| 【発明の名称】 |
ブレーキパッド |
| 【発明者】 |
【氏名】水越 浩之
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| 【要約】 |
【課題】使用初期から使用限界まで全体を通じてブレーキ鳴きを小さくしたブレーキパッドを提供する。
【解決手段】本ブレーキパッド１は、金属製の背面板２と該背面板２の一面に一体的に成形され相手側ロータと摺接する摩擦材３とからなる。摩擦材３は、相手側ロータと摺接する表面下にその表面と平行に延びる内孔４をもつ。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 金属製の背面板と該背面板の一面に一体的に成形され相手側ロータと摺接する摩擦材とからなるブレーキパッドであって、前記摩擦材は、前記相手側ロータと摺接する表面下にその表面と平行に延びる内孔を有することを特徴とするブレーキパッド。
【請求項２】 前記内孔の直径は、前記摩擦材の厚さをＡmmとすると、（１／４）Ａmmないし（３／４）Ａmmの範囲にある請求項１記載のブレーキパッド。
【請求項３】 前記相手側ロータと摺接する前記表面と前記内孔との距離は、前記摩擦材の厚さをＡmmとすると、 （１／４）Ａ−１ mmないし （３／４）Ａ−１ mmの範囲にある請求項１記載のブレーキパッド。
【請求項４】 前記背面板を接合された前記摩擦材の面と前記内孔との距離は、該摩擦材の厚さをＡmmとすると、 ０．５〜（１／３） Ａmmの範囲にある請求項１記載のブレーキパッド。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等のブレーキ装置に用いられるブレーキパッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】乗用車や小型トラックのブレーキ装置として用いられるディスクブレーキは、鋳鉄製の円板（ディスクロータ）の両面に、油圧、空圧等で駆動されるピストンでブレーキパッドを押しつけ、ディスクとブレーキパッドに生じる摩擦によって制動力を発生させる構造となっている。
【０００３】ブレーキパッドは、金属製の背面板と該背面板の一面に一体的に成形され相手側ロータと摺接する摩擦材とから構成される。摩擦材は、効き、耐摩耗性、耐鳴き性等数多くの性能が要求され、これらの性能の満足のため、樹脂等の結合剤を主成分に有機系、無機系、金属系等の各種の摩擦調整剤や有機繊維、無機繊維、金属繊維等の補強材が、これらの数十種類を選択して配合されている。有機系摩擦調整剤の代表的なものは、ゴム、カシューダスト等であり、無機系では、黒鉛、ＭｏＳ２、ＢａＳＯ４、ＣａＣＯ３、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、金属系では、銅、黄銅、亜鉛等が用いられる。また、補強材として、鋼繊維を用いたセミメタリック摩擦材も普及している。
【０００４】ところで、上記ブレーキパッドにおいて、従来、ブレーキ鳴きの対策としては、例えば特開平８−２７７８６６号公報に記載されているように、相手側ロータと摩擦する摩擦材の表面に溝を形成したり、特開平１０−００９３１１号公報に記載されているように、摩擦材の表面から背面板の０．５mm上部の深さにまで斜めに延びたスリット、特に摩擦材の中央位置の任意の１点を頂点として内周側及び外周側の背面板方向に徐々に深さが深くなるようなスリットを設けることが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブレーキ鳴きはその原因が明確ではなく、上記公報に記載されたブレーキ鳴き対策でも、完全には阻止することができないのが現状である。ブレーキ鳴きは、一般には摩擦材が相手側ロータに押しつけられ変形した状態で摩擦することにより摩擦材の履歴と摩耗が進行するほど多くなる。従って、摩擦材に履歴や摩耗が小さい使用初期の間は、補強材や摩擦調整剤の配合によりある程度抑えられていると考えられている。
【０００６】従って、本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたもので、摩擦材の履歴と摩耗がある程度進行した後に発生率が高くなる鳴きを低減し、使用初期から使用限界までブレーキ鳴きの小さいブレーキパッドを提供することを解決すべき課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本発明の発明者等は種々検討を重ね、表面が平坦な摩擦材と表面に溝がある摩擦材とで使用初期においてブレーキ鳴きの発生率がほとんど同じであることに着目し、摩擦材の摩耗や履歴が進行していない使用初期の鳴き低減効果を享受すると共に摩耗がある程度進行した後には溝による鳴き低減効果を享受することを考え本発明を完成するに至った。
