KR101705280B1

KR101705280B1 - 미끄럼방지 패드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101705280B1
Application number: KR1020160070198A
Authority: KR
Inventors: 류현우
Original assignee: 류현우; 주식회사 태산이노텍
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2017-02-09

Abstract

본 발명은 금속 패드에 관통홀을 설치하고 금속 패드의 상면부에 관통홀 영역을 포함하는 미끄럼방지면을 구성하여, 미끄럼방지면에 고정되는 미끄럼방지용 입자들이 관통홀까지 채워져 고정되고 관통홀을 통해 금속 패드의 저면으로 노출되는 미끄럼방지용 입자들이 계단 등의 설치면에 직접 접착되는 구조를 통해, 미끄럼방지면의 고정력과 내구성을 증대시킨 미끄럼방지 패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 철 또는 스테인리스 금속 패드(30); 및 상기 금속 패드(30) 상의 적어도 일부 면적에 규칙적인 배열로 마련되는 미끄럼 방지면(35);을 구비하는 미끄럼방지 패드(1)로서, 상기 미끄럼 방지면(35)이 마련되는 상기 금속 패드(30) 영역의 적어도 일부분에 관통홀(32)이 마련되고, 상기 미끄럼 방지면(35)은 상기 관통홀(32)에까지 채워져 상기 관통홀(32)을 통해 상기 금속 패드(30)의 저면으로 노출되는 것을 특징으로 한다.

Description

미끄럼방지 패드 및 그 제조방법{NONSLIP PAD AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 미끄럼방지 패드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 패드에 관통홀을 설치하고 금속 패드의 상면부에 관통홀 영역을 포함하는 미끄럼방지면을 구성하여, 미끄럼방지면에 고정되는 미끄럼방지용 입자들이 관통홀까지 채워져 고정되고 관통홀을 통해 금속 패드의 저면으로 노출되는 미끄럼방지용 입자들이 계단 등의 설치면에 직접 접착되는 구조를 통해, 미끄럼방지면의 고정력과 내구성을 증대시킨 미끄럼방지 패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

계단의 모서리에는 미끄럼을 방지하기 위한 다양한 패드가 설치되어 있다. 이러한 패드는 금속판을 절곡하여 요철을 준 형태로 제작되거나, 요철이 있는 고무 패드를 금속판에 설치한 형태로 제작되거나, 미끄럼을 방지하기 위한 고경도의 입자들을 패드 상에 부착하는 형태로 제작되고 있다.

단순히 금속판을 절곡하여 요철을 준 형태의 미끄럼방지 패드는 그 위로 지속적인 하중이 가해짐에 따라 변형이 되거나 마모가 일어나기 쉽고, 변형과 마모에 의해 평평해져 버리게 되면 더 이상 미끄럼방지의 기능을 상실하고 오히려 더 미끄럽게 되어버리는 문제가 있다. 요철이 있는 고무패드의 경우에는 고무패드가 오래 견디지 못하고 금방 마모되어 버리기 때문에, 교체를 자주 해주어야 하는 문제점이 있다. 그리고 이렇게 요철을 둔 경우에는, 요철의 틈으로 먼지나 오물이 끼워져 금방 더러워지기 때문에, 미관을 헤치게 된다.

미끄럼을 방지하기 위해 고경도의 입자들을 패드 상에 부착한 형태의 미끄럼방지 패드는, 부착되어 있는 고경도의 입자들의 끝부분이 날카롭기 때문에, 물건이나 사람이 이 부분에 직접 닿으며 마찰을 일으킬 때 물건에 스크래치가 생기고 피부가 손상되는 문제가 있다. 고경도의 입자들은 가공이 까다로운 연유로 이를 날카롭지 않고 둥글둥글한 형태로 제작하는 자체가 매우 어렵고, 이렇게 제작한다손 치더라도 그 제작비용이 상당하기 때문에, 매우 비경제적이다.

게다가 고경도의 입자들은 그 자체로는 마모가 잘 일어나지 않아 내마모성이 뛰어날 수 있지만, 고경도의 입자들을 고정하고 있는 바인더가 약해지거나 파괴되는 순간, 아예 입자 자체가 탈락되어 버리는 문제가 있다. 텅스텐 카바이드와 같은 초경 입자들을 활용한 기존의 미끄럼방지 패드들은 한결같이 이러한 문제점을 가지고 있는데, 이는 텅스텐 카바이드를 이질의 금속 패드 상에 직접 단단히 고정하지 못하기 때문에 텅스텐 카바이드보다는 상대적으로 연질의 금속을 용융시켜 그 안에 텅스텐 카바이드와 같은 초경 입자들을 매립하는 방식으로 제작하기 때문에 비롯된다. 즉 텅스텐 카바이드는 그 자체로 내마모성이 큰 초경 입자라는 점에서는 잦은 마찰에 노출되는 미끄럼방지 패드의 재질로 사용하기에 고무적이지만, 날카로운 면이 많아 위험하다는 점, 이를 잡아주는 구조가 약화되면 탈락해버린다는 점 등의 문제로 인해, 제품성의 한계를 갖는다. 이에 대해 본 발명은 야금학적 관점에서 벗어나 금속 패드의 구조적인 개선을 통해 미끄럼방지면의 내구성을 확보하고자 한다.

