KR0176023B1 - 충격흡수 장치가 부착된 공기 주입식 현가시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 현가장치로 사용되는 공기식 서스펜션과 이에 압축공기를 공급하기 위한 공기콤프레서 또는 공기 탱크 사이에, 공기 콤프레서 등에서 발생된 공기압 변동을 용이하게 흡수하기 위한 충격 흡수장치가 부착된 공기 주입식 현가 시스템에 관한 것으로, 종래의 공기식 현가시스템은 공기 콤프레서(13)와 같은 압축공기 공급수단 으로부터 공기식 서스펜션(18)의 공기챔버(22)로 별도의 완충장치없이 압축공기가 전달되도록 구성되므로, 공기챔버(22)내의 기존 공기 압력과 압축 공기 공급수단으로부터 공급되는 공기압력과의 사이에 차압이 클 경우와, 공기 콤프레서(13)로 부터의 공급압이 불안정할 경우에는 공기식 서스펜션 이에 따른 충격력이 그대로 전달 되어서, 승차감도 저하 될 뿐만 아니라 차량 안정성도 나빠지게 되는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 공기 콤프레서나 공기탱크와 같은 압축 공기 공급수단과 공기식 서스펜션 사이에 공급공기의 압력변동을 흡수할 수 있는 수단을 설치함에 의해 공기식 서스펜션의 공기 챔버 내에는 항상 안정된 공기압이 전달되도록 하여 승차감과 차량 안정성이 향상되도록 하였다.

Description

충격흡수 장치가 부착된 공기 주입식 현가시스템

제1도는 본 발명에 의한 공기 주입식 현가시스템의 일 실시예를 도시한 회로도.

제2도는 본 발명의 요부인 충격흡수장치의 단면도.

제3도는 본 발명의 요부인 충격흡수장치에 일정치 이하 압력이 작용하는 상태를 도시한 작동 상태도.

제4도는 본 발명의 요부인 충격흡수장치에 일정치 이상 압력이 작용하는 상태를 도시한 작동 상태도.

제5도는 종래기술에 의한 공기 주입식 현가시스템의 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 충격흡수장치 2 : 입구

3 : 출구 4 : 스프링

5 : 피스톤 6 : 조정볼트

7 : 상부 스프링가이드 8 : 하부 스프링시트

9 : O-링(O-Ring) 10 : 공기 공급관

11 : 본체 12 : 본체 유입관

13 : 공기 콤프레서 14 : 건조기

15 : 공기탱크 16 : 압력 스위치

17 : 컨트롤러 18,19,20,21 : 공기식 서스펜션

22 : 공기챔버 23 : 쇽 업소바

24,25,26,27 : 솔레노이드 밸브 28 : 차고센서

29 : 관로

본 발명은 차량의 현가장치로 사용되는 공기식 서스펜션과 이에 압축공기를 공급하기 위한 공기콤프레서 또는 공기 탱크 사이에, 공기 콤프레서 등에서 발생된 공기압 변동을 용이하게 흡수하기 위한 충격 흡수 장치가 부착된 공기 주입식 현가 시스템에 관한 것이다.

차량의 바디부를 지지하고, 샤시부(Chsaais)로 부터 상기 바디부로 전달되는 진동을 완화하기 위한 수단으로서 스프링과 같은 현가 장치를 사용하는데, 차량에서 사용되는 현가 장치는 판스프링이나 코일 스프링과 같은 금속 스프링에 의한 방식과, 공기챔버 내에 압축공기를 주입하여 형성한 공기 스프링에 의한 방식으로 분류 할 수 있다.

전자의 방식은 구조가 단순하며 제작단가가 저렴하므로, 중.저가 승용차나 화물운송용 차량에 주로 사용 되는데 비해, 후자의 방식은 장치를 구성하는 시스템이 비교적 복잡하고 제작단가가 고가 이므로 고급 승용차나 고속버스등과 같은 대형 승합차에 주로 사용된다.

