KR101815543B1 - Method of producing a tip-type armature of a control valve for the integrated dynamic brake - Google Patents

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KR101815543B1
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김영국
이진걸
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(주)동성정밀엘엑스
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Abstract

Disclosed is a method of manufacturing a tip-type armature of a control valve for an integrated brake apparatus which improves a type of an armature employed in a solenoid valve of an electronic brake system in a tip type to eliminate a cause of an oil leak and noise generation. According to the present invention, a type of an armature is designed and changed to a tip type to increase shape design freedom, and an outer shape change possibility and design values of a tip-type armature and a valve seat are obtained by theoretical analysis for a flow. Then a small optimized design plan capable of securing existing performance is derived based on the outer shape change possibility and the design values. When the optimized design plan is derived by flow analysis, the tip-type armature is manufactured in accordance with the derived plan. Burnishing is performed to form a spherical shape on an end of the manufactured armature, and a heat treatment is performed. When the heat treatment is completed, polishing is performed to form a spherical surface of a bearing level (grade 10) on the end of the armature, and a surface of the armature is coated. Lastly, quality and sealing performance of the armature are inspected.

Description

통합형 브레이크장치용 제어밸브의 팁-타입 아마추어 제조방법{Method of producing a tip-type armature of a control valve for the integrated dynamic brake}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a tip-type armature for a control valve for an integrated brake device,

본 발명은 통합형 브레이크장치용 제어밸브의 팁-타입 아마추어 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통합형 브레이크장치의 제어밸브에 채택되어오던 종래의 볼 코팅 형태의 아마추어 구조를 팁-타입(tip-type)으로 개선함으로써, 누유와 소음발생의 원인을 근본적으로 제거할 수 있고, 소형 제어밸브의 생산이 가능하여 모듈레이터의 크기와 무게를 줄일 수 있으며, 브레이크 시스템의 소형화가 가능하며 제조공정의 단순화와 부품수 경감으로 인해 경제성이 있는 통합형 브레이크장치용 제어밸브의 팁-타입 아마추어 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a tip-type armature for a control valve for an integrated brake apparatus, and more particularly to a ball-type armature structure adopted as a control valve of an integrated brake apparatus, ), It is possible to fundamentally eliminate the cause of oil leakage and noise, and it is possible to produce a small-sized control valve, thereby reducing the size and weight of the modulator, enabling miniaturization of the brake system, Type amateur of a control valve for an integrated brake device which is economical due to water saving.

최근 자동차 산업분야의 화두로 등장하고 있는 미래형 자동차의 개발 키워드는 환경친화적 자동차, 엔터테인먼트와 정보시스템을 통합한 인포테인먼트(in-vehicle infotainment), 그리고 지능형 자동차이다. The development keywords of future automobiles, which are emerging as a hot topic in the automobile industry, are in-vehicle infotainment that integrates environment-friendly automobiles, entertainment and information systems, and intelligent automobiles.

그 중에서 지능형 자동차란 기계공학 중심으로 개발되어 온 자동차에 전자, 제어공학을 접목하여 주행안정성과 편의성을 대폭 향상시킨 차량이라 할 수 있다. 최근 활발히 연구되고 있는 지능형 자동차의 기능에는 가령 운전자의 부주의로 차선 이탈을 하더라도 원래 차선으로 복귀하도록 하는 LKAS(Lane Keeping Assist System) 기능, 운전자가 액셀러레이터와 브레이크를 계속 밟고 떼지 않고도 안정된 속도가 나오게 하는 ACC(Adaptive Cruse Control) 기능, 앞서가는 차량이 갑작스럽게 멈출 위험을 종합적으로 판단해 긴급 상황 시 차량을 비상 제동시키는 자동 긴급 제동시스템(Autonomous Emergency Braking; AEB) 등이 있다.Among them, intelligent automobile is a vehicle that greatly improved driving stability and convenience by incorporating electronics and control engineering into automobiles developed mainly in mechanical engineering. The LKAS (Lane Keeping Assist System) function, which allows the driver to return to the original lane even if the lane departs due to the carelessness of the driver, and the ACC (Accelerator and Brake Assist) (Adaptive Cruse Control), and Autonomous Emergency Braking (AEB), which empowers emergency braking of the vehicle in the event of an emergency in order to comprehensively determine the risk of a sudden stoppage of the preceding vehicle.

지능형 자동차의 기능은 엄밀하게는 자동차 부품의 기능이라 할 수 있는데, 브레이크, 스티어링, 서스펜션, 운전자 편의시스템 측면에서 눈부시게 발달한 부품 기술은 이제 운전자가 손가락 하나 까닥하지 않고도 장거리를 뛸 수 있는 무인자동차까지 실현 가능하게 한다.The function of an intelligent car is strictly the function of an automobile part. The dazzling parts technology in terms of brakes, steering, suspension, and driver convenience are now available for unmanned automobiles where the driver can run long distances It is possible to realize.

