제1가압유닛(20a)과 제2가압유닛(20b)으로 구분되어 이루어져 상기 슬릿(12)을 형성하는 단계(S120)가 2단으로 나뉘어 이루어지도록 할 수 있다. 후자의 경우에는 제1가압유닛(20a)이 상기 슬릿(12)을 일부 성형하도록 하고, 제2가압유닛(20b)이 완성된 형태의 상기 슬릿(12)을 형성하도록 하며, 이와 같이 2번에 걸쳐 상기 슬릿(12)을 형성하도록 함으로써, 상기 가압유닛(20), 철판(1)에 가해지는 하중을 줄일 수 있으며, 상기 가압유닛(20)의 손상을 방지하고, 나아가 상기 철판(1)의 이격을 줄여 보다 정확한 치수의 블럭(11)을 형성할 수 있다.

상기 가압유닛(20)의 단부가 이루는 각은 40~60°정도로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 슬릿(12)의 형성각이 정하여 진다.

상기 가압유닛(20)은 상기 철판(1)의 이동경로 상에서, 일측면에 위치하도록 형성될 수 있으며, 이와 달리 상기 철판(1)의 양쪽에서 가압하도록 양쪽에 형성될 수 있다. 이러한 형태가 도 5에 도시되어 있다. 이와 같이 형성하는 경우, 하나의 상기 가압유닛(20)이 상기 철판(1)을 가압하는 정도를 줄일 수 있으며 보다 용이한 가공이 이루어질 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 슬릿(12)이 형성되면서 이루어지는 상기 블럭(11)을 연결하는 이음부는 0.2~0.6mm의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 가압유닛(20)에 의하여 슬릿(12)의 형성이 완료되면 상기 철판(1)은 더욱 이동하며, 형성된 상기 슬릿(12)에 상기 스토퍼(30)가 삽입되게 된다. 이러한 상태에서 후속하는 슬릿(12)이 형성된다.(S130)

상기 스토퍼(30) 또한 상기 슬릿(12) 형태에 대응되게 삽입될 수 있도록, 단면의 형상이 삼각형 형태로 이루어진다. 상기 스토퍼(30)는 상기 슬릿(12) 내부에 삽입되어 상기 철판(1)을 지지하며, 바람직하게는 상기 철판(1)의 이동방향과 대향된 방향으로 밀착하며 상기 철판(1)을 지지한다.

상기 스토퍼(30)는 상기 가압유닛(20)에 의하여 슬릿(12)이 형성되기 시작하는 시점에서 상기 철판(1)의 지속적인 이동을 저지하며, 상기 철판(1)상의 특정된 위치에서 안정되게 슬릿(12)이 형성되도록 지지한다. 또한, 상기 스토퍼(30)는 상기 슬릿(12)이 형성되는 과정에서 상기 철판(1)이 밀리거나 이동하는 것을 방지하며, 설정된 치수대로 정확한 블럭(11)을 형성할 수 있도록 보장한다.

상기 스토퍼(30)는 하나로 구비될 수 있으며, 제1스토퍼(30a)와 제2스토퍼(30b)로 구분되어 구비될 수 있다. 상기 제1스토퍼(30a)는 상기 철판(1)의 이동방향에서 앞서 구비되는 것이며, 상기 제2스토퍼(30b)는 상기 제1스토퍼(30a) 후미에 구비된다.

이와 같은 공정이 연속하여 이루어지면서, 상기 철판(1)에 상기 슬릿(12)이 반복하여 형성되게 된다. 상기 철판(1)에 상기 슬릿(12)이 형성된 후, 상기 철판(1)의 측면 모서리 가공이 이루어질 수 있으며, 상기 철판의 측면 모서리가 테이퍼진 형태로 형성되도록 한다. 이러한 가공은 휠 밸런스 웨이트(10)의 정확한 중량을 위하여 이루어질 수 있으며, 아울러 사용의 편의를 위하여 형성될 수 있다.(S140)

상기 철판(1)에 상기 슬릿(12)이 반복하여 형성되면서 본 발명에 따른 휠 밸런스 웨이트(10)가 제조되게 되며, 소정의 개수로 이루어지는 블럭을 구비하는 휠 밸런스 웨이트(10)를 형성하기 위하여 상기 철판을 절단하는 단계가 후속된다.(S150)

