JP7226448B2 - Back plate, disc brake pad and caliper assembly - Google Patents

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Description

本発明は、バックプレート、ディスクブレーキパッド及びキャリパーアッセンブリに関する。 The present invention relates to backplates, disc brake pads and caliper assemblies.

二輪車及び四輪の自動車等に取り付けられている制動用の摩擦部材として、ディスクブレーキパッドの一例を図1(a)及び(b)に示す。なお、図1(a)はディスクブレーキパッドの上面図であり、図1(b)は図1(a)のA-A線における断面図の一例である。本例においては、ディスクブレーキパッドは、バックプレート1と摩擦材2から構成され、摩擦材2がバックプレート1の一方の面(ここではバックプレート1の上面)に直接固着されている。摩擦材2は、例えば、結合材、有機充填材、無機充填材及び繊維基材からなる、いわゆるレジンモールド材により構成される。このようなディスクブレーキパッドは、バックプレート1の一方の面に、予め結合材、有機充填材、無機充填材及び繊維基材からなる摩擦材の予備成形体を重ね合わせ、熱圧成形して一体に固着した後、表面加工を施すことにより製造されている。 1(a) and 1(b) show an example of a disc brake pad as a braking friction member attached to a two-wheeled vehicle, a four-wheeled automobile, or the like. 1(a) is a top view of a disc brake pad, and FIG. 1(b) is an example of a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1(a). In this example, the disc brake pad is composed of a back plate 1 and a friction material 2, and the friction material 2 is directly fixed to one surface of the back plate 1 (here, the upper surface of the back plate 1). The friction material 2 is composed of, for example, a so-called resin molding material composed of a binder, an organic filler, an inorganic filler, and a fiber base material. Such a disc brake pad is manufactured by superimposing a friction material preform comprising a binder, an organic filler, an inorganic filler, and a fiber base material on one surface of the back plate 1 in advance, followed by thermocompression molding. After adhering to the surface, it is manufactured by applying surface processing.

また、ディスクブレーキパッドの他の例を図1(c)に示す。図1(c)は図1(a)のA-A線における断面図の他の例である。図1(c)のディスクブレーキパッドは、バックプレート1、摩擦材2及び中間層3から構成され、バックプレート1の一方の面(ここではバックプレート1の上面)に、中間層3を介して摩擦材2が固着されたものである。この場合、ディスクブレーキパッドは、バックプレート1の一方の面に、予め結合材、有機充填材、無機充填材及び繊維基材からなる摩擦材及び中間層の予備成形体を重ね合わせ、熱圧成形して一体に固着した後、表面加工を施すことにより製造されている。 Another example of the disc brake pad is shown in FIG. 1(c). FIG. 1(c) is another example of a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1(a). The disc brake pad of FIG. 1(c) is composed of a back plate 1, a friction material 2 and an intermediate layer 3. Friction material 2 is fixed. In this case, the disc brake pad is formed by superimposing a friction material and an intermediate layer preform comprising a binder, an organic filler, an inorganic filler, and a fiber base material on one surface of the back plate 1 in advance, followed by thermocompression molding. It is manufactured by applying a surface treatment after it is fixed integrally.

近年、自動車の環境対応化及び低燃費化の進行に伴い、自動車の各部品の軽量化が検討及び実施されている。通常、自動車における原材料の構成は、金属材が半分以上を占めているが、車体の軽量化のため、その使用量は年々低下傾向にある。また、車体の軽量化にあたっては、近年、素材としてアルミニウム(アルミニウム合金又はアルミニウム複合材)又は樹脂の使用が増加傾向にある。鋼板の比重は約7.8であり、これに比べてアルミニウムの比重は約2.7、樹脂の比重は約1であって軽いため、アルミニウム及び樹脂等の素材を使用することにより、車体の50%以下の軽量化が見込める。このような軽量化への動きの中、車両においては、ボディ、フレームのみならず、車両を構成する各要素に対しても軽量化の要求が大きくなってきている。 BACKGROUND ART In recent years, as automobiles have become more environmentally friendly and fuel efficient, efforts have been made to reduce the weight of automobile parts. Metals account for more than half of the raw materials used in automobiles, but the amount of metals used is decreasing year by year due to the weight reduction of automobile bodies. In addition, in recent years, the use of aluminum (aluminum alloy or aluminum composite) or resin as a material has been increasing in order to reduce the weight of the vehicle body. Steel plate has a specific gravity of about 7.8, while aluminum has a specific gravity of about 2.7 and resin has a specific gravity of about 1, which is light. Weight reduction of 50% or less can be expected. In such a trend toward weight reduction, there is an increasing demand for weight reduction not only for the body and frame of vehicles but also for each element that constitutes the vehicle.

このような車体軽量化の要求は、車両の制動に用いられるブレーキシステムの構成要素の一つであるディスクブレーキパッドにおいても同様に大きくなってきている。具体的には、従来、ディスクブレーキパッドには鋼製の板材からなるバックプレートが用いられていたが、近年では軽量素材であるアルミニウム又はその合金からなるバックプレートに関する提案がされている(例えば、特許文献1~3参照)。 The demand for such vehicle body weight reduction is also increasing in the disc brake pad, which is one of the constituent elements of the brake system used for braking the vehicle. Specifically, conventionally, back plates made of steel plates have been used for disc brake pads, but in recent years, proposals have been made for back plates made of lightweight aluminum or its alloys (for example, See Patent Documents 1 to 3).

特開2000-046078号公報JP-A-2000-046078 特開2013-060974号公報JP 2013-060974 A 特開2015-135177号公報JP 2015-135177 A

本発明者らは、ディスクブレーキパッドの軽量化のため、バックプレートをこれまでの鋼製のものから、アルミニウム製又は樹脂製等の軽量化素材に変更することを検討していたところ、これらの軽量化素材は、従来の鋼製のバックプレートに比べて耐久性が不十分であることが判明した。特に、制動時にロータの回転に供回りしようとする力を受けとめる役割を担うバックプレートのトルク受部では、変形が生じやすく、さらに制動中の擦れによって摩滅が生じやすいことが判明した。 In order to reduce the weight of the disc brake pad, the inventors of the present invention considered changing the back plate from the conventional steel back plate to a lightweight material such as aluminum or resin. The lightweight material proved to be inadequately durable compared to the traditional steel backplate. In particular, it was found that the torque receiving portion of the back plate, which serves to receive the force that tends to rotate with the rotation of the rotor during braking, is prone to deformation and wear due to friction during braking.

これらのことから、本発明は、バックプレートの軽量化を図ると共に、制動時の耐久性を向上させたバックプレート、ディスクブレーキパッド及びキャリパーアッセンブリを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a back plate, a disc brake pad, and a caliper assembly that are lighter in weight and have improved durability during braking.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、制動時にロータの回転に供回りしようとする力を受けとめる役割を担うトルク受部の耐久性を向上させることによって、バックプレートを軽量化したときにもバックプレートの耐久性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、下記[1]~[6]に関する。 As a result of intensive research aimed at solving the above problems, the inventors of the present invention have found that the back plate can be replaced by improving the durability of the torque receiving portion, which plays a role in receiving the force that tends to rotate together with the rotation of the rotor during braking. The inventors have found that the durability of the back plate is improved even when the weight is reduced, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to the following [1] to [6].

