KR100902253B1 - Air suspension apparatus for vehicles - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 차량의 에어서스펜션 장치는, 차량에 장착되어 차체의 높이를 조절하기 위하여, 차체에 장착되는 에어 피스톤과, 상기 차체와 상기 차체의 하부에 위치된 바퀴 축을 연결하는 로워 암에 장착되고, 상기 에어 피스톤이 내외부로 왕복이동 가능하게 배치된 슬리브 조립체를 포함하여 구성됨으로써, 상기 에어 피스톤과 상기 슬리브 조립체를 포함하는 에어 스프링의 아랫방향으로 소정 크기 이상의 하중 부담이 발생하더라도 상기 로워 암이 비틀림되는 현상을 최소화시킬 수 있는 이점이 있다.The air suspension device of the vehicle according to the present invention is mounted to a lower arm that connects an air piston mounted to the vehicle body and a wheel shaft located below the vehicle body in order to adjust the height of the vehicle body. And a sleeve assembly in which the air piston is reciprocally disposed in and out so that the lower arm is twisted even if a load load of a predetermined size or more occurs in a downward direction of the air spring including the air piston and the sleeve assembly. There is an advantage that can minimize the phenomenon.
에어서스펜션, 로워 암, 피스톤, 슬리브 조립체 Air Suspension, Lower Arm, Piston, Sleeve Assembly
Description
본 발명은 차량용 에어서스펜션 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차체의 높이, 즉 차고 변화에 대응하기 위하여 차량에 장착된 에어스프링의 기능 수행시 이를 지지하는 로워 암의 비틀림을 최소화하고, 차량의 승차감 및 조종 안정성 등을 제공할 수 있는 차량용 에어서스펜션 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle air suspension apparatus, and more particularly, to minimize the torsion of the lower arm supporting the height of the vehicle body, that is, the function of the air spring mounted on the vehicle in order to cope with the change in the height, and the ride comfort of the vehicle And it relates to a vehicle air suspension device that can provide steering stability and the like.
차량은 바퀴가 지면에 직접 접촉되어 회전운동함으로써 차체를 이동시키는 운송수단의 하나로서, 일반적으로 차량에는 지면으로부터 전달되는 진동을 감소시키고, 차체의 상하이동에 따른 차고를 조절하기 위한 현가장치가 마련되어 있다.The vehicle is one of the transportation means for moving the vehicle body by rotating the wheels in direct contact with the ground rotational movement, generally, the vehicle is provided with a suspension device to reduce the vibration transmitted from the ground, and to adjust the garage according to the shanghai east of the vehicle body have.
최근 차체의 상하이동에 따른 차고를 운전자가 임의로 또는 주행 상황에 알맞게 차체의 높이(이하, '차고'라 함)가 조절되도록 하는 에어서스펜션 장치의 개발이 활발하게 진행 중인데, 이와 같은 상기 에어서스펜션 장치는 압축성 유체인 공기를 이용하여 효과적으로 진동을 흡수함과 동시에 차고를 조절할 수 있도록 에어 스프링이 포함되어 구성되는 것이 일반적이다.Recently, the development of an air suspension device that allows the driver to adjust the height of the vehicle body (hereinafter, referred to as the "garage") arbitrarily or appropriately to the driving situation according to the shanghai-dong of the vehicle body is being actively progressed. The air spring is generally configured to include an air spring to effectively control the height of the garage while absorbing vibration by using air, which is a compressive fluid.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 에어서스펜션 장치의 결합 구조를 나타낸 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a coupling structure of a vehicle air suspension device according to the prior art.
종래 기술에 따른 차량용 에어서스펜션 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 바퀴 축(미도시)과 차량의 본체(미도시, 이하 '차체'라 함)에 양단이 연결된 로워 암(5)과, 상기 로워 암(5)에 일단이 고정되고 상기 차체에 타단이 고정되어 차고를 조절하는 에어 스프링(10)과, 상기 에어 스프링(10)에서 사용되는 공기를 저장하는 리저버 탱크(미도시)와, 상기 리저버 탱크로부터 상기 에어 스프링으로 공기를 주입시키는 컴프레셔(미도시), 를 포함한다.As shown in FIG. 1, a vehicle air suspension device according to the related art includes a
특히, 상기 에어 스프링은 다양한 부품의 조립체인데, 더욱 상세하게는 도 1의 부분 절개도에 나타난 바와 같이 상기 차체에 고정되는 슬리브 조립체(15)와, 상기 슬리브 조립체(15)의 내부에 왕복이동 가능하게 배치된 에어 피스톤(20)으로 구성된다.In particular, the air spring is an assembly of various parts, more specifically, as shown in the partial cutaway view of FIG. 1, the
상기 슬리브 조립체(15)는, 상기 에어 피스톤(20)이 내외부에 관통되게 배치되는 원통형상의 에어 슬리브(25)와, 상기 에어 슬리브(25)의 외부를 감싸는 더스트 커버(30)와, 상기 차체 측에 장착하기 위하여 상기 에어 슬리브(25)의 일단부를 차폐하면서 형성된 장착부(35)를 포함하여 구성된다.The
종래 기술에 따른 차량용 에어서스펜션 장치의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the vehicle air suspension device according to the prior art as follows.
