KR102540890B1 - 회전가림 방식 휠 가드 시스템 및 차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 차량(100)에 적용된 회전가림 방식 휠 가드 시스템(1)은 타이어(110)의 상부로 위치된 휠 가드(10), 모터(40)의 회전방향에 의한 폴딩(folding)으로 부채꼴 형상으로 접혀져 휠 가드(10)에 내장되는 반면 전개(unfolding)로 반원 형상으로 펼쳐져 휠 가드(10)에서 빠져나오는 스피드 립(30), 휠 가드(10)의 입구부위를 가려주는 더스트 커버(50)로 이루어짐으로써 스피드 립(30)의 타이어 정렬도로 타이어 폭 전체를 가려 차체 하부 및 휠/타이어 부위에 대한 공력개선 효과를 유지 및 개선하고, 특히 스피드 립(30)의 방사상 펼침 전개의 영역이 범퍼 사이드 곡률 크기에 맞춰 가변 제어됨으로써 범퍼 디자인 자유도를 제한하지 않는 특징이 구현된다.

Description

회전가림 방식 휠 가드 시스템 및 차량{Rotary Shielding Type Wheel Guard System and Vehicle Thereby}
본 발명은 휠 가드에 관한 것으로, 특히 타이어 정렬도(즉, 타이어 정면 가림량)의 충분한 확보로 범퍼 디자인 형상에 따른 적용제한성을 해소한 회전가림 방식 휠 가드 시스템을 적용한 차량에 관한 것이다.
최근 들어 점차 강화되는 배출가스 규제 대응을 위한 차량의 연비개선요구가 더욱 심화되고 있고, 이에 대한 대책으로 차량의 공력 특성(예, 차량 항력(Vehicle Drag)을 개선하기 위한 시도가 더욱 중요시되고 있다.
이로 인하여 유선형 외부 디자인에 더하여 차체 하부 디자인 개선으로 영역을 확장하여 연비 개선율을 더욱 높이는 기술이 강화되고 있다. 이러한 이유는 차량 전체 항력을 100%로 하였을 때 차량 상부 저항 대비 차체 하부 및 휠/타이어 부위의 저항이 약 45% 정도를 차지함에 기인된다.
일례로 차체하부 공력개선장치는 차량 하부 및 타이어 부위의 유동개선을 도모하는 공력 아이템으로 범퍼립이나 에어댐 또는 휠 디플렉터 등을 기본적인 노말 디바이스(Normal Device)로 하고, 나아가 노말 디바이스 제약을 해소하는 공력 아이템으로 사이즈 조절이 가능한 능동 디바이스(Active Device)로 발전되고 있다.
특히 사이즈 조절형 차체하부 공력개선장치는 도로 조건에 맞춰 그 형상을 변화시킴으로써 차량의 최저 지상고 스펙에 대한 적용을 높이면서 과속방지턱 및 요철로 통과시 범퍼립이나 에어댐 또는 휠 디플렉터 등에서 발생될 수 있는 간섭 문제를 예방하여 준다.
따라서 상기 차체하부 공력개선장치는 노말 디바이스 또는 능동 디바이스로 차량에 적용됨으로써 차량 전체 항력의 약 45% 정도에 해당하는 차체 하부 및 휠/타이어 부위의 저항을 줄여 연비 개선에 크게 기여한다.
일본공개특허 2013-193546(2013.09.30)
하지만 상기 차체하부 공력개선장치 중 능동 디바이스는 노말 디바이스의 사이즈 고정방식 대비 사이즈 가변이 이루어지는 장점을 갖지만, 상기 능동 디바이스의 사이즈 변화가 수직방향(즉, 지상고 높낮이 조절 방향 또는 차량 높이 방향)으로만 한정됨으로써 구조적 개선점을 필요로 한다.
이러한 이유는 차체 하부 및 휠/타이어 부위에 대한 저항 감소효과(즉, 공력특성개선)는 타이어에 대한 차체하부 공력개선장치의 타이어 정렬도의 영향이 가장 큰 변수이기 때문이다.
그러므로 수직방향 조절형 능동 디바이스는 범퍼 디자인상 측면 곡률(즉, 범퍼 사이드 곡률)이 커진 범퍼에 대한 타이어 정렬도를 충분히 확보하기 어렵고, 불충분한 타이어 정렬도는 차체 하부 및 휠/타이어 부위에 대한 공력개선 효과를 제한할 수밖에 없다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 방사상 펼침 전개로 타이어 정렬도를 확보함으로서 차체 하부 및 휠/타이어 부위에 대한 공력개선 효과를 유지 및 개선하고, 특히 방사상 펼침 전개의 영역이 범퍼 사이드 곡률 크기에 맞춰 가변 제어됨으로써 범퍼 디자인 자유도를 제한하지 않는 회전가림 방식 휠 가드 시스템 및 차량의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휠 가드 시스템은 휠 가드; 상기 휠 가드로 들어가 내장되도록 폴딩(folding)되고, 상기 휠 가드에서 빠져나와 타이어 폭 전체를 가리는 타이어 정렬도가 형성되도록 전개(unfolding)되는 디플렉터; 가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 폴딩과 상기 전개는 반대방향 회전으로 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 휠 가드는 플랩 프로텍터를 구비하고, 상기 플랩 프로텍터는 상기 디플렉터가 상기 폴딩으로 내장되는 공간을 형성해 준다.
