KR102472771B1 - 에어 서스펜션 장치 - Google Patents

Abstract

공기를 압축하는 컴프레서와, 공기를 저류하는 탱크와, 탱크 내의 압축 공기를 컴프레서의 흡기측에 공급하는 탱크측 흡입 관로와, 컴프레서의 토출측과 탱크를 연결하는 탱크용 관로와, 컴프레서의 토출측에 에어 드라이어를 통해 접속되는 에어 서스펜션과, 탱크측 흡입 관로에 설치되는 흡기 전자 밸브와, 탱크용 관로에 설치되는 복귀 전자 밸브와, 컴프레서의 토출측과 에어 드라이어 사이에서 분기되어 설치되고, 배기 전자 밸브를 밸브 개방함으로써 대기에 접속되는 배기 관로를 구비하고 있다.

Description

에어 서스펜션 장치

본 발명은 예컨대 4륜 자동차 등의 차량에 탑재되는 에어 서스펜션 장치에 관한 것이다.

차량의 차고 조정을 행하기 위한 에어 서스펜션 장치에는, 오픈 타입과 클로즈드 타입이 있고, 오픈 타입의 것은, 시스템 구성이 간소하여, 구성 부품을 적게 할 수 있다고 하는 이점이 있다. 그러나, 공기를 대기압 상태로부터 압축하기 위해서, 압축 공기를 원하는 압력까지 승압시키는 데 시간이 걸려 버린다. 한편, 클로즈드 타입의 에어 서스펜션 장치(예컨대, 특허문헌 1 참조)는, 흡입 공기의 압력을 대기압보다 높게 할 수 있기 때문에, 압축 공기를 단시간에 원하는 압력까지 승압할 수 있다고 하는 이점이 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2011-168271호 공보

그런데, 특허문헌 1에서는, 고가의 삼방 전자 밸브를 이용하여 압축 공기의 유동 방향을 전환하는 구성이기 때문에, 예컨대 탱크 내의 압축 공기가 누설되기 쉽고, 제조 비용도 많아진다고 하는 문제가 있다. 또한, 에어 드라이어의 재생을 행하는 데 있어서의 효율을 반드시 향상시킬 수 없다고 하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 압축 공기의 누설을 억제하고, 에어 드라이어의 재생을 효율적으로 행할 수 있도록 한 에어 서스펜션 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 에어 서스펜션 장치는, 공기를 압축하는 컴프레서와, 공기를 저류하도록 구성된 탱크와, 상기 탱크 내의 압축 공기를 상기 컴프레서의 흡입측에 공급하는 제1 통로와, 상기 컴프레서의 토출측과 상기 탱크를 연결하는 제2 통로와, 상기 컴프레서의 토출측에 에어 드라이어를 통해 접속되는 에어 서스펜션과, 상기 제1 통로에 설치되는 제1 밸브와, 상기 제2 통로에 설치되는 제2 밸브와, 상기 컴프레서의 토출측과 상기 에어 드라이어 사이에서 분기되어 설치되고, 제3 밸브를 밸브 개방함으로써 대기에 접속되는 제3 통로를 구비하고, 상기 제1 밸브, 제2 밸브를 밸브 폐쇄하고, 상기 제3 밸브를 밸브 개방함으로써, 상기 에어 서스펜션 내의 압축 공기를 통해 상기 드라이어를 재생 가능한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 에어 드라이어의 재생을 효율적으로 행할 수 있고, 압축 공기의 누설도 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 에어 서스펜션 장치의 전체 구성을 도시한 회로도이다.
도 2는 컨트롤러를 포함한 에어 서스펜션 장치의 제어 블록도이다.
도 3은 컨트롤러에 의한 차고 조정의 제어 처리를 도시한 흐름도이다.
도 4는 탱크로부터 압축 공기를 흡입하여 차고를 올리는 제어 상태를 도시한 에어 서스펜션 장치의 회로도이다.
도 5는 에어 서스펜션으로부터 압축 공기를 탱크를 향해 축압(蓄壓)하도록 배출하여 차고를 낮추는 상태를 도시한 에어 서스펜션 장치의 회로도이다.
도 6은 차고를 낮추기 위해서 에어 서스펜션으로부터 압축 공기를 외부로 방출하여 에어 드라이어를 재생하는 상태를 도시한 에어 서스펜션 장치의 회로도이다.
도 7은 제2 실시형태에 따른 에어 서스펜션 장치의 전체 구성을 도시한 회로도이다.
도 8은 제3 실시형태에 따른 에어 서스펜션 장치의 전체 구성을 도시한 회로도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 에어 서스펜션 장치를, 4륜 자동차 등의 차량에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면의 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.

여기서, 도 1 내지 도 6은 제1 실시형태를 도시하고 있다. 도면에 있어서, 합계 4개의 에어 서스펜션(1)은, 차량의 좌측 전륜(FL), 우측 전륜(FR), 좌측 후륜(RL), 우측 후륜(RR)측에서, 차량의 각 차축측과 차체측(모두 도시하지 않음) 사이에 설치되어 있다. 이들의 에어 서스펜션(1)은, 후술하는 에어실(1C) 내에 압축 공기가 급배(給排)됨으로써, 에어실(1C)의 확장, 축소에 따라 차고 조정을 행하는 공기압 기기이다.

각 에어 서스펜션(1)은, 예컨대 차량의 차축측에 부착되는 실린더(1A)와, 상기 실린더(1A) 내로부터 축 방향으로 신축 가능하게 돌출되고 돌출단측이 상기 차체측에 부착되는 피스톤 로드(1B)와, 상기 피스톤 로드(1B)의 돌출단측과 실린더(1A) 사이에 신축 가능하게 설치되어 공기 스프링으로서 작동하는 에어실(1C)에 의해 구성되어 있다. 각 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)은, 후술하는 분기관(10A)으로부터 압축 공기가 급배됨으로써 축 방향으로 확장 및 수축된다. 이때, 각 에어 서스펜션(1)은, 피스톤 로드(1B)가 실린더(1A) 내로부터 축 방향으로 신축하여 차량의 높이(차고)를, 상기 압축 공기의 급배량에 따라 조정한다.

컴프레서 장치(2)는, 공기를 압축하여 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)에 압축 공기를 공급하는 장치이다. 여기서, 컴프레서 장치(2)는, 컴프레서 본체로서의 컴프레서(3)와, 상기 컴프레서(3)를 구동, 정지하는 전동 모터(4)와, 컴프레서(3)의 흡입측(3A)[이하, 흡기측(3A)이라고 함]에 접속된 흡기 관로(5)와, 컴프레서(3)의 토출측(3B)에 접속된 급배 관로(6)와, 상기 급배 관로(6)에 설치된 에어 드라이어(7) 및 슬로우 리턴 밸브(8)와, 후술하는 흡기 밸브(9), 탱크측 흡입 관로(13), 흡기 전자 밸브(14), 탱크용 관로(15), 복귀 전자 밸브(16), 급배 전환 밸브(17), 환류 관로(18), 배기 관로(19) 및 배기 전자 밸브(20) 등을 포함하여 구성되어 있다.

컴프레서 본체로서의 컴프레서(3)는, 그 흡기측(3A)으로부터 공기를 흡입하면서, 압축 공기를 생성하는 것으로, 예컨대 왕복동식 압축기 또는 스크롤식 압축기 등에 의해 구성되어 있다. 컴프레서(3)로부터 발생한 압축 공기는, 공기압 기기인 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)에 공급된다. 컴프레서(3)는, 구동원으로서의 전동 모터(4)에 의해 회전 구동된다. 전동 모터(4)는, 후술하는 컨트롤러(22)(도 2 참조)에 의해 구동, 정지가 제어된다. 또한, 전동 모터(4)는, 예컨대 리니어 모터 등의 구동원을 이용해도 좋다.

컴프레서(3)의 흡기측(3A)에는, 흡기 관로(5)가 접속되고, 컴프레서(3)의 토출측(3B)에는, 급배 관로(6)가 접속되어 있다. 이 급배 관로(6)는, 일단측이 컴프레서(3)의 토출측(3B)에 접속되고, 타단측은 후술하는 급배 전환 밸브(17)를 통해 공기 도관(10)에 접속되어 있다. 급배 관로(6)의 도중 위치에는, 에어 드라이어(7)와 슬로우 리턴 밸브(8)가 설치되어 있다.

