KR20040080566A - Vibration reduction apparatus of gas tank for compressed natural gas bus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압축천연가스를 연료로 사용하는 버스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 버스의 지상고가 최대한 낮아지는 추세에 따라 버스의 바닥부위에 설치되어왔던 가스탱크를 버스의 루프로 위치 이동시키는 반면 가스탱크에 진동이 덜 가해지도록 가스탱크 진동저감장치를 설치한 압축천연가스 버스의 가스탱크 진동저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bus that uses compressed natural gas as fuel. More specifically, the gas tank, which has been installed at the bottom of the bus, is moved to the roof of the bus while the ground height of the bus is as low as possible. The present invention relates to a gas tank vibration reducing device of a compressed natural gas bus provided with a gas tank vibration reducing device so that vibration is less applied to the tank.
일반적으로, 압축천연가스(CNG)는 액화천연가스(LNG)를 약 200기압으로 압축한 것으로 환경오염 물질의 배출이 적어서 최근에는 버스의 연료로 사용되고 있다.In general, compressed natural gas (CNG) compresses liquefied natural gas (LNG) to about 200 atmospheres, and has less emissions of environmental pollutants.
압축천연가스를 버스의 연료로 사용하기 위해서는 가스를 저장할 수 있는 저장탱크가 필요한데, 통상적으로 도1에 나타낸 바와 같이 버스(1)의 하부 바닥면에 압축천연가스의 가스탱크(2)를 다수개 설치하여 이곳에 가스를 압축하여 저장하게 된다.In order to use compressed natural gas as a fuel of a bus, a storage tank capable of storing gas is required. As shown in FIG. 1, a plurality of compressed natural gas gas tanks 2 are provided on a bottom surface of the bus 1. It will install and compress the gas there.
한편, 최근에는 노약자 및 장애인의 승, 하차 편의성을 높이기 위한 대책의 일환으로 버스의 최저 지상고를 400mm 이하로 설계하는 초저상 버스가 크게 증가되고 있는 바, 이러한 초저상 버스의 바닥에 상술한 바와 같은 압축천연가스의 가스탱크(2)를 설치하게 되면 가스탱크가 노면과 너무 근접하게 위치되어 그 결과, 버스의 바닥면이 도로로부터 튀어나온 돌출물과 충돌하게 되면 가스탱크가 손상을 받게 되어 매우 위험하게 된다.On the other hand, in recent years, as a countermeasure for the convenience of elders and disabled people to get on and off, there has been an increase in ultra-low buses that design a minimum ground clearance of 400 mm or less. If the gas tank (2) of compressed natural gas is installed, the gas tank is placed too close to the road surface, and as a result, if the bottom surface of the bus collides with the protrusion that protrudes from the road, the gas tank is damaged and is very dangerous. do.
특히, 버스의 충돌사고가 발생되면 가스탱크가 심하게 변형되어 고압으로 압축된 압축가스가 누출되는 극한 상황까지 발생될 수 있는 문제점이 있다.In particular, when a collision accident of the bus occurs, there is a problem that the gas tank may be severely deformed, and thus an extreme situation in which compressed gas compressed at high pressure may leak.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그목적은 초저상 버스에서 압축천연가스의 가스탱크를 버스의 루프 위로 위치이동시키되 버스 차체로부터 전달되는 진동에 대하여 가스탱크가 본래의 고유강성을 유지할 수 있도록 함으로써 가스탱크를 차체외부의 충격이나 진동으로부터 안전하게 보호하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the problems described above, the purpose of which is to move the gas tank of compressed natural gas over the loop of the bus in the ultra-low-floor bus, the gas tank is inherent to the vibration transmitted from the bus body By maintaining the high rigidity to protect the gas tank from the shock or vibration outside the vehicle body.
