KR19990000167U - 피스톤밸브구조가 변경된 가스스프링 - Google Patents

Abstract

본 고안은 피스톤이 피스톤로드 선단의 체결홈부 내에서 미세간격 없이 완전히 고정되도록 하고, 피스톤(1)의 후단에는 외측돌기(6)가 형성되고 피스톤(1)의 선단에는 상기 외측돌기보다는 직경이 작은 외측돌기(7)가 형성되어 있으며, 상기 피스톤의 후단으로부터 피스톤의 중간부 측벽사이에는 통공(4)이 형성되어 있으며, 상기 피스톤(1)의 중간부에는 길이방향으로 여러개소 오리피스(3)가 형성되어진 유량조절링(2)이 슬라이딩요동 가능하도록 끼워져 결합되어 있으므로, 피스톤로드의 신장시에는 상기 유량조절링에 의해 통공을 통한 오일의 흐름이 방해받게 되고 오리피스를 통해서만 오일이 흐르게되므로 감쇠력이 크게 작용하게 되며, 피스톤로드의 압축시에는 상기 유량조절링에 의해 통공이 개방되므로 감쇠력이 작게 작용하게 된다. 따라서 이러한 가스스프링을 트렁크 등의 개폐용도로 사용할 경우 트렁크를 개방할 시에는 가스스프링내의 감쇠력이 크게 작용하므로 충격없이 작동할 수 있게 되며, 트렁크를 닫을 경우에는 가스스프링내의 감쇠력이 작게 작용하므로 작업자가 큰 힘을 들이지 않고서도 부드럽게 동작할 수 있는 것이다. 또한, 구조면에서 종래 가스스프링에 비해 크게 단순화 안정화되었으므로 제조원가 및 제품신뢰도를 향상시키는 효과도 있는 것이다.

Description

피스톤밸브구조가 변경된 가스스프링

본 고안은 피스톤밸브의 구조를 변경함에 따라 가공방법을 단순화하고 감쇠력특성을 안정화시킨 가스스프링에 관한 것으로, 피스톤의 후단에는 외측돌기가 형성되고 피스톤의 선단에는 상기 외측돌기보다는 직경이 작은 외측돌기가 형성되어 있으며, 상기 피스톤의 후단으로부터 피스톤의 중간부 측벽사이에는 통공이 형성되어 있으며, 상기 피스톤의 중간부에는 길이방향으로 여러개소 오리피스가 형성되어진 유량조절링이 슬라이딩요동 가능하도록 끼워져 결합되어 있는 피스톤밸브 구조가 변경된 가스스프링에 관한 것이다.

가스스프링은 밀폐된 저장튜브에 오일과 압축된 질소가스가 충진되어 있어 돌출된 피스톤 로드를 눌러서 왕복시킬때 피스톤 로드에 받는 하중을 변화시키는 구조이므로 금속스프링, 고무스프링 등에 비하여 소형이고, 큰 초기 하중값으로 적은 스프링 상수를 낼 수 있으며, 상기한 금속스프링 등에서는 불가능한 압축 또는 신축방향시의 속도를 제어할 수도 있고 충격을 완화할 수 있는 등의 많은 장점을 가진다.

이와같은 이유로 가스스프링은 고급승용차나 중형차량에서 본네트 또는 트렁크 개폐용도로 많이 쓰이고 있는데, 종래의 가스스프링의 구조는 도 1에 도시된 바와같이, 밀폐되고 내부에는 압축가스와 미량의 오일이 혼입된 튜브(9)와 단부에 피스톤(1)이 연결되는 피스톤로드(8)와, 상기 피스톤(1)의 신장시에 걸림턱 역할을 하는 스토퍼와 로드가이드 및 체크밸브로 구성되는데, 길이 방향으로 통공(21)이 형성된 피스톤(1)은 피스톤로드(8) 선단의 피스톤 체결홈부(22)에서 미세간격(d)이 생기도록 끼워져 결합되며 피스톤로드(8)의 종단은 와셔(20)가 끼워진후에 피스톤(1)이 분리되지 않도록 리벳팅(rivetting) 되어져 있다. 또한 피스톤(1)의 상면에는 상기 통공(21)과 연결되도록 연결 유로(23)가 형성되어져서 튜브(9)내 미량 존재하는 오일의 유로가 된다.

가스스프링을 트렁크이 개폐용도 등으로 사용할 경우 트렁크를 닫을시는 사람의 힘으로 닫아야 하고 트렁크를 열 시에는 튜브(9) 내의 가스반력에 의해 열리게 되므로, 트렁크가 닫히는 경우에 해당되는 피스톤로드(8)의 압축행정시에는 오일에 의한 댐핑력이 적게 발생되도록 하여 적은 힘으로도 트렁크를 닫을 수 있도록 되어야하며, 트렁크가 열리는 경우에 해당되는 피스톤로드(8)의 신장행정시에는 오일에 의한 댐핑력이 크게 발생되도록 하여 부드러운 동작이 이루어지도록 되어야하는데, 이러한 요구가 만족되기위해 전술한 종래의 가스스프링에서는 다음과 같이 작동하게 된다.

피스톤로드(8) 신장시에는 피스톤(1)이 체결홈부(22)상에서 좌측으로 밀려 와셔(20)에 밀착되면서 피스톤(1)의 연결유로(23)의 개도가 좁아지면서 감쇠력이 크게 형성되도록 하고, 피스톤로드(8) 압축시에는 피스톤(1)이 우측으로 밀려 피스톤(1)과 와셔(20) 사이에 미세 틈새가 생겨서 피스톤(1)의 연결 유로(23)의 개도가 넓어지고 감쇠력이 작아지도록 되는데, 이러한 종래 가스스프링의 댐핑방식에서는 체결홈부(22)상에서 피스톤(1)이 슬라이딩함에 의해 피스톤 상부면과 와셔(20) 사이의 연결유로(23)의 크기가 변경됨에 의해 댐핑력이 가변되는 방식으로서, 조립상태에 따른 영향을 크게 받는 구조이므로 조립시 피스톤로드(8)에 대한 피스톤(1)의 직각도가 다소 불량한 상태로 조립되거나 피스톤(1)의 상부면과 와셔(20)의 표면 가공상태가 불량한 경우에는 댐핑특성이 불안정하게 되는 문제점이 있었으며, 이를 안정화되도록 하기 위해서는 각 부품의 가공공차를 향상시키고 품질관리수준을 더욱 높여야 하므로 제조 비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 피스톤의 후단에는 외측돌기가 형성되고 피스톤의 선단에는 상기 외측돌기보다는 직경이 작은 외측 돌기가 형성되어 있으며, 상기 피스톤의 후단으로부터 피스톤의 중간부 측벽사이에는 통공이 형성되어 있으며, 상기 피스톤의 중간부에는 길이방향으로 여러개소 오리피스가 형성되어진 유량조절링이 슬라이딩요동 가능하도록 끼워져 결합되어 있으므로, 피스톤로드의 신장시에는 상기 유량조절링에 의해 통공을 통한 오일의 흐름을 방해받게 되고 오리피스를 통해서만 오일이 흐르게되므로 감쇠력이 크게 작용하게 되며, 피스톤로드의 압축시에는 상기 유량조절링에 의해 통공이 개방되므로 감쇠력이 작게 작용되므로, 트렁크등의 개폐용도로 상기 가스스프링을 적용시 원활한 사용이 가능토록 하는데 목적이 있는 것이다. 또한, 구조면에서도 종래 가스스프링에 비해 크게 단순화 안정화하였으므로 제조원가 및 제품신뢰도를 향상시키는 목적도 있는 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 가스스프링의 횡단면도

도 2는 본 고안에 따른 가스스프링의 횡단면도

도 3은 본 고안에 따른 가스스프링의 요부인 피스톤밸브가 분리된 상태를 도시한 분리사시도

도 4는 본 고안에 따른 가스스프링의 횡단면도로서 피스톤로드의 신장시를 설명하는 작동상태도

도 5는 본 고안에 따른 가스스프링의 횡단면도로서 피스톤로드의 압축시를 설명하는 작동상태도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:피스톤2:유량조절링

3:오리피스4:통공

5:중간부6,7:외측돌기

8:피스톤로드 9:튜브

10:리벳팅결합부

첨부도면에 의해 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 가스스프링의 횡단면도로서 상기 도면에서 보면, 밀폐되고 내부에는 압축가스와 미량의 오일이 혼합된 튜브(9)와, 단부에 피스톤(1)이 연결되는 피스톤로드(8)와, 상기 피스톤(1)의 신장시에 걸림턱 열할을 하는 스토퍼와 로드가이드 및 체크밸브로 구성되는 가스스프링에 있어서, 상기 피스톤(1)의 후단에는 외측돌기(6)가 형성되고 피스톤(1)의 선단에는 상기 외측돌기보다는 직경이 작은 외측돌기(7)가 형성되어 있으며, 상기 피스톤의 후단으로부터 피스톤의 중간부 측벽사이에는 통공(4)이 형성되어 있으며, 상기 피스톤(1)의 중간부에는 길이방향으로 여러개소 오리피스(3)가 형성되어진 유량조절링(2)이 슬라이딩요동 가능하도록 끼워져 결합되어 있다.

또한, 상기 유량조절링(2)이 피스톤(1)의 중간부에 끼워진 상태에서 피스톤(1)으로부터 용이하게 분리되지 않도록 상기 유량조절링(2)의 내경은 상기 외측돌기(7)의 외경보다 작게 형성된다.

또한 통공(4)을 유로가 완전히 폐쇄되는 경우가 발생되지 않도록 상기 통공(4)의 직경(d1)은 유량조절링(2)의 길이방향 두께(d2)보다 크게 형성된다.

그리고, 피스톤로드(8)의 압축운동시에 통공(4)을 통한 오일의 흐름이 방해받지 않도록 피스톤 중간부(5)의 후단에서부터 통공까지의 간격(d3)은 유량조절링(2)의 두께(d2)보다 크게 형성된다. 또한 상기 피스톤(1)은 피스톤로드(8)의 체결홈부(22) 내에서 미세간격을 두지않고 밀착결합되며, 상기 피스톤(1)의 통공(4)에서의 직경은 상기 유량조절링(2)의 오리피스(5)에서의 직경보다 크게 형성된다.

그리고, 상기 통공(4)과 오리피스(3)의 갯수는 사용자의 필요에 따라 여러가지로 제작될 수 있다. 또한, 피스톤(1)이 피스톤로드(8)에 끼워진 상태에서 용이하게 분리되지 않도록 피스톤로드(8)의 종단에는 리벳팅결합부(10)가 형성된다.

이와같이 구성되는 본 고안의 가스스프링은 다음과 같이 작동하게 된다.

도 5는 본 고안에 따른 가스스프링의 횡단면도로서 피스톤로드의 압축시를 설명하는 작동상태도이다.

피스톤로드(8)가 압축운동을 하게 되면 피스톤(1)을 경계로 항 하측튜브(9) 내에 있던 오일은 압축력을 받게 되므로 피스톤(1)의 통공(4)을 통해서 상측으로 흐르게 되는데, 이때 유량조절링(2)은 관성에 의해 중간부(5)의 상단까지 올라가게 되므로 통공(4)은 완전히 개방된다. 피스톤 중간부(5)의 후단에서부터 통공까지의 간격(d3)은 유량조절링(2)의 두께(d2)보다 크게 형성되어 있으므로 유량조절링이 상단까지 밀리게되면 통공(4)은 완전개방되는 것이다.

이와 같이 피스톤로드(1)가 압축 운동할시에는 오일이 완전개방된 상태의 통공(4)을 통해서 흐르게 되므로 감쇠력이 거의 발생하지 않게 된다.

따라서 이와같이 제작된 가스스프링을 트렁크나 본네트의 개폐용도로 사용할 경우, 트렁크나 본네트를 닫을 시에 큰 힘을 주지 않아도 동작할 수 있는 것이다.

도 4는 본 고안에 따른 가스스프링의 횡단면도로서 피스톤로드의 신장시를 설명하는 작동상태도이다.

피스톤로드(8)가 신장운동을 하게 되면 피스톤(1)을 경계로 하여 상측튜브(9) 내에 있던 오일은 압축력을 받게 되므로 피스톤(1)의 통공(4)을 통해서 하측으로 흐르게 되는데, 이때 유량조절링(2)은 관성에 의해서 중간부(5)의 하단까지 밀리게 되므로 통공(4)은 상기 유량조절링(2)에 의해 일부가 폐쇄되는 것이다. 그런데 중간부(5)의 측벽에 형성된 통공(4)의 직경(d1)은 유량조절링(2)의 두께(d2)보다 크게 형성되어 있으므로 어떠한 경우에도 통공(4)을 통한 유로가 폐쇄되지는 않게된다. 이와 같이 통공(4)과 유량조절링(2) 사이의 틈새를 통해서 피스톤(1) 내부로 유입된 오일은 유량조절링(2)의 오리피스(3)를 통해서 하부로 흐르게 되는데, 오리피스(3)는 통공(4)에 비해 대단히 협소하게 형성되어 있으므로 이때 감쇠력이 크게 발생하게 되는 것이다.

따라서 이와같이 제작된 가스스프링을 트렁크나 본네트의 개폐용도로 사용할 경우 트렁크나 본네트가 완전히 열려지는 때에 충격이 발생하지 않게 되는 것이다.

이와같이 본 고안은 피스톤(1)의 후단에는 외측돌기(6)가 형성되고 피스톤(1)의 선단에는 상기 외측돌기(6)보다는 직경이 작은 외측돌기(7)가 형성되어 있으며, 상기 피스톤(1)의 후단으로부터 피스톤(1)의 중간부(5) 측벽사이에는 통공(4)이 형성되어 있으며, 상기 피스톤의 중간부(5)에는 길이방향으로 여러개소 오리피스(3)가 형성되어진 유량조절링(2)이 슬라이딩요동 가능하도록 끼워져 결합되어 있으므로, 피스톤로드의 신장시에는 상기 유량조절링(2)에 의해 통공(4)을 통한 오일의 흐름이 방해받게 되고 오리피스(3)를 통해서만 오일이 흐르게되므로 감쇠력이 크게 작용하게 되며, 피스톤로드(8)의 압축시에는 상기 유량조절링(2)에 의해 통공(4)이 개방되므로 감쇠력이 작게 작용되므로, 트렁크등의 개폐용도로 상기 가스스프링을 적용시 원활한 사용이 가능토록 하는 효과가 있는 것이다.

또한, 피스톤(1)이 피스톤로드(8) 선단의 체결홈부(22) 내에서 미세간격 없이 완전 밀착되도록 결합되므로, 가공공차를 높일 수 있고 이에 따라 제작에 대한 부담을 줄일 수 있을뿐만 아니라 감쇠력특성도 안정화시키게 되는 효과도 있는 것이다.

Claims (6)

1. 밀폐되고 내부에는 압축가스와 미량의 오일이 혼입된 튜브(9)와, 단부에 피스톤(1)이 연결되는 피스톤로드(8)와, 상기 피스톤(1)의 신장시에 걸림턱 역할을 하는 스토퍼와 로드가이드 및 체크밸브로 구성되는 가스스프링에 있어서,

   상기 피스톤(1)의 후단에는 외측돌기(6)가 형성되고 피스톤(1)의 선단에는 상기 외측돌기(6)보다는 직경이 작은 외측돌기(7)가 형성되어 있으며, 상기 피스톤의 후단으로부터 피스톤의 중간부 측벽사이에는 통공(4)이 형성되어 있으며, 상기 피스톤(1)의 중간부에는 길이방향으로 여러개소 오리피스(3)가 형성되어진 유량조절링(2)이 슬라이딩요동 가능하도록 끼워져 결합된 것을 특징으로 하는 피스톤밸브 구조가 변경된 가스스프링.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 유량조절링(2)이 피스톤(1)의 중간부에 끼워진 상태에서 피스톤(1)으로부터 용이하게 분리되지 않도록 상기 유량조절링(2)의 내경은 상기 외측돌기(7)의 외경보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤밸브구조가 변경된 가스스프링.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 통공(4)의 직경(d1)은 유량조절링(2)의 길이방향 두께(d2)보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤밸브구조가 변경된 가스스프링.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 피스톤 중간부(5)의 후단에서부터 통공까지의 간격(d3)은 유량조절링(2)의 두께(d2)보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤밸브구조가 변경된 가스스프링.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 피스톤(1)은 피스톤로드(8)의 체결홈부(22) 내에서 미세간격을 두지않고 밀착결합된 것을 특징으로 하는 피스톤밸브구조가 변경된 가스스프링.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 피스톤(1)의 통공(4)에서의 직경은 상기 유량조절링(2)의 오리피스(5)에서의 직경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤밸브구조가 변경된 가스스프링.