컴프레서 장치(2)의 흡기 관로(5)는, 컴프레서(3)의 흡기 통로를 구성하고, 접속점(5A)의 위치에는, 후술하는 탱크측 흡입 관로(13)와 환류 관로(18)가 접속되어 있다. 또한, 탱크측 흡입 관로(13)와 환류 관로(18)는, 접속점(5A) 전, 후에서 흡기 관로(5)에 대해 따로따로 접속해도 좋은 것은 물론이다.

흡기 관로(5)는, 그 일단측이 컴프레서 장치(2)[컴프레서(3)]의 외부로 개구되는 흡기 포트(5B)가 되고, 이 흡기 포트(5B)에는, 공기 중의 진애(塵埃) 등을 제거하는 필터(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 흡기 포트(5B)는, 컴프레서(3)의 구동 시에 외기를 흡기측(3A)으로 흡입시키기 위한 포트이다. 흡기 관로(5)의 타단측은, 컴프레서(3)의 흡기측(3A)에 접속되고, 흡기 관로(5)의 도중에는, 흡기 밸브(9)가 설치되어 있다.

흡기 밸브(9)는, 흡기 관로(5)의 도중에서, 접속점(5A)과 흡기 포트(5B) 사이에 설치되어 있다. 이 흡기 밸브(9)는, 흡기 포트(5B)를 통해 대기로부터 공기를 흡기하도록 구성된 체크 밸브이다. 즉, 체크 밸브를 포함하는 흡기 밸브(9)는, 접속점(5A)의 위치에서 컴프레서(3)의 흡기측(3A)의 압력이 대기압 이하가 되었을 때에 밸브 개방되어, 흡기 포트(5B)를 통해 외부(대기)로부터 공기를 흡기하도록 구성되어 있다.

흡기 밸브(9)는, 소위 흡입 밸브로서 기능하는 것으로, 흡기 포트(5B)로부터 흡기 관로(5) 내[즉, 흡기 관로(5)의 접속점(5A)측]를 향해 공기가 유통되는 것을 허락하고, 역방향의 흐름을 저지하는 역지 밸브에 의해 구성되어 있다. 이 때문에, 흡기 관로(5) 내[즉, 흡기 관로(5)의 접속점(5A)측]의 압력이 대기압보다 높은 압력[정압(正壓)]이 되었을 때에는, 흡기 밸브(9)가 밸브 폐쇄 상태가 되고, 컴프레서(3)의 흡기측(3A)에는, 에어 서스펜션(1) 또는 탱크(12)로부터의 압축 공기가 탱크측 흡입 관로(13), 흡기 전자 밸브(14) 또는 환류 관로(18)를 통해 공급(흡입)된다.

급배 관로(6)는, 컴프레서(3)로부터 발생한 압축 공기를 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)에 급배하는 급배 통로를 구성하고 있다. 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)에 공급된 압축 공기는, 차고를 낮출 때에 에어실(1C)로부터 급배 관로(6), 슬로우 리턴 밸브(8)의 스로틀(8A)을 통해, 예컨대 에어 드라이어(7)를 역류하도록 배출되거나, 후술하는 탱크(12) 내에 탱크용 관로(15) 및 복귀 전자 밸브(16)를 통해 방출하도록 배출되거나 한다.

또한, 급배 관로(6)에는, 컴프레서(3)의 토출측(3B)과 에어 드라이어(7) 사이에 위치하는 접속점(6A)으로부터 배기 관로(19)가 분기되어 설치되어 있다. 슬로우 리턴 밸브(8)와 급배 전환 밸브(17) 사이에 위치하는 급배 관로(6)의 접속점(6B)으로부터는, 탱크용 관로(15)가 분기되어 설치되어 있다. 환언하면, 에어 드라이어(7) 및 슬로우 리턴 밸브(8)는, 접속점(6A, 6B) 사이가 되는 위치에서 급배 관로(6)에 설치되어 있다.

에어 드라이어(7)는, 급배 관로(6)의 도중에 개재되어 설치된 공기 건조 수단을 구성하고 있다. 이 에어 드라이어(7)는, 예컨대 실리카 겔 등의 수분 흡착제(도시하지 않음) 등을 내장하고, 컴프레서(3)의 토출측(3B)과 슬로우 리턴 밸브(8) 사이에 배치되어 있다. 슬로우 리턴 밸브(8)는, 스로틀(8A)과 체크 밸브(8B)의 병렬 회로에 의해 구성되고, 후술하는 순방향 흐름에 대해서는, 체크 밸브(8B)가 밸브 개방되어 압축 공기의 유량을 줄이는 일은 없다. 그러나, 역방향의 흐름에 대해서는 체크 밸브(8B)가 밸브 폐쇄되고, 이때의 압축 공기는 스로틀(8A)에 의해 유량이 줄어들기 때문에, 에어 드라이어(7) 내를 천천히 소유량으로 역류하는 것이다.

에어 드라이어(7)는, 컴프레서(3)에서 발생한 고압의 압축 공기가 에어 서스펜션(1)측을 향해 급배 관로(6) 내를 순방향으로 유통할 때에, 이 압축 공기를 내부의 수분 흡착제에 접촉시킴으로써 수분을 흡착하여, 건조한 압축 공기를 에어실(1C)을 향해 공급한다. 한편, 에어 서스펜션(1)[에어실(1C)]으로부터 배출된 압축 공기(배기)가 에어 드라이어(7)[급배 관로(6)] 내를 역방향으로 유통할 때에는, 건조한 에어가 에어 드라이어(7) 내를 역류하기 때문에, 에어 드라이어(7) 내의 수분 흡착제는, 이 건조 에어에 의해 수분이 탈착된다. 이에 의해, 에어 드라이어(7)의 수분 흡착제는 재생되어, 다시 수분을 흡착 가능한 상태로 복귀된다.

에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)은, 공기 도관(10) 및 급배 전환 밸브(17)를 통해 컴프레서(3)의 급배 관로(6)에 접속되어 있다. 여기서, 공기 도관(10)에는, 복수 개(예컨대, 4개)의 분기관(10A)이 서로 분기되어 설치되어 있다. 각 분기관(10A)의 선단측은, 각각이 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)에 착탈 가능하게 접속되어 있다. 에어 드라이어(7)와 에어 서스펜션(1)을 연결하는 제4 통로는, 예컨대 급배 관로(6)의 일부와 공기 도관(10)에 의해 구성되고, 이 제4 통로에는 제4 밸브[후술하는 급배 전환 밸브(17)]가 설치되어 있다.

압축 공기의 급배기 밸브(11)는, 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)에 대한 압축 공기의 급배를 제어하기 위해서, 각 분기관(10A)의 도중에 설치되어 있다. 급배기 밸브(11)는, 예컨대 2 포트 2 위치의 전자식 전환 밸브(솔레노이드 밸브)에 의해 구성되어 있다. 급배기 밸브(11)는, 통상 시에는 밸브 폐쇄 위치(a)에 놓이고, 후술하는 컨트롤러(22)로부터의 제어 신호에 의해 여자(勵磁)되면, 밸브 폐쇄 위치(a)로부터 밸브 개방 위치(b)로 전환된다.

또한, 각 급배기 밸브(11)는, 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)과 분기관(10A) 사이에 접속하여 설치하는 구성이어도 좋다. 또한, 급배기 밸브(11)는, 릴리프 밸브(안전 밸브)로서의 기능을 갖고 있다. 이 때문에, 에어실(1C) 내의 압력이 릴리프 설정압을 초과하면, 급배기 밸브(11)는 소자(消磁)한 채로도, 밸브 폐쇄 위치(a)로부터 밸브 개방 위치(b)로 릴리프 밸브로서 일시적으로 전환되어, 이때의 과잉압을 공기 도관(10) 내에 방출할 수 있다.

압축 공기를 저류하는 탱크(12)는, 예컨대 가요성 호스 등을 포함하는 접속관(12A)을 갖고 있다. 이 접속관(12A)은, 한쪽의 단부가 탱크(12)에 분리 가능하게 접속되고, 다른 쪽의 단부가 후술하는 탱크측 흡입 관로(13)와 탱크용 관로(15)에 접속되어 있다. 탱크(12)의 접속관(12A)은, 컴프레서(3)의 흡기측(3A)에 제1 통로로서의 탱크측 흡입 관로(13)를 통해 접속되어 있다. 이 탱크측 흡입 관로(13)는, 한쪽의 단부가 탱크(12)[접속관(12A)]에 접속되고, 다른 쪽의 단부가 접속점(5A)의 위치에서 흡기 관로(5)에 접속되어 있다. 즉, 접속점(5A)은, 컴프레서(3)의 흡기측(3A)과 흡기 밸브(9) 사이가 되는 위치에서, 탱크측 흡입 관로(13)가 흡기 관로(5)로부터 분기되도록 흡기 관로(5)를 탱크측 흡입 관로(13)에 접속하고 있다.

