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QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
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Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität aus und den Nutzen der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0094302 , eingereicht am 29. September 2010, die hiermit durch Bezugnahme darauf in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke zum Bestandteil der vorliegenden Patentanmeldung gemacht wird, so als ob sie hier vollständig dargelegt worden wäre.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luftfeder zum Absorbieren von Schwingungen oder Stößen eines Fahrzeugs unter Verwendung von komprimierter Luft, und insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Luftfeder zum Erfassen eines Verhaltens eines Fahrzeugs und zum Variieren einer Federkonstante durch das Ändern eines Kammervolumens der Luftfeder, wodurch je nach Situation der Fahrkomfort und die Lenkstabilität verbessert werden.
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HINTERGRUND
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Im Allgemeinen ist eine Federung bzw. Aufhängung zwischen einem unteren Abschnitt einer Fahrzeugkarosserie und einer Radachse installiert, um Schwingungen bzw. Vibrationen oder Stöße zu absorbieren und zu reduzieren, die von den Rädern auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden. Eine Federung ist mit einer Feder und mit einem Schwingungsdämpfer versehen.
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In einer solchen Federung kann eine Schraubenfeder oder eine Luftfeder verwendet werden. In dem Fall einer Luftfederung, die eine Luftfeder aufweist, wird ein Verdichter von einem Motor oder einem Elektromotor angetrieben, und Luft, die von dem Verdichter komprimiert wird, wird in einem Hauptluftbehälter durch einen Wasserabscheider und ein Rückschlagventil gespeichert. Ein Innendruck des Hauptluftbehälters wird von einem Druckregler auf einen vorher festgelegten Bereich eingestellt. Ein Sicherheitsventil ist auf einer Seite des Hauptluftbehälters installiert, um auf einen anomalen Luftdruck vorbereitet zu sein. Luft, die in dem Hauptluftbehälter gespeichert ist, wird einer Luftfeder einer Federung durch eine Luftleitung, ein Niveauregelventil und einen Ausgleichsbehälter zugeführt.
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Eine herkömmliche Luftfeder weist im Allgemeinen eine Federkonstante auf, die so festgesetzt ist, dass sie kleiner als die Federkonstante einer Schraubenfeder ist. Dementsprechend wird eine Eigenschwingung eines Fahrzeugs verringert, wodurch der Fahrkomfort verbessert wird. Aber wenn eine Federkonstante so festgesetzt ist, dass sie zu klein ist, dann verschlechtert sich die Fahrzeuglenkstabilität. Entsprechend liegt ein Kompromiss zwischen zwei Charakteristiken, d. h. zwischen dem Fahrkomfort und der Lenkstabilität, vor. Das heißt, wenn eine der beiden Charakteristiken besser wird, dann wird die andere schlechter.
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Aber eine Federkonstante einer herkömmlichen Luftfeder ist auf einen vorher festgelegten Wert festgesetzt. Deshalb wird dann, wenn der Fahrkomfort verbessert wird, die Lenkstabilität geopfert. Und im Gegensatz dazu wird, wenn die Lenkstabilität verbessert wird, der Fahrkomfort geopfert.
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OFFENBARUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine karosserieamplitudensensitive Luftfeder zum Erhöhen eines Werts der Federkonstanten durch das Verringern eines Kammervolumens einer Luftfeder, wenn eine Karosserieamplitude erfasst wird, und zum Verringern eines Werts der Federkonstanten durch das Vergrößern eines Kammervolumens einer Luftfeder, wenn eine Radamplitude erfasst wird, ausgerichtet, wodurch je nach Situation der Fahrkomfort und die Lenkstabilität verbessert werden.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine karosserieamplitudensensitive Luftfeder, die in einem Fahrzeug installiert ist, um Stöße von außen zu absorbieren, Folgendes: einen ersten Körper, der an einer Fahrzeugkarosserieseite des Fahrzeugs befestigt ist; einen zweiten Körper, der an einer Radseite des Fahrzeugs befestigt ist; einen Luftbalg, der zwischen dem ersten Körper und dem zweiten Körper installiert ist, um als eine Feder zu dienen, während eine äußere Form davon entsprechend einer Änderung eines Innendrucks variiert wird; und eine Ventilstruktur zum Unterteilen eines Innenraums der Luftfeder, um eine Vielzahl von Kammern zu bilden; wobei die Ventilstruktur durch eine Trägheit betätigt wird, die durch ein Verhalten des Fahrzeugs verursacht wird, um die Vielzahl von Kammern selektiv zu verbinden oder zu blockieren.
