KR20220071443A - 차량 시트의 에어 서스펜션 장치 - Google Patents

차량 시트의 에어 서스펜션 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220071443A
KR20220071443A KR1020200158560A KR20200158560A KR20220071443A KR 20220071443 A KR20220071443 A KR 20220071443A KR 1020200158560 A KR1020200158560 A KR 1020200158560A KR 20200158560 A KR20200158560 A KR 20200158560A KR 20220071443 A KR20220071443 A KR 20220071443A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
vehicle
road
opening amount
driving
Prior art date
Application number
KR1020200158560A
Other languages
English (en)
Inventor
김병문
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020200158560A priority Critical patent/KR20220071443A/ko
Priority to US17/357,634 priority patent/US11584271B2/en
Priority to CN202110799200.8A priority patent/CN114537235A/zh
Publication of KR20220071443A publication Critical patent/KR20220071443A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/50Seat suspension devices
    • B60N2/52Seat suspension devices using fluid means
    • B60N2/525Seat suspension devices using fluid means using gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/50Seat suspension devices
    • B60N2/501Seat suspension devices actively controlled suspension, e.g. electronic control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/50Seat suspension devices
    • B60N2/502Seat suspension devices attached to the base of the seat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/50Seat suspension devices
    • B60N2/52Seat suspension devices using fluid means
    • B60N2/522Seat suspension devices using fluid means characterised by dampening means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105Speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/34Nozzles; Air-diffusers
    • B60H1/3414Nozzles; Air-diffusers with means for adjusting the air stream direction
    • B60H1/3421Nozzles; Air-diffusers with means for adjusting the air stream direction using only pivoting shutters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/50Seat suspension devices
    • B60N2/506Seat guided by rods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/50Seat suspension devices
    • B60N2/506Seat guided by rods
    • B60N2/508Scissors-like structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/05Type of road, e.g. motorways, local streets, paved or unpaved roads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/45External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/50External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30Sensors
    • B60Y2400/303Speed sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 차량 시트의 에어 서스펜션 장치에 관한 것으로서, 차량의 정차 및 주행 여부, 차속이나 도로 상황 등의 주행 조건에 따라 에어 스프링에 대한 공기 공급 및 에어 스프링에서의 공기 배출 상태를 제어할 수 있는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 제어밸브에서 공기가 공급되는 공급포트에 연결되어 제어밸브로의 공기가 통과하는 내부 공기 통로의 개도량이 조절될 수 있도록 구비된 에어 셔터 장치를 포함하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치가 개시된다.

Description

차량 시트의 에어 서스펜션 장치{Air suspension apparatus for seat of vehicle}
본 발명은 차량 시트의 에어 서스펜션 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 정차 및 주행 여부, 차속이나 도로 상황 등의 주행 조건에 따라 완충 및 감쇠 특성을 제어할 수 있는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 시트는 주행 동안 운전자와 탑승자가 앉아 있을 수 있도록 구비되는 것으로, 좁은 차량의 실내 공간에서도 가능한 편안한 자세로 앉아 있을 수 있도록 여러 장치를 구비하고 있다.
그 예로서, 버스나 트럭과 같은 대형 상용차에서는 승용차보다 주행시 진동이나 움직임이 크기 때문에 대개 운전석 시트 하측으로 주행시 충격을 흡수할 수 있는 에어 서스펜션 장치가 설치되어 있다.
도 1은 공지의 에어 서스펜션 장치의 일 예를 보여주고 있다.
도시한 바와 같이, 시트의 충격 흡수를 위한 에어 서스펜션 장치는, 미도시된 시트 하부와 하측의 차체에 각각 나란히 장착되는 한 쌍의 가이드(1a,1b)와, 이 가이드(1a,1b) 사이에 장착되어 슬라이딩이 이루어지는 X-링크(2)를 포함한다.
여기서, X-링크(2)는 차체 플로어 측에 고정된 하측의 가이드(1b)에서 상측의 가이드(1a)를 상하 이동 가능하게 지지하는데, 이때 X-링크(2)를 구성하는 각 링크 요소의 단부가 상측의 가이드(1a)와 하측의 가이드(1b)에 각각 슬라이드 가능하게 결합된다.
또한, 상측의 가이드(1a)와 X-링크(2) 사이에는 별도 브라켓(4a,4b)에 의해 지지되는 에어 스프링(5)이 설치되며, 이 에어 스프링(5)은 미도시된 에어 탱크로부터 공급되는 공기를 에어 튜브(7,8)와 제어밸브(10)를 통해 주입받도록 되어 있다.
에어 스프링(5)은 제어밸브(10)에 의해 공기 출입이 선택적으로 이루어지도록 된 것으로, X-링크(2) 및 가이드(1a)를 통해 시트를 충격 흡수 가능하게 지지하게 된다.
이때, 제어밸브(10)는 에어 스프링(5)에 연결된 상태에서 에어 스프링에서의 공기 출입이 선택적으로 이루어지도록 공기의 이동 방향을 제어하게 된다.
도 1의 예는 에어 스프링(5)이 상측의 가이드(1a)와 X-링크(2) 사이에 설치되는 예이나, 에어 스프링(5)이 도 2의 예와 같이 X-링크(2)와 하측의 가이드(1b)(또는 에어 서스펜션 장치의 하부 프레임이나 차체 플로어) 사이에 설치될 수도 있다.
도 2에서 도면부호 16은 차체와 X-링크(2) 사이에 설치되는 댐퍼를 나타낸다.
이러한 에어 서스펜션 장치에서, 시트가 하향하게 되면, 캠(3)이 회전하여 제어밸브(10)의 공급 스위치 핀(11)을 누르게 되고, 이에 에어 탱크의 공기가 에어 유입구(6) → 에어 튜브(7) → 제어밸브(10) → 에어 튜브(8)를 거쳐 에어 스프링(5)에 주입되면서 시트는 다시 상승하게 된다.
또한, 시트가 상승하게 되면, 캠(3)이 반대로 회전하여 제어밸브(10)의 배기 스위치 핀(12)을 누르게 되고, 이에 에어 스프링(5) 내 공기가 에어 튜브(8) →제어밸브(10) → 배기포트(13)를 통해 대기로 방출되면서 시트는 다시 하향하여 원래의 기준 높이로 이동하게 된다.
도 3은 도 1의 에어 서스펜션 장치에서 제어밸브에 의한 공기 유동 제어 및 그 제어에 따른 공기 경로를 설명하기 위한 회로도이다.
도 1의 예에서 캠(3)이 회전하여 제어밸브(10)의 공급 스위치 핀(11)을 누르게 되면, 제어밸브(10)가 공기공급위치(air supply phase)로 절환되면서, 에어 탱크의 공기가 제어밸브(10)의 연결포트(14)를 통해 에어 스프링(5) 내부로 주입된다.