지능형 자동차의 부품 중 가장 중요하다고 할 수 있는 브레이크는 차세대 ABS, ESC시스템, 전자식 부스터를 포함한 통합 전자 브레이크 시스템(IDB:Integrated Dynamic Brake)의 개발을 지향하고 있다. 통합 전자 브레이크 시스템은 운전자의 제동의지에 맞춰 차량이 감속되도록 제어해주는 주행 안전성 제어장치(Electronic Stability Control; ESC)의 차세대 모델로서, 브레이크 관련 부품들이 하나로 통합된 제품으로 구성이 간소해 장착하기가 쉽고 전기모터를 이용해 브레이크 압력을 만들어 주는 전자식 부스터가 적용돼 연비개선효과를 얻을 수 있다. One of the most important components of intelligent automobiles, the brakes are aimed at the development of integrated dynamic brake (IDB) systems, including next-generation ABS, ESC systems and electronic booster systems. The integrated electronic brake system is a next-generation model of Electronic Stability Control (ESC) that controls the vehicle to decelerate in accordance with the driver's braking intentions. It is a product that integrates brake-related parts into one, The electronic booster that uses the electric motor to make the brake pressure can be applied to improve the fuel efficiency.

도 8 및 도 9에는 종래 기술에 따른 통합형 브레이크장치용 제어밸브의 아마추어 형태 및 그 아마추어를 채용한 제어밸브의 구조가 나타나 있다.8 and 9 show an amateur form of a control valve for an integrated brake device according to the prior art and a structure of a control valve employing the amateur.

도 8 및 도 9를 참조하면, 종래 기술에 따른 통합형 브레이크장치용 제어밸브(V)의 아마추어(10)는 볼(ball)(12)을 아마추어(10)의 끝단에 코킹(caulking)하여 제작하게 된다. 8 and 9, the armature 10 of the control valve V for the integrated brake apparatus according to the prior art is manufactured by caulking the ball 12 at the end of the armature 10 do.

그런데, 코킹부(20)의 두께로 인하여 밸브시트(30)의 형상적 설계에 있어서 제한이 발생하게 된다. 즉, 밸브시트(30)의 형상각도를 130도 이상으로 설정해야만 한다. 이와 같이 밸브시트(30)의 큰 형상각도로 인하여 오일의 흐름을 차단할 때 밸브시트(30)의 표면을 따라서 볼(12)이 미끄러져서 유동하는 경향이 있고, 이로 인하여 오일의 누유가 발생하여 밀폐성능이 저하되는 문제점이 있었다. However, due to the thickness of the caulking portion 20, there is a limitation in the shape design of the valve seat 30. That is, the shape angle of the valve seat 30 must be set to 130 degrees or more. The ball 12 tends to slip and flow along the surface of the valve seat 30 when the flow of the oil is cut off due to the large angle of the valve seat 30. As a result, There is a problem that the performance is deteriorated.

또한, 코킹부(20)의 2중 형상구조, 즉 볼(12)과 코킹부(20)의 두께로 인한 2중 굴곡형상으로 인하여 입구과 출구와의 차압이 클 경우에는 분류음(유동흐름에 의한 소음)이 발생하게 되어 운전중인 소비자의 불안감을 고조시키는 문제점이 있었다.When the differential pressure between the inlet and the outlet is large due to the double-sided structure of the caulking portion 20, that is, the double curved shape due to the thickness of the ball 12 and the caulking portion 20, Noise) is generated, which causes a problem of raising the anxiety of consumers in the driving.

대한민국 등록특허 제 10-0900379 호(등록일자: 2009년 5월 25일)Korean Registered Patent No. 10-0900379 (registered on May 25, 2009) 대한민국 공개특허 제 10-2016-0046736 호(공개일자: 2016년 4월 29일)Korean Patent Publication No. 10-2016-0046736 (public date: April 29, 2016)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전술한 바와 같은 기존 밸브의 단점을 보완하고자 아마추어(=구동부)의 끝단 형상을 형상적 설계 자유도를 높일 수 있도록 팁-타입(tip-type)으로 개선하여 유동 흐름 안정화를 확보함으로써, 운전자가 인지 가능한 유동 소음의 발생원인을 근본적으로 제거하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to improve the end-point shape of an armature (= driving part) to a tip- By stabilizing the driver, it is intended to fundamentally eliminate the cause of the driver's perceived flow noise.

