KR100361283B1 - 압력 보상 기능을 가진 개스 리프터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압력 보상 기능을 가진 개스 리프터에 관한 것으로, 개스 리프터의 실린더 내부에 주변 온도의 변화에 따라 수반되는 봉입된 개스의 체적 변화에 기인되는 압력 저하를 보상할 수 있는 기능을 구현하는 압력 보상 체임버를 마련함으로써, 주변의 온도가 낮은 저온 지역에서도 개스 리프터의 정상적인 기능 발휘를 구현할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측이 작동 요소측에 고정되면서 내부에 고압의 개스가 충전되는 압력실(P)을 형성하는 실린더(12)와, 이 실린더(12)내에 이동 가능하게 결합됨과 더불어 일측이 차체측에 고정되는 로드(14) 및, 이 로드(14)의 타측에 결합되어 상기 실린더(12)내에 수용되는 피스톤(16)을 포함하는 개스 리프터에 있어서, 상기 실린더(12)의 내부에 보조 압력실(P')을 형성하도록 격벽부재(22)가 설치되고, 이 격벽부재(22)에는 상기 피스톤(16)의 압축 행정시 보조 압력실(P')내로 압축된 개스를 유입시키도록 개방되는 압력 조절 밸브(24)가 설치되며, 이 격벽부재(22)에는 저온시 상기 압력실(P)내의 압력이 저하될 경우에 상기 압력실(P)내의 압력을 보상하도록 개방되는 압력 보상 밸브(26)가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

압력 보상 기능을 가진 개스 리프터{gas lifter having pressure compensating function}

본 발명은 개스 리프터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주변 온도의 변화에 따라 실린더의 내부 압력의 변화를 보상함으로써 작동 요소의 개폐를 위한 동작시 일정한 반력의 구현과 이로 인한 작동 요소의 개방 완료시 처짐을 방지할 수 있도록 하는 압력 보상 기능을 가진 개스 리프터에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 전방 차체측에 마련된 엔진 룸에는 엔진의 정비를 위해 차체에 대해 회동가능하게 설치된 후드(hood)가 구비되어 있는 바, 이 후드는 개폐시 조작력의 경감과 개방시 개방된 상태의 지속을 위해 개스 리프터(gas lifter)가 설치되어 있다.

또한, 상기 개스 리프터는 차체에 대해 상,하방향으로 회동되어 개폐가 이루어지는 테일 게이트(tail gate)측에도 설치되어 동일한 기능을 하도록 되어 있다.

즉, 종래의 상기 개스 리프터(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 후드와 테일 게이트 등과 같은 작동 요소측에 고정되면서 내부에 고압의 질소 개스를 충전하고 있는 원통 형상의 실린더(12)와, 이 실린더(12)내에 삽입되어 실린더(12)의 길이 방향을 따라 이동이 가능함과 더불어 일측 선단이 차체측에 고정되는 로드(14) 및, 이 로드(14)의 타측 선단에 장착되어 상기 실린더(12)내에 수용되는 피스톤(16)으로 구성된다.

그리고, 상기 실린더(12)의 일측 개방된 부위에는 실링 부재(18)가 결합되어있어, 이 실링 부재(18)는 상기 실린더(12)의 내부에 고압으로 충전된 질소 개스가 외부로 누출되지 않도록 실린더(12)를 봉입하도록 되어 있으며, 상기 실린더(12)의 내부에는 로드(14)의 이동시 최대 스트로크를 제한하도록 된 스톱퍼(20)가 고정설치되어 있는 한편, 상기 실린더(12)의 타측 폐쇄된 부위에는 작동 요소측으로의 결합을 위한 지지부(12a)가 일체로 형성되어 있다.

또, 상기 로드(14)는 실링 부재(18)와 스톱퍼(20)를 순차적으로 관통하여 실린더(12)의 내부로 이동가능하게 설치된 것으로, 일측 선단에는 차체측과의 결합을 위한 지지부(14a)가 일체로 형성되어 있다.

또한, 상기 피스톤(16)은 로드(14)의 타측 선단에 장착되어 상기 실린더(12)의 내부 공간을 분할하도록 된 것으로, 이 피스톤(16)상에는 오리피스형태로 형성되어 상기 실린더(12)의 내부에 충전된 질소 개스의 유동을 허용하는 밸브(도시안됨)가 구비되어 있다.

