一体型的粘结式平衡配重及其制造方法与流程

本发明涉及平衡配重及其制造方法，更详细地，涉及如下的一体型粘结式平衡配重及其制造方法：一体型为多个配重块形成一个本体的方式，形成有效粘结率高的结构，稳定且紧密地附着于轮胎轮圈的内部曲面，从而解决轮胎重量的不均衡。

背景技术：

在成形过程中，汽车用轮胎将部分产生重量不均衡。轮胎重量的不均衡成为车体振动的主要原因。过度或长时间的振动将引起搭乘人员的疲倦，引起部件的间隔，从而导致汽车的寿命缩短且将造成由缺乏转向稳定性引起的安全事故危险。平衡配重用于解决轮胎重量不均衡，以适当的重量补正发生轮胎偏重的位置。在以往的平衡配重中，广泛利用比重大的铅，但由于环境污染问题等，最近采用作为环保材料的软钢及非金属材料等。平衡配重分为夹紧式和粘结式。

但是，在提高汽车的性能的过程中，轮胎轮圈方面也需要以符合高速行驶的方式使轮圈的结构及材质产生变化。尤其，在重视美观的设计的变化过程中，随着顾客的喜好，从凸缘结构的钢轮圈变为无凸缘结构的合金轮圈结构，过去在凸缘连接夹紧式的平衡配重的方式快速变为作为无凸缘结构的以中型、大型高级汽车为中心附着于轮胎轮圈的内部面的粘结式平衡配重。并且，根据轮胎轮圈的种类，向大型客车及货车也采用粘结式平衡配重的事例成为全球趋势，可展望平衡配重市场的趋势变化。

最终，由于连接方式的特性，粘结式平衡配重需保证粘结性能。这是因为，在汽车行驶的过程中，需防止由粘结式平衡配重的脱离引起的灾害事故。因此，粘结式平衡配重需要具备多种物性，其中，尤其需要具备优秀的粘结稳定性、柔韧性及切断阻力。若满足粘结稳定性，则即使时间流逝，平衡配重也不会从轮胎轮圈脱离。为此，需要克服回弹现象等的脱离因素。粘结稳定性起到维持平衡配重与上述内周面的有效粘结率的重要作用。若满足柔韧性，则当使平衡配重与轮胎轮圈的内周面内接时，可沿着内周面很好地弯曲。这是因为上述内周面呈曲面，因此，物性中应具备柔韧性。若满足切断阻力，则连接配重块之间的平衡配重的关节部持续维持连接，而不会断掉。

在日本公开专利第2005-069426号中公开使配重块之间的关节部的宽度小于配重块且在关节部的两侧形成槽口的一体型粘结式平衡配重。但是，在上述专利中，沿着上下方向在关节部形成槽口来减少关节部的厚度，并向关节部的底部面赋予空间来确保了柔韧性，但是，因有效粘结率减少而使粘结稳定性降低，连接部的厚度过于厚而使切断阻力缺乏。若有效粘结率降低，则平衡配重可随着时间的流逝从轮胎轮圈脱离。若缺乏切断阻力，则在将平衡配重粘结于轮胎轮圈的过程中，配重块可能断裂。

技术实现要素：

技术问题

本发明所要实现的目的在于，提供满足包括有效粘结率、柔韧性及切断阻力在内的物性的一体型的粘结式平衡配重及其制造方法。

解决问题的方案

用于实现本发明的目的的一体型的粘结式平衡配重为使多个配重块通过关节部形成为一体的平衡配重，在上述关节部形成第一凹陷部，上述关节部的厚度小于上述平衡配重的厚度，在上述关节部单独配置或组合配置有长孔形的第一贯通孔或直径相同的第二贯通孔，上述配重块的底面与上述关节部的底面形成同一平面。