한편 미끄럼방지 패드는 계단의 모서리 부분에 나란히 설치하는 것인데, 기존의 미끄럼방지 패드는 계단의 모서리 상부면에만 이를 설치하는 것이 일반적이었다. 하지만 이렇게 미끄럼방지 패드를 모서리의 상부면에만 설치하는 경우 설치 위치를 잡는 것이 또 하나의 작업이 될 뿐만 아니라 미끄럼방지 패드의 측면이 측방으로의 외부 충격을 받는 경우 패드가 계단으로부터 떨어져버리는 문제점이 있었다.

또한 계단의 모서리 상부면과 측면을 모두 감싸는 형태의 미끄럼방지 패드의 경우 계단의 모서리가 이루는 각도가 현장마다 차이가 있을 수 있기 때문에 매번 현장에서 계단의 각도에 맞추어 미끄럼방지 패드를 절곡 작업해야 하는 어려움이 있었다. 특히 현장에서의 절곡 작업은 절곡 라인을 맞추기 어려운 점, 절곡에 의해 미끄럼방지 패드와 거기 형성된 미끄럼방지면이 변형되는 등의 문제는 극복하기 어려운 사항이었다. 게다가 미끄럼방지 패드가 부식되거나 녹이 스는 등의 현상을 방지하기 위해 통상적으로 미끄럼방지 패드 표면에 방청 처리를 하는데, 현장에서의 절곡 작업은 절곡에 의해 소성 변형된 패드의 표면에 존재하던 방청 구조를 파손해버린다는 문제가 있다.

등록특허공보 제144210호 공개특허공보 제1997-69218호 등록실용신안공보 제196108호 등록특허공보 제778652호

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 미끄럼방지면이 고정되는 금속 패드에 관통홀을 형성하고, 관통홀 내부 공간에 미끄럼방지면이 채워지도록 함으로써 미끄럼방지용 입자에 대한 고정력을 증가시킨 미끄럼방지 패드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 날카롭지 않으면서도 충분한 경도를 가지는 작은 직경의 금속 볼들을 직접 동질의 금속 패드 상에 융착 고정함으로써 탈락에서 자유롭고 날카롭지 않으면서도 오랜 기간 사용할 수 있는 미끄럼방지 패드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 현장에서 절곡 작업을 쉽게 할 수 있고, 절곡 작업 후에도 절곡부의 방청 구조가 파괴되지 않는 미끄럼방지 패드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 미끄럼방지 패드를 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 철 또는 스테인리스 금속 패드(30); 및 상기 금속 패드(30) 상의 적어도 일부 면적에 규칙적인 배열로 마련되는 미끄럼 방지면(35);을 구비하는 미끄럼방지 패드(1)로서, 상기 미끄럼 방지면(35)이 마련되는 상기 금속 패드(30) 영역의 적어도 일부분에 관통홀(32)이 마련되고, 상기 미끄럼 방지면(35)은 상기 관통홀(32)에까지 채워져 상기 관통홀(32)을 통해 상기 금속 패드(30)의 저면(36)으로 노출되는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 패드를 제공한다.

상기 금속 패드(30)의 길이방향을 따라 일측 상부면에 절곡홈(39)이 형성되고, 상기 절곡홈(39)에는 방청물질(50)이 채워져 있어서, 상기 절곡홈(39)을 따라 절곡홈(39)이 벌어지는 방향으로 금속 패드의 상면부(37)와 측면부(38)를 절곡한 후 상기 절곡홈(39)에 채워져 있던 물질이 벌어진 절곡홈(39) 표면을 지속적으로 도포한 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 패드를 제공한다.

상기 절곡홈(39)이 이루는 내각은 예각이고, 상기 절곡홈(39)에 채워지는 방청물질(50)은 적어도 금속 패드(30) 상부면의 높이 이상 채워지는 점성체이고, 상기 방청물질(50)에는 발광물질이 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 미끄럼 방지면(35) 부분에는 상기 금속 패드와 동일한 재질의 금속 볼(20)들이 이웃하는 금속 볼들과 금속 패드 상면에 용접 열융착부(W)가 형성되며 상호 고정되되, 각 금속 볼은 적어도 3개소 이상의 위치에서 열융착부가 형성되고, 상기 금속 볼들과 금속패드 사이의 공극부(S)는 밀폐되지 않은 상태가 되는 것을 특징으로 한다.

상기 미끄럼방지 패드는 상기 금속 볼(20)들이 0.5 mm 내지 1.2 mm 의 직경을 가지고, 상기 미끄럼방지 패드는 상기 열 융착되는 각 금속 볼들과 금속 패드의 표면으로부터의 깊이가 0.02mm 내지 0.15mm 인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 미끄럼방지 패드를 제조하는 방법으로서, 철 또는 스테인리스 금속 패드(30)에 있어서 미끄럼방지면(35)이 마련될 영역 내에 관통홀(32)을 형성하는 단계; 상기 금속 패드(30) 상에서 미끄럼방지면(35)을 형성하고자 하는 면적 부위에 바인더(40)를 도포하는 단계; 및 미끄럼방지용 입자를 부착하고 고정시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 패드 제조 방법을 제공한다.

