KR101526735B1 - 차량용 리어범퍼 스포일러 장치 - Google Patents

차량용 리어범퍼 스포일러 장치 Download PDF

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KR101526735B1
KR101526735B1 KR1020130155490A KR20130155490A KR101526735B1 KR 101526735 B1 KR101526735 B1 KR 101526735B1 KR 1020130155490 A KR1020130155490 A KR 1020130155490A KR 20130155490 A KR20130155490 A KR 20130155490A KR 101526735 B1 KR101526735 B1 KR 101526735B1
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spoiler
panel
rod
guide
rear bumper
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KR1020130155490A
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이승목
김현경
차동은
정필중
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 리어범퍼 스포일러 장치에 관한 것으로, 차량 정지 및 저속주행 상태에서는 스포일러 패널(14)이 리어범퍼의 기능을 수행하다가 고속주행 상태에서는 리어범퍼(13)로부터 돌출되어서 스포일러 기능을 수행할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 리어범퍼 스포일러 장치{SPOILER APPARATUS OF REAR BUMP FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 리어범퍼 스포일러 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차속에 연동해서 돌출양이 능동적으로 가변되는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치에 관한 기술이다.
차량 주행시 차속이 증가할수록 차체는 위로 떠오르는 성질이 있는 바, 이럴 경우 타이어의 접지력이 약해지게 됨으로써 주행 안정성이 나빠지게 되고, 또한 차량 속도도 증가하는데에 한계가 있게 된다.
이를 예방하기 위해 차체를 밑으로 누르기 위한 부착물이 필요한 바, 이의부착물에 해당하는 것이 스포일러이며, 통상적으로 공기의 흐름을 변화시키는 작용을 함에 따라 에어 스포일러라고도 불린다.
상기 스포일러는 차량의 전단에 설치하는 노즈 스포일러, 루프에 설치하는 루프 스포일러, 후단에 설치하는 테일 스포일러 등이 있는 바, 도 1에는 리어범퍼 페이스(1)의 하부에 볼트(2)를 매개로 설치된 고정식 리어스포일러(3)의 구성이 도시되어 있다.
그런데, 상기와 같은 고정식 스포일러들은 저속 주행시에 소음을 유발하는 단점이 있고, 특히 차량의 지상고를 낮추는 원인이 됨으로써 노면 장애물과의 접촉시 파손 및 손상이 발생하는 단점이 있다.
이를 예방하기 위해, 스포일러를 차체의 위쪽으로 상향 장착하거나 또는 후방으로 연장 장착하는 것도 있으나, 이 경우에도 차량 제원상의 한계로 장착이 쉽지 않은 단점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
일본공개특허공보 특개2006-219074호
본 발명은, 차량 정지 및 저속주행 상태에서는 리어범퍼의 기능을 수행하고, 고속주행 상태에서는 리어범퍼로부터 돌출되어서 스포일러 기능을 수행하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 차속에 따라 리어범퍼로부터 돌출되는 양이 능동적으로 가변해서 차속에 따라 차량의 공력 성능을 최적의 상태로 개선할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 리어범퍼 스포일러 장치는, 리어백빔을 관통해서 전후방향으로 이동 가능하게 설치된 스포일러 로드; 및 상기 스포일러 로드의 후방 단부와 결합된 것으로 상기 스포일러 로드의 후방 이동시에 리어범퍼로부터 분리되면서 후방으로 돌출되는 스포일러 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스포일러 로드의 전후방향 이동을 위해 상기 스포일러 로드에 동력전달이 가능하도록 연결된 구동부; 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부로 차속과 관련된 입력신호를 전달하는 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스포일러 패널이 상기 리어범퍼로부터 분리되면서 후방으로 돌출될 때에 상기 리어범퍼와 상기 스포일러 패널사이의 개구부를 밀폐시킬 수 있도록 상기 리어범퍼와 상기 스포일러 패널에 연결되게 설치된 차폐패널을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차폐패널은 상기 스포일러 패널의 후방 돌출양에 따라 길이가 가변되는 벨로우즈패널인 것을 특징으로 한다.