【０００８】すなわち、本発明のブレーキパッドは、金属製の背面板と該背面板の一面に一体的に成形され相手側ロータと摺接する摩擦材とからなるブレーキパッドであって、該摩擦材は、該相手側ロータと摺接する表面下にその表面と平行に延びる内孔を有することを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】本発明のブレーキパッドにおいては、摩擦材の使用初期の間は、補強材や摩擦調整剤の配合によるブレーキ鳴きの低減効果を享受でき、摩耗が内孔の上部深さを超えて内孔が表面に表れると、摩擦材の表面に溝を形成したのと同等の鳴き低減効果が発揮される。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明のブレーキパッドにおいて、内孔の直径は、摩擦材の厚さをＡmmとすると、（１／４）Ａmmないし（３／４）Ａmmの範囲にあることが好ましい。（１／４）Ａmmより小さいと、溝による鳴き低減効果を享受できる期間が短く、（３／４）Ａmmより大きいと摩擦材の変形が著しく破損するおそれが高くなる。
【００１１】相手側ロータと摺接する摩擦材の表面と内孔との距離は、図４に示すように、摩擦材の厚さをＡmmとすると、 （１／４）Ａ−１ mmないし （３／４）Ａ−１mmの範囲にあることが好ましい。すなわち、内孔の深さ方向の位置は、内孔の直径が（１／４）Ａmmの場合でも（３／４）Ａmmの場合でも比較的背面板側に寄せ、摩擦材の表面と内孔との距離を（内孔が現れるまでの厚み）、背面板を接合された摩擦材の面と内孔との距離（内孔が消失したときの摩擦材の残りの厚み）より大きくするのがよい。これにより、摩擦材としての適正な弾性を確保することができる。
【００１２】背面板を接合された摩擦材の面と内孔との距離は、図４に示すように、摩擦材の厚さをＡmmとすると、 ０．５〜（１／３） Ａmmの範囲にあることが好ましい。これより大き過ぎると鳴き発生率が高い状態で使用される期間が長くなる。これより小さくすると、ブレーキパッドの交換時期を過ぎることになる。内孔の向きは、背面板の内周側と外周側とに延びる方向でも、該方向に直交する背面板の長手方向（相手側ロータとの摺接方向）でもよい。また、内孔の位置は、背面板の中央でも長手方向あるいは内周側から外周側に寄っていてもよい。
【００１３】また、内孔は、貫通孔でも、一端が摩擦材の内部で止り他端が側部に貫通していても、両端共に内部で止っていてもよい。摩擦材は、セミメタリック系でもノンスチール系等いずれも適用できる。摩擦材の素材は、一般の公知の材料を用いることができ、例えばスチール繊維、黄銅繊維、銅繊維、アラミド繊維、アクリル繊維、フェノール繊維、セラミック繊維、ロックウール、チタン酸カリウム繊維、カーボン繊維等の繊維状物質、カシュー樹脂等の熱硬化性樹脂やＮＢＲ、ＳＢＲ等のゴム組成分を含む結合剤、フリクションダスト等の有機質摩擦調整剤等が用いられる。さらに、必要に応じて黄銅、真鍮、銅等の金属粉が添加される。
【００１４】
【実施例】本発明のブレーキパッドを更に実施例を列挙して詳細に説明する。
実施例１図１〜図３に示すブレーキパッド１は、鋼鉄製の背面板２と、該背面板２に一体的に接合された摩擦材３とから構成されている。摩擦材３には、背面板２の中央位置で該摩擦材３の表面と平行で内周側と外周側とに延びる内孔４が形成されている。内孔４は摩擦材３の内周端面と外周端面に貫通して貫通孔である。
【００１５】摩擦材３はアラミド繊維を５重量％、チタン酸カリウムを１０重量％、スラグウール１０重量％からなる基材繊維と、摩擦調整剤としてカシューダストを５重量％、固体潤滑剤としてグラファイトを５重量％、結合剤としてフェノール樹脂を１０重量％、充填剤として硫酸バリウムを５重量％からなる原料粉末とを混合し、加熱成形型内で背面板２をインサートした状態で圧縮成形したものである。
【００１６】内孔４は、上記成形後、摩擦材３の表面を研磨する前又は後に、フライス盤等による機械加工によって貫設した。具体的に内孔４は、図４に示すように、断面形状が円形であり、摩擦材３の厚みＡをＡ＝９mmとし、その直径ｄをｄ＝４mmとした。また、摩擦材３の表面から内孔４までの距離ｂはｂ＝４mmとし、内孔４から摩擦材３が接合された背面板２の面までの距離を１mmとした。
【００１７】実施例２実施例２のブレーキパッド５は、実施例１と同じ基材繊維、摩擦調整剤等を混合して加熱圧縮成形した摩擦材３に、図５及び図６に示すように、実施例１の中央位置から右側に偏った位置で該摩擦材３の表面と平行で内周側と外周側とに延びる内孔６をフライス盤等により形成した。内孔６の両端は、摩擦材３の内周端面及び外周端面に貫通している。
