KR102231905B1 - 다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 주행 시 바퀴에 의해 다운포스(down force)가 인가되어 고속 주행 안정성을 향상시키기 위해, 제1바퀴부(100); 제2바퀴부(200); 상기 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)를 밀착시키거나 이격시키면서, 회전가능하게 축 결합시키는 이격실린더축부(300); 스포일러윙부축(460)에 의해 상기 이격실린더축부(300)의 외주면에 상기 이격실린더축부(300)가 회전될 수 있도록 축 결합되며 상기 제1바퀴부(100)와 상기 제2바퀴부(200)가 형성하는 내부 공간에 장착되어, 차량의 주행시 발생하는 공기흐름에 의해 상기 제1바퀴부(100) 및 제2바퀴부(200)에 다운포스를 인가하는 스포일러윙부(400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴를 제공한다.

Description

다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴{Vehicle wheel assembly having a function of down forcing}

본 발명은 차량용 바퀴에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 주행 시 바퀴에 의해 다운포스(down force)가 인가되어 고속 주행 안정성을 향상시키는 다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴에 관한 것이다.

고속주행에 있어 공기역학을 이용해 차량을 노면에 억압 하향하는 힘을 주게 되는데 이를 통해 다운포스가 증가함으로써 고속 안정성이 향상된다. 주로 차체에 있는 스포일러를 이용하게 되며 직진운동을 방해하지 않고 차체를 누를 수 있는 형상과 위치가 다양해 이에 대한 연구가 지속되고 있다.

유체역학의 개념에서 비롯된 다운포스의 이론은 공기의 흐름 속도에 따른 압력 차이에 의해 발생하는 양력의 원리를 응용한 것으로 최초의 사용은 비행기 기체를 공기 중에 띄우기 위한 방법으로 사용되었다. 비행기의 날개의 단면은 상측과 하측의 단면적 길이를 다르게 함으로써 공기의 유속을 조절하여 압력 차이를 발생시킨다. 날개의 상측은 하측에 대비하여 유속이 느리게 흘러감으로써 저압의 현상이 나타나게 되고 기압의 평형 원리에 따라 하측의 고기압은 상측의 저기압으로 이동하려는 성질을 지닌다. 이때 날개의 구조를 기압이 밀어내는 현상을 이용하여 기체를 띄우는 기술이 비행기의 원리이다. 그것을 양력이라 칭한다.

차량의 경우 레이싱카로부터 시작해 요즘은 널리 활용되고 있는 스포일러(Rear Wing)의 경우는 비행기의 양력의 원리를 반대로 적용하여 고속 주행 시 차체에 발생하는 양력에 의해 약해지는 접지 능력을 극대화하는 원리를 갖고 있다. 비행기 날개 단면의 설계와 반대로 날개 상부의 압력을 증가시킴으로써 지면으로 향하는 힘을 발생시키는 원리이다.

상술한 바와 같이 차량에 다운포스를 제공하기 위한 종래기술의 예로는 엔진룸의 저면에 하 방향으로 볼록한 형상의 언더커버를 차체의 횡 방향으로 설치한 대한민국 등록실용신안 제20-0181787호의 '자동차의 다운포스 장치', 고정윙에 회전윙을 회동 가능하게 장착하여 다운포스를 제공하는 대한민국 등록특허 제10-1423729호의 '속도 감응형 자동차 립스포일러' 등을 들 수 있다.

이와 같이, 종래기술의 경우 차체에 스포일러를 장착하여 다운포스를 제공하는 것에 의해 고속 주행 시의 주행 안정성을 제공하고 있으나, 바퀴의 구조를 개선하여 접지력을 향상시킴과 함께 차량에 다운포스를 제공하는 기술은 제공되지 못하고 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0181787호 대한민국 등록특허 제10-1423729호

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 일반 자동차, 레이싱 머신 또는 전기자동차를 포함하는 자동차의 공기역학 기술 중 하나인 다운포스의 범위를 차체로 한정하지 않고 바퀴로 확장하여 바퀴 자체의 회전 구동 시 바퀴 자체에서 다운포스를 제공하여 접지력을 높일 수 있도록 하는 다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는,