在本发明的配重中，上述关节部的厚度可为上述平衡配重的厚度的1/3至1/5。上述第一贯通孔可位于上述关节部的中心部，上述第二贯通孔可位于上述第一贯通孔的两侧。可在上述关节部包括细缝，上述细缝沿着上述关节部的长度方向形成沟槽。可在上述关节部包括增加柔性的柔性增加层。上述平衡配重粘结于包括粘结层的粘结部，上述平衡配重与上述粘结层粘结的面呈平坦状。

用于实现本发明再一目的的一体型的粘结式平衡配重的制造方法的一例为由多个配重块通过关节部形成为一体的平衡配重的制造方法，首先，通过锻造来形成侧壁的宽度朝向底部逐渐减小的圆锥体形态的第二凹陷部。之后通过锻造来形成使上述侧壁的宽度放大成相同尺寸的第三凹陷部。通过锻造来形成放大上述侧壁与底部相接触的角落的第四凹陷部。通过锻造来形成使上述配重块形成梯形截面且具有上述关节部的第一凹陷部。在上述关节部单独形成或组合形成长孔形的第一贯通孔或直径相同的第二贯通孔。

在本发明的一方法中，上述第二凹陷部的底部可与上述关节部相邻。在形成上述第一贯通孔及第二贯通孔的步骤之后，还可形成细缝，上述细缝沿着上述关节部的长度方向形成沟槽。

用于实现本发明的另一目的的一体型的粘结式平衡配重的制造方法的另一例为由多个配重块通过关节部形成为一体的平衡配重的制造方法，首先，通过冲孔(piercing)形成具有相同直径d1的第一预备贯通孔。之后，向上述第二预备贯通孔的下部推出在通过锻造来在上述第一预备贯通孔形成直径大于上述d1且最大直径为d2的具有梯形截面的第二预备贯通孔的过程中产生的第一推出部。向上述第一凹陷部的下部推出在通过锻造来在上述第二预备贯通孔形成直径大于上述d2且最大直径为d3的具有梯形截面的第一凹陷部的过程中产生的第二推出部。在去除上述第二推出部的过程中在上述关节部单独形成或组合形成长孔形的第一贯通孔或直径相同的第二贯通孔。

在本发明的另一方法中，在形成上述第一凹陷部的步骤中，可去除上述第二预备贯通孔的两侧。在形成上述第一贯通孔及第二贯通孔的步骤之后，可形成细缝，上述细缝沿着上述关节部的长度方向形成沟槽。

发明的效果

根据本发明的一体型的粘结式平衡配重及其制造方法，在关节部配置各种形态的贯通孔，通过多层锻造方式形成关节部，使平衡配重满足包括粘结稳定性、柔韧性、切断阻力在内的物性。并且，通过多层锻造方式制造平衡配重，从而从根本上防止由加工固化引起的脆性。

附图说明

图1为示出本发明的平衡配重的立体图。

图2为表示图1的a部分的俯视图。

图3为沿着图2的b-b线切割的剖视图。

图4至图8为用于说明制造本发明第一实施例的平衡配重的过程的工序剖视图。

图9至图12为用于说明制造本发明第二实施例的平衡配重的过程的工序剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。之后说明的实施例能够以各种其他形态进行变形，本发明的范围并不限定于在以下内容中详细说明的实施例。本发明的实施例为了使本领域的普通技术人员更完整地理解本发明而提供。另一方面，如上部、下部、正面等的指出位置的术语仅与在附图中示出的图相关。实际上，平衡配重可用于任意地选择性的方向，当实际使用时，空间上的方向可根据平衡配重的方向及旋转改变。

本发明的实施例公开如下的平衡配重及其制造方法：在关节部配置各种形态的贯通孔，通过多层锻造方式形成关节部，满足包括粘结稳定性、柔韧性、切断阻力在内的物性。为此，对具有贯通孔的平衡配重的结构进行详细说明，并对通过多层锻造方式形成关节部的过程进行详细说明。本发明的平衡配重适用粘结式。粘结式为利用粘结剂在轮胎轮圈的内周面附着平衡配重的方式。

