WO2011025225A2 - 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치 - Google Patents

공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle height multi-adjustment device of the pneumatic suspension system, and more particularly to a simple structure, the height of the vehicle body can be adjusted as desired by the user as desired, the body of the pneumatic suspension system of low cost of the device Height multi-adjustment device.
  • FIGS. 1 to 3 An example of a general pneumatic suspension system applied to a vehicle is shown in FIGS. 1 to 3.
  • the configuration of the conventional pneumatic suspension system 501 is an air spring 530 provided between the vehicle body 510 and the suspension arm 520 supporting the axle 3 and According to the load change of the vehicle body 510, the compressed air supplied from the air tank (not shown) is supplied to the air spring 530 or discharged the compressed air inside the air spring 530 to the outside to maintain a predetermined height of the vehicle body It consists of a mechanical leveling valve 540 and a linkage 553.
  • the double mechanical leveling valve 540 rotates the valve body 541 and the valve body 541 which are supplied with compressed air supplied from the air tank to the air spring 530 and discharged from the air spring 530.
  • the rotating handle 551 is configured.
  • the conventional pneumatic suspension system 501 operates in three states, a neutral state, an intake state, and an exhaust state, as shown in FIGS. 1 to 3 according to the load change of the vehicle body.
  • the neutral state is a state in which the vehicle body 510 maintains the designed vehicle height, as shown in FIG. 1, and at this time, the valve body 541 and the rotation handle 551 of the leveling valve 540 are horizontally compressed air. Both supply and discharge are blocked.
  • the air spring 530 when the air spring 530 is compressed due to an increase in load, such as a load on a vehicle or a driver or a passenger, the height of the vehicle body 510 is lowered as shown in FIG. 2, the leveling valve 540. Is operated to supply compressed air to the air spring 530 until it is neutral, as shown in FIG.
  • the conventional pneumatic suspension system 501 is always required to maintain a certain height of the body in any situation, such as when there is no cargo or driver or passenger, loading the cargo or when the driver or passenger boarded, There is a disadvantage in that the height of the body can not be adjusted as desired by the user.
  • the vehicle body cannot be raised as desired on a rough road or an incline, so that it is not possible to cope with damage to the lower body of the vehicle more effectively, and the vehicle body cannot be lowered as desired during high-speed driving, so that the driving stability cannot be more stably obtained.
  • the driving stability cannot be more stably obtained.
  • it is difficult to provide better convenience because the body cannot be lowered when loading and unloading cargo and when getting on and off passengers.
  • an electronically controlled air suspension system including an electronic control unit (ECU) for controlling the same has been developed and applied to some passenger vehicles and commercial vehicles.
  • the electronic air suspension system is composed of expensive components such as an electronic height sensor, an ECU, and a solenoid valve, the price of the device is increased, and since the electronic air suspension system is made of electronic components, maintenance costs are high. There is a problem.
  • the present invention is to solve the above problems, the object of the simple structure is to allow the user to adjust the height of the car body manually or automatically as needed so that the height of the ride height of the bus or the vehicle body is lowered during high-speed operation of the vehicle
  • the driving stability is improved by driving the vehicle in a rough road or on a slope, and the driving stability can be improved. It is an object to provide a device.
  • the vehicle body and the suspension arm to configure the vehicle height multi-adjustment device of the pneumatic suspension system having an air spring for adjusting the vehicle height by the inlet and discharge of the compressed air, the compression by the forward and reverse rotation A mechanical leveling valve for regulating the inflow and outflow of air;
  • a valve driver for rotating the mechanical leveling valve in an inflow and outflow direction of the compressed air
  • the present invention is to change the mounting angle of the mechanical leveling valve made of a simple structure so that the user can adjust the height of the vehicle body manually or automatically as needed.
  • a simple structure using the mounting angle of the leveling valve can adjust the height of the vehicle body as desired by the user, and the mechanical leveling valve to have the same function as the electronic leveling valve, the price of the device is low.
  • 1 to 3 is a side view showing the operation of the conventional pneumatic suspension system
  • FIG. 4 to 6 is a side view showing the vehicle height multi-adjustment device and its operation of the pneumatic suspension system according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 7 to 10 are views showing various examples of the valve driver according to the first embodiment of the present invention.
  • 11 to 13 is a side view showing the vehicle height multi-adjustment device and its operation of the pneumatic suspension system according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 14 to 16 are views showing various examples of the valve driver according to the second embodiment of the present invention.
  • 17 to 19 is a side view showing the vehicle height multi-adjustment device and its operation of the pneumatic suspension system according to a third embodiment of the present invention.
  • 20 to 22 are views showing various examples of the valve driver according to the third embodiment of the present invention.
  • valve body 50 valve operation means
  • valve actuator 71 controller
  • Reverse motor 102 Mounting bracket
  • the present invention is provided between the vehicle body and the suspension arm, the body height multi-adjustment apparatus of the pneumatic suspension system having an air spring to adjust the height of the vehicle body by the inlet and outlet of the compressed air, the forward and reverse rotation of the compressed air
  • a mechanical leveling valve for interrupting inflow and outflow
  • a valve driver for rotating the mechanical leveling valve in an inflow and outflow direction of the compressed air
  • It is achieved by the vehicle height multi-adjustment device of the pneumatic suspension system, characterized in that it comprises a controller for controlling the drive of the valve driver.
  • the leveling valve is a valve body for controlling the inflow and discharge of the compressed air by the forward and reverse rotation, a mounting bracket which supports the valve body and is installed in the forward and reverse rotation by the valve actuator, and one end of the central axis of rotation of the valve body It is preferable to have a rotation handle connected to the upper end of the linkage which is connected to the other end of the linkage and the other end is rotatably connected to the suspension arm.
  • valve driver is a forward and reverse motor for forward and reverse rotation of the mounting bracket.
  • valve driver preferably has a driven gear coupled to the mounting bracket, a rack for forward and reverse rotation of the driven gear by reciprocating driving, and a bidirectional cylinder for reciprocating driving the rack.
  • the mounting bracket is installed to be able to return to the original position elastically; It is more effective that the valve actuator is a pair of unidirectional cylinders or actuators for pressing the mounting brackets in the forward and reverse directions on both sides of the mounting brackets.
  • the controller has a user mode selector having a rising mode and a lowering mode for selecting a normal mode and a rising and falling state of the vehicle body height;
  • the valve actuator preferably rotates the mounting bracket in the inlet or outlet direction of the compressed air of the valve body according to the mode selected by the controller.
  • the above object is, according to another aspect of the present invention, is installed between the vehicle body and the suspension arm to the vehicle height multi-adjustment apparatus of the pneumatic suspension system having an air spring to adjust the height of the vehicle body by the inlet and outlet of the compressed air
  • a mechanical leveling valve for controlling the inflow and discharge of the compressed air by moving left and right
  • a valve driver for moving the mechanical leveling valve left and right in the inflow and outflow directions of the compressed air
  • It is achieved by the vehicle height multi-adjustment device of the pneumatic suspension system characterized in that it comprises a controller for controlling the drive of the valve driver.
  • the mechanical leveling valve is a valve body for regulating the inflow and discharge of compressed air by forward and reverse rotation, a mounting bracket for supporting the valve body and moving left and right by a valve driver, and one end of the rotation center of the valve body. It is preferable to have a rotation handle connected to the top of the linkage which is connected to the shaft and the other end of which is rotatably connected to the suspension arm.
  • valve driver is effective to have a rack coupled to the mounting bracket in the horizontal direction, a pinion for forward and reverse rotation engaged with the rack, and a forward and reverse motor for forward and reverse rotation of the pinion.
  • valve driver is more preferably a bidirectional cylinder for moving the mounting bracket in left and right directions.
  • the mounting bracket is installed to be able to move back to the elastically; It is more effective that the valve actuator is a pair of unidirectional cylinders or actuators which press the mounting brackets in the left and right directions on both sides of the mounting brackets.
  • the controller has a user mode selector having a rising mode and a lowering mode for selecting a normal mode and a rising and falling state of the vehicle body height;
  • the valve driver preferably moves the mounting bracket left and right in the inlet or outlet air pressure of the valve body according to the mode selected by the controller.
