KR950014806B1 - 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법 및 그 장치

제1도는 본 발명의 실시예 1을 도시하는 종단면도.

제2도는 종래의 디스크 휘일을 도시하는 종단면도.

제3도는 실시예 1의 장치로 제작한 디스크 휘일의 종단면도.

제4도는 디스크 휘일의 변형량 검사장치를 도시하는 종단면도.

제5도는 시험체 제작장치를 도시하는 종단면도.

제6,7도 및 제8도는 각각 실시예 2,3 및 실시예 4를 도시한 종단면도.

제9도는 림 및 디스크에 설치하는 돌기의 각종형상을 도시하는 주요부 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

17,17a,17b : 회전축 18,18a,18b : 테이퍼부

28,28a : 가압편 34,34a,34b,34c : 고정지그

[본 발명의 산업상의 이용분야]

본 발명은 겹침 이음매 방식의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법 및 그 장치에 관한 것이다. 이 기술은 차량용 디스크 휘일의 림과 디스크를 접합하는데 특히 알맞다.

[종래기술의 개시]

차량용 디스크 휘일로서는, 주로 강제의 것과 알루미늄 합금제의 것이 시판되고 있다. 강제의 것으로는 림 및 디스크의 1개씩을 접합시킨 2분할형의 것이 압도적으로 많다. 종래 2분할형의 것에 의해서 림과 디스크를 접합하려면, 주로 아크용접법에 의힌 필릿 용접에 의하여 있었다. 그런데 이 방법에 의할 때는 많은 시간이 소요되었다.

다른한편, 알루미늄 합금제의 것으로는 림과 디스크를 아크용접법으로 접합하여, 용접부에 미소한 기공 및 크랙이 발생되기 쉽게 된다. 이 때문에 단조 또는 주조에 의해 림과 디스크를 일체로 형성하고 있다.

그러나 단조법 또는 주조법에 의할 때는, 치수정밀도가 좋지 않았다. 이 때문에 기계가공을 하여 치수정밀도를 높여왔다. 기계가공분만큼 제작코스트가 올라가고, 재료의 수율도 떨어지고 말았다.

그런데 가공시간이 짧고 치수정밀도도 우수한 접합방법의 1종에 마찰압접법이 있다. 그래서 이제까지도 림과 디스크를 마찰압접법에 의하여 접합하는 접합법이 몇가지 개발되어 있다. 예컨대 일본 특개소 55-109586호 공보에는 제2도에 도시하는 기술이 기재되어 있다. 즉 림의 중간부분에 설치한 계단부에 디스크의 외부부분을 맞대고, 맞댄부분을 마찰압접하는 기술이다.

특개평 1-138080호 공보, 특개평 1-154888호 공보, 특개평 1-168501호 공보 및 특개평 1-172001호 공보에도, 림과 디스크를 마찰압접하는 기술이 각각 지재되어 있다. 그것은 전부 맞대기 이음매 방식에 의한 마찰압접법에 의거한 것이다.

그런데, 마찰압접법이 우수한 접합법일지라도 맞대기 이음매 방식으로 하면 다른 결점이 발생하게 된다. 제2도에 도시한 것에 있어서는 디스크 휘일이 차량에 장착되는 디스크 부착면을 회전구동원측에 연결하고, 회전구동원에 의해 디스크를 회전시켜 디스크의 외주부분을 림의 계단부에 밀어붙이면서 접합시켜 나간다. 마찰압접공정시에는 디스크에 한방향으로 커다란 회전력 및 관성력이 계속 작용하는 한편, 접합면에는 역방향으로 커다란 제동력이 발생한다. 그위에 업셋(up-set) 가압공정시에는 접합면의 방향으로 가압력이 가해진다. 그리고 이들 공정시에 있어서 디스크는 디스크 휘일이 차량에 장착되는 디스크 부착면 이외의 부분이 전혀 지지되지 않고 있다. 이 때문에 디스크가 변형되기 쉬웠다. 직경이 커질수록, 벽두께가 얇아질수록 그 변형량은 커진다. 변형을 방지하려면 가압력을 약하게 하면 되나, 가압력을 약하게 하면 이번에는 충분하게 접합되지 않는다고 하는 결점이 발생되고 만다.

더욱이 1982년 2월15일 출원된 독일특허 출원번호 3205235호(제2도) 및 1981년 12월 18일 출원된 유럽특허 출원번호 54931호(제7도)는 본 발명에 따른 겹침 이음매 방식의 사용을 통해 마찰압접되는 접합기술을 개사하고 있다.

독일특허 출원번호 3205235호에 있어서, 림과 디스크 사이의 겹침 이음면은 제2도에 도시된 바와 같이 경사져 있다. 이 림은 디스크가 정지된 상태에서 회전되고, 디스크를 향해 축방향으로 가압된다. 그러나 이 방법은 맞대기 이음방식과 같이 림이 쉽게 변형되는 중대한 단점을 가지고 있는데, 이것은 림이 큰 회전력과 관성력을 한방향으로만 계속 받는 한편 반대방향으로 접합면에 큰 제동력이 발생하기 때문이다. 더욱이 플래시는 림이 회전하고 가압공정이 진행되는 동안 마찰면으로부터 발생한다. 이 림은 점차 우측으로 전이된다. 이것은 순간순간 변화하는 마찰열을 받는 림부분이 불충분하게 접합되도록 야기한다.

한편, 유럽특허출원에 있어서, 제7도에 도시된 바와 같이 림의 낙하부는 디스크 주변부와 확실히 겹쳐지나, 유럽특허 출원번호 54931호는 본 발명에서는 이용가능한, 위에서 설명한 접합조건 또는 현저한 변형방지효과를 개사하고 있지 않다. 더욱이 유럽특허출원의 제2도 내지 제6도는 맞대기 이음매 방식의 예들이다. 그러나 명세서상에는 제2도 내지 제6도와 제7도와의 사이의 차이점에 대한 설명이 없다.

발명의 명칭이 "마찰압접법 및 그 장치"인 알, 에이치, 릴리명의 영국 특허번호 1,505,832호 및 1983년 7월호 웰딩 저어널에 실린 이. 디. 니콜라스의 논문의 17 내지 29페이지는 겹침 이음매 방식을 통한 마찰압접법이 상기 디스크 휘일의 접합과는 달리 용접시에 회전될 수 없는 긴 파이프를 접합하는데, 또한 용접된 파이프에 필요한 연속적인 구멍내기 작업을 생략하는데 사용되는 기술을 소개하고 있다. 이 영국특허 및 웰딩 저널 논문 양자는 차량에 장착되는 디스크 휘일에 조립될 림 및 디스크의 접합에 관한 것이 아니면, 생산된 디스크 휘일이 변형될 염려가 없는 본 발명에 따라 실현되는 현저한 특징도 설명하고 있지 않다. 참고로, 종래의 기술과 본 출원과의 사이의 차이점은 현저한 변형방지효과로 인해 달성된 신규성 및 기술적인 특징을 증명하기 위해서 설명될 것이다.

