KR20230035845A - 속도 감응형 히든 에어 커튼 및 차량 - Google Patents

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김학림
이상봉
최성욱
서지원
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Abstract

본 발명의 차량(1)에 적용된 속도 감응형 히든 에어 커튼(10)은 범퍼(1-1)와 휠 사이에 형성된 공간으로 공기를 안내하도록 범퍼 연동장치(10-1), 램프 연동장치(10-2) 및 주행 표시장치(10-3) 중 어느 하나로 주행 풍과 마주하는 상기 범퍼(1-1)의 에어 홀(3)을 가려주거나 열어주는 홀 개폐 장치(10-1,10-2,10-3), 상기 범퍼(1-1)의 하부에서 상기 주행 풍을 안내하는 디플렉터(1-2)와 연동되어 상기 홀 개폐 장치(10-1,10-2,10-3)를 움직여 주는 동력연결부재(40), 및 상기 동력연결부재(40)의 텐션(Tension)을 유지하여 주는 서포터(50)로 구성되고, 컨트롤러(100)에 의한 상기 디플렉터(1-2) 또는 상기 홀 개폐 장치(10-1,10-2,10-3)의 제어로 차량 항력 성능 개선과 함께 외부 노출된 에어 홀(3)을 가려 범퍼(1-1)에 대한 클린하고 차별적인 디자인 이미지 구현 및 외관 품질 개선이 가능한 특징을 갖는다.

Description

속도 감응형 히든 에어 커튼 및 차량{Speed Sensitive Type Hidden Air Curtain and vehicle Thereof}
본 발명은 히든 에어 커튼에 관한 것으로, 특히 차량 주행 속도에 따른 공력 특성을 개선하는 서로 다른 유사 장치를 서로 연동시킴으로써 각각의 독립적인 동작이 이루어지면서도 공력 개선의 시너지 효과와 함께 차량 디자인 제약도 해소할 수 있는 속도 감응형 히든 에어 커튼이 적용된 차량에 관한 것이다.
일반적으로 차량 주행 중 공력 특성을 차속 증가에 맞춰 개선함으로써 자동차의 성능을 높여 줄 수 있다.
이러한 차량의 공력 특성 제어 장치는 디플렉터(Deflector)와 에어 커튼(Air Curtain)을 예로 들 수 있다.
일례로 상기 디플렉터(Deflector)는 지상고 가변 장치로서 액추에이터와 플랩으로 구성되고, 차속에 따라 프론트 범퍼에서 차량 하부로 노출됨으로써 엔진 룸쪽으로 주행풍의 도입이나 차단으로 차량 항력(Vehicle Drag)을 개선하여 준다.
그리고 상기 에어 커튼은 휠 저항 축소 장치로서 프론트 범퍼 측면에서 휠 펜더(Wheel Fender)쪽으로 이어진 에어 덕트와 커버로 구성되고, 차속에 따라 프론트 범퍼의 개구 홀을 커버로 가리거나 열어줌으로써 차량 측면 주행풍을 에어 커튼의 통로로 도입하여 차량 측면을 지나가는 휠 저항 기류의 변화로 차량 항력(Vehicle Drag)을 개선하여 준다.
이와 같이 상기 디플렉터와 상기 에어 커튼은 차량의 전면 및 측면부위에서 차량 형상을 따라 흐르는 주행풍의 기류를 변화시킴으로써 차체 하부 및 휠/타이어 부위에서 발생되는 차량 항력(Vehicle Drag)에 대한 공력 특성을 개선하여 줄 수 있다.
미국공개특허 US 2020-0156715 A
하지만, 상기 디플렉터와 상기 에어 커튼은 공력 성능 개선 효과를 위한 장치이면서 그 구성이 개별적으로 구성되면서 그 동작도 독립적으로 작동됨으로써 시스템 장착 공간 확보가 어려워지고, 특히 제어기와 같은 시스템 연계 구성 요소도 중복되어 시스템 복잡화를 가져올 수밖에 없다.
이로 인하여 상기 에어 커튼은 기존의 지상고 가변형 장치와 같이 차량의 고속 주행시 휠 저항 축소라는 유사한 기능 및 작용을 구현함에도 이들 지상고 가변형 장치 간 서로 연계 구성이 없어 동일한 기능 및 성격을 갖는 장치와 시너지 효과를 발생하지 않고 있다.
나아가 상기 에어 커튼은 모든 차량에서 획일화된 에어커튼 디자인 구조를 적용함으로써 외부 노출 타입 개구 홀 형상이라는 획일적인 디자인 형상을 적용하고 있고, 이는 차종별 디자인 차별화가 없다는 디자인적 한계도 가지고 있다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 차량 주행 속도에 따른 공력 특성을 개선하는 디플렉터와 에어 커튼을 서로 연동하여 동작시킴으로써 시너지 효과의 생성으로 차량 항력 개선의 성능을 크게 높여 주고, 특히 에어 커튼이 디플렉터의 동력에 의한 가변적인 움직임으로 차량 정차 중 범퍼의 개구 홀을 닫아줌으로써 외부적으로 클린하면서도 차종별 차별적인 디자인 이미지 구현을 통해 외관 품질이 개선됨은 물론 차량 주행 중 범퍼의 개구 홀을 열어 에어커튼의 공력효과는 그대로 유지할 수 있는 속도 감응형 히든 에어 커튼 및 차량의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 히든 에어 커튼은 범퍼와 휠 사이의 공간에서 공기가 타이어 측부로 안내되도록 주행 풍과 마주하는 상기 범퍼의 에어 홀을 가려주거나 열어주는 홀 개폐 장치, 상기 홀 개폐 장치의 움직임에 연동되고, 상기 범퍼의 하부에서 주행 풍이 안내되는 차량주행 공력개선장치와 연결된 동력연결부재, 및 상기 동력연결부재의 텐션(Tension)을 유지하여 주는 서포터가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 차량주행 공력개선장치는 디플렉터이고, 상기 홀 개폐 장치는 범퍼 연동장치, 램프 연동장치 및 홀 색깔 변환장치 중 어느 하나로 구성된다.
