KR102203662B1 - 소형화 에어 서스펜션 장치 - Google Patents

Abstract

소형화 에어 서스펜션 장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상단부가 차체에 결합되고 하단부가 차축에 결합되며, 실린더와 피스톤 로드를 구비하여 길이가 신축됨에 따라 진동을 감쇄하는 쇽 업쇼버; 상기 쇽 업쇼버의 일부를 수용하도록 원통형으로 이루어지되 상기 쇽 업쇼버의 상단부의 하방에 위치하며, 일단부에는 상기 피스톤 로드가 관통하는 관통구가 형성되며, 상기 일단부의 일측에는 압축 공기를 제공받는 공기 유입부가 구비되고, 내부에는 상기 압축 공기를 수용하는 제1 저장실이 형성된 상부 가이드; 상기 상부 가이드의 하방에 위치하며, 상기 실린더의 외주면에 밀착되도록 설치되는 고리 형태의 하부 가이드; 및 일단부는 상기 상부 가이드의 타단부와 착탈 가능하게 결합되고, 타단부는 상기 하부 가이드의 외주면에 착탈 가능하게 결합되며, 내부에는 상기 상부 가이드의 상기 제1 저장실과 연통되는 제2 저장실이 형성되어 상기 압축 공기를 수용하도록 구성되고, 상기 압축 공기에 의해 미리 설정된 직경 이하로 팽창되도록 접힘부가 구비된 슬리브를 포함하는, 소형화 에어 서스펜션 장치가 제공될 수 있다.

Description

소형화 에어 서스펜션 장치{MINIATURIZATION AIR SUSPENSION}

본 발명은 소형화 에어 서스펜션 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어 스프링의 기능을 수행하는 슬리브의 최대 팽창 직경이 85mm 이하가 되도록 함으로써 협소한 공간에서도 편리하게 장착할 수 있고 주변 구조물과 간섭이 발생하지 않는 소형화 에어 서스펜션 장치에 관한 것이다.

자동차의 현가 장치(Suspension)는 차체의 중량을 지지하면서 주행 중에 발생되는 진동이나 충격을 흡수하여 차체 및 운전자에게 전달되는 진동이나 충격을 완화시킴으로써 궁극적으로 차량의 승차감 및 주행 안정성을 확보하기 위한 것으로, 이와 같은 현가 장치는 차체와 차축 사이에 설치될 수 있다.

일반적으로 현가 장치는 코일 스프링과 쇽 업쇼버(Shock absorber)가 조합된 구조를 가지며, 이러한 현가 장치는 코일 스프링과 쇽 업쇼버의 상호 보완 작용을 통하여 향상된 승차감을 탑승자에게 제공하게 된다.

그러나, 코일 스프링과 쇽 업쇼버로 구성된 현가 장치의 경우, 스프링 강으로 만들어지는 코일 스프링의 특성상 현가 장치의 특성을 필요에 따라 자유롭게 바꿀 수 없고, 차량의 적재 하중이나 탑승자의 수가 변화됨에 따라 승차감에 현저한 차이가 발생하는 문제점이 있다.

최근에는 상기한 문제점을 개선하기 위하여 코일 스프링 대신 에어 스프링을 이용하는 에어 서스펜션이 고급차와 대형차에 적용되고 있다.

에어 서스펜션은 에어 스프링과 쇽 업쇼버가 조합된 것으로 이루어지는데, 이 에어 서스펜션은 필요에 따라 에어 스프링과 쇽 업쇼버가 상호 조립되어 하나의 구조체를 형성하기도 하고, 에어 스프링과 쇽 업쇼버가 각각 설치되기도 한다.

참고로, 한국공개특허 제10-2009-0082819호에는 자동차의 전륜에 적용되는 에어 서스펜션이 개시되어 있고, 한국공개특허 제10-2011-0139607호에는 자동차의 후륜에 적용되는 에어 스프링이 개시되어 있다.

상술한 바와 같이 종래의 에어 서스펜션은 공기의 압축 특성을 이용한 에어 스프링이 차체를 지지하며 차체에 전달되는 작은 진동도 흡수할 수 있고, 탑승 인원 및 차량의 중량 변화에 무관하게 비슷한 승차감을 얻을 수 있는 장점이 있다.

