KR101984056B1 - A brake pad spring and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 브레이크 패드 스프링 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브레이크 제동 장치에 설치된 패드와 캘리퍼 사이에 위치하여 브레이크 작동 시 패드의 슬라이딩을 돕고 캘리퍼 표면이 마찰될 때 발생되는 소음 및 진동을 감소시키는 브레이크 패드 스프링 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a brake pad spring and a method of manufacturing the brake pad spring. More particularly, the present invention relates to a brake pad spring and a method of manufacturing the brake pad spring. And a method of manufacturing the same.
일반적으로, 브레이크(brake)는 차량의 제동을 위하여 각각의 차륜에 설치되어 제동력을 발생시키고 주행 중의 차량을 감속하거나 정지 및 정지 상태를 유지하기 위한 장치이다. 일반적으로 적용되는 브레이크에는 드럼 브레이크와 디스크 브레이크가 있다.Generally, a brake is a device installed on each wheel for braking a vehicle to generate a braking force and to decelerate the vehicle while it is running, or to stop and stop the vehicle. Commonly applied brakes include drum brakes and disc brakes.
이 중 디스크 브레이크는 차량 축처럼 샤프트의 회전을 지연시키는 마찰력을 만들기 위해 디스크에 한 쌍의 브레이크 패드를 끼어 넣는 제동장치를 사용하는 브레이크의 일종으로, 회전 속도를 줄이거나 유지시키기 위해 사용한다.Among them, disc brakes are brakes that use a braking device that inserts a pair of brake pads into the disc to create a frictional force that slows the rotation of the shaft, such as the vehicle axis, and is used to reduce or maintain the rotational speed.
이때, 디스크 브레이크의 캘리퍼는 유압 변환하는 마스터 실린더에서 발생되는 유압을 전달 받아 패드와 디스크 사이에서 발생하는 마찰력을 이용하여 제동하는 장치이다. 이때, 캘리퍼 내부에는 패드가 슬라이딩 하도록 안내하는 패드 스프링이 구비된다. At this time, the caliper of the disc brake is a device that receives the hydraulic pressure generated in the master cylinder to be hydraulically converted and brakes by using the frictional force generated between the pad and the disc. At this time, a pad spring for guiding the pad to slide is provided in the caliper.
그러나 종래의 패드 스프링은, 예를 들어 패드에 가해지는 진동이 상기 캘리퍼 쪽으로 전달되어 소음 및 마찰 등을 발생되는 문제점이 있다. 또한, 패드 스프링의 표면 소재가 스크래치에 약하여 벗겨지거나 파손되면서 이에 따른 유지보수 비용이 증가하는 문제점이 발생한다. However, in the conventional pad spring, for example, the vibration applied to the pad is transmitted to the caliper, thereby generating noise and friction. Also, since the surface material of the pad spring is weakly scratched or peeled or broken, the maintenance cost is increased.
이에, 본 발명은 패드 스프링에 고체윤활코팅층을 형성하여 적어도 윤활성을 가지는 브레이크 패드 스프링 및 그 제조방법을 제공하는 데에 목적이 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a brake pad spring having at least lubricating properties by forming a solid lubricating coating layer on the pad spring and a method of manufacturing the brake pad spring.
구체적으로, 본 발명은 패드에 접촉되는 한면 또는 양면에 고체윤활코팅층 또는 탄성코팅층을 형성함으로써, 고체윤활코팅층에 의해 윤활성을 갖도록 하고, 탄성코팅층에 의해 진동 및 소음을 감쇄시키는 브레이크 패드 스프링 및 그 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.More particularly, the present invention relates to a brake pad spring for lubricating a solid lubricating coating layer by forming a solid lubricating coating layer or an elastic coating layer on one surface or both surfaces contacting the pad, and a brake pad spring for attenuating vibration and noise by an elastic coating layer, The purpose of the method is to provide.
또한, 본 발명은 패드 스프링 제조과정에서 코팅층을 형성할 때 건조 및 경화단계의 온도를 기존공정 보다 낮춤으로서 공정상의 에너지절감 및 원가율을 절감할 수 있는 패드 스프링의 제조방법을 제공하는 데에 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a pad spring capable of reducing energy consumption and cost ratio in a process by lowering the temperature of a drying and curing step in forming a coating layer in a pad spring manufacturing process, have.
본 발명은 브레이크 제동 장치에 설치된 패드와 캘리퍼 사이에 위치하여 브레이크 작동시 패드의 슬라이딩을 돕고 캘리퍼 표면이 마찰되는 것을 방지하는 브레이크 패드 스프링에 있어서, 상기 패드와 상기 캘리퍼 사이에 밀착되는 밀착부; 상기 밀착부의 양 측에 형성되고 상기 패드와 상기 캘리퍼 사이에 설치되는 적어도 한 쌍의 결합부; 상기 결합부에 형성되고 상기 패드를 안내하는 적어도 한 쌍의 가이드부; 상기 가이드부에 형성되고 상기 패드를 지지하는 지지부; 및 상기 밀착부, 결합부, 가이드부 및 지지부 중에서 선택된 하나 이상의 표면에 형성된 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 고체윤활코팅층 및 탄성코팅층 중에서 선택된 하나 이상인 브레이크 패드 스프링을 제공한다. The present invention relates to a brake pad spring which is positioned between a pad provided on a brake braking device and a caliper to assist sliding of the pad when the brake is operated and to prevent rubbing of the caliper surface, At least a pair of engagement portions formed on both sides of the tight contact portion and provided between the pad and the caliper; At least one pair of guide portions formed in the coupling portion and guiding the pads; A support portion formed on the guide portion and supporting the pad; And a coating layer formed on at least one surface selected from the contact portion, the engagement portion, the guide portion, and the support portion, wherein the coating layer is at least one selected from a solid lubricant coating layer and an elastic coating layer.
상기 코팅층은 고체윤활코팅층 및 탄성코팅층을 포함하되, 상기 고체윤활코팅층은 패드와 접하는 면에 형성되고, 상기 탄성코팅층은 캘리퍼와 접하는 면에 형성될 수 있다.The coating layer includes a solid lubricating coating layer and an elastic coating layer, the solid lubricating coating layer being formed on a surface in contact with the pad, and the elastic coating layer being formed on a surface in contact with the caliper.
이때, 상기 코팅층은 탄성코팅층을 포함하되, 상기 탄성코팅층은 패드와 접하는 면 및 상기 캘리퍼와 접하는 면 모두에 형성될 수 있다.At this time, the coating layer includes an elastic coating layer, and the elastic coating layer may be formed on both the surface in contact with the pad and the surface in contact with the caliper.
또한, 상기 코팅층은 고체윤활코팅층을 포함하되, 상기 고체윤활코팅층은 패드와 접하는 면 및 상기 캘리퍼와 접하는 면 모두에 형성될 수 있다.In addition, the coating layer includes a solid lubricating coating layer, wherein the solid lubricating coating layer may be formed on both the surface contacting the pad and the surface contacting the caliper.
특히 상기 탄성코팅층은 클로로프렌의 중합체 고무를 포함할 수 있다.In particular, the elastic coating layer may comprise a polymer rubber of chloroprene.
이때 상기 클로로프렌의 중합체 고무는 5 ~ 60중량%로 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.The polymer rubber of the chloroprene may be contained in an amount of 5 to 60% by weight.
또한, 본 발명은 상기 고체윤활코팅층은 폴리테트라플루오르에틸렌을 더 포함할 수 있다. 아울러 상기 고체윤활코팅층은 코팅경도가 9H 이상을 특징으로 하는 브레이크 패드 스프링을 제공할 수 있다. Further, in the present invention, the solid lubricating coating layer may further comprise polytetrafluoroethylene. In addition, the solid lubricating coating layer can provide a brake pad spring having a coating hardness of 9H or more.
