KR20140093240A - 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛에 형상 끼워맞춤 결합의 형성 방법 - Google Patents

차량 브레이크 시스템의 유압 유닛에 형상 끼워맞춤 결합의 형성 방법 Download PDF

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Abstract

특히 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛에 형상 끼워맞춤 결합의 형성 방법에서, 제 1 부품(12)과 제 2 부품(14) 사이에 하기 단계들이 실시된다: 제 2 부품(14)에 제 1 부품(12)의 제공 단계로서, 상기 제 2 부품(14)에서 결합이 형성될 영역에 돌출부(24)가 형성되는, 제공 단계, 및 맥동 전자기장의 발생 및 상기 맥동 전자기장에 의해 인접한 제 1 부품(12)과의 형상 끼워맞춤 결합을 형성하도록 상기 돌출부(24)의 성형 단계.

Description

차량 브레이크 시스템의 유압 유닛에 형상 끼워맞춤 결합의 형성 방법{METHOD FOR CREATING A POSITIVE CONNECTION ON A HYDRAULIC UNIT OF A VEHICLE BRAKE SYSTEM}
본 발명은 특히 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛의 제 1 부품과 제 2 부품 사이의 형상 끼워맞춤 결합(positive connection)의 형성 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 제 1 부품과 제 2 부품 사이의 형상 끼워맞춤 결합을 가진 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛에 관한 것이다.
차량 브레이크 시스템에서, 유압 유닛들은 해당 휠 브레이크 실린더에서 브레이크 압력을 제어하기 위해 사용된다. 유압 유닛은 일반적으로 유압 채널들을 구비한 블록형 하우징을 포함하고, 상기 하우징에는 다수의 유압 기능 부품들, 예를 들면 밸브 및 어큐뮬레이터가 조립된다. 유압 기능 부품들은 유압 블록에 유체 밀봉 방식으로 배치되어야 한다. 상기 배치는 높은 밀봉성 및 지지력의 요구를 충족시켜야 하는데, 이는 현재 코킹 형태의 압력 끼워맞춤 및 형상 끼워맞춤 결합에 의해서만 달성될 수 있다. 이러한 코킹에서는 코킹 다이에 의해 하우징의 재료의 일부가 각각의 기능 부품의 일부 위에 성형된다.
또한, 비틀림 초음파 용접에 의해 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛의 하우징에 기능 부품들을 장착하는 것이 공지되어 있다. 특히, 어큐뮬레이터 커버가 소노트로드에 의해 비틀림 방식으로 초음파 주파수 범위에서 움직이며 이로 인해 하우징 재료와 재료 결합 방식으로 결합됨으로써, 축압기의 어큐뮬레이터 커버가 하우징에 내압 방식으로 장착된다.
본 발명의 과제는 코킹될 부품들 둘레의 강성과 부품의 작은 조립 공간 및 적은 중량이 달성되는 형상 끼워맞춤 결합의 형성 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항에 따른 형상 끼워맞춤 결합의 형성 방법 및 청구항 제 5 항에 따른 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛에 의해 달성된다.
본 발명에 따라 특히 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛에 형상 끼워맞춤 결합의 형성 방법에서, 제 1 부품과 제 2 부품 사이에 하기 단계들이 실시된다: 제 2 부품에 제 1 부품의 제공 단계로서, 상기 제 2 부품에서 결합이 형성될 영역에 돌출부가 형성되는, 제공 단계, 및 맥동 전자기장의 발생 및 상기 맥동 전자기장에 의해 인접한 제 1 부품과의 형상 끼워맞춤 결합을 형성하도록 상기 돌출부의 성형 단계.
본 발명은 해당 부품들에 코킹 다이에 의해 형상 끼워맞춤 결합을 형성하기 위한 종래의 코킹에서는 큰 성형력이 필요하고, 이 힘에 의해 부품의 재료 강도에 따라 인접 영역의 바람직하지 않은 변형이 나타날 수 있다는 사실에 기초한다. 그러나, 특히 유압 유닛의 현재 개발의 실질적인 목표는 유압 유닛의 조립 공간을 줄이고 중량을 가능한 절감하는 것이다. 이는 코킹될 부품들 둘레에 필요한 강성과 부품의 가능한 작은 조립 공간 및 중량 사이의 목표 충돌을 일으킨다.
재료 결합 방식의 비틀림 초음파 용접 결합에서, 해당 부품들의 에너지 전달 및 그에 따른 부품들의 결합 거동은 달성된 결합의 품질에 결정적이다. 이 경우 필요한 소노트로드의 형상은 비교적 복잡할 수 있다. 또한, 소노트로드가 마모 부품이기 때문에 높은 제조 비용이 발생할 수 있다. 또한, 제조 동안 비틀림 운동으로 인해 칩이 생길 수 있다.
본 발명의 핵심은 특히 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛에서 부품들의 형상 끼워맞춤 결합을 형성하기 위해 전자기 펄스 기술(EMPT)이 사용된다는 것이다. 이 기술에서는 코일이 결합점을 통해 안내된다. 코일을 통해 단시간에 매우 높은 세기의 전류가 흐르고, 상기 전류는 펄스 제너레이터에 의해 제공된다. 이로 인해, 금속 공작물에 단시간에 와류가 유도되고, 상기 와류는 매우 높은 전자기력을 야기한다. 상기 전자기력은 해당 부품의 부분들 또는 섹션들이 성형될 정도로 강력히 상기 해당 부품의 부분들 또는 섹션들을 가속시킨다. 상기 부분들 또는 섹션들은 짧은 거리 후에 200m/s(meter per second)를 초과하는 속도에 도달할 정도로 강력히 가속될 수 있다.
상기 기술은 전자기 펄스 기술의 종래 방법에서 상기 부분들 또는 섹션들을 매우 짧은 거리 후에 인접한 고정 부품에 충돌시키기 위해 사용된다. 인접한 고정 부품에 가속된 부분들 또는 섹션들의 충돌시, 종래의 기술에 따라 충돌 영역에서 산화물층이 분리되고 이를 통해 부품들 사이에 있는 공기가 빠져나온다. 이렇게 형성된 순수한 표면들은 높은 반응성을 갖고 극단의 접촉 압력 하에 놓인다. 이는 종래대로 거기에서 전자 교환에 의해 헬륨 밀봉 방식의 금속 재료 결합을 형성한다.
