KR850000319Y1 - 가스 스프링 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

가스 스프링

제1도는 종래의 가스 스프링의 단면도.

제2도는 제1도에 표시하는 가스 스프링을 자동치의 백도어에 사용하였을 경우의 설명도.

제3도는 본 고안의 구체적 예의 단면도.

제4도는 제3도에 표시한 구체적예를 자동차의 백도어에 적용하였을 경우의 설명도.

제5도는 시간과 백도어의 개방각도와의 특정 곡선도.

본 고안은 실린더내에 고압가스를 봉입하여서된 가스 스프링에 관한 것으로서 더욱 상세하게 설명한다면, 가스스프링을 사용함에 있어서 스프링의 자세가 어떻게 변화되더라도 항상 소기(所期)의 스프링력을 발생할 수 있는 가스 스프링에 관한 것이다.

가스 스프링은 실린더의 내부에 고압가스를 봉입하고 실린더내에 접등이 자유롭도록 배설된 피스톤에 피스톤로드를 실린더 외로 돌출시켜서 스프링 작용을 하게 되는 것이다.

그리고, 종래의 가스 스프링은 일단을 폐쇄된 실링더내에 관통공이 있는 피스톤을 배설하고 그 피스톤에 실린더의 개방단 방향으로 신장하는 피스톤로드를 일체적으로 고정시켰다.

피스톤로드는 그 전장에 걸쳐서 일정한 지름으로 되어 있다. 그리고 실린더의 개방단은 로드 가이드로 폐쇄되는 동시에 피스톤로드는 로드가이드에 의하여 안내되어 점등이 자유롭다.

또한 로드가이드의 일측에는 패킹이 인접되게 설치되며 패킹은 실린더내에 위치하고 있다. 그리고 실린더내의 중도부에는 스토퍼가 고정되었으며 스토퍼의 중앙부에는 피스톤로드를 삽통하기 위하여 일정한 지름의 관통공이 형성되어 있다.

또한, 스프링 작용을 적절하게 하는 동시에 패킹과 협동하여 실린더내를 보다 확실하게 밀폐하게끔 실린더내에는 유액이 봉입되어 있다.

그런데, 상기한 종래의 가스 스프링은 그 사용에 있어서 또는 그 보관에 있어서 피스통로드 측을 상방으로 하여두면 피스톤로드가 관통하는 스토프의 관통공 및 피스톤에 천설된 관통공을 통하여 유액이 실린더의 로드가이드와는 반대측의 폐쇄 단면측으로 전부 이동하여 패킹측에 있어서의 유액으로 인하여 시일 작용이 소실되며, 이것에 의하여 실린더내에 봉입된 고압가스가 패킹과 실린더와의 간곡 및 패킹과 피스톤로드와 간곡등을 통하여 실린더의 외부로 누출되기 쉽게 되어 있으므로 스프링 작용이 나빠지는 경우가 있다.

따라서 종래의 가스 스프링을 자동차의 백도어에 사용할 경우 이 백도어가 닫혀 있을때에는 피스톤로드가 하방에 위치하도록 가스 스프링을 부착하므로서 이 스프링 작용이 나빠지는 것을 방지할 수가 있었다.

그러나, 이와같이 하여 가스 스프링을 부착하여도 백도어가 개방되는 도중의 일정기기에는 주로 고압 가스가 피스톤의 관통공을 통과하므로 스프링 작용이 약하며 문이 급속히 회동하며, 또 모든 유액이 실린더의 폐쇄측 단면측으로 이동한 후에는 피스톤의 관통공에 고압가스만이 관류(寬流)하게 되므로 백도어의 완전개방시에 강한 충격이 생겨서 백도어의 조작성이 반드시 만족스러운 상태는 아니다.

또한 가스 스프링의 피스톤로드측을 상방으로 하여도 고압가스의 누출이 생기지 않도록 스토퍼와 패킹과의 사이의 실(室)을 완전히 밀폐하여서 이 실에 유액을 봉입하도록 하게되면 제조시에 있어서 고압 가스를 패킹과 피스톤로드와의 간곡으로부터 실린더내로 도입하는 것이 곤란하게 되며 실린더의 다른곳에 관통공을 형성하여 그 관통공으로부터 고압가스를 실린더내에 봉입하고 봉입후에는 관통공을 폐쇄하는 작업이 필요하게 된다.

본 고안의 목적은 장기간에 걸쳐서 피스톤로드 측을 상방으로 두어도 고압가스의 누출이 거의 없으며 스프링 특성이 변화하지 않는 가스 스프링을 제공하는데 있다.

본 고안의 그밖의 목적은 가스 스프링의 사용에 있어서 그 저세가 어떻게 변화하여도 항상 소기의 스프링을 발생할 수 있는 가스스프링을 제동하는데 있다.

