KR101423731B1

KR101423731B1 - 속도 감응형 자동차 리어 스포일러

Info

Publication number: KR101423731B1
Application number: KR1020140048654A
Authority: KR
Inventors: 장윤식
Original assignee: 알앤더스 주식회사
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2014-07-24

Abstract

본 발명은 자동차 리어 스포일러에 관한 것으로서, 상세하게는 자동차 트렁크의 상부에 장착되어 자동차의 주행속도에 따라 경사각이 선형적으로 변동하여 자동차의 주행 안정성을 보다 효율적으로 향상시킬 수 있는 속도 감응형 자동차 리어 스포일러에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 자동차 바디의 내부에 전자 제어 장치로부터 제공되는 자동차 상태정보에 대응하여 스텝핑 모터와 스페리컬 베어링을 통해 스포일러 윙의 경사각을 실시간으로 조정하는 조정장치를 제공함으로써 구조가 단순화면서, 상기 자동차 상태정보에 대응하여 스포일러 윙의 경사각을 선형적으로 미세하게 조정 가능하고, 이를 통해 자동차의 주행속도에 비례하는 크기의 하향력을 발생시켜 자동차의 주행 안정성을 보다 효율적으로 향상시킬 수 있다.

Description

속도 감응형 자동차 리어 스포일러{SPEED SENSITIVE AUTO REAR SPOILER}

본 발명은 자동차 리어 스포일러에 관한 것으로서, 상세하게는 자동차 트렁크의 상부에 장착되어 자동차의 주행속도에 따라 경사각이 선형적으로 변동하여 자동차의 주행 안정성을 보다 효율적으로 향상시킬 수 있는 속도 감응형 자동차 리어 스포일러에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 차종에 따라 주행시 차체 주위에 흐르는 공기를 이용하여 하향하는 힘을 발생시키고, 이 힘이 차체를 아래로 누르게 함으로써 고속 주행시 차체를 지면으로 가라앉혀 자동차의 주행 안정성을 높이는 스포일러가 장착된다.

이와 같이 자동차 차체에 수직으로 작용하는 하향력은 제동성능, 조향성능 등을 좋게 하며, 이러한 힘의 크기는 측풍에 의한 밀림현상에 대한 불안정성의 완화에도 도움을 준다. 따라서, 공기역학적 항력을 감소시키고, 하향력을 증가시켜 자동차의 주행 성능 및 연비를 향상시키기 위한 장치들이 생산 제작되어 적용되고 있다.

그러나, 초기 자동차의 리어 스포일러는 대부분 스포일러의 경사각이 고정된 고정식이기 때문에 주행속도에 따라 일정하게 증가하는 하향력을 발생시킨다. 이로 인해 고속 주행시에는 상대적으로 주행 안정성이 저하되는 문제가 있었다. 통상, 자동차는 주행속도가 증가할수록 공기 흐름에 의한 양력이 증가하고, 이에 따라 타이어와 지면 간의 마찰력이 현저히 감소하여 안정성이 현격히 저하되기 때문에 자동차에 장착되는 스포일러는 자동차의 주행속도에 대응하여 경사각이 변동될 필요성이 있다.

이에 따라, 대한민국 공개특허 10-1997-0041926호(공개일 : 1997. 07. 24.), 대한민국 공개특허 10-1997-0041910호(공개일 : 1997. 07. 24.), 대한민국 공개특허 10-1997-0041934호(공개일 : 1197. 07. 24), 대한민국 공개특허 10-1998-0020305호(공개일 : 1998. 06. 25.) 등에서는 자동차의 주행속도에 따라 자동차 리어 스포일러의 경사각을 자동 변동하는 속도 감응형 자동차 리어 스포일러가 제안된 바 있었다.