제1바퀴부(100);

제2바퀴부(200);

상기 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)를 밀착시키거나 이격시키면서, 회전가능하게 축 결합시키는 이격실린더축부(300); 및

스포일러윙부축(460)에 의해 상기 이격실린더축부(300)의 외주면에 상기 이격실린더축부(300)가 회전될 수 있도록 축 결합되며 상기 제1바퀴부(100)와 상기 제2바퀴부(200)가 형성하는 내부 공간에 장착되어, 차량의 주행시 발생하는 공기흐름에 의해 상기 제1바퀴부(100) 및 제2바퀴부(200)에 다운포스를 인가하는 스포일러윙부(400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴를 제공한다.

상기 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)는 각각,

타이어(110); 및

상기 타이어(110)의 내측면에 결합되는 림(121), 상기 림(121)의 내부 일측면의 영역에 디스크 상으로 형성되는 터보팬(140) 및 상기 터포팬(140)의 중심에 장착되어 상기 이격실린더축부(300)에 회전가능하게 축 결합되는 구동휠축(124)을 구비한 구동휠부(120);를 포함하여 구성되어,

상기 이격실린더축부(300)에 의해 서로 이격되거나 밀착되도록 상기 이격실린더축부(300)에 좌우 대칭 구조로 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)를 구성하는 상기 타이어(110)는,

관통되는 사이드윙홀(112)이 형성되어 상기 터보팬(140)이 형성된 면의 사이드월의 원주둘레에서 일정 각도 간격을 가지며 상기 구동휠부(120)의 중심축 방향으로 돌출되는 다수의 사이드윙(111)들을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 이격실린더축부(300)는,

외주면에 양측으로 좌우 대칭을 이루도록 다수의 나선형 사선홈(311)이 원주둘레를 따라 일정 각도 간격으로 형성되어, 상기 스포일러윙부(400)의 스포일러윙부축(460)에 축 결합되는 고정실린더(310); 및

상기 나선형 사선홈(311)들 각각에 삽입되는 다수의 이격구동핀(312)들이 외측면에 형성되어 상기 고정실린더(310)의 내부 양측에서 좌우 대칭을 이루도록 장착되어, 회전방향에 따라 상기 고정실린더(310)를 중심으로 좌우로 이격되거나 서로 밀착되도록 결합되는 한 쌍의 이동실린더(320);를 포함하여 구성되어,

상기 한 쌍의 이동실린더(320)가 회전되는 경우, 회전 방향에 따라 상기 이격구동핀(312)들에 의해 상기 고정실린더(310)의 내부에서 서로 이격되거나 밀착됨에 따라, 상기 제1바퀴부(110)와 상기 제2바퀴부(200)가 이격되거나 밀착되어 상기 스포일러윙부(400)를 개방하거나 폐쇄시키도록 구동되는 것을 특징으로 한다.

상기 이격실린더축부(300)는,

상기 고정실린더(310)의 외부로 노출된 단부의 중심에 상기 제1바퀴부(100)와 상기 제2바퀴부(200) 각각의 구동휠축(124)에 회전가능하게 축 결합되어 상기 이동실린더(320)를 회전시키는 허브리스모터(323)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스포일러윙부(400)는,

상기 이격실린더축부(300)가 회전되도록 상기 이격실린더축부(300)의 외주면에 축 결합되는 스포일러윙부축(460);

상기 스포일러윙부축(460)의 양단부에 다수의 측면공기유입홀(402)이 형성된 양측벽의 중심 내측면이 결합되고, 전면과 후면이 개방된 스포일러하우징(401); 및

상기 스포일러하우징(401)의 내부에서 일단부가 차량의 후방 측으로 갈수록 상 방향으로 굽어지는 형상으로 형성되는 다수의 스포일러윙(420)들;을 포함하여,

