KR100916267B1

KR100916267B1 - 차량용 가스리프터

Info

Publication number: KR100916267B1
Application number: KR1020080066408A
Authority: KR
Inventors: 김수복
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-07-09
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2009-09-10

Abstract

적어도 대기압보다 큰 고압의 유체가 충전되고 내면에는 길이방향의 유로홈(180)이 형성된 실린더(100); 상기 실린더(100)의 일측에 삽입된 로드(300); 및 상기 삽입된 로드(300)의 단부에 마련되며, 상기 유로홈(180)을 출입하는 유체의 압력이 완만히 변화되도록 전단부와 후단부가 경사지게 깎인 형상의 단면을 갖는 피스톤(500);을 포함하는 차량용 가스리프터가 소개된다. 그 차량용 가스리프터에 따르면, 피스톤의 단면 형상이 직각이 아닌 경사면으로 되어 유로홈을 지나가는 가스의 급팽창이 방지되고 가스리프터의 작동소음이 줄어들며 상품성이 개선된다.

가스리프터, 피스톤, 실린더

Description

차량용 가스리프터 {GAS-LIFTER FOR A VEHICLE}

본 발명은 차체와 트렁크 리드 또는 테일게이트 등의 게이트 사이에 마련되어 게이트에 개방력을 가하는 차량용 가스리프터에 관한 것이다.

최근 차량의 트렁크나 테일게이트에는 가스리프터가 설치되어 사용자가 트렁크 리드 또는 테일게이트(이하 "게이트"라 함.)를 개방할 경우 가스리프터에 의하여 게이트가 자동적으로 상승되며 열린다.

가스리프터는 공압실린더를 이용함이 일반적인데, 도 1을 참고하여 가스리프터의 작동원리를 살펴본다. 종래의 가스리프터는 실린더(10)와 로드(30)로 구성되고, 로드(30)의 단부에는 원판형 피스톤(50)이 마련된다. 실린더(10)의 내측에는 고압의 가스가 채워져 진공된다.

도 2는 가스의 유로홈을 나타낸 도면으로서, 실린더(10)에 형성된 유로홈(18)와 피스톤(50)의 사이 공간(H)으로 가스가 유입 또는 유출된다. 도 1의 가스리프터 내부구조를 참고하면, 피스톤(50)을 중심으로 좌측의 가스와 우측의 가스는 상호 유로홈(18)을 통하여 이동된다. 좌측의 가스는 고압의 가스가 피스톤(50)의 단면적에 압력을 가하는 것이고, 우측의 가스는 고압의 가스가 피스톤(50)의 단면 적에서 로드(30)의 단면적을 뺀 만큼 압력을 가하는 것으로서,(이 경우 로드의 단면적에는 대기압이 작용한다.) 양측의 압력 차이로 인하여 로드(30)가 항상 실린더(10)의 외측으로 돌출되게끔 피스톤(50)에 힘이 가해진다.

이러한 가스리프터의 양단(16,36)을 차체와 게이트에 고정할 경우 게이트에 개방력을 제공하는 것이다.

한편, 실린더(10)의 로드 출입구에는 실링 부재(14,34)를 마련하고, 실린더(10)의 내측에는 스토퍼(12)를 구비하여 피스톤(50)을 저지한다.

도 3은 가스리프터의 작동시 관측되는 운동을 나타낸 표와 그래프이다. 0, 2, 3, 5, 6은 개방시의 로드 속도이고, 1, 4, 7은 폐쇄시의 로드 속도이다. 게이트의 하중으로 인하여 폐쇄시 로드(30)의 운동속도가 개방시보다 더 빠르며 가장 속도가 높은 1, 4 구간의 경우 로드(30) 속도는 0.275 m/s로써 이 경우의 내부 가스 속도는 261 m/s인 0.77 마하에 해당한다.

도 4를 참고하여 가스리프터의 소음발생 현상을 살펴본다. 로드(30)의 움직임시 피스톤(50)과 실린더(10)의 유로홈(18) 사이에는 고압의 가스가 이동되는데, 예를 들어 c에서 b를 지나 a구간으로 가스가 이동된다고 가정한다. 가스가 지나가는 단면적의 경우 a가 가장 크고 b는 매우 작으며 c는 a보다 작은 크기이다. c에서 가스가 이동되어 b를 통과하며 압축되고, a로 나아가며 급격한 팽창을 하게 된다. 가스가 b에서 a로 급격히 팽창되며 소음이 발생하는 것이다.

이러한 가스리프터의 로드 이동시 발생되는 가스 소음은 게이트의 개방 또는 폐쇄시 모두 발생하며 이로 인하여 가스리프터의 상품성이 저하되는 문제가 있었 다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안될 것이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 피스톤과 유로홈의 사이로 지나가는 가스의 급팽창을 방지하여 가스리프터의 작동소음을 저감하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 가스리프터는, 적어도 대기압보다 큰 고압의 유체가 충전되고 내면에는 길이방향의 유로홈이 형성된 실린더; 상기 실린더의 일측에 삽입된 로드; 및 상기 삽입된 로드의 단부에 마련되며, 상기 유로홈을 출입하는 유체의 압력이 완만히 변화되도록 전단부와 후단부가 경사지게 깎인 형상의 단면을 갖는 피스톤;을 포함한다.

상기 피스톤의 단면은 그 상단부와 하단부가 만곡된 곡선일 수 있다.

