KR20180050693A - 차량용 내하중 스포일러 메커니즘 - Google Patents

차량용 내하중 스포일러 메커니즘 Download PDF

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Abstract

차량(10)용 스포일러 메커니즘(13)은 수용된 위치 및 제1 및 제2 전개된 위치를 갖는 스포일러(16)를 포함한다. 액추에이터(22)는 명령에 응답하여 수용된 위치 및 제1 및 제2 전개된 위치를 통하여 스포일러(16)를 이동시키도록 구성된다. 다-링크 조립체(20)는 피벗 지점에 의해 상호연결된다. 다-링크 조립체(20)는 스포일러(16)에 작동가능하게 연결된다. 제1 전개된 위치에서 3개 이상의 피벗 지점이 평면 내에서 서로 정렬되고 제1 기하학적으로 잠겨진 위치를 제공한다. 제2 전개된 위치에서 제2 기하학적으로 잠겨진 위치가 제공되고, 여기서 다-링크 조립체(20)의 링크가 또 다른 구조물에 접한다.

Description

차량용 내하중 스포일러 메커니즘
본 출원은 차량용 스포일러 메커니즘에 관한 것이다. 일 예시에서, 스포일러 메커니즘은 하나 이상의 전개된 위치에서 내하중 후방 스포일러를 제공한다.
전개가능한 스포일러는 일반적으로 작동 중에 차량의 공기역학을 변화시키기 위해 차량에 사용된다. 스포일러 메커니즘의 일 유형은 스포일러가 외부 몸체 패널과 함께 적어도 2개의 전개된 위치에 있고 메커니즘이 운동학적으로 안정되고 스포일러에 부여된 실질적인 수직 하중에 견딜 수 있는 수용 위치로부터 전개되는 후방 스포일러이다.
스포일러를 전개하기 위해 적어도 하나의 액추에이터가 사용된다. 스포일러 메커니즘은 스포일러의 상부 표면 상의 하중, 예를 들어, 축적된 눈의 중량과 같은 스포일러에 부여된 하중 및 공기 역학적 하중을 견딜 수 있도록 설계된다.
통상적으로, 이들 액추에이터는 스포일러 상의 하중이 액추에이터를 후방 구동시키고 스포일러를 바람직하지 않은 위치로 이동시키는 것을 방지할 수 있는 기어박스 내의 브레이크 또는 다른 특징을 통합해야 한다.
일 예시적인 실시예에서, 차량용 스포일러 메커니즘은 수용된 위치 및 제1 및 제2 전개된 위치를 갖는 스포일러를 포함한다. 액추에이터는 명령에 응답하여 수용된 위치 및 제1 및 제2 전개된 위치를 통하여 스포일러를 이동시키도록 구성된다. 다-링크 조립체는 피벗 지점에 의해 상호연결된다. 다-링크 조립체는 스포일러에 작동가능하게 연결된다. 제1 전개된 위치에서 3개 이상의 피벗 지점이 평면 내에서 서로 정렬되고 제1 기하학적으로 잠겨진 위치를 제공한다. 제2 전개된 위치에서 제2 기하학적으로 잠겨진 위치가 제공되고, 여기서 다-링크 조립체의 링크가 또 다른 구조물에 접한다.
상기 추가 실시예에서, 장착 브래킷이 차량에 고정되도록 구성된다. 다-링크 조립체는 장착 브래킷의 마주보는 단부 부분에 피벗회전가능하게 고정된다.
추가 실시예에서, 다-링크 조립체는 3개의 링크로 구성된다.
추가 실시예에서, 제1 링크는 스포일러가 고정되는 장착 플랜지를 포함한다.
추가 실시예에서, 제1 링크는 제1 링크는 제2 및 제3 링크보다 더 길고, 제2 링크는 제3 링크보다 더 길다.
추가 실시예에서, 제1 링크는 제1 피벗 지점에서 장착 브래킷에 고정된 하나의 단부를 가지며, 제2 링크는 제2 피벗 지점에서 제1 링크의 마주보는 단부에 고정되고, 제3 링크는 제3 피벗 지점에서 제1 링크에 마주보는 제2 링크에 고정되고, 제3 링크는 제2 링크에 마주보는 제4 피벗 지점에서 장착 브래킷에 고정되고, 제2, 제3 및 제4 피벗 지점은 제1 전개된 위치에서 평면 내에 배열된다.