위 2개의 종래기술에 대한 간행물은 a) 링의 내부면이 바아형상 몸체에 접합된 경우, b) 링의 내부 또는 외부면이 원통체에 접합된 경우, c) 링의 내부 또는 외부면이 파이프 접합시에 파이프에 접합된 경우등에 관한 것이다. 이 3개의 경우는 보편적인 특징 즉, 회전링이, 전체링을 압축하거나 또는 밀어 넓히는데 사용되는 장치를 통해 접합면을 압축하는 특징을 가지고 있다. 결국 링 전체의 내부 또는 외부링은 접합가능하게 된다. 한편, 본 발명에 따라, 돌기는 겹친부분만을 접합하도륵 림/또는 디스크의 바깥둘레부에 구비되어 있다. 접합시에 작용된 압력은 접합부에만 접합된 부분을 압축하거나 또는 밀어넓히는데 사용되는 장치에 의해 돌기에 집중된다. 그외의 부분들은 비교적 작용된 압력의 영항을 덜 받는다. 이것은 디스크 휘일이 비틀림되는 것을 방지한다. 디스크 휘일에서 특히 문제가 되는 변형 또는 비틀림은 상기한 바와 같이 마찰압접시에 채택되는 접합방법에 의해 발생된다. 변형 또는 비틀림을 방지하기 위한 방법은 위의 종래기술에 대한 간행물로부터는 쉽게 기대될수 없다. 더욱이 접합부에 구비된 돌기는 접합시에 발생하는 플래시가 매우 쉽게 제거괴도록 허용하여 접합된 제품에 유리한 영향을 미친다.

다음으로, 위에서 언급된 웰딩 저널의 24페이지 표3에 따르면, 접합된 파이프의 최대 크기는 외경이 108㎜, 내경이 88.5㎜이다. 파이프 접합에 사용된 링은 외경이 138㎜, 내경이 91.5㎜, 폭이 19㎜이다. 이 링은 중량이 매우 가볍다. 이 경량의 링은 접합시에 회전을 받게된다. 접합말기에 링이 완전정지될 때에는 정지시에 계속적인 작용이 예상되던 잔류 관성력이 존재하지 않는다. 정지시에는 계속 작용하는 관성력은 변형 또는 비틀림이 원인이 된다. 대조적으로, 디스크 휘일에 조립될 본 발명에 따른 림 및 디스크는 위에서 언급한 링보다 대형이며 더 무겁다. 아울러 림 또는 디스크중 어느 하나는 회전을 받게된다. 위에서 언급한 경량이 링에 비해 더 큰 관성력이 디스크에 계속해서 작용한다. 게다가, 디스크 휘일 자체의 직경과 비교하여 더 얇은 벽두께는 변형 또는 비틀림 양이 최대가 되도록 한다. 따라서 상기한 바와 같이 몇개의 마찰압접법이 제안되었더라도, 특히 디스크 휘일에 대한 변형 또는 비틀림을 방지하는데 성공한 방법이 없기 때문에 이 방법이 실제로 수랭된 경우는 없다. 본 발명의 완성에 앞서 디스크 휘일을 생산하기 위한 림 및 디스크 접합에 대한 많은 연구가 이루어진 점을 알아야 할 것이다. 그 결과중에서, 본 발명의 특징을 강조하기 위해 제1도에 도시된 장치를 사용한 디스크 휘일의 생산시에 림 또는 디스크중 어느 하나가 돌기를 구비하고 있지 않은 경우에 대해 설명될 것이다. 이 설명에 의해 이 기술분야의 숙련자는 본 발명이, 위에서 언급된 간행물로부터 쉽게 기대될 수 없다는 것을 알게될 것이다.

반복된 실험 결과는 전체둘레가 완벽하게 접합될 수 없다는 결과에 의해 접합부에서 타원형으로 변형되는 경향이 있다는 사실을 증명해준다. 타원의 장축이 지나가는 디스크의 둘레부분은 벽에 접합되면 동시에 타원의 단축이 지나가는 디스크의 둘레부분은 불완전하게 접합된다. 변형 또는 비틀림은 또한, 디스크 휘일이 차량에 장착되는 부분은 디스크면이 뒤틀림되도록 한다. 그러므로 단지 제안되어 있지만한 겹침 이음매 방식을 이용한 어떤 림 및 디스크 접합용 마찰압접법과 그 장치도 특히 디스크 휘일에 대해 문제가되는 변형을 방지하는데 사용되기에는 불충분하다는 것은 명백한 사실이다.

[발명의 요약]

그래서 본 발명의 발명자는 맞대기 이음매 방식이 아닌 겹침 이음매 방식에 착안하였다. 외측부재와 내측부재가 내외에서 겹쳐지는 부분을 설치하여 안쪽에서 바깥쪽 방향에 또는 바깥쪽에서 안쪽방향에 가압하도록 하면 변형량이 작게 되는 것이 아닌가 생각하였다. 그리고 각종 연구·실험을 거듭한 결과, 본 발명을 완성시킬 수 있었다.

본 발명의 목적은, 디스크 휘일이 차량에 장착되도록 하는 링 및 디스크의 마찰압접시의 변형량이 작아질 수 있는 디스크 휘일의 림 및 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합을 마찰압접법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 관한 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법 및 그 장치는, 이와 같은 목적을 실현하기 위한 것으로 다음으로부터 보다 상세하게 설명된다.

본 발명에 관한 기술은 특히 차량에 장착되는 디스크 휘일을 생산하기 위한 림 및 디스크 접합용으로 적절하다. 디스크 휘일의 림은 외측부재로, 디스크 휘일의 디스크는 내측부재로서, 사전에 다음과 같이 제작된다. 먼저 2개의 부재는 내측부재가 외측부재로 끼워맞춤되는 현상으로 형성되고, 양자를 끼워맞췄을 때에 상대쪽에 대향하여 빙 둘러 돌출하는 돌기를 설치한다. 돌기는 외측부재의 내주 또는 내측부재의 외주의 어느 한쪽 또는 양쪽에 설치한다. 한쪽에 설치하는 경우는 외측부재쪽에 설치하는 것이 바람직하나, 양쪽에 설치하는 것도 바람직하다. 돌기의 형상은 단면으로 사각형으로 하는 것이 바람직하다. 그의 단면이 삼각형·반원형·사다리형의 것으로 하여도 된다.

그리고 본 발명에 관한 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법에 있어서는 먼저 외측부재와 내측부재를 내측부재가 외측부재에 끼워맞춤된 상태로 하고, 어느 한쪽 부재의 외주 또는 내주를 빙 둘러 견고하게 고정한다. 그리고나서 어느 한쪽의 부재를 회전시키면서 돌기를 설치한 부분에 있어서, 고정축 부재쪽에 상기한 다른쪽의 부재를 내외방향에 빙 둘러 균등하게 가압해가고, 양 부재의 접합면에 마찰열을 발생시켜 양 부재를 접합시킨다.

