KR20160065526A - 이젝트링을 포함하는 차량용 로드휠의 림 포밍장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 이젝트링을 포함하는 차량용 로드휠의 림 포밍장치는, 디스크와 접합되는 림의 플로우 포밍 작업을 수행하며, 상기 림에 대응되도록 링 형상으로 형성되고, 플로우 포밍에 따라 변형된 상기 림의 일측단이 안착되는 이젝트링 및 상기 이젝트링을 상하 방향으로 이동시켜 상기 림을 취출시키는 이동부를 포함한다.

Description

이젝트링을 포함하는 차량용 로드휠의 림 포밍장치{Flow Forming Apparatus Having Eject Ring for Rim of Road Wheel}

본 발명은 차량용 로드휠의 림을 플로우 포밍하는 포밍장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 림을 취출시키기 위한 이젝트링을 포함하는 차량용 로드휠의 림 포밍장치에 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. 그리고 최근에는, 디스크와 림을 별도로 제작하고, 이후 이들을 서로 접합하는 2피스 타입 로드휠 제조 공정이 개발되어 사용되고 있다.

다만, 이와 같은 2피스 타입의 로드휠은, 림의 가공 시 디스크가 구비되지 않은 상태이므로, 플로우 포밍 후 림을 취출시키기가 매우 어렵다는 문제가 있다. 즉 종래에는 림을 가공한 뒤 디스크를 밀어 로드휠 자체를 포밍장치로부터 취출시키도록 하였으나, 2피스 로드휠에서 디스크가 분리된 상태의 림은 디스크에 대응되는 위치가 비어 있게 되므로 취출이 어렵게 된다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

한국등록특허 제10-0661199호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 림의 플로우 포밍 공정 이후 림의 취출을 용이하도록 하기 위한 포밍장치를 제공하기 위함이다.

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 이젝트링을 포함하는 차량용 로드휠의 림 포밍장치는, 디스크와 접합되는 림의 플로우 포밍 작업을 수행하며, 상기 림에 대응되도록 링 형상으로 형성되고, 플로우 포밍에 따라 변형된 상기 림의 일측단이 안착되는 이젝트링 및 상기 이젝트링을 상하 방향으로 이동시켜 상기 림을 취출시키는 이동부를 포함한다.

그리고 상기 이동부는 상기 이젝트링의 하부에 구비되고, 상하 방향으로 슬라이딩되도록 형성될 수 있다.

또한 상기 이젝트링의 상하 이동을 가이드하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 가이드부는, 상기 이젝트링의 외측을 따라 소정 높이 돌출되도록 형성되어 상기 이젝트링의 횡 방향 이동을 구속할 수 있다.

또한 상기 가이드부의 돌출 높이는 상기 이젝트링의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 이젝트링을 포함하는 차량용 로드휠의 림 포밍장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 2피스 형태의 차량용 로드휠에 있어서, 림의 플로우 포밍 공정 이후 취출을 용이하게 수행할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 포밍에 의해 림의 연장부의 끝단이 이젝트링에 안정적으로 접촉되므로, 취출 시 림이 측 방향으로 슬라이딩되는 현상을 방지할 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 타입 차량용 로드휠에 있어서, 디스크와 림이 분리된 상태의 모습을 나타낸 단면도;
도 2는 2피스 타입 차량용 로드휠에 있어서, 디스크와 림이 접합된 상태의 모습을 나타낸 단면도;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 림 포밍장치에 차량용 로드휠의 림이 고정된 모습을 나타낸 단면도;
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 림 포밍장치에 있어서, 이젝트링의 모습을 자세히 나타낸 단면도;
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 림 포밍장치에 있어서, 이젝트링이 상승된 모습을 나타낸 단면도;
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 림 포밍장치를 이용하여 림을 가공한 모습을 나타낸 단면도;
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 림 포밍장치의 상형을 상부로 이동시킨 모습을 나타낸 단면도;
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 림 포밍장치의 이젝트링을 상향시켜 림을 취출하는 모습을 나타낸 단면도; 및
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 림 포밍장치에 있어서, 이젝트링의 모습을 자세히 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 2피스 타입 차량용 로드휠에 있어서, 디스크(10)와 림(20)이 분리된 상태의 모습을 나타낸 단면도이며, 도 2는 2피스 타입 차량용 로드휠에 있어서, 디스크(10)와 림(20)이 접합된 상태의 모습을 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 2피스 타입 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.

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 접합하는 (c)단계가 수행된다.

본 발명의 경우, 상기 (b)단계에서 림(20)을 플로우 포밍하기 위한 포밍장치로서, 이하에서는 이에 대해 자세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 림 포밍장치(100)에 차량용 로드휠의 림(20)이 고정된 모습을 나타낸 단면도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 림 포밍장치(100)에 있어서, 이젝트링(110)의 모습을 자세히 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 림 포밍장치에 있어서, 이젝트링(110)이 상승된 모습을 나타낸 단면도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 림 포밍장치(100)는 전술한 디스크와 접합되는 림(20)의 플로우 포밍 작업을 수행하도록 상형(100a)과 하형(100b)을 포함한다. 상기 상형(100a)은 상하 이동 가능하게 형성되며, 상기 하형(100b)에는 림(20)이 거치될 수 있다.