추가 실시예에서, 액추에이터는 제4 피벗 연결부에서 구동 러그에 연결된다.
추가 실시예에서, 한 쌍의 다-링크 조립체는 스포일러를 지지하고 서로 이격된다. 액추에이터는 로터리 액추에이터이고 샤프트는 한 쌍의 다-링크 조립체 및 로터리 액추에이터 각각에 상호연결된다.
추가 실시예에서, 제3 링크는 제2 전개된 위치에서 장착 브래킷 상에 제공된 정지부와 접한다.
추가 실시예에서, 제1 전개된 위치는 제2 전개된 위치보다 더 멀리 연장된다.
추가 실시예에서, 스포일러는 수용된 위치로부터 제2 전개된 위치로 제1 전개된 위치를 통하여 이동하도록 구성된다.
추가 실시예에서, 스포일러는 수용된 위치에서 주변 몸체 패널과 동일한 높이에 배열된다.
추가 실시예에서, 제3 링크는 원호 형상을 갖는다.
추가 실시예에서, 피벗 지점에 의해 상호연결된 다-링크 조립체를 포함하는 스포일러 메커니즘을 전개하는 방법이 제공된다. 다-링크 조립체는 스포일러에 작동가능하게 연결된다. 방법은 3개 이상의 피벗 지점이 평면 내에 있는 제1 전개된 위치로 스포일러를 전개하는 단계, 및 다-링크 조립체 내의 링크들 중 하나의 링크가 정지부와 접하는 제2 전개된 위치로 스포일러를 전개하는 단계를 포함한다.
추가 실시예에서, 제1 전개된 위치는 제2 전개된 위치보다 더 멀리 연장된다.
추가 실시예에서, 방법은 장착 브래킷을 포함한다. 다-링크 조립체는 제1, 제2 및 제3 링크를 포함하고, 제1 링크는 제1 피벗 지점에서 장착 브래킷에 고정된 하나의 단부를 가지며, 제2 링크는 제2 피벗 지점에서 제1 링크의 마주보는 단부에 고정되고, 제3 링크는 제3 피벗 지점에서 제1 링크에 마주보는 제2 링크에 고정되고, 제3 링크는 제2 링크에 마주보는 제4 피벗 지점에서 장착 브래킷에 고정되고, 제2, 제3 및 제4 피벗 지점은 제1 전개된 위치에서 평면 내에 배열된다.
추가 실시예에서, 장착 브래킷은 정지부를 제공한다. 제3 링크는 제2 전개된 위치에서 정지부와 접한다.
추가 실시예에서, 스포일러 전개 단계는 제4 피벗 지점에서 구동 러그의 회전에 응답하여 수행한다.
추가 실시예에서, 구동 러그는 입력부로부터 로터리 액추에이터로의 명령에 응답하여 회전한다.
추가 실시예에서, 제1 전개된 위치로의 스포일러 전개 단계는 제2 전개된 위치로 스포일러 전개 단계에 대한 스포일러 수용 위치로부터 스포일러 전개 단계 사이에서 수행된다.
도 1a는 수용된 위치에 있는 스포일러의 부분 사시도.
도 1b는 제1 전개된 위치에 있는 스포일러의 부분 사시도.
도 1c는 제2 전개된 위치에 있는 스포일러의 부분 사시도.
도 2는 한 쌍의 다-링크 조립체를 포함하는 예시 스포일러 메커니즘의 사시도.
도 3a 및 도 4a는 수용된 위치에 있는 스포일러 메커니즘의 사시도 및 측면도.
도 3c 및 도 4c는 제2 전개된 위치에 있는 스포일러 메커니즘의 사시도 및 측면도.
도 5는 구동 러그를 갖는 하나의 피벗 지점을 통한 단면도.
차량(10)의 후방(12)이 도 1a 내지 도 1c에 도식적으로 도시된다. 후방(12)은 외부 몸체 패널(15)에 의해 제공된 후방 창문 개구(14)를 갖는다. 스포일러 또는 후방 윙(16)이 후방(12)에 배열된다. 스포일러(16)는 도 1a에서 수용된 위치(stowed position)에 있는 것으로 도시된다. 스포일러(16)를 포함하는 스포일러 메커니즘(13)은 수용된 위치로부터 제1 전개된 위치(도 1b) 및 제2 전개된 위치(도 1c)로 구동한다.
