KR20170073936A - 가변형 사이드 스포일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 후방에 장착되는 사이드 스포일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 후방글래스 상단에 장착되며 후방을 향해 돌출 형성된 리어 스포일러 및 상기 리어 스포일러의 양측 하부에 배치되며, 사이드패널의 내부에 수납되거나 사이드패널의 외부로 전개되도록 설치되는 사이드 스포일러를 포함하며, 상기 사이드 스포일러는 선택적으로 전개되는 것을 특징으로 하여, 디자인의 차별화가 가능함과 동시에 공기 저항을 개선할 수 있는 가변형 사이드 스포일러에 관한 것이다.

Description

가변형 사이드 스포일러{VARIABLE SIDE SPOILER}

본 발명은 차량의 후방에 장착되는 사이드 스포일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사이드 스포일러가 차량의 상태에 따라 사이드패널의 내부에 수납되거나 외부로 전개되도록 설치되어 디자인의 차별화가 가능함과 동시에 공기저항을 개선할 수 있는 가변형 사이드 스포일러에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 주행시 주행 환경에 따라 다양한 조건의 주행 저항을 받게 된다. 이러한 주행 저항은 대표적으로 구름 저항, 공기 저항, 가속 저항, 구배 저항 등으로 구분되는데, 특히 공기 저항은 차량의 고속성능 및 연비에 직접적으로 영향을 미치게 된다.

공기 저항은 통상적으로 차속의 제곱 크기에 비례하여 증가하고, 공기 저항이 증가할수록 차량의 연비가 저하되며 소음 차폐 성능 및 제동 장치의 성능 등에 악영향을 미친다.

그러므로 공기 저항을 최소화하기 위해 차량을 디자인을 최대한 유선형으로 설계하여 공기 저항 계수를 줄이는 한편, 부가적으로 각종 스포일러를 차량의 후방에 장착하여 차량 주행시 공기 흐름 제한하며 차량 주변의 기류를 조절하고 있다.

특히, 해치백(hatch back) 차량이나 SUV(Sport Utility Vehicle) 차량과 같이 C필라(C-pillar) 후방 경사각이 큰 경우, 차량 후방부의 공기 유동의 불안정성이 증가되어 강력한 와구조(vortex structure)가 형성된다.

이러한 와구조는 차량 후방글래스의 표면압력을 대기압보다 낮은 상태로 만들게 되고, 이에 따라 추진하려는 차체가 뒤로 잡아당겨져서 공기 저항이 크게 증대되는 원인이 된다.

따라서, 이러한 와구조를 개선하기 위해 해치백 차량이나 SUV 차량의 후방면에는 후방글래스를 기준으로 그 상단에 리어 스포일러가 설치되고 양 측부에 사이드 스포일러가 고정 결합되어 공기 저항을 개선하고 있다.

그러나 종래 고정 결합된 사이드 스포일러는 차량의 후방면 디자인을 제약하는 요소가 되고, 디자인 컨셉상 C필라 후방 경사각을 크게 하여 스포티감을 부여하고자 하는 차량에는 적용하기 어렵다는 문제점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량의 상태(속도)에 따라 사이드 스포일러가 선택적으로 전개되어 디자인의 차별화가 가능함과 동시에 공기 저항을 개선할 수 있는 가변형 사이드 스포일러를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 공기 저항을 개선하여 차량의 연비가 현저히 향상되고 소음 차폐 성능 및 제동 장치 성능이 향상되는 가변형 사이드 스포일러를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 차량의 후방글래스 상단에 장착되며 후방을 향해 돌출 형성된 리어 스포일러; 및 상기 리어 스포일러의 양측 하부에 배치되며, 사이드패널의 내부에 수납되거나 사이드패널의 외부로 전개되도록 설치되는 사이드 스포일러; 를 포함하며, 상기 사이드 스포일러는 선택적으로 전개되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러에서 상기 사이드 스포일러는, 상기 사이드패널에 일단이 회전 가능하도록 연결되는 주날개; 및 상기 주날개의 회전에 의해 주날개를 따라 함께 회전되는 다수의 종날개; 를 포함하며, 상기 주날개와 종날개는 부채꼴 형태로 전개되는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러는, 상기 주날개의 일단에 회전 가능하도록 결합되며 회전벨트를 매개로 회전모터와 연결되는 고정힌지; 및 상기 주날개의 타단에 회전 가능하도록 결합되고 톱니벨트를 매개로 고정힌지와 연결되며 톱니형 가이드레일을 따라 이동하는 톱니바퀴; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러에서 상기 주날개와 종날개는 와이어에 의해 연결되고, 다수의 종날개는 서로 와이어에 의해 연결되어 주날개의 회전에 따라 종속적으로 회전되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러에서 상기 사이드 스포일러는 차량의 속도가 미리 정해진 속도보다 빠른 경우 전개되고, 차량의 속도가 미리 정해진 속도 이하인 경우 사이드패널 내부로 수납되는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명의 실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러에서 상기 사이드 스포일러는 차량의 후방글래스의 표면압력이 미리 정해진 압력보다 작은 경우 전개되고, 차량의 후방글래스의 표면압력이 미리 정해진 압력 이상인 경우 사이드패널 내부로 수납되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 차량이 정차 중이거나 저속 주행 중인 경우 사이드 스포일러가 사이드패널 내부에 수납되어 종래와 디자인 차별화가 가능하다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 차량이 고속 주행 중이면서 후방글래스의 표면압력이 미리 정해진 압력(기준압력)보다 작은 경우 사이드 스포일러가 사이드패널의 외부로 전개되어 공기 저항이 개선되고, 이에 따라 차량의 연비가 향상되는 효과가 있다.

