KR101671777B1 - 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 처리방법은, 2피스 접합 방식 로드휠의 디스크 및 림의 접합영역에 형성되는 에어밸브장착홀의 내측에 마찰용접용 공구를 삽입하는 삽입단계 및 상기 마찰용접용 공구를 회전시켜, 상기 에어밸브장착홀 둘레에 형성된 접합계면을 용접시키는 용접단계를 포함한다.

Description

2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법{Treatment Method of Airvalve Mounting Hole of Joining Interface for 2-Piece Joining Type Road Wheel}

본 발명은 2피스 접합 방식 로드휠의 접합영역에 형성되는 에어밸브장착홀의 접합계면을 처리하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 에어밸브장착홀의 내측에 마찰교반용접을 수행하여 에어밸브장착홀에서 누기현상이 발생하는 것을 방지하는 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법에 관한 것이다.

차량용 로드휠은 그 형태에 따라 다양한 방법에 의해 제조되고 있다. 그리고 최근의 추세에 따라 차량용 로드휠은 갈수록 경량화되며, 내구성이 증가하는 경향을 보인다.

차량용 로드휠은 디스크와 림을 포함하는 형태를 가지며, 종래에는 이와 같은 디스크 및 림을 한 번에 일체로 성형하는 방법이 널리 사용되고 있다. 그리고 최근에는, 디스크와 림을 별도로 제작하고, 이후 이들을 서로 접합하는 2피스 타입 로드휠이 개발되어 사용되고 있다.

이와 같은 2피스 타입 로드휠은 종래 일체식 로드휠에 비해 다양한 장점을 가지나, 디스크와 림 사이에 형성되는 접합계면을 통해 누기현상이 발생하는 문제가 있다.

따라서 접합계면을 통해 누설된 공기는 로드휠의 외측으로 배출되며, 이와 같은 경우 로드휠에 장착된 타이어의 공기가 지속적으로 누설되어 차량 운행 시 안정성이 크게 떨어지게 된다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 2피스 접합 방식 로드휠에 형성되는 디스크와 림의 접합계면에 누기현상이 발생하는 것을 방지하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법은, 2피스 접합 방식 로드휠의 디스크 및 림의 접합영역에 형성되는 에어밸브장착홀의 내측에 마찰용접용 공구를 삽입하는 삽입단계 및 상기 마찰용접용 공구를 회전시켜, 상기 에어밸브장착홀 둘레에 형성된 접합계면을 용접시키는 용접단계를 포함한다.

그리고 상기 삽입단계 이전에는, 상기 로드휠을 회전시키며, 상기 에어밸브장착홀 위치를 보정하는 보정단계가 더 포함될 수 있다.

또한 상기 삽입단계는, 상기 마찰용접용 공구가 상기 에어밸브 장착홀의 둘레 전체에 동시에 접촉되도록 삽입하는 것으로 할 수 있다.

그리고 상기 삽입단계는, 상기 에어밸브장착홀의 디스크 측 개구부를 통해 상기 마찰용접용 공구를 삽입하는 것으로 할 수 있다.

또한 상기 삽입단계 이전에는, 상기 2피스 접합 방식 로드휠을 기울여 상기 에어밸브장착홀이 수직 방향으로 기립되도록 각도를 보정하는 각도조절단계가 더 포함될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 디스크와 림의 접합 영역에 형성되는 에어밸브장착홀 둘레에 형성된 접합계면을 마찰교반용접에 의해 완전히 차폐시킬 수 있으므로, 에어밸브장착홀을 통해 누기현상이 발생하는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 공정이 매우 간단하고 신속하게 이루어지므로, 수율을 증대시키고 제조 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 2피스 접합 방식 로드휠의 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법에 있어서, 2피스 접합 방식 로드휠의 이송을 수행하기 위한 다관절유닛을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법에 있어서, 에어밸브장착홀의 위치를 보정하는 모습을 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법을 수행하기 위한 휠 고정유닛과 용접유닛의 모습을 나타낸 도면;
도 5는 2피스 접합 방식 로드휠의 접합 단면을 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법에 있어서, 에어밸브장착홀의 내측에 마찰교반용접을 수행하는 모습을 나타낸 도면; 및
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법을 수행한 이후, 에어밸브장착홀의 둘레 접합계면이 용접된 모습을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 2피스 접합 방식 로드휠(1)의 모습을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 2피스 접합 방식 로드휠(1)은 디스크(10) 및 림(20)을 포함하며, 상기 디스크(10)와 상기 림(20)이 서로 접합된 형태를 가진다.