상기 리어범퍼의 하단과 상기 스포일러 패널의 하단을 연결하는 하측의 차폐패널은 상기 스포일러 패널이 후방으로 돌출되었을 때 외부와의 연결을 차단해서 외부 공기 및 이물질의 유입을 방지할 수 있는 밀폐용 차폐패널인 것을 특징으로 한다.
상기 스포일러 패널의 상단과 상기 리어범퍼를 연결하는 상측의 차폐패널에는 상기 스포일러 패널이 후방으로 돌출되었을 때 상기 리어범퍼내의 공기를 외부로 배출할 수 있는 다수개의 연결통로가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 스포일러 패널이 후방으로 돌출될 때에 지상고가 낮아지는 것을 방지할 수 있도록 위쪽으로 상승되면서 돌출되는 것을 특징으로 한다.
상기 스포일러 패널의 후방 상승 돌출을 위해 상기 스포일러 로드에는 하측으로 돌출된 가이드돌기가 구비되고; 상기 스포일러 로드가 관통하도록 상기 리어백빔에 형성된 관통구멍에는 상기 가이드돌기와 접촉해서 상기 가이드돌기의 이동을 상승되게 안내하는 가이드플랜지가 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 리어백빔에 형성된 관통구멍은 상기 스포일러 로드의 후방 상승 이동을 위해 상기 스포일러 로드의 두께(T1)보다 더 큰 높이(H1)를 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 스포일러 로드의 후방 이동시에 상기 가이드플랜지와 접촉하는 상기 가이드돌기의 일면은 상기 스포일러 로드의 원활한 후방 상승 이동을 위해 경사면으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 스포일러 로드와 상기 리어백빔에는 상기 스포일러 로드의 안정적인 후방 상승 이동을 추가로 가이드하는 보조가이드장치가 더 구비되는데; 상기 보조가이드장치는 상기 리어백빔에 결합된 백빔브라켓; 상기 백빔브라켓에 결합되고 상기 스포일러 로드의 후방 상승 이동 궤적을 따라 가이드슬롯이 형성된 가이드브라켓; 상기 가이드슬롯을 따라 이동 가능하도록 상기 가이드슬롯을 관통해서 설치된 롤러축; 및 상기 스포일러 로드에 일단이 결합되고 상기 롤러축이 타단에 회전 가능하도록 결합된 롤러축브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드슬롯은 전후방향으로 연장된 직선구간; 및 상기 직선구간에서 상기 가이드돌기의 경사면과 동일 경사각으로 연장된 경사구간으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 리어백빔의 전방쪽에 위치한 백패널에는 후방으로 돌출되면서 후방으로 개구된 가이드박스가 고정 설치되고; 상기 가이드박스에 상기 스포일러 로드의 전방부가 삽입되어서 상기 스포일러 로드의 안정적인 후방 이동을 추가로 더 가이드하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 차량용 리어범퍼 스포일러 장치는 일정속도 이하의 차속에서는 리어범퍼와 동일한 표면을 유지해서 리어범퍼의 기능을 수행하고 일정속도 이상의 차속에서는 상기 리어범퍼로부터 돌출되어서 스포일러 기능을 수행하는 스포일러 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스포일러 패널의 돌출량은 차속에 따라 가변되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 차량 정지 및 저속주행 상태에서는 스포일러 패널이 리어범퍼의 기능을 수행하다가 고속주행 상태에서는 리어범퍼로부터 돌출되어서 스포일러 기능을 수행하게 되며, 더 나아가 스포일러 패널의 후방 돌출양이 차속에 따라 능동적으로 가변됨으로써, 차속에 따라 최적의 공력 성능을 발휘할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 리어 스포일러를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 리어범퍼 스포일러 장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 리어범퍼 스포일러 장치를 설명하기 위한 단면도로서 작동 전 상태의 도면,
도 4는 본 발명에 따른 리어범퍼 스포일러 장치가 작동된 상태의 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 리어범퍼 스포일러 장치에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 차량용 리어범퍼 스포일러 장치는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 리어백빔(11)을 관통해서 전후방향으로 이동 가능하게 설치된 스포일러 로드(12); 및 상기 스포일러 로드(12)의 후방 단부와 결합된 것으로 상기 스포일러 로드(12)의 후방 이동시에 리어범퍼(13)로부터 분리되면서 후방으로 돌출되는 스포일러 패널(14);을 포함하는 구성이다.
