KR20120003303A - 차량용 공력성능 개선장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 주행 중 타이어와 휠에서 발생되는 공력손실을 방지하여 차량의 연비를 개선할 수 있는 차량용 공력성능 개선장치에 관한 것으로, 외부공기가 유입되는 공기 유입구와, 상기 공기 유입구로 유입되는 공기를 차량의 타이어 측으로 유도하는 공기 유도부와, 상기 공기 유도부로 유도되는 공기를 상기 타이어의 측면으로 배출시키는 공기 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 공력성능 개선장치{DEVICE FOR IMPROVING AERODYNAMICS PERFORMANCE OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 공력성능 개선장차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 주행 중 타이어와 휠에서 발생되는 공력손실을 방지하여 차량의 연비를 개선할 수 있는 차량용 공력성능 개선장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 제작에 있어 공력 성능은 개발 단계의 매우 핵심적인 요소이다. 이러한, 공력 성능은 3가지의 구성 요인에 의해서 전체 항력이 결정되어지며, 그 항력이 차량의 공력 성능에 영향을 미치게 된다.

이와 같이 공력 성능에 영향을 주는 항력의 발생 요인으로 차량 초기의 스타일링 단계에서 결정되어지는 차량의 유선형 스타일링, 차량의 하부 구조의 요철, 차량의 전방부 형태 등이 있다. 따라서, 차량의 공력 성능 개선을 위해서는 위의 여러 가지 요인을 적절하게 구성하여야 한다.

또한, 차량의 주행속도가 빨라지면 차체에 생기는 공기 저항도 무시할 수 없으며, 일정 속도 이상에서는 양력도 발생하기 시작하고, 옆바람을 받으면 공기의 힘에 의해 요잉(Yawing)현상이 발생되면서 차량의 주행이 불안정해기도 한다.

이와 같은 공기 저항은 차량의 주행 안정성에 영향을 줄 뿐만 아니라, 연비에 많은 영향을 미치게 된다. 그리고 이러한 문제를 개선하기 위하여 차량에 리어 스포일러는 설치하기도 한다.

한편, 차량의 전방부 즉, 범퍼측에는 차량의 공력개선을 위해 언더커버, 범퍼립, 액티브 에어플랩, 휠 디플렉터 등이 사용되고 있다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

상기와 같은 종래의 차량은 언더커버, 범퍼립, 액티브 에어플랩, 휠 디플렉터를 설치하더라도, 타이어의 회전에 의한 난류의 발생을 방지할 수 없어 타이어 및 타이어 휠에서 공력손실이 많이 발생되므로, 연비가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 주행 중 타이어와 휠에서 발생되는 공력손실을 저하시켜 차량의 연비를 개선할 수 있는 차량용 공력성능 개선장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 공력성능 개선장치는, 외부공기가 유입되는 공기 유입구와, 상기 공기 유입구로 유입되는 공기를 차량의 타이어 측으로 유도하는 공기 유도부와, 상기 공기 유도부로 유도되는 공기를 상기 타이어의 측면으로 배출시키는 공기 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 공기 배출부는 휠 가이드와 범퍼커버 사이에 위치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기 배출부는 공기의 배출 영역이 확대될 수 있도록 상기 공기 유도부보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기 배출부는 배출되는 공기의 유속이 증가되도록 유속증대부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기 배출부는, 상기 공기 유도부로부터 공기가 유입되는 제1 공기유로와, 상기 제1 공기유로보다 작은 단면적을 가지며, 상기 제1 공기유로로 유입된 공기가 외부로 배출시키는 제2 공기유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기 유입구로 유입되는 공기의 량이 증가되도록 상기 공기 유입구에 마련되는 공기 흡입부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기 흡입부재는 팬인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기 유입구는 차량의 전방을 향하도록 위치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량용 공력성능 개선장치에 의하면, 차량의 주행 중 타이어와 휠에서 발생되는 공력손실이 저하되어 차량의 연비를 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공력성능 개선장치가 차량에 설치된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공력성능 개선장치가 차량에 설치된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공력성능 개선장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공력성능 개선장치의 구성을 나타낸 평단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공력성능 개선장치에 따른 공기의 흐름을 나타낸 평면도이다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공력성능 개선장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 차량용 공력성능 개선장치(100)는 차량의 주행 중 전방 예를 들어 범퍼커버(10)로부터 타이어(20) 측으로 유입되는 공기의 흐름이 차단되도록 범퍼커버(10)의 내부에 설치된다.

이러한, 공력성능 개선장치(100)는 차량의 주행 중 타이어(20)의 측면에 에어커튼 효과가 발생될 수 있도록 외부의 공기가 내부로 유입되고 이 유입되는 공기를 타이어(20)의 측면으로 배출시킨다.

이때, 공력성능 개선장치(100)는 차량이 주행함에 따라 외부의 공기가 내부로 원활하게 유입될 수 있도록 차량의 프론트 범퍼에 설치된다.

이를 위하여, 본 실시 예에 따른 차량용 공력성능 개선장치(100)는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 범퍼커버(10)의 내측에 설치되는 공기유도 덕트(110)와, 이 공기유도 덕트(110)의 내부로 외부공기를 강제로 흡입시키기 위한 공기 흡입부재(120)를 포함한다.

