KR100471833B1 - 에어 서스펜션 차량의 자세유지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어스프링을 사용하는 에어서스펜션 차량에 관한 것으로서, 에어스프링의 내부 공기압을 조절하기 위한 별도의 에어컴프레셔나 레벨링밸브 등을 사용하지 않고도 간단한 구조로 에어스프링이 채용된 차량의 자세를 자동적으로 조절할 수 있게 한다.

Description

에어 서스펜션 차량의 자세유지장치{A LEVEL CONTROL DEVICE FOR AIR SUSPENSION OF A VEHICLE}

본 발명은 자동차의 현가장치에 관한 것으로, 특히 에어스프링을 사용하는 에어 서스펜션 차량에서 차고를 일정하게 유지하도록 하는 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 에어 서스펜션에서 차고를 일정하게 유지하도록 하는 차량의 자세유지장치를 도시한 것으로서, 차체(B)와 차축(S)의 사이에는 에어스프링(A)이 장착되어 차축(S)과 차체(B) 사이에 발생하는 진동 및 변위를 흡수할 수 있도록 하며, 상기 에어스프링(A)의 내부의 공기 압력은 차체(B)와 차축(S) 사이에 설치되어 차체(B)와 차축(S)의 상대적인 변위에 따라 에어스프링(A)의 내부로 압축공기를 공급하거나 배출시키도록 하는 레벨링밸브(100) 및 링크(102)에 의해 이루어지도록 되어 있다.

즉, 차량이 주행중 범프되어 차축(S)과 차체(B)의 거리가 기준상태보다 좁아지면, 에어스프링(A)은 이때의 충격을 흡수하면서 수축하며, 이때, 상기 링크(102)는 이와 같은 차체(B)와 차축(S)의 변위에 따라 상기 레벨링밸브(100)를 작동하여, 레벨링밸브(100)가 압축공기를 에어스프링(A)으로 공급할 수 있는 상태로 함으로써, 에어스프링(A)은 공급되는 압축공기에 의해 차체(B)와 차축(S)간의 거리를 늘여 차체(B)의 자세를 복원하며

차량이 리바운드되어 차체(B)와 차축(S)간의 거리가 길어지면, 에어스프링(A)은 이때의 충격을 흡수하면서 늘어나며, 이때, 상기 링크(102)는 이와 같은 차체(B)와 차축(S)의 변위에 따라 상기 레벨링밸브(100)를 작동하여, 레벨링밸브(100)가 내부에 충진되어 있는 압축공기를 대기중으로 방출할 수 있는 상태로 함으로써, 에어스프링(A)은 압축공기를 대기중으로 방출하면서 수축하여 차체(B)와 차축(S)간의 거리를 줄여 차체(B)의 자세를 복원하는 것이다.

그런데, 상기한 바와 같이 구성되어 작동되는 자세유지장치에서는 에어스프링(A)의 공기압을 조절하기 위해 상기와 같이 링크(102)와 레벨링밸브(100)는 물론, 에어스프링(A)에 압축공기를 공급하기 위한 에어컴프레셔 및 에어탱크 등을 반드시 구비해야 하므로, 많은 부품이 소요되며, 그 설치공간상의 제약 및 원가 상승의 원인이 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에어컴프레셔, 에어탱크, 레벨링밸브 및 링크 등과 같은 부가적인 장치를 구비하지 않고도 에어스프링을 채용한 서스펜션의 자세를 자동적으로 유지할 수 있도록 하는 자세유지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어서스펜션 차량의 자세유지장치는 차체와 차축 사이에 공기스프링과 직렬로 설치된 벨로우즈와; 상기 벨로우즈의 내부에 회동 가능하게 설치되어 그 회동상태에 따라 벨로우즈의 길이를 변화시킬 수 있도록 형성된 캠과; 상기 공기스프링의 내부에 회동 가능하게 설치된 풀리와; 상기 공기스프링의 일단에 고정되고 상기 풀리에 걸린 감지체인과; 상기 감지체인과 직렬로 연결되어 나머지 단부가 상기 감지체인이 고정된 공기스프링의 일단에 고정된 신축부재와; 상기 캠과 풀리의 회전상태가 상호간에 전달될 수 있도록 설치된 회전동기수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 에어서스펜션 차량의 자세유지장치를 도시한 개략적인 구성도로서, 차체(B)와 차축(S) 사이에는 공기스프링(A)과 벨로우즈(1)가 직렬로 설치되어 있고, 상기 공기스프링(A)의 내부에는 풀리(3)와 감지체인(5) 및 신축부재(7)가 구비되어 있고, 상기 벨로우즈(1)의 내부에는 회동 가능하게 설치되어 그 회동상태에 따라 벨로우즈(1)의 길이를 변화시킬 수 있도록 형성된 캠(9)이 구비되어 있다.

상기 풀리(3)는 공기스프링(A)의 내부에 일정한 회전축(3-1)으로 회동 가능하게 고정되어 있으며, 상기 감지체인(5)과 신축부재(7)는 상호간에 직렬로 연결되어, 상기 감지체인(5)이 상기 풀리(3)에 걸린 상태에서 공기스프링(A)의 일단에 감지체인(5)의 일단과 신축부재(7)의 일단이 동시에 연결된 상태이다.

상기 벨로우즈(1)의 상/하측에는 상기 캠(9)과 접촉되는 부위에 캠(9)과의 마찰에 대비하여 마찰에 대한 내구성이 높은 재질로 형성한 캠접촉판(11)을 설치하였고, 상기 캠(9)은 도시된 바와 같이 타원형으로 형성되고 그 중심이 벨로우즈(1)의 길이방향의 중간에 회전축(9-1)으로 회동 가능하게 고정되어 있다.