상기 측면공기유입홀(402)과 상기 스포일러하우징(401)의 개방된 전면을 통해 유입된 공기가 상기 다수의 스포일러윙(420)을 지나면서 상기 다수의 스포일러윙(420)들에 다운포스를 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따르는 다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴는, 주행 중 상기 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 서로 이격되어 종래의 타이어에 비해 지면에 대한 접지력을 향상시키며, 상기 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)의 이격에 의해 스포일러윙부(400)로 공기가 유입되어 스포일러윙부(400)의 내부에 형성된 다수의 스포일러윙(420)에 하 방향 양력을 가하는 것에 의해 바퀴(1)에 다운포스를 제공함으로써 주행안전성을 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 바퀴(1)의 정지상태의 정면도(a)와 주행 상태의 좌우 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 이격된 상태의 사시도(b)를 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 바퀴(1)의 정지상태의 사시도.
도 3은 도 1의 바퀴(1)에서 제2바퀴(200)의 타이어(110)를 제거한 상태의 바퀴(1)의 부분 사시도.
도 4는 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 이격된 상태의 바퀴(1)의 단면도.
도 5는 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)에 장착되는 이격실린더축부(300)의 정면도.
도 6은 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)를 이격시킨 상태의 이격실린더축부(300)의 정면도.
도 7은 스포일러하우징(400)이 드러나도록 제2바퀴부(200)를 제거한 상태의 바퀴(1)의 사시도.
도 8은 스포일러하우징(400)이 드러나도록 제2바퀴부(200)를 제거한 상태의 바퀴(1)의 측면도.
도 9는 주행 상태에서 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 이격된 상태에서 스포일러윙부(400)를 지나는 공기흐름(Aeroflow)을 나타내는 도면.
도 10은 스포일러윙부(400)의 스포일러윙(420)들에서의 공기흐름에 의한 압력 변화에 따른 다운포스가 가해지는 상태를 나타내는 도면.
도 11은 주행 상태에서 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 이격된 본 발명의 바퀴(1)의 터보팬(140)을 통해 유입된 공기의 공기흐름(Aeroflow)을 나타내는 도면.
도 12는 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 이격된 상태의 터보팬(140)에 의해 유입된 공기의 흐름을 나타내는 바퀴(1)의 평면 단면도.
도 13은 일반 바퀴에 장착된 타이어의 접지력을 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 바퀴(1)에 장착된 타이어(110)들의 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 밀착된 상태(a)와 이격된 상태(b)의 접지력을 나타내는 도면.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 바퀴(1)의 정지상태의 정면도(a)와 주행 상태의 좌우 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 이격된 상태의 사시도(b)를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 바퀴(1)의 정지상태의 사시도이며, 도 3은 도 1의 바퀴(1)에서 제2바퀴(200)의 타이어(110)를 제거한 상태의 바퀴(1)의 부분 사시도이고. 도 4는 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 이격된 상태의 바퀴(1)의 단면도이며, 도 5는 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)에 장착되는 이격실린더축부(300)의 정면도이고, 도 6은 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)를 이격시킨 상태의 이격실린더축부(300)의 정면도이다.

도 1 내지 도 4와 같이, 본 발명의 일 실시예의 바퀴(1)는 제1바퀴부(100), 제2바퀴부(200), 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 이격되거나 밀착되도록 회전가능하게 축 결합되는 이격실린더축부(300) 및 상기 이격실린더축부(300)에 축 결합되어 고정되며 상기 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)의 사이 공간에 장착되는 스포일러윙부(400)를 포함하여 구성된다.

상기 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)는 외측면에 장착되어 지면에 접지되면서 마찰력을 제공하고 완충 작용을 수행하는 타이어(110) 및 상기 타이어(110)가 외측면에 장착된 후 이격실린더축부(300)에 회전가능하게 축 결합되는 구동휠부(120)를 포함하여 구성되고, 세로축을 중심으로 하는 면대칭을 구조를 가지도록 상기 이격실린더축부(300)의 양측에 회전 가능하게 각각 축 결합된다.

상기 타이어(110)는 관통되는 사이드윙홀(112)이 형성되어 상기 터보팬(140)이 형성된 면의 사이드월의 원주둘레에서 일정 각도 간격을 가지며 상기 구동휠부(120)의 중심축 방향으로 돌출되는 다수의 사이드윙(111)들을 구비한다.

상술한 구성의 타이어(110)는 사용되는 목적에 따라 커프와 그루브가 형성되거나 형성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 타이어(110)는 공기입 타이어 또는 비공기입 타이어일 수 있다.