【００１８】摩擦材３の厚みＡは９mm、内孔６の直径ｄは４mm、内孔６から摩擦材３の表面までの距離ｂは４mm、内孔６から背面板２までの距離は１mmとし、実施例１と同じにした。実施例３実施例３のブレーキパッド７は、実施例１と同じ基材繊維、摩擦調整剤等を混合して加熱圧縮成形した摩擦材３に、図７〜図９に示すように、相手側ロータ（図示略）との摺接方向で摩擦材３の表面と平行に延びる内孔８をフライス盤等により形成した。内孔８の両端は、摩擦材３の摺接方向両端面から貫通している。
【００１９】この実施例３の摩擦材３もその厚みＡは９mmとし、内孔８の直径ｄは４mm、内孔６から摩擦材３の表面までの距離ｂは４mm、内孔６から背面板２までの距離は１mmとした。
比較例１実施例１で得たＡ＝９mmの摩擦材３で内孔４をもたないブレーキパッドを比較例１として用いた。
【００２０】比較例２実施例１で得たＡ＝９mmの摩擦材３で図１０〜図１２に示すように、表面から深さ８mmの内周側と外周側に延びる中央位置の溝１０をもつブレーキパッド９を比較例２として用いた。次に本発明の本発明のブレーキパッド１、５、７（実施例１〜実施例３）と、本発明に含まれないブレーキパッド（比較例１、２）を表１に示す実車でブレーキ鳴きの測定を行った。
【００２１】
【表１】
鳴き発生率は、次式に示す制動回数に対する鳴き発生回数の百分率の式を用いた。
【００２２】
【数１】鳴き発生率（％）＝（鳴き発生回数／制動回数）×１００【００２３】
【表２】
表２に示すように、実施例１〜実施例３のブレーキパッド１、５、７と比較例１のブレーキパッドは、総厚時（使用初期）から２mm摩耗時の鳴き発生率にほとんど差がなく、その鳴き発生率も問題となる程度のものではなかった。そして、これら実施例１〜実施例３のブレーキパッド１、５、７と比較例１のブレーキパッドの総厚時の鳴き発生率は、比較例２のブレーキパッド９よりも格段に鳴き発生率が小さい。
【００２４】また、３．５mm摩耗時になると、実施例１〜３のブレーキパッド１、５、７及び比較例１のブレーキパッドの鳴き発生率がやや大きくなる。これに対し、比較例２のブレーキパッド９の鳴き発生率が低下している。しかし、実施例１〜３のブレーキパッド１、５、７及び比較例１のブレーキパッドの鳴き発生率よりは大きい。
【００２５】摩耗量が３．５mmを超え、それぞれ実施例１〜３の３、６、８が摩擦材３の表面に現れる半摩耗状態になると、実施例１〜３のブレーキパッド１、５、７の鳴き発生率は、比較例１のブレーキパッドが急激に大きくなるのに対し落ちており、内孔３、６、８の効果を見出すことができる。また、７mm摩耗時には、比較例１のブレーキパッドは、鳴き発生率が更に大きくなる。これに対し、実施例１〜３のブレーキパッド１、５、７の鳴き発生率は、鳴き発生率が大きくなる割合が、比較例１のブレーキパッドの鳴き発生率の大きくなる割合より小さい。
【００２６】比較例２のブレーキパッド９は、摩耗が進行するほど鳴き発生率が低下する。上記表３からわかるように、実施例１〜３のブレーキパッド１、５、７は、総厚時から７mm摩耗時（使用限界時）まで全体的に鳴き発生率が比較例１、２より小さいことがわかる。すなわち、比較例１では摩耗の進行に応じて鳴き発生率が大きくなり、途中で減少することもない。また、比較例２のブレーキパッド９では、使用初期の鳴き発生率が大きいという欠点を生じた。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように本発明のブレーキパッドは、使用初期から使用限界時まで全体的にブレーキ鳴きの頻度を小さくすることができた。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１００７８０
【氏名又は名称】アイシン化工株式会社
【識別番号】０００００００１１
【氏名又は名称】アイシン精機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月１０日（１９９８．１２．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８１７７６
【弁理士】
【氏名又は名称】大川 宏
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１７０８０７（Ｐ２０００−１７０８０７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月２３日（２０００．６．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３５１３０２ |
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