JPS5947536A - デイスクブレ−キの鳴き防止用シム - 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】

本発明はディスクブレーキのブレーキパッドの、。 裏金とピストンとの間に介入される鳴き防止用シムに関
するものである。 ディスクブレーキは、第１図に示すようにホイールと一
体回転するディスクローターを両側から油圧の力でブレ
ーキパッドを圧着して制動する機構を有し、高速での効
きが良いことからスポーツカーをはじめ高速性能止、大
型トラック等に広く使用されている。尚ＦＪｔ　１図に
おいて１はディスク、２はディスクブレーキパッド、Ｒ
，）Ｓ’は摩擦材、４．４′は裏金、５はキャリパ−ピ
ストン、６はブト一ツ、７はシール、８はシリンダー、
９はブレーキ液−１０はキャリパである。ディスクブレ
ーキバッド２の摩擦材８はアスベストもしくはスチール
ウールおよび黒鉛、金属粉、硫酸バリウム等を、フェノ
ール樹脂をバインダーとして圧縮成形して・製造される
。裏金４は一般にステンレス等の金属であり、キャリパ
−ピストン５にはクロムメッキした鋼材が用いられる。 このディスクブレーキにあっては、制動時ブレーキバッ
ド２の圧着に伴い所謂鳴きと称する摩擦音が発生するの
で−これを・防止するため通常ブレーキパッド２０ａ　
金４１４’とギャリパピストン５との間に鳴き防止用シ
ム１１　、１１’が介入されている。このようｔｘ従来
のディスクブレーキ鳴き防止用シム１１としては例えば
第２図に示すようなシムがあり、鋼板１２の両面ｆゴム
層Ｃどの振動減衰層１８が貼り付けられている（一方の
撮動減衰層１８′は図示せず）。 鋼板１２には例えば８ケ所の振り曲げ部１２ａ。 １２ｂ　、　ｌ　２ｃが設けられて、これらＪ辰り曲げ
部カ％金４に係合してブレーキパッドとシム１１は一体
的に動くようになっている。また逆に２枚の鋼板のＩｉ
！ｌに振動減衰層を挾んだ構造も知られている。これら
のシムをさらに詳述すると、８ｇ８図に示すシムは、米
国ウルブリン社（ＷＯｌｖｅ　ｒ　ｉｎｇＦａｂｒｉｃ
ａｔｉｎｇ　　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ｃｏ、　
）　ｊＪｄのもので、約Ｑ、４ｍｍの厚さを有する鋼板
１２の表面に感王性接着剤やフェノール系の耐熱接着剤
ＩＲａ、ｌＨ’ａを介して、厚さ０・２ＩＩＩＩ程度で
硬Ｉ！　（ショアーＡスケール）７０以上のニトリルゴ
ム層ＩＲ，ｌ＄１’を振動減衰層として設けたものであ
る。また第４構造を変えたものであり、厚さ０．ｚ〜（
＋−４ｍｍ程度の２枚の鋼板１２．１２’の間ＩＣ，爪
８図と同様の耐熱接着剤Ｉ　Ｈ！ｌＬ＋　１３’ａを介
して、Ｊ７さ０．１〜０．２順程度で、硬度（ショアー
Ａ）７０以上のニトリルゴム層１３を振動減衰層とり、
てはさんで、一体化したものである。 これらのシムにあっては、鳴きの直接原因と考えられる
回転するディスクローグーに押しつけられたブレーキパ
ッドの自励：）５　卯１エネルギーをシムに設けられた
ニトリルゴム層のイ）一つ振器７減衰性により吸収し、
鳴き発生を防止している。一般に高−・枦失係数を有す
る材料が高振動減衰性材料とされてし・るが、このよう
な材料として、ポリイソブチレン、アクリロニトリルブ
タジェン共重合体等の未加硫ゴム組成物、もしくはエチ
レン酢酸ビニ゛ル共重合体、軟質ポリ塩化ビニル等の熱
可塑性樹脂組成物が考えられるが、ディスクブレーキに