본 발명의 해결책에 따라, 전자기 펄스 기술은 부품들의 부분들 또는 섹션들이 인접한 부품들을 고정하고 형상 끼워맞춤 방식으로 지지하도록 상기 부품들의 부분들 또는 섹션들을 성형하기 위해 사용된다. 이를 위해, 코일에 의해 해당 부품들 중 하나에 매우 높은 전자기력이 가해진다. 상기 전자기력은 본 발명에 따라 부품의 부분 또는 섹션이 인접 부품을 향한 방향으로 성형되어 인접 부품 위로 이동될 정도의 크기이다. 성형 가능한 부분 또는 섹션으로서 부품들 중 하나에 돌출부가 제공되고, 상기 돌출부는 EMPT에 의해 성형될 수 있다.
이러한 결합 기술은 열을 부품 내로 전달하지 않는다. 따라서, 특히 제조될 유압 유닛에서 매우 상이한 융점을 가진 금속 재료들이 결합될 수 있다. 또한, 열에 의한 조직 영향이 나타나지 않는다. 특히 알루미늄 합금과 고강도 강 사이의 형상 끼워맞춤 결합이 그 재료 강도에 부정적인 영향 없이 형성될 수 있다. 이러한 형상 끼워맞춤 결합은 재료 결합에 비해, 수명에 걸쳐 결합점에서의 미시적 이동성에 의해 부품들 사이의 응력 감소를 가능하게 한다는 장점을 갖는다.
본 발명에 따라 사용되는 프로세스는 접촉 없이, 즉 코일과 부품의 성형될 부분 또는 섹션 사이의 접촉 없이 이루어진다. 장점은 특히 칩 발생이 나타나지 않을 수 있다는 것이다.
본 발명에 따른 방법에서 특히 바람직하게는 제 2 부품에 제 1 부품의 제공시 제 1 부품이 제 2 부품에 인접하게 제공된다. 이러한 제공은 두 부품들 간의 미리 규정된 위치를 야기하므로 본 발명에 따른 결합점이 정확한 위치로 구현된다.
본 발명에 따라 사용되는 제 1 부품은 바람직하게 축압기, 특히 유압 유닛의 완충 어큐뮬레이터의 어큐뮬레이터 커버이다. 어큐뮬레이터 커버는 본 발명에 따른 결합 기술에 의해 해당 하우징에 내압 방식으로 장착될 수 있다. 어큐뮬레이터 커버는 바람직하게 둥글게, 특히 원형으로 형성되며, 그 전체 원주에서 본 발명의 방법에 따라 해당 하우징에 고정 및 형상 끼워맞춤 방식으로 장착된다. 이러한 링형 결합점에서 특히 바람직하게는 하우징 내에 숄더가 어큐뮬레이터 개구에 형성되고, 어큐뮬레이터 커버가 실제 결합 전에 먼저 상기 숄더 내로 삽입된다. 상기 숄더에 의해 바람직하게는 하우징의 본 발명에 따라 제공된 돌출부가 제 2 부품으로서 제 1 부품인 어큐뮬레이터 커버 위에 형성된다.
바람직하게는 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 방법이 유압 유닛의 하우징을 다른 부품 또는 기능 부품과 형상 끼워맞춤 방식으로 결합하기 위해 사용된다. 하우징은 이러한 결합의 형성 동안 바람직하게 고정 배치된다. 하우징은 각각의 기능 부품의 장착을 위한 지지부를 형성하고, 특히 공작물 지지체에 의해 본 발명에 따라 사용되는 전자기 펄스 시스템 내로 삽입될 수 있으며 거기에 장착된 제 2 부품과 함께 다시 빠져나올 수 있다.
하우징이 알루미늄으로 제조되는 것이 특히 바람직한데, 그 이유는 상기 재료가 탁월하게 절삭 가공될 수 있고 또한 전기 전도성 재료로서 본 발명에 따른 결합 기술에 의해 매우 양호하게 가공될 수 있기 때문이다.
이하, 본 발명에 따른 해결책의 실시예가 첨부한 도면을 참고로 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 실시 전 본 발명에 따른 유압 유닛의 제 1 실시예의 부분 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 실시 후 도 1에 따른 단면도.
도 1에는 도시되지 않은 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛(10)이 부분적으로 도시된다. 유압 유닛(10)은 제 1 부품으로서 강 또는 알루미늄으로 이루어진 어큐뮬레이터 커버(12), 및 제 2 부품으로서 알루미늄으로 이루어진 유압 블록 형태의 하우징(14)으로 형성된다. 어큐뮬레이터 커버(12)는 하우징(14) 내에 형성된 원통형 어큐뮬레이터 개구(16)의 유체 밀봉식 내압성 폐쇄를 위해 사용된다.
어큐뮬레이터 개구(16)에는 외부로 향한 가장자리에 링형 숄더(18)가 성형된다. 원형 및 모자형 횡단면의 어큐뮬레이터 커버(12)의 방사방향 외부 섹션(20)이 상기 숄더(18) 내에서 지지면(22) 상에 배치된다.
지지면(22)은 실질적으로 평평하며, 섹션(20)은 실질적으로 전체 면이 지지면(22) 상에 놓인다.
상부로 돌출한, 도시된 횡단면도에서 삼각형인 돌출부(24)가 하우징(14)에 형성된 숄더(18) 옆에 방사방향 외부로 형성된다. 상기 돌출부(24)는 여기서 전체 어큐뮬레이터 개구(16)의 둘레에 링형으로 연장된다. 대안적 실시예에서, 돌출부(24)는 어큐뮬레이터 개구(16)의 원주의 부분에 걸쳐서만 연장된다. 특히, 돌출부(24)는 어큐뮬레이터 개구(16)의 가장자리에 규칙적으로 또는 불규칙적으로 성형된 개별 톱니의 형태로도 형성될 수 있다.
이러한 방식으로 형성된 돌출부(24)는 전자기 펄스 기술(EMPT)에 의해 어큐뮬레이터 커버(12)의 섹션(20)에 성형된다. 이로 인해, 어큐뮬레이터 커버(12)를 하우징(14)에 내압 방식으로 지지하는 형상 끼워맞춤 결합이 형성된다.
이를 위해, 코일(26)은 돌출부(24) 위에 안내되고, 상기 코일을 통해 매우 높은 세기의 전류가 약 10㎲ 내지 40㎲, 바람직하게는 25㎲ 동안 흐른다. 코일(26)은 돌출부(24)를 향하거나, 휘어지거나 또는 부분적으로 약 10°내지 40°, 바람직하게는 25°의 각을 형성하는 하부면(28)을 포함한다. 이러한 코일(26)에 의해 제공된 전류는 금속 돌출부(24)에서 단시간에 와류를 유도하고, 상기 와류는 돌출부(24)가 섹션(20)을 향한 방향으로 어큐뮬레이터 커버(12)에 성형될 정도로 큰 전자기력을 야기한다. 이로 인해 달성되는 섹션(20)의 성형은 어큐뮬레이터 커버(12)를 내압 방식으로 그리고 유체 밀봉 방식으로 하우징(14)에 지지하는 후크로서 작용한다.
10 유압 유닛
12, 14 부품
24 돌출부

