KR0138404B1 - 캡 에어 서스팬션용 레벨링 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트럭의 캡 저부로 장착되는 에어 서스팬션 구조에서 주행 중 미세한 요동에 의해서 에어 스프링의 공기가 불필요하게 소비되는 것을 방지토록 하는 동시에 공기가 빠지면서 내는 소음이 대폭 억제되도록 하여 승차감을 향상되도록 하는 캡 에어 서스팬션용 레벨링 밸브에 대한 것이다.

즉 본 발명은 레버의 승강작동으로 피스톤과 스풀과 밸브A,B를 수직 승강시켜 압축 공기를 에어 스프링으로 공급시키거나 에어 스프링의 공기를 외부로 배출시키므로서 차량의 고도를 일정하게 유지시키는 캡 서스팬션용 레벨링 구조에서 레버의 승강작동과 밸브 본체의 일측으로 형성되는 증압 실린더 내부의 리턴 스프링에 의해 흡기공이 천공된 피스톤이 슬라이딩 작동하면서 외부로부터 공기가 유입되도록 하여 밸브 본체의 밸브 시트B와 슬라이더 사이의 챔버간으로 연통되는 유입 통로를 통해 상기 챔버내로 공기가 압송되어 챔버내 압력을 상승시키도록 함으로서 일정한 압력 이상에서 스풀의 외주면에 환설된 슬라이더가 하강하여 상기 스풀의 배기 통로 유출구를 차폐시키도록 하는 압축 공기 배출 차폐구조가 형성되도록 한 구성이 특징이다.

상기와 같은 본 발명은 차량을 주행시 캡의 요동 폭이 작고 빠르게 되는 주행 상태에는 불필요하게 압축 공기가 외부로 소모되는 것을 방지시켜 충분한 브레이크 압력이 유지되도록 하여 강력한 제동성을 발휘하도록 함으로서 보다 안전한 주행을 할 수 있도록 하고, 운전자 및 동승자가 보다 조용하고 안락한 승차감을 가질 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

Description

캡 에어 서스팬션용 레벨링 밸브

제1도는 본 발명에 따른 레버가 하강시의 작동구조를 도시한 단면도

제2도는 본 발명에 따른 레버가 상승시의 작동구조를 도시한 단면도

제3도는 본 발명에 따른 레버의 진동이 빠른 상태의 작동구조를 도시한 단면도

제4도는 종래의 레벨링 밸브 구조를 도시한 단면도

*도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 레버2 : 밸브A

3 : 밸브B4 : 밸브 시트A

5 : 밸브 시트B6 : 피스톤

7 : 스풀7A : 배기 통로

7B : 유출구8 : 챔버

9 : 돌테10 : 슬라이더

11 : 중앙 실린더11A : 피스톤

11C : 흡기공12 : 유입 통로

13 : 배출공14 : 압력 유지실

15 : 역지 밸브16 : 입구

17 : 출구18 : 배출구

본 발명은 트럭의 캡 저부로 장착되는 에어 서스팬션 구조에서 주행 중 캡 요동에 의해서 에어 스프링의 공기가 불필요하게 소비되는 것을 방지토록 하는 동시에 공기가 빠지면서 내는 소음이 대폭 억제되도록 하여 승차감을 향상되도록 하는 캡 에어 서스팬션용 레벨링 밸브에 대한 것이다.

일반적으로 레벨링 밸브는 버스나 트럭과 같은 대형의 차량에서 하중의 증감에 따라 공기압을 자동으로 조정하여 차고를 항상 일정하게 유지시키기 위하여 장착되는 것으로서, 주로 에어 스프링과 연결되어 에어 스프링에의 공기 압력을 조정하는 것이며, 대개는 차량 메인 후레임과 엑슬 사이로 장착되는 것이나, 특별히 트럭의 경우에는 프론트 바디인 캡 저부에도 상기와 같은 에어 서스팬션 구조가 장착되곤 한다.

도면 제4도는 캡 저부로 설치되는 에어 서스팬션용 레벨링 밸브의 일실시예를 도시한 것으로서, 상기의 레벨링 밸브는 캡의 요동으로 레버(1)가 승강작동하면서 공기를 유통시키도록 하는 구조로 되어 있다.

