KR20210056795A

KR20210056795A - 휠하우스 구조

Info

Publication number: KR20210056795A
Application number: KR1020190143689A
Authority: KR
Inventors: 손창수
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2019-11-11
Filing date: 2019-11-11
Publication date: 2021-05-20

Abstract

본 발명에 의한 휠하우스 구조는, 휠을 포위하는 휠하우스 바디; 휠하우스 바디의 둘레를 따라 연장되고, 차량의 프론트 컴파트먼트와 소통하는 입구 및 차량의 외부로 소통하는 복수의 출구를 가진 에어통로; 및 상기 에어통로를 공기를 송풍하도록 구성된 송풍팬;을 포함할 수 있다.

Description

휠하우스 구조{WHEEL HOUSE STRUCTURE}

본 발명은 휠하우스 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프론트컴파트먼트에 수용된 공기를 차량의 외부로 배출함으로써 공력성능 및/또는 냉각성능을 개선할 수 있는 휠하우스 구조에 관한 것이다.

차량의 공력 성능은 개발 단계의 핵심 요소 중의 하나로서, 통상적으로 3가지 구성요인에 의해 전체 차량의 주행 중 항력이 결정되고, 이 항력은 차량의 공력 성능에 지대한 영향을 미치게 된다. 이와 같은 공력 성능에 영향을 주는 항력의 발생 요인으로 차량의 초기 스타일링 단계에서 결정되는 차량의 유선형 스타일링, 차량의 하부 구조의 요철, 차량의 전방부 형태 등이 있고, 차량의 공력 성능의 향상을 위해서는 여러 가지 요인을 적절하게 구성해야 한다.

그릴이 차량의 전방단(front end)에 장착되고, 그릴은 공기가 프론트 컴파트먼트 측으로 흐름을 허용하는 복수의 통공을 가진다. 프론트컴파트먼트(front compartment)는 응축기, 라디에이터, 인터쿨러 등과 같은 복수의 열교환기를 수용하도록 구성된다. 또한, 프론트 컴파트먼트는 엔진, 파워유닛(전기모터, 감속기 등) 등과 같은 원동기(prime mover)을 수용하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 차량이 내연기관 차량인 경우 프론트 컴파트먼트는 내연기관 및 이와 관련된 부품들을 수용하도록 구성될 수 있고, 전기자동차인 경우에 프론트 컴파트먼트는 파워유닛(전기모터, 감속기어), 인버터, 회로박스, PTC히터 등과 같은 전장부품을 수용하도록 구성될 수 있다.

차량의 주행 시에, 그릴을 통해 프론트 컴파트먼트로 유입된 공기가 프론트 휠 및 프론트 휠하우스 측으로 유동하고, 공기의 일부가 차량의 측면을 따라 프론트 휠 및 프론트 휠하우스 측으로 직접적으로 유동한다. 이렇게 공기가 프론트 휠하우스 측으로 유동함과 더불어 프론트 휠이 회전하는 것에 의해 프론트 휠하우스 및 프론트 휠의 둘레에서 복잡한 난류, 후류(wake) 등이 심하게 형성되고, 이로 인해 공력성능이 매우 악화된다.

이러한 공력성능을 개선하기 위하여 휠 디플렉터(wheel deflector), 휠 에어커튼(wheel air curtain), 인플로우 프로텍터(inflow protector) 등이 개발되고 있다. 휠 디플렉터는 휠하우스의 전방측 하단에 배치됨으로써 휠하우스 내로 유입되는 공기의 유동을 차단하도록 구성된다.

휠 디플렉터는 휠의 전방에 위치한 플레이트 구조로 구성되고, 특히 휠 디플렉터는 휠하우스의 하단에 배치됨으로써 휠의 항력을 개선할 뿐만 아니라 휠하우스 및 휠 사이의 공간으로 유입되는 공기의 유량을 감소시킬 수 있다. 이를 통해, 휠하우스 및 휠의 주변에서 공기의 유동을 줄임으로써 공력성능을 개선할 수 있다.

