KR100325230B1 - 레벨링 밸브 조작장치 - Google Patents

Abstract

노면 조건에 따른 차고 변위에 따라 레벨링 밸브의 차고 로드와 차고 레버의 연결위치를 가변시킴으로서, 레벨링 밸브의 오작동을 방지함과 동시에, 노면조건에 대한 에어 스프링의 응답성을 향상시켜 안전성과 승차감을 향상시키는 레벨링 밸브 조작장치를 제공할 목적으로,

에어탱크로부터 에어를 공급받아 밸브 바디 내측에 구성되는 공압유로를 단속하는 회전판의 작동에 의해 에어 스프링에 작동에어의 공급을 단속하는 레벨링 밸브와 차륜측 서스펜션과의 사이에 구성되어 차고 변위에 따른 직선 변위를 회전변위로 바꾸어 상기 레벨링 밸브의 작동을 제어하는 레벨링 밸브 조작장치에 있어서,

상기 레벨링 밸브의 회전판과 상기 밸브 바디 외측에서 일측이 연결되고, 타측으로 길이방향을 따라 연결홀이 형성되며, 상기 길이방향을 따라 연결홀의 일면에는 랙이 형성되는 차고 레버와; 상기 서스펜션의 일측에 볼 조인트를 통하여 일단이 장착되고, 반원형상의 외형을 가지며, 중앙부에는 상기 외형과 같은 반원형상의 슬롯이 형성되는 차고 로드와; 상기 차고 레버의 연결홀과 차고 로드의 슬롯을 통하여 장착되어 노면조건에 따라 상기 차고 레버와 차고 로드의 연결 위치를 가변할 수 있도록 구성되는 가변 연결장치로 이루어지는 레벨링 밸브 조작장치를 제공한다.

Description

레벨링 밸브 조작장치{LEVELING VALVE OPERATING APPRATUS}

본 발명은 에어 서스펜션에 적용되는 레벨링 밸브의 조작장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레벨링 밸브 바디와 서스펜션과의 사이에 구성되어 노면상태에 따라 가변되는 차고 변위를 이용하여 상기 레벨링 밸브를 조작하는 레벨링 밸브 조작장치에 관한 것이다.

일반적으로 에어 서스펜션용 에어 스프링은 공기의 탄성을 이용함으로써 차량의 무게를 지지하고, 노면으로부터의 진동과 충격을 흡수하며, 또한 바퀴로부터 전달되는 불규칙한 진동을 감쇄시켜 안전한 운행이 되도록 한다.

이러한 에어 스프링은 레벨링 밸브를 통하여 에어탱크와 연결되며, 에어탱크의 압축공기를 레벨링 밸브의 흡입구를 통하여 제공받거나, 레벨링 밸브의 배기구를 통하여 배출하게 된다.

상기한 레벨링 밸브는, 도 6에서 도시된 바와 같이, 밸브 바디(51) 내측에 공압 유로를 절환시키는 회전판(미도시)이 상기 밸브 바디(51) 외측의 차고 레버(52)의 일단과 연결되고, 상기 차고 레버(52)의 타단은 이에 수직한 방향으로 배치되는 차고 로드(53)의 일단과 힌지 결합되며, 상기 차고 로드(53)의 타단은 서스펜션 부재(54)에 볼 조인트(55)를 통하여 연결되어 구성된다.

따라서 상기의 레벨링 밸브(56)는 차체 하중의 변화에 의해 가변되는 전,후 차고에 따라 차고 로드(53)와 차고 레버(52)가 수직변위를 회전변위로 바꾸어 상기 레벨링 밸브(56)내의 회전판(미도시)을 회전시켜 흡, 배기구(57,58)를 개폐 제어함으로써 전,후측 에어 스프링(미도시)에 압축공기를 공급 혹은 방출하여 안정된 차고를 유지하도록 작동시키게 된다.

그러나 상술한 바와 같은 레벨링 밸브를 조작하는 조작장치로 적용되는 차고 로드와 차고 레버는 그 길이가 일정하게 정해져 있음에 따라 노면 조건이 극히 불량하여 최대 차고 변위가 발생할 경우, 상기 레벨링 밸브내의 회전판이 회전영역을벗어나 레벨링 밸브가 오작동하게 되는 등의 문제점이 있으며,

또한, 상기 차고 로드와 차고 레버의 길이가 일정하게 구성되어져 있음에 따라 노면 조건에 따른 에어 스프링의 응답성을 가변할 수 있는 레벨링 밸브를 제공할 수 없다는 문제점도 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 노면 조건에 따른 차고 변위에 따라 레벨링 밸브의 차고 로드와 차고 레버의 연결위치를 가변시킴으로서, 레벨링 밸브의 오작동을 방지함과 동시에, 노면조건에 대한 에어 스프링의 응답성을 향상시켜 안전성과 승차감을 향상시키는 레벨링 밸브 조작장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 레벨링 밸브 조작장치가 적용되는 차량의 부분 측단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 레벨링 밸브 조작장치의 사시도이다.