그러나, 종래의 에어 서스펜션은 에어 스프링이 정상 작동 상태에서는 공기의 압력을 조정함으로써 스프링 계수를 조절할 수 있으나, 에어 스프링이 고장 나는 경우에는 차체를 지지할 수 있는 별도의 다른 지지 수단이 없기 때문에 차량이 갑자기 주저앉는 상황이 발생될 수 있는바, 이에 따라 차량 주행이 불가능할 뿐만 아니라 차량이 고속 주행 상태에 있었다면 순간적으로 차고가 낮아짐에 따라 주행 제어가 어려워져 인명 및 재산 상의 피해가 발생될 수 있는 문제가 있다.

또한, 종래의 에어 서스펜션은 에어 스프링의 핵심 부품으로서 공기를 저장하는 슬리브가 탄성 변형 가능한 고무 재질로 이루어져 있어서 압축 공기에 의해 슬리브의 직경이 크게 팽창되기 때문에 협소한 공간에서는 팽창된 슬리브가 주변 구조물과 간섭되는 문제가 발생한다.

한국공개특허 제10-2009-82819호(2009.07.31. 공개) 한국공개특허 제10-2011-139607호(2011.12.29. 공개)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 에어 스프링이 고장 나더라도 기존에 차량에 설치된 코일 스프링을 통해 차체가 최소한으로 지지되도록 코일 스프링과 병행 적용할 수 있는 에어 스프링 기능을 갖는 소형화 에어 서스펜션 장치를 제공하는데 있다.

이에 따라, 본 발명은 기존 코일 스프링과의 병행 적용을 위해서 궁극적으로 협소한 공간에서 용이하게 설치할 수 있고, 설치 후에는 주변 구조물이나 다른 부품과 간섭이 발생하지 않도록 슬리브의 최대 팽창 직경이 설정 범위 내에서 제한되는 소형화 에어 서스펜션 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상단부가 차체에 결합되고 하단부가 차축에 결합되며, 실린더와 피스톤 로드를 구비하여 길이가 신축됨에 따라 진동을 감쇄하는 쇽 업쇼버; 상기 쇽 업쇼버의 일부를 수용하도록 원통형으로 이루어지되 상기 쇽 업쇼버의 상단부의 하방에 위치하며, 일단부에는 상기 피스톤 로드가 관통하는 관통구가 형성되며, 상기 일단부의 일측에는 압축 공기를 제공받는 공기 유입부가 구비되고, 내부에는 상기 압축 공기를 수용하는 제1 저장실이 형성된 상부 가이드; 상기 상부 가이드의 하방에 위치하며, 상기 실린더의 외주면에 밀착되도록 설치되는 고리 형태의 하부 가이드; 및 일단부는 상기 상부 가이드의 타단부와 착탈 가능하게 결합되고, 타단부는 상기 하부 가이드의 외주면에 착탈 가능하게 결합되며, 내부에는 상기 상부 가이드의 상기 제1 저장실과 연통되는 제2 저장실이 형성되어 상기 압축 공기를 수용하도록 구성되고, 상기 압축 공기에 의해 미리 설정된 직경 이하로 팽창되도록 접힘부가 구비된 슬리브;를 포함하며, 상기 슬리브는, 상기 압축 공기에 의해 탄성 변형 가능하되, 적어도 2개의 층을 이루도록 구성되어 서로 이격되게 배치되는 합성 수지부; 및 상기 합성 수지부가 미리 설정된 직경을 초과하여 팽창되는 것을 제한하기 위해 상기 합성 수지부의 각 층 사이에서 상기 슬리브의 원주 방향을 따라 연장되는 복수의 코드 와이어를 포함하는 소형화 에어 서스펜션 장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 코드 와이어는, 비탄성 재질로 이루어지며, 상기 슬리브가 85mm의 직경을 초과하여 팽창되지 않도록 그 길이가 설정될 수 있다.

또한 상기 상부 가이드의 타단부와 상기 슬리브의 일단부에는 각각 결합력 증대를 위한 제1 치형부가 형성되고, 상기 슬리브의 일단부의 외주면에는 상기 제1 치형부의 결합력이 유지되도록 상기 슬리브의 일단부를 조이는 제1 클램프가 설치될 수 있다.