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Die Ventilstruktur kann in dem ersten Körper, der im Innern einen Hohlraum aufweist, installiert sein und kann den Innenraum der Luftfeder unterteilen.
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Die Vielzahl von Kammern, die durch die Ventilstruktur gebildet wird, kann Folgendes umfassen: eine Befestigungskammer, die von der Ventilstruktur und dem ersten Körper gebildet wird, wobei ein Volumen der Befestigungskammer fest ist; und eine Arbeitskammer, die von der Ventilstruktur, dem Luftbalg und dem zweiten Körper gebildet wird, wobei ein Volumen der Arbeitskammer durch Verformung des Luftbalgs variabel ist.
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Die Ventilstruktur kann Folgendes umfassen: eine Befestigungsplatte, die an einem Ende des ersten Körpers installiert ist und eine Durchgangsbohrung aufweist; einen Ventilkörper, der in der Befestigungsplatte derart installiert ist, dass der Ventilkörper die Durchgangsbohrung schließt, wenn eine Trägheit angelegt wird; und ein elastisches Element, das zwischen der Befestigungsplatte und dem Ventilkörper derart installiert ist, dass das elastische Element den Ventilkörper von der Befestigungsplatte trennt und die Durchgangsbohrung in einem offenen Zustand hält, wenn keine Trägheit angelegt wird.
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Der Ventilkörper kann Folgendes umfassen: eine obere Masse und eine untere Masse zum Erzeugen einer Bewegung infolge von Trägheit; und eine Kupplungswelle zum Koppeln der oberen Masse und der unteren Masse.
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VORTEILHAFTE EFFEKTE
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In Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist eine karosserieamplitudensensitive Luftfeder bereitgestellt, wobei ein Ventil in einer Kammer einer Luftfeder installiert ist. Falls notwendig, wird das Ventil entsprechend einem Verhalten einer Fahrzeugkarosserie entweder geöffnet oder geschlossen. Wenn eine Karosserieamplitude auftritt, dann wird ein Wert der Federkonstanten erhöht, indem das Kammervolumen der Luftfeder verringert wird. Wenn eine Radamplitude auftritt, dann wird ein Wert der Federkonstanten verringert, indem das Kammervolumen der Luftfeder vergrößert wird.
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Deshalb können in Übereinstimmung mit der Luftfeder der vorliegenden Erfindung je nach Situation der Fahrkomfort und die Lenkstabilität verbessert werden, weil die Federkonstante variabel ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine seitliche Schnittansicht einer Luftfeder in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 und 3 sind seitliche Schnittansichten, die ein Öffnen und Schließen des Ventils der Luftfeder in Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutern.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird eine Luftfeder in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
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Eine Karosserieamplitude oder Radamplitude hat einen Einfluss auf die Lenkstabilität und den Fahrkomfort. Wenn eine Karosserieamplitude während des Kurvenfahrens, während des Beschleunigens oder während des Bremsens auftritt, dann wird die Lenkstabilität stark beeinträchtigt. Deshalb ist es notwendig, eine Bewegung eines Fahrzeugs zu unterdrücken, indem eine Federkonstante einer Luftfeder erhöht wird. im Gegensatz dazu wird, wenn eine Radamplitude auftritt, wie zum Beispiel dann, wenn ein Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt oder einen kleinen Hügel passiert, der Fahrkomfort stark beeinträchtigt. Deshalb ist es notwendig, eine Übertragung eines Gewichts auf eine Fahrzeugkarosserie infolge einer Bewegung der Räder zu minimieren, indem eine Federkonstante einer Luftfeder verringert wird.
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Eine Luftfeder führt eine Federbetätigung unter Verwendung der Komprimierbarkeit von Luft, die eine innere Kammer füllt, durch. Die Federkonstante der Luftfeder weist einen großen Wert auf, wenn das Volumen der Kammer klein ist, und weist einen kleinen Wert auf, wenn das Volumen der Kammer groß ist. Die Federkonstante der Luftfeder kann durch das Ändern des Volumens der inneren Kammer unter Verwendung der oben beschriebenen Charakteristiken der Luftfeder variiert werden. Deshalb wird dann, wenn es notwendig ist, den Fahrkomfort zu verbessern, das Volumen der Kammer in hohem Maße geändert. Wenn es notwendig ist, die Lenkstabilität zu verbessern, wird das Volumen der Kammer zu einem geringeren Grad verändert. Auf diese Weise kann die Luftfeder in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung selektiv die Anforderungen bezüglich des Fahrkomforts und der Lenkstabilität je nach den Situationen erfüllen.
