KR101800154B1 - 방열 특성이 좋은 차량 광택용 폴리싱 패드 조립체 - Google Patents

방열 특성이 좋은 차량 광택용 폴리싱 패드 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일측면에 따르 백 패드와, 상기 백 패드에 분리가능하게 결합되는 폴리싱 패드를 포함하는 폴리싱 패드 도립체가 제공되며, 이 폴리싱 패드 조립체는, 상기 백 패드는, 나사부를 중앙에 구비한 헤드 디스크와, 상기 헤드 디스크의 하부면에 결합된 완충부와, 상기 완충부의 하부면에 결합된 제1 밸크로 시트를 포함하고, 기 폴리싱 패드는 상부 지지 시트와, 상기 상부 지지 시트에 대응되는 하부 지지 시트와, 상기 상부 지지 시트의 상부면에 부착된 제2 밸크로 시트와, 상기 하부 지지 시트의 하부면에 부착된 폴리싱 부재와, 상기 상부 지지 시트와 상기 하부 지지 시트 사이에 형성된 방열 공기층부를 포함하고, 상기 제2 밸크로 시트는 상기 제1 밸크로 시트와 분리가능하게 부착되어, 상기 폴리싱 패드가 상기 백 패드에 분리가능하게 결합되는 것을 허용하고, 상기 방열 공기층부는, 공기 통로가 외주연 전체에 걸쳐 외측 방향으로 개방되어 있도록, 충분한 체적의 공기 통로를 확보하면서도 상기 상부 지지 시트와 상기 하부 지지 시트 사이를 일정 가압력에 대항하여 이격시키도록, 상단이 상기 상부 지지 시트에 고정되고 하단이 상기 하부 지지 시트에 고정된 다수의 탄성사들에 의해 형성된다.

Description

방열 특성이 좋은 차량 광택용 폴리싱 패드 조립체{Polishing pad assembly for vehicle polish with good heat dissipation properties}
본 발명은 차량 광택용 폴리싱 패드 조립체에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 방열 특성이 좋은 차량 광택용 폴리싱 패드 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 차량은 다양한 외부 환경에 노출된다. 이러한 외부 환경에 대한 노출은 차량의 표면에 도포된 페인트의 손상과 그에 따른 차량 도장면의 손상을 유발한다. 차량 도장면을 손상시키는 외부 요인으로는 화학적 부식을 유발하는 산성 물질, 도료 표면 손상을 야기하는 강력한 자외선, 흙, 먼지, 각종 분진 또는 황사 등 다양하다. 도장 표면 손상에 대하여, 표면 광택 작업인 폴리싱 작업이 수행된다. 폴리싱 작업에는 모터의 회전력을 이용하는 폴리싱 머신이 이용된다. 광택재를 폴리싱 패드의 폴리싱 표면에 도포한 후 그 폴리싱 패드를 회전시켜 광택재가 차량의 도장 표면을 폴리싱하게 하여 광택을 낸다. 단순 오염 물질을 제거하는 광택 작업은 폴리싱 패드를 500rpm ~ 1,600rpm으로 회전시켜 수행하고, PDI 작업장에서는 일반 오염물을 제거하기 위해 8,000rpm ~ 13,000rpm의 고속 회전에 의해 표면 광택 작업을 수행한다. 고속으로 회전하는 폴리싱 패드와 도장 표면 사이의 마찰에 의해 과다한 열이 발생한다. 이 열에 의해 녹은 페인트가 경화되면 도장 표면이 손상된다. 종래 폴리싱 패드 조립체는 백 패드와 폴리싱 패드를 포함하고, 폴리싱 패드는 양모로 형성된 원형의 폴리싱 부재와 그 폴리싱 부재를 지지하는 판상 지지 부재로 구성되며, 이 판상 지지 부재는 방열 성능이 나쁜 스폰지 등의 재료로 구성되어 있어서, 과다 열 발생으로 인한 도장 표면 손상을 가중시켰다.