图1为示出本发明实施例的平衡配重100的立体图，图2为表示图1的a部分的俯视图，图3为沿着图2的b-b线切割的剖视图。

参照图1至图3，配重100呈带形态，包括多个配重块10以及多个关节部11。配重块10可呈各种形状，但具有多边形的截面为佳，优选为宽度朝向关节部11逐渐变大的梯形截面。当使平衡配重100与轮圈内接并弯曲时，梯形截面使各个配重块10的内侧不会相接触。关节部11起到使配重块10相连接的作用，位于第一凹陷部a。第一凹陷部a的厚度为t2，配重100的厚度为t1，关节部11的厚度为t1～t2。通常，配重100的厚度t1可设置成关节部11的厚度t1～t2的3倍至5倍。厚度薄的关节部11可确保以符合形成曲面的轮胎轮圈的方式弯曲的柔韧性。

各个配重块10及关节部11的数量及大小可根据适用本发明的配重100的轮胎与轮圈的重量不均衡适当地设置。优选地，配重块10可隔着相同的间隔与关节部11相连接。配重100使用柔软的金属材质及非金属材料，尤其，优选为软钢(mildsteel)。上述软钢包含大致0.20重量百分比的碳含量，在屈服点中可发生以比其更低的应力进行变形的屈服点伸张。上述软钢呈现特有的时限现象，性质在常温或高温通过淬火时限及变形时限变化。当然，可在本发明的柔软的金属范畴内，除之前提出的软钢之外，还可使用其他金属或合金。

在本发明的关节部11包括各种形态的贯通孔。其中，例如，贯通孔可组合长孔形的第一贯通孔13及直径相同的第二贯通孔14而成。在附图中，公开了中心部的一个第一贯通孔13及其两侧的两个第二贯通孔14组合的例子。根据情况，可减少第一贯通孔13的大小来设计成如两个第一贯通孔13及两个第二贯通孔14。在需要的情况下，还可通过未配置长孔形态的第一贯通孔13且以多个配置具有直径相同的第二贯通孔14来实现。

另一方面，若具有第一贯通孔13及第二贯通孔14，则关节部11的柔韧性增加。若没有第一贯通孔13及第二贯通孔14，则需弯曲整体关节部11。但是，若具有第一贯通孔13及第二贯通孔14，则除第一贯通孔13及第二贯通孔14之外的关节部11将弯曲，因此，相对容易地弯曲。由此，以使上述柔韧性达到最佳状态的方式调节第一贯通孔13及第二贯通孔14的配置。即，单独配置第一贯通孔13及第二贯通孔14或从它们的组合中配置至少一个。第一贯通孔13及第二贯通孔14的数量及大小可考虑关节部11的形态及大小而不同。但是，如在附图中提出的事例，组合第一贯通孔13及第二贯通孔14在柔韧性方面更有效。

选择性地，关节部11可具有细缝15，上述细缝15可沿着第一凹陷部a的长度方向形成沟槽(groove)。细缝15的形状可从v字形、u字形等的一个或它们的组合中采用，细缝15的数量可根据关节部11的形态及大小不同。在附图中，以横穿第一贯通孔13及第二贯通孔14的一个v字形细缝15为例。在需要的情况下，还可具有超出第一贯通孔13及第二贯通孔14的细缝15。若具有细缝15，则配重100的柔韧性将进一步增加。

各个配重块10通过关节部11相连接，因此，配重100为形成一个本体的一体型。若配重100为一体型，则配重100以一体的方式弯曲，因此，稳定地与轮胎轮圈的内周面内接。若配重块10为分离的形态，而不是一体型，则各个配重块10移动，因此，无法稳定地与轮胎轮圈的内周面内接。即，本发明实施例的配重100可呈一体型来稳定地与轮胎轮圈内接。