절단은 상기 슬릿(12)이 형성된 지점을 기준으로 이루어지며, 절단이 이루어진 후 상기 양면테이프(14) 및 보호필름(15)이 부착되는 공정을 거친 후 완성된 형태의 휠 밸런스 웨이트(10)를 형성한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 휠 밸런스 웨이트(10)의 제조방법은, 상기 블럭(11)을 구분하는 상기 슬릿(12)을 형성함에 있어서 상기 스토퍼(30)에 의하여 상기 철판(1)이 지지되도록 하여 정확한 치수의 상기 블럭(11) 형성이 가능하고, 제조장치가 다소 오차범위내에서 작동되더라도 치수 정확성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 상기 가압유닛(20)이 상기 슬릿(12)을 형성함에 있어서 이동되는 상기 철판(1)이 상기 스토퍼(30)에 의하여 지지되도록 함으로써, 정확한 슬릿(12)의 형성이 가능하고 상기 가압유닛(20)에 무리한 하중이 가해지는 것을 방지하여 상기 가압유닛(20)의 수명을 보장할 수 있다.

나아가, 상기 슬릿(12)을 형성함에 있어서 삼각형 형태로 형성되도록 하고, 또한 상기 스토퍼(30)를 삼각형 형태로 형성되도록 하여, 상기 철판(1)의 이동 속도, 위치 등에 있어서 다소의 오차가 있거나 상기 스토퍼(30)의 이동속도에 다소의 오차가 있더라도 정확한 안착지점의 조정이 가능하여 더욱 정확한 치수의 블럭(11) 형성이 가능하다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법의 일부 공정을 도시한 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 휠 밸런스 웨이트 제조방법을 나타내는 블럭도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트(10) 제조공정은 상기 철판(1)의 측면에 노치홈(13)을 형성하는 단계(S220);를 더 포함하며, 상기 슬릿(12)을 형성하는 단계(S240)는, 상기 노치홈(13)을 감지하여 이루어진다.

또한, 가이드(50)가 상기 노치홈(13)에 삽입되어, 후속하는 노치홈(13) 형성시 상기 철판(1)을 지지하는 단계(S230);를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 노치홈(13)의 형성은 노치커터(40)에 의하여 이루어지고, 상기 철판(1)의 좌우 양측에 이루어지며, 상기 노치커터(40)는 단면의 형상이 삼각형 형태로 이루어진다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트(10)의 제조방법에 있어서, 상기 슬릿(12)을 형성하는 단계(S240) 이전에 상기 노치홈(13)을 형성하는 단계(S220)가 더 포함되어 이루어지고, 또한 상기 노치홈(13)의 연속적인 가공을 위하여 형성된 상기 노치홈(13)에 상기 가이드(50)가 삽입되면서 상기 철판(1)을 지지하는 단계(S230)가 더 포함되어 이루어진다.

상기 노치홈(13)은 상기 철판(1)상에서 상기 슬릿(12)이 형성되는 지점을 미리 정하기 위한 것으로서, 상기 철판(1)의 측면 모서리에 V자 모양의 홈으로 형성된다. 상기 노치홈(13)은 상기 노치커터(40)에 의하여 형성되며, 상기 노치커터(40)가 상기 철판(1)의 모서리에 인접하여 구비되며 상기 철판(1)의 이동방향과 수직한 방향으로 접근하면서 상기 철판(1)의 모서리 일부를 절단하면서 형성된다.(S220)

상기 노치홈(13)이 형성되면 상기 철판(1)은 이동하게 되고, 이미 형성된 상기 노치홈(13) 상에 상기 가이드(50)가 삽입되며 상기 철판(1)의 이동을 저지한다. 이와 같은 형태에서 상기 노치커터(40)에 의한 추가적인 노치홈(13)이 형성되게 되고, 과정을 반복하면서 연속된 상기 노치홈(13)이 형성된다.(S230)

상기 철판(1)상에서 상기 노치홈(13)이 형성된 지점을 감지하여 상기 슬릿(12)이 형성되게 되는데, 이러한 지점의 감지는 통상의 전자적, 기계적 센서에 의하여 이루어질 수 있다. 이와 같은 공정에 의하여 상기 노치홈(13)이 형성된 지점과 대응되는 지점에서 상기 가압유닛(20)에 의한 슬릿(12)이 형성되게 되며, 상기 슬릿(12)의 정확한 형성지점을 제공할 수 있다.(S240)