또한 상기 하부 가이드의 외주면과 상기 슬리브의 타단부에는 각각 결합력 증대를 위한 제2 치형부가 형성되고, 상기 슬리브의 타단부의 외주면에는 상기 제2 치형부의 결합력이 유지되도록 상기 슬리브의 타단부를 조이는 제2 클램프가 설치되며, 상기 제2 클램프는 상기 슬리브의 내부에 배치될 수 있다.

또한 상기 상부 가이드의 상기 관통구에는 상기 피스톤 로드와의 사이에서 기밀이 유지되도록 기밀 링이 적어도 1개 이상 설치될 수 있다.

또한 상기 하부 가이드의 내주면에는 상기 실린더와의 사이에서 기밀이 유지되도록 기밀 링이 적어도 1개 이상 설치될 수 있다.

또한 상기 피스톤 로드 및 상기 실린더는 상기 상부 가이드의 내벽과 밀착되지 않도록 상기 상부 가이드의 내벽과 간격을 두고 이격되게 수용될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 에어 서스펜션 장치가 소형화되므로 차량의 협소한 공간 내에서도 기존의 코일 스프링과 병행 적용이 가능한 바, 이에 따라 에어 스프링 기능에 의한 승차감은 유지하면서 에어 서스펜션이 고장 나더라도 차고가 급격히 낮아지지 않고 기존의 코일 스프링을 통해 차체가 지지되기 때문에 주행 안정성을 높일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시예에 의하면, 에어 서스펜션에서 압축 공기를 저장하는 슬리브가 공기에 의해 무한정 팽창되지 않고 미리 설정된 직경 내에서만 팽창되도록 소형화하였기 때문에 협소한 공간에서도 에어 서스펜션을 용이하게 장착할 수 있으며, 장착 후에도 에어 서스펜션이 주변 구조물이나 다른 부품과 간섭되지 않는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형화 에어 서스펜션 장치의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형화 에어 서스펜션 장치의 구성을 설명하기 위한 측단면도이다.
도 3은 도 2의 상태에서 압축 공기가 공급되었을 때 슬리브의 변화를 나타낸 작용 상태도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형화 에어 서스펜션 장치의 각 구성을 분해하여 도시한 분해도이다.
도 5는 도 4에서 상부 가이드를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4에서 하부 가이드를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 7은 도 4에서 슬리브를 확대하여 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소형화 에어 서스펜션 장치(10)에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소형화 에어 서스펜션 장치(10)는 크게 쇽 업쇼버(100), 상부 가이드(200), 하부 가이드(300) 및 슬리브(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예가 위에서 나열된 구성들을 포함한다는 의미는 이들 구성으로만 이루어진다는 뜻이 아니라 이들 구성을 기본적으로 포함한다는 뜻으로, 이외에도 다른 구성(예컨대, 에어 서스펜션에서 널리 알려진 공지기술)을 포함할 수 있다는 의미이지만, 공지기술에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치(10)는 차체와 차축(axle) 사이에서 차량의 주행시 노면으로부터 차축을 통해 전달되는 진동이나 충격을 흡수하고 나아가 차체의 밸런스가 유지되도록 하는 등의 기능을 수행함으로써 차량의 주행 안정성 및 승차감을 향상시키기 위한 것이다.

통상적으로, 차량에는 외부 충격에 대한 완충 작용을 수행하는 탄성 수단(예컨대, 코일 스프링)과 이 탄성 수단의 진동을 감쇄하는 쇽 업쇼버가 마련되는데, 본 발명은 차량에 이미 설치되어 있는 기존의 탄성 수단은 그대로 두고 기존의 쇽 업쇼버가 설치되는 위치에 본 발명에 따른 에어 서스펜션 장치(10)가 대신 장착됨으로써 차량의 협소한 공간에서도 기존의 코일 스프링과 병행 적용이 가능하도록 소형화된 에어 서스펜션 장치(10)가 제공된다.

또한 본 발명은 에어 스프링의 기능 수행시 압축 공기가 공급되어도 슬리브(400)가 무한정 팽창되지 않고 이미 설정된 범위 내에서 최대 팽창 직경이 제한되도록 하는 것에 특징이 있다.