1. 일본 공개특허공보 특개2001-293664호 2. 공개특허공보 제10-2011-0038940호
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 원형의 상부 지지 시트와 하부 원형의 하부 지지 시트 사이에 고정된 다수의 탄성사들에 의해 방열 성능을 높임과 동시에 체적 가변성이 확보된 방열 공기층이 형성되어, 방열 성능이 크게 향상된 폴리싱 패드를 포함한 폴리싱 패드 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따라, 백 패드와, 상기 백 패드에 분리가능하게 결합되는 폴리싱 패드를 포함하는 폴리싱 패드 도립체가 제공되며, 이 폴리싱 패드 조립체는, 상기 백 패드는, 나사부를 중앙에 구비한 헤드 디스크와, 상기 헤드 디스크의 하부면에 결합된 완충부와, 상기 완충부의 하부면에 결합된 제1 밸크로 시트를 포함하고, 기 폴리싱 패드는 상부 지지 시트와, 상기 상부 지지 시트에 대응되는 하부 지지 시트와, 상기 상부 지지 시트의 상부면에 부착된 제2 밸크로 시트와, 상기 하부 지지 시트의 하부면에 부착된 폴리싱 부재와, 상기 상부 지지 시트와 상기 하부 지지 시트 사이에 형성된 방열 공기층부를 포함하고, 상기 제2 밸크로 시트는 상기 제1 밸크로 시트와 분리가능하게 부착되어, 상기 폴리싱 패드가 상기 백 패드에 분리가능하게 결합되는 것을 허용하고, 상기 방열 공기층부는, 공기 통로가 외주연 전체에 걸쳐 외측 방향으로 개방되어 있도록, 충분한 체적의 공기 통로를 확보하면서도 상기 상부 지지 시트와 상기 하부 지지 시트 사이를 일정 가압력에 대항하여 이격시키도록, 상단이 상기 상부 지지 시트에 고정되고 하단이 상기 하부 지지 시트에 고정된 다수의 탄성사들에 의해 형성된다.
일 실시예에 따라, 상기 방열 공기층부는 상기 탄성사의 하단을 지지한 채 상기 하부 지지 시트에 부착되는 하부 기지와, 상기 탄성사들의 상단을 지지한 채 상기 상부 지지 시트에 부착되는 상부 기지를 포함하며, 상기 하부 기지와 상기 상부 기지 각각은 접착제에 대하여 접착성이 좋은 섬유가 그물망 형태를 갖도록 제작되어 이루어진다.
일 실시예에 따라, 상기 폴리싱 패드는 중앙을 관통하는 중앙 공기 구멍을 포함하며, 상기 중앙 공기 구멍은 상기 폴리싱 부재로부터 상기 하부 지지 시트, 상기 방열 공기층부 및 상기 상부 지지 시트를 거쳐 상기 제2 밸크로 시트의 상면까지 이어져서, 상기 제1 밸크로 시트에 의해 덮이며, 상기 제1 밸크로 시트와 상기 제2 밸크로 시트는 후크들과 고리들은 상기 중앙 공기 구멍을 통해 유입된 공기가 반지름 방향 외측으로 흐르도록 허용하는 갭을 형성한다.
일 실시예에 따라, 상기 방열 공기층부는 하나의 원형 방열 공기층부이고, 상기 하부 지시 시트는 상기 폴리싱 부재와 상기 방열 공기층부 사이에서 경계를 이루도록, 양면이 상기 폴리싱 부재와 상기 방열 공기층부와 각각 접하여 배치되며, 상기 하부 지지 시트에는 상기 폴리싱 부재의 표면과 직접 접해 있도록 형성되어 상기 폴리싱 부재를 외부의 차가운 공기로 냉각시키는 한편 폴리싱 부재로부터 뜨거운 공기를 상기 방열 공기층부로 내보는 복수개의 냉각홀들이 형성된다.