또한, 캠(3)이 반대로 회전하여 배기 스위치 핀(12)을 누르게 되면, 제어밸브(10)가 배기위치(air exhaust phase)로 절환되면서, 에어 스프링(5) 내부의 공기가 제어밸브(10)의 배기포트(13)를 통해 대기로 방출된다.
한편, 트럭 등 대형 상용차의 시트에 구비되는 에어 서스펜션 장치에서는, 차량 정차 후 운전자가 승, 하차할 때 퀵 다운 스위치(quick down switch)를 조작할 경우, 에어 스프링(5) 내부의 공기를 제어밸브(10)를 통해 배출하여 시트의 높이를 낮춰주는 퀵 다운 작동이 이루어지도록 되어 있다.
이러한 에어 서스펜션 장치에서 공기가 공급되고 배출되는 통로, 즉 에어 유입구(6)와 제어밸브(10) 사이의 에어 튜브(7)와, 제어밸브(10)와 에어 스프링(5) 사이의 에어 튜브(8)의 직경이 클수록 에어 스프링(5)에 신속히 공기가 공급될 수 있고, 마찬가지로 에어 스프링(5) 내 공기가 신속히 대기 중으로 방출될 수 있다.
특히, 에어 튜브(8)의 직경이 클수록 에어 스프링(5) 내부의 공기가 신속히 대기 중으로 방출되면서 빠른 배기가 이루어질 수 있고, 공기 배출이 증가하여 시트의 높이를 신속히 낮출 수 있으므로 승, 하차시 유리해진다.
반면, 주행시에는 에어 튜브(8)의 직경이 작을수록 에어 스프링(5)에서의 배기 속도가 느려지고 공기 배출이 감소하므로 승차감 측면에서 유리해진다.
따라서, 퀵 다운 조작이 있거나 차량 주행 중일 때를 구분하여 에어 스프링(5)에서의 공기 배출량 및 공기 배출 속도를 조절하는 것이 필요하고, 또한 주행 중 최적의 완충 작용 및 기능을 위해 차속 등 차량의 주행 조건이나 도로 상황에 따라 공기 배출 속도의 조절이 요구된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 차량의 정차시와 주행 중일 때를 구분하여 에어 스프링에 대한 공기 공급 및 에어 스프링에서의 공기 배출 상태를 제어할 수 있는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 차속이나 도로 상황 등의 주행 조건에 따라 에어 스프링에 대한 공기 공급 및 에어 스프링에서의 공기 배출 상태를 제어하여 완충 및 감쇠 특성을 조절할 수 있는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 시트 하부와 하측의 차체에 각각 장착되는 상측의 가이드와 하측의 가이드; 상기 두 가이드에 각 링크 요소가 슬라이드 가능하게 결합되어 상기 하측의 가이드로부터 상측의 가이드를 상하 이동 가능하게 지지하는 X-링크; 상기 두 가이드 중 하나와 X-링크 사이에 설치되어 내부에 공기가 충전된 상태로 시트를 충격 흡수 가능하게 지지하는 에어 스프링; 상기 에어 스프링에 공기를 공급할 수 있도록 에어 튜브를 통해 연결되고, 에어 스프링에서의 공기 출입이 선택적으로 이루어지도록 공기의 이동 방향을 제어하는 제어밸브; 상기 제어밸브에 에어 탱크의 공기가 공급되는 공기 공급 경로 상에 설치되고, 공기가 통과하도록 된 내부 공기 통로의 개도량이 조절될 수 있도록 구비된 에어 셔터 장치; 차량 운전 정보를 검출하기 위한 운전정보 검출부; 및 상기 운전정보 검출부에 의해 검출되는 차량 운전 정보에 기초하여 상기 내부 공기 통로의 개도량이 조절될 수 있도록 에어 셔터 장치의 작동을 제어하는 제어기를 포함하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치를 제공한다.
이로써, 본 발명에 따른 차량 시트의 에어 서스펜션 장치에서는 차량의 정차 및 주행 여부, 차속이나 도로 상황 등의 주행 조건에 따라 에어 스프링에 대한 공기 공급 및 에어 스프링에서의 공기 배출 상태를 제어할 수 있고, 이를 통해 사용의 편의성과 승차감을 동시에 향상시킬 수 있게 된다.
특히, 본 발명에 따른 차량 시트의 에어 서스펜션 장치에 의하면, 주행 상황별로 시트 서스펜션 상하 감쇠력의 요구가 상이함을 고려하여 공기 유량을 자동으로 조절하므로 주행 상황별 최적의 완충 및 감쇠 성능을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 공지의 에어 서스펜션 장치의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 공지의 에어 서스펜션의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 공지의 에어 서스펜션 장치의 공압 회로를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치에서 에어 셔터 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치에서 에어 셔터 장치의 일부 구성을 조립하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜선 장치에서 에어 셔터 장치의 개도량이 조절되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치의 작동 및 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 차량의 정차시와 주행 중일 때를 구분하여 에어 스프링에 대한 공기 공급 및 에어 스프링에서의 공기 배출 상태를 제어할 수 있는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 차속이나 도로 상황 등의 주행 조건에 따라 에어 스프링에 대한 공기 공급 및 에어 스프링에서의 공기 배출 상태를 제어할 수 있는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에서 차량은 트럭과 같은 상용차일 수 있고, 트럭의 경우 특성상 장거리 주행의 이용이 많은 관계로 에어 서스펜션 장치의 성능이 승차감에 큰 영향을 준다.
하지만, 종래 에어 서스펜션 장치의 경우 주행 상황별로 서스펜션 성능의 상하 감쇠력 요구사항이 상이하지만 주행 상황별 요구사항을 모두 충족시킬 수 없으므로 최적의 승차감을 제공하는데 어려움이 있다.
예를 들면, 정차시에는 에어 서스펜션 장치의 퀵 다운 속도가 빠를수록 좋으며, 주행 중에는 에어 서스펜션 장치가 노면 충격을 흡수하면서 부드럽게 감쇠할 수 있으면 좋다.
따라서, 차량의 정차 및 주행 여부, 그리고 차속이나 도로 상황 등의 주행 조건에 따라 에어 스프링에서의 공기 공급 및 배출(배기) 상태의 자동 조절이 이루어질 수 있도록 구성됨으로써 사용의 편의성과 승차감을 동시에 향상시킬 수 있는 에어 서스펜션 장치가 개시된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치의 구성을 도시한 개략도로서, 구성과 함께 에어 서스펜션 장치의 작동을 위한 공기 경로를 보여주고 있다.
본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치에서 상측의 가이드와 하측의 가이드, 그리고 이들 사이를 연결하도록 설치되는 X-링크에 있어서는 공지의 에어 서스펜션 장치와 비교하여 차이가 없으며, 이는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치에서 에어 스프링 및 제어밸브의 구성과 그 설치 구조에 있어서도 공지의 에어 서스펜션 장치와 비교하여 차이가 없으며, 이는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같다.
