JPH06511069A - 摩擦ライニング及び摩擦ライニングの製法 - Google Patents

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】 摩擦ライニング及び摩擦ライニングの製法本発明は、請求項１の上位概念に記載 の、特に制動手段のための、摩擦ライニング及び請求項９の上位概念に記載の摩 擦ライニングの製法に関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２１　３３　４５５号明細書及びドイツ連邦共 和国特許出願公開第２３６２　１９０号明細書から、摩擦による、摩擦ライニン グの相対部材上の表面変化、特に溝形成の均しに使用される研磨層が自由表面に 施与されている摩擦ライニングが公知である。

上記の溝形成は、摩擦相対部材相互の表面接触の場合にチップを除去する能力が 不十分であることによって惹起される。

公知の研磨層は、１種もしくは数種の結合剤、改質フェノール性樹脂又は該樹脂 からの誘導体、例えばクレゾール樹脂及び類似物で結合されている研磨粒子、例 えばカーボランダム、Ａｌ２Ｏ３、バウンス（ｐｏＨｃｅ）及び類似物からなる 。

天然樹脂もしくは合成樹脂を基礎とする結合剤は、熱硬化特性を有しており、か つ温度安定性は摩擦材料の温度安定性に依存する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３　６２　１９０号明細書から、ブレーキの あらゆる操作状況の場合の確実なチップ除去に備えるために、摩擦ライニングの 表面上の研磨層に波形の形状を付与することが公知である。研磨層の膜厚は、約 ０．３〜０．６ｍｍであるこれまで公知の研磨層は、アスベストを含有するブレ ーキパッドに関連して使用されてきた。

法律的に規定されたアスベスト不合ブレーキパッドの導入のために、このような 方法で装備されたプレー六の操作中に実際に新たな問題が生じる。

このようなブレーキ系統の検査によって、低い温度での摩耗挙動がアスベスト含 有パッドを備えたブレーキの場合と比較してはるかに不利であること、即ち、ブ レーキディスクの摩耗がブレーキの低い作動温度の場合により高いことが示され ている。このことは、ブレーキ装置が高められた作動温度に到達しない短い距離 での操作の場合の車両では不利であり、しかしまた、２つの制動プロセス間にブ レーキ装置が完全に冷却する可能性がある長い距離で運転される車両の場合にも 不利である。

図１には、アスベスト含有ブレーキパッド（ａ）とアスベスト不合ブレーキパッ ド（ｂ）との比較における温度に応じたブレーキディスクの量的な摩耗挙動Ｖが 示されている。種々の摩耗挙動は、ブレーキ装置の作動温度に主として依存して いる。

このことによって、ブレーキディスクの不均一な摩耗、即ち厚みの差が促進され る。この厚みの差によって、いわゆるブレーキラビング（ｂｒａｋｅ　ｒｕｂｂ ｉｎｇ）、即ち、制動プロセス中の強い制動力変化が生じる。このことによって 、車両全体の部品に伝えられる可能性がある低周波の振動が発生し、かつ従って 、運転安全性及びブレーキ装置の有効寿命が損なわれる。

公知技術水準の知識によれば、上記の厚みの差は、無制動状態でのパッドと回転 ディスクとの断続的な接触によって生じる。このことは、例えば、ホイール・ブ レーキ・シリンダもしくは軸部材の寸法、引きモーメント（ｗｉｔｈｄｒａｗａ ｌ　ｍｏｍｅｎｔｓ）についてのブレーキ装置の許容範囲によって生じる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２８　２１　３２３号明細書から、断熱材とし て使用される、摩擦ライニング中に埋め込まれている中間層が施与されているブ レーキ摩擦ブロックは、公知である。

本発明の課題は、摩擦ライニングの摩耗の進行中にその間の摩擦ライニングの摩 擦技術上の相対部材の再生を可能にする、研磨エレメントを有した摩擦ライニン グを提供することである。

上記課題は、本発明によれば、請求項１並びに請求項２．４及び９の特徴部によ ってそれぞれ解決される層中に研磨エレメントを配置することは、摩擦ライニン グが摩擦エレメントとして作用することができる利点及び、研磨エレメントが摩 擦ライニングの摩耗の一定の状態が発生した後になるまで使用されず、その結果 、摩擦ライニングの摩擦技術上の相対部材の再生は、予め決められた未使用時間 （ｌａｉｄ−ｕｐ　ｔｉｍｅｓ）後に定期的に行なわれる利点を有する。

しかしながら、摩擦ライニングのこのような形状の場合には、摩擦係数の差を回 避するために、研磨エレメントの摩擦係数が摩擦エレメントの摩擦係数に一致し ている必要がある。

