KR20150083114A - 승용차용 차량 휠 - Google Patents

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KR20150083114A
KR20150083114A KR1020157014939A KR20157014939A KR20150083114A KR 20150083114 A KR20150083114 A KR 20150083114A KR 1020157014939 A KR1020157014939 A KR 1020157014939A KR 20157014939 A KR20157014939 A KR 20157014939A KR 20150083114 A KR20150083114 A KR 20150083114A
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webs
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KR1020157014939A
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베르너 케르멜크
칼 로데
귄터 스텔제르
Original Assignee
맥시온 휠스 저머니 홀딩 게엠베하
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Abstract

본 발명은 예를 들면 승용차용의 차량 휠에 관한 것으로서, 림부(1)와 연결된 디스크부(20) 및 차량 허브와 림부 사이에 힘을 전달하기 위해 반경방향으로 연장된 복수의 바퀴살 배치물(30)을 구비하고, 시트 금속 블랭크로부터 일체로 형성된 디스크부(20)는 휠 볼트용 볼트 구멍들(23) 및 차량 허브용 중심 구멍(45)을 갖는 중심부(21)를 구비한다. 각각의 바퀴살 배치물(30)은 반경방향으로 연장된 측면 웹(32)에 양측면이 병합되는 중심 웹(31) 및 측면 웹에 대해 한번 더 휘어지는 엣지 웹(33)을 구비하고, 측면 웹은 중심 웹의 표면으로부터 외측으로 휘어지며, 여기서 상기 웹들의 반경방향 외측 단부들은 휠 축과 평행하게 정렬된 디스크 림(22)에 병합되고, 모든 바퀴살 배치물(30)을 서로 연결시키며 통기공들(40)의 범위를 정한다. 구조적인 단점들이 없이, 동일하지 않은 수의 볼트 구멍들과 바퀴살 배치물을 갖는 강재 차량 휠들을 제공하기 위해서, 중심부(21)에 내측 환형 비드(24)와 외측 환형 비드(25)가 형성되고, 이 비드들은 서로 그리고 디스크 림(22)과 동심을 이루고, 볼트 구멍들(23)을 구비한 돌출된 환형 스트립(26)이 상기 비드들 사이에 형성된다.

Description

승용차용 차량 휠{VEHICLE WHEEL FOR PASSENGER CARS}
본 발명은 차량 휠, 특히 승용차용 차량 휠에 관한 것으로서, 이 차량 휠은 타이어를 유지하는 림부와 림부에 연결된 디스크부를 구비하고, 디스크부는 일체의 시트 금속 블랭크(sheet metal blank)를 성형(forming) 및 커팅(cutting) 또는 펀칭(punching)하여 형성되고 휠 볼트용 볼트 구멍들과 차량 허브용 중심 구멍을 구비한 중심부를 구비하며, 디스크부는 또한 차량 허브와 림부 사이에 힘을 전달하기 위해 판금 성형(sheet metal forming)에 의해 형성된 반경방향으로 연장된 복수의 바퀴살 배치물(spoke arrangements)을 구비하고, 여기서 각각의 바퀴살 배치물은 반경방향으로 연장된 중심 웹 및 엣지 웹을 구비하고, 중심 웹은 반경방향으로 연장된 측면 웹에 양측면이 병합되고, 측면 웹은 중심 웹의 표면으로부터 외측으로 휘어지고, 엣지 웹은 측면 웹에 대해서 한번 더 휘어지고, 여기서 중심 웹들 및 측면 웹들의 반경방향 외측 단부들은 폐쇄된 환형 디스크 림에 병합되고, 각각의 경우에 인접한 바퀴살 배치물의 엣지 웹들과 함께 림부와 디스크부 사이의 연결용 연결부를 형성하고, 엣지 웹들과 디스크 림 사이의 영역에 걸쳐 연장되는 통기공들의 범위를 정하며, 환형 디스크 림은 축과 정확히 평행하게 또는 휠 축과 실질적으로 평행하게 정렬되고 모든 바퀴살 배치물을 서로 연결시키며 금속 시트로부터 일체로 형성된다.
청구항 1의 전제부의 기초가 되는, 승용차용의 논의 중인 유형의 차량 휠은 출원인에 의해 EP 1 262 333 A2에 공지되어 있고, 일반적으로 시장에서 '구조 휠(structual wheel)'이라 불리며 이는 'Versastyle®'이라는 명칭으로 출원인에 의해 판매되고 있다. 이 차량 휠은 성형(forming)에 의해 강판으로부터 제조되고 비교적 큰 면적의 통기공들을 구비한 차량 휠의 디자인으로 인해, 알루미늄 휠에 의해 휠의 무게 측면에서 경제적으로 경쟁할 수 있을 뿐만 아니라, 한편으로는 여러 번에 걸쳐 성형된 바퀴살 배치물들(spoke arrangements) 사이의 상호 작용으로 인해 차량 휠이 이목을 끌만한 디자인을 갖고, 다른 한편으로는 휠 캡(hubcap)을 구비한 차량 휠의 총 무게가 비슷한 주조 알루미늄 차량 휠에 비해 어떠한 불리함도 갖지 않고 큰 면적의 통기공들 및 서로 다른 휠 캡들이 상기 차량 휠과 함께 사용될 수 있기 때문에, 디자인 측면에서 경제적으로 경쟁할 수 있다.