먼저, 차량에 중량물이 적재되거나 차량의 험로 주행시 차체가 상하이동되면, 차량에 장착된 차고센서(미도시)에 의하여 차고 변화가 감지되고, 상기 차고센 서로부터 출력된 신호에 따라 상기 컴프레셔가 상기 슬리브 조립체(15)의 내부로 또는 상기 슬리브 조립체(15)로부터 공기를 주입 또는 배출시키는 동작에 의하여 상기 에어 피스톤(20)이 왕복이동함으로써, 상기 에어 스프링(10)이 작동되게 된다. 이때, 상기 에어 스프링(10)은 상기 에어 피스톤(20)의 왕복이동 길이에 따라 차고가 조절되거나 진동이 흡수되게 되는 것이다.First, when a heavy load is loaded on a vehicle or the vehicle body is moved while driving on a rough road of a vehicle, a change in a garage is sensed by a garage sensor (not shown) mounted on the vehicle, and the compressor is configured according to a signal output from the garage sensor. As the air piston 20 reciprocates by an operation of injecting or discharging air into or out of the
그러나, 상술한 바와 같은 종래 기술에 따른 차량용 에어서스펜션 장치는, 상기 에어 스프링(10)이 작동될 때, 상기 에어 피스톤(20)이 장착된 상기 로워 암(5)에 소정 하중(대략 7.3bar) 이상의 부담이 생길 경우 비틀림 현상이 발생하는 문제점이 있다. However, the vehicle air suspension device according to the prior art as described above, when the
이는 상기 에어 피스톤(20)이 상기 로워 암(5) 측에 장착됨에 기인한 것으로서, 상기 에어 스프링(10) 아랫방향으로 소정 이상의 하중부담이 생기면 이때의 하중이 도 1의 화살표로서 나타난 바와 같이, 상기 에어 피스톤(20)의 왕복이동 길이만큼 일종의 모멘트 암의 역할을 하면서 상기 에어 피스톤(20)이 꺽이는 결과 상기 로워 암(5)의 비틀림 현상이 극대화되는데 그 이유가 있다. This is because the air piston 20 is mounted on the
본 발명에 따른 차량용 에어서스펜션 장치는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량용 에어서스펜션 장치의 에어 스프링을 지지하는 로워 암의 비틀림 현상을 최소화시킬 수 있는 차량용 에어서스펜션 장치를 제 공하는데 그 목적이 있다.An air suspension device for a vehicle according to the present invention has been devised to solve the above problems, and provides a vehicle air suspension device for minimizing a torsional phenomenon of a lower arm supporting an air spring of a vehicle air suspension device. The purpose is.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 에어서스펜션 장치는, 차량에 장착되어 차체의 높이를 조절하는 차량용 에어서스펜션 장치에 있어서, 차체에 장착되는 에어 피스톤과, 상기 차체와 상기 차체의 하부에 위치된 바퀴 축을 연결하는 로워 암에 장착되고, 상기 에어 피스톤이 내외부로 왕복이동 가능하게 배치된 슬리브 조립체를 포함하여 구성된다.The vehicle air suspension device according to the present invention for solving the above problems is a vehicle air suspension device mounted on the vehicle to adjust the height of the vehicle body, the air piston mounted on the vehicle body, the body and the body of the vehicle And a sleeve assembly mounted to a lower arm that connects the wheel shaft located at the bottom thereof, wherein the air piston is reciprocally disposed in and out.
또한, 상기 슬리브 조립체는, 상기 에어 피스톤이 내외부에 관통되게 배치되도록 양단부가 개방된 원통형상의 에어 슬리브와, 상기 에어 슬리브의 외부를 감싸면서 이물질의 유입을 방지하는 더스트 커버와, 상기 로워 암 측에 장착하기 위하여 개방된 상기 에어 슬리브의 하단부를 차폐하면서 형성된 장착부, 를 포함한다.The sleeve assembly may further include a cylindrical air sleeve having both ends open so that the air piston penetrates the inside and the outside thereof, a dust cover that surrounds the outside of the air sleeve and prevents the inflow of foreign substances, and the lower arm side. And a mounting portion formed while shielding a lower end portion of the air sleeve opened for mounting.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량용 에어서스펜션 장치는, 에어 피스톤을 차체에 장착하고, 상기 에어 피스톤이 내외부로 왕복이동 가능하게 배치된 슬리브 조립체를 로워 암에 장착함으로써, 모멘트 운동량을 최소화하여 상기 로워 암의 비틀림 현상을 최소화시킬 수 있는 이점이 있다. The vehicle air suspension device according to the present invention configured as described above, by mounting the air piston to the vehicle body, the air assembly is arranged to the reciprocating movement in and out on the lower arm, to minimize the momentum momentum by the lower arm There is an advantage that can minimize the twisting of the cancer.