本発明によるさらなる解決手段は、請求項１による解決手段を、摩擦エレメント の幅全体にわたる摩擦エレメントの部分的な範囲内で、摩擦エレメントの摩擦技 術上の相対部材の運動方向に直行しかつ、摩擦エレメントの表面から開始して奥 までに拡がっている研磨エレメントと、及び／又は、−緒に圧縮された状態で、 結合された均一の摩擦及び研磨の層を形成する、摩擦ライニング材料と研磨材料 の混合物からなる摩擦エレメントと選択的に組み合わせることである。

摩擦エレメントが、摩擦エレメントの幅全体にわたる摩擦エレメントの部分的な 範囲内で、摩擦エレメントの摩擦技術上の相対部材の運動方向に直行しかつ、摩 擦エレメントの表面から開始して奥までに拡がっていることによって、摩擦相対 部材、例えばブレーキディスクの連続的な研磨が可能であり、その結果、摩擦相 対部材相互の表面接触によるむらの形成が回避される。このような、摩擦エレメ ント中での有利にストリップ状にされた研磨エレメントの配置は、摩擦ライニン グの摩擦係数に均一な影響を及ぼすという利点も有しており、その結果、研磨エ レメントは、摩擦エレメントと同じ摩擦係数を必ずしも有している必要はない本 発明による別の解決手段は、約１〜３０％、特に５〜２０％の重量／容量パーセ ンテージで研磨エレメントを繊維強化することである。

全ての天然無機繊維、合成無機繊維及び／又は有機繊維、例えば玄武岩繊維、ア ラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維もしくはセラミック繊維は、繊維強化材とし て使用することができる。

一実施態様の場合には、繊維強化研磨エレメントは、アラミド繊維、ガラス繊維 及び／又は炭素繊維の混合物を含有しており、この場合、摩擦エレメントの摩擦 係数への適合は繊維の混合比によって行なわれる。この場合には、例えば、アラ ミド繊維によってソフトな研磨作用が得られ、かつガラス繊維によってハードな 研磨作用が得られれることによって繊維の作用が利用される。

本発明による方法によれば、層状研磨エレメントが、例えば押出、プレス又は打 抜によって別々に製造されこと並びに、引き続き、該層状研磨エレメントが、既 に前成形されている摩擦エレメント層又は粉末化されている摩擦材料と一緒に圧 縮されることが定められている。

次に、本発明の実施態様を図につき詳説する。

図には次のとおりに示されている： 図１には、ブレーキディスクの温度に応じたブレーキディスクの磨耗挙動の比較 が示されており；図２には、一体化された研磨エレメントを存する摩擦ライニン グの第１の実施態様が示されており；図３には、軸方向に摩擦ライニングの幅全 体にわたって拡がっているストリップ状研磨エレメントを有する第２の実施態様 が示されており； 図４には、図３による実施態様の正面図が示されており　。

図５には、摩擦ライニング材料と研磨材料の混合物からなる摩擦ライニングを有 するブレーキブロックが示されており、かつ 図６には、異なる研磨エレメントの組合せを有するブレーキブロックが示されて いる。

図２には、いくつかの摩擦エレメント層からなる摩擦ライニング１に一体化され た層状研磨エレメント層６が示されている。

種々の層は、容易に製造することができる。層をシー）・の形で圧縮成形金型に 入れることも可能であるし、層材料の堆積及びプレスによる公知方法によって層 を製造することも可能である。堆積及びプレス方法に関してはシートは、常に一 定の厚みを有しながら、綿密に範囲を限定して摩擦ライニング中での膜厚を調整 することができる利点を有している。このようなブレーキブロックの利点は、摩 擦技術上の相対部材、この場合にはブレーキディスクが、正確に定義された摩耗 状態に応じて、即ち、一定の摩擦層４の摩耗後に、研磨層６によって定期的に再 生されることである。

上記実施態様の場合には、研磨エレメントの摩擦係数が摩擦エレメントの摩擦係 数に正確に適合することが重要であり、その結果、それぞれのブレーキブロック の摩耗の種々の状態の場合に摩擦係数の差が生じない。

図３及び図４には、研磨エレメントが摩擦ライニングｌの表面から奥へと軸方向 に拡がり、かつ摩擦ライニング１の幅全体にわたって放射状に拡がっており、か つ実際には、この実施態様の場合にはブレーキディスクである相対摩擦表面の運 動方向に対して直行して拡がっている、別の実施態様が示されている。研磨エレ メントは、ライニング支持板２の直前まで拡がっているが、しかし該ライニング 支持板に接触してはいない。このような摩擦ライニングによって、連続した研磨 プロセスが保証される。