상기 대한민국 공개특허 10-1997-0041926호와, 대한민국 공개특허 10-1998-0020305호에서는 차체 주위를 흐르는 기류의 흐름을 이용하여 하향하는 힘을 발생시켜 자동차의 주행 안정성을 보다 효율적으로 향상시킬 수는 있었으나, 이와 같이, 공기항력을 이용하여 스포일러의 경사각이 변동하는 구조에서는 스포일러의 경사각이 자동차의 주행속도와 별도로 바람의 영향을 많이 받기 때문에 실질적으로 자동차 주행의 주행속도에 비례하여 변동하지 않는다. 즉, 스포일러의 경사각이 주행속도에 비례하여 변동하지 않고, 바람의 변수에 영향을 받아 변동됨에 따라 하향력이 주행속도와 무관하게 발생하여 자동차의 주행 안정성을 저하시키는 원인이 되기도 하였다.

한편, 상기 대한민국 10-1997-0041910호는 대한민국 공개특허 10-1997-0041926호와, 대한민국 공개특허 10-1998-0020305호와 달리 차속센서와 풍속센서에서 감지되는 주행속도 및 풍속에 대한 데이터를 이용하여 에어 스포일러의 위치가 가변되도록 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 회전하는 모터와, 상기 모터의 회전에 따라 위치가 가변되는 가변형 스포일러를 제공하였으나, 이와 같은 구성에서는 별도로 차속센서와 풍속센서를 설치해야하기 때문에 구성이 복잡해질 뿐만 아니라, 차속센서와 풍속센서를 통해 감지된 데이터의 정확성이 낮아 실질적으로 자동차의 주행속도에 대응하여 스포일러의 경사각을 제어하는데 한계가 있었다.

또한, 상기 대한민국 공개특허 10-1997-0041934호에서는 자동차의 트렁크 리드의 후단부에 리어 스포일러를 힌지 고정하고, 상기 리어 스포일러의 단부에 압력센서를 장착하고, 상기 압력센서를 통해 리어 스포일러의 각도를 조절하도록 한 것으로서, 이러한 구성에서는 상기 대한민국 10-1997-0041910호와 마찬가지로 별도로 압력센서가 설치됨에 따라 구성이 복잡해질 뿐만 아니라, 외부로 노출 설치됨에 따라 파손될 염려가 있고, 또한 압력센서의 감지 특성에 따라 정확성이 저하되기 때문에 여전히 자동차의 주행속도에 대응하여 스포일러의 경사각을 제어하는데 한계가 있었다.

KR 10-1997-0041926 A, 1997. 07. 24. KR 10-1997-0041910 A, 1997. 07. 24. KR 10-1997-0041934 A, 1997. 07. 24. KR 10-1998-0020305 A, 1998. 06. 25.

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 바람의 변수를 최소화하면서 자동차 시동 후 주행속도에 비례하여 스포일러 윙의 경사각을 선형적으로 제어하고, 이를 통해 주행속도에 비례하는 크기의 하향력을 발생시켜 주행속도에 비례하여 증가하는 하향력으로 자동차의 주행 안정성을 보다 효율적으로 향상시킬 수 있는 속도 감응형 자동차 리어 스포일러를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 스포일러 윙과, 전자 제어 장치로부터 자동차 시동정보, 자동차의 브레이크 동작정보 및 자동차의 주행시 주행속도정보를 포함하는 자동차 상태정보를 제공받고, 상기 자동차 상태정보에 따라 상기 스포일러 윙의 경사각을 선형적으로 조정하는 조정장치를 포함하되, 상기 조정장치는 서로 대칭 구조로 자동차 바디의 상부 내측 양측부에 장착된 제1 및 제2 스텝핑 모터와, 상기 제1 스텝핑 모터에 축결합되어 수직방향으로 선형적으로 직선운동하는 제1 샤프트와, 상기 제2 스텝핑 모터에 축결합되어 수직방향으로 선형적으로 직선운동하는 제2 샤프트와, 일측부는 상기 자동차 바디의 내부에서 상기 제1 샤프트에 회동가능하도록 체결되고, 타측부는 상기 자동차 바디의 외측으로 노출되어 상기 스포일러 윙의 하부 일측부에 체결되어 상기 제1 스텝핑 모터의 직선운동과 연동하여 수직방향으로 회동하는 제1 링크와, 일측부는 상기 자동차 바디의 내부에서 상기 제2 샤프트에 회동가능하도록 체결되고, 타측부는 상기 자동차 바디의 외측으로 노출되어 상기 스포일러 윙의 하부 타측부에 체결되어 상기 제2 스텝핑 모터의 직선운동과 연동하여 수직방향으로 회동하는 제2 링크와, 상기 제1 링크를 상기 제1 샤프트에 고정하되, 상기 제1 링크가 상기 제1 샤프트의 직선운동과 연동하여 수직방향으로 회동가능하도록 상기 제1 샤프트를 축으로 구름운동하는 제1 스페리컬 베어링과, 상기 제2 링크를 상기 제2 샤프트에 고정하되, 상기 제2 링크가 상기 제2 샤프트의 직선운동과 연동하여 수직방향으로 회동가능하도록 상기 제2 샤프트를 축으로 구름운동하는 제2 스페리컬 베어링과, 상기 자동차 상태정보를 제공받아 상기 제1 및 제2 스텝핑 모터의 동작을 제어하는 모터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 자동차 리어 스포일러를 제공한다.