한편, 상기 캠(9)과 풀리(3)의 사이에는 이들의 회전상태가 상호간에 전달될 수 있도록 회전동기수단이 구비되어 있는 바, 상기 회전동기수단은 상기 캠(9)에 일체로 회동 가능하게 연결된 캠풀리(13)와, 상기 풀리(3)에 동심축으로 회동 가능하게 연결된 동기풀리(15)와, 상기 캠풀리(13)와 동기풀리(15)를 연결하는 동기체인(17)으로 구성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

차량이 범프되거나 리바운드되지 않은 보통의 기준상태에 있을 때에는 도 3의 좌측에 도시된 바와 같이 벨로우즈(1)의 내부에 설치되어 있는 캠(9)은 그 타원형의 장축이 사선방향으로 위치되어 벨로우즈(1)의 길이방향에 대하여 대략 45°경사를 이루고 있다.

이와 같은 상태에서, 차량이 범프(BUMP)되면, 도 3의 중앙에 도시된 상태처럼, 공기스프링(A)은 차체(B)와 차축(S)간의 변위를 흡수하면서 수축하고, 이에 따라 상기 풀리(3)의 회전축(3-1)으로부터 상기 감지체인(5)과 신축부재(7)가 공기스프링(A)에 고정된 위치까지의 거리가 짧아지므로, 상기 신축부재(7)는 수축하고 순간적으로 상기 신축부재(7)가 연결된 반대편의 감지체인 부분은 도시된 바와 같이 인장력이 약해진 상태가 된다.

물론, 상기 도 3의 도시상태는 감지체인(5)의 인장력이 약해진 부위를 알아보기 쉽게 강조하여 도시한 것으로서, 실질적으로는 순간적으로 일어나는 상황으로 감지체인(5)과 풀리(3)의 걸림상태가 해제될 정도로 불안정한 상태에 이르지는 않고, 곧바로 다음과 같은 상태로 변화하게 된다.

즉, 상기와 같은 상태에서 상기 신축부재(7)는 더욱수축하면서, 상기 풀리(3)를 도면상에서 시계방향으로 회전시키게 되고, 이 회전력은 상기 동기풀리(15)와 동기체인(17) 및 상기 캠풀리(13)를 통해 상기 벨로우즈(1)의 캠(9)에 전달되어, 캠(9)이 도 3의 우측에 도시된 바와 같은 상태로 회전됨에 의해 수축된 차축(S)과 차체(B) 사이의 거리를 확장시켜 차량의 자세를 유지하게 된다.

다음, 도 4에는 차량이 리바운드(REBOUND)되는 상태를 도시하고 있는바, 도 4의 좌측에 도시된 바와 같은 기준상태로부터 차체(B)와 차축(S)간의 거리가 확장되면, 상기 공기스프링(A)이 확장되면서, 상기 풀리(3)의 회전축(3-1)으로부터 상기 감지체인(5)과 신축부재(7)가 공기스프링(A)에 고정된 위치까지의 거리가 길어지므로, 상기 신축부재(7)가 신장되면서 상기 감지체인(5)은 상기 풀리(3)를 반시계방향으로 회전시키고, 이 회전력은 상기 동기풀리(15)와 동기체인(17) 및 캠풀리(13)를 통해상기 캠(9)에 전달되어, 상기 캠(9)이 도 4의 우측에 도시된 바와 같은 상태로 회동 되면서, 차체(B)와 차축(S)간의 거리를 축소시켜 차량의 자세를 유지시키게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 에어스프링의 내부 공기압을 조절하기 위한 별도의 에어컴프레셔나 레벨링밸브 등을 사용하지 않고도, 공기스프링의 신축상태에 따라 차체와 차축 사이의 거리를 조절할 수 있도록 하는 캠이 구비된 벨로우즈에 의하여 차량의 자세를 자동적으로 조절할 수 있게 된다.

도 1은 종래기술에 의한 에어 서스펜션의 자세유지장치를 도시한 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 에어 서스펜션 차량의 자세유지장치를 도시한 구성도,

도 3 및 도 4는 도 2의 자세유지장치의 작동상태를 비교하여 설명한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1; 벨로우즈 3: 풀리

5: 감지체인 7; 신축부재

9; 캠 11; 캠접촉판

13; 캠풀리 15; 동기풀리

17; 동기체인 A; 에어스프링

B; 차체 S; 차축

Claims (4)

1. 차체와 차축 사이에 공기스프링과 직렬로 설치된 벨로우즈와;

   상기 벨로우즈의 상/하측에 내마찰성이 좋은 재질로 제작 설치되는 캠접촉판과;

   상기 벨로우즈의 내부에 회동 가능하고 상단과 하단이 상기 캠접촉판에 밀착되는 상태로 설치되어 그 회동상태에 따라 벨로우즈의 길이를 변화시키는 타원형상의 캠과;

   상기 공기스프링의 내부에 회동 가능하게 설치된 풀리와;

   상기 공기스프링의 일단에 고정되고 상기 풀리에 걸린 감지체인과;

   상기 감지체인과 직렬로 연결되어 나머지 단부가 상기 감지체인이 고정된 공기스프링의 일단에 고정된 신축부재와;

   상기 캠과 풀리의 회전상태가 상호간에 전달될 수 있도록 설치된 회전동기수단;

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 에어서스펜션 차량의 자세유지장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 캠은 그 중심이 상기 벨로우즈의 길이방향의 중간에 회전축으로 회동 가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 에어서스펜션 차량의 자세유지장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 회전동기수단은

   상기 캠에 일체로 회동 가능하게 연결된 캠풀리와;

   상기 풀리에 동심축으로 회동 가능하게 연결된 동기풀리와;

   상기 캠풀리와 동기풀리를 연결하는 동기체인;

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 에어서스펜션 차량의 자세유지장치.