도1은 가스탱크가 하부 바닥에 위치한 종래 버스의 측면도,1 is a side view of a conventional bus in which the gas tank is located at the bottom bottom;
도2는 가스탱크가 버스의 루프로 이동된 본 발명의 개략적인 외관을 나타낸 사시도,Figure 2 is a perspective view showing a schematic appearance of the present invention in which the gas tank is moved to the loop of the bus;
도3은 본 발명의 전체 구성을 보인 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing the overall configuration of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
1 : 버스 1a : 버스의 루프1: Bus 1a: Loop of Bus
2 : 가스탱크 10 : 탱크캐리어2: gas tank 10: tank carrier
11 : 감지부 12 : 제어부11 detection unit 12 control unit
13 : 진동저감수단 14 : 에어탱크13 vibration reduction means 14 air tank
15 : 연결관 16 : 공기압축기15 connector 16 air compressor
17 : 액츄에이터 18 : 체크밸브17: actuator 18: check valve
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축천연가스 탱크가 버스 루프에 설치 가능하도록 상기 탱크를 탑재하며 버스의 루프 상부에 설치되는 탱크캐리어; 상기 버스의 전방 일측에 설치되어 버스가 지나게 될 노면의 상태를 미리 감지하는 감지부; 상기 감지부에서 출력된 신호를 전달받아 노면의 상태를 파악하는 제어부; 상기 탱크캐리어와 버스 루프 사이에 설치되어 탱크캐리어로 진동이 전달되는 것을 방지하는 진동저감수단; 상기 진동저감수단에 연결관을 매개로 압축공기를 제공하며 공기압축기에 의하여 항상 일정한 압력의 공기가 채워지는 에어탱크; 상기 에어탱크와 상기 진동저감수단 사이에 설치되며 상기 제어부로부터 출력신호를 전달받아 상기 진동저감수단에 에어탱크의 압축공기를 공급하거나 차단하는 액츄에이터부;를 포함하는 압축천연가스 버스의 가스탱크 진동저감장치이다.The present invention for achieving the above object is a tank carrier mounted on the roof of the bus mounting the tank so that the compressed natural gas tank can be installed in the bus loop; A detector installed at one side of the front side of the bus to detect a state of a road surface through which the bus passes; A control unit which receives a signal output from the detection unit and determines a state of a road surface; Vibration reducing means installed between the tank carrier and the bus loop to prevent vibration from being transmitted to the tank carrier; An air tank providing compressed air to the vibration reducing means through a connection pipe and filled with air at a constant pressure by an air compressor; An actuator unit installed between the air tank and the vibration reducing means and receiving an output signal from the control unit to supply or block the compressed air of the air tank to the vibration reducing means; reducing the gas tank vibration of the compressed natural gas bus Device.
이하, 본 발명의 특징적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, technical features of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 가스탱크가 버스의 루프로 이동된 본 발명의 개략적인 외관을 나타낸 사시도이고, 도3은 본 발명의 전체 구성을 보인 개략도이다.Figure 2 is a perspective view showing a schematic appearance of the present invention in which the gas tank is moved to the roof of the bus, Figure 3 is a schematic view showing the overall configuration of the present invention.
이상의 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명하면, 먼저 압축천연가스의가스탱크(이하, "가스탱크"라 한다)(2)를 버스(1)의 루프부(1a)에 설치하기 위하여 버스의 루프(1a) 상부에는 상기 가스탱크(2)가 탑재되는 탱크캐리어(10)가 설치된다.Referring to the configuration of the present invention with reference to the drawings, first of all to install a gas tank (hereinafter referred to as "gas tank") 2 of the compressed natural gas in the roof portion (1a) of the bus (1) The tank carrier 10 in which the gas tank 2 is mounted is installed above the roof 1a.
이때 상기 탱크캐리어(10)는 상기 버스의 루프(1a)에 완전히 고정되는 것이 아니라 후술할 진동저감수단에 의하여 움직일 수 있도록 설치된다.In this case, the tank carrier 10 is not completely fixed to the loop 1a of the bus, but installed to be moved by vibration reducing means to be described later.
또한, 상기 버스(1)의 전방 일측에는 버스가 지나게 될 노면의 상태를 미리 감지하는 감지부(11)가 설치되는데, 이때의 감지부(11)는 통상의 전자제어현가장치(ECS)에서 사용되고 있는 비젼 센서를 사용하면 충분하다.In addition, the front side of the bus 1 is provided with a detection unit 11 for detecting in advance the state of the road surface to pass the bus, the detection unit 11 is used in a conventional electronic control suspension (ECS) Using a vision sensor is enough.
상기 감지부(11)는 버스 전방의 노면 상태를 계속하여 관찰함으로써 노면에 대한 정보를 후술할 제어부에 제공하게 된다. 즉, 상기 감지부(11)는 버스의 전방 노면이 비포장도로와 같이 노면상태가 고르지 못하거나 갑작스런 돌출물 등을 감지하여 제어부(12)에 전달하게 되는 것이다.The detector 11 continuously monitors the road surface state in front of the bus to provide information on the road surface to a controller to be described later. That is, the detector 11 detects a road surface having an uneven road surface or a sudden protrusion such as a dirt road and transmits it to the controller 12.
한편, 상기 감지부(11)에서 출력된 신호를 전달받아 버스(1)로부터 설정된 거리만큼 떨어진 전방의 노면상태를 파악하는 제어부(12)가 마련된다.On the other hand, the control unit 12 for receiving the signal output from the sensing unit 11 to determine the road surface state in front of the distance set from the bus (1) is provided.