또한, 본 발명에 따른 리어범퍼 스포일러 장치는 차속에 따라 스포일러 패널(14)의 후방 돌출양이 능동적으로 가변되는 것으로, 이를 위해 본 발명은 상기 스포일러 로드(12)의 전후방향 이동을 위해 상기 스포일러 로드(12)에 동력전달이 가능하도록 연결된 구동부(15); 상기 구동부(15)의 구동을 제어하는 제어부(16); 및 상기 제어부(16)로 차속과 관련된 입력신호를 전달하는 입력부(17)를 더 포함한다.
여기서, 상기 구동부(15)는 제어부(16)의 제어에 의해 구동되는 모터, 모터의 동력을 상기 스포일러 로드(12)에 전달하는 랙(rack) 및 피니언(pinion)기어 등과 같은 기계적인 장치들로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 입력부(17)는 차속센서 및 필요시 스위치 등과 같은 신호 입력장치들로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 장치는 상기 스포일러 패널(14)이 상기 리어범퍼(13)로부터 분리되면서 후방으로 돌출될 때에 상기 리어범퍼(13)와 상기 스포일러 패널(14)사이의 개구부를 밀폐시킬 수 있도록 상기 리어범퍼(13)와 상기 스포일러 패널(14)에 연결되게 설치된 차폐패널(18)을 더 포함하는 구성인 바, 상기 차폐패널(18)은 상기 스포일러 패널(14)의 후방 돌출양에 따라 길이가 늘어났다가 줄어들 수 있도록 가변되는 벨로우즈(bellows)패널이거나 또는 길이 가변이 가능한 탄성부재인 것이 바람직하다.
한편, 상기 리어범퍼(13)의 하단과 상기 스포일러 패널(14)의 하단을 연결하는 하측의 차폐패널(18)은 상기 스포일러 패널(14)이 후방으로 돌출되었을 때 외부와의 연결을 차단해서 외부 공기 및 이물질의 유입을 방지할 수 있는 밀폐용 차폐패널인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 스포일러 패널(14)의 상단과 상기 리어범퍼(13)를 연결하는 상측의 차폐패널(18)에는 상기 스포일러 패널(14)이 후방으로 돌출되었을 때 상기 리어범퍼(13)내의 공기를 외부로 배출할 수 있도록 다수개의 연결통로(18a)가 형성된 구조이다.
또한, 본 발명은 상기 스포일러 패널(14)이 후방으로 돌출될 때에 차량의 지상고가 낮아지는 것을 방지할 수 있도록 상기 스포일러 패널(14)은 위쪽으로 상승되면서 후방 돌출되는 구조가 바람직하다.
이를 위해, 상기 스포일러 로드(12)에는 하측으로 돌출된 가이드돌기(19)가 구비되고, 상기 스포일러 로드(12)가 관통하도록 상기 리어백빔(11)에 형성된 관통구멍(11a)에는 상기 가이드돌기(19)와 접촉해서 상기 가이드돌기(19)의 이동을 상승되게 안내하는 경사진 가이드플랜지(20)가 결합된다.
상기 리어백빔(11)에 형성된 관통구멍(11a)은 상기 스포일러 로드(12)의 후방 상승 이동을 위해 상기 스포일러 로드(12)의 두께(T1)보다 더 큰 높이(H1)를 갖도록 형성된 것이 바람직하다.
상기 스포일러 로드(12)의 후방 이동시에 상기 가이드플랜지(20)와 접촉하는 상기 가이드돌기(19)의 일면은 상기 스포일러 로드(12)의 원활한 후방 상승 이동을 위해 소정각도로 전방으로 하향되게 경사진 경사면(19a)으로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 다른 장치는 상기 스포일러 로드(12)와 상기 리어백빔(11)에는 상기 스포일러 로드(12)의 안정적인 후방 상승 이동을 추가로 가이드하는 보조가이드장치가 더 구비된다.
