JPH03149420A - ブレーキパッド - Google Patents
ブレーキパッドInfo
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- JPH03149420A JPH03149420A JP28917289A JP28917289A JPH03149420A JP H03149420 A JPH03149420 A JP H03149420A JP 28917289 A JP28917289 A JP 28917289A JP 28917289 A JP28917289 A JP 28917289A JP H03149420 A JPH03149420 A JP H03149420A
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Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、自動車、航空機および産業用機械などのブレ
ーキに使用するブレーキパッドに関するものである。
ーキに使用するブレーキパッドに関するものである。
自動車などのブレーキには第３図に示すようなブレーキ
パッドが使用されている。このブレーキパッドは摩擦材
ｌとバックメタル３とを接着剤で接合したものである。 摩擦材ｌには、耐熱性や耐久性が優れた材料、例えば炭
素繊維強化炭素複合材のような炭素系複合材や、スチ
ルファイバを基材とするセミメタリック系の複合材が用
いられている。 しかし、第３図に示すブレーキパッドには、摩擦材ｌで
発−生した摩擦熱が周囲の部材に伝わり易いという問題
がある。摩擦材ｌの熱伝導率が高いためである。油圧式
ブレーキの場合、摩擦熱がバックメタル３．油圧ピスト
ン（不図示）を通じて作動油へと伝わると、作動油の温
度が上昇してペーバーロック現象が発生する恐れがある
。また、ブレーキパッドが高温になると、摩擦材ｌとバ
ックメタル３間の接着剤が変質してそれらが剥離したり
、Ｗｌ棒材ｌとバックメタル３との熱膨張差によってそ
れらの接着面が破壊することがあった。 これらの不具合は％摩擦材１とバックメタル３との間に
アスベストなどを含むヒートバリアを設けることによっ
て解決されている。ヒートバリアは熱伝導を抑制してバ
ックメタル３などの温度上昇を抑制すると共に％摩擦材
ｌとバックメタル３との膨張差を緩和するため、ブレー
キパッドの破損が回避される。
パッドが使用されている。このブレーキパッドは摩擦材
ｌとバックメタル３とを接着剤で接合したものである。 摩擦材ｌには、耐熱性や耐久性が優れた材料、例えば炭
素繊維強化炭素複合材のような炭素系複合材や、スチ
ルファイバを基材とするセミメタリック系の複合材が用
いられている。 しかし、第３図に示すブレーキパッドには、摩擦材ｌで
発−生した摩擦熱が周囲の部材に伝わり易いという問題
がある。摩擦材ｌの熱伝導率が高いためである。油圧式
ブレーキの場合、摩擦熱がバックメタル３．油圧ピスト
ン（不図示）を通じて作動油へと伝わると、作動油の温
度が上昇してペーバーロック現象が発生する恐れがある
。また、ブレーキパッドが高温になると、摩擦材ｌとバ
ックメタル３間の接着剤が変質してそれらが剥離したり
、Ｗｌ棒材ｌとバックメタル３との熱膨張差によってそ
れらの接着面が破壊することがあった。 これらの不具合は％摩擦材１とバックメタル３との間に
アスベストなどを含むヒートバリアを設けることによっ
て解決されている。ヒートバリアは熱伝導を抑制してバ
ックメタル３などの温度上昇を抑制すると共に％摩擦材
ｌとバックメタル３との膨張差を緩和するため、ブレー
キパッドの破損が回避される。
【発明が解決しようとする１１１１１
前述した摩擦材のなかで、炭素繊維強化炭素複合材は耐
熱性が優れ、熱容量が太きく多量の摩擦熱を吸収できる
ため、高負荷の過酷な条件で使用される航空機やレーシ
ングカーなどのブレーキパッドに採用されている。 このブレーキパッドには負荷の高低にかかわらず安定し
