KR101644971B1 - 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법 및 차량용 휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법을 제공한다. 상기 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법은 설정된 곡률을 갖고, 양측부로 돌출되는 다수의 고정 돌기가 형성되는 다수의 보강 부재를 성형하는 보강 부재 성형 단계와; 용융 상태의 금속에 성형된 상기 보강 부재를 매립하되, 상기 다수의 고정 돌기가 상기 금속의 양측부로 노출되도록 성형하여 디스크를 성형하는 디스크 성형 단계; 및 상기 림의 내주면과 상기 디스크를 결합하는 결합 단계를 포함한다.

Description

보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법 및 차량용 휠{METHOD FOR FORMING VEHICLE WHEEL AND WHEEL FOR VEHICLE}

본 발명은 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법 및 차량용 휠에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 림에 보강 부재가 매입되도록 성형하여 강도를 보강시킬 수 있는 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법 및 차량용 휠에 관한 것이다.

통상, 자동차용 휠은 합금을 재질로 한 휠과 강철을 재질로 한 휠 두가지로 구분되어 생산 및 사용되고 있다.

이러한, 자동차용 휠은 외주연에 타이어가 결합될 수 있도록 하는 원통형의 림이 갖추어지고, 상기 림의 내주연에 긴밀히 끼움 결합되어 림을 지지하여 주게 되는 디스크로 구성되는 것으로서, 상기의 림과 디스크가 각각 생산되어 림의 내주연에 디스크가 긴밀히 끼워지도록 한 상태에서 이들을 용접에 의해 견고하게 결합될수 있도록 되어 있는 것이다.

상기와 같이 자동차용 휠을 제작하기 위해서는 림과 디스크를 각각 성형시켜 준 다음 이들을 용접에 의해 결합시켜 주어야 하기 때문에 이들을 재질의 특성상 동일한 재질만을 사용할 수 밖에 없었던 것이다.

즉, 강철(STEEL) 또는 합금(ALLOY)중 어느 하나의 재질만을 선택하여 림과 디스크를 성형시켜 준 다음 동일 재질을 갖고 있는 부속품을 용접에 의해 결합시켜 주어야만 자동차용 휠에서 요구되는 수준의 강도를 유지할 수 있는 것이다.

상기와 같이 동일 재질의 부속품만을 사용할수 밖에 없었던 것은 차량은 도로를 고속으로 주행하는 것으로서, 주행도중 도로로 부터 직접적으로 충격을 전달받는 부위가 자동차용 휠로서, 자동차용 휠 자체가 약하게 되면 타어어휠이 충격을 지탱하지 못해 변형이 이루어질 경우 안전사고의 위험이 있기 때문에 하나의 재질로만 성형된 림이나 디스크를 사용하고 있으므로 인해 합금만을 사용할 경우 중량은 강철을 사용할때 보다는 상대적으로 가벼워지나 원자재를 전량 수입에 의존하고 있는 실정이어서 경제적인 손실을 가져왔고 또한 합금은 자체의 취성이 강하여 림의 플렌지부가 쉽게 깨지는 문제가 있다.

또한, 스틸재질만을 사용할 경우에는 차량에 요구되는 강도를 얻기 위하여 많은 량의 재료가 사용됨에 따라 중량이 무거워지게 되어 연료의 소비를 증가시키게 되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2010-0035817호(2010.04.07., 차량용 로드휠의 휠디스크 및 그 제조방법)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 갖는 제반 문제점들을 해결하고자 창출된 것으로 그 목적은, 림에 보강 부재가 매입되도록 성형하여 강도를 보강시킬 수 있는 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법 및 차량용 휠을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명의 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법은 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법은 설정된 곡률을 갖고, 양측부로 돌출되는 다수의 고정 돌기가 형성되는 다수의 보강 부재를 성형하는 보강 부재 성형 단계와; 용융 상태의 금속에 성형된 상기 보강 부재를 매립하되, 상기 다수의 고정 돌기가 상기 금속의 양측부로 노출되도록 성형하여 디스크를 성형하는 디스크 성형 단계; 및 상기 림의 내주면과 상기 디스크를 결합하는 결합 단계를 포함한다.

상기 보강 부재를, 링 형상의 보강 부재 몸체를 형성하고, 상기 보강 부재 몸체의 양측부에서 설정된 길이를 갖도록 돌출시키되, 상기 보강 부재의 길이 방향을 따라 교대로 어긋나는 방향으로 돌출되도록 상기 다수의 고정 돌기를 형성하고, 상기 다수의 고정 돌기에 간격을 이루어 다수의 통공을 천공한다.

상기 다수의 고정 돌기의 끝단에 원판 형상의 보조 돌기를 형성하고, 상기 보조 돌기의 끝단면이 상기 디스크의 외주면에 일치되도록 성형한다.

