KR20190083125A - 차량용 후륜 공기저항 감소 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 후륜 공기저항 감소 장치에 관한 것이다. 본 발명에서, 차량용 후륜 공기저항 감소 장치(10)에는 윈드 플레이트(20)가 구비된다. 상기 윈드 플레이트(20)는 차량(1)의 리어 펜더(5)와 인접한 위치에 이동 가능하게 설치되어 차량(1)의 후륜(3)을 선택적으로 차폐한다. 상기 윈드 플레이트(20)는 동력 어셈블리(30)와 연결된다. 상기 동력 어셈블리(30)는 상기 윈드 플레이트(20)에 구동력을 전달하여 상기 윈드 플레이트(20)를 상기 후륜(3)을 차폐하는 방향으로 이동시킨다. 상기 동력 어셈블리(30)에는 상기 동력 어셈블리(30)를 제어하여 상기 윈드 플레이트(20)를 구동시키는 컨트롤러(C)와 연결된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 차량의 고속 주행시 후륜 공기저항 감소 장치가 작동되어 윈드 플레이트가 차량의 후륜을 차폐하므로, 후륜의 공기저항을 최소화할 수 있고, 차량의 주행성 및 연비 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

차량용 후륜 공기저항 감소 장치{Air resistance reducer of the back wheels for vehicle}

본 발명은 차량용 후륜 공기저항 감소 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량이 고속으로 주행하는 경우 후륜에 발생하는 공기저항을 감소시켜, 차량의 주행성을 향상시킬 수 있도록 구성되는 차량용 후륜 공기저항 감소 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차와 같은 차량은 달릴 때 전방의 공기를 상하좌우로 밀어낸다. 이때, 차량이 고속으로 달랄 때 대기 중의 공기를 압축시켜 난류 현상이 발생하게 되며, 이렇게 발생되는 난류로 인해 차량의 안정성과 주행 성능이 저하되는 문제가 발생된다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 최근에는 리어 스포일러를 설치하고 있다. 리어 스포일러는 자동차 후방의 기류를 조절하여 자동차가 노면에 더욱 안정적으로 가라앉을 수 있게 하는 압력을 증가시킴으로써 고속으로 달리는 자동차의 주행 안정성 및 주행 성능이 향상되도록 한다.

한편, 차량의 고속 주행시 후륜 주변에 미치는 바람의 영향도 무시할 수 없다. 차량이 고속 주행할 경우, 후륜에 난류와 소용돌이가 복잡하게 얽히면서 많은 공기저항이 발생하여 차량의 주행성이 저하되는 문제점과 이로 인하여 연비가 저하되는 문제점이 발생한다.

따라서 차량의 고속 주행시 후륜의 공기저항을 감소시킬 수 있는 후륜 공기저항 감소 장치가 필요하다.

대한민국 등록특허 공보 제10-1756031호(2017.07.03.)