도 3은 도 2의 A-A선에 따른 부분 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 레벨링 밸브 조작장치에 적용되는 가변 연결장치의 정면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 레벨링 밸브 조작장치의 작동을 나타낸 작동 상태도이다.

도 6은 종래 기술에 의한 레벨링 밸브 조작장치의 사시도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 레벨링 밸브 조작장치는 에어탱크로부터 에어를 공급받아 밸브 바디 내측에 구성되는 공압 유로를 단속하는 회전판의 작동에 의해 에어 스프링에 작동에어의 공급을 단속하는 레벨링 밸브와 차륜측 서스펜션과의 사이에 구성되어 차고 변위에 따른 직선 변위를 회전변위로 바꾸어 상기 레벨링 밸브의 작동을 제어하는 레벨링 밸브 조작장치에 있어서,

상기 레벨링 밸브의 회전판과 상기 밸브 바디 외측에서 일측이 연결되고, 타측으로 길이방향을 따라 연결홀이 형성되며, 상기 길이방향을 따라 연결홀의 일면에는 랙이 형성되는 차고 레버와; 상기 서스펜션의 일측에 볼 조인트를 통하여 일단이 장착되고, 반원형상의 외형을 가지며, 중앙부에는 상기 외형과 같은 반원형상의 슬롯이 형성되는 차고 로드와; 상기 차고 레버의 연결홀과 차고 로드의 슬롯을통하여 장착되어 노면조건에 따라 상기 차고 레버와 차고 로드의 연결 위치를 가변할 수 있도록 구성되는 가변 연결장치로 이루어지며,

상기 가변 연결장치는 노면 조건에 따른 제어신호에 의해 정.역회전 작동하는 스텝모터와; 상기 스텝모터의 회전축에 장착되어 상기 차고 레버의 연결홀 일면에 구성된 랙과 치합되어 스텝모터의 작동에 따라 수평변위를 발생시키는 피니언과; 상기 스텝모터의 후부에 일체로 구성되어 상기 차고 로드의 슬롯을 통하여 장착되는 마그네틱 클러치로 이루어진다.

또한, 상기 마그네틱 클러치는 상기 차고 로드를 사이에 두고 배치되는 제1, 제2 클러치 판과; 상기 마그네틱 클러치 내부의 마그네틱 작동부와 일측이 연결되고, 타측이 상기 제1 클러치 판을 관통하여 차고 로드상의 슬롯을 통하여 연장되어 제2 클러치 판에 장착되는 작동축을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 레벨링 밸브 조작장치가 적용되는 차량의 부분 측단면도로서, 레벨링 밸브(1)는 전,후측 차축(2,3)과 차체(4) 사이에 구성되어 에어 서스펜션의 에어 스프링(5)과 에어관(6)으로 연결된다.

이러한 레벨링 밸브(1)를 조작하기 위한 레벨링 밸브 조작장치는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 에어탱크(미도시)로부터 에어를 공급받아 밸브 바디(1) 내측에 구성되는 공압 유로를 단속하는 회전판(3)의 작동에 의해 에어 스프링(미도시)에 작동에어의 공급을 단속하는 레벨링 밸브(5)와 차륜측 서스펜션(7)과의 사이에 구성되어 차고 변위에 따른 직선 변위를 회전변위로 바꾸어 상기 레벨링 밸브(5)의 작동을 제어하게 된다.

이러한 레벨링 밸브 조작장치는 상기 레벨링 밸브(5)의 회전판(3)과 상기 밸브 바디(1) 외측에서 차고 레버(9)가 그 일측이 연결되고, 상기 차고 레버(9)는 타측으로 길이방향을 따라 연결홀(11)이 형성되며, 상기 길이방향을 따라 연결홀(11)의 일면에는 랙(13)이 형성된다.

한편, 상기 서스펜션(7)의 일측에 볼 조인트(15)를 통하여 차고 로드(17)의 일단이 장착되고, 상기 차고 로드(17)는 반원형상의 외형을 가지며, 그 중앙부에는 상기 외형과 같은 반원형상의 슬롯(19)이 형성된다.

