KR20200012369A - 휠가드를 이용한 차량 항력 저감 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠가드를 이용한 차량 항력 저감 장치에 관한 것으로서 종래 휠가드에 디플렉터를 연장한 항력 저감장치로는 효과적으로 항력을 저감시키지 못해 소음을 억제하지 못한 것은 물론 정차 중에는 디플렉터가 형성된 휠가드가 그대로 외부에 노출되어 그만큼 외관미가 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 차체패널(100)의 휠하우스(110)와 타이어(200) 사이의 공간에 구비되는 휠가드를 이용하여 차량의 항력 저감 장치를 구성함에 있어서, 차체패널(100)에 부착되어 고정되는 지지대(300); 지지대(300)의 저면에 일정 길이 돌출되어 구비되며, 차량주행으로 외주면의 코일에 전류가 인가되면 'N극' 또는 'S극'의 자력선이 흐르게 되는 전자석(400); 전자석(400) 외부에 끼워져서 위/아래로 슬라이드 이동되도록 설치되며, 전자석(400)과 같은 극성을 갖고 있어서 코일에 전류가 인가되면 밀려서 하강되는 영구자석(500); 영구자석(500) 하부에 일체로 설치되어 영구자석(500)을 따라 상승되거나 하강되는 휠가드(600); 지지대(300)와 휠가드(600) 사이에 설치되며, 전원 오프로 전자석(400)이 극성을 잃게 되면 하강된 휠가드(600)를 원위치로 상승시켜주는 복귀스프링(700)으로 구성되어 주행 시 타이어(200)에 근접 하강되는 휠가드(600)에 의해 주행 중의 공기저항을 저감시켜서 소음이 줄어들게 한 것은 물론 차량이 정차 시에는 휠가드(600)가 외부에 노출되지 않아 그만큼 외관미를 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Description

휠가드를 이용한 차량 항력 저감 장치{Drag reduction device a vehicle to take advantage of the wheel guide}

본 발명은 휠가드를 이용한 차량 항력 저감 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 차량의 주행 중에는 휠가이드가 타이어에 근접되게 하여 공기저항을 감소시켜 소음을 줄이고, 정차 중에는 휠가드를 원위치시켜 외부로 돌출되지 않도록 하여 외관미를 향상시킬 수 있도록 한 휠가드를 이용한 차량 항력 저감 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차가 주행하게 되면 차체 주위의 공기 유동이 발생하게 되는데 이때 타이어 주변에 발생되는 공기의 영향 또한 무시할 수 없다.

타이어 주변에 발생되는 공기의 유동에 의하여 타이어 부근에는 난류와 와류가 의외로 복잡하게 얽혀 있어 이에 대한 대책으로 타이어의 내측 부위를 감싸는 휠가드가 설치된다.

즉, 휠가드는 차량이 고속으로 주행할 때 타이어 쪽으로 흐르는 공기가 회전하는 타이어와 충돌하여 타이어부에 발생하는 복잡한 난류와 와류를 정리하여 매끄러운 유동이 될 수 있도록 하는 기능 이외에 타이어와 차체패널 사이를 칸막이하여 타이어에 묻은 흙이 내부로 유입되지 않도록 하는 흙받이 역할을 한다.

따라서 최근에는 차량의 연비 향상과 관련하여, 차량의 공력성능을 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어지고 있으며 그 중 하나로써, 차량 주행 시 타이어 회전에 의해 발생하는 공기저항을 제거하는 방안이 있다.

즉, 차량의 주행 시 타이어의 회전에 의해, 타이어 뒷면에 와류가 발생한다. 이러한 와류는 차량 주행 시 저항으로 작용하므로, 이를 흡입하여 외부로 배출시키면 공력성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기 힐가드의 항력을 저감시키기 위한 구조가 공개특허 공개번호 10-2005-0032208호(2005.04.07.공개)(발명의 명칭: 자동차용 휠가드의 항력저감구조)(이하 선행기술이라 약침함)에 개시되어있다.

