KR20100125981A - 에어 현가 공압 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명의 에어 현가를 구성하는 공압 회로가 압축기(3)쪽으로 외부 공기를 유입하는 외기 라인(6)이 이어진 기저 라인(2)을 압축 공기 충진용 리저버(1)에 연결하면서, 상기 기저 라인(2)에 콕 밸브(5)를 설치하되, 상기 콕 밸브(5)와 압축기(3)사이로는 압축기(3)쪽으로 형성되는 역 흐름을 차단하는 체크 밸브(4)만을 설치하여, 상기 리저버(1)의 압축 공기의 이용이 솔레노이드 밸브의 조작이 없이 상기 콕 밸브(5)를 열어주는 동작만으로 구현되는 편리함을 갖고, 조작이 필요한 솔레노이드 밸브의 수량을 줄여 회로 구성을 보다 단순한 할 수 있는 특징을 갖는다.

또한, 본 발명의 에어 현가 공압 회로는 에어 스프링(30)의 공압을 빼기 위한 에어 배출라인(9)이 외기 라인(6)쪽에 연결되며, 이를 통해 외기 라인(6)과 에어 배출라인(9)이 이원화되지만 1개의 2방향-3포트(2Way-3Port)타입 솔레노이드 밸브(6a)만 사용하므로, 전체적으로도 설치되는 밸브 수량을 더욱 줄여주는 특징을 갖는다.

체크 밸브, 공압, 콕 밸브

Description

에어 현가 공압 회로{Air suspension pneumatic circuit in vehicle}

본 발명은 에어 현가 장치에 관한 것으로, 특히 솔레노이드 밸브 수량을 줄이고, 콕 밸브의 조작만으로 압축공기를 이용할 수 있도록 된 에어 현가 공압 회로에 관한 것이다.

일반적으로 대형차량은 에어 브레이크(Air Brake)나 에어 현가(Air Suspension)와 같이, 동력원으로 고압 에어를 사용한다.

상기와 같이 고압 에어를 사용하기 위해서는 공기 압축기(Air Compressor)로 외부공기를 압축한 후, 이를 리저버(Reserver)라 저장 탱크에 저장하고 필요한 장치로 공급하게 된다.

이와 같이 공기 압축기에 저장된 공압을 필요에 따라 사용하는 에어 현가는 에어 스프링(Air Spring)과 공기 압축기사이를 연결하는 공압 회로를 갖추고, 상기 공압 회로에는 공압을 조절하기 위한 다수 밸브들을 설치한다,

또한, 상기 공압 회로에는 압축 공기내 수분과 불순물을 여과하는 에어드라이어(Air Dryer)를 필수적으로 설치한다.

이와 더불어 에어 현가는 에어 스프링은 공압을 이용하는 특성상 차고 조절 즉, 화물 적재 양이나 도로 조건에 맞추어 에어 스프링에 주입되는 압축 공기 양을 조절해 차고 높이를 조절하는 기능을 구현한다.

상기와 같은 차고 높이 조절을 구현하기 위해서는 에어 스프링으로 이어진 공압 회로에 개·폐용 솔레노이드 밸브(Solenoide Valve)와 레벨링 밸브(Leveling Valve)를 설치하고, 전자 제어유닛인 ECU가 제어할 수 있도록 전기 회로를 형성한다.

하지만, 이와 같은 차고 높이 조절 회로를 구성하려면 에어 스프링이 차륜쪽으로 모두 장착되는 특성상 다수의 밸브들이 요구되고, 이로 인해 전체적인 비용 상승은 물론 복잡한 구성을 갖는 단점이 있다.

일례로, 통상적인 대형 차량은 9개의 온/오프 밸브(On/Off Valve)와 1개의 릴리프 밸브(Relief Valve) 및 4개의 체크밸브(Check Valve)를 사용하는 것과 같이, 많은 수의 밸브들을 설치해야만 한다.