た制動力を得ることが求められているが、炭素繊維強化
炭素複合材は高負荷条件下では高い摩擦係数を示すが、
低負荷条件下（特に低面圧時）では摩擦係数が低下する
という間層がある。そのため、低負荷時でも高負荷時で
も安定した制動力を有するブレーキパッドが求められて
いる。 一般に素材の摩擦係数は添加剤を加えることによって調
整可能であるが、炭素繊維強化炭素複合材は高温で焼成
して製造するため、この方法は応用できない、仮にヒー
トバリア材の成分を混合して一緒に成形しようとしても
、含まれる有機材料が揮散してしまうからである。 本発明は前記の課題を解決するためなされたもので、低
負荷から高負荷まで高い摩擦係数が得られるとともに、
摩擦熱による周辺部材の温度上昇が抑制されたブレーキ
パッドを提供することを目的とする。 【課題を解決するための手段】 前記の目的を達成するためになされた本発明のブレーキ
パッドを、実施例に対応する第１図を用いて説明する。 同図に示すように本発明のブレーキパッドは、炭素系複
合材からなる摩擦材１とバックメタル３との間に摩擦材
１よりも熱伝導率および硬度が低い材料からなるヒート
バリア２が設けられている。摩擦材ｌの摩擦面４の一部
には、ヒートバリア２と同質のヒートバリ°ア材２ａが
露出している。 摩擦材ｌは、例えばピッチ系炭素繊維強化炭素複合材の
ような炭素繊維強化炭素複合材をはじめ、炭素や黒鉛な
どの炭素系材料を多量に含む炭素系複合材が使用可能で
ある。 ヒートバリア２としては摩擦材ｌよりも熱伝導率および
硬度が小さい材料を使用する。例えば、従来からブレー
キパッドのヒートバリアに用いられているアスベストや
アラミド繊維などを含む公知の材料を使用しても良い。 摩擦面４の総面積に対するヒートバリア材２ａの露出面
積の割合は５〜５０％で、望ましくは１ａ〜２０％であ
る。その露出面積が５％以下の場合は低負荷時の摩擦係
数低下を補うことができない。 ５０％以上の場合は高負荷時に十分な制動能力が得られ
なくなる。 １作用】 本発明のブレーキパッドは以下のように作用する。 高負荷時、本発明のブレーキパッドの摩擦係数は、摩擦
面４を構成する炭素繊維強化炭素複合材ｌとヒートバリ
ア材２ａのうち、主として硬度が高い炭素繊維強化炭素
複合材ｌによって確保される。ヒートバリア材２ａはあ
まり摩擦に寄与しない。一方、低負荷時には炭素繊維強
化炭素複合材ｌの摩擦係数が低下するが、複合材ｌに加
えてヒートバリア材２ａの露出面が摩擦材として作用す
るために摩擦面４全体の摩擦係数が確保される。
熱性が優れ、熱容量が太きく多量の摩擦熱を吸収できる
ため、高負荷の過酷な条件で使用される航空機やレーシ
ングカーなどのブレーキパッドに採用されている。 このブレーキパッドには負荷の高低にかかわらず安定し
た制動力を得ることが求められているが、炭素繊維強化
炭素複合材は高負荷条件下では高い摩擦係数を示すが、
低負荷条件下（特に低面圧時）では摩擦係数が低下する
という間層がある。そのため、低負荷時でも高負荷時で
も安定した制動力を有するブレーキパッドが求められて
いる。 一般に素材の摩擦係数は添加剤を加えることによって調
整可能であるが、炭素繊維強化炭素複合材は高温で焼成
して製造するため、この方法は応用できない、仮にヒー
トバリア材の成分を混合して一緒に成形しようとしても
、含まれる有機材料が揮散してしまうからである。 本発明は前記の課題を解決するためなされたもので、低
負荷から高負荷まで高い摩擦係数が得られるとともに、
摩擦熱による周辺部材の温度上昇が抑制されたブレーキ
パッドを提供することを目的とする。 【課題を解決するための手段】 前記の目的を達成するためになされた本発明のブレーキ
パッドを、実施例に対応する第１図を用いて説明する。 同図に示すように本発明のブレーキパッドは、炭素系複
合材からなる摩擦材１とバックメタル３との間に摩擦材
１よりも熱伝導率および硬度が低い材料からなるヒート
バリア２が設けられている。摩擦材ｌの摩擦面４の一部
には、ヒートバリア２と同質のヒートバリ°ア材２ａが