바람직하게, 상기 제1 링크의 일측부에는 상기 제1 샤프트가 관통 결합되는 결합공이 마련되어 있고, 상기 제2 링크의 일측부에는 상기 제2 샤프트가 관통 결합되는 결합공이 마련되어 있고, 상기 제1 스페리컬 베어링은 상기 제1 링크의 일측부를 사이에 두고 상기 제1 샤프트의 상하부에 각각 하나씩 결합되어 상기 제1 링크를 상기 제1 샤프트에 고정하고, 상기 제2 스페리컬 베어링은 상기 제2 링크의 일측부를 사이에 두고 상기 제2 샤프트의 상하부에 각각 하나씩 결합되어 상기 제2 링크를 상기 제2 샤프트에 안정적으로 고정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 링크의 일측부에는 상기 제1 샤프트가 관통 결합되는 결합공이 마련되어 있고, 상기 제2 링크의 일측부에는 상기 제2 샤프트가 관통 결합되는 결합공이 마련되어 있고, 상기 제1 스페리컬 베어링은 상기 제1 링크의 일측부에 마련된 결합공의 내부에 결합되어 상기 제1 링크를 상기 제1 샤프트에 고정하고, 상기 제2 스페리컬 베어링은 상기 제2 링크의 일측부에 마련된 결합공의 내부에 결합되어 상기 제2 링크를 상기 제2 샤프트에 고정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 링크의 중심부를 상기 자동차 바디에 회동가능하도록 결합하는 제1 힌지 결합부와, 상기 제2 링크의 중심부를 상기 자동차 바디에 회동가능하도록 결합하는 제2 힌지 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 및 제2 스텝핑 모터는 상기 자동차 바디의 상부 내측 천장부 또는 상부 내측 모서리부에 장착되는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 모터 제어부는 자동차 시동전 상기 제1 및 제2 스텝핑 모터를 제어하여 상기 스포일러 윙이 상기 자동차 바디의 상부와 수평방향이 되도록 위치된 상태에서, 자동차 시동후 상기 자동차 바디의 상부를 기준으로 상기 스포일러 윙의 경사각이 2~5°되도록 상기 스포일러 윙을 상승시킨 후, 자동차의 주행속도가 120Km/h 도달하면 자동차 주행속도에 대응하여 선형적으로 상기 스포일러 윙의 경사각이 80°까지 상기 스포일러 윙을 상승시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 모터 제어부는 자동차 주행속도에 대응하여 상기 제1 및 제2 스텝핑 모터를 제어하여 상기 스포일러 윙이 상승된 상태에서 자동차의 브레이크 동작이 수행되면, 상기 스포일러 윙의 경사각이 최대치인 80°되도록 상승시킨 후 자동차의 주행속도의 감소에 따라 선형적으로 상기 스포일러 윙의 경사각을 하강시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 자동차 바디의 내부에 전자 제어 장치로부터 제공되는 자동차 상태정보에 대응하여 스텝핑 모터와 스페리컬 베어링을 통해 스포일러 윙의 경사각을 실시간으로 조정하는 조정장치를 제공함으로써 구조가 단순화면서, 상기 자동차 상태정보에 대응하여 스포일러 윙의 경사각을 선형적으로 미세하게 조정 가능하고, 이를 통해 자동차의 주행속도에 비례하는 크기의 하향력을 발생시켜 자동차의 주행 안정성을 보다 효율적으로 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 속도 감응형 자동차 리어 스포일러를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 조정장치를 도시한 정면도.
도 3은 도 2에 도시된 조정장치를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예1에 따른 스포일러 윙의 경사각을 조정하는 구성을 도시한 블럭도.
도 5는 본 발명의 실시예2에 따른 속도 감응형 자동차 리어 스포일러를 도시한 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 조정장치를 도시한 정면도.
도 7은 도 6에 도시된 조정장치를 설명하기 위하여 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예3에 따른 속도 감응형 자동차 리어 스포일러를 도시한 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 조정장치를 도시한 정면도.
도 10은 도 9에 도시된 조정장치를 도시한 사시도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 속도 감응형 자동차 리어 스포일러를 설명하기 위하여 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조정장치를 설명하기 위하여 도시한 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 조정장치를 설명하기 위하여 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예1에 따른 속도 감응형 자동차 리어 스포일러는 스포일러 윙(10)과, 자동차 바디(1) 내부에 설치되어 자동차 내에 설치된 전자 제어 장치(2, 도 4참조)로부터 자동차 시동정보, 자동차의 브레이크 동작정보 및 자동차의 주행시 주행속도정보를 포함하는 자동차 상태정보를 제공받아 스포일러 윙(10)의 경사각을 선형적으로 조정하는 조정장치(20, 도 4참조)를 포함한다.