전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은,In order to solve the above-described technical problems,

통합형 브레이크장치용 제어밸브의 팁-타입 아마추어 제조방법으로서, A method of manufacturing a tip-type armature for a control valve for an integrated brake system,

형상적 설계 자유도를 높이기 위해 아마추어의 형태를 팁-타입(tip-type)으로 설계변경하고, 유동에 관한 이론적 해석을 통해 팁-타입 아마추어와 밸브 시트의 외형 변경 가능성과 설계 값을 구한 후, 이를 근거로 소형이면서 기존 성능을 확보할 수 있는 최적화된 설계안을 도출하는 단계(S1);In order to increase the degree of freedom of shape design, amateur shape is changed to tip-type, and the possibility of changing the shape of the tip-type amateur and valve seat and the design value are obtained through the theoretical analysis on flow, (S1) deriving an optimized design that is compact and can secure existing performance on the basis of the result;

유동해석을 통해 최적화된 설계안이 도출되면, 도출된 안대로 팁-타입 아마추어를 제조하는 단계(S2);Once the optimized design is derived through the flow analysis, step S2 of fabricating the tipped-type armature with the derived eye;

제조된 아마추어의 끝단에 구 형태를 형성하기 위하여 가압 다듬질 방법인 버니싱(burnishing) 가공을 수행하는 단계(S3);(S3) a burnishing process as a press finishing method to form a spherical shape at the end of the manufactured armature;

상기 단계(S3) 후에 아마추어를 열처리하는 단계(S4);(S4) heat treating the armature after the step (S3);

열처리가 끝나면, 아마추어 끝단에 베어링 수준(GRADE 10)의 구면을 형성하기 위하여 연마 가공을 수행하는 단계(S5);After the heat treatment is finished, polishing (S5) is performed to form a spherical surface of the bearing level (GRADE 10) at the end of the armature;

상기 단계(S5) 후에 아마추어의 표면을 코팅하는 단계(S6); 그리고Coating the surface of the armature (S6) after the step (S5); And

상기 단계(S6) 후에 아마추어 제품을 검사하는 단계(S7);를 포함하는 방법을 제공한다.And inspecting the amateur product (S7) after the step (S6).

상기 단계(S3)에서는, 소형의 구 형태 팁(φ1.6mm)을 상기 아마추어 끝단에 형성하기 위하여, 지그 테이블에 있는 지그에 상기 단계(S2)를 거쳐서 제조된 아마추어 작업물을 단단히 고정시키고, 말단부에 볼이 장착되어 있는 버니싱 공구를 상기 아마추어 작업물에 접촉시키면서 상기 아마추어 작업물의 끝단을 가공하는 것을 특징으로 한다. In step S3, an amateur workpiece manufactured through the step S2 is firmly fixed to a jig in the jig table so as to form a small spherical tip (1.6 mm) at the end of the armature, The burnishing tool having the ball mounted thereon is brought into contact with the amateur work, and the end of the amateur work is machined.

상기 단계(S5)에서는, 모터의 축 자유단부에 설치된 웜에 맞물려서 회전 구동하는 기어의 상부면에 지그 테이블을 설치하고, 상기 지그 테이블에 고정 설치된 지그에 아마추어 작업물을 단단히 고정시키고, 콜렛척에 의해서 선단부에 다이아몬드 휠이 장착되어 있는 그라인더를 이용하여 상기 아마추어 작업물의 끝단을 가공한다. 이때, 상기 아마추어 작업물은 상기 다이아몬드 휠의 회전 방향과 역방향으로 회전되고, 상기 지그는 90도 각도로 회전되는 것을 특징으로 한다. In the step S5, a jig table is provided on the upper surface of the gear which is rotationally driven to engage with the worm installed on the shaft free end of the motor. The amateur workpiece is firmly fixed to the jig fixed to the jig table, The end of the amateur workpiece is machined using a grinder having a diamond wheel at the tip end thereof. At this time, the amateur workpiece is rotated in a direction opposite to the rotation direction of the diamond wheel, and the jig is rotated at an angle of 90 degrees.

상기 단계(S6)에서는, 자동차 주행의 악한 환경에서 브레이크의 안전한 동작을 위한 내구성 확보를 위해 특수 DLC(Diamond-Like Carbon) 코팅기술을 이용하여 아마추어의 표면을 코팅하는 것을 특징으로 한다.In the step S6, the surface of the armature is coated by using a special DLC (Diamond-Like Carbon) coating technique to secure durability for safe operation of the brake in an evil environment of a vehicle.

상기 단계(S7)에서는, 제품의 신뢰성 확보를 위해서 팁-타입 아마추어의 품질과 밀폐성능을 검사하며, 품질검사를 위해서 투입 아마추어와 베이스의 조립품을 회전 테이블에 안착시키고 진공압을 이용하여 고정시킨 후, 상기 회전 테이블을 모터로 구동시킨 후 카메라로 다수의 프레임을 촬영하여 설계규격을 확인하는 것을 특징으로 한다. In step S7, the quality and sealing performance of the tip-type armature are checked to ensure the reliability of the product, the assembly of the input armature and the base is mounted on a rotary table for quality inspection, And driving the rotary table with a motor and photographing a plurality of frames with a camera to confirm a design standard.