탱크측 흡입 관로(13)에는, 탱크(12) 내의 압축 공기를 컴프레서(3)의 흡기측(3A)에 공급, 정지하기 위한 흡기 전자 밸브(14)가 설치되어 있다. 이 흡기 전자 밸브(14)는, 예컨대 2 포트 2 위치의 전자식 전환 밸브(솔레노이드 밸브)에 의해 구성되어 있다. 흡기 전자 밸브(14)는, 통상 시에는 밸브 폐쇄 위치(c)에 놓이고, 컨트롤러(22)로부터의 제어 신호에 의해 여자되면, 밸브 폐쇄 위치(c)로부터 밸브 개방 위치(d)로 전환된다. 또한, 흡기 전자 밸브(14)는, 전술한 급배기 밸브(11)와 마찬가지로, 릴리프 밸브(안전 밸브)로서의 기능을 갖고 있다.

흡기 전자 밸브(14)는, 밸브 폐쇄 위치(c)와 밸브 개방 위치(d)를 포함하는 온·오프식의 이방 전자 밸브로, 범용성이 높은 전자식 전환 밸브를 채용할 수 있고, 예컨대 삼방 전자 밸브와 같은 고가의 밸브를 불필요하게 할 수 있다. 또한, 후술하는 복귀 전자 밸브(16) 및 배기 전자 밸브(20)에 대해서도, 흡기 전자 밸브(14)와 마찬가지로, 범용성이 높은 이방 전자 밸브를 채용할 수 있다.

또한, 탱크(12)의 접속관(12A)은, 컴프레서(3)의 토출측(3B)에 제2 통로로서의 탱크용 관로(15)를 통해 접속되어 있다. 이 탱크용 관로(15)는, 한쪽의 단부가 탱크(12)[접속관(12A)]에 접속되고, 다른 쪽의 단부가 접속점(6B)의 위치에서 급배 관로(6)로부터 분기되도록 접속되어 있다. 즉, 접속점(6B)은, 슬로우 리턴 밸브(8)와 급배 전환 밸브(17) 사이가 되는 위치에서 탱크용 관로(15)를 급배 관로(6)로부터 분기시키도록, 급배 관로(6)를 탱크용 관로(15)에 접속하고 있다.

탱크용 관로(15)에는, 탱크(12) 내의 압축 공기를 급배 관로(6) 내로 복귀시키도록 공급, 정지하기 위한 복귀 밸브로서의 복귀 전자 밸브(16)가 설치되어 있다. 이 복귀 전자 밸브(16)는, 예컨대 2 포트 2 위치의 이방 전자 밸브(솔레노이드 밸브)에 의해 구성되어 있다. 복귀 전자 밸브(16)는, 통상 시에는 밸브 폐쇄 위치(e)에 놓이고, 컨트롤러(22)로부터의 제어 신호에 의해 여자되면, 밸브 폐쇄 위치(e)로부터 밸브 개방 위치(f)로 전환된다. 복귀 전자 밸브(16)의 밸브 개방 시에는, 예컨대 에어 서스펜션(1) 내의 압축 공기를 탱크용 관로(15)를 통해 탱크(12) 내로 복귀시키도록 축압할 수 있다. 또한, 복귀 전자 밸브(16)는, 전술한 급배기 밸브(11)와 마찬가지로, 릴리프 밸브(안전 밸브)로서의 기능을 갖고 있다.

급배 전환 밸브(17)는, 에어 드라이어(7)와 에어 서스펜션(1)을 연결하는 제4 통로[예컨대, 급배 관로(6)의 일부와 공기 도관(10)]에 설치되는 제4 밸브를 구성하고 있다. 여기서, 급배 전환 밸브(17)는, 에어 서스펜션(1)측의 공기 도관(10)을 급배 관로(6) 또는 환류 관로(18)에 대해 선택적으로 접속하는 밸브로, 예컨대 3 포트 2 위치의 전자식 방향 전환 밸브(즉, 삼방 전자 밸브)에 의해 구성되어 있다. 즉, 급배 전환 밸브(17)는, 컴프레서(3)에서 발생한 압축 공기를 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)에 공급하거나, 에어실(1C) 내의 압축 공기를 급배 관로(6)를 통해 배출하거나 하는 급배 위치(g)와, 에어실(1C) 내의 압축 공기를 환류 관로(18)를 통해 컴프레서(3)의 흡기측(3A)으로 환류시키는 환류 위치(h)로 선택적으로 전환된다.

환류 관로(18)는, 컴프레서(3), 급배 관로(6), 에어 드라이어(7) 및 슬로우 리턴 밸브(8)를 우회하여 설치된 바이패스 통로이고, 그 한쪽의 단부는 급배 전환 밸브(17)를 통해 에어 서스펜션(1)측의 공기 도관(10)에 접속 가능하게 되어 있다. 환류 관로(18)의 다른 쪽의 단부는, 접속점(5A)의 위치에서 흡기 관로(5)에 접속되어 있다. 이 때문에, 급배 전환 밸브(17)가 환류 위치(h)로 전환되었을 때에, 환류 관로(18)는, 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)로부터 배출되는 압축 공기를, 급배 관로(6)를 우회시키도록 컴프레서(3)의 흡기측(3A)으로 환류시킨다.

배기 관로(19)는, 급배 관로(6) 내의 압축 공기를 외부로 배기하기 위한 제3 통로이고, 그 도중에는 배기 전자 밸브(20)가 설치되어 있다. 배기 관로(19)는, 한쪽의 단부가 접속점(6A)의 위치에서 급배 관로(6)에 접속되어 있다. 배기 관로(19)의 다른 쪽의 단부는, 배기 포트(19A)가 되어 컴프레서 장치(2)의 외부로 연장되고, 배기 포트(19A)의 선단은 외기에 개방된다.

배기 밸브로서의 배기 전자 밸브(20)는, 제3 통로로서의 배기 관로(19)에 설치되어 있다. 이 배기 전자 밸브(20)는, 예컨대 2 포트 2 위치의 이방 전자 밸브(솔레노이드 밸브)에 의해 구성되어 있다. 배기 전자 밸브(20)는, 통상 시에는 밸브 폐쇄 위치(i)에 놓이고, 컨트롤러(22)로부터의 제어 신호에 의해 여자되면, 밸브 폐쇄 위치(i)로부터 밸브 개방 위치(j)로 전환된다.

배기 전자 밸브(20)의 밸브 개방 시에는, 에어 서스펜션(1) 내의 압축 공기를 급배 관로(6), 슬로우 리턴 밸브(8)의 스로틀(8A), 에어 드라이어(7), 배기 관로(19)를 통해 배기 포트(19A)로부터 외부로 배기(개방)할 수 있다. 또한, 배기 전자 밸브(20)의 밸브 개방 시에는, 탱크(12) 내의 압축 공기를 탱크용 관로(15), 복귀 전자 밸브(16), 급배 관로(6), 슬로우 리턴 밸브(8)의 스로틀(8A), 에어 드라이어(7), 배기 관로(19)를 통해 배기 포트(19A)로부터 외부로 배기(개방)하거나 할 수도 있다. 또한, 배기 전자 밸브(20)는, 전술한 급배기 밸브(11)와 마찬가지로 릴리프 밸브(안전 밸브)로서의 기능을 갖고 있다.

