KR20090055841A - 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치 - Google Patents

자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치에 관한 것으로서, 전자제어 에어서스펜션 장치의 오프 상태에서 에어 스프링의 압력을 조절하지 못할 경우, 쇽업소버의 변위를 보상할 수 있도록 하는 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 쇽업소버의 상단부에 고정바아를 통해 일체 연결된 제1작동 브라켓과, 상기 제1작동 브라켓 내에 장착되어 전방으로 탄성력을 발휘하는 고정핀과, 차체 프레임 상에 장착되어 에어 스프링의 공압에 의해 상,하 작동을 발휘하는 제2작동 브라켓과, 상기 제2작동 브라켓 내에 일체로 수직 장착되며 고정핀이 삽입되어 고정될 수 있는 관통홀이 형성된 수직벽체와, 상기 고정홀에 삽입된 고정핀과 대응되도록 엑슬에 별도로 장착 고정되어 작동 상태의 제2작동 브라켓의 관통홀에서 고정핀이 이탈되도록 척력을 발휘하는 돌출턱이 구비된 작동바아로 구성된 것을 특징으로 한다.
자동차, 서스펜션, 쇽업소버, 변위제어, 제1작동 브라켓, 고정핀, 관통홀, 제2작동 브라켓

Description

자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치{Electronic Control Air Suspension unit}
본 발명은 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자제어 에어서스펜션 장치의 오프 상태에서 에어 스프링의 압력을 조절하지 못할 경우, 쇽업소버의 변위를 보상할 수 있도록 하는 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 현가장치는 차축과 연결하여, 차량의 주행 중에 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 자동차 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체, 승객, 화물, 등에 손상을 주지 않도록 하고 차량의 승차감을 좋게 만드는 장치이다.
상기 현가장치는 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버, 차량의 롤링(rolling)을 방지하는 스태빌라이저 바 등으로 구성된다.
이 중에서 쇽업소버는 자동차의 주행중 스프링이 받는 충격에 의해 발생하는 고유진동을 흡수하여 진동을 빨리 감쇠시켜 승차감을 좋게 하기 위하여 차체와 휠 사이에 장착되어 있다.
이와 같은 쇽업소버와 함께 에어 스프링이 장착된 전자제어 에어서스펜션 장치(Electronic Control Air Suspension;이하 ECAS라 함)가 사용되며, 이러한 ECAS가 사용되는 트럭에서는 차고를 조절하는 기능을 가지고 있다.
그런데, 이러한 ECAS가 장착된 트럭의 경우, 보통 시동을 끄고 화물을 내리게 되는데 이때 ECAS는 오프된 상태가 되어 에어 스프링의 압력을 조절하지 못하게 된다.
따라서, 에어 스프링의 압력이 높은 상태이기 때문에 상기 트럭에서 화물이 내려질 때마다 차고는 서서히 높아지게 되는 바, 상하 방향에 대해 국한된 운동 특성을 갖는 쇽업소버는 이로 인하여 변위 한계를 넘게 되어 상부 차체와 하부 현가장치를 연결하는 마운팅부에 큰 힘이 작용하게 됨에 따라 아이부 변형이나 부시가 이탈되는 문제점이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 전자제어 에어서스펜션 장치의 오프 상태에서 에어 스프링의 압력을 조절하지 못할 경우, 쇽업소버의 마운팅부가 손상되지 않도록 상기 쇽업소버의 변위를 보상할 수 있도록 함으로써, 차고의 변화에 대응할 수 있게 되어 하역 작업을 원활하게 수행할 수 있는 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 쇽업소버와 함께 에어 스프링이 장착된 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치에 있어서,