露出している。 摩擦材ｌは、例えばピッチ系炭素繊維強化炭素複合材の
ような炭素繊維強化炭素複合材をはじめ、炭素や黒鉛な
どの炭素系材料を多量に含む炭素系複合材が使用可能で
ある。 ヒートバリア２としては摩擦材ｌよりも熱伝導率および
硬度が小さい材料を使用する。例えば、従来からブレー
キパッドのヒートバリアに用いられているアスベストや
アラミド繊維などを含む公知の材料を使用しても良い。 摩擦面４の総面積に対するヒートバリア材２ａの露出面
積の割合は５〜５０％で、望ましくは１ａ〜２０％であ
る。その露出面積が５％以下の場合は低負荷時の摩擦係
数低下を補うことができない。 ５０％以上の場合は高負荷時に十分な制動能力が得られ
なくなる。 １作用】 本発明のブレーキパッドは以下のように作用する。 高負荷時、本発明のブレーキパッドの摩擦係数は、摩擦
面４を構成する炭素繊維強化炭素複合材ｌとヒートバリ
ア材２ａのうち、主として硬度が高い炭素繊維強化炭素
複合材ｌによって確保される。ヒートバリア材２ａはあ
まり摩擦に寄与しない。一方、低負荷時には炭素繊維強
化炭素複合材ｌの摩擦係数が低下するが、複合材ｌに加
えてヒートバリア材２ａの露出面が摩擦材として作用す
るために摩擦面４全体の摩擦係数が確保される。
以下、本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明を適用するブレーキパッドの一実施例の
斜視図である。 このブレーキパッドは、摩擦材ｌ化ートバリア２および
バックメタル３をこの順に重ねたちのである。ヒートバ
リア２の両面には、ヒートバリア２と同質の材料で突起
２ａ・２ｂが形成されている。突起２ａ −２ｂは、夫
々摩擦材ｌの貫通孔ｌａ、バックメタル３の貫通孔３ａ
と嵌合しており、摩擦材ｌとバックメタル３とはヒート
バリア２を介し七−体化されている。 突起２ａの露出面は摩擦材ｌの表面と同一平面にあり、
摩擦材ｌの表面とともに摩擦面４を形成している。摩擦
面４の総面積に対する突起２ａの露出面積の合計は約ｌ
θ％である。 摩擦材ｌはピッチ系炭素繊維とピッチとからなる公知の
炭素繊維強化炭素複合材である。この複合材は、ピッチ
系炭素繊維にピッチを含浸、焼成し、それを繰返してか
さ比重を！、８にしたものを使用している。 ヒートバリア２は摩擦材ｌよりも熱伝導率が低く硬度が
低い材料で、ブレーキパッドの断熱材として一般に使用
されているものである。第１表に組成を示す。 第１表 このブレーキパッドは以下のようにして製造する。 規定の形状に成形された摩擦材ｌの接合面と貫通孔１ａ
の内面にフェノール系接着剤を塗布する。同様にバック
メタル３の接合面と孔３ａの内面にも接着材を塗布して
おく、熱成形金型（不図示）に摩擦材ｌをセットし、上
記組成のヒートバリア２の粉体を入れる。最後にバック
メタル３を配置して加圧、加熱すると、ヒートバリア２
は貫通孔１ａおよび孔３ａに隙間なく充填され、摩擦材
ｌ、ヒートバリア２１５よびバックメタル３が一体的に
成形され、本発明のブレーキパッドが完成する。 このようにして作成したブレーキパッドと、炭素繊維強
化炭素複合材のみで摩擦面を形成したブレーキパッドの
摩擦係数を、ＪＡＳ（）−Ｃ４２フー８３に規定された
方法で測定して比較した。試験条件は以下の通りである
。 試 験 機：フルサイズダイナモ試験機ブレーキ型：
ＰＤＳ４ ロ ー タ：１８■■ベンチレーテッドタイプイナーシ
ャ： ５．５Ｋｇ・■・Ｓ２ 制動初速度： ６０に讃／ｈ 試験結果を第２図に示す。 同図の結果によれば、この実施例のブレーキパッドは低
負荷から高負荷までの広い負荷条件に対して略−定の摩
擦係数が確保されていることがわかる。 また、このブレーキパッドは製造が容易であるほか、ヒ
ートバリア２が摩擦材１およびバックメタル３と立体的
に接合しているために接合強度が高い、亮価な炭素繊維
強化炭素複合材の一部が安価なヒートバリア材に置き賛
えられているために低価格であるという効果を有してい