휠 에어커튼은 차량의 전방측 좌우 양측으로부터 각 프론트 휠하우스까지 연장된 홀 구조로 구성된다. 휠 에어커튼은 공기가 휠의 외면을 따라 흐르도록 가이드함에 따라 휠의 후방측에서 생성된 후류(wake)를 대폭 감소시킬 수 있다.

인플로우 프로텍터는 휠하우스의 내면에 형성된 격벽 구조로 구성되고, 인플로우 프로텍터는 휠하우스의 전방측 및 후방측에 각각 형성되며, 인플로우 프로텍터는 휠하우스의 원호방향을 따라 연장된다. 차량의 주행 도중에 휠하우스 및 휠 사이의 공간으로 유입되는 공기가 인플로우 프로텍터에 부딪쳐 휠하우스 및 휠 사이의 공간으로 유입되는 공기의 유량을 줄임으로써 공력성능이 대폭 개선될 수 있다.

이러한 기존의 공력개선 구조는, 공기의 자연 유동을 이용하기 때문에 휠하우스 내로 유입되는 공기의 유량이 부족하거나 과도할 수 있고, 공기의 유동방향을 제어하는 것이 용이하지 못한 한계가 있었다. 예컨대, 휠 에어커튼은 그 공력성능을 효과적으로 발휘하기 위해서는 그 위치 및 사이즈 등에 대한 제한이 따르는 단점이 있었다. 그리고, 공기의 유동방향을 제어하기 위해서는 공기의 유동방향이 일직선으로 형성되지 않고 꺽일 수 있으므로 그 항력을 악화시킬 수 있었다.

또한, 기존의 공력개선 구조는, 프론트컴파트먼트에 수용된 공기가 휠하우스 측으로 원활하게 배출되지 못하고 프론트 컴파트먼트 내에서 정체되고, 이로 인해 공력성능 및 프론트 컴파트먼트에 배치된 복수의 열교환기에 대한 냉각성능 등이 저하되는 단점이 있었다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다

본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 프론트 컴파트먼트에 수용된 공기를 차량의 외부로 배출함으로써 공력성능 및/또는 냉각성능을 개선할 수 있는 휠하우스 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휠하우스 구조는,

휠을 포위하는 휠하우스 바디;

휠하우스 바디의 둘레를 따라 연장되고, 차량의 프론트 컴파트먼트와 소통하는 입구 및 차량의 외부로 소통하는 복수의 출구를 가진 에어통로; 및

상기 에어통로를 공기를 송풍하도록 구성된 송풍팬;을 포함할 수 있다.

상기 송풍팬은 상기 에어통로의 입구에 배치될 수 있다.

상기 복수의 출구는 상기 휠하우스 바디의 전방측 하단에 형성된 제1출구와, 상기 휠하우스 바디의 바깥쪽 내면에 형성된 제2출구와, 상기 휠하우스 바디의 전방측 내면에 형성된 제3출구와, 상기 휠하우스 바디의 후방측 내면에 형성된 제4출구로 이루어질 수 있다.

상기 제1출구는 공기가 차량의 바닥 아래를 향해 배출됨을 가이드하도록 구성될 수 있다.

상기 제1출구에 인접하게 배치된 플레이트를 더 포함하고, 상기 플레이트는 차량의 바닥으로부터 아래를 향해 수직하향으로 연장될 수 있다.

상기 제2출구는 상기 휠하우스 바디의 전방측 내면에 슬롯 형상으로 형성될 수 있다.

상기 제2출구는 공기가 상기 휠의 외측면을 따라 배출됨을 가이드하도록 구성될 수 있다.

상기 제3출구는 상기 휠하우스 바디의 전방측 내면에서 상기 제2출구에 대해 휠하우스 바디의 폭방향으로 이격될 수 있다.

상기 제3출구는 공기가 상기 휠하우스 바디의 전방측 내면과 휠 사이의 공간으로 배출됨을 가이드하도록 구성될 수 있다.

상기 제4출구는 상기 휠하우스 바디의 후방측 내면에서 상기 제3출구에 대향되게 배치될 수 있다.

