KR20120006077U - 차량용 리어 스포일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량의 후미에 부착하여 공기 흐름을 유도토록 하는 리어 스포일러에 관한 것으로, 종래의 설치 및 제작의 어려움을 개선하기 위하여 본 고안은 스포일러 본체를 유연성의 재질로 압출 성형제작하면서 그 단면 구조를 차량의 주행중에 발생하는 와류 및 유도항력을 최소화할 수 있도록 하면서도 차종에 관계없이 다양한 형태의 차량 후미에 간단하게 부착할 수 있도록 한 것이다.

Description

차량용 리어 스포일러{Rear Spoiler}

본 고안은 차량의 후미에 부착하여 공기 흐름을 유도토록 하는 리어 스포일러에 관한 것으로, 유연성의 재질로 압출 성형제작하여 유선형의 트렁크 라인의 형태나 차종에 관계없이 간단하게 부착할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 차량은 주행시 속도가 빨라짐에 따라 양력이 발생되고, 이러한 공기저항은 차량의 전방의 압력이 후방의 압력보다 높아 차량을 후방으로 끌어당기는 현상이 발생된다.

그리고 이러한 압력차에 의한 저항은 차량의 뒷부분에 발생하는 공기의 와류로 인하여 차체의 후방을 상측으로 들어올리는 리프트현상이 발생하게 되는데, 이러한 차량의 고속 주행시 차체를 후방으로 당기면서 차체가 공중으로 뜨려는 성질, 즉 양력을 줄이기 위하여 해치백의 경우 백 도어 상면이나 세단의 경우 리어 트렁크 상면에 리어 스포일러를 장착하여 공기의 흐름을 변경시킴으로써 주행 중 타이어의 접지력을 향상시키면서도 주행안정성을 높이도록 하는 것이다.

하지만, 종래의 리어 스포일러는 차량마다 외관형태가 각각 다르고 곡선율이 다르기 때문에 공통된 스포일러를 사용할 수 없고, 따라서 차량의 종류와 각 모델에 따라 각각 리어 스포일러의 형태를 장착가능한 형태로 설계하여 제작하여야 하므로 각각의 형태에 맞는 금형제작비용이 발생됨은 물론, 개별차종으로는 수요가 매우 많지 않으므로 차종마다 소량으로 생산할 수밖에 없기 때문에 대량생산이 어렵고, 이에 따라 생산성이 떨어짐과 동시에 제조원가가 상승하는 문제가 있는 것이다.

뿐만 아니라, 종래의 스포일러는 공기역학을 고려하지 않은 형태로 단순히 유체의 흐름을 유도할 뿐이고, 따라서 양력을 효율적으로 줄일 수 없어 효과가 미미하며, 실효성이 매우 떨어져서 현재에는 단순히 차량용 악세서리의 용도로만 사용하고 있는 것이다.

따라서 본 고안은 스포일러의 제작이 용이하면서도 차종에 관계없이 누구나 간단하게 설치가 가능토록 하고, 또한 스포일러의 단면구조가 차량의 주행중에 발생하는 와류 및 유도항력을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

이를 위하여 연질의 플라스틱 원료를 압출로 성형 제작하여 스포일러가 유연성을 갖도록 하고, 그 스포일러의 횡단면 구조를 전방으로 경사진 형태의 삽입되어진 호 형상으로 상승표면을 형성하면서 직각 삼각형의 형태로 이루어지도록 하여 바닥면에 형성된 접착수단을 이용하여 스포일러의 휨에도 부분적인 접힘이 발생치 아니하며 다양한 형태의 차량후미에 간단하게 부착할 수 있도록 한 것이다.

또한, 이러한 스포일러의 전,후방 횡방향 폭과 전체 높이, 상승표면의 곡률반경의 비율을 규격화하면서 스포일러의 후방벽의 형태를 상,하 수직에 대하여 하단부가 전방으로 내입되어지는 형태를 갖도록 함으로써 차량의 주행시 발생되는 와류현상 및 유도항력이 최소화되도록 하여 차량의 안정적인 주행이 가능함과 동시에 주행시 발생하는 출력손실을 저감토록 한 것이다.

따라서 상술한 바와 같이 본 고안은 리어 스포일러에 의하여 공기의 흐름을 변경시킴으로써 공기의 와류로 인하여 차체의 후방을 상측으로 들어올리는 리프트현상이 발생하는 것을 억제하면서 타이어의 접지력을 향상시켜 주행의 안정성이 향상되는 효과가 있고, 또한 이러한 스포일러가 유연성의 재질로 이루어지므로 스포일러를 구부려서 간단하게 설치할 수 있어 설치가 편리하며, 또한 차종이나 차량의 모델에 따른 후방의 형태와 관계없이 모든 차종에 하나의 스포일러를 사용하게 되므로 활용도가 높아 대량생산이 가능함과 동시에 이에 따라 생산성을 향상시키고 제조원가를 절감하면서도 고품질의 제품을 공급할 수 있게 되는 것이다.

