KR100986572B1 - 차량의 리프터 - Google Patents

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유병일
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Abstract

실린더(100); 오리피스(362)가 형성된 제1피스톤(360)이 구비된 봉 형상의 제1로드(340); 및 오리피스(562)가 형성된 제2피스톤(560)이 제1피스톤(360)과 마주보도록 구비되고, 실린더(100) 외측을 향한 반력의 크기가 상기 제1로드(340)보다 작아지도록 봉 형상으로 형성되되 그 단면적이 제1로드(340)보다 작은 제2로드(540);를 포함하는 차량의 리프터가 소개된다. 그 차량의 리프터에 따르면, 간단한 구조로 실린더 내부의 유체를 공유하면서 단면적이 다른 두 개의 로드를 이용하여 개방력을 유지함과 동시에 닫힘시의 품질을 향상시킬 수 있다.
가스 리프터, 테일 게이트

Description

차량의 리프터 {LIFTER FOR A VEHICLE}
본 발명은 차량의 테일게이트 또는 트렁크리드와 차체의 사이에 설치되어 사용자의 개폐를 용이하게 하는 차량의 리프터에 관한 것이다.
최근 차량의 트렁크리드(Trunk-Lid) 또는 후드 또는 테일게이트(Tail-Gate)와 차체 사이에는 리프터가 설치되어 사용자의 개폐를 돕는다. 일반적으로 그러한 리프터는 내부에 가스가 채워져 있기 때문에 가스 리프터(Gas-Lifter)라고 불리기도 한다. 트렁크리드와 테일게이크는 트렁크의 차폐수단이고, 후드는 엔진룸의 차폐수단으로써 이는 모두 차체와 동일한 패널로 구성되어 사용자가 그 개폐에 어려움을 많이 겪는다. 리프터는 이러한 개폐수단과 공간 사이에 설치되어 개방력을 제공하여 사용자가 무리한 힘을 가하여 개방하지 않도록 돕는다.
리프터는 일반적으로 내부에 가스 또는 액체로 구성된 유체가 충진되고, 충진된 유체의 힘으로 실린더 로드를 확장하여 개폐수단의 개방을 돕는다. 실린더에 충진된 유체의 압력에 의해 개방력이 결정되고, 그 개방력은 반대로 개폐수단의 닫힘시 반력으로 작용하기 때문에 유체의 충진량은 매우 신중히 결정될 필요가 있다.
그러나, 종래의 리프터는 하나의 실린더와 그 실린더의 일측에서 습동되는 하나의 로드로 구성되어 개방력을 증대시키기 위해 유체의 충진량을 높일 경우 닫힘력이 과도히 필요하여 사용자의 불편을 야기하였다. 즉, 유체의 압력을 높일 경우 닫힘에 필요한 사용자의 가압이 증대되었고, 사용자의 편의를 위해 유체의 압력을 줄일 경우 개폐수단의 개방에 필요한 압력이 부족하게 되는 현상이 발생되었다. 따라서, 개폐수단의 개방력 또는 닫힘시의 감성품질은 종래의 리프터 구조상 양자택일의 문제였던 것이다.
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, 개방에 필요한 압력을 확보하면서도 닫힘시에 과도한 가압을 요하지 않아 개방력과 닫힘시 품질을 동시에 만족시킬 수 있는 차량의 리프터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 리프터는, 내부에 유체가 충진된 실린더; 상기 실린더의 일측을 관통하여 왕복하며, 실린더 내측 단부에는 오리피스가 형성된 제1피스톤이 구비된 봉 형상의 제1로드; 및 상기 실린더의 타측을 관통하여 왕복하며, 실린더 내측 단부에는 오리피스가 형성된 제2피스톤이 상기 제1피스톤과 마주보도록 구비되고, 실린더 외측을 향한 반력의 크기가 상기 제1로드보다 작아지도록, 봉 형상으로 형성되되 그 단면적이 제1로드보다 작은 제2로드;를 포함한다.