상기와 같은 레벨링 밸브는 레버(1)가 수평의 상태로 있게 되면 밸브A(2)와 밸브B(3)에 의해서 각 밸브(2)(3)가 안치되는 밸브시트(4)(5)의 중앙 홀(4A)(5A)이 폐쇄되어 압축 공기의 유출입은 전혀 일어나지 않는 상태가 되며, 이와같은 상태에서 캡에 무거운 중량이 실리게 되면 상기 캡에 연결된 레버(1)가 하부로 내려가면서 상기 레버(1)에 의해 타측의 고정 샤프트가 회전하면서 상기 샤프트에 편심으로 연결된 피스톤(6)과 스풀(7)이 동시에 상승되면서 밸브A(2)와 밸브B(3)가 연동되어 압축 공기가 유입되게 되는 것이다.

즉 피스톤(6)이 상승되면서 스풀(7)이 상승되어 밸브A(2)와 밸브B(3)가 각 시트(4)(5)로부터 이격되고, 따라서 상기 밸브A(2)에 의해서는 압축공기 입구(16)가 개방되어 압축공기가 역지밸브(15)를 밀고 내부로 유도되는 것이며, 이때 압축공기는 밸브B(3)에 스풀(7)의 상단부가 밀착되어 스풀(7)의 중앙 배기통로(7A)가 막혀져 있으므로 배출은 방지되면서 에어 스프링측 출구(17)로만 유도되는 것이다.

압축 공기가 출구(17)를 통해 에어 스프링측으로 공급되게 되면 밑으로 쳐져있던 캡이 서서히 상승하면서 레버(1)를 다시 수평위치로 이동시켜 일정한 고도를 유지시키게 되는 것이다.

한편 캡의 중량이 너무 가벼워져 레버(1)가 수평상태에서 보다 위쪽으로 올라가게 되면 캡 하강시와는 반대로 레벨링 밸브의 내부 피스톤(6)과 스풀(7)이 하강하면서 상기 스풀(7)의 상단부가 밸브B(3)의 저면으로부터 이격되므로서 공기가 배출될 수 있는 통로가 생기게 되는 것이다.

즉 레버(1)가 수평위치로 된 상태에서 밸브A(2)와 밸브B(3)는 각 시트(4)(5)에 밀착되고, 스풀(7)만이 상기 밸브B(3)의 저면과 이격이 되므로서 상기 스풀(7)의 중앙 배기 통로(7A)를 개방시키게 되는 것이며, 따라서 에어 스프링내 공기는 밸브B(3)를 통해 상기 스풀(7)의 배기 통로(7A)를 거쳐 피스톤(6) 하단부 배출구(18)를 통해서 배출이 되는 것이다.

이렇게 에어 스프링내 공기가 외부로 배출이 되면 상승된 상태이던 캡이 서서히 하강하면서 레버(1)는 다시 수평위치로 되면서 캡의 고도를 항상 일정하게 유지시키게 되는 것이다.

그러나 상기와 같은 레벨링 밸브는 차량이 주행 중 차체의 요동과 동시에 캡이 요동을 하면서 압축 공기의 유입과 배출을 수없이 반복하게 되므로 대단히 많은 압축 공기의 소모를 초래하게 되는 것이다.

또한 상기와 같은 압축 공기는 에어 서스팬션에서 뿐만 아니라 브레이크 계통에도 동시에 공급이 되는 것이나 전기한 바와 같이 지나치게 레벨링 밸브를 통해 압축 공기를 소비시키게 되면 에어 브레이크장치의 공기압력이 감소되어 제동력을 저하시키기도 하는 것이다.

이외에도 주행 중 상기 레벨링 밸브로부터 압축 공기가 무수하게 빠져나가면서 매우 시끄러운 소음을 발생시켜 운전자의 신경을 거슬리게 하여 안전한 운전을 방해하게 되는 문제점도 있는 것이다.

따라서 본 발명은 차량의 주행 중 미세한 캡 요동시 레버의 잦은 승강작동에 의해 별도로 외부로부터 공기를 유입시켜 상기 공기의 압력에 의해 스풀의 압축 공기 유출구가 폐쇄되도록 하여 압축 공기의 지나친 소비를 방지시키도록 하는데 주된 목적이 있는 것이다.

