KR20230036385A - 차량용 에어가이드장치 - Google Patents

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KR20230036385A KR1020210119158A KR20210119158A KR20230036385A KR 20230036385 A KR20230036385 A KR 20230036385A KR 1020210119158 A KR1020210119158 A KR 1020210119158A KR 20210119158 A KR20210119158 A KR 20210119158A KR 20230036385 A KR20230036385 A KR 20230036385A
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권형일
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현대자동차주식회사
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Abstract

개시된 차량용 에어가이드장치는, 프론트휠을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성되고, 프론트 휠을 향해 개방된 에어아웃렛을 가진 프론트 휠하우스; 상기 에어아웃렛과 인접한 위치에서 틸팅가능한 복수의 제1베인, 및 상기 복수의 제1베인을 구동시키는 제1구동기구를 포함한 제1베인조립체; 및 상기 복수의 제1베인과 인접한 위치에서 틸팅가능한 복수의 제2베인, 및 상기 복수의 제2베인을 구동시키는 제2구동기구를 포함한 제2베인조립체;를 포함할 수 있다.

Description

차량용 에어가이드장치{AIR GUIDE APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 공력성능, 냉각성능, 제동성능을 최적으로 개선할 수 있는 차량용 에어가이드장치에 관한 것이다.
차량 공력특성(automotive aerodynamics)의 개발은 통합 시스템적으로 공기 저항(drag)을 감소시켜 연비 효율 및 발진 주행 성능을 개선하고 양력(lift force)과 구동 바퀴에 배분되는 양력(axle lift)을 적절하게 제어하여 고속 주행 및 코너링 안정성을 획득한다. 또한 개별 시스템적으로는 공기의 흐름과 유관한 다양한 시스템들의 성능을 개발하고 전체 시스템에 적절하게 통합하여 차량 단위의 통합 성능을 적절하게 만들어낼 수 있도록 개발한다. 차량의 공력 성능 개발은 차량의 주행 성능, 편안함, 안전, 안정성, 냉각, 및 시계 등에 광범위한 영향을 미칠 수 있으므로 자동차 산업에서 매우 중요한 기술 분야로 취급된다.
차량은 공력 성능, 냉각 성능 등을 개선하기 위하여 공기 흐름을 가이드하는 다양한 공력 장치(aerodynamic apparatus)를 가질 수 있다. 예컨대, 공력장치로는 그릴의 통공들을 개폐하는 액티브에어플랩시스템(Active Air Flap), 차량의 좌우 양측에 제공된 에어가이드장치 등이 있다.
액티브에어플랩시스템은 차량의 속도, 외기 온도 등에 따라 그릴의 통공들에 대한 개도를 조절함으로써 그릴을 통해 차량의 프론트컴파트먼트 내로 흘러들어오는 외기의 유량을 제어할 수 있고, 이를 통해 서로 상충하는 냉각 성능 및 공력 성능 등을 안정적으로 개선할 수 있었다.
일부의 차량은 차량의 전방측 좌우 양측에 개별적으로 배치된 한 쌍의 사이드 열교환기를 포함하고, 각 열교환기는 차량의 길이 방향을 따라 차량의 프론트 범퍼 좌/우 측면 혹은 프론트 휠하우스(프론트 휠가드) 전방에 정렬되며, 각 프론트휠을 둘러싸는 프론트 휠하우스는 각 열교환기를 통과하는 공기가 배출됨을 허용하는 에어아웃렛을 가지고, 에어아웃렛은 프론트 휠하우스에 고정적으로 제공된다. 이에, 외기가 차량의 전방단을 통해 차량의 프론트 컴파트먼트로 흘러들어가고, 프론트 컴파트먼트 내로 흘러 들어온 공기는 각 사이드 열교환기를 통과한 후에 각 프론트 휠하우스의 에어아웃렛을 통해 프론트 휠의 제동장치를 향해 흘러간다.
에어가이드장치는 사이드열교환기를 배치한 차량의 경우, 차량의 전방 좌우 양측에 배치되어 프론트 휠을 향해 공기를 개별적으로 가이드하도록 구성된다. 열교환기가 중앙에 배치된 일반적인 차량의 경우에도 에어가이드장치가 장착되어 있는 경우가 있는데 이는 엔진룸 내부의 정체된 공기 흐름을 적절하게 가이드하여 배출하기 위함이다.
하지만, 종래의 에어가이드장치는 고정된 에어아웃렛의 특성으로 인해 주행 중 변화할 수 있는 열교환기의 냉각 성능, 제동장치의 냉각 성능, 차량의 공력 성능 등의 변화에 유연하게 대응하여 최적으로 개선시키기 어려운 단점이 있었다.
이 배경 기술 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 점들을 고려하여 안출한 것으로, 차량의 다양한 주행 모드(운전조건)에 따라 프론트 휠을 향하는 프론트 휠하우스의 한 면에 구성된 에어아웃렛으로부터 배출되는 공기의 흐름방향을 가변 내지 조절함으로써 차량 공력 성능, 열교환기의 냉각 성능, 제동장치의 냉각 성능 등을 최적으로 개선할 수 있는 차량용 에어가이드장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어가이드장치는, 프론트 휠을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성되고, 프론트 휠을 향해 개방된 에어아웃렛을 가진 프론트 휠 하우스; 상기 에어아웃렛과 인접한 위치에서 틸팅 가능한 복수의 제1베인, 및 상기 복수의 제1베인을 구동시키는 제1구동기구를 포함한 제1베인조립체; 및 상기 복수의 제1베인과 인접한 위치에서 틸팅 가능한 복수의 제2베인, 및 상기 복수의 제2베인을 구동시키는 제2구동기구를 포함한 제2베인조립체;를 포함할 수 있다.
이와 같이, 제1베인 및 제2베인이 틸팅 가능하게 장착됨으로써 에어아웃렛로부터 흘러나온 공기의 흐름방향이 가변될 수 있다. 이를 통해 차량의 주행 모드에 따라 제1베인의 틸팅포지션 및 제2베인의 틸팅포지션을 조절함으로써 공력 성능, 열교환기의 냉각 성능, 제동장치의 제동 냉각성능 등을 최적으로 개선할 수 있다.
상기 복수의 제 1베인은 상기 프론트 휠하우스의 에어아웃렛의 앞쪽에 위치할 수 있고, 상기 복수의 제 2베인은 상기 복수의 제 1베인의 앞쪽에 위치할 수 있다.