여기서 상기 바인더(40)가 도포된 상기 금속 패드(30) 상에 미끄럼방지용 입자를 부착하고 고정시키는 단계는, 상기 바인더(40)가 도포된 상기 금속 패드(30) 상에 상기 금속 패드와 동일한 재질의 금속 볼(20)들을 부어 바인더(40)가 도포된 부위에 금속 볼(20)들이 조밀하게 부착되도록 하는 단계; 상기 바인더(40)를 제거하면서 상기 바인더(40)에 부착되어 있던 금속 볼(20) 들을 더욱 조밀하게 모으는 단계; 및 상기 금속 볼(20)들과 금속 패드가 그들의 접점에서 열 융착되도록 저항 용접하는 단계;를 포함하되, 상기 저항 용접은, 상기 금속 볼(20) 들을 상부에서 가압하며 금속 볼의 상부에 제1전극을, 상기 미끄럼방지면(35)과 대향하는 금속 패드의 저면에 제2전극을 전기적으로 연결하고 통전하여 이웃하는 금속 볼(20)들과 금속 패드면을 용접으로 열융착하는 것임을 특징으로 한다.

또한 상기 바인더를 제거해가는 단계는 상기 바인더(40)를 가열함으로써 휘발 또는 연소시켜 바인더의 제거를 진행하는 것을 특징으로 한다.

또한 철 또는 스테인리스 금속 패드(30)의 길이방향을 따라 일측 상부면에 절곡홈(39)을 형성하는 단계; 및 상기 용접에 의한 열 융착 단계 후 적어도 상기 절곡홈(39)을 방청 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 미끄럼방지면에 고정되는 미끄럼방지용 입자들이 관통홀까지 채워져 고정되고 관통홀을 통해 금속 패드의 저면으로 노출되는 미끄럼방지용 입자들이 계단 등의 설치면에 직접 접착될 수 있기 때문에, 미끄럼방지용 입자들의 고정력을 증대시키고 고정 수명을 크게 연장시킬 수 있으며, 미끄럼방지면의 내마모 수명을 더욱 연장할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 금속 패드의 상부면에 절곡홈을 구성하여 절곡이 정확한 위치에서 이루어질 수 있도록 하였으며, 절곡 후에도 절곡에 의해 소성변형이 발생하는 부분에 방청이 지속적으로 유지된다.

또한 본 발명에 의하면 절곡이 이루어지는 부분에 도포되는 방청물질이 방청 기능을 가짐은 물론 발광(형광, 야광, 축광 등)되도록 함으로써 별다른 공정 추가 없이 야간이나 화재 등으로 인해 어두운 상황에서도 계단 등의 모서리 부분의 위치를 매우 정확하게 안내할 수 있다.

또한, 볼들이 서로 밀집해 있는 형태로 이루어진 미끄럼방지면이 미끄럼방지 패드 상에 형성됨으로써 날카롭지 않으면서도 미끄럼 방지 효과를 높일 수 있다.

또한, 미끄럼방지면을 이루는 금속 볼들과 금속 패드를 동질의 재질로 구성하고 상호 용접하여 열 융착하므로, 미끄럼방지 효과를 발휘하는 금속 볼들이 매우 견고히 고정되어 있어 미끄럼방지면으로부터 탈락하는 것을 확실히 방지할 수 있다.

또한 형태와 크기가 상대적으로 균일한 금속 볼들을 상호 접점에서 용접하므로, 용접 개소가 균일하게 분포됨은 물론 용접 개소의 수를 충분히 확보할 수 있어, 미끄럼방지면을 이루는 금속 볼의 결합력을 크게 높일 수 있다.

또한 금속 볼들을 그 접점에서 서로 용접함에 있어서 볼들이 실질적으로 구 형태이기 때문에 금속 볼들 사이의 공극부를 확보함으로써 금속 재질이 열에 의해 변형될 때 이러한 변형을 공극부에서 충분히 흡수해줄 수 있어, 열 변형에 의해 접점 부분의 결합력이 약화되거나 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 복잡한 공정 없이 비교적 간단한 공정만으로도 미끄럼방지 패드를 제작할 수 있어 생산성이 매우 높고 가격을 낮출 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 선행하는 바인더 제거 과정에서 가열하는 절차가 후행하는 저항 용접의 가공성을 높여주므로 공수를 더 줄일 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 미끄럼방지 패드의 사시도,
도 2는 도 1의 A-A 단면도,
도 3은 금속 패드 상에서 미끄럼방지면을 형성하고자 하는 면적 부위에 바인더를 도포한 상태를 나타낸 도면,
도 4는 도 3의 금속 패드 상에 복수 개의 금속 볼을 올려 놓아 바인더 상에 부착한 상태를 나타낸 도면,
도 5는 도 4의 바인더를 금속 패드를 가열하여 바인더가 기화하면서 바인더에 부착되어 있던 금속 볼들이 더 가까이 밀착되어 가는 상태를 나타낸 도면,
도 6은 도 5의 금속 볼들을 금속 패드면 및 미끄럼방지면의 중앙부로 가압하며 순간적으로 전류를 통과시키는 상태를 나타낸 도면,
도 7은 서로 접촉하고 있던 금속 볼들의 표면과 금속 패드 상면 및 관통홀 내부면이 열 융착된 상태를 나타낸 도면,
도 8은 도 1의 B-B 단면도, 그리고
도 9는 도 8의 미끄럼방지 패드를 절곡홈을 따라 절곡한 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 미끄럼방지 패드의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면도이다. 또한 도 7은 도 2의 일부분을 더 크게 도시한 부분이 되므로 도 7 역시 함께 참조할 수 있다.