다음에 본 고안을 도면에 의하여 설명한다. 제1도에 표시되어 있는 종래의 스프링(4)에서는 실린더(1)의 내부에 고압사그(1a)를 봉입하여 피스톤(2)에 연결된 피스톤로드(3)를 실린더(1) 외부로 돌출시켜서 스프링 작용을 하도록 하고 있었다. 그리고 종래의 가스 스프링(4)에 있어서는 실린더(1)내에 스토퍼(5)가 부착되어 있는 동시에 실린더(1)내를 밀폐하게끔 패킹(6)이 로드가이드(7)에 인접되게 설치되어 있으며 또한 스프링 작용을 적절하게 하는 동시에 패킹(6)과 협동하여 실린더(1)내를 보다 확실하게 밀폐하게끔 유액(8)이 실린더(1)내에 봉입되어 있다.

그런데, 이와 같은 가스 스프링(4)은 사용에 있어서 또는 보관에 있어서 피스톤로드(3)측을 상방으로하여 두면 피스톤로드(3)가 관통하는 스토퍼(5)의 관통공(9) 및 피스톤(2)에 천설된 관통공(10)을 통하여 유액(8)이 실린더(1)의 폐쇄단면(11)측에 전부 이동하며, 패킹(6)축에서의 유액(8)에 의한 시일 작용이 없어져서 실린더(1)의 외부로 누출되기 쉽게 되어 스프링 작용이 나빠지는 경우가 있다.

이로 인하여 제2도에 표시하는 바와 같이 예를들면, 자동차(12)의 백도어(13)에 가스 스프링(4)을 사용할 경우 백도어(13)가 닫혀져 있을때에는 피스톤로드(3)측이 하방에 위치하도록 가스 스프링(4)은 부착된다.

그러나 이와같이 가스 스프링(4)을 부착하게 되면 백도어(13)의 개방시 위치(14)로부터 위치(15)까지의 기간에서는 주로 고압가스(1a)가 관통공(10)을 통과하므로 비교적 저항이 적으며, 단시간에 문(13)은 회동하며 위치(15)로부터 위치(16)의 약간 직전까지의 기간에서는 주로 유액(8)이 관통공(10)을 통과하게 되므로 비교적 저항이 크게 되어 서서히 도어(13)는 회동하며, 그후 모든 유액(8)이 폐쇄단면(11)측으로 이동하여 제차 고압가스(1a)만이 관통공(10)을 통과하므로 위치(16)의 약간 직전으로부터 위치(16)까지의 기간에서는 급속하게 도어(13)는 회동하게 되어 도어(13)의 전개시에 강한 충격이 생겨서 조작성이 반드시 좋지는 않다. 한편, 피스톤로드(3)축을 상방으로 하여도 고압가스(1a)의 누출이 생기지 않도록 예를들면, 스토퍼(5)와 패킹(6)과 피스톤로드(3)와의 간곡으로 부터 실린더(1)내로 도입되는 것이 곤란하게 되어 다른곳에 관통공을 설치하여서 이 관통공으로부터 고압가스를 실린더(1)내로 봉입하고 봉입후 관통공을 폐쇄한다는 작업이 필요하게 된다.

제3도~제5도에 본 고안의 실시상태가 표시되어 있다.

제3도에 있어서 일단(21)이 일체적으로 폐쇄된 실린더(22)의 하단에는 로드가이드(23)가 끼워붙여 있으며 로드가이드(23)에 인접되게 실린더(22)내에는 패킹(24)이 장착되어 있다. 패킹(24)은 실린더(22)내에 봉입되는 고압가스(25a) 및 유액(25)의 실린더(22) 외로의 누출을 방지하고 있다.

실린더(22)내를 두실(26) 및 (27)로 구획하는 피스톤(28)에는 관통공(29)이 천설되어 있다. 관통공(29)은 유체의 유속을 감소시키는 작용을 하는 감쇠구멍으로 할수도 있다. 패킹(24)은 실린더(22)내에 봉입되는 고압가스(25a) 및 유액(25)의 실린더(22) 외로의 누출을 방지하고 있다.

실린더(22)내를 두실(26) 및 (27)로 구획하는 피스톤(28)에는 관통공(29)이 천설되어 있다. 관통공(29)은 유체의 유속을 감소시키는 작용을 하는 감쇄구멍으로 할수도 있다. 이 관통공(29)에 의하여 실(26)과 (27)은 연통되어 있다. 피스톤로드(32)에는 지름이 작은 부분(30)과 지름이 큰부분(31)으로 연결되어 있는 한편, 스토퍼(33), 패킹(24) 및 로드가이드(23)를 관통하여서 외부로 돌출하고 있으며, 피스톤로드(32)의 돌출단에는 부착환(34)이 고착되어 있다. 더구나 동일한 부착환(35)이 실린더(22)의 일단(21)에도 고착되어 있다. 스토퍼(33)는 피스톤(28)의 패킹(24)측으로의 이동을 규제하게끔 실린더(22)에 설치된 원주상 돌출부(36)에 의하여 이동하지 않도록 실린더(22)에 맞물리어 있다.

