JPH0571812B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はデイスクパツドに関し、更に詳細には
自動車等の車両のデイスクブレーキに用いられる
デイスクパツドに関する。

（従来の技術） 自動車等の車両のデイスクブレーキに用いられ
るデイスクパツドは、通常、金属粉等のパツド構
成成分が熱硬化性樹脂等のレジン成分によつて硬
化されて成るパツド層が金属製の裏板に固着され
ている。

かかるデイスクパツド（以下、単にパツドと称
することがある）は、キヤリパ等によつてパツド
が車両の車輪と一体に回転するデイスクロータの
両面に近接して取り付けられている。

このパツドは、ブレーキ操作の際に、パツドの
裏板側の面がキヤリパ中に設けられているピスト
ン等によつて押圧され、パツド層面が回転するデ
イスクロータ面を挟圧して制動作用を行う。

この際に、デイスクロータ面とパツド層面との
当接に因る摩擦によつて摩擦熱（以下、制動熱と
称することがある）が発生する。

ところで、特開昭62−127524号公報や特開昭62
−127525号公報等において、制動熱がパツドを押
圧するピストン等に伝導され、ピストン作動油の
温度上昇を防止すべく、パツドの裏板背面にジル
コニア系セラミツクスが断熱材としてコーテイン
グされているパツドが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） 前記公報において提案されているパツドは、制
動熱を断熱しパツドを押圧するピストンへの伝熱
防止に有効ではある。

しかしながら、ブレーキ操作を連続して行うよ
うな場合、制動熱がパツド層内に蓄積されパツド
面とデイスクロータ面との摩擦係数が急激に低下
し、制動性能が著しく悪化することがある。

そこで、本発明の目的は、制動熱がパツド層内
に蓄積され難い放熱性の良好なデイスクパツドを
提供することにある。

（課題を解決しようとする課題） 本発明者等は、前記目的を達成すべく鋭意検討
した結果、パツドの裏金背面にクロミア系セラミ
ツクスをコーテイングすることによつて良好な放
熱性を呈するすることを見い出し、本発明に到達
した。

即ち、本発明は、自動車等の車両のデイスクブ
レーキに用いられ、回転するデイスクロータ面と
当接し制動作用を行うデイスクパツドにおいて、
該デイスクロータ面と当接するパツド層が固着さ
れている金属製裏板の背面に、三酸化クロム
（Cr₂ O₃）を主成分とするクロミア系セラミツク
ス層が形成されていることを特徴とするデイスク
パツドにある。

かかる構成の本発明において、金属製裏板とク
ロミナ系セラミツクス層との間に、酸化物系サー
メツト層が形成されていることが、クロミナ系セ
ラミツクス層と金属製裏板との接着強度等を向上
することができる。

（作用） 従来の裏板に断熱材がコーテイングされている
デイスクパツドにおいては、制動熱がパツド層内
に蓄積されてパツドのパツド層内温が300〜400℃
の高温となることがあるため、パツド層を構成す
るレジンが熱劣化しパツド層面とデイスクロータ
面との摩擦係数が低下する。

この点、本発明のデイスクパツドよれば、パツ
ド層から裏板に伝熱される制動熱を効果的に放熱
することができ、制動熱がパツド層内に蓄積する
ことがなく、パツド層を構成するレジンの熱劣化
を防止することができる。

尚、裏板を押圧するキヤリパのピストンへの制
動熱の伝熱は現実には極めて少ない。通常、裏板
と当接するピストンの面積が極めて少なく且つ両
者は常に当接しているものではないためである。

（実施例） 本発明を図面を用いて更に詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す正面図であ
り、パツドの裏板背面側から見たものである。

第１図に示す裏板１には、パツドをキヤリパ等
に取り付けるための穴５，６が穿設され、裏板１
の表側には、第２図に示す様に、パツド層２が固
着されている。

また、この裏板１の背面側の破線に因る斜線部
分３，４には、キヤリパのピストンが当接する。

かかる第１図に示すパツドの裏板１の背面側に
は、第２図に示す如く、三酸化クロム（Cr₂ O₃）
を主成分とし、更にアルミナ（Al₂ O₃）を含有
するクロミア系セラミツクス層１０（以下、セラ
ミツクス層１０と称することがある）が形成され
ている。

本実施例において採用するCr₂ O₃・Al₂ O₃か
ら成るセラミツクスの遠赤外線スペクトルの吸収
曲線を第４図ａに示す。

一方、特開昭62−127524号公報等に開示されて
いるパツドの断熱材として用いられているジルコ
ニア系セラミツクス（ZrO₂・MgO）についての
遠赤外スペクトルの吸収曲線を第４図ｂに示す。

第４図から明らかな様に、本実施例で採用する
クロミア系セラミツクスは、従来のパツドにコー
テイングされているジルコニア系セラミツクスよ
りも優れた熱放射性能を有する。

このため、裏板１に到達した制動熱は、外部に
効率良く放熱されるため、パツド層２内に制動熱
が蓄積されることがないのである。

かかるセラミツクス層１０は、第３図に示す様
に、裏板１の背面にニツケル（Ni）を主成分と
するボンデイングコートとしての酸化物系サーメ
ツト層１１を介して固着されている。