또한, 공기 도관(10)에는, 예컨대 각 분기관(10A)과 급배 전환 밸브(17) 사이가 되는 위치에 압력 검출기(21)가 설치되어 있다. 이 압력 검출기(21)는, 모든 급배기 밸브(11), 흡기 전자 밸브(14) 및 배기 전자 밸브(20)를 밸브 폐쇄하고, 급배 전환 밸브(17)를 급배 위치(g)로 복귀시킨 상태에서, 예컨대 복귀 전자 밸브(16)를 밸브 폐쇄 위치(e)로부터 밸브 개방 위치(f)로 전환했을 때에, 탱크(12) 내의 압력을 탱크용 관로(15)를 통해 검출한다. 또한, 흡기 전자 밸브(14), 복귀 전자 밸브(16) 및 배기 전자 밸브(20)를 밸브 폐쇄한 상태에서, 예컨대 급배기 밸브(11)의 적어도 어느 하나를 밸브 개방했을 때에는, 해당하는 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C) 내의 압력을 압력 검출기(21)에 의해 검출할 수 있다.

제어 수단으로서의 컨트롤러(22)는, 예컨대 마이크로 컴퓨터 등에 의해 구성되어 있다. 컨트롤러(22)의 입력측에는, 압력 검출기(21), 복수의 차고 센서(23)[즉, FL측, FR측, RL측, RR측 차고 센서(23)] 및 선택 스위치(24) 등이 접속되어 있다. FL측, FR측, RL측, RR측 차고 센서(23)는, 차량의 좌측 전륜(FL), 우측 전륜(FR), 좌측 후륜(RL), 우측 후륜(RR)측에서 각 에어 서스펜션(1)에 의한 차고를 개별적으로 검출한다. 선택 스위치(24)는, 예컨대 차고 조정을 행하는 데 있어서의 자동 모드, 또는 운전자가 기호에 따라 임의로 차고를 변경하는 선택 모드 등의 전환을 행하는 조작 스위치이다.

여기서, 선택 스위치(24)를 조작하여 차고 조정을 자동 모드로 행하도록 선택한 경우, 컨트롤러(22)는, FL측, FR측, RL측, RR측 차고 센서(23)로부터 출력되는 차고 검출 신호에 기초하여, 각각의 에어 서스펜션(1)이 목표 차고가 되는 설정 높이와 비교하여 높은지, 낮은지를 비교(판정)한다. 또한, 컨트롤러(22)는, 그 비교(판정) 결과에 기초하여, 차량의 좌측 전륜(FL), 우측 전륜(FR), 좌측 후륜(RL), 우측 후륜(RR)측에서 각 에어 서스펜션(1)에 의한 차고 조정을 개별적으로 행하는 것이다.

컨트롤러(22)의 출력측은, 컴프레서(3)의 전동 모터(4)와, FL측, FR측, RL측, RR측의 급배기 밸브(11)와, 흡기 전자 밸브(14), 복귀 전자 밸브(16), 급배 전환 밸브(17) 및 배기 전자 밸브(20) 등에 접속되어 있다. 또한, 컨트롤러(22)는, 예컨대 데이터 통신에 필요한 회선망인 CAN(Controller Area Network) 등을 통해 다른 컨트롤러(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 이에 의해, 컨트롤러(22)는 다른 컨트롤러와의 사이에서, 예컨대 외기온(주위 온도), 일시 정보, 적재 중량 등의 하중 정보를 포함한 여러 가지 차량 정보를 입, 출력할 수 있다.

또한, 컨트롤러(22)는, ROM, RAM, 비휘발성 메모리 등을 포함하는 메모리(22A)를 갖고 있다. 이 메모리(22A)에는, 예컨대 도 3에 도시된 차고 조정용의 제어 처리를 행하기 위한 프로그램과, 에어 드라이어(7)의 재생 처리를 행하는 타이밍인지의 여부를 판정하는 판정 처리 맵 등이 저장되어 있다. 즉, 에어 드라이어(7)의 수분 흡착제는, 정기적으로 재생 처리를 행하지 않으면, 흡착한 수분이 포화 상태에 도달하여 본래의 기능을 달성할 수 없게 된다. 이 때문에, 메모리(22A)는, 컴프레서(3)가 외기를 흡입하는 시간, 횟수 등을 기억해 두고, 컨트롤러(22)는, 이 기억 내용에 기초하여 맵 연산 등을 행함으로써, 에어 드라이어(7)의 재생 처리를 행하는 타이밍의 판정 처리를, 도 3 중의 단계 7과 같이 실행한다.

컨트롤러(22)는, 각 차고 센서(23) 및 선택 스위치(24) 등으로부터의 신호에 기초하여, 전동 모터(4)의 구동 제어를 행하고, 각 급배기 밸브(11), 흡기 전자 밸브(14), 복귀 전자 밸브(16), 급배 전환 밸브(17) 및 배기 전자 밸브(20) 등에 제어 신호를 출력하여, 이들의 밸브(11, 14, 16, 17, 20)(구체적으로는, 각 솔레노이드)를 개별적으로 여자하거나, 소자하거나 한다. 이에 의해, 급배기 밸브(11)는, 도시된 밸브 폐쇄 위치(a)와 밸브 개방 위치(b) 중 어느 하나로 전환되고, 흡기 전자 밸브(14), 복귀 전자 밸브(16), 급배 전환 밸브(17) 및 배기 전자 밸브(20)도, 각각 어느 하나의 위치로 전환되는 것이다.

제1 실시형태에 따른 에어 서스펜션 장치는, 전술과 같은 구성을 갖는 것으로, 차고 조정을 자동 모드로 행하도록 선택 스위치(24)를 조작한 경우를 예로 들어, 그 작동에 대해 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(22)에 의한 차고 조정의 제어 처리가 개시되면, 단계 1에서 차고 센서(23)로부터의 검출 신호에 의해 차고를 판독한다. 다음의 단계 2에서는, 이때의 차고가 상기 자동 모드에 의한 설정 높이(목표 높이)보다 낮은지의 여부를 판정한다. 단계 2에서 「YES」라고 판정했을 때에는, 차고를 설정 높이까지 올리도록, 단계 3에서 차고 올림 제어를 실행한다.

도 4는 차고 올림 제어의 구체예를 도시하고 있다. 즉, 컨트롤러(22)는, 흡기 전자 밸브(14)를 밸브 폐쇄 위치(c)로부터 밸브 개방 위치(d)로 전환하여 밸브 개방 상태로 하고, 전동 모터(4)에 의해 컴프레서(3)를 구동하며, 에어 서스펜션(1)의 급배기 밸브(11)를 밸브 개방 위치(b)로 전환한다. 도 4 중에서는, 4륜 전부의 에어 서스펜션(1)으로 차고 올림 제어를 행하는 경우를 예시하고 있다. 이것은 대표예를 나타내고 있을 뿐이며, 4륜의 에어 서스펜션(1) 중, 적어도 어느 하나의 에어 서스펜션(1)으로 차고 올림 제어를 행하는 구성으로 해도 좋다.

상기한 전환 제어에 의해, 탱크(12) 내의 압축 공기는, 도 4 중의 화살표를 따라 탱크측 흡입 관로(13)로 유출되고, 컴프레서(3)의 작동에 따라 흡기측(3A)으로부터 흡입된다. 그리고, 컴프레서(3)의 토출측(3B)으로부터 토출된 압축 공기는, 도 4 중의 화살표를 따라 에어 드라이어(7), 슬로우 리턴 밸브(8)의 체크 밸브(8B), 급배 전환 밸브(17)를 통해 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)에 공급된다. 이에 의해, 에어 서스펜션(1)은 차고를 상승 방향으로 구동할 수 있다. 이와 같이, 차고의 상승 시에는, 컴프레서(3)로 압축된 공기는, 에어 드라이어(7)를 통과함으로써 건조되고, 건조 상태의 압축 공기가 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C) 내에 공급된다.

이 경우, 컴프레서(3)는, 탱크(12)에 저축한 압축 공기를 흡기측(3A)으로부터 흡입하면서, 토출측(3B)에 보다 높은 압력의 압축 공기를 발생시킬 수 있고, 이 압축 공기를 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C) 내에 신속히 공급할 수 있다. 환언하면, 컴프레서(3)는, 대기압 상태의 공기가 아니라, 미리 압축된 탱크(12) 내의 압축 공기를 흡입하여, 보다 높은 압력의 압축 공기를 생성할 수 있기 때문에, 압축 공기의 승압 시간을 짧게 할 수 있고, 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)을 조기에 신장(상승)시킬 수 있다.