상기 에어 스프링(200)의 공압에 의해 일체 작동하는 차체 프레임(300)과 상기 쇽업소버(100) 사이에 쇽업소버(100)의 이동 변위를 제어할 수 있는 변위제어장치(10)가 개재된 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 변위제어장치(10)는 상기 쇽업소버(100)의 상단부에 고정바아(11a)를 통해 일체 연결된 제1작동 브라켓(11)과;
상기 제1작동 브라켓(11) 내에 장착되어 전방으로 탄성력을 발휘하는 고정핀(12)과;
차체 프레임(300) 상에 장착되어 에어 스프링(200)의 공압에 의해 상,하 작동을 발휘하는 제2작동 브라켓(13)과;
상기 제2작동 브라켓(13) 내에 일체로 수직 장착되며 고정핀(12)이 삽입되어 고정될 수 있는 관통홀(14a)이 형성된 수직벽체(14)와;
상기 관통홀(14a)에 삽입된 고정핀(12)과 대응되도록 엑슬(400)에 별도로 장착 고정되어 작동 상태의 제2작동 브라켓(13)의 관통홀(14a)에서 고정핀(12)이 이탈되도록 척력을 발휘하는 돌출턱(15a)이 구비된 작동바아(15)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 변위제어장치(10)의 고정핀(12)에 설치되어 상기 수직벽체(14)의 관통홀(14a)에 고정핀(12)의 결합 여부를 감지하는 감지센서(20)와;
상기 감지센서(20)를 통한 제1 및 제2작동 브라켓(11,13)의 분리 여부를 판단하여 트럭의 시동이 온작동된 상태에서 서로 분리되어 있을 경우, 상기 에어 스프링(200)에 대한 변위를 최소로 하여 제1 및 제2작동 브라켓(11,13)이 결합될 수 있도록 제어하는 제어장치(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치에 의하면, 전자제어 에어서스펜션 장치의 오프 시, 변위가 큰 쇽업소버를 사용하지 않고도 차고의 변화에 대응할 수 있어 쇽업소버에 무리를 주지 않고 하역 작업을 원활하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치를 나타내는 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1의 "A-A"선 단면도이며, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치의 작동상태를 나타내는 작동도이다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 에어 스프링(200)이 장착된 전자제어 에어서스펜션 장치(ECAS)에 있어서, 이러한 ECAS가 사용되는 트럭에서의 에어 스프링(200)을 통해 트럭의 차고를 조절할 수 있도록 하는 기능을 하게 된다.
여기서, 상기 에어 스프링(200)의 압력이 높기 때문에 에어 스프링(200)과 함께 장착된 쇽업소버(100)는 상기 에어 스프링(200)의 이동 변위와 일치되는 것이 바람직하나, 상기 쇽업소버(100)의 크기가 작을 경우에 변위 한계를 넘게 되어 쇽업소버(100)의 마운팅부의 손상이 발생하는 바, 이를 해결하기 위하여 쇽업소버(100)의 상단부를 차체 프레임(300)에 고정하지 않고 변위를 제어할 수 있도록 하는 변위제어장치(10)를 이용하여 상기 쇽업소버(100)의 변위를 조정할 수 있도록 하는데 그 주안점이 있다.
상기 쇽업소버(100)의 상단부에 장착되어 그 변위를 조정할 수 있도록 하는 변위제어장치(10)는 첨부도면에 도시된 바와 같이, 쇽업소버(100)의 상단부에 고정바아(11a)를 통해 일체 연결된 제1작동 브라켓(11)과, 상기 제1작동 브라켓(11) 내에 장착되어 전방으로 탄성력을 발휘하는 고정핀(12)과, 차체 프레임(300) 상에 장 착되어 에어 스프링(200)의 공압에 의해 상,하 작동을 발휘하는 제2작동 브라켓(13)과, 상기 제2작동 브라켓(13) 내에 일체로 수직 장착되며 고정핀(12)이 삽입되어 고정될 수 있는 관통홀(14a)이 형성된 수직벽체(14)와, 상기 관통홀(14a)에 삽입된 고정핀(12)과 대응되도록 엑슬(400)에 별도로 장착 고정되어 작동 상태의 제2작동 브라켓(13)의 관통홀(14a)에서 고정핀(12)이 이탈되도록 척력을 발휘하는 돌출턱(15a)이 구비된 작동바아(15)로 구성되어 있다.
이때, 상기 제1작동 브라켓(11) 내에 장착되어 있는 고정핀(12)은 그 고정핀(12)과 제1작동 브라켓(11)의 내벽 사이에 장착된 압축 스프링(12a)의 탄성력에 의해 제1작동 브라켓(11)의 전면부 경계면보다 더 돌출되도록 형성되어 상기 관통홀(14a)에 용이하게 삽입될 수 있게 된다.