그리고 본 실시예의 림 포밍장치(100)는, 이젝트링(110)과, 이동부(115)를 포함한다.

상기 이젝트링(110)은 상기 림(20)에 대응되도록 링 형상으로 형성되고, 플로우 포밍에 따라 변형된 상기 림(20)의 일측단이 안착되는 구성요소이다. 즉 상기 이젝트링(110)은 플로우 포밍이 완료된 후의 림(20)의 일측단 직경에 대응되는 직경을 가지며, 표면의 형상 역시 기 설계된 상기 림(20)의 일측단 형상에 대응되는 형상으로 형성된다.

그리고 상기 이동부(115)는 상기 이젝트링(110)을 상하 방향으로 이동시키는 구성요소로서, 플로우 포밍이 완료된 이후 상기 이젝트링(110)이 상기 림(20)을 취출시킬 수 있도록 한다.

또한 본 실시예의 경우, 상기 이동부(115)는 상기 이젝트링(110)의 하부에 구비되고, 상하 방향으로 슬라이딩되도록 형성된다. 이에 따라 상기 이젝트링(110) 역시 상하 방향으로 슬라이딩될 수 있다.

이와 같은 림 포밍장치(100)를 이용하여 림을 플로우 포밍하는 과정은 다음과 같다.

먼저 플로우 포밍 공정을 위해 상형(100a)이 상승하여 하형(100b)과 이격된 상태에서, 림(20)이 하형(100b)의 안착부에 거치된다. 이후 상형(100a)을 다시 복귀시켜 하형(100b)과 접촉되도록 하고, 상기 림(20)의 외주면으로부터 가공 툴이 접근하여 플로우 포밍 공정을 수행하게 된다.

이에 따라 도 6과 같이 림(20)의 연장부(21)는 기 설계된 형상대로 가공되며, 일측단은 이젝트링(110)에 안착된다. 이와 같은 상태에서 도 7과 같이 상형(100a)을 상부로 이동시키고, 이후 도 8과 같이 이동부(115)가 상향 슬라이딩됨에 따라 이젝트링(110)이 상향되고, 림(20)이 취출된다.

이상과 같이, 일반적으로 2피스 로드휠에서 디스크가 분리된 상태의 림(20)은 디스크에 대응되는 위치가 비어 있게 되므로 취출이 어려우나, 본 실시예의 림 포밍장치(100)는 이젝트링(110) 및 이동부(115)에 의해 림(20)의 일측단을 안정적으로 지지한 상태에서 취출을 용이하게 할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 림 포밍장치에 있어서, 이젝트링(110)의 모습을 자세히 나타낸 단면도이다.

도 9에 도시된 본 발명의 제2실시예의 경우, 이젝트링(110) 및 이동부(115)는 전술한 제1실시예와 동일하게 형성된다. 다만, 본 실시예의 경우 상기 이젝트링(110)의 상하 이동을 가이드하는 가이드부(120)를 더 포함한다는 점이 다르다.

본 실시예의 경우 상기 가이드부(120)는 상기 이젝트링(110) 상기 이젝트링(110)의 외측을 따라 소정 높이 돌출되도록 형성되어, 상기 이젝트링(110)의 횡 방향 이동을 구속하도록 한다. 따라서 상기 이젝트링(110)의 상하 이동 궤도를 일정하게 유지하도록 할 수 있으며, 또한 이젝트링(110)이 하향된 상태에서 림의 포밍 압력에 의해 횡 방향으로 밀리는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시예에서, 상기 가이드부(120)의 돌출 높이는 상기 이젝트링(110)의 높이보다 낮게 형성되어, 림의 포밍에 간섭되지 않도록 하였다.

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 100: 림 포밍장치
100a: 상형 100b: 하형
110: 이젝트링 115: 이동부
120: 가이드부

Claims (5)

1. 디스크와 접합되는 림의 플로우 포밍 작업을 수행하며,
   상기 림에 대응되도록 링 형상으로 형성되고, 플로우 포밍에 따라 변형된 상기 림의 일측단이 안착되는 이젝트링; 및
   상기 이젝트링을 상하 방향으로 이동시켜 상기 림을 취출시키는 이동부;
   를 포함하는 차량용 로드휠의 림 포밍장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이동부는 상기 이젝트링의 하부에 구비되고, 상하 방향으로 슬라이딩되도록 형성된 차량용 로드휠의 림 포밍장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 이젝트링의 상하 이동을 가이드하는 가이드부를 더 포함하는 차량용 로드휠의 림 포밍장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가이드부는,
   상기 이젝트링의 외측을 따라 소정 높이 돌출되도록 형성되어 상기 이젝트링의 횡 방향 이동을 구속하는 차량용 로드휠의 림 포밍장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 가이드부의 돌출 높이는 상기 이젝트링의 높이보다 낮게 형성된 차량용 로드휠의 림 포밍장치.

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