KR102212571B1 - Variable air suspension - Google Patents
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Abstract
가변 에어 현가 장치가 개시된다. 가변 에어 현가 장치는, 차체측 프레임과 연결되는 캐니스터와, 차축에 연결되는 고정 실린더와 고정 실린더에 설치되며 직경이 가변되는 가변 실린더를 포함하는 피스톤과, 피스톤과 캐니스터의 사이를 밀폐하며기 피스톤의 작동에 따라 신축되고 내부에는 압축 공기가 충진되는 에어 슬리브를 포함한다.A variable air suspension is disclosed. The variable air suspension includes a canister connected to a frame on the vehicle body, a fixed cylinder connected to the axle, and a piston including a variable cylinder having a variable diameter installed on the fixed cylinder, and sealing the space between the piston and the canister. It includes an air sleeve that expands and contracts according to operation and is filled with compressed air therein.
Description
본 발명은 차량 주행 상태에 따라 스프링 상수의 가변이 가능한 가변 에어 현가 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable air suspension device capable of varying a spring constant according to a vehicle driving state.
일반적으로 상용 차량 또는 승용 차량의 에어 현가 장치는 압축된 공기의 공급 및 배출을 각각 조절하여, 차체에 적재되는 하중에 따라 차량의 지상고를 적절하게 제어할 수 있다. In general, an air suspension device of a commercial vehicle or a passenger vehicle may appropriately control the ground clearance of the vehicle according to the load loaded on the vehicle body by controlling supply and discharge of compressed air, respectively.
에어 현가 장치는 에어 스프링을 구비하는 바, 고압의 압축 공기를 공급받아 팽창 작동 하여 차량의 지상고를 적절하게 제어할 수 있다. The air suspension device is provided with an air spring, and it expands by receiving high-pressure compressed air to properly control the vehicle's ground clearance.
이러한 에어 현가 장치는, 도로 주행 조건이 양호한 상태 조건에서, 스프링 상수가 작을 경우 부드러운 승차감의 구현이 가능하다. Such an air suspension device can realize a smooth ride comfort under conditions in which road driving conditions are good and when the spring constant is small.
그러나, 에어 현가 장치는, 도로 주행 조건이 불량한 상태에서, 스프링 상수가 작을 경우 차량의 수직 방향의 변위가 증대되는 바, 차량 승차감이 저하되는 문제점이 있다. 이와 같이, 에어 현가 장치의 스프링 상수의 변화시 도로 주행 조건에 따라 차량 승차감이 변동된다. However, the air suspension device has a problem in that the vehicle ride comfort is deteriorated as the displacement in the vertical direction of the vehicle is increased when the spring constant is small in a state where the road driving condition is poor. In this way, when the spring constant of the air suspension device is changed, the riding comfort of the vehicle is varied according to the road driving condition.
그러나, 종래 에어 현가 장치는 스프링 상수가 설정된 상태에서 변경이 불가능하여, 차량의 주행시 도로 주행 조건에 따라 적절한 승차감을 확보하기는 어려운 문제점이 있다. However, since the conventional air suspension device cannot be changed in a state in which the spring constant is set, it is difficult to secure an appropriate ride comfort according to road driving conditions when the vehicle is driven.
본 발명의 일 실시예는 에어 현가 장치의 스프링 상수를 적절하게 변경하는 것이 가능한 가변 에어 현가 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a variable air suspension capable of appropriately changing a spring constant of an air suspension.
본 발명의 일 실시예는, 차체측 프레임과 연결되는 캐니스터와, 차축에 연결되는 고정 실린더와 고정 실린더에 설치되며 직경이 가변되는 가변 실린더를 포함하는 피스톤과, 피스톤과 캐니스터의 사이를 밀폐하며기 피스톤의 작동에 따라 신축되고 내부에는 압축 공기가 충진되는 에어 슬리브를 포함한다.In one embodiment of the present invention, a piston including a canister connected to a frame on the vehicle body, a fixed cylinder connected to the axle and a variable cylinder having a variable diameter installed on the fixed cylinder, and sealing the space between the piston and the canister. It includes an air sleeve that expands and contracts according to the operation of the piston and is filled with compressed air therein.