상기 제어부(12)는 별도의 제어용 모듈이 마련되는 것도 무방하나 통상적으로 자동차에서 사용되고 있는 전자제어유닛(ECU)이면 족하다. 즉, 상기 제어부(12)는 상기 감지부(11)로부터 전방의 노면상태를 전달받아 노면상태에 의하여 차체에 충격이나 진동이 가해질 것이라고 판단되면 버스의 루프(1a)에 설치된 상기 탱크캐리어(10)에 충격이 가해지지 않도록 아래에서 설명될 진동저감수단(13)을 작동시키게 된다.The control unit 12 may be provided with a separate control module, but it is sufficient if the electronic control unit (ECU) that is commonly used in automobiles. That is, the control unit 12 receives the road surface condition in front of the sensing unit 11 and determines that the shock or vibration will be applied to the vehicle body by the road surface state, the tank carrier 10 installed in the loop 1a of the bus. The vibration reducing means 13 to be described below will be operated so that an impact is not applied.
한편, 상기 진동저감수단(13)은 상기 탱크캐리어(10)와 루프(1a) 사이에 설치되어 탱크캐리어(10)로 진동이나 충격이 전달되는 것을 억제한다. 여기서, 상기 진동저감수단(13)은 차체의 충격이나 진동이 탱크캐리어(10)로 전달되는 것을 억제하기 위하여 차체로부터 전달된 충격이나 진동을 흡수할 수 있도록 구성되어야 하는데, 본 발명의 실시예에서는 압축공기에 의하여 팽창 및 수축이 가능한 공기스프링을 진동저감수단(13)으로 사용하였다.On the other hand, the vibration reducing means 13 is installed between the tank carrier 10 and the loop (1a) to suppress the transmission of vibration or shock to the tank carrier (10). Here, the vibration reducing means 13 should be configured to absorb the shock or vibration transmitted from the vehicle body in order to suppress the shock or vibration of the vehicle body to be transmitted to the tank carrier 10, in the embodiment of the present invention An air spring capable of expansion and contraction by compressed air was used as the vibration reducing means (13).
또한, 상기 진동저감수단(13)에 압축공기를 제공하기 위한 에어탱크(14)는 상기 진동저감수단(13)과 연결관(15)을 매개로 연결되며, 상기 에어탱크(14)는 항상 일정한 압력을 유지하여 신속하게 상기 진동저감수단(13)에 압축공기를 제공할 수 있도록 공기압축기(16)와 연결된다. 이때, 상기 에어탱크(14)와 공기압축기(16) 사이에는 상기 에어탱크(14)의 압력이 항상 일정한 설정압력을 유지할 수 있도록 정압밸브(16a)가 설치된다.In addition, the air tank 14 for providing compressed air to the vibration reducing means 13 is connected via the vibration reducing means 13 and the connecting pipe 15, the air tank 14 is always constant It is connected to the air compressor 16 so as to maintain the pressure to quickly provide compressed air to the vibration reducing means (13). At this time, a constant pressure valve 16a is installed between the air tank 14 and the air compressor 16 so that the pressure of the air tank 14 can always maintain a constant set pressure.
한편, 상기 에어탱크(14)와 진동저감수단(13) 사이에는 상기 제어부(12)에 의하여 제어되는 액츄에이터부(17)가 설치된다. 상기 액츄에이터부(17)는 제어부(12)로부터 출력신호를 전달받아 상기 진동저감수단(13)에 에어탱크(14)의 압축공기를 공급하거나 차단하는 역할을 하게 된다.On the other hand, between the air tank 14 and the vibration reducing means 13 is provided with an actuator unit 17 controlled by the control unit 12. The actuator unit 17 receives the output signal from the control unit 12 to supply or block the compressed air of the air tank 14 to the vibration reducing means 13.
여기서, 상기 액츄에이터부(17)는 상기 제어부(12)의 단계적인 전기신호에 의하여 상기 에어탱크(14)에서 진동저감수단(13)으로 통하는 연결관(15)의 개폐가 다단계로 이루어지는 스텝핑 모터로 구성되는 것이 바람직하다.Here, the actuator unit 17 is a stepping motor in which the opening and closing of the connecting pipe 15 communicating from the air tank 14 to the vibration reducing means 13 by the stepwise electric signal of the control unit 12 is a multi-step. It is preferred to be configured.
