KR101341393B1 - 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자가 편리하게 미끄럼 방지 효과를 얻을 수 있고, 신발의 접촉면이 반복적으로 닿아 마모현상이 발생하더라도 지속적으로 미끄럼 방지의 기능이 유지되는 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 일정한 탄성력을 갖는 신축성 패드 베이스와 연마재를 포함하고, 쇼아A 고무경도계 35~ 89 경도를 가지는 신발바닥면에 접촉하여 마찰력을 발생시키는 미끄럼 방지 풋 패달 패드로써, 상기 신축성 패드 베이스는 니트릴 고무, 천연고무, 아크릴고무, 우레탄 고무, 불소고무, 실리콘고무, 에폭시계 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드수지, 페놀계수지, 또는 멜라민계 수지에서 1종 이상을 포함하고, 상기 연마재는 다이아몬드, 에머리, 가닛, 트리폴리, 알루미나, 커런덤, 탄화규소, 탄화붕소, 탄화티탄, 탄화 지르코늄, 탄화탈탄, 탄화텅스텐, 탄화크롬, 탄화 몰리브덴, 질화붕소, 질화티탄, 질화지르코늄, 산화철, 산화크롬, 황산철, 산화알루미늄으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드 및 그 제조 방법{Non-slip prevention brake pad increasing surface friction and the method thereof}

본 발명은 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자가 편리하게 미끄럼 방지 효과를 얻을 수 있고, 신발의 접촉면이 반복적으로 닿아 마모현상이 발생하더라도 지속적으로 미끄럼 방지의 기능이 유지되는 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래의 자동차 브레이크패드, 엑셀레이터 패드는 금속재질의 패달 끝부분에 장착하여 자동차의 속력 가속을 위해 운전자가 신발을 신은 상태로 엑셀레이터를 밟으면, 밟는 동력이 초오크 벨브 개폐를 조작해 연료분사 증감을 통하여 엔진 RPM을 증가 증감을 조절하면서 엔진출력에 변화를 주어 자동차의 속도를 증가, 증감시킨다.

브레이크 패달은 대부분 운전자가 신발을 신은 상태로 패달을 밟는데 페달을 밟는 동력이 전달되어 마찰력이 큰 브레이크 패드가 자동차 바퀴의 축과 연결된 브레이크 휠을 움켜잡으면 마찰력이 작용해 회전하려는 바퀴에 저항력이 작용해 자동차의 속력을 줄이는 방식이다.

브레이크 패달과 엑셀레이터 패달의 끝 평평한 부분은 운전자가 신발을 신은 상태로 누르기 편한 상태로 있으며, 운전자는 통상 신발은 신은 상태로 신발의 발바닥 발가락 등으로 패달을 밟거나 밟지 않거나 하는 동작으로 자동차의 속도를 제어한다.

브레이크 패드 및 엑셀리이터 패드는 통상 합성고무, 신축성 플라스틱, 열가소성 프라스틱 등을 사용하며, 미끄러움을 방지하기 위하여 신발이 닿는 면에 요철(凹凸)의 홈을 파 놓았고, 운전자의 신발 바닥면 재질이 대부분 합성고무로 마찰력이 증대되어 운전자가 브레이크패달 및 엑셀레이터 페달을 작동하기에 유리하게 설치되어있다.

운전자가 차량을 통제하는 주요 기능 중 핸들, 브레이크, 엑셀레이터, 기어변속이며, 핸들과 기어변속은 섬세한 손으로 작동하지만, 브레이크는 통상 운전자의 발을 사용해 동작하며, 운전자는 대부분 구두, 운동화, 고무신, 센들 등을 착용하며, 간혹 여성 운전자 중에 뒷 굽이 높은 하이힐, 부츠, 깔창 앞 굽이 높은 신발을 착용하고 운전하는 경우 발끝으로 느껴지는 감각이 떨어져 섬세한 차량 제어에는 불편이 따를 수 있다.