EP 1 262 333 A1은 지금까지 5개의 볼트 구멍들 및 볼트 구멍들에 대해 대칭으로 분포된 5개의 바퀴살 배치물로만 제조되어 왔던 승용차용 강재로 만들어진 새로운 유형의 성형된 차량 휠을 형성한다. 다른 제조업체들은 US 7 104 611 B2 또는 EP 1 790 499 A1이 보여주는 바와 같이, 또한 이러한 유형의 차량 휠에 대한 새로운 아이디어를 제시하였는데, 예를 들면 이 새로운 아이디어에는 상기 차량 휠에 대한 최소의 수정사항들이 기재되고, 이 새로운 아이디어는 모두 가장 근접한 종래기술인 상기 차량 휠로부터 출발한다.
승용차들, 특히 소형, 콤팩트형 및 중형 카테고리의 승용차들은 종종 4-홀 체결 구조(4-hole fastening)를 갖는 차량 휠들을 필요로 한다. 그리고 EP 1 262 333 A2에 따른 휠 구조에서는 동수의 볼트 구멍들 및 바퀴살 배치물이 필요하기 때문에, EP 1 262 333 A2에 따른 휠 구조는 4개의 바퀴살 배치물을 갖는 강재 차량 휠로 된다.
본 발명의 목적은 EP 1 262 333 A2에 기술된 종류의 구조 휠의 중요한 장점들을 잃지 않고 서로 다른 수의 볼트 구멍들과 바퀴살 배치물을 가질 수 있는 강재 차량 휠을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 바퀴살 배치물의 수와 볼트 구멍들의 수가 동일하지 않고, 볼트 구멍들에 대한 바퀴살 배치물의 수의 비는 자연수가 아니며, 내측 환형 비드와 외측 환형 비드가 중심부에 형성되고, 이 비드들은 서로 그리고 디스크 림과 동축을 이루고 이 비드들 사이에는 볼트 구멍들을 구비한 돌출된 환형 스트립이 형성된다는 사실에 의해 달성된다. 강재 시트 블랭크의 판금 성형에 의해 제조된 본 발명에 따른 차량 휠의 경우에, 중심부에 내측 환형 비드와 외측 환형 비드가 제공되고 이 비드들 사이에는 볼트 구멍들이 배열된 돌출된 환형 스트립이 형성되기 때문에, 일반적인 종래기술과 비교하여 중심부의 근본적인 재설계에 의해 한편으로는 볼트 구멍들 및 다른 한편으로는 바퀴살 배치물의 동일하지 않은 개수가 얻어진다. 외측 환형 비드를 통해 바퀴살 배치물이 배열된 영역으로부터 중심부를 분할함으로써, 비록 선택한 비율로 인해 인접한 2개의 바퀴살 배치물의 위치에 대한 볼트 구멍의 위치가 반드시 하나의 볼트 구멍에서 다음의 볼트 구멍으로 전환될지라도, 한편으로는 볼트 구멍들 및 다른 한편으로는 바퀴살 배치물의 동일하지 않은 비율에도 불구하고, 모든 휠 하중이 림부로부터 허브로 전달될 수 있다. 2개의 환형 비드들은 중심부의 적절한 보강 및 바퀴살 배치물로부터 중심부로의 더욱 균일한 하중 전달을 보장한다.
환형 비드들은 저면들을 구비하고, 여기서 내측 및 외측 환형 비드들의 저면들은 바람직하게는 차량 허브에 차량 휠을 지지하기 위해 단지 중심부 및 휠 디스크의 지지 표면을 형성한다. 환형 비드들은 동일한 깊이로 둥글게 배열되는 방식으로 설계될 수 있다. 그러나, 볼트 구멍들의 영역에서 환형 비드들의 변형 능력을 통해 조여진 휠 볼트들의 자체 잠금(self locking)을 위한 추가적인 탄성 이동(spring travel)을 제공하기 위해, 외측 환형 비드의 저면 및/또는 내측 환형 비드의 저면은 볼트 구멍들의 영역에서 부분적으로 돌출될 수 있다.
내측 환형 비드와 외측 환형 비드 사이의 간격은 바람직하게는 볼트 구멍 직경의 2배보다 작고, 바람직하게는 볼트 구멍 직경의 1.5배를 초과한다. 이러한 설계는 바퀴살 배치물을 위해 비교적 넉넉한 배치 영역을 이끌어내고, 따라서 큰 면적의 통기공들을 허용한다.