  • the vehicle height multi-adjustment apparatus of the pneumatic suspension system having an air spring is installed between the vehicle body and the suspension arm to adjust the vehicle body height by the inlet and outlet of the compressed air
  • a mechanical leveling valve for controlling the inflow and discharge of the compressed air by moving up and down
  • a valve driver for moving the mechanical leveling valve up and down in the inflow and outflow directions of the compressed air
  • the vehicle height multi-adjustment device of the pneumatic suspension system characterized in that it comprises a controller for controlling the drive of the valve driver.
  • the leveling valve is a valve body for regulating the inflow and discharge of compressed air by forward and reverse rotation, a mounting bracket for supporting the valve body and moving up and down by a valve driver, and one end of the central axis of rotation of the valve body. It is preferable to have a rotation handle connected to the upper end of the linkage which is connected to the other end of the linkage and the other end is rotatably connected to the suspension arm.
  • valve driver is effective to have a rack coupled to the mounting bracket in the vertical direction, a pinion for forward and reverse engagement with the rack, and a forward and reverse motor for forward and reverse rotation of the pinion.
  • valve driver is more preferably a bidirectional cylinder for moving the mounting bracket in the upper, lower both directions.
  • the mounting bracket is installed to be able to move back to the elastically; It is more effective that the valve actuator is a pair of unidirectional cylinders or actuators for pressing the mounting brackets in the up and down directions on both sides of the mounting brackets.
  • the controller has a user mode selector having a rising mode and a lowering mode for selecting a normal mode and a rising and falling state of the vehicle body height;
  • the valve actuator preferably moves the mounting bracket up and down in the compressed air inlet or outlet direction of the valve body according to the mode selected by the controller.
  • FIG 4 to 6 are side views showing the vehicle height multi-adjustment device and its operation of the pneumatic suspension system according to the first embodiment of the present invention.
  • the vehicle height multi-adjustment device 1 supports the vehicle body 10 and the axle 3 while the suspension arm 20 is installed to be accessible and spaced apart from the vehicle body 10.
  • An air spring 30 interposed between the vehicle body 10 and the suspension arm 20 to maintain the height of the vehicle body, and compressed air delivered from an air tank (not shown) according to the load change of the vehicle body.
  • the mechanical leveling valve 40 for adjusting the height of the vehicle body by supplying air to the outside or by discharging the compressed air from the air spring 30 to the outside, and the valve operating means 50 for rotating the mounting angle of the mechanical leveling valve 40. It includes.
  • valve operation means 50 since the rest of the configuration except for the valve operation means 50 is almost the same as the conventional pneumatic suspension system 501, only the valve operation means 50 will be described below.
  • the valve operation means 50 is installed in the vehicle body 10 and the valve driver 61 for rotating the mechanical leveling valve 40 directly clockwise or counterclockwise, and a controller for controlling the driving of the valve driver 61 ( 71).
  • valve driver 61 as shown in Figure 7, by using a stationary motor 100 to adjust the mounting angle of the mechanical leveling valve 40, the valve body 41 of the mechanical leveling valve 40 ) Can be configured to rotate the mounting bracket 102 is supported clockwise or counterclockwise to the stationary motor (100).
  • the stationary motor 100 may use a stationary motor 100 of various types, such as a stepping motor, a servo motor, a general electric motor, an air motor, and, as shown in FIG. 8, the stationary motor 100 and It is also possible to use a reduction gear integrated forward and reverse motor with the reduction gear 101 coupled thereto.
  • a stationary motor 100 of various types such as a stepping motor, a servo motor, a general electric motor, an air motor, and, as shown in FIG. 8, the stationary motor 100 and It is also possible to use a reduction gear integrated forward and reverse motor with the reduction gear 101 coupled thereto.
  • valve driver 61 may rotate the mounting angle of the mechanical leveling valve 40 clockwise or counterclockwise by using the bidirectional air cylinder 103.
  • valve actuator 61 is a mounting bracket in which the valve body 41 of the mechanical leveling valve 40 is supported to rotate in engagement with the rack 104 and the rack 104 coupled thereto, the rack 104 coupled thereto. It consists of the driven gear 105 provided in the 102.
  • the valve driver 61 converts the reciprocating motion of the rack 104 by the driving of the bidirectional air cylinder 103 into the rotational motion of the driven gear 105 to change the mounting angle of the mechanical leveling valve 40 clockwise or half. Rotate clockwise.
  • the bidirectional air cylinder 103 may be provided as a bidirectional cylinder of various forms such as a bidirectional hydraulic cylinder.
  • valve driver 61 may rotate the mounting angle of the mechanical leveling valve 40 clockwise or counterclockwise by using a unidirectional air cylinder or an electric actuator 107.
  • the mounting bracket is elastically installed to return to the home position, and the valve actuator 61 is such that two unidirectional air cylinders or two electric actuators 107 press both sides of the mounting bracket 102 of the mechanical leveling valve. It is preferable to rotate the mounting bracket 102 clockwise or counterclockwise.
  • the vehicle height multi-adjustment device 1 is determined by the mechanical leveling valve 40 is operated in three states of the neutral state, intake state and exhaust state in accordance with the load change of the vehicle during normal vehicle operation In order to maintain the height of the general mode, or the user, such as a driver or a worker to adjust the height of the vehicle body as desired by selecting the user mode to rotate the adjustment angle of the mechanical leveling valve 40 to adjust the vehicle height.
  • the controller 71 is provided with a general mode selector 73 and a user mode selector 75, and the user mode selector 75 allows the user to select a rising and lowering state of the vehicle height. And the lowering mode 75b.
  • These selectors may be provided by various operation means such as a button type or a dial type.
  • the body height adjustment process by the body height multiple adjustment device 1 according to the present embodiment having such a configuration will be described.
  • the general mode is the same as the operation of the conventional pneumatic suspension system 501, the description thereof will be omitted, and the operation of the vehicle height multiple adjustment device 1 for the user mode will be described.
  • the driving stability may be increased, and the height of the vehicle body 10 may be lowered as shown in FIG. 5 to provide convenience when loading or getting off the cargo and getting on and off the occupant.
  • This consists of a user, such as a driver, selecting the lowering mode 75b in the user mode selector 75 of the controller 71.
  • the valve driver 61 rotates the valve body 41 counterclockwise as shown in the enlarged view a of FIG. 5. Then, the valve body 41 is opened in the discharge direction of the compressed air, the air is discharged through the valve body 41 from the air spring 30 to contract the air spring 30. As a result, the height of the vehicle body 10 is lowered.
  • the driving stability is improved by driving in a state where the vehicle body 10 is lowered at the time of high speed driving of the vehicle, and the convenience of loading or getting off the cargo and getting on and off the occupant is increased.
  • the height of the vehicle body 10 can be raised as shown in FIG. 6 for the protection of the lower portion of the vehicle body.
  • This consists of a user, such as a driver, selecting the rising mode 75a in the user mode selecting section 75 of the controller 71.
  • the valve driver 61 rotates the valve body 41 clockwise as shown in the enlarged view a of FIG. Then, the valve body 41 is opened in the supply direction of the compressed air and compressed air delivered from the air tank is supplied to the air spring 30 through the valve body 41. As a result, the air spring 30 expands to increase the height of the vehicle body 10.
  • the valve body 41 rotated by pulling down the rotation handle 51 to which the linkage 53 is connected.
  • the height of the vehicle body 10 is made by making the desired state by making it into a neutral state that cuts off both supply and discharge of compressed air.
  • Figures 11 to 13 is a side view showing the vehicle height multi-adjustment apparatus and its operation according to the second embodiment of the present invention.
  • the body height multi-adjustment device 1 ' approaches the vehicle body 10 while supporting the vehicle body 10 and the axle 3 as in the first embodiment described above.
  • a suspension arm 20 spaced apart from each other, an air spring 30 interposed between the vehicle body 10 and the suspension arm 20 to maintain the height of the vehicle body, and an air tank not shown according to a load change of the vehicle body.