본 발명의 미끄럼방지 패드(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 금속 패드(30) 상의 소정 위치에 미끄럼 방지면(35)이 마련된 형태이다. 미끄럼 방지면(35)은 금속 패드 상의 전체 면적에 걸쳐 마련될 수도 있지만, 사람이 계단을 오르내릴 때 미끄러지지 않게 하기 위한 정도라면 도시된 바와 같이 부분적으로 여러 개소에 미끄럼방지면을 형성함으로써, 사람이 미끄럼방지 패드를 밟고 있을 때 사람의 발 면적에 적어도 3개소 이상의 미끄럼방지면이 포함되도록 하여 미끄럼 방지 효과를 충분히 내도록 하는 것이 제조 단가 면이나 외관 면에서 더욱 바람직하다.

상기 금속 패드(30)의 재질은 스틸 플레이트(steel plate) 내지 스테인리스 스틸 플레이트(stainless steel plate)일 수 있다. 금속 패드(30)의 일측 상부면에는 길이방향을 따라 절곡홈(39)이 형성되어 있고, 절곡홈(39)에는 발광물질을 포함하는 방청물질(50)이 채워져 있다. 다만 금속 패드의 재질이 반드시 스틸 플레이트나 스테인리스 스틸에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 반(反)하지 않는 한 반드시 금속으로 제작되어야 하는 것은 아니다.

금속 패드(30)에 있어서 미끄럼방지면(35)이 되는 면적 부분에는 관통홀(32)이 형성되어 있다. 관통홀(32)은 금속 패드의 상면과 저면을 가로지르는 방향으로 마련되며, 관통홀이 형성되는 영역은 미끄럼방지면이 형성될 영역의 일부 면적을 구성한다.

그리고 금속 패드(30)에 있어서, 상기 관통홀이 마련된 영역을 포함하며 상기 미끄럼방지면(35)이 되는 면적 부분에는 복수 개의 금속 볼(20)이 서로 밀집된 형태로 상호 고정되어 있다. 금속 볼(20)은 상기 금속 패드(30)와 용접되었을 때 충분한 융착 강도를 가지는 재질로 이루어지며, 일 예로서 금속 패드(30)와 동질의 재질일 수 있다. 금속 볼(20)과 금속 패드(30) 간, 그리고 이웃하는 금속 볼(20)들 간에는 그 접점에서 상호 용접 결합되어 있다.

특히 금속 볼(20)들은 모두 볼 형태이므로 이웃하는 금속 볼들 사이의 접점의 면적은 미시적인 관점에서는 꽤 넓게 되어 있어, 상호간의 결합력을 충분히 확보할 수 있다. 또한 모두 균일한 볼 형태의 금속 볼이 서로 밀집된 형태로 이웃하여 있으면서 그 접점들에서 상호 용접되어 있으므로, 하나의 금속 볼 입장에서 보았을 때에는 최소 3개소의 위치에서 인접하는 다른 금속 볼이나 금속 패드와 용접되어 있다. 특히 하나의 금속 볼이 많게는 10개소 이상의 위치에서 용접이 될 수도 있기 때문에 금속 패드 위에 고정된 금속 볼들이 상호 긴밀하게 서로 연결 고정되어 있다고 할 수 있다.

본 발명은 이처럼 작은 직경의 금속 볼들이 밀집 고정된 형태이기 때문에, 미끄럼방지면(35)의 상부면은 굉장히 울퉁불퉁한 형태가 되고, 이는 미끄럼 방지 효과를 제공하게 된다. 물론 각각의 돌기 부분은 둥글게 되어 있기 때문에 날카롭지 않다는 점에도 주목해야 할 것이다.

즉, 본 발명은 실질적으로 구 형태의 금속 볼들을 서로 밀집시킨 상태에서 접점마다 용접이 이루어지기 때문에, 이웃하는 볼들 간의 용접 개소의 개수를 충분히 확보할 수 있으면서도, 미끄럼방지면이 날카롭지 않도록 구성할 수 있게 된다. 또한 이는 후술할 공극부(S)도 충분히 확보할 수 있는 효과를 가진다.

또한 본 발명은 금속 볼들과 금속 패드 사이의 접점에서 이들을 상호 용접 부착하기 때문에, 볼 사이에 공극부(S)가 발생하게 된다. 본 발명에 의하면 금속 볼들 사이, 그리고 금속 볼과 금속 패드 사이에 생기는 이러한 공극부(S)는 밀폐되지 않은 상태를 유지한다. 즉 공극부(S)로는 공기가 통하는 구조가 되므로 공극부에 존재하는 수분이 쉽게 건조됨으로써 미끄럼방지면에 물이 고여 녹이 발생하는 일을 방지할 수 있다. 또한 계절의 변화에 따른 기온의 변화에 따라 금속 볼들이 미세하게 팽창하거나 수축하는 일을 반복하게 되는데, 공극부(S)는 이러한 팽창이나 수축의 버퍼 역할을 함으로써 열 변형으로 인해 금속 볼들의 접점에서의 결합이 약해지거나 파괴되는 현상을 방지할 수 있다. 반면 앞서 비교했던 것처럼, 불규칙한 형태의 금속 파편들을 사용하면 이러한 공극부(S)를 충분히 확보할 수 없을 뿐만 아니라, 불규칙한 형태를 따라 열변형되는 길이가 그 변형 방향에 따라 달라지므로 열변형에 의한 결합력 약화 현상을 방지할 수 없는 문제가 발생하게 된다.