이와 같이, 복수의 제 1베인 및 복수의 제 2베인이 프론트 휠하우스의 에어아웃렛의 상류에서 틸팅 가능하게 구성됨으로써 프론트 휠하우스의 에어아웃렛으로부터 흘러나온 공기의 흐름방향(direction of air flow exiting from the air outlet of the front wheelhouse)을 차량의 내측방향/외측방향, 차량의 상/하 방향으로 가변 내지 조절할 수 있고, 이를 통해 프론트 휠하웃의 에어아웃렛으로부터 배치되는 공기의 흐름방향을 다양한 주행모드(운전조건)에 알맞게 대응할 수 있다.
상기 제 1베인조립체는 복수의 제 1베인에 개별적으로 제공된 복수의 제 1샤프트를 포함하고, 상기 제1샤프트의 축선은 상기 제1베인의 길이 방향 중심축 선에 정렬될 수 있다.
상기 제1베인의 길이 방향 중심축선 및 상기 제1샤프트의 축선은 차량의 폭방향을 따라 연장될 수 있다.
이에 따라, 각 제1베인은 제1샤프트의 축선 둘레로 일정한 틸팅각으로 틸팅할 수 있다.
상기 제2베인조립체는 상기 복수의 제2베인에 개별적으로 제공된 복수의 제2샤프트를 포함하고, 상기 제2샤프트의 축선은 상기 제2베인의 길이방향 중심축선에 정렬될 수 있다.
상기 제2베인의 길이방향 중심축선 및 상기 제2샤프트의 축선은 차량의 높이 방향을 따라 연장될 수 있다.
이에 따라, 제2베인은 제2샤프트의 축선 둘레로 일정한 틸팅각으로 틸팅할 수 있다.
상기 제2베인의 길이방향 중심축선은 상기 제1베인의 길이방향 중심축선에 대해 직교하고, 상기 제2샤프트의 축선은 상기 제1샤프트의 축선에 대해 직교할 수 있다.
이와 같이, 제1베인 및 제2베인이 서로 간에 직교함으로써 프론트 휠하우스의 에어아웃렛은 서로 직교하는 복수의 제1베인 및 복수의 제2베인을 통해 다양한 방향으로 공기의 흐름을 가이드할 수 있다.
상기 제1구동기구는 제1엑츄에이터와, 제1엑츄에이터의 동력을 상기 복수의 제1샤프트에 전달하도록 구성된 제1전동부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1전동부는 상기 제1엑츄에이터에 의해 직선방향으로 이동하는 제1구동부재와, 상기 제1구동부재에 의해 회전하도록 구성된 복수의 제1피동부재를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1피동부재는 상기 복수의 제1샤프트에 개별적으로 고정될 수 있다.
상기 제1엑츄에이터는 상기 제1구동부재를 직선방향으로 이동시키는 리니어 엑츄에이터일 수 있고, 상기 제1구동부재는 일정한 선형피치(linear pitch)로 이격된 복수의 래크치형을 가진 래크기어일 수 있으며, 상기 제1피동부재는 일정한 원형피치(circular pitch)로 이격된 복수의 치형을 가진 피니언기어일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1전동부는 상기 제1엑츄에이터에 의해 회전하는 제1구동풀리와, 상기 복수의 제1샤프트에 개별적으로 고정된 복수의 제1피동풀리와, 상기 제1구동풀리 및 상기 복수의 제1피동풀리 사이에 감겨진 제1벨트를 포함할 수 있다.
상기 제1엑츄에이터는 상기 제1구동풀리를 회전시키는 구동모터일 수 있고, 상기 제1구동풀리는 그 외주면에 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 치형풀리일 수 있으며, 각 제1피동풀리는 그 외주면에 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 치형풀리일 수 있고, 상기 제1벨트는 상기 제1구동풀리의 치형들과 상기 제1피동풀리의 치형들과 치합되는 복수의 치형을 가진 타이밍벨트일 수 있다.
상기 제2구동기구는 제2엑츄에이터와, 상기 제2엑츄에이터의 동력을 복수의 제2샤프트에 전달하도록 구성된 제2전동부를 포함할 수 있다.
상기 제2전동부는 상기 제2엑츄에이터에 의해 직선방향으로 이동하는 제2구동부재와, 상기 제2구동부재에 의해 회전하도록 구성된 복수의 제2피동부재를 포함할 수 있다. 복수의 제2피동부재는 상기 복수의 제2샤프트에 개별적으로 고정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2엑츄에이터는 상기 제2구동부재를 직선방향으로 이동시키는 리니어 엑츄에이터일 수 있고, 상기 제2구동부재는 일정한 선형피치(linear pitch)로 이격된 복수의 래크치형을 가진 래크기어일 수 있으며, 상기 제2피동부재는 일정한 원형피치(circular pitch)로 이격된 복수의 치형을 가진 피니언기어일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제2전동부는 제2엑츄에이터에 의해 회전하는 제2구동풀리와, 상기 복수의 제2샤프트에 개별적으로 고정된 복수의 제2피동풀리와, 상기 제2구동풀리 및 복수의 제2피동풀리 사이에 감겨진 제2벨트를 포함할 수 있다.
상기 제2엑츄에이터는 상기 제2구동풀리를 회전시키는 구동모터일 수 있고, 상기 제2구동풀리는 그 외주면에 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 치형풀리일 수 있으며, 각 제2피동풀리는 그 외주면에 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 치형풀리일 수 있고, 상기 제2벨트는 상기 제2구동풀리의 치형들과 상기 제2피동풀리의 치형들과 치합되는 복수의 치형을 가진 타이밍벨트일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어가이드장치는, 상기 제1구동기구 및 상기 제2구동기구를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다. 상기 제어기는 상기 제1베인의 틸팅 포지션 및 제2베인의 틸팅 포지션이 운전자에 의해 선택된 차량의 주행모드에 따라 미리 결정된 복수의 포지션모드로 조절되도록 상기 제1구동기구 및 상기 제2구동기구를 제어할 수 있다.
예컨대, 운전자가 냉각성능모드를 선택할 경우, 제1베인의 틸팅 포지션 및 제2베인의 틸팅 포지션은 제어기에 의해 냉각최적화포지션모드로 자동으로 조절될 수 있다. 운전자가 제동성능모드를 선택할 때, 제1베인의 틸팅 포지션 및 제2베인의 틸팅 포지션은 제어기에 의해 제동냉각최적화포지션모드로 자동으로 조절될 수 있다. 운전자가 항속모드를 선택할 때, 제1베인의 틸팅 포지션 및 제2베인의 틸팅 포지션은 제어기에 의해 공력최적화포지션모드로 자동으로 조절될 수 있다. 운전자가 노말모드를 선택할 때, 제1베인의 틸팅 포지션 및 제2베인의 틸팅 포지션은 제어기에 의해 다목적최적화포지션모드로 자동으로 조절될 수 있다.
상기 복수의 포지션모드는, 냉각최적화포지션모드, 제동냉각최적화포지션모드, 공력최적화포지션모드, 다목적최적화포지션모드를 포함할 수 있다.
