KR100246674B1 - 체적가변형 공기스프링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체적가변형 공기스프링에 관한 것으로, 일정한 체적을 가진 피스톤(1)과, 이 피스톤내에 회전가능하게 장착되면서 상부와 하부 및 가운데에 각각 공기구멍이 경사지게 형성됨과 더불어 하단에는 손잡이(4)가 달린 원통(3), 이 원통의 외주에 원통과 격벽으로 구획지워면서 피스톤의 내주에 상부와 하부 및 가운데에 각각 격판으로 나누어짐과 더불어 상기 각 공기구멍과 대응되는 공기구멍이 형성된 다수개의 보조쳄버(8a,8b,8c) 및, 상기 원통내로 공기를 주입하기 위해 피스톤의 상단에 형성된 공기주입구멍(5d)을 갖춘 구조로 되어 있다.

이에 따라 공기스프링의 체적을 단계적으로 조절할 수 있게 되어, 최적 진동수의 튜닝이 극히 용이하게 될 뿐만 아니라 스프링상수의 조절도 간단하게 되고, 또 여러 차종에 범용적으로 적용할 수 있는 효과가 있다.

Description

체적가변형 공기스프링

본 발명은 차량의 현가장치에 사용되는 공기스프링에 관한 것으로, 특히 공기가 주입되는 공기스프링의 체적을 가변시켜 최적 진동수에 맞추어서 극히 용이하게 튜닝할 수 있도록 된 체적가변형 공기스프링에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 만드는 장치로서 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링과, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저 등으로 구성된다.

여기서 상기 섀시스프링은 차체와 바퀴사이에 설치되어 자동차가 주행할 때에 노면에서 받는 충격과 바퀴의 진동을 흡수하여 차체에 전달하지 않기 위한 것으로서, 금속제의 판 스프링과, 코일 스프링, 토오션 바아 스프링 등이 있고, 그외에도 고무 스프링이나 공기스프링 등도 사용되고 있다.

상기 공기스프링은 공기의 압축탄성을 이용한 것으로서 매우 유연한 스프링을 비교적 쉽게 얻을 수 있고, 내부의 공기압을 조절하면 하중이 변화해도 차고를 일정하게 유지할 수 있으며, 스프링의 강도를 하중에 비례하여 가변시킬 수 있기 때문에 차량에 짐을 실을 때나 공차상태의 승차감을 양호하게 유지시킬 수 있는 장점이 있으므로, 주로 상용차에 많이 사용되고 있다.

도 1은 상기와 같은 종래의 공기스프링을 도시한 개략적인 단면도인 바, 즉 피스톤(101)의 상단부에 공기스프링(102)이 안착되어 일체로 결합되고, 상기 피스톤의 상단부에는 공기스프링내로 돌출된 고무 스톱퍼(103)가 다수개의 보울트를 매개로 체결되며, 상기 공기스프링의 상부에는 공기주입관(104)이 설치된 구조로 되어 있다.

그런데 상기와 같은 종래의 공기스프링구조에서는 공기스프링이 최대로 팽창되거나 수축될 수 있는 체적이 일정하게 한정되어 있는 바, 즉 공기스프링의 체적이 일정하게 되어 있으므로, 이로 인해 공기스프링의 최적 진동수를 튜닝할 때에 튜닝작업이 용이하지 않게 되고, 또 공기스프링의 탄성능력도 한정되어지므로 일정한 체적을 갖도록 제작된 하나의 공기스프링으로 여러 차종에 범용적으로 적용하기가 어렵다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 결점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 공기스프링내에 주입할 수 있는 공기쳄버의 체적을 가변시킬 수 있도록 하여 최적 진동수의 튜닝작업이 극히 용이하게 될 뿐만 아니라 여러 차종에 범용적으로 적용시킬 수 있고, 또 공기스프링의 탄성계수도 용이하게 가변시켜 현가성능도 향상시킬 수 있도록 된 체적가변형 공기스프링을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 체적일정형 공기스프링의 개략적인 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 체적가변형 공기스프링의 개략적인 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-피스톤 2-지지판