このサーメツト層１１は、金属とセラミツクス
との中間的な性質を有しており、裏板１とセラミ
ツクス層１０との接着強度を高めることができ
る。

また、サーメツト層１１の熱膨張係数も金属と
ラミツクス層１０との中間的な値であるため、両
者の熱膨張差を吸収することができ、熱膨張差に
因るセラミツクス層１０の剥離も防止することが
できる。

ここで、サーメツト層１１をニツケル−クロム
等の金属層に変更すると、接着強度はサーメツト
層１１の場合に比較して約1/5程度に低下する。

尚、本実施例のサーメツト層１１には、少量の
アルミナ（Al₂ O₃）が含有されている。

この様な本実施例のパツドは、先ず金属粉等の
パツド構成成分と熱硬化性樹脂等のレジンとを成
形したものを裏板１と共に加熱処理して裏板１と
パツド層２とを一体化せしめる。

次いで、裏板１の背面側の面をブラスト加工し
て粗面化し、Ni中に少量のAlが混合されている
混合物をプラズマ溶射することによつてNi−
Al₂O₃のサーメツト層１１を形成することができ
る。このプラズマ溶射の際に、Alが大気中の酸
素と化合してAl₂O₃となり、Ni中にAl₂O₃が恰も
合金の如く均一に分散されているサーメツト層１
１が形成される。

更に、この様に形成されたサーメツト層１１の
上面に、Cr₂O₃及びAl₂O₃をプラズマ溶射してセ
ラミツクス層１０を形成する。

かかるセラミツクス層１０を形成した後、更に
セラミツクス層１０を稠密とするため、必要に応
じて公知の封孔処理を施してもよい。

この様にして得られた本実施例のパツドの放熱
性を調査した結果を第４図に示す。

第５図は、パツドのパツド層２の面を672℃に
加熱されている加熱プレート面に当接せしめ、裏
板１側の表面温度の経時変化を測定したものであ
る。

第５図において、曲線Ａが本実施例のパツドの
表面温度であり、曲線Ｂがセラミツクス層１０及
びサーメツト層１１を形成する前のパツドの表面
温度である。

第５図から明らかな様に、本実施例のパツドの
表面温度は、セラミツクス層１０及びサーメツト
層１１が形成される前のパツドの表面温度よりも
低温であり、本実施例のパツドは放熱性能に優れ
ていることが判る。

この様に本実施例のパツドの裏板の表面温度
は、従来のパツドに比較して低温となり、且つ車
両のデイスクブレーキにおいて、キヤリパのピス
トンと当接する裏板１の部分は、第１図に示す斜
線部３，４の如く、極めて狭い面積である。

しかも、裏板１とキヤリパのピストンとは常に
当接しているものではない。

従つて、制動熱がキヤリパのピストンを介して
作動油温度を上昇させることは極めて少ない。

尚、前記作動油の温度上昇の懸念を依然として
解消できないならば、キヤリパのピピストンの裏
板１と当接する部分に、良好な断熱効果を呈する
ジルコニア系セラミツクス層を形成することによ
つて解消することができる。

以上、述べてきた本実施例においては、先に裏
板１とパツド層２とを一体化し、次いで裏板１に
サーメツト層１１とセラミツクス層１０とを形成
したが、先に裏板１にサーメツト層１１とセラミ
ツクス層１０とを形成し、次いで前記裏板１とパ
ツド層２とを一体化してもよい。その際に、プラ
ズマ溶射に変えてガス溶射によつてセラミツクス
層等を形成することもできる。

また、パツドを搭載する車両によつては、サー
メツト層１１を形成することなく裏板１に直接セ
ラミツクス層１０を形成してもよい。

更に、本実施例において採用したセラミツクス
に替えて種々のクロミア系セラミツクス、例えば
Cr₂ O₃・Fe₂O₃から成るセラミツクス等を採用す
ることができる。

尚、サーメツト層１１も、クロム（Cr）−アル
ミ（Al）−イツトリウム(V)から成る混合物中に、
更にコバルト（Co）、ニツケル（Ni）、及び鉄
（Fe）から成る群の中から少なくとも一種が含有
される混合物をプラズマ溶射して得られるもので
あつてもよく、むしろセラミツクス層１０の接着
強度を向上することができる。

（発明の効果） 本発明のデイスクパツドによれば、制動熱を裏
板から効果的に放熱することができ、制動熱の蓄
積に因る制動力の急激な低下を有効に防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２
図は第１図のＸ−Ｘ面における断面図、第３図は
本実施例のセラミツクス層の構造を説明するため
の拡大断面図、第４図はクロミア系セラミツクス
及びジルコニア系の遠赤外スパクトルの吸収曲線
を示すグラフ、及び第５図は本実施例のパツドの
効果を説明するためのグラフを各々示す。 図において、１……裏板、２……パツド層、
３，４……キヤリパのピストン当接部分、１０…
…セラミツク層、１１……ボンデイングコートと
してのサーメツト層、Ａ……本実施例のパツド、
Ｂ……比較例のパツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車等の車両のデイスクブレーキに用いら
   れ、回転するデイスクロータ面と当接し制動作用
   を行うデイスクパツドにおいて、 該デイスクロータ面と当接するパツド層が固着
   されている金属製裏板の背面に、三酸化クロム
   （Cr₂ O₃）を主成分とするクロミア系セラミツク
   ス層が形成されていることを特徴とするデイスク
   パツド。 ２ 金属製裏板とクロミア系セラミツクス層との
   間に、酸化物系サーメツト層が形成されている請
   求項第１項記載のデイスクパツド。