KR20070004209A - 차량의 에어 스프링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어 스프링은 차체에 고정되는 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트에 장착되고 그 상측에 공기가 주입되는 공기 주입구가 형성되는 에어백, 상기 차축에 고정되는 하부 플레이트와, 상기 하부 플레이트에 장착되고 에어백의 하단에 설치되는 피스톤과, 상기 에어백 내부에 배치되고 그 상단은 상기 상부 플레이트에 고정되고 그 하단은 상기 피스톤의 상면에 연결되어 유압에 의해 충격을 흡수하는 유압 실린더으로 구성되어, 충격 흡수 성능을 향상시키고 승차감을 향상시키며 차량의 과도한 쏠림을 방지할 수 있는 차량의 에어 스프링을 제공한다.

차량, 현가장치, 에어스프링, 현가스프링, 에어백

Description

차량의 에어 스프링 { AIR SPRING OF VEHICLE }

도 1은 종래 기술에 따른 에어 스프링의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 에어 스프링의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 에어 스프링의 유압 실린더의 단면도이다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 에어 스프링의 유압 실린더의 작동 상태도들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 차체 12 : 상부 플레이트

14 : 공기 유입구 16 : 에어백

20 : 차축 22 : 하부 플레이트

24 : 피스톤 26 : 유압 실린더

28 : 커버 브래킷 30 : 본체

32 : 냉각관 34 : 압축유로

36 : 인장유로 38 : 작동판

40 : 작동로드 42 : 개폐판

44 : 스프링 46 : 냉각핀

50 : 제1챔버 52 : 제2챔버

56 : 개폐밸브

본 발명은 차량용 현가장치의 에어 스프링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어 스프링에 유압에 의해 완충작용을 하는 유입 실린더를 구비하여 충격 흡수 성능을 향상시키고 승차감을 향상시키며 차량의 과도한 쏠림을 방지할 수 있는 차량의 에어 스프링에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 에어 스프링의 단면도이다.

종래 기술에 따른 에어 스프링은 차체(110)에 고정되는 상부 플레이트(102)와, 상기 상부 플레이트(102)에 장착되고 그 상측에 공기가 주입되는 공기 주입구(104)가 형성되는 에어백(106), 상기 차축(120)에 고정되는 하부 플레이트(108)와, 상기 하부 플레이트(108)에 장착되고 에어백(106)의 하단에 설치되어 수직방향으로 직선 운동하는 피스톤(112)과, 상기 에어백(106) 내부에 설치되고 상기 피스톤(112)과 일정 간격을 두고 배치되어 상기 피스톤(112)과 접촉되면서 완충작용을 하는 러버 버퍼(116)와, 상기 피스톤(112)과 에어백(106)의 외주면에 감싸지게 배치되어 상기 피스톤(112)과 에어백(106)을 보호하는 커버 브래킷(114)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 에어 스프링은 차량의 상하 진동시 에어백(106)에 충진된 공기에 의해 완충작용을 하고 상기 피스톤(112)이 상하방향으로 이동되면서 피스톤(112)의 상단이 러버 버퍼(116)와 접촉되고 상기 고무 재질의 러버 버퍼(116)가 차량의 변위제어 및 충격을 흡수한다.

그러나, 상기한 바와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 에어 스프링은 장기간 사용시 러버 버퍼(116)에 변형이 발생되고 이에 따라 완충기능이 저하되고 충격 흡수가 원활하게 이루어지지 못하고 에어백(106)만으로 완충작용을 함으로써 진동 발생시 여진이 남게 되어 승차감이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 에어백 내부에 유압 실린더를 설치하여 유압에 의해 완충작용을 수행함으로써, 에어백에 의한 완충 작용시 발생되는 여진을 컨트롤하여 충격 흡수 성능을 향상시킬 수 있어 승차감을 향상시킬 수 있고 차량의 과도한 쏠림을 방지할 수 있는 차량의 에어 스프링을 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 차량의 에어 스프링은 에어 스프링은 차체에 고정되는 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트에 장착되고 그 상측에 공기가 주입되는 공기 주입구가 형성되는 에어백, 상기 차축에 고정되는 하부 플레이트와, 상기 하부 플레이트에 장착되고 에어백의 하단에 설치되는 피스톤과, 상기 에어백 내부에 배치되고 그 상단은 상기 상부 플레이트에 고정되고 그 하단은 상기 피스톤의 상면에 연결되어 유압에 의해 충격을 흡수하는 유압 실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 유압 실린더는 상기 상부 플레이트에 고정되고 그 내부에 오일이 충진되는 본체와, 상기 본체의 상측에 연통되게 형성되어 상기 본체에 충진된 오일을 냉각시키는 냉각관과, 상기 본체의 내주면에 접촉되어 상하방향으로 이동되고 오일이 통과하는 압축유로 및 인장유로가 형성되는 작동판과, 상기 작동판과 연결되고 상기 피스톤의 상면에 연결되는 작동로드와, 상기 작동판의 상면에 배치되어 상기 압축유로의 개폐작용을 하는 개폐판과, 상기 개폐판과 본체 사이에 배치되어 상기 개폐판에 탄성력을 부여하는 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각관은 U 자 형태로 형성되어 그 양단이 각각 본체의 상단에 연결되고 그 외주면에는 냉각작용을 하는 냉각핀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 에어 스프링의 단면도이다.

