KR20230140730A - 브레이크 더스트 집진 장치 - Google Patents

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KR20230140730A
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허재진
모장오
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에이치엘만도 주식회사
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Abstract

브레이크 더스트 집진 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 제동 시 발생되는 분진을 집진하기 위한 브레이크 더스트 집진 장치에 있어서, 휠과 함께 회전하는 디스크의 적어도 일부분이 수용되도록 상기 디스크의 축 방향 양측에 상기 디스크와 일정간격 이격되게 마련되는 한 쌍의 측벽과, 상기 한 쌍의 측벽 사이에서 원주방향으로 형성되는 가이드벽을 구비하는 하우징; 상기 하우징 내측면에 마련되어 공기에 포함된 분진을 집진하는 필터; 및 상기 하우징 내측에 마련되어 상기 디스크와 상기 하우징 사이로 흐르는 공기를 필터로 유도하는 공기흐름 제어핀;를 포함하는 브레이크 더스트 집진 장치가 제공될 수 있다.

Description

브레이크 더스트 집진 장치{Brake dust collector}
본 발명은 브레이크 더스트 집진 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제동 시 발생되는 분진을 집진하기 위한 브레이크 더스트 집진 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 장착되는 캘리퍼 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치로써, 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는다.
이러한 캘리퍼 브레이크로 제동 시 디스크와 패드 사이의 마찰에 의해 분진이 발생하게 된다. 이에, 제동 시 발생되는 분진들을 수집하고 처리하기 위해 차량에는 집진 장치가 마련되어 사용되고 있으며, 이러한 집진 장치는 독일 등록특허 10-2009-021203호 개시되어 있다.
개시된 문헌에 따르면, 분진을 수집하여 처리하기 위해 필터가 마련되어 사용되고 있으나, 공기에 포함된 분진이 필터로 효과적으로 유도되지 못하고 디스크와 필터 사이로 흘러 외부로 배출되는 문제점이 있다.
DE 10-2009-021203 A1 (MANN & HUMMEL) 2010. 01. 21.
본 실시 예에 따른 브레이크 더스트 집진 장치는 디스크와 필터 사이로 흐르는 공기를 필터로 유도하여 효과적으로 분진을 집진하여 처리할 수 있도록 한다.
본 실시 예에 따른 브레이크 더스트 집진 장치는 공기흐름 제어핀을 통해 와류 현상을 발생시켜 필터로 분진을 부유시킴으로써 집진 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제동 시 발생되는 분진을 집진하기 위한 브레이크 더스트 집진 장치에 있어서, 휠과 함께 회전하는 디스크의 적어도 일부분이 수용되도록 상기 디스크의 축 방향 양측에 상기 디스크와 일정간격 이격되게 마련되는 한 쌍의 측벽과, 상기 한 쌍의 측벽 사이에서 원주방향으로 형성되는 가이드벽을 구비하는 하우징; 상기 하우징 내측면에 마련되어 공기에 포함된 분진을 집진하는 필터; 및 상기 하우징 내측에 마련되어 상기 디스크와 상기 하우징 사이로 흐르는 공기를 필터로 유도하는 공기흐름 제어핀;를 포함하는 브레이크 더스트 집진 장치가 제공될 수 있다.
상기 공기흐름 제어핀은 상기 측벽과 상기 디스크 사이에서 종방향으로 마련될 수 있다.
상기 공기흐름 제어핀은 상기 측벽과 상기 디스크 사이에서 횡방향으로 일정간격 이격되게 배치될 수 있다.
상기 필터는 상기 디스크의 회전 방향으로 상기 각각의 공기흐름 제어핀 하류에 배치되게 마련될 수 있다.
상기 공기흐름 제어핀은 일측이 상기 가이드벽에 연결되고 타측이 상기 측벽으로부터 절곡되어 형성되는 지지벽에 연결될 수 있다.
상기 공기흐름 제어핀은 상기 측벽으로부터 상기 디스크를 향하도록 돌출되어 형성될 수 있다.