이와 같은 2피스 접합 방식 로드휠(1)은 디스크(10) 및 림(20)을 각각 성형한 뒤, 상기 림(20)에 플로포밍 공정을 수행하고, 상기 디스크(10) 및 상기 림(20)을 서로 접합시키는 과정에 의해 제조될 수 있다.

상기 2피스 타입 로드휠(1)은 종래 일체식 로드휠에 비해 다양한 장점을 가지나, 디스크(10) 및 림(20)의 접합영역에 형성되는 에어밸브장착홀의 접합계면을 통해 누기현상이 발생하는 문제가 있다. 따라서 본 발명에서는, 2피스 접합 방식 로드휠(1)의 에어밸브장착홀 둘레에 형성되는 접합계면을 처리하여 누기현상을 해결하기 위한 방법을 제공한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법을 수행하기 위한 장치들을 각각 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법을 수행하기 위해, 다관절유닛(400)과, 위치보정유닛(300)과, 휠 고정유닛(500)과, 용접유닛(600)이 사용될 수 있다.

상기 다관절유닛(400)은 복수의 관절을 포함하는 가동부(420) 및 로드휠(1)을 파지하는 파지부(410)를 포함하며, 접합 공정을 마친 로드휠(1)을 상기 휠 고정유닛(500) 또는 상기 위치보정유닛(300) 측으로 이송시키는 역할을 수행한다.

그리고 상기 위치보정유닛(300)은 상기 로드휠(1)의 에어밸브장착홀에 상기 용접유닛(600)의 마찰용접용 공구(610)가 정확하게 삽입될 수 있도록 상기 휠 고정유닛(500)의 정확한 위치에 로드휠(1)을 고정하도록 하기 위한 역할을 수행한다.

또한 상기 휠 고정유닛(500)은 고정베이스(510)와, 상기 베이스로부터 틸팅 가능하게 형성되고, 상기 로드휠(1)을 고정시키는 고정부(520)를 포함한다.

즉 상기 휠 고정유닛(500)은 상기 고정베이스(520)와 상기 베이스(510) 간의 틸팅 각도를 조절하여 상기 로드휠(1)을 기울이고, 상기 로드휠(1) 내측에 형성된 에어밸브장착홀(30, 도 5 참조)이 수직 방향으로 기립되도록 각도를 보정하게 된다. 이는 용접유닛(600)에 구비된 마찰용접용 공구(610)가 수직 방향으로 진입하기 용이하도록 하기 위해서이다.

그리고 설명한 바와 같이 상기 용접유닛(600)은 상기 휠 고정유닛(500)에 고정된 로드휠(1)에 마찰교반용접을 수행하는 구성요소이며, 툴에 마찰용접용 공구(610)를 고정시켜 용접을 수행하게 된다.

이상과 같은 각 장치들을 통해 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면을 처리하는 방법은 보정단계와, 각도조절단계와, 삽입단계와, 용접단계를 포함한다. 이하에서는 이들 각 단계에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 상기 보정단계는 상기 로드휠(1)의 회전 변위를 조절하여 이후 용접단계가 원활하게 수행되도록 하기 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 위치보정유닛(300)에 의해 수행될 수 있다.

상기 위치보정유닛(300)은 상기 로드휠(1)이 안착되는 회전베이스(310)와, 상기 로드휠(1)의 회전 변위를 측정하는 변위측정부(320)를 포함한다.

상기 회전베이스(310)는 상기 로드휠(1)이 상부에 안착된 상태에서 회전 가능하게 형성되며, 상기 변위측정부(320)는 회전되는 로드휠(1)의 접합부를 센싱하여 회전 변위를 측정하게 된다. 상기 접합부라 함은, 디스크(10) 및 림(20)의 접합영역을 말하는 것으로, 상기 변위측정부(320)는 상기 접합영역에 형성된 에어밸브장착홀의 위치를 파악하여 상기 회전베이스(310)의 회전각을 제어하게 된다.

이후 다관절유닛(400)은 상기 로드휠(1)을 상기 휠 고정유닛(500) 측으로 이송시키고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 휠 고정유닛(500)의 고정부(520)에 상기 로드휠(1)을 고정시킨다.