통상 운전자가 착용하는 신발의 깔창 두께는 3~9mm로 운전경험이 많은 운전자는 패달을 밟을 때 발끝으로 느껴지는 압력감각, 발 뒷꿈치를 축으로 발목 관절을 통해 종아리 근육의 힘으로 발목관절을 통해 80~60도를 유지하면서 밟거나 발지 않거나를 반복함으로 패달을 작동시킨다.

운전자의 신발 뒷 굽의 높이는 10~50 mm이며, 재질은 합성고무, 가죽, 열가소성 플라스틱, 신축성 플라스틱, 금속재질이며, 경우에 따라 미관상 수려하게 보이기 위해 유광 코팅한 경우도 있다.

운전자의 신발 뒷 굽의 모양은 남성의 경우 운동화는 앞굽과 뒷굽 두께는 9~50mm의 차이가 적은 편이지만 구두의 경우에는 앞굽 깔창 두께는 3~20mm이며, 뒷굽 두께는 15~ 50mm이다.

운전자는 통상 브레이크 패들 작동은 착용한 신발의 뒷 굽(발 뒷꿈치)과 뒷굽의 두께를 구성하는 부분의 U자 형상의 라운드 모서리를 차량 바닥 매트 위에 축으로고정하고 신발의 발바닥 깔창부분의 면으로 브레이크 패달을 밟거나 밟지 않거나를 반복함으로 차량 속도 증감을 통제한다.

패달을 밟을 때는 매트바닥에 고정된 귓꿈치를 축으로 종아리 근육을 움직여 발목관절을 통해 방향이 80~60도로 전환되어 발 바닥 및 발끝으로 힘이 전달되어 패달을 누르게 된다.

패달을 밟지 않을 때는 패달에서 가한 힘을 빼면 패달 후면에 장착된 반발 스프링의 힘으로 패달이 원상 복귀 되는데 브레이크 패달의 경우는 일정 간격이 형성되고, 엑셀레이터도 운전자가 패드에서 힘을 빼면 패달 뒷면에 장착된 반발 스프링의 힘으로 원상 복귀하게 된다.

따라서 다양한 운전자의 신발에 맞아 정확한 브레이크 패달 등의 제어가 가능하도록 제조된 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드가 필요하게 되었다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 경질입자의 분포가 적어서 미끄러운 바닥면에 닿는 마찰저항이 적어지거나, 밑창재의 탄성이 약해지고 경도가 강해지는 문제점을 해결한 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드 및 그 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 일정한 탄성력을 갖는 신축성 패드 베이스와 연마재를 포함하고, 쇼아A 고무경도계 35~ 89 경도를 가지는 신발바닥면에 접촉하여 마찰력을 발생시키는 미끄럼 방지 풋 패달 패드로써, 상기 신축성 패드 베이스는 니트릴 고무, 천연고무, 아크릴고무, 우레탄 고무, 불소고무, 실리콘고무, 에폭시계 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드수지, 페놀계수지, 또는 멜라민계 수지에서 1종 이상을 포함하고, 상기 연마재는 다이아몬드, 에머리, 가닛, 트리폴리, 알루미나, 커런덤, 탄화규소, 탄화붕소, 탄화티탄, 탄화 지르코늄, 탄화탈탄, 탄화텅스텐, 탄화크롬, 탄화 몰리브덴, 질화붕소, 질화티탄, 질화지르코늄, 산화철, 산화크롬, 황산철, 산화알루미늄으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상으로 이루어진다.

상기 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드의 전체 100wt% 기준으로 상기 연마재는 25wt% 내지 50wt%로 포함되고, 신축성 패드 베이스는 50wt% 내지 75wt%로 이루어지며, 상기 연마재는 입도 #800(21.8μm)내지 #24(750μm)이다.

본 발명은 브레이크 패드 제조 방법에 있어서, 용융된 신축성 패드 베이스 49wt% 내지 75wt%와, 연마재는 25wt% 내지 50wt%를 조정제, 로진수지, 카본블랙 첨가제 중 하나 이상 혼합하여 전체 100wt%로 이루어진다.