상기 제4출구는 공기가 상기 휠하우스 바디의 후방측 내면과 휠 사이의 공간으로 배출됨을 가이드하도록 구성될 수 있다.

상기 에어통로는 공기가 상기 휠의 브레이크 디스크를 향해 배출됨을 가이드하는 제5출구를 더 포함할 수 있다.

상기 제5출구는 개폐밸브에 의해 선택적으로 개폐되도록 구성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 송풍팬에 의해 프론트 컴파트먼트에 수용된 공기를 차량의 외부 특히, 휠하우스 및 휠 둘레로 강제로 배출함으로써 차량 주행 시에 휠의 향력계수를 낮춤과 더불어 공력성능을 대폭 개선할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 프론트 컴파트먼트에 수용된 공기가 송풍팬에 의해 강제로 배출됨에 따라 프론트 컴파트먼트로 유입되는 공기의 유량이 증가함으로써 프론트 컴파트먼트에 배치된 열교환기들과 원동기 등에 대한 냉각성능이 향상될 수 있다. 특히, 프론트 컴파트먼트에 수용된 공기의 유동이 정체됨을 방지할 수 있으므로 공력성능 및 냉각성능이 함께 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠하우스 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휠하우스 구조의 제1출구를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휠하우스 구조의 제1출구를 도시한 단면도이다.
도 4a는 도 4의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 4b는 도 4의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휠하우스 구조의 제2출구를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 휠하우스 구조의 제3출구를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 휠하우스 구조의 제4출구를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠하우스 구조의 에어통로를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠하우스 구조의 에어통로를 개념적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 내지 도 2을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 휠하우스 구조(10)는, 휠하우스 바디(11)와, 휠하우스 바디(11)의 둘레를 따라 연장된 에어통로(12)와, 에어통로(12)에 공기를 송풍하도록 구성된 송풍팬(13)을 포함할 수 있다.

차량(1)은 그 전방단(front end)에 장착된 그릴(2)을 가질 수 있고, 그릴(2)은 공기가 프론트 컴파트먼트(3, frotn compartment) 측으로 흐름을 허용하는 복수의 통공을 가진다. 프론트 컴파트먼트(3)는 응축기, 라디에이터, 인터쿨러 등과 같은 복수의 열교환기를 수용하도록 구성된다. 또한, 프론트 컴파트먼트(3)는 엔진, 파워유닛(전기모터, 감속기 등) 등과 같은 원동기(prime mover)를 수용하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 차량이 내연기관 차량인 경우 프론트 컴파트먼트(3)는 내연기관 및 이와 관련된 부품들을 수용하도록 구성될 수 있고, 전기자동차인 경우에 프론트 컴파트먼트(3)는 파워유닛(전기모터, 감속기어), 인버터, 회로박스, PTC히터 등과 같은 전장부품을 수용하도록 구성될 수 있다.

휠하우스 바디(11)는 차체의 전방측 좌우 및 차체의 후방측 좌우에 각각 장착될 수 있다. 휠(5)이 휠하우스 바디(11) 내에 회전가능하게 장착될 수 있다. 일반적으로, 차량은 복수의 휠(5) 및 복수의 휠(5)을 포위하는 복수의 휠하우스 바디(11)를 가질 수 있다. 복수의 휠(5)은 차량의 전방측 좌우 양측에 배치된 2개의 프론트 휠(front wheel) 및 차량의 후방측 좌우 양측에 배치된 2개의 리어 휠(rear wheel)로 이루어질 수 있고, 복수의 휠하우스 바디(11)는 2개의 프론트 휠을 개별적으로 포위하는 2개의 프론트 휠하우스 및 2개의 리어 휠을 개별적으로 포위하는 2개의 리어 휠하우스로 이루어질 수 있다. 휠하우스 바디(11)은 휠(5)의 원주방향을 따라 연장됨으로써 휠(5)의 일부를 포위하는 원호 형상으로 형성될 수 있다.