가변 실린더는, 고정 실린더에 연결되며 측면에는 일부분이 절개된 절개부가 형성되는 탄성 재질의 가변부와, 가변부의 절개부의 절개된 가장자리에 연결되어 절개부의 절개된 크기를 가변시켜 가변부의 단면적을 가변시키는 가압부를 포함할 수 있다.The variable cylinder is connected to the fixed cylinder and is connected to a variable part made of elastic material in which a cutout part is formed on the side and a cutout of the cutout part of the variable part is connected to the cut edge of the cutout part to change the cut size of the cutout to change the sectional area of the variable part. It may include a pressing portion.
가압부는, 절개부에 설치되는 구동 모터와, 구동 모터에 대향하는 양측으로 각각 돌출되며 돌출된 단부는 절개부의 개구된 가장자리에 연결되는 로드부재를 포함할 수 있다.The pressing unit may include a drive motor installed in the cutout and a rod member that protrudes to both sides opposite to the drive motor, and the protruding ends are connected to the open edge of the cutout.
가변부의 내부에는 에어 슬리브의 압축 공기의 압력과 동일한 압력의 압축 공기가 충진될 수 있다.Compressed air having a pressure equal to the pressure of compressed air of the air sleeve may be filled inside the variable part.
가변 실린더는 적어도 2개 이상으로 고정 실린더에 설치될 수 있다.At least two variable cylinders may be installed on the fixed cylinder.
가변 실린더는, 가변부들의 사이 부분이 탄성부재로 연결될 수 있다.In the variable cylinder, portions between the variable portions may be connected by an elastic member.
탄성부재는 상기 가변부들 사이를 신축 가능하게 연결하는 주름관일 수 있다.The elastic member may be a corrugated pipe connecting the variable portions in a stretchable manner.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 도로 주행 조건의 상태에 따라 스프링 상수의 적절한 변경이 가능하여, 안정적인 승차감의 구현이 가능하고 차량 주행 만족도의 향상이 가능하다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to appropriately change the spring constant according to the state of the road driving condition of the vehicle, so that it is possible to implement a stable ride comfort and to improve vehicle driving satisfaction.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 에어 현가 장치를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 2는 도 1의 가변 에어 현가 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 가변 에어 현가 장치의 가변 실린더의 미작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 4는 도 3의 가변실린더의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 에어 현가 장치를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.1 is a perspective view of a main part schematically showing a variable air suspension device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the variable air suspension device of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view schematically illustrating a main part of a variable cylinder of the variable air suspension of FIG. 1 in an inoperative state.
4 is a cross-sectional view schematically illustrating an operating state of the variable cylinder of FIG. 3.