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 차량의 고속 주행시 후륜의 공기저항을 감소시킬 수 있는 후륜 공기저항 감소 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 후륜 공기저항 감소 장치에 따르면, 차량의 리어 펜더와 인접한 위치에 이동 가능하게 설치되어 차량의 후륜을 선택적으로 차폐하는 윈드 플레이트; 상기 윈드 플레이트에 구동력을 전달하여 상기 윈드 플레이트를 상기 후륜을 차폐하는 방향으로 이동시키는 동력 어셈블리; 및 상기 동력 어셈블리와 연결되고, 상기 동력 어셈블리를 제어하여 상기 윈드 플레이트를 구동시키는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 동력 어셈블리는, 상기 리어 펜더 상측에 설치되는 가이드 레일, 상기 윈드 플레이트의 일면과 결합되어 상기 가이드 레일에 이동 가능하게 설치되는 결합판, 상기 가이드 레일에 설치되고, 상기 결합판과 결합되어 상기 결합판을 상기 가이드 레일을 따라 이동시키는 이동 벨트, 및 상기 이동 벨트에 동력을 전달하여 상기 결합판을 상기 가이드 레일을 따라 이동시키는 모터를 포함하고, 상기 모터는 컨트롤러에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 동력 어셈블리는, 상기 리어 펜더 후측에 설치되고, 상기 윈드 플레이트의 일단부가 회전 가능하게 결합되는 회전축이 구비되는 모터, 및 상기 윈드 플레이트의 타단부와 대응되는 상기 리어 펜더에 구비되어 상기 윈드 플레이트의 타단부의 회전 이동을 안내하는 가이드 레일를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량에는 속도 감지 센서가 구비되고, 상기 컨트롤러는 상기 속도 감지 센서로부터 감지된 속도값을 전달받아 기설정값과 비교하여 상기 동력 어셈블리를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러는 상기 속도값이 기설정값보다 큰 경우 상기 동력 어셈블리를 구동시켜 상기 윈드 플레이트가 후륜을 차폐하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러는 속도값이 기설정값 이하로 판단되면, 상기 윈드 플레이트가 상기 후륜으로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 상기 동력 어셈블리를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러는 상기 윈드 플레이트가 상기 후륜을 차폐한 상태에서 일정 시간이 경과되면, 상기 윈드 플레이트가 상기 후륜으로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 상기 동력 어셈블리를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러는 상기 윈드 플레이트가 상기 후륜을 차폐한 상태에서 일정 거리를 주행하면, 상기 윈드 플레이트가 상기 후륜으로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 상기 동력 어셈블리를 제어하는 것을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 후륜 공기저항 감소 장치에 따르면, 차량의 고속 주행시 후륜 공기저항 감소 장치가 작동되어 윈드 플레이트가 차량의 후륜을 차폐한다. 따라서 후륜의 공기저항을 최소화할 수 있으므로, 차량의 주행성 및 연비 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 차량의 고속 주행에서만 후륜 공기저항 감소 장치의 윈드 플레이트가 작동하므로, 안정적 상태를 유지하는 저속 및 중속 주행에서는 안전에 불필요한 항력(drag-force) 및 다운 포스(down force)를 최소화할 수 있다. 따라서 주행성능과 연료효율을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 후륜 공기저항 감소 장치의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 후륜 공기저항 감소 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 후륜 공기저항 감소 장치의 작동 상태를 보이는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 후륜 공기저항 감소 장치의 구성을 나타내는 정면도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 구성 요소는 동일한 번호를 부여하였다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 후륜 공기저항 감소 장치의 구성이 정면도로 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)에는 차량용 후륜 공기저항 감소 장치(10)가 설치된다. 상기 차량용 후륜 공기저항 감소 장치(10)는 후륜(3)의 공기저항을 최소화하기 위한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 차량용 후륜 공기저항 감소 장치(10)에는 윈드 플레이트(20)가 구비된다. 상기 윈드 플레이트(20)는 차량(1)의 리어 펜더(5)와 인접한 위치에 이동 가능하게 설치된다. 상기 윈드 플레이트(20)는 상기 차량(1)의 후륜(3)을 선택적으로 차폐하는 역할을 한다. 본 실시예에서, 상기 윈드 플레이트(30)는 상기 후륜(3)의 측면 상부를 차폐한다. 이와 같이 되면, 상기 차량(1)의 고속 주행 시 상기 후륜(3)의 측면으로 공기가 유입되는 것을 차단하여 공기저항이 커지는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 윈드 플레이트(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 투명한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 투명한 강화 플라스틱(fiberglass reinforced plastics)로 제작될 수 있다. 이는 외관을 미려하게 할 수 있는 것과 동시에, 내충격이 우수하며 가볍고 금속과 거의 같은 강도를 가지므로 외부의 충격에 의해 손상되는 것이 방지되기 때문이다.

본 실시예에서, 상기 윈드 플레이트(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 유선형 구조로 제작될 수 있다. 이는 공기의 저항을 최소한으로 하기 위한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 차량(1)에는 동력 어셈블리(30)가 설치된다. 상기 동력 어셈블리(30)는 상기 윈드 플레이트(20)에 구동력을 전달하여 상기 윈드 플레이트(20)를 상기 후륜(3)을 차폐하는 방향으로 이동시키는 역할을 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 동력 어셈블리(30)에는 가이드 레일(32)이 구비될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 가이드 레일(32)은 차량(1)의 리어 펜더(5)의 상측에 설치된다. 상기 가이드 레일(32)은 상기 차량(1)의 후륜(3)을 향해 길게 연장되어 형성된다. 상기 가이드 레일(32)은 아래에서 설명될 윈드 플레이트(20)의 이동을 안내하는 역할을 한다.

본 실시예에서, 상기 가이드 레일(32)은 두 개가 구비되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 가이드 레일(20)은 필요에 따라 하나 또는 복수 개로 구성될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 레일(32)에는 결합판(34)이 설치된다. 상기 결합판(34)은 상기 윈드 플레이트(20)의 일면, 즉, 상기 리어 펜더(5)와 마주보는 면에 결합된 상태에서 상기 가이드 레일(32)에 이동 가능하게 설치된다. 상기 결합판(34)은 상기 가이드 레일(32)을 따라 이동된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 레일(32)에는 이동 벨트(36)가 설치된다. 상기 이동 벨트(36)는 상기 결합판(34)과 결합되어 상기 결합판(34)을 상기 가이드 레일(32)을 따라 이동시키는 역할을 한다. 본 실시예에서, 상기 이동 벨트(36)는 상기 가이드 레일(32)에 회전 가능하게 설치되는 롤러(미도시)에 의해 지지된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 레일(32)의 일측에는 모터(M)가 설치된다. 상기 모터(M)는 상기 이동 벨트(36)에 동력을 전달하여 상기 결합판(34)을 상기 가이드 레일(32)을 따라 이동시키는 역할을 한다. 상기 모터(M)는 아래에서 설명될 컨트로러(C)에 의해 제어된다.