개시된 선행기술은 휠가드의 내부 일측 중 타이어의 내측 선단에 해당하는 부위에 하부를 향하여 연장되는 디플렉터를 일체로 형성시켜 타이어 내측으로 유입되는 난류와 와류의 유입량을 감소시켜 공기저항 및 소음을 줄어들게 한 것이다.

1. 대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 10-2005-032208호(2005.04.07. 공개)(발명의 명칭: 자동차용 휠가드의 항력저감구조)

그러나 상기와 같은 선행기술의 항력 저감구조는 단순히 휠가드의 일측을 연장하여 디플렉터를 형성한 것으로 이는 타이어 내측으로 유입되는 난류와 와류의 극히 적은 량만을 감소시키기 때문에 공기저항과 소음을 줄이는 데에는 별 효과가 없는 문제점이 있었다.

또한, 휠가드에 연장 설치된 디플렉터가 정차 중에는 그대로 보이기 때문에 그만큼 외관미가 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 주행 중의 공기저항을 최대한 저감시켜 소음이 현저하게 줄어들게 하면서도 외관미가 저하되지 않도록 한 휠가드를 이용한 차량 항력 저감장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 차체패널의 휠하우스와 타이어 사이의 공간에 구비되는 휠가드를 이용하여 차량의 항력 저감 장치를 구성함에 있어서, 차체패널에 부착되어 고정되는 지지대; 지지대의 저면에 일정 길이 돌출되어 구비되며, 차량주행으로 외주면의 코일에 전류가 인가되면 'N극' 또는 'S극'의 자력선이 흐르게 되는 전자석; 전자석 외부에 끼워져서 위/아래로 슬라이드 이동되도록 설치되며, 전자석과 같은 극성을 갖고 있어서 코일에 전류가 인가되면 밀려서 하강되는 영구자석; 영구자석 하부에 일체로 설치되어 영구자석을 따라 상승되거나 하강되는 휠가드; 지지대와 휠가드 사이에 설치되며, 전원 오프로 전자석이 극성을 잃게 되면 하강된 휠가드를 원위치로 상승시켜주는 복귀스프링으로 구성함으로써 상기 목적을 달성할 수 있다.

이러한 본 발명은 주행 시에는 휠가드가 타이어 쪽으로 내려와 차량의 항력을 저감시키고, 정차 중에는 휠가드가 원위치되면서 외부로 돌출되지 않아 외관미를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따라 차량 주행 시 휠가드가 하향으로 내려온 상태를 예시한 요부 사시도.
도 2 는 본 발명에 따라 차량 정차 시 휠가드가 원위치된 상태를 예시한 요부 사시도.
도 3 은 본 발명에 따라 차량 주행 시 휠가드가 하향으로 내려온 상태를 예시한 단면도.
도 4 는 본 발명에 따라 차량 정차 시 휠가드가 원위치된 상태를 예시한 단면도.
도 5 는 본 발명에 따라 차량 주행 시 휠가드가 하향으로 내려온 상태를 예시한 요부 측단면도.
도 6 은 본 발명에 따라 차량 정차 시 휠가드가 원위치된 상태를 예시한 요부 측단면도이다.

이하 본 발명의 상기 목적을 달성할 수 있는 기술 구성 및 작용을 바람직한 실시 예로 첨부한 도면에 의해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따라 차량 주행 시 휠가드가 하향으로 내려온 상태를 예시한 요부 사시도이고, 도 2 는 본 발명에 따라 차량 정차 시 휠가드가 원위치된 상태를 예시한 요부사시도이며, 도 3 은 본 발명에 따라 차량 주행 시 휠가드가 하향으로 내려온 상태를 예시한 단면도이고, 도 4 는 본 발명에 따라 차량 정차 시 휠가드가 원위치된 상태를 예시한 단면도이며, 도 5 는 본 발명에 따라 차량 주행 시 휠가드가 하향으로 내려온 상태를 예시한 요부 측단면도이고, 도 6 은 본 발명에 따라 차량 정차 시 휠가드가 원위치된 상태를 예시한 요부 측단면도이다.