[1]ディスクブレーキ用のバックプレートであって、前記バックプレートの本体部の材質が鋼より比重の軽い素材を含有し、前記バックプレートにおけるトルク受部の少なくとも一部に金属板を配置し、前記金属板の材質が鉄及び鉄合金からなる群から選択される少なくとも1種である、バックプレート。
[2]前記鋼より比重の軽い素材は、アルミニウム合金、アルミニウム複合材料、マグネシウム合金及び繊維強化樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である、[1]に記載のバックプレート。
[3]前記金属板の厚さは、0.1mm以上である、[1]又は[2]に記載のバックプレート。
[4]パッドガイド部をさらに備える、[1]~[3]のいずれかに記載のバックプレート。
[5][1]~[4]のいずれかに記載のバックプレートと、前記バックプレートの一方の面に摩擦材を備える、ディスクブレーキパッド。
[6][5]に記載のディスクブレーキパッドと、前記ディスクブレーキパッドを相手材に押さえつけるキャリパーを備える、キャリパーアッセンブリ。
[1] A back plate for a disc brake, wherein the material of the main body of the back plate contains a material with a specific gravity lighter than that of steel, and a metal plate is arranged in at least a part of the torque receiving portion of the back plate, A back plate, wherein the material of the metal plate is at least one selected from the group consisting of iron and iron alloys.
[2] The back plate according to [1], wherein the material having a specific gravity lighter than steel is at least one selected from the group consisting of aluminum alloys, aluminum composite materials, magnesium alloys, and fiber-reinforced resins.
[3] The back plate according to [1] or [2], wherein the metal plate has a thickness of 0.1 mm or more.
[4] The back plate according to any one of [1] to [3], further comprising a pad guide portion.
[5] A disc brake pad comprising the back plate according to any one of [1] to [4] and a friction material on one surface of the back plate.
[6] A caliper assembly comprising the disc brake pad according to [5] and a caliper that presses the disc brake pad against a mating member.

本発明によれば、バックプレートの軽量化を図ると共に、制動時の耐久性を向上させたバックプレート、ディスクブレーキパッド及びキャリパーアッセンブリを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a back plate, a disc brake pad, and a caliper assembly in which the weight of the back plate is reduced and the durability during braking is improved.

ディスクブレーキパッドの模式図である。It is a schematic diagram of a disc brake pad. バックプレートの様々な形態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing various forms of backplates; 様々な形態のバックプレートとキャリパーの関係を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between various forms of back plates and calipers. 制動時のキャリパーの状態を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the state of the caliper during braking; 金属板の機能を示すための模式図である。It is a schematic diagram for showing the function of a metal plate. 金属板の厚さを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the thickness of a metal plate.

以下、本発明について詳細に説明する。但し、以下の実施形態において、その構成要素は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
また、本明細書における記載事項を任意に組み合わせた態様も本発明に含まれる。
The present invention will be described in detail below. However, in the following embodiments, the constituent elements are not essential unless otherwise specified. The same applies to numerical values and their ranges, which do not limit the present invention.
In the numerical ranges described herein, the upper or lower limits of the numerical ranges may be replaced with the values shown in the examples.
In addition, the present invention also includes embodiments in which the items described in this specification are combined arbitrarily.

[バックプレート]
本実施形態に係るバックプレートは、ディスクブレーキ用のバックプレートであって、バックプレートの本体部の材質が鋼より比重の軽い素材を含有し、バックプレートにおけるトルク受部の少なくとも一部に金属板を配置し、金属板の材質が鉄及び鉄合金からなる群から選択される少なくとも1種である。
[Back plate]
The back plate according to the present embodiment is a back plate for a disc brake, the material of the body portion of the back plate contains a material having a specific gravity lighter than that of steel, and at least a part of the torque receiving portion of the back plate is a metal plate. and the material of the metal plate is at least one selected from the group consisting of iron and iron alloys.

本実施形態に係るバックプレートは、様々な形態をとり得る。例えば、本実施形態に係るバックプレート1は、図2(a)~(d)に示すように、本体部11と、本体部11の回入側に突設した第1パッドガイド部12と、本体部11の回出側に突設した第2パッドガイド部13とを備える形態をとり得る。第1パッドガイド部12は、外周側付根4及び内周側付根5を有する。第2パッドガイド部13は、外周側付根6及び内周側付根7を有する。パッドガイド部(第1パッドガイド部12及び第2パッドガイド部13)は、キャリパー(図示せず)の支持部に対応する形状とすることで、キャリパーに対するバックプレート1の設置を容易にする。また、パッドガイド部(第1パッドガイド部12及び第2パッドガイド部13)は、車両に支持される際、入れ子型にはめ込まれる形状であることが好ましい。
第1パッドガイド部12及び第2パッドガイド部13の材質は、耐久性を向上させる観点から、本体部11の材質と同じ材質であることが好ましい。
The back plate according to this embodiment can take various forms. For example, as shown in FIGS. 2(a) to 2(d), the back plate 1 according to the present embodiment includes a main body portion 11, a first pad guide portion 12 projecting from the insertion side of the main body portion 11, A second pad guide portion 13 protruding from the outlet side of the main body portion 11 may be provided. The first pad guide portion 12 has an outer root 4 and an inner root 5 . The second pad guide portion 13 has an outer root 6 and an inner root 7 . The pad guide portions (the first pad guide portion 12 and the second pad guide portion 13) have a shape corresponding to the support portion of the caliper (not shown), thereby facilitating the installation of the back plate 1 on the caliper. Moreover, it is preferable that the pad guide portions (the first pad guide portion 12 and the second pad guide portion 13) have a nested shape when being supported by the vehicle.
The material of the first pad guide portion 12 and the second pad guide portion 13 is preferably the same as the material of the body portion 11 from the viewpoint of improving durability.

バックプレート1におけるトルク受部14は、図3(a)~(d)に示すように、バックプレート1をキャリパー20に配置した場合において、制動時にキャリパー20と接触することでバックプレート1にトルクがかかる箇所であり、ディスクロータの回転に供回りしようとする力を受けとめる役割を担っている。
図2(a)及び図3(a)で示すバックプレート1におけるトルク受部14は、第2パッドガイド部13が突設された本体部11の回出側の突設側面である。図2(b)、(c)及び図3(b)、(c)で示すバックプレート1におけるトルク受部14は、本体部11から突設した第2パッドガイド部13の端部である。図2(d)及び図3(d)で示すバックプレート1におけるトルク受部14は、本体部11の回出側の側面である。図2(a)~(d)及び図3(a)~(d)に示すバックプレート1は、それぞれのトルク受部14の少なくとも一部に金属板15を配置する。
As shown in FIGS. 3(a) to 3(d), the torque receiving portion 14 of the back plate 1 contacts the caliper 20 during braking when the back plate 1 is placed on the caliper 20, so that torque is applied to the back plate 1. This is the part where the force is applied, and plays the role of receiving the force that tends to rotate along with the rotation of the disk rotor.
The torque receiving portion 14 in the back plate 1 shown in FIGS. 2A and 3A is a projecting side surface on the outlet side of the body portion 11 from which the second pad guide portion 13 is projected. The torque receiving portion 14 in the back plate 1 shown in FIGS. 2(b), (c) and FIGS. The torque receiving portion 14 in the back plate 1 shown in FIGS. In the back plate 1 shown in FIGS. 2(a) to (d) and FIGS. 3(a) to (d), a metal plate 15 is arranged on at least part of each torque receiving portion 14. As shown in FIG.