이에 더하여 본 발명은 브레이크 제동 장치에 설치된 패드와 캘리퍼 사이에 위치하여 브레이크 작동 시 패드의 슬라이딩을 돕고 캘리퍼 표면이 마찰되는 것을 방지하는 브레이크 패드 스프링의 제조방법에 있어서, In addition, the present invention provides a method of manufacturing a brake pad spring that is positioned between a pad provided on a brake braking device and a caliper to assist sliding of a pad when a brake is operated and prevent a caliper surface from being rubbed,
브레이크 패드 스프링의 모재를 준비하는 제1공정; 및 상기 모재의 일면 또는 양면에 코팅층을 형성하는 제2공정을 포함하고, 상기 제2공정은 고체윤활코팅층을 형성하는 단계 및 탄성코팅층을 형성하는 단계 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 브레이크 패드 스프링의 제조방법을 제공한다. A first step of preparing a base material of a brake pad spring; And a second step of forming a coating layer on one side or both sides of the base material, wherein the second step includes a step of forming a solid lubricating coating layer and a step of forming an elastic coating layer, ≪ / RTI >
이에 더 상세하게 본 발명은 상기 고체윤활코팅층을 형성하는 단계는 상기 모재에 고체윤활코팅액을 코팅하는 코팅 단계(a2)와, 상기 고체윤활코팅액을 건조하는 건조 단계(b2)를 포함하되, 상기 고체윤활코팅액은 폴리테트라플루오르에틸렌을 포함하고, 상기 건조 단계(b2)에서는 190 ~ 250℃에서 건조하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 스프링의 제조방법을 제공할 수 있다.More specifically, the step of forming the solid lubricating coating layer includes a coating step (a2) of coating the base material with a solid lubricating coating liquid, and a drying step (b2) of drying the solid lubricating coating liquid, Wherein the lubricating coating liquid contains polytetrafluoroethylene and the drying is performed at 190 to 250 ° C in the drying step (b2).
또한, 본 발명은, 상기 탄성코팅층을 형성하는 단계는 상기 모재에 탄성코팅액을 코팅하는 코팅 단계(a1)와 상기 탄성코팅액을 건조하는 건조 단계(b1)를 포함하되 상기 탄성코팅액은 클로로프렌의 중합체 고무를 포함하고, 상기 건조 단계(b1)에서는 130 ~ 170℃에서 건조하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 스프링의 제조방법을 제공 할 수 있다.In the present invention, the step of forming the elastic coating layer may include a coating step (a1) of coating an elastic coating liquid on the base material and a drying step (b1) of drying the elastic coating liquid, wherein the elastic coating liquid is a polymer rubber of chloroprene Wherein the drying step (b1) comprises drying at 130 to 170 ° C.
본 발명에 따르면, 패드 스프링의 일면 또는 양면에 형성된 고체윤활코팅층을 포함하여 적어도 윤활성을 갖는다. 아울러 우수한 고체 윤활성 및 내구성 등을 가져 각종 스크래치의 위험요소로부터 패드 스프링의 표면을 보호할 수 있다. According to the present invention, a lubricating coating layer formed on one side or both sides of the pad spring is included, and at least lubricity is provided. In addition, it has excellent solid lubricity and durability, so that the surface of the pad spring can be protected from the risk of various scratches.
게다가 본 발명에 따르면, 탄성코팅층은 패드 스프링의 캘리퍼와 접하는 타 면 또는 양면에 형성되어 패드에 가해지는 진동이 상기 캘리퍼 쪽으로 전달되는 것을 억제하여 진동을 저감시켜 마찰저감기능 및 완충기능이 장시간 지속적으로 유지되는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, the elastic coating layer is formed on the other surface or both surfaces of the pad spring in contact with the caliper, thereby suppressing transmission of vibration applied to the pad to the caliper, thereby reducing vibration, There is an effect to be maintained.
따라서 패드 스프링의 일면 또는 양면에 고체윤활코팅층 및 탄성코팅층을 하나 이상 선택하여 형성함으로써 패드 스프링의 수명이 연장될 수 있다.Therefore, the life of the pad spring can be prolonged by forming at least one of the solid lubricating coating layer and the elastic coating layer on one surface or both surfaces of the pad spring.
아울러, 본 발명은 패드 스프링의 코팅층 제조과정 중 건조단계에서 온도를 기존공정 보다 낮춤으로서 공정상의 에너지절감 및 원가율을 절감할 수 있다. 이 뿐만 아니라 패드 스프링 표면 코팅의 경화온도를 감소시켜 생산성이 향상되는 효과가 있다.In addition, the present invention can reduce the energy consumption and the cost ratio in the process by lowering the temperature in the drying step during the coating layer manufacturing process of the pad spring. In addition, the curing temperature of the surface coating of the pad spring is reduced to improve the productivity.
도 1은 본 발명에 따른 브레이크 패드 스프링을 포함하는 캘리퍼 내부 구조를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드 스프링 및 고체윤활 코팅층을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 패드 스프링 코팅층의 단면구성도.
도 4는 본 발명의 실시예 5과 비교예 1의 하중에 따른 마찰계수를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예 5의 코팅두께 측정 결과 사진.
도 6 및 도 7은 각각 실시예 4 및 실시예 5의 마찰횟수에 따른 마찰계수를 시험하여 그 결과를 나타낸 그래프.
도 8a 및 도 8b는 비교예1 및 실시예 5의 코팅경도 5회 시험 후 결과를 나타낸 사진.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a perspective view of a caliper interior structure including a brake pad spring in accordance with the present invention;
2 is a perspective view showing a brake pad spring and a solid lubricating coating layer according to an embodiment of the present invention;
3 is a sectional structural view of a pad spring coating layer according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing friction coefficients according to the load of Example 5 and Comparative Example 1 of the present invention.
5 is a photograph of a coating thickness measurement result of Example 5 of the present invention.
Figs. 6 and 7 are graphs showing the test results of the frictional coefficient according to the number of times of friction in the fourth and fifth embodiments, respectively.
8A and 8B are photographs showing the results of the tests of Comparative Example 1 and Example 5 after five times of coating hardness test.