이 동안, 탱크(12) 내의 압축 공기는, 컴프레서(3)의 흡기측(3A)에 흡입되기 때문에, 탱크(12) 내의 압력은 점차 저하된다. 이 상태에서, 만일 탱크(12)의 내압이 부압 경향이 되었다고 해도, 흡기 밸브(9)(체크 밸브)가 자동적으로 밸브 개방되기 때문에, 컴프레서(3)의 압축 운전을 계속할 수 있다. 즉, 흡기 밸브(9)는, 예컨대 접속점(5A)측이 대기압 이하가 되면 밸브 개방되도록 설정함으로써, 컴프레서(3)는 압축에 부족한 공기를 흡기 포트(5B)로부터 흡입하여, 필요한 흡입 공기량을 확보할 수 있다.

이 때문에, 컴프레서(3)는, 흡기 포트(5B), 흡기 관로(5)를 통해 외기로부터 공기를 흡기하면서, 압축 공기를 급배 관로(6), 에어 드라이어(7) 및 급배 전환 밸브(17)를 통해 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)에 공급할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 차고 올림 제어의 상태에서, 만일 흡기 전자 밸브(14)를 밸브 폐쇄 위치(c)로 복귀시켜 밸브 폐쇄시킨 경우에도, 컴프레서(3)는, 흡기 포트(5B), 흡기 관로(5)를 통해 외기로부터 공기를 흡기하면서, 이것을 압축할 수 있고, 압축 공기를 급배 관로(6), 에어 드라이어(7) 및 급배 전환 밸브(17)를 통해 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)에 공급할 수 있다.

다음의 단계 4에서는, 차고 센서(23)로부터의 검출 신호에 의해 차고를 판독한다. 다음의 단계 5에서는, 이때의 차고가 목표 높이(설정 높이)에 도달하고 있는지의 여부를 판정한다. 단계 5에서 「YES」라고 판정했을 때에는, 차고가 목표의 설정 높이에 도달하고 있기 때문에, 차고 올림 제어가 완료되었다고 해서 차고 조정 처리를 종료한다. 또한, 단계 5에서 「NO」라고 판정했을 때에는, 상기 단계 2로 되돌아가서, 이 이후의 처리를 계속한다.

한편, 단계 2에서 「NO」라고 판정했을 때에는, 차고가 설정 높이 이상으로 되어 있기 때문에, 다음의 단계 6에서 차고가 설정 높이(목표 높이)보다 높은지의 여부를 판정한다. 단계 6에서 「YES」라고 판정했을 때에는, 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)로부터 압축 공기를 배기하여 차고를 낮추는 경우이다. 그래서, 다음의 단계 7에서는 에어 드라이어(7)의 재생 타이밍인지의 여부를 판정한다. 단계 7에서 「NO」라고 판정할 때에는, 에어 드라이어(7)의 재생 처리를 행할 필요가 없기 때문에, 다음의 단계 8에서 배기 전자 밸브(20)를 밸브 폐쇄한 채로, 도 5에 도시된 바와 같이 차고 낮춤 제어를 실행한다.

도 5의 차고 낮춤 제어에서, 컨트롤러(22)는, 에어 서스펜션(1)의 급배기 밸브(11)를 밸브 폐쇄 위치(a)로부터 밸브 개방 위치(b)로 전환하여 밸브 개방 상태로 하고, 급배 전환 밸브(17)를 급배 위치(g)로부터 환류 위치(h)로 전환하며, 전동 모터(4)에 의해 컴프레서(3)를 구동하고, 복귀 전자 밸브(16)를 밸브 폐쇄 위치(e)로부터 밸브 개방 위치(f)로 전환한다. 이에 의해, 에어 서스펜션(1)[에어실(1C)] 내의 압축 공기는, 도 5 중에 도시된 화살표와 같이, 각 분기관(10A)[공기 도관(10)]으로부터 급배 전환 밸브(17)를 통해 환류 관로(18)로 유출되고, 컴프레서(3)의 작동에 따라 흡기측(3A)으로부터 흡입된다.

그리고, 컴프레서(3)의 토출측(3B)으로부터 토출된 압축 공기는, 에어 드라이어(7), 슬로우 리턴 밸브(8)의 체크 밸브(8B), 탱크용 관로(15) 및 복귀 전자 밸브(16)를 통해 탱크(12) 내에 방출하도록 충전된다. 즉, 에어 서스펜션(1)[에어실(1C)] 내의 압축 공기를 탱크(12) 내를 향해 강제적으로 방출함으로써, 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)을 축소시켜 차고를 낮출 수 있다.

그 후에는, 상기 단계 4에서 차고 센서(23)로부터의 검출 신호에 의해 차고를 판독하고, 단계 5에서는, 이때의 차고가 목표 차고(설정 높이)에 도달하고 있는지의 여부를 판정한다. 단계 5에서 「YES」라고 판정했을 때에는, 차고가 목표의 설정 높이에 도달하고 있기 때문에, 차고 낮춤 제어가 완료되었다고 해서 처리를 종료한다. 이때, 컴프레서(3)의 전동 모터(4)는, 압축 운전을 중단시키기 위해서 구동을 정지할 수 있다. 또한, 단계 5에서 「NO」라고 판정했을 때에는, 상기 단계 2로 되돌아가서, 이 이후의 처리를 계속한다.

한편, 단계 7에서 「YES」라고 판정했을 때에는, 에어 드라이어(7)의 재생 처리를 행해야 할 타이밍이고, 에어 드라이어(7)의 수분 흡착제는, 이대로 방치해 두면, 흡착한 수분이 포화 상태에 도달하여 본래의 기능을 달성할 수 없게 된다. 그래서, 다음의 단계 9에서는, 에어 드라이어(7)의 재생 처리를 행하기 위해서 배기 전자 밸브(20)를 밸브 개방하여, 도 6에 도시된 바와 같이 차고 낮춤 제어를 실행한다.

도 6의 차고 낮춤 제어에서, 컨트롤러(22)는, 급배 전환 밸브(17)를 급배 위치(g)로 복귀시킨 상태에서, 에어 서스펜션(1)의 급배기 밸브(11)를 밸브 폐쇄 위치(a)로부터 밸브 개방 위치(b)로 전환하여 밸브 개방 상태로 하고, 배기 전자 밸브(20)를 밸브 폐쇄 위치(i)로부터 밸브 개방 위치(j)로 전환한다. 이때, 컴프레서(3)의 전동 모터(4)는, 압축 운전을 중단시키기 위해서 구동 정지되어 있다.

이에 의해, 에어 서스펜션(1)[에어실(1C)] 내의 압축 공기는, 도 6 중에 도시된 화살표와 같이, 각 분기관(10A)[공기 도관(10)]으로부터 급배 전환 밸브(17)를 통해 급배 관로(6), 에어 드라이어(7) 내를 역류하고, 또한, 배기 관로(19) 및 배기 전자 밸브(20)를 통해 배기 포트(19A)로부터 직접적으로 외기로 배출된다.

이 경우, 급배 관로(6)의 도중에 설치한 슬로우 리턴 밸브(8)는 체크 밸브(8B)가 밸브 폐쇄된 상태가 되고, 도 6 중의 화살표를 따라 역류하는 압축 공기는, 스로틀(8A)에 의해 유량이 줄어들기 때문에, 에어 드라이어(7) 내를 천천히 소유량으로 역류하게 된다. 이 때문에, 에어 서스펜션(1)[에어실(1C)]으로부터 배출된 압축 공기(배기)는, 에어 드라이어(7)[급배 관로(6)] 내를 역방향으로 유통할 때에, 건조한 에어가 에어 드라이어(7) 내를 역류하기 때문에, 에어 드라이어(7) 내의 수분 흡착제는, 이 건조 에어에 의해 수분이 탈착된다. 이에 의해, 에어 드라이어(7)의 수분 흡착제는 재생되어, 다시 수분을 흡착 가능한 상태로 복귀된다.

즉, 이때에 에어 서스펜션(1)[에어실(1C)]으로부터 배출되는 압축 공기는, 급배 관로(6)를 통해 에어 드라이어(7) 내를 역류하기 때문에, 에어 드라이어(7)의 수분 흡착제는, 에어 서스펜션(1)의 건조된 공기를 통과시킴으로써 재생되어, 에어 드라이어(7)의 재생을 효율적으로 행할 수 있다. 이에 의해, 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)을 축소시켜 차고를 낮출 때의 차고 하강 속도를 빠르게 할 수 있고, 효율적인 에어 드라이어(7)의 재생 처리를 실현할 수 있다.