이와 같은 본 발명은 차체패널(100)의 휠하우스(110)와 타이어(200) 사이의 공간에 구비되는 휠가드를 이용하여 차량의 항력 저감 장치를 구성함에 있어서, 차체패널(100)에 부착되어 고정되는 지지대(300); 지지대(300)의 저면에 일정 길이 돌출되어 구비되며, 차량주행으로 외주면의 코일에 전류가 인가되면 'N극' 또는 'S극'의 자력선이 흐르게 되는 전자석(400); 전자석(400) 외부에 끼워져서 위/아래로 슬라이드 이동되도록 설치되며, 전자석(400)과 같은 극성을 갖고 있어서 코일에 전류가 인가되면 밀려서 하강되는 영구자석(500); 영구자석(500) 하부에 일체로 설치되어 영구자석(500)을 따라 상승되거나 하강되는 휠가드(600); 지지대(300)와 휠가드(600) 사이에 설치되며, 전원 오프로 전자석(400)이 극성을 잃게 되면 하강된 휠가드(600)를 원위치로 상승시켜주는 복귀스프링(700)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 차체패널(100)의 휠하우스(110)와 타이어(200)사이의 공간에 구비된 휠가드(600)를 이용하여 주행 중 공기저항을 저감시켜서 소음이 줄어들게 하는 것은 일반적인 기술구성이다.

그러나 발명에서의 특징은 공기저항을 최대한 저감시켜 소음을 크게 줄인 것은 물론 차량의 주행 중에만 휠가드(600)가 하향으로 내려오게 하고, 정차 중에는 휠가드(600)가 원위치되어 외부로 돌출되지 않도록 하여 외관미를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 코일이 감겨진 전자석(400)을 구비하여 지지대(300)의 저면에 일정길이 돌출되게 설치하는데 상기 전자석(400)은 차량주행으로 전류가 코일에 인가되면 'N극' 또는 'S'극의 자력선이 흐르게 되는 것으로 코일에 전류를 흐르게 하면 전자석의 끝단은 'N극'이되고, 전류를 끊게되면 'S'극이 된다.

상기 전자석(400)은 전류가 흐를 때에는 자석이 되지만 전류가 끊어지면 자성이 없어지는 성질을 가지고 있다.

그리고 전자석(400)의 외부에는 영구자석(500)을 위/아래로 슬라이드되도록 설치하고, 영구자석(500)의 하부에는 휠가드(600)를 설치하여 영구자석(500)의 슬라이드에 따라 휠가드(600)도 함께 슬라이드 되도록 하였다.

즉, 전자석(400)을 감싸고 있는 코일에 전류를 인가하면 전자석(400)의 선단이 'N극'이 되기 때문에 'N극'을 가진 영구자석(500)을 밀어내어 휠가드(600)가 하향으로 내려가게 된다.

상기 전자석(400)은 차체패널(100)에 고정된 지지대(300)에 설치되어 있어 주행 중에도 유동되거나 이탈될 우려가 없다.

따라서 본 발명은 차량이 주행 중일 경우에는 코일에 전류가 인가되게 하고, 차량이 정차 중일 경우에는 전원이 오프되도록 하여 주행 중에는 전자석(400)이 영구자석(500)을 밀어냄에 따라 영구자석(500)의 저면에 밀착 고정된 휠가드(600)가 하향으로 내려가면서 타이어(200)와 근접되어 휠가드(600)와 타이어(200) 사이의 공간이 줄어들게 되어 그만큼 공기저항을 감소시켜 소음이 현저하게 줄어들게 되는 것이다.

여기서 본 발명은 전자석(400)에 공급되는 전원은 속도계 또는 속도센서와 연동되어 동작되게 하여 차량의 주행으로 속도계나 속도센서가 동작되면 전원이 코일에 인가되도록 하고, 속도계나 속도센서가 동작되지 않으면 코일에 전원이 끊어지도록 하였다.