본 발명에서 사용되는 용어 "상에 형성", "상부(상측)에 형성", "하부(하측) 에 형성", "상에 설치", "상부(상측)에 설치" 및 "하부(하측)에 설치" 등은, 당해 구성요소들이 직접 접하여 적층 형성(설치)되는 것만을 의미하는 것은 아니고, 당해 구성요소들 간의 사이에 다른 구성요소가 더 형성(설치)되어 있는 의미를 포함한다. The terms "forming on top", "forming on top", "forming on bottom", "on top", "mounting on top" and " Does not mean that the constituent elements are directly laminated (installed), but includes the meaning that other constituent elements are formed (installed) between the constituent elements.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
본 발명은 브레이크 패드 스프링(150)(Brake pad spring) 및 그 제조방법을 제공한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시형태를 도시한 것으로, 이는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공된다. 첨부된 도면에서 각 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위해 두께는 확대하여 나타낸 것일 수 있고, 도면에 표시된 두께, 크기 및/또는 비율 등에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.The present invention provides a brake pad spring (150) and a method of manufacturing the same. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings illustrate exemplary embodiments of the invention and are provided to aid in the understanding of the invention only. In the accompanying drawings, the thickness may be enlarged to clearly show each layer and the area, and the scope of the present invention is not limited by the thickness, size, and / or ratio shown in the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 브레이크 패드 스프링(150)을 포함하는 브레이크 제동장치의 분리 사시도이다. 브레이크 제동장치는, 캘리퍼(Caliper)(1), 바디(body)(3), 패드(Pad)(5), 피스톤(Piston)(7), 심(Shim)(9) 및 패드 스프링(Pad spring)(150) 등을 포함한다. 1 is an exploded perspective view of a brake braking device including a
구체적으로, 브레이크 제동장치는 차측에 고정된 바디(3)와, 상기 바디(3)의 내측으로 축결합되어 고정되는 동시에 패드(5)가 삽입되어 슬라이딩이동을 가능케 해주는 안내홈이 형성된 캘리퍼(1)가 위치한다. 이 때, 바디(3)의 일측에 형성된 홀과 결합하고 브레이크 패달의 압력에 따라 유압을 발생시키는 피스톤(7)과, 캘리퍼(1)의 안내홈에 삽입되도록 돌출턱이 형성되는 동시에 한쪽이 피스톤(7)과 접하는 한 쌍의 마찰패드를 구비하는 한 쌍의 패드(5)와, 패드(5) 뒷면에 장착하여 패드(5)와 디스크가 마찰시 발생하는 소음을 최소화하는 부품인 심(9) 및 캘리퍼(1) 내부에 위치하고 패드(5)를 고정시키는데 사용하는 장착구인 한 쌍의 패드 스프링(150)을 포함하여 구성된다. Specifically, the brake braking apparatus includes a
브레이크 패드 스프링(150)은 브레이크 제동 장치에 설치된 패드(5)와 캘리퍼(1) 사이에 위치하여 브레이크 작동 시 패드(5)의 슬라이딩을 돕고 캘리퍼(1) 표면이 마찰되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이에, 브레이크 패드 스프링(150)은 방음과 마모 방지 기능을 위해 고체윤활코팅이 필요하다. 특히, 브레이크 패드 스프링(150)은 작동시 표면의 저마찰 특성을 가져야 한다. 패드 스프링(150)은 패드(5)와 캘리퍼(1) 사이에는 패드(5)의 슬라이딩동작을 가이드 하면서 가해지는 진동이 상기 캘리퍼(1) 쪽으로 전달되는 것을 억제하는 역할을 한다.The
도 2는 본 발명에 의한 브레이크 패드 스프링(150)을 보여주는 사시도이다. 2 is a perspective view showing a
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 브레이크 패드 스프링(150)은 모재(100)와, 상기 모재(100)의 표면에 형성된 코팅층(210)(220)을 포함한다. 이때, 상기 코팅층(210)(220)은 고체윤활코팅층(210) 및 탄성코팅층(220) 중에서 선택된 하나 이상을 포함한다. Referring to FIG. 2, a
하나의 실시형태에 따라서, 상기 고체윤활코팅층(210)은 패드(5)와 접하는 모재(100)의 일 면에 형성될 수 있다. 또한, 탄성코팅층(220)은 캘리퍼(1)와 접하는 모재(100)의 타 면에 형성될 수 있다.According to one embodiment, the solid
더 구체적으로, 상기 모재(100)는 밀착부(155), 결합부(162), 가이드부(170) 및 지지부(183)를 포함한다. 이때, 상기 고체윤활코팅층(210)은 밀착부(155), 결합부(162), 가이드부(170) 및 지지부(183) 중에서 패드(5)와 접하는 일 면에 형성되어 한 쌍의 패드(5)가 차체에 고정시키고 디스크 쪽으로 슬라이딩 가능하게 수용하는 역할을 한다. 또한, 패드 스프링(150)의 윤활성을 개선하여 내마모성, 내마찰성 및 내구성 등이 향상되도록 한다.More specifically, the
한편, 상기 탄성코팅층(220)은 밀착부(155), 결합부(162), 가이드부(170) 및 지지부(183) 중에서 캘리퍼(1)와 접하는 타 면에 형성되어 패드(5)에 가해지는 진동이 상기 캘리퍼(1) 쪽으로 전달되는 것을 억제하는 역할을 한다.The
상기 밀착부(155)는 패드(5)와 캘리퍼(1) 사이에 위치되어, 이들의 내측면 및/또는 외측면에 밀착된다. 상기 결합부(162)는 적어도 한 쌍을 갖고 밀착부(155) 의 양 측에 서로 대칭을 이루며 형성된다. 상기 결합부(162)는 패드(5)와 캘리퍼(1) 사이에 결합된다. 가이드부(170)는 적어도 한 쌍을 갖고 결합부(162)에 형성되며 패드(5)를 안내하는 역할을 한다. 상기 지지부(183)는 가이드부(170)에 형성되고 패드(5)를 지지하는 역할을 한다.The
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 패드 스프링(150) 고체윤활코팅층(210) 및 탄성코팅층(220)의 단면 구성도이다. 3 is a cross-sectional structural view of the pad
상기 고체윤활코팅층(210)은 바인더(35), 고체윤활제(55), 기타 첨가제(15) 및 용제를 더 포함하는 조성물을 코팅하여 형성할 수 있다. 상기 고체윤활코팅층(210)은, 더 상세하게는 바인더(35) 5 ~ 60중량%, 고체윤활제(55) 5 ~ 20중량%, 첨가제(15) 0.5 ~ 15중량% 및 용제 15 ~ 88중량%를 포함하는 조성물을 코팅하여 형성할 수 있다. The solid
상기 바인더(35)는 고체윤활제(55)의 결합제 역할을 한다. 이러한 바인더(35)는 폴리우레탄(PU), 폴리아미드이미드(Polyamide imide, PAI), 에폭시(Epoxy) 등을 사용할 수 있다. The
또한, 고체윤활제(55)는 금속 모재(100) 표면의 윤활 목적으로 첨가할 수 있다. 또한, 분산성이 좋고 윤활성이 크게 떨어지지 않는 구형의 입자를 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리테트라플루오르에틸렌(Poly-tetrafluoroethylene, PTFE), 그라파이트(Graphite), 이황화몰리브덴(MoS2), 그래핀(Graphene), 질화붕소(BN), WS2, PbS, Sb2O3, PbO, Polyetherether ketone(PEEK), Carbon black 등을 사용할 수 있다.Further, the
특히, 폴리테트라플루오르에틸렌(Poly-tetrafluoroethylene; 이하 PTFE라 한다)는 마찰 계수가 낮은 코팅을 형성하기 위해 더 추가될 수 있는 성분이다. 불소와 탄소의 강력한 화학적결합으로 인해 매우 안정된 화합물을 형성함으로써 거의 완벽한 비활성 및 내열성, 비점착성, 낮은 마찰계수의 특성을 가진다. 또한, 코팅의 윤활성, 이형성, 내마모성을 향상시키는 기능을 한다.Particularly, polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) is a component that can be further added to form a coating having a low coefficient of friction. By virtue of the strong chemical bonding between fluorine and carbon, they form highly stable compounds, resulting in almost complete inertness and heat resistance, non-tackiness, and low coefficient of friction. It also has the function of improving the lubricity, releasability and abrasion resistance of the coating.
이밖에 본 발명에서 첨가제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 첨가제라면 특별히 제한되지 않으며, 코팅 작업시 발생하는 기포를 제거하기 위한 소포제, 도막외관 및 표면 스크래치성에 영향을 미치는 레벨링제 및/또는 부착력을 증가시키기 위한 부착 증진제를 사용할 수 있다.In addition, the additive in the present invention is not particularly limited as long as it is an additive commonly used in the art, and it is preferable to add an antifoaming agent for removing air bubbles generated during the coating operation, a leveling agent for influencing the external appearance of the coating film and the surface scratch resistance, and / Adhesion promoting agent may be used.
