KR19990080945A - 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안티록 브레이크 시스템의 플라스틱 액츄에이터 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 안티록 브레이크 시스템의 플라스틱 액츄에이터 제조방법은 유로를 플라스틱으로 사출하기 위하여 유로 사출금형을 통하여 유로를 사출성형하는 유로사출단계, 유로사출단계를 거쳐서 사출성형된 유로의 고압어큐뮤레이터와 저압어큐뮤레이터를 절삭하며, 펌프보어와 밸브보어를 절삭가공하는 절삭가공단계, 절삭가공단계를 거친 유로를 액츄에이터 블럭의 사출을 위한 금형에 설치하여 플라스틱으로 액츄에이터 블럭을 사출성형하는 액츄에이터 블럭 사출단계를 갖는 것이다.

이러한 본 발명의 안티록 브레이크 시스템의 플라스틱 액츄에이터 제조방법에 따라 제조한 플라시틱 재질의 액츄에이터는 기존의 알류미늄으로 액츄에이터를 제조할 경우에 비하여 무게를 크게 줄일 수 있고, 또한 재료비측면에서 대략 35%정도의 가격 절감을 가져올 수 있다. 그리고 가공에 비해서 사출은 제조경비가 여러 가지의 이유로 해서 싸므로 전체적인 제품가격을 줄일 수 있으며, 기존의 알루미늄 블럭을 가공할 경우 생기게 되는 유로를 막기 위한 볼이나 익스펜더등이 불필요하므로 부품수를 상당히 줄일 수 있고, 더욱이 블럭을 더 작게 자유롭게 설계 제작할 수 있는 효과가 있다.

Description

안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법

본 발명은 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액츄에이터 내부에 형성되는 유로와 이 유로의 외부에 형성되는 액츄에이터 블럭을 플라스틱 사출물로 형성하도록 한 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 안티록 브레이크 시스템(Antilock Brake System)은 자동차의 구동륜의 과도한 슬립을 억제하여 자동차의 방향 안정성과 구동력을 확보하는 장치로써, 자동차의 제동시 각 차륜의 휠 실린더로 가해지는 제동유압을 감압, 유지 또는 증압하여 압력을 조절하므로 적당한 코너링 포스를 확보하여 조향성을 유지하면서 동시에 제동 정지 거리를 가장 짧게 되도록 마찰계수의 가장 큰 값을 얻을 수 있는 슬립률이 되도록 제어하는 것이다.

이러한 안티록 브레이크 시스템은 휠속도 센서, 액츄에이터, 제어부 등의 장치로 구성되어 있으며, 액츄에이터에는 각각의 브레이크 휠실린더로 유압을 감압, 유지 또는 증압을 실시하여 제동력을 제어하도록 한다.

이 액츄에이터에는 오일의 공급을 제어하기 위한 유압밸브가 설치된다. 이 유압밸브는 노멀 오픈밸브(Nomal open valve)와 노멀 크로즈밸브(Nomal close valve)로 마련된다. 그리고 이 각각의 유압밸브로의 오일의 유출입을 위한 유로가 내부에 구성되어 있다

이러한 안티록 브레이크 시스템에서의 액츄에이터는 일반적으로 알루미늄으로 제작되는데, 그 제조는 최초 두부모양의 사각의 알루미늄 내부에 시스템의 필요한 부품을 장착하기 위한 공간 및 유로를 형성하기 위하여 가공형성하게 된다.

또한 특정의 유로는 볼이나 익스펜더를 이용하여 막아주어 도 2와 같은 유로를 완성시키게 된다.

그러나 종래의 이러한 알루니늄 재질의 액츄에이터는 알루미늄을 일일이 가공하여 부품 장착공간을 만들어야 하기 때문에 많은 사이클시간과 투자비가 필요하고 그에 따른 많은 부수적인 공정이 뒤따르게 된다.