<金属板>
金属板15は、バックプレート1におけるトルク受部14の少なくとも一部に配置される。金属板15は、制動時のトルクによるトルク受部14の変形及び摩滅を抑制する観点から、トルク受部14の全部に配置されることが好ましい。
金属板15のトルク受部14への配置方法としては、接着、加締め及び溶接等の手段を採用することができる。
<Metal plate>
The metal plate 15 is arranged on at least part of the torque receiving portion 14 of the back plate 1 . From the viewpoint of suppressing deformation and wear of the torque receiving portion 14 due to torque during braking, the metal plate 15 is preferably arranged over the entire torque receiving portion 14 .
As a method for arranging the metal plate 15 on the torque receiving portion 14, means such as adhesion, crimping, and welding can be adopted.

金属板15の機能について、図4及び図5を参照して説明する。
キャリパー20に配置されたバックプレート1は、図4に示すように、制動時にキャリパー20と接触することで、キャリパー20が開いたような状態となる。従来のバックプレート(金属板15なし)の場合、図5(a)の斜線部で示すように、トルクが偏当たりすることになり、一部に応力が集中するので変形及び摩滅が発生しやすい。一方、本実施形態のバックプレート1の場合、金属板15を備えることで、図5(b)の斜線部で示すように、応力集中が緩和され、変形及び摩滅を抑制することができる。
The function of the metal plate 15 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.
As shown in FIG. 4, the back plate 1 arranged on the caliper 20 comes into contact with the caliper 20 during braking, so that the caliper 20 is in a state of opening. In the case of a conventional back plate (without the metal plate 15), as shown by the shaded area in FIG. 5(a), the torque is biased, and the stress concentrates on one part, so deformation and wear are likely to occur. . On the other hand, in the case of the back plate 1 of the present embodiment, by providing the metal plate 15, as indicated by the shaded area in FIG.

金属板15の材質は、鉄及び鉄合金からなる群から選択される少なくとも1種である。
鉄合金としては、炭素、ケイ素、マグネシウム、ニッケル、クロム、モリブデン、及び銅等を鉄に含有させたものが挙げられ、具体的には、鋼及び鋳鉄等を挙げられる。
The material of the metal plate 15 is at least one selected from the group consisting of iron and iron alloys.
Examples of iron alloys include iron containing carbon, silicon, magnesium, nickel, chromium, molybdenum, copper, and the like, and specific examples include steel and cast iron.

金属板15の厚さTは、図6に示すように、バックプレート1の端部から、0.1mm以上であることが好ましく、0.2mm以上であることがより好ましく、0.3mm以上であることがさらに好ましい。金属板15の厚さTの上限については特には制限されないが、5.0mm以下であることが好ましく、2.0mm以下であることがより好ましい。金属板15の厚さTが上記範囲であることによって、制動時のトルクによるトルク受部の変形及び摩滅を抑制することができる。 As shown in FIG. 6, the thickness T of the metal plate 15 is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more, and more preferably 0.3 mm or more from the end of the back plate 1. It is even more preferable to have Although the upper limit of the thickness T of the metal plate 15 is not particularly limited, it is preferably 5.0 mm or less, more preferably 2.0 mm or less. By setting the thickness T of the metal plate 15 within the above range, deformation and wear of the torque receiving portion due to torque during braking can be suppressed.

<材質>
バックプレート1の本外部11の材質は、鋼より比重の軽い素材を含有するものである。バックプレート1の本外部11の材質は、鋼より比重の軽い素材を、好ましくは50体積%以上、より好ましくは80体積%以上、さらに好ましくは90体積%以上含有するものであり、鋼より比重の軽い素材からなるものであることが特に好ましい。
鋼より比重の軽い素材は、比重5以下の素材であることが好ましく、比重3以下の素材であることがより好ましく、比重2以下の素材であることがさらに好ましい。
鋼より比重の軽い素材としては、例えば、アルミニウム合金、アルミニウム複合材料、マグネシウム合金及び繊維強化樹脂が挙げられる。つまり、バックプレートの材質は、アルミニウム合金、アルミニウム複合材料、マグネシウム合金及び繊維強化樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
<Material>
The material of the outer portion 11 of the back plate 1 contains a material having a specific gravity lighter than that of steel. The material of the outer portion 11 of the back plate 1 preferably contains 50% by volume or more, more preferably 80% by volume or more, and still more preferably 90% by volume or more of a material having a specific gravity lighter than that of steel. It is particularly preferable to use a material having a light weight.
The material having a specific gravity lighter than steel is preferably a material with a specific gravity of 5 or less, more preferably a material with a specific gravity of 3 or less, and even more preferably a material with a specific gravity of 2 or less.
Examples of materials having a specific gravity lighter than steel include aluminum alloys, aluminum composite materials, magnesium alloys, and fiber-reinforced resins. In other words, the material of the back plate is preferably at least one selected from the group consisting of aluminum alloys, aluminum composite materials, magnesium alloys, and fiber-reinforced resins.