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Wie in 1 gezeigt ist, umfasst eine Luftfeder in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen ersten Körper 1, der an einer Fahrzeugkarosserieseite befestigt ist, einen zweiten Körper 2, der an einer Radseite befestigt ist, und einen Luftbalg 3, der zwischen dem ersten Körper 1 und dem zweiten Körper 2 installiert ist und aus einem Gummimaterial hergestellt ist. Der Luftbalg 3, der aus einem Gummimaterial hergestellt ist, dient als eine Feder, während seine äußere Form entsprechend einer Änderung eines Innendrucks der Luftfeder geändert wird.
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Die karosserieamplitudensensitive Luftfeder in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst des Weiteren eine Ventilstruktur zum Bilden einer Vielzahl von Kammern durch das Unterteilen des Innenraums der Luftfeder. Die Ventilstruktur ist in dem ersten Körper 1 installiert, der an der Fahrzeugkarosserieseite befestigt ist und im Innern einen Hohlraum aufweist.
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Die Vielzahl von Kammern, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unterteilt sind, umfasst eine Befestigungskammer 5 mit einem festen Volumen und eine Arbeitskammer 6 mit einem variablen Volumen. Die Befestigungskammer 5 ist von der Ventilstruktur und der Innenwand des ersten Körpers 1 gebildet, und die Arbeitskammer 6 ist von der Ventilstruktur, dem Luftbalg 3 und dem zweiten Körper 2 gebildet. Wie oben beschrieben ist, ist, da die Befestigungskammer 5 im Innern des ersten Körpers 1 gebildet ist, welcher ein starrer Körper mit einer festen Form ist, das Volumen der Befestigungskammer 5 fest. Das Volumen der Arbeitskammer 6 ist variabel, während der Luftbalg 3, der aus einem Gummimaterial hergestellt ist, entsprechend dem Verhalten der Radseite, die an dem zweiten Körper 2 angebracht ist, verformt wird.
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Die Ventilstruktur umfasst eine Befestigungsplatte 11, einen Ventilkörper 13 und ein Paar von oberen und unteren elastischen Elementen 15. Die Befestigungsplatte 11 ist an einem Ende des ersten Körpers 1 installiert und weist eine oder mehrere Durchgangsbohrungen 11a auf. Der Ventilkörper 13 ist in der Befestigungsplatte 11 installiert, um die Durchgangsbohrungen 11a zu schließen, wenn eine Trägheit angelegt wird. Das Paar der oberen und unteren elastischen Elemente 15 ist zwischen der Befestigungsplatte 11 und dem Ventilkörper 13 angeordnet, um den Ventilkörper 13 von der Befestigungsplatte 11 beabstandet zu halten, wenn keine Trägheit angelegt wird.
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Der Ventilkörper 13 kann eine obere Masse 13a, eine untere Masse 13b und eine Kupplungswelle 13c zum Koppeln der oberen Masse 13 und der unteren Masse 13b umfassen.
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Wenn der Ventilkörper 13 in Kontakt mit der Befestigungsplatte 11 kommt und die Durchgangsbohrung 11a schließt, dann werden die Befestigungskammer 5 und die Arbeitskammer 6 als individuelle Kammern betrieben. Wenn der Ventilkörper 13 von der Befestigungsplatte 11 beabstandet ist, dann sind die Befestigungskammer 5 und die Arbeitskammer 6 miteinander durch die Durchgangsbohrungen 11a verbunden und werden als eine einzige Kammer betrieben.
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Wenn die Befestigungskammer 5 und die Arbeitskammer 6 miteinander verbunden sind und als eine einzige Kammer betrieben werden, dann wird ein Effekt erzielt, der das Volumen der Kammer vergrößert. Deshalb wird der Wert der Federkonstanten der Luftfeder verringert. Im Gegensatz dazu wird dann, wenn die Befestigungskammer 5 und die Arbeitskammer 6 voneinander getrennt sind und als individuelle Kammern betrieben werden, ein Effekt erzielt, der das Volumen der Kammer verringert. Deshalb wird der Wert der Federkonstanten der Luftfeder erhöht.
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Da die Ventilstruktur mit der Fahrzeugkarosserieseite durch den ersten Körper 1 verbunden ist, wird diese durch das Verhalten des Fahrzeugs beeinflusst. Dementsprechend wird, wenn die Fahrzeugkarosserie über mehr als eine vorher festgelegte Distanz bewegt wird, der Ventilkörper 13, der seine eigene Masse aufweist, durch die Trägheit später als die Bewegung der Fahrzeugkarosserie bewegt. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Richtung der Relativbewegung des Ventilkörpers 13 und des ersten Körpers 1, d. h. der Fahrzeugkarosserie, entgegengesetzt.