즉, 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치 또한, 미도시된 시트쿠션 하부와 하측의 차체에 각각 나란히 장착되는 한 쌍의 가이드(1a,1b)와, 이 가이드(1a,1b) 사이에 장착되어 슬라이딩이 이루어지는 X-링크(2)를 포함한다.
여기서, X-링크(2)는 차체 플로어 측에 고정된 하측의 가이드(1b)에서 상측의 가이드(1a)를 상하 이동 가능하게 지지하는데, 이때 X-링크(2)를 구성하는 각 링크 요소의 단부가 상측의 가이드(1a)와 하측의 가이드(1b)에 각각 슬라이드 가능하게 결합된다.
또한, 상측의 가이드(1a)와 X-링크(2) 사이에 별도 브라켓(4a,4b)에 의해 지지되는 에어 스프링(5)이 설치되고, 이 에어 스프링(5)은 미도시된 에어 탱크로부터 공급되는 공기를 에어 튜브(7,8)와 제어밸브(10)를 통해 주입받도록 되어 있다.
에어 스프링(5)은 제어밸브(10)에 의해 공기 출입이 선택적으로 이루어지도록 된 것으로, 내부에 공기가 충전된 상태에서 X-링크(2) 및 가이드(1a)를 통해 시트를 충격 흡수 가능하게 지지하게 된다.
도 1의 예와 같이 에어 스프링(5)이 상측의 가이드(1a)와 X-링크(2) 사이에 설치될 수도 있으나, 에어 스프링(5)이 도 2의 예와 같이 X-링크(2)와 미도시된 에어 서스펜션 장치의 하부 프레임(또는 차체 플로어나 하측의 가이드) 사이에 설치될 수도 있다.
그리고, 에어 유입구(6)와 제어밸브(10) 사이, 그리고 제어밸브(10)와 에어 스프링(5) 사이에 각각 에어 튜브(7,8)가 연결되어, 에어 유입구(6)를 통해 공급된 공기가 에어 튜브(7)를 통해 제어밸브(10)의 공급포트(15)로 공급된다.
또한, 제어밸브(10)를 통과한 공기가 제어밸브(10)의 연결포트(14)에서 에어 튜브(8)를 통해 에어 스프링(5)으로 공급되거나, 반대로 에어 스프링(5)에서 배출된 공기가 에어 튜브(8)를 통해 제어밸브(10)로 이동한다.
이러한 구성은 도 1 내지 도 3의 구성과 차이가 없으나, 본 발명에서는 도 4에 나타낸 바와 같이 에어 유입구(6)와 제어밸브(10) 사이의 공기 경로 도중에 내부 공기 통로의 유동 단면적 크기가 조절될 수 있는 에어 셔터 장치(100)가 추가로 설치된다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치는 공기 통로의 유동 단면적 크기를 조절하기 위한 에어 셔터 장치(100)를 더 포함하는 것이며, 이 에어 셔터 장치의 구성에 대해서는 뒤에서 더 상세히 설명하기로 한다.
이하의 설명에서 에어 셔터 장치의 내부 공기 통로의 유동 단면적 크기를 에어 셔터 장치 또는 그 내부 공기 통로의 '개도량'이라 칭하기로 한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치는 차량 운전 정보, 즉 정차 및 주행 여부, 그리고 차속이나 도로 상황 등의 주행 조건에 따라 최적의 완충 성능을 제공할 수 있도록 에어 스프링에서의 공기 공급 및 배출 상태(예, 공기 공급량 및 배기량, 공기가 배출되는 시간 등)가 자동 조절될 수 있도록 구성된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치는, 상기한 에어 셔터 장치(100)와 함께, 차량의 운전 정보를 검출하기 위한 운전정보 검출부(22), 및 상기 운전정보 검출부(22)에 의해 검출되는 차량 운전 정보에 기초하여 에어 셔터 장치(100)의 구동을 제어하는 제어기(30)를 더 포함한다.
이에 더하여, 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치는, 에어 셔터 장치(100)의 구동 제어를 통하여 차량 운전 정보에 따라 시트의 서스펜션 특성을 가변시키는 시트 서스펜션 제어 기능의 온(on)과 오프(off) 중 하나를 선택 입력하기 위해 운전자가 조작하게 되는 인터페이스부(21)를 더 포함할 수 있다.
상기 인터페이스부(21)로는 운전자가 차량에서 시트 서스펜션 제어 기능의 온(on)과 오프(off)를 조작할 수 있는 수단이라면 사용 가능하며, 예로서 차량에 구비되는 버튼이나 스위치 등의 조작 장치, 그 밖에 ANV(Audio, Video, Navigation) 시스템의 입력 장치나 터치 스크린 등이 될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치는, 시트 서스펜션 제어 상황을 표시하는 표시부(40)를 더 포함할 수 있고, 이는 차량의 윈드실드 글라스를 통해 정보를 표시하는 글라스 모니터가 될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제어기(30)는 상기 인터페이스부(21)에서 입력되는 신호로부터 시트 서스펜션 제어 기능의 온, 오프 상태를 인지할 수 있고, 또한 에어 셔터 장치(100)의 구동 상태에 따른 시트 서스펜션 제어 상황을 표시하도록 상기 표시부(40)의 작동을 제어한다.
그리고, 본 발명의 실시예에서, 차량 운전 정보는 차량의 현재 주행 차속과 도로 상황 정보를 포함할 수 있고, 이에 운전정보 검출부(22)는 차속을 검출하는 차속 검출부(23), 그리고 도로 상황 정보를 제공하는 도로정보 제공부를 포함할 수 있다.
여기서, 차속 검출부(23)는 차속을 검출하기 위한 것으로서 차량의 구동휠에 설치된 휠속 센서를 포함하는 구성이 될 수 있고, 이 휠속 센서의 신호로부터 현재 차속이 결정될 수 있다.
상기 도로정보 제공부는 차량에 설치되어 도로 상황 정보를 제공하는 내비게이션 장치(24), 및 차량에 설치되어 차량 전방의 선행 차량 정보를 검출하는 전방 검출부(25)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 전방 검출부(25)는 차량에 설치되는 통상의 라이더(ridar)가 될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제어기(30)는 내비게이션 장치(24)로부터 현재 차량이 주행하고 있는 도로의 종류, 예를 들어 현재의 주행 도로가 평탄로(포장로)인지 또는 오프로드(offroad, 비포장로)인지 등의 도로 상황 정보를 제공받을 수 있다.
또한, 제어기(30)에서는 전방 검출부(25)에 의해 검출되는 선행 차량 정보로부터 선행 차량과의 거리 및 주행 도로의 교통량 정보 등이 얻어질 수 있다.