또한, 스포일러의 하단부가 평면으로 이루어지면서도 접착수단에 의하여 공기저항이 발생되지 않게 부착되므로 별도의 설치를 위한 구조나 연결구 등이 필요치 않으므로 간단하게 탈착할 수 있으며 깔끔한 외관을 유지할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예를 나타낸 장착상태도
도 2는 본 고안의 스포일러 본체의 사시도
도 3은 본 고안의 스포일러 본체의 단면도
도 3a 및 도 3b는 스포일러 본체의 또 다른 실시 예를 나타낸 단면도
도 4는 본 고안의 스포일러의 장착상태 사시도

이하 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 도 1에 도시된 바와 같이 차량의 후방에 설치하여 공기의 흐름을 상측으로 유도토록 하는 스포일러로, 리어 스포일러 본체(10)의 횡단면 구조를 도 2 및 도 3과 같이 받침면(11)과 후방벽(12)과 상승표면(13)이 전방으로 경사진 직각 삼각형의 형태로 이루어지도록 하면서 전방측의 상승표면(13)은 내입된 호의 형상으로 형성하여 차량 주행중에 차량의 후미로 유도되어진 바람을 상측으로 유도함으로써 차량 주행중에 발생하는 리프트현상(차량 후미의 들림 현상)을 억제토록 하여 주행의 안정성 및 구동력과 제동력을 향상시켜 주도록 한 것이다.

이때, 상기 스포일러 본체(10)는 유연성을 갖도록 하여 형태의 변형이 자유롭도록 하고, 이에 따라 여러 가지의 차종이나 차량 후미, 즉 트렁크의 형태에 관계없이 구부려서 설치할 수 있도록 한 것으로, 상기 스포일러 본체(10)는 연질의 플라스틱으로 압출 성형한 후 성형되어진 압출 결과물을 절단하여 그 양단을 후가공함으로써 스포일러의 형태를 이루도록 하는 것이고, 그 표면에 도장을 하여 제작하게 되는 것이다.

이때, 상기 스포일러 본체(10)가 유연성을 갖도록 하기 위해서는 연질의 PVC를 사용하여 압출 성형토록 함이 바람직하고, 이때 연질의 PVC에 탄성계수를 낮춰주는 중탕을 혼합하여 일정한 강도를 갖도록 할 수 있게 되며, 상기 PVC와 중탕의 혼합비율을 조절함으로써 스포일러 본체(10)의 유연성의 정도를 설정할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 스포일러 본체(10)의 단면적을 직각 삼각형에 가까운 형태로 형성하고, 그 횡방향 받침면(11)의 폭(L)과 후방벽(12)의 전체 높이(H)의 길이 및 곡률값(R)의 길이를 설정함에 있어, 최적의 비율을 설정하여 제작함으로써 연질체로 이루어진 스포일러 본체(10)의 부착이 용이하면서도 구부림시 접히거나 단면형태가 변형됨 없이 안정적으로 부착할 수 있도록 하는 것으로, 이때 차량의 부착시 스포일러 본체(10)의 구부러짐이 용이하면서도 효율적으로 공기를 유도토록 하는 비율은 폭(L)과 전체 높이(H)를 동일한 길이로 형성하면서 상승표면(13)의 곡률값(R)을 폭(L)과 높이(H) 대비 100±10%로 형성하며, 그 곡률반경(A)을 90°내로 형성함이 바람직한 것이다.

즉, 폭(L)과 높이(H)를 30mm로 형성할 경우 상승표면(13)의 곡률값(R)은 27mm ~ 33mm로 형성하고, 이때 곡률반경(A)을 90°내로 형성함으로써 상승표면(13)이 지나치게 내입되지 않도록 되어 상승표면(13) 내에서 와류현상이 발생되는 것을 방지하면서도 공기의 흐름을 자연스럽게 유도하게 되는 것이다.

따라서 차량의 주행시 발생되는 차량 후방의 공기의 와류현상 및 유도항력이 최소화되는 것이고, 그 결과로 차량의 안정적인 주행이 가능함과 동시에 주행시 발생하는 출력손실을 저감토록 되는 것이다.

또한, 상기 폭(L)의 길이와 전체 높이(H)의 길이는 스포일러 본체(10)의 부착면을 넓게 형성하거나 또는 공기의 유도방향을 더욱 상측으로 유도함을 원하는 등의 여러 가지 요인에 의하여 길이의 증감이 필요한 경우가 있는데, 이 경우에도 폭(L)과 높이(H)의 길이를 상호대비(L/H,H/L) 비율이 1.2 이내로 이루어지도록 하여야 하는 것이다.

