KR100398094B1 - 차량용 루프 랙 캐리어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중심선을 기준으로 상부면과 하부면을 비대칭되도록 X-바의 단면형상을 변경하여 후방에 생기는 와류를 신속히 소산시켜 정숙성을 향상시킬 수 있는 차량용 루프 랙 캐리어에 관한 것으로, 차량의 루프 패널에 길이방향으로 연장되어 배치되는 루프 랙 레일과, 양 루프 랙 레일 사이에 좌우방향으로 연결되어 있는 전방의 프론트 크로스 바 및 후방의 리어 X-바를 포함하는 차량용 루프 랙 캐리어에 있어서, 본 발명에서는 상기 리어 X-바(20)는 상부면(22)과 하부면(24)의 단면형상이 비대칭으로 구성하였다.

Description

차량용 루프 랙 캐리어{ROOF RACK CARRIER FOR AN AUTOMOBILE}

본 발명은 차량용 루프 랙 캐리어에 관한 것으로, 보다 상세하게는, X-바의 단면이 중심선을 기준으로 상부면과 하부면이 비대칭되도록 형성한 차량용 루프 랙캐리어에 관한 것이다.

현대 생활에 있어서 자동차는 고유한 운송기능 이외에도 야외에서의 레저와 스포츠 활동시에 필요한 각종 장비들을 효과적으로 운반하는 기능을 지니고 있으며, 이를 위해서 특히 RV차량에는 여러 가지 편의장치가 구비되어 있다.

특히, RV차량의 경우, 레저 공간의 활용도를 높이고 적재 공간을 확보하기 위해서 일시적으로 시트를 접은 상태로 운행할 수 있는 더블 폴딩시트를 비롯하여, 전후방향으로 좌석의 대향 위치를 바꿀 수 있는 벤치식 회전시트를 채용한다. 또, 루프에는 스키나 화물을 묶어서 운반할 수 있도록 도 1에 도시한 바와 같은 루프 랙 캐리어가 설치되어 있다. 루프 랙 캐리어의 전체적인 구성을 보면, 차량의 길이방향으로 연장되는 루프 랙 레일(2)과, 양 루프 랙 레일(2)사이에 좌우방향으로 연결되어 있는 전방의 프론트 루프 랙 크로스 바(이하, 프론트 크로스바라 칭함)(4) 및 후방의 리어 루프 랙 X-바(이하, 리어 X-바라 칭함)(10)로 이루어져 있다. 프론트 크로스 바(4)의 전방에는 실내환기를 위한 선 루프(8)가 설치되어 있다.

도 2에는 종래의 리어 X-바(10)의 단면이 도시되어 있다. 여기에 도시된 바와 같이, 리어 X-바(10)는 상방으로 약간 돌출된 형상의 상부면(12)과 평탄현 형상의 하부면(14)으로 이루어져 있다. 따라서, 상부면을 따라 전방으로부터 화살표 방향(P1)으로 유입된 주행풍은 상부면(12)의 끝단에서 박리됨과 동시에, 하부면을 따라 전방으로부터 화살표 방향(P2)으로 유입된 주행풍은 하부면(14)의 끝단에서 박리됨으로써, X-바(10)의 후방에는 같은 주기로 와류 분계(vortex shedding)(V1)가 발생된다. 이때 발생된 와류는 후방으로 흘러가면서 점차 증대되어(Vn) X-바 및 루프 패널(1)표면에 압력 교란(소음)이 발생하게 된다. 이 소음은 특히 상용속도 구간인 70∼110㎞/H에서도 운전자와 승객이 뚜렷하게 느낄 수 있을 정도이므로 실내의 정숙성을 저하시키는 원인이 된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 X-바의 단면형상을 변경하여 차량의 고속 주행시에 전방으로부터 유입되는 주행풍에 의해 X-바의 후류에 발생되는 와류를 신속히 소산시켜 차실내의 정숙성을 향상시킬 수 있는 차량용 루프 랙 캐리어를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 차량용 루프 랙 캐리어의 구성을 보인 사시도,

도 2는 종래의 리어 X-바의 구조를 보인 단면도,

도 3은 본 발명의 리어 X-바의 구조를 보인 단면도,

도 4a 내지 4d는 차속별로 발생되는 실내음의 변화를 나타낸 그래프.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1:루프 패널 2:캐리어

20:크로스 바 22:상부면

22a:오목부 22b:돌출부

24:하부면 24a:하부돌기

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 루프 랙 캐리어는 차량의 루프 패널에 길이방향으로 연장되어 배치되는 루프 랙 레일과, 양 루프 랙 레일 사이에 좌우방향으로 연결되어 있는 전방의 프론트 크로스 바 및 후방의 리어 X-바를 포함하는 차량용 루프 랙 캐리어에 있어서, 상기 리어 X-바는 상부면과 하부면의 단면형상이 비대칭으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 루프 랙 캐리어에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 리어 X-바의 구조를 보인 단면도이고, 도 4a 내지 4d는 차속별로 발생되는 실내음의 변화를 나타낸 그래프이다.

