KR101884912B1 - 차량용 에어 서스펜션 장치 - Google Patents

Abstract

차량용 에어 서스펜션 장치가 개시된다. 본 발명의 차량용 에어 서스펜션 장치는, 차축과 차체 섀시 사이에 배치되며, 차축에 일측부가 결합 되는 실린더와, 일측부는 실린더에 결합 되고 타측부는 차체 섀시에 연결되는 마운트에 결합 되는 피스톤 로드가 구비된 댐퍼; 실린더에 일측부가 지지 되며, 코일 스프링이 구비된 코일 스프링부; 및 일측부는 코일 스프링의 상단부에 지지 되고, 타측부는 마운트에 결합 되는 에어 스프링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 에어 서스펜션 장치{AIR SUSPENSION APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은, 차량용 에어 서스펜션 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 댐퍼와 코일 스프링과 에어 스프링이 혼용 적용된 차량용 에어 서스펜션 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차체의 중량을 지지하면서 주행 중 발생 되는 진동이나 충격을 흡수하여 차체 및 운전자에게로 전달되는 진동이나 충격을 완화시킴으로써 승차감 및 주행 안정성을 확보하기 위한 것으로, 차체 섀시와 차축 사이에 설치된다.

일반적인 형태의 현가장치는 코일 스프링과 댐퍼(Shock absorber)가 조합된 구조를 가진다. 이러한 현가장치는 코일 스프링과 댐퍼의 상호 보완작용을 통하여 향상된 승차감을 탑승자에게 제공한다.

코일 스프링과 댐퍼를 이용한 현가장치의 경우 스프링 강으로 만들어지는 코일 스프링의 특성상 현가 장치의 특성을 자유롭게 바꿀 수 없고, 적재 하중의 변화나 탑승자수의 변화에 따라 승차감에 차이가 발생 되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 고려하여 코일 스프링 대신 에어 스프링을 이용하여 구성된 에어 서스펜션이 고급차와 대형차에 적용되고 있다.

전술한 에어 서스펜션은 에어 스프링과 댐퍼가 조합된 것으로 이루어진다. 자동차의 전륜에 적용되는 에어 서스펜션은 협소한 설치공간을 고려하여 에어 스프링과 댐퍼가 조립되어 하나의 구조체를 형성하도록 구성되고, 자동차의 후륜에 적용되는 에어 서스펜션은 에어 스프링과 댐퍼가 각각 설치된다.

에어 스프링의 작동은 다음과 같다. 에어 스프링의 에어 포트를 통하여 들어온 압축 공기가 고무 튜브의 내부에 가득 채워지며, 차량의 주행에 따라 인장과 압축의 반복 운동시에 고무 튜브가 상하 이동되는 에어 스프링의 기능을 하면서 감쇠력을 발생시킨다.

한편 종래의 에어 스프링은 고가이고, 차체의 하중을 에어 스프링과 댐퍼 만으로 지지하므로 내구성이 약해 이에 대한 개선책이 요구된다.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

한국등록특허공보 제10-0793249호(주식회사 만도) 2008. 01. 10.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 댐퍼와 코일 스프링과 에어 스프링이 혼용 적용된 차량용 에어 서스펜션 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차축과 차체 섀시 사이에 배치되며, 상기 차축에 일측부가 결합 되는 실린더와, 일측부는 상기 실린더에 결합 되고 타측부는 상기 차체 섀시에 연결되는 마운트에 결합 되는 피스톤 로드가 구비된 댐퍼; 상기 실린더에 일측부가 지지 되며, 코일 스프링이 구비된 코일 스프링부; 및 일측부는 상기 코일 스프링의 상단부에 지지 되고, 타측부는 상기 마운트에 결합 되는 에어 스프링부를 포함하는 차량용 에어 서스펜션 장치가 제공될 수 있다.

상기 에어 스프링부는, 상기 코일 스프링의 상측부에 지지되며, 에어 포트가 마련된 하부 베이스; 일측부가 상기 하부 베이스의 상면부에 안착 되고, 상기 에어 포트와 연통 되는 에어 스프링; 상기 에어 스프링의 타측부에 마련되는 상부 베이스; 및 상기 하부 베이스와 상기 상부 베이스에 결합 되어 상기 에어 스프링을 홀딩 하는 에어스프링 홀더를 포함할 수 있다.

상기 에어스프링 홀더는, 상기 하부 베이스와 상기 상부 베이스의 가장자리에 볼트 결합 되는 홀더 바디; 및 상기 홀더 바디에 연장 마련되며 상기 에어 스프링에 마련된 결합홈에 삽입되어 상기 에어 스프링을 상기 하부 베이스와 상기 상부 베이스에 밀착 결합시키는 고정 후크를 포함할 수 있다.

상기 에어 스프링의 외주면 중앙부에는 상기 에어 스프링의 내부로 함몰된 함몰부가 마련되고, 상기 에어 스프링부는, 상기 함몰부의 외주면을 감싸는 보강 밴드를 더 포함할 수 있다.