또한 대형의 것, 예컨대 림과 디스크를 접합하는 경우에는 외측부재의 외주를 빙 둘러 견고하게 고정하고, 내측부재를 회전시키는 동시에 돌기를 설치한 부분에 있어서 내측부재의 안쪽으로부터 외측부재의 방향으로 빙 둘러 균등하게 가압해가는 것이 바람직하게 된다.

본 발명에 관한 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접장치는, 상기의 마찰압접법을 실시하기 위한 장치이며, 다음과 같은 것이다. 즉 내측부재를 외측부재와 끼워맞춘상태로 하고, 어느 한쪽 부재의 외주 또는 내주를 빙 둘러 견고하게 고정하는 수단과, 어느 한쪽의 부재를 회전시키는 수단 및 돌기를 설치한 부분에 있어서, 상기한 고정축 부재의 쪽으로 다른 쪽의 부재를 내외방향에 빙 둘러 균등하게 가압하면서 양 부재의 접합면에 마찰열을 발생시키는 수단을 구비한 마찰압접장치이다.

어느 한쪽의 부재를 회전시키는 수단으로서는, 각 실시예와 같이 해도 되고, 그외의 다른 것으로 하여도 된다.

돌기를 설치한 부분에 있어서 상기한 고정측부재쪽으로 다른쪽 부재를 내외 방향에 빙 둘러 균등하게 가압하면서 양 부재의 접합면에 마찰열을 발생시키는 수단으로서는, 각 실시예와 같이 외측부재의 외주 또는 내측부재의 내주에 링 형상을 한 가압편을 빙 둘러 배치하고, 가압편을 압축하거나 확대하여 가압하도록 하는 것이 통상적이나, 그외의 수단이라도 무방하다. 가압편을 사용하는 경우는, 가압편은 1개소만 절단한 링 형상의 것으로 하여도 무방하고, 2분할, 3분할 등으로 한 것을 합쳐서 전체가 링형상으로 되는 것으로 항도 무방하다. 가압편을 압축하거나 밀어 넓히기 위해서는, 각 실시예와 같이 테이퍼면을 이용하여도 된다. 그외에, 유압, 공기압을 이용하거나 캠기구 또는 링크기구등을 이용하여도 된다.

동일하게 림과 디스크를 접합하는 경우에는, 외측부재를 고정하고, 내측부재를 회전시키는 동시에, 내측부재의 안쪽으로부터 바깥쪽 방향으로 가압하도록 하는 것이 바람직하다.

외측부재를 고정하는 경우는, 실시예 1과 같이 외측부재의 외주형상과 거의 일치하는 내주형상으로 한 고정지그를 사용하고, 고정지그내에 외측부재를 밀착시켜 배치하고, 외측부재의 외주를 고정지그로 빙 둘러 견고하게 고정하도록 하는 것이 바람직하다. 내측부재를 회전되도록 하는 경우는, 실시예 1 등과 같이 외측부재 및 내측부재의 중앙에 회전축을 배치하고, 내측부재와 회전축과의 사이에 회전축의 회전을 내측부재에 전달하는 전동수단을 설치하는 것이 바람직하다. 그 전동수단으로서는 각 실시예와 같이 하여도 무방하다.

그 외에도 여러가지의 것을 채용할 수 있다. 하여간 회전축의 회전을 내측부재에 전달하고 양자가 일체로 되어 회전하도륵 되어 있으며, 어떠한 것아라도 무방하다.

외측부재에 대하여 내측부재를 바깥쪽 방향으로 가압하도록 하는 경우는, 내측부재의 내주에 링형상의 가압편을 빙 둘러 배치하고, 가압편을 확대하는 수단으로 가압편을 통하여 내측부재를 밀어넓힘으로써 가압하도록 하는 것이 바람직하다. 가압편을 밀어 넓히는 수단으로는 실시예 1등과 같이, 테이퍼부를 설피한 회전축을 가압편의 중앙에 배치하여 테이퍼부를 가압편내에 삽입된 상태로 하고, 더구나 회전축을 축방향에 이동시켜 테이퍼부에서 가압편을 밀어 넓혀도 무방하다. 또는 회전축은 이동시키지 않고, 가압편, 외측부재 및 내측부재등의 쪽을 이동시켜 테이퍼부에서 가압편을 밀어 넓혀도 무방하다. 테이퍼부는 회전축에 각추부 또는 원추부등을 설치하거나 회전축의 외주에 외주가 각축형상 또는 원추형상등의 형상을 한 별도부재를 부착하여 설치한다.

장치전체는 각 실시예와 같은 세로형으로 하여도 되나 가로형으로 하여도 무방하다.

여기서 실시예 1등과 같이, 외측부재를 고정시켜 내측부재의 내부에 링 형상의 가압편을 배치하고, 가압편의 중앙에 회전축의 테이퍼부를 위치시키고, 더구나 회전축과 다른 부분을 상대적으로 축방향에 이동할 수 있도록 한 경우에 대하여, 상세하게 설명한다. 이 경우가 본 발명의 가장 바람직한 실시형태라고 할 수 있다.

회전축의 테이퍼부 구배를 1/n, 회전축의 상대적 유효이동길이를 L, 가압편의 외주방향에의 유효업셋길이를 ℓ, 축방향에의 상대적 가압력을 p 및 회전축의 테이퍼부에 의한 외주방향에의 가압력을 P로 하면, 그것들에는 각각 상관관계가 생겨 다음식으로 나타낼 수가 있다(또한 「회전축의 상대적 유효이동길이 L」란, 회전축과 다른 부분과의 상대적인 이동길이중, 가압작용이 접합면에 실제로 행해지고 있는 동안의 길이를 말한다. 「가압편의 외주방향의 유효업셋길이 ℓ」란, 가압편의 외주방향에의 업셋길이중 가압작용이 접합면에 실제로 행해지고 있는 동안의 업셋길이를 말한다. 또 「축방향에의 상대적 가압력 p」란 회전축 또는 다른 부분에 가하는 가압력을 말한다).

P=np 1/n=l/L

즉 회전축의 테이퍼부에 의한 외주방향에의 가압력 P는, 축방향에의 상대적 가압력 p의 n배로 증폭된다. 즉 테이퍼부의 구배 1/n가 작을수록 가압편을 외주방향에 밀어 넓히는 힘이 커진다. 그리고 테이퍼부의 구배 1/n은 가압편의 외주방향에의 유효업셋길이 ℓ과 회전축의 상대적 유효이동길이 L과의 비율에 의해 결정된다. 그 비율이 작아지면 질수록 접촉면에서의 마찰력이 작아져 발열이 불충분하게 되며, 더구나 회전축의 상대적 유효이동길이 L도 커진다. 1/n의 하한치는 많은 실험결과 1/500로 한다. 최적치는 회전축의 상대적 유효이동길이 L, 회전축의 회전력, 마찰발열공정시간 등과는 균형으로 결정된다. 상한치는 특별히 한정하지 않으나 1 이하가 바람직하다. 또한 테이퍼부의 구배는 차츰 크게하여 최후의 업셋가압공정에 상당하는 위치의 부분만 구배를 크게하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같인 회전축의 상대적 유효이동길이 L은, 테이퍼의 구배 1/n, 회전축의 회전력, 마찰발열공정시간등과의 균형으로 결정되나, 50~1000㎛의 범위가 바람직하다.