상기 냉각최적화포지션모드에서, 상기 제1베인은 제1냉각포지션에 위치하고, 상기 제2베인은 제2냉각포지션에 위치할 수 있다.
상기 제동냉각최적화포지션모드에서, 상기 제1베인은 제1제동포지션에 위치하고, 상기 제2베인은 제2제동포지션에 위치하며,
상기 공력최적화포지션모드에서, 상기 제1베인은 제1공력포지션에 위치하고, 상기 제2베인은 제2공력포지션에 위치할 수 있다.
상기 다목적최적화포지션모드에서, 상기 제1베인은 제1동시최적화포지션에 위치하고, 상기 제2베인은 제2동시최적화포지션에 위치할 수 있다.
상기 제1냉각포지션이 상기 제1제동포지션 보다 크고, 상기 제1제동포지션이 상기 제1공력포지션 보다 크며, 상기 제1동시최적화포지션가 제1냉각포지션 보다 클 수 있다.
상기 제2공력포지션이 상기 제2제동포지션 보다 크고, 상기 제2제동포지션이 상기 제2냉각포지션 보다 크며, 상기 제2동시최적화포지션이 상기 제2제동포지션 보다 작고 상기 제2냉각포지션 보다 클 수 있다.
본 발명에 의하면, 프론트 휠하우스의 에어아웃렛과 인접한 위치에서 복수의 제1베인 및 복수의 제2베인이 틸팅가능하게 구성됨으로써 프론트 휠하우스의 에어아웃렛로부터 흘러나온 공기 흐름방향이 단계적으로 조절될 수 있고, 이를 통해 프론트 휠하웃의 에어아웃렛으로부터 배치되는 공기의 흐름방향을 다양한 주행모드(운전조건)에 알맞게 대응할 수 있다. 즉, 공력 성능, 열교환기의 냉각 성능, 제동장치의 냉각 성능 등을 최적으로 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어가이드장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 화살표 A부분을 확대한 도면이다.
도 3은 도 2의 B방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어가이드장치의 제1베인조립체를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 C방향에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 5에 대한 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어가이드장치의 제2베인조립체를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 D방향에서 바라본 도면이다.
도 9는 도 8에 대한 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 10은 차량의 다양한 주행모드 및 이와 연계된 다양한 포지션모드를 도시한 블록도이다.
도 11은 제1베인의 틸팅포지션 및 제2베인의 틸팅포지션에 따른 냉각풍량의 반응표면을 나타낸 그래프이다.
도 12는 제1베인의 틸팅포지션 및 제2베인의 틸팅포지션에 따른 제동풍량의 반응표면을 나타낸 그래프이다.
도 13은 제1베인의 틸팅포지션 및 제2베인의 틸팅포지션 따른 항력계수의 반응표면을 나타낸 그래프이다.
도 14는 도 13에 도시된 항력계수의 반응표면에 다양한 포지션모드를 표시한 그래프이다.
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 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어가이드장치는, 프론트휠(1)을 향해 개방된 에어아웃렛(13)을 가진 프론트 휠하우스(11)와, 프론트휠(1)의 에어아웃렛(13)과 인접하게 배치된 제1베인조립체(20)와, 복수의 제1베인조립체(20)와 인접하게 배치된 제2베인조립체(30)를 포함할 수 있다.
프론트 휠하우스(11)는 프론트휠(1)을 둘러싸도록 구성될 수 있고, 에어아웃렛(13)이 프론트 휠하우스(11)의 전방부에 제공될 수 있다. 이에, 차량의 내부로 유입된 공기는 에어아웃렛(13)을 통해 프론트휠(1)을 향해 흘러나갈 수 있다.
차량은 그 전방단(front end)에 장착된 프론트 그릴을 가질 수 있고, 프론트 그릴은 공기가 프론트 컴파트먼트(front compartment) 측으로 흐름을 허용하는 복수의 통공을 가진다. 프론트 컴파트먼트는 응축기, 라디에이터, 인터쿨러 등과 같은 복수의 열교환기를 수용하도록 구성된다. 또한, 프론트 컴파트먼트는 내연기관을 포함한 기계적 파워트레인 및/또는 전기모터를 포함한 전기적 파워트레인를 수용할 수 있다.
도 1을 참조하면, 제동기구(2)가 프론트휠(1)에 제공될 수 있고, 보조 라디에이터 등과 같은 보조 열교환기(5)가 프론트 휠하우스(11)의 상류 측에 위치할 수 있다. 공기가 차량의 프론트엔드의 센터에 제공된 프론트 그릴 또는 차량의 프론트엔드의 각 사이드에 제공된 사이드 인렛 등을 통해 차량의 내부로 유입될 수 있고, 차량의 내부로 유입된 일부의 공기는 프론트 휠하우스(11)의 상류 측에 위치한 보조 열교환기(5)를 통과하고 프론트 휠하우스(11)의 에어아웃렛(13)을 통해 프론트휠(1)의 제동기구(2)로 흘러갈 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1베인조립체(20)는 프론트 휠하우스(11)의 에어아웃렛(13)의 앞쪽에 위치할 수 있고, 제2베인조립체(30)는 제1베인조립체(20)의 뒤쪽에 위치할 수 있다. 이에 제1베인조립체(20) 및 제2베인조립체(30)는 보조 열교환기(5) 및 프론트 휠하우스(11)의 에어아웃렛(13) 사이에 배치될 수 있다. 이에, 복수의 제1베인(21) 및 복수의 제2베인(31)이 프론트 휠하우스(11)의 에어아웃렛(13)의 앞쪽에서 틸팅가능하게 구성됨으로써 프론트 휠하우스(11)의 에어아웃렛(13)로부터 배출되는 공기의 흐름방향이 다양하게 가변 내지 조절될 수 있고, 이를 통해 공기의 흐름을 다양한 모드로 조합할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1베인조립체(20)는 틸팅가능한 복수의 제1베인(21)과, 복수의 제1베인(21)을 구동시키는 제1구동기구(25, first driving mechanism)를 포함할 수 있다.