이 경우도, 단계 4에서 차고를 판독하고, 단계 5에서 차고가 설정 높이에 도달했다고 판정했을 때에는, 에어 서스펜션(1)에 의한 차고 낮춤 동작을 정지시키고, 차고 조정 처리를 종료시킨다. 즉, 컨트롤러(22)는, 차고 센서(23)로부터의 검출 신호에 기초하여 단계 5에서 목표 차고에 도달했다고 판정하면, 차고 조정 동작을 종료시키기 위해서, 급배기 밸브(11)의 솔레노이드를 소자시키도록 제어 신호를 출력하고, 급배기 밸브(11)를 밸브 폐쇄 위치(a)로 복귀시킨다. 이에 의해, 컴프레서(3)의 급배 관로(6)는, 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)에 대해 차단되기 때문에, 에어 서스펜션(1)은, 상기 목표 차고를 유지하도록 공기 스프링으로서 동작하여, 목표 차고(설정 높이)를 유지한 상태로 유지할 수 있다.

이렇게 해서, 제1 실시형태에 따른 에어 서스펜션 장치는, 공기를 압축하는 컴프레서(3)와, 공기를 저류하도록 구성된 탱크(12)와, 상기 탱크(12) 내의 압축 공기를 컴프레서(3)의 흡기측(3A)에 공급하는 탱크측 흡입 관로(13)(제1 통로)와, 컴프레서(3)의 토출측(3B)과 탱크(12)를 연결하는 탱크용 관로(15)(제2 통로)와, 컴프레서(3)의 토출측(3B)에 에어 드라이어(7)를 통해 접속되는 에어 서스펜션(1)과, 상기 제1 통로[탱크측 흡입 관로(13)]에 설치되는 제1 밸브[흡기 전자 밸브(14)]와, 상기 제2 통로[탱크용 관로(15)]에 설치되는 제2 밸브[복귀 전자 밸브(16)]와, 컴프레서(3)의 토출측(3B)과 에어 드라이어(7) 사이에서 분기되어 설치되고, 배기 전자 밸브(20)(제3 밸브)를 밸브 개방함으로써 대기에 접속되는 배기 관로(19)(제3 통로)를 구비하고, 상기 제1 밸브, 제2 밸브를 밸브 폐쇄하고, 상기 제3 밸브를 밸브 개방함으로써, 에어 서스펜션(1) 내의 압축 공기를 통해 에어 드라이어(7)를 재생 가능한 구성으로 하고 있다.

이 때문에, 흡기 전자 밸브(14)(제1 밸브)와 복귀 전자 밸브(16)(제2 밸브)를 밸브 폐쇄시킨 상태에서 배기 전자 밸브(20)(제3 밸브)를 밸브 개방시킴으로써, 압축 공기를 에어 서스펜션(1)으로부터 대기에 배기하여 에어 드라이어(7)를 재생할 수 있다. 그리고, 에어 서스펜션(1) 내의 압력 쪽이 탱크(12) 내의 압력보다 낮을 때에는, 효율적으로 에어 드라이어(7)를 재생하여, 재생 빈도를 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 드라이어 재생 공정에 의한 컴프레서(3)의 구동 시간을 단축하는 것이 가능해진다.

또한, 컴프레서(3)와 탱크(12) 사이에 설치하는 흡기 전자 밸브(14)(제1 밸브), 복귀 전자 밸브(16)(제2 밸브) 및 배기 전자 밸브(20)(제3 밸브)를, 예컨대 온·오프식의 범용성이 높은, 저렴한 전자식 전환 밸브(이방 전자 밸브)를 이용하여 구성할 수 있어, 예컨대 특허문헌 1의 종래 기술과 비교하여 저비용의 시스템으로 할 수 있다. 즉, 종래 기술에서는, 컴프레서의 흡기측, 토출측과 탱크 사이를, 삼방 전자 밸브로 접속하고 있다.

이에 대해, 본 실시형태에서는, 컴프레서(3)의 흡기측(3A), 토출측(3B)과 탱크(12) 사이를, 예컨대 온·오프식의 이방 전자 밸브를 포함하는 흡기 전자 밸브(14), 복귀 전자 밸브(16)를 통해 접속하고 있다. 그리고, 흡기 전자 밸브(14)와 복귀 전자 밸브(16)의 밸브 폐쇄 시(솔레노이드의 소자 상태)에는, 탱크(12)가 컴프레서(3), 에어 서스펜션(1)과 차단되기 때문에, 탱크(12) 내에 저류(축압)한 압축 공기의 에어 누설 위험이 확실히 감소한다. 이에 의해, 컴프레서(3)에 의한 외기의 압축 횟수를 줄일 수 있고, 결과적으로는 에어 드라이어(7)의 재생 빈도를 감소시킬 수 있다.

또한, 탱크(12) 내의 압력에 관계없이, 컴프레서(3)로 외기를 흡입함으로써 직접 에어 서스펜션(1)에 압축 공기를 공급하여, 차고 조정을 할 수 있다. 이 때문에, 탱크압이 대기압보다 높은 상황에서, 외기에 의해 에어 서스펜션(1)에 압축 공기를 여분으로 충전하여, 즉시 에어 서스펜션(1)으로부터 에어 드라이어(7)의 재생 공정을 실시할 수 있고, 이에 의해 에어 드라이어(7)의 재생 기회를 창출할 수 있다.

게다가, 제1 실시형태에 따른 에어 서스펜션 장치는, 압축된 압축 공기를 탱크(12)에 축적해 둘 수 있고, 이 탱크(12)에 축적된 압축 공기를, 또한 컴프레서(3)로 압축하면서, 에어 서스펜션(1)에 공급할 수 있는 폐회로(클로즈드 타입)를 실현할 수 있다. 또한, 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C)로부터 배출되는 압축 공기를 대기 중에 방출하지 않고, 복귀 전자 밸브(16)를 이용하여 탱크(12)로 복귀시켜 저류해 둘 수 있으며, 압축 공기를 쓸데없이 배기하지 않고, 유효하게 활용할 수 있다.

또한, 제1 실시형태에 따른 에어 서스펜션 장치는, 컴프레서(3)가 탱크(12) 내의 압축 공기를 흡입하여 압축하기 때문에, 외부의 대기로부터 공기를 흡입하는 빈도[즉, 흡기 밸브(9)의 밸브 개방 빈도]를 대폭 줄일 수 있고, 대기 중의 분진이나 수분을 흡입하는 것에 의한 문제점의 발생 빈도를 낮출 수 있다. 또한, 종래의 클로즈드 타입과 비교하여, 특별히 압력 센서 등을 이용하여 압력 제어 등을 행하는 것은 필수가 아니며, 복잡한 제어를 할 필요가 없고, 전체의 구성을 간소화할 수 있다.

따라서, 제1 실시형태에 의하면, 에어 드라이어(7)에 의한 수분의 흡착, 재생이 적절히 행해지기 때문에 흡착제의 포화를 방지할 수 있다. 또한, 컨트롤러(22)에 의해 복잡한 제어를 필요로 하지 않는 클로즈드 타입의 시스템을 제공할 수 있다. 게다가, 종래 기술(특허문헌 1)과 같이, 복수의 3방 전자 밸브를 필요로 하지 않고, 저비용의 시스템을 제공할 수 있다. 급배기 밸브(11), 흡기 전자 밸브(14), 복귀 전자 밸브(16) 및 배기 전자 밸브(20)로서, 온·오프식의 범용성이 높은 전자식 전환 밸브(이방 전자 밸브)를 채용할 수 있고, 그 수량을 최소한으로 할 수 있다.

또한, 제1 실시형태에 있어서는, 에어 서스펜션 장치로서의 통상 사용 범위는, 클로즈드 시스템에서 성립하기 때문에, 고빈도 사용 시의 차고 상승 시간을 단축할 수 있다. 그리고, 차고 조정 범위가 통상 사용 범위보다 커진 경우에만, 필요에 따라 대기를 흡기[흡기 밸브(9)를 밸브 개방]하거나, 압축 공기를 대기 중에 방출[배기 전자 밸브(20)를 밸브 개방]하거나 할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시형태에서는, 도 2에 도시된 바와 같이 압력 검출기(21)를 이용하여 에어실(1C) 또는 탱크(12) 내의 압력을 검출하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 예컨대 차고 센서(23)의 검출 신호를 이용하여, 차고의 변화 상태로부터 에어실(1C) 또는 탱크(12) 내의 압력을 추정하는 구성으로 해도 좋고, 이 경우에는 압력 검출기(21)를 불필요하게 할 수 있다.