도 4는 본 발명의 실시예1에 따른 스포일러 윙의 경사각을 조정하는 구성을 도시한 블럭도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 조정장치(20)는 자동차 바디(1)의 내부에 설치되고, 상기 자동차 상태정보에 따라 스포일러 윙(10)의 경사각을 조정한다.

이러한 조정장치(20)는 서로 대칭 구조로 설치된 제1 및 제2 스텝핑 모터(21, 21'), 제1 및 제2 샤프트(22, 22'), 제1 및 제2 스페리컬 베어링(23, 23'), 제1 및 제2 링크(24, 24')를 포함하고, 전자 제어 장치(2)로부터 제공되는 자동차 상태정보에 대응하여 제1 및 제2 스텝핑 모터(21, 21')를 제어하는 모터 제어부(27)를 포함한다.

제1 및 제2 스텝핑 모터(21, 21')는 도 1과 같이, 제1 및 제2 샤프트(22, 22')를 수직방향으로 직선 운동시키는 리니어 스텝핑 모터(linear stepping motor)로서, 하나의 입력 펄스당 일정 각도만큼 로터가 회전하기 때문에 자동 제어가 용이하다.

이러한 제1 및 제2 스텝핑 모터(21, 21')는 서로 대칭 구조로 이격되어 서로 나란하도록 자동차 바디(1)의 상부 내측 천장에 장착되고, 모터 제어부(27)에 의해 제어되어 축결합된 제1 및 제2 샤프트(22, 22')를 수직방향으로 직선운동하게 된다.

제1 및 제2 샤프트(22, 22')는 제1 및 제2 스텝핑 모터(21, 21')에 축결합되어 제1 및 제2 스텝핑 모터(21, 21')의 직선운동과 연동하여 수직방향으로 직선운동한다.

제1 및 제2 스페리컬 베어링(23, 23')은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 각각 2개씩 제1 및 제2 샤프트(22, 22')에 상하로 결합되어 제1 및 제2 링크(24, 24')의 상하부를 제1 및 제2 샤프트(22, 22')에 안정적으로 고정한다. 이러한 제1 및 제2 스페리컬 베어링(23, 23')은 제1 및 제2 샤프트(22, 22')를 축으로 구름운동한다.

즉, 제1 스페리컬 베어링(23)은 도 2 및 도 3과 같이, 제1 링크(24)의 일측부를 상하로 고정하도록 제1 샤프트(22)에 결합되고, 제2 스페리컬 베어링(23')은 제2 링크(24')의 일측부를 상하로 고정하도록 제2 샤프트(22')에 결합된다. 이에 따라, 제1 링크(24)는 제1 스페리컬 베어링(23)을 통해 상하부가 안정적으로 제1 샤프트(22)에 결합되어 제1 샤프트(22)의 직선운동과 연동하여 수직방향으로 회동하고, 제2 링크(24')는 제2 스페리컬 베어링(23')를 통해 상하부가 안정적으로 제2 샤프트(22')에 결합되어 제2 샤프트(22')의 직선운동과 연동하여 수직방향으로 회동한다.

