JPH0686891B2 - ディスクパッド - Google Patents

ディスクパッド

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JPH0686891B2
JPH0686891B2 JP1143891A JP1143891A JPH0686891B2 JP H0686891 B2 JPH0686891 B2 JP H0686891B2 JP 1143891 A JP1143891 A JP 1143891A JP 1143891 A JP1143891 A JP 1143891A JP H0686891 B2 JPH0686891 B2 JP H0686891B2
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carbon
ceramics
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JP1143891A
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Inventor
功 花里
正二 油井
正志 萩原
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株式会社エンドレスプロジェクト
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディスクパッドに関し、
更に詳細には自動車等の車両のディスクブレーキに用い
られるディスクパッドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から自動車等の車両のディスクブレ
ーキに用いられるディスクパッドとして、金属粉や有機
繊維等のパッド構成成分が熱硬化性樹脂等のレジン成分
によって硬化されて成るパッド層が金属製の裏板に固着
されているものが使用されている。かかるディスクパッ
ドにおいて、金属製の裏板とパッド層との固着は、通
常、接着剤によってなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この様な従来のディス
クパッドは、普通乗用車等のディスクブレーキ用として
は充分に使用することができる。ところで、最近、車両
の軽量化の一貫としてディスクブレーキも軽量化するこ
とが求められている。本発明者等は、この様な要求に応
えてディスクパッドの軽量化を図るべく、金属製の裏板
よりも軽量で且つ耐熱性を有する炭素繊維等の炭素材か
ら成る裏板を用いることを試みた。しかしながら、炭素
繊維等の炭素材から成る裏板とパッド層とを従来から使
用されてきた接着剤を用いて固着したディスクパッドを
自動車レース用に用い、レース後にディスクパッドをデ
ィスクブレーキから取り外して検査したところ、裏板と
パッド層とが剥離しているものがあった。そこで、本発
明の目的は、使用中に炭素繊維等の炭素材から成る裏板
とパッド層とが剥離することのないように、両者が強固
に固着されたディスクパッドを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記目的
を達成すべく検討した結果、炭素繊維等の炭素材から成
る裏板面に溶射によってセラミックス層を形成し、その
後、裏板面とパッド層とを加熱押圧することによって、
両者を強固に固着できることを見い出し、本発明に到達
した。即ち、本発明は、自動車等の車両のディスクブレ
ーキに用いられ、回転するディスクロータ面と当接し制
動作用を奏するディスクパッドにおいて、該ディスクロ
ータ面と当接するパッド層が、炭素繊維等の炭素材から
成る裏板面に、溶射によって形成されたセラミックス層
を介して固着されていることを特徴とするディスクパッ
ドにある。かかる構成を有する本発明において、セラミ
ックス層を形成するセラミックスをジルコニア系セラミ
ックスとすると、ディスクパッドの裏板を押圧するキャ
リパのピストンへの伝熱を防止し、前記ピストンを作動
する作動油の温度上昇を防止することができる。また、
裏板とセラミックス層との間に、酸化物系サーメット層
が形成されていることが、セラミックス層と裏板との接
着強度を向上することができる。
【0005】
【作用】本発明によれば、炭素繊維等の炭素材から成る
裏板(以下、カーボン製裏板と称することがある)とパ
ッド層との接着を優れた耐熱性を有するセラミックスを
用いて行うことができる。その詳細な理由は、未だ明確
になっていないが次の様に推察される。つまり、従来の
ディスクパッドにおいては、裏板とパッド層との接着が
接着剤の接着力のみを利用していたに過ぎない。従っ
て、熱等によって接着剤が劣化して接着力が低下する
と、裏板とパッド層との剥離が発生するのである。一
方、本発明において、カーボン製裏板面に溶射によって
形成されるセラミックス層には、微細孔が多数形成され
ていると考えられる。このため、表面に溶射によって形
成されたセラミック層を有するカーボン製裏板にパッド
層を接着剤等を塗布し加熱押圧して固着する際に、パッ
ド層に含有されているレジンが溶解され、溶解レジン及
び接着剤の一部がセラミックス層中の多数の微細孔に侵
入してアンカー効果を奏する結果、接着剤の接着力と相
俟って両者が強固に固着されるのである。
【0006】
【実施例】本発明を図面を用いて更に詳細に説明する。
図1は本発明に係るディスクパッドをカーボン製裏板の
背面側から見た背面図である。本実施例のカーボン製裏
板10は、炭素マトリックス中に強化用の炭素繊維がラン
ダムに配列されているものである。尚、カーボン製裏板
10に穿設されている穴15、16は、ディスクパッドをキャ
リパ等に取り付けるためのものである。この様なカーボ
ン製裏板10の背面側において、キャリパのピストンと図
1の破線で示す斜線部分13、14の部分で当接する。ま
た、カーボン製裏板10の表面側には、図1のX-X におけ
る断面図である図2に示す様に、金属粉等の磨材を熱硬
化性樹脂によって固化したセミメタリックのパッド層12
が固着されている。
【0007】かかるパッド層12とカーボン製裏板10と
は、溶射によって形成されたセラミックス層18と接着剤