일 실시예에 따라, 상기 방열 공기층부는 복수개의 날개형 방열 공기층부들이 모여 형성되며, 이웃하는 날개형 공기층부 사이에는 중앙 원형 구멍으로부터 외주연까지 호 형태 또는 활 형태로 형성된 날개형 공기 통기 통로가 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 원형의 상부 지지 시트와 하부 원형의 하부 지지 시트 사이에 고정된 다수의 탄성사들에 의해 방열 성능을 높임과 동시에 체적 가변성이 확보된 방열 공기층이 형성되어, 방열 성능이 크게 향상된 폴리싱 패드를 포함한 폴리싱 패드 조립체가 구현된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리싱 패드 조립체를 도시한 정면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리싱 패드 조립체를 도시한 분해도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리싱 패드 조립체의 폴리싱 패드를 도시한 분해사시도이고,
도 4a는 폴리싱 패드 조립체를 조립 상태로 보인 사진이고,
도 4b는 폴리싱 패드 조립체의 폴리싱 패드와 백 패드를 분해하여 보인 사진이고,
도 4c는 폴리싱 패드에 형성된 방열 공기층부의 상부 기지와 하부 기지의 패턴을 보이기 위해 상단과 하단이 상부 기지와 하부 기지 각각에 고정된 탄성사들을 절단하여 보인 사진이며,
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리싱 패드 조립체를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리싱 패드 조립체를 도시한 분해도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리싱 패드 조립체의 폴리싱 패드를 도시한 분해사시도이고, 도 4a는 폴리싱 패드 조립체를 조립 상태로 보인 사진이고, 도 4b는 폴리싱 패드 조립체의 폴리싱 패드와 백 패드를 분해하여 보인 사진이고, 도 4c는 폴리싱 패드에 형성된 방열 공기층부의 상부 기지와 하부 기지의 패턴을 보이기 위해 상단과 하단이 상부 기지와 하부 기지 각각에 고정된 탄성사들을 절단하여 보인 사진이다.
도 1 내지 도 3과 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리싱 패드 조립체는 폴리싱 머신, 또는 표면 광택기의 회전축에 나사 결합되는 백 패드(10)와, 밸크로 시트들에 의해 상기 백 패드(10)에 분리가능하게 결합되는 폴리싱 패드(20)를 포함한다.
상기 백 패드(10)는 폴리싱 머신, 또는 표면 광택기의 회전축에 나사 결합될 수 있도록 나사부(122)를 중앙에 구비한 헤드 디스크(12)와, 상기 헤드 디스크(12)의 하부면에 결합된 스폰지 재질의 완충부(14)와, 상기 완충부(14)의 저면에 결합된 원형의 제1 밸크로 시트(16)를 포함한다. 상기 헤드 디스크(12)는 충분한 강성을 갖는 원형 플라스틱 디스크로 형성되어 있으며, 디스크 중앙에 설치된 금속 나사부(122)가 상측으로 돌출 연장되어 있다. 또한, 상기 완충부(14)는 상기 백 패드(10)가 폴리싱 패드(20)에 대하여 넓게 그리고 균일하게 가압력을 전달할 수 있도록 아래로 향해 점진적으로 확장된 경사 측면을 포함한다. 이 경사 측면에 의해, 상기 완충부(14)의 원형 하부면 직경이 상기 완충부(14)의 원형 상부면 직경보다 크게 된다.
또한, 상기 폴리싱 패드(20)는 원형의 상부 지지 시트(22)와, 그에 대응되는 원형의 하부 지지 시트(24)와, 상기 상부 지지 시트(22)의 상부면에 부착된 제2 밸크로 시트(21)와, 상기 하부 지지 시트(24)의 하부면에 부착된 폴리싱 부재(25)와, 상기 상부 지지 시트(22)와 상기 하부 지지 시트(24) 사이에 형성된 방열 공기층부(23)를 포함한다.