피스톤로드(32)가 관통하는 스토퍼(33)의 관통공(37)은 피스톤로드(32)의 지름이 큰부분(31)의 지름과 대략 동일한 지름의 구멍(38)과 지름이 큰부분(31)의 지름보다 충분히 큰 지름의 구멍(39)으로 되어 있으며, 구멍(38)에는 구멍(38)에 지름이 큰부분(31)에 설치되어 있다. 스토퍼(33)의 외주면에는 0링 (42)이 설치되어 있으며, 0 링(42)에 의하여 스토퍼(33)와 실린더(22)와의 간곡을 거치는 실(40)로부터 실(27)의 유액의 누출이 방지되어 있다.

피스톤(28)에는 피스톤 링(43)이 설치되어 있다. 이와같이 구성된 가스 스프링(50)에 있어서는 피스톤로드(32)를 실린더(22)내에 충분하게 밀어넣어 지름이 큰 부분(31)을 구멍(38)에 위치하도록 하게되면 실(27)에 대하여 실(40)은 밀폐되는 한편, 피스톤로드(32)를 실린더(22) 외로 충분히 밀어내며 즉, 피스톤(28)이 스토퍼(33)와 접촉되도록 하여서 지름이 작은 부분(30)을 구멍(38)에 위치하도록 하게되면 구멍(38)에 있어서 스토퍼(33)의 지름이 작은부분(30)과의 사이에 통로로서의 간곡이 생겨서 실(40)과 실(27)을 연통된다.

따라서 예를들면, 유액(25)을 실린더(22)내로 주입한 다음, 피스톤로드(32)축을 상방으로 하여서 피스톤로드(32)를 충분히 실린더(22)외로 인출하게 되면 주입된 유액(25)은 실(40)에 머무르는 일없이 지름이 작은 부분(30)과 스토퍼(33)와의 간곡 및 관통공(29)을 통하여 실(26)측으로 유출하며 폐쇄된 일단(21)측에 있어서 실(26)에 머물게 된다.

미국특허 제4,044,866호에 표시되어 있는 방법과 유사한 방법을 사용하여서 실린더에 주입된 유액에 의하여 방해되는 일없이 고압가스를 외부로부터 피스톤로드(32)의 지름이 큰 부분(31)과 로드가이드(23)와의 간곡(51) 및 피스톤로드(32)의 지름이 작은 부분(30)와 패킹(24)와의 간곡을 통하여 실린더(22) 내부로 도입할 수 있으며 다른곳에는 고압가스 봉입용 관통공을 설치할 필요가 없게된다.

고압가스 주입후 패킹(24)과 로드가이드(31)는 실린더의 개구단 쪽으로 이동하여 그곳에 위치하며 패킹(24)은 피스톤로드(32)와 협동하여서 실린더를 완전히 밀봉한다.

고압가스(25a)를 봉입한 다음 피스톤로드(32)를 충분히 실린더(22)외로 돌출시킨 상태를 유지시켜서 피스톤로드(32)축을 하방으로 하게되면 유액은 실(26)로부터 관통공(29) 및 지름이 작은부분(30)과 스토퍼(33)와의 간곡을 통하여 실(40)로 유입되며 실(40)에 머무르게 된다. 실(40)에 유액(25)이 충전된 다음 피스톤로드(32)를 실린더(22)내로 밀어넣고 지름이 큰 부분(31)을 스토퍼(33)의 구멍(38)에 위치하도록 하게되면 실(40)은 실(27)에 대하여서 밀폐되며 따라서 피스톤로드(32)를 실린더(22)내로 밀어넣은 상태에서 피스톤로드(32)축을 상방으로 하여도 실(40)내의 유액은 실(27)로 누출하지 않게되며 패킹(24) 및 0 링(41)과 함께 봉입된 고압가스(25a)의 누출을 방지한다.

더구나, 이 가스봉입 방법은 피스톤로드가 실린더내로부터 가장 크게 돌출되어 있는 상태에서 패킹이 실린더의 가스 도입통로를 형성하여서 고압가스를 봉입할 수 있으며 가스 봉입 종료후에 패킹을 봉입가스압으로 이동시키며 또한 피스톤로드의 위치를 스토퍼로 규제하여 패킹이 가스 도입통로를 닫도록 되어 있으므로 피스톤로드 침입분에 의한 압력상승 없이 가스 봉입시의 압력을 종래의 방법보다도 낮게할 수가 있으며 가스봉입시의 작업이 안전하게 진척된다. 이와 동시에 가스 낮으므로 실린더내의 가스 소비가 경제적인 특징도 있다.