る。 なお、上記の実施例ではヒートバリア材の露出面を円形
にしであるが、その形状、数、配置は任意である。
斜視図である。 このブレーキパッドは、摩擦材ｌ化ートバリア２および
バックメタル３をこの順に重ねたちのである。ヒートバ
リア２の両面には、ヒートバリア２と同質の材料で突起
２ａ・２ｂが形成されている。突起２ａ −２ｂは、夫
々摩擦材ｌの貫通孔ｌａ、バックメタル３の貫通孔３ａ
と嵌合しており、摩擦材ｌとバックメタル３とはヒート
バリア２を介し七−体化されている。 突起２ａの露出面は摩擦材ｌの表面と同一平面にあり、
摩擦材ｌの表面とともに摩擦面４を形成している。摩擦
面４の総面積に対する突起２ａの露出面積の合計は約ｌ
θ％である。 摩擦材ｌはピッチ系炭素繊維とピッチとからなる公知の
炭素繊維強化炭素複合材である。この複合材は、ピッチ
系炭素繊維にピッチを含浸、焼成し、それを繰返してか
さ比重を！、８にしたものを使用している。 ヒートバリア２は摩擦材ｌよりも熱伝導率が低く硬度が
低い材料で、ブレーキパッドの断熱材として一般に使用
されているものである。第１表に組成を示す。 第１表 このブレーキパッドは以下のようにして製造する。 規定の形状に成形された摩擦材ｌの接合面と貫通孔１ａ
の内面にフェノール系接着剤を塗布する。同様にバック
メタル３の接合面と孔３ａの内面にも接着材を塗布して
おく、熱成形金型（不図示）に摩擦材ｌをセットし、上
記組成のヒートバリア２の粉体を入れる。最後にバック
メタル３を配置して加圧、加熱すると、ヒートバリア２
は貫通孔１ａおよび孔３ａに隙間なく充填され、摩擦材
ｌ、ヒートバリア２１５よびバックメタル３が一体的に
成形され、本発明のブレーキパッドが完成する。 このようにして作成したブレーキパッドと、炭素繊維強
化炭素複合材のみで摩擦面を形成したブレーキパッドの
摩擦係数を、ＪＡＳ（）−Ｃ４２フー８３に規定された
方法で測定して比較した。試験条件は以下の通りである
。 試 験 機：フルサイズダイナモ試験機ブレーキ型：
ＰＤＳ４ ロ ー タ：１８■■ベンチレーテッドタイプイナーシ
ャ： ５．５Ｋｇ・■・Ｓ２ 制動初速度： ６０に讃／ｈ 試験結果を第２図に示す。 同図の結果によれば、この実施例のブレーキパッドは低
負荷から高負荷までの広い負荷条件に対して略−定の摩
擦係数が確保されていることがわかる。 また、このブレーキパッドは製造が容易であるほか、ヒ
ートバリア２が摩擦材１およびバックメタル３と立体的
に接合しているために接合強度が高い、亮価な炭素繊維
強化炭素複合材の一部が安価なヒートバリア材に置き賛
えられているために低価格であるという効果を有してい
る。 なお、上記の実施例ではヒートバリア材の露出面を円形
にしであるが、その形状、数、配置は任意である。
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明のブレーキパッドは、
炭素系複合材からなるａＳＳ材とバックメタルとの間に
ヒートバリアが設けてあり、ブレーキパッドの温度上昇
が抑制され、ペーパーロック現象が発生したリブレーキ
パッドが破損することがない、摩擦面にヒートバリアと
同質の材料が露出しているため、低負荷時の摩擦係数低
下が補われ、−低負荷時から高負荷時に渡って安定した
制動力を得ることが出来る。また、製造が容易である。
炭素系複合材からなるａＳＳ材とバックメタルとの間に
ヒートバリアが設けてあり、ブレーキパッドの温度上昇
が抑制され、ペーパーロック現象が発生したリブレーキ
パッドが破損することがない、摩擦面にヒートバリアと
同質の材料が露出しているため、低負荷時の摩擦係数低
下が補われ、−低負荷時から高負荷時に渡って安定した
制動力を得ることが出来る。また、製造が容易である。
第１図は本発明を適用するブレーキパッドのー実施例を
示す部分断面斜視図、第２図はその実施例のブレーキパ
ッドの摩擦係数の測定結果を示す図、第３図は従来のブ
レーキパッドを示す斜視図である。 １・・−摩擦材 １ａ・３ ａ ・−・貫通孔