회전축의 테이퍼부를 다각추형으로 한 경우는, 가압편의 수를 다각추의 면수와 일치시키는 것이 바람직하다. 가압편의 수가 증가하면 각 가압편간의 틈이 작아져 바람직하게 된다. 또한 가압편간의 틈은 합계로 접합부의 전체길이의 약 5% 이하이면 충분히 접합할 수 있는 것으로 확인되고 있다. 테이퍼부의 각추면수로서는, 3개 이상이면 문제가 없으며 면의 수는 몇개라도 무방하다.

본 발명에 관한 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법 및 그 장치에 있어서는, 마찰발열공정시의 접합면의 주속도는 30m/min 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그 이하의 주속도에서는 충분한 발열량을 얻을 수 없다. 마찰발열공정시간은 10초 이하가 바람직하다.

본 발명에 관한 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법 및 그 장치에 있어서는, 먼저 외측부재와 내측부재를 끼워맞춤한 상태로 하고, 어느 한쪽 부재의 외주 또는 내주를 적당한 고정수단으로 빙 둘러 견고하게 고정한다. 그리고 어느 한쪽의 부재를 회전시키면서 돌기를 설치한 부분에 있어서, 고정축 부재쪽과 상기의 다른쪽의 부재를 내외방향에 빙 둘러 균등하게 가압해가서, 돌기부분에 마찰열을 발생시켜 마찰압접시켜서 양 부재를 접합시킨다.

[실시예의 설명]

본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

[실시예 1]

제1도는 실시예 1을 도시하는 종단면도이다. 제1도에 있어서, 10은 토대(土台)를 나타내고 있으며, 토대(10)상에 기초대(11)를 고정하고 있다. 기초대(11)에서 토대(10)에 수직방향의 구멍(12)을 복수개 뚫어놓고 있다. 그리고 구멍(12)보다 안쪽에 기초대(11)상에 고정대(13)를 고정하고 있다. 고정대(13)의 중앙에는 원형의 구멍(14)을 수직방향으로 뚫고, 구멍(14)의 아래쪽 부분은 확대시킨 확대구멍(15)으로 되어 있다.

고정대(13)의 구멍(14) 외주에 한쌍의 베어링(16)을 상하게 설치하고, 그들 베어링(16)을 통하여 구멍(14)의 내부에서 수직방향을 향하여 회전축(17)을 배치하고 있다.

회전축(17)의 윗쪽부분은 다각추형상으로 형성한 테이퍼부(18)로 되어 있다. 회전축(17)의 하단에 기어(19)를 부착하고, 기어(19)는 고정대(13)의 확대구멍(15)의 내부에 있어서 수평방향에 배치하고 있다.

기초대(11)에서 아래쪽에 향하여 뚫은 구멍(12)속에, 각각 위쪽에서 다리(20)를 삽입하고 있다. 도시는 생략하였으나, 각각의 다리(20)의 아래쪽에는 각각 유압기구등을 설치하여 각각의 다리(20)가 상하로 움직일 수 있도록 지지하고 있다. 각각의 다리(20) 윗쪽에 원통형상의 통체(21)를 얹어서 부착하고 있으나, 통체(21)는 고정대(13)의 외주에 알맞게 끼워맞춤된 상태로 되어 있으며, 통체(21)상에 지지판(22)을 부착하고 있다. 지지판(22)을 부착하고 있다. 지지판(22) 중앙의 수직방향의 구멍(23)을 뚫고, 구멍(23)에 회전축(17)이 관통된 상태로 하고 있으며, 지지판(22)의 외주부 윗쪽에 지지통(24)을 부착하고 있다. 회전축(17)과 지지통(24)과의 사이에 회전통(25)을 배치하고, 회전통(25) 내주의 하반부분이 회전축(17)의 외주에 밀착된 상태로 되어 있다. 회전통(25)과 지지판(22)과의 사이에 베어링(26)을 설치하고, 회전통(25)과 지지통(24)과의 사이에도 베어링(27)을 설치한다.

회전통(25)위에 가압편(28)이 장착되어 있으며, 가압편(28)은 회전축(17)에 형성한 테이퍼부(18)의 다각추의 면수와 동수로 분할되어, 테이퍼부(18)의 외주에 있어서 전체가 링형상이 되도록 배치되어 있다. 각각의 분할편의 안쪽면은 테이퍼부(18)의 다각추면의 각면에 각각 밀착하는 형상으로 형성되고, 안쪽면을 다각추면의 각각의 면에 각각 밀착시키고 있다. 가압편(28)의 외주는 원형으로 형성되어, 회전통(25)에서 약간 돌출된 상태로 되어 있다. 가압편(28)위에 고정대(29)를 얹어놓고 있다. 가압편(28)은 회전축(17)의 테이퍼부(18)에 따라 상하로 움직임으로써 고정대(29)와 회전통(25)과의 사이에서 확대 축소할 수 있도록 되어 있다. 고정대(29)는 전체를 바퀴형상으로 형성하고, 윗면(30)은 원형의 평면으로서 외주면(31)을 원추로 형성하고, 고정대(29)의 중앙에 구멍(32)이 뚫려있으며, 구멍(32)에 회전축(17)의 상단부근이 끼워맞춤된 상태로 되어 있다. 고정대(29)의 윗면(30)에는 뒤에 설명하는 디스크(B)에 뚫은 볼트구멍에 끼워맞춤된 돌기(33)를 윗쪽을 향하여 설치하고 있다.

지지통(24)위에 원통상으로한 고정지그(34)를 얹어서 부착하고 있다. 고정지그(34)는 2분할한 것으로서, 지지통(24)상에서 확대하거나 또는 축소시켜 볼트로 연결하여 조립할 수 있다. 고정지그(34)의 내주면은 림(A)의 외주면과 일치하는 형상으로 형성되어 있다.

고정대(29)상에 링형상으로한 가압편(35)을 배치하고 있다. 그리고 가압대(36)의 아래쪽에 오목부를 형성하고, 그 오목부에 가압편(35)을 끼워맞춤된 상태로 하여, 가압편(35)의 윗쪽에 가압대(36)를 배치하고 있다. 가압대(36)는 도시하고 있지 않으나, 적당한 수단으로 회전하지 못하도록 지지하고, 더구나, 상하이동을 할 수 있도록 하고 있다. 가압대(36)와 가압편(35)의 사이에 베어링(37)을 설치하고, 가압대(36)에 대하여 가압편(35)이 회전할 수 있도록 되어 있다. 가압편(35)의 외주에 플랜지(38)의 아래쪽으로부터 가압대(36)에 대하여 유지링(39)을 부착하여 가압편(35)을 유지하고 있다.