바람직한 실시예로서, 상기 디플렉터는 모터로 회전되는 스피드 립을 구비하고, 상기 모터는 회전방향으로 상기 스피드 립을 상기 폴딩하거나 상기 전개한다.
바람직한 실시예로서, 상기 스피드 립은 상기 모터의 회전력을 전달받아 움직이는 부채꼴 형상의 제1 플랩, 상기 제1 플랩으로 움직이는 부채꼴 형상의 제2 플랩으로 이루어지고, 상기 제1 플랩과 상기 제2 플랩은 상기 폴딩에 의한 부채꼴 형상에서 상기 전개에 의한 반원 형상으로 전환되어 타이어 폭 전체를 가려주는 크기로 형성된다.
바람직한 실시예로서, 상기 제1 플랩에는 돌출된 플랩 돌기가 구비되고, 상기 제2 플랩에는 상기 플랩 돌기의 이동경로를 이루는 파여진 플랩 홈이 구비되며, 상기 이동경로는 상기 제1 플랩의 회전반경과 일치되어 종단위치에서 상기 제2 플랩이 상기 제1 플랩의 움직임으로 함께 이동된다.
바람직한 실시예로서, 상기 디플렉터는 상기 휠 가드의 입구부위가 가려지는 더스트 커버를 구비하고, 상기 더스트 커버는 스프링 경첩으로 상기 휠 가드와 결합된다. 상기 더스트 커버는 상기 전개시 상기 스피드 립이 가하는 가압력으로 상기 스프링 경첩이 젖혀져 상기 입구부위를 열어주는 반면 상기 폴딩시 상기 스프링 경첩에 가해지는 스프링의 스프링 복원력으로 상기 입구부위를 닫아준다.
바람직한 실시예로서, 상기 휠 가드의 입구부위에는 상기 입구부위를 따라 돌출된 플랩 가이드가 구비되고, 상기 플랩 가이드는 상기 더스트 커버가 결합되도록 상기 스프링 경첩을 형성한다.
바람직한 실시예로서, 상기 디플렉터는 컨트롤러와 연계되고, 상기 컨트롤러의 제어는 상기 디플렉터를 상기 폴딩의 접힘 상태로 형성시켜주는 초기모드, 상기 디플렉터를 상기 전개의 풀 펼침 상태로 형성시켜주는 고속모드, 상기 디플렉터를 하프 펼침 상태로 형성시켜주는 저속모드로 구분된다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 타이어의 상부로 위치된 휠 가드, 모터의 회전방향에 의한 폴딩으로 부채꼴 형상으로 접혀져 상기 휠 가드에 내장되는 반면 전개로 반원 형상으로 펼쳐져 상기 휠 가드에서 빠져나오는 스피드 립, 상기 휠 가드의 입구부위를 가려주는 더스트 커버로 이루어진 휠 가드 시스템; 좌우측의 범퍼 사이드 곡률로 상기 타이어의 일부부위를 가려주는 범퍼; 가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 기 휠 가드 시스템은 엔진 ECU와 연계되고, 상기 엔진 ECU는 상기 모터의 회전방향으로 상기 스피드 립을 상기 폴딩과 상기 전개로 제어한다.
바람직한 실시예로서, 상기 엔진 ECU는 차속센서에서 검출된 차속으로 구분된 초기모드와 저속모드 및 고속모드로 상기 폴딩과 상기 전개를 제어해 준다. 상기 초기모드는 상기 폴딩의 접힘 상태에서 상기 휠 가드로 상기 스피드 립을 내장시켜주고, 상기 저속모드는 상기 전개의 하프 펼침 상태에서 상기 휠 가드를 빠져나온 상기 스피드 립이 상기 타이어의 반쪽 폭을 가려주며, 상기 고속모드는 상기 전개의 풀 펼침 상태에서 상기 휠 가드를 빠져나온 상기 스피드 립이 상기 타이어의 전체 폭을 가려준다.
이러한 본 발명의 차량에 적용된 휠 가드는 회전가림 방식 시스템으로 구성됨으로써 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.
