KR20160065523A - 변형방지돌기를 포함하는 림 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 변형방지돌기를 포함하는 차량용 로드휠의 림은, 디스크의 둘레를 따라 형성된 제1연결부와 연결되도록 형성된 링 형상의 제2연결부, 상기 제2연결부로부터 연장되어 내측에 중공을 형성하는 연장부 및 상기 제2연결부 및 상기 연장부 중 적어도 어느 하나에 형성되고, 상기 연장부의 플로우 포밍 공정에서 발생하는 변형을 방지하는 변형방지돌기를 포함한다.
그리고 이를 포함하는 차량용 로드휠은, 둘레를 따라 제1연결부가 형성된 디스크, 상기 제1연결부와 연결되도록 형성된 링 형상의 제2연결부와, 상기 제2연결부로부터 연장되어 내측에 중공을 형성하는 연장부와, 상기 제2연결부 및 상기 연장부 중 적어도 어느 하나에 형성되고, 상기 연장부의 포밍 공정에서 발생하는 변형을 방지하는 변형방지돌기를 포함하는 림을 포함한다.

Description

변형방지돌기를 포함하는 림, 그리고 이를 포함하는 차량용 로드휠{Rim Having Transform-Preventing Bump and Road Wheel for Vehicle Having the Same}

본 발명은 차량용 로드휠의 림 및 이를 포함하는 차량용 로드휠에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변형방지돌기가 형성되어 포밍 시 림의 형상 변형을 방지할 수 있는 차량용 로드휠에 관한 것이다.

차량용 로드휠은 그 형태에 따라 다양한 방법에 의해 제조되고 있으며, 갈수록 경량화되며, 내구성이 증가하고 있다. 일반적으로 차량용 로드휠은 디스크와 림을 포함하며, 종래에는 이와 같은 디스크 및 림을 일체화하여 제조하는 방법이 사용되었다.

이에 따라 디스크 또는 림 중 어느 하나를 독립적으로 가공할 경우, 다른 하나가 가공에 불편함을 초래하는 문제점이 있어, 최근에는 디스크와 림을 별도로 제작하고, 이후 이들을 서로 접합하는 2피스 타입 로드휠 제조 공정이 개발되었다.

다만, 이와 같은 2피스 타입의 로드휠은, 림의 가공 시 디스크가 구비되지 않은 상태이므로, 플로우 포밍하는 과정에서 림의 변형이 심하게 발생되는 문제가 있다.

따라서 림을 다양한 형상으로 가공하기가 어려움은 물론, 림의 단면이 진원으로 형성되지 않아 불량률이 크게 증가하는 문제가 있었다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

한국등록특허 제10-0757582호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 2피스 로드휠의 제조과정 중 플로우 포밍 공정 시 림에 변형이 생기는 것을 방지하기 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 변형방지돌기를 포함하는 림은, 디스크의 둘레를 따라 형성된 제1연결부와 연결되도록 형성된 링 형상의 제2연결부, 상기 제2연결부로부터 연장되어 내측에 중공을 형성하는 연장부 및 상기 제2연결부 및 상기 연장부 중 적어도 어느 하나에 형성되고, 상기 연장부의 플로우 포밍 공정에서 발생하는 변형을 방지하는 변형방지돌기를 포함한다.

그리고 상기 변형방지돌기는, 상기 제2연결부 및 상기 연장부 중 적어도 어느 하나의 내면을 따라 링 형상으로 형성될 수 있다.

또한 상기 변형방지돌기는, 상기 연장부의 연장 방향을 따라 복수 개가 형성될 수 있다.

그리고 상기 변형방지돌기에 구비되며, 상기 변형방지돌기의 돌출 방향과 다른 방향으로 돌출되는 보조돌기를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 보조돌기는 상기 변형방지돌기의 끝단에 형성될 수 있다.