바람직한 실시예로서, 상기 범퍼 연동장치는 상기 범퍼의 안쪽으로 위치되어 상기 범퍼와 고정되고, 상기 에어 홀에서 상기 범퍼를 따라 상기 휠(Wheel)쪽으로 이어지는 에어 통로를 형성한 에어 덕트, 상기 동력연결부재의 당김으로 상기 에어 덕트에서 이동되고, 상기 이동에 의한 움직임으로 상기 에어 홀을 열어주는 커튼 박스, 및 상기 동력연결부재를 당겨주는 상기 차량주행 공력개선장치로 구성된다.
바람직한 실시예로서, 상기 커튼 박스는 상기 에어 덕트의 덕트 슬릿에 끼워지고, 상기 커튼 박스는 상기 덕트 슬릿으로 조립상태 유지와 이동 안내가 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 커튼 박스는 상기 에어 홀이 가려지는 커튼 도어를 구비하고, 상기 커튼 도어의 외부 노출면은 상기 범퍼의 외부 노출면과 동일한 색깔이 적용된다.
바람직한 실시예로서, 상기 커튼 박스는 상기 이동에 의한 움직임으로 압축되는 덕트 스프링을 구비하고, 상기 덕트 스프링은 상기 동력연결부재의 당김 해제 시 상기 커튼 박스가 상기 에어 홀을 가리도록 스프링 반력을 발생시켜 준다.
바람직한 실시예로서, 상기 덕트 스프링은 상기 에어 덕트와 상기 커튼 박스 사이에 위치되고, 상기 압축이 발생하도록 상기 에어 덕트에 일단이 구속된다.
바람직한 실시예로서, 상기 범퍼 연동장치는 상기 범퍼의 안쪽으로 위치되고, 상기 에어 홀에서 상기 범퍼를 따라 상기 휠(Wheel)쪽으로 이어지는 에어 통로를 형성한 에어 덕트, 상기 동력연결부재의 당김으로 상기 에어 덕트에서 이동되고, 상기 이동에 의한 움직임으로 상기 에어 홀을 열어주는 커튼 박스, 및 상기 커튼 박스를 이동시켜주고, 상기 동력연결부재를 움직여 주는 에어 커튼 구동기로 구성된다.
바람직한 실시예로서, 상기 에어 커튼 구동기는 상기 동력연결부재의 움직임으로 상기 차량주행 공력개선장치를 작동시켜준다.
바람직한 실시예로서, 상기 램프 연동장치는 상기 범퍼에 구비된 램프의 램프 하우징과 고정되고, 상기 동력연결부재의 당김에 의한 움직임으로 상기 램프를 이동시켜주는 커튼 박스; 상기 범퍼에 구비되고, 상기 램프의 일부를 외부 노출하는 램프 홀이 뚫려진 램프 엔트리; 및 상기 동력연결부재를 당겨주는 상기 차량주행 공력개선장치로 구성된다.
바람직한 실시예로서, 상기 홀 색깔 변환장치는 상기 에어 홀을 가려주고, 상기 동력연결부재의 당김으로 회전되어 상기 에어 홀의 외부 노출 색깔을 달리하는 이종 칼라 도어, 및 상기 동력연결부재를 당겨주는 상기 차량주행 공력개선장치로 구성된다.
바람직한 실시예로서, 상기 이종 칼라 도어는 도어 바디에 구비된 도어 회전 축으로 상기 동력연결부재와 연결되고, 상기 도어 바디는 양쪽 면을 서로 다른 색깔로 도장하거나 서로 다른 이미지로 형성해 준다.
바람직한 실시예로서, 상기 동력연결부재는 스트랩(Strap), 와이어, 케이블 및 벨트 중 어느 하나로 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 서포터는 상기 동력연결부재가 걸어지는 회전 축을 구비하고, 상기 회전 축은 상기 홀 개폐 장치와 상기 차량주행 공력개선장치가 연결되는 상기 동력연결부재를 직각으로 만들어 상기 회전축과 접하여 이동시킨다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 범퍼; 상기 범퍼의 하부에서 차속 변화로 전개되어 주행 풍을 안내하는 디플렉터, 서포터로 텐션(Tension)을 유지한 상태에서 상기 디플렉터와 연결된 동력연결부재의 움직임으로 범퍼 연동장치, 램프 연동장치 및 홀 색깔 변환장치 중 어느 하나가 연동되어 상기 범퍼의 측부에서 상기 주행 풍과 마주하는 히든 에어 커튼; 및 상기 차속 변화에서 상기 디플렉터 또는 상기 히든 에어 커튼을 작동시켜 주는 컨트롤러가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 범퍼 연동장치는 상기 디플렉터의 액추에이터에서 발생된 동력이 상기 동력연결부재로 전달되어 상기 범퍼에 뚫린 에어 홀을 개폐하거나 또는 상기 히든 에어 커튼의 에어 커튼 구동기에서 발생된 동력으로 상기 에어 홀을 개폐하면서 상기 동력연결부재를 통해 상기 디플렉터로 전달한다.
바람직한 실시예로서, 상기 램프 연동장치는 상기 디플렉터의 액추에이터에서 발생된 동력이 상기 동력연결부재로 전달되어 상기 범퍼에 구비된 램프 엔트리의 램프 홀을 개폐한다.