공기유도 덕트(110)는 외부 공기가 유입되는 공기 유입구(111)와, 공기를 타이어(20) 측으로 유도하는 공기 유도부(113)와, 공기를 타이어(20)의 측면으로 배출시키는 공기 배출부(115)를 포함한다.

이때, 공기유도 덕트(110)는 차량이 주행함에 따라 외부 공기가 원활하게 유입될 수 있도록 공기 유입구(111)가 차량의 전방을 향하도록 설치된다. 또한, 공기유도 덕트(110)는 배출되는 공기가 타이어(20)의 측면으로 분사될 수 있도록 공기 배출부(115)가 범퍼커버(10)와 휠 가이드(30) 사이에 위치된다.

더하여, 공기유도 덕트(110)는 내부를 유입되는 공기가 빠르게 배출될 수 있도록 공기 유도부(113)가 공기 유입구(111)에서 공기 배출부(115)측으로 갈수록 그 단면적이 작아지도록 형성된다.

공기유도 덕트(110)의 공기 배출부(115)는 배출되는 공기가 타이어(20)의 측면으로 보다 넓은 영역에 걸쳐 배출될 수 있도록 공기 유도부(113)보다 상하방향으로 더 넓게 형성된다. 예를 들어, 공기 배출부(115)는 그 넓이(W1)가 공기 유도부(113)의 넓이(W2)보다 더 넓게 형성된다.

이로 인하여, 공기유도 덕트(110)는 공기 배출부(115)에 의해 타이어(20)의 측면으로 배출되는 공기의 영역이 확대되므로, 범퍼커버(10)의 외면을 통해 타이어(20)의 측면으로 유입되는 공기를 보다 넓게 영역에 걸쳐 차단할 수 있다.

또한, 공기유도 덕트(110)의 공기 배출부(115)는 공기의 유속이 증가되면서 배출될 수 있도록 유속증대부(117)가 형성된다.

구체적으로, 공기 배출부(115)의 유속증대부(117)는 공기 유도부(113)로부터 공기가 유입되는 제1 공기유로(117a)와, 이 제1 공기유로(117a)보다 작은 단면적을 가지며 제1 공기유로(117a)로 유입되는 공기가 외부로 배출되는 제2 공기유로(117b)를 포함한다.

이로 인하여, 공기 배출부(115)는 유속증대부(117)의 제2 공기유로(117b)가 제1 공기유로(117a)보다 그 단면적이 작게 형성되어 있으므로, 제2 공기유로(117b)로 배출되는 공기의 유속이 증가하게 되어 에어커튼효과가 더욱 향상될 수 있다.

한편, 공기 흡입부재(120)는 외부공기가 공기유도 덕트(110)의 공기 유입구(111)로 강제 흡입되어 공기의 흡입량을 증가시킬 수 있도록 공기 유입구(111)에 볼트, 나사 등과 같은 결합방식을 통해 결합된다. 본 실시 예에 따른 공기 흡입부재(120)로는 팬이 사용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공력성능 개선장치의 작용을 설명한다.

차량이 주행하게 되면 차량의 전방인 범퍼커버(10)를 통해 공기유도 덕트(110)의 공기 유입구(111)로 외부공기가 유입된 후, 공기 유도부(113)를 통해 공기 배출부(115)로 배출된다. 그러면, 공기 배출부(115)에서 배출되는 공기가 타이어(20)의 측면을 커버하면서 에어커튼 기능을 수행하게 된다.

이로 인하여, 범퍼커버(10)의 외면을 따라 타이어(20)로 유입되는 공기의 흐름이 차단되므로, 차량의 공력성능이 개선되어 연비가 향상될 수 있다.

특히, 공기 배출부(115)의 제2 공기유로(117b)가 제1 공기유로(117a)의 단면적보다 작은 단면적을 가지므로, 배출되는 공기의 유속이 더욱 증가하게 되어 타이어(20)로 유입되는 외부공기가 더욱 효과적으로 차단될 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10 : 범퍼커버 20 : 타이어
100 : 공력성능 개선장치 110 : 공기유도 덕트
111 : 공기 유입구 113 : 공기 유도부
115 : 공기 배출부 117 : 유속증대부
120 : 공기 흡입부재

Claims (8)

1. 외부공기가 유입되는 공기 유입구;
   상기 공기 유입구로 유입되는 공기를 차량의 타이어 측으로 유도하는 공기 유도부; 및
   상기 공기 유도부로 유도되는 공기를 상기 타이어의 측면으로 배출시키는 공기 배출부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공력성능 개선장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 배출부는 휠가이드와 범퍼커버 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공력성능 개선장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 배출부는 공기의 배출 영역이 확대될 수 있도록 상기 공기 유도부보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공력성능 개선장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 배출부는 배출되는 공기의 유속이 증가되도록 유속증대부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공력성능 개선장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 공기 배출부는,
   상기 공기 유도부로부터 공기가 유입되는 제1 공기유로; 및
   상기 제1 공기유로보다 작은 단면적을 가지며, 상기 제1 공기유로로 유입된 공기가 외부로 배출시키는 제2 공기유로;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공력성능 개선장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공기 유입구로 유입되는 공기의 량이 증가되도록 상기 공기 유입구에 마련되는 공기 흡입부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공력성능 개선장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 공기 흡입부재는 팬인 것을 특징으로 하는 차량용 공력성능 개선장치.
8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공기 유입구는 차량의 전방을 향하도록 위치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공력성능 개선장치.

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