상기 단계(S7)에서는, 팁-타입 아마추어의 밀폐성능 검사를 위해서 투입 아마추어와 베이스의 조립품을 슬라이드 테이블에 안착시키고, 상기 슬라이드 테이블을 밀폐 접속구 아래 위치로 이동시키고, 프레스 실린더의 작동에 의해 시트부가 장착된 상부의 상기 밀폐 접속구가 하사점까지 내려와 시트와 아마추어의 구면을 밀착시킨 후, 200Bar의 작동 압력을 공급하고 시트부와 아마추어간의 압력변화를 차압 센서로 측정하는 것을 특징으로 한다.In the step S7, the assembly of the input armature and the base is mounted on the slide table for the purpose of inspecting the sealing performance of the tip-type armature, the slide table is moved to a position below the closed connection port, The closed connection port on the upper part is lowered to the bottom dead center, and the seat and the spherical surface of the armature are brought into close contact with each other. Then, the operating pressure of 200 Bar is supplied and the pressure change between the seat part and the armature is measured by the differential pressure sensor.

이상에서 언급한 바와 같이, 전자식 브레이크 시스템의 기존의 솔레노이드 밸브에서는 볼(ball)을 코킹(caulking)을 통해 아마추어 끝단에 장착하는데, 이때 볼과 코킹의 두께 때문에 밸브의 성능저하와 제작상 불량률이 높아진다. 이를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 아마추어의 형태를 팁-타입(tip-type)으로 개선함으로써, 누유와 소음발생의 원인을 근본적으로 제거할 수 있다. 또한, 소형 제어밸브의 생산이 가능하여 모듈레이터의 크기와 무게를 줄일 수 있으며, 브레이크 시스템의 소형화가 가능하며 제조공정의 단순화와 부품수 경감으로 인해 경제성이 향상되는 효과가 있다.As mentioned above, in a conventional solenoid valve of an electronic brake system, a ball is caulked to the end of an armature. At this time, due to the thickness of the ball and caulking, the performance of the valve is deteriorated and the manufacturing defect rate is increased . In order to solve this problem, it is possible to fundamentally eliminate the cause of leakage and noise by improving the shape of the amateur to a tip-type in the present invention. In addition, it is possible to produce a small-sized control valve, which can reduce the size and weight of the modulator, reduce the size of the brake system, and simplify the manufacturing process and reduce the number of components.

도 1은 본 발명에 따른 통합형 브레이크장치용 제어밸브의 팁-타입 아마추어 제조 공정도;
도 2는 본 발명에 따른 통합형 브레이크장치용 제어밸브의 팁-타입 아마추어 형태를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명에 따른 팁-타입 아마추어를 채용하는 통합형 브레이크장치용 제어밸브의 소형화 설계안을 나타낸 도면;
도 4는 도 1의 공정 중 버니싱(burnishing) 단계를 도식적으로 나타낸 도면;
도 5는 도 1의 공정 중 연마단계를 도식적으로 나타낸 도면;
도 6은 도 1의 공정 중 검사단계에서 사용되는 품질 검사장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면;
도 7은 도 1의 공정 중 검사단계에서 사용되는 밀폐성능 검사장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면;
도 8은 종래 기술에 따른 통합형 브레이크장치용 제어밸브의 아마추어 형태를 나타낸 도면; 그리고
도 9는 종래 기술에 따른 아마추어가 내장된 통합형 브레이크장치용 제어밸브의 구조를 나타낸 도면.1 is a view showing a tip-type armature manufacturing process of a control valve for an integrated brake device according to the present invention;
2 shows a tip-type amateur form of a control valve for an integrated brake system according to the invention;
3 is a diagram illustrating a miniaturization design of a control valve for an integrated brake device employing a tip-type armature according to the present invention;
FIG. 4 is a diagrammatic representation of the burnishing step of the process of FIG. 1; FIG.
5 is a diagrammatic representation of the polishing step in the process of FIG. 1;
FIG. 6 is a schematic view showing a configuration of a quality inspection apparatus used in the inspection step in the process of FIG. 1; FIG.
FIG. 7 is a schematic view showing the configuration of a sealing performance inspection apparatus used in the inspection step in the process of FIG. 1; FIG.
8 is a view showing an amateur form of a control valve for an integrated brake device according to the prior art; And
9 is a view showing the structure of a control valve for an integrated brake device having an amateur according to the related art.

이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명에 따른 통합형 브레이크장치용 제어밸브의 팁-타입 아마추어 제조방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a tip-type armature of a control valve for an integrated brake apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

앞서 설명한 바와 같이, 자동차에 채용되는 전자제어 밸브(solenoid valve)는 차량 바퀴의 제동력을 제어하는 ABS, ESC의 주요부품이며, 바퀴로 전달되는 브레이크 오일의 압력을 초당 수십 번의 제어를 통하여 제동력이나 구동력을 차단/복원시키는 핵심 부품이다. As described above, an electronic control valve (solenoid valve) employed in automobiles is a major component of ABS and ESC that controls the braking force of a vehicle wheel. The pressure of the brake oil transmitted to the wheel is controlled several tens of times per second, It is a core part that blocks / restores.