여기서, 상기 보조가이드장치는 상기 리어백빔(11)에 결합된 백빔브라켓(21); 상기 백빔브라켓(21)에 결합되고 상기 스포일러 로드(12)의 후방 상승 이동 궤적을 따라 가이드슬롯(22)이 형성된 가이드브라켓(23); 상기 가이드슬롯(22)을 따라 이동 가능하도록 상기 가이드슬롯(22)을 관통해서 설치된 롤러축(24); 및 상기 스포일러 로드(12)에 일단이 결합되고 상기 롤러축(24)이 타단에 회전 가능하도록 결합된 롤러축브라켓(25)을 포함하는 구성이다.
상기 보조가이드장치는 상기 스포일러 로드(12)에 결합된 가이드롤러(19)보다 더 전방쪽에 위치하도록 설치된다.
한편, 상기 가이드슬롯(22)은 전후방향으로 연장된 직선구간(22a); 및 상기 직선구간(22a)에서 상기 가이드돌기(19)의 경사면(19a)과 동일 경사각으로 연장된 경사구간(22b)으로 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 장치는 상기 리어백빔(11)의 전방쪽에 위치한 백패널(26)에는 후방으로 돌출되면서 후방으로 개구된 가이드박스(27)가 고정 설치되고; 상기 가이드박스(27)에 상기 스포일러 로드(12)의 전방부가 삽입되어서 상기 스포일러 로드(12)의 안정적인 후방 이동을 추가로 더 가이드하는 구성을 갖는다.
이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 리어범퍼 스포일러 장치가 작동하지 않는 상태로, 이때의 차량은 정차 중이거나 또는 저속 주행상태이다.
도 3의 상태에서 차량 속도가 일정속도 이상으로 증가하게 되면, 입력부(17)의 신호를 전달받은 제어부(16)의 제어에 의해 구동부(15)가 구동하게 되고, 상기 구동부(15)의 구동력은 스포일러 로드(12)로 전달된다.
그러면, 상기 스포일러 로드(12)는 도 4와 같이 후방으로 이동하게 되고, 스포일러 로드(12)이 후방 이동에 의해 스포일러 패널(14)은 리어범퍼(13)와 분리되면서 후방으로 돌출된다.
또한, 후방으로 돌출되는 스포일러 패널(14)은 가이드돌기(19)와 가이드플랜지(20) 그리고 롤러축(24)과 가이드슬릿(22)의 구조에 의해 스포일러 로드(12)가 후방 상승 이동을 하게 됨에 따라 스포일러 패널(14)도 후방 돌출되면서 동시에 일정 높이로 상승하게 된다.
상기와 같은 스포일러 패널(14)의 상승 이동에 의해 차량의 지상고가 낮아지는 단점을 없앨 수 있게 됨으로써, 스포일러 패널(14)이 노면에 있는 장애물과 접촉하는 현상도 예방할 수 있게 된다.
또한, 후방으로 돌출된 스포일러 패널(14)과 리어범퍼(13)사이에는 차폐패널(18)이 공간을 밀폐시키게 되는 바, 이를 통해 공력 성능을 한층 더 증대시킬 수 있게 되고, 더 나아가 외부의 이물질 침입도 차단할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 스포일러 패널(14)의 후방 돌출양이 차속에 연동해서 가변되는 구성으로, 이를 통해 차속에 따라 최적의 공력 성능을 발휘할 수 있는 장점도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 차량 정지 및 저속주행 상태에서는 스포일러 패널(14)이 리어범퍼의 기능을 수행하다가 고속주행 상태에서는 리어범퍼(13)로부터 돌출되어서 스포일러 기능을 수행하게 되며, 더 나아가 스포일러 패널(14)의 후방 돌출양이 차속에 따라 능동적으로 가변되는 구성으로, 이를 통해 본 발명에 따른 실시예는 차속에 따라 최적의 공력 성능을 발휘할 수 있는 장점이 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 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
11 - 리어백빔 12 - 스포일러 로드
13 - 리어범퍼 14 - 스포일러 패널
15 - 구동부 16 - 제어부
17 - 입력부 18 - 차폐패널

Claims (15)

  1. 리어백빔을 관통해서 전후방향으로 이동 가능하게 설치된 스포일러 로드; 및
    상기 스포일러 로드의 후방 단부와 결합된 것으로 상기 스포일러 로드의 후방 이동시에 리어범퍼로부터 분리되면서 후방으로 돌출되는 스포일러 패널을 포함하고;
    상기 스포일러 패널의 후방 상승 돌출을 위해 상기 스포일러 로드에는 하측으로 돌출된 가이드돌기가 구비되고;