한편, 상기 실린더(12)의 내부 공간은 피스톤(16)을 중심으로 양쪽으로 밀폐된 형태의 공간을 형성하게 되는 바, 이 공간에는 각각 소정 압력의 질소 개스가 봉입되어 있어, 양 공간의 내부 압력은 동일하게 설정되어 있다.

이에 따라, 상기 실린더(12)의 내부에서 피스톤(16)의 양단에 작용하는 압력은 동일하나, 상기 피스톤(16)의 양단에는 로드(14)의 단면적 만큼의 압력이 작용하는 면적의 차이가 있게 되므로 인해, 상기 피스톤(16)은 로드(14)가 연장되려는 방향으로 힘을 받아 이동하게 된다.

그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 개스 리프터(10)에서 상기 실린더(12)의내부에 고압으로 압축되어 충전된 개스는 이의 특성상 외부의 온도에 따라 체적이 가변적으로 변화되어 상기 실린더(12)의 내부 압력의 변화를 초래함으로써, 작동 요소의 개폐시 상기 개스 리프터(10)가 발휘하는 반력의 정도의 편차가 심하게 된다.

특히, 동절기나 추운 지방에서와 같이 주변의 온도가 낮은 지역에서는 상기 실린더(12)의 내부에 봉입된 개스의 체적이 상대적으로 줄어 들어 압력 저하에 따른 반력의 감소를 초래함으로써, 주변 온도의 차이에 따른 상기 개스 리프터(10)의 반력의 차이를 보상할 수 있는 방안의 강구가 대두되고 있는 실정이다.

즉, 상기 개스 리프터(10)의 반력이 주위의 온도에 의해 저하되면, 작동 요소의 개방시 조작력이 저하된 만큼 더 필요로 하게 되고, 상기 작동 요소의 완전 개방후 개방상태를 유지하기 위한 지지력이 부족하기 때문에 작동 요소의 처짐과 같은 개방 상태의 정상적인 유지가 불가능한 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 개스 리프터의 실린더 내부에 주변 온도의 변화에 따라 수반되는 봉입된 개스의 체적 변화에 기인되는 압력 저하를 보상할 수 있는 기능을 구현하는 압력 보상 체임버를 마련함으로써, 주변의 온도가 낮은 저온 지역에서도 개스 리프터의 정상적인 기능 발휘를 구현할 수 있도록 하는 압력 보상 기능을 가진 개스 리프터를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측이 작동 요소측에 고정되면서 내부에 고압의 개스를 충전하는 압력실을 형성하는 실린더와, 이 실린더내에 이동가능하게 결합됨과 더불어 일측이 차체측에 고정되는 로드 및, 이 로드의 타측에 결합되어 상기 실린더내에 수용되는 피스톤을 포함하는 개스 리프터에 있어서, 상기 실린더의 내부에 보조 압력실을 형성하도록 격벽부재가 설치되고, 이 격벽부재(22)에는 상기 피스톤의 압축 행정시 보조 압력실내로 압축된 개스를 유입시키도록 개방되는 압력 조절 밸브가 설치되며, 이 격벽부재에는 저온시 상기 압력실내의 압력이 저하될 경우에 상기 압력실내의 압력을 보상하도록 개방되는 압력 보상 밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 일반적인 형태의 개스 리프터의 구성을 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 압력 보상 기능을 가진 개스 리프터의 구성을 도시한 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 개스 리프터가 압축시 압력 보상 체임버내에 압축된 개스가 저장되는 상태를 도시한 단면도.

도 4는 도 2에 도시된 개스 리프터가 저온시 압력 보상 체임버내에 압축 저장된 개스에 의한 압력 보상 상태를 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10-개스 리프터 12-실린더

14-로드 16-피스톤

22-격벽부재 24-압력 조절 밸브

26-압력 보상 밸브 28-제1수용부

30-제2수용부 32-제1개방통로

34-제2개방통로 36-연통통로

P-압력실 P'-보조 압력실

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 개스 리프터(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 후드와 테일게이트와 같은 작동 요소측에 고정되면서 내부에 고압의 질소 개스를 충전하고 있는 원통 형상의 실린더(12)와, 이 실린더(12)내에 삽입되어 실린더(12)의 길이방향을 따라 이동이 가능함과 더불어 일측 선단이 차체측에 고정되는 로드(14) 및, 이 로드(14)의 타측 선단에 장착되어 상기 실린더(12)내에 수용되는 피스톤(16)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 실린더(12)의 내부 공간은 상기 피스톤(16)을 중심으로 양쪽으로 밀폐된 형태의 압력실(P)을 형성하게 되는 바, 이 압력실(P)에는 각각 소정 압력의 질소 개스가 봉입되어 있어 상기 피스톤(16)을 중심으로 한 양측 압력실(P)의 내부 압력은 동일하게 된다.