  • It has a mechanical leveling valve 40 for adjusting the height of the vehicle body by supplying the compressed air delivered from the air spring (30) or discharge the compressed air from the air spring (30) to the outside;
  • a valve operation means 50 for moving the mounting position of the mechanical leveling valve 40 to the left and right.
  • valve driver 81 of the valve operating means 50 since the rest of the configuration except for the valve driver 81 of the valve operating means 50 is almost the same as in the above-described first embodiment, only the valve driver 81 will be described below.
  • the valve driver 81 of the vehicle body height multi-adjustment device 1 ' is provided in the vehicle body 10 to move the mechanical leveling valve 40 in the left and right directions.
  • the valve driver 81 moves the mounting position of the mechanical leveling valve 40 to the left and right by using the rack 201, the pinion 203 and the stationary motor 200.
  • the rack 201 is horizontally coupled to the mounting bracket 102 for supporting the valve body 41 of the mechanical leveling valve 40, the pinion 203 and the pinion (engaged with the rack 201)
  • a forward and reverse motor 200 for rotating 203 clockwise and counterclockwise is provided in the region adjacent to the rack 201.
  • the stationary motor 200 may use a stationary motor of various types, such as a stepping motor, a servo motor, a general electric motor, and an air motor.
  • the stationary motor 200 is provided as a reduction gear integrated stationary motor in which the reduction gear is coupled, and the gearing gear of the stationary motor rotates the pinion 203 clockwise or counterclockwise to couple the rack 201 to the leveling valve. Can be moved left or right.
  • valve driver 81 is provided such that the bidirectional air cylinder 213 moves the mounting bracket 102 supporting the valve body 41 of the leveling valve 40 to the left and right as shown in FIG. 15. Can be.
  • the mounting bracket 102 for supporting the valve body 41 is installed so as to be able to elastically return to the left and right home position
  • the valve actuator 81 is a unidirectional air cylinder or electric actuator 215 ) May be provided as a pair so that the mounting bracket 102 of the mechanical leveling valve may be pressed and moved in the left and right directions. It looks at the operation of the vehicle height multi-adjustment device (1 ') according to this embodiment having such a configuration.
  • the height of the vehicle body can be lowered as shown in FIG. 12 to increase driving stability and provide convenience when loading or getting off the cargo and getting on and off the occupant.
  • This consists of a user, such as a driver, selecting the lowering mode 75b in the user mode selector 75 of the controller 71.
  • the air is discharged from the air spring 30 through the valve body 41 to reduce the height of the vehicle body as the air spring 30 contracts.
  • the driving stability is improved by driving in a state in which the vehicle body is lowered at the time of high speed driving of the vehicle, and the convenience of loading or getting off the cargo and getting on and off the passenger is increased.
  • the height of the vehicle body can be raised as shown in FIG. 13 for protection of the lower portion of the vehicle body.
  • This consists of a user, such as a driver, selecting the ascending mode 75a in the user mode selection unit 75 of the controller 71.
  • the valve driver 81 moves the valve body 41 to the right as shown in the enlarged view a of FIG. Then, the rotation handle 551 is rotated in the supply direction of the compressed air to open the valve body 41 in the air supply direction, and thus the compressed air delivered from the air tank through the valve body 41 through the air spring 30 Is supplied. As a result, the height of the vehicle body increases as the air spring 30 expands.
  • the linkage 53 pulls the rotation handle 51 downward so as to be in a horizontal state with the valve body 41. It makes a desired body height by making neutral state which cuts off supply and discharge of compressed air.
  • Figure 17 to 19 is a side view showing the vehicle height multi-adjustment apparatus and its operation according to the third embodiment of the present invention.
  • the vehicle height multi-adjustment apparatus 1 approaches the vehicle body 10 while supporting the vehicle body 10 and the axle 3 as in the first embodiment described above.
  • a suspension spring 20 spaced apart from each other, an air spring 30 interposed between the vehicle body 10 and the suspension arm 20 to maintain the height of the vehicle body 10, and a change in the load of the vehicle body 10. Therefore, it has a mechanical leveling valve 40 for adjusting the height of the vehicle body 10 by supplying the compressed air delivered from the air tank (not shown) to the air spring 30 or to discharge the compressed air from the air spring 30 to the outside
  • valve driver 91 of the valve operating means 50 since the rest of the configuration except for the valve driver 91 of the valve operating means 50 is almost the same as in the above-described second embodiment, only the valve driver 91 will be described below.
  • the valve actuator 91 of the vehicle height multi-adjustment device 1 "according to the present embodiment is provided in the vehicle body 10 to move the mechanical leveling valve 40 in the up and down directions.
  • the valve driver 91 moves the mounting position of the mechanical leveling valve 40 up and down using a rack, pinion and a forward and reverse motor.
  • the rack is coupled to the mounting bracket 102 supporting the valve body 40 of the mechanical leveling valve 40 in the vertical direction, the pinion 303 and the pinion 303 meshing with the rack 301.
  • a forward and reverse motor 300 that rotates clockwise and counterclockwise is installed in the region adjacent to the rack 301.
  • the stationary motor 300 may use a stationary motor of various types, such as a stepping motor, a servo motor, a general electric motor, and an air motor.
  • the stationary motor is provided as a reduction gear-integrated stationary motor with a reduction gear, and the gearing gear of the stationary motor rotates the pinion clockwise or counterclockwise to raise the mechanical leveling valve 40 coupled with the rack 111. You can move it down.
  • valve driver 91 moves the mounting bracket 102 that supports the valve body 41 of the mechanical leveling valve 40 up and down, as shown in FIG. 21. Can be prepared.
  • valve driver 91 is provided with a mounting bracket 102 supporting the valve body 41 so as to be able to move back and forth in an elastic manner, and the valve driver 91 is unidirectional air.
  • a pair of cylinders or electric actuators 313 may be provided to move the mounting brackets 102 of the mechanical leveling valve 40 by pressing them upward and downward.
  • the height of the vehicle body can be lowered as shown in FIG. 18 to increase driving stability and to provide convenience for loading and unloading cargo and getting on and off the occupant.
  • This consists of a user, such as a driver, selecting the lowering mode 75b in the user mode selector 75 of the controller 71.
  • the air is discharged from the air spring 30 through the valve body 41 to reduce the height of the vehicle body as the air spring 30 contracts.
  • the linkage 53 lifts the rotation handle 51 upward so that the valve body 41 is in a horizontal state. By doing so, it makes the desired body height by making neutral state which cuts off both supply and discharge of compressed air.
  • the driving stability is improved by driving in a state in which the vehicle body is lowered at the time of high speed driving of the vehicle, and the convenience of loading or getting off the cargo and getting on and off the passenger is increased.
  • the height of the vehicle body can be raised as shown in FIG. 19 for the protection of the lower portion of the vehicle body.
  • This consists of a user, such as a driver, selecting the ascending mode 75a in the user mode selection unit 75 of the controller 71.
  • valve driver 91 moves the valve body 41 downward as shown in the enlarged view a of FIG. 19, and the rotation handle 551.
  • the valve body 41 is opened in the supply direction by rotating in the supply direction of the compressed air.
  • the compressed air delivered from the air tank is supplied to the air spring 30 through the valve body 41, and the air spring 30 expands to increase the height of the vehicle body.
  • the linkage 53 pulls the rotation handle 51 downward so as to be in a horizontal state with the valve body 41. By doing so, it makes a desired body height by making neutral state which cuts off both supply and discharge of compressed air.
  • the multi-body height adjusting device of the pneumatic suspension system arbitrarily manipulates the valve body mounting angle and the mounting position of the mechanical leveling valve to raise and lower the vehicle body to a desired height, thereby driving the vehicle body on a rough road or a slope. Damage to the lower part can be prevented and better driving stability can be secured at high speeds.
  • the price of the device can be significantly reduced.
  • the present invention adjusts the mounting angle of the mechanical leveling valve so as to increase the vehicle body at the height of the bus or at the ramp while the vehicle body is lowered at the high speed of the bus at high speeds, driving stability is improved, and the load stability is improved.