덕트부재(14)가 휠하우스 바디(11)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있고, 덕트부재(14)는 휠하우스 바디(11)의 원호형상에 대응하도록 원호 형상으로 형성될 수 있다. 에어통로(12)는 덕트부재(14) 및 휠하우스 바디(11)에 의해 형성될 수 있고, 이에 에어통로(12)는 휠하우스 바디(11)의 둘레를 따라 연장될 수 있다. 특히, 에어통로(12)는 프론트 컴파트먼트(3)에 수용된 공기가 차량의 외부를 향해 유동함을 허용하도록 구성될 수 있다.

도 2를 참조하면, 에어통로(12)는 입구(12a)을 통해 프론트 컴파트먼트(3)와 소통할 수 있고, 에어통로(12)는 복수의 출구(21, 22, 23, 24)를 가질 수 있고, 복수의 출구(21, 22, 23, 24)는 휠(5)과 마주보는 휠하우스 바디(11)에 형성될 수 있다.

송풍팬(13)는 프론트 컴파트먼트(3)에 수용된 공기를 에어통로(12)로 송풍하도록 구성될 수 있다. 송풍팬(13)에 의해 에어통로(12)로 송풍된 공기는 복수의 출구(21, 22, 23, 24)를 통해 차량의 외부(예컨대, 차량의 바닥 아래(즉, 지면) 또는 휠(5)의 둘레)를 향해 배출될 수 있다. 일 예에 따르면, 도 2와 같이 송풍팬(13)은 에어통로(12)의 입구(12a) 측에 배치될 수 있다. 다른 예에 따르면, 송풍팬(13)은 입구(12a)에 인접한 에어통로(12) 또는 프론트 컴파트먼트(3)에 배치될 수 있다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 복수의 출구(21, 22, 23, 24)는 휠하우스 바디(11)의 전방측 하단에 형성된 제1출구(21)와, 휠하우스 바디(11)의 바깥쪽 내면에 형성된 제2출구(22)와, 휠하우스 바디(11)의 전방측 내면에 형성된 제3출구(23)와, 휠하우스 바디(11)의 후방측 내면에 형성된 제4출구(24)로 이루어질 수 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1출구(21)는 휠하우스 바디(11)의 하단 저면에 슬롯 형상으로 형성될 수 있다. 제1출구(21)는 도 2 및 도 3과 같이, 휠하우스 바디(11)의 폭방향을 따라 연장될 수 있다. 도 4를 참조하면, 제1출구(21)는 차량의 바닥 아래를 향해 개방되도록 휠하우스 바디(11)의 하단 저면에 형성될 수 있고, 이에 제1출구(21)는 공기가 차량의 바닥 아래(즉, 지면)를 향해 배출됨을 가이드할 수 있다. 이를 통해 제1출구(21)로부터 차량의 바닥 아래를 향해 수직하향으로 흐르는 공기의 유동(C1)이 형성될 수 있다. 송풍팬(13)이 회전함에 따라 프론트 컴파트먼트(3)에 수용된 공기는 에어통로(12)를 통과하여 제1출구(21)를 통해 배출될 수 있다. 이와 같이, 제1출구(21)를 통해 배출된 공기의 유동(C1)이 휠(5)을 향해 유입되는 공기의 유동(K)에 대해 직교함으로써 휠하우스 바디(11) 및 휠(5) 사이의 공간으로 유입되는 공기의 유량을 줄일 수 있고, 휠(5)의 항력을 개선할 수 있다. 이를 통해, 휠하우스 바디(11) 및 휠(5) 사이의 공간에서 공기의 유동을 줄임으로써 공력성능을 개선할 수 있다. 즉, 제1출구(21)는 기존의 디플렉터의 기능을 실행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1출구(21)의 전방측 또는 후방측에 인접하여 플레이트(31, 32)가 배치될 수 있고, 플레이트(31, 32)는 차량의 바닥으로부터 아래를 향해 수직하향으로 연장될 수 있다.

