KR100405611B1 - 자동차용 가스 리프터 - Google Patents

자동차용 가스 리프터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 가스 리프터에 관한 것으로, 가스가 충전된 실린더(11) 내부에 피스톤(13)이 설치되어 그 양측에 제 1가스실(11a)과 제 2가스실(11b)이 형성되고, 상기 제 1가스실(11a)과 제 2가스실(11b)의 가스는 피스톤(13)과 실린더(11) 내벽면 사이의 홈(11c)으로 유출입되며, 상기 피스톤(13)의 중심에는 실린더(11)의 길이방향으로 신축 가능하게 피스톤 로드(12)가 설치된 자동차용 가스 리프터에 있어서, 상기 피스톤(13)의 중심부분에는 제 2가스실(11b)의 가스가 제 1가스실(11a)로 유입되어 상기 피스톤 로드(12)가 신장되는 방향으로만 작동되는 체크밸브(110)가 가스의 흐름과 일직선이 되게 설치되고, 상기 피스톤 로드(12)의 최대 신장상태를 유지시킬 수 있도록 상기 실린더(11)의 내벽과 상기 피스톤 로드(12) 사이에는 피스톤 로드 고정수단이 마련된다.

Description

자동차용 가스 리프터{Gas lifter for car}
본 발명은 자동차용 가스 리프터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 테일 게이트의 풀 오픈 시 적정한 지지력을 갖도록 함과 동시에 적은 힘으로도 테일 게이트를 간편하게 닫을 수 있는 자동차용 가스 리프터에 관한 것이다.
일반적으로 가스 리프터는 가스압을 이용하여 큰 힘을 필요로 하는 곳에 개폐기구로 사용되는 바, 자동차의 경우 테일 게이트(또는, 엔진후드, 트렁크 리드 등)에 널리 사용되고 있다.
테일 게이트는 일반 도어에 비하여 크고 무겁기 때문에 작은 힘으로도 간편하게 열고 닫을 수 있어야 함은 물론, 테일 게이트를 완전 개방시킨 상태에서 테일 게이트의 개방상태를 어느 정도 지속시킬 수 있어야 한다.
이하, 도 1 내지 3b를 참조하여 종래 가스 리프터에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 가스 리프터의 설치상태를 보인 측면도이고, 도 2는 종래 가스 리프터를 보인 단면도이고, 도 3a,3b는 종래 가스 리프터의 작동을 상태를 보인 단면도이다.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 테일 게이트(2)를 열고 닫을 때, 큰 힘을 들이지 않으면서도 테일 게이트(2)를 손쉽게 열고 닫을 수 있도록 차체(1)와 테일 게이트(2) 사이에 가스 리프터(10)가 설치되어 있다.
가스 리프터(10)는 크게 실린더(11)와 피스톤 로드(12)로 구성되는 바, 실린더(11)는 차체(1)에 고정되고, 피스톤 로드(12)는 테일 게이트(2)에 설치된다.
도 2를 참조하여, 종래 자동차용 가스 리프터의 구성을 살펴보면, 우선 가스가 충전된 실린더(11) 내부에 피스톤(13)이 설치되어 그 양측에 제 1가스실(11a)과 제 2가스실(11b)이 형성된다. 상기 제 1가스실(11a)과 제 2가스실(11b)의 가스는 피스톤(13)과 실린더(11) 내벽면 사이에 형성된 홈(11c)으로 유출입되며, 상기 피스톤(13)의 중심에는 실린더(11)의 길이방향으로 신축 가능하게 피스톤(13) 로드(12)가 설치된다.
상기 실린더(11)의 개방부 끝단과 피스톤 로드(12) 사이에는 로드 가이드(14)가 설치되고 로드 가이드(14) 안쪽에는 다시 패킹재(15)가 끼워져 있다.
패킹재(15)와 제 1가스실(11a) 사이에는 오일 쳄버(16)가 설치되어 피스톤 로드(12)가 실린더(11) 내부에서 원활하게 슬라이드 이동되도록 구성된다.
