KR101655672B1

KR101655672B1 - 자동차 에어덕트

Info

Publication number: KR101655672B1
Application number: KR1020150065709A
Authority: KR
Inventors: 김귀철
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2016-09-07

Abstract

본 발명은 자동차 에어덕트에 관한 것으로, 자동차의 주행 시 공기를 흡입하는 하나의 흡입덕트와; 상기 흡입덕트에 연결되어 휠디스크의 바깥쪽으로 공기를 배출하는 에어커튼덕트와; 상기 흡입덕트에 연결되어 휠디스크의 안쪽 브레이크유닛으로 공기를 배출하는 쿨링덕트와; 상기 흡입덕트의 연결부분에 구비되어 자동차의 주행 또는 제동 시 에어커튼덕트 또는 쿨링덕트에 선택적으로 흡입덕트의 공기를 배출하는 방향전환수단을 포함하는 자동차 에어덕트를 제공함으로써, 브레이크 디스크의 냉각 성능 향상에 따른 FADE 개선과 함께 공력 성능 향상에 따른 연비 개선을 도모함과 아울러, 기존 대비 중량 및 원가를 절감하는 효과가 있다.

Description

자동차 에어덕트{Air ducts of the car}

본 발명은 자동차 에어덕트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 브레이크 디스크의 냉각 성능 향상에 따른 FADE 개선과 함께 공력 성능 향상에 따른 연비 개선을 도모함과 아울러, 기존 대비 중량 및 원가를 절감할 수 있는 자동차 에어덕트에 관한 것이다.

일반적으로 에어덕트는 공기의 통로로써, 공기를 흡입하는 흡입구에서 필요한 개소까지 공기를 유도하기 위한 파이프를 말한다.

자동차에 적용되는 에어덕트에는 엔진룸으로 공기 흡입을 유도하여 엔진을 냉각 시키는 엔진 에어덕트 또는 브레이크를 냉각시키기 위한 브레이크 에어덕트 등이 있다.

이중에 브레이크 에어덕트의 경우 주로 차량의 전면범퍼에 흡입구를 통해 공기를 흡입하여 브레이크유닛(210)에 공급하여 과열 방지를 위해 냉각시키도록 구성되어 있다.

이는 브레이크 패드와 디스크의 잦은 접촉으로 페이드(fade, 제동시 제동 마찰 에너지에 의해 브레이크디스크의 표면 온도가 올라가게 되는데, 이렇게 상승한 온도는 마찰패드와의 마찰계수가 현저히 떨어지는 현상)가 발생하면 교통사고에 직접적인 원이 되는 것을 방지하고자 브레이크유닛(210)을 냉각하는 것이다.

다시 말해, 브레이크유닛(210)의 냉각이 원활히 수행되지 않으면, 디스크 또는 드럼에서 고온의 열이 발생됨에 따라 저더(judder) 및 브레이크 페이드(fade) 현상을 초래한다.

여기서, 저더는 디스크 마찰면의 마찰력이 일정하지 않음으로써 진동 및 소음이 발생되는 현상을 말한다.

또한, 상기 저더 및 브레이크 페이드 현상을 방지하기 위한 종래의 에어덕트에서는 공기를 흡입하는 흡입구가 항시 개방됨에 따라 공력계수가 상승함으로써, 연비가 저하되는 단점이 있었다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차에는 브레이크유닛(210)에 과열에 의한 FADE를 방지하기 위한 쿨링턱트(130)와, 공력계수를 줄여 연비 효율을 증가시키고 안정적으로 주행할 수 있게 에어커튼덕트(120)를 각각 구비하였다.

그러나, 각각의 덕트를 제작해야 하므로 이에 따른 중량 및 제작비용이 증가되는 문제점이 있다.