또한 본 발명은 캡 에어 서스팬션에서의 압축 공기 소비를 최대한 억제시켜 에어 브레이크 장치에서의 제동력 유지가 용이토록 하는데 다른 목적이 있는 것이다.

그리고 본 발명은 공기의 빈번한 배출을 방지시킴으로서 공기 배출에 따른 소음 발생이 방지되도록 하여 조용한 차량 운행이 될 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 감안한 본 발명의 가장 특징적인 구성은 밸브 본체의 일측에서 레버의 상부로 피스톤 로드의 하단부가 얹혀지고, 내부의 리턴 스프링에 의해 흡기공이 천공된 피스톤이 탄지되어 승강작동하면서 외부로부터 공기를 흡입하여 압송시키도록 하는 증압실린더와, 상기 증압실린더와 밸브 본체의 밸브 시트B 하부의 챔버를 연통시킨 유입 통로와, 상기 유입 통로를 통해 유입되는 공기의 압력으로 하강하면서 스풀의 배기 통로 하단의 유출구를 차폐시키도록 하는 슬라이더와, 상기 슬라이더의 상부 챔버내로 유입되는 공기를 소량씩 외부로 배출토록 하는 상기 유입 통로 직경보다 작은 직경으로 천공되는 배출공과, 상기 슬라이더의 하강과 그 하부 피스톤의 상승을 제한하는 상하부 리턴 스프링들을 지지하는 돌테로서 이루어지는 압축 공기 배출 차폐구조가 형성되도록 한 것이다.

이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면 제1도는 본 발명에 따른 레벨링 밸브의 작동 구성을 도시한 단면도로서, 본 발명은 밸브 본체의 상단부로 압축 공기가 유입되는 입구(16)가 형성되고, 상기 입구(16)는 밸브 스프링(2A)에 의해서 탄지되는 역지밸브(15)에 의해 닫혀진 상태이며, 상기 밸브 스프링(2A)에 의해 가압되는 밸브A(2)는 밸브 시트A(4)에 안착되고, 그 하부에서 밸브 시트B(5)에 안착되는 밸브B(3)가 상기 밸브A(2)와 밸브 스템에 의해서 일체로 연결되는 형상으로 구성되며, 상기 밸브시트A(4)와 밸브 시트B(5) 사이의 측면으로는 에어 스프링과 연통되는 출구(17)가 형성되어 있다.

한편 상기 밸브 시트B(5) 하부에는 상기 레버(1)의 작동으로 승강작동하는 피스톤(6)과 스풀(7)이 형성되어 있으며, 상기 피스톤(6)은 리턴 스프링(6A)에 의해 탄지되고, 상기 스풀(7)은 상단면 중앙으로부터 중간 높이의 측방으로 연통되는 배기 통로(7A)가 형성되도록 한 것으로 상부의 외주면은 상기 밸브 시트B(5)의 중앙홀(5A) 내주면을 따라 슬라이딩 되도록 한 것이다.

상기와 같은 구성은 일반적인 레벨링 밸브의 구성과 거의 대동소이한 것이나, 본 발명은 특히 상기 피스톤(6)과 밸브 시트B(5) 사이의 챔버(8)로 상기 피스톤(6)의 리턴 스프링(6A)을 지지하는 돌테(9)를 형성시키고, 상기 돌테(9)의 상부로는 리턴 스프링(10A)에 의해 탄지되는 슬라이더(10)가 상기 스풀(7)의 배기 통로(7A) 유출구(7B) 상부로 환설되도록 한 것과 또한 밸브 본체의 일측으로는 증압실린더(11)를 형성시켜 레버(1)의 승강작동과 상기 증압 실린더(11) 내부의 리턴 스프링(11B)에 의해 피스톤(11A) 이 슬라이딩 작동하면서 외부로부터 공기를 유입하여 상기 밸브 시트B(5)와 슬라이더(10) 사이의 챔버(8A) 간을 연통되도록 한 유입 통로(12)를 통해 공기가 압송되도록 하는 압출 공기 배출 차폐구조를 형성시킴으로서 챔버(8A)내로 유입되는 공기 압력으로 그 하부의 슬라이더(10)를 하강시킴으로서 상기 슬라이더(10)에 의해 상기 스풀(7)의 배기 통로(7A) 유출구(7B)가 차폐되어 더 이상의 압축공기가 소비되지 않도록 하는데 가장 큰 특징이 있는 것이다.

