JP5512456B2 - ブレーキパッド - Google Patents
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Description
前記裏板は、熱硬化性樹脂と、ガラス繊維と、該ガラス繊維より熱伝導率の高い金属粉末または金属繊維とを含有し、
かつ、熱伝導率は40W/m・K以上かつ80W/m・K以下であることを特徴とする。
前記金属粉末はアルミニウム粉末であり、前記金属繊維はアルミニウム繊維であることが好ましい。
前記ガラス繊維を10体積%以上かつ25体積%以下含有してなることが好ましい。
また、従来のスチール製の裏板と比べて振動減衰性に優れているので、スキール音の発生を防止することができる。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
バックプレート3は、熱硬化性樹脂と、ガラス繊維と、このガラス繊維より熱伝導率の高い金属粉末または金属繊維とを含有する成形品が好適に用いられる。
ここで、熱硬化性樹脂としては、変性無しのフェノール樹脂等が好適に用いられる。
このガラス繊維のバックプレート3の全体量に対する含有率は、10体積%以上かつ25体積%以下が好ましい。
このガラス繊維の繊維長は特に限定されないが、プレート材料中の分散性等を考慮すると、1mm以上かつ20mm以下が好ましく、より好ましくは3mm以上かつ13mm以下である。
このような金属粉末としては、粒状または切粉状が好ましく、金属繊維としては、繊維長が1mm以上かつ6mm以下の金属繊維が好ましい。
このような金属粉末または金属繊維の材質としては、従来のスチールより熱伝導率が高くかつ比重が小さいアルミニウム、マグネシウム等が挙げられる。
このアルミニウムの熱伝導率は237W/m・K、比重(25℃)は2.7である。また、マグネシウムの熱伝導率は157W/m・K、比重(25℃)は1.74である。
ここで、金属粉末または金属繊維の含有率を15体積%以上かつ30体積%以下と限定した理由は、15体積%未満では熱伝導が小さくパッド成形時に割れ等が生じ、また、30体積%を超えると熱伝導率が高くなり過ぎてベーパーロック等の虞があるためである。なお、金属粉末または金属繊維の含有率が15体積%未満では、振動減衰性が低下し、スキール音が発生し易くなるので、好ましくなく、一方、金属粉末または金属繊維の含有率が30体積%を超えると、高速高温時に金属粉末または金属繊維が溶融する虞があり、場合によっては摩擦係数の低下が大きくなる虞があるので、好ましくない。
ここで、バックプレート3の熱伝導率を上記の範囲とした理由は、上記の範囲がバックプレート3の特性が最も安定する範囲であるからである。
また、バックプレート3の熱伝導率が80W/m・Kを超えると、キャリパへ熱が伝わり易くなり、ブレーキフルードの温度が上昇し、ベーパーロック等の虞がある。
また、ガラス繊維より熱伝導率の高い金属粉末または金属繊維としてアルミニウム粉末またはアルミニウム繊維を用いることで、従来のスチール製のプレートと比べて、バックプレート3全体を25質量%程度も軽量化することができる。
また、従来のスチール製のプレートと比べて振動減衰性に優れているので、スキール音の発生を防止することができる。
「実施例1〜4」
実施例1〜4のブレーキパッドを作製した。
まず、粒状のアルミニウムが15体積%、繊維長が6mmのガラス繊維が25体積%、及びフェノール樹脂が60体積%となるように、これらアルミニウム、ガラス繊維及びフェノール樹脂を秤量し、均一に混合し、実施例1のバックプレート用材料を作製した。
このようにして得られた加熱圧縮成形品を金型から取り出し、次いで、220℃にて240分間熱処理し、実施例1のバックプレートを得た。
次いで、このバックプレートの一面に、エポキシ−フェノール樹脂の接着剤を塗布し、80℃にて30分乾燥し、実施例1の接着剤付バックプレートを得た。
次いで、この混合材からバックプレート1枚当たりに必要な量を秤量して予備成形型に投入し、室温にて加圧成形し、予備成形品を得た。
次いで、この加熱圧縮成形品を成形型から取り出し、恒温槽にて、220℃に昇温させ、この温度にて4時間放置し、その後放冷するという計8時間の熱処理を行った。
その後、塗装及び研磨スリット等の各種処理を施し、実施例1のブレーキパッドを得た。
バックプレート用材料の配合量(質量%)を、粒状のアルミニウムを20体積%、繊維長が6mmのガラス繊維を20体積%、及びフェノール樹脂を60体積%とした他は、実施例1と同様にして、実施例2のブレーキパッドを得た。
バックプレート用材料の配合量(質量%)を、粒状のアルミニウムを25体積%、繊維長が6mmのガラス繊維を15体積%、及びフェノール樹脂を60体積%とした他は、実施例1と同様にして、実施例3のブレーキパッドを得た。