KR

1500383

B1

KR

2013-074579

A

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 자동차의 주행 또는 제동 시에 따라 흡입덕트의 흡입 공기를 에어커튼덕트 및 쿨링덕트에 선택적으로 배출시키는 구성을 적용함으로써, 브레이크 디스크의 냉각 성능 향상에 따른 FADE 개선과 함께 공력 성능 향상에 따른 연비 개선을 도모함과 아울러, 기존 대비 중량 및 원가를 절감할 수 있는 자동차 에어덕트를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자동차의 주행 시 공기를 흡입하는 하나의 흡입덕트와; 상기 흡입덕트에 연결되어 휠디스크의 바깥쪽으로 공기를 배출하는 에어커튼덕트와; 상기 흡입덕트에 연결되어 휠디스크의 안쪽 브레이크유닛으로 공기를 배출하는 쿨링덕트와; 상기 흡입덕트의 연결부분에 구비되어 자동차의 주행 또는 제동 시 에어커튼덕트 또는 쿨링덕트에 선택적으로 흡입덕트의 공기를 배출하는 방향전환수단을 포함하는 자동차 에어덕트를 제공한다.

여기서, 상기 방향전환수단은 상기 흡입덕트와 차체의 사이에 탄성 고정되어 흡입덕트의 출구방향을 항상 에어커튼덕트 측으로 유지하는 스프링과; 상기 흡입덕트를 기준으로 상기 스프링의 반대측에 대응하여 차체에 고정 설치됨과 아울러, 와이어로 흡입덕트에 연결되어 흡입덕트의 출구방향을 쿨링덕트 측으로 전환을 위해 와이어를 당기는 전환모터를 포함하여 구성되며, 브레이크ECU의 신호에 따라 상기 전환모터를 구동시켜 흡입덕트의 출구방향을 에어커튼덕트에서 쿨링덕트 측으로 전환하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 흡입덕트의 출구 방향 전환은 FBC(FADE BRAKE CONTROL)의 로직을 응용하여 브레이크유닛의 온도가 200℃ 이상에서 FADE가 감지되는 경우 브레이크ECU의 신호에 의해 전환모터가 구동되는 것은 물론, 상기 와이어을 감은 전환모터의 모터축 단부에는 상기 전환모터의 구동 시 모터축의 길이방향을 따라 와이어의 이탈을 방지할 수 있는 코킹이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 흡입덕트의 일 부분에는 상기 방향전환수단에 의한 흡입덕트의 출구 방향 전환이 용이하게 이루어질 수 있도록 가요관이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 브레이크 디스크의 냉각 성능 향상에 따른 FADE 개선과 함께 공력 성능 향상에 따른 연비 개선을 도모함과 아울러, 기존 대비 중량 및 원가를 절감하는 효과가 있다.

도 1은 기존 자동차 에어덕트의 구성 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 자동차 에어덕트의 설치상태 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차 에어덕트에서 방향전환수단의 조립상태를 도시한 확대 구성예시도.
도 4는 본 발명에 따른 자동차 에어덕트의 작동상태 예시도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 자동차 에어덕트(100)는 도 2 내지 도 4에 도시된 에어덕트의 작동상태 및 구성 예시도에 의하면, 자동차의 주행 시 공기를 흡입하는 하나의 흡입덕트(110)가 구비된다.

상기 흡입덕트(110)는 자동차의 전면범퍼에 입구를 가지며, 휠디스크(200)쪽 방향으로 소정의 길이를 갖는 공기 통로인 것이다.

그리고, 상기 흡입덕트(110)에 연결되어 휠디스크(200)의 바깥쪽으로 공기를 배출하는 에어커튼덕트(120)가 구비되고, 상기 흡입덕트(110)에 연결되어 휠디스크(200)의 안쪽 브레이크유닛(210)로 공기를 배출하는 쿨링덕트(130)가 구비된다.

상기 에어커튼덕트(120)와 쿨링덕트(130)는 크기와 모양을 동일하나 휠디스크(200)의 안쪽과 바깥쪽으로 공기가 배출되는 출구를 갖는 것으로 서로 대칭으로 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 에어커튼덕트(120)와 쿨링덕트(130)의 입구 측에 상기 흡입덕트(110)의 출구 측을 연결하여 흡입덕트(110)를 통해 흡입된 공기를 두 개의 덕트를 통해 배출할 수 있다.