이와 같이 상기 고정핀(12)이 상기 관통홀(14a)에 삽입될 경우, 상기 제1작동 브라켓(11)이 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있도록 차체 프레임(300)에 장착된 제2작동 브라켓(13)에는 그 상부측에 고정턱(13a)이 구비되어 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제2작동 브라켓(13)에 대해 상하로 작동 가능한 제1작동 브라켓(11)은 'T'자 형상으로 형성되며, 제2작동 브라켓(13)은 제1작동 브라켓(11)이 측면방향으로 이탈되지 않도록 일측이 개구되는 동시에 타측이 폐쇄된 'ㄷ'자 형상의 가이드홈(13b)이 구비되어 있다.
한편, 트럭의 시동이 온작동 상태, 즉 주행 가능 상태에서, 제1 및 제2작동 브라켓(11,13)이 고정핀(12)을 통해 서로 결합되어 있지 않은 경우 에어 스프링(200)의 변위를 최소로 하여 쇽업소버(100)의 제1작동 브라켓(11)이 제2작동 브 라켓(13)에 결합될 수 있도록 되어 있다.
여기서, 상기 관통홀(14a)에 고정핀(12)의 결합 여부를 감지, 판단하는 감지센서가 고정핀(12)에 장착되어 제1 및 제2작동 브라켓(11,13)의 결합 관계를 감지하게 되는 것이다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치의 작동 원리에 대해 도 3a 및 도 3c의 작동도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
전자제어 에어서스펜션 장치(ECAS)가 장착된 트럭의 화물을 하역하기 위해 시동을 끄게 되면, ECAS가 오프된다.
상기 ECAS가 오프된 상태에서, 화물을 하역하게 되면 에어 스프링(200)에 의해 차고가 높아지면서 쇽업소버(100)의 변위가 늘어나게 된다.
이때, 차체 프레임(300)에 고정된 제2작동 브라켓(13)과 상기 쇽업소버(100)의 상단부에 고정된 제1작동 브라켓(11)은 고정핀(12)을 매개로 서로 결합되어 상승하게 되는 바, 도 3b에 도시된 바와 같이, 일정한 위치에 도달하게 되면 엑슬(400)에 고정되어 있는 작동바아(15)가 상기 제2작동 브라켓(13)의 수직벽체(14)의 관통홀(14a)에 삽입되어 있는 고정핀(12)을 밀게 되어 상기 고정핀(12)이 그 후방에 위치한 압축 스프링(12a)의 탄성력을 이기고 후방으로 이동하게 됨으로써, 상기 쇽업소버(100)에 장착된 제1작동 브라켓(11)이 제2작동 브라켓(13)에서 분리되어 자유이동이 가능한 상태가 된다.
이후, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 쇽업소버(100)는 이동 변위의 한계에 도달하게 되고, 에어 스프링(200)은 일정 높이 더 상승하게 되어 상기 쇽업소버(100)와 함께 제1작동 브라켓(11)이 정지된 상태에서, 제2작동 브라켓(13)만 상승하게 된다.
따라서, 이와 같은 작동에 의해 트럭의 차고가 에어 스프링(200)에 의해 크게 변하더라도 쇽업소버(100)의 변위는 변하지 않게 되어 전자제어 에어서스펜션 장치의 오프 시, 변위가 큰 쇽업소버(100)를 사용하지 않고도 차고의 변화에 대응할 수 있어 쇽업소버(100)에 무리를 주지 않고 하역 작업을 원활하게 수행할 수 있다.
한편, 하역 작업을 모두 종료한 후, 트럭의 시동을 온 작동할 경우, ECAS의 에어 스프링(200)의 공압을 조절할 수 있는 상태가 되면 차고는 낮아지게 되고 제2작동 브라켓(13)의 고정턱(13a)이 상기 제1작동 브라켓(11)의 상측과 밀착되면서 상기 제2작동 브라켓(13)의 수직벽체(14)에 형성된 관통홀(14a)에 제1작동 브라켓(11)의 고정핀(12)이 삽입 고정되어 트럭의 주행 가능 상태가 된다.