본 발명에서 제어기(30)는 차속 검출부(23)와 도로정보 제공부(24,25)의 신호를 입력받아 그로부터 얻어지는 차량 운전 정보, 즉 차속과 도로 상황 정보를 기초로 에어 셔터 장치(100)의 구동을 제어하고, 이를 통해 시트의 서스펜션 특성을 차량 운전 정보(정지 및 주행 여부, 주행 조건)에 따라 제어하게 된다.
본 발명에 의해 시트의 서스펜션 특성이 조절되면 시트에 착석한 운전자의 승차감이 조절될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 에어 셔터 장치(100)는 제어기(30)가 출력하는 제어신호에 따라 구동이 제어되도록 구비되며, 특히 제어밸브(10)에서 에어 탱크로부터의 공기가 공급되는 공급포트(15)에 연결되도록 설치된다.
즉, 도 4에서 알 수 있듯이, 에어 셔터 장치(100)의 출구포트(102)가 제어밸브(10)의 입구포트인 공급포트(15)에 연결되는 동시에 에어 셔터 장치(100)의 입구포트(101)가 에어 유입구(6)로부터 연결된 에어 튜브(7)에 연결되는 것이다.
이에 에어 탱크로부터 에어 유입구(6)로 공급된 뒤 에어 튜브(7)를 통해 이동한 공기가 에어 셔터 장치(100)를 통과한 뒤 제어밸브(10)로 공급되는데, 에어 셔터 장치(100)는 상기와 같이 공기 경로 중 제어밸브(10)의 전단, 즉 제어밸브(10)의 입구측(제어밸브의 상류측)에 배치되고, 제어기(30)가 출력하는 제어신호에 따라 내부 공기 통로의 개도량을 가변시킬 수 있도록 구비된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치에서 에어 셔터 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치에서 에어 셔터 장치의 일부 구성을 조립하여 나타낸 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜선 장치에서 에어 셔터 장치의 개도량이 조절되는 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에서, 에어 셔터 장치(100)는 카메라의 내부에 장착되는 공지의 조리개와 유사한 장치 구성을 가질 수 있으며, 카메라에서 조리개의 작동을 제어하여 빛이 통과하는 통로의 크기를 조절함으로써 빛의 양을 조절하는 것과 유사하게, 에어 셔텨 장치(100)에서는 공기가 통과하는 내부 공기 통로의 개도량을 조절함으로써 공기의 양을 조절하게 된다.
에어 셔터 장치(100)에서 내부 공기 통로의 개도량을 가변시킴으로써 에어 유입구(6)에서 에어 튜브(7)를 통해 제어밸브(10)의 공급포트(15)로 공급되는 공기의 양을 조절할 수 있고, 에어 셔터 장치(100) 이후(하류측)의 공기 통로 및 공간, 즉 제어밸브(10)와 에어 튜브(8), 에어 스프링(5) 내 공기의 양을 조절하게 된다.
본 발명의 실시예에서, 에어 튜브(7,8)로는 에어 서스펜션 장치(100)의 작동에 필요한 공기량 중 최대 공기량을 공급할 수 있는 직경의 에어 튜브를 사용하고, 이때 에어 셔터 장치(100)가 내부 공기 통로의 개도량을 가변시켜 상기 최대 공기량 이하의 범위에서 제어밸브(10)로 공급되는 공기의 양을 가변시키도록 하는 것이 가능하다.
즉, 에어 셔터 장치(100)의 내부 공기 통로의 개도량을 최대로 하였을 때, 에어 셔터 장치의 내부 공기 통로의 직경 및 그 유동 단면적이, 상기 에어 튜브(7,8)의 직경 및 그 유동 단면적과 같거나 작은 크기가 되도록 하는 것이며, 에어 셔터 장치(100)가 구동하여 내부 공기 통로의 유동 단면적(개도량)이 조절될 때 에어 튜브의 유동 단면적 이하의 범위에서 가변될 수 있도록 하는 것이다.
이를 통해 에어 셔터 장치(100) 이후의 공기 통로 및 공간, 즉 제어밸브(10)와 에어 튜브(8), 에어 스프링(5) 내 공기의 양이 필요한 최대 공기량 이하의 범위에서 조절될 수 있는 것이며, 특히 에어 스프링(5)에서 제어밸브(10)의 배기포트(13)를 통해 배출되는 공기량 또한 조절될 수 있다.
이와 같이 에어 셔터 장치(100)를 통해 제어밸브(10)에 공급되는 공기량을 조절하게 되면, 제어밸브(10)와 에어 튜브(8), 에어 스프링(5) 내 공기량 또한 조절 가능하고, 특히 에어 스프링(5)에서 제어밸브(10)의 배기포트(13)를 통해 공기가 배출될 때 공기 배출량의 조절이 가능하다.
이와 같이 공기 배출량이 조절될 경우 시트 서스펜션 특성, 즉 완충 및 감쇠 특성이 가변될 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에서, 에어 셔터 장치(100)는, 제어밸브(10)로 공급되는 공기가 통과하도록 된 내부 공기 통로, 이 내부 공기 통로의 개도량을 가변시키는 가동부재, 및 제어기의 제어신호에 따라 가동부재를 작동시키기 위한 액추에이터를 포함한다.
구성에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 본 발명의 실시예에서, 에어 셔터 장치(100)는, 제어기(30)가 출력하는 제어신호에 따라 구동 및 회전방향이 제어되는 모터(110), 에어 튜브(7)와 제어밸브(10)의 공급포트(15) 사이의 공기 통로를 연결하도록 설치되는 고정 바디(120), 상기 고정 바디(120)에 설치되고 모터(110)의 회전력을 감속시켜 전달하는 감속기구(130), 상기 고정 바디(120)에 회전 가능하게 설치되어 모터(110)의 회전력을 상기 감속기구(130)를 통해 전달받아 회전하는 회전 플레이트(140), 그리고 상기 가동부재로서 상기 고정 바디(120)의 내부에 회전 가능하게 설치되고 고정 바디 내 공기 통로를 형성하면서 회전 플레이트(140)의 회전에 의해 동시에 회전 작동하여 공기 통로의 개도량을 조절하는 복수 개의 블레이드(150)를 포함하여 구성된다.
도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 모터(110)의 구동축에는 아우터 기어(131)가 장착되고, 상기 감속기구(130)는 아우터 기어(131)를 포함하는 구성으로서, 이는 상기 아우터 기어(131)를 통해 회전력을 전달받아 감속된 회전력을 출력하는 기어장치의 구성을 가질 수 있다.
일례로서, 상기 감속기구(130)는, 아우터 기어(131)와 함께, 아우터 기어(131)의 회전력을 감속시켜 회전 플레이트(140)에 전달하는 기어기구를 더 포함할 수 있다.
여기서, 기어기구는, 아우터 기어(131)가 외접하는 링 기어(132), 상기 링 기어(132)의 내측 중심 위치에 배치되고 회전 플레이트(140)에 일체로 결합된 센터 기어(133), 그리고 상기 링 기어(132)에 내접하고 센터 기어(133)에 외접하며 링 기어(132)의 회전시 센터 기어(133)의 주위를 공전하는 복수 개의 피니언(134)을 포함한다.
