KR101924943B1 - 자동차의 브레이크 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 브레이크 냉각장치에 관한 것으로서, 종래의 브레이크 냉각 장치는 여러 부품으로 이루어져 부품비가 증가하므로 차량의 단가가 상승함은 물론 그만큼 차량의 무게가 증가하여 연비가 떨어지는 문제점이 있었다.
이에 본 발명의 자동차 브레이크 냉각장치는, 프론트 범퍼(100)의 좌,우측 모서리 부위 저면에서 아래를 향하여 일정 각도로 경사져 돌출되거나 수직으로 돌출되는 에어가이드(200); 다수의 체결공(211)에 의해 에어가이드(200)가 프론트 범퍼(100)의 저면에 부착된 상태를 유지하도록 에어가이드(200)의 일측에 절곡되어 구비되는 플랜지(210); 에어가이드(200)의 중앙에 형성되되, 플랜지(210) 쪽에서 일정 경사각도(A)로 점차 높아지도록 구비된 내벽(221) 및 다수의 격벽(222)에 의해 여러 개의 작은 홀로 구분되는 에어안내공(220);으로 구성되며, 상기 에어가이드(200)의 에어안내공(220)과 내벽(221)과 격벽(222)은 타이어(T) 내측 일측부와 겹치거나 또는 내측 내부로 형성되도록 설치한 것을 특징으로 하는 것으로서, 차량 주행 시 프론트 범퍼(100)의 모서리 저면으로 흘러가는 공기 흐름을 타이어 쪽으로 유도하여 브레이크 시스템을 효율적으로 냉각시켜 줄 수 있도록 한 것이다.

Description

자동차의 브레이크 냉각장치{Brake cooling systems for vehicles}

본 발명은 자동차의 브레이크 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 간단한 부품으로 브레이크시스템의 냉각효율을 향상시킬 수 있으므로 부품비 절감으로 인해 전체적인 차량의 단가를 낮추는데 일조할 수 있는 것은 물론 차량의 중량을 줄여 연비향상에 도움을 줄 수 있는 자동차의 브레이크 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 제동장치는 주행할 때 주로 사용하는 주브레이크와 자동차를 주차할 때 사용하는 주차브레이크로 분류되고, 주브레이크는 브레이크페달의 조작에 의해 발생된 유압을 매개로 제동시키도록 된 유압식 브레이크와, 대형자동차 등 큰 제동력을 필요로 하는 경우에 사용하도록 된 배력식 브레이크 및, 압축공기의 압력을 이용해 제동력을 발생시키도록 된 공기브레이크로 분류된다.

유압식 브레이크에는 휠과 일체가 되어 회전하는 브레이크드럼에 라이닝을 부착한 브레이크슈를 안쪽으로부터 착하여 제동력을 발생시키도록 된 드럼식 브레이크가 있다.

여기서, 드럼식 브레이크는 평면의 중앙부에 관통구멍이 형성되고 이 관통구멍의 둘레를 따라 다수개의 볼트구멍이 형성되는 브레이크드럼과, 차축에 고정되는 백플레이트와, 이 백플레이트에 설치된 주철재질의 브레이크슈와, 이 브레이크슈의 외측표면에 부착되어 브레이크드럼과 직접 접촉되면서 브레이크드럼의 회전을 멈추고 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 주도록 된 마찰재인 라이닝과, 마스터실린더에서 발생된 유압을 매개로 브레이크슈를 브레이크드럼에 압착시키도록 된 휠실린더 등으로 구성된다.

브레이크드럼에는 다수개의 스터드볼트 및 드럼너트를 매개로 허브가 조립되고, 허브의 일면에는 스터드볼트 및 너트를 매개로 타이어가 조립된다.

한편, 제동력은 브레이크 디스크에 발생한 마찰열의 냉각과 깊은 연관이 있으며, 급제동 시 또는 긴 내리막길에서 잦은 브레이크 제동 시에는 브레이크 디스크의 과열에 의한 페이드(fade) 현상이나 베이퍼 록(vapor lock) 현상이 발생하여 제동력이 급속하게 떨어지는 문제가 있다.

따라서 브레이크를 냉각시키기 위한 장치가 공개특허 공개번호10-1996-0004126호(1996.02.23.공개)(발명의 명칭: 자동차의 브레이크 냉각장치)(이하 선행기술이라 약칭함)에 개시되어있다.

개시된 선행기술은 에어콤프레셔를 통해 압축된 공기를 방향제어밸브와 압력제어밸브를 거쳐 브레이크 에어탱크에 저장시키고, 상기 브레이크 에어탱크에 저장된 공기는, 자동차의 제동력을 가하기 위하여 브레이크 페달을 밟을 경우, 프로텍션 밸브를 통하여 브레이크 드럼과 휠 디스크 사이의 공간에 분사되어 브레이크 드럼을 냉각시키게 된다.