상기 구동휠부(120)는 상기 타이어(110)의 내측면에 결합되는 림(121), 상기 림(121)의 내부 일 측면의 영역에 디스크 상으로 형성되는 터보팬(140) 및 상기 터포팬(140)의 중심에 장착되어 상기 이격실린더축부(300)에 회전 가능하게 축 결합되는 구동휠축(124)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 림(212)의 내주면에는 스포일러윙부(400)에 장착되는 휠모터(450)의 축에 결합되는 피니언기어(453)와 기어 결합되어 상기 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)를 회전 구동시키는 래크기어부(127)가 원주둘레를 따라 형성된다.

도5 및 도 6과 같이, 상기 이격실린더축부(300)는 고정실린더(310) 및 한 쌍의 이동실린더(320)를 포함하여 구성된다.

상기 고정실린더(310)는 외주면에 양측으로 좌우 대칭을 이루도록 다수의 나선형 사선홈(311)이 원주둘레를 따라 일정 각도 간격으로 형성되어, 상기 스포일러윙부(400)의 스포일러윙부축(460)에 축 결합되도록 구성된다.

상기 한 쌍의 이동실린더(320) 각각은 외측면에 상기 나선형 사선홈(311)들 각각에 삽입되는 다수의 이격구동핀(312)들이 외측면에 형성되어 상기 고정실린더(310)의 내부 양측에서 좌우 대칭을 이루도록 회전방향에 따라 상기 고정실린더(310)를 중심으로 좌우로 이격되거나 서로 밀착되도록 결합된다.

상술한 구성의 상기 이격실린더축부(300)는 상기 한 쌍의 이동실린더(320)가 모터 구동에 의해 회전되는 경우, 회전 방향에 따라 상기 이격구동핀(312)들이 상기 사선홈(311)들의 내부에서 이동되어 상기 한 쌍의 이동실린더(320)를 상기 고정실린더(310)의 내부에서 서로 이격되거나 밀착되도록 하여, 상기 제1바퀴부(110)와 상기 제2바퀴부(200)를 이격시키거나 밀착시킴으로써, 상기 스포일러윙부(400)를 개방하거나 폐쇄시킨다.

도 7은 스포일러하우징(400)이 드러나도록 제2바퀴부(200)를 제거한 상태의 바퀴(1)의 사시도이고, 도 8은 스포일러하우징(400)이 드러나도록 제2바퀴부(200)를 제거한 상태의 바퀴(1)의 측면도이다.

도 7 및 도 8과 같이, 상기 스포일러윙부(400)는, 상기 이격실린더축부(300)가 회전되도록 상기 이격실린더축부(300)의 외주면에 축 결합되는 스포일러윙부축(460), 상기 스포일러윙부축(460)의 양단부에 다수의 측면공기유입홀(402)이 형성된 양측 벽의 중심 내측면이 결합되고, 전면과 후면이 개방된 스포일러하우징(401) 및 상기 스포일러하우징(401)의 내부에서 일단부가 차량의 후방 측으로 갈수록 상 방향으로 굽어지는 형상으로 형성되는 다수의 스포일러윙(420)들을 포함하여, 상기 측면공기유입홀(402)과 상기 스포일러하우징(401)의 개방된 전면을 통해 유입된 공기가 상기 다수의 스포일러윙(420)을 지나면서 상기 다수의 스포일러윙(420)들에 다운포스를 인가하도록 구성된다.

또한, 상기 스포일러하우징(401)에는 내부 하부에 후면 측으로 램에어박스배기구(411)가 형성된 램에어박스(410)가 형성되고, 램에어박스(410)의 상부에는 전면과 터보팬(140)을 통해 유입된 공기를 후면으로 배출하는 공기배출유로(430)가 형성되며, 내부 상부에는 상기 스포일러윙(420)들이 형성된다.