바람직하게는 인접한 바퀴살 배치물의 측면 웹들은 각각 공통의 시작 지점을 구비하고, 특히 유리하게는 상기 시작 지점은 외측 환형 비드에 위치하거나 외측 환형 비드에 직접 병합될 수 있다. 볼트 구멍들의 수에 대한 바퀴살 배치물의 수의 비율에 따라, 유리하게는 변형들의 대부분에서 볼트 구멍들 중 정확히 하나 및 인접한 바퀴살 배치물의 정확히 하나의 시작 지점은 반경선 상에 그리고 반경선에 대해 대칭으로 배열된다. 볼트 구멍들의 수에 대한 바퀴살 배치물의 수의 비율은 특히, 4개의 볼트 구멍들을 갖는 차량 휠의 경우에는 3/4, 5/4, 7/4 또는 5개의 볼트 구멍들을 갖는 차량 휠의 경우에는 4/5, 6/5, 7/5 또는 8/5일 수 있다. 대안적인 실시예에서, 특히 4개의 볼트 구멍들과 6개의 바퀴살 배치물을 갖는 차량의 경우에는 2개의 볼트 구멍들 및 인접한 바퀴살 배치물의 2개의 시작 지점들은 반경선 상에 그리고 반경선에 대해 대칭으로 배열될 수 있다. 2개의 반경선들은 바람직하게는 일직선이고 따라서 차량 휠의 분할 면을 형성한다. 그리고 이 실시예들에서, 바람직하게는 림부에 배열된 차량 휠용 밸브 구멍은 마찬가지로 볼트 구멍 및 인접한 바퀴살 배치물의 시작 지점이 이미 위치해 있는 반경선 상에 그리고 반경선에 대해 대칭으로 배열될 수 있다.
또 다른 바람직한 선택으로서, 본 발명에 따른 차량 휠의 모든 바퀴살 배치물의 중심 웹들은 적어도 부분적으로 휠 축과 직각으로 배열된 면에 놓일 수 있다. 차량 휠 상에서, 이것은 중심부 및 폐쇄형 디스크 림 사이의 반경방향의 일부 길이에 걸쳐서 적어도 모든 바퀴살 배치물의 중심 웹들이 공통의 면을 정의하는 부분을 생기게 한다. 이것은 모든 바퀴살 배치물의 측면 웹들이 또한 관련된 엣지 웹들에 대한 전환 영역에서 반경방향의 일부 길이에 걸쳐서 중심 웹들과 부분적으로 평행하게 배열된 경우에 특히 유리하고, 따라서 제1 면보다는 더 외측에 위치한 제2 면을 정의한다.
또 다른 바람직한 선택으로서, 바퀴살 배치물의 측면 웹들 사이의 간격, 즉 동일한 바퀴살 배치물의 2개의 측면 웹들 사이의 틈은, 중심부로부터 외측 바퀴살 단부들의 방향으로 연속적으로 테이퍼지고, 그리고 나서 다시 넓어질 수 있다. 한편으로는 중심 웹 및 측면 웹으로부터 엣지 웹으로의 전환 영역 사이의 최대 깊이는 특히 통기공들의 크기 영역에서, 즉 통기공들이 형성된 영역에서 바람직하게는 10mm ~ 30mm이고, 이것은 상기 바퀴살 깊이를 통해 한편으로는 디스크 림 및 다른 한편으로는 바퀴살 배치물과 중심부의 외측 환형 비드의 연결 영역 사이에 충분한 휨 강성을 얻기 위해서 최소 깊이가 반경방향의 일부 길이의 영역에서 10mm를 초과하는 경우에특히 유리하다.
엣지 웹들 및 중심 웹의 전방 엣지들, 즉 통기공과 바로 인접한 상기 전방 엣지들은 휠 축과 비스듬히 배열될 수 있다. 이것은 후방측에서 통기공들을 펀칭하여 달성될 수 있다.시작 지점들에서, 인접한 바퀴살 배치물의 병합부들은 특히 중심부에 의해 형성된 영역 밖으로 현저한 변형들을 가지며, 여기서 이 바퀴살의 시작은 바람직하게는 V-형상 물결모양과 유사한 방식으로 시트 금속 블랭크 밖으로 휘어진다.
본 발명에 따른 차량 휠들의 추가 장점들 및 실시예들은 도면에 도시된 이하의 예시적인 실시예들의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 변형 실시예에 따른 차량 휠을 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 차량 휠을 나타낸 외부 평면도,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도,
도 4는 약간 수정된 구성을 갖는 차량 휠을 절개한 도 3과 유사한 단면도,
도 5는 예시적인 제3 실시예에 따른 차량 휠을 나타낸 사시도,
도 6은 도 5에 따른 차량 휠의 전방을 나타낸 평면도,
도 7은 예시적인 제4 실시예에 따른 차량 휠을 나타낸 도면.