복수의 제1베인(21)은 에어아웃렛(13)과 인접한 위치에서 틸팅가능하게 구성될 수 있다. 복수의 제1샤프트(23)가 복수의 제1베인(21)에 개별적으로 제공될 수 있고, 제1샤프트(23)의 축선은 제1베인(21)의 길이방향 중심축선에 정렬(일치)될 수 있다. 일 예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 제1샤프트(23)는 제1베인(21)의 길이방향 중심을 따라 관통할 수 있고, 이에 제1샤프트(23)의 양단이 제1베인(21)의 양단으로부터 돌출할 수 있다. 다른 예에 따르면, 제1샤프트(23)는 제1베인(21)의 양단으로 개별적으로 돌출한 한 쌍의 샤프트핀(shaft pin)을 포함할 수 있고, 제1샤프트(23)는 제1베인(21)의 길이방향 중심을 관통하지 않을 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1샤프트(23)의 축선은 차량의 폭방향(WD)을 따라 연장될 수 있고, 제1베인(21)은 차량의 폭방향과 평행한 제1샤프트(23)의 축선 둘레로 틸팅할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1베인(21)이 제1샤프트(23)의 축선 둘레로 틸팅함에 따라 제1베인(21)은 제1최소 틸팅포지션(P1) 및 제1최대 틸팅포지션(P2) 사이로 이동할 수 있고, 제1최소 틸팅포지션(P1) 및 제1최대 틸팅포지션(P2)은 일정한 제1틸팅각범위(a1)를 한정할 수 있다. 제1베인(21)이 제1틸팅각범위(a1) 내에서 일정한 틸팅각으로 틸팅함으로써 제1베인(21)은 차량의 길이방향 축선(LX)과 일치하거나 일정각도로 교차할 수 있다. 제1최소 틸팅포지션(P1)은 차량의 길이방향 축선(LX)에 정렬(일치)되는 위치이고, 제1베인(21)이 제1최소 틸팅포지션(P1)에 위치할 때 제1베인(21)은 0°일 수 있다. 특히, 제1베인(21)이 제1최소 틸팅포지션(P1)에 위치할 때 에어아웃렛(13)이 완전히 개방될 수 있고, 이에 제1베인(21)은 에어아웃렛(13)으로부터 배출된 공기의 흐름방향은 차량의 주행방향과 일직선 상에서 대향하도록 가이드할 수 있다. 제1베인(21)이 제1최대 틸팅포지션(P2)에 위치할 때 제1베인(21)은 차량의 프론트휠(1)을 향해 일정한 틸팅각으로 틸팅될 수 있다. 예컨대, 틸팅각은 50~60°일 수 있고, 특히 틸팅각은 55°일 수 있다. 제1베인(21)이 제1최대 틸팅포지션(P2)에 위치할 때 제1베인(21)은 에어아웃렛(13)으로부터 배출된 공기의 흐름방향을 차량의 아래를 향해 가이드할 수 있다.
제1샤프트(23)는 그 양단이 한 쌍의 제1회전지지구조(22, rotating support structure)에 의해 회전가능하게 지지될 수 있다. 각 제1회전지지구조(22)는 베어링 등을 포함할 수 있고, 각 제1회전지지구조(22)는 브라켓 등을 통해 차량 내에 위치한 구조체, 또는 프론트 휠하우스(11) 등에 장착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1구동기구(25)는 제1엑츄에이터(26)와, 제1엑츄에이터(26)의 동력을 복수의 제1샤프트(23)에 전달하도록 구성된 제1전동부(27, power transmission)를 포함할 수 있다.
제1전동부(27)는 제1엑츄에이터(26)에 의해 직선방향으로 이동하는 제1구동부재(27a)와, 제1구동부재(27a)에 의해 회전하도록 구성된 복수의 제1피동부재(27b)를 포함할 수 있다. 복수의 제1피동부재(27b)는 복수의 제1샤프트(23)에 개별적으로 고정될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1엑츄에이터(26)는 제1구동부재(27a)를 직선방향으로 이동시키는 리니어 엑츄에이터일 수 있고, 제1구동부재(27a)는 일정한 선형피치(linear pitch)로 이격된 복수의 래크치형을 가진 래크기어일 수 있으며, 각 제1피동부재(27b)는 일정한 원형피치(circular pitch)로 이격된 복수의 치형을 가진 피니언기어일 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 제1구동기구(125)를 도시한다. 도 6을 참조하면, 제1구동기구(125)는 제1엑츄에이터(126)와, 제1엑츄에이터(126)의 동력을 복수의 제1샤프트(23)에 전달하도록 구성된 제1전동부(127)를 포함할 수 있다.
제1전동부(127)는 제1엑츄에이터(126)에 의해 회전하는 제1구동풀리(127a)와, 복수의 제1샤프트(23)에 개별적으로 고정된 복수의 제1피동풀리(127b)와, 제1구동풀리(127a) 및 복수의 제1피동풀리(127b) 사이에 감겨진 제1벨트(127c)를 포함할 수 있다.
제1엑츄에이터(126)는 제1구동풀리(127a)를 회전시키는 구동모터일 수 있고, 제1구동풀리(127a)는 그 외주면에 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 치형풀리(toothed pulley)일 수 있으며, 각 제1피동풀리(127b)는 그 외주면에 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 치형풀리일 수 있고, 제1벨트(127c)는 제1구동풀리(127a)의 치형들과 제1피동풀리(127b)의 치형들과 치합되는 복수의 치형을 가진 타이밍벨트 또는 치형벨트(toohed belt)일 수 있다.
복수의 제1베인(21)은 제1구동기구(25 or 125)에 의해 동일한 방향으로 틸팅될 수 있고, 이에 복수의 제1베인(21)은 서로 동일한 틸팅각으로 틸팅될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2베인조립체(30)는 틸팅가능한 복수의 제2베인(31)과, 복수의 제2베인(31)을 구동시키는 제2구동기구(35)를 포함할 수 있다.