도 4a를 참조하면, 제1출구(21)의 전방측에 전방측 플레이트(31)가 장착될 수 있고, 전방측 플레이트(31)는 수직하향으로 연장될 수 있다. 이를 통해 제1출구(21)를 통해 배출된 공기의 유동이 전방측 플레이트(31)에 의해 더욱 강화될 수 있고, 이를 통해 휠(5)의 항력 감소 및 휠(5)의 주변에서 공기유동을 더욱 개선할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 제1출구(21)의 후방측에 후방측 플레이트(32)가 장착될 수 있고, 후방측 플레이트(32)는 수직하향으로 연장될 수 있다. 이를 통해 제1출구(21)를 통해 배출된 공기의 유동이 후방측 플레이트(31)에 의해 더욱 강화될 수 있고, 이를 통해 휠(5)의 항력 감소 및 휠(5)의 주변에서 공기유동을 더욱 개선할 수 있다.

도 5를 참조하면, 제2출구(22)는 휠하우스 바디(11)의 전방측 내면에 훨하우스 바디(11)의 원주방향을 따라 연장된 슬롯형상으로 형성될 수 있다. 제2출구(22)는 차량의 실내에 비해 차량의 외부와 더 가까운 위치에 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 제2출구(22)는 휠(5)의 외측면과 인접한 휠하우스 바디(11)의 전방측 내면에 형성될 수 있고, 제2출구(22)는 공기가 휠(5)의 외측면을 따라 배출됨을 가이드할 수 있고, 이를 통해 휠(5)의 외측면을 따라 흐르는 공기의 유동(C2)이 형성될 수 있다. 송풍팬(13)이 회전함에 따라 프론트 컴파트먼트(3)에 수용된 공기는 에어통로(12)를 통과하여 제2출구(22)를 통해 배출될 수 있다. 이와 같이, 제2출구(22)를 통해 배출된 공기의 유동(C2)이 휠(5)의 외측면을 따라 가이드됨으로써 휠의 후방측에서 생성된 후류(wake)를 대폭 감소시킬 수 있다. 즉, 제2출구(22)는 기존의 에어커튼 기능을 수행할 수도 있다.

도 6을 참조하면, 제3출구(23)는 휠하우스 바디(11)의 전방측 내면에서 휠하우스 바디(11)의 원주방향을 따라 연장된 슬롯 형상으로 형성될 수 있다. 제3출구(23)는 차량의 외부에 비해 차량의 실내와 더 가까운 위치에 형성될 수 있고, 이에 제3출구(23)는 제2출구(22)에 대해 휠하우스 바디(11)의 폭방향으로 이격될 수 있다. 또한, 제3출구(23)의 길이는 제2출구(22)의 길이 보다 길게 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 제3출구(23)는 공기가 휠하우스 바디(11)의 전방측 내면과 휠(5) 사이의 공간으로 배출됨을 가이드할 수 있고, 이를 통해 제3출구(23)로부터 휠하우스 바디(11)의 전방측 내면과 휠(5) 사이의 공간을 거쳐 차량의 외부를 향해 배출되는 공기의 유동(C3)이 형성될 수 있다. 특히, 제3출구(23)를 통해 배출된 공기의 유동(C3)은 차량의 주행방향 및 제2출구(22)를 통해 배출된 공기의 유동(C2)에 대해 직교할 수 있다. 송풍팬(13)이 회전함에 따라 프론트 컴파트먼트(3)에 수용된 공기는 에어통로(12)를 통과하여 제3출구(23)를 통해 배출될 수 있다. 이와 같이, 제3출구(23)를 통해 배출된 공기의 유동(C3)이 휠하우스 바디(11)의 후방측 내면 및 휠(5) 사이의 공간으로 유입되는 공기의 유량을 줄임으로써 공력성능이 대폭 개선될 수 있다.