상술한 금속 볼(20)의 직경은 모두 일정한 것이 바람직하며, 적어도 0.5 mm 에서 1.2 mm 범위 내에서 직경을 가지는 볼들을 사용하는 것이 바람직하다. 금속 볼의 직경이 0.5mm보다 작은 경우에는 미끄럼방지면을 구성하는 금속 볼들과 금속 패드의 전체적인 접점의 면적이 너무 넓게 되어 저항 용접이 잘 발생하지 아니할뿐더러, 미끄럼방지면 상부로 돌출되는 굴곡이 너무 작기 때문에 미끄럼 방지 효과가 약해지게 된다. 반면 금속 볼의 직경이 1.2mm보다 크게 되면 미끄럼방지면의 단위면적당 용접 개소의 수가 적어지는 반면 하나의 금속 볼의 크기는 커지기 때문에, 하나의 금속 볼에 외부로부터의 충격력이 집중될 가능성이 높아짐은 물론 그렇게 충격력이 집중되었을 때 금속 볼이 탈락해버릴 우려가 커지게 된다.

또한 상기 열 융착되는 각 금속 볼들과 금속 패드의 표면으로부터의 깊이는 내지 0.15mm 정도로 되는 것이 바람직하다. 융착 깊이가 0.02mm 이하로 너무 낮으면 접점의 면적을 확보하기 어려워 결합력이 낮아지게 되고, 융착 깊이가 0.15mm 이상으로 너무 깊으면 미끄럼방지면 상부로 돌출되는 굴곡이 약화되고 공극부를 충분히 확보할 수 없게 된다. 이러한 융착 깊이는 후술할 저항 용접에 인가되는 전류량 등을 조절하여 제어 가능하다.

아울러 이러한 미끄럼방지면(35) 부분은 방청 처리될 수도 있다. 스테인리스 스틸의 경우 녹 등의 부식이 발생하지 않지만, 미끄럼 방지면 부분은 용접 부위 등에서 일부 녹이 시작될 우려를 완전히 배제할 수는 없으므로, 방청 처리를 함으로써 녹이 발생하지 않도록 미연에 방지함으로써, 금속 볼의 결합력이 약해져 탈락되지 않도록 할 수 있다.

상술한 금속 볼들은 금속 패드에 마련된 관통홀(32) 내부의 공간에까지 채워지며 상호 열융착 된다. 이처럼 관통홀 내부에 채워진 금속 볼들은 또한 관통홀(32)의 내면에 의해 둘러싸여지며 관통홀의 내면과 열융착되고, 미끄럼방지 패드(1)를 계단 등의 설치면에 접착 등의 방식으로 고정하는 경우에는 그 저면까지 설치면에 고정된다. 또한 관통홀의 내면에 배치되어 열융착된 금속 볼들은 위로는 금속 패드의 상면 표면에 고정되는 금속 볼들과도 열융착된다.

이와 같이, 미끄럼방지면을 구성하는 금속 볼들은 금속 패드의 상면 표면뿐만 아니라 관통홀 내부면에까지 열융착되며 3차원적으로 지지를 받게 되므로, 금속 패드의 기하학적 구조에 의해 더욱 강하게 결합력을 보장받는다. 아울러 금속 패드의 관통홀 내부 공간에 배치되는 금속 볼들은 사람들의 신발 등에 의해 작용하는 외력 중 측방향으로 작용하는 외력에 대해 관통홀(32)의 측면으로부터 확실히 지지 받기 때문에, 탈락이 확실히 방지되고, 마모 수명도 더욱 길어진다. 따라서 금속 패드(30)에 관통홀(32)을 형성하고, 관통홀을 포함하도록 미끄럼방지면을 구성하면, 미끄럼방지용 입자의 부착 수명과 마모 수명을 더욱 현저하게 연장시킬 수 있다.

한편 상술한 실시예에서는 미끄럼방지면에 부착되는 미끄럼방지용 입자로서 서로 대응하는 규격의 금속 볼을 예시하고, 이들을 열융착하여 미끄럼방지용 입자들을 고정하는 구조를 예시하였다. 그러나 본 발명과 같이 미끄럼방지면이 마련되는 금속 패드 영역에 관통홀을 형성함으로써 미끄럼방지용 입자의 부착 수명과 마모 수명을 더욱 현저하게 연장시키는 효과는 반드시 본 발명에서 예시하는 금속 볼과 이들의 열융착 구조에 한하여 발휘되는 것은 아니다.