그리고, 상기 실린더(12)에는 이의 일측 개방된 부위로 실링 부재(18)가 결합되어 있어, 이 실링 부재(18)는 상기 실린더(12)의 내부에 충전된 개스의 누출을 방지하도록 되어 있다.

또한, 상기 실린더(12)의 내부에는 피스톤(16)의 이동시 최대 스트로크를 제한하는 스톱퍼(20)가 내장되어 있다.

한편, 상기 실린더(12)내의 일측에는 압력실(P)을 분할하는 격벽부재(22)가 설치되어, 이 격벽부재(22)를 매개로 상기 압력실(P)내에는 이와는 별도로 소정 용적의 보조 압력실(P')이 형성되는 바, 이 격벽부재(22)에는 상기 피스톤(16)의 압축 행정시 상기 실린더(12)와 격벽부재(22)가 형성하는 보조 압력실(P')내로 압축 개스를 유입시키도록 개방되는 압력 조절 밸브(24)와, 저온시 상기 압력실(P)내의 개스 압력이 저하될 경우에 개방되어 상기 압력실(P)내의 압력을 보상하는 압력 보상 밸브(26)가 각각 설치되어 있다.

여기서, 상기 격벽부재(22)의 내부에는 실린더(12)내 압력실(P)을 향해 개구된 형상으로 형성된 제1수용부(28)와 제2수용부(30)가 마련되고, 이 제1수용부(28)와 제2수용부(30)에는 상기 압력 조절 밸브(24)와 압력 보상 밸브(26)가 각각 수용되어 있다.

그리고, 상기 제1수용부(28)와 제2수용부(30)에는 상기 실린더(12)내의 압력실(P)을 향해 개구되는 제1개방통로(32)와 제2개방통로(34)가 각각 일체로 형성되고, 상기 제1수용부(28)와 제2개방통로(34) 사이에는 연통통로(36)가 형성되며, 이 연통통로(36)는 상기 보조 압력실(P')과 교통되도록 형성되어 있다.

또한, 상기 압력 조절 밸브(24)는 격벽부재(22)의 내부에 형성된 제1수용부(28)에 설치되는 것으로, 이 제1수용부(28)내에서 배면이 압축 스프링(24a)을 매개로 탄발지지된 밸브 피스톤(24b)과, 이 밸브 피스톤(24b)의 전방부로 로드(24c)를 매개로 연결되어 상기 제1개방통로(32)를 개폐시키도록 된 밸브(24d)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 압력 조절 밸브(24)의 밸브 피스톤(24b)의 전방에는 스톱퍼(24e)가 형성되어 상기 제1수용부(28)내로부터 밸브 피스톤(24b)의 이탈을 저지시키도록 되어 있다.

한편, 상기 압력 보상 밸브(26)는 격벽부재(22)의 내부에 형성된 제2수용부(30)에 설치되는 것으로, 이 제2수용부(30)내에서 배면에 왁스(26a)를 봉입하고 있는 밸브 피스톤(26b)과, 이 밸브 피스톤(26b)의 전방부로 로드(26c)를 매개로 연결되어 상기 제2개방통로(34)를 개폐시키도록 된 밸브(26d)를 포함하여 이루어진다.

따라서, 상기와 같이 압력 보상 기능을 가진 상기 개스 리프터(10)에서 상기 격벽부재(22)의 제1수용부(28)내에 수용된 상기 압력 조절 밸브(24)의 밸브 피스톤(24b)은 상기 피스톤(16)이 압축 행정이 아닌 경우에 이의 배면으로 설치된 압축 스프링(24a)의 탄성을 받아 밸브(24d)를 제1개방통로(32)상에 위치시킴으로써, 상기 격벽부재(22)에 형성된 제1개방통로(32)를 폐쇄하게 된다.