２−・ヒートバリア ２ａ−突起 ３・・・バックメタル ４−摩擦面 挿圧（ｋｇ／Ｃｍ２）
示す部分断面斜視図、第２図はその実施例のブレーキパ
ッドの摩擦係数の測定結果を示す図、第３図は従来のブ
レーキパッドを示す斜視図である。 １・・−摩擦材 １ａ・３ ａ ・−・貫通孔
２−・ヒートバリア ２ａ−突起 ３・・・バックメタル ４−摩擦面 挿圧（ｋｇ／Ｃｍ２）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炭素系複合材からなる摩擦材とバックメタルとの間
に、摩擦材よりも熱伝導率および硬度が低い材料からな
るヒートバリアが設けられ、前記摩擦材の摩擦面の一部
にヒートバリアと同質のヒートバリア材が露出している
ことを特徴とするブレーキパッド。 ２、前記摩擦材が炭素繊維強化炭素複合材であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のブレーキパッド
。 ３、前記摩擦面の総面積に対するヒートバリアと同質の
ヒートバリア材の露出面積が５〜５０％であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のブレーキパッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28917289A JPH03149420A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | ブレーキパッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28917289A JPH03149420A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | ブレーキパッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03149420A true JPH03149420A (ja) | 1991-06-26 |
Family
ID=17739698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28917289A Pending JPH03149420A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | ブレーキパッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03149420A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100951974B1 (ko) * | 2008-10-21 | 2010-04-09 | 현대자동차주식회사 | 디스크브레이크용 브레이크패드 및 그 제조방법 |
| US20160069407A1 (en) * | 2012-07-10 | 2016-03-10 | Tmd Friction Services Gmbh | Lining carrier plate for a brake lining |
-
1989
- 1989-11-07 JP JP28917289A patent/JPH03149420A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100951974B1 (ko) * | 2008-10-21 | 2010-04-09 | 현대자동차주식회사 | 디스크브레이크용 브레이크패드 및 그 제조방법 |
| US20160069407A1 (en) * | 2012-07-10 | 2016-03-10 | Tmd Friction Services Gmbh | Lining carrier plate for a brake lining |
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