바람직한 실시예로서, 상기 홀 색깔 변환장치는 상기 디플렉터의 액추에이터에서 발생된 동력이 상기 동력연결부재로 전달되어 상기 범퍼에 뚫린 에어 홀을 다른 색깔로 가려준다.
이러한 본 발명의 차량에 적용된 속도 감응형 히든 에어 커튼은 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.
첫째, 차량 주행 속도에 따른 공력 특성을 개선하는 두 가지 이종 장치를 연동시켜 줌으로써 차량의 고속 주행 시 휠 저항 축소라는 유사한 기능 및 작용을 구현하는 지상고 가변형 장치의 시스템 효율화가 가능하다. 둘째, 디플렉터와 에어 커튼의 연동으로 히든 에어 커튼이 구현됨으로써 차종별로 동일한 에어 커튼의 디자인 획일성 해소와 함께 차량 디자인 제약도 해소될 수 있다. 셋째, 히든 에어커튼 구동부와 속도 감응형 가변 디플렉터 구동부의 결합과 같이 1개 구동원으로 동일 성격의 다수 공력 부품 성능 제어가 구현될 수 있다. 넷째, 히든 에어커튼과 연계로 속도 감응형 가변 디플렉터 구동부의 위치를 차체의 최하단부에서 에어커튼쪽 상단부로 위치 이동됨으로써 품질적으로 강건한 방향의 제어가 가능하다.
또한, 본 발명의 속도 감응형 히든 에어 커튼를 탑재한 차량은 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.
첫째, 히든 에어커튼이 속도 감응형으로 가변동작 됨으로써 프론트 범퍼 측면부에서 저속/고속 가변 이미지로 차량 외관 차별화가 가능하다. 둘째, 프론트 범퍼 측면 하단부의 포그 램프나 턴 시그널 램프 등과 에어커튼 디자인 영역 상충 시 2가지 조건이 동시 만족될 수 있는 디자인 적용을 가능하게 한다. 셋째, 히든 에어커튼이 모터, 전자석, 유압 등을 별도의 구동 원으로 하여 작동하더라도 에너지 활용성이 낮은 점만 빼고 디플렉터 연계 구동방식과 동일하게 디자인 자유도를 갖는 히든 에어커튼 형태가 그대로 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량에 적용된 속도 감응형 히든 에어 커튼의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 속도 감응형 히든 에어 커튼의 세부 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 속도 감응형 히든 에어 커튼이 차량의 저속에서 고속 주행으로 변화시 디플렉터 전개와 연동되어 함께 작동되는 상태이고, 도 4는 본 발명에 따른 속도 감응형 히든 에어 커튼의 작동 상태를 나타낸 범퍼의 내부 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 속도 감응형 히든 에어 커튼이 구동원으로 작동하여 디플렉터를 연동시키는 구성이고, 도 6은 본 발명에 따른 속도 감응형 히든 에어 커튼이 범퍼의 램프와 연계되는 구성의 예이며, 도 7은 본 발명에 따른 속도 감응형 히든 에어 커튼이 차량 주행 표시장치로 변형되어 범퍼의 에어 홀을 통해 차량 주행 속도에 맞춰 색깔 변형되는 예이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1 및 도 2는 히든 에어 커튼(10)의 세부 구성을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 차량(1)은 차량 주행 공력 개선 장치(예, 디플렉터(1-2))와 연계되어 작동하는 히든 에어 커튼(10)을 포함한다.
특히 상기 히든 에어 커튼(10)은 차속과 연동되어 동작하는 디플렉터(1-2))와 함께 작동되는 홀 개폐 장치(10-1,10-2,10-3)로 범퍼(1-1)의 에어 홀(3)을 개방하거나 차단함으로써 속도 감응형 히든 에어 커튼으로 특징된다.
이하에서 상기 홀 개폐 장치(10-1,10-2,10-3)는 범퍼 연동장치(10-1)(도 1 내지 도 5), 램프 연동장치(10-2)(도 6) 및 홀 색깔 변환장치(10-3)(도 7) 중 어느 하나로 구성됨을 예시하고, 상기 히든 에어 커튼(10)은 범퍼 연동장치(10-1)(도 1 내지 도 5)를 기본 구성으로 하여 차량(1)에 적용됨으로 설명된다.
도 1을 참조하면, 상기 히든 에어 커튼(10)은 범퍼 연동장치(10-1), 동력연결부재(40), 서포터(50) 및 컨트롤러(100)로 구성된다.
구체적으로 상기 범퍼 연동장치(10-1)는 범퍼(1-1)와 매칭 되어 차량(1)의 저속 주행 시에는 범퍼(1-1)의 에어 홀(3)을 가려주는 반면 고속 주행 시에는 후방 이동(즉, 범퍼(1-1)의 범퍼 스킨(1-1A) 안쪽 공간)하여 에어 홀(3)을 열어 주행 풍이 지나가는 경로가 형성되도록 한다.
이를 위해 상기 범퍼 연동장치(10-1)는 에어 덕트(20)와 커튼 박스(30)로 이루어진다.
일례로 상기 에어 덕트(20)는 범퍼(1-1)의 범퍼 스킨(1-1A)에 덧대어져 범퍼 스킨(1-1A)의 안쪽 공간으로 위치되고, 범퍼 전방에서 에어 홀(3)로 유입된 외부 공기(즉, 주행 풍)를 휠(Wheel)쪽으로 배출시켜 줌으로써 범퍼(1-1)의 뒤쪽에서 형성되는 난류(Turbulent Flow)가 휠에 가해지는 공기 저항을 줄여 준다. 이 경우 상기 에어 덕트(20)는 범퍼(1-1) 또는 범퍼 스킨(1-1A)에 부착 또는 결합됨으로써 커튼 박스(30)의 움직임에 대해 고정 상태를 유지한다.