그리고 이때에도 상기 상승표면(13)의 곡률값(R)은 받침면(11)의 폭(L) 또는 후방벽(12)의 전체 높이(H)에 대비하여 100±10%로 하면서 곡률반경(A)을 90°내로 형성하여야 하는 것이다.

이때, 상기 상승표면(13)은 하단부의 일부를 전방으로 경사진 형태의 기류유도 경사면(13a)으로 형성함으로써 스포일러의 하단에 공기압력이 발생하는 것을 방지하면서도 주행중 차량 상단을 타고 넘어온 공기의 흐름을 스포일러의 상측으로 효율적으로 유도되어질 수 있도록 되는 것이다.

한편, 상기 후방벽(12)은 상,하 수직에 대하여 하단부가 내입되게 기울어지도록 형성하면 상승표면(13)이 더욱 완만하게 이루어지도록 할 수 있게 되고, 또한 차량의 고속 주행시 스포일러에 강한 압력이 작용할 경우에도 스포일러의 상단이 후방으로 미세하게 탄성 작동하면서 공기 흐름을 더욱 원활하게 유도할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 후방벽(12)의 경사진 각도(A')는 10°내지 30°범위 내에서 예각으로 이루어지도록 하는 것이 스포일러 후방에서 와류현상이 발생됨을 방지하면서도 스포일러에 강한 압력이 작용할 경우 후방으로 탄성작동할 수 있게 되는 것이다.

또한, 이러한 스포일러의 유연성에 의하여 수평으로 이루어진 스포일러를 차량 후미의 상부면을 따라서 사용자가 스포일러를 직접 구부리면서 다양한 차종에 부착할 수 있도록 한 것으로, 이때 스포일러를 차량에 부착하기 위해서 스포일러 본체(10)의 받침면(11)에 접착수단(20)을 형성하고, 상기 접착수단(20)은 양면테이프를 부착한 후 그 이면에 이형지(21)를 부착하여 이형지(21)를 제거한 후 스포일러를 부착할 수 있도록 함이 바람직한 것이다.

이때, 상기 스포일러 본체(10)는 도 3a 및 도 3b와 같이 받침면(11)에 내입부(14)를 형성하면 접착수단(20)이 내입부(14)에 삽입되어진 상태에서 접착면만 하부로 노출되게 되는 것이고, 따라서 스포일러를 차량에 장착한 상태에서 접착수단(20)이 노출되지 않으면서 스포일러가 차량 상단에 완전히 밀착되어 공기 흐름을 유도시 공기가 분산되지 않고 온전히 상측으로 유도되어질 수 있게 되는 것이다.

10: 스포일러 본체 11: 받침면
12: 후방벽 13: 상승표면
13a: 기류유도 경사면 14: 내입부
20: 접착수단 21: 이형지

Claims (6)

1. 리프트현상을 억제하여 주행의 안정성 및 구동력과 제동력을 향상시켜 주기 위해 차체의 후방에 설치하는 차량용 리어 스포일러에 있어서,
   스포일러 본체(10)가 연질의 플라스틱으로 압출성형에 의하여 제작되어 유연성을 갖도록 되고, 횡단면의 형태가 받침면(11)과 후방벽(12)과 상승표면(13)으로 이루어져 전방으로 경사진 삼각형의 형태로 이루어지면서 그 전방의 경사진 상승표면(13)이 내입된 호의 형상으로 형성되어 공기흐름을 상측으로 유도함으로써 차량의 주행중에 발생하는 와류 및 유도항력을 저감토록 됨을 특징으로 하는 차량용 스포일러.
2. 제 1항에 있어서, 전,후방 횡방향 받침면(11)의 폭(L)과 후방벽(12)의 전체 높이(H)의 길이비율은 상호대비(L/H,H/L) 비율이 1.2 이내로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 리어 스포일러.
3. 제 2항에 있어서, 상기 상승표면(13)의 곡률값(R)은 받침면(11)의 폭(L) 또는 후방벽(12)의 전체 높이(H)에 대비하여 100±10%로 이루어지고, 그 곡률반경(A)은 90°이내로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 리어 스포일러.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후방벽(12)은 상,하 수직에 대하여 예각을 형성하도록 하단부가 전방으로 내입되어지게 기울어진 것을 특징으로 하는 차량용 리어 스포일러.
5. 제 4항에 있어서, 상기 예각은 10°내지 30°범위 내에서 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 리어 스포일러.
6. 제 3항에 있어서, 상기 상승표면(13)은 하단부의 일부가 전방으로 경사진 형태의 기류유도 경사면(13a)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 리어 스포일러.

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