1. 대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 10-1996-0004126호(1996.02.23. 공개)(발명의 명칭: 자동차의 브레이크 냉각장치)

그러나 상기와 같은 선행기술의 브레이크 냉각장치는 설치되는 부품수가 많아 즉, 구조가 복잡하여 많은 비용이 소요되어 전체적인 차량의 단가가 상승하는 것은 물론 그만큼 차량의 중량이 증가하여 연비가 떨어지는 문제점이 있는 것이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구조로서 브레이크 디스크와 브레이크 캘리퍼 사이의 공간에 냉각공기를 직접 전달하여 효과적으로 브레이크 디스크와 브레이크 캘리퍼를 냉각시킬 수 있도록 한 자동차의 브레이크 냉각장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 브레이크 시스템에서 발생되는 마찰열을 냉각시켜 주는 자동차의 브레이크 냉각장치에 있어서, 프론트 범퍼의 좌,우측 모서리 부위 저면에서 아래를 향하여 일정 각도로 경사져 돌출되거나 수직으로 돌출되는 에어가이드; 다수의 체결공에 의해 에어가이드가 프론트 범퍼의 저면에 부착된 상태를 유지하도록 에어가이드의 일측에 절곡되어 구비되는 플랜지; 에어가이드의 중앙에 형성되는 에어안내공; 으로 구성함으로써 상기 목적을 달성할 수 있다.

이러한 본 발명은 간단한 구조의 장치를 설치하여 주행 시 프론트 범퍼의 모서리 저면으로 흘러가는 공기의 흐름을 타이어쪽으로 유도하여 브레이크 시스템의 마찰열을 냉각시킬 수 있음에 따라 부품비를 절감하여 전체적인 차량 단가를 낮추는데 일조할 수 있는 것은 물론 차량의 중량도 줄일 수 있어 그만큼 연비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따라 브레이크 냉각장치가 설치된 차량을 예시한 요부 사시도.
도 2 는 본 발명에 따라 브레이크 냉각장치가 설치된 차량을 예시한 요부 단면도.
도 3 은 본 발명에 따라 범퍼에 에어가이드가 설치된 상태의 사시도.
도 4 는 본 발명에서 에어가이드가 휠하우스 커버에 결합된 상태의 사시도.
도 5 는 본 발명의 다른 실시 예로서 에어가이드가 에어홀이 형성된 휠하우스커버에 결합된 상태를 예시한 요부 사시도.
도 6 은 본 발명에 따른 브레이크 냉각장치가 설치된 차량을 예시한 요부 측면도.

이하 본 발명의 상기 목적을 달성할 수 있는 기술 구성 및 작용을 바람직한 실시 예로 첨부한 도면에 의해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따라 브레이크 냉각장치가 설치된 차량을 예시한 요부 사시도이고, 도 2 는 본 발명에 따라 브레이크 냉각장치가 설치된 차량을 예시한 요부 단면도이며, 도 3 은 본 발명에 따라 범퍼에 에어가이드가 설치된 상태의 사시도이고, 도 4 는 본 발명에서 에어가이드가 휠하우스 커버에 결합된 상태의 사시도이며, 도 5 는 본 발명의 다른 실시 예로서 에어가이드가 에어홀이 형성된 휠하우스커버에 결합된 상태를 예시한 요부 사시도이고, 6 은 본 발명에 따른 브레이크 냉각장치가 설치된 차량을 예시한 요부 측면도이다.

이와 같은 본 발명은 브레이크 시스템에서 발생되는 마찰열을 냉각시켜 주는 자동차의 브레이크 냉각장치에 있어서, 프론트 범퍼(100)의 좌,우측 모서리 부위 저면에서 아래를 향하여 일정 각도로 경사져 돌출되거나 수직으로 돌출되는 에어가이드(200); 다수의 체결공(211)에 의해 에어가이드(200)가 프론트 범퍼(100)의 저면에 부착된 상태를 유지하도록 에어가이드(200)의 일측에 절곡되어 구비되는 플랜지(210); 에어가이드(200)의 중앙에 형성되는 에어안내공(220); 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 브레이크를 빈번하게 사용함에 따라 발생되는 마찰열을 냉각시켜주기 위한 냉각장치를 설치하여 브레이크 시스템인 브레이크 디스크와 브레이크 캘리퍼를 냉각시켜주도록 한 것은 종래와 마찬가지이다.

그러나 본 발명에서의 특징은 간단한 구조로 된 냉각장치를 설치하여 사용함에 따라 부품비용을 절감하여 전체적인 차량의 단가를 낮추는데 일조할 수 있는 것은 물론 중량도 줄일 수 있어 그만큼 연비를 절감할 수 있는 것이다.

즉, 본 발명은 중앙에 에어안내공(220)이 형성된 에어가이드(200)를 구비하여 프론트범퍼(100)의 좌,우측 모서리 부위의 저면에서 아래를 향하도록 설치하는데 상기 에어가이드(200)는 프론트 범퍼(100)에 설치 시 프론트 범퍼(100)에서 일정각도로 경사져 돌출되거나 수직으로 돌출되게 설치한다.