즉, 상기 액츄에이터부(17)는 상기 에어탱크(14)에서 진동저감수단(13)으로통하는 연결관(15)의 통로를 평상시에는 막고 있다가, 상기 감지부(11)에 의하여 도로의 노면이 고르지 않다고 판단한 제어부(12)의 출력신호를 받아서 진동저감수단(13)으로 통하는 연결관(15)의 통로를 개방함으로써 에어탱크(14)의 압축공기를 진동저감수단(13)에 공급하여 상기 진동저감수단(13)이 스프링 작용을 하도록 하여 차체로부터 전달되는 충격이나 진동이 상기 탱크캐리어(10)에 직접 전달되지 않도록 한다.That is, the actuator part 17 normally blocks the passage of the connecting pipe 15 from the air tank 14 to the vibration reducing means 13, and the road surface of the road is prevented by the sensing part 11. In response to the output signal of the controller 12 determined to be uneven, the passage of the connecting pipe 15 to the vibration reducing means 13 is opened to supply the compressed air of the air tank 14 to the vibration reducing means 13 to provide the vibration. The reducing means 13 has a spring action so that the shock or vibration transmitted from the vehicle body is not directly transmitted to the tank carrier 10.
또한, 상기 액츄에이터부(17)와 에어탱크(14) 사이의 연결관(15)에는 상기 진동저감수단(13)으로 제공되는 압축공기의 잔압을 유지하기 위한 체크밸브(18)가 설치됨이 바람직하다.In addition, it is preferable that a check valve 18 is installed in the connecting pipe 15 between the actuator unit 17 and the air tank 14 to maintain the residual pressure of the compressed air provided to the vibration reducing means 13. .
이하, 본 발명의 작용을 설명한다.The operation of the present invention will be described below.
본 발명의 가스탱크 진동저감장치가 설치된 버스가 주행을 하게 되면 주행중에 선단에 설치된 감지부(11)가 버스 전방의 노면상태를 항상 주시하고 있다가 노면의 상태가 비포장도로와 같이 고르지 못할 경우 제어부(12)에 감지신호를 전달하게 된다.When the bus equipped with the gas tank vibration reducing device of the present invention runs, the sensing unit 11 installed at the front end of the bus keeps an eye on the road surface in front of the bus, and when the road surface is uneven like a dirt road, the controller The detection signal is transmitted to 12.
상기 제어부(12)는 상기 감지부(11)로부터 전달된 신호에 의거하여 노면의 상태를 파악한 후 진동저감수단(13)으로 통하는 연결관(15)을 막고 있는 액츄에이터부(17)를 작동시키게 된다.The control unit 12 detects the state of the road surface based on the signal transmitted from the detection unit 11 and then operates the actuator unit 17 blocking the connecting pipe 15 connected to the vibration reducing means 13. .
상기 액츄에이터부(17)는 상기 제어부(12)에서 출력되는 신호에 의하여 상기 진동저감수단(13)으로 제공되는 에어탱크(14)의 압축공기량을 조절하게 된다. 상기 액츄에이터부(17)는 본 발명의 구성에서 설명한 바와 같이 연결관(15)의 통로를 다단계로 개폐하여 연결관(15)을 통과하는 압축공기의 양을 조절할 수 있도록 된 스텝핑 모터로 이루어져 있다.The actuator unit 17 adjusts the compressed air amount of the air tank 14 provided to the vibration reducing means 13 by a signal output from the control unit 12. As described in the configuration of the present invention, the actuator unit 17 includes a stepping motor configured to control the amount of compressed air passing through the connecting pipe 15 by opening and closing the passage of the connecting pipe 15 in multiple stages.
따라서, 노면의 상태에 따라 상기 진동저감수단(13)으로 공급되는 압축공기의 양이 달라지므로 노면 상태에 따른 탱크캐리어(10)의 진동 억제에 매우 유리하다.Therefore, since the amount of compressed air supplied to the vibration reducing means 13 varies according to the state of the road surface, it is very advantageous to suppress the vibration of the tank carrier 10 according to the road surface state.
즉, 버스의 루프(1a)에 설치되어 가스탱크(2)를 탑재하고 있는 상기 탱크캐리어(10)는 상기 에어탱크(14)로부터 압축공기를 제공받는 진동저감수단(13)에 의하여 버스로부터 전달되는 충격 및 진동이 저지되므로 안정성의 측면에서 매우 우수하다.That is, the tank carrier 10 installed in the roof 1a of the bus and carrying the gas tank 2 is transferred from the bus by vibration reducing means 13 which receives compressed air from the air tank 14. Since shock and vibration are prevented, it is very excellent in terms of stability.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 압축천연가스 버스의 가스탱크 진동저감장치에 의하면, 버스의 루프에 설치된 가스탱크에 차체로부터 전달되는 충격이나 진동이 가해지지 않고 진동저감수단을 통해 대거 흡수되므로 가스탱크를 매우 안정적으로 유지 및 운용할 수 있다는 장점이 있다.As described above, according to the gas tank vibration reducing device of a compressed natural gas bus according to the present invention, the gas tank installed in the roof of the bus is absorbed through the vibration reducing means without being applied to the gas tank installed in the roof of the bus. The advantage is that it can be maintained and operated very stably.
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20110201 Year of fee payment: 7 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |