JPH06159406A

JPH06159406A - ディスクブレーキのブレーキ鳴き防止機構

Info

Publication number: JPH06159406A
Application number: JP4308715A
Authority: JP
Inventors: Tamaki Mizutani; 環水谷
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1992-11-18
Filing date: 1992-11-18
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構造で耐久性に優れたディスクブレー
キ用の鳴き防止機構を提供する。【構成】ディスクブレーキのパッド１においてパッド
１を押すためのピストン３と接触する部分２が、熱可塑
性フルオロ樹脂、フッ素ゴムおよび低分子量含フッ素重
合体を主成分とする潤滑性ゴム組成物から形成されるこ
とを特徴とするブレーキ鳴き防止機構。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディスクブレーキの
ブレーキ鳴き防止機構に関し、特に自動車用ディスクブ
レーキに設けられ、ブレーキ鳴きを防止するための構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブレーキ鳴きは、制動時にディスクロー
タと摩擦材の間で起こる摩擦振動によりブレーキの各部
が加振され、騒音が発生する現象である。

【０００３】自動車用ディスクブレーキ機構において、
このブレーキ鳴きを防止するため、たとえば図３に示す
ような構造が従来用いられてきた。図３に示す鳴き防止
機構は、パッド１１に２つのシム１２および１３が設け
られた構造を有している。これら２つのシムをパッドに
固定した際の外観は、図４に示すとおりである。

【０００４】上記構造のように２つのシムが別体として
パッドに固定される場合、パッドと外側のシムの間に、
グリースを塗布した鳴き防止のためのシムを介在させ固
定する。この場合の断面構造は、図５に示すとおりであ
り、パッド１１と金属部材１４との間に金属１５の両表
面にエラストマー１６が被覆された部材１７が固定され
ている。

【０００５】また、他の構造として、シムが一体構造と
され、これが接着剤によってパッドに固定されるものが
ある。この場合の断面構造は図６に示すとおりであり、
ガラス繊維１８の両面にエラストマー１６′を被覆し、
さらに金属１９で覆った一体構造のシム２０がパッド１
１に接着されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の鳴き防
止機構において、パッドと外側のシムとの間にグリース
を塗布したシムを介在させた構造の場合、グリース切れ
に伴ってブレーキ鳴きの防止効果がなくなり、ブレーキ
鳴きが著しくなるという欠点を有する。

【０００７】また、一体構造のシムを用いた鳴き防止構
造は、シムの構造が複雑で製造に手間がかかる。

【０００８】さらに、上述した構造において、シムは薄
肉の金属を土台とするので、金属の土台が変形した場
合、ブレーキ鳴きが著しくなる。

【０００９】それゆえにこの発明の目的は、簡単な構造
で耐久性に優れたディスクブレーキ用鳴き防止機構を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に従うディスク
ブレーキのブレーキ鳴き防止機構は、ディスクブレーキ
のパッドにおいてパッドを押すためのピストンと接触す
る部分またはピストンにおいてパッドと接触する部分
が、第１必須成分としての熱可塑性フルオロ樹脂、第２
必須成分としてのフッ素ゴム、および第３必須成分とし
ての低分子量含フッ素重合体を配合した潤滑性ゴム組成
物から形成されることを特徴とする。

【００１１】この発明において、潤滑性ゴム組成物の第
１必須成分である熱可塑性フルオロ樹脂は、主鎖に炭素
鎖を有し、側鎖にフッ素の結合を有するポリマーであ
る。この第１必須成分としては、たとえば、テトラフル
オロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共
重合体（以下ＰＦＡと略記する）、テトラフルオロエチ
レン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下ＦＥＰ
と略記する）、およびテトラフルオロエチレン・エチレ
ン共重合体（以下ＥＴＦＥと略記する）からなる群から
選択される１種以上の重合体が望ましい。上述したいず
れの樹脂も、触媒乳化重合、懸濁重合、触媒溶液重合、
気相重合および電離性放射線照射重合などの各種重合方
式により製造することができる。熱可塑性フルオロ樹脂
の分子量は、５０，０００以下が好ましく、５，０００
〜２０，０００のものがとくに望ましい。

【００１２】以上の条件に該当する熱可塑性フルオロ樹
脂の代表例としては、ＰＦＡである三井・デュポンフロ
ロケミカル社製ＰＦＡＭＰ１０、ＦＥＰである三井・
デュポンフルオロケミカル社製テフロンＦＥＰ１００、
ＥＴＦＥである旭硝子社製アフロンＣＯＰなどが挙げら
れる。

【００１３】この発明において、潤滑性ゴム組成物の第
２必須成分であるフッ素ゴムは、平均して１個以上のフ
ッ素原子を含む単位モノマーの重合体または共重合体で
あって、ガラス転移点が室温以下であり、室温でゴム状
弾性を有するものであれば、特に限定されるものではな
く、広範囲のものを例示することができる。

【００１４】フッ素ゴムの重合方式としては、塊状重
合、懸濁重合、乳化重合、溶液重合、触媒重合、電離性
放射線重合およびレドックス重合などを挙げることがで
きる。この発明において、フッ素ゴムの分子量は、通
常、５０，０００以上が好ましく、可及的に高分子量の
ものについて良好な結果が得られることから、７０，０
００以上がより好ましく、１００，０００〜２５０，０
００程度が特に好ましい。

【００１５】以上の条件に該当する代表例としては、テ
トラフルオロエチレン・プロピレン共重合体である旭硝
子社製アフラス、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体であるデュポン・昭和電工社製バイト
ン、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン・テ
トラフルオロエチレン共重合体であるモンテフルオス社
製テクノフロン、フルオロシリコーン系エラストマーで
あるダウコーニング社製シラスティックＬＳ、パーフル
オロ系エラストマーであるダイキン工業社製ダイエルパ
ーフロなどを挙げることができる。

【００１６】上述した熱可塑性フルオロ樹脂およびフッ
素ゴムを混合した組成物は、弾性体としての特性を有す
る。この発明において、第３必須成分である低分子量含
フッ素重合体は、このような弾性体にさらに優れた摺動
特性を付与するため配合される。

【００１７】この発明において、潤滑性ゴム組成物の第
３必須成分である低分子量含フッ素重合体は、テトラフ
ルオロエチレン（ＴＦＥ）等のフルオロオレフィン重合
体、主要構造単位−Ｃ_nＦ_2n−Ｏ−（ｎは１〜４の整
数）を有するフルオロポリエーテル、主要構造単位

【００１８】

【化１】

【００１９】などを有するポリフルオロアルキル基含有
化合物（炭素数２〜２０）のうち分子量５０，０００以
下のものをいう。優れた摺動特性を付与するためには、
分子量５，０００以下の低分子量含フッ素重合体がとく
に望ましい。このような低分子量含フッ素重合体のう
ち、次式で示されるテトラフルオロエチレン重合体の平
均粒径５μｍ以下のものがとくに好ましい。

【００２０】

【化２】

【００２１】このようなものとして、たとえば、デュポ
ン社製バイダックスＡＲ、および旭硝子社製フルオンル
ブリカントＬ１６９などを挙げることができる。

【００２２】次に、−Ｃ_nＦ_2n−Ｏ（ｎは１〜４の整
数）の主要構造単位を有する平均分子量５０，０００以
下のフルオロポリエーテルとしては、

【００２３】

【化３】

【００２４】などを例示することができる。このような
重合体は、他の配合材料および添加剤に対する親和性
（密着性）の向上のために、イソシアネート基、水酸
基、カルボキシル基、およびエステル基などの官能基を
含む構造単位を有するものが望ましい。

【００２５】このようなフルオロポリエーテルの具体例
としては、以下のようなものが挙げられる。

【００２６】

【化４】

【００２７】これらのフルオロポリエーテルは、単独で
使用してもよいし、併用してもよい。また、官能基に活
性化水素が含まれているフルオロポリエーテルとポリフ
ルオロポリエーテル基を含有しないイソシアネート化合
物とを併用してもよい。また、イソシアネート基を有す
るフルオロポリエーテルと、各種のフルオロポリエーテ
ル基を含有しないジアミン類、トリアミン類、または各
種のフルオロポリエーテル基を含有しないジオール類、
トリオール類を併用するなどの方法を採用してもよい。

【００２８】特に、官能基同士が反応して分子量の増大
が起こるようなフルオロポリエーテルを組合せて使用す
ることが望ましい。このようなものとして、たとえばイ
ソシアネート基を含む単位を有するものと、水酸基を含
む単位を有するものとを組合せることは同様に望ましい
ことである。

【００２９】ポリフルオロアルキル基含有化合物として
は、たとえば以下に示すようなポリフルオロアルキル基
を有するものが挙げられる。

【００３０】

【化５】

【００３１】以上のようなポリフルオロアルキル基（炭
素数２〜２０）を有し、平均分子量が５０，０００以下
のものとしては、

【００３２】

【化６】

【００３３】など、反応性基およびポリフルオロアルキ
ル基を有する化合物と、その反応性基と反応する基を有
するエチレン性不飽和化合物との反応物（たとえば、フ
ルオロアルキルアクリレートなど）の重合体、ならびに
反応性基およびポリフルオロアルキル基を有する化合物
とその反応性基と反応する基を有する各種重合体との反
応物、または前述の化合物の重縮合物などが挙げられ
る。

【００３４】ポリフルオロアルキル基含有化合物は、上
述のフルオロポリエーテルと同様に、他の配合材料およ
び添加剤を親和性（密着性）の向上のために親和性の高
い官能基、たとえばイソシアネート基、水酸基、メルカ
プト基、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基または
スルホン基などを含む単位を有する化合物が好ましい。

【００３５】これらのポリフルオロアルキル基含有化合
物は、単独での使用または併用のいずれでもよい。ま
た、活性化水素を有する反応基を有するポリフルオロア
ルキル基含有化合物とポリフルオロアルキル基を有しな
いイソシアネート化合物とを併用してもよい。また、イ
ソシアネート基を有するポリフルオロアルキル基含有化
合物と、各種のポリフルオロアルキル基を含有しないジ
アミン類、トリアミン類または各種のポリフルオロアル
キル基を含有しないジオール基、トリオール類を併用す
るなどの方法を採用してもよい。

【００３６】官能基同志の組合せは、強度増加の上から
好ましく、具体的には炭素数２〜２０のポリフルオロア
ルキル基を有し、かつ、水酸基、メルカプト基、カルボ
キシル基、アミノ基から選ばれる少なくとも１種類を含
むフッ素重合体との組合せ、または炭素数２〜２０のポ
リフルオロアルキル基を有し、かつイソシアネート基を
含む単位を有する含フッ素重合体と、炭素数２〜２０の
ポリフルオロアルキル基を有し、さらに活性化水素を有
する反応基を含む単位を有する含フッ素重合体との組合
せを挙げることができる。

【００３７】これらの低分子量含フッ素重合体のうち、
フルオロオレフィン重合体またはフルオロポリエーテル
を用いると、潤滑性において優れた結果が得られ、特に
平均粒径５μｍ以下のテトラフルオロエチレン重合体を
用いると最も望ましい結果を得ることが判明している。

【００３８】この発明において、フッ素ゴム，熱可塑性
フルオロ樹脂および低分子量含フッ素重合体の配合比
は、フッ素ゴムと熱可塑性フルオロ樹脂の重量比が５
０：５０から９５：５となることが望ましい。熱可塑性
フルオロ樹脂の配合重量比が５０／１００を越えると、
目的の組成物に十分な弾性特性が得られず、５／１００
未満になると十分な耐摩耗性が得られないからである。

【００３９】また、フッ素ゴムと熱可塑性フルオロ樹脂
の合計１００重量部に対して、低分子量含フッ素重合体
は５〜５０重量部であることが好ましい。低分子量含フ
ッ素重合体の配合比が５重量部未満では、十分な摺動特
性が得られず、５０重量部を越えるとゴム状弾性特性が
損なわれるからである。

【００４０】また、上記の潤滑性ゴム組成物に対し、３
００℃において不溶融な熱硬化性樹脂の硬化粉末、また
はガラス転移点が３００℃以上の耐熱性樹脂粉末を添加
して耐摩耗性を向上させることができる。

【００４１】熱硬化性樹脂の粉末としては、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化後の微粉末、ガラス転
移点が３００℃以上である耐熱性樹脂としてはポリイミ
ド樹脂、芳香族アラミド樹脂などの微粉末が挙げられ
る。

【００４２】市販の樹脂粉末のうち、フェノール樹脂の
硬化粉砕品としては、カネボウ社製：ベルパールＨ３０
０，ポリイミド樹脂の硬化粉砕品としては、三笠産業社
製：ＰＷＡ２０、芳香族アラミド樹脂の粉砕品としては
旭化成社製：ＭＰ−Ｐ、ガラス転移点Ｔｇが３００℃以
上の熱硬化性樹脂粉末としては宇部興産社製：ユーピレ
ックスＳ（Ｔｇ＞５００）などがある。

【００４３】このような熱硬化性樹脂粉末の粒径は、１
〜１５μｍのものがゴム状弾性の維持と混練工程の容易
性の点で好ましい。熱硬化性樹脂粉末は、第１〜第３の
必須成分に対して、５〜２０重量％添加することが好ま
しい。５重量％未満では耐摩耗性向上の効果がなく、２
０重量％を越える多量ではゴム弾性が低下するので好ま
しくない。

【００４４】なお、この発明の目的を損なわない範囲
で、上記成分の他に各種添加剤を配合してもよい。たと
えばフッ素ゴムの加硫材としてイソシアヌレート、有機
過酸化物など、ステアリン酸ナトリウム、酸化マグネシ
ウム、および水酸化カルシウムなどの酸化防止剤、また
は受酸剤、カーボンなどの帯電防止剤、シリカおよびア
ルミナなどの充填剤、その他金属酸化物、着色剤、およ
び難燃剤など適宜加えてもよいことはいうまでもない。

【００４５】以上の各種原材料を混合する方法は特に限
定されるものではなく、通常広く用いられている方法に
より混合することができる。たとえば、主原料になるエ
ラストマー、その他の原料をそれぞれ個別に順次、また
は同時に、ロール混合機その他の混合機により混合すれ
ばよい。なお、このとき摩擦による発熱を防止する意味
で温調器を設けることが望ましい。

【００４６】また、ロール混合器を使用する場合には、
仕上げの混合として、ロール間隔を３ｍｍ以下程度に締
めて薄通しを行なうとさらによい。

【００４７】

【発明の作用効果】この発明に従うブレーキ鳴き防止機
構では、パッドにおいてピストンと接触する部分または
ピストンにおいてパッドと接触する部分が、熱可塑性フ
ルオロ樹脂、フッ素ゴムおよび低分子量含フッ素重合体
を主成分とする潤滑制ゴム組成物から形成される。この
組成物は、耐摩耗性、低摩擦特性、シール性、耐候性に
極めて優れた弾性体であるため、パッドとピストンとの
接触部分に耐久性に優れた制振構造をもたらす。この制
振構造により、鳴きが効果的に防止される。

【００４８】また、この潤滑性ゴム組成物で形成される
部分は摺動材であるため、制動時パッドとピストンとの
間で微小の摺動が生じても、異音、ブレーキ鳴きの要因
とはならない。

【００４９】さらに、以下の実施例で具体的に示すよう
に、本発明では、パッドまたはピストンの一部を上記組
成物によって形成するだけで、鳴き防止機構を構成する
ことができる。このような本発明は、従来のシムによる
鳴き防止機構に比べて、よりシンプルなものである。

【００５０】したがって、この発明の鳴き防止機構は、
従来よりも簡単な工程で短時間のうちに製作することが
可能であり、従来よりも低コストで製造をすることがで
きる。また、このような簡単な構造によれば、従来より
も軽量の鳴き防止機構を作製することができる。

【００５１】

【実施例】図１に、この発明に従うブレーキ鳴き防止機
構の一具体例を示す。この具体例では、ディスクブレー
キのディスク（図示省略）に押付けられるパッド１にお
いて、ディスクに押付けられる面１ａの反対側の部分
に、本発明に従う潤滑性ゴム組成物からなるシート２が
加硫接着または接着剤により設けられている。制動時に
は、このシート２の部分にピストン３が接触してパッド
１をディスクに押付ける。

【００５２】この機構に用いる潤滑性ゴム組成物は、た
とえば次のようにして調製する。熱可塑性フルオロ樹脂
としてテトラフルオロエチエン・エチレン共重合体（旭
硝子社製アフロンＣＯＰ）３０重量％、フッ素ゴムとし
てフッ化ビニリデン・フルオロプロピレン共重合体（旭
モンテ社製テクノフロンＦＯＲ４２０）７０重量％、低
分子量含フッ素重合体として低分子量テトラフルオロエ
チレン（旭硝子社製ルプリカントＬ１６９）３０重量％
を配合し、さらにカーボン（ファンデルビルト社製ＭＴ
カーボン）５重量％、ステアリン酸ナトリウム１重量
％、酸化マグネシウム３重量％および水酸化カルシウム
６重量％が添加された潤滑性ゴム組成物を調製する。

【００５３】組成物の調製においては、まず、ロール間
隔５〜１０ｍｍ程度に調整したロール混合機にフッ素ゴ
ムを巻付け、上述した配合で順次、ステアリン酸ナトリ
ウム、カーボン、熱可塑性フルオロ樹脂を加えて混練す
る。次に、ロール間隔を１ｍｍに調整し、素練を１０回
行なう。なお、このときの摩擦熱を防止する目的で、常
時ロール内に冷却水を通し、ロール温度を６０℃以下に
保つ。

【００５４】次に、冷却水を止め、ロール内にスチーム
を通し、ゴム温度が７０℃以上９０℃以下になるように
調整する。その後、ロール間隔を５〜１０ｍｍ程度に戻
し、低分子量含フッ素重合体を少量ずつ添加しながら、
さらに他の添加物を配合して混練を行なう。その後、再
び間隔を１ｍｍに狭めて素練を１０回行なう。このよう
にして得られたコンパウンドにおいて、加硫を行ない、
シートを形成する。得られたシートを適当な大きさに切
断して、パッドを構成する摩擦材に接着する。

【００５５】なお、潤滑性ゴム組成物からなるシートの
部分は、パッドにおいて少なくともピストンが接触する
部分に設けられる必要があるが、その範囲は任意とする
ことができる。したがって、パッドにおいてディスクに
押付けられる面の反対側を全面的にシートで覆うことも
できるし、部分的に覆うこともできる。

【００５６】図２に、この発明に従う鳴き防止機構の他
の具体例を示す。この具体例では、ピストン３′におい
てパッド１′と接触する部分に、上記具体例と同様にし
て作製された潤滑性組成物からなるシート２′が接着剤
または組付けにより設けられている。この機構では、パ
ッド１′は、シート２′の部分を介してピストン３′に
より押付けられる。

【００５７】以上の具体例に示したように、この発明に
従う鳴き防止機構は、パッドまたはピストンの部分を潤
滑性ゴム組成物で形成するだけで、ブレーキ鳴きを効果
的に防止できる制振構造を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従うブレーキ鳴き防止機構の一具体
例を示す模式図である。

【図２】この発明に従うブレーキ鳴き防止機構の他の具
体例を示す模式図である。

【図３】従来の鳴き防止機構を示す斜視図である。

【図４】従来の鳴き防止機構を示す平面図である。

【図５】従来の鳴き防止機構において２つのシムがパッ
ドに固定された状態を示す断面図である。

【図６】従来の鳴き防止機構において一体的に形成され
たシムがパッドに固定された構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１、１′ パッド２、２′ シート３、３′ ピストン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクブレーキのパッドにおいて前記
パッドを押すためのピストンと接触する部分または前記
ピストンにおいて前記パッドと接触する部分が、第１必
須成分としての熱可塑性フルオロ樹脂、第２必須成分と
してのフッ素ゴム、および第３必須成分としての低分子
量含フッ素重合体を配合した潤滑性ゴム組成物から形成
されることを特徴とする、ディスクブレーキのブレーキ
鳴き防止機構。
【請求項２】前記潤滑性ゴム組成物に、熱硬化性樹脂
の硬化粉末およびガラス転移点が３００℃以上の耐熱性
樹脂粉末の少なくともいずれかが添加されている、請求
項１のディスクブレーキのブレーキ鳴き防止機構。
【請求項３】前記第１必須成分である熱可塑性フルオ
ロ樹脂が、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合
体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体およびテトラフルオロエチレン・
ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなる群から選択
される１種以上の重合体である、請求項１のディスクブ
レーキのブレーキ鳴き防止機構。
【請求項４】前記第２必須成分が、分子量１００，０
００から２５０，０００のフッ素ゴムである、請求項１
のディスクブレーキのブレーキ鳴き防止機構。
【請求項５】前記第２必須成分であるフッ素ゴムが、
テトラフルオロエチレン・プロピレン共重合体、フッ化
ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ
化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン・テトラフル
オロエチレン共重合体、フルオロシリコーン共重合体お
よびパーフルオロ系共重合体からなる群から選択される
１種以上の重合体である、請求項１のディスクブレーキ
のブレーキ鳴き防止機構。
【請求項６】前記第３必須成分である低分子量含フッ
素重合体が、５０，０００以下の平均分子量を有し、か
つフルオロオレフィン重合体、フルオロポリエーテルお
よびポリフルオロアルキル基含有化合物からなる群から
選択される１種以上の重合体である、請求項１のディス
クブレーキのブレーキ鳴き防止機構。
【請求項７】前記第３必須成分である低分子量含フッ
素重合体が、テトラフルオロエチレン重合体である、請
求項１のディスクブレーキのブレーキ鳴き防止機構。