한편, 바인더(35)와 고체윤활제(55)가 포함된 코팅에는 충격과 고하중이 동반되는 브레이크 패드 스프링(150)의 경우 스크래치에 의한 마모가 발생하고 윤활 수명이 짧아질 수 있다. 이와 같은 문제점을 보완하기 위해 기타 첨가제(15)로 나노세라믹입자를 더 추가 할 수 있다.On the other hand, in the case of the
이러한 나노세라믹입자는 경화 온도가 높아지면 모재(100)의 고유물성을 변화시키거나 뒤틀림이 생길 수 있는 문제를 방지하고 재료의 경도 강화 및 내마모성을 부여하는 역할을 한다. 본 발명에서의 나노세라믹입자는 TiO2, 알루미나(Alumina) 입자(예를 들면, α-Al2O3, β-Al2O3, Al2O3ㆍH2O 등), ZrO2, 탄소나노튜브(CNT) 등을 사용 할 수 있다. 또한, 나노세라믹입자는 고체윤활 코팅층(210)에 5 중량% 이하, 구체적으로 0.1 ~ 5 중량%로 함유될 수 있다. When the curing temperature is high, the nanoceramic particles prevent the problem that the inherent physical properties of the
마지막으로 용제는 엔메틸피롤리돈 (N-Methyl-pyrrolidone, C5H3NO, NMP), 메틸에틸케톤 (Methyl Ethyl ketone, CH3COC2H5, MEK)), 디메틸아세트아미드(Di Methyl Acetamide, C4H9NO, DMAC), 초산에틸(Ethyl Acetate, CH3COOC2H5, EA) 등을 선택하여 사용 할 수 있다. Finally, the solvent is N-methyl pyrrolidone, C 5 H 3 NO, NMP, methyl ethyl ketone, CH 3 COC 2 H 5 , MEK), dimethylacetamide Acetamide, C 4 H 9 NO, DMAC), Ethyl Acetate (CH 3 COOC 2 H 5 , EA).
아울러, 위에서 언급한 바인더(35), 고체윤활제(55) 및 기타 첨가제(15)의 종류는 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 함량은 특별히 제한되지 않는다.In addition, the kind of the
바람직한 실시형태에 따라서, 상기 고체윤활코팅층(210)은, 바인더 10 ~ 35중량부, 고체윤활제 10 ~ 20중량부 및 첨가제 0.5 ~ 5중량부를 포함할 수 있다. 즉, 상기 고체윤활코팅층(210)은 건조 중량기준으로 바인더 : 고체윤활제 : 첨가제 = 10 ~ 35 : 10 ~ 20 : 0.5 ~ 5의 중량부의 조성을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 고체윤활코팅층(210)은 바인더 10 ~ 35중량%, 고체윤활제 10 ~ 20중량%, 첨가제 0.5 ~ 5중량% 및 잔량의 용제를 포함하는 조성물이 코팅되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 잔량의 용제는, 예를 들어 20 ~ 70중량% 또는 30 ~ 50중량%의 범위 내에서 사용될 수 있다. 상기 고체윤활코팅층(210)이 위와 같은 성분 및 함량으로 포함하는 경우, 가장 우수한 효과를 가져올 수 있으며, 이와 같은 효과는 후술하는 [표 1]과 [표 2]에서 뒷받침될 수 있다. According to a preferred embodiment, the solid
한편, 상기 탄성코팅층(220)은 고무류 중 선택하여 사용 할 수 있다. 더 구체적으로는 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(Ncrylo Vitrile Butadine Rubber; 이하 N.B.R라 한다), 에틸렌프로필렌 고무(Ethylene Proplene Diene Monomer rubber; 이하 E.P.D.M. rubber이라 한다), 천연고무(Natural Rubber; 이하 N.R이라 한다), 스티렌부타디엔 고무(Stylene Butadiene Rubber; 이하 S.B.R.라 한다), 클로로술폰화폴리에틸렌(chlorosulfonated polyethylene; 이하 C.S.M.라 한다), 스폰지롤(발포고무), 실리콘(Silicone), 부틸 고무(butyl rubber), 폴리우레탄 (Polyurethane) 및/또는 클로로프렌의 중합체 고무(2-Chloroprene rubber; 이하 CR 고무라 한다) 등을 사용 할 수 있다. Meanwhile, the
특히, 상기 CR 고무는 클로로프렌의 중합체(2-Chloroprene rubber)로 구성된 고무로서, 네오프렌 고무라고도 한다. 이는 일반고무와는 달리 내후성, 내약품성이 우수하고 난연성이 있다. 그 외에도 기체 투과성이 적고 접착력이 강한 점과 기계적인 성질이 좋다. 그리고 열저항성이 강하고 열팽창이 적음에 따라 본 발명에 유용하게 사용할 수 있다. 또한, CR 고무는 탄성코팅층(220)에 5 ~ 60 중량%로 함유될 수 있다. In particular, the CR rubber is a rubber composed of a polymer of 2-chloroprene rubber, which is also called a neoprene rubber. Unlike ordinary rubber, it has excellent weather resistance, chemical resistance and flame retardancy. In addition, it has low gas permeability, high adhesive strength and good mechanical properties. And can be usefully used in the present invention due to its strong heat resistance and low thermal expansion. In addition, the CR rubber may be contained in the
상기 탄성코팅층(220)은 상기 나열한 고무류와 용제를 포함하는 탄성코팅액을 모재(100)에 코팅하여 형성될 수 있다. The
한편, 본 발명에 있어서 상기 패드스프링(150)은 도2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 패드(5)와 접하는 일 면에 고체윤활코팅층(210)과 캘리퍼(1)와 접하는 타 면에 탄성코팅층(220)이 형성된다. 따라서, 고체윤활코팅층(210)과 탄성코팅층 (220)을 갖는 패드 스프링(150)은 상기 패드(5)의 슬라이딩 동작을 원활하게 가이드하는 기능과 패드(5)로부터 캘리퍼(1)에 가해지는 진동을 저감시킴과 동시에 마찰저감기능과 완충기능이 장시간 지속적으로 유지되는 효과가 있다.2 and 3, the
더 구체적으로 디스크의 회전에 있어서 가압하여 제동하기 위한 패드(5)의 동작시 금속모재로 형성된 패드(5)와 패드 스프링(150)이 접촉하게 될 경우 마찰로 인한 스크래치가 발생될 수 있다. 이때, 패드 스프링(150)에 형성된 고체윤활코팅층(210)은 패드(5)의 원활한 슬라이딩 동작을 개선할 수 있고 접촉시 발생하는 마찰이 저감되는 효과를 가져 올 수 있다. 그리고 윤활성을 가지면서 모재(100)와 고체윤활코팅층(210) 간의 밀착성을 향상시키고 스크래치에 강하여 내마모 및 내구성을 증가시키는 효과를 갖는다.More specifically, when the
또한, 탄성코팅층(220)은 패드(5)가 슬라이딩 방향으로 수직되는 방향으로 발생하는 진동이 캘리퍼(1)를 통해 차체로 전달되는 것을 흡수하고 시간이 지남에 따라 탄성변형 및 복원능력이 저감되는 댐핑기능을 지속적으로 수행할 수 있도록 하는 탄성력을 향상시키는 효과를 갖는다.The
따라서, 고체윤활코팅층(210) 및/또는 탄성코팅층(220)이 형성된 패드 스프링(150)은 브레이크 제동 장치의 장기간 사용시 발생되는 마모, 소음 및 진동으로 인한 잔고장을 감소시키고 장치의 수명을 연장하는 효과를 가져온다. Therefore, the
그리고 고체윤활코팅층(210) 및/또는 탄성코팅층(220)은 도 2에 도시된 바와 같이 패드 스프링(150)의 양면 전영역에 걸쳐 고르게 코팅될 수도 있고, 사용목적에 따라 패드 스프링(150)의 일부영역에 대해서만 국부적으로 코팅되어도 무방하다.As shown in FIG. 2, the solid
< 제조방법 > <Manufacturing Method>