  • the height of the pneumatic suspension system can be adjusted easily and easily at low prices regardless of the type of vehicles, such as cars, vans, shuttle buses, and vehicles for the disabled, by adjusting convenience when getting on and off. To provide a device.

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Abstract

본 발명은 차체와 서스펜션아암 사이에 설치되어 압축공기의 유입 및 배출에 의해 차체 높이를 조절하는 에어스프링을 구비한 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치에 관한 것으로서, 정역회동 또는 상,하 이동 또는 좌,우 이동에 의해 상기 압축공기의 유입 및 배출을 단속하는 기계식 레벨링밸브와; 상기 레벨링밸브를 상기 압축공기의 유입 및 배출방향으로 구동시키는 밸브구동기와; 상기 밸브구동기의 구동을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 간단한 구조로 차체의 높이를 사용자가 필요에 따라서 원하는 대로 조절할 수 있고, 장치의 가격이 저렴한 공기식 현가시스템의 차체 높이 다중 조절 장치가 제공된다.

Description

공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치
본 발명은 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단한 구조로 차체의 높이를 사용자가 필요에 따라서 원하는 대로 조절할 수 있고, 장치의 가격이 저렴한 공기식 현가시스템의 차체 높이 다중 조절 장치에 관한 것이다.
차량에 적용되는 일반적인 공기식 현가시스템에 대한 일 예가 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다.
이들 도면 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 종래 공기식 현가시스템(501)의 구성은 차체(510)와 차축(3)을 지지하는 서스펜션아암(520) 사이에 설치된 에어스프링(530)과, 차체(510)의 하중 변화에 따라 도시하지 않은 에어탱크로부터 공급되는 압축공기를 에어스프링(530)에 공급하거나 에어스프링(530) 내부의 압축공기를 외부로 배출시켜서 정해진 차체의 높이를 유지시키는 기계식 레벨링밸브(540) 및 링키지(553)로 이루어진다.
그리고, 이중 기계식 레벨링밸브(540)는 에어탱크로부터 공급되는 압축공기를 에어스프링(530)으로 공급 및 에어스프링(530)으로부터 배출 하는 밸브본체(541)와 이 밸브본체(541)를 회동 개폐 시키는 회동핸들(551)로 구성되어 있다.
이러한 종래 공기식 현가시스템(501)은 차체의 하중 변화에 따라서 도 1 내지 도 3과 같이, 중립상태와 흡기상태 및 배기상태의 3 가지 상태로 작동한다.
먼저, 중립상태는 도 1과 같이, 차체(510)가 설계된 차체높이를 유지하고 있는 상태이고, 이때, 레벨링밸브(540)의 밸브본체(541)와 회동핸들(551)은 수평을 이루어 압축공기의 공급 및 배출이 모두 차단된 상태가 된다.
다음, 흡기상태는 차량에 화물이 적재되거나 운전자나 승객이 탑승하는 등, 하중 증가로 에어스프링(530)이 압축되어 도 2와 같이, 차체(510)의 높이가 낮아지면, 레벨링밸브(540)가 작동되어 압축공기를 도 1과 같이, 중립상태가 될 때까지 에어스프링(530)으로 공급한다.
이는 차체(510)의 높이가 낮아지면 링키지(553)가 회동핸들(551)을 들어올려 밸브본체(541)가 에어공급방향으로 개방 작동하고, 이에 의해, 압축공기의 공급이 허용되어 에어스프링(530)이 팽창하면서 차체의 높이를 높이게 되는 것이다.
그리고, 차체의 높이가 원래의 높이로 높아지면 링키지(553)가 회동핸들(551)을 다시 아래로 잡아당겨 밸브본체(541)와 수평상태로 만들어 압축공기의 공급 및 배출을 모두 차단한 도 1 과 같은, 중립상태가 유지된다.
이에 의해, 차량의 화물이 적재되거나 운전자나 승객이 탑승하더라도 도 1과 같이 정해진 차체높이를 유지한다.
한편, 배기상태는 차량에 적재되었던 화물 또는 운전자나 승객이 하차하는 등의 하중감소로 인해 에어스프링(530)이 팽창하여 도 3과 같이 차체(510)의 높이가 높아지면, 레벨링밸브(540)가 압축공기를 도 1과 같이 중립상태가 될 때까지 에어스프링(530)에서 배출한다.
이는 차체(510)의 높이가 높아지면 링키지(553)가 회동핸들(551)을 아래로 잡아당겨 밸브본체(541)가 에어배출방향으로 개방 작동하고, 이에 의해, 에어스프링(530)에서 압축공기가 배출되어 에어스프링(530)이 수축하면서 차체의 높이를 낮추게 되는 것이다.
그리고, 에어스프링(530)이 수축하여 차체의 높이가 원래의 높이로 낮아지면 링키지(553)가 다시 회동핸들(551)을 들어올려 밸브본체(541)와 수평상태로 만들어 압축공기의 공급 및 배출을 모두 차단한 도 1과 같은 중립상태가 된다.
이에 의해, 차량의 화물을 내리거나 또는 운전자나 승객이 하차하더라도 도 1과 같이 정해진 차체높이를 유지한다.
그런데, 이러한 종래 공기식 현가시스템(501)은 화물이나 운전자나 승객이 없을 때나, 화물의 적재 또는 운전자나 승객이 탑승하였을 때 등 어떠한 상황에서도 항상 일정한 차체높이만을 유지하게 되어 있기 때문에, 사용자가 필요로 할 때 차체의 높이를 사용자가 원하는 대로 조절할 수 없는 단점이 있다.
이에 의해, 험로 주행 시나 경사로 등에서 차체를 원하는 대로 높일 수가 없어서 차체하부 손상에 보다 효과적으로 대처할 수 없고, 고속주행 시 차체를 원하는 대로 낮출 수 가 없어서 주행안정성을 보다 안정적으로 확보할 수 없다. 또한, 화물의 적재 및 하차 시와 승객의 승 하차 시 차체를 낮출 수가 없어서 보다 나은 편의성을 제공하기 어려운 문제점이 있다.
한편, 상기와 같은 종래 공기식 현가시스템(501)의 대안으로 차체의 높이를 감지하는 전자식 높이 감지센서와, 감지센서의 감지신호에 따라서 에어스프링에 대한 압축공기의 공급 및 배출을 제어하는 솔레노이드밸브와, 이를 제어하는 ECU(Electronic Control Unit) 등으로 구성된 전자식 에어서스펜션 시스템(ECAS:Electronically Controlled Air Suspension)이 개발되어 일부 승용차량과 상용차량에 적용되고 있다.
그러나, 이 전자식 에어서스펜션 시스템은 전자식 높이 감지센서와 ECU 및 솔레노이드밸브 등 고가의 부품들로 구성되어 있기 때문에, 장치의 가격 상승을 초래하며, 전자식 부품으로 이루어져 있기 때문에, 유지보수 비용이 많이 소모되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 간단한 구조로 차체의 높이를 사용자가 필요에 따라서 수동 또는 자동으로 조절할 수 있도록하여 버스의 승탑높이 또는 차량의 고속 운행시 차체가 낮아진 상태로 험로 주행시나 경사로 등에서는 차체를 높여서 운행하여 주행안정성이 향상되며, 화물의 적재나 하차 및 탑승자의 승하차 시 편의성을 원하는 대로 조절할 수 있도록 하며, 장치의 가격이 저렴한 공기식 현가시스템의 차체 높이 다중 조절 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따라서 차체와 서스펜션아암 사이에 설치되어 압축공기의 유입 및 배출에 의해 차체 높이를 조절하는 에어스프링을 구비한 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치를 구성하되, 정역회동에 의해 상기 압축공기의 유입 및 배출을 단속하는 기계식 레벨링밸브와;
상기 기계식 레벨링밸브를 상기 압축공기의 유입 및 배출방향으로 회동시키는 밸브구동기와;
상기 밸브구동기의 구동을 제어하는 제어기를 구성한 것으로서, 본 발명은 간단한 구조로 이루어진 기계식 레벨링밸브의 장착각에 변화를 주어 차체의 높이를 사용자가 필요에 따라서 수동 또는 자동으로 조절할 수 있도록한 것이다.