상기 상부 지지 시트(22)와 상기 하부 지지 시트(24)는 동일한 직경을 갖는다. 상기 제2 밸크로 시트(21)는 접착제에 의해 상기 상부 지지 시트(22)에 부착될 수 있으며, 상기 제1 밸크로 시트(16)와 분리가능하게 부착되어, 상기 폴리싱 패드(20)가 상기 백 패드(10)에 분리가능하게 결합되는 것을 가능하게 한다. 상기 폴리싱 부재(25)는, 양모로 형성된 채, 상기 하부 지시 시트(24)의 하부면에 부착되며, 상기 하부 지지 시트(24) 보다 큰 직경을 갖는다. 폴리싱 패드 조립체가 차량 표면 광택기에 결합되어 폴리싱 패드(20)가 수천 RPM 이상으로 회전하면, 폴리싱 패드(20)의 폴리싱 부재(25)와 차량 도장면 사이에 과도한 열이 발생하여 차량 도장면을 손상시킬 수 있는데, 본 발명은 상기 방열 공기층부(23)에 의해 열을 빠르게 방출하여, 차량 도장면의 열에 의한 손상을 억제할 수 있다.
상기 상부 지지 시트(22)와 상기 하부 지지 시트(24) 사이에 충분한 방열 공기층부(23)를 형성하기 위해서는 다음과 같은 여러 가지 조건들이 충족되어야 함을 본 발명자는 알게 되었다.
첫째, 방열 공기층부(23)의 공기 통로가 외주연 전체에 걸쳐 외측 방향(즉, 반지름 방향)으로 개방되어 있어야 한다.
둘째, 방열 공기층부(23) 형성을 위해 상기 상부 지지 시트(22)와 상기 하부 지지 시트(24) 사이에 개재된 재료들 각각의 굵기(thickness)를 최소화하여 최대한 큰 체적의 공기 통로를 형성하여야 한다.
셋째, 상기 방열 공기층부(23)을 형성하기 위한 재료들이 상기 상부 지지 시트(22)와 상기 하부 지지 시트(24) 사이 전 영역에 걸쳐 균일하게 분포되어 있어야 한다.
넷째, 상기 방열 공기층부(23)을 형성하기 위한 재료들이 충분한 체적의 공기 통로를 확보하면서도 상기 상부 지지 시트(22)와 상기 하부 지지 시트(24) 사이를 일정 가압력에 대항하여 이격시켜야 한다.
추가로, 도장 표면에 대한 폴리싱 패드의 압축성을 확보하도록, 방열 공기층부(23)는 체적 가변성이 확보되어야 한다.
이러한 조건들을 만족시키기 위해, 상기 방열 공기층부(23)는 원형의 상부지지 시트(23)와 원형의 하부 기지(24) 사이에 고정된 다수의 탄성사(232)들에 의해 형성된다. 상기 탄성사(232)들은 상기 방열 공기층부(23)의 전 영역에 거의 균일하게 배열된다. 특히, 상기 탄성사(232)들은, 하단이 상기 하부 지지 시트(24)에 고정되고, 상단이 상부 지지 시트(22) 사이에 고정된 채로 세워져 있다. 또한, 상기 탄성사(232)들은 상기 상부 지지 시트(22)와 상기 하부 지지 시트(24) 사이를 좁히는 가압력에 대하는 탄성 복원력을 갖는다. 이웃하는 탄성사(232)들 사이에는 공기 통로들이 형성된다. 탄성사(232)로는 나일론, PE 또는 폴리우렌탄 등의 합성수지 계열의 모노 탄성사가 이용된다.
또한, 상기 탄성사(232)들의 하단과 상단을 하부 지지 시트(22)와 상부 지지 시트(24)에 고정하기 어려우므로, 탄성사(232)들이 하단을 지지한 채 상기 하부 지지 시트(24)에 부착되는 하부 기지(234)와, 탄성사(232)들의 상단을 지지한 채 상기 상부 지지 시트(22)에 부착되는 상부 기지(231)가 추가로 제공된다. 상기 하부 기지(234)와 상기 상부 기지(231) 각각은 접착제에 대하여 접착성이 좋은 섬유가 그물망 형태를 갖도록 제작된 것으로서, 상기 탄성사(232)들의 하단 및 상단을 지지한 채로 접착제에 의해 상기 하부 기지(234)와 상기 상부 기지(231)에 부착되어 상기 탄성사(232)들의 하단 및 상단을 상기 하부 기지(234)와 상기 상부 기지(231)에 고정시킨다.
