KR101509792B1

KR101509792B1 - 차량용 브레이크 패드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101509792B1
Application number: KR20090100558A
Authority: KR
Inventors: 이재영; 한재민
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2015-04-06
Also published as: KR20110043846A

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크 패드에 관한 것으로서, 레진과, 상기 레진에 혼합되는 전도성 물질로 구성된 기지(matrix)와; 상기 기지에 혼합되는 충전제, 강화 섬유, 마찰 조절제, 연마제를 포함하여, 상기 전도성 물질은 브레이크 로터와 마찰되면서 상기 브레이크 로터 쪽으로 전이되는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 브레이크 로터와 마찰 접촉시 전도성 물질이 브레이크 로터로 전이되어 브레이크 로터의 희생양극 효과를 얻을 수 있으므로, 브레이크 로터의 부식을 최대한 방지할 수 있다.

Description

차량용 브레이크 패드 및 그 제조방법{BRAKE PAD FOR VEHICLE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 차량용 브레이크 패드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 브레이크 로터의 부식을 방지하기 위한 차량용 브레이크 패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 브레이크 시스템은 브레이크 페달과, 브레이크 페달로 입력된 답력을 유압으로 전환하는 마스터 실린더와, 마스터 실린더에서 발생된 유압을 배력시키는 부스터와, 부스터에서 배력된 유압을 전달받아 최종적으로 제동력을 발생시키는 브레이크 본체로 구성된다.

상기 브레이크 본체는 마찰 발생 방식에 따라 브레이크 로터와 브레이크 패드 간의 마찰을 이용하는 디스크 브레이크와, 드럼과 슈우 간의 마찰을 이용하는 드럼 브레이크로 구분된다.

이 중 디스크 브레이크에서, 브레이크 패드와 마찰 접촉하는 브레이크 로터의 마찰면은 통상 아연복합피막으로 표면 처리를 하거나 질화 처리하여 표면을 코팅하는데, 이 마찰면은 일반적으로 최대 120 시간의 염수분무 환경에 견딜 수 있으 나, 운전자의 제동에 의해 브레이크 패드와 마찰 접촉하여 표면처리 층이 제거되면 마찰면의 부식이 매우 심해지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 브레이크 로터의 희생양극 효과를 증대시켜 마찰면 외부에 전자의 흐름이 가능한 분위기가 조성되도록 함으로써, 브레이크 로터에 녹이 발생하는 것을 최대한 방지할 수 있는 차량용 브레이크 패드 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명의 차량용 브레이크 패드에 따라, 레진과, 상기 레진에 혼합되는 전도성 물질로 구성된 기지(matrix)와; 상기 기지에 혼합되는 충전제, 강화 섬유, 마찰 조절제, 연마제를 포함하여, 상기 전도성 물질은 브레이크 로터와 마찰되면서 상기 브레이크 로터 쪽으로 전이되는 것에 의해 달성된다.

여기서, 상기 전도성 물질은 카본 나노 튜브(Carbon Nano Tube)인 것이 바람직하다. 이 때, 상기 전도성 물질은 3 ~ 5 wt%인 것이 좋다.

상기 전도성 물질은 상기 브레이크 디스크와 마찰될 때 점접촉되도록 파우더 형태로 제작된 것이 바람직하다.

상기 충전제는 점토 및 산화철로 구성되며, 함량은 8 wt%인 것이 바람직하다.

상기 강화 섬유는 금속 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 중 적어도 하나 이상으로 구성되며, 함량은 30 wt%인 것이 좋다.

상기 마찰 조절제는 15 wt% 황동 및 청동과, 15 wt% 흑연과, 8 wt% 금속 황 화물로 구성된 것이 바람직하다.

상기 연마제는 석영(SiO₂)으로 구성되며, 함량은 5 wt%인 것이 좋다.

상기 다른 목적은 본 발명의 차량용 브레이크 패드의 제조방법에 따라, (a) 레진과 전도성 물질을 상온 혼합한 기지에 충전제, 강화 섬유, 마찰 조절제, 연마제를 상온 혼합하는 단계와; (b) 상기 (a) 단계에서 만들어진 혼합물을 상온에서 금형에 투입하여 대략 350bar의 압력에서 성형하는 단계와; (c) 상기 (b) 단계에서 성형된 성형물을 140도 ~ 180도에서 대략 10시간 열처리하는 단계에 의해 달성된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 브레이크 로터와 마찰 접촉시 전도성 물질이 브레이크 로터로 전이되어 브레이크 로터의 희생양극 효과를 얻을 수 있으므로, 브레이크 로터의 부식을 최대한 방지할 수 있는 차량용 브레이크 패드 및 그 제조방법이 제공된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

일반적으로 디스크 브레이크는 휠과 연동하여 회전하는 브레이크 로터와, 브레이크 로터에 제동력을 가하도록 차체에 고정 설치되는 캘리퍼로 구성된다.

캘리퍼는 브레이크 로터에 마찰력을 제공하여 회전하는 브레이크 로터의 회전을 멈추게 하기 위한 것이다. 이 때, 캘리퍼에는 마스터 실린더에서 공급되는 유 압이 형성되기 위한 실린더가 형성되어 있고, 이 실린더에는 유압에 의해 직선 이동하는 피스톤이 삽입되어 있다.

또한, 캘리퍼에는 브레이크 로터의 양측면을 가압하기 위한 브레이크 패드가 한 쌍 마련되어 있는데, 유압에 의해 작동되는 피스톤이 브레이크 패드를 가압함으로써 브레이크 로터의 회전이 멈추게 되는 것이다.

