KR20060049931A - 모터 차량용 스프링 시스템 - Google Patents
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Abstract
작동 실린더, 피스톤 로드 및 댐핑 밸브를 갖는 댐핑 피스톤이 제공되어 있는 적어도 하나 이상의 피스톤-실린더-집합체, 오일 저장실 및 오일 저장실에서 피스톤-실린더 집합체에 연결되고 또한 서로 반대로 연결되는 유입관 및 배출관의 펌프를 포함하고, 상기 펌프는 펌프 피스톤과 동력장치로 구성되어 있는, 모터 차량의 차체를 소정의 높이로 조절하기 위한 높이 조정부를 가진 모터 차량용 스프링 시스템에 있어서, 별도로 제조되는 분리된 구성 단위로서 피스톤-실린더-집합체와 펌프가 형성되어 있고, 상기 2개의 구성 단위가 조립되기 전에 상기 피스톤-실린더-집합체에는 적어도 댐핑 매체가 미리 충전된다.
모터 차량, 스프링 시스템, 피스톤, 실린더, 집합체, 댐핑 밸브, 펌프, 오일 저장실
Description
도 1 및 도 2는 펌프를 포함하는 피스톤-실린더-집합체의 단면도이다.
도 3은 펌프의 또 다른 설치 위치를 나타내는 피스톤-실린더-집합체의 또 다른 실시예에 대한 도면이다.
도 4는 피스톤-실린더-집합체가 스프링-실린더로서 형성되는 실시예에 대한 단면도이다.
도 5는 펌프의 역류 차단 밸브가 마련되어 있는 피스톤-실린더-집합체의 실시예를 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 소켓, 2: 펌프
3: 저압실, 3a: 오일 저장실
4: 흐름 연결관, 5: 폐쇄 요소
6: 역류 차단 밸브, 7: 펌프실
8: 역류 차단 밸브, 9: 고압실
10: 저압 연결관, 11: 펌프실 연결관
12: 배출 밸브, 13: 피스톤-실린더-집합체
14: 외부 관, 15: 작동 실린더
16: 요소, 17: 댐핑 피스톤
18: 피스톤 로드, 19: 로드 가이드
20: 분리벽, 21: 작업실
22: 작업실, 23: 펌프 로드
24: 높이 조정 펌프, 25: 유입 밸브
26: 배출 밸브, 27: 조절 천공
28: 펌프 태핏, 29: 엑센터(excenter)
본 발명은 모터 차량의 차체를 소정의 높이로 조절하기 위한 높이 조정부를 가진 모터 차량용 스프링 시스템으로서, 상기 스프링 시스템은 작동 실린더, 피스톤 로드 및 댐핑 밸브를 갖는 댐핑 피스톤이 제공되어 있는 적어도 하나 이상의 피스톤-실린더-집합체, 오일 저장실 및 오일 저장실에서 피스톤-실린더 집합체에 연결되고 또한 서로 반대로 연결되는 유입관 및 배출관의 펌프를 포함하고, 상기 펌프는 펌프 피스톤과 동력장치로 구성된다.
모터 차량의 차체를 소정 높이로 조절하기 위한 높이 조정부가 제공되어 있는 모터 차량용 스프링 시스템이 이미 공지되어 있다(독일 특허 DE 100 19 531 참조). 상기 스프링 시스템은 측상에 플랜지 연결된 전기로 구동되고 감지 가능한 위치 제어 동력 장치를 갖고 있다. 상기 시스템은 스프링 실린더로서, 도 2에는 펌프 로드가 있는 실시예 또는 도 1에는 펌프 로드가 없는 실시예를 도시하고 있다. 스프링 실린더로서 역할을 하기 위해서는, 센서 및 전자 소자가 외부 구동되어야 하고 또한 추가적으로 배출 밸브가 필수적이다. 상기 2개의 실시예의 단점은 상기 집합체의 제조 중에 위치 조정 구동 장치가 강직도를 위해 플랜지 연결되어야 하기 때문에 제조 공정이 번거롭다는 것이다. 또 다른 단점으로는, 상기 위치 조정 구동 장치는 피스톤-실린더-집합체의 도장 공정 전에 고비용의 코팅 과정을 진행하여야 하며, 도장 공정 후에는 건조 공정을 통해 온도 처리해서는 안 된다는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 피스톤-실린더-집합체를 제조하는 동안 전체 집합체에 악영향을 제공하지 않는 높이 조정 구동 장치를 포함하는 스프링 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 해결하기 위해, 별도로 제조되는 분리된 구성 단위로서 피스톤-실린더-집합체와 펌프를 형성하고, 상기 2개의 구성 단위를 조립하기 전에 상기 피스톤-실린더-집합체에는 적어도 댐핑 매체(damping medium)가 미리 충전된다.