예시에서, 스포일러(16)는 CHMSL(center high-mount stop light, 17)을 포함한다. 제1 전개된 위치는 제2 전개된 위치보다 높고 스포일러(16) 아래에서 후방 창문 개구(14)를 통하여 향상된 가시성을 제공하기 위하여 저속으로 사용된다. 소정의 속도에서, 스포일러(16)는 향상된 공기역학적 효과를 위해 제1 전개된 위치로부터 제2 전개된 위치로 하강한다.
일 예시 스포일러 메커니즘(13)이 도 2에서 더 상세히 도시된다. 스포일러(16)는 스트럿(18)에 의해 이격된 다-링크 조립체(20) 상에 지지된다. 다-링크 조립체(20)는 제1 및 제2 연결부(26, 28)에서 다-링크 조립체(20)와 로터리 액추에이터(22) 사이에 상호연결된 샤프트(24)를 통하여 로터리 액추에이터(22)에 의해 구동된다. 다른 구동 구성이 필요에 따라 사용될 수 있다.
제어기(30)는 수용된 위치와 제1 및 제2 전개된 위치 사이에서 스포일러(16)를 이동시키기 위하여 입력부(32)에 기초한 명령을 제공하고 로터리 액추에이터(22)와 통신한다. 입력부(32)는 원하는 공기역학적 효과를 구현하기 위하여 스포일러(16)를 자동을 전개하기 위해 사용되는 차량의 속도를 기초로 스위치 및/또는 제어 로직에 의해 제공될 수 있다.
좌측 다-링크 조립체(20)는 도 3a 및 도 4a에서 수용된 위치에 도시된다. 장착 브래킷(34)이 면(36)에서 차량 지지 구조물(도시되지 않음)에 고정된다. 다-링크 조립체(20)는 예를 들어, 제1, 제2 및 제3 링크(38, 40, 42)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 제1, 제2 및 제3 링크(38, 40, 42)는 장착 브래킷(34)의 대향하는 단부 부분에 피벗회전하게 연결된 제1 및 최종 링크의 단부와 피벗 연결부에서 직렬로 서로 연결된다. 이 배열은 링크의 루프를 가로질러 상호연결되거나 또는 브리징된 임의의 링크 없이 상호연결된 "루프" 내에서 링크의 기하학적 배열을 제공한다. 제1 링크(38)는 제2 및 제3 링크(40, 42)보다 더 길고, 제2 링크(40)는 예시 실시예에서 제3 링크(42)보다 더 길다. 상이한 길이의 제2 및 제3 링크(40, 42)가 다른 응용에서 사용될 수 있다. 제1 링크(38)는 스트럿(18)이 고정되는 장착 플랜지(44)를 포함한다.
제1 링크(38)는 차량(10)에 대한 고정된 위치를 갖는 제1 피벗 지점(46)에서 장착 브래킷(34)의 전방 단부에 피벗회전가능하게 고정된다. 제2 링크(40)는 차량(10)에 대해 이동하도록 허용되도록, 제2 피벗 지점(48)에서의 장착 브래킷(34)에 마주보게 제1 링크(38)에 피벗회전가능하게 고정된다. 제3 링크(42)는 제4 피벗 지점(52)에서 장착 브래킷(34)의 후방 부분 및 제2 피벗 지점(48)에 마주보는 제3 피벗 지점(50)에서 제2 링크(40)에 고정된다. 제3 피벗 지점(50)은 차량(10)에 대해 이동하도록 허용되고 제4 피벗 지점(52)은 차량(10)에 대한 고정된 위치를 갖는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 핀(54)은 예를 들어 프레스-피트 또는 용접을 통해 제3 링크(42)에 부착된다. 구동 러그(56)는 장착 브래킷(34)에 부착되어 제4 피벗 지점(52)을 제공하는 부싱(54)에 의해 피벗회전가능하게 지지된다. 구동 러그(56)는 샤프트(24)의 단부와 연동하여 제2 연결부 (28)를 제공하는 프로파일을 포함한다. 구동 러그(56)의 회전은 제3 링크(42)를 원호 형상으로 이동시킨다.