상기 제1,2피스톤은 동일한 형상이며, 상기 실린더의 양 단부에는 제1,2로드의 단면과 동일한 형상의 제1,2관통홀이 형성되고, 상기 실린더의 제1,2관통홀 측 내부에는 유체의 누출을 방지하기 위해 각각의 로드를 감싸는 제1,2실링부가 마련될 수 있다.
상기 실린더의 길이는 상기 제1,2로드 길이의 합보다 크도록 할 수 있다.
상기 제1,2로드의 실린더 외측 단부에는 각각 차체 또는 테일게이트에 볼 조인트 형식으로 연결되기 위한 제1,2연결부가 마련될 수 있다.
상기 테일게이트의 닫힘 동작시에는 제2로드가 먼저 실린더 내측으로 수축되고, 제2로드의 수축이 완료된 후 제1로드의 수축이 이루어질 수 있다.
상기 테일게이트의 열림 동작시에는 제1로드가 먼저 실린더 외측으로 팽창되고, 제1로드의 팽창이 완료된 후 제2로드의 팽창이 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 리프터에 따르면, 간단한 구조로 실린더 내부의 유체를 공유하면서 단면적이 다른 두 개의 로드를 이용하여 개방력을 유지함과 동시에 닫힘시의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 실린더 외부로 유체가 미세히 누출되어도 두 개의 로드가 하나의 실린더에서 유체를 공유하고, 그 압력 차이를 유지하기 때문에 닫힘시와 열림시 양 로드 간의 압력차이를 유지할 수 있다.
또한, 종래의 리프터에 비하여 로드의 스트로크가 절반으로 감소하여 로드 실링부의 내구연한이 증대된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 리프터에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 리프터의 단면도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 리프터는, 내부에 유체(G)가 충진된 실린더(100); 상기 실린더(100)의 일측을 관통하여 왕복하며, 실린더(100) 내측 단부에는 유체(G)의 유동을 위한 오리피스(362)가 형성된 제1피스톤(360)이 구비된 봉 형상의 제1로 드(340); 및 상기 실린더(100)의 타측을 관통하여 왕복하며, 실린더(100) 내측 단부에는 유체(G)의 유동을 위한 오리피스(562)가 형성된 제2피스톤(560)이 상기 제1피스톤(360)과 마주보도록 구비되고, 실린더(100) 외측을 향한 반력의 크기가 상기 제1로드(340)보다 작아지도록, 봉 형상으로 형성되되 그 단면적이 제1로드(340)보다 작은 제2로드(540);를 포함한다.
실린더(100)는 내부에 일정 길이방향의 공간이 형성된 봉 형상의 실린더(100)이고, 그 실린더(100)에는 양측으로 두 개의 로드(340,540)가 각각 수축 및 팽창되며 슬라이딩 된다. 실린더 내부의 유체(G)로는 가스 또는 액체가 채워질 수 있다. 로드는 연결부 및 피스톤과 함께 로드조립체(300,500)를 이룬다. 구체적으로 각 구성의 결합관계를 살펴본다. 제1,2로드조립체(300,500)는 실린더(100)의 양측으로 각각 마련되는데, 각 로드조립체의 실린더(100) 내측 단부에는 제1피스톤(360) 및 제2피스톤(560)이 마련되고, 실린더(100) 외측 단부에는 제1연결부(320) 및 제2연결부(520)가 각각 마련된다. 제1연결부(320)와 제2연결부(520)는 개폐수단(테일게이트 또는 트렁크리드, 도면 미도시)과 차체에 각각 볼 조인트(도면 미도시) 형식으로 연결된다.