피스톤(13)의 외주면에는 가스압에 따라 좌우로 움직일 수 있는 피스톤 링(17)이 끼워져 있다.
상기 제 1가스실(11a)과 제 2가스실(11b)은 피스톤(13)의 좌우 이동에 따라 그 크기가 변화되며, 이때 홈(Groove)으로 가스의 흐름이 발생되면서 댐핑력이 발생된다. 미 설명 부호 18은 바이패스 관을 보인 것이다.
첨부된 도면을 참조하여, 종래 자동차용 가스 리프터의 작용을 설명하면, 우선 테일 게이트(2)를 열면, 피스톤 로드(12)가 신장되면서 화살표 방향으로 당겨진다.
피스톤 로드(12)가 화살표 방향으로 신장됨에 따라 제 1가스실(11a)의 가스가 제 2가스실(11b)로 유입되는 바, 이때 피스톤 링(17)이 이동하여 오리피스(18)를 차단한다.
상술한 바와 같이, 가스가 홈(11c)으로만 유입되기 때문에 피스톤 로드(12)도 서서히 신장되어, 테일 게이트(2)는 서서히 열린다.
반대로, 테일 게이트(2)를 닫으면, 피스톤 로드(12)가 압축되면서 화살표 방향으로 푸시된다.
피스톤 로드(12)가 화살표 방향으로 압축됨에 따라 제 2가스실(11b)의 가스가 제 1가스실(11a)로 유입되는 바, 이때 피스톤 링(17)이 이동하여 오리피스(18)를 개방한다. 오리피스(18)가 개방됨에 따라, 가스가 홈(11c)과 오리피스(18)로 유입될 수 있고 이로 인하여, 피스톤 로드(12)는 신장될 때 보다 빠르게 압축되어, 테일 게이트(2)를 보다 적은 힘으로도 손쉽게 닫을 수 있는 것이다.
이상과 같이 종래 자동차용 가스 리프터는, 피스톤 로드가 신장될 때(테일 게이트가 열릴 때)에는 서서히 신장되고, 압축될 때에는 신속하게 압축되어 보다 적은 힘으로도 테일 게이트를 열고 닫을 수 있도로 구성되어 있다.
그러나, 종래 자동차용 가스 리프터(10)는, 오리피스(18)가 피스톤(13)의 양측에 형성되어 있기 때문에 가스가 오리피스(18)에 일직선으로 유입되지 못하고 우회하여 유입되고, 또한 유입량도 적어져 가스압이 떨어진다.
따라서 가스가 신속하지 못하고 적은 량이 유입됨으로써, 당연히 피스톤 로드(12)가 신속하게 압축되지 못하게 되며, 이는 결과적으로 테일 게이트(2)를 닫을 때 많은 힘을 필요로 한다는 문제점을 초래한다. 이러한 문제점은 저온(동절기의 기온 등) 혹은 가스 누출 시 두드러지게 나타나고 있다.