특히 상기의 밸브 시트B(5)와 슬라이더(10) 사이의 챔버(8A) 일측으로는 상기 유입 통로(12)보다 작은 직경으로 배출공(13)을 형성시키고, 상기 증압 실린더(11)의 피스톤(11A) 주면에는 흡기공(11C)이 천공되도록 한 것이다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 작동과정과 그 효과를 살펴보면 다음과 같다.

차량이 정지된 상태에서의 레버(1)가 수평상태인 경우에는 밸브A(2)와 밸브B(3)는 밸브 시트A(4)와 밸브 시트B(5)에 안착되는 상태이므로 압축 공기의 유입이나 에어 스프링내 공기의 배출은 전혀 발생되지 않게 되는 것이다.

하지만 도면 제1도에서와 같이 캡이 무거워지면서 레버(1)가 아래쪽으로 기울게 되면 레버(1)의 작동에 의해 피스톤(6)과 스풀(7)이 상승되면서 각 밸브 시트A,B(4)(5)에 안착되어 있던 밸브A,B(2)(3)가 이격이 되면서 상단부 입구를 통해 유입되는 압축공기는 역시 밸브를 밀고 밸브A(2)와 밸브 시트A(4)의 중앙 홀(4A)을 통해 에어 스프링으로 유도되는 것이다.

이때 밸브B(3)는 비록 밸브 시트B(5)에서 이격된 상태라 하더라도 스풀(7)의상단부가 상기 밸브B(3)의 저면에 밀착이 되어 배기 통로(7A)가 닫혀져 있는 상태이므로 공기의 배출은 없고, 단지 에어 스프링으로의 공급만 이루어져 에어 스프링에 의해 캡이 상승되면서 레버(1)는 서서히 본래의 수평 위치로 복귀가 되는 것이다.

또한 캡이 너무 가벼워지게 되면 도면 제2도에서와 같이 레버(1)가 상승하면서 상기 밸브 본체의 피스톤(6)과 스풀(7)을 하강시키게 되고, 상기 밸브A,B(2)(3)는 밸브 시트A,B(4)(5)에 그냥 안착된 상태에서 스풀(7)의 상단면이 밸브B(3)의 저면으로부터 이격되어 배기 통로(7A)를 개방시키므로서 에어 스프링내 압축 공기는 상기의 배기 통로(7A)를 통해 하단부 밸브 본체의 출구로 배출이 되는 것이다.

차량 요동이 심하지 않은 상기와 같은 레버(1)가 느리게 작동하는 때에는 본 발명의 레벨링 밸브도 기존의 레벨링 밸브 작동과 동일하게 압축 공기의 공급 및 배출을 하게 되지만, 차량이 주행중인 상태에서 심하게 요동을 하면서 레버(1) 또한 심하게 요동을 하게 되는 경우에는 도면 제3도에서와 같이 밸브 본체의 일측에서 레버(1)와 중앙 실린더(11) 내부의 리턴 스프링(11B)에 의해 피스톤(11A)이 바쁘게 슬라이딩 작동하게 되고, 따라서 상기 피스톤(11A)의 흡기공(11C)을 통해 외부로부터 유입된 공기가 계속되는 피스톤(11A) 작동에 의해서 증압 실린더(11)내 공기를 밸브 본체와 연통되도록 한 유입 통로(12)를 통해서 밸브 시트B(5)와 슬라이더(10) 사이의 챔버(8A)내로 압송시키게 되는 것이다.

상기 챔버(8A)내로 압송되는 공기는 챔버(8A)내에서 압력이 상승되면서 하부의 리턴 스프링(10A)에 의해 탄지되어 있는 슬라이더(10)를 밑으로 밀어내게 되므로 상기 스풀(7)의 배기 통로(7A) 유출구(7B)를 차폐시키게 되는 것이며, 따라서 에어 스프링으로부터의 압축공기는 더이상 배출되지 못하게 되는 것이다.