상기 스프링 시스템을 먼저 위치 조정 구동 장치 없이 제조하고, 최종 조립한 후 즉 피스톤-실린더-집합체의 세척 공정, 도장 공정 및 건조 공정 후에 위치 조정 구동 장치와 결합한다는데 장점이 있다.
또 다른 장점은, 오랜 운행 후에 최종적으로 흠결이 있는 위치 조정 구동 장치를 스프링 시스템의 기능에 영향을 주지 않고 교체할 수 있다는 것이다.
실질적인 특징에 따르면, 상기 피스톤-실린더-집합체는 펌프를 고정시키기 위한 소켓을 포함한다.
바람직한 일실시예에 따르면, 상기 소켓에는 상기 피스톤-실린더-집합체의 내부를 주변 분위기로부터 폐쇄시키는 차단 부재가 제공된다. 차단 부재로서 하나 이상의 역류 차단 밸브 및/또는 폐쇄 요소가 제공되는 것이 바람직하다. 피스톤-실린더-집합체에서 역류 차단 밸브 또는 차단 부재를 사용함으로써, 상기 집합체로부터 저압 쪽으로 댐핑 매체가 이탈되는 것을 방지한다. 상기 피스톤-실린더-집합체는 미리 충전될 수 있기 때문에, 위치 조정 구동 장치의 최종 조립 후 사전에 완전 조립한 펌프의 형태로 플랜지 연결될 수 있다.
또 다른 일실시예에 따르면, 상기 소켓에는 적어도 하나 이상의 회전 볼트 및 역류 차단 밸브가 구비되어 있는 펌프의 하우징이 제공된다. 이 경우의 장점은, 폐쇄 요소 형태의 차단 부재는 상기 피스톤-실린더-집합체에 마련되고, 상기 위치 조정 구동 장치는 역류 차단 밸브를 가진 펌프의 형태로 제공됨으로써, 상기 2개의 구성 단위에 댐핑 매체가 미리 충전될 수 있으며, 기타 부분을 조립한 후에 용액 중에서 댐핑 매체의 고압 처리를 통해 상기 시스템 내 공기를 밀어낼 수 있다는데 있다.
또 다른 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 피스톤-실린더-집합체 및 펌프는 각각 별도로 기능성 검사를 수행할 수 있다.
소정의 구동 조건 및 차량 내 위치에 따라, 상기 펌프는 하나 이상의 위치에서 소켓에 설치될 수 있다.
또 다른 일실시예에 따르면, 상기 소켓은 피스톤-실린더-집합체에 고정되지만 해제 가능하도록 결합된다.
실질적인 특징에 따르면, 상기 소켓은 피스톤-실린더-집합체의 외부 관의 구성 요소이다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 외부 관과 작동 실린더 사이에는 그 상부에 펌프로부터 오일 저장실로 흐름 연결관이 연장되어 있는 요소가 배치되어 있다.
또한, 상기 외부 관과 작동 실린더 사이에는 펌프로부터 고압실에 흐름 연결관이 연장되어 있는 요소가 배치되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 후술하는 도면에 개략적으로 나타나 있다.
도 1에 도시되어 있는 피스톤-실린더-집합체는 자가 펌프로서 모터 차량용 압력수(hydropneumatic) 완충 스프링이 형성되어 있고, 실질적으로 그 내부에 댐핑 피스톤(17)이 중공 피스톤 로드(18)의 말단부에서 활주하는 작동 실린더(15)로 구성되어 있다. 작동 실린더(15)는 전면의 벽을 통해 일측이 폐쇄되고, 로드 가이드(19)에 의해 타측이 폐쇄됨으로써 중공 피스톤 로드(18)는 외부를 향해 압축이 가능해진다. 전면 벽에는 상기 완충 스프링이 고정 아이(eye)에 의해 고정되고, 상기 완충 스프링의 하부 말단에는 다른 고정 아이에 의해 피스톤 로드(18)가 차량의 축에 고정된다(고정 방법은 도시하지 않음). 작동 실린더(15)는 부분적으로 오일로 또한 부분적으로 가스로 충전된 고리 형태의 평균실에 의해 포위되는데, 상기 평균실은 고압실(9)과 저압실(3)에서 중간 벽에 의해 분할되어 있다. 고압실(9)에 서 고압 가스 충전물은 분리벽(20)을 통해 오일실로부터 분리된다. 저압실(3)에서, 오일과 저압 가스 충전물은 서로 분리되어 있지 않다. 완전히 제어된 상태, 즉 고압 펌핑되지 않은 상태에서, 저압실(3)은 고압실(9)과 동일한 압력으로 유지된다.