이때, 상기 트럭의 시동이 온작동 상태, 즉 주행 가능 상태에서, 제1 및 제2작동 브라켓(11,13)이 고정핀(12)을 통해 서로 결합되어 있지 않은 경우, 감지센서(20)가 제1 및 제2작동 브라켓(13)의 분리 여부를 감지하여 이를 제어장치(30)에 통보할 경우 상기 제어장치(30)는 ECAS의 에어 스프링(200)에 대한 변위를 최소로 하여 쇽업소버(100)의 제1작동 브라켓(11)이 제2작동 브라켓(13)에 결합될 수 있도록 제어하게 된다.
따라서, 본 발명은 트럭의 주행 상태에서는 ECAS의 에어 스프링(200)과 쇽업 소버(100)가 상호 연계 작동하도록 되는 반면, 트럭의 시동이 오프된 상태에서, 하역 작업을 할 경우에는 상기 에어 스프링(200)과 쇽업소버(100)가 상호 분리 작동하도록 이루어진 새로운 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치를 나타내는 개략적인 구성도,
도 2는 도 1의 "A-A"선 단면도,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치의 작동상태를 나타내는 작동도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 변위제어장치 11 : 제1작동 브라켓
11a : 고정바아 12 : 고정핀
12a : 압축 스프링 13 : 제2작동 브라켓
13a : 고정턱 13b : 가이드홀
14 : 수직벽체 14a : 관통홀
15 : 작동바아 15a : 돌출턱
20 : 감지센서 30 : 제어장치

Claims (6)

  1. 쇽업소버와 함께 에어 스프링이 장착된 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치에 있어서,
    상기 에어 스프링(200)의 공압에 의해 일체 작동하는 차체 프레임(300)과 상기 쇽업소버(100) 사이에 쇽업소버(100)의 이동 변위를 제어할 수 있는 변위제어장치(10)가 개재된 것을 특징으로 하는 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변위제어장치(10)는 상기 쇽업소버(100)의 상단부에 고정바아(11a)를 통해 일체 연결된 제1작동 브라켓(11)과;
    상기 제1작동 브라켓(11) 내에 장착되어 전방으로 탄성력을 발휘하는 고정핀(12)과;
    차체 프레임(300) 상에 장착되어 에어 스프링(200)의 공압에 의해 상,하 작동을 발휘하는 제2작동 브라켓(13)과;
    상기 제2작동 브라켓(13) 내에 일체로 수직 장착되며 고정핀(12)이 삽입되어 고정될 수 있는 관통홀(14a)이 형성된 수직벽체(14)와;
    상기 관통홀(14a)에 삽입된 고정핀(12)과 대응되도록 엑슬(400)에 별도로 장착 고정되어 작동 상태의 제2작동 브라켓(13)의 관통홀(14a)에서 고정핀(12)이 이 탈되도록 척력을 발휘하는 돌출턱(15a)이 구비된 작동바아(15)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정핀(12)은 그 고정핀(12)과 제1작동 브라켓(11)의 내벽 사이에 장착된 압축 스프링(12a)의 탄성력에 의해 상기 관통홀(14a)에 용이하게 삽입될 수 있도록 제1작동 브라켓(11)의 전면부 경계면보다 더 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정핀(12)이 상기 관통홀(14a)에 삽입될 경우, 상기 제1작동 브라켓(11)이 제2작동 브라켓(13)에 대해 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있도록 그 제2작동 브라켓(13)의 상부측에 고정턱(13a)이 구비된 것을 특징으로 하는 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2작동 브라켓(13)은 제1작동 브라켓(11)이 측면방향으로 이탈되지 않 도록 일측이 개구되는 동시에 타측이 폐쇄된 'ㄷ'자 형상의 가이드홈(13b)이 구비되며, 상기 제1작동 브라켓(11)은 상기 가이드홈(13b)에 장착되도록 'T'자 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 변위제어장치(10)의 고정핀(12)에 설치되어 상기 수직벽체(14)의 관통홀(14a)에 고정핀(12)의 결합 여부를 감지하는 감지센서(20)와;
    상기 감지센서(20)를 통한 제1 및 제2작동 브라켓(11,13)의 분리 여부를 판단하여 트럭의 시동이 온작동된 상태에서 서로 분리되어 있을 경우, 상기 에어 스프링(200)에 대한 변위를 최소로 하여 제1 및 제2작동 브라켓(11,13)이 결합될 수 있도록 제어하는 제어장치(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전자제어 에어서스펜션 장치.
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