본 발명에 따른 패드 스프링(150)의 제조방법은 브레이크 패드 스프링의 모재(100)를 준비하는 제1공정과 모재(100)의 일면 또는 양면에 코팅층을 형성하는 제2공정을 포함할 수 있다. 이때 제2공정은 고체윤활코팅층(210)을 형성하는 단계 및 탄성코팅층(220)을 형성하는 단계 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 브레이크 패드 스프링(150)의 제조방법을 제공한다.The method of manufacturing the
상기 제1공정은 금속판재를 프레싱하여 상기 패드 스프링(150) 형태로 성형 또는 가공 후 알칼리 세척하여 모재(100)를 준비한다.In the first step, the metal plate is pressed, molded or machined in the form of the
상기 제2공정은 상기 패드 스프링(150) 모재(100)의 일면 또는 양면에 코팅층을 형성한다. In the second step, a coating layer is formed on one side or both sides of the
우선 상기 제2공정 중 고체윤활코팅층을 형성하는 단계는 모재(100)에 고체윤활코팅액을 코팅하는 코팅 단계(a2)와 상기 고체윤활코팅액을 건조하는 건조 단계(b2)를 포함할 수 있다.The step of forming the solid lubricating coating layer in the second step may include a coating step a2 for coating the
이때 코팅 단계(a2)는 바인더, 고체윤활제, 기타 첨가제 및 용제를 혼합하여 고체윤활코팅액을 준비한다. 그 다음으로 브레이크 패드 스프링(150)의 모재(100)에 적어도 일 면 또는 양면에 고체윤활코팅액을 갖는 스프레이(spray) 및 롤(roll)을 사용하여 코팅할 수 있다. 그 다음으로 건조 단계(b)는 400℃ 내에 건조하여 경화 할 수 있다. 상기 건조단계 후 고체윤활코팅층(210)을 소정의 두께로 적어도 한번 이상 2차 코팅 단계(a2) 및 건조 단계(b2)를 더 포함할 수 있다. 아울러 이에 한정하지 않고 경우에 따라서 다양한 방법으로 코팅 및 건조 할 수 있으며, 횟수가 2차로 한정된 것은 아니다.At this time, the coating step (a2) is prepared by mixing a binder, a solid lubricant, other additives and a solvent to prepare a solid lubricant coating solution. Next, the
특히, 고체윤활코팅액에 고체윤활제로 폴리테트라플루오르에틸렌을 포함하는 경우 건조 단계(b2)에서는 190 ~ 250℃에서 건조할 수 있다. 이 때 열 건조(경화) 온도는 190℃ 미만이면 열경화가 충분히 일어나지 않아 기계적 강도가 떨어지게 되고, 250℃ 초과되면 점차적으로 결정 형태로 바뀌며 상대적으로 취약한 성질 즉, 점성, 마모성 등이 증가하게 된다.In particular, when the solid lubricant coating liquid contains polytetrafluoroethylene as a solid lubricant, it can be dried at 190 to 250 ° C in the drying step (b2). If the thermal drying (curing) temperature is less than 190 ° C, the thermosetting is not sufficiently carried out and the mechanical strength is lowered. When the temperature is more than 250 ° C, the crystalline state gradually changes and the relatively weak properties such as viscosity and abrasion are increased.
더 상세하게, 건조단계는 높은 온도를 유지시킬수록 공정상의 전력이 많이 소모됨으로 에너지 소모량 및 제품 생산단가에 영향을 미칠 수 있다. More specifically, the higher the drying temperature is, the more energy is consumed in the process, which may affect the energy consumption and production cost of the product.
또한, 상기 제2공정 중 상기 탄성코팅층을 형성하는 단계는 모재(100)에 탄성코팅액을 코팅하는 코팅 단계(a1)와 상기 탄성코팅액을 건조하는 건조 단계(b1)를 포함할 수 있다.In addition, the step of forming the elastic coating layer in the second step may include a coating step (a1) of coating an elastic coating liquid on the base material (100) and a drying step (b1) of drying the elastic coating liquid.
이때 코팅 단계(a1)는 고무류 중 하나를 선택하여 탄성코팅액을 준비한다. 그 다음으로 브레이크 패드 스프링(150)의 모재(100)에 적어도 일 면 또는 양면에 탄성코팅액을 갖는 스프레이(spray) 및 롤(roll)을 사용하여 코팅할 수 있다. 그 다음으로 건조 단계(b1)는 400℃ 내에 건조하여 경화 할 수 있다. 상기 건조단계 후 탄성코팅층(220)을 소정의 두께로 적어도 한번 이상 2차 코팅 단계(a1) 및 건조 단계(b1)를 더 포함할 수 있다. 아울러 이에 한정하지 않고 경우에 따라서 다양한 방법으로 코팅 및 건조 할 수 있으며, 횟수가 2차로 한정된 것은 아니다.At this time, in the coating step (a1), one of the rubber streams is selected to prepare an elastic coating solution. Next, the
특히, 탄성코팅액에 클로로프렌의 중합체 고무를 포함하는 경우 건조 단계(b1)는 130 ~ 170℃에서 건조할 수 있다. 이 때 열 건조(경화)온도가 130℃ 미만이면 열경화가 충분히 일어나지 않아 기계적 강도가 떨어지게 되고, 170℃ 초과되면 공정상의 전력이 많이 소모됨으로 에너지 소모량 및 제품 생산단가가 증가할 수 있다.In particular, when the elastomeric coating liquid contains the polymer rubber of chloroprene, the drying step (b1) can be dried at 130 to 170 ° C. If the thermal drying (curing) temperature is less than 130 ° C, the thermosetting is not sufficiently performed and the mechanical strength is lowered. If the temperature is higher than 170 ° C, the energy consumption in the process and the production cost of the product may increase.
아울러, 상기 서술한 본 발명에 따른 패드 스프링(150)의 제조방법은, 경우에 따라서 상기 단계에서 코팅 및 건조 단계를 더 추가하거나 생략할 수도 있다. 각 단계별 실시형태는 다음과 같다.In addition, the method of manufacturing the
이하, 본 발명의 실시예를 예시한다. 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 종래 기술을 의미하는 것은 아니며, 이는 단지 실시예와의 비교를 위해 제공된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be exemplified. The following examples are provided to illustrate the present invention in order to facilitate understanding of the present invention, and thus the technical scope of the present invention is not limited thereto. It is also not meant to be a prior art, but is provided for comparison with embodiments only.