이처럼 차량의 주행으로 인하여 코일에 전원이 공급되면 위에서 설명한 바와 같이 전자석(400)이 자기장을 띠면서 영구자석(500)을 밀어내면 휠가드(600)가 하향으로 내려가는 것이고, 차량이 정지되어 코일에 전류가 끊어지면 전자석(400)이 자성을 잃으면서 영구자석(500)이 상승되면서 전자석(400)에 달라붙게 되면 휠가드(600)도 상승되면서 타이어(200)와 멀어지게 되는 것으로 이는 정자 중에는 휠가드(600)가 외부로 돌출되지 않기 때문에 외관미가 떨어질 우려가 없다.

여기서 본 발명은 지지대(300)와 휠가드(600)사이에 복귀스프링(700)이 설치되어 있어 휠가드(600)가 하향으로 내려가면 복귀스프링(700)이 탄발된 상태를 유지하다가 전자석(400)이 극성을 잃게 되면 복귀스프링(700)이 원상태로 복귀되면서 휠가드(600)를 원위치로 상승시켜주는 것이다.

또한, 본 발명에서는 지지대(300), 전자석(400), 영구자석(500), 복귀스프링(700)을 휠가드(600)의 길이에 따라 2개이상 복수개로 설치하여 즉, 휠가드(600)의 길이가 길면 지지대(300), 전자석(400), 영구자석(500), 복귀스프링(700)으로 이루어진 본 발명을 여러 개 설치하게 되면 휠가드(600)의 길이에 상관없이 휠가드(600)가 안정적으로 상승 및 하강 동작된다.

100 : 차체패널 110 : 휠하우스
200 : 타이어 300 : 지지대
400 : 전자석 500 : 영구자석
600 : 휠가드 700 : 복귀스프링

Claims (3)

1. 차체패널(100)의 휠하우스(110)와 타이어(200) 사이의 공간에 구비되는 휠가드를 이용하여 차량의 항력 저감 장치를 구성함에 있어서,
   차체패널(100)에 부착되어 고정되는 지지대(300);
   지지대(300)의 저면에 일정 길이 돌출되어 구비되며, 차량주행으로 외주면의 코일에 전류가 인가되면 'N극' 또는 'S극'의 자력선이 흐르게 되는 전자석(400);
   전자석(400) 외부에 끼워져서 위/아래로 슬라이드 이동되도록 설치되며, 전자석(400)과 같은 극성을 갖고 있어서 코일에 전류가 인가되면 밀려서 하강되는 영구자석(500);
   영구자석(500) 하부에 일체로 설치되어 영구자석(500)을 따라 상승되거나 하강되는 휠가드(600);
   지지대(300)와 휠가드(600) 사이에 설치되며, 전원 오프로 전자석(400)이 극성을 잃게 되면 하강된 휠가드(600)를 원위치로 상승시켜주는 복귀스프링(700);
   으로 구성되어 주행 시 타이어(200)에 근접 하강되는 휠가드(600)에 의해 주행 중의 공기저항을 저감시켜서 소음이 줄어들게 한 것을 특징으로 하는 휠가드를 이용한 차량 항력 저감 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   전자석(400)은,
   차량 주행 중일 때는 전원이 인가되고, 차량 정차 중일 때는 전원이 오프되도록 속도계 또는 속도센서와 연동되어 동작되게 한 것을 특징으로 하는 휠가드를 이용한 차량 항력 저감 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   지지대(300), 전자석(400), 영구자석(500), 복귀스프링(700)은
   휠가드(600)의 길이에 따라 휠가드(600)에 2개 이상 복수개로 설치하여 휠가드(600)가 안정적으로 상승 및 하강 동작되게 한 것을 특징으로 하는 휠가드를 이용한 차량 항력 저감 장치.

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