첫째 공력성능 개선으로, 이는 휠 가드에 내장된 스피드 립의 방사상 펼침 전개로 수직/수평 방향 길이 조절이 가능함으로써 기존의 수직방향 스피드 립 전개방식 대비 차체 하부 및 휠/타이어 부위에 대한 공력개선 효과가 20% 이상 항력 개선됨에 기인된다. 둘째 연비개선으로, 이는 20% 이상 항력 개선으로 차량의 공력 특성을 향상함으로써 항력 10% 개선 당 정속 연비 4% 이상 개선으로부터 약 8%이상의 연비개선 효과가 입증됨에 기인된다. 셋째 범퍼 디자인 자유도 개선으로, 이는 휠 가드에 내장된 스피드 립의 방사상 펼침 전개의 영역이 범퍼 사이드 곡률 크기에 맞춰 가변 제어할 수 있음에 기인된다.
도 1은 본 발명에 따른 회전가림 방식 휠 가드 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 회전가림 방식 휠 가드 시스템에 적용된 디플렉터의 분해 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 스피드 립의 제1,2 플랩 결합 구조도이고, 도 4는 본 발명에 따른 회전가림 방식 휠 가드 시스템이 초기 모드에서 저속 모드와 고속모드로 순차 전환되는 동작 상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 회전가림 방식 휠 가드 시스템이 고속 모드에서 저속 모드와 초기모드로 순차 전환되는 동작 상태이고, 도 6은 본 발명에 따른 회전가림 방식 휠 가드 시스템이 적용된 차량의 예이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1을 참조하면, 회전가림 방식 휠 가드 시스템(1)은 타이어(110)의 상단부위에 간격을 두고 타이어(110)의 폭을 가려주는 휠 가드(10), 타이어(110)의 폭 방향으로 타이어(110)의 일부 구간을 가려주는 디플렉터(20), 차속에 맞춰 디플렉터(20)를 제어하는 컨트롤러(60)를 포함한다.
일례로 상기 휠 가드(10)는 플랩 프로텍터(11)와 커버 플랜지(13) 및 플랩 가이드(15)를 포함하여 구성된다. 상기 플랩 프로텍터(11)는 타이어(110)의 앞쪽부위(즉, 차량의 주행방향으로 타이어(110)가 노출된 부위)에서 디플렉터(20)가 수용된 내장공간으로 형성된다. 특히 상기 내장공간은 360°원의 1/4 구간인 90°부채꼴 형상이면서 테두리로 둘러싸인 함몰면으로 이루어진다.
그리고 상기 커버 플랜지(13)는 디플렉터(20)의 펼침을 안내하도록 플랩 프로텍터(11)의 연장부위를 형성한다. 상기 플랩 가이드(15)는 디플렉터(20)의 동작을 가능하게 하는 플랩 프로텍터(11)의 입구부위를 형성하도록 플랩 프로텍터(11)에 대해 돌출된다. 특히 상기 플랩 가이드(15)는 길이 방향을 따라 그 중간 구간이 약간의 곡률로 휘어진 구조 또는 직선 구조로 이루어진다.
일례로 상기 디플렉터(20)는 스피드 립(30)과 모터(40) 및 더스트 커버(50)로 구성된다. 상기 스피드 립(30)은 90°부채꼴 형상으로 접혀진 상태에서 180°반원형상으로 펼쳐짐으로써 타이어(110)의 앞쪽부위(즉, 차량의 주행방향으로 타이어(110)가 노출된 부위)에서 타이어(110)의 폭을 가려준다. 상기 모터(40)는 정/역회전으로 스피드 립(30)을 동작시켜 준다.
그리고 상기 더스트 커버(50)는 휠 가드(10)의 플랩 가이드(15)에 결합되고, 스피드 립(30)의 펼침시 스피드 립(30)의 전개력으로 밀려나 플랩 프로텍터(11)의 입구부위를 개방하는 반면 접힘시 스프링 복원력으로 입구부위를 폐쇄하여 준다. 그러므로 상기 더스트 커버(50)는 타이어(110)로 튀어 오른 이물질(예, 돌 조각 또는 물체 파편 등)에 의한 스피드 립(30)의 손상 방지 기능도 함께 구현할 수 있다.
일례로 상기 컨트롤러(60)는 스피드 립(30)의 전개 각도를 90°와 180°로 구분하도록 모터(40)의 정/역회전을 제어하고, 온/오프(ON/OFF) 신호를 출력하거나 또는 PWM 듀티(Pulse Width Modulation Duty)신호를 출력한다. 이를 위해 상기 컨트롤러(60)는 데이터 입력기(60-1)와 스피드 립 전개 맵(60-2)을 구비한다.
상기 데이터 입력기(60-1)는 차속, 모터 회전수, 모터 포지션을 검출하여 입력 데이터로 컨트롤러(60)에 제공한다. 상기 스피드 립 전개 맵(60-2)은 스피드 립(30)의 개폐동작이 다양화/세분화되도록 데이터 입력기(60-1)의 입력 데이터에 기반 한 초기모드, 저속 모드, 고속 모드를 컨트롤러(60)에 제공한다. 또한 상기 스피드 립 전개 맵(60-2)은 스피드 립(30)의 사양에 따른 전개 속도를 설정하여 컨트롤러(60)에 제공함으로써 저속 모드와 고속 모드의 각각에서 모터(40)의 정/역회전을 위한 전류 공급 시간이 결정될 수 있다.