또한, 상기 폴리싱 패드(20)는 중앙을 관통하는 중앙 공기 구멍(27)을 포함하며, 이 중앙 공기 구멍(27)은 상기 폴리싱 부재(25)로부터 상기 하부 지지 시트(24), 상기 방열 공기층부(23) 및 상기 상부 지지 시트(22)를 거쳐 상기 제2 밸크로 시트(21)의 상면까지 이어져 있다. 상기 중앙 공기 구멍(27)은 상기 백 패드(10)의 제1 벨크로 시트(16)에 의해 막히는데 상기 제1 밸크로 시트(16)와 상기 제2 밸크로 시트(21)는 돌출된 다수의 후크와 그와 걸음되는 다수의 고리로 이루어져 있어 반지름 방향 외측으로 공기 통로를 형성하는 갭을 형성할 수 있으며, 따라서, 상기 중앙 공기 구멍(27)을 통해 흐른 열은 상기 제1 밸크로 시트(16)와 상기 제2 밸크로 시트(21) 사이의 갭을 통해 외측으로 빠져 나간다.
특히, 상기 하부 지지 시트(24)는 양면이 각각 양모로 형성되어 다공성을 갖는 폴리싱 부재(25)와 상기 방열 공기층부(23)과 접하여 이들 사이에서 경계를 이루도록 배치되어 있으며, 상기 폴리싱 부재(25)와 직접 통해 있는 복수개의 냉각홀(242)들을 포함한다. 상기 하부 지지 시트(24)에 형성된 여러 홀들 중 전술한 전술한 중앙 구멍(27)의 일부를 구성하는 중앙 홀(244)달리, 상기 복수개의 냉각홀(242)들은 상기 폴리싱 부재(25)와 직접 접하여 상기 폴리싱 부재(25)를 외부의 차가운 공기로 냉각시키는 역할과 마찰열에 의해 뜨거워진 공기를 방열 공기층(25)로 내보내는 역할을 하여, 보다 더 효과적인 냉각 및 방열 기능을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴리싱 패드를 상부 지지 시트와 제2 벨크로 시트를 제거한 상태로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 앞선 실시예와 마찬가지로, 상기 폴리싱 패드(20)는 원형의 상부 지지 시트(미도시됨)와, 상기 상부 지지 시트의 상부면에 부착된 제2 밸크로 시트(미도시됨)와, 상기 상부 지지 시트와 대응되게 제공된 원형의 하부 지지 시트(24)와 상기 하부 지지 시트의 하부면에 부착된 폴리싱 부재(25)와, 상기 상부 지지 시트와 상기 하부 지지 시트(24) 사이에 형성된 방열 공기층부(23)를 포함한다.
앞선 실시예의 방열 공기층부(23)가 하나의 원형 하부 기지(234)와 하나의 원형 상부 기지(231) 사이에 원형 패턴을 갖도록 형성된 탄성사(232)들에 의해 구현되지만, 본 실시예에서는, 복수개의 날개형 방열 공기층부(23a, 23b, 23c, 23d)가 모여 하나의 원형 공기층부를 형성하며, 이웃하는 날개형 공기층부(23a, 23b, 23c, 23d) 사이에는 중앙 원형 구멍(27)으로부터 외주연까지 호 형태 또는 활 형태로 형성된 날개형 공기 통로(23e)가 형성된다. 폴리싱 패드(20)의 회전시, 원심력에 의해, 많은 열을 포함하는 공기가 날개형 공기 통로(23e)를 통해 바깥쪽으로 방출되면서 방열 효과를 더욱더 높일 수 있다.