또한, 테일 게이트(2)를 완전히 개방시킨 상태(피스톤 로드가 완전 신장된 상태)에서는, 수화물을 실고 내리기 위해서는 피스톤 로드(12)가 테일 게이트(2)를 일정한 힘으로 받쳐주어야 하지만, 종래 자동차용 가스 리프터는, 그러한 기능이 없어 테일 게이트(2)가 쳐지는 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 저온(동절기의 기온 등) 혹은 가스 누출로 인하여 가스압이 저하되는 경우에도 테일 게이트의 풀 오픈 상태에서 적정한 지지력으로 테일 게이트를 일정한 힘으로 받쳐줄 수 있으며, 테일 게이트를 닫을 때 적을 힘을 필요로 하는 사용이 매우 편리한 자동차용 가스 리프터를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 가스 리프터의 설치상태를 보인 측면도,
도 2는 종래 가스 리프터를 보인 단면도,
도 3a,3b는 종래 가스 리프터의 작동을 보인 단면도,
도 4는 본 발명의 가스 리프터를 보인 단면도,
도 5a,5b는 본 발명의 가스 리프터의 작동을 보인 단면도,
도 6은 도 5a의 "A"부분에 대한 작동 상태를 보인 평면도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
11 : 실린더 11a : 제 1가스실
11b : 제 2가스실 11c : 홈(Groove)
12 : 피스톤 로드 13 : 피스톤
110 : 체크밸브 111 : 가스 유입홀
112 : 볼 113 : 스프링
121 : 가이드 턱 122 : 록킹홈
123 : 연장편 124 : 피스톤 링
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 가스가 충전된 실린더 내부에 피스톤이 설치되어 그 양측에 제 1가스실과 제 2가스실이 형성되고, 상기 제 1가스실과 제 2가스실의 가스는 피스톤과 실린더 내벽면 사이의 홈으로 유출입되며, 상기 피스톤의 중심에는 실린더의 길이방향으로 신축 가능하게 피스톤 로드가 설치된 자동차용 가스 리프터에 있어서, 상기 피스톤의 중심부분에는 제 2가스실의 가스가 제 1가스실로 유입되어 상기 피스톤 로드가 신장되는 방향으로만 작동되는 체크밸브가 가스의 흐름과 일직선이 되게 설치되고, 상기 피스톤 로드의 최대 신장상태를 유지시킬 수 있도록 상기 실린더의 내벽과 상기 피스톤 로드 사이에는 피스톤 로드 고정수단이 마련된다.
상기 체크밸브는, 상기 제 2가스실과 접하는 피스톤의 일측면에 가스 유입홀이 형성되고, 상기 가스 유입홀 뒤쪽에는 볼이 스프링에 의해서 탄력적으로 설치된다.
상기 피스톤 로드 고정수단은, 상기 실린더의 내벽에 형성되며 양측에 록킹홈을 갖는 가이드 턱; 상기 피스톤 로드의 외주면에 형성된 원형의 연장편; 및 상기 연장편의 외주면에 설치되며, 상기 가이드 턱을 따라 이동되면서 상기 록킹홈에 탄력적으로 결합될 수 있도록 양 끝단이 개방된 피스톤 링;으로 구성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 가스 리프터를 보인 단면도이고, 도 5a,5b는 본 발명의 가스 리프터의 작동을 보인 단면도이며, 도 6은 도 5a의 "A"부분에 대한 작동 상태를 보인 평면도이다.
그리고 본 발명의 참조 도면에서, 실질적으로 동일한 구성과 기능을 갖는 구성요소들은 동일한 부호를 부여하기로 한다.
본 발명의 가스 리프터(100)는 큰 힘을 들이지 않으면서도 테일 게이트(2)를 손쉽게 열고 닫을 수 있음은 물론 일정한 힘으로 테일 게이트(2)를 완전 개방시킨 상태로 유지시킬 수 있도록 구성되어 있다.
도면을 참조하여, 본 발명의 가스 리프터의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
우선, 가스가 충전된 실린더(11) 내부에 피스톤(13)이 설치되어 그 양측에 제 1가스실(11a)과 제 2가스실(11b)이 형성된다. 상기 제 1가스실(11a)과 제 2가스실(11b)의 가스는 피스톤(13)과 실린더(11) 내벽면 사이에 형성된 홈(11c)으로 유출입되며, 상기 피스톤(13)의 중심에는 실린더(11)의 길이방향으로 신축 가능하게 피스톤(13) 로드(12)가 설치된다.
상기 실린더(11)의 개방부 끝단과 피스톤 로드(12) 사이에는 로드 가이드(14)가 설치되고 로드 가이드(14) 안쪽에는 다시 패킹재(15)가 끼워져 있다.
패킹재(15)와 제 1가스실(11a) 사이에는 오일 쳄버(16)가 설치되어 피스톤 로드(12)가 실린더(11) 내부에서 원활하게 슬라이드 이동되도록 구성된다.