도 1 내지 3에서 도면부호 10으로 전체적으로 표시된, 4-홀 체결 구조의 차량 허브(vehicle hub)를 갖는 승용차용 차량 휠은 공지의 방식으로 공동 회전을 위해 특히 용접으로 디스크부(20)에 연결되는 림부(1)를 구비한다. 림부(1)는 성형 공정 중에 용접에 의해 폐쇄형 고리로 변형되고, 도 3으로부터 명확하게 드러나는 바와 같이, 차량 타이어를 유지하기에 적합하고, 이 경우에는 서로 다른 방법들로 만들어진 웰 클랭크들(well flanks)(3, 4), 타이어의 개별 타이어 비드(미도시)와 직접 접하는 림 숄더들(rim shoulders)(6) 및 림 플랜지들(7, 7A)을 구비한 림 웰(rim well)(2)이 제공되는 방식으로, 복수의 프로파일링 작업(profiling operation)에서 프로파일 가공되는, 성형 시트 강재 스트립(formed sheet steel strip)으로 구성된다. 차량 휠이 장착된 상태에서, 도 3의 좌측 웰 플랭크(4)는 외측을 향하고, 장착된 타이어에 필요한 공기압을 채우기 위해 차량 밸브를 수용하도록 밸브 구멍(8)을 구비한다. 따라서 림 플랜지(7A)는 휠의 외측에 놓이는 림 플랜지를 형성한다. 서로 다른 크기들로 확장된 전환 영역들(transitional regions)(9)으로 인해, 림부(1)는 특수한 차량용 사양들과 대응하는 개구 폭을 구비한다.
마찬가지로 디스크부(20)는 강재 시트를 판금 성형하여, 바람직하게는 적절한 초기 두께를 갖는 둥근 시트 강재 블랭크(round sheet steel blank)를 판금 성형하여 제조된다. 차량 휠(10)의 디스크부(20)의 하나의 고유 특징은 바퀴살 배치물(30)에 의해 형성되고, 바퀴살 배치물은 차량 휠(10)의 둘레에 총 5개로 분포되고, 디스크부(20)의 중심부(21)를, 디스크부(20)와 림부(1)의 림 웰(2)의 저면을 연결하는 역할을 하는 폐쇄형 디스크 림(22)에 연결한다. 중심부(21), 바퀴살 배치물(30) 및 원형 디스크 림(22)은 디스크부(20)의 일체의 부품이고, 성형 및 펀칭에 의해 동일한 시트 금속 블랭크로부터 제조된다.
디스크부(20)의 중심부(21)는 차량 휠(10)을 4-홀 체결 구조를 갖는 차량의 차량 허브에 연결하는데 이용된다. 따라서 중심부(21)는 각각 서로 90도씩 이격되어 배열된 4개의 볼트 구멍들(23)을 구비한다. 4개의 볼트 구멍들(23)은 모두 환형 스트립(26) 상에 형성되고, 이 환형 스트립은 다시 한번 도 3으로부터 가장 명확하게 드러나는 바와 같이, 휠 축(A) 쪽 내측에서는 원형 디자인의 내측 환형 비드(24)에 의해 그리고 디스크 림(22) 쪽 외측에서는 외측 환형 비드(25)에 의해 경계를 이룬다. 2개의 환형 비드들(24, 25)의 성형으로 인해, 환형 스트립(26)은 환형 비드들(24, 25)의 저면들(24', 25')에 대하여 돌출되고, 그리고 이 정도까지, 차량 허브 상에서 차량 휠(1)의 디스크부(20)를 위해, 저면들(24', 25')에 의해 형성된 지지 표면(abutment surface)에 대해서 약간 돌출된다.
각각의 바퀴살 배치물(30)은 중심의, 반경방향 외측으로 연장된 중심 웹(31)을 구비하고, 중심 웹은 외측으로 휘어진 측면 웹(32)에 의해 양측에서 경계를 이루며, 중심 웹(31)과 측면 웹(32) 사이의 휨과 반대방향으로 휘어진 엣지 웹(33)이 측면 웹(32)과 인접하게 존재하고, 이로 인해 각각의 바퀴살 배치물(30)에는 휘어진 단부 또는 엣지 림들(limbs)을 갖는 대략 U자형 단면 프로파일이 적어도 부분적으로 제공된다. 측면 웹들(32), 중심 웹(31) 및 적어도 부분적으로 또한 엣지 웹들(33)은 디스크 림(22) 안으로 균일하게 합쳐지고, 도 3으로부터 분명하게 드러나는 바와 같이, 도시된 예시적인 실시예에서, 디스크 림은 휠 축(A)과 정확히 평행하게 정렬되고 림 웰(2)의 저면에 지지되는 원형 고리를 형성하며 바퀴살 배치물(30)의 중심 웹들의 연장 영역에서 거기에 용접된다. 비교적 큰 면적의 통기공(40)은 각각의 경우에 인접한 2개의 바퀴살 배치물(30) 사이에서 펀칭되고, 여기서 디스크 림(22)은, 디스크 림이 개별 통기공(40)과 인접한 영역에서, 비스듬한 전방 엣지(27)를 구비하고, 전방 엣지는 바람직하게는 통기공을 위한 펀칭 공정에 의해 비스듬하게 스탬핑(stamping)된다. 그럼에도 불구하고, 적어도 이 영역에서 디스크 림(22)은 내측으로 한번 이상 휘어진 보강 파형부(reinforcing corrugation)를 구비하지 않고도 전적으로 축과 평행하다. 통기공들(40)의 영역에서 거의 정확히 축과 평행한 디스크 림(22)의 이 프로파일은, 각각의 바퀴살 배치물(30)의 엣지 웹들(33) 또는 측면 웹들(32)이 디스크 림(22)으로, 따라서 둘레방향의 통기공들의 단부로 합쳐지는 영역까지, 각각의 통기공(40)의 비교적 큰 원호(arc) 길이에 걸쳐서 둘레방향으로 연속된다.