저압실(3) 및 고압실(9)은 작동 실린더(15)와 결합되어 있다. 작동 실린더(15)는 댐핑 피스톤(17)으로부터 2개의 작업실(21, 22)로 분리된다. 이때, 댐핑 피스톤(17)은 흡입 및 가압 단계를 위한 댐핑 밸브를 갖는다.
자가 펌프의 압력수 완충 스프링의 특징적인 높이 조정은 피스톤 로드(18)의 중공과 함께 높이 조정 펌프(24)를 형성하는 펌프 로드(23) 상에서 수행된다. 차량의 운행 중에, 피스톤 로드(28)에 대한 펌프 로드(23)의 상대적인 운동에 의해 유입 밸브(25) 및 배출 밸브(26)를 통해 저압실(3)로부터 댐핑 매체가 작업실(21, 22)로 운반된다. 이때, 댐핑 피스톤(17)은 길게 바깥쪽으로 운동하기 때문에, 바이 패스(27)까지 높이 조정 펌프(24)와 작업실(21) 사이가 연결된다.
이 시점에, 높이 조정 펌프(24)의 펌프 작용이 중지되어 차체의 역학적인 높이를 조정한다. 차량의 균형을 위해, 댐핑 피스톤(17)은 고압실(9)에서 가스 초기 압축에 의해 개방되어 있는 조절 천공(27)을 통해 피스톤-실린더-집합체(13) 내부를 평균 압력까지 압축하고, 이어서 피스톤 로드(18)는 안쪽으로 댐핑 피스톤(17)에 의해 밀어내진다.
외부 관(14)에는 소켓(1)이 마련되어 있으며, 소켓에는 펌프(2)가 플랜지 연결된다. 소켓(1) 내부에는 저압실(3)을 차단하기 위해 저압실(3)로부터 저압 연결 관(10)까지 연장되어 있는 흐름 연결관(4)이 예를 들면 회전 볼트 형태의 폐쇄 요소(5)와 함께 제공되어 있다. 펌프실 연결관(11)의 방향으로 역류 차단 밸브(8)가 제공되어 있는 또 다른 흐름 연결관(4)이 고압실(9)로부터 요소(16)에 연장되어 있다. 저압실(3)로부터 펌프실 결합부(11)까지 연장되어 있는 흐름 연결관(4)에는 역류 차단 밸브(6)가 구비되어 있다. 상기 역류 차단 밸브는 상응하는 스프링이 제공되어 있는 공 형태를 갖는다. 펌프(2)는 펌프 하우징 내에 소켓의 흐름 연결관(4)과 양립하는 또 다른 흐름 연결관(4)으로 구성되어 있다. 펌프(2)의 중앙 천공은 엑센터(29)에 의해 구동되는 펌프 태핏(28)을 포함한다. 펌프(2)에 배치되어 있는 전기 모터 상에서, 엑센터(29)가 펌프 태핏(28)을 회전 이동시키거나 축 방향으로 운동시켜, 소켓(1)의 펌프실 연결관(11) 상에 고압실(9)에서 역류 차단 밸브(8)에 의해 상응하는 압력이 형성된다. 이때, 상기 2개의 역류 차단 밸브(6, 8) 사이의 공간은 펌프실(7)로서 사용된다.
도 2에 도시되어 있는 일실시예에 있어서, 소켓(1)의 폐쇄 요소(5)는 개방되어 있기 때문에, 저압실(3)로부터 댐핑 매체가 펌프실(7) 내 폐쇄 요소(5)를 거쳐 역류 차단 밸브(6)로 도달할 수 있다. 이러한 방식으로, 펌프 태핏(28)에 의해 저압실(3)로부터 댐핑 매체는 고압실(9) 내 흐름 연결관으로 운반된다.
도 2에 따른 실시예의 원리에 상응하지만 다음과 같은 차이점이 있는 도 3에 도시되어 있는 일실시예에 있어서, 상기 펌프(2)는 소켓(1)에 대해 대향하여 플랜지 결합된다. 흐름 연결관의 대칭적인 연장에 의해, 펌프(2)의 설치는 외부 관(14)의 소켓 위치에서 가능하다.