이상에 예시한 것은 다음과 같이하여 작동시킨다. 원주방향의 돌기(a)를 전체원주에 걸쳐 내주에 형성한 림(A)과, 원주방향의 돌기(b)를 끝가장자리의 외주에 전체 원주에 걸쳐서 형성한 디스크(B)를 사전에 제작해둔다. 그리고 가압편(35)과 함께 가압대(36)를 들어올려둔다. 그리고나서 2분할의 고정지그(34)를 확대하고, 그 내주에 림(A)을 끼워맞춤된 상태로 하면서 고정지그(34)를 압축하여 맞춘후에, 볼트로 연결하여 조립한다. 다음에 고정대(29)상에 디스크(B)를 씌우고, 디스크(B)에 뚫은 볼트구멍에 고정대(29)의 돌기(33)를 끼워맞춤된 상태로 한다.

이와 같이하면 림(A)의 내부면에 전체원주에 걸쳐서 수평방향에 형성된 돌기 (a)가 디스크(B)의 끝가장자리 외주에 전체원주에 걸쳐서 형성된 돌기(b)와 전체원주에 걸쳐서 대향하여 밀착된 상태로 된다. 최후에 가압편(35)과 함께 가압대(36)를 하강시켜 가압편(35)으로 디스크(B)의 윗면을 누르면, 제1도에 도시하는 상태로 되다.

여기서 도시하지 않은 모터로 적당한 기어전동기구를 통하여 기어(19)를 회전시키고 회전축(17)을 회전시키면, 가압편(28)도 일체가 되어 회전한다. 또 가압편(35)이 디스크(B)를 꽉 누름으로써, 가압편(35), 디스크(B), 고정대(29) 및 회전통(25)도 함께 회전한다. 이 때 가압대(36)를 하강시키면, 가압편(35), 디스크(B), 고정대(29), 가압편(28), 회전통(25), 고정지그(34), 림(A), 지지통(24), 지지판(22) 및 통체(21) 등도 함께 하강한다. 그것들이 하강해 갈 때 가압편(28)은 회전축(17)의 테이퍼면(18)에 의해 확대되어간다. 가압편(28)이 디스크(B)의 돌기(b) 부분을 림(A)의 돌기(a)에 가압하고, 양자간에 마찰력을 발생시킨다. 마찰압력이 계속되면 마찰면이 발열한다. 소정의 압접온도에 달했을 때에 회전축(17)의 회전을 정지시킨후, 가압대(36)를 다시 하강시켜 업셋압력을 가한다. 이상과 같이하면, 림(A)과 디스크(B)의 마찰압접이 완료된다. 접합후에 끄집어낸 제품은 제3도에 도시하는 상태로 되어 있다.

회전축(17)의 회전력은 최초에는 고정대(29)를 통하여 디스크(B) 측에 전달되나, 마찰압접공정시에는 가압편(28)을 통하여도 전달되게 된다. 즉 회전력은 마찰압접공정시에는 디스크(B)의 전체에 균등하게 전달된다. 이 때문에 디스크는 변형되기 어렵다. 이점 종래법에는 회전력이, 디스크 휘일이 차량이 장착되는 디스크 면에 집중하여 전달되므로 디스크가 변형되고 말 것이다.

[비교시험]

제3도에 도시한 것과 종래의 맞대기 이음매 방식에 의한, 제2도에 도시한 것에 대하여 접합후의 변형상태의 비교시험을 한 결과를 설명한다.

디스크 휘일로서는, JISD4218에 제정되어 있는 호칭치수가 22.5×7.5ψ인 링의 자동차용 디스크 휭리을 선택하였다. 재질로서는 강 SAPH 41과 알루미늄 합금 5454 및 2024의 3종을 선택하였다. 또한, 알루미늄 합금 2024의 경우만, 림과 디스크와의 각각에 대하여 사전에 493℃의 가열상태를 1시간에 걸쳐 유지한 후에 물 담금질하고, 그후 190℃로 12시간 유지하는 인공시효를 행한 재료를 사용하였다. 림의 성형은 로울러로 행하고, 성형후의 판두께는 6.5㎜로 하였다. 디스크는 다음과 같이하여 제작하였다. 먼저 프레스에 의해 알루미늄 판재를 판두께 12㎜로 성형하였다. 다음에 코이닝 가공에 의해 외주방향에 갈수록 판두께가 차층 얇게 되도록 하고, 원둘레부의 판두께를 6.5㎜로 하였다.

제3도에 도시한 것에 있어서는, 림(A) 및 디스크(B)의 돌기는 동일하게 높이 3㎜ 폭 6.5㎜로 형성되어 있다.

제3도에 도시한 것의 접합조건은 다음과 같이 하였다. 회전축(17)의 테이퍼부(18)의 각추부 구배는 마찰발열공정부분은 1/30, 업셋가압 공정부분은 1/3로 하였다. 그리고 마찰발열공정시는 접합면의 상대속도 200m/min, 회전축(17)의 상대적 유효이동길이 140㎜, 마찰발열시간 5초, 가압편(28)의 외주방향에의 유효업셋길이 6㎜로 하였다. 그리고 업셋가공정시는 회전축(17)의 상대적 유효이동길이 10㎜ 축방향 최대가압력 60ton으로 하였다.

제2도에 도시한 것의 접합조건은, 다음과 같다. 즉 마찰발열공정시는 접합면의 상대속도 200m/min, 가압력 60ton, 마찰발열시간 10초, 업셋길이 5㎜, 업셋가압공정시의 가압력 170ton으로 하였다.

제2 및 3도에 도시한 것의 각각에 대하여 제4도에 도시한 방법으로 변형상태를 검사하였다. 이 방법은 JASO(사단법인 자동차 기술회 제정의 자동차규격) C 614-87에 근거한 것이다. 윗면을 평면으로한 측정정반(C)상에 디스크(B)측을 얹고, 디스크의 차량상의 부착량 외주부와 측정정반(C)과의 사이에 틈에 극간게이지(D)를 삽입합으로써, 변형정도를 측정하였다. 각각의 재질에 대하여 4개씩 측정한 결과를 표 1에 나타낸다. 단위는 ㎜이다.

[표 1]

[접합강도시험]

제3도에 도시한 것의 접합강도를 조사하였다. 먼저 제5도에 도시한 방법으로 시험편을 제작하였고, 장치로서는 내주면을 원통형상으로 형성한 고정지그(34a)를 사용한 이외는, 제1도에 도시한 것과 동일한 것을 사용하였다. 제5도에 있어서 41은 외륜을 도시하고 있다. 외륜(41)은 원통형상으로서 외경은 고정지그(34a)의 내주면의 직경과 일치시켜 고정지그(34a)의 내주면에 밀착시킨 상태로 하고 있다. 외륜(41)은 상단 내주에는 돌기(42)가 형성되고 있다.

그리고 가압편(35a)과 고정대(29a)와의 사이에 원판형상을 한 부착판(43)을 사이에 끼워 부착하고, 부착판(43)의 외주에 아래쪽에 향하여 내륜(44)을 부착시키고 있다. 내륜(44)은 외륜(41)보다 직경이 약간 작은 원통형상의 것으로 되어 있다. 내륜(44)의 하단 외주에는 돌기(45)를 형성하고, 돌기(45)의 선단을 외륜(41) 돌기(42)의 선단에 밀착시키고 있다.

외륜(41)과 내륜(44)의 벽두께는 동일하게 6.5㎜로 하고, 돌기(42)와 돌기(45)의 폭·높이는 상기와 동일하게 하였다. 접합조건도 상기와 동일하다. 재질로서 외륜(41), 내륜(44)이 동일하게 강 SAPH와 알루미늄 합금 5054 및 2024와의 3종류에 대하여 각각 시험체를 제작하였다.

이러한 시험체의 접합에 대하여 JISZ 3104 및 3108로 제정되어 있는 방사선 투과시험을 행하였다.

그 결과 모두 제 1급이며 무결함이었다.

또한, 접합부에서 판두께 6.5㎜, 폭 10㎜, 길이 100㎜의 인장시험편을 각각 2개씩 채취하여 인장시험을 하였다. 인장시험에서의 모든 결과는 모재에서의 파단으로 증명되었다. 따라서 접합부는 건전하였다.

[실시예 2]

제6도는 실시예 2의 주요부를 도시하는 종단면도이다. 회전축(17a)에는 테이퍼부(18)를 설치하지 않고, 회전축(17a)의 외주에 별도의 테이퍼 부재(46)를 부착하고, 테이퍼 부재(46)의 외주를 테이퍼부(18a)로 한 이외는, 실시예 1의 것과 동일하다. 작동도 실시예 1과 동일하므로 설명은 생략한다.

[실시예 3]

제7도는 실시예 3을 도시하는 종단면도이다. 실시예 1에 있어서는 안쪽에서 가압하나, 실시예 3에 있어서는 바깥쪽에서 가압하도록 하고 있다.

기초대(11a)상의 외주부근에 커다란 원통체(50)를 수직상방을 향하여 부착하고 있다. 원통체(50)의 상단부근의 내주면에 상단으로부터 아래쪽에 갈수록 차츰 내경이 작아지는 테이퍼부(18b)를 설치하고 있다. 원통체(50)의 하단부근 안쪽에 계단부(51)를 설치하고, 계단부(51)를 설치한 부분의 안쪽에 구멍(52)을 뚫고 있다. 계단부(51)상에 중앙에 원형의 구멍(53)를 뚫은 원판형상의 지지판(54)을 얹어서 부착하고 있다. 지지판(54)의 중앙구멍(53)으로부터 수직상방에 향하여 회전축(17b)을 배치하고 있다. 그리고 회전축(17b)의 하단부분을 기초대(11a)의 중앙에 뚫은 구멍(55)에 삽입하고, 구멍(55)내에 있어서 회전축(17b)과 기초대(11a)와의 사이에 베어링(56)을 설치하고 있다. 또 지지판(54)과 기초대(11a)와의 사이에 회전축(17b)의 하단부근에 부착한 기어(19a)를 수용하고 있다.

회전축(17b)의 상부 외주에 고정지그(34b)를 배치하고 있다. 고정지그(34b)는 회전축(17g)과 일체로 되어 회전하나, 회전축(17b)에 대하여 상하이동을 할 수 있도록 하고 있다. 고정지그(34b)의 윗쪽부분은, 디스크(B)의 내면형상에 거의 일치하는 형상으로 형성하고, 고정지그(34b)상에 디스크(B)를 씌워서 부착하고 있다. 그리고 회전축(17b)의 외주로서 지지판(54)상에, 베어링(57)을 통하여 회전링(58)을 배치하고 있다. 회전축(17b)의 외주로서 고정지그(34b)와 회전링(58)과의 사이에, 코일스프링(59)을 배치하고 있다. 지지판(54)의 외주부근에 있어서도 원주상의 몇개소에 코일스프링(60)을 수직방향으로 설치하고 있고, 그들 코일스프링(60)상에 원통형상을 한 지지통(61)을 배치하고 있다. 지지통(61)은 외주가 원통체(50)의 내주면에 접하도록 하고 있다. 지지통(61)의 하반부분 내주에 있어서는, 한쌍의 베어링(62) 및 베어링(63)을 통하여 고정지그(34b)를 지지하고 있으며, 지지통(61)상에 가압편(28a)을 배치하고 있다. 가압편(28a)의 외주면에는 원통체(50)의 테이퍼부(18b)의 경사와 일치하는 경사를 부여하고, 가압편(28a)이 테이퍼부(18b)에 따라 상하이동할 수 있도록 하고 있다. 가압편(28a)의 내주면은 림(A)의 돌기(a)를 설치한 부근의 외주면과 일치하는 형상으로 형성하고, 가압편(28a)의 내주면에 외주면을 밀착시킨 상태로 하여 림(A)을 배치하고 있다. 이때 림(A)의 돌기(a)와 디스크(B)의 돌기(b)는 대향하여 접촉하고 있으며, 가압편(28a) 상에 링(64)을 배치하고 있다.

링(64)위에 링형상을한 가압대(36a)를 얹어 배치하고, 가압대(36a)의 중앙에 구멍(65)을 뚫어, 구멍(65)내에 가압편(35a)을 배치하고 있다. 가압편(35a)은 유지링(39a)으로 유지하고 있다. 가압대(36a)상에 가압판(66)을 부착하고, 가압판(66)과 가압편(35a)과의 사이에 베어링(67)을 설치하고 있다.

제7도에 도시한 것이 작동은 다음과 같다. 기어전동기구에 의해 기어(19a)를 통하여 회전축(17b)을 회전시키면, 코일 스프링(59)이나 회전링(58)과 함께 고정지그(34b)가 회전하고, 고정지그(34b)는 디스크(B)를 회전시킨다. 충분한 회전속도로 되었을 때 가압판(66)을 하강시킨다. 가압판(66)은 가압대(36a)나 가압편(35a)을 통하여, 링(64), 가압편(28a), 림(A), 지지통(61)이나 디스크(B), 고정지그(34b)등을 하강시킨다. 가압편(28a)은 하강함에 따라 원통체(50)의 테이퍼부(18b)에 의해 압축되고, 림(A)을 바깥쪽에서 가압한다. 또한 이후의 작동에 대해서는 실시예 1에 대해서의 설명으로도 명백하므로 설명을 생략한다.

[실시예 4]

제8도는 실시예 4를 도시하는 종단면도이다.

실시예 3의 것으로는 디스크(B)측을 회전시키는데 대하여, 실시예 4의 것은 림(A) 측을 회전시키도록 하고 있다.