이때, 센터 기어(133)의 중심축(133a)이 회전 플레이트(140)의 중심부에 일체로 결합되며, 이에 센터 기어(133)와 회전 플레이트(140)는 일체로 회전하도록 되어 있다.
이에 모터(110)가 회전 구동할 경우, 아우터 기어(131)가 회전되면서 링 기어(132)가 회전되고, 링 기어(132)가 회전될 때 상기 복수 개의 피니언(134)이 링 기어(132)에 의해 일체로 이동하면서 센터 기어(133)의 주위에서 공전하게 된다.
이때, 복수 개의 피니언(134)에 치합되어 있는 센터 기어(133)가 회전하게 되고, 센터 기어(133)가 회전되면서 그 회전력이 회전 플레이트(140)에 전달되어 회전 플레이트가 회전될 수 있게 된다.
결국, 아우터 기어(131)에서 링 기어(132)로 모터(110)의 회전력이 전달되면서 회전력이 감속되는 것이며, 감속된 회전력이 링 기어(132)와 일체로 회전되는 피니언(134) 및 센터 기어(133)를 통해 회전 플레이트(140)에 전달되면서 회전 플레이트가 회전될 수 있다.
상기 고정 바디(120)는 외부에서 제어밸브로 공급되는 공기의 공급 경로 상에 설치디는 것으로서, 입구포트(101)를 가지는 입구측 바디(121)와 출구포트(102)를 가지는 출구측 바디(122)를 포함하며, 입구측 바디(121)와 출구측 바디(122) 사이의 공간에 블레이드(150)와 회전 플레이트(140), 감속기구(130)가 배치된다.
상기 입구측 바디(121)와 출구측 바디(122)는 연결브라켓(123)에 의해 일체로 결합되며, 입구측 바디(121)의 입구포트(101)에는 에어 튜브(7)의 단부가 연결되고, 이 에어 튜브(7)의 반대쪽 단부에는 에어 유입구(도 6)가 연결된다(도 4 참조).
상기 출구측 바디(122)의 출구포트(102)는 제어밸브(10)의 공급포트(15)에 연결되며, 이에 에어 탱크의 공기가 에어 유입구(6)를 통해 에어 튜브(7)로 공급되면, 이후 공기는 에어 튜브(7)를 따라 이동한 뒤 에어 셔터 장치(100)를 통과하게 되고, 이어 에어 셔터 장치(100)에서 제어밸브(10)로 공급된 뒤 에어 튜브(8)를 통해 에어 스프링(5)으로 공급된다.
또한, 에어 스프링(5)에서 공기가 배출될 때에는 에어 스프링(5)에서 에어 튜브(8)를 통해 제어밸브(10)로 이동하고, 이후 제어밸브(10)에서 배기포트(13)에 연결된 배기 튜브(17)를 통해 대기 중으로 방출된다.
한편, 상기 복수 개의 블레이드(150)가 입구측 바디(121)의 내측면에 결합되는데, 입구측 바디(121)의 내측면에서 원주방향을 따라 복수 개의 블레이드(150)가 배치되어 설치되고, 이때 각 블레이드(150)는 입구측 바디(121)의 내측면에 회전 가능하도록 힌지 결합된다.
이를 위해, 각 블레이드(150)에는 힌지홀(151)이 설치되는데, 입구측 바디(121)의 내측면에는 각 블레이드(150)의 힌지홀(151)에 삽입되어 결합될 수 있는 복수 개의 힌지핀(124)이 고정 설치된다.
이로써 입구측 바디(121)의 각 힌지핀(124)이 해당 블레이드(150)의 힌지홀(151)에 삽입되어 결합된 상태일 때, 각 블레이드(150)는 입구측 바디(121)의 힌지핀(124)을 중심으로 회전 가능하도록 되어 있다.
또한, 상기 각 블레이드(150)에는 결합핀(152)이 설치되고, 상기 각 블레이드(150)의 결합핀(152)은 회전 플레이트(140)에 정해진 길이로 형성된 슬롯홀(141)에 삽입된다.
또한, 상기 회전 플레이트(140)에는 상기 각 블레이드(150)의 결합핀(152)이 삽입되어 가이드될 수 있는 상기 슬롯홀(141)과 함께 공기가 통과할 수 있는 공기통과홀(142)이 형성된다.
또한, 상기 회전 플레이트(140)의 중심부에는 축 결합홀(143)이 형성되고, 이 축 결합홀(143)에는 센터 기어(133)의 중심축(133a)이 삽입되어 결합되어 회전 플레이트(140)가 센터 기어(133)와 일체로 회전하도록 되어 있다.
이로써, 감속기구(130)에서 출력되는 모터(110)의 감속된 회전력이 회전 플레이트(140)에 전달되면서 회전 플레이트가 회전되고, 이때 결합핀(152) 및 슬롯홀(141)을 통해 연결된 복수 개의 블레이드(150)가 각각 입구측 바디(121)의 힌지핀(124)을 중심으로 회전될 수 있게 된다.
상기 회전 플레이트(140)가 회전될 때, 각 블레이드(150)의 결합핀(152)이 회전 플레이트(140)의 해당 슬롯홀(141)을 따라 안내되면서 복수 개의 블레이드(150)가 동시에 힌지핀(124)을 중심으로 회전될 수 있는 것이다.
에어 셔터 장치(100)에서 고정 바디(120)의 입구측 바디(121) 내측면에 원주방향을 따라 배치되는 복수 개의 블레이드(150)는 원형으로 배열된 상태에서 원형 배열의 중앙부에 공기가 통과할 수 있는 공기 통로를 형성하고, 이 통로가 에어 셔터 장치(100)에서 공기가 통과하는 내부 공기 통로가 된다.
상기와 같이 원주방향을 따라 배열된 복수 개의 블레이드(150)가 형성하는 중앙의 통로는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 복수 개의 블레이드(150)가 동시에 작동하면서 크기가 작아지거나 커지게 되는데, 힌지핀(124)을 중심으로 복수 개의 블레이드(150)가 각각 중심을 향해 안쪽으로 동시에 회전될 경우 중앙의 통로 크기가 작아진다.
이때, 에어 셔터 장치(100)의 내부에서 공기가 통과하는 내부 공기 통로의 개도량이 감소하게 된다.
반대로, 힌지핀(124)을 중심으로 복수 개의 블레이드(150)가 각각 중심의 반대쪽을 향해 바깥쪽으로 동시에 회전될 경우 중앙의 통로 크기가 커지게 되고, 이때 에어 셔터 장치(100)의 내부에서 공기가 통과하는 내부 공기 통로의 개도량이 증가하게 된다.