제1 및 제2 링크(24, 24')는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일측부가 자동차 바디(1)의 내부에서 제1 및 제2 샤프트(22, 22')에 회동가능하도록 체결되고, 타측부는 자동차 바디(1)의 외측으로 노출되어 스포일러 윙(10)의 내측 양측부에 체결된다.

도 1과 같이, 제1 스페리컬 베어링(23)에 의해 제1 샤프트(22)와 결합되는 제1 링크(24)의 일측부에는 결합공(24a)이 마련되어 제1 샤프트(22)가 관통 결합되고, 제1 링크(24)의 타측부는 볼트(26)를 통해 스포일러 윙(10)의 하부 일측부에 마련된 제1 체결커버(11)의 내측에 체결된다. 그리고, 제2 스페리컬 베어링(23')에 의해 제2 샤프트(22')와 결합되는 제2 링크(24')의 일측부에는 결합공(24a')이 마련되어 제2 샤프트(22')가 관통 결합되고, 제2 링크(24')의 타측부는 볼트(26')를 통해 스포일러 윙(10)의 하부 타측부에 마련된 제2 체결커버(11')의 내측에 체결된다.

제1 및 제2 링크(24, 24')는 일자형 바(bar) 형상으로 이루어지거나, 혹은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일측부와 타측부가 서로 나란한 방향으로 신장되고, 일측부와 타측부를 상호 연결하는 중앙부가 일측부와 타측부를 일정 각도로 연결하도록 절곡된 바 형상으로 이루어질 수 있다. 그러나, 본 발명에서 제1 및 제2 링크(24, 24')의 형상은 제한을 두지 않으며, 다양한 구조 및 형상으로 이루어질 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 링크(24, 24')의 중앙부는 제1 및 제2 힌지 결합부(25, 25')를 통해 자동차 바디(1)의 적어도 일측에 힌지결합된다. 이에 따라, 제1 및 제2 링크(24, 24')는 제1 및 제2 힌지 결합부(25, 25')를 중심축으로 제1 및 제2 샤프트(22, 22')의 직선운동과 연동하여 수직방향으로 시소 운동한다.

도 4와 같이, 본 발명에 따른 모터 제어부(27)는 자동차에 설치된 전자 제어 장치(2)로부터 상기 자동차 상태정보를 제공받아 제1 및 제2 스텝핑 모터(21, 21')의 동작을 제어한다.

전자 제어 장치(2)는 기본적으로 차량 메인 라인(버스)을 통해 자동차의 브레이크 동작 상태 정보 또는 주행 상태 정보를 제공받고, 상기 주행 상태 정보에서는 자동차의 주행에 따른 주행속도를 실시간으로 제공받아 모터 제어부(27)로 제공한다. 이러한 모터 제어부(27)는 전자 제어 장치(2) 내에 내장되어 있거나, 혹은 전자 제어 장치(2)와 독립적으로 모듈화되어 자동차의 적재적소에 설치될 수도 있다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예1에 따른 속도 감응형 자동차 리어 스포일러의 경사각 조정방법을 구체적으로 설명하기로 한다.

자동차가 시동전 미주행 상태(즉, 정지상태)인 경우에는 스포일러 윙(10)이 대략 자동차 바디(1)의 상면에 대하여 수평 상태로 유지된다. 이런 상태에서, 자동차에 시동이 걸리면, 모터 제어부(27)는 전자 제어 장치(2)로부터 차량 상태 정보를 제공받고, 상기 차량 상태 정보에 대응하여 제1 및 제2 스텝핑 모터(21, 21')를 통해 제1 및 제2 샤프트(22, 22')를 직선운동시켜 자동차 바디(1), 예를 들면 자동차 트렁크의 상부를 기준으로 스포일러 윙(10)의 경사각이 2~5°되도록 스포일러 윙(10)을 상승시킨다.