기초대(11b)의 중앙에 수직 상방에 향하여 중심축(70)을 고정하여 부착하고 있다. 중심축(70)의 윗쪽부분 외주에는 회전하지 않으나 중심축(70)에 따라 상하이동을 할 수 있도록 고정지그(34c)를 부착하고 있다. 고정지그(34c)와 기초대(11b)와의 사이로서 중심축(70)의 외주에는 코일스프링(59a)을 배치하고 있다. 고정지그(34c) 상에 디스크(B)을 부착하고, 디스크(B)의 윗쪽을 가압편(35b)으로 누르고 있다. 가압편(35b) 상에 가압판(66a)을 부착하고 있다.

기초대(11b) 상에는, 한쌍의 베어링(71) 및 베어링(72)을 통하여 회전대(73)를 배치하고 있다. 회전대(73)의 외주에는 톱니바퀴를 넣어 기어(74)로 하고 기어전동에 의해 기어(74)를 통하여 회전대(73)가 회전하도록 되어 있다. 회전대(73)상에는 코일스프링(60a)을 복수개 부착하고, 코일스프링(60a) 상에 지지통(61a)을 배치하고 있다. 지지통(61a)과 고정지그(34c)와의 사이에는 한쌍의 베어링(62a) 및 베어링(63a)을 개재시키고 있다.

회전대(73)의 외주부근에는 수직상방을 향하여 원통체(50a)를 부착하고 있다. 원통체(50a)의 상단부근 내주에 테이퍼부(18c)를 설치하고, 지지통(61a)상에 테이퍼부(18c)의 안쪽으로 가압편(28b)을 배치하고 있다. 가압편(28b) 상에 가압판(66a)과의 사이에, 링형상의 가압대(36b)를 배치하고 있다. 가압대(36b)와 가압편(35b)과의 사이에 베어링(75)을 설치하고, 가압대(36b)와 가압판(66a)과의 사이에도 베어링(76)을 설치하고 있다.

제8도에 도시한 것의 작동은 다음과 같다. 기어전동기구에 의해 기어(74)를 통하여 회전대(73)를 회전시키면, 원통체(50a), 가압대(36b), 가압편(28b), 지지통(61a)등과 일체가 되어 림(A)도 회전한다. 이때 가압판(66a)을 밀어내리면, 가압편(35b)을 통하여 디스크(B), 고정지그(34c)가 밑으로 내려진다. 동시에 가압대(36b)를 통하여 가압편(28b), 지지통(61a)도 회전하면서 일체로 되어 밑으로 내려진다. 가압편(28b)은 하강함에 따라 원통체(50a)의 테이퍼(18c)에 의해 압축되어가고, 림(A)을 가압한다. 또한 이후의 작동은 이상의 설명으로 명백하므로 설명을 생략한다.

[실시예 5]

다음에 제9도에 의해 림(A), 디스크(B)에 설치하는 돌기에 대하여, 실시가능한 형상예를 광범위하게 소개한다. 이상에서 소개한 실시예에 있어서는 돌기는 모두 단면으로 4각형이나, 제9도(a,b 및 c)에 도시한 바와 같이 단면으로 사다리형·삼각형·반원형의 것으로 하여도 된다. 제9도(d 및 e)에 도시한 바와 같이 림(A), 디스크(B)의 어느 한쪽에만 돌기를 설치하여도 무방하다.

림(A), 디스크(B)의 양쪽에 돌기를 설치하는 경우는, 제9도(f 및 g)에 도시한 바와 같이, 양 돌기의 접합면을 한방향 또는 반대방향에 경사시킨 것이라도 무방하다. 접합면을 경사시킨 경우는, 접합면의 경사각도가 커질수록 접합면적이 넓어져서, 접합시에는 필요로 하는 에너지가 커진다. 따라서 경사각도로서는 45°이하가 바람직하다.

제9도(h,i 및 j)에 도시한 바와 같이, 림(A), 디스크(B)의 압접면의 양쪽 또는 어느 한쪽에 삽입물(80)을 삽입하여도 된다. 삽입물(80)의 두께는 업셋가압공정시의 업셋길이분보다 얇은 것으로 한 필요가 있다. 삽입물(80)은 업셋공정시에 플래시로 되어 배출된다.

또한 상기 접합면은 미끄러운면이라도 마찰압법시에는 충분한 마찰열이 생겨 충분히 접합된다. 그러나 접합면에 요철이 있는 쪽이 마찰에 의한 발열이 커져서 오히려 바람직하다.

본 발명에 관한 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법 및 그 장치에 의할 때는, 돌기를 설치한 부분에 있어서 한쪽 부재의 외주 또는 내주를 빙 둘러 견고하게 고정한 뒤에, 고정한 부재의 방향으로 다른쪽 부재를 내외방향에 빙 둘러 균등하게 가압하면서 접합한다. 이때 가압력은 주로 돌기부분에 집중되고, 가압력에 의한 변형이 다른 부분에 미치는 일이 적다. 따라서 접합면에 발생하는 회전구동력, 관성력과 제동력과의 상반하는 방향의 힘은, 접합부의 부분에서 거의 흡수되고 만다. 이 때문에 변형력은 타부에 미치기 어려우며, 타부는 변형되기 어렵다. 더구나 접합부에 있어서도 내외를 단단하게 누른 상태로 가압하여 접합하므로, 접합부의 변형도 극히 적다.

Claims (11)