본 실시예에서, 상기 모터(M)에는 구동축(미도시)이 구비된다. 이때, 상기 구동축이 상기 롤러와 연결되어 상기 모터(M)의 동력을 상기 롤러에 전달함으로써, 상기 이동 벨트(36)는 상기 가이드 레일(32)을 따라 이동될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 모터(M)에는 컨트롤러(C)가 연결된다. 상기 차량(1) 내에 설치된다. 상기 컨트롤러(C)는 상기 컨트롤러(C)는 상기 모터(M)를 제어하여 상기 윈드 플레이트(20)를 구동시키는 역할을 한다. 상기 컨트롤러(C)는 아래에서 설명될 속도 감지 센서(S)로부터 감지된 속도값을 전달받아 기설정값과 비교하여 상기 모터(M)를 제어한다. 이때, 상기 컨트롤러(C)는 상기 속도값이 기설정값보다 큰 경우 상기 모터(M)를 구동시켜 상기 윈드 플레이트(20)가 후륜(3)을 차폐하도록 한다.

한편, 상기 컨트롤러(C)는 속도값이 기설정값 이하로 판단되면, 상기 윈드 플레이트(20)가 상기 후륜(3)으로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 상기 동력 어셈블리(30)를 제어한다. 이때, 상기 모터(M)는 반대방향으로 회전하게 되고, 상기 윈드 플레이트(20)는 원위치로 이동하여 상기 후륜(3)을 외부로 노출시킨다.

한편, 다른 실시예로, 상기 컨트롤러(C)는 상기 윈드 플레이트(20)가 상기 후륜(3)을 차폐한 상태에서 일정 시간이 경과되면, 상기 윈드 플레이트(20)가 상기 후륜(3)으로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 상기 동력 어셈블리(30)를 제어할 수 있다.

또한, 다른 실시예로, 상기 컨트롤러(C)는 상기 윈드 플레이트(20)가 상기 후륜(3)을 차폐한 상태에서 일정 거리를 주행하면, 상기 윈드 플레이트(20)가 상기 후륜(3)으로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 상기 동력 어셈블리(30)를 제어할 수 있다.

한편, 상기 차량(1)에는 속도 감지 센서(S)가 구비된다. 본 실시예에서, 상기 속도 감지 센서(S)는 상기 차량(1)의 차체에 구비되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 속도 감지 센서(S)는 차륜에 설치될 수도 있다.

다음으로, 이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 후륜 공기저항 감소 장치의 작용을 설명한다.

차량(1)이 주행하기 시작하면, 차량(1)에 구비된 속도 감지 센서(S)는 차량(1)의 속도를 실시간 감지한다(S100).

이때, 상기 컨트롤러(C)는 상기 속도 감지 센서(S)로부터 감지된 차량(1)의 속도값과 기설정값을 비교한다(S110). 상기 기설정값은 상기 컨트롤러(C)에 이미 저장된 값이거나 사용자에 의해 지정된 값일 수 있다.

상기 컨트롤러(C)가 속도값이 기설정값보다 크다고 판단할 경우, 상기 동력 어셈블리(30) 동작을 위한 동작신호를 발생할 수 있다.

이때, 상기 동력 어셈블리(30)는 상기 컨트롤러(C)의 동작신호를 전달받아 동작하게 되고(S120), 상기 윈드 플레이트(20)는 상기 동력 어셈블리(30)의 동작에 의해 상기 후륜(3)을 차폐한다. 이와 같이 되면, 상기 후륜(3)의 공기저항을 최소화할 수 있으므로, 차량의 주행성 및 연비 효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 컨트롤러(C)가 속도값이 기설정값 이하로 판단할 경우, 상기 동력 어셈블리(30)의 동작신호를 발생할 수 있다.

이때, 상기 동력 어셈블리(30)는 상기 컨트롤러(C)의 동작신호를 전달받아 동작하게 되고, 상기 윈드 플레이트(20)는 상기 동력 어셈블리(30)의 동작에 의해 상기 후륜(3)으로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 이와 같이 되면, 상기 후륜(3)은 다시 외부로 개방된다.