측면 웹들(32) 및, 관련이 있는 경우 인접한 바퀴살 배치물(30)의 엣지 웹들(33)은 반경방향 내측 단부들에서 서로 합쳐지거나 모아진다는 것이 또한 도 1 및 2로부터 분명하게 드러나고, 여기서 인접한 바퀴살 배치물(30)의 2개의 측면 웹들(32)은 공통의 시작 지점(35)을 구비하고, 이 시작 지점은 중심부(21)의 폐쇄형 외측 환형 비드(25)의 약간 외부에 생기거나 또는 정확히 환형 비드(25)에 생긴다. 2개의 모아지는 측면 웹들은 휠의 외부를 향하여 현저한 방식으로 변형되고 이와 동시에 측면에 대해 V자 형상으로 넓어지는 돌기부 또는 파형부를 형성하고, 이에 따라 통기공들의 내부에 대해 반경방향으로 디스크부를 상당히 강화시킬 수 있다. 외측 환형 비드(25)는 전환 영역의 중심부(21)에 있는 폐쇄형 보강 파형부(encircling reinforcing corrugation)를 바퀴살 배치물(30) 및 바퀴살 배치물의 표시된 변형부들에 제공한다.
예시적인 제1 실시예에 따른 차량 휠(10)의 경우에, 중심부에 4개의 볼트 구멍들(23)이 존재하고, 동시에 디스크부(20)는 5개의 바퀴살 배치물(30)을 갖는다. 볼트 구멍들(23) 개수에 대한 바퀴살 배치물(30) 개수의 비는 5/4 또는 1.25이다. 5개의 바퀴살 배치물로 인해, 또한 인접한 바퀴살 배치물(30)에 대한 5개의 발생 시작 지점(35)이 존재한다. 5개의 시작 지점들(35) 중 하나는 볼트 구멍들(23) 중 하나와 동일한 반경선 상에 위치한다. 림부(1)의 밸브 구멍(8)도 동일한 반경선 상에 배열된다. 다른 시작 지점들(35)은 각각 서로에 대해서 72도씩 이격되어 있고, 이런 이유로 각각의 시작 지점(35)과 인접한 볼트 구멍들(23) 사이에는 서로 다른 각도 간격들이 얻어진다. 그럼에도 불구하고, 외측 환형 비드(25)는 개별 바퀴살 배치물(30)의 바퀴살 구조와 함께, 차량 휠(10)이 충분한 휨 강성(bending stiffness) 및 비틀림 강성(torsional stiffness)을 가질 수 있게 한다.
환형 비드들(24, 25)의 저면들(24', 25')에 의해 정의된 차량 휠(10)의 지지 표면에 대한 개별 바퀴살 배치물(30)의 굴절도(degree of curvature) 및 디스크부(20)가 림부(10) 안으로 눌려지는 깊이는, 외측을 향하여 축방향으로 가장 멀리 있거나 휠의 외측을 향하여 가장 멀리 돌출된, 외측을 향하는 아치형상의 측면 웹들(32) 또는 엣지 웹들(33)의 구간들이 외측 림 플랜지들(7A)의 전방측들보다 멀지 않게 돌출되도록 선택된다. 중심 웹(31)과 측면 웹들(32) 사이의 성형 작업은, 엣지 웹들(33) 또는 측면 웹들(32)의 외측 플랭크들이 중심 웹(31)에 대하여 적어도 10mm, 따라서 디스크부(20)의 초기 시트 금속 두께의 2배 이상, 바람직하게는 3배 이상 변형되도록 선택된다. 개별 바퀴살 배치물(30)의 변형 작업은, 더욱이, 다시 한번 도 3으로부터 분명하게 드러나는 바와 같이, 모든 바퀴살 배치물(30)의 개개의 중심 웹(31)이 반경방향의 일부 길이에 걸쳐서 휠 축(A)과 수직이 되도록 수행되고, 그 결과 모든 중심 웹들(31)은 공통면을 정의한다. 엣지 웹들(33) 또는 측면 웹들(32)의 외측 경계면들은 또한 반경방향의 일부 길이에 걸쳐서 중심 웹(32)과 나란하게 배열되어, 휠 축(A)과 수직으로 배열되고, 이에 따라 적어도 하나의 제2 가상면을 정의하고, 여기서 이 2개의 가상면들은 반경방향의 일부 길이에 걸쳐서 서로에 대해 같은 변형 정도를 가지며, 바퀴살 깊이는 이 영역에서 일정하다.