    상기 스포일러 로드가 관통하도록 상기 리어백빔에 형성된 관통구멍에는 상기 가이드돌기와 접촉해서 상기 가이드돌기의 이동을 상승되게 안내하는 가이드플랜지가 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스포일러 로드의 전후방향 이동을 위해 상기 스포일러 로드에 동력전달이 가능하도록 연결된 구동부;
    상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부로 차속과 관련된 입력신호를 전달하는 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스포일러 패널이 상기 리어범퍼로부터 분리되면서 후방으로 돌출될 때에 상기 리어범퍼와 상기 스포일러 패널사이의 개구부를 가릴 수 있도록 상기 리어범퍼와 상기 스포일러 패널에 연결되게 설치된 차폐패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 차폐패널은 상기 스포일러 패널의 후방 돌출양에 따라 길이가 가변되는 벨로우즈패널인 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 리어범퍼의 하단과 상기 스포일러 패널의 하단을 연결하는 하측의 차폐패널은 상기 스포일러 패널이 후방으로 돌출되었을 때 외부와의 연결을 차단해서 외부 공기 및 이물질의 유입을 방지할 수 있는 밀폐용 차폐패널인 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 스포일러 패널의 상단과 상기 리어범퍼를 연결하는 상측의 차폐패널에는 상기 스포일러 패널이 후방으로 돌출되었을 때 상기 리어범퍼내의 공기를 외부로 배출할 수 있는 다수개의 연결통로가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 스포일러 패널이 후방으로 돌출될 때에 지상고가 낮아지는 것을 방지할 수 있도록 위쪽으로 상승되면서 돌출되는 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 리어백빔에 형성된 관통구멍은 상기 스포일러 로드의 후방 상승 이동을 위해 상기 스포일러 로드의 두께(T1)보다 더 큰 높이(H1)를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 스포일러 로드의 후방 이동시에 상기 가이드플랜지와 접촉하는 상기 가이드돌기의 일면은 상기 스포일러 로드의 원활한 후방 상승 이동을 위해 경사면으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 스포일러 로드와 상기 리어백빔에는 상기 스포일러 로드의 안정적인 후방 상승 이동을 추가로 가이드하는 보조가이드장치가 더 구비되는데;
    상기 보조가이드장치는 상기 리어백빔에 결합된 백빔브라켓;
    상기 백빔브라켓에 결합되고 상기 스포일러 로드의 후방 상승 이동 궤적을 따라 가이드슬롯이 형성된 가이드브라켓;
    상기 가이드슬롯을 따라 이동 가능하도록 상기 가이드슬롯을 관통해서 설치된 롤러축; 및
    상기 스포일러 로드에 일단이 결합되고 상기 롤러축이 타단에 회전 가능하도록 결합된 롤러축브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 가이드슬롯은 전후방향으로 연장된 직선구간; 및
    상기 직선구간에서 상기 가이드돌기의 경사면과 동일 경사각으로 연장된 경사구간으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 리어백빔의 전방쪽에 위치한 백패널에는 후방으로 돌출되면서 후방으로 개구된 가이드박스가 고정 설치되고;
    상기 가이드박스에 상기 스포일러 로드의 전방부가 삽입되어서 상기 스포일러 로드의 안정적인 후방 이동을 추가로 더 가이드하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  14. 일정속도 이하의 차속에서는 리어범퍼와 동일한 표면을 유지해서 리어범퍼의 기능을 수행하고 일정속도 이상의 차속에서는 상기 리어범퍼로부터 돌출되어서 스포일러 기능을 수행하는 스포일러 패널;을 포함하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 스포일러 패널의 돌출량은 차속에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 스포일러 장치.
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