그런데 이 밸브가 작동하는 과정에서 소음이 발생한다. 일반적으로 제어 밸브에서는 불안정한 유동에 의해 제어밸브의 부품들이 공진하여 발생하는 기계적 진동 소음과 공동(Cavity)에서의 질량유량 변동과 고체 경계에서의 운동량 변화에 의해 발생하는 소음 등이 있다. 전자제어 밸브 작동 과정 중 이상소음을 주로 유발하는 부품은 아마추어이다. However, noise is generated during operation of this valve. Generally, there are mechanical vibration noise generated by resonating parts of control valve due to unstable flow in control valve, mass flow fluctuation in cavity, and noise caused by change in momentum at solid boundary. The parts that are mainly responsible for abnormal noise during operation of electronic control valve are amateur.

지능형통합브레이크(IDB)의 유압모듈레이터의 성능(밸브 내에서 발생되는 누유나 분류음 등)은 내부에 설치되는 밸브의 구동부(=아마추어) 끝단과 밸브 시트의 형상에 영향을 받는다. 기존의 밸브는 볼을 코킹을 통해 구동부 끝단에 장착하는데, 볼과 코킹의 두께 때문에 밸브의 성능 저하와 제작상 불량률이 높아진다. 따라서, 본 발명에서는, 새로운 구동부 형상을 설계하고 설계된 구동부가 밸브 성능에 적합한지를 확인하여 IDB의 유압모듈레이터 성능을 담보하고자 하는 것이다.The performance of the hydraulic modulator of the intelligent integrated brake (IDB) (such as leaks or split noise generated in the valve) is influenced by the shape of the valve seat and the end of the drive (= armature) of the valve installed therein. Conventional valves attach the ball to the end of the driving part through caulking. Due to the thickness of the balls and caulking, the performance of the valve deteriorates and the manufacturing defect rate increases. Therefore, in the present invention, it is intended to design a new driving part shape and to confirm the performance of the hydraulic modulator of the IDB by checking whether the designed driving part is suitable for the valve performance.

도 1에는 본 발명에 따른 통합형 브레이크장치용 제어밸브의 팁-타입 아마추어 제조과정이 나타나 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 통합형 브레이크장치용 제어밸브의 팁-타입 아마추어 형태가 나타나 있으며, 도 3에는 본 발명에 따른 팁-타입 아마추어를 채용하는 통합형 브레이크장치용 제어밸브의 소형화 설계안이 나타나 있다.FIG. 1 shows a tip-type amateur manufacturing process of a control valve for an integrated brake device according to the present invention, FIG. 2 shows a tip-type amateur shape of a control valve for an integrated brake device according to the present invention, A miniaturization design of a control valve for an integrated brake device employing a tip-type armature according to the present invention is shown.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래의 아마추어 구조를 개선하기 위해서, 먼저 형상적 설계 자유도를 높이기 위해 기존의 아마추어 형태를 팁-타입(tip-type)으로 설계변경하는데, 성능요구조건을 충족시킬 수 있는 팁-타입(tip-type) 아마추어를 개발하기 위하여 아마추어의 형태를 팁-타입(tip-type)으로 설계변경하고, 설계변경한 아마추어를 대상으로 유체의 움직임을 시뮬레이션함으로써 압력 강하를 통한 밸브 효율을 계산하게 되는 유동해석을 통한 설계안을 도출하게 된다(단계 S1). 상세하게는, 유동에 관한 이론적 해석을 통해 팁-타입(tip-type) 아마추어(50)와 밸브 시트(60)의 외형 변경 가능성과 설계 값을 구하고, 이를 근거로 소형이면서 기존 성능을 확보할 수 있는 최적화된 설계안을 도출하게 된다.As shown in FIGS. 1 to 3, according to the present invention, in order to improve the conventional amateur structure, a conventional amateur shape is first designed to be tip-type in order to increase the degree of freedom of the shape design, In order to develop tip-type amateurs that meet performance requirements, we designed the amateur's shape to be tip-type and simulated the movement of the fluid to the amateur who designed it (Step S1). The flow diagram of FIG. Specifically, it is possible to obtain the change possibility and design value of the tip-type amateur 50 and the valve seat 60 through a theoretical analysis on the flow, Resulting in an optimized design.

유동해석을 통해 최적화된 설계안이 도출되면, 도출된 안대로 팁-타입 아마추어를 제조한다(단계 S2). Once the optimized design is derived from the flow analysis, the resulting tipped-type amateur is manufactured (step S2).

다음으로는, 제조된 아마추어의 끝단에 구 형태를 형성하기 위하여 가압 다듬질을 수행하게 되는데, 기존의 일반적인 가공공정과는 다른 독특한 가공공정의 개발이 필요하다. 구체적으로는, 소형의 구 형태 팁(φ1.6mm 정도)을 아마추어 끝단에 형성하기 위하여 가압 다듬질 방법인 버니싱(burnishing) 가공을 수행하게 된다(단계 S3). Next, press finishing is performed to form a spherical shape at the end of the manufactured armature, and it is necessary to develop a unique machining process different from the conventional general machining process. Specifically, a burnishing process, which is a press finishing method, is performed to form a small spherical tip (about 1.6 mm in diameter) at the end of the armature (step S3).

도 4에는 버니싱(burnishing) 가공의 개념이 도식적으로 표현되어 있다. In Fig. 4, the concept of burnishing is schematically represented.