[실시예 1][Example 1]
고체윤활코팅층(210)은 폴리아미드이미드(Polyamide imide, PAI), 폴리테트 라플루오르에틸렌(Poly-tetrafluoroethylene, PTFE), 기타 첨가제(15) 및 용제를 40 : 8 : 2 : 50 중량 비율로 구성한 고체윤활코팅액을 준비하였다. 이때 첨가제(15)는 경화제, 분산제, 소포제 및 레벨링제 등을 포함할 수 있다. 그 다음으로, 고체윤활코팅액을 패드 스프링(150)의 금속 모재(100) 일면 또는 양면에 코팅하여 고체윤활코팅층(210)을 형성하였다. 마지막으로 상기 제조방법에 따라 고체윤활 코팅층(210)을 형성한 패드 스프링(150) 시편을 제조하였다. The solid
[실시예 2] [Example 2]
고체윤활코팅층(210)은 폴리아미드이미드(Polyamide imide, PAI), 폴리 테트라플루오르에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE), 카본블랙(Carbon black), 기타 첨가제(15) 및 용제를 37 : 8 : 3 : 2 : 50 중량 비율로 구성한 고체윤활코팅액을 준비한다. 그 다음으로는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 고체윤활코팅층 (210)을 형성한 패드 스프링(150) 시편을 제조하였다.The solid
[실시예 3][Example 3]
고체윤활코팅층(210)은 폴리아미드이미드(Polyamide imide, PAI), 폴리 테트라플루오르에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE), 카본블랙(Carbon black), 기타 첨가제(15) 및 용제를 35 : 6 : 3 : 1.5 : 54.5 중량 비율로 구성한 고체윤활코팅액을 준비한다. 여기서 기타첨가제로 Al2O3의 나노분말을 1중량%의 극미량으로 첨가하였다. 그 다음으로는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.The solid
[실시예 4][Example 4]
고체윤활코팅층(210)은 폴리아미드이미드(Polyamide imide, PAI), 에폭시 (Epoxy), 폴리테트라플루오르에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE), 이황화몰리 브덴(MoS2), 그라파이트(Graphite), 기타 첨가제(15) 및 용제를 30 : 10 : 8 : 7 : 2 : 4.5 : 38.5 중량 비율로 구성한 고체윤활코팅액을 준비한다. 이 중 기타첨가제에 TiO2 1 중량% 및 Al2O3 3 중량%의 나노분말를 첨가하였다. 그 다음으로는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 고체윤활코팅층(210)을 형성한 패드 스프링(150) 시편을 제조하였다.The solid
[실시예 5][Example 5]
고체윤활코팅층(210)은 폴리아미드이미드(Polyamide imide, PAI), PTFE, 카본블랙, 기타 첨가제(15) 및 용제를 30 : 16 : 3 : 2 : 49 중량 비율로 구성한 고체윤활코팅액을 준비한다. 그 다음으로 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다. The solid
[비교예 1][Comparative Example 1]
고체윤활코팅층(210)은 폴리아미드이미드(Polyamide imide, PAI), 이황화 몰리브덴(MoS2), 그라파이트(Graphite), 기타 첨가제(15) 및 용제를 5 : 10 : 5 : 10 : 70 중량 비율로 구성한 고체윤활코팅액을 준비한다. 그 다음으로는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.The solid
[실시예 6][Example 6]
탄성코팅층(220)에는 클로로프렌의 중합체(2-Chloroprene rubber)인 CR고무 60중량%로 포함한 탄성코팅액을 준비하였다. 또한, 잔량은 용제 및 기타 첨가제를 사용하였다. 이때 기타 첨가제는 소포제, 라벨링제 및 분산제 등을 포함할 수 있다. 그 다음으로, 탄성코팅액을 패드 스프링(150)의 금속 모재(100) 일면 또는 양면에 코팅하여 탄성코팅층(220)을 형성하였다. 마지막으로 상기 제조방법에 따라 탄성코팅층(220)을 형성한 패드 스프링(150) 시편을 제조하였다. An elastic coating liquid containing 60% by weight of CR rubber, which is a polymer of 2-chloroprene rubber, was prepared as the
[실시예 7][Example 7]
탄성코팅층(220)에 클로로프렌의 중합체(2-Chloroprene rubber)인 CR고무 35중량%로 포함한 탄성코팅액을 포함하였고 잔량은 용제 및 기타 첨가제를 포함하였다. 그 다음으로는 실시예 6과 동일한 방법을 실시하여 탄성코팅층(220)을 형성한 패드 스프링(150) 시편을 제조하였다.The
[실시예 8][Example 8]
탄성코팅층(220)에 CR고무 10중량%로 포함한 탄성코팅액을 포함하였고 잔량은 용제 및 기타 첨가제를 포함하였다. 그 다음으로는 실시예 6과 동일한 방법을 실시하여 탄성코팅층(220)을 형성한 패드 스프링(150) 시편을 제조하였다.The
[비교예 2][Comparative Example 2]
탄성코팅층(220)에 내열강화고무 50중량%와 폴리우레탄(Polyurethane) 40중량%의 혼합과 잔량은 기타 첨가제 및 용제를 포함하였다. 이때, 내열강화고무는 SBR (Stylene Butadiene Rubber)를 사용하였다. 그 다음으로는 실시예 6과 동일한 방법을 실시하여 탄성코팅층(220)을 형성한 패드 스프링(150) 시편을 제조하였다.The mixture and remaining amount of 50% by weight of the heat-resistant reinforced rubber and 40% by weight of the polyurethane in the
하기 [표 1]은 상기 실시예 1 내지 실시예 5 및 비교예 1에 따른 패드 스프링(150) 시편의 고체윤활코팅층(210)의 함유물질 및 함유량을 나타낸 것이다. [표 1]에서, 각 성분의 함량(중량%)은 코팅액 전체 중량을 기준으로 한 것이다. Table 1 below shows the content and content of the solid
블랙Carbon
black
입자Nano
particle
상기 [표 1]과 [표 2]의 시편별 각 특성 평가는 아래의 시험방법 및 조건으로 평가하였다. The properties of each specimen in [Table 1] and [Table 2] were evaluated by the following test methods and conditions.
[건조온도][Drying temperature]
400℃ 이내에서 열경화시켜 승온 1.25℃/min, 40분 유지 후 오븐에서 냉각하여 건조 및 경화하여 패드 스프링(150) 시편을 제조하였다. 이때 고체윤활코팅층(210)을 갖는 시편별 경화된 건조 온도 결과 값을 기록하였다.And maintained at a temperature of 1.25 ° C / min for 40 minutes, cooled in an oven, dried and cured to prepare a
[코팅(연필)경도][Coating (pencil) hardness]
고체윤활코팅층(210)을 갖는 시편들은 평탄하고 단단한 면에 고정시키고 규정 연필(9H)로 1,000gf 하중과 5mm/s 속도로 20mm씩 총5회 평가하였다. 이때 모재 노출이 있으면 "NG"표기하고 모재 노출이 없으면 "OK"표기를 하였다.The specimens with the solid
[코팅두께][Coating Thickness]
코팅면에 수직인 절단면을 마운팅 후 연마하여 경면을 만들어 비디오 현미경 측정설비를 사용하여 측정하였다. 또한, 두께 측정시 절단면 및 양면 각 3개 지점에서 이미지를 확보하고 1700배 배율로 고체윤활코팅층(210)을 갖는 시편별 두께의 최소값을 측정하였다.The cut surface perpendicular to the coated surface was mounted and polished to make a mirror surface and measured using a video microscope measuring apparatus. In addition, images were obtained at three cut-off and two-sided points in the thickness measurement, and the minimum thickness of the specimen having the solid
[마찰계수 및 마모량][Coefficient of Friction and Wear]
Pin-on-Disk법에 따라 마찰/마모시험기를 이용하고 시험조건은 코팅두께 15 ~ 25㎛로 범위에서 고체윤활코팅층(210)을 갖는 시편별 평균 마찰계수 및 마모량 결과 값을 측정하였다.According to the pin-on-disk method, a friction / wear tester was used. The test conditions were an average friction coefficient and a wear amount of the specimen having a coating thickness of 15 to 25 μm.
이상의 결과를 하기 [표 2]에 정리하여 나타내었다.The above results are summarized in Table 2 below.
(℃)Drying temperature
(° C)
(㎛)Coating thickness
(탆)
1) 건조온도에 따른 시편별 특성 평가1) Characterization of specimen according to drying temperature
비교예 1의 경우 경화되는 건조온도가 350℃ 이상이었고 고체윤활코팅층 (210) 시험에 있어서 실시예 1 내지 5는 250℃ 이내의 온도에서 경화되었다. 특히, 실시예 5의 경우는 다른 실시예에 비해 상대적으로 낮은 195℃의 건조온도에서 경화되었음을 시험결과에 의해 알 수 있었다. 따라서, 낮은 건조온도를 나타냄으로써 공정상의 에너지절감 및 원가율을 절감할 뿐만 아니라 패드 스프링(150) 생산성을 향상하는 효과가 있다.In the case of Comparative Example 1, the curing drying temperature was 350 ° C or higher, and in the tests of the solid
2) 코팅경도에 따른 시편별 특성 평가2) Characterization of specimen according to coating hardness
도 8a 및 도 8b는 비교예1 및 실시예 5의 코팅경도 5회 시험 후 결과를 나타낸 사진이다. 코팅경도 시험은 연필경도계를 이용하여 스크래치 경도를 측정하였고 사용된 연필의 경도에 의존하는 정성적인 값이 기준이 된다. 경도가 높은 기준은 연필심의 단단한 정도이며, 9H > 6H > 5H > HB > B > 2B > 4B 순으로 경도가 우수함을 나타내는 단위이다. 특히 코팅경도가 9H이상일 경우 코팅층이 매우 단단하여 왠만한 외부의 스크래치와 같은 손상에 저항력이 강함을 의미한다. [표 2]의 시험 결과에 따르면, 비교예 1를 제외하고 모든 실시예는 "OK"로 표기되었다. 특히, 실시예 5는 5회 시험시 5회 모두 모재 노출이 되지 않았으므로 다른 실시예와 비교하였을 때 매우 우수하고 내마모성(내구성)이 좋음을 알 수 있었다. 8A and 8B are photographs showing the results of the tests of Comparative Example 1 and Example 5 after five times of coating hardness. The hardness of the coating was measured by using a pencil hardness tester and a qualitative value based on the hardness of the pencil used was used as a standard. The high hardness standard is a hardness of the pencil hardness, and is a unit that indicates excellent hardness in the order of 9H> 6H> 5H> HB> B> 2B> 4B. In particular, when the coating hardness is 9H or more, the coating layer is very hard, which means that it is resistant to damage such as external scratches. According to the test results in [Table 2], all the examples were marked as " OK " except for Comparative Example 1. Particularly, in Example 5, since the base material was not exposed five times in the fifth test, it was found that the base material was excellent in wear resistance (durability) when compared with other examples.