수용된 위치(도 3a 및 도 4a)로부터 제3 링크(42)는 제4 피벗 지점(52)에서 구동 러그(56)를 통해 회전되어 제1 및 제2 링크(38, 40)를 제1 전개된 위치에 대응하는 도 3b 및 도 4b에 도시된 위치로 회전시킨다. 이 구성에서, 제2, 제3 및 제4 피벗 지점(48, 50, 52)은 제1 기하학적 잠금 위치를 제공하는 평면(P)에서, 예를 들어 10°내에서 서로 실질적으로 정렬된다. 이 구성에서, 제1 기하학적 잠금 위치에서 링크들의 배열을 "유지"하기 위해 또 다른 링크가 필요하지 않다. 결과적으로, 제1 링크(38) 상의 힘(중공 화살표로 표시됨)이 제2 및 제3 링크(40)의 바람직하지 못한 하향 회전 운동을 부여할 수 있는 제1 피벗 지점(46) 주위에서 모멘트를 전달할 수 없도록 스포일러(16)가 로딩될 수 있다(load).
액추에이터는 제1 전개된 위치(도 3b 및 도 4b)에 있을 때 이의 위치를 넘어 제3 링크(42)를 도 3c 및 도 4c에 도시된 제2 전개된 위치로 회전 구동하도록 구성된다. 상기 스포일러(16)는 제1 전개된 위치에서보다 상기 제2 전개된 위치에서 차량 외부 표면에 더 근접하게 이동된다. 제2 전개된 위치에서, 제3 링크(42)의 내부 아치형 표면(60)은 제2 기하학적 잠금 위치를 제공하는 브래킷(34)에 의해 제공된 정지부(58)와 맞물린다. 재차, 이 잠금 위치를 유지하려면 추가 링크가 필요하지 않다. 다-링크 조립체 (20)의 기하학적 형상으로 인해, 스포일러(16) 상의 임의의 힘(중공 화살표로 표시됨)은 정지부(58)를 향하여 제3 링크(42)의 힘을 발생시켜 제2 및 제3 링크(40, 42)가 도시된 위치 아래 및 위로의 바람직하지 못한 회전을 방지한다.
선호되는 전개된 위치에서 피벗 연결부의 배치 및 링크의 개시된 구성은 더 복잡한 액추에이터 브레이크 또는 역행 방지 장치에 대한 필요성을 배제함으로써 스포일러 메커니즘을 단순화하여 무게 및 비용을 줄인다.
또한, 특정 구성요소 배열이 도시된 실시 형태에 개시될지라도 다른 배열도 선호될 것이다. 특정 단계 순서가 도시, 기재 및 청구될지라도, 단계는 달리 지칭되지 않는 한 임의의 순서로 수행되고 분리 또는 조합될 수 있다.
상이한 실시예가 도면에 도시된 특정 구성요소를 가질지라도 본 발명의 실시 형태는 이들 특정 조합으로 제한되지 않는다. 예시들 중 하나의 예시로부터 특징 또는 구성요소들의 조합으로 예시들 중 하나의 예시로부터의 구성요소 또는 특징 중 일부를 사용할 수 있다.
예시적 실시 형태가 개시될지라도, 당업자는 특정 변경이 청구항의 범위 내에 있는 것으로 이해될 수 있다. 이러한 이유로, 하기 청구항은 이의 진실된 범위 및 내용을 결정하는데 연구되어야 한다.

Claims (20)

  1. 차량용 스포일러 메커니즘으로서,
    수용된 위치 및 제1 및 제2 전개된 위치를 갖는 스포일러,
    명령에 응답하여 수용된 위치 및 제1 및 제2 전개된 위치를 통하여 스포일러를 이동시키도록 구성된 액추에이터, 및
    피벗 지점에 의해 상호연결된 다-링크 조립체를 포함하고,
    다-링크 조립체는 스포일러에 작동가능하게 연결되고, 3개 이상의 피벗 지점이 제1 기하학적 잠금 위치를 제공하는 평면 내에 있는 제1 전개된 위치가 제공되고, 다-링크 조립체가 또 다른 구조물과 접하는 제2 기하학적 잠금 위치에 제2 전개된 위치가 배열되는 스포일러 메커니즘.
  2. 제1항에 있어서, 차량에 고정되도록 구성된 장착 브래킷을 포함하고, 다-링크 조립체는 장착 브래킷의 마주보는 단부 부분에 피벗회전가능하게 고정되는 스포일러 메커니즘.