또한 알루미늄이 다른 금속에 비하여 적은 무게를 가진 금속이기 때문에 금속으로 액츄에이터를 제조할 경우 액츄에이터의 무게를 더 이상 감소시키기가 힘든 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터의 재질을 플라스틱 재질로하여 안티록 브레이크 시스템의 전체 중량을 줄이고 제조공정과 시간을 개선한 안티록 브레이크 시스템의 플라스틱 재질의 액츄에이터 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 안티록 브레이크 시스템의 유압회로도를 보인 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 블럭을 보인 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 액츄에이터 블럭 내부에 설치된 유로를 보인 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 액츄에이터의 제조단계를 보인 블럭도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

50...페달 51...마스터실린더

53...저압어큐뮤레이터 54...고압어큐뮤레이터

55...휠속도 감지센서 56...제어부

57...펌프 58...노멀 오픈형 밸브

59...노멀 크로즈형 밸브 60...액츄에이터

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법은, 차량의 휠에 설치된 브레이크 장치로 공급되는 오일을 제어하는 유압밸브와 상기 유압밸브를 거친 오일이 저장되는 저압어큐뮤레이터와 상기 저압어큐뮤레이터로부터 오일을 펌핑하는 펌프와 상기 펌프에 의하여 펌핑된 고압의 오일이 저장되는 고압어큐뮤레이터가 내부에 구비되도록 유로가 형성된 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법에 있어서, 상기 유로를 플라스틱으로 사출하기 위하여 유로 사출금형을 통하여 유로를 사출성형하는 유로사출단계, 상기 유로사출단계를 거쳐서 사출성형된 유로중의 상기 고압어큐뮤레이터와 저압어큐뮤레이터를 절삭하며, 상기 펌프보어와 밸브보어를 절삭가공하는 절삭가공단계, 상기 절삭가공단계를 거친 유로를 액츄에이터 블럭의 사출을 위한 금형에 설치하여 플라스틱으로 상기 액츄에이터 블럭을 사출성형하는 액츄에이터 블럭 사출단계를 갖는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 안티록 브레이크 시스템의 유압회로도를 보인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 블럭을 보인 사시도이다. 그리고 도 3은 본 발명에 따른 액츄에이터 블럭 내부에 설치된 유로를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 액츄에이터의 제조단계를 보인 블럭도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 안티록 브레이크 시스템(Antilock Brake System)은 브레이크 페달(50)과 브레이크 페달(50)의 작동으로 브레이크장치로 오일을 공급하는 마스터 실린더(51)를 구비하고, 차량의 휠(52)에 설치된 브레이크 장치의 휠실린더로 공급되는 오일을 제어하는 유압밸브(58)(59)를 구비한다.

이 유압밸브(58)(59)는 작동전 항시 열려있는 밸브인 노멀 오픈형 밸브(Nomal open valve)(58)와 작동전 항시 닫혀있는 밸브인 노멀 크로즈형 밸브(Nomal close valve)(59)로 마련된다.

그리고 저압상태의 오일이 저장되는 저압어큐뮤레이터(53)와 저압어큐뮤레이터(53)의 오일을 펌핑하는 펌프(57) 그리고 이 펌프(57)에서 펌핑된 고압상태의 오일이 저장되는 고압어큐뮤레이터(54)가 각각 설치된다.

또한 자동차 휠(52)에는 휠(52)의 동작상태를 감지하는 휠 속도 감지센서(55)가 설치되고, 이러한 구성요소들의 작동을 제어하는 제어부(56)(Electronic Control Unit : ECU)가 마련된다.

이러한 저압어큐뮤레이터(53)와 고압어큐뮤레이터(54) 그리고 펌프(57)와 유압밸브(58)(59)들은 도 2에 도시된 바와 같은 액츄에이터(60)에 설치된다. 이 액츄에이터(60)는 사각의 플라스틱 재질로 형성되며 그 내부에는 도 3에 도시된 바와 같은 유로(61)가 형성된다.