그리고 상기 커튼 박스(30)는 에어 덕트(20)의 한쪽부위에 결합되고, 에어 덕트(20)의 에어 통로(20-1)(도 2 참조)로 들어와 에어 홀(3)을 열어줌으로써 에어 통로(20-1)의 경로를 휠쪽으로 연통시켜주거나 또는 에어 통로(20-1)에서 빠져 나와 에어 홀(3)을 막아줌으로써 외부 공기(즉, 주행풍)가 범퍼(1-1)의 바깥쪽으로 지나가도록 한다.
구체적으로 상기 동력연결부재(40)는 범퍼 연동장치(10-1)를 움직이는 동력을 제공하고, 상기 서포터(50)는 동력연결부재(40)의 텐션(Tension)을 유지하여 준다.
일례로 상기 동력연결부재(40)는 스트랩(Strap), 와이어, 케이블 및 벨트 중 어느 하나로 이루어지고, 일단을 디플렉터(1-2)의 액추에이터(5)와 고정한 상태에서 타단을 커튼 박스(30)와 고정한다. 그리고 상기 서포터(50)는 동력연결부재(40)의 중간 부위를 걸어 주고, 커튼 박스(30)에서 이격된 위치에서 에어 덕트(20)와 고정되어 동력연결부재(40)가 텐션을 유지할 수 있도록 한다.
그러므로 상기 동력연결부재(40)는 디플렉터(1-2)의 작동 시 액추에이터(5)의 구동력으로 잡아당겨지거나 권취되고, 그 이동량으로 커튼 박스(30)를 잡아 당겨줌으로써 에어 홀(3)이 열어지도록 한다.
일례로 상기 디플렉터(1-2)는 지상고 가변형 기술이 구현되는 속도 감응형 가변 디플렉터로서, 액추에이터(5)와 플랩(7)을 포함하여 차량(1)의 공격개선을 수행한다. 그러므로 상기 디플렉터(1-2)는 액추에이터(5)의 구동으로 플랩(7)이 차체 하부를 이루는 언더 커버(1-3)(또는 차체 패널)에서 차량 하부 방향(즉, 노면 방향)로 빠져 나옴으로써 차량 하부를 지나는 주행 풍 흐름을 유도하여 차량 공력을 개선하여 준다.
특히 상기 액추에이터(5)는 회전축에 풀리와 같은 권취기구를 구비함으로써 회전축의 회전 시 권취기구에 감아지는 동력연결부재(40)를 통해 커튼 박스(30)가 잡아 당겨질 수 있다.
구체적으로 상기 컨트롤러(100)는 차량(10)의 차속 또는 차량(10)의 클러스터(Cluster)에 구비된 디플렉터 버튼의 버튼 신호를 입력 신호로 확인하고, 디플렉터 전개 신호(a) 또는 접힘 신호(b)의 출력으로 디플렉터(1-2)의 액추에이터(5)를 구동하여 준다.
그러므로 상기 컨트롤러(100)는 디플렉터(1-2)와 히든 에어 커튼(10)을 함께 구동시켜 줌으로써 디플렉터(1-2)를 제어하는 디플렉터 컨트롤러가 적용된다. 하지만, 상기 컨트롤러(100)는 필요 시 히든 에어 커튼(10)을 위한 별도의 전용 ECU(Electronic Control Unit)이 적용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 에어 덕트(20), 상기 커튼 박스(30) 및 상기 서포터(50)의 세부 구성이 예시된다.
일례로 상기 에어 덕트(20)는 범퍼(1-1) 또는 범퍼 스킨(1-1A)의 측면부 곡률에 맞춰 만곡진 곡선 형상으로 범퍼(1-1)의 측부 길이에 맞춰지고, 그 단면을 "U"의 일측 개방 구조로 하여 소정 깊이의 에어 통로(20-1)를 형성한다.
특히, 상기 에어 덕트(20)는 덕트 슬릿(21)을 형성하고, 상기 덕트 슬릿(21)은 커튼 박스(30)가 끼워져 조립상태를 유지하도록 하면서 전/후방 움직임의 이동을 안내하여 준다.
일례로 상기 커튼 박스(30)는 동력연결부재(40)와 고정되어 액추에이터(5)의 구동에 의한 동력연결부재(40)와 텐션 형성으로 잡아 당겨져 후퇴 이동되는 박스 바디(31), 상기 박스 바디(31)와 일체로 이루어져 박스 바디(31)의 후퇴 이동으로 에어 홀(3)을 개방하여 외부와 연통시켜주는 커튼 도어(33), 및 에어 덕트(20)와 커튼 도어(33) 사이에 위치되어 박스 바디(31)의 후퇴 이동으로 압축된 후 액추에이터(5)의 정지에 의한 동력연결부재(40)와 텐션 풀림으로 커튼 도어(33)에 스프링 복원력을 가하는 덕트 스프링(35)으로 구성된다.
특히 상기 박스 바디(31)는 에어 덕트(20)의 덕트 슬릿(21)에 끼워지도록 “U"자 단면 구조로 이루어짐으로써 반쪽 바디 구간은 에어 통로(20-1)의 바깥쪽에 위치되면서 나머지 구간은 에어 통로(20-1)의 안쪽 공간에 위치된다.
그리고 상기 커튼 도어(33)는 평편한 경사 판 형상으로 이루어지고, 경사각은 범퍼 스킨(1-1A)의 곡률에 맞춰짐으로써 범퍼 스킨(1-1A)에 뚫어진 에어 홀(3)을 차단하여 준다. 이 경우 상기 커튼 도어(33)는 외부 노출면의 색깔을 범퍼(1-1) 또는 범퍼 스킨(1-1A)의 색깔과 동일한 칼라로 적용함으로써 커튼 도어(33)가 막은 에어 홀(3)은 동일한 색깔로 인해 외부에서 홀로 인식되지 않게 된다.