이와 같이, 상기 흡입덕트(110)의 연결부분에는 자동차의 주행 또는 제동 시 에어커튼덕트(120) 또는 쿨링덕트(130)에 선택적으로 연결되어 흡입덕트(110)의 공기를 배출하는 방향전환수단(140)을 더 포함한다.

여기서, 상기 방향전환수단(140)은 도 3에 도시된 방향전환수단의 조립 및 분해상태도에 의하면, 상기 흡입덕트(110)와 차체(300)의 사이에 탄성 고정되어 흡입덕트(110)의 출구방향을 항상 에어커튼덕트(120) 측으로 유지하는 스프링(141)이 설치된다.

여기서, 상기 스프링(141)은 양쪽 끝에 걸고리(142)를 갖는 코일스프링으로 이루어져 있으며, 상기 스프링(141)을 차체에 마운팅하기 위해서는 단부에 걸고리(142)를 걸 수 있는 결합구멍(B1)을 갖는 볼트(B) 너트(N)의 체결구조로 이루어진다.

이러한, 볼트(B) 너트(N)의 체결구조는 상기 흡입덕트(110)에 스프링(141)을 고정할 때도 동일하게 적용된다.

그리고, 상기 흡입덕트(110)를 기준으로 상기 스프링(141)의 반대측에 대응하여 차체에 고정 설치됨과 아울러, 와이어(143)로 흡입덕트(110)에 연결되어 흡입덕트(110)의 출구방향을 쿨링덕트(130)측으로 전환을 위해 와이어(143)를 당기는 전환모터(145)가 구비된다.

결국, 차체(300)에 고정 설치된 전환모터(145)의 구동으로 모터축(146)에 와이어(143)를 감아 상기 흡입덕트(110)를 당겨 출구?향을 쿨링덕트(130)쪽으로 변경할 수 있게 된다.

여기서, 상기 와이어(143)와 흡입덕트(110)의 연결은 앞서 언급한 결합구멍(B1)을 갖는 볼트(B)와 너트(N)의 체결을 통해 고정되며, 상기 와이어(143)의 끝부분에는 결합구멍(B1)에 걸 수 있는 고정고리(144)가 스웨이징으로 연결 설치된다.

따라서, 마지막으로 자동차에 기 설치된 브레이크ECU(220)의 신호에 따라 상기 전환모터(145)를 구동시켜 흡입덕트(110)의 출구방향을 에어커튼덕트(120)에서 쿨링덕트(130) 측으로 전환하게 된다.

이와 같이, 상기 흡입덕트(110)의 출구방향 전환을 위해서는 FBC(230)의 로직을 응용하여 브레이크ECU(220)의 신호로 전환모터(145)를 구동시킨다.

즉, 브레이크유닛(210)의 온도가 200℃ 이상에서 FADE를 FBC(230)가 감지하여 브레이크ECU(220)에 신호를 보내면 이 신호에 따라 상기 전환모터(145)를 구동시켜 와이어(143)를 당김으로써, 흡입덕트(110)의 방향을 전환 시킬 수 있다.

한편, 상기 와이어(143)을 감은 전환모터(145)의 모터축(146) 단부에는 상기 전환모터(145)의 구동 시 모터축(146)의 길이방향을 따라 와이어(143)의 이탈을 방지할 수 있는 코킹(147)이 더 구비될 수 있다.

마지막으로 상기 흡입덕트(110)의 일 부분에는 상기 방향전환수단(140)에 의한 흡입덕트(110)의 출구 방향 전환이 용이하게 이루어질 수 있도록 가요관(111)이 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 구성된 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 작용 및 작동을 상세히 설명한다.

상기 쿨링덕트(130)와 에어커튼덕트(120)의 조립을 흡입덕트(110)로 인해 일원화 함으로써, 단일의 입구에 분기된 두 개의 출구를 갖는 것이고, 두 개의 출구에 공기를 선택적으로 공급하는 것이다.

한편, 상기 가요관(111)을 통해 흡입덕트(110)의 출구 측 일 부분에 자바라 형식으로 적용하여 와이어(143)의 당김 작용에 부드럽게 방향전환이 이루어진다.