おける鳴き防止用シムの使用箇所では、制動時ブレーキ
パッドとディスクロータの間で発生する摩擦熱の伝導に
より、１ｆｉＯ”Ｃ以上の高温と１ｒろことがあり、か
つブレーキパッドと共に制動部用を受けるため、上記材
料は鋼板の間から押し出されてしまし・、長期にわたっ
て性能を保持することができなし・。したがって現在の
ところ、第８図、筑４図に示す硬度７０（ショアーＡ）
以−ヒの高硬度加硫ゴム組成物が使用されてし・る。 しかしながらこのような従来のディスクブレーキの鳴キ
防止用シムにあっては、その振動減衰層に高硬度加減ゴ
ム組成物を使用してし・るため、振動減衰性（損失係数
）７１；低く、鳴き低減効果が不十分であり、また加硫
工程を必要とし、作業工数が多く　プｘるため、生産コ
ストが高（・という問題点があった。 本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、テトラヒドロフランに不溶なポリ塙１ジビニル
ゲル分３０〜９０重量％及び残部がテトラヒドロフラン
可溶分からなる塩化ビニル糸樹脂１００重量部と、可塑
剤２５〜２００重量部を主成分とするｉｊ＋　２変形性
おはび高振動減衰性（高損失係斂）′ｆＸ−有する塩化
ビニル系位・ｉ指組成物を振動減衰層にもつディスクブ
レーキ用の１貼キ防１トシムとすることにより、上記問
題点を解決することを目的としてし・る。 本発明のシムの’４＃　ｉａｋ、は、振和；減衰層に、
１・γ［脂分中πゲル分をｒｌ　Ｏ〜９０７↓（叶％含
イＩする塩化ビニル系樹脂組成物を用し・ることによ（
′）、シムを４１４成しブことと匠ある。これによりニ
トリルゴム等の加硫ゴムに匹敵するＩＭｌ、ｌ熱変形性
を・Ｕし、かつ加硫ゴムでは実現できｌ’（Ｌ・、振動
減衰性シムを（４４、かつ熱度９４性樹脂と同様の積層
加工法によりシムを製造することをＬＩＦ能にしたもの
である。塩化ビ、ニル樹脂中のゲル分７′ｌ′−８０重
量％未くｉ々に１丈ると、耐熱グｒ形性が低下し、これ
をシムの１１．※動減衰層に適用した場合には、？９１
１軸面圧を受けろ部分のｆ塩化ビニル樹脂がｉｌ　Ｆ＋
Ｊ＋血圧を受けない部分へ押し流されてしま（・鳴き防
止用シムとしての性能が著しく低下する。またゲル分が
ｇＯ重吋％を越えるようになると、耐熱変形性は向上す
るが、成形性ツバ悪く厚さ０．１〜０・２間程度の薄膜
成形プｉ困難となり、シムに適用できた（・。次に本発
明のシムに川（・る臭化ビニル糸圏脂組成物における可
塑剤の効果につ（・で以下知示す。 一般に相別のも一つ振動減衰能と、損失係数は密接な関
係にある。通？にディスクブレーキに、おし・て鳴ぎが
発生しやすいディスクローター福１１蜆は０°Ｃ〜６０
”Ｃの間にあり、これに対し上記塩化ビニル系樹脂の損
失係数最大値温度は８０゛Ｃ付近にある。 本発明におし・て塩化ビニル系樹脂へ可塑剤を添加する
のは、８０゛Ｃ付近にある損失係ａ最大値温度を、鳴き
防止用シムの実用温１現域０〜（１０Ｃの範囲に移行さ
せることを目的として（・る。この場合、可塑剤の添加
量は塩化ビニル系胴脂１００屯田部に対し、２５〜２０
０重１部、好ましくは８０〜１５０市違部である。可塑
Ａ１１の添加量が２５重贋部未満では、塩化ビニル系樹
脂の４月夫係＜ｉ／ρ大値大塵温度０゛Ｃ以下Ｖて下ら
ず、得られた耐脂組成物を、シムの振動減衰性層に適用
しても−鳴き低減効果は充分ではなく、一方Ｚｏｏ重量
部より多くなるとドライアップせず、得られた樹脂組成