이와 같이 액츄에이터(60)와 유로(61)를 알루미늄으로 제조한 것은 종래의 알루미늄에 비하여 액츄에이터의 무게를 획기적으로 줄일 수 있기 때문인데, 종래의 알루미늄은 그 비중의 2,7정도인데 비하여 열경화성 수지는 1.6 - 2.1 정도로 까지 비중을 줄일 수 있으므로 알루미늄에 비하여 약 25% 정도의 무게를 줄일 수 있고, 또한 제조시간과 경비 또한 종래에 비하여 줄일 수 있다.

이하에서는 본 발명의 플라스틱 액츄에이터의 제조공정을 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

액츄에이터(60)는 전술한 바와 같이 내부에 유로(61)를 포함하여 마련되어 질 수 있는데, 이를 위하여 유로(61)와 액츄에이터 블럭(60)의 사출성형을 위한 별도의 금형이 필요하다.

이 두 개의 금형이 준비되면 먼저 유로(61)를 플라스틱으로 사출하기 위하여 유로 사출금형을 통하여 유로(61)를 사출성형하는 유로사출단계(S1)를 거치게 된다. 이 유로사출단계(S1)에서는 금형에 액상의 수지물을 붇고 이를 응고 시키면 되는데, 이때 유로(61)는 완정히 성형되어 있지 않고, 도 3에서와 같이 외관의 전체적인 틀이 완성되게 된다.

다음으로 유로사출단계(S1)를 거쳐서 사출성형된 유로(61)에는 고압어큐뮤레이터(54)와 저압어큐뮤레이터(53)를 절삭가공하고, 계속해서 펌프(57)와 밸브(58)(59)의 설치를 위한 펌프보어(64)와 밸브보어(62) 절삭가공하는 절삭가공단계(S2)를 거치게 된다.

이때 각각의 어큐뮤레이터(53)(54), 펌프보어(64)와 밸브보어(62)만을 절삭가공하고, 그외의 작은 유로들은 액츄에이터(60) 블럭을 사출한 후 정밀 절삭가공하는 것이 바람직하다.

그리고 절삭가공단계(S2)를 거친 유로(61)를 액츄에이터(60) 블럭의 사출을 위한 금형에 설치하여 액상의 플라스틱 수지물을 부어 액츄에이터(60) 블럭을 사출성형하는 액츄에이터 블럭 사출단계(S3)를 거치게 되면 본 발명의 플라스틱 액츄에이터(60)의 외형이 거의 완료된다.

이때 사출성형이 완료된 액츄에이터(60)에는 나머지 유로를 정밀 절삭가공함으로써 최종적으로 액츄에이터(60)가 완성시키는 정밀절삭가공단계(S4)를 포함하는 것이 바람직하다.

이 정밀절삭가공단계(S4)는 전술한 절삭가공단계(S2)에는 유로(61)들을 모두 절삭가공할 수 도 있지만 보다 높은 정밀도를 확보하기 위하여 완전사출성형후 정밀 절삭가공하기 위한 것이다.

이하에서는 본 발명의 플라스틱 액츄에이터(60)가 구비된 안티록 브레이크 시스템의 작동을 설명하기로 한다. 시스템의 작동은 차량의 주행중 증압모드, 유지모드, 그리고 감압모드의 수행단계를 거치면서 제동기능을 수행하게 된다.

먼저, 증압모드는 운전자가 브레이크 페달(50)을 밟음으로써 마스터 실린더(51)의 오일이 노멀 오픈형 밸브(58)를 통해서 휠실린더로 전달된다. 이로 인해 브레이크 압력은 증가하게 되고, 브레이크장치의 실린더 피스톤이 밀리면서 자동차의 휠(52)이 제동되어 각 바퀴의 속도는 감소하게 된다.

그리고 휠속도 감지센서(55)로부터 받은 휠(52)의 속도와 차랑의 속도와의 차이, 즉 슬립율이 일정 범위를 넘으면 제어부(56)는 휠(52)의 압력을 줄이기 위해서 노멀 오픈형 밸브(58)를 닫아서 휠(52)과 마스터 실린더(51) 사이의 유로를 차단시킨다.