(アルミニウム合金)
アルミニウムは比重が約2.7と小さいため、軽量化素材として好適であるが、強度の観点から、バックプレートとしてはアルミニウム合金を用いることが好ましい。
アルミニウム合金としては、2XXX系(Al-Cu系)、3XXX系(Al-Mn系)、4XXX系(Al-Si系)、5XXX系(Al-Mg系)、6XXX系(Al-Mg-Si系)、7XXX系(Al-Zn系)等の展伸用アルミニウム合金;AC1C(Al-Cu系)、AC1B(Al-Cu系)、AC2A(Al-Cu-Si系)、AC2B(Al-Cu-Si系)、AC3A(Al-Si系)、AC4A、AC4C(Al-Si-Mg系)、AC4B(Al-Si-Cu系)、AC4D(Al-Si-Cu-Mg系)、AC5A(Al-Cu-Ni-Mg系)、AC7A(Al-Mg系)、AC8A(Al-Si-Cu-Ni-Mg系)、AC8B(Al-Si-Cu-Ni-Mg系)、AC9A(Al-Si-Cu-Mg系)、AC9B(Al-Si-Cu-Mg系)等の鋳物用アルミニウム合金;ADC1(Al-Si系)、ADC3(Al-Si-Mg系)、ADC5(Al-Mg系)、ADC6(Al-Mg-Mn系)、ADC10(Al-Si-Cu系)、ADC12(Al-Si-Cu系)、ADC14(Al-Si-Cu-Mg系)等のダイキャスト用アルミニウム合金などを用いることができる。また、これらを熱処理(時効処理)等して調質したものを用いることができる。
(aluminum alloy)
Since aluminum has a low specific gravity of about 2.7, it is suitable as a lightweight material, but from the viewpoint of strength, it is preferable to use an aluminum alloy for the back plate.
As aluminum alloys, 2XXX series (Al-Cu series), 3XXX series (Al-Mn series), 4XXX series (Al-Si series), 5XXX series (Al-Mg series), 6XXX series (Al-Mg-Si series ), 7XXX series (Al-Zn series), etc.; Si system), AC3A (Al-Si system), AC4A, AC4C (Al-Si-Mg system), AC4B (Al-Si-Cu system), AC4D (Al-Si-Cu-Mg system), AC5A (Al- Cu-Ni-Mg system), AC7A (Al-Mg system), AC8A (Al-Si-Cu-Ni-Mg system), AC8B (Al-Si-Cu-Ni-Mg system), AC9A (Al-Si- Cu-Mg system), aluminum alloys for casting such as AC9B (Al-Si-Cu-Mg system); ADC1 (Al-Si system), ADC3 (Al-Si-Mg system), ADC5 (Al-Mg system), ADC6 (Al-Mg-Mn system), ADC10 (Al-Si-Cu system), ADC12 (Al-Si-Cu system), ADC14 (Al-Si-Cu-Mg system), etc. can be used. In addition, it is possible to use those obtained by subjecting them to heat treatment (aging treatment) or the like.

(アルミニウム複合材)
アルミニウム又は上記のアルミニウム合金中にセラミックス粒子を分散させたアルミニウム複合材(セラミックス粒子強化アルミニウム基複合材料)は、アルミニウム合金に比してヤング率が高くなるため、バックプレートとして用いると、ディスクブレーキパッドの剛性を高くすることができ、好適である。分散強化するセラミックス粒子としては、Al、TiO、SiO、ZrO等の酸化物系セラミックス、SiC、TiC等の炭化物系セラミックス、TiN等の窒化物系セラミックスを用いることができる。
(aluminum composite)
An aluminum composite material (ceramic particle-reinforced aluminum matrix composite material) in which ceramic particles are dispersed in aluminum or the above-mentioned aluminum alloy has a higher Young's modulus than an aluminum alloy, so when used as a back plate, it can be used as a disc brake pad. can be increased in rigidity, which is preferable. Ceramic particles to be dispersed and strengthened include oxide ceramics such as Al 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 and ZrO 2 , carbide ceramics such as SiC and TiC, and nitride ceramics such as TiN.

(マグネシウム合金)
マグネシウムは比重が1.74と小さいため、軽量化素材として好適であるが、強度の観点から、バックプレートとしてはマグネシウム合金を用いることが好ましい。
マグネシウム合金としては、M1(Mg-Mn合金)、AZ61、AZ91等のAZ系(Mg-Al-Zn合金)、ZK51、ZK60等のZK系(Mg-Zn-Zr合金)、ZH62等のZH系(Mg-Zn-Zr合金)、EK30等のEK系(Mg-希土類元素合金)、HK31等のHK系(Mg-Th系合金)、K1(Mg-Zr合金)等の各種鋳造用マグネシウム合金及び加工用マグネシウム合金を用いることができる。また、カルシウムを数%添加した難燃性マグネシウム合金を用いることができる。
(magnesium alloy)
Since magnesium has a low specific gravity of 1.74, it is suitable as a lightweight material, but from the viewpoint of strength, it is preferable to use a magnesium alloy for the back plate.
Magnesium alloys include M1 (Mg-Mn alloy), AZ series (Mg-Al-Zn alloys) such as AZ61 and AZ91, ZK series (Mg-Zn-Zr alloys) such as ZK51 and ZK60, and ZH series such as ZH62. (Mg-Zn-Zr alloy), EK series (Mg-rare earth element alloy) such as EK30, HK series (Mg-Th alloy) such as HK31, K1 (Mg-Zr alloy) and various casting magnesium alloys and Machinable magnesium alloys can be used. Also, a flame-retardant magnesium alloy containing several percent of calcium can be used.

(繊維強化樹脂)
繊維強化樹脂とは、繊維と樹脂とを複合化したもの、つまり繊維と樹脂との複合材を指す。繊維強化樹脂の比重は約1程度であるため軽量化素材として好適である。
(fiber reinforced resin)
A fiber-reinforced resin refers to a composite of a fiber and a resin, that is, a composite material of a fiber and a resin. Since the specific gravity of fiber reinforced resin is about 1, it is suitable as a lightweight material.

繊維強化樹脂に用いられる繊維としては、例えば、ガラス繊維、α-アルミナタイプ、γ-アルミナタイプ等のアルミナ繊維、ボロン繊維等の無機繊維;パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維等のアラミド繊維;セルロース繊維、ナノセルロース繊維、PBO(ポリパラフェニレンベンズオキサゾール)繊維、又は耐炎化繊維、ピッチ系、PAN(ポリアクリロニトリル)系の炭素繊維等の炭素系繊維、からなる群から選ばれる少なくとも1種を用いることができる。特にバックプレートとして用いる場合、強度及び剛性の観点から、ガラス繊維、炭素繊維が好ましく、高熱伝導率の観点から、炭素繊維がさらに好ましい。炭素繊維を用いることで、バックプレートの熱伝導率をより一層向上することができ、繰り返し制動を行い摩擦熱でブレーキ温度が上昇したときに、バックプレート内の温度分布を均一にすることができ、局所的な温度上昇を防ぎ、樹脂の熱分解及び強度低下に伴うクラック、割れを防止し易い傾向にある。 Examples of fibers used in the fiber-reinforced resin include glass fibers, α-alumina type, γ-alumina type alumina fibers, inorganic fibers such as boron fibers; aramid fibers such as para-aramid fibers and meta-aramid fibers; At least one selected from the group consisting of cellulose fibers, nanocellulose fibers, PBO (poly-paraphenylenebenzoxazole) fibers, or carbon-based fibers such as flame-resistant fibers, pitch-based, and PAN (polyacrylonitrile)-based carbon fibers. can be used. Particularly when used as a back plate, glass fiber and carbon fiber are preferable from the viewpoint of strength and rigidity, and carbon fiber is more preferable from the viewpoint of high thermal conductivity. By using carbon fiber, the thermal conductivity of the back plate can be further improved, and when the brake temperature rises due to repeated braking and frictional heat, the temperature distribution in the back plate can be made uniform. , it tends to prevent local temperature rises and cracks and splits due to thermal decomposition and strength reduction of the resin.