物から可塑剤が湧出し、シムとして接着成形する場合−
支障をきたす。本発明に用も・られる可塑剤の例として
は、トリクレジスホスフェート等のリン酸のアルキルエ
ステル、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、
ジブチルベンジルフタレート等”　’Ｊ　−８ｉ　多塩
基ｒβのアルキルエステル、ジオクチルアジペート、ジ
オクチルアゼレート、ジオクチルセバケート、ジインデ
シルアジベート４％の脂肪１ｍ　多塩＆　（ｆ＋２のア
ルキルエステル、この他ポリエステル系可塑剤、トリメ
リット酸系可塑剤が挙げられる。この向火型トラック等
、ディスクブレーキ制動時のディスクロータ温度が１７
０　”Ｃを越える貞両に用Ｌ・る鳴き防止用シムにあっ
ては、ｌ待に高耐熱性が要求され、高６１品下での揮発
性の少なし・トリクレジルホスフェート、ブチルベンジ
ルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジエチルへギ
シルフタレート、トリメリット酸系可塑剤、ポリエステ
ル系可塑剤もしくはエポキシ化大豆油等の可塑剤を用（
・るのが好ましい。 さらに本発明のシムに適用する塩化ビニル糸樹脂組成物
に対し炭酸カルシウム、タルク、アスベスト短繊維、エ
ロジル（流動性ホワイトカーボン）等の飾機質充填材を
ｇ〜５０宙量部添加すると、ポリマーと無機質充Ｊ何材
界面に摩擦４ｇ失が生じ、据セｈ減衰能が向上し、かつ
塩化ビニル系樹脂組成物がもつ損失係数の温度依存性が
ゆるやかＶＣなり。 ６ｆｌ記可塑剤の配合量を減することができ、材料コス
トの低減に役立つ。無機質系充填材の添加骨が９正則部
未満では、配合効果があられれず、又５０重量部より多
くなると撮動減没性組成物自体のヤング率を高め、前記
の可塑剤添加てよる、損失係数涜犬値７品度の低温１（
１１移行効果を阻害する。 本発明のシムＶｃ適用する塩化ビニルＩｉｌ脂組成物に
おし・で、熱安定剤を使用することはいうまでもｌｚ　
シ・。熱安定剤としてはＳｎ　、　Ｃｄ　、　Ｐｂ糸の
もσ）があろ７’ｌ；−一般的にはｐｂ系のものな使用
するのが好ましい。 更に、必要に応じて一他の熱可塑性樹脂、ゴム。 顔料及び加工助剤ヴを配合することができる。他の熱可
塑性樹脂としては、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレ
ン、ランタン具閏脂等があり、ゴムとしてはアクリロニ
トリルブクジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（
ｃＲ）８塩化ビニルとブレンドしやす（・ものがあげら
牙１．ろ。 以上説明し−Ｃきたように、未発明Ｗよればディスクブ
レーキＪｌｌ鳴き防止シムの振−助減衰層にテトラヒド
ロ７ランレで不溶ｌＩゲル分３０〜！１ｏｔｉ％及び残
部がテトラヒドロフランｆｊＪ　ｉ容分か１７ｒる塩化
ビニル系樹脂Ｊ　００　’、ｊ［’ｌ！ｉｔ部と、■し
η削２５〜２００重量部からなる振旬１減１（厨脂相成
物層を適用することにより、従来品Ｖこ比１−で優れた
鳴き低減効果を有しかつより安価て生産できるジノ、を
得ることができた。そして上記１化ビニル１ｆｉｌ脂絹
成物に対し、無機質充填＋Ａを９〜５０重留部添加する
ことにより、−〕ｓ−２ツーれた嶋きイバ減効果を示す
シムな得ることができた。 以下図面を参照し本発明を実姉（（・１１ニより説明す
夛・ 第５図に本発明σ）−（４；ｌｌのシムを示す。［ｘ１
