JPH10205555A

JPH10205555A - ブレーキ摩擦材

Info

Publication number: JPH10205555A
Application number: JP809397A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Hanaki; 芳和花木; Shingo Miyake; 信吾三宅; Kazunari Komatsu; 一成小松
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-01-20
Filing date: 1997-01-20
Publication date: 1998-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】摩擦係数の安定性に優れ、相手ディスクロー
タに対する清浄作用が低く、スキール音が発生しにくい
ブレーキ摩擦材を得る。【解決手段】繊維材、潤滑材、摩擦調整材、及び充填
材等に結合材を配合して得られるブレーキ摩擦材におい
て、摩擦調整材の少なくとも一部に、結晶が凝集して平
均粒径３０〜１００μｍの凝集体を形成するアルミナ粉
を用いる。この場合、前記結晶の平均粒径を１〜１０μ
ｍとし、かつブレーキ摩擦材へのアルミナ粉の配合量を
０．１〜２．０％とすることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブレーキに用いられ
る摩擦材に係り、特に自動車等のブレーキパッドに用い
て好適なノンアスベスト系のブレーキ摩擦材に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等のブレーキパッドに用いられる
ノンアスベスト系ブレーキ用摩擦材は、例えば、スチー
ル、銅等の金属繊維、セラミック、カーボンファイバ等
の無機繊維、アラミド繊維等の強化繊維等からなる繊維
材に、黒鉛、三硫化アンチモン、二硫化モリブデン等の
潤滑材、硫酸バリウム、水酸化カルシウム等の充填材、
及びカシューダスト、セラミック粉、金属粉末等の摩擦
調整材を配合し、かつこれらの成分に結合材を配合して
十分攪拌混合後、加熱しつつ圧縮成形を行うことにより
作製されている。また、上記結合材としては、例えばフ
ェノール樹脂等が使用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のブレ
ーキ摩擦材では、安定して高い摩擦係数を得るため、摩
擦調整材の一部に、例えば図１に示すような単結晶また
は多結晶のアルミナ粉を配合している。しかしながら、
アルミナ粉の結晶粒子の平均粒径が大きいと、相手ディ
スクロータを傷付けやすく、低負荷時の摩擦係数が高く
なりすぎ、高速高減速等による高負荷時の摩擦係数との
差が増大して摩擦係数が不安定となりやすいという問題
があった。また、スキール音が発生しやすいという問題
もあった。

【０００４】一方、アルミナ粉の結晶粒子の平均粒径が
小さいものは、摩擦係数の安定性に優れているが、制動
時に摩擦面からアルミナ粉が脱落しやすいため相手ディ
スクロータに対する清浄作用が低く、かつスキール音が
発生しやすいという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決するため、アルミナ粉の形状に着目し、粒径の小
さいアルミナ粉が凝集していれば、摩擦面から脱落しに
くく、かつ相手ディスクロータを傷つけにくくなると考
え、本発明を達成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、繊維材、潤滑材、摩
擦調整材、及び充填材等に結合材を配合して得られるブ
レーキ摩擦材において、摩擦調整材の少なくとも一部
に、結晶が凝集して平均粒径３０〜１００μｍの凝集体
を形成するアルミナ粉を用いたことを特徴としている。
また、前記結晶の平均粒径は１〜１０μｍで、前記アル
ミナ粉の配合比率は０．１〜２．０％であることが望ま
しい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施形態について更に詳しく説明する。まず、裏金を充分
に洗浄した後、接着剤を塗布し乾燥させた。次いで、摩
擦材に、繊維材として、銅繊維、チタン酸カリウム繊
維、ロックウール、アラミッド繊維等を、結合材として
フェノール樹脂を、潤滑材として黒鉛、二硫化モリブデ
ン、三硫化アンチモン等をそれぞれ添加、混合した。

【０００８】また、摩擦調整材として、カシューダスト
と、例えば図２に示すような、平均粒径１〜１０μｍの
単結晶または多結晶が凝集して平均粒径が３０〜１００
μｍの凝集体を形成するアルミナ粉とを添加、混合し、
かつ充填材として硫酸バリウムを、ｐＨ調整材として水
酸化カルシウムをそれぞれ添加、混合した。個々の材料
の配合比率（％）は、図３中発明品１〜４の欄に示す通
りである。