3) 코팅두께에 따른 시편별 특성 평가3) Characterization of specimen according to coating thickness
도 5는 실시예 5의 코팅 두께 측정결과 사진이다. 상기 코팅두께 측정방법 에 따라 측정하였고 결과는 모재(100)에 형성된 고체윤활코팅층(210)의 코팅두께가 17.3㎛였다. 다른 실시예와 비교하였을 때 특히 실시예 5는 높은 코팅 경도(9H) 에도 불구하고 20㎛ 이내의 얇은 두께를 나타내었다. 따라서, 실시예 5는 높은 코팅 경도에도 두께가 가장 얇아 정밀 금형제품 코팅에 가장 적합하고 우수함을 알 수 있었다.5 is a photograph of the result of coating thickness measurement of Example 5. Fig. The coating thickness of the solid
4) 마찰계수에 따른 시편별 특성 평가4) Characteristic evaluation of specimen according to friction coefficient
도 4는 실시예 5와 비교예 1의 하중에 따른 마찰계수를 나타낸 그래프이다.Fig. 4 is a graph showing friction coefficients according to the load of Example 5 and Comparative Example 1. Fig.
도 4에서 보는 바와 같이, 시간에 따라 하중이 증가할수록 비교예 1에 비해 실시예 5의 마찰계수가 낮음을 알 수 있다. 이때, 마찰계수는 마찰력을 하중(수직접촉 력)으로 나눈 상대적인 비율로 정의되며, 두 물체의 재질과 접촉하고 있는 물체 표면의 상태에 따라 크게 영향을 받는다. 따라서, 마찰계수가 낮을수록 고체윤활코팅층(210)은 패드 스프링(150) 모재(100)와의 소착 문제를 개선할 수 있다. As can be seen from FIG. 4, as the load increases with time, the friction coefficient of Example 5 is lower than that of Comparative Example 1. In this case, the friction coefficient is defined as a relative ratio of the friction force divided by the load (vertical contact force), and is greatly influenced by the state of the object surface in contact with the material of the two objects. Therefore, the lower the friction coefficient is, the more the solid
도 6 및 도 7은 각각 실시예 4 및 실시예 5의 마찰횟수에 따른 마찰계수를 시험하여 그 결과를 나타낸 그래프이다. 더 상세하게 도 6은 실시예 4를 시험한 그래프이고 마찰횟수에 따른 평균 마찰계수는 0.13이다. 그리고 도 7은 실시예 5를 시험한 그래프이고 마찰횟수에 따른 평균 마찰계수는 0.06이다. 따라서, 실시예 4 및 실시예 5가 다른 실시예 중 가장 낮은 마찰계수를 가짐으로써 다른 시편에 비해 가장 우수함을 알 수 있었다.Figs. 6 and 7 are graphs showing the results of testing the friction coefficient according to the number of rubbing of the fourth and fifth embodiments, respectively. More specifically, FIG. 6 is a graph of Example 4, and an average friction coefficient according to the number of friction is 0.13. And FIG. 7 is a graph in which the fifth example is tested. The average coefficient of friction according to the number of friction is 0.06. Therefore, it can be seen that the fourth and fifth embodiments have the lowest frictional coefficient among other embodiments and are therefore superior to other specimens.
5) 마모량에 따른 시편별 특성 평가5) Characteristic evaluation according to wear amount
마모량(㎎)이 낮을수록 고체윤활코팅층(210)이 마찰에 따른 마모가 적음을 의미한다. [표 2]에 따른 각 시편별 시험한 결과, 실시예 1 내지 실시예 5의 마모량은 6.5 ㎎ 이하 범위에 속했다. 가장 높은 마모량은 비교예 1이고 가장 낮은 마모량은 실시예 4 및 5였다. 따라서 실시예 4 및 실시예 5는 마찰 환경에 노출되어도 마모가 적어 내마모성(내구성)이 가장 우수함을 알 수 있었다. The lower the amount of wear (mg), the less wear of the solid
특히, 실시예 1 내지 실시예 5는 고체윤활제 중 폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE)를 더 포함하였다. 따라서, 시편별 특성 평가가 비교예 1에 비해 더 우수하였다.Particularly, Examples 1 to 5 further included polytetrafluoroethylene (PTFE) among the solid lubricants. Therefore, the evaluation of the characteristics of each specimen was better than that of Comparative Example 1. [
더 상세하게 비교해 볼 때, 실시예 3 내지 4와 실시예 2는 동일한 조건에서 고체윤활코팅층(210)에 나노입자가 첨가된 실시예 3 내지 4는 실시예 2에 비해 마찰계수 및 마모량이 조금 더 향상되었음을 알 수 있었다. 따라서, 상대적으로 실시예 1 및 2와 비교하여 높은 특성으로 평가되었다.More specifically, in Examples 3 to 4 and Example 2, in Examples 3 to 4 in which nanoparticles were added to the solid
한편, 실시예 5의 고체윤활코팅층(210)에는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 이 실시예 4 보다 8% 더 추가하여 사용하였다. 또한, 용제는 디메틸아세트아미드 (Di Methyl Acetamide, C4H9NO, DMAC)로 하여 시편을 제조하였다. 따라서, 마찰계수 및 마모량이 다른 실시예와 비교하였을 때 현저히 감소하였기에 내마모성(내구성) 및 부착성이 매우 우수하다고 평가 할 수 있다. On the other hand, polytetrafluoroethylene (PTFE) was added to the solid
아울러, 동일한 조건에서 건조온도는 실시예 1 내지 4 보다 낮은 200℃ 이내였다. 코팅 경도가 9H로 가장 높음에도 코팅두께는 20㎛ 이내로 얇게 코팅됨에 따라 가장 우수한 시편임을 알 수 있었다. 따라서, 실시예 5는 높은 내마모성(내구성) 및 경도에도 코팅두께가 얇아 패드 스프링(150) 외의 정밀성을 요구하는 금형제품에도 적용할 수 있다. In addition, under the same conditions, the drying temperature was less than 200 ° C lower than those of Examples 1 to 4. Even though the coating hardness was the highest at 9H, it was found that it is the best specimen because the coating thickness is thinly coated within 20μm. Therefore, the fifth embodiment can be applied to a mold product requiring precision other than the
또한, 하기 [표 3]은 패드 스프링의 탄성코팅층 시편별 함유물질, 함유량 및 건조온도를 나타낸 것이다. Table 3 below shows the content, the content and the drying temperature of the specimen of the elastic coating layer of the pad spring.