그리고 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 로드휠은, 둘레를 따라 제1연결부가 형성된 디스크, 상기 제1연결부와 연결되도록 형성된 링 형상의 제2연결부와, 상기 제2연결부로부터 연장되어 내측에 중공을 형성하는 연장부와, 상기 제2연결부 및 상기 연장부 중 적어도 어느 하나에 형성되고, 상기 연장부의 포밍 공정에서 발생하는 변형을 방지하는 변형방지돌기를 포함하는 림을 포함한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 변형방지돌기를 포함하는 림은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 변형방지돌기에 의해 림의 변형 저항 강도가 증가하여 플로우 포밍 공정 중 림의 변형을 방지할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 로드휠 자체의 강도를 증가시켜 차량의 안전성을 보다 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

셋째, 변형방지돌기에 의해 림의 형상을 제한 없이 다양하게 형성할 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 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 로드휠에 있어서, 디스크와 림이 분리된 상태의 모습을 나타낸 단면도;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 로드휠에 있어서, 디스크와 림이 접합된 상태의 모습을 나타낸 단면도;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 로드휠에 있어서, 림에 형성된 변형방지돌기의 모습을 나타낸 단면도;
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 로드휠의 림이 포밍장치에 고정된 모습을 나타낸 단면도;
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 로드휠의 림이 포밍장치에 의해 성형된 모습을 나타낸 단면도;
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 로드휠에 있어서, 림에 형성된 변형방지돌기의 모습을 나타낸 단면도;
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 로드휠에 있어서, 림에 형성된 변형방지돌기의 모습을 나타낸 단면도; 및
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 로드휠에 있어서, 림의 모습을 나타낸 단면도이다.

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 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 로드휠에 있어서, 디스크(10)와 림(20)이 분리된 상태의 모습을 나타낸 단면도이며, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 로드휠에 있어서, 디스크(10)와 림(20)이 접합된 상태의 모습을 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 로드휠은, 서로 분리된 2피스 형태의 디스크(10)와 림(20)이 접합되는 구조를 가진다.

구체적으로 상기 디스크(10)는 둘레를 따라 형성된 제1연결부(12)를 포함하며, 상기 림(20)은 상기 제1연결부(12)와 연결되는 제2연결부(22)를 포함한다. 그리고 상기 제1연결부(12)와 상기 제2연결부(22) 사이에는, 공명공간(30)이 형성된다.

상기 공명공간(30)은 차량 주행 시 노면으로부터의 소음을 저감시키기 위한 것으로서, 상기 공명공간(30)에는 외부를 연통시키는 통과홀이 형성된다. 따라서 상기 공명공간(30)은 헬름홀쯔 공명기(Helmholtz Resonator)의 구조를 가지게 된다.

즉 본 발명의 차량용 로드휠은, 차량 주행 시 노면으로부터의 소음이 통과홀을 통해 공명공간(30) 내측으로 유입되고, 상기 공명공간(30) 내에서는 특정 주파수에 대한 위상변이가 발생하게 되어, 소음은 공명공간(30) 내에서 소멸된다.

특히 본 실시예의 경우, 상기 제1연결부(12) 및 상기 제2연결부(22)는 둘레의 일부 영역이 함몰되도록 형성되어, 서로 연결됨에 따라 공명공간(30)을 형성한다.

한편 이와 같은 차량용 로드휠을 제조하는 과정은, 다음과 같다.

먼저, 제1연결부(12)가 형성된 디스크(10)를 성형하는 (a)단계와, 제2연결부(22)가 형성된 림(20)을 성형하는 (b)단계가 수행된다. 이때 상기 디스크(10) 및 상기 림(20)은 알루미늄, 마그네슘 등의 금속 재질 또는 탄소섬유 등으로 형성될 수 있다.

상기 (a)단계의 경우, 보다 구체적으로 금속을 용해시키고, 이를 저압주조한 뒤 게이트를 절단하고, 열처리 후 가공을 수행하는 과정이 순차적으로 수행될 수 있다.

여기서 저압주조의 경우 측면에서 용탕을 주입하는 사이드 게이트 타입의 주조 방식으로서, 평면에서 봤을 때 디스크(10)의 양측에 위치된 게이트를 통해 용탕을 주입하는 사이드 게이트 타입의 주조 방식으로 제조하게 된다.

그리고 상기 가공 과정으로는 이후 림(20)과의 마찰교반용접을 위한 형상 가공이 이루어질 수 있으며, 상기 제1연결부(12) 및 그 주변의 형상을 가공하게 된다.

상기 (b) 단계의 경우, 보다 구체적으로 금속을 용해시키고, 이를 저압주조한 뒤 게이트를 절단하고, PRE가공 및 플로우 포밍을 수행한 뒤, 열처리하고 가공을 수행하는 과정이 순차적으로 수행될 수 있다.