繊維強化樹脂に用いられる繊維の繊維長は特に制限されないが、強度の観点から、1mm以上の繊維長が好ましく、10mm以上の長繊維であることがさらに好ましい。該繊維の繊維長の上限値に特に制限はなく、100mm以下であってもよいし、70mm以下であってもよいし、50mm以下であってもよいし、35mm以下であってもよい。
また、繊維強化樹脂に用いる繊維としては、フェルト等の不織布、抄造品、連続繊維からなる織物、編物、交織物等の織布も用いることができる。
The fiber length of the fiber used in the fiber-reinforced resin is not particularly limited, but from the viewpoint of strength, the fiber length is preferably 1 mm or longer, more preferably 10 mm or longer. The upper limit of the fiber length of the fibers is not particularly limited, and may be 100 mm or less, 70 mm or less, 50 mm or less, or 35 mm or less.
Nonwoven fabrics such as felt, paper products, woven fabrics such as woven fabrics, knitted fabrics, and woven fabrics made of continuous fibers can also be used as the fibers used in the fiber-reinforced resin.

繊維強化樹脂に用いられる樹脂としては、耐熱性の観点から、熱硬化性樹脂が好ましく、耐熱性及び強度の観点から、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂が好ましい。フェノール樹脂、エポキシ樹脂は、硬化剤を併用することが好ましい。繊維強化樹脂に用いられる樹脂は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。フェノール樹脂としては、市販品の使用も可能であり、常法により合成することもできる。 From the viewpoint of heat resistance, a thermosetting resin is preferable as the resin used for the fiber-reinforced resin, and from the viewpoint of heat resistance and strength, a phenol resin, an epoxy resin, and a polyimide resin are preferable. Phenolic resins and epoxy resins are preferably used in combination with a curing agent. One of the resins used for the fiber-reinforced resin may be used alone, or two or more of them may be used in combination. A commercially available product can be used as the phenol resin, and it can also be synthesized by a conventional method.

フェノール樹脂としては、レゾールタイプのフェノール樹脂、ストレートノボラックタイプのフェノール樹脂、アラルキル変性タイプのフェノール樹脂、アクリルエラストマー、シリコーンエラストマー等で変性したエラストマー変性タイプのフェノール樹脂等が挙げられる。耐熱性の観点から、フェノール樹脂としてはストレートノボラックタイプのフェノール樹脂、レゾールタイプのフェノール樹脂が好ましい。 Examples of phenolic resins include resol type phenolic resins, straight novolac type phenolic resins, aralkyl-modified phenolic resins, acrylic elastomers, and elastomer-modified phenolic resins modified with silicone elastomers. Straight novolak type phenol resins and resol type phenol resins are preferable as the phenol resin from the viewpoint of heat resistance.

エポキシ樹脂としては、市販品の使用も可能であり、常法により合成することもできる。エポキシ樹脂としては、強度及び耐熱性の観点から、芳香環を有するエポキシ樹脂であることが好ましい。具体的には、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等を好適に使用することができる。また、シリコーン、アクリロニトリル、ブタジエン、イソプロピル系ゴム、ポリアミド系樹脂等により変性したエポキシ樹脂等についても使用することができる。 As the epoxy resin, a commercially available product can be used, and it can also be synthesized by a conventional method. From the viewpoint of strength and heat resistance, the epoxy resin is preferably an epoxy resin having an aromatic ring. Specifically, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, etc. can be preferably used. Epoxy resins modified with silicone, acrylonitrile, butadiene, isopropyl rubber, polyamide resins, etc. can also be used.

繊維強化樹脂においては、上記の繊維及び樹脂以外に、その他の添加剤を配合することができる。その他の添加剤としては、無機充填材、有機充填材、金属粉等が挙げられる。その他の添加剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。粒子状の無機充填材、有機充填材、金属粉であることが好ましく、繊維集合体中に分散させるためには粒子径が小さいことが好ましい。具体的には、摺動性を向上させる観点からは、黒鉛、二硫化モリブデン、硫化タングステン、フッ素樹脂及びコークス等が挙げられ、難燃性を向上させる観点からは、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム及びアンチモン化合物等が挙げられ、軽量化の観点からは、中空無機粒子等が挙げられ、樹脂の硬化速度を向上させる観点からは、酸化カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられ、熱伝導率を向上させる観点からは、金属粉、黒鉛、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。 The fiber-reinforced resin may contain other additives in addition to the fibers and resins described above. Other additives include inorganic fillers, organic fillers, metal powders, and the like. Other additives may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Particulate inorganic fillers, organic fillers, and metal powders are preferred, and the particle size is preferably small in order to disperse them in the fiber assembly. Specifically, from the viewpoint of improving slidability, graphite, molybdenum disulfide, tungsten sulfide, fluororesin, coke, etc., and from the viewpoint of improving flame retardancy, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide and antimony compounds, etc., from the viewpoint of weight reduction, hollow inorganic particles, etc., and from the viewpoint of improving the curing speed of the resin, calcium oxide, calcium hydroxide, etc., are included, improving thermal conductivity. Metal powder, graphite, magnesium oxide, zinc oxide and the like can be used from the viewpoint of allowing the material to be used.

繊維強化樹脂は、バックプレートの局所的な温度上昇を防ぐために、厚み方向の熱伝導率が0.4W/m・K以上であることが好ましく、0.45W/m・K以上であることがより好ましく、1W/m・K以上であることがさらに好ましい。繊維強化樹脂の厚み方向の熱伝導率を範囲にする方法としては、金属粉、黒鉛、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の熱伝導率の高い添加剤を繊維強化樹脂に添加する方法、繊維強化樹脂の繊維として炭素繊維等の熱伝導率の高い繊維を用いる方法などが挙げられ、これらの方法を1種単独で又は2種以上の組合せで採用した繊維強化樹脂を用いることができる。 The fiber-reinforced resin preferably has a thermal conductivity in the thickness direction of 0.4 W/m·K or more, more preferably 0.45 W/m·K or more, in order to prevent a local temperature rise in the back plate. More preferably, it is 1 W/m·K or more. As a method to make the thermal conductivity in the thickness direction of the fiber reinforced resin range, there is a method of adding an additive with high thermal conductivity such as metal powder, graphite, magnesium oxide, zinc oxide to the fiber reinforced resin. A method using fibers having high thermal conductivity such as carbon fibers as the fibers can be used, and fiber-reinforced resins obtained by adopting these methods alone or in combination of two or more thereof can be used.