도 4를 참조하여 버니싱 가공에 대해 간략히 설명하면, 지그 테이블(72)에 있는 지그(70)에 상기 단계 S2를 거쳐서 제조된 아마추어 작업물(50A)을 단단히 고정시키고, 말단부에 볼(82)이 장착되어 있는 버니싱 공구(80)를 아마추어 작업물(50A)에 접촉시키면서 아마추어 작업물(50A)의 끝단을 가공하는 것이다.4, an amateur workpiece 50A manufactured through the step S2 is firmly fixed to the jig 70 in the jig table 72, and a ball 82 is attached to a distal end thereof. And the end of the armature workpiece 50A is machined while contacting the mounted burnishing tool 80 with the armature workpiece 50A.

버니싱(burnishing) 가공이 끝나면 아마추어를 열처리한다(단계 S4). After burnishing, the amateur is heat treated (step S4).

열처리가 끝나면, 아마추어 끝단에 베어링 수준(GRADE 10)의 구면을 형성하기 위하여 연마 가공을 수행한다(단계 S5). After the heat treatment is finished, a polishing process is performed to form a spherical surface of the bearing level GRADE 10 at the end of the armature (step S5).

도 5에는 연마 가공의 개념이 도식적으로 나타나 있다. 도 5를 참조하여 연마 가공에 대해 간략히 설명하면, 모터(M)의 축 자유단부에 설치된 웜(92)에 맞물려서 회전 구동하는 기어(90)의 상부면에 지그 테이블(94)을 설치하고, 그 지그 테이블(94)에 고정 설치된 지그(96)에 아마추어 작업물(50B)을 단단히 고정시키고, 콜렛척(110)에 의해서 선단부에 다이아몬드 휠(120)이 장착되어 있는 그라인더(100)를 이용하여 아마추어 작업물(50B)의 끝단을 가공한다. 즉, 연마 다이아몬드 휠(120)의 회전 방향과 역방향으로 아마추어 작업물(50B)을 회전시킴과 동시에 지그(96)를 90도 각도로 회전시키는 방식으로 아마추어 작업물(50B)의 끝단을 연마하게 된다. The concept of abrasive machining is schematically shown in Fig. 5, a jig table 94 is provided on the upper surface of a gear 90 that rotates and engages with a worm 92 provided on a free end of the shaft of the motor M, The hammer workpiece 50B is firmly fixed to the jig 96 fixed to the jig table 94 and the grindstone 100 having the diamond wheel 120 mounted on the tip thereof by the collet chuck 110, And the end of the work 50B is processed. That is, the end of the armature workpiece 50B is polished in such a manner that the armature workpiece 50B is rotated while the jig 96 is rotated by 90 degrees in a direction opposite to the rotation direction of the abrasive diamond wheel 120 .

연마가 끝나면, 아마추어의 표면을 코팅한다(단계 S6). 이때, 자동차 주행의 악한 환경에서 브레이크의 안전한 동작을 위한 내구성 확보를 위해서 특수 DLC(Diamond-Like Carbon) 코팅기술을 이용하여 아마추어의 표면을 코팅하게 된다. DLC 코팅은 비결정질의 탄소계 신소재로서, 플라즈마중의 탄소이온이나 활성화된 탄화수소 분자를 전기적으로 가속하여 기판에 충돌시켜서 만들어진 박막모양의 물질로, 고경도, 내부식성, 내마모성의 물리적 특성을 갖는다. DLC의 특징으로는 1500~8500Hv 범위의 높은 표면경도를 가지며, 0.01~0.2의 낮은 마찰계수, 산, 염기, 가스에 반응하지 않는 화학적 안정성, 적외선 영역에서의 높은 광투과도, 우수한 표면조도를 들 수 있다. 이와같은 DLC 코팅기술을 적용하면, 마모도가 줄어들어서 수명이 기존 대비하여 3~5배 이상 길어진다. DLC 코팅을 위한 전처리 기술과 균일한 코팅을 위한 지그 설계가 요구된다. When polishing is finished, the surface of the armature is coated (step S6). At this time, in order to ensure durability for safe operation of the brake in an evil environment of a car driving, a special DLC (Diamond-Like Carbon) coating technique is used to coat the surface of the amateur. The DLC coating is a amorphous carbon-based new material, which is a thin film material made by electrically accelerating carbon ions or activated hydrocarbon molecules in a plasma to collide with a substrate, and has physical properties of hardness, corrosion resistance, and abrasion resistance. The characteristics of DLC are high surface hardness in the range of 1500 ~ 8500Hv, low friction coefficient of 0.01 ~ 0.2, chemical stability not reacting with acids, bases and gases, high light transmittance in the infrared region and excellent surface roughness have. Applying this DLC coating technology reduces wear and increases the life span by 3 ~ 5 times compared to the existing one. Pre-processing techniques for DLC coating and jig design for uniform coating are required.