다음으로, 도 7은 제2 실시형태를 도시하고 있다. 본 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다. 그러나, 제2 실시형태의 특징은, 에어 드라이어(7)와 제4 밸브[급배 전환 밸브(17)] 사이에 제1 스로틀을 설치하고, 에어 드라이어(7)와 제2 밸브[복귀 전자 밸브(16)] 사이에는 제2 스로틀을 설치하며, 상기 제1 스로틀은, 상기 제2 스로틀보다 스로틀 직경을 크게 하는 구성으로 한 것에 있다.

즉, 제2 실시형태에서 채용한 제1 슬로우 리턴 밸브(31)는, 급배 관로(6)의 접속점(6B)과 급배 전환 밸브(17) 사이에 배치되어 있다. 제1 슬로우 리턴 밸브(31)는, 제1 실시형태에서 서술한 슬로우 리턴 밸브(8)와 마찬가지로, 스로틀(31A)과 체크 밸브(31B)의 병렬 회로에 의해 구성되어 있다. 그러나, 이 경우의 스로틀(31A)은, 급배 관로(6)의 도중에 설치된 제1 스로틀을 구성하고 있다.

또한, 제2 실시형태에서 채용한 제2 슬로우 리턴 밸브(32)는, 탱크용 관로(15)(제2 통로)의 도중에서 급배 관로(6)의 접속점(6B)과 복귀 전자 밸브(16) 사이에 배치되어 있다. 제2 슬로우 리턴 밸브(32)는, 제1 실시형태에서 서술한 슬로우 리턴 밸브(8)와 마찬가지로, 스로틀(32A)과 체크 밸브(32B)의 병렬 회로에 의해 구성되어 있다. 그러나, 이 경우의 스로틀(32A)은, 탱크용 관로(15)(제2 통로)의 도중에 설치된 제2 스로틀을 구성하고 있다.

여기서, 스로틀(31A)(제1 스로틀)은, 스로틀(32A)(제2 스로틀)보다 스로틀 직경이 크고, 에어 드라이어(7)를 재생하기 위해서 내부를 유통하는 공기량은, 제2 스로틀(32A)과 비교하여 제1 스로틀(31A) 쪽이 상대적으로 큰 유량이 되도록 설정되어 있다. 이에 의해, 배기 전자 밸브(20)를 밸브 개방하여 에어 서스펜션(1)으로부터 배기 관로(19)를 향해 압축 공기를 배기하여, 차고를 낮추는 제어를 행할 때에는, 제1 슬로우 리턴 밸브(31)의 제1 스로틀(31A) 내를 압축 공기가 유통(역류)한다.

이때, 제1 스로틀(31A)은, 에어 서스펜션(1)으로부터 배기 관로(19)를 향해 흐르는 공기 유량을 소요 유량으로 조정하여 에어 드라이어(7)에 재생용 공기(건조 공기)를 유통할 수 있다. 이 때문에, 대기에의 배기에 의한 드라이어 재생 시에는, 차고 조정 속도를 떨어뜨리지 않고, 차고의 하강 속도를 느리게 하지 않고, 에어 드라이어(7)를 효율적으로 재생할 수 있다.

한편, 탱크(12) 내의 압축 공기를 배기하기 위해서, 복귀 전자 밸브(16)와 배기 전자 밸브(20)를 밸브 개방하여 탱크(12)로부터 배기 관로(19)를 향해 압축 공기를 배기하는 경우가 있다. 이 경우에는, 차고 조정(차고 낮춤)을 행하지 않고, 탱크(12) 내의 압축 공기를, 에어 드라이어(7)를 재생하기 위한 공기(건조 공기)로서 이용할 수 있다. 이때, 제2 슬로우 리턴 밸브(32)의 제2 스로틀(32A)은, 제1 스로틀(31A)보다 작은 스로틀 직경으로 형성되어 있기 때문에, 압축 공기의 흐름을 느리게 하여 소유량으로 할 수 있고, 탱크(12)로부터 배기 관로(19)를 향해 흐르는 재생용 공기(건조 공기)에 의해 에어 드라이어(7)를 효율적으로 재생할 수 있다.

이렇게 해서, 이와 같이 구성되는 제2 실시형태에서도, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 탱크(12) 내의 에어 누설을 억제하여, 에어 드라이어(7)의 재생 처리를 효율적으로 행할 수 있다. 특히, 제2 실시형태에서는, 제2 슬로우 리턴 밸브(32)의 제2 스로틀(32A)을, 제1 스로틀(31A)보다 작은 스로틀 직경으로 형성함으로써, 탱크(12)로부터 배기 관로(19)를 향해 흐르는 재생용 공기(건조 공기)에 의해 에어 드라이어(7)를 효과적으로 재생할 수 있다.

다음으로, 도 8은 제3 실시형태를 도시하고 있다. 본 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다. 그러나, 제3 실시형태의 특징은, 컴프레서(3)의 토출측(3B)과 급배 전환 밸브(17) 사이에 설치하는 급배 관로(제4 통로)를, 서로 병렬로 접속된 제1, 제2 급배 관로(41, 42)와, 방향 전환 밸브(43)에 의해 제1, 제2 급배 관로(41, 42) 중 어느 한쪽에 접속되는 제3 급배 관로(44)에 의해 구성한 것에 있다.

여기서, 제1 급배 관로(41)와 제2 급배 관로(42)는, 한쪽의 단부가 접속점(45)의 위치에서 분기 또는 합류하고, 컴프레서(3)의 토출측(3B)과 항상 연통(連通)되도록 접속되어 있다. 또한, 제3 급배 관로(44)는, 제1 실시형태에서 서술한 급배 전환 밸브(17)와 방향 전환 밸브(43) 사이에 설치되고, 접속점(44A)의 위치에서 탱크용 관로(15)에 접속되어 있다. 방향 전환 밸브(43)는, 급배 전환 밸브(17)와 마찬가지로 3 포트 2 위치의 전자식 방향 전환 밸브(즉, 삼방 전자 밸브)에 의해 구성되고, 제1 위치(l)와 제2 위치(m)로 전환된다.

방향 전환 밸브(43)가 제1 위치(l)에 있는 동안에는, 제1 급배 관로(41)가 제3 급배 관로(44)에 접속되고, 제2 급배 관로(42)는 제3 급배 관로(44)에 대해 차단된다. 그러나, 방향 전환 밸브(43)가 제1 위치(l)로부터 제2 위치(m)로 전환되었을 때에는, 제1 급배 관로(41)가 제3 급배 관로(44)에 대해 차단되고, 제2 급배 관로(42)는 제3 급배 관로(44)에 접속된다.

제1 급배 관로(41)에는, 에어 드라이어(7) 및 슬로우 리턴 밸브(8)가 설치되어 있지 않고, 제2 급배 관로(42)에는, 접속점(45)과 방향 전환 밸브(43) 사이에 위치하여 에어 드라이어(7)와 슬로우 리턴 밸브(8)가 설치되어 있다. 제3 통로로서의 배기 관로(19)는, 예컨대 접속점(45)의 위치에서 제1 급배 관로(41)와 제2 급배 관로(42)에 접속되어 있다.

이렇게 해서, 이와 같이 구성되는 제3 실시형태에서는, 컴프레서(3)가 흡기 포트(5B)로부터 외기를 흡입하여 압축 공기를 생성할 때에, 방향 전환 밸브(43)를 제1 위치(l)로부터 제2 위치(m)로 전환한다. 이 때문에, 제1 급배 관로(41)는 제3 급배 관로(44)에 대해 차단되고, 제2 급배 관로(42)가 제3 급배 관로(44)와 연통된다. 이에 의해, 차고를 올릴 때에는, 컴프레서(3)로부터 토출된 압축 공기가 제2 급배 관로(42)[에어 드라이어(7), 슬로우 리턴 밸브(8)] 및 공기 도관(10)의 분기관(10A)을 통해 에어 서스펜션(1)의 에어실(1C) 내에 건조 상태로 공급된다.