도 7을 참조하면, 제4출구(24)는 휠하우스 바디(11)의 후방측 내면에서 휠하우스 바디(11)의 원주방향을 따라 연장된 슬롯 형상으로 형성될 수 있다. 제4출구(24)는 차량의 외부에 비해 차량의 실내와 더 가까운 위치에 형성될 수 있고, 제4출구(24)는 제3출구(23)에 대해 차량의 길이방향을 따라 이격될 수 있으며, 이에 제4출구(24)는 제3출구(23)에 대해 대향되게 배치될 수 있다. 또한, 제4출구(24)의 길이는 제2출구(22)의 길이 보다 길게 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 제4출구(24)는 공기가 휠하우스 바디(11)의 후방측 내면과 휠(5) 사이의 공간으로 배출됨을 가이드할 수 있고, 이를 통해 제4출구(24)로부터 휠하우스 바디(11)의 후방측 내면과 휠(5) 사이의 공간을 거쳐 차량의 외부를 향해 배출되는 공기의 유동(C4)이 형성될 수 있다. 특히, 제4출구(24)를 통해 배출된 공기의 유동(C4)은 차량의 주행방향 및 제2출구(22)를 통해 배출된 공기의 유동(C2)에 대해 직교할 수 있다. 송풍팬(13)이 회전함에 따라 프론트 컴파트먼트(3)에 수용된 공기는 에어통로(12)를 통과하여 제4출구(24)를 통해 배출될 수 있다. 이와 같이, 제4출구(24)를 통해 배출된 공기의 유동(C4)이 휠하우스 바디(11)의 후방측 내면 및 휠(5) 사이의 공간으로 유입되는 공기의 유량을 줄임으로써 공력성능이 대폭 개선될 수 있다.

도 6 및 도 7은 타이어부가 제거된 휠(5)의 디스크 및 휠(5)의 디스크에 장착된 디스크 브레이크(6)를 도시한다.

송풍팬(13)은 엑츄에이터(20)에 의해 회전할 수 있고, 송풍팬(13)의 샤프트(13a)는 엑츄에이터(20)에 연결될 수 있다. 특히, 송풍팬(13)은 열교환기들의 하류 측에 위치하도록 구성될 수 있고, 이에 송풍팬(13)의 구동에 의해 열교환기들을 향하는 공기의 유량을 증가시킬 수 있으므로 열교환기들에 대한 냉각성능을 더욱 증진할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 엑츄에이터(20)는 내연기관 차량의 내연기관 또는 전기자동차의 전기모터 등과 같은 원동기일 수 있다. 차량의 속도가 증가함에 따라 송풍팬(13)의 속도가 증가할 수 있고, 이를 통해 에어통로(12)의 출구(21, 22, 23, 24)들을 통해 배출되는 공기의 유동제어 및 유량 등이 증가함으로써 휠(5)의 항력이 개선될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 엑츄에이터(20)는 원동기에 별도로 구성된 송풍팬(13)을 회전시키는 별도의 전용 구동모터일 수 있다. 필요에 따라 에어통로(12)의 출구(21, 22, 23, 24)들을 통해 배출되는 공기의 유동제어 및 유량 등이 최적으로 조절될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠하우스 구조(10)의 에어통로(12)를 개념적으로 도시한 도면이다. 도 8을 참조하면, 송풍팬(13)이 회전함에 따라 프론트 컴파트먼트(3)에 수용된 공기는 프론트 컴파트먼트(3)와 소통하는 입구(12a)로부터 에어통로(12)를 거쳐 복수의 출구(21, 22, 23, 24)로 배출될 수 있고, 이를 통해 공기의 유동방향 및 유량 등이 적절히 제어됨으로써 항력 감소 및 공력성능을 효과적으로 개선할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠하우스 구조(10)의 에어통로(12)를 개념적으로 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어통로(12)는 공기가 휠(5)의 디스크 브레이크(6, 도 6 및 도 7 참조)를 향해 배출됨을 가이드하는 제5출구(25)를 더 포함할 수 있고, 제5출구(25)의 상류측에는 개폐밸브(26)가 장착될 수 있다. 개폐밸브(26)는 제5출구(25)를 선택적으로 개폐하도록 구성될 수 있다. 휠(5)의 디스크 브레이크(6)를 향해 공기가 배출될 경우에는 항력이 악화될 수 있으므로, 디스크 브레이크(6)에 대한 냉각이 요구되는 조건에서만 개폐밸브(26)가 제5출구(25)를 선택적으로 개방되도록 구성될 수 있다.