특히 상기 컨트롤러(60)는 휠 가드(10)의 플랩 프로텍터(11)의 공간에서 모터(40)와 연결되어 휠 가드(10)와 일체화 되거나 또는 휠 가드(10)의 분리된 장소(예, 도 6의 차량(100)의 임의 장소)로 위치되어 신호선으로 모터(40)와 연결된다.
한편 도 2는 디플렉터(20)의 스피드 립(30)과 모터(40) 및 더스트 커버(50)의 분해 상태를 나타낸다.
구체적으로 상기 스피드 립(30)은 90°부채꼴 형상의 제1 플랩(30-1)과 90°부채꼴 형상의 제2 플랩(30-2)을 한 쌍으로 하여 구성된다. 특히 상기 제1 플랩(30-1)과 상기 제2 플랩(30-2)은 접힘시 제1 플랩(30-1)이 제2 플랩(30-2)으로 포개지거나 또는 제1 플랩(30-1)에 제2 플랩(30-2)이 포개지는 반면 펼침시 제1 플랩(30-1)이 제2 플랩(30-2)에서 전개되거나 또는 제1 플랩(30-1)에서 제2 플랩(30-2)이 전개된다.
일례로 상기 제1 플랩(30-1)은 90°부채꼴 형상의 평판바디로 이루어지고, 상기 평판바디에는 연결 보스(31)와 축홀 돌기(33) 및 플랩 돌기(37)가 형성된다. 상기 연결 보스(31)는 평판바디의 안쪽부위(즉, 90°부채꼴 형상의 중심부)에서 원형으로 형성된다. 상기 축홀 돌기(33)는 연결 보스(31)의 한쪽면에서 상대적으로 작은 직경을 갖고 소정 길이로 돌출된다. 상기 플랩 돌기(37)는 평판바디의 바깥쪽부위(즉, 90°부채꼴 형상의 외곽부)에서 평판바디의 한쪽 면으로 소정 크기를 갖고 돌출된다.
특히 상기 축홀 돌기(33)는 모터(40)의 정/역 회전력을 전달받아 제1 플랩(30-1)을 움직이도록 모터(40)의 모터 축(41)과 연결된다.
일례로 상기 제2 플랩(30-2)은 90°부채꼴 형상의 평판바디로 이루어지고, 상기 평판바디에는 연결 보스(31)와 축 홀(35) 및 플랩 홈(39)이 형성된다. 상기 연결 보스(31)는 평판바디의 안쪽부위(즉, 90°부채꼴 형상의 중심부)에서 원형으로 형성된다. 상기 축 홀(35)은 연결 보스(31)에 뚫려져 축홀 돌기(33)가 자유 회전 상태로 끼워진다. 상기 플랩 홈(39)은 평판바디의 바깥쪽부위(즉, 90°부채꼴 형상의 외곽부)에서 플랩 돌기(37)가 끼워지는 폭으로 평판바디의 한쪽 면에 파여져 제1 플랩(30-1)의 회전반경과 일치되는 형상을 갖는다. 이 경우 상기 플랩 홈(39)은 플랩 돌기(37)의 이동경로를 형성함으로써 이동경로의 종단위치에서 제2 플랩(30-2)이 제1 플랩(30-1)의 움직임으로 함께 이동되어 전개될 수 있다.
특히 상기 플랩 돌기(37)와 상기 플랩 홈(39)은 서로 끼워지는 요철(凹凸)구조를 이루도록 다양한 형상으로 이루어진다. 하지만 상기 플랩 돌기(37)는 직육면체 형상의 돌기로 상기 플랩 홈(39)은 개방형 사각단면(즉, 개략적인“Ｕ”형상)으로 형성됨으로써 서로 간 끼움 상태에서 외부 진동에 대한 이탈이나 분리가 방지되는 깊이를 형성함이 바람직하다.
따라서 상기 스피드 립(30)은 제1 플랩(30-1)과 제2 플랩(30-2)의 포개짐에 의한 폴딩(folding)으로 부채꼴 형상을 유지하고 반면 제1 플랩(30-1)과 제2 플랩(30-2)의 방사상 펼침에 의한 전개(unfolding)로 부채꼴 형상에서 반원 형상으로 전환된다.
구체적으로 상기 모터(40)는 스피드 립(30)의 끝단부위에 연결되는 모터 축(41)을 구비한다. 그러므로 스피드 립(30)의 제1,2 플랩(30-1,30-2)은 상기 모터 축(41)의 정회전으로 전개되는 반면 역회전으로 접어진다. 또한 상기 모터(40)에는 모터 센서(40-1)가 내장되고, 상기 모터 센서(40-1)는 모터 회전수 또는 모터 포지션을 검출하여 데이터 입력기(60-1)에 제공한다.