본 발명에 따르면 브레이크패드, 엑셀레이터 패드 등을 운전자가 신발을 신은 상태로 밟을 경우에도 탁월한 미끄럼 방지 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면 연마제 입자가 패드 베이스의 일정 부위에 치우치지 않고 분산되어 분포함으로 신발의 접촉면이 반복적으로 닿아 마모현상이 발생하더라도 내부에 분포된 연마제가 표면에 노출되어 지속적으로 미끄럼 방지의 기능이 유지되는 효과가 있다.

도1은 본 발명에 따른 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드를 보여주는 도면.
도2는 본 발명에 따른 브레이크 패드의 전체적인 외관을 보여주는 도면.
도3은 바닥판과 커버 사이에 브레이크 패드 절편이 결합되어 부착되는 것을 보여주는 도면.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면을 참고하여 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드(100)는 일정한 탄성력을 갖는 신축성 패드 베이스(110)와 연마재를 포함하고, 쇼아A 고무경도계 35~ 89 경도를 가지는 신발바닥면에 접촉하여 마찰력을 발생시키는 미끄럼 방지 풋 패달 패드이다.

상기 신축성 패드 베이스(110)는 니트릴 고무, 천연고무, 아크릴고무, 우레탄 고무, 불소고무, 실리콘고무, 에폭시계 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드수지, 페놀계수지, 또는 멜라민계 수지에서 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 연마재는 다이아몬드, 에머리, 가닛, 트리폴리, 알루미나, 커런덤, 탄화규소, 탄화붕소, 탄화티탄, 탄화 지르코늄, 탄화탈탄, 탄화텅스텐, 탄화크롬, 탄화 몰리브덴, 질화붕소, 질화티탄, 질화지르코늄, 산화철, 산화크롬, 황산철, 산화알루미늄으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기에서 대체적으로 알루미나질은 인성이 강하고, 탄화규소질의 것은 인성이 약한 것이 바람직하다.

상기 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드(100)의 전체 100wt% 기준으로 상기 연마재는 25wt% 내지 50wt%로 포함되고, 신축성 패드 베이스(110)는 50wt% 내지 75wt%로 이루어지며, 상기 연마재는 입도 #800(21.8μm)내지 #24(750μm)임이 바람직하다.

즉 연마재(120)로 인하여 마찰력이 증강되는 이유는 연마재(120)들은 예리한 모서리가 있는 결정형으로 되어있어, 연마재(120) 입자 다수가 신축성 패드 베이스(110)에 움켜잡듯 고정된 상태에서 신발의 바닥면에 닿을 때 날카로운 모서리로 바닥면을 각기 다른 방향으로 고정 지지하므로 미끄러운 바닥에서도 마찰력이 유지된다. 연마재(120)의 경도는 모스 7 내지 10이 유리하다.

도1은 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드(100)의 형상을 확대한 개념도로 신축성 패드 베이스(110)는 신축성이 있고, 내열성 및 내화학성을 가지는 재료가 바람직하다.

따라서 본 발명에 따른 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드(100)의 연마제 입자가 상기 신축성 패드 베이스(110)에 치우치지 않고 분산되어 분포함으로 신발의 접촉면이 반복적으로 닿아 마모현상이 발생하더라도 신축성 패드 베이스(110) 내부에 분포된 연마제가 표면에 노출되어 신발의 바닥면에 닿아 미끄럼을 방지하므로 지속적으로 미끄럼 방지의 기능이 유지되는 것이다.

구체적으로 살펴보면, 연마재(120)는 바닥면 보다 높은 경도를 형성하는 경질입자를 사용하며, 신축성 패드 베이스(110) 내에 골고루 분산된다.