구체적으로 사이드 스포일러의 전개시, 차량 후방면의 경사각은 축소되어 와류 강도가 약해지고, 약화된 와류로 인해 후방글래스의 표면압력이 증가하며, 이에 따라 차량 전후의 압력차가 줄어들어 공기 저항이 감소하게 된다.

나아가, 본 발명은 차량의 기본 구조를 크게 변형시키지 않고도 사이드 스포일러를 수납하거나 전개할 수 있도록 구성되어 차량의 상품성이 현저히 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러가 차량에 장착된 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러가 사이드패널에 수납된 모습을 도시한 측면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러가 전개된 모습을 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러를 정면에서 바라본 모습을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러의 작동 알고리즘을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 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.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러가 차량에 장착된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가변형 사이드 스포일러는, 차량의 후방글래스(12) 상단에 장착되며 후방을 향해 돌출 형성된 리어 스포일러(10) 및 상기 리어 스포일러(10)의 양측 하부에 배치된 사이드 스포일러(20)를 포함한다.

이때, 상기 사이드 스포일러(20)는 차량의 후방에 형성된 C필라(C-pillar)의 사이드패널(11) 내부에 수납되거나 사이드패널(11)의 외부로 선택적으로 전개되도록 설치되며, 도시된 실시예에서는 상기 사이드 스포일러(20)가 전개되어 있는 모습을 나타내고 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러가 사이드패널에 수납된 모습을 도시한 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러가 전개된 모습을 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러를 정면에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 사이드 스포일러(20)는, 사이드패널(11)에 일단이 회전 가능하도록 연결되는 주날개(21) 및 상기 주날개의 회전에 의해 주날개를 따라 함께 회전되는 다수의 종날개(22)를 포함하는 것이 바람직하다.

도시된 바와 같이, 상기 주날개(21)와 종날개(22)는 모두 직육면체 형태로 형성되며, 사이드 스포일러의 전개시 주날개(21)와 종날개(22)는 부채꼴 형태로 펼쳐져서 전개된다.

상기 종날개(22)는 차량의 종류에 따른 레이아웃, 사이드패널의 형태 및 크기, 요구되는 공기 저항 감소 수준 등을 고려하여 다양한 개수로 배치될 수 있으며, 도 3에서는 5개의 종날개(22)가 배치되어 있다.

물론, 상기 주날개(21)와 종날개(22)는 하나의 부재로 합쳐져서 사이드패널(11)의 내·외부로 이동하도록 구성될 수도 있으나, 본 발명의 일실시예와 같이 주날개(21)와 종날개(22)를 구분하고 종날개(22)를 다수로 구성하여 사이드 스포일러(20)가 운전자가 원하는 각도로 펼쳐지도록 할 수 있다.

통상적으로 사이드 스포일러(20)의 후방 경사각(지면에 수직인 면에 대한 사이드 스포일러의 각도)이 작으면 작을수록 공기 저항 성능이 개선된다는 사실이 알려져 있으며, 본 발명에 운전자 또는 차량의 ECU(Electronic Control Unit)는 차속 등에 따라 주날개(21)와 종날개(22)로 이루어진 사이드 스포일러(20)를 원하는 각도로 전개하여 상황에 맞는 공기 저항 성능을 획득할 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이, 상기 주날개(21)의 일단에는 회전벨트(23a)를 매개로 회전모터(23)와 연결되는 고정힌지(21a)가 회전 가능하도록 결합되고, 상기 주날개(21)의 타단에는 톱니벨트(24a)를 매개로 고정힌지(21a)와 연결되며 가이드레일(25)을 따라 이동하는 톱니바퀴(24)가 회전 가능하도록 결합되는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가이드레일(25)은 톱니바퀴(24)에 치합되도록 다수의 톱니가 형성되어 있으며, 이러한 가이드레일(25)을 따라 톱니바퀴(24)는 단계적으로 이동하게 된다.