즉 미끄럼방지용 입자로서 텅스텐 초경 등과 같은 고경도의 입자들을 접착제나 다른 용융 금속에 의해 패드 상에 부착하는 방식으로 미끄럼방지면을 구성하더라도 상술한 본 발명의 효과는 여전히 유효하게 발휘된다. 이들 입자들은 소정의 직경을 가지는 입자일 수도 있고, 분말에 가까운 입자일 수도 있다.

다음으로, 미끄럼방지 패드(1)의 절곡과 관련한 사항에 대해 상세히 설명한다. 도 8은 도 1의 B-B 단면도, 그리고 도 9는 도 8의 미끄럼방지 패드를 절곡홈을 따라 절곡한 상태를 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이 미끄럼방지 패드의 일측에는 절곡홈(39)이 형성되어 있다.

절곡홈(39)은 도 1에 도시된 바와 같이 미끄럼방지 패드(1)의 길이방향을 따라 형성되어 있으며, 절곡홈(39) 내에는 방청물질(50)이 도포되어 있다. 도 8을 참조하면 절곡홈(39)의 내각은 90도보다 작은 예각을 이룬다. 그러면 도 9와 같이 상면부(37)와 측면부(38)가 이루어지도록 절곡홈(39)을 벌리는 방향으로 90도 절곡하더라도 절곡 후의 절곡홈(39)이 이루는 각도는 180도 이내, 즉 여전히 오목한 형태가 된다.

절곡홈(39) 내에 채워져 있는 방청물질(50)은 완전히 고화되지 않은 점성체로서 방청물질(50)은 절곡홈(39)의 내면에 잘 부착되어 있다. 따라서 절곡을 하여 절곡홈(39)이 도 9와 같이 벌어진 상태가 되더라도 방청물질(50)은 여전히 절곡홈(39)의 내면에 잘 부착된 상태로 절곡홈(39) 부분에 도포된 상태를 유지한다. 절곡 전의 절곡홈(39)의 내각이 예각을 이루도록 한 것은 방청물질(50)의 상태 보존과 큰 관계가 있는 것으로, 절곡 후에도 절곡홈(39)은 180도 이내의 각을 가지며 여전히 중앙부가 가장 오목한 상태를 유지하기 때문에, 점성을 가진 방청물질(50)이 늘어나는 정도를 최소화해주어 방청이 깨지는 것을 방지할 수 있음은 물론, 방청물질이 중앙부에서 가장 두텁게 유지되도록 할 수 있다. 절곡홈의 중앙부(절곡부에서 가장 깊은 곳)는 소성 변형이 가장 많이 일어나는 영역이므로 해당 영역의 방청 역시 더 두텁게 이루어져야 하는데, 절곡 후에도 절곡홈(39)의 중앙부가 180도 이내의 각을 가져 오목한 형태가 되면, 중앙부의 방청이 가장 두텁게 이루어진다.

또한 본 발명은 이러한 방청물질이 발광물질을 더 포함하도록 할 수 있다. 방청물질이 발광물질을 포함할 경우에는, 도 8과 같이 절곡이 이루어지지 않은 상태로 사용하더라도 절곡홈(39)을 따라 발광물질이 도포된 효과를 가지므로 어두운 환경에서도 계단의 모서리 부근을 잘 표시해줄 수 있고, 도 9와 같이 절곡한 경우에는 정확히 계단의 모서리 부근을 표시해주는 효과를 가진다. 발광물질은 밝은 환경에서 빛을 축광하고 어두운 환경이 되면 축광되었던 빛을 발광하는 물질일 수도 있고, 형광물질일 수도 있다. 즉 발광물질은 시각적으로 그 위치를 눈에 도드라지게 표시해주는 기능을 가지면 족하다.

본 발명의 이러한 구성에 의하면 절곡부위의 방청과 계단 모서리 부분의 시각적 표시가 일거에 이루어지므로, 방청이 깨지거나 모서리 부분의 표시를 위한 별도의 공정을 수행할 필요가 없다.

이하 상기 미끄럼방지 패드의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 금속 패드 상에서 미끄럼방지면을 형성하고자 하는 면적 부위에 바인더를 도포한 상태를 나타낸 도면, 도 4는 도 3의 금속 패드 상에 복수 개의 금속 볼을 올려 놓아 바인더 상에 부착한 상태를 나타낸 도면, 도 5는 도 4의 바인더를 금속 패드를 가열하여 바인더가 기화하면서 바인더에 부착되어 있던 금속 볼들이 더 가까이 밀착되어 가는 상태를 나타낸 도면, 도 6은 도 5의 금속 볼들을 금속 패드면 및 미끄럼방지면의 중앙부로 가압하며 순간적으로 전류를 통과시키는 상태를 나타낸 도면, 그리고 도 7은 서로 접촉하고 있던 금속 볼들의 표면 및 금속 패드 상면과 관통홀 내부면이 열 융착된 상태를 나타낸 도면이다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 미끄럼방지면(35)을 형성하고자 하는 면적 부위의 일부분에 관통홀(32)이 형성된 철 또는 스테인리스 금속 패드(30)를 준비하고, 상기 금속 패드(30) 상에서 미끄럼방지면(35)을 형성하고자 하는 면적 부위에 바인더(40)를 도포한다. 바인더(40)는 어느 정도 점성이 있어 도포된 위치에서 주변으로 흘러나오거나 번지지 않으며, 금속 볼(20)을 임시적으로 부착 지지하게 된다.