도시된 예시적인 실시예에서, 내측 환형 비드(24)에 대해서 반경방향으로 연장된 중심 구멍 림(46)에 의해 경계를 이루는 중심 구멍(45)이 디스크부(20)의 중심에 형성된다. 차량 휠(10)의 구성에서, 중심 구멍 림은 외측방향으로 전혀 돌출되지 않는다. 환형 비드들의 바닥 엣지들(24', 25')은 폐쇄형의 구조이지만, 바닥 엣지들은 환형 비드들(24, 25)의 저면들에 의해 다르게 형성된 지지 표면에 대하여 볼트 구멍들(23)의 영역에서 약간 돌출될 수 있고, 그 결과 차량 허브에 차량 휠(10)을 고정하기 위해 볼트들이 조여질 때 차량 휠(10)의 중심부(21) 안에 특정한 변형이 또한 생길 수 있고, 그리고 개개의 휠 볼트들에서 동적 진동에 대한 자체 잠금 효과(self locking effect)가 얻어질 수 있다.
개별 바퀴살 배치물(30)은 중심부(21)로부터 디스크 림(22)을 향하여 그것의 반경방향 길이에 걸쳐서 폭이 변한다. 개별 통기공들(40)에 바로 인접한 영역에 있는 엣지 웹들(33)이 반경선에 비스듬하게 놓여서, 그 결과 바퀴살 배치물(30)은 어떠한 경우에도 통기공(40)과 인접한 영역의 2개의 인접한 바퀴살 배치물(30) 사이의 (도 2에서 도면부호 36으로 표시된) 전환 지점에서보다 디스크 림(22)으로의 전환 지점에서 둘레방향에서 더 작은 폭을 가질 뿐만 아니라, 각각의 바퀴살 배치물(30)의 중심웹(31)의 폭은, 처음에는 현저하고 연속적으로 중심부(21)와 거의 같은 비교적 큰 폭으로부터 테이퍼지고, 그리고 나서는 도 2의 평면도로부터 분명하게 드러나는 바와 같이, 디스크 림(22)에 바로 인접한 영역에서 다시 증가하기 전에는 거의 테이퍼지지 않거나 거의 일정한 상태로 있게, 중심부(21)로부터 디스크 림(22)까지 반경방향에서 변한다.
도 4는 전술한 차량 휠과 유사한 차량 휠(60)의 예시적인 제2 실시예를 도시하고, 이 차량 휠은 4개의 볼트 구멍들(73)과 5개의 바퀴살 배치물(80)을 갖는 디스크부(70)를 구비할 수 있고, 바퀴살 배치물은 중심 웹들(81), 측면 웹들(82) 및 엣지 웹들을 구비하고 통기공들(90)의 범위를 정한다. 앞선 예시적인 실시예에서와 같이, 디스크 림(72)은 휠 축(A)과 정확히 평행하게 배열되고, 모든 볼트 구멍들(73)은 환형 스트립(76)의 영역에 위치하고, 환형 스트립은 내측 환형 비드(74) 및 외측 환형 비드(75)의 저면들에 대해서 돌출된다. 인접한 바퀴살 배치물(8)의 측면 웹들(82)에 대한 변형들의 발생 또는 시작 지점들(85)은 각각의 경우에 외측 환형 비드(75)의 영역에 위치한다. 그러나 앞선 예시적인 실시예와는 다르게, 이 경우에 내측 환형 비드(74)는 그의 폐쇄형 원호 길이의 전체에 걸쳐서 동일한 깊이를 가지며, 이런 이유로 환형 비드(74)의 저면(74')은 가상면의 어디에나 있게 되고, 따라서 차량 허브에 폐쇄형(encircling) 지지 표면을 형성한다. 한편, 외측 환형 비드(75)의 저면(75')은 앞선 예시적인 실시예와 마찬가지로 볼트 구멍들(73)의 영역에서 약간 돌출된다. 또한, 중심 구멍(95)은 휠 축(A)과 나란한, 외측으로 휘어진 환형 웹(96)에 의해 경계를 이룬다.