이때 (b)단계의 저압주조의 경우 역시 (a)단계와 마찬가지로 림(20)의 양측에 위치된 게이트를 통해 용탕을 주입하게 된다. 그리고 가공 과정 역시 (a)단계와 마찬가지로 마찰교반용접을 위한 제2연결부(22)의 가공이 이루어진다.

또한 플로우 포밍 과정의 경우, 포밍장치를 이용하여 상기 림(20)의 제2연결부(22)로부터 연장된 연장부(21)를 플로우 포밍 공정으로 성형하게 된다.

상기와 같은 (a)단계 및 (b)단계 이후에는, 상기 디스크(10) 및 상기 림(20)을 접합하여 상기 제1연결부(12) 및 상기 제2연결부(22) 사이에, 외부를 연통시키는 통과홀이 형성된 공명공간(30) 및 에어밸브장착부가 형성되도록 하는 (c)단계가 수행된다.

본 단계의 경우, 상기 제1연결부(12) 및 상기 제2연결부(22)를 상호 접합하여 내측에 공명공간(30)과 에어밸브 장착부가 형성되도록 하며, 이는 마찰교반용접에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 상기 디스크(10) 및 상기 림(20) 사이에는 본딩이 더 수행될 수도 있다. 이와 같은 경우 밀폐성을 보다 향상시킬 수 있다.

그리고 상기 (c)단계 이후에는, 상기 에어밸브장착부에 에어밸브를 장착하는 (d)단계가 더 포함될 수 있다. 상기 에어밸브장착부에는 에어밸브가 관통되는 관통홀이 형성될 수 있으며, 상기 (d)단계는 상기 관통홀을 형성하고, 상기 관통홀에 에어밸브를 장착시키는 과정이 이루어진다.

한편 본 발명에 따른 차량용 로드휠은, 전술한 플로우 포밍 공정에서 림의 변형을 방지하기 위한 변형방지돌기를 더 포함한다. 이하에서는 이에 대해 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 로드휠에 있어서, 림(20)에 형성된 변형방지돌기(24)의 모습을 나타낸 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 로드휠의 림(20)은 전술한 디스크의 둘레를 따라 형성된 제1연결부와 연결되도록 형성된 링 형상의 제2연결부(22)와, 상기 제2연결부(22)로부터 연장되어 내측에 중공을 형성하는 연장부(21)를 포함한다.

그리고 상기 제2연결부(22) 및 상기 연장부(21) 중 적어도 어느 하나에는, 플로우 포밍 공정에 의해 림(20)에 발생하는 변형을 방지하는 변형방지돌기(24)가 형성된다.

상기 변형방지돌기(24)는 상기 제2연결부(22) 및 상기 연장부(21) 중 적어도 어느 하나의 내면을 따라 링 형상으로 형성될 수 있으며, 본 실시예의 경우 상기 변형방지돌기(24)는 상기 제2연결부(22)의 내측에 형성되는 것으로 하였다.

그리고 상기 변형방지돌기(24)는, 복수 개가 형성될 수도 있다. 이와 같은 경우, 상기 변형방지돌기(24)는 상기 연장부(21)의 연장 방향을 따라 복수 개가 서로 이격되도록 구비될 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 로드휠의 림(20)이 포밍장치(100)에 고정된 모습을 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 로드휠의 림(20)이 포밍장치(100)에 의해 성형된 모습을 나타낸 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 림(20)의 플로우 포밍을 위해, 림(20)을 포밍장치(100)의 하형(100b)에 안착시킨 뒤, 상형(100a)을 하형(100b)에 결합한다. 이후 상기 림(20)의 외측에서 상기 연장부(21)를 가공하여 기 설정된 형상으로 형성하게 된다.

이때 상기 변형방지돌기(24)는 상기 림(20)의 변형 강도를 증가시켜 외력에 대한 저항력을 증가시키므로, 플로우 포밍 공정 중 림(20)의 변형을 방지하고, 림(20)을 다양한 형상으로 가공하도록 할 수 있는 장점이 있다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 로드휠에 있어서, 림에 형성된 변형방지돌기(24)의 모습을 나타낸 단면도이다.

도 6에 도시된 본 발명의 제2실시예의 경우, 전술한 제1실시예와 마찬가지로 변형방지돌기(24)가 제2연결부(22)의 내측에 형성된다는 점은 동일하다.