또한, 상기 보강 부재를, 링 형상의 보강 부재 몸체를 다수로 형성하고, 다수의 상기 보강 부재 몸체에 간격을 이루는 고정홀들을 천공하고, 상기 고정홀들 내주면에 거칠기 면을 성형하고, 상기 다수로 형성되는 보강 부재 몸체를 상기 디스크의 폭방향을 따라 간격을 이루도록 배치하고, 상기 다수로 형성되는 보강 부재 몸체의 상기 고정홀들 각각에 고정핀들 각각을 끼워 용접하고, 상기 고정핀들 각각에 다수의 통공을 천공하고, 상기 고정핀들 각각의 양측부를 상기 디스크의 외주면에 일치되도록 성형할 수도 있다.

상기 다수의 통공을, 원형 또는 다각 형상의 홀로 천공하되, 상기 다수의 통공 각각의 내경을, 일측에서 타측을 따라 점진적으로 증가되도록 형성하고, 상기 보강 부재 몸체의 외경을 따라 상기 내경이 증가되는 방향이 교차되도록 형성하는 것이 좋다.

한편, 본 발명은 상술한 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법에 의해 제조되는 차량용 휠을 제공한다.

본 발명은 림에 보강 부재가 매입되도록 성형하여 강도를 보강시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법을 통해 제조된 차량용 휠을 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 보강 부재를 보여주는 일부 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 보강 부재의 다른 예를 보여주는 일부 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법 및 이를 통해 제조되는 차량용 휠을 설명한다.

도 1은 본 발명의 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법을 보여주는 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법을 통해 제조된 차량용 휠을 보여주는 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따르는 보강 부재를 보여주는 일부 절개 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따르는 보강 부재의 다른 예를 보여주는 일부 단면도이다.

이하의 설명에서, 본 발명의 차량용 휠의 구성은 도 2 내지 도 4를 참조 하기로 한다.

도 1을 참조 하면, 본 발명의 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법은 보강 부재 형성 단계 -> 디스크 형성 단계 -> 림 준비 단계 -> 결합 단계의 순서로 실시된다.

보강 부재 형성 단계

본 발명에 따르는 보강 부재 형성 단계에서 설정된 곡률을 갖고, 양측부로 돌출되는 다수의 고정 돌기(320)가 형성되는 다수의 보강 부재(300)를 성형한다.

먼저, 링 형상의 보강 부재 몸체(310)를 형성한다.

그리고, 다수의 고정 돌기들(320)을 상기 보강 부재 몸체(310)의 양측부에서 설정된 길이를 갖도록 돌출시키도록 성형한다.

여기서, 상기 보강 부재 몸체(310)는 절삭 성형의 방식으로 성형할 수도 있고, 성형틀 내 용융된 금속을 사용하여 상기 형상으로 형성할 수도 있다.

도 2를 참조 하면, 보강 부재 몸체(310)는 링 형상으로 형성되며, 고정 돌기들(320)은 길이를 갖도록 보강 부재 몸체(310)의 양측부로부터 돌출 형성된다.

상기 고정 돌기들(320)은 보강 부재 몸체(310)의 길이 방향을 따라 교대로 어긋나는 방향으로 돌출되도록 형성할 수 있다.

더하여, 상기 고정 돌기들(320)에는 관통되는 다수의 통공(321)이 천공될 수 있다.

도면에 도시되지는 않았지만, 상술한 다수의 통공(321)을, 원형 또는 다각 형상의 홀로 천공할 수도 있다.

여기서, 상기 다수의 통공(321) 각각의 내경을, 일측에서 타측을 따라 점진적으로 증가되도록 형성한다.

더하여, 상기 보강 부재 몸체(310)의 외경을 따라 상기 내경이 증가되는 방향이 교차되도록 형성할 수도 있다.

또한, 상기 보강 부재 몸체(310)의 외면에 거칠기를 형성하는 공정을 추가로 실시할 수도 있다.

디스크 성형 단계

본 발명에 따르는 디스크 성형 단계에서는 용융 상태의 금속에 성형된 상기 보강 부재(300)를 매립할 수 있다.

여기서, 상기 다수의 고정 돌기(320)가 상기 금속의 양측부로 노출되도록 성형하여 디스크(200)를 성형할 수 있다.

예컨대, 성형하고자 하는 디스크(200)의 형상을 이룰 수 있는 성형장치의 성형 공간에 일정 온도로 용융된 금속을 주입하고, 일정 시간 이후 냉각하여 디스크(200)를 성형할 수 있다.

이때, 상술한 바와 같이 형성되는 보강 부재(300)를 상기 성형 공간 내에 위치시킨다.

따라서, 본 발명에 따르는 디스크(200)의 내부에는 보강 부재(300)가 매입될 수 있다.

여기서, 보강 부재 몸체(310)의 양측부에서 돌출 형성되는 고정 돌기들(320)의 끝단면은 디스크(200)의 양측부의 면에 일치되어, 외부에 노출될 수 있다.