도 9는 주행 상태에서 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 이격된 상태에서 스포일러윙부(400)를 지나는 공기흐름(Aeroflow)을 나타내는 도면이고. 도 10은 스포일러윙부(400)의 스포일러윙(420)에서의 공기흐름에 의한 압력 변화에 따른 다운포스가 가해지는 상태를 나타내는 도면이며, 도 11은 주행 상태에서 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 이격된 본 발명의 바퀴(1)의 터보팬(140)을 통해 유입된 공기의 공기흐름(Aeroflow)을 나타내는 도면이고, 도 12는 터보팬(140)에 의해 유입된 공기의 스포일러윙부(40))에서의 흐름을 나타내는 바퀴(1)의 평면 단면도이다.

도 9 및 도 10과 같이, 차량이 주행하는 경우, 상기 제1바퀴부(100)와 상기 제2바퀴부(200)는 이격실린더축부(300)에 의해 양측으로 이격되어, 스포일러윙부(400)가 개방된다. 이에 따라, 바퀴(1)의 전면으로부터 바퀴의 후면으로 스포일러윙부(400)를 지나는 공기 흐름이 발생한다. 스포일러윙(420)들은 발생된 공기 흐름에 의해 도 10과 같은 하 방향 양력을 인가하는 것에 의해 바퀴(1)에 다운포스를 인가하여 차량의 접지력을 높임으로써 고속 주행 안정성을 제공한다. 상술한 다운포스의 인가를 위해 상기 스포일러윙(420)들은 상부의 유속이 느리고 하부의 유속이 빠르게 되는 형상 및 부위별 서로 다른 두께의 구조를 가진다. 또한, 공기배출유로(430)는 유입된 공기가 후면으로 원활하게 배출될 수 있도록 하여 공기 저항을 최소화시킨다.

이와 동시에, 도 11 및 도 12와 같이, 상기 제1바퀴부(100)와 상기 제2바퀴부(200)의 바퀴의 외측면 측에 형성되는 터보팬(140)들이 바퀴(1)의 측면을 지나는 공기를 측 방향에서 상기 스포일러윙부(400)로 유입시키는 것에 의해 스포일러윙(420)을 지나는 공기의 유량을 증가시켜 다운포스를 더욱 증가시키게 된다. 이때, 타이어(110)의 사이드월에 형성되는 사이드윙(111)들이 바쿠(1)의 측면을 지나는 공기를 터보팬(140) 측으로 유도하여 터보팬(140)에 의해 흡입되는 공기의 유량을 증가시킨다.

도 13은 일반 바퀴에 장착된 타이어의 접지력을 나타내는 도면이고, 도 14는 본 발명의 바퀴(1)에 장착된 타이어(110)들의 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 밀착된 상태(a)와 이격된 상태(b)의 접지력을 나타내는 도면이다.

종래의 차량의 바퀴의 경우, 도 13의 접지력 그래프(500)와 같이 지면에 접촉된 타이어의 면 중 중심영역에 접지력이 집중되나, 도 14의 접지력 그래프(500)와 같이, 본 발명의 실시예의 바퀴(1)는 주행하는 경우 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)가 양측으로 이격됨으로써, 상기 제1바퀴부(100)와 상기 제2바퀴부(200)의 타이어의 지면과의 접촉면에서의 접지면적이 증가하여 접지력이 증가하게 된다. 따라서 본 발명의 실시예의 바퀴(1)는 다운포스를 제공함은 물론 상기 제1바퀴부(100)와 상기 제2바퀴부(200)의 이격되는 구조에 의해 접지력 또한 현저히 향상시킬 수 있게 된다.

상술한 구성의 본 발명의 실시예의 바퀴(1)는 레이싱카, 전기자동차, 일반 차량 등 다양한 차량에 적용될 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 바퀴
100: 제1바퀴부
200: 제2바퀴부
110: 타이어
111: 사이드윙
112: 사이드윙홀
120: 구동휠부(허브리스휠)
121: 림
122: 공기유입홀
123: 디스크
124: 구동휠축
127: 래크부
140: 터보팬
300: 이격실린더축부
310: 고정실린더
311: 사선형나선홈
320: 이동실린더
321: 이격구동핀
323: 허브리스모터
400: 스포일러윙부
401: 스포일러하우징
402: 측면공기유입홀
405: 공기유입부
410: 램에어박스(Ram air box)
411: 램에어박스배기구
420: 스포일러윙
423: 다운포스 공기유로
430: 공기배출유로
435: 디퓨져
450: 휠모터
453: 피니언기어
460:스포일러윙부축
500: 접지력 그래프