バックプレートに繊維強化樹脂を用いる場合、繊維強化樹脂を成形し、必要に応じて形状加工を施すことによって繊維強化樹脂製のバックプレートを製作した後、繊維強化樹脂製バックプレートを従来の鋼製のバックプレートに替えて用いることで、上記の摩擦部材を製造することができる。すなわち、摩擦材の熱成形金型の型孔に必要に応じて予備成形を行った摩擦材組成物を挿入し、次いで、予備成形体に接して繊維強化樹脂からなるバックプレートに予め接着剤を塗布したものを配置する。そして、摩擦材組成物を熱成形して摩擦材を形成することで繊維強化樹脂と摩擦材を一体化し、摩擦部材を形成することができる。以上の工程によると、繊維強化樹脂からなるバックプレートの熱成形と、摩擦材の熱成形を別に行うことから、エネルギー効率が必ずしも良いとは言えない。そこで、繊維強化樹脂からなるバックプレートの熱成形と、摩擦材の熱成形を同時に行うことにより、エネルギー効率を高めることもできる。すなわち、熱硬化前の状態の繊維強化樹脂と、必要に応じて予備成形を行った摩擦材組成物とを挿入し、同時に熱成形を行い、熱成形の工程において繊維強化樹脂中の熱硬化性樹脂と摩擦材中の熱硬化性樹脂が溶融及び硬化することで、接着剤の必要なく一体化することができる。 When fiber reinforced resin is used for the back plate, the fiber reinforced resin is molded, and after manufacturing the fiber reinforced resin back plate by applying shape processing as necessary, the fiber reinforced resin back plate is made of conventional steel. The friction member can be manufactured by replacing the back plate of the above. That is, a preformed friction material composition is inserted into the mold cavity of a thermoforming mold for the friction material, and then an adhesive is applied in advance to the back plate made of fiber reinforced resin in contact with the preform. Place the coated items. Then, by thermoforming the friction material composition to form the friction material, the fiber reinforced resin and the friction material can be integrated to form the friction member. According to the above process, the heat forming of the back plate made of the fiber-reinforced resin and the heat forming of the friction material are performed separately, so it cannot be said that the energy efficiency is necessarily good. Therefore, energy efficiency can be improved by performing thermoforming of the back plate made of fiber-reinforced resin and thermoforming of the friction material at the same time. That is, a fiber reinforced resin in a state before thermosetting and, if necessary, a preformed friction material composition are inserted, and thermoforming is performed at the same time. By melting and curing the resin and the thermosetting resin in the friction material, they can be integrated without the need for an adhesive.

[ディスクブレーキパッド]
本実施形態に係るディスクブレーキパッドは、図1(a)及び(b)に示すように、上述のバックプレート1と、バックプレート1の一方の面に摩擦材2を備える。
[Disc brake pad]
The disc brake pad according to this embodiment includes the above-described back plate 1 and a friction material 2 on one surface of the back plate 1, as shown in FIGS. 1(a) and 1(b).

<摩擦材>
摩擦材2としては、例えば、結合材、有機充填材、無機充填材及び繊維基材を含有する摩擦材組成物から形成された摩擦材が好ましい一態様である。摩擦材組成物又は摩擦材組成物の予備成形体をバックプレート1と重ね合わせて熱圧成形し、次いで加熱処理して結合材である熱硬化樹脂を硬化させることで摩擦材を形成できる。
<Friction material>
A preferred embodiment of the friction material 2 is, for example, a friction material formed from a friction material composition containing a binder, an organic filler, an inorganic filler, and a fiber base material. A friction material can be formed by stacking the friction material composition or a preform of the friction material composition on the back plate 1, performing thermocompression molding, and then heat-treating to harden the thermosetting resin as the binder.

摩擦材2の厚さは、耐久性の観点から、4mm以上15mm以下であることが好ましく、6mm以上15mm以下であることがより好ましく、7mm以上13mm以下であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of durability, the thickness of the friction material 2 is preferably 4 mm or more and 15 mm or less, more preferably 6 mm or more and 15 mm or less, and even more preferably 7 mm or more and 13 mm or less.

<中間層>
本実施形態に係るディスクブレーキパッドは、図1(c)に示すように、摩擦材2が中間層3を介してバックプレート1上に形成される形態をとり得る。
中間層3としては、例えば、結合材、有機充填材、無機充填材及び繊維基材を含有する摩擦材組成物から形成された摩擦材が好ましい一態様である。中間層3を介して摩擦材2をバックプレート1に固着する場合、摩擦材組成物及び中間層の組成物あるいは摩擦材組成物及び中間層の組成物の予備成形体をバックプレート1と重ね合わせて熱圧成形し、次いで加熱処理して結合材である熱硬化樹脂を硬化させて形成するものである。
<Middle layer>
The disc brake pad according to this embodiment can take a form in which a friction material 2 is formed on a back plate 1 with an intermediate layer 3 interposed therebetween, as shown in FIG. 1(c).
A preferred embodiment of the intermediate layer 3 is, for example, a friction material formed from a friction material composition containing a binder, an organic filler, an inorganic filler, and a fiber base material. When the friction material 2 is fixed to the back plate 1 via the intermediate layer 3, a preform of the friction material composition and the intermediate layer composition or the friction material composition and the intermediate layer composition is superposed on the back plate 1. It is formed by thermocompression molding under pressure, followed by heat treatment to harden the thermosetting resin that is the binding material.

中間層3の厚さは、摩擦材2とバックプレート1間の断熱効果が高くなり、バックプレート1のクラック及び割れを効果的に抑制することができる観点から、1mm以上5mm以下であることが好ましく、1mm以上3mm以下であることがより好ましく、1mm以上2mm以下であることがさらに好ましい。 The thickness of the intermediate layer 3 is preferably 1 mm or more and 5 mm or less from the viewpoint of enhancing the heat insulating effect between the friction material 2 and the back plate 1 and effectively suppressing cracks and breaks in the back plate 1. It is preferably 1 mm or more and 3 mm or less, and further preferably 1 mm or more and 2 mm or less.

バックプレート1が繊維強化樹脂を含むものであって、摩擦材2に含まれる熱硬化性樹脂をバックプレート1に用いる熱硬化性樹脂が熱硬化で相互に化学結合を形成し得る化学成分の組合せとすることが好ましい。こうすることで、バックプレート1と摩擦材2とを接着剤を用いなくても熱圧成形で一体成形することができ、ディスクブレーキパッドの強度、靭性が向上するだけでなく製造工程の簡略化の観点から好ましい。
また、バックプレート1が繊維強化樹脂を含むものであって、中間層3を設ける場合は、摩擦材2及び中間層3に含まれる熱硬化性樹脂をバックプレート1に用いる熱硬化性樹脂が熱硬化で相互に化学結合を形成し得る化学成分の組合せとすることが好ましい。こうすることで、バックプレート1と中間層3と摩擦材2とを接着剤を用いなくても熱圧成形で一体成形することができ、ディスクブレーキパッドの強度が向上するだけでなく製造工程の簡略化の観点から好ましい。
さらに、バックプレート1が、Cu、Zn等を含むアルミニウム合金又はアルミニウム複合材料を含む場合、時効析出処理を熱圧成形及び加熱処理時に同時に行うことができる。この場合、ディスクブレーキパッドの強度が向上するだけでなく、製造工程の簡略化の観点から好ましい。
The back plate 1 contains a fiber-reinforced resin, and the thermosetting resin contained in the friction material 2 is used for the back plate 1. A combination of chemical components that can form a chemical bond with each other by thermosetting the thermosetting resin. It is preferable to By doing so, the back plate 1 and the friction material 2 can be integrally molded by thermocompression molding without using an adhesive, which not only improves the strength and toughness of the disc brake pad but also simplifies the manufacturing process. is preferable from the viewpoint of
Further, when the back plate 1 contains a fiber-reinforced resin and the intermediate layer 3 is provided, the thermosetting resin contained in the friction material 2 and the intermediate layer 3 is used for the back plate 1. A combination of chemical components capable of forming chemical bonds with each other upon curing is preferred. By doing so, the back plate 1, the intermediate layer 3, and the friction material 2 can be integrally molded by thermocompression molding without using an adhesive. This is preferable from the viewpoint of simplification.
Furthermore, when the back plate 1 contains an aluminum alloy or aluminum composite material containing Cu, Zn, etc., the aging precipitation treatment can be performed at the same time as the hot pressing and the heat treatment. In this case, not only the strength of the disc brake pad is improved, but also the manufacturing process is simplified.