図５には、研磨層材料が粒状物として状態調整され、かつ定義された量で摩擦ラ イニング材料と混合され、かつ該材料と一緒に均一塊状物を形成するために圧縮 されている、別の実施態様が示されている。このような摩擦ライニングは、図３ の実施態様と同様に、研磨作用がブレーキパッドの有効寿命全体にわたって連続 して有効であり、かっこのようにして相対摩擦表面、即ちブレーキディスクを最 適な状態で維持するという利点を有している。研磨作用は、配合処方によって容 易に調整することができ、即ち、個々の理想的な摩擦条件は、ブレーキ装置及び 相応するブレーキパッドに課せられた種々の要求に対して設定することができる 。

アラミド繊維を用いた研磨材料の強化によって比較的ソフトな研磨作用が生じ、 かつガラス繊維を用いた強化によって反対の作用が生じる。

種々の繊維、例えばアラミド繊維、ガラス繊維及び炭素繊維の混合物によって、 並びに繊維相互についての比率によって、種々の研磨作用を前決定することがで き、かつ摩擦ライニングの摩擦係数に最適に適合させることができる。

図６には、研磨エレメント６が一部は、連続する摩擦エレメント層の間に中間層 として配置されており、一部は、摩擦エレメントの表面から開始して、ストリッ プの形で、摩擦エレメントの摩擦技術上の相対部材、例えばブレーキディスクの 運動方向に直行する幅全体にわたって、摩擦エレメントの奥へと拡がっており、 及び／又は、摩擦ライニング材料に添加されていることによって、一部は該摩擦 ライニング材料との組合せ物の形で摩擦／研磨層を形成するために圧縮されてい る、実施態様が示されている。

中間層の形の研磨エレメントは、摩擦ライニング材料への研磨添加剤とのみ組み 合わせることもできる。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．アスベスト不含摩擦ライニング材料からなる層状摩擦エレメント及び天然樹 脂もしくは合成樹脂を基礎とする熱硬化性結合剤を含有する研磨材料からなる層 状研磨エレメントを有する、特に制動手段のための、摩擦ライニングにおいて、 該研磨エレメント（６）が、連続する摩擦エレメント層（４）の間に中間層とし て配置されていることを特徴とする、摩擦ライニング。
2. ２．アスベスト不含摩擦ライニング材料からなる摩擦エレメント及び天然樹脂も しくは合成樹脂を基礎とする熱硬化性結合剤を含有する研磨材料からなる層状研 磨エレメントを有する、特に制動手段のための、摩擦ライニングにおいて、 該研磨エレメント（６）が、 −一部は、連続する摩擦エレメント層の間に中間層として配置されており、及び ／又は−一部は、該摩擦エレメントの表面から開始して、ストリップの形で、摩 擦エレメントの摩擦技術上の相対部材の運動方向に直行する幅全体にわたって、 摩擦エレメントの奥へと拡がっており、及び／又は −一部は、摩擦ライニング材料に添加されていることによって、摩擦／研磨層を 形成するために、該摩擦ライニング材料と一緒に圧縮されていることを特徴とす る、摩擦ライニング。
3. ３．該研磨エレメント（６）が、約１〜３０％、特に５〜２０％の重量／容量パ ーセンテージで繊維強化されている、請求項１又は２記載の摩擦ライユング。
4. ４．アスベスト不含摩擦ライニング材料からなる摩擦エレメント及び、天然樹脂 もしくは合成樹脂を基礎とする熱硬化性結合剤を含有する研磨材料からなる研磨 エレメントを有する、特に制動手段のための、摩擦ライニングにおいて、 該研磨エレメント（６）が、約１〜３０％、特に５〜２０％の重量／容量パーセ ンテージで繊維強化されていることを特徴とする、摩擦ライニング。
5. ５．該繊維強化研磨エレメント（６）がアラミド繊維を含有している、請求項３ 又は４記載の摩擦うイニング。
6. ６．該繊維強化研磨エレメント（６）がガラス繊維もしくはセラミック繊維を含 有している、請求項３又は４記載の摩擦ライニング。
7. ７．該繊維強化研磨エレメント（６）が炭素繊維を含有している、請求項３又は ４記載の摩擦ライニング。
8. ８．該繊維強化研磨エレメント（６）がアラミド繊維、玄武岩繊維、天然無機船 維、合成無機繊維、ガラス繊維、セラミック繊維及び／又は炭素繊維の混合物を 含有しており、かつ摩擦エレメント（４）の摩擦係数への適合が繊維の混合比に よって行なわれている、請求項３から７までのいずれか１項に記載の摩擦ライニ ング。
9. ９．摩擦層を形成するためにアスベスト不含摩擦ライニング材料を圧縮すること による、特に制動手段のための、摩擦ライニングを製造する方法において、 層状研磨エレメントを押出、プレス又は打抜によって別々に製造すること及び、 引き続き、研磨エレメントを中間層として、いくつかの摩擦エレメント層と一緒 に圧縮することを特徴とする、摩擦ライニングの製法。