또한 상기 덕트 스프링(35)은 코일 스프링을 적용하고, 소 직경의 코일 스프링을 감싼 대 직경의 코일 스프링이 한 쌍으로 구성된다. 이 경우 상기 대/소 직경의 코일 스프링 쌍은 한쪽이 커튼 도어(33)에 고정된 상태에서 반대쪽이 에어 덕트(20)와 고정됨으로써 박스 바디(31)와 커튼 도어(33)가 후퇴/전진의 움직임으로 이동되는데 반해 위치 이동 없이 압축 후 초기 상태로 복원될 수 있다.
일례로 상기 서포터(50)는 동력연결부재(40)가 걸어지도록 축 브래킷(53)에 수평(또는 수직)하게 고정된 원형 단면의 회전 축(51), 에어 덕트(20)에 고정되어 회전 축(51)을 수평하게 배열하는 축 브래킷(53)으로 구성된다.
특히 상기 회전 축(51)은 커튼 박스(30)와 액추에이터(5)를 연결하는 동력연결부재(40)가 직각을 형성하도록 한다.
그러므로 상기 회전 축(51)은 동력연결부재(40)를 “ㄱ" 자로 꺾어줌으로써 동력연결부재(40)의 움직임을 상/하 방향으로 하여 커튼 박스(30)(즉, 박스 바디(31))의 이동을 전/후 방향으로 생성할 수 있다. 이 경우 상/하 방향 중 하 방향은 노면 방향이고, 상기 전/후 방향 중 전방 방향은 에어 홀(3) 방향이다.
한편, 도 3 및 도 4는 상기 히든 에어 커튼(10)이 차량(1)의 주행 속도에 따라 디플렉터(1-2)와 연동된 작동 상태를 나타낸다.
일례로 도 3의 “고속 상태에서 저속 상태”로 전환되는 히든 에어 커튼(10)이 동작을 참조하면, 커튼 도어(33)의 외부 노출면 색깔이 범퍼(1-1) 또는 범퍼 스킨(1-1A)의 외부 노출면과 동일한 칼라를 가짐으로써 에어 홀(3)이 외부에서 홀로 인식되지 않는 상태로 된다.
그 결과 도 4의 “고속 → 저속”의 전환 상태를 참조하면, 컨트롤러(100)는 차량(1)의 저속 주행 상태에서 디플렉터(1-2)를 구동시키지 않아 히든 에어 커튼(10)이 미 작동 상태이므로 범퍼 연동장치(10-1)의 커튼 박스(30)가 범퍼(1-1)의 에어 홀(3)에 위치된다.
이로 인하여, 상기 덕트 스프링(35)은 인장된 초기 상태이므로 커튼 박스(30)도 범퍼 스킨(1-1A)쪽으로 밀려난 상태(즉, 전진 이동)이고, 이로 인해 에어 홀(3)은 커튼 박스(30)의 커튼 도어(33)로 막아짐으로써 주행 풍이 에어 덕트(20)의 에어 통로(20-1)로 유입되지 못하고 범퍼 스킨(1-1A)의 외면으로 지나가는 외부 흐름을 형성한다.
일례로 도 3의 “저속 상태에서 고속 상태”로 전환되는 히든 에어 커튼(10)이 동작을 참조하면, 컨트롤러(100)가 차속의 증가 또는 버튼 신호 입력을 확인하여 디플렉터 전개 신호(a)를 출력하면, 디플렉터(1-2)가 구동됨으로써 이에 연동되어 히든 에어 커튼(10)도 작동 상태로 전환된다.
그러면 상기 디플렉터(1-2)의 액추에이터(5)가 구동됨으로써 플랩(7)이 언더 커버(1-3)(또는 차체 패널)에서 차체 하부로 내려오고, 이러한 과정에서 상기 서포터(50)의 회전 축(51)에 걸어진 동력연결부재(40)는 액추에이터(5)의 회전축에 의해 하 방향으로 잡아 당겨진다. 이 경우 상기 동력연결부재(40)는 액추에이터(5)의 회전축에 구비된 권취기구로 감아짐으로써 권취량 만큼 커튼 박스(30)를 잡아당겨 준다.
이어 상기 커튼 박스(30)는 후퇴 이동함으로써 박스 바디(31)가 에어 덕트(20)의 덕트 슬릿(21)을 빠져 나오고, 동시에 커튼 도어(33)가 에어 덕트(20)의 에어 통로(20-1)쪽으로 이동하여 범퍼(1-1) 또는 범퍼 스킨(1-01A)에서 떨어짐으로써 에어 홀(3)이 개방된다. 이 경우 상기 덕트 스프링(35)은 에어 덕트(20)로 위치 고정됨으로써 커튼 도어(33)의 후퇴 이동에 의해 압축 상태로 전환된다.
그 결과 도 4의 “저속 → 고속”의 전환 상태를 참조하면, 상기 에어 홀(3)이 개방됨으로써 범퍼(1-1) 또는 범퍼 스킨(1-1A)의 외면에 흐르는 주행 풍 중 대부분이 에어 홀(3)로 들어와 에어 덕트(20)의 에어 통로(20-1)를 흐르게 된다.
이로 인하여, 상기 에어 통로(20-1)는 유입된 공기를 범퍼(1-1) 뒤쪽의 휠쪽으로 내보내 주고, 에어 통로(20-1)에서 나온 공기는 공기 흐름을 원활하게 하여 휠에 가해지는 공기 저항이 줄어든다.