[キャリパーアッセンブリ]
本実施形態に係るキャリパーアッセンブリは、上述のディスクブレーキパッドと、ディスクブレーキパッドを相手材に押さえつけるキャリパーを備える。
キャリパーアッセンブリは、ディスクブレーキパッドに備える摩擦材を、相手材となるディスクロータ等と摩擦することによって制動の役割を果たす。
[Caliper assembly]
A caliper assembly according to this embodiment includes the disc brake pad described above and a caliper that presses the disc brake pad against a mating member.
The caliper assembly plays a braking role by causing a friction material provided in the disc brake pad to rub against a mating material such as a disc rotor.

以下、実施例により本実施形態の摩擦材及び摩擦材組成物をさらに詳細に説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。 The friction material and friction material composition of the present embodiment will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these.

[バックプレートの作製]
<実施例1>
実施例1として、アルミニウム合金である5083-O(Al-Mg系)をバックプレートの素材として使用し、本体部の厚さを6.0mm、パッドガイド部の幅を10mmのバックプレートを成形した。
次いで、成形したバックプレートのトルク受部に、接着剤(株式会社隆成コミュニティ製、商品名「J-Bウエルドオートウエルド AW-20Z」)を塗布し、厚さ0.2mmのステンレス板(金属板)を配置して、圧着することで実施例1のバックプレートを得た。
なお、バックプレートのトルク受部のステンレス板(金属板)を配置する面に対して、配置するステンレス板(金属板)の厚さ分を予め研削することで、バックプレートのトルク受部と回入側のトルク受部に相当する位置の端部との寸法を統一した。
[Production of back plate]
<Example 1>
As Example 1, an aluminum alloy 5083-O (Al—Mg system) was used as a back plate material, and a back plate having a main body portion thickness of 6.0 mm and a pad guide portion width of 10 mm was formed. .
Next, an adhesive (manufactured by Takasei Community Co., Ltd., trade name “JB Weld Auto Weld AW-20Z”) is applied to the torque receiving portion of the molded back plate, and a stainless steel plate (metal plate) having a thickness of 0.2 mm is applied. ) were placed and crimped to obtain the back plate of Example 1.
By grinding in advance the thickness of the stainless plate (metal plate) to be placed on the surface on which the stainless plate (metal plate) of the torque receiving portion of the back plate is to be placed, the torque receiving portion of the back plate and the rotation The dimensions are unified with the end of the position corresponding to the torque receiving part on the entry side.

<実施例2>
実施例2として、ステンレス板(金属板)の厚さを0.5mmに変えた以外は実施例1と同様にして、実施例2のバックプレートを得た。
<Example 2>
As Example 2, a back plate of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the stainless plate (metal plate) was changed to 0.5 mm.

<実施例3>
実施例3として、ステンレス板(金属板)の厚さを1.0mmに変えた以外は実施例1と同様にして、実施例3のバックプレートを得た。
<Example 3>
As Example 3, a back plate of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the stainless plate (metal plate) was changed to 1.0 mm.

<比較例1>
比較例1として、ステンレス板(金属板)をなしにした以外は実施例1と同様にして、比較例1のバックプレートを得た。
<Comparative Example 1>
As Comparative Example 1, a back plate of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the stainless plate (metal plate) was omitted.

<参考例1>
参考例1として、バックプレートの素材として鋼を用いて、ステンレス板(金属板)をなしにした以外は実施例1と同様にして、参考例1のバックプレートを得た。
<Reference example 1>
As Reference Example 1, a back plate of Reference Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that steel was used as the back plate material and the stainless plate (metal plate) was omitted.

[ディスクブレーキパッドの作製]
<実施例1~3、比較例1、参考例1>
実施例1~3、比較例1、参考例1のディスクブレーキパッドの作製にあたっては、得られたバックプレートに接着剤を塗布し、塗布した接着剤上に摩擦材を配置し、圧着することでディスクブレーキパッドを得た。
なお、摩擦材は、自動車用に用いられる一般的なノンアスベストオーガニック材(日立化成株式会社製、商品名「HP63H」)を用いた。
[Production of disc brake pads]
<Examples 1 to 3, Comparative Example 1, Reference Example 1>
In producing the disc brake pads of Examples 1 to 3, Comparative Example 1, and Reference Example 1, an adhesive was applied to the obtained back plate, a friction material was placed on the applied adhesive, and pressure-bonded. Got disc brake pads.
As the friction material, a general non-asbestos organic material (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., product name "HP63H") used for automobiles was used.

[評価方法]
(1)バックプレートの耐久性試験:外観
上記で作製した各例のディスクブレーキパッドを用いてブレーキダイナモ試験を行い、バックプレートの耐久性の評価を行った。評価にあたっては、一般的なピンスライド式のコレット対応のキャリパー、ベンチレーテッドディスクローターを用い、イナーシャ7kgf・m・sで評価を行った。車速65km/h、減速度1.5Gの5秒間制動を5回繰り返した後、バックプレート部の外観の欠陥(つぶれ、座屈、折損、欠け、クラック)の有無を確認し、下記評価基準に従って評価した。また、バックプレートの温度を、バックプレート中に埋め込んだ熱電対で計測した。評価結果を表1に示す。
A:バックプレートに0.1mmを超えるつぶれ、座屈、折損、欠け及びクラックの発生が無い。
B:バックプレートに0.1mmを超えるつぶれ及び座屈の少なくともいずれかが発生したが、折損、欠け及びクラックの発生が無い。
C:バックプレートに0.1mmを超えるつぶれ及び座屈の少なくともいずれかが発生し、さらに、折損、欠け及びクラックの少なくともいずれかが発生した。
[Evaluation method]
(1) Durability Test of Back Plate: Appearance A brake dynamo test was performed using the disc brake pads of each example produced above to evaluate the durability of the back plate. In the evaluation, an inertia of 7 kgf·m·s 2 was used using a general pin-slide type collet-compatible caliper and ventilated disc rotor. After repeating braking for 5 seconds at a vehicle speed of 65 km / h and a deceleration of 1.5 G for 5 times, the appearance of the back plate is checked for defects (collapse, buckling, breakage, chipping, cracks), and the following evaluation criteria are used. evaluated. Also, the temperature of the backplate was measured with a thermocouple embedded in the backplate. Table 1 shows the evaluation results.
A: No crushing, buckling, breakage, chipping or cracking exceeding 0.1 mm occurred on the back plate.
B: At least one of crushing exceeding 0.1 mm and buckling occurred in the back plate, but no breakage, chipping or crack occurred.
C: At least one of crushing exceeding 0.1 mm and buckling occurred in the back plate, and at least one of breakage, chipping and cracking occurred.