示オるシムは厚さ０．２ｍｍσ）２Ａ−父のｊｊｉＪＪ
ｅ　１４　、］　４’σ’＋　Ｉｂ’Ｔに°ニトリルフ
ェノール系の接着剤１６　、１６’ｔｘ介、　して第１
表に示す２０種頌の配合組成の塩化ビニル樹脂組成物１
５を挾んで一体成形して成るもので、このシムな実正の
ディスクブレーキに装着し、システムダーイナモを用い
て各シムの鳴き防止性能を評価した。以下に詳＃ｌＩ＋
を説明する。 Ｌ塩化ビニル樹脂組成物の配合用成 木実験に使用した塩化ビニル樹脂組成物の組成を第１表
π示す。表中実験番号１〜ｉｏは塩化ビニル樹脂の重合
時ｔζ、架橋剤であるジアリルフタ（・・レートの添加
卸を変イ１さぜることにより、重合物中のゲル分を０か
ら９５重紹％の間で変化させたものであり、その他の配
合成分の添加駄は一定と・　　した。実験番号１１〜１
７は、可塑剤であるジイソデシルフタレートの添加１辻
をゲル分５５重量％１の塩化ビニル１１１Ｉｌ脂１００
重珀部に対し、１５〜２１０重量部の間で変化させたも
のであり、その他σ）配合物ｆ〕不添加−は一足とした
。実験番号１８〜２

【１け蕪機質充窄剤である炭滑カル
シウムの添加・’、ｌ　ｆ７：−ゲル分５５重量％の）
恭化ビニル拉１脂１００　、、。 重瞬部に対し、２重置・部から７０市計部の１０１で変
化させたものであり、その他の配合成分の添加椿は一定
とした。 ムシムの成形方法 ｆｌＨｌｌｌ：１表に示す２１３槓９：１ｊ力配合川成
をもつ塩化ビニル１ｆＪＩ脂糾成物を、ＪｌＸ　Ｐ　（
１，２ｒｎｍのシートＫＩｊｌ？形する。 ＋２１　ｆｉ＋の塩化ビニル樹脂組ｊＪｙ物シート−厚
さ０．２朋の鋼板２枚及び二）　１１ルフ工ノール系接
着フィルム（ソニーケミカル製ソニーボンドフィルムＤ
：４０　Ｆ＋　２　）を所定の形状に切断する。 ＋８１　ｆＪ＠　ｈＨ２枚の片面を、アセトンで脱脂し
、接着面とする。 （４）鋼板、接着フィルム、塩化ビニル樹脂組成物シー
ト、接着フィルム、；・１７１．１ダのＩｌ：Ｉ’Ｉ　
ＩＦ、７ｊｉわ合わせろ。 （５）（４）の積層物を平板状の余り内Ｉではさみ、熱
盤プレス装置により、面Ｅ　２０　’４２−　ｆｉｉ１
度１８０°Ｃで、２０分間加熱圧７＠シ、接スキ成形し
、氾５図に示す断面をもつ材料とする。 ＋６）このようにして吊られた一体積層板から、箪°６
図に示すシム形状に切断加工する。 ＆シムの鳴きＭ市性能評ｆｉｌｆｉ方法前記２６種類の
シムの内、成形不能であった実験番号１０および１７を
除く２４種のシムの各々を、実ｊｌＬの前輪ディスクブ
レーキに装ｍｔ　ｌ−、システムダイナモ十で所定制動
榮件で、ｚｏ、ｏｏｏ回の劉動を繰り返す。そしてディ
スクブレーキ部から約２０ｃｍ以内の距叱１ＦＫ、マイ
クロホンをセットし、各１ｊｌｌ動ごとのＩＩりきを検
出する。そして制ｍｈ２０．０００回のうち、鳴きが発
生１．７だ回数を開学Ｉ・・し１次式により鳴き発生頻
度を求めた。 ４実験結果 評価した２４種類のシム及び第４しＩ　ｉｃ示す従来ｌ
゛のシム及びシムな使用Ｌ　ｌ’ｘい曜を合の各々の鳴
き発生頻度を第１表に併記−セる。 第１表かられかるとおり １１１　　実験番号１〜１０は、塩化ビニル樹脂組成物
中のゲル分の影響を調べたものであるが、１〜３につい
ては耐熱変形性に乏しく、鳴き性能評価実験中に、制動
血圧シ受ける部分の（ｔト１脂組成物プ１ζ、受けない
部分へ溶出し、初期性能を維持できプｆかった。実験番
号１ｏｉｙついては、ゲル分出が高いため、素材成形時