도 5 및 6에 따른 차량 휠(110)의 경우에, 앞선 예시적인 실시예들에서와 같이 사실상 동일한 림부(101)가 사용될 수 있고, 이런 이유로 림부(101)의 상세들은 제공되지 않는다. 앞선 예시적인 실시예들에서와 같이, 디스크부(120)는 환형 스트립(126)의 둘레에 분포되도록 배열된 4개의 볼트 구멍들(123)을 갖는 중심부(121)를 구비하고, 여기서 환형 스트립(126)은 중심 구멍(145) 쪽 내측에서는 내측 환형 비드(124)에 의해 그리고 외측에서는 외측 환형 비드(125)에 의해 경계를 이룬다. 차량 휠(110)에서, 디스크부(120)는 6개의 바퀴살 배치물(130) 및 중심부(121)에 4개의 볼트 구멍들(123)을 구비하기 때문에, 앞선 예시적인 실시예와의 차이는 바퀴살 배치물(130)의 수와 배열에 있다. 앞선 예시적인 실시예에서와 같이, 각각의 바퀴살 배치물(130)은 중심 웹(131)을 구비하고, 중심 웹은 양측면이, 외측으로 휘어져 엣지 웹들(133)로 들어가는 측면 웹들(132)에 합쳐지고, 후방으로 휘어진 엣지 웹들은 비스듬하게 절단된 경계 엣지들을 구비할 수 있으며, 이 엣지 웹들은 축과 매우 정확히 나란하게 연장된 원형 디스크 림(122)과 함께 여기서는 6개의 큰 면적의 통기공들(140)의 범위를 정한다. 각각의 경우에, 2개의 인접한 바퀴살 배치물(130)은 중심부(121)에 공통의 발생 또는 시작 지점(135)을 구비하고, 이 지점은 또한 바람직하게는 외측 환형 비드(125)에 병합되어 일체로 된다. 볼트 구멍들(123)의 위치에 대한 개개의 시작 지점들(135)의 배열은, 각각의 경우에 2개의 시작 지점들이 볼트 구멍들(123) 중 하나와 동일한 반경선 상에 위치하는 반면, 4개의 다른 시작 지점들(135)은 각각 상기 반경선들에 대해 60도씩 치우쳐 위치되도록 선택된다. 림부(101)의 밸브 구멍(108)은 볼트 구멍들(123) 중 하나와 시작 지점(135)이 위치하는 반경선 상에 위치한다. 통기공들(140)은 디스크 림(122)까지 연장되고, 따라서 실제로, 디스크 림(22)의 시트 금속 두께보다 작은 림부(101)의 림 웰까지 연장된다. 볼트 구멍들(123)의 수에 대한 바퀴살 배치물(130)의 수의 비는 6/4 또는 1.5이다.
차량 휠(210)의 예시적인 제4 실시예에서, 디스크부들(220)과 림부(201)는 둘 다 또한 성형 강재 시트로 구성된다. 림부(201)는 앞선 예시적인 실시예와 동일한 구조를 갖고, 이런 이유로 거기에 제공된 설명을 참조한다. 여기서, 앞선 예시적인 실시예들과는 다르게, 디스크부(220)는 휠 축과 나란히 정렬된 폐쇄형 디스크 림(22)과 휠 축과 수직으로 배열된 중심부(221) 사이에 총 7개의 바퀴살 배치물(230)을 구비하고, 여기서 각각의 인접한 바퀴살 배치물(230)은 공통의 시작 지점(235)에서 합쳐지고, 자신의 측면 웹들(232) 또는 엣지 웹들(233)을 통해 동시에 통기공들(240)의 범위를 정하고, 이 통기공들은 디스크 림(222)까지 연장된다. 중심부(221)는 돌출된 환형 스트립(226) 상에 4개의 볼트 구멍들(223)을 구비하고, 환형 스트립은 내측에서는 내측 환형 비드(224)에 의해 그리고 외측에서는 외측 환형 비드(225)에 의해 경계를 이룬다. 여기서, 바퀴살 배치물(230)의 수와 볼트 구멍들(223)의 수의 비는 7/4, 따라서 1.75이다.
이 기술분야의 당업자에게, 전술한 설명은 첨부된 청구항들의 보호범위 내에 포함되는 수많은 변형들을 제시할 수 있다. 한편으로는 볼트 구멍들 및 다른 한편으로는 바퀴살 배치물과 동일하지 않은 비율을 갖는 유사한 구성이 또한 4개, 6개, 7개 또는 8개의 바퀴살 배치물이 상응하게 제공될 수 있는 5-홀 체결 구조를 통해 달성될 수 있다. 한편 중심 웹, 그리고 측면 웹들 또는 엣지 웹들의 최외측 영역들 사이에서 선택된 변형 깊이는 전술한 예시적인 실시예들에서보다 더 클 수 있고, 사용된 강재 시트에 따라 심지어 30mm까지 될 수 있다. 내측 환형 비드와 외측 환형 비드 사이의 간격은 또한 볼트 구멍 직경의 2배를 훨씬 초과할 수 있다.