(℃)Drying temperature
(° C)
상기 [표 3]에서, 비교예 2는 탄성코팅층(220)을 내열강화고무 및 폴리우레탄을 합성한 것이다. 상기 [표 3]에 보인 바와 같이, 비교예 2의 경우 경화되는 건조온도가 350℃ 이상이었고, 탄소코팅층(220)에 5 ~ 60중량%의 CR 고무가 포함된 실시예 6 내지 8은 130℃ ~ 170℃에서 코팅 경화되었다. 특히, CR 고무 10중량%를 포함한 실시예 8의 경우는 다른 실시예에 비해 상대적으로 낮은 131℃의 건조온도에서 경화되었음을 시험결과에 의해 알 수 있었다. In Table 3, in Comparative Example 2, the
따라서, 실시예 6 내지 8은 기존 공정상의 에너지절감 및 원가율을 절감할 뿐만 아니라 생산성을 향상시킬 수 있다.Thus, Examples 6 to 8 not only reduce the energy consumption and the cost ratio in the conventional process, but also improve the productivity.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many modifications and alterations, all of which are within the scope of the appended claims. It is self-evident.
1: 캘리퍼(Caliper) 3: 바디(body)
5: 패드(Pad) 7: 피스톤(Piston)
9: 심(Shim) 15: 기타 첨가제
35: 바인더 55: 고체윤활제
100: 모재 150: 패드 스프링(Pad spring)
155: 밀착부 162: 결합부
170: 가이드부 183: 지지부
210: 고체윤활코팅층 220: 탄성코팅층1: Caliper 3: Body
5: Pad 7: Piston
9: Shim 15: Other additives
35: Binder 55: Solid lubricant
100: Base material 150: Pad spring
155: tight contact portion 162:
170: guide portion 183:
210: solid lubricating coating layer 220: elastic coating layer
Claims (11)
상기 패드와 상기 캘리퍼 사이에 밀착되는 밀착부;
상기 밀착부의 양 측에 형성되고 상기 패드와 상기 캘리퍼 사이에 설치되는 적어도 한 쌍의 결합부;
상기 결합부에 형성되고 상기 패드를 안내하는 적어도 한 쌍의 가이드부;
상기 가이드부에 형성되고 상기 패드를 지지하는 지지부; 및
상기 밀착부, 결합부, 가이드부 및 지지부 중에서 선택된 하나 이상의 표면에 형성된 코팅층을 포함하고,
상기 코팅층은,
상기 캘리퍼와 접하는 면에 형성된 탄성코팅층; 및
상기 패드와 접하는 면에 형성된 고체윤활코팅층을 포함하며,
상기 탄성코팅층은 클로로프렌의 중합체 고무를 포함하되, 상기 클로로프렌의 중합체 고무 5 ~ 60중량%를 포함하는 탄성코팅액이 코팅된 후 130 ~ 170℃의 온도에서 건조되어 형성되고,
상기 고체윤활코팅층은 바인더 10 ~ 35중량%, 고체윤활제 10 ~ 20중량%, 첨가제 0.5 ~ 5중량% 및 잔량의 용제를 포함하는 고체윤활코팅액이 코팅되어 형성되며,
상기 첨가제는 Al2O3 및 TiO2으로부터 선택된 하나 이상의 나노세라믹입자를 포함하고,
상기 고체윤활코팅층은 9H 이상의 연필경도를 가지는 브레이크 패드 스프링. A brake pad spring which is positioned between a pad provided on a brake braking device and a caliper to help sliding of the pad when the brake is operated and to prevent the surface of the caliper from being rubbed,
A tight contact portion between the pad and the caliper;
At least a pair of engagement portions formed on both sides of the tight contact portion and provided between the pad and the caliper;
At least one pair of guide portions formed in the coupling portion and guiding the pads;
A support portion formed on the guide portion and supporting the pad; And
And a coating layer formed on at least one surface selected from the tight contact portion, the engaging portion, the guide portion and the support portion,
Wherein the coating layer comprises:
An elastic coating layer formed on a surface in contact with the caliper; And
And a solid lubricating coating layer formed on a surface in contact with the pad,
Wherein the elastic coating layer comprises a polymer rubber of chloroprene and is formed by drying at a temperature of 130 to 170 캜 after coating an elastic coating liquid containing 5 to 60% by weight of the polymer rubber of chloroprene,
The solid lubricating coating layer is formed by coating a solid lubricating coating solution containing 10 to 35% by weight of a binder, 10 to 20% by weight of a solid lubricant, 0.5 to 5% by weight of an additive,
Wherein the additive comprises at least one nanoceramic particle selected from Al 2 O 3 and TiO 2 ,
Wherein the solid lubricating coating layer has a pencil hardness of 9H or more.
상기 바인더는 폴리아미드이미드(PAI) 및 에폭시(Epoxy)를 포함하고,
상기 고체윤활제는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 이황화몰리브덴(MoS2) 및 그라파이트(Graphite)를 포함하는 브레이크 패드 스프링. The method according to claim 1,
Wherein the binder comprises a polyamideimide (PAI) and an epoxy,
The solid lubricant is polytetrafluoroethylene (PTFE), the brake pad spring containing molybdenum disulfide (MoS 2) and graphite (Graphite).
브레이크 패드 스프링의 모재를 준비하는 제1공정; 및
상기 모재에 코팅층을 형성하는 제2공정을 포함하고,
상기 제2공정은,
상기 모재의 일면에 탄성코팅층을 형성하는 단계와,
상기 모재의 다른면에 고체윤활코팅층을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 탄성코팅층을 형성하는 단계는 클로로프렌의 중합체 고무 5 ~ 60중량%를 포함하는 탄성코팅액을 탄성코팅액을 상기 모재에 코팅하는 코팅단계(a1)와,
상기 탄성코팅액을 130 ~ 170℃의 온도에서 건조하는 건조 단계(b1)를 포함하고,
상기 고체윤활코팅층을 형성하는 단계는 바인더 10 ~ 35중량%, 고체윤활제 10 ~ 20중량%, 첨가제 0.5 ~ 5중량% 및 잔량의 용제를 포함하는 고체윤활코팅액을 상기 모재에 코팅하는 코팅하는 코팅 단계(a2)와,
상기 고체윤활코팅액을 190 ~ 250℃의 온도에서 건조하는 건조 단계(b2)를 포함하며,
상기 첨가제는 Al2O3 및 TiO2으로부터 선택된 하나 이상의 나노세라믹입자를 포함하는 브레이크 패드 스프링의 제조방법. A method of manufacturing a brake pad spring according to claim 1,
A first step of preparing a base material of a brake pad spring; And
And a second step of forming a coating layer on the base material,
In the second step,
Forming an elastic coating layer on one side of the base material;
And forming a solid lubricating coating layer on the other side of the base material,
The step of forming the elastic coating layer may include a coating step (a1) of coating an elastic coating liquid on the base material with an elastic coating liquid containing 5 to 60% by weight of a polymer rubber of chloroprene,
(B1) drying the elastic coating solution at a temperature of 130 to 170 DEG C,
The step of forming the solid lubricant coating layer comprises coating a solid lubricant coating solution containing 10 to 35% by weight of a binder, 10 to 20% by weight of a solid lubricant, 0.5 to 5% by weight of an additive, (a2)
(B2) drying the solid lubricant coating solution at a temperature of 190 to 250 DEG C,
Wherein the additive comprises at least one nanoceramic particle selected from Al 2 O 3 and TiO 2 .
상기 바인더는 폴리아미드이미드(PAI) 및 에폭시(Epoxy)를 포함하고,
상기 고체윤활제는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 이황화몰리브덴(MoS2) 및 그라파이트(Graphite)를 포함하는 브레이크 패드 스프링의 제조방법. 10. The method of claim 9,
Wherein the binder comprises a polyamideimide (PAI) and an epoxy,
The solid lubricant is polytetrafluoroethylene (PTFE), method for manufacturing a brake pad spring containing molybdenum disulfide (MoS 2) and graphite (Graphite).
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