상기 코일 스프링부는, 상기 실린더의 외벽에 나사 결합 되는 복수의 락 너트; 상기 복수의 락 너트 중 최상부에 위치되는 락 너트에 지지 되는 스프링 시트; 및 일측부는 상기 스프링 시트에 지지 되고, 타측부는 상기 하부 베이스에 지지 되는 상기 코일 스프링을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 에어 스프링부를 적용하여 차고의 높이를 효율적으로 조절함과 아울러 차체의 하중을 에어 스프링부와 댐퍼와 코일 스프링부로 분산시켜 지지할 수 있으므로 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜션 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 에어 스프링의 내부로 에어가 주입되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜션 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 에어 스프링의 내부로 에어가 주입되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜션 장치(1)는, 차축과 차체 섀시 사이에 배치되며 차축에 하측부가 결합 되는 실린더(110)와 하측부는 실린더(110)에 결합 되고 상측부는 차체 섀시에 연결되는 마운트(M)에 결합 되는 피스톤 로드(120)가 구비된 댐퍼(100)와, 실린더(110)에 일측부가 지지 되며 코일 스프링(230)이 구비된 코일 스프링부(200)와, 하측부는 코일 스프링부(200)의 상단부에 지지 되고 타측부는 마운트(M)에 결합 되는 에어 스프링부(300)를 구비한다.

댐퍼(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더(110)와, 실린더(110)에 승강 가능하게 결합 되며 상단부가 마운트(M)에 결합 되는 피스톤 로드(120)와, 실린더(110)의 하측부에 결합 되어 실린더(110)를 차축에 결합시키는 부착 브래킷(130)을 포함한다.

본 실시 예에서 댐퍼(100)는 일반 차량에 적용되는 댐퍼가 그대로 적용될 수 있다.

코일 스프링부(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하측부는 댐퍼(100)에 지지 되고 상측부는 에어 스프링부(300)의 하부 베이스(310)를 지지하여 차체에 의해 가해지는 하중을 댐퍼(100) 및 에어 스프링부(300)와 같이 지지하는 역할을 한다.

본 실시 예에서 코일 스프링부(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더(110)의 외주면에 결합 되는 복수의 락 너트(210)와, 복수의 락 너트(210) 중 최상부에 위치되는 락 너트(210)에 지지 되는 스프링 시트(220)와, 하측부는 스프링 시트(220)에 지지 되고 상측부는 에어 스프링부(300)의 하부 베이스(310)에 지지 되는 코일 스프링(230)을 포함한다.

코일 스프링부(200)의 복수의 락 너트(210)는 실린더(110)의 외주면에 마련된 나사산에 나사 결합 될 수도 있고, 용접 결합 될 수도 있다.

에어 스프링부(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하측부는 코일 스프링(230)의 상측부에 지지 되고 상측부는 마운트(M)에 결합 되어 차체의 높이 조절 및 차체의 충격을 완충시키는 역할을 한다.

본 실시 예에서 에어 스프링부(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 코일 스프링(230)의 상측부에 지지 되며 에어 포트(311)가 마련된 하부 베이스(310)와, 하측부가 하부 베이스(310)의 상면부에 안착 되고 에어 포트(311)와 연통 되는 에어 스프링(320)과, 에어 스프링(320)의 상측부에 마련되는 상부 베이스(330)와, 하부 베이스(310)와 상부 베이스(330)에 결합 되어 에어 스프링(320)을 홀딩하는 에어스프링 홀더(340)와, 에어 스프링(320)의 외주면에 결합 되는 보강 밴드(350)를 포함한다.

에어 스프링부(300)의 하부 베이스(310)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 코일 스프링(230)의 상단부에 지지 되고, 하부 베이스(310)의 내부에는 피스톤 로드(120)가 관통되고, 하부 베이스(310)의 내벽은 피스톤 로드(120)의 외주면에 지지 될 수 있다.

본 실시 예에서 하부 베이스(310)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 에어 포트(311)가 마련되고, 에어 포트(311)를 통해 주입되는 압축 에어는 에어 스프링(320)의 내부로 유입되어 에어 스프링(320)을 팽창시킬 수 있다.

또한 본 실시 예에서 에어 포트(311)에는 에어 스프링(320)의 내부로 유입된 에어의 역류를 방지하는 역류 방지 부재 예를 들어 체크 밸브 등이 마련될 수 있다.

에어 스프링부(300)의 에어 스프링(320)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 튜브 형태로 마련될 수 있다.

본 실시 예에서 에어 스프링(320)의 상단부와 하단부에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 고정 후크(342)가 삽입되는 결합홈(321)이 마련된다.

또한 본 실시 예에서 에어 스프링(320)의 중앙부에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 내측 방향으로 함몰되게 함몰부(322)가 마련되고, 이 함몰부(322)에는 보강 밴드(350)가 결합 되어 함몰된 형태를 유지할 수 있다.

나아가 본 실시 예에서 에어 스프링(320)은 고무 재질로 제작될 수 있다.

