KR200365291Y1

KR200365291Y1 - 차량용 개스 스프링의 피스톤 구조

Info

Publication number: KR200365291Y1
Application number: KR20-1999-0009054U
Authority: KR
Inventors: 이선정
Original assignee: 주식회사 케이엠씨에스
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2004-10-21
Also published as: KR19990035005U

Abstract

본 고안은 차량용 개스 스프링의 피스톤 구조에 관한 것으로, 개스 스프링(1)의 실린더(2) 내측에서 로드(3)에 연결되어 작동되는 피스톤(4)이 제1 피스톤(5)과 제2 피스톤(6)으로 분리성형되되, 상기 제1 피스톤(5)의 일측에는 결합돌기(7)가 형성됨과 더불어 그 결합면에 원주방향을 따라 등간격으로 다수의 제1 유입홈(8)이 형성되고, 상기 제1 피스톤(5)이 결합되는 상기 제2 피스톤(6)의 내측에 제1 피스톤(5)의 결합돌기(7)가 삽입고정되는 결합홈(9)이 형성됨과 더불어 그 결합면에는 상기 제1 유입홈(8)에 대응되는 다수의 제2 유입홈(10)이 형성되어, 상기 제1 유입홈(8)과 제2 유입홈(10)이 서로 일부겹침 상태로 결합되고, 상기 제1 유입홈(8)의 어느 하나에 제1 오리피스 홀(11)이 형성됨과 더불어 상기 제1 오리피스 홀(11)과 연통되는 제2 오리피스 홀(12)이 상기 제2 유입홈(10)중 어느 하나에 형성된 구조로 되어, 오일이 여러 단계를 거치면서 피스톤을 통과하게 됨에 따라 개스 스프링의 작동이 보다 부드럽고 원활하게 작동될 수 있고, 오일과 피스톤의 마찰력을 최소화시켜 소음발생을 억제함으로써 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

차량용 개스 스프링의 피스톤 구조{A piston of a gas spring for car}

본 고안은 차량의 도어나 후드 등에 설치되는 개스 스프링에 관한 것으로, 특히 개스 스프링의 피스톤을 2중 구조로 하여 개스 스프링의 작동을 원활하게 함과 더불어 소음을 줄여줄 수 있도록 한 차량용 개스 스프링의 피스톤 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 설치되는 개스 스프링은 각종 도어의 열림이나 닫힘을 부드럽고 원활하게 할 수 있도록 된 댐퍼로서, 특히 개방된 차량의 후드나 트렁크 리드를 지지하는 경우에는 리드 서포트 어셈블리(lid support assembly)라는 개스 스프링이 사용되고 있는 것이다.

즉, 상기 개스 스프링은 승용차에서 각종 도어의 개폐를 쉽게 행하기 위한 장치인 바, 세단형의 차량에는 토션바의 스프링 힘을 도어의 힌지에 전달하여 도어가 쉽게 움직이도록 한 것이 일반적이지만, 해치백과 같이 백도어가 큰 경우나 혹은 차량의 후드 및 트렁크 리드 등의 경우에는 실린더에 가스나 오일을 봉입한 가스 리프터를 사용하여 도어의 중량과 균형을 잡고 있는 것이다.

여기서, 상기와 같이 후드나 트렁크 리드를 지지하도록 설치되는 개스 스프링의 종래 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 차량에 설치되는 개스 스프링(101)은 개스와 오일이 밀봉된 실린더(102)와 이 실린더(102)에 삽입되어 신장가능하도록 된 로드(103)로 이루어져, 상기 실린더(102)의 선단은 차량의 후드(104)에 회동가능하게 결합되고, 상기 로드(103)의 선단은 차량의 차체(105)에 회동가능하게 결합되도록 된 구조이다.

여기서, 상기 개스 스프링(101)이 신축되면서 도어나 후드(104)를 지지하는 댐핑작용은 상기 실린더(102)에 밀봉된 오일과 이 오일이 통과하게 되는 피스톤에 의해 이루어질 수 있도록 된 것이다.