이때, 모터(110)의 회전방향에 따라 회전 플레이트(140)의 회전방향이 정해지고, 회전 플레이트(140)의 회전방향에 따라 블레이드(150)들의 회전방향이 정해지는데, 모터(110)의 정방향 회전시 회전 플레이트(140)가 회전되면서 블레이드(150)들이 모두 중심을 향해 회전되고, 이때 블레이드(150)들이 형성하는 내부 공기 통로의 개도량이 감소하게 된다.
반면, 모터(110)의 역방향 회전시 회전 플레이트(140)가 반대방향으로 회전되면서 블레이드(150)들이 모두 중심의 반대쪽을 향해 회전되면서 블레이드(150)들이 형성하는 내부 공기 통로의 개도량은 증가하게 된다.
이와 같이 모터의 구동 방향에 따라, 에어 셔터 장치에서 공기가 통과하는 내부 공기 통로의 개도량이 감소하는 방향으로 블레이드들이 작동하거나, 내부 공기 통로의 개도량이 증가하는 방향으로 블레이드들이 작동한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션 장치에서 수행되는 시트 서스펜션 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
먼저, 제어기(30)의 전원이 온(on) 된 상태이고(S1), 인터페이스부(121)를 통해 운전자가 시트 서스펜션 제어 기능을 온(on) 시킨 상태일 때(S2), 제어기(30)는 시트 서스펜션 제어 과정을 시작한다.
이와 같이 시트 서스펜션 제어 과정이 시작되면 차량에서 수집되는 차량 운전 정보가 제어기(30)에 수신된다.
이어 제어기(30)는 차량이 주행시인지 아니면 정차시인지를 판단하고(S4), 주행시이면 운전정보 검출부(22)에 의해 검출되는 차량 운전 정보, 구체적으로는 차속 검출부(23)에 의해 검출되는 현재 차속과 도로정보 제공부(24,25)에서 제공되는 도로 상황 정보로부터 차량의 현재 주행 조건을 판단한다.
먼저, 현재 차속이 설정속도 이하인 저속 주행 상태이거나 도로 상황 정보로부터 현재의 주행 도로가 평탄로인 것으로 판단한 경우(S5), 제어기(30)는 에어 셔터 장치(100)의 작동을 제어하여 내부 공기 통로의 개도량을 증대시킨다(S7).
이를 통해 서스펜션 작동 과정(S8)에서 제어밸브(10)를 통해 공급되는 공기의 양 및 에어 튜브(8)와 에어 스프링(5) 내 공기의 양을 증가시키는 한편, 에어 스프 링(5)에서의 공기 배출시 제어밸브(10)의 배기포트 (13) 및 배기 튜브(17)를 통해 대기로 방출되는 공기의 양을 증가시킨다.
즉, 에어 스프링(5)에서의 공기 출입량을 증가시키는 것이다.
또는 전방 검출부(25)에 의해 검출되는 선행 차량과의 거리가 설정거리 이하로 가까운 경우, 에어 셔터 장치(100)의 작동을 제어하여 상기 내부 공기 통로의 개도량을 증대시키도록 제어기(30)가 설정될 수 있다.
반면, 현재 차속이 설정속도를 초과하는 중고속 주행 상태이거나 도로 상황 정보로부터 현재의 주행 도로가 오프로드인 것으로 판단한 경우, 제어기(30)는 에어 셔터 장치(100)의 작동을 제어하여 내부 공기 통로의 개도량을 축소시킨다(S7).
이를 통해 서스펜션 제어 과정(S8)에서 제어밸브(10)를 통해 공급되는 공기의 양 및 에어 튜브(8)와 에어 스프링(5) 내 공기의 양을 상대적으로 감소시키는 한편, 에어 스프링(5)에서의 공기 배출시 제어밸브(10)의 배기포트(13) 및 배기 튜브(17)를 통해 대기로 방출되는 공기의 양을 감소시킨다.
즉, 에어 스프링(5)에서의 공기 출입량을 감소시키는 것이다.
요컨대, 전술한 바와 같이, 현재 차량이 저속 주행 상태이거나 현재의 주행 도로가 평탄로인 것으로 판단한 경우, 제어기(30)가 내부 공기 통로의 개도량이 설정된 제1 개도량이 되도록 에어 셔터 장치(100)의 작동을 제어하고, 현재 차량이 중고속 주행 상태이거나 현재의 주행 도로가 오프로드인 것으로 판단한 경우, 제어기(30)가 내부 공기 통로의 개도량이 상기 제1 개도량에 비해 작은 값을 설정된 제2 개도량이 되도록 에어 셔터 장치(100)의 작동을 제어하게 된다.
또는 전방 검출부(25)에 의해 검출되는 선행 차량과의 거리가 설정거리를 초과하도록 먼 경우, 에어 셔터 장치(100)의 작동을 제어하여 상기 내부 공기 통로의 개도량을 축소시키도록 제어기(30)가 설정될 수 있다.
이와 같이 선행 차량과의 거리 정보를 이용할 경우, 선행 차량과의 거리가 설정거리 이하인 경우 내부 공기 통로의 개도량이 설정된 제1 개도량이 되도록 에어 셔터 장치(100)의 작동을 제어기(30)가 제어하고, 선행 차량과의 거리가 설정거리를 초과하는 경우 내부 공기 통로의 개도량이 상기 제1 개도량에 비해 작은 값으로 설정된 제2 개도량이 되도록 에어 셔터 장치(10)의 작동을 제어기(30)가 제어한다.
한편, 제어기(30)는 차속 검출부(23)에 의해 검출된 현재 차속으로부터 차량이 정차시인 것으로 판단한 경우, 운전자에 의해 퀵 다운 스위치(도 4에서 도면부호 '26' 임)가 온(on) 되는지를 모니터링한다(S9).
만약, 정차 상태에서 퀵 다운 스위치(26)의 온(on)이 검출되면, 제어기(30)는 에어 셔터 장치(100)의 작동을 제어하여 내부 공기 통로의 개도량을 최대로 증대시킨다(S10).
이후 설정시간(예, 1분) 경과 후 에어 스프링(5) 내 공기를 배출하기 위한 제어신호를 제어밸브(10)로 출력하고, 이에 제어밸브(10)가 배기포트(13)를 통해 에어 스프링(5) 내 공기를 배출하는 퀵 다운 작동이 이루어지게 된다(S11).
결국, 시트가 신속히 퀵 다운되어 시트의 높이가 낮아졌으므로 운전자가 쉽고 편하게 승, 하차를 할 수 있게 된다.
좀 더 부연하여 설명하면, 에어 탱크에서 제어밸브(10)로 압력 10bar의 공기가 유입되도록 할 때 에어 튜브(7), 에어 셔터 장치(100), 제어밸브(10), 배기 튜브(17)로 공기가 배출되고, 이 경우 에어 셔터 장치(100)의 개도량 크기와는 무관하게 최종적으로 배기 튜브(17)를 통해 배출되는 공기의 압력은 10bar가 된다.