이하, 본 발명에 따른 소형화 에어 서스펜션 장치(10)의 주요 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

먼저 쇽 업쇼버(100)는 차량에 적용되던 종래의 쇽 업쇼버와 동일한 구성으로서, 쇽 업쇼버(100)의 상단부(101)는 차체에 결합되고 하단부(102)는 차축(axle)에 결합될 수 있다.

이때, 쇽 업쇼버(100)의 상단부(101)와 하단부(102)는 필요에 따라 서로 반대로 결합될 수도 있는바, 예컨대, 쇽 업쇼버(100)의 상단부(101)는 차축에 결합되고 하단부(102)는 차체에 결합될 수도 있다.

상기 쇽 업쇼버(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 실린더(110)와 피스톤 로드(120)를 구비하며, 진동 감쇄를 위해 피스톤 로드(120)가 실린더(110)로부터 인출되거나 실린더(110)에 삽입되면서 전체 길이가 신축될 수 있다. 이와 같이 쇽 업쇼버(100)의 전체 길이가 늘어나거나 단축되는 신축 운동을 통해 외부에서 전달받은 진동이 감쇄될 수 있다. 상기 쇽 업쇼버(100)는 일반적으로 널리 알려진 공지 기술에 해당하기 때문에 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 상부 가이드(200)는 쇽 업쇼버(100)의 일부를 수용하도록 대략적으로 원통형의 형상으로 이루어지며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 쇽 업쇼버(100)의 상단부(101)의 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 가이드(200)는 쇽 업쇼버(100)의 상단부(101)가 결합되는 차체의 아래에 위치된다.

상기 상부 가이드(200)의 구조 및 구성은 도 5에 자세하게 도시되어 있는바, 도 5를 추가로 참조해 보면, 상부 가이드(200)의 일단부(상부)에는 쇽 업쇼버(100)의 피스톤 로드(120)가 관통하기 위한 관통구(210)가 형성될 수 있다.

상기 관통구(210)를 통해 상부 가이드(200)의 내부에 수용된 쇽 업쇼버(100)의 피스톤 로드(120)가 상부 가이드(200)의 외부로 노출되어 차체와 결합될 수 있다.

이때, 상기 관통구(210)에는 피스톤 로드(120)와의 사이에서 압축 공기가 누출되지 않고 기밀이 유지되도록 기밀 링(R)이 적어도 1개 이상 설치될 수 있다. 도 5를 참조하면, 상기 기밀 링(R)이 설치될 수 있도록 상기 관통구(210)에는 링 홈(211)이 소정 간격을 두고 이격되게 형성된다.

또한, 상기 상부 가이드(200)의 일단부의 일측에는 외부로부터 압축 공기를 제공받기 위한 공기 유입부(220)가 구비될 수 있다. 상기 공기 유입부(220)는 차량에 별도로 마련된 에어 공급 수단(예컨대, 에어 압축기 또는 에어 탱크)과 연결되어 그 에어 공급 수단으로부터 제공받은 압축 공기를 상부 가이드(200)의 내부로 공급할 수 있다.

구체적으로, 상기 공기 유입부(220)는 상부 가이드(200)의 일단부의 내측에 형성되는 내부 유로(221)와, 상기 내부 유로(221)와 연통되어 상기 상부 가이드(200)의 외부로 노출되도록 상부 가이드(200)의 원주면 일측에 돌출 설치되는 에어 포트(222)를 포함할 수 있다.

상기 내부 유로(221)는 상부 가이드(200)의 외부로부터 제공받은 압축 공기를 상부 가이드(200)의 내부에 공급하기 위해 상부 가이드(200)의 외측과 내측을 연통하는 구성으로서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 내부 유로(221)는 방향이 전환되도록 "L"자 형상으로 형성된다.

또한, 에어 포트(222)는 에어 공급 수단(미도시)에 연결된 에어 호스 또는 에어 파이프와 접속 가능하도록 도 1에 도시된 바와 같이 상부 가이드(200)의 외부로 노출되며, 상기 내부 유로(221)와 연통되어 에어 공급 수단으로부터 공급받은 압축 공기를 상기 내부 유로(221)를 통해 상부 가이드(200)의 내부에 공급할 수 있다.

또한 상부 가이드(200)의 내부에는 공급받은 압축 공기를 수용할 수 있는 제1 저장실(230)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 저장실(230)에는 압축 공기가 채워질 수 있으며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 쇽 업쇼버(100)의 피스톤 로드(120) 및 실린더(110)의 일부가 수용될 수 있다.