제5도는 종래 기술에 의한 공기 주입식 현가시스템의 일실시예로서 상기도면에

서 보면, 압축 공기를 공급하기 위한 공기 콤프레서(13)나 공기 챔버(15)와 같은 공기 공급수단과, 상기 공기 공급수단으로 부터 공급된 압축공기가 주입됨에 의해 내부 압력이 증가되어 차량바디에 대한 지지력을 발생시키는 공기 서스펜션(18)(19)(20)(21)과, 상기 공기 공급수단과 공기식 서스펜션(18)(19)(20)(21)사이에 연결된 관로에 설치되어 상기 관로의 개폐를 조절하는 솔레노이드 밸브(24)(25)(26)(27)로 구성되며, 이와같이 구성된 종래의 공기 주입식 현가시스템은 다음과 같이 작동한다. 공기 콤프레서(13)에 의해 압축된 공기는 건조기(14)를 지나면서 내부에 포함된 수분을 완전히 건조시킨후, 솔레노이드 밸브(24)(25)(26)(27)가 개방됨에 의해, 관로를 통해 직접 공기식 서스펜션(18)(19)(20)(21)에 공급되거나, 공기탱크(15)에 일단 저장된 후에 공급되게 되는데, 공기 콤프레서(13)와 같은 압축공기 공급수단 으로부터 공기식 서스펜션(18)의 공기챔버(22)로 별도의 완충장치 없이 압축공기가 전달되도록 구성되므로, 공기챔버(22)내의 기존 공기 압력과 압축 공기 공급수단으로부터 공급되는 공기압력과의 사이에 차압이 클 경우와, 공기 콤프레서(13)로 부터의 공급압이 불안정할 경우에는 공기식 서스펜션에 이에 따른 충격력이 그대로 전달 되어서, 승차감도 저하 될 뿐만 아니라 차량 안정성도 나빠지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공기 콤프레서나 공기탱크와 같은 압축 공기 공급수단과 공기식 서스펜션 사이에 공급공기의 압력변동을 흡수할수 있는 수단을 설치함에 의해 공기식 서스펜션의 공기 챔버 내에는 항상 안정된 공기압이 전달되도록 하여 승차감과 차량 안정성이 향상되도록 함에 목적이 있으며, 이에 따른 해결 수단으로 공기식 서스펜션과 압축 공기 공급수단 사이의 관로에 압축공기의 압력변동에 따른 충격을 흡수하기 위한 충격 흡수장치를 구비토록 한다. 첨부도면에 의해 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다. 제1도는 본 발명에 의한 공기 주입식 현가 시스템의 일 실시예를 도시한 회로도이고, 제2도는 본 발명의 요부인 충격 흡수 장치의 단면도로서 상기 도면에서 보면, 압축 공기를 공급하기 위한 공기 콤프레서(13)나 공기 챔버(15)와 같은 공기 공급수단과, 상기 공기 공급수단으로 부터 공급된 압축공기가 주입됨에 의해 내부압력이 증가되어 차량바디에 대한 지지력을 발생시키는 공기 서스펜션(18)(19)(20)(21)과, 상기 공기 공급수단과 공기식 서스펜션(18)(19)(20)(21)사이에 연결된 관로에 설치되어 상기 관로의 개폐를 조절하는 솔레노이드 밸브(24)(25)(26)(27)로 구성되는 공기주입식 현가 시스템에 있어서; 입구(2)와 출구(3) 사이의 관로 중간에 이로부터 분기된 본체 유입관(12)을 가지는 공기 공급관(10)과, 상기 본체 유입관(12)상부에 위치하고 그 상단에 하부 스프링 시트(8)가 형성된 피스톤(5)과 스프링(4)을 사이에 두고 상부 스프링 가이드(7)가 위치하며 상기 상부 스프링 가이드(7)의 상단에는 스프링(4)의 탄성 조절용 조정 볼트(6)가 위치하는 본체(11)로 구성된 충격흡수장치(1)가, 상기한 압축공기 공급장치와 공기식 서스펜션(18)(19)(20)(21)사이의 관로내에 설치된다. 또한 본체(11)내에서 상하운동하는 피스톤(5)과 본체(11)격벽 사이에서의 기밀상태를 유지하기 위해 피스톤(5)의 외주면 상에는 고무와 같은 신축성 재질의 O-링(O-Ring)(9)이 끼워져 조립될 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 공기 주입식 현가 시스템은 다음과 같이 작동한다. 공기 콤프레서(13)나 공기 탱크(15)로부터 압축공기는 관로(29)를 통해 충격흡수장치(1)로 유입된후 공기식 서스펜션(18)(19)(20)(21)에 공급되는데, 상기 충격흡수장치(1)의 내부에는 일정 탄성 계수를 가지는 스프링(4)에 의해 탄발력을 받고 있는 피스톤(5)이 공기 공급관(10)의 주관로로 부터 분기된 본체 유입관(12)의 상부에 위치하므로 항상 일정 압력을 공기식 서스펜션(18)(19)(20)(21)에 공급할 수 있도록 하는데, 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