상기 제 1가스실(11a)과 제 2가스실(11b)은 피스톤(13)의 좌우 이동에 따라 그 크기가 변화되며 이때 홈(Groove)으로 가스의 흐름이 발생되고 이때 댐핑력이 발생된다.
본 발명의 특징적인 것으로 피스톤(13)의 중심부분에는 제 2가스실(11b)의 가스가 제 1가스실(11a)로 유입되어 피스톤 로드(12)가 신장되는 방향으로만 작동되는 체크밸브(110)가 가스의 흐름과 일직선이 되게 설치된다.
상기 체크밸브(110)는, 제 2가스실(11b)과 접하는 피스톤(13)의 일측면에 가스 유입홀(111)이 형성되고, 상기 가스 유입홀(111) 뒤쪽에는 볼(112)이 스프링(113)에 의해서 탄력적으로 설치된다.
다시 말하면, 상기 체크밸브(110)는, 제 2가스실(11b)의 가스가 제 1가스실(11a)로 유입될 때에만, 가스 압에 의해서 볼(112)이 뒤로 밀리면서 가스 유입홀(111)이 개방되어 작동되도록 구성된다.
또한, 피스톤 로드(12)의 최대 신장상태를 유지시킬 수 있도록 실린더(11)의내벽과 피스톤 로드(12) 사이에는 피스톤 로드 고정수단이 마련되는 바, 도 6을 참조하여 피스톤 로드 고정수단의 구성을 설명하면 다음과 같다.
우선, 실린더(11)의 내벽에 가이드 턱(121)이 형성되며 이 가이드 턱(121)의 양측에는 록킹홈(122)이 형성된다.
상기 가이드 턱(121)은 그 입구쪽이 뒤쪽보다 좁은 폭으로 형성되어 있어서 후술하는 피스톤 링(124)의 양 끝단이 탄력적으로 벌어지도록 구성된다.
상기 피스톤 로드(12)의 외주면에는 원형의 연장편(123)이 형성되고, 상기 연장편(123)의 외주면에는 피스톤 링(124)이 설치된다.
상기 피스톤 링(124)은 그 중간이 단절되어 있으며, 그렇게 단절된 양 끝단은, 피스톤 로드(120)가 완전 신장될 때, 가이드 턱(121)의 측면을 따라 이동되면서 록킹홈(122)에 탄력적으로 삽입되도록 구성된다.
상기 피스톤 링(124)의 양 끝단이 록킹홈(122)에 결합됨으로써, 피스톤 로드(120)의 움직임을 방지하여 피스톤 로드(120)가 일정한 힘으로 테일 게이트(2)를 지지할 수 있는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 가스 리프터의 작용을 설명하면 다음과 같다.
테일 게이트(2)를 열면, 도 5a에 도시된 바와 같이, 피스톤 로드(12)는 화살표 방향으로 당겨지며, 이때 제 1가스실(11a)에 있던 가스는 압축된다.
이때, 볼(112)도 가압되어 유입홀(111)을 막음으로써 가스는 홈(11c)을 통해서 제 2가스실(11b)로 유입된다. 이렇게 제 1가스실(11a)의 가스가 홈(11c)을 통해서 흐르기 때문에 피스톤 로드(120)는 서서히 신장된다.
테일 게이트(2)가 완전히 열리면(즉, 피스톤 로드(120)가 완전 신장되면), 도 6에 도시된 바와 같이, 피스톤 링(124)의 끝단이 가이드 턱(121)에 가이드 되면서 탄력적으로 벌어지며, 피스톤 로드(120)가 소정위치에 이르면 피스톤 링(124)의 끝단이 록킹홈(122)에 탄력적으로 결합된다.
이렇게 피스톤 링(124)의 끝단이 록킹홈(122)에 결합됨으로써, 저온(동절기의 기온 등) 혹은 가스 누출이 발생되더라도, 피스톤 로드(120)가 테일 게이트(2)를 일정한 힘으로 받쳐줄 수 있는 것이다.