또한, 공기 압축기에 저장된 공압을 이용해 외부 장치인 타이어나 튜브 등에 공기를 주입하는 작업도 불편을 주는데, 예를 들면 해당되는 온/오프 밸브(On/Off Valve)를 열면서 수동 밸브(콕 밸브)도 함께 열어야 하므로, 파워 또는 제어기가 별도로 있어야 하거나, 시동을 걸어 내부의 스위치를 조작해야 하는 불편함을 내재한다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 차고 높이 조절 회로를 이루는 온/오프 밸브(On/Off Valve)를 줄이면서도 전체적인 작동 구현에 영향을 받지 않아 회로 구성을 보다 단순화시키면서, 외부 장치인 타이어나 튜브 등에 공기를 주입할 때도 단순히 수동 밸브(콕 밸브)만 열어 주는 편리함을 제공하는 에어 현가 공압회로를 제공함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 에어 현가 공압 회로가 솔레노이드 밸브(6a)를 통해 외부 공기의 공급 흐름을 형성하는 외기 라인(6)이 연결된 압축기(3)에서 압축 공기 충진용 리저버(1)사이를 이어주면서, 솔레노이드 밸브(7a)가 설치된 블로우 라인(7)이 분기되며, 상기 블로우 라인(7)과 압축기(3)사이에 체크 밸브(4)가 설치되고, 상기 블로우 라인(7)과 체크 밸브(4)사이로 수동 조작되는 콕 밸브(5)가 설치된 기저 라인(2)과;

상기 리저버(1)에서 각각 솔레노이드 밸브(20)가 설치된 에어 스프링(30)쪽으로 이어진 에어 분배 라인(10)에 연결되고, 상기 에어 분배 라인(10)에 연결되기전 솔레노이드 밸브(8a)가 설치되며, 상기 솔레노이드 밸브(8a)와 리저버(1)사이로 체크 밸브(8a)가 구비된 라인이 분기되는 에어 공급 라인(8)과;

상기 에어 분배 라인(10)쪽에서 압축기(3)쪽으로 이어져 압축기(3)쪽에서 상기 외기 라인(6)이 연결된 솔레노이드 밸브(6a)에 이어진 에어 배출 라인(9);

을 포함해 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 리저버(1)에서 압축기(3)를 이어주는 상기 기저 라인(2)에는 전원 공급되는 솔레노이드 밸브가 설치되지 않는다.

상기 외기 라인(6)과 상기 에어 배출 라인이 함께 연결되는 솔레노이드 밸브(6a)는 2방향-3포트(2Way-3Port)타입을 적용한다.

상기 블로우 라인(7)이 분기되기 전 위치에서 상기 기저 라인(2)에 드라이어가 설치된다.

이러한 본 발명에 의하면, 차고 높이 조절을 위한 공압 회로에 설치된 온/오프 밸브(On/Off Valve)의 수량을 줄여 보다 단순한 회로로 구성하면서 비용도 저감하는 효과를 갖고, 외부 장치에 압축 공기를 주입할 때 전원이 필요 없이 수동으로 열리는 수동 밸브(콕 밸브)만 조작할 수 있으므로, 보다 조작의 편리함을 제공하는 효과를 갖는다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되 지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 현가 공압 회로의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 에어 현가는 압축기(3)를 통해 압축 공기를 충진하는 리저버(1)와, 각 차륜쪽에 설치되어 적절 공압을 유지하는 에어 스프링(30)과, ECU제어로 개·폐되어 상기 에어 스프링(30)이 갖는 공압을 각각 조절하는 솔레노이드 밸브(20)와, 타이어(T)와 같은 외부 기기로 상기 리저버(1)의 압축 공기를 공급하는 콕 밸브(5)와, 상기 리저버(1)에서 상기 에어 스프링(30)쪽으로 이어지면서 압축 공기가 흐르는 공압 회로를 포함한다.

본 발명의 상기 에어 스프링(30)은 통상적인 에어 스프링의 작용과 같이, 공압의 유입과 배출을 이용해 형성되는 적정 공압으로 차고와 완충 조절등을 구현한다.

본 실시예에 따른 공압 회로는 압축 공기 충진을 위해 리저버(1)와압축기(3)사이를 이어주고, 압축 공기를 외부로 배출하는 콕 밸브(5)가 설치된 기저 라인(2)과, 상기 압축기(3)의 구동시 외부 공기를 압축기(3)쪽으로 공급하도록 상기 기저 라인(2)에 연결된 외기 라인(6)과, 드라이어 재생(Blow-Off)을 위해 상기 기저 라인(2)에서 분기된 블로우 라인(7)을 형성한다.