한편 도 5 내지 도 7은 상기 속도 감응형 히든 에어 커튼(10)의 다양한 변형을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 상기 속도 감응형 히든 에어 커튼(10)이 에어 커튼 구동기(60)를 구비함으로써 컨트롤러(100)의 직접적인 제어로 작동되는 구성이다. 이 경우 상기 에어 커튼 구동기(60)는 컨트롤러(100)에 의한 구동 시 커튼 박스(30)의 박스 바디(31)를 밀어내어 에어 홀(3)을 열어 주면서 잡아 당겨 에어 홀(3)을 막아주며, 동시에 에어 홀(3)의 개방 및 차단 동작 시 동력연결부재(40)의 움직임으로 디플렉터(1-2)의 연동기구(9)를 작동시켜 플랩(7)을 내리거나 올려준다.
그러므로 상기 속도 감응형 히든 에어 커튼(10)은 도 1 내지 도 4의 범퍼 연동장치(10-1)를 동일하게 적용하나, 다만 상기 에어 커튼 구동기(60)를 적용함으로써 디플렉터(1-2)의 액추에이터(5)를 구동원으로 하지 않는 차이가 있다. 이 경우 상기 커튼 박스(30)에서 덕트 스프링(35)이 적용되지 않을 수 있다.
따라서 상기 디플렉터(1-2)는 플랩(7)과 연동기구(9)로 구성되고, 상기 연동기구(9)가 에어 커튼 구동기(60)에서 동력을 전달받고, 상기 컨트롤러(100)는 차속 또는 버튼 신호를 입력 신호로 하지만 에어커튼 열림 신호(a) 또는 닫힘 신호(b)를 에어 커튼 구동기(60)에 출력함으로써 도 1 내지 도 4의 디플렉터(1-2)가 액추에이터(5)를 적용함과 달리 구성된다.
이와 같이 상기 에어 커튼 구동기(60) 타입 속도 감응형 히든 에어 커튼(10)은 구동원을 디플렉터(1-2)의 액추에이터(5) 대신 별도의 에어 커튼 구동기(60)를 적용한다. 이로부터 디플렉터(1-2)와 같은 지상고 가변형 장치 중 풍력을 이용한 속도 감응형 가변 휠 디플렉터, 유압을 이용한 속도 감응형 가변 휠 디플렉터, 모터를 이용한 상/하 격납식 가변 휠 디플렉터 및 모터를 이용한 상/하 격납식 액티브 에어 스커트/액티브 에어댐/액티브 에어 립 등과 같은 다양한 장치 또는 시스템과 연계되는 범용성 또는 확장성이 제공될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 속도 감응형 히든 에어 커튼(10)이 램프(70)와 연계된 램프 연동장치(10-2)로 구성됨으로써 범퍼(1-1)로 위치된 램프(70)의 전면을 커버하는 램프 엔트리(4)의 램프 홀(4-1)을 통해 차량(1)의 램프 기능과 에어커튼 성능을 동시에 만족시켜는 동작이 가능한 구성이다.
이와 같이 상기 램프 연동장치(10-2) 타입 속도 감응형 히든 에어 커튼(10)은 도 1 내지 도 4와 같이 구동원을 디플렉터(1-2)의 액추에이터(5)로 적용하지만 범퍼 연동장치(10-1)와 달리 에어 덕트(20)의 사용 없이 커튼 박스(30) 만 적용하는 차이가 있다.
특히 상기 램프 연동장치(10-2)에 적용된 커튼 박스(30)는 동력연결부재(40)에 연결된 박스 바디(31)로 이루어져 덕트 스프링(35)을 사용하지 않고, 상기 박스 바디(31)는 그 일단을 램프(70)의 램프 하우징에 직접 고정하거나 또는 커튼 도어(33)를 구비하여 램프(70)의 램프 하우징에 고정됨으로써 램프(70)를 전진/후퇴 이동(또는 전방/후방 이동)시켜 준다,
따라서 차량(1)의 저속주행 시 컨트롤러(100)의 디플렉터 닫힘 신호(b)로 인한 디플렉터(1-2)와 램프 연동장치(10-2)의 미 작동으로 램프(70)는 범퍼(1-1)의 램프 엔트리(4)와 밀착됨으로써 램프 홀(4-1)을 막아줌으로써 주행 풍이 램프 홀(4-1)로 유입되지 못한다.
반면, 차량(1)의 고속주행 시 디플렉터 전개 신호(a)로 인한 디플렉터(1-2)와 램프 연동장치(10-2)가 작동됨으로써 동력연결부재(40)로 당겨지는 커튼 박스(30)로 램프(70)가 램프 엔트리(4)에서 떨어져 램프 홀(4-1)이 개방된다.
그러므로 차량(1)의 고속 주행 상태에서 램프 홀(4-1)이 열어지면, 상기 램프 홀(4-1)을 통해 주행 풍이 범퍼(1-1)의 안쪽 공간으로 들어옴으로써 주행 풍을 막은 램프 엔트리(4)로 인해 발생되었던 공력 저하가 개선될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 속도 감응형 히든 에어 커튼(10)이 홀 색깔 변환장치(10-3)로 전환됨으로써 차량(1)의 주행 상태가 범퍼(1-1)의 에어 홀(3)을 통해 외부 알림 될 수 있는 구성이다.
이를 위해 상기 홀 색깔 변환장치(10-3) 타입 속도 감응형 히든 에어 커튼(10)은 이종 칼라 도어(80)를 구비하고, 상기 이종 칼라 도어(80)는 구동원을 디플렉터(1-2)의 액추에이터(5)로 하여 동력연결부재(40)와 연결됨으로써 도 1 내지 도 4의 범퍼 연동장치(10-1)와 달리 에어 덕트(20)와 커튼 박스(30)가 적용되지 않는 차이가 있다.