【０００９】そして、上記材料を所定形状の金型に投入
し、常温にて圧力５０ＭＰａで冷間圧縮成形した。次い
で、この冷間圧縮成形品と、接着剤を塗布した裏金とを
１５０℃に設定した金型に投入し、４０ＭＰａの圧力で
３００ｓ加熱圧縮成形した。更に、取り出した成形品を
２００℃にて６時間熱処理後、研磨、溝加工して、ブレ
ーキバッド（発明品１〜４）をそれぞれ作製した。な
お、アルミナ粉を構成する凝集体に平均粒径１〜１０μ
ｍの結晶を用いた理由は、結晶の平均粒径が１μｍ未満
となると、制動時に摩擦面からアルミナ粉が脱落しやす
くなり、かつ結晶の平均粒径が１０μｍを越えると、摩
擦係数が不安定となりやすくなるためである。

【００１０】一方、発明品の作製とともに、上記材料を
図３中比較品１〜４の欄に示す比率で混合し、ブレーキ
バッド（比較品１〜４）をそれぞれ作製した。ここで、
比較品１は発明品と同一のアルミナ粉を発明品より少量
配合した場合、比較品２は発明品と同一のアルミナ粉を
発明品より多量に配合した場合、比較品３は発明品と同
配合にて粒径の小さい単結晶のアルミナ粉を用いた場
合、比較品４は発明品と同配合にて粒径の大きい単結晶
のアルミナ粉を用いた場合である。なお、上記比較品の
作製にあたっては、摩擦調整剤のうちアルミナ粉以外の
成分が摩擦性能に及ぼす影響を排除するために、充填材
の量を加減して、アルミナ粉の量を調整した。

【００１１】上記手順にて作製したブレーキバッドにつ
いて、自動車技術会規格ＪＡＳＯＣ−４０６に従って、
それぞれ摩擦特性を調査した。また、上記ブレーキバッ
ドを実車に装着し、制動前温度、減速度等を変えて制動
を３０００回繰り返して行い、異音の発生頻度を測定し
た。その結果を図４に示す。

【００１２】ここで、図４中、発明品２と比較品４との
比較から、アルミナ粉の平均粒径が同一であっても、ア
ルミナ粉が単結晶である場合（比較品４）には、アルミ
ナ粉が凝集体である場合（発明品２）より明らかに性能
が低下することがわかる。更に、図４中、発明品２と比
較品３との比較から、アルミナ粉が単結晶である場合
（比較品４）には、結晶自身の平均粒径が１０μｍと小
径であっても、アルミナ粉が凝集体である場合（発明品
２）より明らかに性能が低下することがわかる。

【００１３】また、図４中、発明品１と比較品１との比
較から、アルミナ粉が凝集体であっても、アルミナ粉の
配合比率が０．１％（発明品１）より低い場合（比較品
１）には、明らかに性能が低下することがわかる。更
に、図４中、発明品２と比較品２との比較から、アルミ
ナ粉が凝集体であっても、アルミナ粉の配合比率が２．
０％（発明品２）より高い場合（比較品２）には、明ら
かに性能が低下することがわかる。

【００１４】一方、図４中、発明品３及び発明品４の結
果から、アルミナ粉を構成する凝集体の粒径が少なくと
も３０μｍ（発明品３）〜１００μｍ（発明品４）の範
囲内にあれば、高い性能が維持されることがわかる。す
なわち、図４の結果から、発明品は摩擦係数が安定して
おり、かつ鳴きの発生もなく、比較品より優れた性能を
有していることが確認できる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、粒
径の小さいアルミナ粉を凝集させたため、相手ディスク
ロータを傷つけずにディスクロータ表面の清浄化を図る
ことができ、その結果、摩擦係数が安定化し、かつスキ
ール音の発生が防止されるという効果が得られる。ま
た、制動時に摩擦面からアルミナ粉が脱落することもな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のブレーキ摩擦材に用いたアルミナ粉の
形状の例を示す電子顕微鏡写真である。

【図２】本発明のブレーキ摩擦材に用いたアルミナ粉
の形状の例を示す電子顕微鏡写真である。

【図３】本発明品及び比較品のブレーキ摩擦材におけ
る各材料の配合例を示す図である。

【図４】本発明品及び比較品のブレーキ摩擦材におけ
るブレーキ性能試験の結果を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維材、潤滑材、摩擦調整材、及び充填
材等に結合材を配合して得られるブレーキ摩擦材におい
て、前記摩擦調整材の少なくとも一部に、結晶が凝集して平
均粒径３０〜１００μｍの凝集体を形成するアルミナ粉
を用いたことを特徴とするブレーキ摩擦材。
【請求項２】前記結晶の平均粒径が１〜１０μｍで、
前記アルミナ粉の配合比率が０．１〜２．０％であるこ
とを特徴とする請求項１記載のブレーキ摩擦材。