JP2000170807A - ブレーキパッド - Google Patents

Abstract

(57)【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。

Description

【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、Ｍｏ
Ｓ２、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４m
m、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９
mm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。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１のブレーキパッドを示す平面図であ
る。

【図２】 実施例１のブレーキパッドを示す横面図であ
る。

【図３】 実施例１のブレーキパッドを示す側面図であ
る。

【図４】 内孔の位置及び大きさを説明する説明図であ
る。

【図５】 実施例２のブレーキパッドを示す平面図であ
る。

【図６】 実施例２のブレーキパッドを示す横面図であ
る。

【図７】 実施例３のブレーキパッドを示す平面図であ
る。

【図８】 実施例３のブレーキパッドを示す横面図であ
る。

【図９】 実施例３のブレーキパッドを示す側面図であ
る。

【図１０】 比較例２のブレーキパッドを示す平面図で
ある。

【図１１】 比較例２のブレーキパッドを示す横面図で
ある。

【図１２】 比較例２のブレーキパッドを示す側面図で
ある。

【符号の説明】

１、５、７…ブレーキパッド、２…背面板、３…摩擦
材、４、６、８…内孔、Ａ…摩擦材の総厚。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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 m
   mの範囲にある請求項１記載のブレーキパッド。
4. 【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。