説明

ディスクブレーキ用パッドおよびその製造方法

【課題】合成樹脂製プレッシャプレートを用いたディスクブレーキ用パッドにおいて、強度向上、耐摩耗性確保、音振向上、軽量化、ブレーキ鳴き抑制、低コスト化を実現する。
【解決手段】摩擦部材と、前記摩擦部材の裏面にプレッシャプレートとを備えるディスクブレーキ用パッドであって、
前記プレッシャプレートは、合成樹脂製であり、車体本体に固定されたトルク受け部材との係合部を具備し、かつ、少なくとも前記係合部の内部に補強材が埋設されたことを特徴とするディスクブレーキ用パッド。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車などの車両のディスクブレーキ装置に用いられるディスクブレーキ用パッドに関し、特に合成樹脂製のプレッシャプレートを有するディスクブレーキ用パッドに関する。
【背景技術】
【0002】
ディスクブレーキ用パッドにおいては、環境問題に配慮した開発が急務となっている。特に、二酸化炭素の排出規制対策として車両の軽量化が効果的であるため、音振向上、軽量化、低コスト化が求められている。プレッシャプレートの原材料には従来から、銅や鋳鉄等の金属製のものが多く使用されているが、軽量化、低コスト化の観点から合成樹脂等が代替されている。しかし、合成樹脂製プレッシャプレートには強度確保、耐摩耗性確保が困難となっており、その対策が求められている。また、製造工程においても、単純化した成形方法が求められている。さらに、合成樹脂製のプレッシャプレートは金属との密度などの材料特性の違いから、パッドの固有振動数が変化することで相手材やキャリパ等の振動系が共振し、ブレーキ鳴きが発生しやすい場合がある。そのため、鳴きが発生しにくいような合成樹脂製パッドが求められている。
【0003】
プレッシャプレートの強度を上げる試みとして、特許文献1〜2が開示されている。特許文献1に記載の従来技術は、摩擦部材が固着されるプレッシャプレートとして、摩擦部材が固着される部位には金属板が、その他の部位には合成樹脂が用いられるパッドを開示している。
【0004】
特許文献2は、合成樹脂製のプレッシャプレートに鉄系繊維、鉄粉を添加することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−120699号公報
【特許文献2】特開2002−98177号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献1のものでは金属板が摩擦部材の固着される部位のみであり、プレッシャプレートの摩擦部材が固着される部位以外の強度強化が行われていない。また、特許文献2において鉄系繊維、鉄粉を添加したものは、材料の一部の特性を変化させているにすぎず、プレッシャプレートの強度を確保し、また鳴きを抑制することには不十分ある。
本発明は上記課題を解消することに係り、強度向上、耐摩耗性確保、音振向上、軽量化、ブレーキ鳴き抑制、低コスト化を実現することのできるディスクブレーキ用パッドを提供することを目的とする。また、簡単化された製造工程を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
<1> 摩擦部材と、前記摩擦部材の裏面にプレッシャプレートとを備えるディスクブレーキ用パッドであって、
前記プレッシャプレートは、合成樹脂製であり、車体本体に固定されたトルク受け部材との係合部を具備し、かつ、少なくとも前記係合部の内部に補強材が埋設されたことを特徴とするディスクブレーキ用パッド。
<2> 前記係合部は、車体本体に固定されたトルク受け部材の凹部に係合する凸状であって、前記摩擦部材の外方に突出していることを特徴とする上記<1>に記載のディスクブレーキ用パッド。
<3> 前記プレッシャプレート内部の全域にわたって補強材が埋設されていることを特徴とする上記<1>または<2>に記載のディスクブレーキ用パッド。
<4> 前記補強材は少なくとも2以上が積層されている多層構造であることを特徴とする上記<1>〜<3>のいずれか1に記載のディスクブレーキ用パッド。
<5> 合成樹脂材の内部に板状の補強材を埋設させた状態で前記合成樹脂材を下型内に準備する工程と、
前記合成樹脂材上の摩擦部材位置に摩擦材攪拌物を配置する工程と、
前記下型内の前記合成樹脂材および前記摩擦材攪拌物を上型で加圧するとともに加熱する工程とを有することを特徴とするディスクブレーキ用パッドの製造方法。
<6> 前記合成樹脂材と摩擦材攪拌物との間に中間層を配置する工程をさらに有することを特徴とする、上記<5>に記載のディスクブレーキ用パッドの製造方法。
【発明の効果】
【0008】