본 발명에서 에어 셔터 장치(100)가 하는 역할은, 블레이드(150)를 통한 에어 셔터 장치의 내경, 즉 에어 셔터 장치의 개도량을 변경하여 공기가 흐르는 속도를 조절하는 역할이다.
이때, 에어 셔터 장치(100)의 개도량 및 제어벨브(10)를 통과하는 공기의 속도에 따라 서스펜션의 감쇠력이 달라질 수 있고, 정차시에는 개도량이 최대여서 공기 흐름이 빨라지기 때문에 퀵다운 속도가 빨라 승하차에 유리하며, 주행시에는 도로 상황 및 차량 속도에 따라 공기가 배출되는 속도를 조절하여 서스펜션 승차감을 최적화 할수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 차량 시트의 에어 서스펜션 장치에서는 차량의 정차 및 주행 여부, 차속이나 도로 상황 등의 주행 조건에 따라 에어 스프링에 대한 공기 공급 및 에어 스프링에서의 공기 배출 상태를 제어할 수 있고, 이를 통해 사용의 편의성과 승차감을 동시에 향상시킬 수 있게 된다.
특히, 본 발명에 따른 차량 시트의 에어 서스펜션 장치에 의하면, 주행 상황별로 시트 서스펜션 상하 감쇠력의 요구가 상이함을 고려하여 공기 유량을 자동으로 조절하므로 주행 상황별 최적의 완충 및 감쇠 성능을 제공할 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
1a : 상측 가이드 1b : 하측 가이드
2 : X-링크 3 : 캠
4a, 4b : 브라켓 5 : 에어 스프링
6 : 에어 유입구 7, 8 : 에어 튜브
10 : 제어밸브 11 : 공급 스위치 핀
12 : 배기 스위치 핀 13 : 배기포트
14 : 연결포트 15 : 공급포트
16 : 댐퍼 17 : 배기 튜브
21 : 인터페이스부 22 : 운전정보 검출부
23 : 차속 검출부 24 : 내비게이션 장치
25 : 전방 검출부 26 : 퀵 다운 스위치
30 : 제어기 40 : 표시부
100 : 에어 셔터 장치 101 : 입구포트
102 : 출구포트 110 : 모터
120 : 고정 바디 121 : 입구측 바디
122 : 출구측 바디 123 : 연결브라켓
124 : 힌지핀 130 : 감속기구
131 : 아우터 기어 132 : 링 기어
133 : 센터 기어 133a : 중심축
134 : 피니언 140 : 회전 플레이트
141 : 슬롯홀 142 : 공기통과홀
143 : 축 결합홀 150 : 블레이드
151 : 힌지홀 152 : 결합핀

Claims (13)

  1. 시트 하부와 하측의 차체에 각각 장착되는 상측의 가이드와 하측의 가이드;
    상기 두 가이드에 각 링크 요소가 슬라이드 가능하게 결합되어 상기 하측의 가이드로부터 상측의 가이드를 상하 이동 가능하게 지지하는 X-링크;
    상기 두 가이드 중 하나와 X-링크 사이에 설치되어 내부에 공기가 충전된 상태로 시트를 충격 흡수 가능하게 지지하는 에어 스프링;
    상기 에어 스프링에 공기를 공급할 수 있도록 에어 튜브를 통해 연결되고, 에어 스프링에서의 공기 출입이 선택적으로 이루어지도록 공기의 이동 방향을 제어하는 제어밸브;
    상기 제어밸브에 에어 탱크의 공기가 공급되는 공기 공급 경로 상에 설치되고, 공기가 통과하도록 된 내부 공기 통로의 개도량이 조절될 수 있도록 구비된 에어 셔터 장치;
    차량 운전 정보를 검출하기 위한 운전정보 검출부; 및
    상기 운전정보 검출부에 의해 검출되는 차량 운전 정보에 기초하여 상기 내부 공기 통로의 개도량이 조절될 수 있도록 에어 셔터 장치의 작동을 제어하는 제어기를 포함하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    운전자가 시트 서스펜션 제어 기능의 온(on)과 오프(off) 중 하나를 선택하도록 구비되는 인터페이스부를 더 포함하고,
    상기 인터페이스부를 통해 시트 서스펜션 제어 기능의 온(on)을 선택한 경우, 상기 제어기에 의해 차량 운전 정보에 기초하여 내부 공기 통로의 개도량이 조절되도록 에어 셔터 장치의 작동을 제어하는 시트 서스펜션 제어가 수행되도록 한 것을 특징으로 하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량 운전 정보는 현재 차속과 주행 도로에 대한 도로 상황 정보를 포함하고,,
    상기 운전정보 검출부는,
    차속을 검출하는 차속 검출부; 및
    상기 도로 상황 정보를 제공하는 도로정보 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 차속 검출부에 의해 검출되는 현재 차속이 설정속도 이하인 저속 주행 상태인 경우, 내부 공기 통로의 개도량이 설정된 제1 개도량이 되도록 에어 셔터 장치의 작동을 제어하고,
    상기 차속 검출부에 의해 검출되는 현재 차속이 설정차속을 초과하는 중고속 주행 상태인 경우, 내부 공기 통로의 개도량이 상기 제1 개도량에 비해 작은 값으로 설정된 제2 개도량이 되도록 에어 셔터 장치의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 도로 상황 정보는 주행 도로의 종류를 나타내는 정보이고,
    상기 주행 도로의 종류는 평탄로와 오프로드를 포함하며,
    상기 도로정보 제공부는 내비게이션 장치인 것을 특징으로 하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 내비게이션 장치가 제공하는 도로 상황 정보로부터 현재의 주행 도로가 평탄로인 것으로 판단한 경우, 내부 공기 통로의 개도량이 설정된 제1 개도량이 되도록 에어 셔터 장치의 작동을 제어하고,
    현재의 주행 도로가 오프로드인 것으로 판단한 경우, 내부 공기 통로의 개도량이 상기 제1 개도량에 비해 작은 값으로 설정된 제2 개도량이 되도록 에어 셔터 장치의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 도로 상황 정보는 선행 차량과의 거리를 나타내는 정보이고,
    상기 도로정보 제공부는 선행 차량과의 거리를 검출하기 위한 전방 검출부인 것을 특징으로 하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 전방 검출부에 의해 검출된 선행 차량과의 거리가 설정거리 이하인 경우 내부 공기 통로의 개도량이 설정된 제1 개도량이 되도록 에어 셔터 장치의 작동을 제어하고,
    상기 전방 검출부에 의해 검출된 선행 차량과의 거리가 설정거리를 초과하는 경우 내부 공기 통로의 개도량이 상기 제1 개도량에 비해 작은 값으로 설정된 제2 개도량이 되도록 에어 셔터 장치의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어 셔터 장치는,
    상기 제어기가 출력하는 제어신호에 따라 구동 및 회전방향이 제어되는 모터;
    상기 제어밸브에 에어 탱크의 공기가 공급되는 공기 공급 경로 상에 설치되어 공기가 통과하도록 구비된 고정 바디;
    상기 고정 바디에 설치되고, 상기 모터의 회전력을 감속시켜 전달하는 감속기구;
    상기 고정 바디에 회전 가능하게 설치되어 모터의 회전력을 상기 감속기구를 통해 전달받아 회전하는 회전 플레이트; 및
    상기 고정 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 고정 바디 내에서 공기 통로를 형성한 상태에서 상기 회전 플레이트의 회전에 의해 동시에 회전 작동하여 상기 공기 통로의 개도량을 조절하는 복수 개의 블레이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 고정 바디는 입구측 바디, 및 상기 입구측 바디에 연결브라켓을 매개로 일체로 결합되는 출구측 바디를 포함하여 구성되고,