이와 같이, 운전자의 제동에 의해 브레이크 로터와 브레이크 패드가 마찰됨으로써 브레이크 로터의 코팅층이 제거되어 브레이크 로터에 녹이 발생하는데, 본 발명에서는 전도성 물질이 함유된 도 1과 같은 브레이크 패드(1)를 사용함으로써, 제동시 그 전도성 물질이 브레이크 로터 쪽으로 전이되어 브레이크 로터에 전도성 피막이 코팅됨으로써 브레이크 로터의 희생양극 효과를 얻을 수 있으므로, 브레이크 로터의 부식을 최대한 방지할 수 있는 이점이 있다.

즉, 본 발명에 따른 브레이크 패드(1)는 레진(resin)과, 레진에 혼합되는 전도성 물질로 구성된 기지(matrix)와; 기지에 혼합되는 충전제, 강화 섬유, 마찰 조절제, 연마제를 포함하여 이루어진다.

여기서, 전도성 물질은 레진과 혼합되어 제조되었다가 제동시 브레이크 로터 쪽으로 전이되면서 브레이크 로터의 희생양극 역할을 하는 것이다.

이 때, 전도성 물질은 카본 나노 튜브(Carbon Nano Tube)인 것이 좋으며, 마찰계수의 저하를 억제하기 위해 그 함량을 3 ~ 5 wt%로 제한하는 것이 바람직하다. 즉, 전도성 물질이 5 wt% 초과되는 경우 마찰계수가 0.35 이하로 저하될 수 있고, 3 wt% 미만인 경우 브레이크 로터로 전자가 이동되기 위한 전이막을 형성할 수 없 기 때문이다.

또한, 전도성 물질은 파우더 형태로 제작되어 레진과 혼합되는 것이 좋은데, 그 이유는 브레이크 로터와 마찰될 때 점접촉됨으로써 브레이크 노이즈가 방지될 수 있기 때문이다.

기지에 혼합되는 충전제는 점토 및 산화철로 구성되며, 그 함량은 8 wt%이다.

강화 섬유는 금속 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 중 적어도 하나 이상으로 구성되며, 그 함량은 30 wt%이다.

또한, 마찰 조절제는 15 wt% 황동 및 청동과, 15 wt% 흑연과, 8 wt% 금속 황화물로 구성된다.

한편, 연마제제는 석영(SiO₂)으로 구성되며, 함량은 5 wt%이다.

본 발명에 따른 브레이크 패드(1)를 구성하는 상기 성분을 아래 표에서 정리하였다.

[표]

구분	성분	함량(wt%)
기지	레진	14
기지	전도성 물질	5
충전제	점토 및 산화철	8
강화 섬유	금속, 아라미드, 유리	30
마찰 조절제	황동/청동	15
	흑연	15
	금속 황화물	8
연마제	석영(SiO₂)	5

이하, 본 발명에 따른 차량용 브레이크 패드(1)를 제조하는 과정에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 레진과 전도성 물질을 상온 혼합한 기지에 상기 표에서 기재된 함량의 충전제, 강화 섬유, 마찰 조절제, 연마제를 상온 혼합한다.

다음, 상기 단계에서 만들어진 혼합물을 금형에 투입하여 대략 350bar의 압력에서 성형한다.

마지막으로, 성형된 성형물을 140도 ~ 180도에서 대략 10시간 열처리를 함으로써 제작이 완료된다.

이상, 본 발명에 따르면, 전도성 물질이 함유되어 있어, 전도성 물질이 브레이크 로터와 마찰 접촉시 브레이크 로터로 전이되어 브레이크 로터의 희생양극 효과를 얻을 수 있으므로, 브레이크 로터의 부식을 최대한 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 브레이크 패드를 도시한 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 브레이크 패드

Claims

레진과, 상기 레진에 혼합되는 전도성 물질로 구성된 기지(matrix)와;

상기 기지에 혼합되는 충전제, 강화 섬유, 마찰 조절제, 연마제를 포함하여,

상기 전도성 물질은 브레이크 로터와 마찰되면서 상기 브레이크 로터 쪽으로 전이되며,

상기 전도성 물질은 3 ~ 5 wt%이며,

상기 강화 섬유는 금속 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 중 적어도 하나 이상으로 구성되며, 함량은 30 wt%인 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 패드.
청구항 1에 있어서,

상기 전도성 물질은 카본 나노 튜브(Carbon Nano Tube)인 것을 특징으로 하는 차랴용 브레이크 패드.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 전도성 물질은 상기 브레이크 로터와 마찰될 때 점접촉되도록 파우더 형태로 제작된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 패드.
청구항 1에 있어서,

상기 충전제는 점토 및 산화철로 구성되며, 함량은 8 wt%인 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 패드.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 마찰 조절제는 15 wt% 황동 및 청동과, 15 wt% 흑연과, 8 wt% 금속 황화물로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 패드.
청구항 1에 있어서,

상기 연마제는 석영(SiO₂)으로 구성되며, 함량은 5 wt%인 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 패드.
(a) 레진과 전도성 물질을 상온 혼합한 기지에 충전제, 강화 섬유, 마찰 조절제, 연마제를 상온 혼합하는 단계와;

(b) 상기 (a) 단계에서 만들어진 혼합물을 상온에서 금형에 투입하여 350bar의 압력에서 성형하는 단계와;

(c) 상기 (b) 단계에서 성형된 성형물을 140도 ~ 180도에서 10시간 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 패드의 제조방법.