그리고 상기 차고 레버(9)와 차고 로드(17)는 상기 차고 레버(9)의 연결홀(11)과 차고 로드(17)의 슬롯(19)을 통하여 가변 연결하도록, 그 사이에 가변 연결장치(21)를 구성하게 되는데,

상기 가변 연결장치(21)는, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 노면 조건에 따른 제어신호에 의해 정.역회전 작동하는 스텝모터(23)의 회전축(25)에 피니언(27)이 장착되고, 상기 피니언(27)은 상기 차고 레버(9)의 연결홀(11) 일면에 구성된 랙(13)과 치합되어 스텝모터(23)의 작동에 따라 수평변위를 발생시키도록 이루어진다.

또한, 상기 피니언(27)의 축방향 외측으로는 걸림판(39)이 형성되어, 상기 피니언(27)이 차고 레버(9)의 상기 연결홀(11) 외부로 이탈되는 것을 방지하도록 이루어진다.

그리고 상기 스텝모터(23)의 후부에는 마그네틱 클러치(29)가 일체로 구성되고, 상기 마그네틱 클러치(29)는 상기 차고 로드(17)를 사이에 두고 제1, 제2 클러치 판(31,33)이 배치되며, 상기 마그네틱 클러치(29)의 케이스(35) 내부의 마그네틱 작동부(미도시)와 연결되는 작동축(37)이 상기 제1 클러치 판(31)을 관통하여 차고 로드(17)상의 슬롯(19)을 통하여 연장되어 제2 클러치 판(33)에 장착되는 구조로 이루어진다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 의한 레벨링 밸브 조작장치의 작동을, 도 5에 의하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 노면의 조건이 평탄한 보통의 도로를 주행할 때는 최초 기준위치(P1)에서 상기 차고 레버(9)와 차고 로드(17)가 상기 가변 연결장치(21)에 의해 연결상태를 유지하게 되고, 이에 따라 차고 변위는 거의 직각으로 차고 로드(17)를 통하여 차고 레버(9)에 전달된다.

그러면 상기 레벨링 밸브(5)는 최초 설정된 차고 변위에 대응하여 에어 스프링(미도시)에 작동에어를 공급 및 배출시킴으로써, 상기 에어 스프링(미도시)의 성능을 결정하게 된다.

그리고 상기 노면의 조건이 굴곡이 심한 비포장 도로를 주행하게 될 때에는 상기 가변 연결장치(21)는 상기 마그네틱 클러치(29)의 작동이 해제되어 차고 로드(17)에 체결된 상태가 해제되어 차고 로드(17)의 슬롯(19)을 따라 이동 가능한 상태가 된다.

이와 동시에, 스텝모터(23)는 정회전하여 피니언(27)이 차고 레버(9) 상의랙(13)을 따라 전진하게 되고, 이때 상기 스텝모터(23)와 일체로 연결된 마그네틱 클러치(29)의 상기 차고 로드(17) 상에서의 변위는 슬롯(19)을 따라 이동하여 해소된다.

따라서, 상기 스텝모터(23)의 전진 작동과 마그네틱 클러치(29)의 변위 이동 작동은 전진위치(P2)에서 완료되고, 상기 마그네틱 클러치(29)는 다시 작동하여 상기 가변 연결장치(21)가 상기 차고 로드(17)에 다시 고정된다.

이러한 가변 연결장치(21)의 작동에 의해 상기 차고 로드(17)의 길이와 차고 레버(9)의 길이가 길게 되어 연결되면, 굴곡이 심한 노면으로부터 전달되는 차고 변위에 따른 직선 변위가 큰 폭으로 전달되어도, 밸브 바디(1)내 회전판(3)의 중심점(41)을 축으로 하여 차고 레버(9)로부터 전달되는 회전 변위는 크게 변화가 없게 되어 레벨링 밸브(5)는 거의 작동하지 않게 되며, 이에 따라 서스펜션(7)의 상하 진동에 대하여 에어 스프링(미도시)의 작동은 둔감하게 이루어져, 오히려 안정성을 유지하게 된다.

한편, 상기 노면의 조건이 잔진동을 발생시키는 도로를 주행하게 될 때에는 상기와 같이, 가변 연결장치(21)는 마그네틱 클러치(29)의 작동이 해제되어 차고 로드(17)에 체결된 상태가 해제되어 차고 로드(17)의 슬롯(19)을 따라 이동 가능한 상태가 된다.

이와 동시에, 스텝모터(23)는 역회전하여 피니언(27)이 차고 레버(9) 상의 랙(13)을 따라 후진하게 되고, 이때 상기 스텝모터(23)와 일체로 연결된 마그네틱 클러치(29)의 상기 차고 로드(29) 상에서의 변위는 슬롯(19)을 따라 이동하여 해소된다.