한편 상기와 같은 레버(1)의 작동으로 증압 실린더(11)에서 공기를 지속적으로 챔버(8A)내에 유도시키게 되면 챔버(8A)내 공기는 일측의 배출공(13)을 통해 조금씩 외부로 배출되기는 하나 상기 배출공(13) 직경보다는 큰 상기 유입 통로(12)를 통해 유입되는 공기가 더 많으므로 압력은 계속 상승하여 슬라이더(10)가 배기 통로(7A)의유출구(7B) 위치를 벗어날 수가 있으므로 상기 챔버(8A)내에는 일정한 압력을 유지되도록 하는 압력 유지 수단을 구비되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

이같은 챔버(8A)내 압력 유지를 위해서 상기 챔버(8A)의 일측으로 외부와 연통되는 구멍을 천공하여 상기 구멍으로는 스프링에 의해 개폐지지되는 체크 볼을 장설시키는 간단한 구성으로 상기 챔버(8A)에 직접 형성시킬 수도 있으나, 도면 제3도에서와 같이 증압 실러더(11)의 상부로 압력 유지실(14)을 형성하고, 그 내부에서 스프링(14B)에 의해 탄지되는 피스톤(14A)을 형성시키며, 상기 피스톤(14A)의 상부로는 외부로 통하는 드레인공(14C)을 형성시켜 증압 실린더(11)의 압력이 필요 이상으로 높아지게 되면 상기 피스톤(14A)이 스프링(14B) 탄성을 이겨내고 밀려나면서 상기 드레인공(14C)을 통해 공기가 외부로 배출되어 증압 실린더(11)내 압력이 떨어지도록 하므로서 간접적으로 챔버(8A)내 압력이 일정한 수준에서 유지될 수 있도록 할 수도 있다.

한편 상기의 압축 공기 배출 차폐구조는 상술한 바와같이 레벨링 밸브의 레버(1) 작동이 빠르게 작동되는 주로 차량이 주행중일 때 작동되는 것이며, 레버(1) 작동이 느린 경우에는 증압 실런더(11)에서 압송된 공기가 장시간 챔버(8A)내에서 머물면서 일측의 배출공(13)을 통해 즉시 배출되므로 챔버(8A)내 압력 형성이 용이치 못하여 슬라이더(10)를 가압시키지 못하게 되므로 상기와 같은 압축공기의 배출 방지 작동은 이루어지지 않게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 차량이 주행중 일 때 압축 공기의 무제한 배출이 단속되도록 하므로서 레벨링 밸브 이외 에어 브레이크와 같은 다른 공압 작동부들에 충분한 압축 공기가 공급될 수 있도록 하는 동시에 특히 주행 중 레벨링 밸브로부터의 압축공기의 배출이 최대한 억제되도록 하는 것이다.

그러므로 본 발명은 차량을 주행시 캡의 요동 폭이 작고 빠르게 되는 주행 상태에는 불필요하게 압축 공기가 외부로 소모되는 것을 방지시켜 충분한 브레이크 압력이 유지되도록 하여 강력한 제동성을 발휘하도록 함으로써 보다 안전한 주행을 할 수 있도록 하고, 운전자 및 동승자가 보다 조용하고 안락한 승차감을 가질 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 밸브 본체의 일측에서 레버의 상부로 피스톤 로드의 하단부가 얹혀지고, 내부의 리턴 스프링에 의해 흡기공이 천공된 피스톤이 탄지되어 승강작동하면서 외부로부터 공기를 흡입하여 압송시키도록 하는 증압 실린더와;

   상기 증압 실린더와 밸브 본체의 밸브 시트B 하부의 챔버를 연통시킨 유입 통로와;

   상기 유입 통로를 통해 유입되는 공기의 압력으로 하강하면서 스풀의 배기 통로 하단의 유출구를 차폐시키도록 하는 슬라이더와;

   상기 슬라이더의 상부 챔버내로 유입되는 공기를 소량씩 외부로 배출토록 하는 상기 유입 통로 직경보다 작은 직경으로 천공되는 배출공과;

   상기 슬라이더의 하강과 그 하부 피스톤의 상승을 제한하는 리턴 스프링들을 지지하는 돌테와;

   로 이루어지는 압축 공기 배출 차폐구조가 형성되는 구성을 특징으로 하는 캡 에어 서스팬션용 레벨링 밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 밸브 시트B와 슬라이더 사이의 챔버내 공기 압력이 일정한 수준 이상이 되면 내부의 공기를 외부로 배출되도록 하는 압력 유지 구조가 형성되도록 하는 구성을 특징으로 하는 캡 에어 서스팬션용 레벨링 밸브.