특히 상기 모터(40)는 모터 종류와 무관하나 스텝 모터가 적용됨에 바람직하다.
구체적으로 상기 더스트 커버(50)는 개폐 바디(51)와 스프링 경첩(53)으로 구성된다. 상기 개폐 바디(51)는 길이 방향을 따라 그 중간 구간이 약간의 곡률로 휘어진 구조 또는 직선 구조로 이루어진다. 상기 스프링 경첩(53)은 개폐 바디(51)의 좌측구간에서 휠 가드(10)의 플랩 가이드(15)와 결합되는 좌측 스프링 경첩(53-1)과 우측구간에서 휠 가드(10)의 플랩 가이드(15)와 결합되는 우측 스프링 경첩(53-2)으로 한 쌍을 형성한다.
특히 상기 좌측 스프링 경첩(53-1)과 상기 우측 스프링 경첩(53-2)의 각각은 개폐 바디(51)가 휠 가드(10)의 플랩 프로텍터(11)의 입구부위를 차단하도록 개폐 바디(51)에 스프링 복원력을 상시적으로 가하여 준다.
도 3을 참조하면, 상기 개폐 바디(51)는 휘어진 구조를 이용하여 휠 가드(10)의 플랩 가이드(15)가 갖는 휘어진 구조와 맞춰진다. 그러므로 상기 더스트 커버(50)는 스프링(57)의 스프링 복원력으로 폐쇄되는 휠 프로텍터(11)의 입구부위에 대한 차단 기능을 곡률 구조로 보다 향상시켜 준다.
도 3을 참조하면, 상기 좌측 스프링 경첩(53-1)과 상기 우측 스프링 경첩(53-2)의 각각은 꺽쇠(54), 경첩(55), 핀(56) 및 스프링(57)을 구성요소로 하여 동일한 구조로 이루어진다. 상기 꺽쇠(54)는 핀 홀(54a)을 뚫은 돌출 보스로 개폐 바디(51)에 형성된다. 상기 경첩(55)은 꺽쇠(54)가 삽입되는 간격을 갖고 핀 홀(55a)을 뚫은 돌출 보스로 플랩 가이드(15)에 형성된다. 상기 핀(56)은 꺽쇠(54)의 핀 홀(54a)과 경첩(55)의 핀 홀(55a)을 관통하고, 꺽쇠(54)가 핀 홀(54a)에 대해 회전되도록 작용한다. 상기 스프링(57)은 핀(56)과 결합되어 개폐 바디(51)에 상시적인 스프링 복원력을 가하여 준다.
특히 상기 스프링(57)은 다양한 스프링을 적용할 수 있으나 토션 스프링이 적용됨이 바람직하다.
한편 도 4 및 도 5는 회전가림 방식 휠 가드 시스템(1)의 동작모드를 예시한다. 이 경우 상기 동작모드는 차량 속도에 기반 한 초기모드와 저속모드 및 고속모드로 구분된다.
도 4를 참조하면, 상기 초기모드는 스피드 립(30)이 휠 가드(10)의 플랩 프로텍터(11)에 내장됨으로써 컨트롤러(60)가 모터(40)로 제어신호를 출력하지 않는 디플렉터(20)의 미 동작 상태이다. 이 경우 상기 컨트롤러(60)는 80kph 미만의 차속에서 상기 초기모드를 유지하여 준다.
반면 상기 저속모드는 컨트롤러(60)가 모터(40)로 저속모드 동작신호를 제어신호로 출력하고, 모터(40)가 회전(즉, 정회전)되어 수행된다. 이어 스피드 립(30)의 제1 플랩(30-1)은 모터 축(41)을 통해 전달된 모터(40)의 회전력으로 움직이고, 상기 움직임은 제1 플랩(30-1)의 플랩 돌기(37)가 플랩 홈(39)에 끼워진 태에서 이루어진다.
그러면 상기 제1 플랩(30-1)의 플랩 돌기(37)는 플랩 홈(39)의 상단 위치(즉, 초기 위치)에서 끝단 위치(즉, 종단 위치)의 경로를 따라 이동하는 과정에서 더스트 커버(50)의 개폐 바디(51)를 밀어낸다. 이로 인해 상기 제1 플랩(30-1)은 모터(40)의 회전력으로 개폐 바디(51)에 가해지는 스프링(57)의 스프링력을 이겨내고 개폐 바디(51)를 밀어냄으로써 플랩 프로텍터(11)의 입구부위가 열러지면서 제1 플랩(30-1)이 플랩 프로텍터(11)에서 빠져 나오게 된다.