(2)バックプレートの耐久性試験:変化量
バックプレートのトルク受部と回出側のトルク受部に相当する位置の端部との寸法を試験前後で計測し、変化量を記録した。このとき、パックプレートの表面の最大温度が150℃以下となるよう、制動ごとの時間の間隔をあけることで調整し試験を行った。この評価結果を表1に示す。
(2) Durability test of back plate: amount of change The dimensions of the torque receiving portion of the back plate and the end portion corresponding to the torque receiving portion on the output side were measured before and after the test, and the amount of change was recorded. At this time, the maximum temperature of the surface of the pack plate was adjusted to 150° C. or lower by providing an interval of time between each braking, and the test was performed. Table 1 shows the evaluation results.

Figure 0007226448000001
Figure 0007226448000001

表1より、トルク受部に0.5mm、1.0mmのステンレス板を配置した実施例2、3のディスクブレーキパッド試料は、耐久性試験後の外観につぶれ、座屈、折損、欠け及びクラックが認められず実用上問題ない耐久性を有することが確認された。また、トルク受部に0.2mmのステンレス板を配置した実施例1のディスクブレーキパッド試料は、折損、欠け及びクラックの発生が認められず実用上問題ない耐久性を有することが確認された。
これに対し、アルミニウム合金である5083-O(Al-Mg系)をバックプレートの素材として使用した軽量素材バックプレートである比較例1は、耐久性試験後の外観につぶれ、座屈、折損、欠け、クラックがあることが確認され、試験前後で1.0mm以上の寸法変化が発生し、実用上問題があることが確認された。
また、参考例1の鋼からなるバックプレートを用いた従来のディスクブレーキパッドは、試験後の外観については問題なかった。しかし、参考例1のディスクブレーキパッドにおける鋼製バックプレートの質量は250gで、実施例1~3のディスクブレーキパッドにおけるバックプレートの質量が90gであり、従来のディスクブレーキパッドに替えて、実施例1~3のディスクブレーキパッドを用いると、1つのディスクブレーキパッドあたり160gの質量の低減を図ることができる。
From Table 1, it can be seen that the disc brake pad samples of Examples 2 and 3, in which 0.5 mm and 1.0 mm stainless steel plates were arranged in the torque receiving portion, had crush, buckling, breakage, chipping, and cracks in appearance after the durability test. It was confirmed that there is no practical problem in durability. Further, the disk brake pad sample of Example 1, in which a 0.2 mm stainless steel plate was arranged in the torque receiving portion, was found to have practically no problem in durability without breakage, chipping, or cracking.
On the other hand, in Comparative Example 1, which is a lightweight material back plate using 5083-O (Al—Mg), which is an aluminum alloy, as a back plate material, the appearance after the durability test is crushed, buckled, broken, Chipping and cracking were confirmed, and a dimensional change of 1.0 mm or more occurred before and after the test, which was confirmed to pose a practical problem.
Moreover, the conventional disc brake pad using the back plate made of the steel of Reference Example 1 had no problem in appearance after the test. However, the mass of the steel back plate in the disc brake pad of Reference Example 1 is 250 g, and the mass of the back plate in the disc brake pads of Examples 1 to 3 is 90 g. Using 1 to 3 disc brake pads can result in a weight reduction of 160 g per disc brake pad.

本発明のバックプレート、ディスクブレーキパッド及びキャリパーアッセンブリは、実用上問題のない耐久性を備えるとともに、軽量であることから、二輪車又は四輪自動車の制動に用いられているバックプレート、ディスクブレーキパッド及びキャリパーアッセンブリとして好適なものである。 The back plate, disc brake pad, and caliper assembly of the present invention have practically no problem durability and are lightweight, so they are used for braking two-wheeled vehicles or four-wheeled vehicles. It is suitable as a caliper assembly.

1…バックプレート
2…摩擦材
3…中間層
4…外周側付根
5…内周側付根
6…外周側付根
7…内周側付根
11…本体部
12…第1パッドガイド部
13…第2パッドガイド部
14…トルク受部
15…金属板
20…キャリパー
Reference Signs List 1 Back plate 2 Friction material 3 Intermediate layer 4 Outer peripheral root 5 Inner peripheral root 6 Outer peripheral root 7 Inner peripheral root 11 Body portion 12 First pad guide portion 13 Second pad Guide portion 14 Torque receiving portion 15 Metal plate 20 Caliper

Claims (6)

ディスクブレーキ用のバックプレートであって、
前記バックプレートの本体部の材質が鋼より比重の軽い素材を含有し、
前記バックプレートにおけるトルク受部の少なくとも一部にのみ金属板を配置し、
前記金属板の材質が鉄及び鉄合金からなる群から選択される少なくとも1種であり、
前記トルク受部が、前記本体部の側面にある、バックプレート。
A back plate for a disc brake,
The material of the main body of the back plate contains a material with a specific gravity lighter than steel,
placing a metal plate only on at least a portion of the torque receiving portion of the back plate;
The material of the metal plate is at least one selected from the group consisting of iron and iron alloys,
A back plate, wherein the torque receiving portion is on the side of the body portion .
ディスクブレーキ用のバックプレートであって、A back plate for a disc brake,
前記バックプレートの本体部の材質が鋼より比重の軽い素材を含有し、The material of the main body of the back plate contains a material with a specific gravity lighter than steel,
前記バックプレートにおけるトルク受部の少なくとも一部にのみ金属板を配置し、placing a metal plate only on at least a portion of the torque receiving portion of the back plate;
前記金属板の材質が鉄及び鉄合金からなる群から選択される少なくとも1種であり、The material of the metal plate is at least one selected from the group consisting of iron and iron alloys,
前記本体部から突設したパッドガイド部をさらに備え、Further comprising a pad guide portion protruding from the main body portion,
前記トルク受部が、前記パッドガイド部の端部にある、バックプレート。The back plate, wherein the torque receiving portion is at the end of the pad guide portion.
前記鋼より比重の軽い素材は、アルミニウム合金、アルミニウム複合材料、マグネシウム合金及び繊維強化樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1又は2に記載のバックプレート。 3. The back plate according to claim 1 , wherein said material having a specific gravity lighter than steel is at least one selected from the group consisting of aluminum alloys, aluminum composite materials, magnesium alloys and fiber-reinforced resins. 前記金属板の厚さは、0.1mm以上である、請求項1~3のいずれか1項に記載のバックプレート。 The back plate according to any one of claims 1 to 3 , wherein the metal plate has a thickness of 0.1 mm or more. 請求項1~4のいずれか1項に記載のバックプレートと、
前記バックプレートの一方の面に摩擦材を備える、ディスクブレーキパッド。
a back plate according to any one of claims 1 to 4;
A disc brake pad comprising a friction material on one side of said backplate.
請求項5に記載のディスクブレーキパッドと、
前記ディスクブレーキパッドを相手材に押さえつけるキャリパーを備える、キャリパーアッセンブリ。
A disc brake pad according to claim 5;
A caliper assembly comprising a caliper that presses the disc brake pad against a mating material.
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