5 is a perspective view of a main part schematically showing a variable air suspension device according to a second embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 에어 현가 장치를 개략적으로 도시한 요부 사시도이고, 도 2는 도 1의 가변 에어 현가 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a perspective view schematically illustrating a variable air suspension device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating the variable air suspension device of FIG. 1.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 에어 현가 장치(100)는, 차체측 프레임과 연결되는 캐니스터(10)와, 차축에 연결되는 고정 실린더(20)와 고정 실린더(20)에 설치되며 직경이 가변되는 가변 실린더(30)를 포함하는 피스톤(40)과, 피스톤(40)과 캐니스터(10)의 사이를 밀폐하며 피스톤(40)의 작동에 따라 신축되고 내부에는 압축 공기가 충진되는 에어 슬리브(50)를 포함한다.1 and 2, a variable
캐니스터(10)는 에어 슬리브(50)를 고정시키도록 설치될 수 있다. 캐니스터(10)에는 피스톤(40)의 로드(41)가 고정된다. 이에 대해서는 이하에서 피스톤(40)을 설명하면서 보다 구체적으로 설명한다. 이러한 캐니스터(10)에는 차체 와의 결합을 위한 마운트부(12)가 설치된다. The
마운트부(12)는 마운트 브라켓(12a)과, 마운트 러버(12b)와, 마운트 컵(12c) 및 완충 러버(12d)를 포함할 수 있다. The
마운트 브라켓(12a)은, 볼트 등에 의해 차체에 직접 고정되는 부분을 말한다. 마운트 러버(12b)는 마운트 브라켓(12a)이 캐니스터(10)의 사이에 설치된다. 그리고, 완충 러버(12d)는 마운트 브라켓(12a)과 마운트 컵(12c)의 사이에 설치되어 충격을 완화할 수 있다. The
에어 슬리브(50)는 일측은 캐니스터(10)에 고정되고 타측은 에어 피스톤(40)에 고정된다. 이러한 에어 슬리브(50)는 캐니스터(10) 및 실린더의 외측에 각각 상부 코킹링(50a) 및 하부 코킹링(50b)에 의해 밀봉될 수 있다. One side of the
에어 슬리브(50)는 피스톤(40)과 캐니스터(10)의 사이를 밀폐하도록 설치될 수 있다. 이러한 에어 슬리브(50)는 피스톤(40)의 작동에 따라 신축 작동되는 것으로 내부에는 압축 공기가 충진될 수 있다. The
따라서, 에어 슬리브(50)는 그 내부에 충진된 압축 공기에 의해 에어 스프링의 기능을 수행하는 것이 가능하다. 에어 슬리브(50)의 내부에 압축 공기의 공급은 캐니스터(10)에 설치되는 압축 공기 공급부(미도시)에 의해 공급될 수 있다. Accordingly, the
한편, 에어 슬리브(50)의 내부에는 피스톤(40)이 설치된다.Meanwhile, a
피스톤(40)은 일측은 차축에 연결되고 로드(41)는 캐니스터(10)에 연결된 상태로 에어 슬리브(50)의 내부에 설치될 수 있다. 이러한 피스톤(40)은 실린더의 일부분의 직경이 가변 가능하게 설치될 수 있다. 이와 같이, 피스톤(40)의 일부분의 직경이 가변 가능하게 설치되는 것은 본 실시예의 가변 에어 현가 장치(100)의 에어 스프링의 상수를 가변시키기 위한 것이다. 이에 대해서는 이하에서 피스톤(40)을 설명하면서 보다 구체적으로 설명한다.The
피스톤(40)은 차축에 고정되는 고정 실린더(20)와, 고정 실린더(20)에 연결되어 직경이 선택적으로 가변되는 가변 실린더(30)를 포함할 수 있다.The
고정 실린더(20)는 차축에 고정되는 것으로, 그 길이 방향의 일 부분에는 가변 실린더(30)가 설치될 수 있다.The
가변 실린더(30)는 최초 상태에서 고정 실린더(20)의 직경과 유사한 직경을 갖도록 설치된다. 가변 실린더(30)는 가변 에어 현가 장치(100)의 스프링 상수의 변경이 필요할 경우 선택적으로 직경이 가변될 수 있다.The
도 3은 도 1의 가변 에어 현가 장치의 가변 실린더의 미작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이고, 도 4는 도 3의 가변실린더의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating an operating state of a variable cylinder of the variable air suspension device of FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating an operating state of the variable cylinder of FIG. 3.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가변 실린더(30)는, 고정 실린더(20)에 연결되며 측면에는 일부분이 절개된 절개부(31)가 형성되는 탄성 재질의 가변부(32)와, 가변부(32)의 절개부(31)의 절개된 가장자리에 연결되어 절개부(31)의 절개된 크기를 가변시키는 가압부(34)를 포함할 수 있다.3 and 4, the
가변부(32)는 고정 실린더(20)에 탄성 재질의 원통형으로 설치되는 것으로서, 내부에는 압축 공기가 충진된다. 이러한 가변부(32)는 측면의 일부분이 절개된 절개부(31)가 형성된다. 이와 같이, 가변부(32)에 절개부(31)가 형성되는 것은, 절개부(31)의 개방된 길이를 가압부(34)를 이용하여 가변하여 가변부(32)의 단면적을 선택적으로 가변시키기 위한 것이다.The