이와 같이 기계식 레벨링밸브를 조절하여 버스의 승탑높이 또는 차량의 고속 운행시 차체가 낮아진 상태로 운행하여 주행안정성이 향상되며, 화물의 적재나 하차 및 탑승자의 승하차 시 편의성을 원하는 대로 조절할 수 있도록하며, 장치의 가격이 저렴하도록 기술적 해결한 공기식 현가시스템의 차체 높이 다중 조절 장치를 제공토록 한 것이다.
본 발명에 따르면, 레벨링밸브의 장착각을 이용한 간단한 구조로 차체의 높이를 사용자가 필요에 따라서 원하는 대로 조절할 수 있고, 기계식 레밸링밸브를 전자식 레밸링밸브와 동일한 기능을 갖도록 함으로 장치의 가격이 저렴한 공기식 현가시스템의 차체 높이 다중 조절 장치가 제공된다.
도 1 내지 도 3은 종래 공기식 현가시스템의 작동을 나타낸 측면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명 제1실시예에 따른 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치 및 그 작동을 나타낸 측면도,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 밸브구동기의 다양한 예를 나타낸 도면,
도 11 내지 13은 본 발명 제2실시 예에 따른 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치 및 그 작동을 나타낸 측면도,
도 14 내지 도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 밸브구동기의 다양한 예를 나타낸 도면,
도 17 내지 19는 본 발명 제3실시예에 따른 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치 및 그 작동을 나타낸 측면도,
도 20 내지 도 22는 본 발명의 제3실시예에 따른 밸브구동기의 다양한 예를 나타낸 도면
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 차체 20 : 서스펜션아암
30 : 에어스프링 40 : 레벨링밸브
41 : 밸브본체 50 : 밸브조작수단
51 : 회동핸들 53 : 링키지
61,81,91 : 밸브구동기 71 : 제어기
100,200,300 : 정역 모터 102 : 장착브라켓
이하 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 차체와 서스펜션아암 사이에 설치되어 압축공기의 유입 및 배출에 의해 차체 높이를 조절하는 에어스프링을 구비한 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치에 있어서, 정역회동에 의해 상기 압축공기의 유입 및 배출을 단속하는 기계식 레벨링밸브와; 상기 기계식 레벨링밸브를 상기 압축공기의 유입 및 배출방향으로 회동시키는 밸브구동기와; 상기 밸브구동기의 구동을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치에 의해 달성된다.
여기서, 레벨링밸브는 정역회동에 의해 압축공기의 유입 및 배출을 단속하는 밸브본체와, 상기 밸브본체를 지지하며 밸브구동기에 의해 정역 회동 가능하게 설치된 장착브라켓과, 일단부가 상기 밸브본체의 회동 중심축과 연결되고 타단부가 서스펜션아암에 상대 회동 가능하게 연결된 링키지의 상단에 연결된 회동핸들을 갖는 것이 바람직하다.
그리고, 밸브구동기는 장착브라켓을 정역 회동시키는 정역모터인 것이 효과적이다.
또는, 밸브구동기는 장착브라켓에 결합되는 피동기어와, 왕복 구동에 의해 상기 피동기어를 정역 회동시키는 래크와, 상기 래크를 왕복 구동시키는 양방향 실린더를 갖는 것이 보다 바람직하다.
혹은, 장착브라켓은 탄성적으로 원위치 복귀 회동 가능하게 설치되며; 밸브구동기는 상기 장착브라켓의 양측에서 상기 장착브라켓을 정방향과 역방향으로 가압하는 한 쌍의 단방향 실린더 또는 액츄에이터인 것이 보다 효과적이다.
이때, 제어기는 일반모드와 차체 높이의 상승과 하강 상태를 선택할 수 있는 상승모드와 하강모드를 갖는 사용자모드 선택부를 가지며; 밸브구동기는 상기 제어기에서 선택된 모드에 따라서 장착브라켓을 밸브본체의 압축공기 유입 또는 배출 방향으로 회동시키는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 형태에 따라, 차체와 서스펜션아암 사이에 설치되어 압축공기의 유입 및 배출에 의해 차체 높이를 조절하는 에어스프링을 구비한 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치에 있어서, 좌,우 이동에 의해 상기 압축공기의 유입 및 배출을 단속하는 기계식 레벨링밸브와; 상기 기계식 레벨링밸브를 상기 압축공기의 유입 및 배출방향으로 좌,우 이동시키는 밸브구동기와; 상기 밸브구동기의 구동을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치에 의해서 달성된다.
여기서, 기계식 레벨링밸브는 정역회동에 의해 압축공기의 유입 및 배출을 단속하는 밸브본체와, 상기 밸브본체를 지지하며 밸브구동기에 의해 좌,우 이동하는 장착브라켓과, 일단부가 상기 밸브본체의 회동 중심축과 연결되고 타단부가 서스펜션아암에 상대 회동 가능하게 연결된 링키지의 상단에 연결된 회동핸들을 갖는 것이 바람직하다.
그리고, 밸브구동기는 장착브라켓에 수평방향으로 결합되는 래크와, 상기 래크와 맞물려 정역회전하는 피니언과, 상기 피니언을 정역 회전시키는 정역모터를 갖는 것이 효과적이다.
또는, 밸브구동기는 장착브라켓을 좌우 양방향으로 이동시키는 양방향 실린더인 것이 보다 바람직하다.
혹은, 장착브라켓은 탄성적으로 원위치 복귀 이동 가능하게 설치되며; 밸브구동기는 상기 장착브라켓의 양측에서 상기 장착브라켓을 좌,우 방향으로 가압하는 한 쌍의 단방향 실린더 또는 액츄에이터인 것이 보다 효과적이다.
이때, 제어기는 일반모드와 차체 높이의 상승과 하강 상태를 선택할 수 있는 상승모드와 하강모드를 갖는 사용자모드 선택부를 가지며; 밸브구동기는 상기 제어기에서 선택된 모드에 따라서 장착브라켓을 밸브본체의 압축공기 유입 또는 배출 방향으로 좌,우 이동시키는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 또 다른 형태에 따라서, 차체와 서스펜션아암 사이에 설치되어 압축공기의 유입 및 배출에 의해 차체 높이를 조절하는 에어스프링을 구비한 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치에 있어서, 상,하 이동에 의해 상기 압축공기의 유입 및 배출을 단속하는 기계식 레벨링밸브와; 상기 기계식 레벨링밸브를 상기 압축공기의 유입 및 배출방향으로 상,하 이동시키는 밸브구동기와; 상기 밸브구동기의 구동을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치에 의해서 달성된다.
여기서, 레벨링밸브는 정역회동에 의해 압축공기의 유입 및 배출을 단속하는 밸브본체와, 상기 밸브본체를 지지하며 밸브구동기에 의해 상,하 이동하는 장착브라켓과, 일단부가 상기 밸브본체의 회동 중심축과 연결되고 타단부가 서스펜션아암에 상대 회동 가능하게 연결된 링키지의 상단에 연결된 회동핸들을 갖는 것이 바람직하다.
그리고, 밸브구동기는 장착브라켓에 수직방향으로 결합되는 래크와, 상기 래크와 맞물려 정역 회전하는 피니언과, 상기 피니언을 정역 회전시키는 정역모터를 갖는 것이 효과적이다.
또는, 밸브구동기는 장착브라켓을 상,하 양방향으로 이동시키는 양방향 실린더인 것이 보다 바람직하다.
혹은, 장착브라켓은 탄성적으로 원위치 복귀 이동 가능하게 설치되며; 밸브구동기는 상기 장착브라켓의 상,하 양측에서 상기 장착브라켓을 상,하 방향으로 가압하는 한 쌍의 단방향 실린더 또는 액츄에이터인 것이 보다 효과적이다.