이와 같이, 차량의 고속 주행에서만 상기 윈드 플레이트(20)가 작동하므로, 안정적 상태를 유지하는 저속 및 중속 주행에서는 안전에 불필요한 항력(drag-force) 및 다운 포스(down force)를 최소화할 수 있다. 따라서 주행성능과 연료효율을 향상시킬 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 차량용 후륜 공기저항 감소 장치(10)는 차량(1)의 주행이 완료되기 전까지 계속 반복하게 된다.

한편, 도 4에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 후륜 공기저항 감소 장치의 구성이 정면도로 도시되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 윈드 플레이트(20)에 구동력을 전달하여 상기 윈드 플레이트(20)를 상기 후륜을 차폐하는 방향으로 이동시키는 동력 어셈블리(30)에는 모터(M')가 구비된다.

상기 모터(M')는 상기 리어 펜더(5) 후측에 설치된다. 상기 모터(M')에는 회전축(40)이 구비된다. 상기 회전축(40)에는 상기 윈드 플레이트(20)의 일단부가 회전 가능하게 결합된다. 상기 모터(M')의 동력은 상기 회전축(40)을 통해 상기 윈드 플레이트(20)로 전달된다. 상기 윈드 플레이트(20)는 상기 회전축(40)의 회전에 의해 회전될 수 있다.

상기 윈드 플레이트(20)의 타단부와 대응되는 상기 리어 펜더(5)에는 가이드 레일(40)이 설치된다. 상기 가이드 레일(40)은 상기 윈드 플레이트(20)의 타단부의 회전 이동을 안내하는 역할을 한다. 또한, 상기 가이드 레일(40)은 차량 주행 과정에서 상기 윈드 플레이트(20)의 타단부가 바람 또는 압력에 의해 이동이 어려워 지거나 손상되는 것을 방지하는 역할도 한다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

1: 차량 3: 후륜
5: 리어 펜더 10: 차량용 후륜 공기저항 감소 장치
20: 윈드 플레이트 30: 동력 어셈블리
32: 가이드레일 34: 결합판
36: 이동 벨트 M: 모터
C: 컨트롤러 S: 속도 감지 센서

Claims (8)

1. 차량의 리어 펜더와 인접한 위치에 이동 가능하게 설치되어 차량의 후륜을 선택적으로 차폐하는 윈드 플레이트;
   상기 윈드 플레이트에 구동력을 전달하여 상기 윈드 플레이트를 상기 후륜을 차폐하는 방향으로 이동시키는 동력 어셈블리; 및
   상기 동력 어셈블리와 연결되고, 상기 동력 어셈블리를 제어하여 상기 윈드 플레이트를 구동시키는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 후륜 공기저항 감소 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 동력 어셈블리는,
   상기 리어 펜더 상측에 설치되는 가이드 레일,
   상기 윈드 플레이트의 일면과 결합되어 상기 가이드 레일에 이동 가능하게 설치되는 결합판,
   상기 가이드 레일에 설치되고, 상기 결합판과 결합되어 상기 결합판을 상기 가이드 레일을 따라 이동시키는 이동 벨트, 및
   상기 이동 벨트에 동력을 전달하여 상기 결합판을 상기 가이드 레일을 따라 이동시키는 모터를 포함하고,
   상기 모터는 컨트롤러에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 차량용 후륜 공기저항 감소 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 동력 어셈블리는,
   상기 리어 펜더 후측에 설치되고, 상기 윈드 플레이트의 일단부가 회전 가능하게 결합되는 회전축이 구비되는 모터, 및
   상기 윈드 플레이트의 타단부와 대응되는 상기 리어 펜더에 구비되어 상기 윈드 플레이트의 타단부의 회전 이동을 안내하는 가이드 레일를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 후륜 공기저항 감소 장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 차량에는 속도 감지 센서가 구비되고,
   상기 컨트롤러는 상기 속도 감지 센서로부터 감지된 속도값을 전달받아 기설정값과 비교하여 상기 동력 어셈블리를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 후륜 공기저항 감소 장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 속도값이 기설정값보다 큰 경우 상기 동력 어셈블리를 구동시켜 상기 윈드 플레이트가 후륜을 차폐하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 후륜 공기저항 감소 장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 속도값이 기설정값 이하로 판단되면, 상기 윈드 플레이트가 상기 후륜으로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 상기 동력 어셈블리를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 후륜 공기저항 감소 장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 윈드 플레이트가 상기 후륜을 차폐한 상태에서 일정 시간이 경과되면, 상기 윈드 플레이트가 상기 후륜으로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 상기 동력 어셈블리를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 후륜 공기저항 감소 장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 윈드 플레이트가 상기 후륜을 차폐한 상태에서 일정 거리를 주행하면, 상기 윈드 플레이트가 상기 후륜으로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 상기 동력 어셈블리를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 후륜 공기저항 감소 장치.

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