상기와 같은 기저 라인(2)에는 드라이어나 다수 체크 밸브등이 설치되며, 특히 압축기(3)의 앞쪽으로는 역방향 흐름이 차단되는 체크 밸브(4)를 설치하고, 상기 체크 밸브(4)의 앞쪽으로는 공압의 외부 배출용 콕 밸브(5)를 설치한다.

상기 외기 라인(6)에는 대기 유입시 ECU를 통해 열리는 솔레노이드 밸브(6a) 를 설치하며, 상기 솔레노이드 밸브(6a)는 2방향-3포트(2Way-3Port)타입 밸브를 적용하는데, 이는 이후 기술될 에어 배출 라인(9)이 연결됨에 기인한다.

상기 블로우 라인(7)에는 드라이어 재생(Blow-Off) 작업시 ECU를 통해 열리는 솔레노이드 밸브(7a)를 끝단으로 설치한다.

이때, 상기 솔레노이드 밸브(7a)는 온/오프(On/Off)타입 밸브를 적용한다.

이와 더불어 상기 공압 회로에는 리저버(1)에서 에어 스프링(30)에 이어져 솔레노이드 밸브(20)가 각각 설치된 에어 분배 라인(10)쪽으로 이어진 에어 공급 라인(8)과, 상기 에어 분배 라인(10)쪽에서 이어져 압축기(3)쪽으로 이어진 외기 라인(6)에 연결되어, 상기 에어 스프링(30)에서 배출된 압축 공기를 리저버(1)쪽으로 빼주는 에어 배출 라인(9)을 형성한다.

상기와 같은 에어 공급 라인(8)에는 ECU를 통해 개폐되는 솔레노이드 밸브(8a)를 구비하며, 상기 솔레노이드 밸브(8a)와 리저버(1)사이로 분기된 라인으로는 체크 밸브(8b)를 설치한다.

이때, 상기 솔레노이드 밸브(8a)는 온/오프(On/Off)타입 밸브를 적용한다.

또한, 상기 에어 배출라인(9)은 별도 라인을 이루는 외기 라인(6)과 솔레노이드 밸브(6a)를 매개로 합쳐지도록 연결하며, 이를 위해 상기 솔레노이드 밸브(6a)는 2방향-3포트(2Way-3Port)타입 밸브를 적용한다.

이와 같이 본 실시예에 따른 에어 현가 공압 회로는 압축기(3)쪽으로 외부 공기를 유입하는 외기 라인(6)이 이어져 압축 공기 충진용 리저버(1)에 연결되는 기저 라인(2)에 콕 밸브(5)를 설치하되, 상기 콕 밸브(5)와 압축기(3)사이로는 압축기(3)쪽 흐름을 차단하는 체크 밸브(4)를 설치함을 주요 특징으로 한다.

이와 더불어, 본 실시예에 따른 에어 현가 공압 회로는 에어 스프링(30)의 공압을 빼기 위한 에어 배출라인(9)이 외기 라인(6)쪽에 연결되며, 이를 통해 외기 라인(6)과 에어 배출라인(9)이 이원화되지만 1개의 2방향-3포트(2Way-3Port)타입 솔레노이드 밸브(6a)만 사용됨을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 공압 회로의 작동은 도 2내지 도 5를 통해 상세히 구현된다.

도 2(가)는 본 실시예에 따른 에어 현가 공압 회로를 이용해 리저버(1)에 압축 공기를 충진하는 작동 상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이 압축기(3)가 구동되면, 외기 라인(6)쪽에 설치된 솔레노이드 밸브(6a)도 열려 외부 공기가 압축기(3)를 통해 압축된 후, 기저 라인(2)을 통해 리저버(1)에 압축 공기가 충진된다.

이와 같은 리저버(1)의 압축 공기 충진시, 상기 기저 라인(2)쪽에 설치된 체크 밸브(4)는 압축 공기가 리저버(1)쪽으로만 흐르게 작용한다.