본 발명에 따른 에어 스프링은 차체(10)에 고정되는 상부 플레이트(12)와, 상기 상부 플레이트(12)에 장착되고 그 상측에 공기가 주입되는 공기 주입구(14)가 형성되는 에어백(16)과, 상기 차축(20)에 고정되는 하부 플레이트(22)와, 상기 하부 플레이트(22)에 장착되고 에어백(16)의 하단에 설치되어 수직방향으로 직선 운동하는 피스톤(24)과, 상기 에어백(16) 내부에 배치되고 그 상단은 상기 상부 플레이트(12)에 고정되고 그 하단은 상기 피스톤(24)의 상면에 연결되어 유압에 의해 충격을 흡수하는 유압 실린더(26)와, 상기 피스톤(24)과 에어백(16)의 외주면에 감싸지게 배치되어 상기 피스톤(24)과 에어백(16)을 보호하는 커버 브래킷(28)으로 구성된다.

상기 유압 실린더(26)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 에어백(16)의 내부에 배치되고 상기 상부 플레이트(12)에 고정되고 그 내부에 오일이 충진되는 본체(30)와, 상기 본체(30)의 상측에 연통되게 형성되어 상기 본체(30)에 충진된 오일을 냉각시키는 냉각관(32)과, 상기 본체(30)의 내주면에 접촉되어 상하방향으로 이동되고 오일이 통과하는 압축유로(34) 및 인장유로(36)가 형성되는 작동판(38)과, 상기 작동판(38)과 연결되고 상기 피스톤(24)의 상면에 연결되는 작동로드(40)와, 상기 작동판(40)의 상면에 배치되어 상기 압축유로(34)의 개폐작용을 하는 개폐판(42)과, 상기 개폐판(42)과 본체(30) 사이에 배치되어 상기 개폐판(42)에 탄성력을 부여하는 스프링(44)으로 구성된다.

상기 냉각관(32)은 U 자 형태로 형성되어 그 양단이 각각 본체(30)의 상단에 연결되고 그 외주면에는 냉각작용을 하는 냉각핀(46)이 형성된다. 이와 같은 냉각관(32)은 본체에 저장된 오일이 냉각관(32)의 제1통로(48)를 통해 유입되면 상기 냉각관(32)에 형성된 냉각핀(46)에 의해 냉각이 되고, 냉각된 오일은 제2통로(50)를 통해 본체(30) 내부로 유입된다.

상기 작동판(38)은 원판 형태로 상기 본체(30) 내부를 제1챔버(52)와 제2챔버(54)로 구획하고, 그 일측에는 오일이 압축될 때 즉, 작동판(38)이 상측방향으로 이동될 때 오일이 통과하는 압축유로(34)와, 오일이 인장될 때 즉, 작동판(38)이 하측방향으로 이동될 때 오일이 통과하는 인장유로(36)가 각각 형성되고, 상기 인장유로(36)에는 상기 인장유로(36)의 개폐작용을 하는 개폐밸브(56)가 설치된다.

상기 개폐판(42)은 원판 형태로 형성되고 그 중앙에는 오일이 통과하는 오일통로(60)가 형성되고 상기 인장유로(36)가 형성되는 부위와 연통되는 부위에는 개폐밸브(56)가 통과하는 밸브 통과홀(62)이 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 에어 스프링의 작용을 다음에서 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 에어 스프링의 유압 실린더의 작동 상태도이다.