특히 상기 이종 칼라 도어(80)는 도어 바디를 도어 회전 축(90)과 고정하고, 상기 도어 바디의 좌/우 양면 중 한쪽을 제1 칼라 도어 내측 면(80A)으로 하면서 반대쪽을 제2 칼라 도어 외측 면(80B)으로 하여 색깔을 달리하여 준다. 이 경우 상기 제1,2 칼라 도어 내/외측 면(80A,80B)은 서로 다른 색깔대신 서로 다른 이미지를 적용할 수 있다.
일례로 상기 제1,2 칼라 도어 내/외측 면(80A,80B)은 범퍼(1-1)와 다른 색깔을 적용하되, 상기 제1 칼라 도어 내측 면(80A)은 어두운 색깔의 칼라 또는 저속 상태 이미지를 적용하는 반면 상기 제2 칼라 도어 외측 면(80B)은 강렬한 색깔의 칼라 또는 고속 상태 이미지를 적용함으로써 외부 인식 정도가 달라지도록 한다. 이 경우 회색 계열을 어두운 색깔로 하고, 붉은색 계열을 강렬한 색깔로 적용할 수 있다.
이로부터 차량(1)의 저속주행 시 컨트롤러(100)의 디플렉터 닫힘 신호(b)로 인한 디플렉터(1-2)와 홀 색깔 변환장치(10-3)의 미 작동으로 범퍼(1-1)의 에어 홀(3)이 이종 칼라 도어(80)의 제1 칼라 도어 내측 면(80A)으로 가려지고, 상기 제1 칼라 도어 내측 면(80A)의 색깔이 에어 홀(3)을 통해 외부 노출됨으로써 차량(1)이 저속 주행 상태임을 외부 인식시켜 준다.
반면, 차량(1)의 고속주행 시 디플렉터 전개 신호(a)로 인한 디플렉터(1-2)와 홀 색깔 변환장치(10-3)가 작동됨으로써 동력연결부재(40)의 당김으로 도어 회전 축(90)이 회전되고, 상기 도어 회전 축(90)의 회전은 제1 칼라 도어 내측 면(80A)과 제2 칼라 도어 외측 면(80B)의 위치를 역전시킴으로써 제2 칼라 도어 외측 면(80B)이 범퍼(1-1)의 에어 홀(3)을 가려준다.
그러므로 차량(1)의 고속 주행 상태에서 범퍼(1-1)의 에어 홀(3)을 가린 제2 칼라 도어 외측 면(80B)의 색깔이 에어 홀(3)을 통해 외부 노출됨으로써 차량(1)이 고속 주행 상태임을 외부 인식시켜 준다.
이와 같이 상기 홀 색깔 변환장치(10-3) 타입 속도 감응형 히든 에어 커튼(10)은 디플렉터(1-2)의 작동과 함께 이종 칼라 도어(80)의 서로 다른 색깔로 범퍼(1-1)의 측면부위에 대한 이미지를 가변적으로 연출할 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량(1)에 적용된 속도 감응형 히든 에어 커튼(10)은 범퍼(1-1)와 휠 사이에 형성된 공간으로 공기를 안내하도록 범퍼 연동장치(10-1), 램프 연동장치(10-2) 및 홀 색깔 변환장치(10-3) 중 어느 하나로 주행 풍과 마주하는 상기 범퍼(1-1)의 에어 홀(3)을 가려주거나 열어주는 홀 개폐 장치(10-1,10-2,10-3), 상기 범퍼(1-1)의 하부에서 상기 주행 풍을 안내하는 디플렉터(1-2)와 연동되어 상기 홀 개폐 장치(10-1,10-2,10-3)를 움직여 주는 동력연결부재(40), 및 상기 동력연결부재(40)의 텐션(Tension)을 유지하여 주는 서포터(50)로 구성되고, 컨트롤러(100)에 의한 상기 디플렉터(1-2) 또는 상기 홀 개폐 장치(10-1,10-2,10-3)의 제어로 차량 항력 성능 개선과 함께 외부 노출된 에어 홀(3)을 가려 범퍼(1-1)에 대한 클린하고 차별적인 디자인 이미지 구현 및 외관 품질 개선이 가능하다.