또한, 기타 솔레노이드 밸브(7a,8a,20)등은 모두 닫힌 상태에서 상기 외기 라인(6)쪽에 설치된 솔레노이드 밸브(6a)만 열리는데, 상기 솔레노이드 밸브(6a)가 열리더라도 2방향-3포트(2Way-3Port)타입이므로 에어 배출라인(9)쪽은 차단한 상태가 된다.

도 2(나)는 본 실시예에 따른 에어 현가 공압 회로를 이용해 차고 높이를 상 승시키도록, 리저버(1)에서 에어 스프링(30)쪽으로 압축 공기를 공급하는 작동 상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이 에어 분배 라인(10)쪽에 설치된 해당 솔레노이드 밸브(20)와 에어 공급 라인(8)에 설치된 솔레노이드 밸브(8a)만 열리고, 다른 솔레노이드 밸브(6a,7a)등은 모두 닫힌 상태를 갖는다.

이때, 상기 외기 라인(6)과 에어 배출 라인(9)이 연결된 솔레노이드 밸브(6a)는 외기 라인(6)과 에어 배출라인(9)쪽을 모두 차단한다

상기와 같이 솔레노이드 밸브(8a)의 열림으로 리저버(1)에서 빠져나온 압축 공기가 에어 공급 라인(8)으로 흘러 에어 분배 라인(10)쪽으로 유입되면, 상기 에어 분배 라인(10)에 유입된 압축 공기는 열려진 솔레노이드 밸브(20)를 거쳐 각각의 에어 스프링(30)으로 공급되므로, 에어 스프링(30)의 상승을 통해 차고가 상승된다.

이에 반해 도 3(가)는 도 2(나)와 반대로 에어 스프링(30)쪽 압축 공기가 배출되어 차고를 낮추는 작동 상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이 에어 분배 라인(10)쪽에 설치된 해당 솔레노이드 밸브(20)와 에어 배출 라인(9)이 연결된 솔레노이드 밸브(6a)만 열리고, 다른 솔레노이드 밸브(7a,8a)등은 모두 닫힌 상태를 갖는다.

이때, 상기 솔레노이드 밸브(6a)가 열리더라도 2방향-3포트(2Way-3Port)타입이므로 외기 라인(6)쪽은 차단한 상태가 된다

상기와 같이 에어 스프링(30)에서 압축 공기가 열린 솔레노이드 밸브(20)를 통해 에어 분배 라인(10)쪽으로 배출되면, 상기 에어 분배 라인(10)쪽에 연결된 에어 배출 라인(9)을 타고 흐른 후, 상기 에어 배출 라인(9)에 연결된 기저 라인(2)을 거쳐 리저버(1)쪽으로 복귀된다.

이와 같은 과정을 통해 에어 스프링(30)은 배출된 압축 공기량 만큼 낮아지므로, 배출된 압축 공기로 차고가 낮아진다.

도 3(나)는 본 실시예에 따른 에어 현가 공압 회로를 이용해 드라이어 재생(Blow-Off)을 구현하는 작동 상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이 블로우 라인(7)쪽에 설치된 솔레노이드 밸브(7a)만 열리고, 다른 솔레노이드 밸브(6a,8a,20)등은 모두 닫힌 상태를 갖는다.

상기와 같이 블로우 라인(7)의 솔레노이드 밸브(7a)가 열린 상태에서는 기저 라인(2)과 블로우 라인(7)사이가 대기와 연결되므로, 리저버(1)를 빠져나온 압축 공기는 솔레노이드 밸브(7a)를 거쳐 외부로 빠져나가고, 외부로 빠져나가는 압축 공기는 외부로 배출되기 전 드라이어를 통과한다.

이는, 상기 드라이어가 기저 라인(2)에서 블로우 라인(7)이 분기되기 전 기저 라인(2)에 설치됨에 기인한다.

이때, 상기 기저 라인(2)에 설치된 콕 밸브(5)가 닫힌 상태이고, 체크 밸브(4)는 역방향 흐름을 갖지 못하므로, 리저버(1)를 빠져나온 압축 공기는 블로우 라인(7)쪽으로만 흘러 외부로 빠져나간다.