아울러, 후속하는 슬릿(12) 형성시 스토퍼(30)에 의하여 상기 철판(1)을 지지하는 단계(S250), 상기 철판의 측면 가공 단계(S260), 상기 철판의 절단 단계(270)를 거치며 휠 밸런스 웨이트(10)를 형성한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트(10)의 제조공정을 도시한 도면이고, 도 9(a)는 도 8에 도시된 휠 밸런스 웨이트 제조방법을 나타내는 블럭도이고, 도 9(b)는 도 9(a)의 소둔열처리하는 단계를 나타내는 블럭도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법은 상기 철판(1)을 이송하기 전에 소둔로(60) 내에서 소둔열처리하는 단계(S310);를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 상기 소둔열처리하는 단계(S310)는, 소둔로(60) 내에 상기 철판(1)을 투입하는 단계(S311); 상기 소둔로(60) 내에 질소가스를 주입하고, 동시에 공기를 배출하는 단계(S312); 히터(63)를 이용하여 상기 철판(1)을 가열하는 단계(S313); 상기 철판(1)을 단열된 소둔로(60) 내에서 냉각하는 단계(S314);를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 철판(1)을 가열하는 단계(S313)는, 800~900℃ 범위 내에서 1~2시간 동안 가열한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법에서는 소둔로(60) 내에서 경도가 연해지고 균일해지도록 하기 위하여 상기 소둔열처리하는 단계(S310)를 더 포함하여 이루어진다.

휠 밸런스 웨이트(10)의 원재료로 사용되는 철재는 제련과정에서 급랭되기 때문에 경도가 매우 강하고, 경도의 균일도도 떨어진다. 따라서 상기 가압유닛(20)을 이용하여 곧바로 성형을 하게 되면 상기 가압유닛(20) 등의 마모 및 손상이 쉽게 발생하여 자주 교체해주어야 하며, 이는 원가상승의 요인이 될 수 있다.

본 발명에서와 같이, 소둔열처리를 거친 상기 철판(1)은 재질이 연해지고 균일해지므로 상기 가압유닛(20)의 마모 및 손상이 현저히 줄어들고, 성형을 하는 과정에서 상기 철판(1)의 취성으로 인한 제품 표면의 미세 크랙(crack)이 발생하지 않게 되어 표면이 매끈하게 되는 효과가 있게 된다.

상기 소둔열처리하는 단계(S310)를 도 8을 참조하여 설명하면, 우선 소둔로(60) 내에 일정한 모양과 크기로 형성된 상기 철판(1)을 적재한다.(S311)

상기 소둔로(60) 내에서 상기 철판(1)이 적재되면, 질소주입구(61)를 통하여 질소가스를 주입하고, 동시에 공기배출구(62)를 통하여 상기 소둔로(60) 내부에 존재하는 공기를 외부로 배출한다.(S312)

열처리를 위하여 상기 소둔로(60)를 고온으로 가열하면 공기 중의 산소와 철이 산화반응을 일으켜 표면이 변색하거나 부식되게 된다. 상기 철판(1)의 표면이 산화되면 산화막을 제거하기 위하여 별도의 처리가 필요로 하기 때문에 원가가 상승하게 된다.

이를 고려하여, 상기 소둔로(60) 내의 공기를 외부로 방출하고 불활성 기체인 질소를 주입하여 상기 철판(1)의 산화를 방지하는 것이다. 다만, 산화방지를 위해서는 상기 소둔로(60) 내부를 진공상태로 하거나 질소 외의 다른 불활성 가스(헬륨, 네온, 아르곤 등)를 주입하여 실시할 수도 있다.

질소주입이 완료되면, 상기 소둔로(60)를 히터(63)를 이용하여 상온과 용융점 사이의 온도로 가열하여 상기 철판(1)이 재결정되도록 한다. 이때, 가열온도와 가열시간은 서로 반비례하는 관계에 있다. 즉, 가열온도가 높으면 재결정에 소요되는 시간이 짧게 되며, 가열온도가 낮으면 재결정에 소요되는 시간이 길게 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 소둔열처리하는 단계(S310)에서는, 800~900℃에서 1~2시간 동안 가열되도록 한다.(S313)

전술한 바와 같이 상기 철판(1)을 상기 소둔로(60) 내에서 가열하면, 상기 철판(1)의 결정이 확산 성장하게 된다.