제1피스톤(360)과 제2피스톤(560)은 실린더(100)의 내면에 밀착되는 원형의 단면을 갖고, 그 두께는 다양하게 제작될 수 있으나, 서로 동일한 형상으로 형성될 경우 제조원가가 절감되므로 동일한 단면과 두께를 갖도록 함이 바람직하다. 그러한 제1,2피스톤(360,560)의 외경은 실린더(100)의 내경과 일치되며 양자 사이에는 오일이 마련되어 유체(G)가 피스톤의 외측으로 유동되지 않도록 하며 피스톤의 슬 라이딩이 원활히 되도록 한다.
그러한 제1,2피스톤(360,560)에는 오리피스(362,562)가 형성된다. 각각에 형성된 오리피스(362,562)를 통하여 실린더(100) 내부의 유체(G)가 피스톤의 좌,우측으로 유동되도록 한다. 피스톤(360,560)에 오리피스(362,562)가 형성되기 때문에 피스톤을 중심으로 좌,우측 유체(G)의 압력이 동일하고, 결국 실린더(100)의 내부에서는 유체(G) 자체의 압력이 위치에 관계없이 동일하게 유지되는 것이다. 물론, 급격한 피스톤의 슬라이딩시에는 그 좌,우측의 유체압이 순간적으로 불일치할 수 있고, 이러한 순간 압력차의 조정은 오리피스의 개수와 크기에 따라 조절이 가능해진다.
일단이 실린더(100) 내부에서 피스톤에 연결되고, 타단이 실린더(100) 외부로 노출된 로드의 단면적은 제1로드(340)와 제2로드(540)가 각각 다르도록 형성한다. 본 실시예에서는 제2로드(540)의 단면적이 제1로드(340)의 단면적보다 작도록 형성한다. 제1,2로드(340,540)는 실린더(100)에 형성된 제1,2관통홀(140,160)을 통하여 수축 또는 팽창되는데, 각각의 로드 단면적에 따라 각각의 관통홀의 직경도 달라진다. 실린더(100) 내부의 제1,2관통홀(140,160) 측에는 제1,2실링부(120,130)가 각각 마련되어 유체(G)의 외부 누출을 차단한다. 또한, 로드가 관통하는 각 실링부의 통공 역시 로드의 단면적에 따라 그 크기가 달라지도록 한다. 이렇게 각 로드의 단면적에 차이를 두는 이유는 각 로드에 미치는 반력의 크기를 다르게 하기 위한 것인데, 그 구체적인 원리를 이하에서 도 2 및 3을 참고하여 설명한다.
도 2는 제1로드(340)를 나타낸 단면도이고, 도 3은 제2로드(540)를 나타낸 단면도이다. 제1,2로드(340,540)의 제1,2피스톤에는 각각 오리피스(362,562)가 형성되어 피스톤을 중심으로 실린더(100) 내부 유체(G)의 압력이 동일하게 유지된다. 피스톤과 로드에 미치는 반력은 항상 실린더(100)의 외측으로 향하는 방향으로 형성되는데, 그 이유는 피스톤을 중심으로 양측에서 피스톤에 가해지는 압력이 다르기 때문이다. 그 압력의 차이는 로드의 단면적 만큼 발생하는 것이다. 구체적으로, 도 2에서 제1로드(340)로 예를 들어 설명한다. 제1피스톤(360)의 우측에는 유체가 가득 차있고, 좌측에는 제1로드(340)만큼의 유체가 비어있게 된다. 압력의 작용에 따라 가해지는 힘은 단면적과 단위면적당 압력의 곱으로 도출되기 때문에 제1피스톤(360)의 우측은 좌측보다 제1로드(340) 단면적 만큼 큰 힘을 제1피스톤(360)에 가하고, 이것은 결국 제1로드(340)에 외측으로의 반력으로 나타난다. 물론, 제1로드(340)의 단면적 만큼은 외부의 대기압이나 개폐수단의 무게에 해당하는 압력이 가해질 것이나, 실린더(100) 내부의 유체(G)압은 이보다 크게 형성되므로 제1로드(340)에는 일정한 반력이 형성되게 된다.