즉, 상기 회전모터(23)가 회전하면 회전벨트(23a)에 의해 고정힌지(21a)가 회전하고, 상기 고정힌지(21a)의 회전에 의해 톱니벨트(24a)가 회전하며, 톱니벨트(24a)가 회전하면 톱니바퀴(24)가 가이드레일(25)을 따라 이동하며 주날개(21)가 펼쳐지게 된다.

이때, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 상기 주날개(21)와 종날개(22)는 와이어(26)에 의해 연결되어 있으며, 다수의 종날개(22) 역시 서로 와이어(26)에 의해 연결되어 있는데, 이에 따라 주날개(21)가 회전하면 종날개(22)가 종속적으로 회전하게 된다.

전술한 것과 같이 구성된 본 발명에 따른 가변형 사이드 스포일러의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 사이드 스포일러의 작동 알고리즘을 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 가변형 사이드 스포일러는 운전자가 차량의 내부(예를 들어, 센터페시아 등)에 설치된 작동스위치(미도시)를 작동하여 사이드 스포일러(20)가 수납된 상태로 오프(OFF)하거나 사이드 스포일러가 전개된 상태로 온(ON)할 수 있으며, 도 5에 도시된 것처럼 자동으로 작동(수납 또는 전개)될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 사이드 스포일러(20)가 사이드패널(11)에 수납된 상태에서 차량의 속도가 미리 정해진 속도(예를 들어, 60KPH) 이하인 경우 사이드 스포일러(20)는 수납된 상태를 유지한다.

차량의 속도가 미리 정해진 속도보다 빠른 경우, 차량의 후방글래스(12)에 가해지는 표준압력과 미리 정해진 압력(다시 말하면, 기준압력)을 (예를 들어, ECU 등에서) 비교한 후, 후방글래스(12)의 표면압력이 기준압력 이상이면 사이드 스포일러(20)는 여전히 수납된 상태를 유지한다.

만약, 차량의 속도가 미리 정해진 속도보다 빠르고 후방글래스(12)의 표면압력이 기준압력보다 작은 경우, 상기 사이드 스포일러(20)는 사이드패널(11)의 외부로 전개되고, 차량 후방부에서 발생하는 공기 저항은 저감된다.

전술한 것과 같이 구성된 본 발명에 따른 가변형 사이드 스포일러는 운전자에 의해 수동으로 또는 차속과 표면압력을 이용하여 자동으로 사이드 스포일러(20)가 수납 또는 전개되도록 구성되어, 디자인의 차별화가 가능함과 동시에 공기 저항을 개선할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10 : 리어 스포일러
11 : 사이드패널
12 : 후방글래스
20 : 사이드 스포일러
21 : 주날개
21a : 고정힌지
22 : 종날개
23 : 회전모터
23a : 회전벨트
24 : 톱니바퀴
24a : 톱니벨트
25 : 가이드레일
26 : 와이어

Claims (6)

1. 차량의 후방글래스 상단에 장착되며 후방을 향해 돌출 형성된 리어 스포일러; 및
   상기 리어 스포일러의 양측 하부에 배치되며, 사이드패널의 내부에 수납되거나 사이드패널의 외부로 전개되도록 설치되는 사이드 스포일러; 를 포함하며,
   상기 사이드 스포일러는 선택적으로 전개되는 것을 특징으로 하는 가변형 사이드 스포일러.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 사이드 스포일러는,
   상기 사이드패널에 일단이 회전 가능하도록 연결되는 주날개; 및
   상기 주날개의 회전에 의해 주날개를 따라 함께 회전되는 다수의 종날개; 를 포함하며,
   상기 주날개와 종날개는 부채꼴 형태로 전개되는 것을 특징으로 하는 가변형 사이드 스포일러.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 주날개의 일단에 회전 가능하도록 결합되며 회전벨트를 매개로 회전모터와 연결되는 고정힌지; 및
   상기 주날개의 타단에 회전 가능하도록 결합되고 톱니벨트를 매개로 고정힌지와 연결되며 톱니형 가이드레일을 따라 이동하는 톱니바퀴; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변형 사이드 스포일러.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 주날개와 종날개는 와이어에 의해 연결되고, 다수의 종날개는 서로 와이어에 의해 연결되어 주날개의 회전에 따라 종속적으로 회전되는 것을 특징으로 하는 가변형 사이드 스포일러.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 사이드 스포일러는 차량의 속도가 미리 정해진 속도보다 빠른 경우 전개되고,
   차량의 속도가 미리 정해진 속도 이하인 경우 사이드패널 내부로 수납되는 것을 특징으로 하는 가변형 사이드 스포일러.
   
6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 사이드 스포일러는 차량의 후방글래스의 표면압력이 미리 정해진 압력보다 작은 경우 전개되고,
   차량의 후방글래스의 표면압력이 미리 정해진 압력 이상인 경우 사이드패널 내부로 수납되는 것을 특징으로 하는 가변형 사이드 스포일러.

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