상기 공기흐름 제어핀은 단면이 초임계 에어포일 형상을 갖도록 마련될 수 있다.
상기 공기흐름 제어핀은 후방측이 상기 디스크를 향하도록 절곡 형성된 유도핀을 구비할 수 있다.
상기 공기흐름 제어핀은 각도조절 가능하도록 마련될 수 있다.
상기 공기흐름 제어핀은 종방향으로 일정간격 이격되게 형성된 샤크 형상의 유도돌기가 마련될 수 있다.
상기 하우징은 차량의 운행 시 디스크의 회전 방향으로 제동작동을 수행하는 캘리퍼 브레이크의 하류에 배치될 수 있다.
본 실시 예에 따른 브레이크 더스트 집진 장치는 디스크와 필터 사이로 흐르는 공기를 필터로 유도하여 효과적으로 분진을 집진하여 처리할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 공기가 흐르는 디스크의 양측면과 필터 사이에 와류 현상을 발생시키는 공기흐름 제어핀을 마련함으로써 필터로 분진을 부유시켜 집진 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 브레이크 더스트 집진 장치가 차량에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 브레이크 더스트 집진 장치에 구비된 공기흐름 제어핀을 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 공기흐름 제어핀을 통해 필터로 분진를 유도하는 상태를 나타내는 평단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 브레이크 더스트 집진 장치에 구비된 공기흐름 제어핀을 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 공기흐름 제어핀을 통해 필터로 분진을 유도하는 상태를 나타내는 평단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 브레이크 더스트 집진 장치에 구비된 공기흐름 제어핀을 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 공기흐름 제어핀을 통해 필터로 분진을 유도하는 상태를 나타내는 평단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 더스트 집진 장치가 차량에 장착된 상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 더스트 집진 장치에 구비된 공기흐름 제어핀을 나타내는 부분 절개 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 공기흐름 제어핀을 통해 필터로 분진를 유도하는 상태를 나타내는 평단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 브레이크 더스트 집진 장치(100)는 휠과 함께 회전하는 디스크(D)의 적어도 일부분이 수용되도록 마련되는 하우징(110)과, 하우징(110) 내측면에 마련되는 필터(120) 및 필터(120)로 공기를 유도하는 공기흐름 제어핀(130)을 포함할 수 있다.
이러한 브레이크 더스트 집진 장치(100)는 차량의 운행 시 디스크(D)의 회전 방향으로 제동작동을 수행하는 캘리퍼 브레이크(10)의 하류에 배치될 수 있다. 이는 캘리퍼 브레이크(10)의 제동작동 시 발생되는 분진을 외부로 배출시키기 않고 효과적으로 집진하기 위함이다. 비록 도시되지는 않았으나, 브레이크 더스트 집징 장치(100)는 하우징(110)의 일측에 마련되는 장착부를 통해 차량에 직접 장착되거나 차체에 고정되는 캘리퍼 브레이크(10)의 캐리어(미도시)에 장착될 수 있다.
도시된 바에 따르면, 하우징(110)은 디스크(D)의 반경방향 측에 마련되어 디스크(D)의 외측 및 양측을 일부 감싸도록 원호 형상으로 마련될 수 있다. 이때, 하우징(110)은 공기에 포함된 분진은 집진하고, 공기는 외부로 배출시키기 위해 하우징(110)의 전방(캘리퍼 브레이크 방향)과 후방(캘리퍼 브레이크의 반대 방향)은 개구된 상태로 마련될 수 있다. 보다 구체적으로, 하우징(110)은 디스크(D)의 양측면과 일정간격 이격되게 마련되는 한 쌍의 측벽(111)과, 한 쌍의 측벽(111)을 연결하는 가이드벽(113)을 구비할 수 있다.