다음으로 바인더(40)가 도포된 금속 패드(30) 상에 금속 볼(20)들을 부어 바인더(40)가 도포된 부위에 금속 볼(20)들이 조밀하게 부착되도록 한다. 즉 도 3과 같은 금속 패드(30) 상에 금속 볼(20)들을 두텁게 쏟아 붇고 금속 볼(20)들을 상부에서 눌러주게 되면 미끄럼방지면(35) 부분에서는 일정 두께 내에서 금속 볼(20)들이 바인더(40)에 의해 점착 지지된다. 이렇게 바인더(40) 부분에 금속 볼(20)을 부착한 상태에서 나머지 금속 볼들을 제거하면, 도 4에 도시된 바와 같은 상태가 된다.

그리고 상기 바인더(40)를 제거하는 단계를 진행한다. 바인더(40)를 제거한다는 의미는 바인더(40)를 단순히 걷어낸다는 의미가 아니라, 바인더(40)에서 금속 볼의 점착에 관여하는 성분을 제외한 나머지 성분을 휘발시키거나 연소시켜 제거한다는 것이다. 가령 휘발성 바인더(40)를 사용할 경우, 시간이 지나면서 바인더(40)의 체적이 점점 줄어들면서 바인더(40)에 부착되어 있던 금속 볼(20) 들이 더욱 조밀하게 모이게 된다(도 5 참조). 또한 바인더(40)를 가열 연소하는 방식으로도 바인더(40)의 체적을 줄여가면서 바인더(40)에 부착되어 있던 금속 볼(20)들을 더욱 조밀하게 모으는 것이 가능하다. 특히 휘발 특성에 의해서든 연소에 의해서든 관계 없이 바인더(40) 부분을 가열할 때에는 그 주변의 금속 볼(20)과 금속 패드(30)의 온도도 상당히 상승하게 된다. 이는 저항 용접이 더 잘 일어나도록 해준다. 즉 금속의 온도가 오르게 되면 그만큼 저항이 증가하는 것이 일반적인 경향인데, 상술한 가열 프로세스는 바인더를 제거하여 줄뿐만 아니라 바로 뒤에 이루어질 저항 용접이 더 확실하게 이루어지도록 해주는 것이다.

다음으로 도 6에 도시된 바와 같이, 금속 볼들과 금속 패드가 그들의 접점에서 열 융착되도록 저항 용접한다. 저항 용접은 전류가 흐르면서 저항이 집중되는 부위에 고온의 열이 발생하는 원리를 이용한 것으로, 열의 발생량은 흐르는 전류량이 많고 저항이 클수록 더 많아지게 된다. 그런데 앞서 단계에서 바인더를 제거하는 과정에서 금속 볼들과 금속 패드가 어느 정도 가열되어 있을 뿐만 아니라 잔류한 바인더가 인접하는 금속 볼들 사이의 전기저항을 높여주기 때문에, 금속 볼들과 금속 패드 사이에 접점의 개소가 많더라도 저항을 충분히 확보할 수 있게 된다.

금속 볼(20) 들을 상부에서 가압하되, 금속 패드 면을 향해, 그리고 금속 볼들이 미끄럼방지면의 중심으로 모이는 방향을 향해 가압되도록 하기 위해, 도시된 바와 같이 제1극 통전 가압부재(61)는 오목부를 구비하되 그 테두리가 만곡면을 가지도록 하였다. 이처럼 제1극 통전 가압부재(61)를 통해 금속 볼의 상부에 제1전극(+)을, 그리고 제2극 통전부재(62)를 통해 상기 미끄럼방지면(35)과 대향하는 금속 패드의 저면(이는 관통홀의 하부 관통 부분을 포함한다)에 제2전극(-)을 전기적으로 연결하고 통전하면, 상대적으로 저항이 높게 되는 금속 볼(20)들과 금속 패드(30)의 접점부에서 고온의 열이 발생하여 이들이 상호 용접 내지 열 융착된다.

앞서 이미 설명한 바 있듯이, 본 발명의 미끄럼방지 패드는 미끄럼 방지면에서 실질적으로 균일한 직경과 형태의 볼들을 서로 밀착시키면서 용접하기 때문에, 하나의 볼(20)의 입자에서는 적어도 서로 다른 3개소의 위치에서 용접이 된 상태가 되고, 공극부(S)도 어느 정도 확보할 수 있게 된다(도 7 참조).

그리고 필요에 따라서는 상기 용접 작업 후 미끄럼방지면(35)을 방청 처리하는 작업을 더 진행할 수 있다.

한편 절곡홈(31)은 금속 패드(30)를 롤 등으로 길이방향으로 압출하면서 동시에 성형할 수도 있고, 금속 패드(30)를 제작한 후 별도로 성형할 수도 있으며, 금속 볼의 융착을 마친 후 성형할 수도 있다.