그 결과 상기 제1 플랩(30-1)의 플랩 돌기(37)가 제2 플랩(30-2)의 플랩 홈(39)의 끝단 위치(즉, 종단 위치)까지 180°로 회전되어 내려감으로써 제1 플랩(30-1)은 타이어(110)의 앞쪽부위(즉, 차량의 주행방향으로 타이어(110)가 노출된 부위)에서 타이어(110)의 폭의 반쪽 영역을 가려준다. 이 경우 컨트롤러(60)는 제1 플랩(30-1)이 90°로 풀 회전된 상태에서 모터(40)를 중지함으로써 제2 플랩(30-2)은 휠 가드(10)의 플랩 프로텍터(11)에 내장된 상태로 유지된다.
이와 같이 상기 저속모드에 의한 제1 플랩(30-1)의 타이어(110)의 앞쪽부위 일부 가림은 차체 하부 및 휠/타이어 부위의 저항을 감소시켜 준다. 이 경우 상기 컨트롤러(60)는 80kph 이상에서 100kph 미만의 차속에서 상기 초기모드를 상기 저속모드로 전환시켜 준다.
이어 상기 고속모드는 컨트롤러(60)가 모터(40)로 고속모드 동작신호를 제어신호로 출력하고, 모터(40)가 회전되어 수행된다. 그러면 제1 플랩(30-1)의 플랩 돌기(37)는 모터(40)의 회전력으로 플랩 홈(39)의 끝단부위를 가압하고, 상기 플랩 홈(39)의 끝단부위 가압력은 제2 플랩(30-2)을 움직여 준다.
그 결과 상기 제1 플랩(30-1)은 다시 90°더 회전되어 270°로 내려가고 동시에 제2 플랩(30-2)도 180°로 내려감으로써 제1 플랩(30-1)과 제2 플랩(30-2)의 전개 형상은 타이어(110)의 앞쪽부위(즉, 차량의 주행방향으로 타이어(110)가 노출된 부위)에서 타이어(110)의 폭의 전체 영역을 가려준다.
이와 같이 상기 고속모드에 의한 제1 플랩(30-1)과 제2 플랩(30-2)의 타이어(110)의 앞쪽부위 전체가림은 차체 하부 및 휠/타이어 부위의 저항을 크게 감소시켜 준다. 이 경우 상기 컨트롤러(60)는 100kph 이상의 차속에서 상기 저속모드를 상기 고속모드로 전환시켜 준다.
반면 도 5를 참조하면, 상기 고속 모드는 모터(40)에 대한 컨트롤러(60)의 제어로 제1 플랩(30-1)의 270°회전과 제2 플랩(30-2)도 180°회전으로 타이어(110)의 앞쪽부위(즉, 차량의 주행방향으로 타이어(110)가 노출된 부위)에서 타이어(110)의 폭의 전체 영역이 가려진 상태이다.
이어 상기 저속 모드는 모터(40)가 컨트롤러(60)의 제어로 회전(즉, 역회전)됨으로써 제1 플랩(30-1)의 플랩 돌기(37)가 제2 플랩(30-2)의 플랩 홈(39)의 끝단 위치(즉, 종단 위치)에서 상단 위치(즉, 초기 위치)까지 90°로 회전되어 올라간다. 그러면 상기 제1 플랩(30-1)은 제2 플랩(30-2)에 겹쳐짐으로써 서로 중첩된 제1,2 플랩(30-1,30-2)은 타이어(110)의 앞쪽부위(즉, 차량의 주행방향으로 타이어(110)가 노출된 부위)에서 타이어(110)의 폭의 반쪽 영역을 가려준다.
이후 상기 초기모드는 모터(40)가 컨트롤러(60)의 제어로 더욱 회전(즉, 역회전)됨으로써 제1 플랩(30-1)의 플랩 돌기(37)는 플랩 홈(39)의 상단 위치(즉, 초기 위치)에서 제2 플랩(30-2)을 밀어 올리면서 이동된다. 그러면 상기 제1 플랩(30-1)과 함께 상기 제2 플랩(30-2)이 플랩 프로텍터(11)로 들어감으로써 타이어(110)의 앞쪽부위(즉, 차량의 주행방향으로 타이어(110)가 노출된 부위)에서 제1,2 플랩(30-1,30-2)이 모두 제거된다.
이러한 상태에서 컨트롤러(60)는 모터(40)로 제어신호를 출력하지 않음으로써 스피드 립(30)은 휠 가드(10)의 플랩 프로텍터(11)로 내장되고, 디플렉터(20)는 미 동작 상태로 전환된다.
한편 도 6은 본 발명에 따른 회전가림 방식 휠 가드 시스템(1)이 적용된 차량(100)의 예이다.
도시된 바와 같이, 상기 차량(100)은 타이어(110)의 상단부위에 간격을 두고 타이어 앞쪽의 일부 구간이 가려지는 휠 가드 시스템(1), 차량 전방에 위치된 범퍼(120), 엔진 ECU(Electronic Control Unit)(130) 및 차속 센서(140)를 포함한다.