상기 피스톤 로드(120) 및 실린더(110)는 상부 가이드(200)의 내벽과 밀착되지 않도록 소정의 간격을 두고 이격되게 수용될 수 있으며, 이러한 이격 공간을 통해 제1 저장실(230)에 채워진 압축 공기가 슬리브(400) 쪽으로 이동될 수 있다.

또한, 상기 하부 가이드(300)는 도 2, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 상부 가이드(200)의 하방에 위치하며, 상기 쇽 업쇼버(100)의 실린더(110)의 외주면 상에 원주 방향으로 설치되어 상기 실린더(110)와 밀착될 수 있다.

상기 하부 가이드(300)는 실린더(110)의 외주면 상에 설치 가능하도록 고리 형태로 구성될 수 있다. 상기 하부 가이드(300)는 슬리브(400)의 타단부를 상기 실린더(110) 상에 고정시키며 상기 슬리브(400)로 공급된 압축 공기가 상기 실린더(110)와의 사이에 형성되는 틈새를 통해 외부로 누출되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 하부 가이드(300)의 내주면 상에는 상기 실린더(110)와의 사이에서 기밀이 유지되도록 기밀 링(R)이 적어도 1개 이상 설치될 수 있다. 도 6을 참조하면, 상기 기밀 링(R)이 설치될 수 있도록 상기 하부 가이드(300)의 내주면에는 링 홈(301)이 간격을 두고 이격되게 형성된다.

한편, 상기 슬리브(400)는 상기 상부 가이드(200)의 제1 저장실(230)로부터 압축 공기를 제공받아 그 압축 공기를 내부에 저장할 수 있다. 상기 슬리브(400)의 일단부는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상부 가이드(200)의 타단부와 착탈 가능하게 결합되는바, 이에 따라 필요한 경우 슬리브(400)와 상부 가이드(200)는 서로 분해, 조립이 가능하다.

상기 슬리브(400)와 상기 상부 가이드(200)가 상호 결합될 때, 압축 공기의 공기압에 의해 슬리브(400)와 상부 가이드(200)가 서로 분리되지 않도록 결합력을 증대시키기 위한 제1 치형부(201,401)가 상부 가이드(200)의 타단부와 슬리브(400)의 일단부에 각각 형성될 수 있다.

구체적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상부 가이드(200)의 타단부의 외주면 상에 제1 치형부(201)가 형성되고, 상기 제1 치형부(201)와 대향하는 슬리브(400)의 일단부의 내주면 상에도 제1 치형부(201)와 맞물리는 또 다른 제1 치형부(401)가 형성되어 상기 제1 치형부들(201,401)끼리 서로 치합되어 상기 슬리브(400)에 높은 공기 압력이 작용할 때 슬리브(400)와 상부 가이드(200)가 미끄러져 서로 분리되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 슬리브(400)의 일단부의 외주면에는 제1 치형부(201,401)의 결합력이 유지되도록 슬리브(400)의 일단부를 원주 방향에 대한 중심 방향으로 조여서 압착하는 제1 클램프(410)가 설치될 수 있다.

또한, 상기 슬리브(400)의 타단부는 상기 하부 가이드(300)의 외주면에 착탈 가능하게 결합되는바, 이에 따라 필요한 경우 슬리브(400)와 하부 가이드(300)는 서로 분해, 조립이 가능하다.

구체적으로 도 2, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 하부 가이드(300)의 외주면과 슬리브(400)의 타단부의 내주면에는 각각 결합력 증대를 위한 제2 치형부(302,402)가 형성될 수 있다. 제2 치형부(302,402)는 앞에서 설명한 제1 치형부(201,401)와 같이 슬리브(400)의 공기 압력에 의해 슬리브(400)와 하부 가이드(300)가 서로 분리되지 않도록 결합력을 증대할 목적으로 형성될 수 있다.

또한, 슬리브(400)의 타단부의 외주면에는 제2 치형부(302,402)의 결합력이 유지되도록 슬리브(400)의 타단부를 원주 방향에 대한 중심 방향으로 조여서 압착하는 제2 클램프(420)가 설치될 수 있다. 이때, 제2 클램프(420)는 슬리브(400)의 내부에 배치될 수 있다.