    상기 입구측 바디와 출구측 바디 사이에 상기 감속기구와 회전 플레이트, 복수 개의 블레이드가 배치되며,
    상기 입구측 바디에는 에어 탱크의 공기가 공급되는 에어 튜브가 연결되는 입구포트가 구비되고,
    상기 출구측 바디에는 제어밸브의 공급포트에 연결되는 출구포트가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 감속기구는,
    상기 모터의 구동축에 장착되는 아우터 기어; 및
    상기 아우터 기어를 통해 회전력을 전달받아 감속된 회전력을 출력하여 상기 회전 플레이트에 전달하는 기어장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 복수 개의 블레이드는 상기 고정 바디의 내측면에 원주방향을 따라 원형으로 배열된 상태로 원형 배열의 중앙에 공기가 통과하는 공기 통로를 형성하도록 배치되고,
    상기 각 블레이드가 상기 고정 바디의 내측면에 회전 가능하게 결합되며,
    상기 각 블레이드에 형성된 결합핀이 상기 회전 플레이트의 각 슬롯홀에 삽입되어 결합되어,
    상기 회전 플레이트의 회전시 각 블레이드의 결합핀이 각 슬롯을 따라 안내되면서 회전 플레이트의 회전방향에 따라 복수 개의 블레이드가 동시에 중심을 향해 회전되거나 반대로 회전되어 상기 공기 통로의 개도량이 조절되도록 된 것을 특징으로 하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 회전 플레이트에는 상기 복수 개의 블레이드가 형성하는 중앙의 공기 통로를 통과한 공기가 지나는 공기통과홀이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 차량 시트의 에어 서스펜션 장치.
KR1020200158560A 2020-11-24 2020-11-24 차량 시트의 에어 서스펜션 장치 KR20220071443A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200158560A KR20220071443A (ko) 2020-11-24 2020-11-24 차량 시트의 에어 서스펜션 장치
US17/357,634 US11584271B2 (en) 2020-11-24 2021-06-24 Air suspension apparatus for vehicle seats
CN202110799200.8A CN114537235A (zh) 2020-11-24 2021-07-15 用于车辆座椅的空气悬架装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200158560A KR20220071443A (ko) 2020-11-24 2020-11-24 차량 시트의 에어 서스펜션 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220071443A true KR20220071443A (ko) 2022-05-31

Family

ID=81658885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200158560A KR20220071443A (ko) 2020-11-24 2020-11-24 차량 시트의 에어 서스펜션 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11584271B2 (ko)
KR (1) KR20220071443A (ko)
CN (1) CN114537235A (ko)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4946145A (en) * 1989-08-29 1990-08-07 Tachi-S Co., Ltd. Air suspension device for vehicle seat
KR20030023956A (ko) * 2001-09-14 2003-03-26 현대자동차주식회사 자동차의 시트용 에어 서스펜션 구조
US6769978B2 (en) * 2001-12-21 2004-08-03 Modine Manufacturing Company Method and apparatus for controlling airflow in a vehicular HVAC system
KR100551845B1 (ko) * 2003-12-26 2006-02-13 현대자동차주식회사 차량용 시트의 에어 서스펜션 장치
KR20050101357A (ko) * 2004-04-17 2005-10-24 기아자동차주식회사 자동차용 시트 밸런스 유지장치
DE102006058441B3 (de) * 2006-12-09 2008-04-17 Keiper Gmbh & Co.Kg Fahrzeugsitz, insbesondere Nutzfahrzeugsitz
DE202007002243U1 (de) * 2007-02-15 2007-04-19 Festo Ag & Co Höheneinstellvorrichtung eines Fahrzeugsitzes und damit ausgestatteter Fahrzeugsitz
DE102018126404B4 (de) * 2018-10-23 2021-02-25 Grammer Aktiengesellschaft Fahrzeugsitz mit einer Restfederwegsteuerung
KR20210113888A (ko) * 2020-03-09 2021-09-17 명보기업 주식회사 차량용 시트의 에어스프링 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN114537235A (zh) 2022-05-27
US11584271B2 (en) 2023-02-21
US20220161699A1 (en) 2022-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101632677B1 (ko) 공기 안내 장치 및 지상 차량의 공기 저항을 감소시키는 방법
JP6524843B2 (ja) 乗物用シート
JPH0880887A (ja) 自動2輪車の後輪懸架装置
CN104276098A (zh) 用于操作avn显示器的装置
KR20220071443A (ko) 차량 시트의 에어 서스펜션 장치
CN114655085B (zh) 迎宾座椅驱动机构、迎宾座椅和车辆
CN218257852U (zh) 一种汽车座椅侧翼支撑调节装置
CN116945845A (zh) 用于运输工具的空气出流器
JP7157358B2 (ja) シート装置
CN113147650B (zh) 一种汽车辅助支撑系统及方法
KR100716778B1 (ko) 럼버서포트 시스템
CN113602160B (zh) 车辆的座椅、车辆座椅的控制方法以及车辆
KR20030080688A (ko) 자동차용 코너링 적응형 시트
KR100330260B1 (ko) 차량용 티브이 모니터
KR200446804Y1 (ko) 차량용 리어커튼 및 리어사이드커튼 제어장치
CN113525286B (zh) 一种汽车后排安全气囊结构
KR100353723B1 (ko) 윈도우 글래스 개폐에 따른 차내공기 자동배출장치
KR100226635B1 (ko) 차량용 퍼지 적응 제어 현가 장치
KR102576957B1 (ko) 자동차용 모니터 전동 개폐 장치
CN212401133U (zh) 一种车辆安全带推送提醒装置
JP7306323B2 (ja) 車両のバックドア空気抵抗低減構造
KR102211273B1 (ko) 전기차의 실내 산소 공급장치
JP6579156B2 (ja) 車両用サウンドシステム
JPH04121294A (ja) 自動二輪車の車高調整装置
KR0183125B1 (ko) 주행상태에 따른 차체 높이 조절 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination