KR20060072429A

KR20060072429A - 리어 스포일러 장치

Info

Publication number: KR20060072429A
Application number: KR1020040111058A
Authority: KR
Inventors: 김정훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2006-06-28

Abstract

본 발명은 리어 스포일러 장치에 관한 것으로서, 차량의 테일 게이트 또는 트렁크 리드에 설치되는 리어 스포일러 본체 후단에 플랩을 설치하고, 차량의 속도 및 주행 상태에 따라 가변적으로 플랩의 경사각을 조절하여 차량의 주행 안정성을 향상 시키는 리어 스포일러 장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 차량의 테일 게이트 또는 트렁크 리드에 설치되는 리어 스포일러에 있어서, 내부에 중공부가 형성된 스포일러 본체; 상기 스포일러 본체 후단에서 분리 가능하도록 설치된 플랩부; 상기 플랩부가 작동 가능하도록 스포일러 본체 내부 일측에 설치되는 모터, 상기 모터에 형성된 모터축에 삽입되는 원판 형상의 릴에 다수회 권취되어 상기 플랩부에 연장 설치된 와이어를 포함하는 구동부; 차량의 주행 상태에 따른 공기속도를 감지하는 속도센서; 및 상기 속도센서에서 감지한 신호값을 입력받아 이를 계산한 후 구동부의 모터 회전 방향을 제어하여 와이어의 길이를 조절하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리어 스포일러 장치를 제공한다.

리어 스포일러, 플랩

Description

리어 스포일러 장치{Apparatus For Rear Spoiler}

도 1은 종래의 리어 스포일러의 형태를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명에 의한 리어 스포일러 장치의 실시예를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 리어 스포일러 장치의 일 실시예를 도시한 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 스포일러 본체 12 : 가이드부

14 : 개구홈 16 : 삽입홈

20 : 플랩부 22 : 연결부재

24 : 플랩(Flap) 26 : 탄성부재

30 : 구동부 32 : 모터

34 : 릴 36 : 와이어

40 : 속도센서 50 : 제어부

일반적으로, 차량이 도로를 따라 고속으로 주행할 때 차량의 차체를 따라 흐르는 공기 흐름에 의해 차량에 양력이 작용하게 되어 차량의 후측(뒷바퀴쪽)이 들려지는 현상이 발생하게 된다.

즉, 차량의 상부는 곡면형으로 라운드져있고 하부는 평면형으로 되어 있어 차량의 상부를 지나는 공기의 흐름이 하부보다 빨라지게 되고 이에 따라 차량의 상부와 하부 사이에 일정한 압력차가 발생하게 되며, 이때 발생하는 압력차에 의해 차량에 양력이 작용하게 되는 것이다.

종래에는 승합자동차 또는 RV차량의 루프패널 또는 테일게이트에 리어 스포일러를 설치 하거나, 일반 승용차에는 트렁크 리드 상부에 고정식 스포일러를 장착하여 고속 주행시 차량의 후측이 양력에 의해 들려지는 것을 방지하였는데, 상기 고정식 스포일러의 경우에는 스포일러가 양력에 대한 보상작용에 의해 주행시 안정감과 제동력이 증가하게 되나, 고속주행을 하지 않는 경우에는 고정식 스포일러가 차량의 외측을 따라 흐르는 공기의 저항을 증대시켜 주행성능이 오히려 떨어지는 문제점을 유발하였다.

첨부된 도1은 종래의 리어 스포일러의 형태를 도시한 단면도로서, 첨부된 도면을 참조하면 종래의 리어 스포일러(2)는 차량 주행시 상기 리어 스포일러(2)의 외부 표면을 따라 유동하는 유체의 공기 흐름 속도차에 의해 리어 스포일러(2)의 하부 방향으로 화살표로 도시된 바와 같이 하향력(F)을 발생시킨다.

또한, 상기한 리어 스포일러는 하향력(F)과 더불어서 공기 흐름 방향에 대해 수직으로 작용하는 양력(Lift Force)이 함께 발생한다.

차량의 고속 주행시 발생하는 양력은 차의 안전성을 해치며 차량의 속도에 따라 저속과 고속에서 적절한 하향력이 발생시켜야 함에도 불구하고 종래의 리어 스포일러는 도 1에 도시된 바와같이 일정한 경사각을 갖도록 고정된 구조로 설치되어 충분한 하향력을 발생시키지 못하였다.

즉, 차량의 주행 속도에 따라 상기 리어 스포일러의 경사각을 달리하여 차량 주행 성능을 저해하지 않는 범위내에서 하향력을 발생 시키지 못함으로써, 도로와 타이와와의 충분한 접지력을 제공하지 못해 오히려 차량의 주행 안정성을 저하 시키는 문제점을 유발하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 속도 및 주행 상태에 따라 가변적으로 와이어의 길이를 변화시켜 상기 와이어와 연결된플랩부에 의해 하향력을 발생시켜 차량의 주행 안정성을 향상 시키는 리어 스포일러 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 테일 게이트 또는 트렁크 리드에 설치되는 리어 스포일러에 있어서, 내부에 중공부가 형성된 스포일러 본체; 상기 스포일러 본체 후단에서 분리 가능하도록 설치된 플랩부; 상기 플랩부가 작동 가능하도록 스포일러 본체 내부 일측에 설치되는 모터, 상기 모터에 형성된 모터축 에 삽입되는 원판 형상의 릴에 다수회 권취되어 상기 플랩부에 연장 설치된 와이어를 포함하는 구동부; 차량의 주행 상태에 따른 공기속도를 감지하는 속도센서; 및 상기 속도센서에서 감지한 신호값을 입력받아 이를 계산한 후 구동부의 모터 회전 방향을 제어하여 와이어의 길이를 조절하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리어 스포일러 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 리어 스포일러 장치의 실시예를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 리어 스포일러 장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면 본 발명은 차량의 테일 게이트 또는 트렁크 리드에 설치되는 리어 스포일러에 있어서, 내부에 중공부가 형성된 스포일러 본체(10); 상기 스포일러 본체(10) 후단에서 분리 가능하도록 설치된 플랩부(20); 상기 플랩부(20)가 작동 가능하도록 스포일러 본체(10) 내부 일측에 설치되는 모터(32), 상기 모터(32)에 형성된 모터축에 삽입되는 원판 형상의 릴(34)에 다수회 권취되어 상기 플랩부(20)에 연장 설치된 와이어(36)를 포함하는 구동부(30); 차량의 주행 상태에 따른 공기속도를 감지하는 속도센서(40); 및 상기 속도센서(40)에서 감지한 신호값을 입력받아 이를 계산한 후 구동부(30)의 모터(32) 회전 방향을 제어하여 와이어(36)의 길이를 조절하는 제어부(50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리어 스포일러 장치를 제공한다.

상기 스포일러 본체(10)는 상기 플랩부(20)의 단부가 스포일러 본체(10) 내 부로 삽입 작동 가능하도록 상기 스포일러 내부 상하면에 각각 형성되는 가이드부(12), 상기 가이드부(12)의 상하면 사이에 길이 방향으로 개구된 개구홈(14), 상기 가이드부(12)의 후단부 상, 하면 내부로 각각 형성된 삽입홈(16)을 포함하여 구성되는 것이 바람직 하다.

상기 플랩부(20)는 상기 구동부(30) 와이어(36)의 단부에 연결 설치되는 연결부재(22), 상기 연결부재(22)와 연결 설치되는 플랩(24), 상기 플랩(24)에 설치되되 가이드부(12)에 형성된 삽입홈(16)에 삽입 또는 인출되어 플랩(24)의 회동각을 변화시키는 탄성부재(26)를 포함하여 구성되는 것이 바람직 하다.

상기 탄성부재(26)는 판 스프링을 사용하는 것이 바람직 하며 상기 연결부재(22)는 단면 형상이 라운드지게 형성되는 것이 바람직 하다.

상기 제어부(50)는 ECU를 사용하는것이 바람직하나 별도의 로직시스템을 갖춘 콘트롤러를 설치하여 사용하는 것도 가능하다.

첨부된 도면을 참조하면 내부에 중공부가 형성된 스포일러 본체(10) 내부에 모터(32)를 설치하고 상기 모터(32)를 스포일러 본체(10) 내부의 바닥면에 고정한다.

상기 모터(10)는 차량 시동이 온(On) 됨에 따라 배터리(도면 미도시)의 전원을 인가받아 작동하는 것이 바람직 하나 별도의 전원 장치를 설치하여 사용해도 무방하다.

상기 모터(32)의 모터축에는 원판 형상의 릴(34)이 삽입 설치되되 상기 릴(34)에 일단이 고정된 와이어(36)가 다수회 권취되어 플랩부(20)의 연결부재(22)의 단부에 고정 설치된다.

상기 연결부재(22)의 단부에는 플랩(Flap)이 설치되며 상기 연결부재(22)는 스포일러 본체(10) 내부의 가이드부(12)의 상하면 사이에 길이 방향으로 형성된 개구홈(14)에 릴(34)에 권취된 와이어(36)에 의해 상기 개구홈(14)을 따라 좌, 우로 작동되며 상기 연결부재(22)의 단부에 형성된 플랩(24) 또한 상기 연결부재(22)의 좌, 우작동에 따라 상기 스포일러 본체(1) 후단에서 분리되어 작동한다.

바람직하게는 상기 플랩부(20)의 플랩(24)이 보다 원할한 작동을 위해 상기 플랩(24)의 상, 하 회동각을 변화 시키는 탄성부재(26)인 판 스프링을 가이드부(12)에 형성된 삽입홈(16)에 삽입 또는 인출 가능하도록 설치한다.

본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 3을 참조하면 차량이 주차, 정차 또는 고속으로 주행시에는 첨부된 도 3에 도시된 바와같은 상태이며 차량이 출발함에 따라 차량의 진행 방향을 따라 속도(V)값을 갖는 공기가 차체의 바디 라인을 따라 흐르게 된다.

차체측에 고정 설치된 속도센서(40)는 차량 주행에 따른 공기속도를 감지하여 제어부(50)에 전송하고 상기 제어부(50)는 속도센서(40)에서 감지한 신호값을 입력받아 차체에서 발생되는 양력(Lift Force)의 크기를 계산한 후에 상기한 양력의 힘을 상쇄시킬 수 있는 하향력(F)을 생성하도록 구동부(30)의 모터(32)를 일 방향으로 회전시킨다.

상기한 모터(32)의 회전에 의해 모터축이 회전함에 따라 릴(34)에 권취된 와이어(36)가 첨부된 도 2에 도시된 바와같이 풀어지게 된다.

즉, 차량이 직선 주행시에는 위에서 서술한 바와같이 플랩부(20)의 플랩(24)이 상향 작동되어 차량에 발생하는 양력을 상쇄하는 정도의 하향력을 발생시켜 차량의 주행 안정성을 도모한다.

상기 플랩(24) 작동시 상기 스포일러 본체(10)내부에 설치된 가이드부(12)의 후단부 상, 하면 내부로 형성된 삽입홈(16)에서 플랩(24)의 작동과 더불어 탄성부재(26)인 판 스프링이 밴딩되어 플랩(24)의 회동각도에 따라 플랩(24)이 공기의 흐름을 유도 할 수 있도록 하여 하향력(F)을 유도한다.

또한, 차량이 가속 또는 감속시에 차량의 가속력 및 제동력은 타이어와 노면과의 접촉에 의해 생성되는데 이러한 가속력 및 제동력은 최대 마찰 계수가 한정되어 있는 타이어에 수직 방향으로 작용하는 힘에 영향을 받는다.

차량이 직선 주행중에 가속 또는 감속시에는 차량 주행에 따른 공기의 속도를 속도센서(40)가 감지하고 제어부(50)에 전송하면 상기 제어부(50)가 가속력 및 제동력에 비례하여 모터(32)의 회전수를 조절하면 상기 모터축에 삽입된 릴(34)이 회전하면서 와이어(36)가 풀어진다.

상기 와이어(36)의 풀림에 따라 플랩(24)에 연결된 연결부재(22)가 개구홈(14)에서 후방쪽으로 슬라이딩 되고 상기 플랩(24)은 와이어(36)의 풀어진 길이만큼 스포일러 본체(10) 후단에서 분리되어 차량에 하향력(F)을 발생시킨다.

첨부된 도 3은 본 발명에 의한 리어 스포일러 장치의 다른 실시예를 도시한 단면도로서, 첨부된 도면을 참조하면 차량이 고속으로 주행시에는 차체의 바디 라인을 따라 흐르는 공기의 속도 또한 고속으로 작용하게된다.

차량이 고속으로 주행할 때 지나친 하향력(F) 발생은 오히려 차량의 주행 안전성을 감소시키기 때문에 스포일러 본체(10) 후단에서 플랩(20)을 분리시키게 되면 항력이 증가하게 되므로 상기 플랩(20)을 도 3에 도시된 바와같은 상태로 주행하는 것이 바람직 하다.

또한, 차량의 가속 또는 감속과 더불어서 선회시에는 타이어와 노면과의 접촉에 의해 차량의 선회능력이 좌우 되는데 최대 마찰 계수가 한정되어 있는 타이어에 수직으로 작용하는 힘에 가장 큰 영향을 받는다.

즉, 차량이 선회할 때에는 공기의 속도를 속도센서(40)가 감지하고 제어부(50)는 차량의 선회에 따른 최적의 하향력을 발생하도록 모터(32)의 회전을 제어하여 와이어(36)를 풀되 차량 선회에 따른 양력을 감소시키되 타이어와 지면이 마찰되어 차량의 속도를 감소시키지 않는 범위내에서 선회 가능하도록 플랩(24)을 작동시킨다.

따라서, 차량의 주행 상태에 따라 차량에 작용하는 속도를 감지하여 차량의 주행 안정성을 저해하지 않는 하향력을 발생시켜 최적의 주행이 가능하게 한다.

한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 리어 스포일러 장치는 차량의 주행 상태에 따라 주행에 방해되지 않는 범위내에서 하향력을 발생시켜 최적의 상태로 차량이 주행 가능하게하는 효과가 있다.

또한, 상기한 하향력에 의해 주행성능을 향상시키고 연비를 향상시키는 효과가 있다.

Claims

차량의 테일 게이트 또는 트렁크 리드에 설치되는 리어 스포일러에 있어서,

내부에 중공부가 형성된 스포일러 본체(10);

상기 스포일러 본체(10) 후단에서 분리 가능하도록 설치된 플랩부(20);

상기 플랩부(20)가 작동 가능하도록 스포일러 본체(10) 내부 일측에 설치되는 모터(32), 상기 모터(32)에 형성된 모터축에 삽입되는 원판 형상의 릴(34)에 다수회 권취되어 상기 플랩부(20)에 연장 설치된 와이어(36)를 포함하는 구동부(30);

차량의 주행 상태에 따른 공기속도를 감지하는 속도센서(40); 및

상기 속도센서(40)에서 감지한 신호값을 입력받아 이를 계산한 후 구동부(30)의 모터(32) 회전 방향을 제어하여 와이어(36)의 길이를 조절하는 제어부(50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리어 스포일러 장치.
제 1항에 있어서,

상기 스포일러 본체(10)는 상기 플랩부(20)의 단부가 스포일러 본체(10) 내부로 삽입 작동 가능하도록 상기 스포일러 내부 상하면에 각각 형성되는 가이드부(12), 상기 가이드부(12)의 상하면 사이에 길이 방향으로 개구된 개구홈(14), 상기 가이드부(12)의 후단부 상, 하면 내부로 각각 형성된 삽입홈(16)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리어 스포일러 장치.
제 1항 내지 2항에 있어서,

상기 플랩부(20)는 상기 구동부(30) 와이어(36)의 단부에 연결 설치되는 연결부재(22), 상기 연결부재(22)와 연결 설치되는 플랩(24), 상기 플랩(24)에 설치되되 가이드부(12)에 형성된 삽입홈(16)에 삽입 또는 인출되어 플랩(24)의 회동각을 변화시키는 탄성부재(26)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리어 스포일러 장치.
제 3항에 있어서,

상기 탄성부재(26)는 판 스프링인 것을 특징으로 하는 리어 스포일러 장치.
제 3항에 있어서,

상기 연결부재(22)는 단면 형상이 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 리어 스포일러 장치.