다만, 본 실시예의 경우 상기 변형방지돌기(24)에 구비되며, 상기 변형방지돌기(24)의 돌출 방향과 다른 방향으로 돌출되는 보조돌기(25)가 더 형성된다는 점이 다르다.

구체적으로 본 실시예에서 상기 보조돌기(25)는 상기 변형방지돌기(24)의 끝단에 형성되며, 도 6을 기준으로 하부를 향해 돌출된다. 즉 상기 보조돌기(25)는 상기 변형방지돌기(24)의 돌출 방향과 다른 방향으로 돌출되어 변형방지돌기(24) 자체의 강도를 향상시키고, 결과적으로 림의 강도를 보다 향상시킬 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 로드휠에 있어서, 림에 형성된 변형방지돌기(24)의 모습을 나타낸 단면도이다.

도 7에 도시된 본 발명의 제3실시예의 경우, 전술한 제2실시예와 같이 변형방지돌기(24)의 끝단에 보조돌기(25a, 25b)가 형성된다는 점은 동일하나, 본 실시예의 경우 보조돌기(25a, 25b)가 복수 개 형성된다는 점이 다르다.

구체적으로 본 실시예에서 상기 보조돌기(25a, 25b)는 상기 변형방지돌기(24)의 끝단으로부터 각각 상, 하로 돌출되며, 이에 따라 변형방지돌기(24)의 강도를 더욱 증가시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 로드휠에 있어서, 림(20)의 모습을 나타낸 단면도이다.

도 8에 도시된 본 발명의 제4실시예의 경우, 림(20)의 중공을 가로지르는 보조연장부(26)가 더 형성된다. 상기 보조연장부(26)는 림(20)의 성형 공정 중 림(20)을 고정, 지지하거나 성형장치에서 취출시키기 위해 중공을 가로지르도록 형성되는 구성요소이다.

본 실시예에서 상기 보조연장부(26)는 총 4개가 십자 형태로 형성되나, 이와 달리 상기 보조연장부(26)의 개수 및 형상은 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다. 또한 상기 보조연장부(26)는, 전술한 변형방지돌기와 일체로 형성될 수도 있다. 이와 같은 경우 상기 보조연장부(26)가 림(20)의 변형을 방지하는 역할을 동시에 수행할 수 있을 것이다.

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.

10: 디스크 12: 제1연결부
20: 림 21: 연장부
22: 제2연결부 24: 변형방지돌기
25: 보조돌기 30: 공명공간

Claims (6)

1. 디스크의 둘레를 따라 형성된 제1연결부와 연결되도록 형성된 링 형상의 제2연결부;
   상기 제2연결부로부터 연장되어 내측에 중공을 형성하는 연장부; 및
   상기 제2연결부 및 상기 연장부 중 적어도 어느 하나에 형성되고, 상기 연장부의 플로우 포밍 공정에서 발생하는 변형을 방지하는 변형방지돌기;
   를 포함하는 차량용 로드휠의 림.
2. 제1항에 있어서,
   상기 변형방지돌기는,
   상기 제2연결부 및 상기 연장부 중 적어도 어느 하나의 내면을 따라 링 형상으로 형성된 차량용 로드휠의 림.
3. 제2항에 있어서,
   상기 변형방지돌기는,
   상기 연장부의 연장 방향을 따라 복수 개가 형성된 차량용 로드휠의 림.
4. 제2항에 있어서,
   상기 변형방지돌기에 구비되며, 상기 변형방지돌기의 돌출 방향과 다른 방향으로 돌출되는 보조돌기를 더 포함하는 차량용 로드휠의 림.
5. 제4항에 있어서,
   상기 보조돌기는 상기 변형방지돌기의 끝단에 형성된 차량용 로드휠의 림.
6. 둘레를 따라 제1연결부가 형성된 디스크;
   상기 제1연결부와 연결되도록 형성된 링 형상의 제2연결부와, 상기 제2연결부로부터 연장되어 내측에 중공을 형성하는 연장부와, 상기 제2연결부 및 상기 연장부 중 적어도 어느 하나에 형성되고, 상기 연장부의 포밍 공정에서 발생하는 변형을 방지하는 변형방지돌기를 포함하는 림;
   을 포함하는 차량용 로드휠.

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