이와 같이, 상기 로워 암의 비틀림 현상을 최소화시킴으로써, 본 발명에 따른 차량용 에어서스펜션 장치는 상기 로워 암의 캠볼트 고정 프레임 간섭 문제를 해결하고, 아울러 간섭 이음을 제거할 수 있으며, 상기 로워 암의 결합부에 적용된 로워 암 고무부싱의 찌그러짐 문제를 해소할 수 있고, 리어 얼라이먼트 고정에 따른 승차감 및 조종안정성을 향상시키는 이점이 있다.As such, by minimizing the torsion of the lower arm, the vehicle air suspension device according to the present invention solves the cambolt fixed frame interference problem of the lower arm, and can remove the interference joint, and the combination of the lower arm It is possible to solve the crushing problem of the lower arm rubber bushing applied to the part and to improve the riding comfort and steering stability due to the rear alignment fixing.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 에어서스펜션 장치의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a preferred embodiment of a vehicle air suspension apparatus according to the present invention with reference to the accompanying drawings as follows.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 에어서스펜션 장치의 바람직한 일실시예의 결합 구조를 나타낸 분해 사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view showing a coupling structure of a preferred embodiment of a vehicle air suspension apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 차량용 에어서스펜션 장치는, 차량에 장착되어 차체의 높이(이하 '차고'라 함)를 조절하기 위하여, 차체(미도시)에 장착되는 에어 피스톤(55)과, 상기 차체와 상기 차체의 하부에 위치된 바퀴 축(미도시)을 연결하는 로워 암(60)에 장착되고, 상기 에어 피스톤(55)이 내외부로 왕복이동 가능하게 배치된 슬리브 조립체(65)를 포함하여 구성된다.An air suspension device for a vehicle according to the present invention includes an
상기 에어 피스톤(55)은 상기 차체에 적재되는 중량물에 의하여 상기 차체가 상하이동되거나 상기 바퀴 축과 연결된 상기 로워 암(60)의 일단(60a)이 지면의 굴곡으로 인하여 상기 차체에 연결된 타단(60b)을 중심으로 모멘트 이동되면, 상기 슬리브 조립체(65) 내부로 공기가 주입 또는 상기 슬리브 조립체(65)로부터 공기가 배출되는 제어 동작에 의하여 상기 에어 피스톤이(55)상기 슬리브 조립체(65)의 내 외부로 소정 거리 왕복이동됨으로써 차량의 차고를 조절하는 역할을 한다.The
여기서, 상기 슬리브 조립체(65)는, 상기 에어 피스톤(55)이 내외부에 관통되게 배치되도록 양단부가 개방된 원통형상의 에어 슬리브(70)와, 상기 에어 슬리브(70)의 외부를 감싸면서 이물질의 유입을 방지하는 더스트 커버(75)와, 상기 로워 암(60) 측에 장착하기 위하여 개방된 상기 에어 슬리브(70)의 하단부를 차폐하면서 형성된 장착부(80)를 포함하여 구성된다.Here, the
상기 장착부(80)와 상기 에어 슬리브(70) 사이에는 조립오차에 따른 소음을 방지하기 위하여 고무재질의 인슐레이션 패드(미도시)가 배치될 수 있다.A rubber insulation pad (not shown) may be disposed between the
이와 같은 구성을 가지는 상기 슬리브 조립체(65)와 상기 에어 피스톤(55)을 포함한 상기 에어 스프링(85)은 상술한 바와 같이, 상기 슬리브 조립체(65)가 상기 로워 암(60)에 소정의 장착수단에 의하여 장착되고, 상기 에어 피스톤(55)은 상기 차체에 소정의 장착수단에 의하여 장착됨으로써 종래 기술에 따른 문제점, 즉 상기 로워 암(60)의 비틀림 현상을 개선할 수 있게 된다.As described above, the
이때, 상기 로워 암(60)의 비틀림 현상을 최소화하기 위하여는 상기 에어 피스톤(55)이 상기 차체에 장착되되, 일반적으로 상기 로워 암(60)보다 상기 차체가 상부에 위치되므로, 상기 슬리브 조립체(65)의 상부에 배치되어야 하는 것은 당연하다.In this case, in order to minimize the torsion of the
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 차량용 에어서스펜션 장치의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operating state of the vehicle air suspension device according to the present invention made of a configuration as described above are as follows.