즉, 상기 실린더(102)에 삽입된 로드(103)의 선단에는 피스톤이 설치되어 있는 바, 상기 개스 스프링(101)의 종래 피스톤 구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 실린더(102) 내부에 삽입되는 로드(103)의 선단에 오일을 가압할 수 있는 피스톤(106)이 설치되되, 상기 피스톤(106)은 일체로 형성되어 그 내측에 오일이 빠져나갈 수 있도록 된 일정 크기의 오리피스 홀(107)이 형성되고, 또한 상기 피스톤(106)의 외측에는 기밀유지를 위한 오일링(도시되지 않음)이 설치된 구조이다.

따라서, 상기 개스 스프링(101)의 댐핑작용은 상기 피스톤(106)에 형성된 오리피스 홀(107)의 크기에 따라 결정되는 바, 상기 오리피스 홀(107)이 클 경우에는 오리피스 홀(107)을 통과하는 오일의 속도가 빨라지기 때문에 이로 인해 로드(103)의 신축 속도 또한 빨라지게 되고, 상기 오리피스 홀(107)이 작을 경우에는 오리피스 홀(107)을 통과하는 오일의 속도가 느려지기 때문에 이로 인해 로드(103)의 신축 속도 또한 느려지게 되는 것이다.

그러므로, 상기 개스 스프링(101)의 신축작용은 로드(103)의 전후진에 따라 이동되는 피스톤(106)의 속도와 상기 피스톤(106)을 통과하는 오일의 양에 따라 결정되는 것이다.

즉, 상기 로드(103)가 신장될 경우에는 피스톤(106)의 오리피스 홀(107)의 통해 유입된 오일이 피스톤(106)의 전방쪽을 통해 빠져나가게 되고, 반대로 상기 로드(103)가 축소될 경우에는 피스톤(106)의 오리피스 홀(107)을 통해 유입된 오일이 피스톤(106)의 후방쪽을 통해 빠져나가도록 된 것이다.

그런데, 상기의 피스톤(106) 구조를 가지면서 작동되는 개스 스프링(101)은 피스톤(106)과 오일의 직접적인 마찰에 의해 소음이 발생되는 경우가 종종 있고, 또한 상기 피스톤(106)의 오리피스 홀(107)에 이물질이 삽입되어 개스 스프링(101)의 작동이 마비되는 단점이 있으며, 상기 피스톤(106)에 의해 로드(103)의 속도를 조절하는 경우에는 단지 오리피스 홀(107)의 크기와 오일량에 의해 속도 조절이 결정되기 때문에 이에 사용되는 오일양이 과다해지게 되는 등의 제반 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 피스톤을 분리성형함으로써 피스톤을 통과하는 오일이 여러 경로를 거치도록 하여 개스 스프링이 소음없이 원활하게 작동할 수 있도록 한 차량용 개스 스프링의 피스톤 구조를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 개스 스프링의 실린더 내측에서 로드에 연결되어 작동되는 피스톤이 제1 피스톤과 제2 피스톤으로 분리성형되되, 상기 제1 피스톤의 일측에는 결합돌기가 형성됨과 더불어 그 결합면에 원주방향을 따라 등간격으로 다수의 제1 유입홈이 형성되고, 상기 제1 피스톤이 결합되는 상기 제2 피스톤의 내측에 제1 피스톤의 결합돌기가 삽입고정되는 결합홈이 형성됨과 더불어 그 결합면에는 상기 제1 유입홈에 대응되는 다수의 제2 유입홈이 형성되어, 상기 제1 유입홈과 제2 유입홈이 서로 일부겹쳐짐 상태로 결합되고, 상기 제1 유입홈의 어느 하나에 제1 오리피스 홀이 형성됨과 더불어 상기 제1 오리피스 홀과 연통되는 제2 오리피스 홀이 상기 제2 유입홈중 어느 하나에 형성된 구조이다.

즉, 상기와 같이 다수의 유입홈을 갖는 제1 피스톤과 제2 피스톤이 분리성형된 상태에서 서로 조립되어, 피스톤을 통과하는 오일이 제1 피스톤의 제1 유입홈 및 제1 오리피스 홀을 거쳐 상기 제2 피스톤의 제2 유입홈과 제2 오리피스 홀을 통해 유입되거나 유출될 수 있도록 된 것이다.

따라서, 상기와 같이 피스톤이 분리성형되어 오일이 여러 단계를 거치면서 피스톤을 통과하게 됨에 따라 개스 스프링의 작동이 보다 부드럽고 원활하게 작동될 수 있고, 오일과 피스톤의 마찰력을 최소화시켜 소음발생을 억제함으로써 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 것이다.

도 1은 일반적으로 후드를 지지하는 개스 스프링의 설치상태를 나타낸 상태도,

도 2는 종래의 기술에 따른 개스 스프링의 피스톤 구조를 나타낸 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 개스 스프링의 피스톤 구조를 나타낸 상태도,

도 4는 본 고안에 따른 피스톤의 제1 피스톤 구조를 나타낸 상태도,

도 5는 도 4의 A-A선을 따라 절개하여 나타낸 단면도,

도 6은 제1 피스톤을 통과하는 오일의 유로를 나타낸 상태도,

도 7은 본 고안에 따른 피스톤의 제2 피스톤 구조를 나타낸 상태도,

도 8은 도 7의 B-B선을 따라 절개하여 나타낸 단면도,

도 9는 제2 피스톤을 통과하는 오일의 유로를 나타낸 상태도,

도 10은 본 고안에 따른 피스톤의 결합상태를 개략적으로 나타낸 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 개스 스프링 2 : 실린더

3 : 로드 4 : 피스톤

5 : 제1 피스톤 6 : 제2 피스톤

7 : 결합돌기 8 : 제1 유입홈

9 : 결합홈 10 : 제2 유입홈

11 : 제1 오리피스 홀 12 : 제2 오리피스 홀

13 : 제1 피스톤 스톱퍼 14 : 제2 피스톤 스톱퍼

이하 본 고안을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 개스 스프링의 피스톤 구조를 도시한 상태도이고, 도 4는 본 고안에 따른 피스톤의 제1 피스톤 구조를 도시한 상태도이며, 도 5는 도 4의 A-A선을 따라 절개하여 도시한 단면도이고, 도 6은 제1 피스톤을 통과하는 오일의 유로를 도시한 상태도이며, 도 7은 본 고안에 따른 피스톤의 제2 피스톤 구조를 도시한 상태도이고, 도 8은 도 7의 B-B선을 따라 절개하여 도시한 단면도이며, 도 9는 제2 피스톤을 통과하는 오일의 유로를 도시한 상태도이다.

상기의 도면에 의해 본 고안을 설명하면, 개스 스프링(1)의 로드(3) 선단에 결합된 피스톤(4)이 제1 피스톤(5)과 제2 피스톤(6)으로 분리성형된 상태에서 서로 결합된 것에 그 특징이 있는 것이다.

즉, 상기 피스톤(4)의 구조는 상기 제1 피스톤(5)의 일측에 결합돌기(7)가 형성되고, 상기 제1 피스톤(5)과 결합되는 제2 피스톤(6)의 내측에 제1 피스톤(5)의 결합돌기(7)와 대응되는 결합홈(9)이 형성되며, 상기 제1 피스톤(5)과 제2 피스톤(6)의 결합면에는 각각 원주방향을 따라 등간격으로 다수의 제1 유입홈(8)과 제2 유입홈(10)이 형성되되, 상기 제1 유입홈(8)과 제2 유입홈(10)의 결합시 서로 연통될 수 있게 일부가 겹친 상태로 배치되고, 또한 상기 제1 유입홈(8)의 어느 하나에 제1 오리피스 홀(11)이 형성됨과 더불어 상기 제2 유입홈(10)의 어느 하나에도 제2 오리피스 홀(12)이 각각 형성되어, 상기 제1 오리피스 홀(11)과 제2 오리피스 홀(12)이 연통될 수 있도록 된 것이다.

따라서, 도 10에 도시된 것과 같이 제1 피스톤(5)과 제2 피스톤(6)은 각각의유입홈(8,10)이 서로 통할 수 있도록 겹쳐진 상태로 결합되는 것이다.

한편, 상기 피스톤(4)의 이동에 따라 댐핑력을 주기 위해 피스톤(4)을 통과하는 오일의 경로는, 우선 상기 제1 피스톤(5)의 외측에 설치된 제1 피스톤 스톱퍼(13)의 외측을 통해 오일이 유입되어 제1 피스톤(5)의 제1 오리피스 홀(11)을 따라 제1 유입홈(8)으로 들어가게 되고, 상기 제1 유입홈(8)에서 이와 겹쳐진 제2 피스톤(6)의 제2 유입홈(10)을 따라 이동되며, 다시 상기 제1 피스톤(5)의 또다른 제1 유입홈(8)을 거쳐 이와 겹쳐진 제2 피스톤(6)의 또다른 제2 유입홈(10)으로 유입되고, 상기 제2 유입홈(10)에 형성된 제2 오리피스 홀(12)을 따라 제2 피스톤(6)과 이에 설치된 제2 피스톤 스톱퍼(14)의 외측 사이공간으로 빠져 나가도록 된 것이다.

즉, 상기 피스톤(4)을 통과하는 오일은 제1 오리피스 홀(11)을 따라 유입된 후, 상기 제1 피스톤(5)과 제2 피스톤(6)에 형성된 각각의 제1 유입홈(8)과 제2 유입홈(10)을 따라 번갈아 가면서 전진하게 되고, 이렇게 피스톤 사이의 유입홈(8,10)을 거친 오일은 제2 오리피스 홀(12)을 통해 빠져나가도록 된 것이다.

상기의 오일 경로는 로드(3)가 신장할 때의 경로이기 때문에 로드(3)가 실린더(2) 내부로 들어갈 때의 오일 경로는 상기와 반대로 이루어지게 되는 것이다.

그러므로, 상기 실린더(2) 내부에 충진된 오일이 서로 결합된 제1 피스톤(5)과 제2 피스톤(6)을 통과하면서 각각에 형성된 제1 유입홈(8)과 제2 유입홈(10)을 번갈아 지나면서 제1 오리피스 홀(11)과 제2 오리피스 홀(12)을 통해 피스톤(4)의 외부로 빠져나가게 되는 것이다.

이에 따라 피스톤(4)과 오일의 마찰이 최소화됨은 물론 마찰로 인한 소음이 없어지게 되고, 상기와 같이 순차적으로 오일이 빠져나가기 때문에 개스 스프링(1)의 작동이 부드러워져 개스 스프링(1)이 설치되게 되는 도어나 후드 및 트렁크 리드의 열림과 닫힘이 원활하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 차량용 개스 스프링의 피스톤 구조에 의하면, 피스톤이 분리성형되어 오일이 여러 단계를 거치면서 피스톤을 통과하게 됨에 따라 개스 스프링의 작동이 보다 부드럽고 원활하게 작동될 수 있고, 오일과 피스톤의 마찰력을 최소화시켜 소음발생을 억제함으로써 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

개스 스프링(1)의 실린더(2) 내측에서 로드(3)에 연결되어 작동되는 피스톤(4)이 제1 피스톤(5)과 제2 피스톤(6)으로 분리성형되되, 상기 제1 피스톤(5)의 일측에는 결합돌기(7)가 형성됨과 더불어 그 결합면에 원주방향을 따라 등간격으로 다수의 제1 유입홈(8)이 형성되고, 상기 제1 피스톤(5)이 결합되는 상기 제2 피스톤(6)의 내측에 제1 피스톤(5)의 결합돌기(7)가 삽입고정되는 결합홈(9)이 형성됨과 더불어 그 결합면에는 상기 제1 유입홈(8)에 대응되는 다수의 제2 유입홈(10)이 형성되어, 상기 제1 유입홈(8)과 제2 유입홈(10)이 서로 일부겹침 상태로 결합되고, 상기 제1 유입홈(8)의 어느 하나에 제1 오리피스 홀(11)이 형성됨과 더불어 상기 제1 오리피스 홀(11)과 연통되는 제2 오리피스 홀(12)이 상기 제2 유입홈(10)중 어느 하나에 형성된 차량용 개스 스프링의 피스톤 구조.