JPH02212634A

JPH02212634A - 摩擦材

Info

Publication number: JPH02212634A
Application number: JP3138589A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Shibata; 勝弘柴田; Yuichi Azuma; 東　雄一; Akiya Suzuki; 鈴木　韶也; Akio Komatsu; 小松　明雄; Kenichi Yamazaki; 山崎　賢一
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1989-02-10
Publication date: 1990-08-23
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: JPH0735835B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］〈産業上の利用分野〉本発明は、自動車用ブレーキライニング、ディスクブレ
ーキパッド、クラッチフェーシング等に用いられる摩擦
Ｈに関する。

〈従来の技術〉近年、自動車用ディスクブレーキパッドやクラッチフェ
ーシング等に用いられる摩擦材に於て、従来使用されて
きた石綿よりもフェード現象が抑制され、かつ対摩耗性
等に優れたカーボン繊維やアラミド繊維等を使用するこ
とが提案されている。

しかるに、このような摩擦材に」−記各繊維を均等に分
散させるのみでは、摩擦により昇温した時に摩擦祠と被
摩擦祠との間に、摩擦月から発生する有機ガス及び液状
有機相が介在し、その潤滑作用によりフェード現象を発
生し易くなる問題があった。

そこで、特開昭６３−１−０６４３５号公報には、上記
各繊維を最長部５〜３０ｍｍの繊維ブロックとして分散
させた摩擦材が開示されている。この摩擦材によれば、
繊維ブロック内にて空孔率が大きくなり、」−記有機ガ
ス及び液状有機材をこの空孔内に取入れることによりフ
ェード現象をある程度抑制できる。しかしながら、繊維
ブロックが大きいと、例えはブレーキパッドとして用い
る場合等に所望の強度を得難くなり、また、混合する繊
維の種類やその比率によっては所望の形状に成形し難く
なる問題があった。

〈発明が解決しようとする課題〉このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、所望の形状に成形し易く、また強度及び耐久性が低
下することなくフェード現象を好適に抑制し得る摩擦祠
を提供することにある。

［発明の構成］〈課題を解決するための手段〉このような目的は、本発明によれは、カーボン繊維を３
重量％乃至３０重量％、パルプ状繊維及び切断繊維の混
合体からなるアラミド繊維を２重量％乃至２０重量％含
み、最長部が５ｍｍ未満であって、かつ空孔率及び前記
各繊維の体積率が他の部分よりも大きな繊維ブロックが
、少なくとも摩擦面部に分散していることを特徴とする
摩擦月を提供することにより達成される。

〈作用〉このようにすれば、昇温時に発生する有機ガス等を摩擦
材の繊維ブロックの空孔内に取入れてフェード現象を好
適に抑制できる。また、繊維ブロックをアラミド繊維お
よびカーボン繊維にて構成し、かつ、その繊維ブロック
の最長部を５ｍｍ未満とすることで、成形後の耐久性及
び強度か向」−する。更に、アラミド繊維のフィブリル
繊維が成形時に切断アラミド繊維やカーボン繊維或いは
他の充填利等を取込むことにより成形時に不必要にかさ
か増大することがない。

〈実施例〉以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は本発明が適用された自動車用ディスクブレーキ
１を示す模式的な構成図である。このディスクブレーキ
１は、図示されない車輪と一体的に回転するブレーキデ
ィスク２と、固定キャリパ３に支持され、ブレーキディ
スク２を挾んで対峙すると共にその背面に図示されない
油圧手段をもって油圧が供給される一対のシリンダ４と
、該シリンダに固定され、実際にブレーキディスク２と
摩擦するブレーキパッド５とを有している。