구체적으로 상기 휠 가드 시스템(1)은 도 1 내지 도 5를 통해 기술된 회전가림 방식 휠 가드 시스템(1)과 동일하다. 상기 범퍼(120)는 차량 정면 방향에서 좌우측 타이어(110)의 전체 폭을 거의 가려주는 범퍼 사이드 곡률(120-1)이 좌우측으로 형성됨으로써 범퍼 디자인상 측면 곡률(R)이 커진 범퍼이다. 상기 엔진 ECU(130)는 차량(100)의 엔진(도시되지 않음)과 함께 휠 가드 시스템(1)의 모터(40)를 제어한다. 상기 차속 센서(140)는 차량(100)의 주행속도를 차속으로 검출하여 엔진 ECU(130)로 제공하여 준다.
그러므로 상기 휠 가드 시스템(1)은 컨트롤러(60)가 엔진 ECU(130)로 대체될 수 있고, 데이터 입력기(60-1)는 차속 센서(140)에서 검출한 차속을 컨트롤러(60)에 입력 데이터로 제공할 수 있으며, 스피드 립 전개 맵(60-2)은 엔진 ECU(130)의 메모리로 대체될 수 있는 차이가 있다.
따라서 상기 엔진 ECU(130)는 휠 가드 시스템(1)의 동작을 도 4와 도 5에서 기술된 초기모드와 저속모드 및 고속모드로 구분하여 제어한다.
일례로 도 6의 하단 좌측도면은 엔진 ECU(130)이 초기모드 상태에서 휠 가드 시스템(1)을 미 동작으로 유지한 상태이다. 이 경우 상기 휠 가드 시스템(1)은 스피드 립(30)의 제1,2 플랩(30-1,30-2)이 서로 포개져 휠 가드(10)의 플랩 프로텍터(11)에 내장됨으로써 범퍼(120)에 대한 타이어 정렬도를 형성하지 않는 상태이다. 반면 도 6의 하단 우측도면은 엔진 ECU(130)이 고속모드 상태에서 휠 가드 시스템(1)을 풀(full) 동작으로 전환시킨 상태이다. 이 경우 상기 휠 가드 시스템(1)은 제1 플랩(30-1)의 270°회전과 제2 플랩(30-2)의 180°회전으로 스피드 립(30)을 휠 가드(10)의 플랩 프로텍터(11)에서 전개시켜 줌으로써 범퍼(120)에 대한 타이어 정렬도를 충분하게 형성한 상태이다.
그러므로 상기 엔진 ECU(130)는 초기모드에서 저속모드를 거쳐 고속모드로 휠 가드 시스템(1)을 동작시켜 줌으로써 차량(100)의 고속 주행 시 스피드 립(30)에 의한 충분한 타이어 정렬도로 차체 하부 및 휠/타이어 부위에 대한 공력개선 효과를 크게 높여줄 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량(100)의 회전가림 방식 휠 가드 시스템(1)은 타이어(110)의 상부로 위치된 휠 가드(10), 모터(40)의 회전방향에 의한 폴딩(folding)으로 부채꼴 형상으로 접혀져 휠 가드(10)에 내장되는 반면 전개(unfolding)로 반원 형상으로 펼쳐져 휠 가드(10)에서 빠져나오는 스피드 립(30), 휠 가드(10)의 입구부위를 가려주는 더스트 커버(50)로 이루어짐으로써 스피드 립(30)의 타이어 정렬도로 타이어 폭 전체를 가려 차체 하부 및 휠/타이어 부위에 대한 공력개선 효과를 유지 및 개선하고, 특히 스피드 립(30)의 방사상 펼침 전개의 영역이 범퍼 사이드 곡률 크기에 맞춰 가변 제어됨으로써 범퍼 디자인 자유도를 제한하지 않는다.