상기 전환모터(145)는 볼트체결을 통해 차체에 마운팅 되어 있고, 이 전환모터(145)에 연결된 모터축(146)의 끝이 와이어(143)의 이탈 방지하는 목적으로 코킹이 삽입된다.

그리고, 이 모터축(146)에 연결된 와이어(143)는 스웨이징으로 단부에 고정고리(144)를 연결하고, 흡입덕트(110)의 일측에 설치된 볼트(B)의 결합구멍(B1)에 걸어서 연결한다.

반대편에 차체(300)에 스프링(141)을 설치하고 흡입덕트(110)에 설치된 또 다른 볼트(B)의 결합구멍(B1)에 스프링(141)의 걸고리(142)를 걸로 연결함으로써, 스프링(141)의 탄성력에 의해 흡입덕트(110)의 출구방향이 에어커튼덕트(120)를 향하게 된다.

이때, 자동차에 제동이 요구되는 경우 FBC(230)의 신호를 받은 브레이크ECDU(220)가 전환모터(145)을 구동시켜 와이어(143)를 당기면 흡입덕트(110)가 딸려와 출구방향이 쿨링덕트(130)를 향하게 되어 흡입덕트(110)의 공기가 과열된 브레이크유닛(210)을 냉각시킨다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 에어덕트 110: 흡입덕트
111: 가요관 120: 에어커튼덕트
130: 쿨링덕트 140: 방향전환수단
141: 스프링 142: 걸고리
143: 와이어 144: 고정고리
145: 전환모터 146: 모터축
147: 코킹 200: 휠디스크
210: 브레이크유닛 220: 브레이크ECU
230: FBC 300: 차체
B: 볼트 B1: 결합구멍
N: 너트

Claims

자동차의 주행 시 공기를 흡입하는 하나의 흡입덕트(110)와;
상기 흡입덕트(110)에 연결되어 휠디스크(200)의 바깥쪽으로 공기를 배출하는 에어커튼덕트(120)와;
상기 흡입덕트(110)에 연결되어 휠디스크(200)의 안쪽 브레이크유닛(210)로 공기를 배출하는 쿨링덕트(130)와;
상기 흡입덕트(110)의 연결부분에 구비되어 자동차의 주행 또는 제동 시 에어커튼덕트(120) 또는 쿨링덕트(130)에 선택적으로 흡입덕트(110)의 공기를 배출하는 방향전환수단(140)을 포함하고,
상기 방향전환수단(140)은,
상기 흡입덕트(110)와 차체(300)의 사이에 탄성 고정되어 흡입덕트(110)의 출구방향을 항상 에어커튼덕트(120) 측으로 유지하는 스프링(141)과;
상기 흡입덕트(110)를 기준으로 상기 스프링(141)의 반대측에 대응하여 차체에 고정 설치됨과 아울러, 와이어(143)로 흡입덕트(110)에 연결되어 흡입덕트(110)의 출구방향을 쿨링덕트(130)측으로 전환을 위해 와이어(143)를 당기는 전환모터(145)를 포함하여 구성되며,
브레이크ECU(220)의 신호에 따라 상기 전환모터(145)를 구동시켜 흡입덕트(110)의 출구방향을 에어커튼덕트(120)에서 쿨링덕트(130) 측으로 전환하는 것을 특징으로 하는 자동차 에어덕트.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 흡입덕트(110)의 출구 방향 전환은 FBC(230)의 로직을 응용하여 브레이크유닛(210)의 온도가 200℃ 이상에서 FADE가 감지되는 경우 브레이크ECU(220)의 신호에 의해 전환모터(145)가 구동되는 것을 특징으로 하는 자동차 에어덕트.
청구항 1에 있어서,
상기 와이어(143)을 감은 전환모터(145)의 모터축(146) 단부에는 상기 전환모터(145)의 구동 시 모터축(146)의 길이방향을 따라 와이어(143)의 이탈을 방지할 수 있는 코킹(147)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 에어덕트.
청구항 1에 있어서,
상기 흡입덕트(110)의 일 부분에는 상기 방향전환수단(140)에 의한 흡입덕트(110)의 출구 방향 전환이 용이하게 이루어질 수 있도록 가요관(111)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 에어덕트.