복수의 제2베인(31)은 복수의 제1베인(21)과 인접한 위치에서 틸팅가능하게 구성될 수 있다. 복수의 제2샤프트(33)가 복수의 제2베인(31)에 제공될 수 있고, 제2샤프트(33)의 축선은 제2베인(31)의 길이방향 중심축선에 정렬될 수 있다. 일 예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이 제2샤프트(33)는 제2베인(31)의 길이방향 중심을 따라 관통할 수 있고, 이에 제2샤프트(33)의 양단이 제2베인(31)의 양단으로부터 돌출할 수 있다. 다른 예에 따르면, 제2샤프트(33)는 제2베인(31)의 양단으로 개별적으로 돌출한 한 쌍의 샤프트핀(shaft pin)을 포함할 수 있고, 제2샤프트(33)는 제2베인(31)의 길이방향 중심을 관통하지 않을 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2베인(31)의 길이방향 중심축선 및 제2샤프트(33)의 축선은 차량의 높이방향(HD)을 따라 연장될 수 있고, 이에 제2베인(31)은 차량의 높이방향과 평행한 제2샤프트(33)의 축선 둘레로 틸팅 내지 회전할 수 있다. 특히, 제2베인(31)의 길이방향 중심축선이 제1베인(21)의 길이방향 중심축선에 대해 직교할 수 있고, 이에 제2샤프트(33)의 축선은 제1샤프트(23)의 축선에 대해 직교할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2베인(31)이 제2샤프트(33)의 축선 둘레로 틸팅함에 따라 제2베인(31)은 제2최소 틸팅포지션(P3) 및 제2최대 틸팅포지션(P4) 사이로 이동할 수 있고, 제2최소 틸팅포지션(P3) 및 제2최대 틸팅포지션(P4)은 일정한 제2틸팅각범위(a2)를 한정할 수 있다. 제2베인(31)이 제2틸팅각범위(a2) 내에서 일정한 틸팅각으로 틸팅함으로써 제2베인(21)은 차량의 길이방향 축선(LX)과 일치하거나 일정각도로 교차할 수 있다. 제2최소 틸팅포지션(P3)은 차량의 길이방향 축선(LX)에 정렬(일치)되는 위치이고, 제2베인(31)이 제2최소 틸팅포지션(P3)에 위치할 때 제2베인(31)의 틸팅포지션은 0°일 수 있다. 특히, 제2베인(31)이 제2최소 틸팅포지션(P3)에 위치할 때 에어아웃렛(13)이 완전히 개방될 수 있고, 이에 제2베인(31)은 에어아웃렛(13)으로부터 배출된 공기의 흐름방향은 차량의 주행방향과 일직선 상에서 대향하도록 가이드할 수 있다. 제2베인(31)이 제2최대 틸팅포지션(P3)에 위치할 때 제2베인(31)은 차량의 실외 특히, 프론트휠(1)의 바깥쪽을 향해 일정한 틸팅각으로 틸팅될 수 있다. 예컨대, 틸팅각은 50~70°일 수 있고, 특히 틸팅각은 60°일 수 있다. 제2베인(31)이 제2최대 틸팅포지션(P3)에 위치할 때 제2베인(31)은 에어아웃렛(13)으로부터 배출된 공기의 흐름방향을 차량의 실외를 향해 가이드할 수 있다.
제2샤프트(33)는 그 양단이 한 쌍의 제2회전지지구조(32)에 의해 회전가능하게 지지될 수 있다. 각 제2회전지지구조(32)는 베어링 등을 포함할 수 있고, 각 제2회전지지구조(32)는 브라켓 등을 통해 차량 내에 위치한 구조체, 또는 프론트 휠하우스(11) 등에 장착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2구동기구(35)는 제2엑츄에이터(36)와, 제2엑츄에이터(36)의 동력을 복수의 제2샤프트(33)에 전달하도록 구성된 제2전동부(37)를 포함할 수 있다.
제2전동부(37)는 제2엑츄에이터(36)에 의해 직선방향으로 이동하는 제2구동부재(37a)와, 제2구동부재(37a)에 의해 회전하도록 구성된 복수의 제2피동부재(37b)를 포함할 수 있다. 복수의 제2피동부재(37b)는 복수의 제2샤프트(33)에 개별적으로 고정될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2엑츄에이터(36)는 제2구동부재(37a)를 직선방향으로 이동시키는 리니어 엑츄에이터일 수 있고, 제2구동부재(37a)는 일정한 선형피치(linear pitch)로 이격된 복수의 래크치형을 가진 래크기어일 수 있으며, 제2피동부재(37b)는 일정한 원형피치(circular pitch)로 이격된 복수의 치형을 가진 피니언기어일 수 있다.
도 9은 다른 실시예에 따른 제2구동기구(135)를 도시한다. 도 9를 참조하면, 제2구동기구(135)는 제2엑츄에이터(136)와, 제2엑츄에이터(136)의 동력을 복수의 제2샤프트(33)에 전달하도록 구성된 제2전동부(137)를 포함할 수 있다.
제2전동부(137)는 제2엑츄에이터(136)에 의해 회전하는 제2구동풀리(137a)와, 복수의 제2샤프트(33)에 개별적으로 고정된 복수의 제2피동풀리(137b)와, 제2구동풀리(137a) 및 복수의 제2피동풀리(137b) 사이에 감겨진 제2벨트(137c)를 포함할 수 있다.
제2엑츄에이터(136)는 제2구동풀리(137a)를 회전시키는 구동모터일 수 있고, 제2구동풀리(137a)는 그 외주면에 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 치형풀리(toothed pulley)일 수 있으며, 각 제2피동풀리(137b)는 그 외주면에 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 치형풀리일 수 있고, 제2벨트(137c)는 제2구동풀리(137a)의 치형들과 제2피동풀리(137b)의 치형들과 치합되는 복수의 치형을 가진 타이밍벨트 또는 치형벨트(toohed belt)일 수 있다.
복수의 제2베인(31)은 제2구동기구(35 or 135)에 의해 동일한 방향으로 틸팅될 수 있고, 이에 복수의 제2베인(31)은 서로 동일한 틸팅각으로 틸팅될 수 있다.
제어기(100)는 제1구동기구(25, 125)의 제1엑츄에이터(26, 126) 및 제2구동기구(35, 135)의 제2엑츄에이터(36, 136)를 제어하도록 구성될 수 있다. 제어기(100)는 프로세서(101) 및 메모리(102)를 포함할 수 있고, 프로세서(101)는 메모리(102)에 저장된 제어명령(instructions)을 수신하고, 제1엑츄에이터(26, 126) 및 제2엑츄에이터(36, 136)에 제어명령(instructions)을 전송하도록 프로그램될 수 있다. 메모리(102)는 하드디스크드라이브, 솔리드스테이트 드라이브, 서버, 휘발성 저장매체, 비휘발성 저장매체 등과 같은 데이터 스토어일 수 있다.
제어기(100)가 제1엑츄에이터(26, 126) 및 제2엑츄에이터(36, 136)를 제어함으로써 제1베인(21)의 틸팅포지션 및 제2베인(31)의 틸팅포지션은 가변 내지 조절될 수 있다. 이에 제1베인(21)의 틸팅포지션은 제1틸팅각범위(a1) 내에서 조절 내지 가변될 수 있고, 제2베인(31)의 틸팅포지션은 제2틸팅각범위(a2) 내에서 조절 내지 가변될 수 있다. 이를 통해 프론트 휠하우스(11)의 에어아웃렛(13)로부터 배출되는 공기가 다양한 흐름방향으로 가변 내지 조절될 수 있다. 예컨대, 제어기(100)는 차량 제어기, 다양한 센서 등로부터 차속, 내연기관의 냉각수온도 등과 같은 차량의 주행모드에 대한 정보를 CAN통신을 통해 수신할 수 있고, 제어기(100)는 수신된 정보에 기초하여 제1엑츄에이터 및 제2엑츄에이터를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 에어가이드장치가 적용된 차량은 운전자에 의해 선택된 다양한 주행모드로 주행될 수 있다. 도 10을 참조하면, 다양한 주행모드는 냉각성능모드(51, cooling performance mode), 제동성능모드(52, braking performance mode), 항속모드(53, cruise mode), 노말모드(54, normal mode)를 포함할 수 있다. 냉각성능모드(51)는 차량의 주행 도중에 프론트 휠하우스(11)에 인접한 보조 라디에이터, 프론트 그릴에 인접한 라디에이터 등과 같은 열교환기의 냉각성능을 개선할 수 있는 주행모드이다. 제동성능모드(52)는 프론트휠(1)의 제동기구(2)에 흘러가는 공기흐름을 조절함에 따라 제동기구(2)에 의해 차량의 제동성능을 개선할 모드이다. 항속모드(53)는 차량의 속도를 일정하게 유지하도록 하는 주행모드이다. 노말모드(54)는 차량이 노말하게 주행되는 모드이다.
제1베인(21)의 틸팅 포지션 및 제2베인(31)의 틸팅 포지션은 제어기(100)에 의해 가변 내지 조절됨에 따라 결정될 수 있다. 특히, 제1베인(21)의 틸팅 포지션 및 제2베인(31)의 틸팅 포지션은 개별적인 주행모드(51, 52, 53, 54)에 상응하여 미리 결정될 수 있고, 제1베인(21)의 틸팅 포지션 및 제2베인(31)의 틸팅 포지션은 다양한 포지션모드로 미리 결정될 수 있다.
도 10을 참조하면, 다양한 포지션모드는 냉각최적화포지션모드(61, cooling optimum position mode), 제동냉각최적화포지션모드(62, brake cooling optimum position mode), 공력최적화포지션모드(63, aerodynamic optimum position mode), 다목적포지션모드(64, multi-objective optimum position mode)를 포함할 수 있다. 냉각최적화포지션모드(61)는 열교환기의 냉각성능을 우선적으로 최적화할 수 있도록 제1베인(21)의 틸팅 포지션 및 제2베인(31)의 틸팅 포지션이 미리 결정된 포지션모드일 수 있다. 제동냉각최적화포지션모드(62)는 프론트휠(1)의 제동기구(2)에 대한 냉각성능을 우선적으로 최적화하도록 제1베인(21)의 틸팅 포지션 및 제2베인(31)의 틸팅 포지션이 미리 결정된 포지션모드일 수 있다. 공력최적화포지션모드(63)는 공력성능을 우선적으로 최적화하도록 제1베인(21)의 틸팅 포지션 및 제2베인(31)의 틸팅 포지션이 미리 결정된 포지션모드일 수 있다. 다목적최적화포지션모드(64)는 다양한 목적에 따라 제1베인(21)의 틸팅 포지션 및 제2베인(31)의 틸팅 포지션이 미리 결정된 포지션모드일 수 있다.
각 주행모드(51, 52, 53, 54) 및 포지션모드(61, 62, 63, 64)와 관련된 데이터는 제어기(100)의 메모리(102)에 저장될 수 있고, 제어기(100)의 프로세서(101)는 운전자에 의해 선택된 주행모드에 따라 제1구동기구(25, 125)의 제1엑츄에이터(26, 126) 및 제2구동기구(35, 135)의 제2엑츄에이터(36, 136)를 제어함으로써 제1베인(21)의 틸팅포지션 및 제2베인(31)의 틸팅포지션은 그에 상응한 포지션모드로 조절될 수 있다. 예컨대, 운전자가 냉각성능모드(51)를 선택할 경우, 제1베인(21)의 틸팅 포지션 및 제2베인(31)의 틸팅 포지션은 제어기(100)에 의해 냉각최적화포지션모드(61)로 자동으로 조절될 수 있다. 운전자가 제동성능모드(52)를 선택할 때, 제1베인(21)의 틸팅 포지션 및 제2베인(31)의 틸팅 포지션은 제어기(100)에 의해 제동냉각최적화포지션모드(62)로 자동으로 조절될 수 있다. 운전자가 항속모드(53)를 선택할 때, 제1베인(21)의 틸팅 포지션 및 제2베인(31)의 틸팅 포지션은 제어기(100)에 의해 공력최적화포지션모드(63)로 자동으로 조절될 수 있다. 운전자가 노말모드(54)를 선택할 때, 제1베인(21)의 틸팅 포지션 및 제2베인(31)의 틸팅 포지션은 제어기(100)에 의해 다목적최적화포지션모드(64)로 자동으로 조절될 수 있다.
도 11은 보조 열교환기(5) 등과 같은 열교환기를 통과하는 냉각풍량(cooling air flow)의 반응표면(response surface)를 나타낸 그래프로서, 제1베인(21)의 틸팅포지션(a1) 및 제2베인(31)의 틸팅포지션(a1)에 따른 냉각풍량의 변화를 나타낸다. 도 11 상에서 CR1의 영역에서 냉각풍량이 가장 높고, CR2의 영역, CR3의 영역, CR4의 영역, CR5의 영역, CR6의 영역, CR7의 영역, CR8의 영역으로 갈수록 냉각풍량이 점차 낮아진다. 이로부터, CR1의 영역에서 냉각풍량이 가장 높으므로 냉각최적화포지션모드(61)는 CR1의 영역으로 결정될 수 있다. 냉각최적화포지션모드(61)에서 제1베인(21)은 제1냉각포지션(a1c)에 위치할 수 있고, 제2베인(31)은 제2냉각포지션(a2c)에 위치할 수 있다. 예컨대, 제1냉각포지션(a1c)은 제2냉각포지션(a2c) 보다 상대적으로 큰 틸팅각일 수 있다. 이에 에어아웃렛(13)으로부터 배출된 공기는 제1베인(21)에 의해 차량의 하부를 향해 가이드됨과 동시에 제2베인(31)에 의해 차량의 프론트휠(1)의 내측 및 프론트 휠하우스(11)의 실내측(차량의 실내방향)을 향해 가이드될 수 있다.
도 12는 프론트휠(1)의 제동기구(2)를 통과하는 제동풍량(brake cooling air flow)의 반응표면(response surface)를 나타낸 그래프로서, 제1베인(21)의 틸팅포지션(a1) 및 제2베인(31)의 틸팅포지션(a2)에 따른 제동풍량의 변화를 나타낸다. 도 12 상에서 BR1의 영역에서 제동풍량이 가장 높고, BR2의 영역, BR3의 영역, BR4의 영역, BR5의 영역, BR6의 영역, BR7의 영역, BR8의 영역으로 갈수록 제동풍량이 점차 낮아진다. 이로부터, BR1의 영역에서 제동풍량이 가장 높으므로 제동냉각최적화포지션모드(62)는 BR1의 영역으로 결정될 수 있다. 제동냉각최적화포지션모드(62)에서 제1베인(21)은 제1제동포지션(a1b)에 위치할 수 있고, 제2베인(31)은 제2제동포지션(a2b)에 위치할 수 있다. 예컨대, 제2제동포지션(a2b)은 제1제동포지션(a1b) 보다 상대적으로 큰 틸팅각일 수 있다. 이에 에어아웃렛(13)으로부터 배출된 공기는 제1베인(21) 및 제2베인(31)에 의해 제동기구(2)의 캘리퍼 및 디스크 베인 등을 향해 직접적으로 가이드될 수 있다.
도 13는 차량이 주행할 때 항력계수(drag coefficient, CD)의 반응표면(response surface)를 나타낸 그래프로서, 제1베인(21)의 틸팅포지션(a1) 및 제2베인(31)의 틸팅포지션(a2)에 따른 항력계수(CD)의 변화를 나타낸다. 도 13 상에서 D1의 영역에서 항력계수(CD)가 가장 높고, D2의 영역, D3의 영역, D4의 영역, D5의 영역, D6의 영역, D7의 영역, D8의 영역으로 갈수록 항력계수(CD)가 점차 낮아지며, D8의 영역에서 항력계수(CD)가 가장 작다. 이로부터, D8의 영역에서 항력계수(CD)가 가장 작으므로 공력최적화포지션모드(63)는 D8의 영역으로 결정될 수 있다. 공력최적화포지션모드(63)에서 제1베인(21)은 제1공력포지션(a1d)에 위치할 수 있고, 제2베인(31)은 제2공력포지션(a2d)에 위치할 수 있다. 예컨대, 제2공력포지션(a2d)은 제1공력포지션(a1d) 보다 상대적으로 큰 틸팅각일 수 있다. 이에 에어아웃렛(13)으로부터 배출된 공기는 제1베인(21)에 의해 프론트휠(1)의 상부를 향해 가이드됨과 동시에 제2베인(31)에 의해 차량의 실외를 향해 가이드될 수 있다.
도 14는 도 13에 도시된 항력계수의 반응표면에 대해 냉각최적화포지션모드(61), 제동냉각최적화포지션모드(62), 공력최적화포지션모드(63), 다목적최적화포지션모드(64)를 함께 표시한 그래프이다. 다목적최적화포지션모드(64)는 냉각성능, 제동성능, 공력성능을 모두 동시에 만족하는 포지션모드일 수 있다. 다목적최적화포지션모드(64)에서 제1베인(21)은 제1동시최적화포지션(a1op, first simultaneous optimal position)에 위치할 수 있고, 제2베인(31)은 제2동시최적화포지션(a2op)에 위치할 수 있다. 예컨대, 제1최적화포지션(a2op)은 제1공력포지션(a1d) 보다 상대적으로 큰 틸팅각일 수 있다. 이에 에어아웃렛(13)으로부터 배출된 공기는 제1베인(21)에 의해 프론트휠(1)의 하부를 향해 가이드됨과 동시에 제2베인(31)에 의해 프론트휠(1)의 실외측을 향해 가이드될 수 있다.
도 11 내지 도 14를 참조하면, 제1냉각포지션(a1c)이 제1제동포지션(a1b) 보다 크고, 제1제동포지션(a1b)이 제1공력포지션(a1d) 보다 크다. 이에, 제1베인(21)이 제1공력포지션(a1d)에 위치할 때 에어아웃렛(13)으로부터 배출되는 공기의 흐름방향은 프론트휠(1)의 상부를 향해 가이드될 수 있고, 제1베인(21)이 제1제동포지션(a1b)에 위치할 때 에어아웃렛(13)으로부터 배출되는 공기는 제동기구(2)를 향해 직접적으로 가이드될 수 있으며, 제1베인(21)이 제1냉각포지션(a1c)에 위치할 때 에어아웃렛(13)으로부터 배출되는 공기는 프론트휠(1)의 하부를 향해 가이드될 수 있다. 그리고, 제1동시최적화포지션(a1op)이 제1냉각포지션(a1c) 보다 클 수 있고, 제1베인(21)이 제1동시최적화포시션(a1op)에 위치할 때 에어아웃렛(13)으로부터 배출되는 공기는 프론트휠(1)의 최하부를 향해 가이드될 수 있다.
도 11 내지 도 14를 참조하면, 제2공력포지션(a2d)이 제2제동포지션(a2b) 보다 크고, 제2제동포지션(a2b)이 제2냉각포지션(a2c) 보다 크다. 이에, 제2베인(31)이 제2공력포지션(a2d)에 위치할 때 에어아웃렛(13)으로부터 배출되는 공기의 흐름방향은 차량의 실외를 향해 가이드될 수 있고, 제2베인(31)이 제2제동포지션(a2b)에 위치할 때 에어아웃렛(13)으로부터 배출되는 공기는 제동기구(2)를 향해 직접적으로 가이드될 수 있으며, 제2베인(31)이 제2냉각포지션(a2c)에 위치할 때 에어아웃렛(13)으로부터 배출되는 공기는 프론트휠(1)의 내측 및 프론트 휠하우스(11)의 실내측(차량의 실내방향)을 향해 가이드될 수 있다. 그리고, 제2동시최적화포지션(a2op)이 제2제동포지션(a2b) 보다 작고 제2냉각포지션(a2c) 보다 클 수 있고, 제2베인(31)이 제2동시최적화포지션(a2op)에 위치할 때 에어아웃렛(13)으로부터 배출되는 공기는 프론트휠(1)의 내측 및 프론트 휠하우스(11)의 실내측(차량의 실내방향)을 향해 가이드될 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: 프론트 휠 2: 제동기구
5: 보조 열교환기 11: 프론트 휠하우스
13: 에어아웃렛 20: 제1베인조립체
21: 제1베인 22: 회전지지구
23: 제1샤프트 25: 제1구동기구
26: 제1엑츄에이터 27: 제1전동부
27a: 제1구동부재 27b: 제1피동부재
30: 제2베인조립체 31: 제2베인
32: 회전지지구 33: 제2샤프트
35: 제2구동기구 36: 제2엑츄에이터
37: 제2전동부 37a: 제2구동부재
37b: 제2피동부재 125: 제1구동기구
126: 제1엑츄에이터 127: 제1전동부
127a: 제1구동풀리 127b: 제1피동풀리
127c: 제1벨트 135: 제2구동기구
136: 제2엑츄에이터 137: 제2전동부
137a: 제2구동풀리 137b: 제2피동풀리

Claims (19)

  1. 프론트휠을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성되고, 프론트 휠을 향해 개방된 에어아웃렛을 가진 프론트 휠하우스;
    상기 에어아웃렛과 인접한 위치에서 틸팅가능한 복수의 제1베인, 및 상기 복수의 제1베인을 구동시키는 제1구동기구를 포함한 제1베인조립체; 및
    상기 복수의 제1베인과 인접한 위치에서 틸팅가능한 복수의 제2베인, 및 상기 복수의 제2베인을 구동시키는 제2구동기구를 포함한 제2베인조립체;를 포함한 차량용 에어가이드장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 제1베인은 상기 프론트 휠하우스의 에어아웃렛의 앞쪽에 위치하고, 상기 복수의 제2베인은 상기 복수의 제1베인의 앞쪽에 위치한 차량용 에어가이드장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1베인조립체는 복수의 제1베인에 개별적으로 제공된 복수의 제1샤프트를 포함하고, 상기 제1샤프트의 축선은 상기 제1베인의 길이방향 중심축선에 정렬된 차량용 에어가이드장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1베인의 길이방향 중심축선 및 상기 제1샤프트의 축선은 차량의 폭방향을 따라 연장되는 차량용 에어가이드장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2베인조립체는 상기 복수의 제2베인에 개별적으로 제공된 