이때, 제어기는 일반모드와 차체 높이의 상승과 하강 상태를 선택할 수 있는 상승모드와 하강모드를 갖는 사용자모드 선택부를 가지며; 밸브구동기는 상기 제어기에서 선택된 모드에 따라서 장착브라켓을 밸브본체의 압축공기 유입 또는 배출 방향으로 상,하 이동시키는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 4 내지 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치 및 그 작동을 나타낸 측면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차체높이 다중 조절장치(1)는 차체(10)와 차축(3)을 지지하면서 차체(10)에 대해 접근 및 이격 가능하게 설치된 서스펜션아암(20)과, 차체(10)와 서스펜션아암(20) 사이에 개재되어 차체의 높이를 유지시키는 에어스프링(30)과, 차체의 하중 변화에 따라서 도시 않은 에어탱크로부터 전달되는 압축공기를 에어스프링(30)으로 공급하거나 에어스프링(30)으로부터 압축공기를 외부로 배출시켜서 차체의 높이를 조절하는 기계식 레벨링밸브(40)와, 기계식 레벨링밸브(40)의 장착각도를 회동 조절하는 밸브 조작수단(50)을 포함한다.
여기서, 밸브조작수단(50)을 제외한 나머지 구성은 종래 공기식 현가시스템(501)과 거의 동일하므로 이하에서는 밸브조작수단(50)에 대해서만 설명한다.
밸브조작수단(50)은 차체(10)에 설치되어 기계식 레벨링밸브(40)를 직접 시계방향 또는 반시계방향으로 회동시키는 밸브구동기(61)와, 밸브구동기(61)의 구동을 제어하는 제어기(71)를 갖는다.
이 중 밸브구동기(61)는 도 7에 도시된 바와 같이, 정역모터(100)를 사용하여 기계식 레벨링밸브(40)의 장착각도를 회동 조절하는 것으로서, 기계식 레벨링밸브(40)의 밸브본체(41)가 지지되는 장착브라켓(102)을 정역모터(100)로 시계방향 또는 반시계방향으로 회동시키도록 구성될 수 있다.
이때, 정역모터(100)는 스텝핑모터, 서보모터, 일반전기모터, 공기모터 등 다양한 형식의 정역모터(100)를 사용할 수 있으며, 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 정역모터(100)와 감속기어(101)가 결합된 감속기어 일체형 정역모터 등을 이용할 수도 있다.
또한, 밸브구동기(61)는 도 9에 도시된 바와 같이, 양방향 공기실린더(103)를 사용하여 기계식 레벨링밸브(40)의 장착각도를 시계방향 또는 반시계방향으로 회동 조절할 수 있다.
이때, 밸브구동기(61)는 양방향 공기실린더(103)와, 이에 결합된 래크(104)와, 래크(104)와 맞물려 회전하도록 기계식 레벨링밸브(40)의 밸브본체(41)가 지지되는 장착브라켓(102)에 마련된 피동기어(105)로 구성되어 있다.
이 밸브구동기(61)는 양방향 공기실린더(103)의 구동에 의한 래크(104)의 왕복운동을 피동기어(105)의 회동운동으로 전환하여 기계식 레벨링밸브(40)의 장착각도를 시계방향 또는 반시계방향으로 회동시킨다.
여기서, 양방향 공기실린더(103)는 양방향 유압실린더 등의 다양한 형태의 양방향 실린더로 마련될 수 있다.
또한, 밸브구동기(61)는 도 10에 도시된 바와 같이, 단방향 공기실린더 또는 전기 액튜에이터(107)를 사용하여 기계식 레벨링밸브(40)의 장착각도를 시계방향 또는 반시계방향으로 회동 조절할 수 있다.
이때, 장착브라켓은 탄성적으로 원위치 복귀 회동 가능하게 설치되며, 밸브구동기(61)는 2개의 단방향 공기 실린더 또는 2개의 전기 액튜에이터(107)가 기계식 레벨링밸브의 장착브라켓(102)의 양측을 가압하도록 설치되어 장착브라켓(102)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회동시키는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예에 따른 차체높이 다중 조절장치(1)는 일반적인 차량 운행시 차량의 하중 변화에 따라서 기계식 레벨링밸브(40)가 중립상태와 흡기상태 및 배기상태의 3가지 상태로 작동하면서 정해진 차체의 높이를 유지하는 일반모드 또는, 운전자나 작업자 등의 사용자가 차체의 높낮이를 원하는 대로 조절하기 위해 기계식 레벨링밸브(40)의 장착각도를 회동 조절하는 사용자모드로 선택하여 차체높이를 조절할 수 있다.
이를 위해 제어기(71)에는 일반모드 선택부(73)와 사용자모드 선택부(75)가 마련되며, 사용자모드 선택부(75)는 차체높이의 상승 및 하강 상태를 선택할 수 있도록 상승모드(75a)와 하강모드(75b) 선택부로 나누어진다. 이들 선택부는 버튼형식이나 다이얼형식 등 다양한 조작수단으로 마련될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 실시 예에 따른 차체높이 다중 조절장치(1)에 의한 차체높이 조절과정을 설명한다. 이때, 일반모드는 전술한 종래 공기식 현가시스템(501)의 작동과 동일하므로 그 설명은 생략하고, 사용자모드에 대한 차체높이 다중 조절장치(1)의 작동을 설명한다.
만약, 차량을 고속으로 운행할 때 주행 안정성을 증대시키고, 화물의 적재나 하차 및 탑승자의 승하차 시 편의를 제공하기 위해서 차체(10)의 높이를 도 5 와 같이, 하강시킬 수 있다. 이는 운전자 등의 사용자가 제어기(71)의 사용자모드 선택부(75)에서 하강모드(75b)를 선택하는 것으로 이루어진다.
사용자가 사용자모드 선택부(75)에서 하강모드(75b)를 선택하면, 밸브구동기(61)가 도 5의 확대도 a와 같이, 밸브본체(41)를 반 시계방향으로 회전시킨다. 그러면, 밸브본체(41)가 압축공기의 배출방향으로 개방되어 에어스프링(30)에서 밸브본체(41)를 통해 공기가 배출되어 에어스프링(30)이 수축된다. 이에 의해, 차체(10)의 높이가 낮아진다.
그리고, 에어스프링(30)이 수축하여 차체(10)의 높이가 낮아지면, 도 5의 확대도 b와 같이, 링키지(53)가 연결된 회동핸들(51)을 위로 들어 올려서 회동된 밸브본체(41)와 수평상태로 만들어 압축공기의 공급 및 배출을 모두 차단한 중립상태로 만들어 원하는 차체(10)의 높이를 만든다.
이에 의해, 차량의 고속 운행 시 차체(10)가 낮아진 상태로 운행하여 주행 안정성이 향상되며, 화물의 적재나 하차 및 탑승자의 승하차 시 편의성을 증대한다.
한편, 차량이 험로나 경사로를 운행할 때, 차체 하부의 보호를 위해서 차체(10)의 높이를 도 6과 같이, 상승시킬 수 있다. 이는 운전자 등의 사용자가 제어기(71)의 사용자모드 선택부(75)에서 상승모드(75a)를 선택하는 것으로 이루어진다.
사용자가 상승모드(75a)를 선택하면, 밸브구동기(61)가 도 6의 확대도 a와 같이, 밸브본체(41)를 시계방향으로 회전시킨다. 그러면, 밸브본체(41)가 압축공기의 공급방향으로 개방되어 에어탱크로부터 전달되는 압축공기가 밸브본체(41)를 통해 에어스프링(30)으로 공급된다. 이에 의해, 에어스프링(30)이 팽창하여 차체(10)의 높이를 높이게 된다.
그리고, 에어스프링(30)이 팽창하여 차체의 높이가 높아지면, 도 6의 확대도 b 와 같이, 링키지(53)가 연결된 회동핸들(51)을 아래로 잡아당겨서 회동된 밸브본체(41)와 수평상태로 만들어 압축공기의 공급 및 배출을 모두 차단한 중립상태로 만들어 원하는 차체(10)의 높이를 만든다.
이에 의해, 차량이 험로나 경사로를 주행하더라도 차량 하부가 험로의 지면과 이격된 상태로 주행하여 차량 하부를 보호할 수 있고, 안정적으로 험로를 주행할 수 있다.