가압부(34)는 절개부(31)에 설치되는 구동 모터(34a)와, 구동 모터(34a)에 대향하는 양측으로 각각 돌출되며 돌출된 단부는 절개부(31)의 개구된 가장자리에 연결되는 로드부재(34b)를 포함할 수 있다.The
구동 모터(34a)는 차량에 설치된 ECU에 의해 작동되는 것으로, 본 실시예에서 리니어 모터로 설치될 수 있다. 여기서, ECU는 전자 제어 유닛을 의미한다. 이러한 구동 모터(34a)의 대향하는 양측에는 각각 로드부재(34b)가 슬라이딩 가능하게 설치된다. The
로드부재(34b)는 구동 모터(34a)의 작동에 따라 전진 또는 후진 작동되도록 설치되는 것으로, 구동 모터(34a)에 대향하는 양측으로 각각 설치될 수 있다. 이러한 로드부재(34b)의 돌출된 단부에는 절개부(31)의 개구된 가장자리에 연결될 수 있다. The
이에 따라, 구동 모터(34a)의 구동에 따라 로드부재(34b)가 전진 작동되면 절개부(31)의 개구된 크기는 증대된다. 이와 같이, 절개부(31)의 개구된 크기가 증대되면, 가변부(32)의 단면적도 함께 증대된다.Accordingly, when the
도 4에 도시된 바와 같이, 가변부(32)는 구동 모터(34a)의 작동에 따른 로드부재(34b)의 전진 작동에 따라 절개부(31)의 크기가 증대되는 바, 가변부(32)의 전체 단면적의 증대도 함께 이루어질 수 있다. 여기서 구동 모터(34a)는 단계적으로 작동되는 것이 가능하여, 가변부(32)의 단면적의 가변 작동도 단계적으로 변화될 수 있다.As shown in FIG. 4, the
즉, 구동 모터(34a)의 로드부재(34b)의 전진 작동이 단계적으로 이루어지면, 가변부(32)의 단면적도 단계적으로 증가된다. 아울러, 구동 모터(34a)의 로드부재(34b)의 후진 작동이 단계적으로 이루어지면, 가변부(32)의 단면적도 단계적으로 감소될 수 있다. That is, when the forward operation of the
이러한 구동 모터(34a)의 구동 제어는 ECU의 제어 신호에 의해 작동 제어될 수 있다. 여기서 ECU는 차량에 설치된 전자제어유닛의 의미한다.The drive control of this
보다 구체적으로 설명하면, 먼저 ECU는 도로 주행 조건이 양호한 상태일 경우, 구동 모터(34a)를 구동하여 가변부(32)의 단면적을 감소시킨다. 이에 따라, 가변 에어 현가 장치(100)의 스프링 상수는 감소되어 부드러운 승차감의 구현이 가능하다. More specifically, first, when the road driving condition is good, the ECU drives the
그리고, ECU는 도로 주행 조건이 불량한 상태일 경우, 구동 모터(34a)를 구동하여 가변부(32)의 단면적으로 상대적으로 증가시킨다. 이에 따라, 가변 에어 현가 장치(100)의 스프링 상수는 증가되는 바, 차량의 수직 방향의 변위의 억제 작용에 따라 안정적인 승차감의 구현이 가능하다. In addition, the ECU drives the driving
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 에어 현가 장치를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다. 도 1 내지 도 4와 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다. 5 is a perspective view of a main part schematically showing a variable air suspension device according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals as in FIGS. 1 to 4 denote the same or similar members of the same or similar function. Hereinafter, detailed descriptions of the same reference numbers will be omitted.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 에어 현가 장치(200)의 가변 실린더(130)는 가변부(132)가 적어도 2개 이상으로 설치된다. As shown in FIG. 5, the
즉, 가변부(132)는 인접한 상태에서 적어도 2개 이상이 독립적으로 단면적의 가변이 가능하도록 설치될 수 있다. 이에 따라 차량의 도로 주행 상태에 따라 가변부(132)의 직경을 보다 효과적으로 가변시키는 것이 가능하여, 가변 에어 현가 장치(200)의 스프링 상수의 변동이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.That is, at least two of the
한편, 복수개의 가변부(132)들 사이는 탄성부재(134)로 연결될 수 있다. Meanwhile, between the plurality of
탄성부재(134)는 본 실시예에서 가변부(132)들 사이에서 신축 가능하게 연결되는 주름관으로 적용될 수 있다. 이와 같이, 탄성부재(134)가 가변부(32)들 사이에 설치되어, 복수개의 가변부(132)들의 단면적의 변화에 따른 단면적의 차이가 발생되는 부분을 보상하는 것이 가능하다.The
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto, and it is possible to implement various modifications within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings. It is natural to fall within the scope of the invention.