따라서, 상기 스텝모터(23)의 후진 작동과 마그네틱 클러치(29)의 변위 이동 작동은 후진위치(P3)에서 완료되고, 상기 마그네틱 클러치(29)는 다시 작동하여 상기 가변 연결장치(29)가 상기 차고 로드(17)에 다시 고정된다.

이러한 가변 연결장치(21)의 작동에 의해 상기 차고 로드(17)의 길이와 차고 레버(9)의 길이가 짧게 연결되면, 잔진동이 심한 노면으로부터 전달되는 차고 변위에 따른 직선 변위가 작은 폭으로 전달되어도, 밸브 바디(1)내 회전판(3)의 중심점(41)을 축으로 하여 차고 레버(9)로부터 전달되는 회전 변위는 크게 증폭되어 레벨링 밸브(5)가 민감하게 작동하게 되며, 이에 따라 서스펜션(7)의 상하 진동에 대하여 에어 스프링(미도시)의 작동은 민첩한 작동을 이루어 노면으로부터 전달되는 잔진동에 대한 응답성이 향상된다.

한편, 본 발명에 따른 레벨링 밸브 조작장치를 적용하게 되면, 노면 조건에 따라 차고 로드(17)와 차고 레버(9)의 길이를 조절할 수 있게 됨으로 노면 조건이 극히 불량하여 최대 차고 변위가 발생할 경우에도, 상기 차고 변위에 대응하여 차고 레버(9)와 차고 로드(17)의 길이를 충분히 가변하여 확보할 수 있게 됨으로, 상기 레벨링 밸브(5)내의 회전판(3)이 회전영역을 벗어나는 등의 오작동은 일어나지 않게 하는 효과가 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 레벨링 밸브 조작장치는 노면 조건에 따른 차고 변위에 따라 레벨링 밸브의 차고 로드와 차고 레버의 연결위치를 가변시켜 상기 차고 로드 및 차고 레버의 길이를 조절 가능하게 함으로, 상기 차고 레버로부터 밸브 바디내의 회전판에 과도하게 전달되는 회전 변위를 안정화시켜 레벨링 밸브의 오작동을 미연에 방지할 수 있게 되며,

또한, 노면조건에 대한 에어 스프링의 응답성을 향상시켜 안전성과 승차감을 동시에 향상시킬 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 에어탱크로부터 에어를 공급받아 밸브 바디 내측에 구성되는 공압 유로를 단속하는 회전판의 작동에 의해 에어 스프링에 작동에어의 공급을 단속하는 레벨링 밸브와 차륜측 서스펜션과의 사이에 구성되어 차고 변위에 따른 직선 변위를 회전변위로 바꾸어 상기 레벨링 밸브의 작동을 제어하는 레벨링 밸브 조작장치에 있어서,

   상기 레벨링 밸브의 회전판과 상기 밸브 바디 외측에서 일측이 연결되고, 타측으로 길이방향을 따라 연결홀이 형성되며, 상기 길이방향을 따라 연결홀의 일면에는 랙이 형성되는 차고 레버와;

   상기 서스펜션의 일측에 볼 조인트를 통하여 일단이 장착되고, 반원형상의 외형을 가지며, 중앙부에는 상기 외형과 같은 반원형상의 슬롯이 형성되는 차고 로드와;

   상기 차고 레버의 연결홀과 차고 로드의 슬롯을 통하여 장착되어 노면조건에 따라 상기 차고 레버와 차고 로드의 연결 위치를 가변할 수 있도록 구성되는 가변 연결장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레벨링 밸브 조작장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 가변 연결장치는

   노면 조건에 따른 제어신호에 의해 정.역회전 작동하는 스텝모터와;

   상기 스텝모터의 회전축에 장착되어 상기 차고 레버의 연결홀 일면에 구성된랙과 치합되어 스텝모터의 작동에 따라 수평변위를 발생시키는 피니언과;

   상기 스텝모터의 후부에 일체로 구성되어 상기 차고 로드의 슬롯을 통하여 장착되는 마그네틱 클러치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레벨링 밸브 조작장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 마그네틱 클러치는

   상기 차고 로드를 사이에 두고 배치되는 제1, 제2 클러치 판과;

   상기 마그네틱 클러치 내부의 마그네틱 작동부와 일측이 연결되고, 타측이 상기 제1 클러치 판을 관통하여 차고 로드상의 슬롯을 통하여 연장되어 제2 클러치 판에 장착되는 작동축을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레벨링 밸브 조작장치.