한 쌍의 측벽(111)은 디스크(D)의 양측면과 이격된 상태로 서로 대응되는 형상을 갖도록 마련될 수 있다. 또한, 한 쌍의 측벽(111)에는 가이드벽(113)의 반대편측에 지지벽(112)이 형성될 수 있다. 지지벽(112)은 측벽(111)의 하단으로부터 디스크(D)를 향하도록 절곡되어 형성될 수 있다.
가이드벽(113)은 한 쌍의 측벽(111) 사이에서 원주방향으로 형성될 수 있다. 즉, 가이드벽(113)은 디스크(D)의 반경방향으로 디스크(D)와 일정간격 이격되게 마련될 수 있다. 이러한 가이드벽(113)에는 원주방향을 따라 외부와 내부가 연통하는 통기홀(114)이 형성될 수 있다. 이러한 통기홀(114)은 하우징 내측에 마련된 필터(120)를 통과하는 공기를 외부로 배출시키는 역할을 한다.
필터(120)는 하우징(110) 내측면에 마련되어 공기에 포함된 분진을 집진하는 역할을 수행한다. 이러한 필터(120)는 하우징(110)의 내측면 즉, 측벽(111)의 내측면 및 가이드벽(113)의 하측면 전체에 걸쳐 마련될 수 있다. 또한, 필터(120)는 후술되는 공기흐름 제어핀(130)의 표면에 형성되거나, 공기흐름 제어핀(130)을 제외한 다른 부분에 마련될 수 있다. 바람직하게는, 측벽(111)의 내측면에 마련되는 필터(120)는 공기흐름 제어핀(130)의 하류측에 마련될 수 있다. 이러한 필터(120)가 공기흐름 제어핀(130)의 하류측에 마련되는 구성에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.
한편, 필터(120)는 초미립자의 분진을 집진하고, 공기는 통과할 수 있는 공지의 필터로 사용되는 것으로 이해되어야 한다.
공기흐름 제어핀(130)은 하우징(110) 내측에 마련되어 디스크(D)와 하우징(110) 사이로 흐르는 공기를 필터(120)로 유도하는 역할을 수행한다. 이러한 공기흐름 제어핀(130)은 측벽(111)에 마련되는 필터(120)로 분진이 포함된 공기를 유도하도록 측벽(111)과 디스크(D) 사이에서 종방향으로 마련될 수 있다. 또한, 공기흐름 제어핀(130)은 종방향으로 마련되되, 횡방향으로 일정 간격 이격되게 복수개로 마련될 수 있다. 이러한 공기흐름 제어핀(130)을 통한 공기가 필터(120)를 향하도록 유도하는 기능에 따라 필터(120)가 공기흐름 제어핀(130)의 하류측에만 형성되더라도 분진을 효과적으로 집진할 수 있으며, 이에 따른 필터(120)의 설치비용을 절감할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 공기흐름 제어핀(130)은 측벽(111) 및 디스크(D)와 일정간격 이격되도록 형성될 수 있다. 이러한 공기흐름 제어핀(130)은 일측이 가이드벽(113)에 연결되고 타측이 지지벽(112)에 연결될 수 있다. 이때, 공기흐름 제어핀(130)은 가이드벽(113) 또는 지지벽(112) 중 어느 하나에 연결되더라도 무방하나 안정적인 결합상태를 유지하기 위해 양측이 각각 가이드벽(113)과 지지벽(112)에 연결되는 것이 바람직하다.
이러한 공기흐름 제어핀(130)은 단면이 초임계 에어포일(supercritical airfoil) 형상을 갖도록 마련될 수 있다. 이는 비행기의 날개의 단면과 대응되는 형상으로서 공기의 압력차를 이용하여 와류 현상을 발생시키는 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로, 디스크(D)의 회전 시 회전되는 방향으로 공기가 흐르게 되는데, 디스크(D)와 먼 방향측의 공기흐름 제어핀(130)의 표면으로 흐르는 공기는 낮은 압력 및 높은 속도로 공기가 흐르고, 디스크(D)와 가까운 방향측의 공기흐름 제어핀(130)의 표면으로 흐르는 공기는 높은 압력 및 낮은 속도로 공기가 흐르게 된다. 이에, 높은 압력에서 낮은 압력으로 흐름이 발생되는 원리를 통해 공기를 필터(120)로 유도할 수 있게 된다.