이에 반해, 상기 밸브 피스톤(24b)은 상기 피스톤(16)의 압축 행정시 도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(16)에 의해 가압되는 압력실(P)내의 개스의 압력에 의해밀리는 밸브(24d)에 의해 압축 스프링(24a)의 탄성을 이기고 상기 제1수용부(28)내로 밀리게 되므로, 폐쇄되어 있던 상기 제1개방통로(32)는 개방되면서 상기 피스톤(16)에 의해 가압된 개스가 상기 연통통로(36)를 통해 상기 격벽부재(22)에 의해 구획된 보조 압력실(P')내로 유입되어 저장되게 된다.

한편, 상기 격벽부재(22)의 제2수용부(30)내에 수용된 압력 보상 밸브(26)의 밸브 피스톤(26b)은 정상적인 외기의 온도에서 상기 밸브 피스톤(26b)을 가압하여 밸브(26d)로 하여금 상기 제2개방통로(34)를 폐쇄시키도록 하는 반면에, 외기의 온도가 대략 -10℃ 이하로 낮아지게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2수용부(30)내의 왁스(26a)가 수축하면서 상기 밸브 피스톤(26b)을 당겨 밸브(26d)로 하여금 상기 제2개방통로(34)를 개방시키도록 한다.

즉, 상기 압력 조절 밸브(24)는 상기 압력 보상 밸브(26)가 외기의 온도에 의해 작동되거나 상기 개스 리프터(10)의 피스톤(16)이 팽창 행정중에 있을 때 폐쇄된 상태를 유지하게 되고, 상기 압력 보상 밸브(26)가 작동하지 않은 상태에서 상기 개스 리프터(10)의 피스톤(16)이 압축 행정인 경우에 개방된 상태가 되는 것으로, 이 같이 상기 압력 조절 밸브(24)가 개방되면, 상기 압력실(P)내에서 압축된 개스가 연통통로(36)를 통해 보조 압력실(P')내로 유입되고, 다시 상기 피스톤(16)이 팽창 행정시에는 상기 압력 조절 밸브(24)가 닫히면서 보조 압력실(P')내의 개스가 압축된 상태로 저장되게 된다.

또한, 상기 압력 보상 밸브(26)는 외기의 온도가 낮아지면, 상기 제2수용부(30)내의 왁스(26a)가 수축함에 따라 개방되어 연통통로(36)를 개방시킴으로써, 상기 보조 압력실(P')내에 저장된 압축 개스를 압력실(P)내로 공급하여 외기에 의해 저하된 압력실(P)내의 압력을 보상할 수 있게 된다.

이하 본 발명에 따른 개스 리프터(10)의 작용에 대해 상세히 기술한다.

먼저, 상기와 같이 구성된 개스 리프터(10)가 차체와 작동 요소 사이에 설치되어, 상기 작동 요소가 개방될 경우에는 상기 실린더(12)내 압력실(P)에 저장된 압축 개스가 피스톤(16)에 반발력을 부여함으로써 상기 피스톤(16)과 이에 결합된 로드(24c)의 움직임이 팽창 행정으로 전환되면서 작동 요소의 개방시 소요되는 조작력을 경감시키게 된다.

그리고, 상기 작동 요소가 닫혀지는 경우에는 상기 실린더(12)내 압력실(P)에 저장된 압축 개스가 피스톤(16)의 압축 행정으로의 이동에 따라 더욱 압축되고, 이 압축된 개스는 상기 격벽부재(22)내에 있는 압력 조절 밸브(24)의 밸브(24d)를 가압함으로써, 상기 연통통로(36)가 개방되어 상기 피스톤(16)에 의해 압축된 개스는 상기 보조 압력실(P')내로 유입된다.

이때, 상기 압력 보상 밸브(26)의 밸브(26d)는 밸브 피스톤(26b)의 배면이 왁스(26a)에 의해 지지됨으로써 상기 압력실(P)과 연통통로(36) 사이를 개방시키지 않게 한다.

또한, 상기 개스 리프터(10)가 설치되는 주변의 온도가 낮아 상기 실린더(12)내에 충전된 압축 개스의 부피가 줄어 압력이 저하될 경우에는, 상기 격벽부재(22)내에 있는 압력 보상 밸브(26)의 밸브(26d)가 당겨짐으로써, 상기 연통통로(36)가 개방되어 상기 보조 압력실(P')내에 충전된 고압의 개스가 연통통로(36)를 통해 압력실(P)내로 유입됨으로써 상기 압력실(P)내에 저하된 개스의 압력을 보상하게 된다.