상기 살핀 바와 같이 로드에 작용하는 반력은 로드의 단면적에 따라 변화되는 것이고, 그 단면적이 클수록 피스톤과 로드를 외부로 밀어내려는 반력은 증대되는 것이다. 도 2의 제1로드(340)와 도 3의 제2로드(540)의 경우 제1로드(340)의 단면적이 제2로드(540)의 단면적보다 큰 상태이므로 제1로드(340)에 작용하는 반력의 크기가 제2로드(540)에 작용하는 반력보다 크게 나타난다. 이러한 반력의 차이는 후술하는 바와 같이 개폐수단의 개방과 폐쇄를 원활히 한다.
도 4 내지 7은 개폐수단이 열린 상태에서 닫힌 후 다시 열리기까지의 과정을 나타낸 작동도이다. 도 4는 개폐수단이 열린 상태를 나타낸 도면으로써, 개폐수단이 열린 경우 제1피스톤(360)은 제1실링부(120)까지 닿아 있어 제1로드(340)의 최대 팽창이 이루어진다. 제2로드(540) 역시 제2피스톤(560)이 제2실링부(130)까지 닿아 있어 최대 팽창이 이루어진 상태이고, 이 상태에서 개폐수단이 최대 열림각을 유지하도록 한다. 다만, 이는 하나의 실시예인 것이고, 구체적인 구현에 있어 제2피스톤(560)이 제2실링부(130)에 닿지 않은 상태에서 최대 열림각을 유지하는 것도 가능하다.
한편, 이 상태에서 사용자가 개폐수단을 하방으로 가압하여 일정한 힘을 전달할 경우 그 힘에 따라 반력이 작은 제2로드(540)가 먼저 반응하여 실린더(100) 내측으로 수축되며 슬라이딩된다(도 5 참고). 제2연결부(520)가 실린더(100)의 단부에 닿을 때까지 제2로드(540)의 수축이 계속되며, 제2로드(540)의 수축이 완료된 상태에서 제1로드(340)의 수축이 시작하게 된다. 제1로드(340)가 어느 정도 수축을 한 상태에서 개폐수단은 완전히 닫힌 상태를 유지한다(도 6 참고). 이 상태에서 사용자가 개폐수단의 락(Lock)을 해제할 경우 반력이 큰 제1로드(340)가 먼저 팽창하고(도 7 참고), 제1로드(340)의 팽창이 완료된 후 제2로드(540)가 팽창을 이루어 도 4의 초기와 같은 상태가 되는 것이다.
상기 살핀 바와 같이 제1로드(340)와 제2로드(540)에 작용하는 반력은 항상 그 차이를 유지하고, 제1로드(340)의 단면적을 제2로드(540)보다 크게 하여 제1로드(340)에 작용하는 실린더(100) 외측으로의 반력이 제2로드(540)보다 더 크도록 한다. 이에 의해 제1로드(340)는 제2로드(540)보다 팽창력이 더 큰 것이고, 개폐수 단의 닫힘 동작시에는 제2로드(540)가 먼저 수축되고, 열림 동작시에는 제1로드(340)가 먼저 팽창되는 것이다.
이에 의해 개폐수단의 닫힘 시에는 비교적 반력이 작은 제2로드(540)의 수축에 의해 닫힘이 시작되고, 열림시에는 비교적 반력이 큰 제1로드(340)의 팽창에 의해 열림이 시작되므로, 개폐수단의 닫음 시에는 사용자가 큰 힘을 주지 않고도 개폐수단을 닫을 수 있고, 개폐수단의 열림 시에는 상대적으로 큰 힘에 의해 개폐수단이 열리는 것이다. 이는 종래의 리프터와 달리 개방시 필요한 개방력은 증가됨과 동시에 닫힘시 발생하는 반력은 줄어들어 사용자가 느끼는 작동품질이 향상되는 효과를 도출한다. 또한, 실린더(100)의 내부에서 동일한 압력의 유체(G)를 공유하기 때문에 유체가 누출되더라도 제1,2로드(340,540)간의 반력차를 일정하게 유지할 수 있게 된다.