한편, 도 11 내지 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 차체높이 다중 조절장치 및 그 작동을 나타낸 측면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 차체높이 다중 조절장치(1')는 전술한 제1실시예와 마찬가지로 차체(10)와 차축(3)을 지지하면서 차체(10)에 대해 접근 및 이격 가능하게 설치된 서스펜션아암(20)과, 차체(10)와 서스펜션아암(20) 사이에 개재되어 차체의 높이를 유지시키는 에어스프링(30)과, 차체의 하중 변화에 따라서 도시하지 않은 에어탱크로부터 전달되는 압축공기를 에어스프링(30)으로 공급하거나 에어스프링(30)으로부터 압축공기를 외부로 배출시켜서 차체의 높이를 조절하는 기계식 레벨링밸브(40)를 가지고 있으며; 기계식 레벨링밸브(40)의 장착위치를 좌, 우 이동시키는 밸브조작수단(50)을 포함한다.
여기서, 밸브조작수단(50)의 밸브구동기(81)를 제외한 나머지 구성은 전술한 제1실시예와 거의 동일하므로 이하에서는 밸브구동기(81)에 대해서만 설명한다.
본 실시예에 따른 차체높이 다중 조절장치(1')의 밸브구동기(81)는 차체(10)에 설치되어 기계식 레벨링밸브(40)를 좌,우 방향으로 이동시키는 구성으로 마련되어 있다.
이 밸브구동기(81)는 도 14에 도시된 바와 같이, 래크(201)와 피니언(203) 및 정역모터(200)를 이용하여 기계식 레벨링밸브(40)의 장착위치를 좌,우로 이동시킨다.
이때, 래크(201)는 기계식 레벨링벨브(40)의 벨브본체(41)를 지지하는 장착브라켓(102)에 수평방향으로 결합되며, 이 래크(201)와 맞물리는 피니언(203) 및 이 피니언(203)을 시계 방향 및 반시계방향으로 회전시키는 정역모터(200)가 래크(201) 인접 영역에 설치된다.
여기서, 정역모터(200)는 스텝핑모터, 서보모터, 일반전기모터, 공기모터 등 다양한 형식의 정역모터를 사용할 수 있다. 혹은, 정역모터(200)를 감속기어가 결합된 감속기어 일체형 정역모터로 마련하고, 이 정역모터의 감속기어로 피니언(203)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜서 래크(201)와 결합된 레벨링밸브를 좌, 우 이동시킬 수 있다.
또한, 밸브구동기(81)는 도 15에 도시된 바와 같이, 양방향 공기 실린더(213)가 레벨링밸브(40)의 밸브본체(41)를 지지하는 장착브라켓(102)을 좌, 우로 이동시키도록 마련될 수 있다.
또는, 도 16에 도시된 바와 같이, 밸브본체(41)를 지지하는 장착브라켓(102)을 탄성적으로 좌우 원위치 복귀 이동 가능하게 설치하고, 밸브구동기(81)는 단방향 공기 실린더 또는 전기 액튜에이터(215)를 한 쌍으로 마련하여 기계식 레벨링밸브의 장착브라켓(102)을 좌, 우 방향으로 가압하여 이동시키도록 구성할 수 있다. 이러한 구성을 갖는 본 실시예에 따른 차체높이 다중 조절장치(1')의 작동에 대해 살펴본다.
먼저, 차량을 고속으로 운행할 때, 주행 안정성을 증대시키고, 화물의 적재나 하차 및 탑승자의 승하차 시 편의를 제공하기 위해서 차체의 높이를 도 12와 같이, 하강시킬 수 있다. 이는 운전자 등의 사용자가 제어기(71)의 사용자모드 선택부(75)에서 하강모드(75b)를 선택하는 것으로 이루어진다.
사용자가 사용자모드 선택부(75)에서 하강모드(75b)를 선택하면, 밸브구동기(81)가 도 12의 확대도 a와 같이, 밸브본체(41)만을 좌측으로 이동시킴에 따라 회동핸들(551)이 압축공기의 배출방향으로 회전되어 밸브본체(41)가 배출방향으로 개방된다.
그러면, 밸브본체(41)를 통해 에어스프링(30)에서 공기가 배출되어 에어스프링(30)이 수축하면서 차체의 높이가 낮아진다.
그리고, 에어스프링(30)의 수축에 의해, 차체의 높이가 낮아지면, 도 12의 확대도 b와 같이, 링키지(53)와 연결된 회동핸들(51)이 위로 들어 올려져서 밸브본체(41)와 수평상태가 됨으로써, 압축공기의 공급 및 배출을 모두 차단한 중립상태가 되어 원하는 차체높이를 만든다.
이에 의해, 차량의 고속 운행시 차체가 낮아진 상태로 운행하여 주행안정성이 향상되며, 화물의 적재나 하차 및 탑승자의 승하차 시 편의성을 증대한다.
한편, 차량이 험로나 경사로를 운행할 때, 차체하부의 보호를 위해서 차체의 높이를 도 13과 같이, 상승시킬 수 있다. 이는 운전자 등의 사용자가 제어기(71)의 사용자모드 선택부(75)에서 상승모드(75a)를 선택하는 것으로 이루어진다.
사용자가 사용자모드 선택부(75)에서 상승모드(75a)를 선택하면 밸브구동기(81)가 도 13의 확대도 a와 같이, 밸브본체(41)를 우측으로 이동시킨다. 그러면, 회동핸들(551)이 압축공기의 공급방향으로 회전되어 밸브본체(41)가 공기 공급방향으로 개방되고, 이에 따라 에어탱크로부터 전달되는 압축공기가 밸브본체(41)를 통해 에어스프링(30)으로 공급된다. 이에 의해, 에어스프링(30)이 팽창하면서 차체의 높이가 높아진다.
그리고, 에어스프링(30)이 팽창하여 차체의 높이가 높아지면, 도 13의 확대도 b와 같이, 링키지(53)가 회동핸들(51)을 아래로 잡아 당겨서 밸브본체(41)와 수평상태로 만들어 압축공기의 공급 및 배출을 모두 차단한 중립상태로 만들어 원하는 차체높이를 만든다.
이에 의해, 차량이 험로나 경사로를 주행하더라도 차체하부가 험로의 지면과 이격된 상태로 주행하여 차체하부를 보호할 수 있고, 안정적으로 험로를 주행할 수 있다.
한편, 도 17 내지 19는 본 발명의 제3실시예에 따른 차체높이 다중 조절장치 및 그 작동을 나타낸 측면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 차체높이 다중 조절장치(1")는 전술한 제1실시예와 마찬가지로 차체(10)와 차축(3)을 지지하면서 차체(10)에 대해 접근 및 이격 가능하게 설치된 서스펜션아암(20)과, 차체(10)와 서스펜션아암(20) 사이에 개재되어 차체(10)의 높이를 유지시키는 에어스프링(30)과, 차체(10)의 하중 변화에 따라서 도시하지 않은 에어탱크로부터 전달되는 압축공기를 에어스프링(30)으로 공급하거나 에어스프링(30)으로부터 압축공기를 외부로 배출시켜서 차체(10)의 높이를 조절하는 기계식 레벨링밸브(40)를 가지고 있으며; 상기 기계식 레벨링밸브(40)의 장착위치를 상, 하 이동시키는 밸브조작수단(50)을 포함한다.
여기서, 밸브조작수단(50)의 밸브구동기(91)를 제외한 나머지 구성은 전술한 제2실시예와 거의 동일하므로 이하에서는 밸브구동기(91)에 대해서만 설명한다.
본 실시예에 따른 차체높이 다중 조절장치(1")의 밸브구동기(91)는 차체(10)에 설치되어 기계식 레벨링밸브(40)를 상,하 방향으로 이동시키는 구성으로 마련되어 있다.
이 밸브구동기(91)는 도 20에 도시된 바와 같이, 래크와 피니언 및 정역모터를 이용하여 기계식 레벨링밸브(40)의 장착위치를 상,하로 이동시킨다.