반대로, 테일 게이트(2)를 닫으면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 피스톤 로드(12)가 압축되면서 화살표 방향으로 당겨진다.
피스톤 로드(12)가 화살표 방향으로 압축됨에 따라 제 2가스실(11b)의 가스가 제 2가스실(11a)로 유입된다.
이때, 제 2가스실(11b)의 가스가 스프링(113)에 의해 지지되어 있는 볼(112)을 밀어내고 가스 유입홀(111)을 통해서 제 1가스실(11a)로 유입된다. 여기서, 가스 유입홀(111)은 가스의 방향과 일직선으로 형성되어 있기 때문에 가스가 굴곡되지 않고 곧바로 제 1가스실(11a)로 유입될 수 있는 것이다.
이와 동시에, 제 2가스실(11b)의 가스는 홈(11c)을 통해서도 제 1가스실(11a)로 유입된다.
이렇게 제 2가스실(11b)의 가스가 가스 유입홀(111)과 홈(11c)을 통해서 제 1가스실(11a)로 신속하게 유입됨으로써 피스톤 로드(120)가 빠르게 압축될 수 있는 것이다.
다시 말하면, 피스톤 로드(120)가 빠르게 압축될 수 있다는 말은 테일 게이트(2)를 적은 힘으로도 손쉽게 닫을 수 있다는 것을 의미하는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 테일 게이트의 풀 오픈 시 적정한 지지력을 갖도록 함과 동시에 적은 힘으로도 테일 게이트를 간편하게 닫을 수 있도록 구성됨으로써 저온(동절기의 기온 등) 혹은 가스 누출로 인하여 가스압이 저하되는 경우에도 테일 게이트의 풀 오픈 상태에서 적정한 지지력으로 테일 게이트를 일정한 힘으로 받쳐줄 수 있으며, 테일 게이트를 닫을 때 적을 힘을 필요로 하는 특유의 효과를 갖는다.

Claims (3)

  1. 가스가 충전된 실린더(11) 내부에 피스톤(13)이 설치되어 그 양측에 제 1가스실(11a)과 제 2가스실(11b)이 형성되고, 상기 제 1가스실(11a)과 제 2가스실(11b)의 가스는 피스톤(13)과 실린더(11) 내벽면 사이의 홈(11c)으로 유출입되며, 상기 피스톤(13)의 중심에는 실린더(11)의 길이방향으로 신축 가능하게 피스톤 로드(12)가 설치된 자동차용 가스 리프터에 있어서,
    상기 피스톤(13)의 중심부분에는 제 2가스실(11b)의 가스가 제 1가스실(11a)로 유입되어 상기 피스톤 로드(12)가 신장되는 방향으로만 작동되는 체크밸브(110)가 가스의 흐름과 일직선이 되게 설치되고, 상기 피스톤 로드(12)의 최대 신장상태를 유지시킬 수 있도록 상기 실린더(11)의 내벽과 상기 피스톤 로드(12) 사이에는 피스톤 로드 고정수단이 마련된 것을 특징으로 하는 자동차용 가스 리프터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 체크밸브(110)는, 상기 제 2가스실(11b)과 접하는 피스톤(13)의 일측면에 가스 유입홀(111)이 형성되고, 상기 가스 유입홀(111) 뒤쪽에는 볼(112)이 스프링(113)에 의해서 탄력적으로 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 가스 리프터.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 피스톤 로드 고정수단은, 상기 실린더(11)의 내벽에 형성되며 양측에 록킹홈(122)을 갖는 가이드 턱(121);
    상기 피스톤 로드(12)의 외주면에 형성된 원형의 연장편(123); 및
    상기 연장편(123)의 외주면에 설치되며, 상기 가이드 턱(121)을 따라 이동되면서 상기 록킹홈(122)에 탄력적으로 결합될 수 있도록 양 끝단이 개방된 피스톤 링(124);으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 가스 리프터.
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