後述するように、本発明の一実施例に従うディスクブレーキ用パッドは、プレッシャプレートの内部の所定の位置に補強材を埋設することにより、強度向上、耐摩耗性確保、音振向上、軽量化、ブレーキ鳴き抑制、低コスト化を実現できる。また、後述するように、本発明の一実施例に従うディスクブレーキ用パッドの製造方法により、成形時でのプレッシャプレートの成形と摩擦材攪拌物の成形を同時に行う同時成形の実現などによる単純化、強度向上、耐久性向上などを実現できた。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明のディスクブレーキ用パッドが使用されるディスクブレーキ10を表した斜視図である。
【図2】本発明のディスクブレーキ用パッドが使用されるディスクブレーキ10を表した断面図である。
【図3】本発明に従う図2のパッド20の面における断面図である。
【図4】本発明の一実施例に従うパッド20の平面図(a)および側面図(b)である。
【図5】本発明の一実施例に従うパッド20の平面図(a)および側面図(b)である。
【図6】本発明の一実施例に従うパッド20の平面図(a)および側面図(b)である。
【図7】(a)〜(c)は、本発明の一実施例に従ってパッド20を製造する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1は、本発明のディスクブレーキ用パッドが適用されるディスクブレーキ10を表した斜視図である。ディスクブレーキ10は、キャリパ14とトルク受け部材16を備え、トルク受け部材16は車体本体(図示せず)に固定されている。ディスクロータ12は車輪(図示せず)に固定されており、車両の走行に伴い回転する。
【0011】
図2は、本発明のディスクブレーキ用パッド20が使用されるディスクブレーキ10を表した断面図である。車輪とともに回転するディスクロータ12の両面側には一対のパッド20a、20bが配置されている。パッド20a、20bは合成樹脂製のプレッシャプレート22a、22bと、摩擦部材26a、26bとからなる。キャリパ14は2つのパッド20a、20bを包囲するように配置され、一方のパッド20aの背面側にピストン27備え、ピストン27の作動によって車軸方向に移動可動となっている。
【0012】
油圧でピストン27が押されると、図面上の左側のパッド20aを右方向へ押してディスクロータ12に当接すると、その反力で、キャリパ14全体が左方向に移動し、2つのパッド20間の距離を狭めることにより、2つのパッド20a、20bがほぼ均等な力でディスクロータ12を押さえつける。パッド20a、20bは後述するプレッシャプレート22の係合部34(図3参照)がトルク受け部材16に形成された凹部36に係合して車軸方向に移動可能にキャリパ14に取り付けられている。
【0013】
図3は、図2の一つのパッド20の面における断面図である。図4は、本発明の一実施例に従うパッド20の平面図および側面図である。
ディスクロータ12は車輪に連結しており車輪とともに回転する。パッド20は、図4に示すように摩擦材24と中間層25が一体化した摩擦部材26とプレッシャプレート22とからなる。接着強度確保およびNVH確保の観点からプレッシャプレート22と摩擦材24の間に中間層25を設けることが好ましい。プレッシャプレート22は略扇形状に形成され、ピストン27からの力を摩擦部材に伝える役割を果たす。プレッシャプレート22は、パッド20と摩擦部材26とが固着される摩擦部材固着部32の外方である両端部位置に、トルク受け部材16の凹部36と係合する凸状の係合部34が突出している。
【0014】
係合部34の一部の面が凹部36の内面の一部に当接することによりロータ回転方向の動きが規制される。従って、プレッシャプレート22の係合部34ないしは係合部周辺には大きな力が加わり、大きな機械的強度が求められる。すなわち、係合部34ないしは係合部周辺の機械的強度が不足すると、合成樹脂製のパッド20が破損する虞がある。
【0015】
パッド20は、プレッシャプレート22の内部であって、両端の係合部34および摩擦部材固着部32に入った領域に、補強材40が埋設されている。補強材40は、プレッシャプレート22と同等以上の強度を有する材料からなり、例えば鉄鋼、ステンレス、チタン等の金属系材料からなる金属製補強材や、セラミックス系材料からなるセラミックス製補強材であることが好ましく、金属板、織金鋼、タフクリーン、パンチングメタル等が挙げられる。合成樹脂の中に補強材40を埋設することにより、プレッシャプレート22の強度が向上する。また、金属が合成樹脂よりも密度が高い等の理由でプレッシャプレート22の高周波振動が抑えられて、鳴きが抑制されるという効果が発生する。なお、補強材40は、少なくとも2以上を積層して多層構造としてもよい。
【0016】
このように、補強材40が効果を発揮するためには、その厚さは100μm以上が好ましく、0.5mm以上であることがより好ましい。ここで、補強材の厚さとは、1枚を埋設する場合はその補強材の厚さを意味し、2以上を積層する場合は各補強材の厚さを総計した厚さを意味する。厚さが100μm以上であれば強度を確保することができるため好ましい。また、補強材40の厚さは0.5cm以下がよく、0.3cm以下がより好ましい。厚さが0.5cm以下であれば、補強材の上下を十分な合成樹脂で被うことができ、強度を確保できるため好ましい。