이때, 래크는 기계식 레벨링벨브(40)의 벨브본체(40)를 지지하는 장착브라켓(102)에 수직방향으로 결합되며, 이 래크(301)와 맞물리는 피니언(303) 및 이 피니언(303)을 시계 방향 및 반시계방향으로 회전시키는 정역모터(300)가 래크(301) 인접 영역에 설치된다.
여기서, 정역모터(300)는 스텝핑모터, 서보모터, 일반전기모터, 공기모터 등 다양한 형식의 정역모터를 사용할 수 있다. 혹은, 정역모터를 감속기어가 결합된 감속기어 일체형 정역모터로 마련하고, 이 정역모터의 감속기어로 피니언을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜서 래크(111)와 결합된 기계식 레벨링밸브(40)를 상, 하 이동시킬 수 있다.
또한, 밸브구동기(91)는 도 21에 도시된 바와 같이, 양방향 공기 실린더(313)가 기계식 레벨링밸브(40)의 밸브본체(41)를 지지하는 장착브라켓(102)을 상, 하로 이동시키도록 마련될 수 있다.
또는, 밸브구동기(91)는 도 22에 도시된 바와 같이, 밸브본체(41)를 지지하는 장착브라켓(102)을 탄성적으로 상하 원위치 복귀 이동 가능하게 설치하고, 밸브구동기(91)는 단방향 공기 실린더 또는 전기 액튜에이터(313)를 한 쌍으로 마련하여 기계식 레벨링밸브(40)의 장착브라켓(102)을 상,하 방향으로 가압하여 이동시키도록 구성할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 실시예에 따른 차체높이 다중 조절장치(1")의 작동에 대해 살펴본다.
먼저, 차량을 고속으로 운행할 때, 주행 안정성을 증대시키고, 화물의 적재나 하차 및 탑승자의 승하차 시 편의를 제공하기 위해서 차체의 높이를 도 18과 같이, 하강시킬 수 있다. 이는 운전자 등의 사용자가 제어기(71)의 사용자모드 선택부(75)에서 하강모드(75b)를 선택하는 것으로 이루어진다.
사용자가 사용자모드 선택부(75)에서 하강모드(75b)를 선택하면, 밸브구동기(91)가 도 18의 확대도 a와 같이, 밸브본체(41)를 상측으로 이동시킴에 따라 회동핸들(551)이 압축공기의 배출방향으로 회전되어 밸브본체(41)가 배출방향으로 개방된다.
그러면, 밸브본체(41)를 통해 에어스프링(30)에서 공기가 배출되어 에어스프링(30)이 수축하면서 차체의 높이가 낮아진다.
그리고 에어스프링(30)의 수축에 의해, 차체의 높이가 낮아지면, 도 18의 확대도 b와 같이, 링키지(53)가 회동핸들(51)을 위로 들어 올려서 밸브본체(41)와 수평상태가 되도록 함으로써, 압축공기의 공급 및 배출을 모두 차단한 중립상태로 만들어 원하는 차체높이를 만든다.
이에 의해, 차량의 고속 운행시 차체가 낮아진 상태로 운행하여 주행안정성이 향상되며, 화물의 적재나 하차 및 탑승자의 승하차 시 편의성을 증대한다.
한편, 차량이 험로나 경사로를 운행 할 때, 차체하부의 보호를 위해서 차체의 높이를 도 19과 같이, 상승시킬 수 있다. 이는 운전자 등의 사용자가 제어기(71)의 사용자모드 선택부(75)에서 상승모드(75a)를 선택하는 것으로 이루어진다.
사용자가 사용자모드 선택부(75)에서 상승모드(75a)를 선택하면 밸브구동기(91)가 도 19의 확대도 a와 같이, 밸브본체(41)를 하측으로 이동시킴에 따라 회동핸들(551)이 압축공기의 공급방향으로 회전되어 밸브본체(41)가 공급방향으로 개방된다.
이에 따라 에어탱크로부터 전달되는 압축공기가 밸브본체(41)를 통해 에어스프링(30)으로 공급되면서 에어스프링(30)이 팽창하여 차체의 높이를 높이게 된다.
그리고 에어스프링(30)이 팽창하여 차체의 높이가 높아지면, 도 19의 확대도 b와 같이, 링키지(53)가 회동핸들(51)을 아래로 잡아당겨서 밸브본체(41)와 수평상태가 되도록 함으로써, 압축공기의 공급 및 배출을 모두 차단한 중립상태로 만들어 원하는 차체높이를 만든다.
이에 의해, 차량이 험로나 경사로를 주행하더라도 차체하부가 험로의 지면과 이격된 상태로 주행하여 차체하부를 보호할 수 있고, 안정적으로 험로를 주행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치는 기계식 레벨링밸브의 밸브본체 장착각도와 장착위치를 임의로 조작하여 차체를 원하는 높이로 상승 및 하강시킴으로써, 험로나 경사로 주행 시, 차체하부 손상을 방지할 수 있고, 고속주행 시 보다 나은 주행안정성을 확보할 수 있다.
또한, 화물의 적재 및 하차와 승객의 승하차 시 보다 나은 편의성이 제공된다.
또한, 전자식 에어서스펜션시스템(ECAS)에 비해 현격하게 저렴한 비용으로 제작할 수 있기 때문에, 장치의 가격을 대폭 낮출 수 있다.
이와 같이된 본 발명은 기계식 레벨링밸브의 장착 각을 조절하여 버스의 승탑높이 또는 차량의 고속 운행시 차체가 낮아진 상태로 험로 주행시나 경사로등에서는 차체를 높여서 운행하여 주행안정성이 향상되며, 화물의 적재나 하차 및 탑승자의 승하차 시 편의성을 원하는 대로 조절할 수 있도록 함으로서, 자동차, 화물차, 셔틀버스, 장애인용 차량 등의 모든 차량의 종류에 관계없이 간단 용이하게 저렴한 가격으로 공기식 현가시스템의 차체 높이 다중 조절 장치를 제공토록 한 것이다.

Claims (6)

  1. 차체와 서스펜션아암 사이에 설치되어 압축공기의 유입 및 배출에 의해 차체 높이를 조절하는 에어스프링을 구비한 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치에 있어서,
    정역회동에 의해 장착각도를 조절하여 상기 압축공기의 유입 및 배출을 단속하는 기계식 레벨링밸브와;
    상기 기계식 레벨링밸브를 상기 압축공기의 유입 및 배출방향으로 회동시키는 밸브구동기와;
    상기 밸브구동기의 구동을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기계식 레벨링밸브는
    회동핸들의 정역회동에 의해 압축공기의 유입 및 배출을 단속하는 밸브본체와,
    상기 밸브본체를 지지하며 밸브구동기에 의해 정역 회동 가능하게 설치된 장착브라켓과,
    일단부가 상기 밸브본체의 회동 중심축과 연결되고 타단부가 서스펜션아암에 회동 가능하게 연결된 링키지의 상단에 연결된 회동로드를 갖는 것을 특징으로 하는 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 밸브구동기는 장착브라켓을 정역 회동시키는 정역모터인 것을 특징으로 하는 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 밸브구동기는
    장착브라켓에 결합되는 피동기어와,
    왕복 구동에 의해 상기 피동기어를 정역 회동시키는 래크와,
    상기 래크를 왕복 구동시키는 양방방향 실린더를 갖는 것을 특징으로 하는 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 장착브라켓은 탄성적으로 원위치 복귀 회동 가능하게 설치되며;
    상기 밸브구동기는 상기 장착브라켓의 양측에서 상기 장착브라켓을 정방향과 역방향으로 가압하는 한 쌍의 단방향 실린더 또는 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는 일반모드와 차체 높이의 상승과 하강 상태를 선택할 수 있는 상승모드와 하강모드를 갖는 사용자모드 선택부를 가지며;
    상기 밸브구동기는 상기 제어기에서 선택된 모드에 따라서 장착브라켓을 밸브본체의 압축공기 유입 또는 배출 방향으로 회동시키는 것을 특징으로 하는 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치.
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