도 4에 도시되어 있는 스프링-실린더 배열, 즉 도 1에 따른 펌프 로드(23)는 본 실시예에는 존재하지 않지만, 그 기능은 유사하다. 도 4에 따른 스프링 실린더는 펌프 로드에 대해 차체의 높이를 전혀 조정할 수 없어 경로 센서 및 이에 상응하는 전자 소자가 필요하다. 이를 토대로, 요소(16)에는 차단 밸브(12)가 제공되어 있어 저압실로부터 고압실로 댐핑 매체의 상응하는 평준화를 수행할 수 있다. 본 실시예의 이점은, 다양한 차체의 높이 조절이 외부적으로 가능하다는 것이다.
도 5, 5a 및 5b에 도시되어 있는 실시예에 있어서, 역류 차단 밸브(6, 8)는 펌프(2)의 하우징의 구성 요소이고, 피스톤-실린더-집합체(13)의 외부 관(14)에 배치되어 있는 소켓(1)은 경우에 따라 흐름 연결관(4)을 위한 폐쇄 요소(5)가 제공되어 있다.
도 5a에 따르면 펌프(2)는 대향 방향으로 설치될 수 있으며, 동시에 2개의 흐름 연결관을 개방 또는 차단할 수 있는 회전 볼트(5)로서 폐쇄 요소가 형성되어 있는 흐름 연결관이 도 5b에 도시되어 있다.
본 발명에 따른 높이 조정 구동 장치를 포함하는 모터 차량용 스프링 시스템은 피스톤-실린더-집합체의 제조 중에 상기 집합체에 어떠한 악영향도 제공하지 않는다.
Claims (11)
- 작동 실린더, 피스톤 로드 및 댐핑 밸브를 갖는 댐핑 피스톤을 구비한 하나 이상의 피스톤-실린더-집합체, 오일 저장실 및 상기 오일 저장실에서 피스톤-실린더 집합체에 연결되고 또한 서로 반대로 연결되는 유입관 및 배출관의 펌프를 포함하고, 상기 펌프는 펌프 피스톤과 동력장치로 구성되어 있는, 모터 차량의 차체를 소정의 높이로 조절하기 위한 높이 조정부를 가진 모터 차량용 스프링 시스템에 있어서,상기 피스톤-실린더-집합체(13)와 펌프(2)가 별도로 제조되는 분리된 구성 단위로서 형성되어 있고, 상기 2개의 구성 단위가 조립되기 전에 상기 피스톤-실린더-집합체(13)에는 적어도 댐핑 매체가 미리 충전되는 것을 특징으로 하는 스프링 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 피스톤-실린더-집합체(13)가 상기 펌프(2)를 고정시키기 위한 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 소켓(1)은 상기 피스톤-실린더-집합체(13)의 내부를 주변 분위기로부터 폐쇄시키는 차단 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링 시스템.
- 제3항에 있어서,상기 차단 부재로서 하나 이상의 역류 차단 밸브(8) 및/또는 폐쇄 요소(5)가 제공되는 것을 특징으로 하는 스프링 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 소켓(1)에는 하나 이상의 상기 폐쇄 요소(5) 및 역류 차단 밸브(6, 8)가 구비되어 있는 상기 펌프(2)의 하우징이 제공되는 것을 특징으로 하는 스프링 시스템.
- 제5항에 있어서,상기 피스톤-실린더-집합체(13) 및 상기 펌프(2)는 각각 별도로 기능성 검사를 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 스프링 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 펌프(2)가 하나 이상의 위치에서 상기 소켓(1)에 설치될 수 있는 것을 특징으로 하는 스프링 시스템.
- 제2항에 있어서,상기 소켓(1)이 피스톤-실린더-집합체(13)에 해제 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 스프링 시스템.
- 제2항에 있어서,상기 소켓(1)이 상기 피스톤-실린더-집합체(13)의 외부 관(14)의 구성 요소인 것을 특징으로 하는 스프링 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 외부 관(14)과 상기 작동 실린더(15) 사이에는 그 상부에 상기 펌프(2)로부터 오일 저장실(3a)로 상기 흐름 연결관(4)이 연장되어 있는 요소(16)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스프링 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 외부 관(14)과 상기 작동 실린더(15) 사이에는 상기 펌프(2)로부터 고압실(9)에 흐름 연결관(4)이 연장되어 있는 요소(16)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스프링 시스템.
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