먼저, 도 3에 도시한 바와 같이 차량의 루프 패널에는 양 루프 랙 레일 사이에 좌우방향으로 연결되는 리어 X-바(20)가 설치된다. 이 X-바의 후류에서 발생되는 와류를 신속히 소산시키기 위한 방안으로 본 발명의 바람직한 실시예에서는 X-바의 단면형상을 좌우방향 중심선을 기준으로 상부면과 하부면이 비대칭되도록 형성하였다.

이를 위해서, 리어 X-바(20)의 상부면(22)에는 상부 박리점을 제공하도록 오목부(22a) 및 돌출부(22b)를 형성하였으며, 하부면(24)에는 유속을 증대시키는 하부돌기(24a)를 형성하였다. 따라서, 주행중에 전방으로부터 불어오는 공기는 상부면(22)의 돌출부(22b)상에 점선으로 나타낸 영역(30)을 지나면서 화살표(Q1)를 따라 이동하는 과정에서 유동박리가 발생하게 된다. 반면에, 하부면(24)의 하방에는 루프 패널(1)이 배치되어 있기 때문에, 리어 X-바(20)가 루프 패널(1)과 함께 일종의 덕트를 형성한다. 이때, 전방으로부터 불어오는 공기는 하부면(24)의 전방에 형성된 하부돌기(24a)에 의해서 유동박리가 발생되는 것이 아니라 압력강하로 인해 틈새를 빠른 속도로 빠져나가게 된다. 하부돌기(24a)를 빠져나온 공기는 X-바(20)의 하부면(24)과 루프 패널(1)이 만드는 틈새의 면적이 점차 증가되는 구간에서 서서히 유속이 감소된다. 이렇게 진행되는 공기는 화살표(Q2)를 따라 이동하면서 X-바(20)의 후방의 트레일링 에지에서 분계가 발생한다.

즉, 비대칭으로 형성된 상부면(22)과 하부면(24)에 의해 X-바(20)의 상부에는 가속된 유동의 분계에 의해 강한 와류가 발생하고 하부에서는 감속된 유속에 의해 약한 와류가 발생되어 분계(V1')된다. 또한, X-바(20)의 상하면이 다르기 때문에 전방의 리딩 에지로부터 박리점 간의 거리가 다르며, 그로 인해 상하면의 와류 분계 주파수가 서로 달라지게 된다. 따라서, 분계되는 주기가 서로 다르고 감도 역시 서로 다른 와류에 의해 후류의 와류 분계는 제 모양을 갖추지 못하고 급속히 소산된다.

다음에, 도 도 4a 내지 4d는 각각, 80㎞/H, 110㎞/H, 150㎞/H, 180㎞/H에서 발생되는 실내음의 변화를 나타낸 그래프이다. 이들 그래프에서 실선은 도 2에서 설명한 종래의 X-바를 지닌 루프 캐리어에 의해 발생되는 소음의 변화를 나타내며, 점선은 도 3에서 설명한 본 발명의 X-바를 지닌 루프 캐리어에 의해 발생되는 소음의 변화를 나타낸다. 여기에서 알 수 있는 바와 같이, 종래의 루프 캐리어가 장착된 차량의 경우에는 화살표로 나타낸 바와 같이 피크가 발생되어 소음이 증가되는 반면에 본 발명의 루프 캐리어가 장착된 차량의 경우에는 피크가 발생되지 않아 소음이 저감됨을 알 수 있다. 그래프에서 Y축은 소음(㏈)을 나타낸다.

이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 중심선을 기준으로 상부면과 하부면을 비대칭되도록 X-바의 단면형상을 변경하여 차량의 고속 주행시에 전방으로부터 유입되는 주행풍에 의해 X-바의 후류에 발생되는 와류를 신속히 소산시켜 차실내의 정숙성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 차량의 루프 패널에 길이방향으로 연장되어 배치되는 루프 랙 레일과, 양 루프 랙 레일 사이에 좌우방향으로 연결되어 있는 전방의 프론트 크로스 바 및 후방의 리어 X-바를 포함하는 차량용 루프 랙 캐리어에 있어서,

   상기 리어 X-바(20)의 상부면(22)에는 상부 박리점을 제공하는 오목부(22a) 및 돌출부(22b)가 형성되어 있는 동시에 하부면(24)에는 유속을 증대시키는 하부돌기(24a)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 루프 랙 캐리어.
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