Claims (6)

1. 제1바퀴부(100);
   제2바퀴부(200);
   상기 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)를 밀착시키거나 이격시키면서, 회전가능하게 축 결합시키는 이격실린더축부(300); 및
   스포일러윙부축(460)에 의해 상기 이격실린더축부(300)의 외주면에 상기 이격실린더축부(300)가 회전될 수 있도록 축 결합되며 상기 제1바퀴부(100)와 상기 제2바퀴부(200)가 형성하는 내부 공간에 장착되어, 차량의 주행 시 발생하는 공기흐름에 의해 상기 제1바퀴부(100) 및 제2바퀴부(200)에 다운포스를 인가하는 스포일러윙부(400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1바퀴부(100)와 제2바퀴부(200)는 각각,
   타이어(110); 및
   상기 타이어(110)의 내측면에 결합되는 림(121), 상기 림(121)의 내부 일측면의 영역에 디스크 상으로 형성되는 터보팬(140) 및 상기 터보팬(140)의 중심에 장착되어 상기 이격실린더축부(300)에 회전가능하게 축 결합되는 구동휠축(124)을 구비한 구동휠부(120);를 포함하여 구성되어,
   상기 이격실린더축부(300)에 의해 서로 이격되거나 밀착되도록 상기 이격실린더축부(300)에 좌우 대칭 구조로 장착되는 것을 특징으로 하는 다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴.
3. 제 2항에 있어서, 상기 타이어(110)는,
   관통되는 사이드윙홀(112)이 형성되어 상기 터보팬(140)이 형성된 면의 사이드월의 원주둘레에서 일정 각도 간격을 가지며 상기 구동휠부(120)의 중심축 방향으로 돌출되는 다수의 사이드윙(111)들을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴.
4. 제 1항에 있어서, 상기 이격실린더축부(300)는,
   외주면에 양측으로 좌우 대칭을 이루도록 다수의 나선형 사선홈(311)이 원주둘레를 따라 일정 각도 간격으로 형성되어, 상기 스포일러윙부(400)의 스포일러윙부축(460)에 축 결합되는 고정실린더(310); 및
   상기 나선형 사선홈(311)들 각각에 삽입되는 다수의 이격구동핀(312)들이 외측면에 형성되어 상기 고정실린더(310)의 내부 양측에서 좌우 대칭을 이루도록 장착되어, 회전방향에 따라 상기 나선형 사선홈(311)들이 상기 이격구동핀(312)들에 의해 회전되어 상기 고정실린더(310)를 중심으로 좌우로 이격되거나 서로 밀착되도록 상기 고정실린더(310)에 축 결합되는 한 쌍의 이동실린더(320);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴.
5. 제 4항에 있어서, 상기 이격실린더축부(300)는,
   상기 고정실린더(310)의 외부로 노출된 단부의 중심에 상기 제1바퀴부(100)와 상기 제2바퀴부(200) 각각의 구동휠축(124)에 회전가능하게 축 결합되어 상기 이동실린더(320)를 회전시키는 허브리스모터(323)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴.
6. 제 1항에 있어서, 상기 스포일러윙부(400)는,
   상기 이격실린더축부(300)가 회전되도록 상기 이격실린더축부(300)의 외주면에 축 결합되는 스포일러윙부축(460);
   상기 스포일러윙부축(460)의 양단부에 다수의 측면공기유입홀(402)이 형성된 양측벽의 중심 내측면이 결합되고, 전면과 후면이 개방된 스포일러하우징(401); 및
   상기 스포일러하우징(401)의 내부에서 일단부가 차량의 후방 측으로 갈수록 상 방향으로 굽어지는 형상으로 형성되는 다수의 스포일러윙(420)들;을 포함하여,
   상기 측면공기유입홀(402)과 상기 스포일러하우징(401)의 개방된 전면을 통해 유입된 공기가 상기 다수의 스포일러윙(420)을 지나면서 상기 다수의 스포일러윙(420)들에 다운포스를 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다운포스 기능을 가지는 차량용 바퀴.

Images