10...캐니스터 12...마운트부
12a..마운트 브라켓 12b..마운트 러버
12c..마운트 컵 12d..완충 러버
20...고정 실린더 30...가변 실린더
31...절개부 32...가변부
34...가압부 34a..구동 모터
34b..로드부재 40...피스톤
50...에어 슬리브10...
12a..mount
12c..
20... fixed
31...
34...
34b..
50...air sleeve
Claims (7)
차축에 연결되는 고정 실린더와 상기 고정 실린더에 설치되며 직경이 가변되는 가변 실린더를 포함하는 피스톤; 및
상기 피스톤과 상기 캐니스터의 사이를 밀폐하며, 상기 피스톤의 작동에 따라 신축되고 내부에는 압축 공기가 충진되는 에어 슬리브;
를 포함하고,
상기 가변 실린더는,
상기 고정 실린더에 연결되며 측면에는 일부분이 절개된 절개부가 형성되는 탄성 재질의 가변부; 및
상기 가변부의 상기 절개부의 절개된 가장자리에 연결되어 상기 절개부의 절개된 크기를 가변시켜, 상기 가변부의 단면적을 가변시키는 가압부;
를 포함하는 가변 에어 현가 장치.A canister connected to the vehicle body-side frame;
A piston including a fixed cylinder connected to the axle and a variable cylinder installed on the fixed cylinder and having a variable diameter; And
An air sleeve that seals between the piston and the canister, expands and contracts according to the operation of the piston, and filled with compressed air therein;
Including,
The variable cylinder,
A variable part made of an elastic material connected to the fixed cylinder and having a cut-out part formed on a side surface thereof; And
A pressing part connected to the cut edge of the cut-out part of the variable part to change the cut-out size of the cut-out part to change the cross-sectional area of the variable part;
Variable air suspension comprising a.
상기 가압부는,
상기 절개부에 설치되는 구동 모터; 및
상기 구동 모터에 대향하는 양측으로 각각 돌출되며, 돌출된 단부는 상기 절개부의 개구된 가장자리에 연결되는 로드부재;
를 포함하는 가변 에어 현가 장치.The method of claim 1,
The pressing part,
A drive motor installed in the cutout portion; And
A rod member protruding to both sides opposite to the driving motor, and having a protruding end connected to an opened edge of the cutout portion;
Variable air suspension comprising a.
상기 가변부의 내부에는 상기 에어 슬리브의 상기 압축 공기의 압력과 동일한 압력의 압축 공기가 충진되는 가변 에어 현가 장치.The method of claim 1,
A variable air suspension device in which compressed air having a pressure equal to the pressure of the compressed air of the air sleeve is filled inside the variable part.
상기 가변 실린더는 적어도 2개 이상으로 상기 고정 실린더에 설치되는 가변 에어 현가 장치.The method of claim 4,
At least two variable cylinders are installed on the fixed cylinder.
상기 가변 실린더는, 상기 가변부들의 사이 부분이 탄성부재로 연결되는 가변 에어 현가 장치.The method of claim 5,
In the variable cylinder, a variable air suspension device in which a portion between the variable portions is connected by an elastic member.
상기 탄성부재는 상기 가변부들 사이를 신축 가능하게 연결하는 주름관인 가변 에어 현가 장치.
The method of claim 6,
The elastic member is a variable air suspension device that is a corrugated pipe connecting the variable portions in a flexible manner.
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