の流動性に乏しく、厚さ０．２間柱度の薄板成形が困難
で、シム川の素材としては不適当であった。 （２）　　実験番号６と１８〜２６を比較してみると、
実験番Ｊｉ′ｒｘｇ、：ｔ９．ｚＦ１．ｚ６を除き、鳴
き発生頻度は低下しており、無機質充填材の添加効果が
みとめられる。 （８）　　実験ネ９号１１から１７までは、可塑削の添
力旧侶・の影響な調べたものであるが、１１は促来晶よ
りも高い鳴き発生頻度を示しており、改善効果は認めら
れない。また１７は町塑剤添加晴が多いため−得られた
樹脂組成物から可塑ｒｌｌが湧出１２、積層接着不能で
あった。 （４）　　以上の結果からｇｌき防止用シムに用いる減
衰□性組成物として】Ｎ当な組成どして、ゲル分８０〜
９０　重（ｉ）　％　、　Ｈｆ　ｕｌｌ　Ａｌｌ　２５
〜Ｚ　ＯＯｒｉｊ　、ｉｉ部が適当と考えられる。又無
僚質充填材を使用する」畜舎には、９〜５０重！、！′
１部が適当である。 次ｆ同様の方法で厚さｇ、４　ｍｍ　（１５’ｉＬ板の
両側に厚さ０・２閂の振動減衰性組成物を貼り付けて第
８図に示す断面形状を示すシムを作成し、同様の方法で
評価実験を行った。その結果を第２表に示す。 但し、この場合は第８図におげろ据動誠衰層１３，１・
ＩＲ’は塩化ビニル樹脂組成物で、接着剤層ＩＲａ。 １Ｒ’ａ＆ｔニトリルフ工ノール系接旅禅１層であるこ
とはいうまで２もない。 Ｍ述の場合と同様に、鳴き防止用シムに用いる減衰性組
成物としては前述の結果と同様にゲル分８０〜９０″ｊ
Ｐ訃％可塑剤２５〜２００重喰部が適当であり、無機質
充填材を冷加する場合には９〜Ｆ１０ｆｔ量部プロ適当
である。

【図面の簡単な説明】

焼１図はディスクブレーキの１新面説明図、ａＥＺ図は
ブレーキパッドとシムの分解斜視図、ｐＦ、＋１％図お
よびｍ＋図は従来の鳴き防止１１１シムの断面図。 第５図は本発明の一例のシムの断面図、第６図は実施例
（（おいて鳴き防止性細評１ｔＩｌｉ弐ｐ・力に用いた
シム試料の平面図である。 １・・・ディスク、２・・・ディスクブレーキパッド、
８．８′・・・問棒材、４．４′・・・果合、５・・・
キャリパピストン、＋１・・・ブーツ、？・・・シール
。 ８・・・シリンダー、９・・・ブレーキ液、ｌＯ・・・
キャリパ、１１．１１’・・・鳴き防止用シム、１２．
１２’・・・鋼板、１１’ｌ　、　ｌ　８’・・・据動
減衰層士たはニトリルゴム層、 １Ｈａ、ＩＲ’ｑ・・・フェノール系の耐熱接着１１１
層、１４．１４’・・・鋼板、 １５・・・塩化ビニル樹脂組成物層、 １ｆ１．ｌｆＳ’・・・ニトリルフェノール系接着剤層
。 特許出願人　　　日産自動車株式会社 第１図 第８図 第６図 ＝２１９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１枚の鋼板の両面または２枚の鋼板の間に振動減衰層
   を設けて成ろ、ディスクブレーキのブレーキパッドの倶
   金とピストンとの間ニ介入される鳴き防止用シムにおい
   て、前記振動減衰層がテトラヒドロフランに不溶ｌｆゲ
   ル分８０〜９０重敗％および残部がテトラヒドロ７ラン
   可溶分からなる塩化ビニル系樹脂１００重量部と、可塑
   剤２５〜２００重Ｍ部とを主成分とする振動減衰性組成
   物から成ることを特徴とするディスクブレーキの鳴キ防
   止用シム。 ス　振動減衰性組成物が９〜５０重量部の無機質充填剤
   を含有する特許請求の範囲第１項記載のディスクブレー
   キの鳴き防止用シム。