  3. 제2항에 있어서, 다-링크 조립체는 3개의 링크로 구성되는 스포일러 메커니즘.
  4. 제3항에 있어서, 제1 링크는 스포일러가 고정되는 장착 플랜지를 포함하는 스포일러 메커니즘.
  5. 제3항에 있어서, 제1 링크는 제2 및 제3 링크보다 더 길고, 제2 링크는 제3 링크보다 더 긴 스포일러 메커니즘.
  6. 제5항에 있어서, 제1 링크는 제1 피벗 지점에서 장착 브래킷에 고정된 하나의 단부를 가지며, 제2 링크는 제2 피벗 지점에서 제1 링크의 마주보는 단부에 고정되고, 제3 링크는 제3 피벗 지점에서 제1 링크에 마주보는 제2 링크에 고정되고, 제3 링크는 제2 링크에 마주보는 제4 피벗 지점에서 장착 브래킷에 고정되고, 제2, 제3 및 제4 피벗 지점은 제1 전개된 위치에서 평면 내에 배열되는 스포일러 메커니즘.
  7. 제4항에 있어서, 액추에이터는 제4 피벗 연결부에서 구동 러그에 연결되는 스포일러 메커니즘.
  8. 제7항에 있어서, 스포일러를 지지하고 서로 이격된 한 쌍의 다-링크 조립체를 포함하고, 액추에이터는 로터리 액추에이터이고 샤프트는 한 쌍의 다-링크 조립체 및 로터리 액추에이터 각각에 상호연결되는 스포일러 메커니즘.
  9. 제3항에 있어서, 제3 링크는 제2 전개된 위치에서 장착 브래킷 상에 제공된 정지부와 접하는 스포일러 메커니즘.
  10. 제9항에 있어서, 제1 전개된 위치는 제2 전개된 위치보다 더 멀리 연장되는 스포일러 메커니즘.
  11. 제10항에 있어서, 스포일러는 수용된 위치로부터 제2 전개된 위치로 제1 전개된 위치를 통하여 이동하도록 구성되는 스포일러 메커니즘.
  12. 제11항에 있어서, 스포일러는 수용된 위치에서 주변 몸체 패널과 동일한 높이에 배열되는 스포일러 메커니즘.
  13. 제9항에 있어서, 제3 링크는 원호 형상을 갖는 스포일러 메커니즘.
  14. 피벗 지점에 의해 상호연결된 다-링크 조립체를 포함하는 스포일러 메커니즘을 전개하는 방법으로서, 다-링크 조립체는 스포일러에 작동가능하게 연결되고, 상기 방법은
    3개 이상의 피벗 지점이 평면 내에 있는 제1 전개된 위치로 스포일러를 전개하는 단계, 및
    다-링크 조립체 내의 링크들 중 하나의 링크가 정지부와 접하는 제2 전개된 위치로 스포일러를 전개하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 제1 전개된 위치는 제2 전개된 위치보다 더 멀리 연장되는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 장착 브래킷을 포함하고, 다-링크 조립체는 제1, 제2 및 제3 링크를 포함하고, 제1 링크는 제1 피벗 지점에서 장착 브래킷에 고정된 하나의 단부를 가지며, 제2 링크는 제2 피벗 지점에서 제1 링크의 마주보는 단부에 고정되고, 제3 링크는 제3 피벗 지점에서 제1 링크에 마주보는 제2 링크에 고정되고, 제3 링크는 제2 링크에 마주보는 제4 피벗 지점에서 장착 브래킷에 고정되고, 제2, 제3 및 제4 피벗 지점은 제1 전개된 위치에서 평면 내에 배열되는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 장착 브래킷은 정지부를 제공하고, 제3 링크는 제2 전개된 위치에서 정지부와 접하는 방법.
  18. 제14항에 있어서, 스포일러 전개 단계는 제4 피벗 지점에서 구동 러그의 회전에 응답하여 수행되는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 구동 러그는 입력부로부터 로터리 액추에이터로의 명령에 응답하여 회전하는 방법.
  20. 제14항에 있어서, 제1 전개된 위치로의 스포일러 전개 단계는 제2 전개된 위치로 스포일러 전개 단계에 대한 스포일러 수용 위치로부터 스포일러 전개 단계 사이에서 수행되는 방법.
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