1 : 차량
1-1 : 범퍼 1-1A : 범퍼 스킨
1-2 : 디플렉터 1-3 : 언더 커버
3 : 에어 홀 4 : 램프 엔트리
4-1 : 램프 홀 5 : 액추에이터
7 : 플랩 9 : 연동기구
10 : 히든 에어 커튼
10-1 : 범퍼 연동장치 10-2 : 램프 연동장치
10-3 : 홀 색깔 변환장치 20 : 에어 덕트
20-1 : 에어 통로 21 : 덕트 슬릿
30 : 커튼 박스 31 : 박스 바디
33 : 커튼 도어 35 : 덕트 스프링
40 : 동력연결부재 50 : 서포터
51 : 회전 축 53 : 축 브래킷
60 : 에어 커튼 구동기 70 : 램프
80 : 이종 칼라 도어 80A : 제1 칼라 도어 내측 면
80B : 제2 칼라 도어 외측 면
90 : 도어 회전 축
100 : 컨트롤러

Claims (21)

  1. 범퍼와 휠 사이의 공간에서 공기가 타이어 측부로 안내되도록 주행 풍과 마주하는 상기 범퍼의 에어 홀을 가려주거나 열어주는 홀 개폐 장치, 및
    상기 홀 개폐 장치의 움직임에 연동되고, 상기 주행 풍이 안내되는 차량주행 공력개선장치와 연결된 동력연결부재
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 홀 개폐 장치는 범퍼 연동장치, 램프 연동장치 및 홀 색깔 변환장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 범퍼 연동장치는
    상기 범퍼의 안쪽으로 위치되고, 상기 에어 홀에서 상기 범퍼를 따라 상기 휠(Wheel)쪽으로 이어지는 에어 통로를 형성한 에어 덕트;
    상기 동력연결부재의 당김으로 상기 에어 덕트에서 이동되고, 상기 이동에 의한 움직임으로 상기 에어 홀을 열어주는 커튼 박스; 및
    상기 동력연결부재를 당겨주는 상기 차량주행 공력개선장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 에어 덕트는 상기 범퍼와 고정되는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 커튼 박스는 상기 에어 덕트의 덕트 슬릿에 끼워지고,
    상기 커튼 박스는 상기 덕트 슬릿으로 조립상태 유지와 이동안내 되는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 커튼 박스는 상기 에어 홀이 가려지는 커튼 도어를 구비하고,
    상기 커튼 도어의 외부 노출면은 상기 범퍼의 외부 노출면과 동일한 색깔인 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 커튼 박스는 상기 이동에 의한 움직임으로 압축되는 덕트 스프링을 구비하고,
    상기 덕트 스프링은 상기 동력연결부재의 당김 해제 시 상기 커튼 박스가 상기 에어 홀을 가리도록 스프링 반력을 발생시켜 주는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 덕트 스프링은 상기 에어 덕트와 상기 커튼 박스 사이에 위치되고,
    상기 압축이 발생하도록 상기 에어 덕트에 일단이 구속되는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  9. 청구항 2에 있어서, 상기 범퍼 연동장치는
    상기 범퍼의 안쪽으로 위치되고, 상기 에어 홀에서 상기 범퍼를 따라 상기 휠(Wheel)쪽으로 이어지는 에어 통로를 형성한 에어 덕트,
    상기 동력연결부재의 당김으로 상기 에어 덕트에서 이동되고, 상기 이동에 의한 움직임으로 상기 에어 홀을 열어주는 커튼 박스, 및
    상기 커튼 박스를 이동시켜주고, 상기 동력연결부재를 움직여 주는 에어 커튼 구동기로 구성되는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 에어 커튼 구동기는 상기 동력연결부재의 움직임으로 상기 차량주행 공력개선장치를 작동시켜주는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  11. 청구항 2에 있어서, 상기 램프 연동장치는
    상기 범퍼에 구비된 램프에 연결되고, 상기 동력연결부재의 당김에 의한 움직임으로 상기 램프를 이동시켜주는 커튼 박스;
    상기 범퍼에 구비되고, 상기 램프의 일부를 외부 노출하는 램프 홀이 뚫려진 램프 엔트리; 및
    상기 동력연결부재를 당겨주는 상기 차량주행 공력개선장치
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 커튼 박스는 상기 램프의 램프 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  13. 청구항 2에 있어서, 상기 홀 색깔 변환장치는
    상기 에어 홀을 가려주고, 상기 동력연결부재의 당김으로 회전되어 상기 에어 홀의 외부 노출 색깔을 달리하는 이종 칼라 도어; 및
    상기 동력연결부재를 당겨주는 상기 차량주행 공력개선장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 이종 칼라 도어는 도어 바디에 구비된 도어 회전 축으로 상기 동력연결부재와 연결되고,
    상기 도어 바디는 서로 다른 색깔로 도장하거나 서로 다른 이미지로 형성해 주는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 동력연결부재는 스트랩(Strap), 와이어, 케이블 및 벨트 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 홀 개폐 장치에는 서포터가 구비되고,
    상기 서포터는 상기 동력연결부재의 텐션(Tension)을 유지하는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 서포터는 상기 동력연결부재가 걸어지는 회전 축을 구비하고,
    상기 회전 축은 상기 홀 개폐 장치와 상기 차량주행 공력개선장치가 연결되는 상기 동력연결부재를 상기 회전축과 접하여 이동시키는 것을 특징으로 하는 히든 에어 커튼.
  18. 범퍼;
    상기 범퍼의 하부에서 차속으로 전개되고, 주행 풍을 안내해 주는 디플렉터,
    상기 범퍼의 측부에서 상기 주행 풍과 마주하고, 서포터로 텐션(Tension)이 유지된 상태에서 상기 디플렉터와 연결된 동력연결부재의 움직임으로 범퍼 연동장치, 램프 연동장치 및 홀 색깔 변환장치 중 어느 하나로 연동되는 히든 에어 커튼; 및
    상기 차속의 변화에서 상기 디플렉터 또는 상기 히든 에어 커튼을 작동시켜 주는 컨트롤러
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 범퍼 연동장치는
    상기 디플렉터의 액추에이터에서 발생된 동력이 상기 동력연결부재로 전달되어 상기 범퍼에 뚫린 에어 홀을 개폐하거나 또는 상기 히든 에어 커튼의 에어 커튼 구동기에서 발생된 동력이 상기 에어 홀을 개폐하면서 상기 동력연결부재에서 상기 디플렉터로 전달되는 것을 특징으로 하는 차량.
  20. 청구항 18에 있어서, 상기 램프 연동장치는 상기 디플렉터의 액추에이터에서 발생된 동력이 상기 동력연결부재로 전달되어 상기 범퍼에 구비된 램프 엔트리의 램프 홀이 개폐되는 것을 특징으로 하는 차량.
  21. 청구항 18에 있어서, 상기 홀 색깔 변환장치는 상기 디플렉터의 액추에이터에서 발생된 동력이 상기 동력연결부재로 전달되어 상기 범퍼에 뚫린 에어 홀이 다른 색깔로 가려지는 것을 특징으로 하는 차량.
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