코팅이 끝나면, 아마추어 제품을 검사하게 된다(단계 S7). 버니싱 가공과 연마 가공을 거쳐서 제작된 팁-타입 아마추어는 제작과정에서 발생하는 외형의 변화에 의해 밀폐성능이 확보되지 않아 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 제품의 신뢰성 확보를 위해서는 팁-타입 아마추어의 품질과 밀폐성능을 검사하는 과정이 필수적이다. When the coating is finished, the amateur product is inspected (step S7). In the tip-type amateur produced through burnishing and polishing, the sealing performance can not be ensured due to the change in the outer shape occurring during the manufacturing process, and thus defects may occur. Therefore, it is essential to check the quality and sealing performance of the tip-type amateur to ensure the reliability of the product.

도 6에는 검사단계에서 사용되는 품질 검사장치의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.Fig. 6 schematically shows a configuration of a quality inspection apparatus used in the inspection step.

도 6을 참조하여 품질검사의 개념을 간략하게 설명하면, 투입 아마추어와 베이스의 조립품(50C)를 회전 테이블(130)에 안착시키고 진공압을 이용하여 고정시킨다. 회전 테이블(130)을 모터(M)로 구동시킨 후 카메라(C)로 다수의 프레임을 촬영하여 설계규격을 확인한다. SR 1.01mm 이상, 0.99이하이면 NG이므로 불량 유무가 판별되고 검사가 끝난다. Referring to FIG. 6, the concept of the quality inspection is briefly described. The assembly 50C of the input armature and the base is mounted on the rotary table 130 and fixed using the vacuum pressure. The rotation table 130 is driven by the motor M, and a plurality of frames are photographed by the camera C to check the design specification. If the SR is 1.01 mm or more and 0.99 or less, it is NG, so the defect is judged and the inspection is finished.

도 7에는 검사단계에서 사용되는 밀폐성능 검사장치의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. Fig. 7 schematically shows the configuration of a sealing performance inspection apparatus used in the inspection step.

도 7을 참조하여 밀폐성능 검사의 개념을 간략하게 설명하면, 투입 아마추어와 베이스의 조립품(50D)을 슬라이드 테이블(140)에 안착시킨다. 슬라이드 테이블(140)을 밀폐 접속구(142) 아래 위치로 이동시키고, 프레스 실린더(144)의 작동에 의해 시트부가 장착된 상부의 접속구(142)가 하사점까지 내려와 시트와 아마추어의 구면을 밀착시킨다. 200Bar의 작동 압력을 공급하고 시트부와 아마추어간의 압력변화를 차압 센서로 측정하여 2Bar 이상이면 NG, 이하이면 OK이다. 불량 유무가 판별되면 검사가 끝난다.7, the concept of the sealing performance test is briefly described. The assembly 50D of the input armature and the base is seated on the slide table 140. The slide table 140 is moved to a position below the closed connection port 142 and the upper connection port 142 on which the seat portion is mounted is lowered to the bottom dead point by the operation of the press cylinder 144 to bring the seat and the spherical surface of the armature into close contact. 200Bar, and the change in pressure between the seat portion and the armature is measured by a differential pressure sensor. If it is 2Bar or more, it is NG or less. When it is judged that there is a defect, the inspection is finished.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.

50 : 팁-타입 아마추어(tip-type armature) 50A,50B : 아마추어 작업물
50C,50D : 투입 아마추어와 베이스의 조립품 60 : 밸브 시트
70,96 : 지그 72,94 : 지그 테이블
80 : 버니싱(burnishing) 공구 82 : 볼
90 : 기어 92 : 웜
100 : 그라인더 110 : 콜렛척
120 : 다이아몬드 휠 130 : 회전 테이블
140 : 슬라이드 테이블 142 : 밀폐 접속구
144 : 프레스 실린더 C : 카메라
M : 모터50: tip-type armature 50A, 50B: amateur workpiece
50C, 50D: Assembly of the input amateur and base 60: Valve seat
70, 96: Jigs 72, 94: Jig table
80: burnishing tool 82: ball
90: Gear 92: Worm
100: Grinder 110: Collet chuck
120: Diamond wheel 130: Rotating table
140: slide table 142: closed port
144: press cylinder C: camera
M: Motor

Claims (7)