バックプレート用材料の配合量(質量%)を、粒状のアルミニウムを30体積%、繊維長が6mmのガラス繊維を10体積%、及びフェノール樹脂を60体積%とした他は、実施例1と同様にして、実施例4のブレーキパッドを得た。
実施例1のバックプレートの代わりに従来のスチール系鋼板(SAPH400)製のバックプレートを用いた他は、実施例1と同様にして、比較例1のブレーキパッドを得た。
バックプレート用材料の配合量(質量%)を、粒状のアルミニウムを0体積%、繊維長が6mmのガラス繊維を40体積%、及びフェノール樹脂を60体積%とした他は、実施例1と同様にして、比較例2のブレーキパッドを得た。
バックプレート用材料の配合量(質量%)を、粒状のアルミニウムを5体積%、繊維長が6mmのガラス繊維を35体積%、及びフェノール樹脂を60体積%とした他は、実施例1と同様にして、比較例3のブレーキパッドを得た。
バックプレート用材料の配合量(質量%)を、粒状のアルミニウムを10体積%、繊維長が6mmのガラス繊維を30体積%、及びフェノール樹脂を60体積%とした他は、実施例1と同様にして、比較例4のブレーキパッドを得た。
バックプレート用材料の配合量(質量%)を、粒状のアルミニウムを35体積%、繊維長が6mmのガラス繊維を5体積%、及びフェノール樹脂を60体積%とした他は、実施例1と同様にして、比較例5のブレーキパッドを得た。
バックプレート用材料の配合量(質量%)を、粒状のアルミニウムを40体積%、繊維長が6mmのガラス繊維を0体積%、及びフェノール樹脂を60体積%とした他は、実施例1と同様にして、比較例6のブレーキパッドを得た。
実施例1〜4及び比較例1〜6それぞれのブレーキパッドの評価を行った。
評価項目は、バックプレートの重量、バックプレートの熱伝導率、外観、接着強度、バックプレートの表面温度、の5項目とした。
これらの評価項目の評価方法は、次のとおりである。
秤を用いてバックプレートの重量を測定した。
(2)バックプレートの熱伝導率
日本工業規格JIS A 1412−2「熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法−第2部:熱流計法(HFM法)」に準拠して、熱伝導率を測定した。
(3)外観
目視にて、ブレーキパッドの割れや亀裂の有無を評価した。
ここでは、割れや亀裂が全く認められないものを「良」とした。
日本工業規格JIS D 4422「自動車用ブレーキシューアッセンブリ及びディスクブレーキパッドの接着強度試験方法」に準拠して、接着強度を測定した。
(5)バックプレートの表面温度
ブレーキダイナモ試験にて、制動前温度400℃、初速50km/h、減速度3.0m/s2の条件にて1000回の温度別摩耗試験を行い、その時のバックプレートの表面温度を測定した。
実施例1〜4及び比較例1〜6それぞれのバックプレート用材料の配合量(質量%)を表1に、実施例1〜4及び比較例1〜6それぞれのブレーキパッドの評価結果を表2に、それぞれ示す。
(1)実施例1〜4のブレーキパッドは、比較例1のスチール系鋼板(SAPH400)製のブレーキパッドと比べて大幅に軽量化されていた。
また、外観についても割れや亀裂が全く認められず、接着強度も十分な強度を有しており、バックプレートの表面温度もブレーキフルード(DOT3)のウェット沸点である140℃以下を保持しており、ベーパーロックの虞も無いことが確認された。
(3)比較例5、6のブレーキパッドは、バックプレートの熱伝導率が高く、ブレーキパッドの表面に割れや亀裂が確認されなかったが、バックプレートの表面温度がブレーキフルード(DOT3)のウェット沸点である140℃を超えており、ベーパーロックの虞が有ることが確認された。
また、繊維長が6mmのガラス繊維の代わりに、繊維長が3mmのガラス繊維や繊維長が13mmのガラス繊維を用いても、同様の効果を奏することが確認された。
2 摩擦材
2a 一面
2b 他面
3 バックプレート(裏板)
Claims (4)
- 制動時に一面側がディスクロータに当接する摩擦材と、該摩擦材の他面側に設けられた裏板と、を備えてなるブレーキパッドにおいて、
前記裏板は、熱硬化性樹脂と、ガラス繊維と、該ガラス繊維より熱伝導率の高い金属粉末または金属繊維とを含有し、
かつ、熱伝導率は40W/m・K以上かつ80W/m・K以下であることを特徴とするブレーキパッド。 - 前記金属粉末または前記金属繊維を15体積%以上かつ30体積%以下含有してなることを特徴とする請求項1記載のブレーキパッド。
- 前記金属粉末はアルミニウム粉末であり、前記金属繊維は、アルミニウム繊維であることを特徴とする請求項1または2記載のブレーキパッド。
- 前記ガラス繊維を10体積%以上かつ25体積%以下含有してなることを特徴とする請求項2記載のブレーキパッド。
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