한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 보강 부재 형성 단계에서, 다수의 고정 돌기(320)의 끝단에 원판 형상의 보조 돌기를 형성할 수도 있다.

이러한 경우, 실질적으로 보조 돌기의 끝단면이 상기 디스크(200)의 외주면에 일치되도록 성형된다.

따라서, 본 발명에 따르는 보강 부재(300)의 양측부로부터 돌출 형성되는 고정 돌기들(320)은 디스크(200)의 내부에 매입되어 접촉 면적이 증가되어 보강력 및 외부 충격시 충격 분산의 역할을 하고, 보강 부재 몸체(310)는 디스크(200)의 내부에서 디스크(200) 자체의 휨 변형를 방지하도록 할 수 있다.

더하여, 본 발명에 따르는 고정 돌기들(320)은 서로 어긋 나는 방향을 따라 순차적으로 형성됨으로써, 충격 분산을 더 효율적으로 이루도록 할 수 있다.

림 준비 단계

본 발명에서는 상술한 바와 같이 형성되는 디스크(200)가 끼워지는 중공을 갖는 림(100)을 준비한다.

결합 단계

본 발명에 따르는 결합 단계에서는 상술한 림(100)의 내주면과 상기 디스크(200)를 결합한다.

한편, 도 4를 참조 하면, 본 발명에서는 보강 부재(400)를, 링 형상의 보강 부재 몸체(410)를 다수로 형성할 수 있다.

그리고, 다수의 상기 보강 부재 몸체(410)에 간격을 이루는 고정홀들(411)을 천공한다.

이어, 상기 고정홀들(411) 내주면에 거칠기 면을 성형한다.

그리고, 상기 다수로 형성되는 보강 부재 몸체(410)를 상기 디스크(200)의 폭방향을 따라 간격을 이루도록 배치한다.

이어, 상기 다수로 형성되는 보강 부재 몸체(410)의 상기 고정홀들(411) 각각에 고정핀들(420) 각각을 끼워 용접한다.

더하여, 상기 고정핀들(420) 각각에 다수의 통공(421)을 천공할 수 도 있다.

이에 따라, 본 발명에서는 상기 고정핀들(420) 각각의 양측부를 상기 디스크(200)의 외주면에 일치되도록 성형할 수 있다.

상기의 구성 및 작용에 따라, 본 발명에 따르는 실시예는 림에 보강 부재가 매입되도록 성형하여 강도를 보강시킬 수 있는 이점을 갖는다.

이상, 본 발명의 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법 및 차량용 휠에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 림
200 : 디스크
300, 400 : 보강 부재
310, 410 : 보강 부재 몸체
320 : 고정 돌기
420 : 고정핀

Claims (5)

1. 설정된 곡률을 갖고, 양측부로 돌출되는 다수의 고정 돌기가 형성되는 다수의 보강 부재를 성형하는 보강 부재 성형 단계와, 용융 상태의 금속에 성형된 상기 보강 부재를 매립하되, 상기 다수의 고정 돌기가 상기 금속의 양측부로 노출되도록 성형하여 디스크를 성형하는 디스크 성형 단계와, 림의 내주면과 상기 디스크를 결합하는 결합 단계를 포함하되,
   상기 보강 부재를,
   링 형상의 보강 부재 몸체를 형성하고,
   상기 보강 부재 몸체의 양측부에서 설정된 길이를 갖도록 돌출시키되, 상기 보강 부재의 길이 방향을 따라 교대로 어긋나는 방향으로 돌출되도록 상기 다수의 고정 돌기를 형성하고,
   상기 다수의 고정 돌기에 간격을 이루어 다수의 통공을 천공하는 것을 특징으로 하는 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 보강 부재를,
   링 형상의 보강 부재 몸체를 다수로 형성하고,
   다수의 상기 보강 부재 몸체에 간격을 이루는 고정홀들을 천공하고,
   상기 고정홀들 내주면에 거칠기 면을 성형하고,
   상기 다수로 형성되는 보강 부재 몸체를 상기 디스크의 폭방향을 따라 간격을 이루도록 배치하고,
   상기 다수로 형성되는 보강 부재 몸체의 상기 고정홀들 각각에 고정핀들 각각을 끼워 용접하고,
   상기 고정핀들 각각에 다수의 통공을 천공하고,
   상기 고정핀들 각각의 양측부를 상기 디스크의 외주면에 일치되도록 성형하는 것을 특징으로 하는 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 다수의 통공을,
   원형 또는 다각 형상의 홀로 천공하되,
   상기 다수의 통공 각각의 내경을, 일측에서 타측을 따라 점진적으로 증가되도록 형성하되,
   상기 보강 부재 몸체의 외경을 따라 상기 내경이 증가되는 방향이 교차되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법.
   
5. 제 1항, 제3항, 제 4항 중 어느 한 항의 보강력을 갖는 차량용 휠 성형 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠.

Images