1. 림은 외측부재이고 디스크는 내측부재이며, 상기 내측부재는 상기 외측부재안으로 끼워맞춤가능하고, 외측 또는 내측부재중의 적어도 한쪽 부재는 돌기를 구비하고 있으며, 상기 돌기는 상기 내측부재가 상기 외측부재로 끼워맞춤될 때 상기 한쪽 부재의 돌기가 다른쪽 부재에 대향할 수 있도록 빙 둘러 돌출하고 있는, 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법에 있어서, 상기 내측부재가 상기 외측부재로 끼워맞춤된 상태에 있을 때, 상기 내·외측부재중의 어느 한쪽 부재의 외주 또는 내주중의 어느 하나를 빙 둘레 견고하게 고정하는 단계 ; 상기 내·외측부재중의 어느 한쪽 부재를 회전시키는 단계 ; 및 상기 내·외측부재 중 어느 한쪽 부재가 회전하고 있는 동안, 하나의 부재가 상기 돌기를 통하여 상기의 다른 고정부재에 균등하게가압가능함을 보장하도록, 한쪽 부재를 다른쪽 부재에 대해 바깥쪽 또는 안쪽방향으로 가압하여 상기 내·외측부재 사이의 접합면에 마찰열을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법.
2. 림은 외측부재이고 디스크는 내측부재이며, 상기 내측부재는 상기 외측부재안으로 끼워맞춤가능하며, 상기 내·외측부재의 양자는 각각 돌기를 구비하고 있으며, 상기 돌기는 상기 내측부재가 상기 외측부재안으로 끼워맞춤될 때 하나의 돌기가 다른 돌기에 빙 둘러 대향할 수 있도록 돌출하고 있는, 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰 압접법에 있어서, 상기 내측부재가 상기 외측부재안으로 끼워맞춤될 때 상기 외측부재의 외주를 빙 둘러 견고하게 고정하는 단계 ; 상기 내측부재를 회전시키는 단계 ; 및 상기 내·외측부재중의 어느 하나가 회전하고 있는 동안, 상기 내·외측부재가 상기 돌기를 통하여 빙 둘러 균등하게 가압가능함을 보장하도로, 상기 내측부재를 이 부재의 안쪽으로부터 상기 외측부재로 가압하여 상기 내외부재 사이의 접합면에 마찰열을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법.
3. 림은 외측부재이고 디스크는 내측부재이며, 상기 내측부재는 상기 외측부재안으로 끼워맞춤가능하며, 상기 외측부재는 자체의 내주에 돌기를 구비하고 있으며, 상기 돌기는 상기 내측부재가 상기 외측부재로 끼워맞춤될 때 상기 돌기가 상기 내측부재에 빙 둘러으로 대향할 수 있도록 돌출하고 있는, 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법에 있어서, 상기 내측부재가 상기 외측부재로 끼워맞춤된 상태에 있을 때, 상기 외측부재의 외주를 빙 둘러 견고하게 고정하는 단계 ; 상기 내측부재를 회전시키는 단계 ; 및 상기 내측부재가 회전하고 있는 동안, 상기 내·외측부재 양자가 상기 돌기를 통하여 빙 둘러 균등하게 가압가능함을 보장하도록, 상기 내측부재를 이 부재의 안쪽으로부터 상기 외측부재로 가압하여 상기 내·외측부재 사이의 접합면에 마찰열을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접법.
4. 림은 외측부재이고 디스크는 내측부재이며, 상기 내측부재는 상기 외측부재안으로 끼워맞춤가능하며, 상기 내·외측부재중의 적어도 한쪽 부재는 돌기를 구비하고 있으며, 상기 돌기는 상기 내측부재가 상기 외측부재로 끼워맞춤될 때 상기 한쪽부재의 돌기가 다른쪽 부재에 빙 둘러 대향할 수 있도록 돌출하고 있는, 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접장치에 있어서, 상기 내·외측부재중의 어느 한쪽 부재의 외주 또는 내주중의 어느 하나를 빙둘러 견고하게 고정하는데 사용되는 장치 ; 상기 어느 한족 부재를 회전시키는데 사용되는 장치 ; 및 상기 내·외측부재중의 어느 한쪽 부재가 회전하고 있는 동안, 하나의 부재가 상기 돌기를 통하여 상기의 다른 고정부재에 균등하게 가압될 수 있는 것을 보장하도록, 한쪽 부재를 다른쪽 부재에 대해 바깥쪽 또는 안쪽방향으로 가압하여 상기 내·외측부재사이의 접합면에 마찰열을 발생시키는데 사용되는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접장치.
5. 림은 외측부재이고 디스크는 내측부재이며, 상기 내측부재는 상기 외측부재안으로 끼워맞춤가능하며, 상기 내·외측부재의 양자는 각각 돌기를 구비하고 있으며, 상기 돌기는 상기 내측부재가 상기 외측부재안으로 끼워맞춤될 때 하나의 돌기가 다른 돌기에 빙 둘러 대향할 수 있도록 돌출하고 있는, 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접장치에 있어서, 상기 내측부재가 상기 외측부재안으로 끼워맞춤될 때 상기 외측부재의 외주를 빙둘러 견고하게 고정하는데 사용되는 장치 ; 상기 내측부재를 회전시키는데 사용되는 장치 ; 및 상기 내·외측부재중의 한쪽 부재가 회전하고 있는 동안, 상기 내·외측부재가 상기 돌기를 통하여 빙 둘러 균등하게 가압될 수 있는 것을 보장하도록, 상기 내측부재를 이 부재의 안쪽으로부터 상기 외측부재로 가압하여 상기 내·외측부재 사이의 접합면에 마찰열을 발생시키는데 사용되는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접장치.
6. 림은 외측부재이고 디스크는 내측부재이며, 상기 내측부재는 상기 외측부재안으로 끼워맞춤가능하며, 상기 회측부재는 자체의 내주에 돌기를 구비하고 있으며, 상기 돌기는 상기 내측부재가 상기 외측부재로 끼워맞춤될 때 상기 돌기가 상기 내측부재에 빙 둘러 대향할 수 있도록 돌출하고 있는, 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접장치에 있어서, 상기 내측부재가 상기 외측부재로 끼워맞춤된 상태에 있을 때 상기 외측부재의 외주를 빙 둘러 견고하게 고정하는데 사용되는 장치 ; 상기 내측부재를 회전시키는데 사용되는 장치 ; 및 상기 내측부재가 회전하고 있는 동안, 상기 내·외측부에 양자가 상기 돌기를 통하여 빙 둘러 균등하게 가압될 수 있는 것을 보장하도록, 상기 내측부재를 이부재의 안쪽으로부터 상기 외측부재로 가압하여 상기 내외부재 사이의 접합면에 마찰열을 발생시키는데 사용되는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 휘일의 림 및 디스크 접합용 마찰압접장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 내·외측부재 양자가 상기 돌기를 통하여 빙 둘레 균등하게 가압될 수 있는 것을 보장하도록, 상기 내측부재를 이 부재의 안쪽으로부터 상기 외측부재로 가압하여 상기 내·외측부재 사이의 접합면에 마찰열을 발생시키는데 사용되는 상기 장치는, 상기 내측부재의 내주에 빙 둘러 배치된 고리형 가압편과, 상기 고리형 가압편을 밀어 넓히는데 사용되는 장치로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰압접장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 내측부재를 회전시키는데 사용되는 상기 장치는, 상기 내 ·외측부재의 중심에 동축으로 배치된 회전축과, 상기 회전축의 회전력을 상기 내측부재에 전달하는데 사용되는 장치로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰압접장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 고리형 가압편을 밀어 넓히는데 사용되는 상기 장치는 테이퍼부를 구비한 회전축을 포함하고 있으며, 상기 회전축은 상기 가압편의 중심에 배치되어 있으며, 상기 테이퍼부는 상기 가압편내로 삽입된 상태에 있으며, 상기 회전축과 상기 가압편 양자는 축방향으로 상대적인 이동이 가능하게 되어 이슨 것을 특징으로 하는 마찰압접장치.
10. 제5항에 있어서, 상기 외측부재의 외주를 빙 둘러 견고하게 고정하는데 사용되는 상기 장치는 상기 외측부재의 상기 외주형상과 일치하는 내측형상을 구비한 고정지고를 포함하고 있으며, 상기 고정지그는, 상기 외측부재의 상기 외주를 빙 둘러 견고하게 고정하도록 상기 외측부재의 상기 외주에 밀착되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰압접장치.
11. 제6항에 있어서, 상기 외측부재는 외주를 빙 둘러 견고하게 고정하는데 사용되는 상기 장치는 상기 외측부재의 상기 외주형상과 일치하는 내측형상을 구비한 고정지그를 포함하고 있으며, 상기 고정지그는, 상기 외측부재의 상기 외주를 빙 둘러 견고하게 고정하도록 상기 외측부재의 상기 외주에 밀착되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰압접장치.