이후, 자동차의 주행속도가 120Km/h 도달하면, 모터 제어부(27)는 전자 제어 장치(2)로부터 차량 상태 정보, 즉 자동차의 주행속도를 제공받고, 상기 자동차의 주행속도에 대응하여 제1 및 제2 스텝핑 모터(21, 21')를 통해 제1 및 제2 샤프트(22, 22')를 수직방향으로 하강시켜 스포일러 윙(10)을 선형적으로 상승시킨다. 이때, 조정장치(20)는 스포일러 윙(10)의 경사각이 자동차 바디(1)의 상면을 기준으로 80°까지 상승하도록 조정한다. 이에 따라, 스포일러 윙(10)의 전방 측부는 자동차 바디(1) 방향으로 하강하고, 후방 측부는 상승하게 된다. 결국 주행속도에 따라 증가하는 경사각으로 인해 하향력이 증대되어 버스의 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.

이후, 모터 제어부(27)에 의해 자동차의 주행속도에 대응하여 스포일러 윙(10)이 일정 경사각으로 상승된 상태에서 자동차의 브레이크 동작이 수행되면, 모터 제어부(27)는 전자 제어 장치(2)로부터 자동차 브레이크 동작 정보를 제공받고, 상기 자동차 브레이크 동작에 대응하여 제1 및 제2 스텝핑 모터(21, 21')를 통해 스포일러 윙(10)을 선형적으로 상승시켜 최대치인 80°정도로 상승하도록 조정한다.

도 5는 본 발명의 실시예2에 따른 속도 감응형 자동차 리어 스포일러를 설명하기 위하여 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 조정장치를 설명하기 위하여 도시한 정면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 조정장치를 설명하기 위하여 도시한 사시도이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예2에 따른 속도 감응형 자동차 리어 스포일러는 실시예1에 따른 자동차 리어 스포일러와 마찬가지로 스포일러 윙(10)과, 스포일러 윙(10)을 전자 제어 장치(2, 도 4참조)로부터 자동차 상태정보를 제공받아 스포일러 윙(10)의 경사각을 선형적으로 조정하는 조정장치(30)를 포함한다.

본 발명의 실시예2에 따른 조정장치(30)는 도 5 내지 도 7과 같이, 실시예1에 따른 조정장치(20)와 마찬가지로, 제1 및 제2 스텝핑 모터(31, 31'), 제1 및 제2 샤프트(32, 32'), 제1 및 제2 스페리컬 베어링(33, 33'), 제1 및 제2 링크(34, 34'), 제1 및 제2 힌지 결합부(35, 35'), 볼트(36, 36'), 모터 제어부(도시되지 않음)를 포함한다.

다만, 본 발명의 실시예2에 따른 조정장치(30)는 제1 및 제2 스페리컬 베어링(33, 33')의 결합 구조에 있어서 실시예1에 따른 조정장치(20)와 다른 결합 구조를 갖는다. 그리고, 제1 및 제2 스페리컬 베어링(33, 33')을 제외한 다른 구성들, 즉 제1 및 제2 스텝핑 모터(31, 31'), 제1 및 제2 샤프트(32, 32'), 제1 및 제2 링크(34, 34')는 실시예1에 따른 조정장치(20)와 동일 구성으로 이루어짐에 따라 동일 구성에 대한 구체적인 설명은 실시예1을 통해 전술한 내용으로 대신하기로 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예1에 따른 제1 및 제2 스페리컬 베어링(23, 23')은 각각 2개씩 제1 및 제2 샤프트(22, 22')에 상하로 결합되어 제1 및 제2 링크(24, 24')의 일측부 상하부를 제1 및 제2 샤프트(22, 22')에 고정하는데 반해, 본 발명의 실시예2에 따른 제1 및 제2 스페리컬 베어링(33, 33')은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 각각 1개씩 제1 및 제2 링크(34, 34')의 일측부에 제1 및 제2 샤프트(22, 22')과 관통 결합되는 결합공(34a, 34a')의 내부에 결합되어 제1 및 제2 링크(24, 24')의 일측부를 제1 및 제2 샤프트(22, 22')에 고정한다.