이로인해 더 이상의 오일의 압력은 휠(52)로 전달되지 않게 되고, 동시에 노멀 크로즈형 밸브(59)를 작동시켜서 휠(52)에 있는 액압을 저압어큐뮤레이터(53)에 받아두게 되며, 이와 동시에 펌프(57)는 오일을 펌핑하여 고압상태의 오일을 고압어큐뮤레이터(54)에 저장시키게 된다. 이러한 상태를 감압모드라 한다.

한편, 감압모드로 인해 휠(52)의 속도는 다시 증속되게 된다. 이때 제어부(56)는 휠(52)의 상태를 시간을 두고 지켜 보게되는데, 이를 유지모드라고 한다. 이 유지모드에서는 노멀 오픈형 밸브(58)는 닫히고, 노멀 크로즈형 밸브(59)는 닫혀서 휠실린더로 마스터 실린더(51)로부터 전달된 오일이 들어오지도 못하고, 노멀 크로즈형 밸브(59)를 통해서 나가지도 못하게 한다.

그리고 휠(52)의 속도가 다시 살아나면 다시 휠(52)의 속도를 줄이게 된다. 이를 위하여 휠실린더로 압력이 전달되도록 전류를 차단하여 노멀 크로즈형 밸브(59)가 차단되도록 하고, 이에따라 휠(52)의 압력이 저압어큐뮤레이터(53)로 빠지지 못하게 됨으로써 재차 재동이 이루어지도록 한다.

이상과 같은 본 발명의 안티록 브레이크 시스템의 플라스틱 액츄에이터 제조방법에 따라 제조한 플라시틱 재질의 액츄에이터는 기존의 알류미늄으로 액츄에이터를 제조할 경우에 비하여 무게를 크게 줄일 수 있고, 또한 재료비측면에서 대략 35%정도의 가격 절감을 가져올 수 있다. 그리고 가공에 비해서 사출은 제조경비가 여러 가지의 이유로 해서 싸므로 전체적인 제품가격을 줄일 수 있으며, 기존의 알루미늄 블럭을 가공할 경우 생기게 되는 유로를 막기 위한 볼이나 익스펜더등이 불필요하므로 부품수를 상당히 줄일 수 있고, 더욱이 블럭을 더 작게 자유롭게 설계 제작할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 차량의 휠에 설치된 브레이크 장치로 공급되는 오일을 제어하는 유압밸브와 상기 유압밸브를 거친 오일이 저장되는 저압어큐뮤레이터와 상기 저압어큐뮤레이터로부터 오일을 펌핑하는 펌프와 상기 펌프에 의하여 펌핑된 고압의 오일이 저장되는 고압어큐뮤레이터가 내부에 구비되도록 유로가 형성된 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법에 있어서,

   상기 유로를 플라스틱으로 사출하기 위하여 유로 사출금형을 통하여 유로를 사출성형하는 유로사출단계,

   상기 유로사출단계를 거쳐서 사출성형된 유로의 상기 고압어큐뮤레이터와 저압어큐뮤레이터를 절삭하며, 상기 펌프보어와 밸브보어를 절삭가공하는 절삭가공단계,

   상기 절삭가공단계를 거친 유로를 액츄에이터 블럭의 사출을 위한 금형에 설치하여 플라스틱으로 상기 액츄에이터 블럭을 사출성형하는 액츄에이터 블럭 사출단계를 갖는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 액츄에이터 블럭 사출단계를 거친 상기 액츄에이터의 유로 중의 상기 절삭가공단계에서 절각가공된 상기 고압어큐뮤레이터, 저압어큐뮤레이터와 펌프보어, 밸브보어 외의 유로를 정밀절삭가공하는 정밀절삭가공단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 액츄에이터 제조방법.