Claims (8)

  1. 특히 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛에 형상 끼워맞춤 결합의 형성 방법에서, 제 1 부품(12)과 제 2 부품(14) 사이에:
    - 상기 제 2 부품(14)에 상기 제 1 부품(12)의 제공 단계로서, 상기 제 2 부품(14)에서 결합이 형성될 영역에 돌출부(24)가 형성되는, 제공 단계,
    - 맥동 전자기장의 발생 및 상기 맥동 전자기장에 의해 인접한 제 1 부품(12)과의 형상 끼워맞춤 결합을 형성하도록 상기 돌출부(24)의 성형 단계가 실시되는, 형상 끼워맞춤 결합의 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 부품(14)에 상기 제 1 부품(12)의 제공시, 상기 제 1 부품(12)이 상기 제 2 부품(14)에 인접하게 제공되는, 형상 끼워맞춤 결합의 형성 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 부품으로서, 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛(10)의 어큐뮬레이터 커버(12)가 제공되는, 형상 끼워맞춤 결합의 형성 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 부품으로서, 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛(10)의 하우징(14)이 제공되는, 형상 끼워맞춤 결합의 형성 방법.
  5. 제 1 부품(12)과 제 2 부품(14) 사이에 전자기 펄스 기술에 의해 형성된 형상 끼워맞춤 결합을 가진 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛(10).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 부품이 어큐뮬레이터 커버(12)인, 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 부품이 상기 유압 유닛(10)의 하우징(14)인, 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 하우징(14)은 알루미늄으로 제조되는, 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛.
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