이때, 상기 압력 보상 밸브(26)의 밸브 피스톤(26b)의 이동은 이의 배면을 지지하고 있던 왁스(26a)가 온도의 영향을 받아 수축됨으로써 가능한 것이다.

따라서, 상기와 같이 이루어진 개스 리프터(10)에서 작동 요소가 폐쇄되는 과정에서 실린더(12)내 형성된 보조 압력실(P')로 압축된 개스를 저장하였다가, 주변의 온도가 하강하여 압력실(P)내 개스의 압력이 저하될 경우에 이를 보상할 수 있어, 상기 실린더(12)의 압력실(P)내 압력을 일정한 수준으로 유지시킬 수 있게 됨으로써, 상기 개스 리프터(10)는 작동 요소의 개폐시 일정한 수준의 반발력을 발휘할 수 있어 반발력의 감소에 따라 유발되던 작동 요소의 개방시 조작력의 추가적인 부가와 개방후 지지력의 부족으로 인한 작동 요소의 처짐과 같은 불량문제를 해소할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 압력 보상 기능을 가진 개스 리프터에 의하면, 상기 실린더(12)내 압력실(P)에 봉입된 개스의 압력이 온도의 영향에 의해 저하되는 경우에도 내압을 보상할 수 있게 됨으로써, 상기 개스 리프터(10)의 작동시 발휘되는 반발력의 수준은 어느 정도까지는 일정하게 유지될 수 있으므로, 사용의 편의성과 함께 상품성의 향상을 도모하게 되는 효과가 있게 된다.

Claims (4)

1. 일측이 작동 요소측에 고정되면서 내부에 고압의 개스가 충전되는 압력실(P)을 형성하는 실린더(12)와, 이 실린더(12)내에 이동 가능하게 결합됨과 더불어 일측이 차체측에 고정되는 로드(14) 및, 이 로드(14)의 타측에 결합되어 상기 실린더(12)내에 수용되는 피스톤(16)을 포함하는 개스 리프터에 있어서,

   상기 실린더(12)의 내부에 보조 압력실(P')을 형성하도록 격벽부재(22)가 설치되고, 이 격벽부재(22)에는 상기 피스톤(16)의 압축 행정시 보조 압력실(P')내로 압축된 개스를 유입시키도록 개방되는 압력 조절 밸브(24)가 설치되며, 이 격벽부재(22)에는 저온시 상기 압력실(P)내의 압력이 저하될 경우에 상기 압력실(P)내의 압력을 보상하도록 개방되는 압력 보상 밸브(26)가 설치된 것을 특징으로 하는 압력 보상 기능을 가진 개스 리프터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 격벽부재(22)에는 실린더(12)내 압력실(P)을 향해 개구되는 제1개방통로(32)와 제2개방통로(34)가 각각 형성되고, 이 제1개방통로(32)와 제2개방통로(34)에는 상기 압력 조절 밸브(24)와 압력 보상 밸브(26)를 각각 수용하는 제1수용부(28)와 제2수용부(30)가 연통되게 형성되며, 이 제1수용부(28)와 제2개방통로(34) 사이에는 상기 보조 압력실(P')과 교통되는 연통통로(36)가 형성된 것을 특징으로 하는 압력 보상 기능을 가진 개스 리프터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 압력 조절 밸브(24)는 제1수용부(28)내에서 배면이 압축 스프링(24a)을 매개로 탄발지지된 밸브 피스톤(24b)과, 이 밸브 피스톤(24b)의 전방으로 로드(24c)를 매개로 연결되어 상기 제1개방통로(32)를 개폐시키도록 된 밸브(24d)를 포함한 것을 특징으로 하는 압력 보상 기능을 가진 개스 리프터.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 압력 보상 밸브(26)는 제2수용부(30)내에서 배면에 왁스(26a)를 봉입하고 있는 밸브 피스톤(26b)과, 이 밸브 피스톤(26b)의 전방으로 로드(26c)를 매개로 연결되어 상기 제2개방통로(34)를 개폐시키도록 된 밸브(26d)를 포함한 것을 특징으로 하는 압력 보상 기능을 가진 개스 리프터.