ブレーキディスク２は、ＪＩＳ　　Ｇ　　５５０１のね
ずみ鋳鉄ＦＣ２５からなる。また、ブレーキパッド５は
、繊維相としてパルプ状アラミド繊維２．５３重量％（
以下ｗｔ％と記す）、直径７　ｌｔｍであって全長６ｍ
ｍの切断アラミド繊維１．２９ｗｔ％及び直径６μｍで
あって全長３ｍｍのカーボン繊ＭＲ３，６０ｗＬ％と、
摩擦係数を大きくするための金属粉末として銅粉末８．
　８８ｗＬ％と、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）粉末］
、３．１０ｗＬ％及び銅亜鉛合金粉末１７．１６ｗｔ％
と、上記金属粉末がブレーキディスク２に対して部分的
に凝着することを防止するための固体潤滑相としてグラ
フアイ１Ｂ、８１ｗｔ％及び二硫化モリブデン６．７６
ｗｔ％と、ブレーキディスク２の摩擦面を清浄する効果
のある高硬度の無機充填材として二酸化珪素１．９７ｗ
ｔ％、ムライト２．６８ｗｔ％及びアルミナ０．４０ｗ
ｔ％と、高温時のブレーキパッド５の摩耗及び摩擦係数
の低下を防止する抑制するための比較的低硬度の無機充
填材として硫酸バリウム１９、　７０ｗｔ％と、低面圧
時の摩擦係数を安定するだめの有機充填利としてメラミ
ンダスＪ−７，７９ｗｔ％と、バインダとしてのフェノ
ールレジン９５３ｗｔ％と、ｐＨ調整剤として水酸化カ
ルシウム０．８１ｗｔ％とからなる摩擦材原料を所定量
公知のＶ型ブレンダの容器に入れ、この容器の回転速度
を５０ｒｐｍとし、これに連動してシャフト（撹拌棒）
の回転速度３０００ｒｐｍとして］５分間攪拌、混合し
て予備成形後、加圧圧縮成形したものからなる。

ここで、本実施例のアラミド繊維は、ケブラー４９（デ
ュポン社商標）からなるアラミド繊維：である。また、
本実施例のカーボン繊維は、ｌ・レカＴ３００　（東し
社商標）からなる耐熱性及び強度の高いＰＡＮ系カーボ
ン繊維である。

尚、本実施例では熱伝導率の大きなカーボン繊維を用い
ているが、これに熱伝導率の比較的小さなアラミド繊維
を組合せることにより、ブレーキのペイパーロックを防
止できるばかりでなく、アラミド繊維が１．メタ系アラ
ミド繊維よりも耐熱性（摩耗クラック等に対する耐久性
）の高いパラ系アラミド繊維からなることから、カーボ
ン繊維と組合せることにより、耐熱性、耐久性、耐フエ
−ド性の優れた摩擦材が得られる。また、ＰＡＮ系カー
ボン繊維は高温時の摩擦係数（μ）の安定化に寄与して
おり、このＰＡＮ系カーボン繊維は、充分な補強効果を
得るために直径を１５μｍ以下とすると良く、更に補強
効果及びカーボン繊組、自体の分散効果を得るために、
その全長を０．５ｍｍ〜９．Ｏｎ＋ｍの範囲とすると良
い。

また、本実施例では、摩擦材にパルプ状及び切断アラミ
ド繊維を合せて３．　８２ｗｔ％混合したが、実際には
２〜２０ｗｔ％の範囲で混合すれは良い。

ここで、アラミド繊維が２ｗｔ％未満であると、プリフ
ォーム成形が困難になり、また２０ｗｔ％を越えると高
温時に摩擦係数が低下する。

また、本実施例では、パルプ状アラミド繊維を２．５３
ｗｔ％混合したが、パルプ状アラミド繊維は、耐久性を
向−にさせるはかりでなく、かさ密度の増大し易い切断
アラミド繊維を取り込み、体積増加を好適に抑制する効
果及びフィラー、レジン及び比較的偏析し易いカーボン
繊維等を取り込み、好適に分散させる効果を有している
。