이와 같이, 본 발명의 실시예2에서는 제1 및 제2 스페리컬 베어링(33, 33')을 각각 1개씩만 설치하여 제1 및 제2 링크(34, 34')의 일측부를 제1 및 제2 샤프트(22, 22')에 고정함에 따라 실시예1에 비해 구조를 단순화하고 비용을 절감할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예3에 따른 속도 감응형 자동차 리어 스포일러를 설명하기 위하여 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 조정장치를 설명하기 위하여 도시한 정면도이고, 도 10은 도 9에 도시된 조정장치를 설명하기 위하여 도시한 사시도이다.

도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예3에 따른 속도 감응형 자동차 리어 스포일러는 실시예2와 마찬가지로 스포일러 윙(10)과, 조정장치(40)를 포함하고, 조정장치(40)는 제1 및 제2 스텝핑 모터(41, 41'), 제1 및 제2 샤프트(42, 42'), 제1 및 제2 스페리컬 베어링(43, 43'), 제1 및 제2 링크(44, 44')를 포함하고, 볼트(15, 15'), 그리고 도시되지 않은 제1 및 제2 힌지 결합부, 모터 제어부를 포함한다.

다만, 본 발명의 실시예3에 따른 조정장치(40)는 제1 및 제2 스텝핑 모터(41, 41')의 설치되는 위치에 있어서 실시예2에 따른 조정장치(30)와 차이가 있다. 즉, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 실시예2에 따른 조정장치(30)의 제1 및 제2 스텝핑 모터(31, 31')는 자동차 바디(1)의 상부 내측 천정부에 장착되는데 반해, 실시예3에 따른 조정장치(40)의 제1 및 제2 스텝핑 모터(41, 41')는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 자동차 바디(1)의 상부 내측 모서리부에 사선으로 설치된다.

이에 따라, 제1 및 제2 링크(44, 44')의 일측부는 제1 및 제2 스텝핑 모터(41, 41')와 축결합되는 제1 및 제2 샤프트(42, 42')와 결합되기 위해 자동차 바디(1)의 상부 내측 천정부에 대해 사선 방향으로 하향 절곡, 즉 자동차 바디(1)의 상부 내측 모서리부와 나란한 방향으로 절곡되어 제1 및 제2 샤프트(42, 42')에 고정된다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예들에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예들의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 자동차 바디
2 : 전자 제어 장치
10 : 스포일러 윙
11 : 제1 체결커버
11' : 제2 체결커버
20, 30, 40 : 조정장치
21, 31, 41 : 제1 스텝핑 모터
21', 31', 41' : 제2 스텝핑 모터
22, 32, 42 : 제1 샤프트
22', 32' , 42' : 제2 샤프트
23, 33, 43 : 제1 스페리컬 베어링
23', 33', 43' : 제2 스페리컬 베어링
24, 34, 44 : 제1 링크
24', 34', 44' : 제2 링크
25, 35 : 제1 힌지 결합부
25', 35' : 제2 힌지 결합부
26, 26', 36, 36', 45, 45' : 볼트
27 : 모터 제어부