상기 연마재(120)의 경질입자는 밑창재(100)의 체적기준(100wt%)으로 25%에서 50%로 이루어지고, 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

왜냐하면, 25% 미만일 경우 경질입자의 분포가 적어서 미끄러운 바닥면에 닿는 마찰저항이 적어지며, 50% 초과일 경우 밑창재의 탄성이 약해지고 경도가 강해지므로 헤어크랙의 가능성이 있다

또한 경질입자의 입도는 #800(21.8μm)내지 #24(750μm)으로 되는 것이 바람직하다. #800(21.8 μm) 미만인 경우 입도가 작아져 미끄럼을 형성하는 이물질 도막의 두께보다 작아지면 마찰력이 떨어져 문제점이 있고, #24(750μm) 초과인 경우 신축성 패드 베이스(110)에 신발바닥에 대한 스크레칭 현상이 발생하며 문제점이 있기 때문이다.

예를 들어 도2에서 보는 바와 같이 브레이크 패드(200)는 도3과 같이 바닥판(10)과 커버(30) 사이에 본 발명에 따른 브레이크 패드 절편(20)이 결합되어 부착된다.

즉 도2와 같이 브레이크 패드는 커버(30)의 중앙 공간을 통해 외부로 노출된다.

이하 본 발명의 실시를 위한 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드 제조 방법에 대하여 자세히 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드 제조 방법은 용융된 신축성 패드 베이스 49wt% 내지 75wt%와, 연마재는 25wt% 내지 50wt%를 조정제, 로진수지, 카본블랙 첨가제 중 하나 이상이 혼합하여 전체 100wt%로 이루어진다.

여기에서 각 혼합 과정과 용융 과정은 이미 공개된 기술로서 자세한 설명은 생략한다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드 제조 방법은 용융된 신축성 패드 베이스에 연마재(120)를 함께 혼합하여 노즐을 통해 금형에 압출하여 성형하는 방법이다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드 제조 방법은 신축성 패드 베이스 조각을 금형에 넣고 고온 고압으로 압착 성형하는 방법이 있다.

10 : 바닥판
20 : 브레이크 패드 절편
30 : 커버
100 : 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드
110 : 신축성 패드 베이스
120 : 연마재

Claims (3)

1. 일정한 탄성력을 갖는 신축성 패드 베이스와 연마재를 포함하고, 쇼아A 고무경도계 35~ 89 경도를 가지는 신발바닥면에 접촉하여 마찰력을 발생시키는 미끄럼 방지 풋 패달 패드로써,
   상기 신축성 패드 베이스는 니트릴 고무, 천연고무, 아크릴고무, 우레탄 고무, 불소고무, 실리콘고무, 에폭시계 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드수지, 페놀계수지, 또는 멜라민계 수지에서 1종 이상을 포함하고,
   상기 연마재는 다이아몬드, 에머리, 가닛, 트리폴리, 알루미나, 커런덤, 탄화규소, 탄화붕소, 탄화티탄, 탄화 지르코늄, 탄화탈탄, 탄화텅스텐, 탄화크롬, 탄화 몰리브덴, 질화붕소, 질화티탄, 질화지르코늄, 산화철, 산화크롬, 황산철, 산화알루미늄으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상으로 이루어지며,
   표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드의 전체 100wt% 기준으로 상기 연마재는 25wt% 내지 50wt%로 포함되고, 신축성 패드 베이스는 50wt% 내지 75wt%로 이루어지거나, 또는 용융된 신축성 패드 베이스 49wt% 내지 75wt%와, 연마재는 25wt% 내지 50wt%를 조정제, 로진수지, 카본블랙 첨가제 중 하나 이상 혼합하여 전체 100wt%로 이루어지고,
   상기 연마재는 경질입자의 입도 #800(21.8μm)내지 #24(750μm)이며,
   상기 브레이크 패드는 바닥판과 커버 사이에 브레이크 패드 절편이 결합되어 부착되고, 상기 커버의 중앙 공간을 통해 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 표면 마찰력을 높여 미끄럼을 방지하는 브레이크 패드.
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