에어 스프링부(300)의 상부 베이스(330)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 에어스프링 홀더(340)에 의해 에어 스프링(320)에 결합 될 수 있다.

본 실시 예에서 상부 베이스(330)의 내부에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 피스톤 로드(120)가 관통되고, 상부 베이스(330)는 그 상측부에 마련되어 마운트(M)에 삽입되는 돌출 로드에 의해 마운트(M)에 결합 될 수 있다.

에어 스프링부(300)의 에어스프링 홀더(340)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 베이스(310)와 상부 베이스(330)에 분리 가능하게 나사 또는 볼트 결합 되는 홀더 바디(341)와, 홀더 바디(341)에 연장 마련되어 에어 스프링(320)의 결합홈(321)에 삽입 결합 되는 고정 후크(342)를 포함한다.

본 실시 예는 에어 스프링(320)을 하부 베이스(310)에 안착하고, 에어 스프링(320)의 상측부에 상부 베이스(330)를 배치한 후 에어스프링 홀더(340)로 에어 스프링(320)을 지지함과 아울러 에어스프링 홀더(340)를 하부 베이스(310)와 상부 베이스(330)에 나사 또는 볼트 결합시키면 되므로 에어 스프링(320)의 장착 작업을 편리하게 할 수 있고, 에어 스프링(320)의 결합 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 이점이 있다.

에어 스프링(320)의 보강 밴드(350)는, 에어 스프링(320)을 팽창하기 전에 함몰부(322)에 삽입되는 방식으로 에어 스프링(320)에 장착될 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시 예는 에어 스프링에 주입되는 에어의 양을 조절하여 차고의 높이를 편리하게 조절할 수 있다.

또한 부드러운 완충 작용을 하는 에어 스프링과 조정 안정성을 좋게 하는 코일 스프링과 댐퍼를 혼용하여 사용함으로써 승차감을 좋게 하면서도 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 차량용 에어 서스펜션 장치
100 : 댐퍼 110 : 실린더
120 : 피스톤 로드 130 : 부착 브래킷
200 : 코일 스프링부 210 : 락 너트
220 : 스프링 시트 230 : 코일 스프링
300 : 에어 스프링부 310 : 하부 베이스
311 : 에어 포트 320 : 에어 스프링
321 : 결합홈 322 : 함몰부
330 : 상부 베이스 340 : 에어스프링 홀더
341 : 홀더 바디 342 : 고정 후크
350 : 보강 밴드 M : 마운트

Claims (1)

1. 차축과 차체 섀시 사이에 배치되며, 상기 차축에 일측부가 결합 되는 실린더와, 일측부는 상기 실린더에 결합 되고 타측부는 상기 차체 섀시에 연결되는 마운트에 결합 되는 피스톤 로드가 구비된 댐퍼;
   상기 실린더에 일측부가 지지 되며, 코일 스프링이 구비된 코일 스프링부; 및
   일측부는 상기 코일 스프링의 상단부에 지지 되고, 타측부는 상기 마운트에 결합 되는 에어 스프링부를 포함하고,
   상기 에어 스프링부는 상기 코일 스프링의 상측부에 지지되며 에어 포트가 마련된 하부 베이스; 일측부가 상기 하부 베이스의 상면부에 안착 되고 상기 에어 포트와 연통 되는 에어 스프링; 상기 에어 스프링의 타측부에 마련되는 상부 베이스; 및 상기 하부 베이스와 상기 상부 베이스에 결합 되어 상기 에어 스프링을 홀딩하는 에어스프링 홀더를 포함하고,
   상기 하부 베이스의 저면부는 상기 실린더의 상단부로부터 이격 배치되고,
   상기 에어스프링 홀더는 상기 하부 베이스와 상기 상부 베이스의 가장자리에 볼트 결합 되는 홀더 바디 및 상기 홀더 바디에 연장 마련되며 상기 에어 스프링에 마련된 결합홈에 삽입되어 상기 에어 스프링을 상기 하부 베이스와 상기 상부 베이스에 밀착 결합시키는 고정 후크를 포함하고,
   상기 에어 스프링의 외주면 중앙부에는 상기 에어 스프링의 내부로 함몰된 함몰부가 마련되고,
   상기 에어 스프링부는 상기 함몰부의 외주면을 감싸는 보강 밴드를 더 포함하고,
   상기 에어 포트에는 상기 에어 스프링의 내부로 유입된 에어의 역류를 방지하는 역류 방지 부재가 마련되고,
   상기 댐퍼는 상기 실린더의 하측부에 결합 되어 상기 실린더를 차축에 결합시키는 부착 브래킷을 더 포함하고,
   상기 코일 스프링부는 상기 실린더의 외주면에 결합 되는 복수의 락 너트, 상기 복수의 락 너트 중 최상부에 위치되는 락 너트에 지지 되는 스프링 시트 및 하측부는 상기 스프링 시트에 지지 되고 상측부는 상기 하부 베이스에 지지 되는 상기 코일 스프링을 포함하고,
   상기 복수의 락 너트는 상기 실린더의 외주면에 마련된 나사산에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜션 장치.

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