Claims (14)

  1. 타이어를 유지하는 림부 및 디스크부(20)를 구비하고, 상기 디스크부는 상기 림부와 연결되고, 상기 디스크부는 성형, 커팅 또는 펀칭 가공에 의해 일체의 금속 시트 블랭크로부터 형성되고 중심부(21)를 구비하고, 상기 중심부는 휠 볼트용의 볼트 구멍들(23) 및 차량 허브용 중심 구멍(45)을 구비하고, 디스크부(20)는 차량 허브와 림부 사이에 힘을 전달하기 위해 판금 성형에 의해 형성된, 반경방향으로 연장된 복수의 바퀴살 배치물(30)을 구비하고, 각각의 바퀴살 배치물(30)은 반경방향으로 연장된 중심 웹(31) 및 엣지 웹(33)을 구비하고, 중심 웹(31)은 반경방향으로 연장된 측면 웹(32)에 양측면이 병합되고, 상기 측면 웹은 상기 중심 웹의 표면으로부터 외측으로 휘어지고, 상기 엣지 웹은 상기 측면 웹에 대해서 한번 더 휘어지고, 상기 중심 웹들 및 상기 측면 웹들의 반경방향 외측 단부들은 폐쇄된 환형 디스크 림(22)에 병합되고, 각각의 경우에 인접한 바퀴살 배치물(30)의 엣지 웹들과 함께 상기 림부와 상기 디스크부 사이의 연결용 연결부를 형성하고, 엣지 웹들(33)과 디스크 림(22) 사이의 영역에 걸쳐 연장되는 통기공들(40)의 범위를 정하며, 상기 환형 디스크 림은 축과 정확히 평행하게 또는 휠 축과 실질적으로 평행하게 정렬되고 모든 바퀴살 배치물을 서로 연결시키며 금속 시트로부터 일체로 형성되는, 특히 승용차용 차량 휠에 있어서,
    바퀴살 배치물(30)의 수와 볼트 구멍들(23)의 수는 동일하지 않고, 상기 볼트 구멍들에 대한 상기 바퀴살 배치물의 수의 비는 자연수가 아니고, 내측 환형 비드(24)와 외측 환형 비드(25)가 중심부(21)에 형성되고, 상기 비드들은 서로 그리고 디스크 림(22)과 동심을 이루며, 상기 비드들 사이에는 볼트 구멍들(23)을 구비한 돌출된 환형 스트립(26)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  2. 제1항에 있어서,
    환형 비드들(24, 25)은 저면들(24', 25')을 구비하고, 내측 및 외측 환형 비드들(24, 25)의 상기 저면들은 차량 허브에 차량 휠을 지지하기 위해 단지 상기 중심부 및 상기 휠 디스크의 지지 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외측 환형 비드의 저면(125') 및/또는 상기 내측 환형 비드(24')는 상기 볼트 구멍들의 영역에서 부분적으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    내측 환형 비드(24)와 외측 환형 비드(25) 사이의 간격은 볼트 구멍 직경의 2배보다 작고, 바람직하게는 볼트 구멍 직경의 1.5배보다 큰 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접한 바퀴살 배치물의 측면 웹들(32)은 각각 중심부(21) 상에 공통의 시작 지점(35)을 구비하고, 상기 시작 지점은 바람직하게는 외측 환형 비드에 위치하거나 외측 환형 비드(25)에 바로 병합되는 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  6. 제5항에 있어서,
    볼트 구멍들(23; 223) 중 단 하나와 인접한 바퀴살 배치물들 중 하나의 시작 지점(35; 235)은 반경선 상에 그리고 반경선에 대해 대칭으로 배열되는 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  7. 제6항에 있어서,
    볼트 구멍들의 수에 대한 바퀴살 배치물의 수의 비율은 3/4, 5/4, 7/4, 4/5, 6/5, 7/5 또는 8/5인 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  8. 제5항에 있어서,
    2개의 볼트 구멍들(123) 및 인접한 바퀴살 배치물(130)의 2개의 시작 지점들(135)은 반경선 상에 그리고 반경선에 대해 대칭으로 배열되고, 차량 휠(110)은 바람직하게는 4개의 볼트 구멍들(123)과 6개의 바퀴살 배치물(130)을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    차량 휠(10; 110)은 상기 반경선 상에 그리고 상기 반경선에 대해 대칭으로 배열된 밸브 구멍(8; 108)을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    모든 바퀴살 배치물(30)의 중심 웹들(31)은 휠 축(A)과 직각으로 배열되는 평면에서 반경방향 일부 길이에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    모든 바퀴살 배치물의 측면 웹들(32)은 관련된 엣지 웹들과의 전환 영역에서 반경방향 일부 길이에 걸쳐 상기 중심 웹들과 부분적으로 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    바퀴살 배치물(30)의 측면 웹들(32) 사이의 간격은 처음에는 중심부(21)로부터 외측 바퀴살 단부들 방향으로 연속적으로 테이퍼지고, 그리고 나서 중간에서부터 다시 넓어지는 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    측면 웹(32)으로부터 엣지 웹(33)으로의 전환 영역과 중심 웹(31) 사이의 최대 상대 변형 깊이는 상기 통기공들의 크기 영역에서 10mm ~ 30mm이고, 상기 최대 깊이는 바람직하게는 반경방향 일부 길이의 영역에서 10mm를 초과하는 것을 특징으로 하는 차량 휠.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    엣지 웹들(33) 및 중심 웹(31)의 전방 엣지들, 즉 통기공들(40)과 바로 인접한 상기 전방 엣지들은 상기 휠 축과 비스듬하게 배열되는 것을 특징으로 하는 차량 휠.
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