더욱이, 본 실시 예에 따른 공기흐름 제어핀(130)은 후방측이 디스크(D)를 향하도록 절곡 형성된 유도핀(132)을 구비할 수 있다. 이 유도핀(132)은 공기의 와류 현상을 더욱 증대시키도록 마련되어 효과적으로 공기를 필터(120) 측으로 부유시켜 유도할 수 있게 된다.
한편, 초임계 에어포일 형상을 갖는 공기흐름 제어핀(130)은 각도조절 가능하도록 마련될 수 있다. 즉, 공기흐름 제어핀(130)의 각도를 조절하여 공기와 부딪히는 면적을 증가시킴에 따라 공기의 와류 현상을 증가시켜 더욱 효과적으로 분진을 필터(120)로 유도할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 변형된 실시 예에 의한 공기흐름 제어핀에 대해 설명한다.
이하에서 설명하는 본 발명의 변형된 제2 실시 예에 의한 공기흐름 제어핀(230)을 갖춘 브레이크 더스트 집진 장치(100)에 대한 설명 중 별도의 도면부호를 들어 추가적으로 설명하는 경우 외에는 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시 예에 의한 브레이크 더스트 집진 장치(100)와 동일한 것으로서 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 브레이크 더스트 집진 장치(100)에 구비된 공기흐름 제어핀(230)을 나타내는 부분 절개 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 공기흐름 제어핀(230)을 통해 필터(120)로 분진을 유도하는 상태를 나타내는 평단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 공기흐름 제어핀(230)은 하우징(110) 내측에 마련되어 측벽(111)으로부터 디스크(D)를 향하도록 돌출되게 형성될 수 있다. 즉, 공기흐름 제어핀(230)은 디스크(D)와 측벽(111) 사이로 흐르는 공기를 필터(120)로 유도하는 역할을 수행한다. 이러한 공기흐름 제어핀(230)은 측벽(111)에 마련되는 필터(120)로 분진이 포함된 공기를 유도하도록 측벽(111)과 디스크(D) 사이에서 종방향으로 마련될 수 있다. 또한, 공기흐름 제어핀(230)은 횡방향으로 일정 간격 이격되게 복수개로 마련될 수 있다. 이러한 공기흐름 제어핀(230)을 통한 공기가 필터(120)를 향하도록 유도하는 기능에 따라 필터(120)가 공기흐름 제어핀(230)의 하류측에만 형성되더라도 분진을 효과적으로 집진할 수 있으며, 이에 따른 필터(120)의 설치비용을 절감할 수 있게 된다.
본 실시 예에 따르면, 공기흐름 제어핀(230)은 종방향을 따라 디스크(D)로 돌출되는 평평한 단면형상을 갖는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 필터(120) 방향으로 분진을 더욱 효과적으로 유도하도록 별도의 유도돌기(도 6 및 도 7의 '332' 참조)가 마련될 수 있다. 이러한 실시 예가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 브레이크 더스트 집진 장치(100)에 구비된 공기흐름 제어핀(330)을 나타내는 부분 절개 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 공기흐름 제어핀(330)을 통해 필터(120)로 분진을 유도하는 상태를 나타내는 평단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 공기흐름 제어핀(330)은 하우징(110) 내측에 마련되어 측벽(111)으로부터 디스크(D)를 향하도록 돌출되게 형성되며, 종방향으로 일정간격 이격되게 형성된 샤크 형상의 유도돌기(332)를 구비할 수 있다. 즉, 공기흐름 제어핀(330)은 디스크(D)와 측벽(111) 사이로 흐르는 공기에 와류가 발생하도록 함은 물론, 필터(120)로 흐르도록 유도하는 역할을 수행한다. 이때, 샤크 형상의 유도돌기(332)는 디스크(D)와 측벽(111) 사이로 흐르는 공기를 공기흐름 제어핀(330)의 표면을 따라 필터(120)로 흐르도록 유도하여 분진을 효과적으로 집진할 수 있도록 한다.