차량의 주행 시에, 송풍팬(13)이 회전함에 따라 그릴을 통해 프론트 컴파트먼트(3)에 수용된 공기는 에어통로(12)를 통해 복수의 출구(21, 22, 23, 24)로 배출될 수 있고, 이에 의해 각 출구(21, 22, 23, 24)를 통해 배출된 공기의 유동이 적절히 제어됨으로써 휠하우스 바디(11) 및 휠(5) 사이의 공기 유동이 안정적으로 유지될 수 있고, 이를 통해 휠(5)의 항력 및 공력성능 등이 개선될 수 있다.

또한, 프론트 컴파트먼트(3)에 수용된 공기가 송풍팬(13)에 의해 강제로 배출됨에 따라 프론트 컴파트먼트(3) 내로 유입되는 공기의 유량이 증가함으로써 프론트 컴파트먼트(3)에 배치된 열교환기들과 원동기 등에 대한 냉각성능이 향상될 수 있다. 특히, 프론트 컴파트먼트(3)에 수용된 공기의 유동이 정체됨을 방지할 수 있으므로 공력성능 및 냉각성능이 함께 개선될 수 있다.

도 1 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 휠하우스 구조(10)가 프론트 휠의 둘레에 배치된 구성을 예시하고 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 실시예에 따른 휠하우스 구조(10)가 리어 휠의 둘레에도 배치될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 차량 2: 그릴
3: 프론트 컴파트먼트 5: 휠
10: 휠하우스 구조 11: 휠하우스 바디
12: 에어통로 12a: 입구
13; 송풍팬 14: 덕트부재
21: 제1출구 22: 제2출구
23: 제3출구 24: 제4출구

Claims

휠을 포위하는 휠하우스 바디;
휠하우스 바디의 둘레를 따라 연장되고, 차량의 프론트 컴파트먼트와 소통하는 입구 및 차량의 외부로 소통하는 복수의 출구를 가진 에어통로; 및
상기 에어통로를 공기를 송풍하도록 구성된 송풍팬;을 포함하는 휠하우스 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 송풍팬은 상기 에어통로의 입구에 배치되는 휠하우스 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 출구는 상기 휠하우스 바디의 전방측 하단에 형성된 제1출구와, 상기 휠하우스 바디의 바깥쪽 내면에 형성된 제2출구와, 상기 휠하우스 바디의 전방측 내면에 형성된 제3출구와, 상기 휠하우스 바디의 후방측 내면에 형성된 제4출구로 이루어진 휠하우스 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 제1출구는 공기가 차량의 바닥 아래를 향해 배출됨을 가이드하도록 구성되는 휠하우스 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 제1출구에 인접하게 배치된 플레이트를 더 포함하고, 상기 플레이트는 차량의 바닥으로부터 아래를 향해 수직하향으로 연장된 휠하우스 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 제2출구는 상기 휠하우스 바디의 전방측 내면에 슬롯 형상으로 형성된 휠하우스 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 제2출구는 공기가 상기 휠의 외측면을 따라 배출됨을 가이드하도록 구성된 휠하우스 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 제3출구는 상기 휠하우스 바디의 전방측 내면에서 상기 제2출구에 대해 휠하우스 바디의 폭방향으로 이격되는 휠하우스 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 제3출구는 공기가 상기 휠하우스 바디의 전방측 내면과 휠 사이의 공간으로 배출됨을 가이드하도록 구성된 휠하우스 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 제4출구는 상기 휠하우스 바디의 후방측 내면에서 상기 제3출구에 대향되게 배치된 휠하우스 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 제4출구는 공기가 상기 휠하우스 바디의 후방측 내면과 휠 사이의 공간으로 배출됨을 가이드하도록 구성된 휠하우스 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 에어통로는 공기가 상기 휠의 브레이크 디스크를 향해 배출됨을 가이드하는 제5출구를 더 포함하는 휠하우스 구조.
청구항 12에 있어서,
상기 제5출구는 개폐밸브에 의해 선택적으로 개폐되도록 구성된 휠하우스 구조.