また、本実施例では、切断アラミド繊維を１゜２９ｗｔ
％混合したが、切断アラミド繊維は、ブレーキディスク
２の攻撃性を低下させ、かつ耐久性を一層向上させる効
果がある。ここで、本実施例に用いたパラ系パルプ状ア
ラミド繊維が高い耐久性を有していることから、例えば
切断アラミド繊維を混合しなくても充分な耐久性が得ら
れる。

また、本実施例では、摩擦材にＰＡＮ系のカーボン繊維
を３．６０ｗｔ％混合したが、実際には３〜３０ｗｔ％
の範囲で混合すれば良い。ここで、カーボン繊維が３ｗ
ｔ％未満であると、高温時に摩擦係数が安定化し難く、
また３０ｗｔ、％を越えると常用温度に於ける摩擦係数
が低下する。

ブレーキパッド５の摩擦面の顕微鏡写真である第２図及
び第２図の説明図としての第３図に良く示すように、ブ
レーキパッド５の摩擦面には多数の繊維ブロック６（黒
い舟状部分）が分散しており、その最長部はいずれも１
＋＋ｕｎ以ｊ：　５　ｍｍ未満となっている。ここで、
この繊維ブロック６は、空孔率か平均８２％、繊維面積
率が平均１８，７％となっている。繊維面積率は５％〜
５０％の範囲であると良く、５％未満であると各繊維を
混合することによる」二記したような効果かなく、５０
％を越えるとブレーキパッド５の強度が低下する。

尚、本実施例では摩擦材原料を■型ブレンダのシャフト
の回転速度３０００ｒｐｍとして１５分間攪拌、混合し
たが、実際には５００〜５０００ｒｐｍで５〜２０分間
攪拌、混合すれば良い。ここで、シャフトの回転速度が
遅すぎると繊維ブロックが大きくなり、ブレーキパッド
５の強度が低下し、速すぎると各繊維が分断され、繊維
ブロックが小さくなりすぎ、空孔率が低下する。

実際に、ブレーキディスク２にブレーキパッド５が当接
し摩擦すると、ブレーキパッド５から何機ガスや溶融し
た有機材か発生するが、繊維ブロック６内の空孔内に取
入れられ、これらがブレーキディスク２とブレーキパッ
ド５との間に介在せず不必要な潤滑作用が生じない。

「発明の効果」このように本発明によれば、昇温時に発生する有機ガス
等を摩擦材の繊維ブロックの空孔内に取入れてフェード
現象を好適に抑制できる。また、繊維ブロックをアラミ
ド繊維およびカーボン繊維にて構成し、かつ、その繊維
ブロックの最長部を５ｍｍ未満とすることで、成形後の
耐久性及び強度が向」ニする。更に、アラミド繊維のフ
ィブリル繊維が成形時に切断アラミド繊維やカーボン繊
維或いは他の充填月等を取込むことにより成形時に不必
要にかさが増大することがない。以」二のことから本発
明の効果は極めて人である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用された自動車用ディスクブレー
キの模式的な構成図である。第２図は、本発明に基づく摩擦材からなるブレーキパッ
ドの摩擦面を拡大して示す顕微鏡写真である。第３図は第２図の左下部分のみを示す説明図である。 ■・・・ディスクブレーキ２・・・ブレーキディスク３
・・・キャリパ　　　　４・・・シリンダ５・・・ブレ
ーキパラド６・・・繊維ブロック特許出同願人本１］］技研Ｔ業株式会社日信工業株式会社代理人

Claims

【特許請求の範囲】カーボン繊維を３重量％乃至３０重量％、パルプ状繊維
及び切断繊維の混合体からなるアラミド繊維を２重量％
乃至２０重量％含み、最長部が５ｍｍ未満であって、かつ空孔率及び前記各繊
維の体積率が他の部分よりも大きな繊維ブロックが、少
なくとも摩擦面部に分散していることを特徴とする摩擦
材。