22を介して固着されている。このセラミックス層18は、
ジルコニア(ZrO2) の粉末、或いは前記ジルコニアにカ
ルシア(CaO)、マグネシア(MgO)等を添加した粉末を、
ブラスト加工して粗面化されたカーボン製裏板10の表面
にプラズマ溶射することによって形成したものである。
このプラズマ溶射の際に、高温のプラズマ中で液滴とな
ったセラミックスがカーボン製裏板10上に吹き付けられ
て固化しつつ積層されるため、形成されるセラミックス
層18中には微細孔が多数形成される。この様なセラミッ
クス層18の上面に接着剤22を塗布し、熱硬化性樹脂が配
合され所定の形状に成形されているパッド層12を押圧し
つつ加熱圧着することによって、溶解したパッド層12に
配合されている熱硬化性樹脂及び接着剤の一部がセラミ
ックス層18中の微細孔中に侵入するものと推察される。
このため、パッド層12とセラミックス層18とは、熱硬化
性樹脂と接着剤22とのアンカー効果と接着剤22の接着力
とによって強固に固着されるのである。従って、熱等に
よって接着剤22の一部が劣化されたとしても、裏板10と
パッド層12とは熱硬化性樹脂等のアンカー効果によって
依然として強固に固着されており、両者の剥離は発生し
ない。
【0008】本実施例においては、図3に示す様に、カ
ーボン製裏板10とセラミックス層18との固着を強固なも
のとすべく、両者の間にボンディングコートとしてニッ
ケル(Ni) を主成分とし且つ少量のアルミナ(Al2O3)が
含有されている酸化物系サーメット層20が形成されてい
る。このサーメット層20は、セラミックスの耐熱性と金
属の強靱性を有しているため、カーボン製裏板10とセラ
ミックス層18との熱膨張差等の物性差を吸収することが
でき、セラミックス層18の剥離を防止することができ
る。かかるサーメット層20は、Ni中に少量のAlが含有さ
れている混合物をプラズマ溶射することによって、Alが
大気中の酸素と化合してAl2O3 となるため、Ni中にAl2O
3 が均一分散されたサーメット層20が得られる。
【0009】本実施例のセラミックス層18を形成するジ
ルコニア系セラミックスは、図4の遠赤外線吸収スペク
トルのグラフに示す様に、熱放射率が低く断熱性が良好
である。このため、本実施例の如く、パッド層12とカー
ボン製裏板10との間にジルコニア系セラミックから成る
セラミック層18を形成することによって、ブレーキ作動
時に発生するデイ スクローターとディスクパッドとの摩
擦に因る摩擦熱等の熱を断熱し、キャリパのピストンへ
の熱伝導を防止することができる。尚、キャリパのピス
トンが直接当接するカーボン製裏板10の背面側にも、断
熱材としてジルコニア系セラミクスから成るセラミック
ス層と形成してもよい。この様な本実施例のディスクパ
ッドを自動車レース用に用いても、レース後に裏板10と
パッド層12との剥離は見られなかった。
【0010】以上、述べてきた本実施例においては、サ
ーメット層20を介してセラミックス層18がカーボン製裏
板10に固着されていたが、セラミックス層18が直接カー
ボン製裏板10に固着されていてもよい。また、セラミッ
ク層20を形成するセラミックスとしてジルコニア系セラ
ミックスを用いたが、三酸化クロム(Cr2O3)を主成分と
し、必要に応じてアルミナ(Al2O3)を含有するクロミア
系セラミックスであってもよい。この場合、クロミア系
セラミックスの遠赤外線スペクトル(図示せず)によれ
ば、熱放射率がジルコニア系セラミックスよりも高い。
このため、キャリパのピストンへの伝熱を防止するた
め、キャリパのピストンとの当接面であるカーボン製裏
板10の背面側にジルコニア系セラミックスを溶射、或い
は前記ピストンのカーボン製裏板10との当接面にジルコ
ニア系セラミックスを溶射することが好ましい。更に、
サーメット層20も、クロム(Cr)-アルミ(Al)-イットリ
ウム(Y)から成る混合物中に、コバルト(Co) 、ニッケ
ル(Ni) 、及び鉄(Fe) から成る群の少なくとも一種が
含有されている混合物をプラズマ溶射して得られるもの
であってもよい。尚、パッド層12も、セミメッタリック
のパッド層12に限定されず、金属粉、アラミド繊維等の
有機繊維、金属繊維、及び熱硬化性樹脂から成る摩材に
よって形成されたパッド層であってもよい。これまで述
べてきたディスクパッドは、裏板としてカーボン製裏板
を用いているが、チタン製又はアルミ合金製の裏板であ
ってもよい。
【0011】
【発明の効果】本発明によれば、炭素繊維等の炭素材か
ら成るカーボン製裏板にパッド層を強固に固着すること
ができるため、ディスクパッドの軽量化が可能となり、
デイ スクブレーキの軽量化を達成することができるた
め、自動車の車両軽量化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係るディスクパッドの一実施例を示
す背面図である。
【図2】図1のX-X 面における断面図である。
【図3】本実施例のセラミック層を構造を説明するため
の拡大断面図である。
【図4】ジルコア系セラミックスの遠赤外スペクトル曲
線を示すグラフである。
【符号の説明】
10 カーボン製裏板 12 パッド層 13 キャリパのピストンの当接部 14 キャリパのピストンの当接部 18 セラミックス層 20 サーメット層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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
    奏するディスクパッドにおいて、該ディスクロータ面と
    当接するパッド層が、炭素繊維等の炭素材から成る裏板
    面に、溶射によって形成されたセラミックス層を介して
    固着されていることを特徴とするディスクパッド。
  2. 【請求項2】 セラミックス層がジルコニア系セラミッ
    クスから成る請求項1記載のディスクパッド。
  3. 【請求項3】 裏板とセラミックス層との間に、酸化物
    系サーメット層が形成されている請求項1又は請求項2
    記載のディスクパッド。
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