根据情况，关节部11部位可包括增加柔性的柔性增加层12。配重100使用作为柔软的钢材的软钢，但可为了减少在加工过程中生成的脆性并提高柔性，可利用硫s等处理。柔性增加层12减少关节部11的脆性，因此，在附着配重100的过程中，可提高不使关节部11断裂的切断阻力。配重100粘结于由粘结层21及剥离纸22构成的粘结部20，利用露出剥离纸22的粘结层21在轮胎轮圈粘结配重100。在配重100中，与粘结层21相接触的面呈平坦状，因此，与轮胎轮圈的有效粘结面积充分，从而可充分地确保粘结稳定性。

为了充分地确保有效粘结面积来提高有效粘结率，配重块10的底面与关节部11的底面形成相同的平面。上述相同平面为配重块10及关节部11均与粘结层21接合的程度的平面。即，除不得以的情况之外，在关节部11的底面与粘结层21之间不具有实际上空的空间。配重块10及关节部11均与粘结层21接合，因此，相比于以往的平衡配重，有效粘结面积变宽来提高有效粘结率。并且，关节部11与粘结层21相结合，因此，可获取通过粘结层21加强关节部11的切断阻力的效果。即，关节部11的切断阻力通过粘结层21增加。

图4至图8为用于说明制造本发明第一实施例的平衡配重100的过程的工序剖视图。为了说明的便利，在附图中表达了配重100的一部分。在此情况下，配重100的结构要素参照图1至图3，将省略与重复的部分有关的详细说明。

参照图4至图8，以形成第一贯通孔13的过程为中心对制造第一实施例的配重100的过程进行说明。由此，制造第一贯通孔13的方法还直接适用于第二贯通孔14。在配重100中，首先，如图4至图7，形成配重块10及关节部11，接着，如图8，形成第一贯通孔13。在需要的情况下，还可形成细缝15。

本发明的配重100以多层锻造(progressiveforging)方式制造。若通过单次锻造(一层锻造)形成配重块10及关节部11，则具有作为加工固化的严重问题。通常，若对金属进行加工来变形，则变得坚硬，其硬度根据变形的程度变大，任何加工也在以上中发生规定的加工固化。若施加屈服点以上的应力，则相比于原来的金属，金属的弹性极限或屈服点提高，从而难以进行塑性变形并具有坚硬的性质。金属的变形通过称为电位的原子面的不整齐的部分经过金属内部而发生，随着加工速度的增加，电位聚在特定部分来妨碍其以上的变形，从而变得坚固。这种加工固化增加脆性来大大降低配重100的切断阻力，因此，在附着配重100的过程中，关节部11有可能断裂。

本发明实施例的多层锻造与上述一层锻造不同，为经过多次锻造形成配重块10及关节部11的过程。具体地，首先，通过圆锥体(cone)形态的冲床在具有规定厚度的软钢板材形成第二凹陷部b，来使底部16a与之后所要形成的关节部11相邻(图4)。第二凹陷部b锻造为圆锥体形态，因此，与上述一层锻造不同，在上述板材的伸缩率的范围形成。即，相比于上述一层锻造，能够以更小的刚度实现第二凹陷部b。从而可防止底部16a中的加工固化。

在第二凹陷部b中，侧壁17a的宽度朝向底部16a逐渐减小。之后，形成使侧壁17b的宽度放大成相同尺寸的第三凹陷部c(图5)。从而底部16b通过塑性变形略微扩张。在形成第二凹陷部b及第三凹陷部c的过程中，无需加工关节部11的部分。其中，关节部11的加工通过锻造减少厚度并形成关节部11。

接着，形成放大底部16c与侧壁17c相接触的角落的第四凹陷部d(图6)。即，相同宽度的侧壁17c进一步增加，底部16c通过塑性变形进一步扩张。在此情况下，上述角落进行圆弧处理为佳。之后，以形成之前说明的梯形截面的配重块10的方式形成第一凹陷部a(图7)。从而底部16d及侧壁17d具有符合第一凹陷部a的形状。在形成第四凹陷部d及第一凹陷部a的过程中，无需加工关节部11部分。最终，贯穿第一贯通孔13来形成所需的细缝15(图8)。在此情况下，第一贯通孔13与配重块之间的区域用于符合冲床的形状。