또한, 패킹이나 로드가이드는 고정되지않고 이동할 수 있도록 되어 있으며 가스봉입후라도 로드가이드를 통하여 패킹을 실린더내로 밀어넣을 수 있으므로 가스압의 교환이 간단하게 되는 동시에 가스의 교환이 몇회라도 가능하다는 특징이 있다.

또한, 이와 같은 가스 스프링(50)을 제4도에 표시하는 바와같이 백도어(53)에 적용할 경우(리프트 빽, 해치 백의 차의 경우) 도어(53)의 폐쇄시 피스톤로드(32)측이 상방에 있도록 배치할 수 있는데다가 도어(53)의 완전 개방시의 약간 직전으로부터 거의 확실하게 관통공(29)을 통하여 유액(25)에 의한 저항력이 얻어져서 충격없이 서서히 도어(53)를 완전개방상태로 설정할 수 있다. 즉, 제5도에 있어서 횡축을 시간T호, 종축을 도어(53)의 개방각도 θ°(완전 개방각도 65°)로 하게되면 가스 스프링(50)에서는 곡선(54)으로 표시하는 바와같이 도어(53)는 개방된다. 더구나, 곡선(55)은 제1동에 표시하는 가스 스프링(4)을 제2도에 표시하는 바와 같은 상태로 사용하였을 경우의 백도어의 개방각도 특성이다. 가스 스프링에 주입되는 기름의 량은 제4도의 가장 아래의 도면에 표시되어 있는 바와 같이 기름이 피스톤의 양측에 존재하며, 관통공(29)이 완전히 충만되도록 정하여진다. 그러나, 사용상태 및 목적에 따라서는 이 기름이 량에 한정되는 것은 아니다.

그런데, 상기 구체예에서는 지름이 작은 부분(30)은 피스톤로드에 형성하였으나, 본 고안은 이것에 한정되지 않으며 예를들면, 피스톤로드를 동일한 지름으로 형성하며 축방향으로 뻗는 요부(56)를 피스톤로드에 형성하고 이 요부(56)가 구멍(38)에 위치될때에는 실(40)과 실(27)을 연통하는 통로가 이 요부에 의하여 형성되도록 하여도 좋다. 또한 피스톤의 바로 아래의 피스톤로드에 지름이 작은 부분이 설치되어 있으나 지름이 작은 부분의 설치위치는 이것에 한정하지 않고, 예를들면, 피스톤로드의 중도에 설치 되어도 좋다.

상술한 바와같이 본 고안에 의하면 패킹측에 유류실을 형성할 수 있으므로 피스톤로드 축을 상방으로 하여서 장기간 방치할 수 있으며 부착상태의 자유도를 증대할 수 있다.

부가하여서 유류실의 유액을 일시적으로 제거할 수 있으므로 종래의 가스 주입방법을 적용할 수 있는 한편 특별한 가스 봉입용 관통공을 설치할 필요가 없게된다. 또한 예를들면, 자동차의 백도어등에 사용경우에는 도어 완전 개방시의 충격을 적게할 수 있으며 조작성의 우수한 도어 개폐용 가스 스프링을 제공할 수 있다.

Claims (1)

1. 일단(21)에 폐쇄된 실린더(22)와 실린더(22)의 타단에 부착된 로드가이드(23)와 봉입된 유액(25) 및 고압가스의 로드가이드(23) 축으로부터의 누출을 방지하게끔 실린더(22)의 타단에 설치된 패킹(24)과 실린더(22)내를 두실(26)과 (27)로 구획하는 동시에 이 두실(26)과 (27)을 연통하는 관통공(29)이 있는 피스톤(28)과 패킹(24)사이에 유류실(40)을 형성하게끔 실린더(22)내에 고착된 스토퍼(33)와 일단이 피스톤(28)에 연결되어 타단이 실린더(22)외로 돌출되며 스토퍼(33), 패킹(24) 및 로드가이드(23)를 관통하여서 설치된 피스톤로로드(32)와 피스톤로드(32)의 실린더(22) 외로의 돌출량이 일정량 이상일때 스토퍼(33)와 피스톤로드(32)와의 사이에 통로가 폐쇄되어서 두실(26)과 (27)에 대하여서 유류실(40)이 밀폐되도록 피스톤로드(32)에는 요부(56)가 형성되어 있는 가스 스프링.