실린더(100)의 양측으로 두 개의 로드(340,540)가 각각 수축 또는 팽창되므로 각 로드별로 스트로크가 종래의 리프터에 비하여 절반으로 줄어들고, 이에 따라 외부로 노출되거나 내부로 들어가는 로드의 길이가 줄어들며 이에 의해 실링부(120,130)의 훼손 확률이 현저히 감소된다.
한편, 실린더의 내부에서 제1,2피스톤(360,560)이 상호 부딪히는 경우를 방지하기 위해 상기 실린더(100)의 길이는 상기 제1,2로드(340,540) 길이의 합보다 크도록 한다.
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 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 리프터의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 차량의 리프터의 제1로드를 나타낸 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 차량의 리프터의 제2로드를 나타낸 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 차량의 리프터의 제1작동도.
도 5는 도 1에 도시된 차량의 리프터의 제2작동도.
도 6은 도 1에 도시된 차량의 리프터의 제3작동도.
도 7은 도 1에 도시된 차량의 리프터의 제4작동도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
G : 유체 100 : 실린더
120 : 제1실링부 130 : 제2실링부
140 : 제1관통홀 160 : 제2관통홀
300 : 제1로드조립체 320 : 제1연결부
340 : 제1로드 360 : 제1피스톤
500 : 제2로드조립체 520 : 제2연결부
540 : 제2로드 560 : 제2피스톤

Claims (6)

  1. 내부에 유체(G)가 충진된 실린더(100);
    상기 실린더(100)의 일측을 관통하여 왕복하며, 실린더(100) 내측 단부에는 유체(G)의 유동을 위한 오리피스(362)가 형성된 제1피스톤(360)이 구비된 봉 형상의 제1로드(340); 및
    상기 실린더(100)의 타측을 관통하여 왕복하며, 실린더(100) 내측 단부에는 유체(G)의 유동을 위한 오리피스(562)가 형성된 제2피스톤(560)이 상기 제1피스톤(360)과 마주보도록 구비되고, 실린더(100) 외측을 향한 반력의 크기가 상기 제1로드(340)보다 작아지도록, 봉 형상으로 형성되되 그 단면적이 제1로드(340)보다 작은 제2로드(540);를 포함하며,
    상기 제1,2로드(340,540)는 각각 차체 또는 개폐수단에 연결되어, 상기 개폐수단의 닫힘 동작시에는 제2로드(540)가 먼저 실린더(100) 내측으로 수축되고, 제2로드(540)의 수축이 완료된 후 제1로드(340)의 수축이 이루어지며, 상기 개폐수단의 열림 동작시에는 제1로드(340)가 먼저 실린더(100) 외측으로 팽창되고, 제1로드(340)의 팽창이 완료된 후 제2로드(540)의 팽창이 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 리프터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1,2피스톤(360,560)은 동일한 형상이며, 상기 실린더(100)의 양 단부에는 제1,2로드(340,540)의 단면과 동일한 형상의 제1,2관통홀(140,160)이 형성되고, 상기 실린더(100)의 제1,2관통홀(140,160) 측 내부에는 유체(G)의 누출을 방지하기 위해 각각의 로드(340,540)를 감싸는 제1,2실링부(120,130)가 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 리프터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 실린더(100)의 길이는 상기 제1,2로드(340,540) 길이의 합보다 큰 것을 특징으로 하는 차량의 리프터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1,2로드(340,540)의 실린더(100) 외측 단부에는 각각 차체 또는 개폐수단에 볼 조인트 형식으로 연결되기 위한 제1,2연결부(320,520)가 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 리프터.
  5. 삭제
  6. 삭제
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