또한, 에어 서스펜션(1)[에어실(1C)] 내의 건조 공기로 에어 드라이어(7)를 재생할 때에는, 방향 전환 밸브(43)를 제2 위치(m)로 전환하여, 배기 전자 밸브(20)를 밸브 개방시킨 상태에서, 에어 서스펜션(1)[에어실(1C)]으로부터 배출되는 건조 공기를 제2 급배 관로(42), 슬로우 리턴 밸브(8) 및 에어 드라이어(7)를 역류시켜, 건조 상태의 압축 공기에 의해 에어 드라이어(7)의 재생 처리를 행할 수 있고, 차고를 낮출 수 있다.

한편, 상기 이외의 차고 조정 시에는, 방향 전환 밸브(43)를 제1 위치(l)로 복귀시킨 상태에서, 에어 서스펜션(1)[에어실(1C)]과 탱크(12) 사이에서 압축 공기를 유출, 유입시키고, 필요에 따라 컴프레서(3)를 구동함으로써, 제2 급배 관로(42)[에어 드라이어(7), 슬로우 리턴 밸브(8)]를 경유하지 않고, 제1 급배 관로(41)를 통해 압축 공기를 유통시켜, 차고를 올리거나, 낮추거나 할 수 있다. 그리고, 이때에는, 압축 공기가 제2 급배 관로(42)[에어 드라이어(7), 슬로우 리턴 밸브(8)] 내를 유통하지 않기 때문에, 압력 손실을 저감할 수 있고, 발열에 의한 에너지 손실을 억제하여, 에너지 절약화를 도모할 수 있다.

또한, 상기 제3 실시형태에서는, 도 8에 도시된 바와 같이 압력 검출기(21)를 이용하여 에어실(1C) 또는 탱크(12) 내의 압력을 검출하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 예컨대 차고 센서(23)의 검출 신호를 이용하여, 차고의 변화 상태로부터 에어실(1C) 또는 탱크(12) 내의 압력을 추정하는 구성으로 해도 좋고, 이 경우에는 압력 검출기(21)를 불필요하게 할 수 있다. 이 점은, 상기 제2 실시형태에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 컴프레서 장치(2)에 대해 흡기 포트(5B)와 배기 포트(19A)를 따로따로 서로 이격시켜 설치하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 예컨대 배기 관로(19)의 선단측을 흡기 관로[예컨대, 흡기 밸브(9)와 흡기 포트(5B) 사이]에 접속하여, 흡기 포트가 배기 포트를 겸용하는 흡·배기 포트로 해도 좋다.

다음으로, 상기 실시형태에 포함되는 발명에 대해 기재한다. 즉, 본 발명의 제1 양태로서는, 에어 서스펜션 장치로서, 공기를 압축하는 컴프레서와, 공기를 저류하도록 구성된 탱크와, 상기 탱크 내의 압축 공기를 상기 컴프레서의 흡입측에 공급하는 제1 통로와, 상기 컴프레서의 토출측과 상기 탱크를 연결하는 제2 통로와, 상기 컴프레서의 토출측에 에어 드라이어를 통해 접속되는 에어 서스펜션과, 상기 제1 통로에 설치되는 제1 밸브와, 상기 제2 통로에 설치되는 제2 밸브와, 상기 컴프레서의 토출측과 상기 에어 드라이어 사이에서 분기되어 설치되고, 제3 밸브를 밸브 개방함으로써 대기에 접속되는 제3 통로를 구비하고, 상기 제1 밸브, 제2 밸브를 밸브 폐쇄하고, 상기 제3 밸브를 밸브 개방함으로써, 상기 에어 서스펜션 내의 압축 공기를 통해 상기 에어 드라이어를 재생 가능한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 제2 양태로서는, 상기 제1 양태에 있어서, 제어 수단으로부터의 지령에 의해, 대기로부터 압축한 압축 공기를 상기 탱크를 통하지 않고 상기 에어 서스펜션에 공급하는 것을 특징으로 하고 있다. 제3 양태로서는, 상기 제1 양태에 있어서, 상기 에어 드라이어와 상기 에어 서스펜션을 연결하는 제4 통로를 구비하고, 상기 제4 통로에는 제4 밸브를 설치하는 것을 특징으로 하고 있다.

제4 양태로서는, 상기 제1 양태에 있어서, 상기 에어 드라이어와 상기 제4 밸브 사이에는 제1 스로틀을 설치하고, 상기 에어 드라이어와 상기 제2 밸브 사이에는 제2 스로틀을 설치하며, 상기 제1 스로틀은, 상기 제2 스로틀보다 스로틀 직경이 큰 것을 특징으로 하고 있다. 제5 양태로서는, 상기 제1 내지 제4 중 어느 하나의 양태에 있어서, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브는, 이방 전자 밸브인 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 변형예가 포함된다. 예컨대, 상기한 실시형태는 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위해서 상세히 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 어떤 실시형태의 구성의 일부를 다른 실시형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한, 어떤 실시형태의 구성에 다른 실시형태의 구성을 더하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시형태의 구성의 일부에 대해, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.

본원은 2018년 9월 25일자 출원의 일본국 특허 출원 제2018-178847호에 기초한 우선권을 주장한다. 2018년 9월 25일자 출원의 일본국 특허 출원 제2018-178847호의 명세서, 특허청구의 범위, 도면, 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 본원에 전체로서 편입된다.

1: 에어 서스펜션 2: 컴프레서 장치
3: 컴프레서 4: 전동 모터
5: 흡기 관로 6: 급배 관로(제4 통로)
7: 에어 드라이어 8, 31, 32: 슬로우 리턴 밸브
8A: 스로틀 9: 흡기 밸브
10: 공기 도관(제4 통로) 11: 급배기 밸브
12: 탱크 13: 탱크측 흡입 관로(제1 통로)
14: 흡기 전자 밸브(제1 밸브) 15: 탱크용 관로(제2 통로)
16: 복귀 전자 밸브(제2 밸브) 17: 급배 전환 밸브(제4 밸브)
18: 환류 관로 19: 배기 관로(제3 통로)
20: 배기 전자 밸브(제3 밸브) 21: 압력 검출기
22: 컨트롤러(제어 수단) 23: 차고 센서
31A: 스로틀(제1 스로틀) 32A: 스로틀(제2 스로틀)
41: 제1 급배 관로 42: 제2 급배 관로
43: 방향 전환 밸브 44: 제3 급배 관로

Claims (5)

1. 에어 서스펜션 장치로서, 상기 에어 서스펜션 장치는,
   공기를 압축하는 컴프레서와,
   공기를 저류하도록 구성된 탱크와,
   상기 탱크 내의 압축 공기를 상기 컴프레서의 흡입측에 공급하는 제1 통로와,
   상기 컴프레서의 토출측과 상기 탱크를 연결하는 제2 통로와,
   상기 컴프레서의 토출측에 에어 드라이어를 통해 접속되는 에어 서스펜션과,
   상기 제1 통로에 설치되는 제1 밸브와,
   상기 제2 통로에 설치되는 제2 밸브와,
   상기 컴프레서의 토출측과 상기 에어 드라이어 사이에서 분기되어 설치되고, 제3 밸브를 밸브 개방함으로써 대기에 접속되는 제3 통로와,
   상기 에어 드라이어와 상기 에어 서스펜션을 연결하는 제4 통로
   를 구비하고,
   상기 제4 통로에는 제4 밸브가 설치되고,
   상기 제2 밸브와 상기 제3 밸브를 밸브 폐쇄하고, 상기 제1 밸브를 밸브 개방함으로써, 상기 탱크 내의 압축 공기를 상기 에어 서스펜션 내로 공급하며,
   상기 제1 밸브, 제2 밸브를 밸브 폐쇄하고, 상기 제3 밸브를 밸브 개방함으로써, 상기 에어 서스펜션 내의 압축 공기를 통해 상기 에어 드라이어를 재생 가능하고,
   상기 에어 드라이어와 상기 제4 밸브 사이에는 제1 스로틀을 설치하고, 상기 에어 드라이어와 상기 제2 밸브 사이에는 제2 스로틀을 설치하며, 상기 제1 스로틀은 상기 제2 스로틀보다 스로틀 직경이 큰 것을 특징으로 하는 에어 서스펜션 장치.
2. 제1항에 있어서, 제어 수단으로부터의 지령에 의해, 대기로부터 압축한 압축 공기를, 상기 탱크를 통하지 않고 상기 에어 서스펜션에 공급하는 것을 특징으로 하는 에어 서스펜션 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브는 이방 전자 밸브인 것을 특징으로 하는 에어 서스펜션 장치.

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