이러한 공기흐름 제어핀(330)은 앞선 실시 예와 마찬가지로 측벽(111)에 마련되는 필터(120)로 분진이 포함된 공기를 유도하도록 측벽(111)과 디스크(D) 사이에서 종방향으로 마련되되, 횡방향으로 일정 간격 이격되게 복수개로 마련될 수 있다. 이러한 공기흐름 제어핀(330)을 통한 공기가 필터(120)를 향하도록 유도하는 기능에 따라 필터(120)가 공기흐름 제어핀(330)의 하류측에만 형성되더라도 분진을 효과적으로 집진할 수 있으며, 필터(120)의 설치비용을 절감할 수 있게 된다.
한편, 제동작동 시 발생되는 분진 중 초미립자는 본 발명에 따른 실시 예의 공기흐름 제어핀(130, 230, 330)에 의하여 측벽(111)에 마련된 필터(120)로 유도되어 집진되고, 크기가 큰 분진의 경우 원심력에 의해 디스크(D)의 반경방향 측으로 튕겨져 나가 가이드벽(113)에 마련된 필터(120)로 유도되어 집진될 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 브레이크 더스트 집진 장치(100)를 통해 제동작동 시 발생되는 분진의 집진 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 브레이크 더스트 집진 장치
110 : 하우징
120 : 필터
130, 230, 330 : 공기흐름 제어핀

Claims (11)

  1. 제동 시 발생되는 분진을 집진하기 위한 브레이크 더스트 집진 장치에 있어서,
    휠과 함께 회전하는 디스크의 적어도 일부분이 수용되도록 상기 디스크의 축 방향 양측에 상기 디스크와 일정간격 이격되게 마련되는 한 쌍의 측벽과, 상기 한 쌍의 측벽 사이에서 원주방향으로 형성되는 가이드벽을 구비하는 하우징;
    상기 하우징 내측면에 마련되어 공기에 포함된 분진을 집진하는 필터; 및
    상기 하우징 내측에 마련되어 상기 디스크와 상기 하우징 사이로 흐르는 공기를 필터로 유도하는 공기흐름 제어핀;를 포함하는 브레이크 더스트 집진 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기흐름 제어핀은
    상기 측벽과 상기 디스크 사이에서 종방향으로 마련되는 브레이크 더스트 집진 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공기흐름 제어핀은
    상기 측벽과 상기 디스크 사이에서 횡방향으로 일정간격 이격되게 배치되는 브레이크 더스트 집진 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 필터는
    상기 디스크의 회전 방향으로 상기 각각의 공기흐름 제어핀 하류에 배치되게 마련되는 브레이크 더스트 집진 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공기흐름 제어핀은
    일측이 상기 가이드벽에 연결되고 타측이 상기 측벽으로부터 절곡되어 형성되는 지지벽에 연결되는 브레이크 더스트 집진 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공기흐름 제어핀은
    상기 측벽으로부터 상기 디스크를 향하도록 돌출되어 형성되는 브레이크 더스트 집진 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공기흐름 제어핀은
    단면이 초임계 에어포일 형상을 갖도록 마련되는 브레이크 더스트 집진 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 공기흐름 제어핀은
    후방측이 상기 디스크를 향하도록 절곡 형성된 유도핀을 구비하는 브레이크 더스트 집진 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 공기흐름 제어핀은
    각도조절 가능하도록 마련되는 브레이크 더스트 집진 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 공기흐름 제어핀은
    종방향으로 일정간격 이격되게 형성된 샤크 형상의 유도돌기가 마련되는 브레이크 더스트 집진 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 차량의 운행 시 디스크의 회전 방향으로 제동작동을 수행하는 캘리퍼 브레이크의 하류에 배치되는 브레이크 더스트 집진 장치.
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