Claims

스포일러 윙: 및
전자 제어 장치로부터 자동차 시동정보, 자동차의 브레이크 동작정보 및 자동차의 주행시 주행속도정보를 포함하는 자동차 상태정보를 제공받고, 상기 자동차 상태정보에 따라 상기 스포일러 윙의 경사각을 선형적으로 조정하는 조정장치; 를 포함하되,
상기 조정장치는,
서로 대칭 구조로 자동차 바디의 상부 내측 양측부에 장착된 제1 및 제2 스텝핑 모터;
상기 제1 스텝핑 모터에 축결합되어 수직방향으로 선형적으로 직선운동하는 제1 샤프트;
상기 제2 스텝핑 모터에 축결합되어 수직방향으로 선형적으로 직선운동하는 제2 샤프트;
일측부는 상기 자동차 바디의 내부에서 상기 제1 샤프트에 회동가능하도록 체결되고, 타측부는 상기 자동차 바디의 외측으로 노출되어 상기 스포일러 윙의 하부 일측부에 체결되어 상기 제1 스텝핑 모터의 직선운동과 연동하여 수직방향으로 회동하는 제1 링크;
일측부는 상기 자동차 바디의 내부에서 상기 제2 샤프트에 회동가능하도록 체결되고, 타측부는 상기 자동차 바디의 외측으로 노출되어 상기 스포일러 윙의 하부 타측부에 체결되어 상기 제2 스텝핑 모터의 직선운동과 연동하여 수직방향으로 회동하는 제2 링크;
상기 제1 링크를 상기 제1 샤프트에 고정하되, 상기 제1 링크가 상기 제1 샤프트의 직선운동과 연동하여 수직방향으로 회동가능하도록 상기 제1 샤프트를 축으로 구름운동하는 제1 스페리컬 베어링;
상기 제2 링크를 상기 제2 샤프트에 고정하되, 상기 제2 링크가 상기 제2 샤프트의 직선운동과 연동하여 수직방향으로 회동가능하도록 상기 제2 샤프트를 축으로 구름운동하는 제2 스페리컬 베어링; 및
상기 자동차 상태정보를 제공받아 상기 제1 및 제2 스텝핑 모터의 동작을 제어하는 모터 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 자동차 리어 스포일러.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 링크의 일측부에는 상기 제1 샤프트가 관통 결합되는 결합공이 마련되어 있고, 상기 제2 링크의 일측부에는 상기 제2 샤프트가 관통 결합되는 결합공이 마련되어 있고, 상기 제1 스페리컬 베어링은 상기 제1 링크의 일측부를 사이에 두고 상기 제1 샤프트의 상하부에 각각 하나씩 결합되어 상기 제1 링크를 상기 제1 샤프트에 고정하고, 상기 제2 스페리컬 베어링은 상기 제2 링크의 일측부를 사이에 두고 상기 제2 샤프트의 상하부에 각각 하나씩 결합되어 상기 제2 링크를 상기 제2 샤프트에 안정적으로 고정하는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 자동차 리어 스포일러.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 링크의 일측부에는 상기 제1 샤프트가 관통 결합되는 결합공이 마련되어 있고, 상기 제2 링크의 일측부에는 상기 제2 샤프트가 관통 결합되는 결합공이 마련되어 있고, 상기 제1 스페리컬 베어링은 상기 제1 링크의 일측부에 마련된 결합공의 내부에 결합되어 상기 제1 링크를 상기 제1 샤프트에 고정하고, 상기 제2 스페리컬 베어링은 상기 제2 링크의 일측부에 마련된 결합공의 내부에 결합되어 상기 제2 링크를 상기 제2 샤프트에 고정하는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 자동차 리어 스포일러.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제1 링크의 중심부를 상기 자동차 바디에 회동가능하도록 결합하는 제1 힌지 결합부; 및
상기 제2 링크의 중심부를 상기 자동차 바디에 회동가능하도록 결합하는 제2 힌지 결합부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 자동차 리어 스포일러.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 스텝핑 모터는 상기 자동차 바디의 상부 내측 천장부 또는 상부 내측 모서리부에 장착되는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 자동차 리어 스포일러.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 모터 제어부는 자동차 시동전 상기 제1 및 제2 스텝핑 모터를 제어하여 상기 스포일러 윙이 상기 자동차 바디의 상부와 수평방향이 되도록 위치된 상태에서, 자동차 시동후 상기 자동차 바디의 상부를 기준으로 상기 스포일러 윙의 경사각이 2~5°되도록 상기 스포일러 윙을 상승시킨 후, 자동차의 주행속도가 120Km/h 도달하면 자동차 주행속도에 대응하여 선형적으로 상기 스포일러 윙의 경사각이 80°까지 상기 스포일러 윙을 상승시키는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 자동차 리어 스포일러.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 모터 제어부는 자동차 주행속도에 대응하여 상기 제1 및 제2 스텝핑 모터를 제어하여 상기 스포일러 윙이 상승된 상태에서 자동차의 브레이크 동작이 수행되면, 상기 스포일러 윙의 경사각이 최대치인 80°가 되도록 상승시킨 후 자동차의 주행속도의 감소에 따라 선형적으로 상기 스포일러 윙의 경사각을 하강시키는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 자동차 리어 스포일러.