통합형 브레이크장치용 제어밸브의 팁-타입 아마추어 제조방법으로서,
형상적 설계 자유도를 높이기 위해 아마추어의 끝단 형상을 팁-타입(tip-type)으로 설계변경하는 설계안을 도출하는 단계(S1);
상기 단계(S1) 후에, 상기 설계안대로 팁-타입 아마추어를 제조하는 단계(S2);
제조된 아마추어의 끝단에 구 형태를 형성하기 위하여 가압 다듬질 방법인 버니싱(burnishing) 가공을 수행하는 단계(S3) - 상기 단계(S3)에서는, 소형의 구 형태 팁(φ1.6mm)을 상기 아마추어 끝단에 형성하기 위하여, 지그 테이블(72)에 있는 지그(70)에 상기 단계(S2)를 거쳐서 제조된 아마추어 작업물(50A)을 단단히 고정시키고, 말단부에 볼(82)이 장착되어 있는 버니싱 공구(80)를 상기 아마추어 작업물(50A)에 접촉시키면서 상기 아마추어 작업물(50A)의 끝단을 가공함 -;
상기 단계(S3) 후에 아마추어를 열처리하는 단계(S4);
열처리가 끝나면, 아마추어 끝단에 베어링 수준(GRADE 10)의 구면을 형성하기 위하여 연마 가공을 수행하는 단계(S5);
상기 단계(S5) 후에 아마추어의 표면을 코팅하는 단계(S6) - 상기 단계(S6)에서는, 자동차 주행의 악한 환경에서 브레이크의 안전한 동작을 위한 내구성 확보를 위해 특수 DLC(Diamond-Like Carbon) 코팅기술을 이용하여 아마추어의 표면을 코팅함 -; 그리고
상기 단계(S6) 후에 아마추어 제품을 검사하는 단계(S7) - 상기 단계(S7)에서는, 상기 팁-타입 아마추어의 품질검사를 위해서는 투입 아마추어와 베이스의 조립품(50C)를 회전 테이블(130)에 안착시키고 진공압을 이용하여 고정시킨 후, 상기 회전 테이블(130)을 모터(M)로 구동시킨 후 카메라(C)로 다수의 프레임을 촬영하여 설계규격을 확인하고, 밀폐성능의 검사를 위해서는 투입 아마추어와 베이스의 조립품(50D)을 슬라이드 테이블(140)에 안착시키고, 상기 슬라이드 테이블(140)을 밀폐 접속구(142) 아래 위치로 이동시키고, 프레스 실린더(144)의 작동에 의해 시트부가 장착된 상부의 상기 밀폐 접속구(142)가 하사점까지 내려와 시트와 아마추어의 구면을 밀착시킨 후, 200Bar의 작동 압력을 공급하고 시트부와 아마추어간의 압력변화를 차압 센서로 측정함 -;
를 포함하는 방법.A method of manufacturing a tip-type armature for a control valve for an integrated brake system,
(S1) deriving a design for changing the tip shape of the armature to a tip-type in order to increase the degree of freedom of the shape design;
After the step (S1), manufacturing a tip-type armature according to the design (S2);
(S3) of performing a burnishing process as a press finishing method to form a spherical shape at the end of the manufactured armature. In the step S3, a small spherical tip (1.6 mm) The amateur work 50A manufactured through the above step S2 is fixed firmly to the jig 70 in the jig table 72 and the ball 82 is mounted on the jig table 72, Machining the end of the armature workpiece (50A) while contacting the tool (80) with the armature workpiece (50A);
(S4) heat treating the armature after the step (S3);
After the heat treatment is finished, polishing (S5) is performed to form a spherical surface of the bearing level (GRADE 10) at the end of the armature;
In step S6 coating the surface of the armature after step S5, a special diamond-like carbon (DLC) coating technique is used to secure the durability for safe operation of the brake in an evil environment of the vehicle running To coat the surface of the amateur; And
In step S7, the amateur and base assemblies 50C are placed on the rotary table 130 for quality inspection of the tip-type amateur. After rotating the rotary table 130 with the motor M, a plurality of frames are photographed by the camera C to check the design specification. To check the sealing performance, And the base assembly 50D are mounted on the slide table 140 and the slide table 140 is moved to a position below the closed connection port 142. The operation of the press cylinder 144 causes the upper The closed connection port 142 is lowered to the bottom dead center so that the seat and the spherical surface of the armature are brought into close contact with each other, then the operating pressure of 200 Bar is supplied and the pressure change between the seat portion and the armature is measured by the differential pressure sensor;
≪ / RTI > 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 단계(S5)에서는, 모터(M)의 축 자유단부에 설치된 웜(92)에 맞물려서 회전 구동하는 기어(90)의 상부면에 지그 테이블(94)을 설치하고, 상기 지그 테이블(94)에 고정 설치된 지그(96)에 아마추어 작업물(50B)을 단단히 고정시키고, 콜렛척(110)에 의해서 선단부에 다이아몬드 휠(120)이 장착되어 있는 그라인더(100)를 이용하여 상기 아마추어 작업물(50B)의 끝단을 가공하는 방법.The jig table (94) is provided on an upper surface of a gear (90) that rotates and engages with a worm (92) provided on a shaft free end of the motor (M) The amateur work 50B is firmly fixed to the jig 96 fixed to the jig table 94 and the diamond wheel 120 is mounted at the tip end by the collet chuck 110, A method of machining an end of an amateur work (50B). 제 3 항에 있어서, 상기 아마추어 작업물(50B)은 상기 다이아몬드 휠(120)의 회전 방향과 역방향으로 회전되고, 상기 지그(96)는 90도 각도로 회전되는 방법.4. The method according to claim 3, wherein the armature workpiece (50B) is rotated in a direction opposite to the rotation direction of the diamond wheel (120), and the jig (96) is rotated at an angle of 90 degrees. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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