먼저, 차량에 중량물을 적재하거나 차량의 주행시 차체가 상하이동되면, 차량에 장착된 차고센서(미도시)가 소정의 전기적인 신호를 출력하게 된다.First, when a heavy load is loaded on a vehicle or the vehicle is moved when the vehicle is driven, a garage sensor (not shown) mounted on the vehicle outputs a predetermined electrical signal.
이때, 컴프레셔(미도시)가 상기 차고센서의 출력신호에 따른 제어부의 제어를 받아 공기가 저장된 리저버 탱크(미도시)로부터 상기 에어 스프링(85)으로 주입하거나 역으로 상기 에어 스프링(85)으로부터 배출시키는 동작에 의하여 상기 에어 피스톤(55)이 상기 슬리브 조립체(65)의 내외부로 왕복이동되게 된다. 따라서, 상기 에어 피스톤(55)의 왕복운동 길이만큼 상기 차체를 상하이동시킴으로써, 운전자가 임의로 또는 주행상태에 따라 자동적으로 상기 차체의 차고를 조절할 수 있게 된다. At this time, a compressor (not shown) is injected into the air spring 85 from a reservoir tank (not shown) in which air is stored under control of a controller according to an output signal of the garage sensor, or vice versa, and discharged from the air spring 85. The
그런데, 본 발명에 따른 차량용 에어서스펜션 장치는 상기 에어 피스톤(55)이 종래 기술에 따른 에어 피스톤(도 1의 도면부호 20 참조)이 상기 로워 암(60)에 장착되어 있는 것과는 달리, 상기 에어 피스톤(55)이 상기 차체에 직접 장착되고, 상기 슬리브 조립체(65)는 상기 로워 암(60)에 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.By the way, in the vehicle air suspension device according to the present invention, unlike the
이 때문에, 상기 에어 스프링(85)의 아랫방향으로 소정 이상의 하중(대략 7.3bar)이 작용하더라도, 도 2에 나타낸 화살표의 길이(여기서, 이 화살표의 길이는 상기 로워 암에 작용하는 소정 하중에 따른 모멘트량을 길이를 이용하여 가시적으로 표현한 것임)와 같이, 종래 기술에 따른 차량용 에어서스펜션 장치보다 현저하게 길이가 작아져(도 1에 나타낸 화살표의 길이 참조) 상기 로워 암(60)의 비틀림 현상을 최소화할 수 있게 된다.For this reason, even if a predetermined load or more (approximately 7.3 bar) acts downward in the air spring 85, the length of the arrow shown in FIG. 2 (where the length of the arrow depends on the predetermined load acting on the lower arm). As the moment amount is visually expressed using the length, the length is remarkably smaller than the vehicle air suspension device according to the prior art (see the length of the arrow shown in FIG. 1) and the torsion of the
실제로 본 발명의 출원인은 상기 에어 스프링(85)의 아랫방향으로 대략 7.3bar에 달하는 하중을 가할 때의 상기 로워 암(60)의 비틀림 각도를 측정하는 실험에 의하여, 종래 기술에 따른 에어서스펜션 장치에서는 22°의 측정결과 값을 얻었으며, 본 발명에 따른 에어서스펜션 장치에서는 12°의 측정결과 값을 얻었다.In fact, the applicant of the present invention by the experiment to measure the twist angle of the
이상, 본 발명에 따른 차량용 에어서스펜션 장치의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예는 반드시 이에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형 또는 다른 실시예가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.In the above, a preferred embodiment of a vehicle air suspension device according to the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention are not necessarily limited thereto, and various modifications or other embodiments falling within the scope equivalent to the present invention are possible by those skilled in the art. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined by the following claims.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 에어서스펜션 장치의 결합 구조를 나타낸 분해 사시도,1 is an exploded perspective view showing a coupling structure of a vehicle air suspension device according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 에어서스펜션 장치의 바람직한 일실시예의 결합 구조를 나타낸 분해 사시도이다. Figure 2 is an exploded perspective view showing a coupling structure of a preferred embodiment of a vehicle air suspension apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
55: 에어 피스톤 60: 로워 암55: air piston 60: lower arm
60a: 로워 암의 일단 60b: 로워 암의 타단60a: One end of the
65: 슬리브 조립체 70: 에어 슬리브65: sleeve assembly 70: air sleeve
75: 더스트 커버 80: 장착부75: dust cover 80: mounting portion
85: 에어 스프링85: air spring
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KR20050083666A (en) * | 2002-08-30 | 2005-08-26 | 더 게이츠 코포레이션 | Airspring sleeve |
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