1 : 휠 가드 시스템
10 : 휠 가드 11 : 플랩 프로텍터
13 : 커버 플랜지 15 : 플랩 가이드
20 : 디플렉터 30 : 스피드 립
30-1,30-2 : 제1,2 플랩 31 : 연결 보스
33 : 축홀 돌기 35 : 축 홀
37 : 플랩 돌기 39 : 플랩 홈
40 : 모터 40-1 : 모터 센서
41 : 모터 축 50 : 더스트 커버
51 : 개폐 바디 53 : 스프링 경첩
53-1,53-2 : 좌,우측 스프링 경첩
54 : 꺽쇠 54a,55a : 핀 홀
55 : 경첩 56 : 핀
57 : 스프링 60 : 컨트롤러
60-1 : 데이터 입력기 60-2 : 스피드 립 전개 맵
100 : 차량 110 : 타이어
120 : 범퍼 120-1 : 범퍼 사이드 곡률
130 : 엔진 ECU(Electronic Control Unit)
140 : 차속 센서

Claims (20)

  1. 휠 가드;
    상기 휠 가드로 들어가 내장되도록 폴딩(folding)되고, 상기 휠 가드에서 빠져나와 타이어 폭 전체를 가리는 타이어 정렬도가 형성되도록 전개(unfolding)되는 디플렉터;가 포함되고,
    상기 디플렉터는 모터로 회전되는 스피드 립을 구비하고, 상기 모터는 회전방향으로 상기 스피드 립을 상기 폴딩(folding)하거나 상기 전개(unfolding)하는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 폴딩(folding)과 상기 전개(unfolding)는 반대방향 회전으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 휠 가드는 플랩 프로텍터를 구비하고, 상기 플랩 프로텍터는 상기 디플렉터가 상기 폴딩(folding)으로 내장되는 공간을 형성해 주는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 스피드 립은 상기 모터의 회전력을 전달받아 움직이는 제1 플랩, 상기 제1 플랩으로 움직이는 제2 플랩으로 이루어지고, 상기 제1 플랩과 상기 제2 플랩은 상기 폴딩(folding)에 의한 부채꼴 형상에서 상기 전개(unfolding)에 의한 반원 형상으로 전환되는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 반원 형상은 타이어 폭 전체를 가려주는 크기인 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 제1 플랩과 상기 제2 플랩의 각각은 부채꼴 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 제1 플랩에는 돌출된 플랩 돌기가 구비되고, 상기 제2 플랩에는 상기 플랩 돌기의 이동경로를 이루는 파여진 플랩 홈이 구비되며, 상기 이동경로의 종단위치에서 상기 제2 플랩이 상기 제1 플랩의 움직임으로 함께 이동되는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 이동경로는 상기 제1 플랩의 회전반경과 일치되는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 디플렉터는 상기 휠 가드의 입구부위가 가려지는 더스트 커버를 구비하고, 상기 더스트 커버는 스프링 경첩으로 상기 휠 가드와 결합되는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 더스트 커버는 상기 전개(unfolding)시 상기 스피드 립이 가하는 가압력으로 상기 스프링 경첩이 젖혀져 상기 입구부위를 열어주는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 더스트 커버는 상기 폴딩(folding)시 상기 스프링 경첩에 가해지는 스프링의 스프링 복원력으로 상기 입구부위를 닫아주는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 휠 가드의 입구부위에는 플랩 가이드가 구비되고, 상기 플랩 가이드는 상기 더스트 커버가 결합되도록 상기 스프링 경첩을 형성하는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 플랩 가이드는 상기 입구부위를 따라 돌출되어지는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 디플렉터는 컨트롤러와 연계되고, 상기 컨트롤러의 제어는 상기 디플렉터를 상기 폴딩(folding)의 접힘 상태(folding status)로 형성시켜주는 초기모드, 상기 디플렉터를 상기 전개(unfolding)의 풀 펼침 상태(full unfolding status)로 형성시켜주는 고속모드, 상기 디플렉터를 하프 펼침 상태(half unfolding status)로 형성시켜주는 저속모드로 구분되는 것을 특징으로 하는 휠 가드 시스템.
  16. 타이어의 상부로 위치된 휠 가드, 모터의 회전방향에 의한 폴딩(folding)으로 부채꼴 형상으로 접혀져 상기 휠 가드에 내장되는 반면 전개(unfolding)로 반원 형상으로 펼쳐져 상기 휠 가드에서 빠져나오는 스피드 립, 상기 휠 가드의 입구부위를 가려주는 더스트 커버로 이루어진 휠 가드 시스템;
    좌우측의 범퍼 사이드 곡률로 상기 타이어의 일부부위를 가려주는 범퍼;
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 휠 가드 시스템은 엔진 ECU(Electronic Control Unit)와 연계되고, 상기 엔진 ECU는 상기 모터의 회전방향으로 상기 스피드 립을 상기 폴딩(folding)과 상기 전개(unfolding)로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 엔진 ECU는 차속으로 구분된 초기모드와 저속모드 및 고속모드로 상기 폴딩(folding)과 상기 전개(unfolding)를 제어해 주는 것을 특징으로 하는 차량.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 초기모드는 상기 폴딩(folding)의 접힘 상태(folding status)에서 상기 휠 가드로 상기 스피드 립을 내장시켜주고, 상기 저속모드는 상기 전개(unfolding)의 하프 펼침 상태(half unfolding status)에서 상기 휠 가드를 빠져나온 상기 스피드 립이 상기 타이어의 반쪽 폭을 가려주며, 상기 고속모드는 상기 전개(unfolding)의 풀 펼침 상태(full unfolding status)에서 상기 휠 가드를 빠져나온 상기 스피드 립이 상기 타이어의 전체 폭을 가려주는 것을 특징으로 하는 차량.
  20. 청구항 18에 있어서, 상기 차속은 차속 센서에서 검출되는 것을 특징으로 하는 차량.
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