이와 같이, 슬리브(400)의 일단부에는 상부 가이드(200)가 결합되어 압축 공기가 슬리브(400)의 일단부 쪽으로 누출되는 것이 방지되고, 슬리브(400)의 타단부에는 하부 가이드(300)가 결합되어 압축 공기가 슬리브(400)의 타단부 쪽으로 누출되는 것이 방지된다.

한편, 상기 슬리브(400)의 내부에는 상부 가이드(200)의 제1 저장실(230)과 연통되는 제2 저장실(430)이 형성될 수 있다. 제2 저장실(430)은 제1 저장실(230)로부터 압축 공기를 전달받아 그 압축 공기를 수용하도록 이루어진다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제2 저장실(430)은 압축 공기의 공기압에 따라 그 체적이 가변될 수 있는 바, 도 2에서 보듯이 압축 공기가 공급되지 않을 때 슬리브(400)는 수축되며, 도 3에서 보듯이 압축 공기가 공급되면 그 공기압에 의해 슬리브(400)는 팽창되어 그 직경이 확장된다.

상기 슬리브(400)는 압축 공기에 의해 기 설정된 직경(예컨대, 85mm 이하의 직경) 내에서 확장 가능하도록 접힘부(440)가 구비될 수 있다. 상기 접힘부(440)는 도 3에 자세하게 도시되어 있는 바와 같이 소정의 두께를 갖는 슬리브(400)가 쇽 업쇼버(100)의 상단부(101)로부터 하단부(102) 쪽으로 연장되다가 절곡되면서 그 방향을 전환하여 다시 쇽 업쇼버(100)의 상단부(101) 쪽으로 소정 길이만큼 연장되는, 방향 전환 부위에 형성될 수 있다.

이에 따라, 접힘부(440)는 압축 공기의 양 및 압력에 의해 도 2처럼 접힐 수도 있고, 도 3처럼 펴져서 슬리브(400)의 직경이 기 설정 범위 내에서 팽창되도록 할 수 있다.

이와 같이 슬리브(400)가 압축 공기에 의해 수축 또는 팽창되면서 에어 스프링의 역할을 수행할 수 있도록 상기 슬리브(400)는 탄성 변형 가능한 재질로 이루어질 수 있다.

그러나, 상기 슬리브(400)는 압축 공기에 의해 무한정 팽창되는 것이 아니라 협소한 공간에 편리하게 장착 가능하고, 장착된 후에 팽창시 주변의 구조물과 간섭되지 않도록 기 설정된 직경 내에서 확장 가능하도록 구성되어야 한다. 이에 따라 상기 슬리브(400)는 합성 수지부(450)와 코드 와이어(460)를 포함할 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 합성 수지부(450)는 압축 공기에 의해 탄성 변형 가능하도록 구성되는데, 이때, CR(클로로프렌 고무계열)과 SBR(스틸렌부타젠 고무계열)을 혼합한 합성 수지 재질로 이루어질 수 있다.

이렇게 구성된 합성 수지부(450)는 도 7에 도시된 바와 같이 적어도 2개의 층을 이루도록 제공되며, 각 층은 소정 간격을 두고 서로 이격되게 배치될 수 있다.

또한, 상기 코드 와이어(460)는 상기 합성 수지부(450)가 외력에 의해 무한정 팽창되지 않고 기 설정된 직경 내에서만 팽창되도록 상기 합성 수지부(450)의 팽창을 제한하는 구성으로서, 코드 와이어(460)는 합성 수지부(450)의 각 층 사이에 설치될 수 있다.

코드 와이어(460)는 복수 개로 마련되는데, 어느 하나의 코드 와이어(460)는 슬리브(400)의 원주 방향을 따라 연장되어 슬리브(400)의 합성 수지부(450)가 기 설정된 직경을 초과하여 확장되는 것을 억제할 수 있다.

또한 이렇게 원주 방향으로 연장되는 각 코드 와이어(460)는 슬리브(400)의 높이 방향을 따라 각각 배치되어 압축 압력이 작용하는 슬리브(400)가 기 설정된 직경을 초과하여 확장되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 슬리브(400)의 원주 방향으로 연장되는 상기 코드 와이어(460)는 슬리브(400)가 기 설정된 직경(예컨대, 85mm의 직경)을 초과하여 확장되지 않도록 비탄성 재질로 이루어지며 그 길이가 설정될 수 있다.

