JPH0346011B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、デイスクブレーキで発生する熱によ
り、ブレーキ作動油の温度が上昇しないよう熱伝
導を遮断するデイスクブレーキ用断熱材に関す
る。 近年デイスクブレーキ用のブレーキパツドとし
て、その耐熱性やフエード特性等より、焼結金属
質あるいはセミメタリツク質のものが使用されて
いる。これらのブレーキパツドは、油圧等の液圧
を用いて制御される。しかし上記摩擦材から成る
ブレーキパツドは、使用に際し発生した熱の伝導
性が良好なため、上記制御に使用されるブレーキ
作動油の上昇を招き、所謂ベーパーロツク等の原
因となつて、ブレーキ機能を損う等の不都合があ
つた。このため該ブレーキパツドを使用する場合
には、何らかの方法でブレーキ作動油の温度上昇
を押える必要があり、このため従来より油圧ピス
トン等の表面に断熱材層を設ける方法や、ブレー
キパツドの裏面に断熱材を金属板ではさんで取り
つける方法等がとられている。 本発明は、これら断熱方法に使用される断熱材
に関するものである。 上記断熱材としては、断熱性、耐熱性および油
圧による非常に高い圧力に耐えうる強度等が求め
られ、これらの点から従来よりアスベスト系の成
形体等が使用されている。 しかしながら、近年になつてアスベスト系の材
料は、アスベスト粉塵による公害上の問題がある
ことがわかり、製造上も使用も不都合が多く、そ
の代替品の出現が強く望まれていた。 本発明の目的は、アスベスト系の断熱材の代替
品として使用出来、しかも公害上問題の無いデイ
スクブレーキ用断熱材を提供することにある。 本発明者等は上記目的を達成するために、デイ
スクブレーキ用断熱材として使用し得る断熱材に
ついて研究を重ねた結果、従来このような用途に
は不適切と考えられていたフエノール樹脂の成形
体に高温の熱処理を加えることによつて、上記目
的に極めて有効な断熱材が得られることを見出し
て本発明に至つた。 本発明のデイスクブレーキ用断熱材は、フエノ
ール樹脂の成形体を、220〜400℃の温度で熱処理
してなることを特徴とするものである。 なお、一般的に合成樹脂の中で、フエノール樹
脂は断熱性および耐熱性が優れている事は良く知
られていたが、デイスクブレーキ用断熱材（以下
断熱材と略称する）としては、その強度及び熱膨
張等の点に問題があつて現用されていない。即
ち、常温に於けるフエノール樹脂の強度は、アス
ベスト系断熱材よりも大であるが、高温時の強度
はアスベスト系断熱材よりも劣り、また高温付加
時に５％以上も線膨張を起すため、わずかな間隙
で制動されるデイスクブレーキ用には、実用上不
都合であつた。 以下本発明を詳細に説明する。 第１図及び第２図は本発明の断熱材を使用した
デイスクブレーキの断面図である。第１図はデイ
スク１の両面に設けられたブレーキパツド２の裏
面に、本発明の断熱材３を金属板４ではさんで取
付けられた場合であり、ブレーキパツド２はブレ
ーキ作動油５の油圧を通して、油圧ピストン６と
キヤリパー７によつて駆動される。また、第２図
は本発明の断熱材３を、油圧ピストン６の表面に
載置した場合の例である。 上記本発明の断熱材は、以下の如く製造され
る。 まず、第１図および第２図の断熱材３に示した
如く、使用される箇所に応じた形状にフエノール
樹脂を用いて成形し、得られた成形体を加熱槽等
に入れ、220〜400℃の温度で熱処理をおこなう。
上記フエノール樹脂としては、フエノール類とア
ルデヒド類とを反応して得られる熱硬化樹脂とし
て周知のものであるが、一部を変成したものも含
む。 また使用に際し、強度等を高めるために、適宜
に耐熱性繊維を含ませる事が推奨される。この様
な耐熱性繊維としては、300℃以上の温度におい
て分解等を生じない、従来周知の耐熱性繊維であ
れば、いずれでも使用し得るが、特にセラミツク
繊維、ガラス繊維およびカーボン繊維の少なくと
も１つが推奨される。 なお、上記耐熱性繊維として、本発明ではアス
ベストをも使用し得る。この場合アスベストは、
フエノール樹脂でモールドされるので、公害上の
問題は極めて少なくなる。 上記耐熱性繊維の使用量は、増して行くと高温
時の強度が段々大きくなり、一方量が多すぎると
成形体中の気孔が残留しやすく、酸化による劣化
が生じ易くなつたり、射出成形が困難になる等の
問題が生じ易すくなる。このため耐熱性繊維の断
熱材全量に占める量は、60重量％以下が好まし
く、特に高温強度の点から30〜60重量％の範囲で
使用されることが推奨される。 上記熱処理に要する時間は、成形体の形状（厚
み等）によつて異なるが、一般には十数分乃至数
時間おこなわれる。この様にして得られた本発明