【0017】
プレッシャプレートに用いられる合成樹脂材は、摩擦部材26との接着を良好にする機能性材料を用いることが好ましい。これにより、摩擦部材26とプレッシャプレートの間に別途接着層を設けずとも両者を接着することができ、製造工程上有利となる。具体的には、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂などの熱硬化性樹脂を好ましく用いることができる。
【0018】
図5は、本発明の更なる一実施例に従うパッド20の平面図および側面図である。パッド20は、プレッシャプレート22の内部の全域にわたって、一体となった補強材40が埋設されている。補強材40は実際にはプレッシャプレート22の縁部分の下には埋設されていないが、本発明に関連して、このような場合も「プレッシャプレートの内部の全域にわたって埋設されている」と表現するものとする。
【0019】
図6は、本発明の更なる一実施例に従うパッド20の平面図および側面図である。パッド20は、プレッシャプレート22の内部であって、両端の係合部34および両端の係合部34の間の摩擦部材固着部32の領域にて、1片の補強材40が埋設されている。これにより、プレッシャプレート22の中央部分を補強材40で補強することができ、両端の係合部34の間の伸張応力および縮小応力に対して、補強することができる。
【0020】
図7(a)〜(c)は、本発明の一実施例に従ってパッド20を製造する方法を示す図である。この方法は、熱成形する際に、摩擦部材26と合成樹脂製プレッシャプレート22を同時に成形させるものである。工程(a)にて、プレッシャプレート22の原料となる合成樹脂材の内部に板状の補強材40を埋設させた状態で前記合成樹脂材を下型112内に準備する。次に工程(b)にて、前記合成樹脂材上の摩擦部材固着部位置に摩擦材攪拌物124を配置する。中間層125を設ける場合は、工程(b)にて、中間層の原材料となる繊維基材、結合材、摩擦調整材、金属粉等の混合物を、前記合成樹脂材と摩擦材攪拌物124の間に配置する。その後、工程(c)にて、前記下型112内の前記合成樹脂材および中間層125および前記摩擦材攪拌物124を上型126で加圧するとともに、加熱処理して成形硬化させ、前記摩擦材攪拌物を含む前記中間層を前記合成樹脂材と一体に成形接合する。加圧処理は120〜250℃、30秒〜30分の範囲、加熱処理は180〜300℃、5分〜24時間の範囲で行うことが好ましい。
【符号の説明】
【0021】
10 ディスクブレーキ
12 ディスクロータ
14 キャリパ
16 トルク受け部材
20 パッド
22 プレッシャプレート
24 摩擦材
25 中間層
26 摩擦部材
27 ピストン
32 摩擦部材固着部
34 係合部
36 凹部
40 補強材
112 下型
124 摩擦材攪拌物
125 中間層
126 上型

【特許請求の範囲】
【請求項1】
摩擦部材と、前記摩擦部材の裏面にプレッシャプレートとを備えるディスクブレーキ用パッドであって、
前記プレッシャプレートは、合成樹脂製であり、車体本体に固定されたトルク受け部材との係合部を具備し、かつ、少なくとも前記係合部の内部に補強材が埋設されたことを特徴とするディスクブレーキ用パッド。
【請求項2】
前記係合部は、車体本体に固定されたトルク受け部材の凹部に係合する凸状であって、前記摩擦部材の外方に突出していることを特徴とする請求項1に記載のディスクブレーキ用パッド。
【請求項3】
前記プレッシャプレート内部の全域にわたって補強材が埋設されていることを特徴とする請求項1または2に記載のディスクブレーキ用パッド。
【請求項4】
前記補強材は少なくとも2以上が積層されている多層構造であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のディスクブレーキ用パッド。
【請求項5】
合成樹脂材の内部に板状の補強材を埋設させた状態で前記合成樹脂材を下型内に準備する工程と、
前記合成樹脂材上の摩擦部材位置に摩擦材攪拌物を配置する工程と、
前記下型内の前記合成樹脂材および前記摩擦材攪拌物を上型で加圧するとともに加熱する工程とを有することを特徴とするディスクブレーキ用パッドの製造方法。
【請求項6】
前記合成樹脂材と摩擦材攪拌物との間に中間層を配置する工程をさらに有することを特徴とする、請求項5に記載のディスクブレーキ用パッドの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−255773(P2010−255773A)
【公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−107767(P2009−107767)
【出願日】平成21年4月27日(2009.4.27)
【出願人】(000000516)曙ブレーキ工業株式会社 (621)
【Fターム(参考)】