本发明实施例的多层锻造以圆锥体形态的第二凹陷部b、以相同的宽度放大侧壁的第三凹陷部c、具有放大的角落的第四凹陷部d及实现梯形截面的配重块10的第一凹陷部a的顺序进行。在形成第一凹陷部a、第二凹陷部b、第三凹陷部c及第四凹陷部d的过程中，无需加工关节部11。为了通过常规一层锻造来使关节部11薄至厚度t1～t2，在加工过程中，在关节部11诱发加工固化，但是，本发明的多层锻造通过放大并调节第一凹陷部a、第二凹陷部b、第三凹陷部c及第四凹陷部d的宽度的方式进行，因此，不发生关节部11的加工固化。由此，可从根本上防止由关节部11的加工固化引起的切断阻力的脆弱性。

在不同观点上，通过锻造来形成第一凹陷部a、第二凹陷部b、第三凹陷部c及第四凹陷部d的各个步骤在上述板材的伸缩率范围内实施。若在上述板材的伸缩率范围内加工，则在关节部11中不发生加工固化。若不发生加工固化，则关节部11不受脆性的影响，因此，不具有切断阻力的脆弱性的问题。当然，在实际的锻造过程中，在本发明的范畴内，第一凹陷部a、第二凹陷部b、第三凹陷部c及第四凹陷部d在加工过程中可形成略微的皱纹。

图9至图12为用于说明制造本发明第二实施例的平衡配重100的过程的工序剖视图。为了说明的便利，在附图中表示了配重100的一部分。在此情况下，配重100的结构要素参照图1至图3，将省略与重复的部分有关的详细说明。

参照图9至图12，与第一实施例相同，本发明第二实施例的配重100的制造过程利用多层锻造方式，以形成第一贯通孔13的过程为中心进行说明。由此，与相同附图标记有关的详细说明参照第一实施例。第一实施例以依次扩张第一凹陷部a、第二凹陷部b、第三凹陷部c及第四凹陷部d的过程来实现，在第二实施例中，在配重100中无需预定第一贯通孔13及第二贯通孔14的部分，因此，采用事前去除其且去除金属内部中的电位聚在特定部位并发生加工固化的推出部18a、18b的方式。

具体地，配重100的最终形态的第一凹陷部a形成具有最大直径小于d3的直径d1的第一预备贯通孔e(图9)。在此情况下，第一预备贯通孔e的整体直径d1相同。在第一预备贯通孔e中，在配重100无需预定第一贯通孔13及第二贯通孔14的部分。第一预备贯通孔e的两侧呈封闭状，而不是呈开放状。在附图中，以实线表示了封闭的形态。

之后，在第一预备贯通孔e形成最大直径为d2的具有梯形截面的第二预备贯通孔f(图10)。即，直径d2大于直径d1且小于d3。在形成第二预备贯通孔f的过程中，形成通过塑性变形的第一推出部18a，向第二预备贯通孔f的下部推出第一推出部18a。

接着，通过放大第二预备贯通孔f形成最大直径为d3的第一凹陷部a(图11)。第一凹陷部a参照第一实施例。为此，第二预备贯通孔f的两侧自然地被去除。在形成第一凹陷部a的过程中，形成通过塑性变形的第二推出部18b，向第一凹陷部a的下部推出第二推出部18b。在此情况下，第二推出部18b通过塑性变形形成，因此，属于产生加工固化的部分。第二推出部18b位于关节部11。最终，在关节部11形成第一贯通孔13并形成所需的细缝15(图12)。从而自然地去除发生加工固化的第二推出部18b。由此，可从根本上防止由关节部11的加工固化引起的切断阻力的脆弱性。