먼저, 압축 작용시 살펴보면 도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(24)과 연결된 작동로드(40)가 상측방향으로 이동되고 이에 따라 작동판(38)이 상측방향으로 이동된다. 그러면, 상기 작동판(38)에 형성된 압축유로(34)를 통해 제1챔버(52)의 오일이 제2챔버(54)로 이동된다. 이때 상기 압축유로(34)를 통과하는 오일의 유로저항에 의해 완충작용이 이루어진다. 그리고, 상기 인장유로(36)는 개폐밸브(56)에 의해 폐쇄되어 오일의 유동이 이루어지지 않는다.

이러한 상태에서 상기 작동판(38)이 계속 상승되면 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 작동판(38)이 개폐판(42)의 하면에 접촉되면서 압축유로(34)가 폐쇄되면서 본체(30)의 제1챔버(52)를 밀폐하여 오일의 유동이 발생되지 않는 범퍼(bumper)역할을 수행한다.

그리고, 이러한 상태에서 작동로드(40)가 하측방향으로 이동되어 상기 작동판(38)이 하측방향으로 이동되면 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 작동판(38)의 인 장유로(36)에서 개폐밸브(56)가 개방되면서 인장유로(36)가 개방된다. 그러면 상기 인장유로(36)와 압축유로(34)를 통해 제2챔버(54) 내의 오일이 제1챔버(52)로 이동되면서 유로저항을 발생시켜 완충작용을 수행한다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 에어 스프링은 에어백 내부에 유압 실린더를 설치하여 오일의 유로저항에 의해 완충작용을 수행하도록 함으로써, 에어백 작동시 발생되는 여진을 조절할 수 있어 충격 완화 성능을 향상시키고 승차감을 향상시키며 차량의 과도한 쏠림을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 유압 실린더에 냉각관을 설치하여 유압 실린더에 충진된 오일을 냉각시킴으로써, 에어백의 압축공기에 의한 열화에 의해 유압 실린더의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있고 에어백의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 에어 스프링은 차체에 고정되는 상부 플레이트와;

   상기 상부 플레이트에 장착되고 그 상측에 공기가 주입되는 공기 주입구가 형성되는 에어백;

   상기 차축에 고정되는 하부 플레이트와;

   상기 하부 플레이트에 장착되고 에어백의 하단에 설치되는 피스톤과;

   상기 에어백 내부에 배치되고 그 상단은 상기 상부 플레이트에 고정되고 그 하단은 상기 피스톤의 상면에 연결되어 유압에 의해 충격을 흡수하는 유압 실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 에어 스프링.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유압 실린더는 상기 상부 플레이트에 고정되고 그 내부에 오일이 충진되는 본체와;

   상기 본체의 상측에 연통되게 형성되어 상기 본체에 충진된 오일을 냉각시키는 냉각관과;

   상기 본체의 내주면에 접촉되어 상하방향으로 이동되고 오일이 통과하는 압축유로 및 인장유로가 형성되는 작동판과;

   상기 작동판과 연결되고 상기 피스톤의 상면에 연결되는 작동로드와;

   상기 작동판의 상면에 배치되어 상기 압축유로의 개폐작용을 하는 개폐판과;

   상기 개폐판과 본체 사이에 배치되어 상기 개폐판에 탄성력을 부여하는 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 에어 스프링.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 냉각관은 U 자 형태로 형성되어 그 양단이 각각 본체의 상단에 연결되고 그 외주면에는 냉각작용을 하는 냉각핀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 에어 스프링.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 작동판은 상기 실린더 내부를 제1챔버와 제2챔버로 구획하고, 그 일측에는 작동판이 상측방향으로 이동될 때 오일이 통과하는 압축유로와, 상기 작동판이 하측방향으로 이동될 때 오일이 통과하는 인장유로가 각각 형성되고, 상기 인장유로에는 상기 인장유로의 개폐작용을 하는 개폐밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 에어 스프링.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 개폐판은 그 중앙에는 오일이 통과하는 오일통로가 형성되고 상기 인장유로가 형성되는 부위와 연통되는 부위에는 개폐밸브가 통과하는 밸브 통과홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 에어 스프링.

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