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2 zeigt den Augenblick, in dem die Fahrzeugkarosserie ausgehend vom Boden nach oben bewegt wird. Unter Bezugnahme auf 2 erfährt der Ventilkörper 13 dann, wenn sich der erste Körper 1 zusammen mit der Fahrzeugkarosserie nach oben bewegt, durch die Trägheit eine Relativbewegung nach unten. Deshalb kann die obere Masse 13a in Kontakt mit der Befestigungsplatte 11 kommen und die Durchgangsbohrungen 11a verschließen.
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Wenn die Durchgangsbohrung 11a geschlossen ist, dann hält die Befestigungskammer 5 ihren Druck aufrecht, aber der Druck der Arbeitskammer 6 wird infolge eines Größerwerdens des Volumens der Arbeitskammer 6 verringert. Deshalb kann die obere Masse 13a, die die Durchgangsbohrungen 11a verschließt, durch die Druckdifferenz den geschlossenen Zustand weiter aufrecht erhalten.
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Außerdem kann, wenn die Durchgangsbohrungen 11a geschlossen sind, ein Effekt, der den Innenraum der Luftfeder reduziert, erzielt werden. Somit wird eine Volumenänderungsrate weiter erhöht und der Wert der Federkonstanten steigt an. Als eine Folge davon wird die Aufwärtsbewegung der Fahrzeugkarosserie unterdrückt und die Lenkstabilität wird verbessert.
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In der Zwischenzeit zeigt 3 den Augenblick, in dem die Fahrzeugkarosserie ausgehend vom Boden nach unten bewegt wird. Unter Bezugnahme auf 3 wird dann, wenn der erste Körper 1 zusammen mit der Fahrzeugkarosserie nach unten bewegt wird, der Ventilkörper 13 durch die Trägheit relativ nach oben bewegt. Deshalb kann die untere Masse 13b in Kontakt mit der Befestigungsplatte 11 kommen und die Durchgangsbohrungen 11a verschließen.
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Wenn die Durchgangsbohrungen 11a geschlossen sind, hält die Befestigungskammer 5 ihren Druck aufrecht, aber der Druck der Arbeitskammer 6 wird infolge eines Größerwerdens des Volumens der Arbeitskammer 6 verringert. Deshalb kann die obere Masse 13a, die die Durchgangsbohrungen 11a verschließt, durch die Druckdifferenz den geschlossenen Zustand weiter aufrecht erhalten.
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Außerdem kann dann, wenn die Durchgangsbohrungen 11a geschlossen sind, ein Effekt erzielt werden, der den Innenraum der Luftfeder reduziert. Somit wird eine Volumenänderungsrate noch weiter gesteigert, und der Wert der Federkonstanten wird erhöht. Als eine Folge davon wird die Abwärtsbewegung der Fahrzeugkarosserie unterdrückt und die Lenkstabilität wird verbessert.
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Anders als die Zustände, die in 2 und in 3 gezeigt sind, wird der Ventilkörper 13 dann, wenn die Fahrzeugkarosserieseite nicht bewegt wird und nur die Radseite bewegt wird, nicht durch Trägheit bewegt, wie dies bei dem anfänglichen Zustand der Fall ist, der in 1 gezeigt ist. Somit sind die Befestigungskammer 5 und die Arbeitskammer 6 miteinander verbunden und werden als eine einzige Kammer betrieben. Deshalb wird ein Effekt erzielt, der das Volumen der Luftfeder vergrößert. Da der Wert der Federkonstanten klein ist, kann der Fahrkomfort verbessert werden.
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Obwohl die Luftfeder in Übereinstimmung mit der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gezeigt und beschrieben worden ist, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Änderungen bezüglich der Form und der Einzelheiten darin durchgeführt werden können, ohne dass von dem Gedanken und dem Schutzumfang der Erfindung, wie sie von den angehängten Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird. Deshalb wird der Schutzumfang der Erfindung nicht durch die ausführliche Beschreibung der Erfindung definiert, sondern durch die angehängten Ansprüche, und alle Unterschiede innerhalb des Schutzumfangs werden als in der vorliegenden Erfindung enthalten aufgefasst.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erster Körper
- 2
- zweiter Körper
- 3
- Luftbalg
- 5
- Befestigungskammer
- 6
- Arbeitskammer
- 10
- Ventilstruktur
- 11
- Befestigungsplatte
- 11a
- Durchgangsbohrung
- 13
- Ventilkörper
- 13a
- obere Masse
- 13b
- untere Masse
- 13c
- Kupplungswelle
- 15
- elastisches Element
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2012-0094302 [0001]