3-원통 4-손잡이

5a,5b,5c-공기구멍 5d-공기주입구멍

6-격벽 7a,7b,7c-격판

8a,8b,8c-보조공기쳄버 9a,9b,9c-공기구멍

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일정한 체적을 가진 피스톤과, 이 피스톤내에 회전가능하게 장착되면서 상부와 하부 및 가운데에 각각 공기구멍이 경사지게 형성됨과 더불어 하단에는 손잡이가 달린 원통, 이 원통의 외주에 원통과 격벽으로 구획지워면서 피스톤의 내주에 상부와 하부 및 가운데에 각각 격판으로 나누어짐과 더불어 상기 각 공기구멍과 대응되는 공기구멍이 형성된 다수개의 보조쳄버 및, 상기 원통내로 공기를 주입하기 위해 피스톤의 상단에 형성된 공기주입구멍을 갖춘 구조로 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 체적가변형 공기스프링의 개략적인 단면도인 바, 즉 상단부와 하단부가 각각 폐쇄되어 일정한 체적을 가진 피스톤(1)이 지지판(2)에 체결되어 지지되고, 상기 피스톤(1)내에는 원통(3)이 회전가능하게 장착되며, 이 원통의 하단부에는 상기 피스톤의 하단부를 관통해서 손잡이(4)가 돌출되게 장착되어, 이 손잡이를 매개로 원통을 회전시킬 수 있게 되어 있다.

그리고 상기 회전원통에는 상부와 하부 및 중부에 경사진방향으로 각각 공기구멍(5a,5b,5c)이 형성되고, 또 상기 원통의 상단에는 공기주입구멍(5d)이 형성되어 있는 데, 이 공기주입구멍은 피스톤의 상단부를 관통해서 예컨대 공기탱크와 같은 공기주입장치와 연결되어 있다.

또 상기 피스톤의 내부에는 상기 회전원통을 감싸는 형태로 수직한 격벽(6)이 설치되어 있고, 이 격벽(6)과 피스톤의 내주면사이에는 3개의 격판(7a,7b,7c)이 상부와 하부 및 중부에 각각 설치되어, 이 격판과 상기 격벽 및 피스톤의 내주면에 의해 3개의 보조공기쳄버(8a,8b,8c)가 형성되어 있다.

그리고 상기 각 보조공기쳄버(8a,8b,8c)에는 상기 원통에 형성된 공기구멍과 1대1로 대응되는 위치에 공기구멍(9a,9b,9c)이 형성되어, 이들 공기구멍을 통해 원통과 보조공기쳄버(8a,8b,8c)가 연통될 수 있게 되어 있다.

즉 상기 손잡이를 매개로 원통을 회전시키면 원통에 형성된 각 공기구멍을 보조공기쳄버(8a,8b,8c)에 1대1로 연통되게 조절할 수 있는 바, 이에 따라 원통을 통해 주입된 공기는 어느 하나의 보조공기쳄버(8a,8b,8c)로 주입될 수 있게 되어, 공기체임버의 체적을 가변시킬 수 있게 되는 것이다.

그러므로 공기스프링의 최적 진동수를 튜닝할 때에 공기체임버의 체적을 극히 용이하게 가변시킬 수 있으므로 튜닝작업이 용이하게 될 뿐만 아니라 공기스프링의 스프링상수도 용이하게 조절할 수 있게 되는 것이다.

또 상기와 같은 가변체적형 공기스프링은 일단 제작된 후에도 그 체적의 가변특성으로 여러 차종에 범용적으로 적용시킬 수 있게 됨은 물론이고, 현가성능도 향상시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 체적가변형 공기스프링에 의하면, 공기스프링의 체적을 단계적으로 조절할 수 있게 되어, 최적 진동수의 튜닝이 극히 용이하게 될 뿐만 아니라 스프링계수의 조절도 간단하게 되고, 또 여러 차종에 범용적으로 적용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 일정한 체적을 가진 피스톤과, 이 피스톤내에 회전가능하게 장착되면서 상부와 하부 및 가운데에 각각 공기구멍이 경사지게 형성됨과 더불어 하단에는 손잡이가 달린 원통, 이 원통의 외주에 원통과 격벽으로 구획지워면서 피스톤의 내주에 상부와 하부 및 가운데에 각각 격판으로 나누어짐과 더불어 상기 각 공기구멍과 대응되는 공기구멍이 형성된 다수개의 보조쳄버 및, 상기 원통내로 공기를 주입하기 위해 피스톤의 상단에 형성된 공기주입구멍을 갖춘 구조로 된 체적가변형 공기스프링.

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