절곡홈(39)에 방청물질을 채우는 작업은 금속 볼의 융착을 마친 후 함으로써, 금속 볼을 저항용접하며 발생하는 열이 방청물질의 변성을 일으키는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

1: 미끄럼방지 패드
20: 금속 볼
30: 금속 패드
32: 관통홀
35: 미끄럼방지면
36: 저면
37: 상면부
38: 측면부
39: 절곡홈
40: 바인더
50: 방청물질(발광물질 포함)
61: 제1극 통전 가압부재
62: 제2극 통전부재
S: 공극부
W: 열융착부

Claims

철 또는 스테인리스 금속 패드(30); 및 상기 금속 패드(30) 상의 적어도 일부 면적에 규칙적인 배열로 마련되는 미끄럼 방지면(35);을 구비하는 미끄럼방지 패드(1)로서,
상기 미끄럼 방지면(35)은 미끄럼방지용 입자들이 바인더(40), 접착제, 또는 다른 용융 금속에 의해 금속 패드(30) 상에 부착되어 마련되고,
상기 미끄럼 방지면(35)이 마련되는 상기 금속 패드(30) 영역의 일부분에 관통홀(32)이 마련되고,
상기 미끄럼 방지면(35)은 상기 관통홀(32)에까지 채워져 상기 관통홀(32)을 통해 상기 금속 패드(30)의 저면(36)으로 노출되는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 패드.
철 또는 스테인리스 금속 패드(30); 및 상기 금속 패드(30) 상의 적어도 일부 면적에 규칙적인 배열로 마련되는 미끄럼 방지면(35);을 구비하는 미끄럼방지 패드(1)로서,
상기 미끄럼 방지면(35)이 마련되는 상기 금속 패드(30) 영역의 일부분에 관통홀(32)이 마련되고,
상기 미끄럼 방지면(35)은 상기 관통홀(32)에까지 채워져 상기 관통홀(32)을 통해 상기 금속 패드(30)의 저면(36)으로 노출되며,
상기 미끄럼 방지면(35) 부분에는 상기 금속 패드와 동일한 재질의 금속 볼(20)들이 이웃하는 금속 볼들과 금속 패드 상면에 용접 열융착부(W)가 형성되며 상호 고정되되, 각 금속 볼은 적어도 3개소 이상의 위치에서 열융착부가 형성되고,
상기 금속 볼들 사이 그리고 상기 금속 볼들과 금속 패드 사이의 공극부(S)는 밀폐되지 않은 상태가 되는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 패드.
청구항 2에 있어서,
상기 금속 볼(20)들은 0.5 mm 내지 1.2 mm 의 직경을 가지고,
상기 열 융착되는 각 금속 볼들과 금속 패드의 표면으로부터의 깊이는 0.02mm 내지 0.15mm 인 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 패드.
청구항 2에 있어서,
상기 금속 패드(30)의 길이방향을 따라 일측 상부면에 절곡홈(39)이 형성되고, 상기 절곡홈(39)에는 방청물질(50)이 채워져 있어서,
상기 절곡홈(39)을 따라 절곡홈(39)이 벌어지는 방향으로 금속 패드의 상면부(37)와 측면부(38)를 절곡한 후 상기 절곡홈(39)에 채워져 있던 물질이 벌어진 절곡홈(39) 표면을 지속적으로 도포한 상태를 유지하고,
상기 절곡홈(39)이 이루는 내각은 예각이고,
상기 절곡홈(39)에 채워지는 방청물질(50)은 적어도 금속 패드(30) 상부면의 높이 이상 채워지는 점성체이고,
상기 방청물질(50)에는 발광물질이 포함된 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 패드.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항의 미끄럼방지 패드를 제조하는 방법으로서,
철 또는 스테인리스 금속 패드(30)에 있어서 미끄럼방지면(35)이 마련될 영역 내에 관통홀(32)을 형성하는 단계;
상기 금속 패드(30) 상에서 미끄럼방지면(35)을 형성하고자 하는 면적 부위에 바인더(40)를 도포하는 단계; 및
상기 바인더(40)가 도포된 상기 금속 패드(30) 상에 미끄럼방지용 입자를 부착하고 고정시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 패드 제조 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 바인더(40)가 도포된 상기 금속 패드(30) 상에 미끄럼방지용 입자를 부착하고 고정시키는 단계;는,
상기 금속 패드와 동일한 재질의 금속 볼(20)들을 부어 바인더(40)가 도포된 부위에 금속 볼(20)들이 조밀하게 부착되도록 하는 단계;
상기 바인더(40)를 가열함으로써 휘발 또는 연소시켜 제거하면서 상기 바인더(40)에 부착되어 있던 금속 볼(20) 들을 더욱 조밀하게 모으는 단계; 및
상기 금속 볼(20)들과 금속 패드가 그들의 접점에서 열 융착되도록 저항 용접하되 상기 금속 볼(20) 들을 상부에서 가압하며 금속 볼의 상부에 제1전극을, 상기 미끄럼방지면(35)과 대향하는 금속 패드의 저면에 제2전극을 전기적으로 연결하고 통전하여 이웃하는 금속 볼(20)들과 금속 패드면을 용접으로 열융착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 패드 제조 방법.
청구항 5에 있어서,
철 또는 스테인리스 금속 패드(30)의 길이방향을 따라 일측 상부면에 절곡홈(39)을 형성하는 단계; 및
적어도 상기 절곡홈(39)을 방청 처리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 패드 제조 방법.