도 4는 본 실시예에 따른 에어 현가 공압 회로를 이용해 초기 에어 필링을 구현하는 작동 상태를 나타내며, 도시된 바와 같이 차고 상승을 위해 에어 스프 링(30)쪽으로 압축 공기를 공급할 때와 거의 동일하게 구현된다.

도 4는 본 실시예에 따른 에어 현가 공압 회로를 이용해 타이어(T)에 리저버(1)의 압축 공기를 충진하는 작동 상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이 콕 밸브(5)를 작동하므로, 모든 솔레노이드 밸브(6a,8a,7a,20)등은 닫힌 상태를 유지한다.

상기와 같은 콕 밸브(5)는 수동으로 열어주는 조작만으로 작동되며, 상기 콕 밸브(5)가 열리면 리저버(1)의 압축 공기가 기저 라인(2)을 타고 흐르면서 콕 밸브(5)를 빠져나오므로, 상기 콕 밸브(5)에 연결된 타이어(T)가 압축 공기로 충진된다.

이때, 상기 기저 라인(2)에서 분기된 블로우 라인(7)쪽으로 유입되는 압축 공기는 솔레노이드 밸브(7a)를 통해 차단되고, 상기 콕 밸브(5)를 지나는 압축 공기는 체크 밸브(4)를 통해 차단되므로, 압축 공기는 콕 밸브(5)를 통해서만 배출될 수 있다.

이와 같이 본 실시예에서는 리저버(1)에 연결되는 기저 라인(2)에 콕 밸브(5)를 설치하고, 상기 기저 라인(2)과 콕 밸브(5)사이로 ECU 제어되는 솔레노이드 밸브를 설치하지 않으므로, 상기 콕 밸브(5)를 열어주는 동작만으로 리저버(1)의 압축 공기를 이용하는 편리함을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 현가 공압 회로의 구성도

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 에어 현가 공압 회로의 각 조건별 작동도

도 5는 본 발명에 따라 콕 밸브의 조작만으로 이루어지는 타이어 에어 주입 작동도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 리저버 2 : 기저 라인

3 : 압축기 4,8b : 체크 밸브

5 : 콕 밸브 6 : 외기 라인

6a,7a,8a,20 : 솔레노이드 밸브

7 : 블로우 라인 8 : 에어 공급라인

9 : 에어 배출라인 10 : 에어 분배라인

30 : 에어 스프링

T : 타이어

Claims (4)

1. 솔레노이드 밸브를 통해 외부 공기의 공급 흐름을 형성하는 외기 라인이 연결된 압축기에서 압축 공기 충진용 리저버 사이를 이어주면서, 솔레노이드 밸브가 설치된 블로우 라인이 분기되며, 상기 블로우 라인과 압축기 사이에 체크 밸브가 설치되고, 상기 블로우 라인과 체크 밸브사이로 수동 조작되는 콕 밸브가 설치된 기저 라인과;

   상기 리저버에서 각각 솔레노이드 밸브가 설치된 에어 스프링쪽으로 이어진 에어 분배 라인에 연결되고, 상기 에어 분배 라인에 연결되기전 솔레노이드 밸브가 설치되며, 상기 솔레노이드 밸브와 리저버사이로 체크 밸브가 구비된 라인이 분기되는 에어 공급 라인과;

   상기 에어 분배 라인쪽에서 압축기쪽으로 이어져 압축기쪽에서 상기 외기 라인에 설치된 솔레노이드 밸브에 이어진 에어 배출 라인;

   을 포함해 형성된 것을 특징으로 하는 에어 현가 공압 회로.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 리저버에서 압축기를 이어주는 상기 기저 라인에는 전원 공급되는 솔레노이드 밸브가 설치되지 않는 것을 특징으로 하는 에어 현가 공압 회로.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 외기 라인과 상기 에어 배출 라인이 함께 연결되는 솔레노이드 밸브는 2방향-3포트(2Way-3Port)타입인 것을 특징으로 하는 에어 현가 공압 회로.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 블로우 라인이 분기되기 전 위치에서 상기 기저 라인에 드라이어가 설치되는 것을 특징으로 하는 에어 현가 공압 회로.

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