10.............................백 패드
20.............................폴리싱 패드
16.............................제1 밸크로 시트
21.............................제2 밸크로 시트
22.............................상부 지지 시트
23.............................방열 공기층부
24.............................하부 지지 시트
232............................탄성사

Claims (5)

  1. 백 패드와, 상기 백 패드에 분리가능하게 결합되는 폴리싱 패드를 포함하고,
    상기 백 패드는, 나사부를 중앙에 구비한 헤드 디스크와, 상기 헤드 디스크의 하부면에 결합된 완충부와, 상기 완충부의 하부면에 결합된 제1 밸크로 시트를 포함하고,
    상기 폴리싱 패드는 상부 지지 시트와, 상기 상부 지지 시트에 대응되는 하부 지지 시트와, 상기 상부 지지 시트의 상부면에 부착된 제2 밸크로 시트와, 상기 하부 지지 시트의 하부면에 부착된 폴리싱 부재와, 상기 상부 지지 시트와 상기 하부 지지 시트 사이에 형성된 방열 공기층부를 포함하고,
    상기 제2 밸크로 시트는 상기 제1 밸크로 시트와 분리가능하게 부착되어, 상기 폴리싱 패드가 상기 백 패드에 분리가능하게 결합되는 것을 허용하고,
    상기 방열 공기층부는, 공기 통로가 외주연 전체에 걸쳐 외측 방향으로 개방되어 있도록, 충분한 체적의 공기 통로를 확보하면서도 상기 상부 지지 시트와 상기 하부 지지 시트 사이를 일정 가압력에 대항하여 이격시키도록, 상단이 상기 상부 지지 시트에 고정되고 하단이 상기 하부 지지 시트에 고정된 다수의 탄성사들에 의해 형성되며,
    상기 방열 공기층부는 상기 탄성사의 하단을 지지한 채 상기 하부 지지 시트에 부착되는 하부 기지와, 상기 탄성사들의 상단을 지지한 채 상기 상부 지지 시트에 부착되는 상부 기지를 포함하며, 상기 하부 기지와 상기 상부 기지 각각은 접착제에 대하여 접착성이 좋은 섬유가 그물망 형태를 갖도록 제작되어 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 광택용 폴리싱 패드 조립체.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리싱 패드는 중앙을 관통하는 중앙 공기 구멍을 포함하며, 상기 중앙 공기 구멍은 상기 폴리싱 부재로부터 상기 하부 지지 시트, 상기 방열 공기층부 및 상기 상부 지지 시트를 거쳐 상기 제2 밸크로 시트의 상면까지 이어져서, 상기 제1 밸크로 시트에 의해 덮이며, 상기 제1 밸크로 시트와 상기 제2 밸크로 시트의 후크들과 고리들은 상기 중앙 공기 구멍을 통해 유입된 공기가 반지름 방향 외측으로 흐르도록 허용하는 갭을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량 광택용 폴리싱 패드 조립체.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 방열 공기층부는 하나의 원형 방열 공기층부이고, 상기 하부 지지 시트는 상기 폴리싱 부재와 상기 방열 공기층부 사이에서 경계를 이루도록, 양면이 상기 폴리싱 부재와 상기 방열 공기층부와 각각 접하여 배치되며, 상기 하부 지지 시트에는 상기 폴리싱 부재의 표면과 직접 접해 있도록 형성되어 상기 폴리싱 부재를 외부의 차가운 공기로 냉각시키는 한편 폴리싱 부재로부터 뜨거운 공기를 상기 방열 공기층부로 내보는 복수개의 냉각홀들이 형성된 것을 특징으로 하는 차량 광택용 폴리싱 패드 조립체.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 방열 공기층부는 복수개의 날개형 방열 공기층부들이 모여 형성되며, 이웃하는 날개형 공기층부 사이에는 중앙 원형 구멍으로부터 외주연까지 호 형태 또는 활 형태로 형성된 날개형 공기 통기 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 차량 광택용 폴리싱 패드 조립체.
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