그리고 이와 같은 상태에서 상기 고정부(520)를 틸팅함에 따라 상기 로드휠(1)을 기울여 에어밸브장착홀을 수직 방향으로 기립시키고, 상기 용접유닛(600)은 상기 휠 고정유닛(500)에 고정된 로드휠(1)에 마찰교반용접을 수행하게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 디스크(10)와 상기 림(20)의 사이에는 접합계면(I)이 나타나며, 이는 상기 에어밸브장착홀(30)을 가로지르는 형태로 형성된다.

이때 상기 용접유닛(600)은 디스크(10) 및 림(20)의 접합영역에 형성되는 에어밸브장착홀(30)의 내측에 마찰용접용 공구(610)를 삽입하고, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 마찰용접용 공구(610)를 회전시켜, 상기 에어밸브장착홀(30) 둘레에 형성된 접합계면(I)을 용접시킨다.

이에 따라 도 7에 도시된 바와 같이 에어밸브장착홀(30)의 둘레 영역에는 용접부(W)가 형성되어 접합계면(I)이 차폐되며, 상기 에어밸브장착홀(30)을 통한 누기현상을 방지할 수 있다.

한편 본 실시예의 경우 상기 마찰용접용 공구(610)를 상기 에어밸브장착홀(30)에 삽입하는 과정은, 상기 마찰용접용 공구(610)가 상기 에어밸브 장착홀(30)의 둘레 전체에 동시에 접촉되도록 삽입하는 것으로 할 수 있다. 이는 상기 에어밸브장착홀(30)의 둘레에 형성된 접합계면(I)의 전체 영역이 균일하게 용접되도록 하기 위해서이다.

또한 상기 마찰용접용 공구(610)는 상기 에어밸브장착홀(30)의 디스크(10) 측 개구부를 통해 상기 마찰용접용 공구를 삽입하는 것으로 할 수 있다. 이는 상기 에어밸브장착홀(30)의 접합계면(I)을 기준으로, 디스크(10) 측은 내면이 직선 형태로 형성되는 반면, 림(20) 측의 내면은 에어밸브를 고정시키기 위한 단차들이 다수 형성되기 때문이다.

이와 같이 본 발명은 디스크(10)와 림(20)의 접합 영역에 형성되는 에어밸브장착홀(30) 둘레에 형성된 접합계면(I)을 마찰교반용접에 의해 완전히 차폐시킬 수 있으므로, 에어밸브장착홀(30)을 통해 누기현상이 발생하는 것을 원천적으로 차단할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

1: 로드휠 10: 디스크
20: 림 30: 에어밸브장착홀
300: 위치보정유닛 310: 회전베이스
320: 변위측정부 400: 다관절유닛
410: 파지부 420: 가동부
500: 휠 고정유닛 510: 고정베이스
520: 고정부 600: 용접유닛
610: 마찰용접용 공구 I: 접합계면
W: 용접부

Claims (5)

1. 에어밸브장착홀의 일부가 형성된 디스크와 상기 에어밸브장착홀의 나머지 일부가 형성된 림이 서로 접합되되, 상기 디스크 측에 형성된 에어밸브장착홀 일부의 내주면은 평탄하게 형성되며, 상기 디스크와 상기 림의 접합계면 양단이 외주면 및 내주면에 각각 노출되도록 형성된 2피스 접합 방식 로드휠의 상기 에어밸브장착홀을 통한 누기현상을 방지하기 위한 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법에 있어서,
   상기 2피스 접합 방식 로드휠을 기울여 상기 에어밸브장착홀이 수직 방향으로 기립되도록 각도를 보정하는 각도조절단계;
   상기 에어밸브장착홀의 디스크 측 개구부를 통해 상기 에어밸브장착홀의 내측에 마찰용접용 공구를 삽입하되, 상기 마찰용접용 공구가 상기 에어밸브 장착홀의 둘레 전체에 동시에 접촉되도록 삽입하는 삽입단계; 및
   상기 마찰용접용 공구를 회전시켜, 상기 마찰용접용 공구의 둘레 방향으로 상기 에어밸브장착홀 둘레에 형성된 접합계면을 용접시킴에 따라 상기 에어밸브장착홀의 내주면에 노출되는 용접부를 형성하여, 상기 접합계면을 따라 상기 로드휠의 외주면으로부터 상기 에어밸브 장착홀 내부 방향으로 이어지는 공기 유동 경로를 차폐하는 용접단계;
   를 포함하는 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 삽입단계 이전에는,
   상기 로드휠을 회전시키며, 상기 에어밸브장착홀 위치를 보정하는 보정단계가 더 포함되는 2피스 접합 방식 로드휠의 에어밸브장착홀 접합계면 처리방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

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