다양한 실차 조건에서 테스트 해 본 결과, 상기 슬리브(400)는 압축 공기에 의해 팽창되는 최대 팽창 직경이 85mm를 초과하지 않으면 차량에 장착된 상태에서 슬리브(400)가 최대로 팽창하더라도 주변 구조물이나 다른 장치와 간섭되지 않는다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

10 : 본 발명에 따른 소형화 에어 서스펜션 장치
100 : 쇽 업쇼버
110 : 실린더 120 : 피스톤 로드
200: 상부 가이드
201 : 제1 치형부 210 : 관통구
220 : 공기 유입부 221 : 내부 유로
222 : 에어 포트 230 : 제1 저장실
300 : 하부 가이드
301 : 링 홈 302 : 제2 치형부
400 : 슬리브
401 : 제1 치형부 402 : 제2 치형부
410 : 제1 클램프 420 : 제2 클램프
430 : 제2 저장실 440 : 접힘부
450 : 합성 수지부 460 : 코드 와이어

Claims (4)

1. 상단부가 차체에 결합되고 하단부가 차축에 결합되며, 실린더와 피스톤 로드를 구비하여 길이가 신축됨에 따라 진동을 감쇄하는 쇽 업쇼버;
   상기 쇽 업쇼버의 일부를 수용하도록 원통형으로 이루어지되 상기 쇽 업쇼버의 상단부의 하방에 위치하며, 일단부에는 상기 피스톤 로드가 관통하는 관통구가 형성되며, 상기 일단부의 일측에는 압축 공기를 제공받는 공기 유입부가 구비되고, 내부에는 상기 압축 공기를 수용하는 제1 저장실이 형성된 상부 가이드;
   상기 상부 가이드의 하방에 위치하며, 상기 실린더의 외주면에 밀착되도록 설치되는 고리 형태의 하부 가이드; 및
   일단부는 상기 상부 가이드의 타단부와 착탈 가능하게 결합되고, 타단부는 상기 하부 가이드의 외주면에 착탈 가능하게 결합되며, 내부에는 상기 상부 가이드의 상기 제1 저장실과 연통되는 제2 저장실이 형성되어 상기 압축 공기를 수용하도록 구성되고, 상기 압축 공기에 의해 미리 설정된 직경 이하로 팽창되도록 접힘부가 구비된 슬리브;를 포함하며,
   상기 공기 유입부는, 상기 상부 가이드의 일단부 내측에 방향이 전환되는 "L"자 형상으로 형성되는 내부 유로 및 상기 내부 유로와 연통되어 상기 상부 가이드의 외부로 노출되게 설치되는 에어 포트를 포함하고,
   상기 슬리브는, 상기 압축 공기에 의해 탄성 변형 가능하되 적어도 2개의 층을 이루도록 구성되어 서로 이격되게 배치되는 합성 수지부, 및 상기 합성 수지부가 미리 설정된 직경을 초과하여 팽창되는 것을 제한하기 위해 상기 합성 수지부의 각 층 사이에서 상기 슬리브의 원주 방향을 따라 연장되는 복수의 코드 와이어를 포함하여 이루어지며,
   상기 코드 와이어는, 비탄성 재질로 이루어지며, 상기 슬리브가 85mm의 직경을 초과하여 팽창되지 않도록 그 길이가 설정되고,
   상기 상부 가이드의 타단부와 상기 슬리브의 일단부에는 각각 결합력 증대를 위한 제1 치형부가 형성되며,
   상기 슬리브의 일단부의 외주면에는 상기 제1 치형부의 결합력이 유지되도록 상기 슬리브의 일단부를 조이는 제1 클램프가 설치되고,
   상기 하부 가이드의 외주면과 상기 슬리브의 타단부에는 각각 결합력 증대를 위한 제2 치형부가 형성되며,
   상기 슬리브의 타단부의 외주면에는 상기 제2 치형부의 결합력이 유지되도록 상기 슬리브의 타단부를 조이는 제2 클램프가 설치되고,
   상기 제2 클램프는 상기 슬리브의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 소형화 에어 서스펜션 장치.
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