가열단계가 끝나면, 상기 철판(1)을 단열된 상기 소둔로(60) 내에서 서서히 냉각하여 연하게 만들어 준다.(S314)

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 휠 밸런스 웨이트 제조방법에서는, 휠 밸런스 웨이트(10)의 가공에 앞서 상기 철판(1)이 소둔열처리되도록 함으로써, 재질이 연하게 되어 노치커터(40), 가압유닛(20) 등의 손상을 줄일 수 있고 성형에 소모되는 동력을 줄여 비용을 절감할 수 있으며 슬릿(12) 사이의 결합력을 향상시켜 차량의 주행 중 등에 블럭(11) 사이가 절단되는 것을 방지할 수 있게 된다.

1 : 철판 10 : 휠 밸런스 웨이트
11 : 블럭 12 : 슬릿
13 : 노치홈 14 : 양면테이프
15 : 보호필름
20 : 가압유닛 20a : 제1가압유닛
20b : 제2가압유닛
30 : 스토퍼 30a : 제1스토퍼
30b : 제2스토퍼
40 : 노치커터 50 : 가이드
60 : 소둔로 61 : 질소주입구
62 : 공기배출구 63 : 히터
100 : 제조장치

Claims

다수의 연속된 블럭(11)으로 이루어진 휠 밸런스 웨이트(10)의 제조방법에 있어서,
상기 휠 밸런스 웨이트(10)의 성형에 필요한 크기로 이루어져 원재료로 사용되는 철판(1)을 절단하는 단계;
상기 철판(1)을 이송하는 단계;
상기 블럭(11)을 구획할 수 있도록, 가압유닛(20)을 이용하여 상기 이송되는 철판(1)에 슬릿(12)을 형성하는 단계;
스토퍼(30)가 상기 슬릿(12)에 삽입되어, 후속하는 슬릿(12) 형성시 상기 철판(1)을 지지하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 가압유닛(20)은 단면의 형상이 삼각형 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 2 항에 있어서,
상기 가압유닛(20)은, 단부가 이루는 각이 40~60°로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 2 항에 있어서,
상기 스토퍼(30)는 단면의 형상이 삼각형 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 슬릿(12)을 형성하는 단계는,
상기 가압유닛(20)이, 최초의 슬릿(12)을 형성하는 제1가압유닛(20a)과, 상기 최초의 슬릿(12)이 확장되도록 가압하는 제2가압유닛(20b)으로 구분되어,
2단으로 나뉘어 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 5 항에 있어서,
상기 스토퍼(30)는, 우선하여 상기 슬릿(12)에 삽입되는 제1스토퍼(30a)와, 상기 제1스토퍼(30a)의 후미에 구비되는 제2스토퍼(30b)로 구분되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 2 항에 있어서, 상기 슬릿(12)을 형성하는 단계는,
상기 블럭(11)을 연결하는 이음부가 0.2~0.6mm의 두께로 형성되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 철판(1)의 측면에 노치홈(13)을 형성하는 단계;를 더 포함하며,
상기 슬릿(12)을 형성하는 단계는, 상기 노치홈(13)을 감지하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 8 항에 있어서,
가이드(50)가 상기 노치홈(13)에 삽입되어, 후속하는 노치홈(13) 형성시 상기 철판(1)을 지지하는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 8 항에 있어서,
상기 노치홈(13)의 형성은 노치커터(40)에 의하여 이루어지고, 상기 철판(1)의 좌우 양측에 이루어지며,
상기 노치커터(40)는 단면의 형상이 삼각형 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 철판(1)을 이송하기 전에 소둔로(60) 내에서 소둔열처리하는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 11 항에 있어서, 상기 소둔열처리하는 단계는,
소둔로(60) 내에 상기 철판(1)을 투입하는 단계;
상기 소둔로(60) 내에 질소가스를 주입하고, 동시에 공기를 배출하는 단계;
히터(63)를 이용하여 상기 철판(1)을 가열하는 단계;
상기 철판(1)을 단열된 소둔로(60) 내에서 냉각하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 12 항에 있어서,
상기 철판(1)을 가열하는 단계는, 800~900℃ 범위내에서 1~2시간 동안 가열하는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트 제조방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트.
제 11 항의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 휠 밸런스 웨이트.