공기 콤프레서(13)와 같은 압축 공기 공급장치로 부터 충격 흡수장치(1)의 입구(2)에 공급되는 공기가 스프링(4)의 탄발력을 받는 피스톤(5)을 상방으로 밀어올릴 정도로의 압력이 되지 못할 경우에는, 제3도에 도시된 바와 같이 압축 공기공급장치로 부터의 공급 공기압이 그대로 공기식 서스펜션(18)(19)(20)(21)에 공급되지만, 압축공기 공급장치로 부터 충격 흡수 장치(2)의 입구(2)에 공급되는 공기가 스프링(4)의 탄발력을 받는 피스톤(5)을 상방으로 밀어 올릴 정도로 큰 압력으로 작용하게 되면 제4도에 도시된 바와 같이 입구를 통해 유입된 공기압이 피스톤 면에 대해 작용하는 힘 F₁(F₁=P×A ; P는 유입공기압,A는 피스톤 면적)과 스프링의 탄발력 F₂(F₂=k×χ ; k는 스프링 계수, χ는 피스톤의 상하변위)가 같아질 때까지 피스톤(5)이 상승하게 되는데, 이때 본체(11)내의 공기저장 가능용적(즉, 피스톤 하부 용적이 초기 상태에 비해 증가 하게 되므로 상대적으로 충격흡수장치(1)의 내부 압력은 저하하게 되며, 이에 따라 출구(3)를 통해 공기식 서스펜션(18)에 공급하는 공기 압력은 공기 콤프레서(13)와 같은 압축공기 공급장치로 부터 초기에 발생된 공기압보다 완화된 압력으로 작용하게 되는 것이다.

이와 같은 충격흡수 동작은 일시적으로 발생하는 것이 아니라, 지속적으로 발생하게 되므로, 공기 콤프레서(13)등으로 부터 맥동형의 공기압이 공급될 경우에도 충격흡수장치를 경유토록 할 경우 비교적 안정된 공급압을 유지 시킬 수 있게된다. 또한 본체(11)의 상부에 설치된 스프링(4) 탄성조정용 조정볼트(6)를 조정함에 의해 피스톤(5)에 작용되는 탄발력을 조정 할 수 있으므로, 상기 조정 볼트(6)를 조정함에 의해 공기식 서스펜션(18)(19)(20)(21)에 공급되는 공기압을 조정 할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 공기 폼프레서(13)나 공기탱크(15)와 같은 압축공기 공급수단과 공기식 서스펜션(18)(19)(20)(21)사이에 공급 공기의 압력 변동을 흡수할수 있는 충격흡수장치(1)를 설치함에 의해 공기식 서스펜션의 공기챔버(22)내에는 항상 안정된 공기압이 전달 되도록 하여 승차감과 차량 안정성이 대폭 향상 되도록 한 우수한 발명이다.

Claims (2)

1. 압축 공기를 공급하기 위한 공기 콤프레서(13)나 공기 챔버(15)와 같은 공기 공급수단과, 상기 공기 공급수단으로 부터 공급된 압축공기가 주입됨에의해 내부압력이 증가되어 차량바다에 대한 지지력을 발생시키는 공기 서스펜션(18)(19)(20)(21)과, 상기 공기 공급수단과 공기식 서스펜션(18)(19)(20)(21)사이에 연결된 관로에 설치되어 상기 관로의 개페를 조절하는 솔레노이드 밸브(24)(25)(26)(27)로 구성되는 공기주입식 현가 시스템에 있어서;입구(2)와 출구(3)사이의 관로 중간에 이로부터 분기된 본체 유입관(12)을 가지는 공기 공급관(10)과, 상기 본체 유입관(12)상부에 위치하고 그 상단에 하부 스프링 시트(8)가 형성된 피스톤(5)과 스프링(4)을 사이에 두고 상부 스프링 가이드(7)가 위치하며 상기 상부 스프링 가이드(7)의 상단에는 스프링(4)의 탄성 조절용 조정 볼트(6)가 위치하는 본체(11)로 구성된 충격흡수장치(1)가, 상기한 압축공기 공급장치와 공기식 서스펜션(18)(19)(20)(21)사이의 관로내에 설치된 것을 특징으로 하는 충격흡수장치가 부착된 공기주입식 현가 시스템.
2. 제1항에 있어서, 피스톤(5)의 외주면 상에는 고무와 같은 신축성 재질의 O-링

   (O-Ring)(9)이 설치된 것을 특징으로 하는 충격흡수장치가 부착된 공기주입식 현가 시스템.