복수의 제2샤프트를 포함하고, 상기 제2샤프트의 축선은 상기 제2베인의 길이방향 중심축선에 정렬된 차량용 에어가이드장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2베인의 길이방향 중심축선 및 상기 제2샤프트의 축선은 차량의 높이방향을 따라 연장되는 차량용 에어가이드장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2베인의 길이방향 중심축선은 상기 제1베인의 길이방향 중심축선에 대해 직교하는 차량용 에어가이드장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1구동기구는 제1엑츄에이터와, 제1엑츄에이터의 동력을 상기 복수의 제1샤프트에 전달하도록 구성된 제1전동부를 포함한 차량용 에어가이드장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1전동부는 상기 제1엑츄에이터에 의해 직선방향으로 이동하는 제1구동부재와, 상기 제1구동부재에 의해 회전하도록 구성된 복수의 제1피동부재를 포함하고,
    상기 복수의 제1피동부재는 상기 복수의 제1샤프트에 개별적으로 고정된 차량용 에어가이드장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1엑츄에이터는 상기 제1구동부재를 직선방향으로 이동시키는 리니어 엑츄에이터이고, 상기 제1구동부재는 일정한 선형피치로 이격된 복수의 래크치형을 가진 래크기어이며, 상기 제1피동부재는 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 피니언기어인 차량용 에어가이드장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1전동부는 상기 제1엑츄에이터에 의해 회전하는 제1구동풀리와, 상기 복수의 제1샤프트에 개별적으로 고정된 복수의 제1피동풀리와, 상기 제1구동풀리 및 상기 복수의 제1피동풀리 사이에 감겨진 제1벨트를 포함한 차량용 에어가이드장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1엑츄에이터는 상기 제1구동풀리를 회전시키는 구동모터이고, 상기 제1구동풀리는 그 외주면에 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 치형풀리이며, 각 제1피동풀리는 그 외주면에 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 치형풀리이고, 상기 제1벨트는 상기 제1구동풀리의 치형들과 상기 제1피동풀리의 치형들과 치합되는 복수의 치형을 가진 타이밍벨트인 차량용 에어가이드장치.
  13. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2구동기구는 제2엑츄에이터와, 상기 제2엑츄에이터의 동력을 상기 복수의 제2샤프트에 전달하도록 구성된 제2전동부를 포함한 차량용 에어가이드장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2전동부는 상기 제2엑츄에이터에 의해 직선방향으로 이동하는 제2구동부재와, 상기 제2구동부재에 의해 회전하도록 구성된 복수의 제2피동부재를 포함하고,
    상기 복수의 제2피동부재는 상기 복수의 제2샤프트에 개별적으로 고정된 차량용 에어가이드장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2엑츄에이터는 상기 제2구동부재를 직선방향으로 이동시키는 리니어 엑츄에이터이고, 상기 제2구동부재는 일정한 선형피치로 이격된 복수의 래크치형을 가진 래크기어이며, 상기 제2피동부재는 일정한 원형피치(circular pitch)로 이격된 복수의 치형을 가진 피니언기어인 차량용 에어가이드장치.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2전동부는 제2엑츄에이터에 의해 회전하는 제2구동풀리와, 상기 복수의 제2샤프트에 개별적으로 고정된 복수의 제2피동풀리와, 상기 제2구동풀리 및 복수의 제2피동풀리 사이에 감겨진 제2벨트를 포함한 차량용 에어가이드장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제2엑츄에이터는 상기 제2구동풀리를 회전시키는 구동모터이고, 상기 제2구동풀리는 그 외주면에 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 치형풀리이며, 각 제2피동풀리는 그 외주면에 일정한 원형피치로 이격된 복수의 치형을 가진 치형풀리이고, 상기 제2벨트는 상기 제2구동풀리의 치형들과 상기 제2피동풀리의 치형들과 치합되는 복수의 치형을 가진 타이밍벨트인 차량용 에어가이드장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1구동기구 및 상기 제2구동기구를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있고,
    상기 제어기는 상기 제1베인의 틸팅 포지션 및 제2베인의 틸팅 포지션이 운전자에 의해 선택된 차량의 주행모드에 따라 미리 결정된 복수의 포지션모드로 조절되도록 상기 제1구동기구 및 상기 제2구동기구를 제어하는 차량용 에어가이드장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 복수의 포지션모드는, 냉각최적화포지션모드, 제동냉각최적화포지션모드, 공력최적화포지션모드, 다목적최적화포지션모드를 포함하고,
    상기 냉각최적화포지션모드에서, 상기 제1베인은 제1냉각포지션에 위치하고, 상기 제2베인은 제2냉각포지션에 위치하며,
    상기 제동냉각최적화포지션모드에서, 상기 제1베인은 제1제동포지션에 위치하고, 상기 제2베인은 제2제동포지션에 위치하며,
    상기 공력최적화포지션모드에서, 상기 제1베인은 제1공력포지션에 위치하고, 상기 제2베인은 제2공력포지션에 위치하며,
    상기 다목적최적화포지션모드에서, 상기 제1베인은 제1동시최적화포지션에 위치하고, 상기 제2베인은 제2동시최적화포지션에 위치하며,
    상기 제1냉각포지션이 상기 제1제동포지션 보다 크고, 상기 제1제동포지션이 상기 제1공력포지션 보다 크며, 상기 제1동시최적화포지션가 제1냉각포지션 보다 크고,
    상기 제2공력포지션이 상기 제2제동포지션 보다 크고, 상기 제2제동포지션이 상기 제2냉각포지션 보다 크며, 상기 제2동시최적화포지션이 상기 제2제동포지션 보다 작고 상기 제2냉각포지션 보다 큰 차량용 에어가이드장치.
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