여기서 에어가이드(200)의 일측에는 플랜지(210)가 절곡 형성되어 있고, 그 플랜지(210)에는 다수의 체결공(211)이 있어 에어가이드(200)를 프론트 범퍼(100)에 결합 시 플랜지(210)를 프론트 범퍼(100)에 밀착시킨 후 볼트(도면중 미도시)를 체결공(211)을 통해 체결하게 되면 에어가이드(200)는 프론트 범퍼(100)에 견고하게 고정된다.

이처럼 프론트 범퍼(100)의 저면에 돌출되는 에어가이드(200)를 설치하게 되면 차량의 주행 시 프론트 범퍼(100)의 저면으로 흘러가는 공기의 흐름을 에어가이드(200)가 타이어쪽으로 유도하여 브레이크 시스템의 마찰열 냉각에 도움을 줄 수 있는 것이다.

즉, 공기가 에어가이드(200)의 에어안내공(220)을 통해 브레이크 시스템인 브레이크 디스크와 브레이크 캘리퍼에 전달되어 마찰열을 상쇄시켜 주는 것이다.

상기 에어가이드(200)에 형성된 에어안내공(220)의 내벽(221)은 플랜지(210)쪽에서 일정 경사각도(A)로 점차 높아지게 형성되고, 에어안내공(220)에 여러 개의 작은홀로 구분될 수 있도록 다수의 격벽(222)을 형성하였으므로 공기의 흐름이 경사진 내벽(221)및 격벽(222)에 의해 타이어쪽으로 신속하고 강하게 안내되어 그만큼 더 냉각효율을 높일 수 있는 것이다.

또한, 에어가이드(200)에 형성된 에어안내공(220)과 내벽(221)과 격벽(222)은 타이어(T) 내측 일측부와 겹치거나 또는 내측 내부로 형성됨이 바람직한 것이다.

그리고 차량 주행 시 이물질이 차량의 저면으로 튀는 것을 방지하기 위하여 프론트 범퍼(100)에 휠하우스 커버(300)를 적용한 차량이 있는데 이러한 차량의 경우에는 에어가이드(200)를 휠하우스 커버(300)의 일측에 일체형이나 탈착형으로 구비하여 프론트 범퍼(100)의 양쪽 저면에 에어가이드(200)가 돌출되게 부착한다.

여기서 에어가이드(200)의 에어안내공(220) 이외에 휠하우스 커버(300)의 전면부에 에어홀(310)을 다수 형성하게 되면 에어안내공(220)과 에어홀(310)을 통과하는 공기의 흐름이 모두 타이어쪽으로 신속하고 강하게 안내되어 냉각 효율을 높일 수 있는 것이다.

100 : 프론트 범퍼 200 : 에어가이드
210 : 플랜지 211 : 체결공
220 : 에어안내공 221 : 내벽
222 : 격벽 300 : 휠하우스 커버
310 : 에어홀 A : 일정각도
T : 타이어

Claims (5)

1. 브레이크 시스템에서 발생되는 마찰열을 냉각시켜 주는 자동차의 브레이크 냉각장치에 있어서,
   프론트 범퍼(100)의 좌,우측 모서리 부위 저면에서 아래를 향하여 일정 각도로 경사져 돌출되거나 수직으로 돌출되는 에어가이드(200);
   다수의 체결공(211)에 의해 에어가이드(200)가 프론트 범퍼(100)의 저면에 부착된 상태를 유지하도록 에어가이드(200)의 일측에 절곡되어 구비되는 플랜지(210);
   에어가이드(200)의 중앙에 형성되되, 플랜지(210) 쪽에서 일정 경사각도(A)로 점차 높아지도록 구비된 내벽(221) 및 다수의 격벽(222)에 의해 여러 개의 작은 홀로 구분되는 에어안내공(220);으로 구성되며,
   상기 에어가이드(200)의 에어안내공(220)과 내벽(221)과 격벽(222)은 타이어(T) 내측 일측부와 겹치거나 또는 내측 내부로 형성되도록 설치되어
   주행 시 프론트 범퍼(100)의 모서리 저면으로 흘러가는 공기 흐름을 타이어 쪽으로 유도하여 브레이크 시스템의 냉각효율을 높이도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 냉각장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   차량 주행 시 이물질이 차량 저면으로 튀는 것을 방지하기 위해 프론트 범퍼(100)에 휠하우스 커버(300)를 적용하는 차량의 경우
   플랜지(210) 및 에어안내공(220)이 구비되는 에어가이드(200)를 상기 휠하우스 커버(300) 일측에 일체형 또는 탈착형으로 구비하여
   프론트 범퍼(100)의 양쪽 모서리 저면에 돌출 형태로 부착되게 한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 냉각장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   에어가이드(200)가 일측에 구비되는 휠하우스 커버(300)의 전면부에 다수의 에어홀(310)을 형성하여
   에어안내공(220)과 에어홀(310)을 통과하는 공기 흐름이 모두 타이어쪽으로 신속하고 강하게 안내되어 냉각 효율을 높이도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 냉각장치.
   
5. 삭제

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