の断熱材は、極めて良好な断熱性、耐熱性、低い
熱膨張率および油圧による非常に高い圧力に耐え
うる強度等を示す。このような予期せぬ効果は、
上記熱処理温度による。広く汎用されているフエ
ノール樹脂は、使用に応じて求められる様々の特
性を得るために、従来プラスチツクの二次加工と
して、一般に熱処理加工をおこなう事が知られて
いる。しかしながら、従来知られている熱処理加
工の処理温度は、200℃以下（一般に130〜180℃）
である。これは、熱処理温度を200℃以上にした
場合、曲げ強さ等の強度が著しく低下するためで
あると推測される。 以下、フエノール樹脂60重量％、ガラス繊維40
重量％から成るフエノール樹脂成形体を用い、第
１図に示される形状および使用状況に基づく一実
施例について、本発明を説明する。 曲げ強さを示す第３図の点ａは、270℃の温度
で熱処理した場合の本発明のフエノール樹脂断熱
材、点ｂは同一形状の成形体で、熱処理を全く施
していない周知のフエノール樹脂成形体、点ｃは
同一形状の成形体で、200℃の温度で熱処理した
場合の周知の成形体である。この様に、点ａで示
される本発明の断熱材は、常時使用時にて点ｂお
よび点ｃに示す従来周知のフエノール樹脂成形体
に比べ何ら利点を有していないが、本発明に適用
される場合の如く、運転時に、およそ350〜400℃
以上の高温にてさらされる特殊な条件にては、本
発明の断熱材が、周知のフエノール樹脂成形体に
比べ、極めて良好な強度を示す事を見出した。デ
イスクブレーキ作動時に、400℃の温度が常時断
熱材に負荷される状況にて、負荷時間と各々の曲
げ強さとの関係を、第３図の曲線Ａ，Ｂ，Ｃに示
す。この図からも明らかなように、常温時におけ
る曲げ強度が、他の周知のフエノール樹脂成形体
に比べて低い本発明の断熱材（曲線Ａ）はデイス
クブレーキに適用した場合、他の周知のフエノー
ル樹脂成形体に比べて、極めて高い曲げ強さを維
持しており、且つこの値は、他のフエノール樹脂
成形体が油圧による高い圧力に耐えうる強度に対
し、不十分なのに比べ、十分な強度である事を示
している。 また、本発明の断熱材の断熱効果を第４図に示
す。 第４図は、車速130Km／hrよりの制動テストに
於て、風速４ｍ／ｓでの制動回数とブレーキ作動
油温度との関係を示すものである。曲線ａは断熱
材３としてアスベスト、金属板４としてスチール
を用いた従来の場合、曲線ｂは200℃の熱処理を
行なつたフエノール樹脂の成形体を断熱材３と
し、金属板４としてスチールを用いた場合、曲線
ｃは270℃の熱処理をおこなつたフエノール樹脂
の成形体を断熱材３とし、金属板４としてスチー
ルを用いた本発明の場合、および曲線ｄは断熱材
３を用いず、金属板４としてスチールを用いた場
合である。 第４図より明らかに、本発明の断熱材を用いた
デイスクブレーキは、従来のアスベストを断熱材
として用いたデイスクブレーキに比べ、同等もし
くはそれ以上の断熱効果が得られた。 また、上記曲線ｂ（比較例）に示されたデイス
クブレーキにおける断熱材と、上記曲線ｃ（本発
明）に示されたデイスクブレーキにおける断熱材
における、断面積方向の線膨張率（％）を第１表
に示す。一般に、デイスクブレーキにおけるデイ
スク１と、ブレーキパツド２の摩擦面における間
隙は、数mm以下であるため、比較例に示される如
く、大きな膨張率を示す材料は、使用上不都合が
生じるが、本発明の如く低い膨張率の場合は上記
問題は生じない。

【表】 以上述べた如く、本発明の断熱材は公害上の問
題が無く、良好な断熱性、耐熱性および強度を有
しており、産業上有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の断熱材を用い
たデイスクブレーキの断面図、第３図は断熱材に
高温が付加された時の、付加時間と断熱材の曲げ
強さの関係を示す図、および第４図はデイスクブ
レーキの制動回数とブレーキ作動油温度との関係
を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フエノール樹脂の成形体を、220〜400℃の温
   度で熱処理してなることを特徴とするデイスクブ
   レーキ用断熱材。 ２ 上記成形体が、充填剤として耐熱性繊維を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   デイスクブレーキ用断熱材。 ３ 上記耐熱性繊維がセラミツク繊維、ガラス繊
   維およびカーボン繊維の少なくとも１つであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のデイ
   スクブレーキ用断熱材。