상기 피스톤의 단면은 실린더 내면에 접하는 타원형일 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 가스리프터에 따르면, 피스톤의 단면 형상이 직각이 아닌 경사면으로 되어 유로홈을 지나가는 가스의 급팽창이 방지되고 가스리프터의 작동소음이 줄어들며 상품성이 개선된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 가스리프터에 대하여 살펴본다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스리프터의 단면도이다. 그 가스리프터는 적어도 대기압보다 큰 고압의 유체가 충전되고 내면에는 길이방향의 유로홈(180)이 형성된 실린더(100); 상기 실린더(100)의 일측에 삽입된 로드(300); 상기 삽입된 로드(300)의 단부에 마련되며, 상기 유로홈(180)을 출입하는 유체의 압력이 완만히 변화되도록 전단부와 후단부가 경사지게 깎인 형상의 단면을 갖는 피스톤(500);을 포함한다.

실린더(100) 내에 충전된 고압의 유체는 압축과 팽창에 유리한 기체 가스를 사용함이 바람직하다. 고압 가스는 실린더(100)의 내측에서 압력차로 인하여 피스톤(500)을 항상 외측으로 가압한다. 피스톤(500)에 단부(320)가 결합된 로드(300) 역시 외측으로 가압되며 로드(300)는 실링(140)을 통하여 실린더(100)에 삽입된 상태로 움직인다. 실린더(100)의 내측에는 스토퍼(120)가 구비되어 피스톤(500)의 이동거리를 제한한다.

고압의 가스는 실린더(100)의 내측에 형성된 유로홈(180)을 통하여 피스톤(500)을 넘나들며, 유로홈(180)의 경우는 상기한 도 2의 유로홈(180)과 동일하게 할 수 있다.

유로홈(180)을 통하여 넘나드는 가스 경로의 단면적이 점진적으로 증가되도록 피스톤(500)은 그 단면이 경사지도록 형성한다. 즉, 피스톤(500)의 정방 단면은 원형으로 하나, 측방 단면은 각각의 전단부와 후단부가 경사지게 깎인 형상을 갖도록 한다.

실린더(100)의 내측에서 피스톤(500)이 회전되거나 피스톤(500)과 실린 더(100) 사이의 미세 홀이 존재하는 경우를 가정한다면, 피스톤(500)은 그 전단부와 후단부에서 상,하 모두가 대칭되도록 경사를 갖게끔 할 수 있다.

또한, 그 경사는 완만한 곡선의 형태이거나 경사가 점점 심해지는 연속된 직선의 형태일 수도 있다.

도 6은 피스톤의 제1실시예를 나타낸 도면으로서, 피스톤(500)의 전단부와 후단부가 깎인 8각의 단면 형상이다. 피스톤(500)의 기울기가 단부에서 직각이 아닌 깎임 형상으로 되어 있어 e에서 a로 가스가 이동한다고 가정할 경우 c를 지난 가스가 b를 통하여 a로 이동하므로 그 가스 경로의 단면적이 단계적으로 확대되는 것이다. 이를 통하여 가스의 급격한 팽창을 방지하고, 가스리프터의 작동소음을 줄이게 되는 것이다.

도 7은 피스톤의 제2실시예를 나타낸 도면으로서, 경사진 부분인 b를 완만한 곡선으로 처리한 경우이다. 이 경우 역시 상기의 제1실시예와 마찬가지로 가스 경로의 단면적이 완만히 변화하게 되는 것으로 가스리프터의 작동소음이 줄어든다.

도 8은 피스톤의 제3실시예를 나타낸 도면으로서, 이는 b의 경사 부분을 완만한 곡선으로 처리하고, 그 곡선 부분의 비중을 제2실시예 보다 크게 한 것으로써 타원에 가깝게 처리한 것이다. 상기의 실시예들은 피스톤(500)의 다양한 단면 형상과 경사도를 나타낸 것으로서, 그 구체적인 형상은 당해 가스리프터의 제원과 차량의 게이트 중량에 따라 선택되거나 이와는 달리 실시될 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

도 1은 종래의 차량용 가스리프터의 측방 단면도.

도 2는 도 1에 도시된 가스리프터의 정방 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 가스리프터의 동작상태를 나타낸 그래프 및 표.

도 4는 도 1에 도시된 가스리프터의 피스톤을 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스리프터의 측방 단면도.

도 6은 도 5에 도시된 가스리프터의 피스톤의 제1실시예를 나타낸 단면도.

도 7은 도 5에 도시된 가스리프터의 피스톤의 제2실시예를 나타낸 단면도.

도 8은 도 5에 도시된 가스리프터의 피스톤의 제3실시예를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 실린더 300 : 로드

500 : 피스톤

Claims

적어도 대기압보다 큰 고압의 유체가 충전되고 내면에는 길이방향의 유로홈(180)이 형성된 실린더(100);

상기 실린더(100)의 일측에 삽입된 로드(300); 및

상기 삽입된 로드(300)의 단부에 마련되며, 상기 유로홈(180)을 출입하는 유체의 압력이 완만히 변화되도록 전단부와 후단부가 경사지게 깎인 형상의 단면을 갖는 피스톤(500);을 포함하는 차량용 가스리프터.
청구항 1에 있어서,

상기 피스톤(500)의 단면은 그 상단부와 하단부가 만곡된 곡선인 것을 특징으로 하는 차량용 가스리프터.
청구항 1에 있어서,

상기 피스톤(500)의 단면은 실린더(100) 내면에 접하는 타원형인 것을 특징으로 하는 차량용 가스리프터.