WO2007135950A1 - ディスクブレーキ用パッド - Google Patents

Abstract

　ディスクブレーキ用パッドにおいて、摩擦材の部分的な脱落をも有効に防止できるようにする。 　補強板１４と、この補強板１４に固着される摩擦材１６とを有する。補強板１４における摩擦材１６が固着される面から突出する複数の突起部２５が設けられ、突起部２５は、摩擦材１６の摩擦面又はその近傍に達する高さを有するとともに、摩擦材１６に固着されている。突起部２５の母材は、摩擦材１６の母材と同じである。突起部２５は、機械的な締結手段によって補強板１４に固定されている。

Description

明 細 書

ディスクブレーキ用パッド

技術分野

[0001] 本発明は、車両のディスクブレーキ用パッドに関するものである。

背景技術

[0002] 一般に車両のディスクブレーキ用パッドは、例えば下記特許文献 1及び 2に開示さ れているように、裏金に取り付けられた補強板等に摩擦材が固定された構造となって いる。具体的には、特許文献 1のブレーキパッドでは、摩擦材を補強板に組み付けた 状態で焼結させるとともに、それをリベットによって裏金に締結している。一方、特許 文献 2のブレーキパッドでは、粗地で被覆された粗地支持体が裏金に溶接され、この 粗地支持体に摩擦材がプレスされて ヽる。

特許文献 1 :特開平 7— 158673号公報

特許文献 2：特表 2004— 522118号公報

[0003] 前記特許文献に開示されたブレーキパッドでは、補強板又は粗地支持体を備える ことにより、摩擦材自体がこれら補強板等力 外れて脱落しないようになっている。し 力しながら、摩擦材として例えば多種の物質を母材に分散させてなる焼結材を利用 する場合は、分散された物質と母材の熱膨張率が異なるため、摩擦熱などによりその 物質と母材との境界面が剥離し、それに沿って摩擦材の厚み方向の中間部にクラッ クが生じることがある。この場合、これらのブレーキパッドでは、補強板又は粗地支持 体と摩擦材との結合部は強固に結合されているものの、摩擦材における摩擦面側の 一部が脱落することを防止することは困難である。すなわち、ブレーキ時に摩擦材が せん断力を受けることにより、摩擦材に裏金に沿う方向にクラックが入った場合、この クラックは使用の «続によって次第に進展するため、クラックが原因となって摩擦材が 部分的に分離して脱落してしまう虞がある。

発明の開示

[0004] 本発明の目的は、上述の問題を解決したディスクブレーキ用パッドを提供すること である。 [0005] 本発明の一局面に従うディスクブレーキ用パッドは、支持部材と、この支持部材に 固着される摩擦材とを有するディスクブレーキ用パッドであって、前記支持部材には 、前記摩擦材が固着される面から突出する複数の突起部が設けられ、前記突起部は 、前記摩擦材の摩擦面又はその近傍に達する高さを有するとともに、前記摩擦材に 固着されている。

図面の簡単な説明

[0006] [図 1]本発明の第 1実施形態によるディスクブレーキ用パッドの平面図である。

[図 2]図 1の Π— II線における断面図である。

[図 3]前記ディスクブレーキ用パッドに用いられている突起部をその部分拡大図ととも に示す図である。

[図 4]前記ディスクブレーキ用パッドの変形例を部分的に示す断面図である。

[図 5]本発明の第 2実施形態によるディスクブレーキ用パッドの平面図である。

[図 6]図 5の VI— VI線における断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0007] 以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説 明する。

[0008] (実施形態 1)

図 1及び図 2は、本発明に従うディスクブレーキ用パッドの一実施形態を示している

。図 2は、図 1の Π— II線における断面図である。この実施形態のディスクブレーキ用 ノ ッド 10は、新幹線等の高速列車にも適用が可能なブレーキパッドである。

[0009] 本ディスクブレーキ用パッド 10は、裏金 12と、支持部材の一例としての補強板 14と

、この補強板 14に固着された摩擦材 16とを有する。裏金 12は、補強板 14を固定す るためのものであり、一方向に延びる細長い平板状である。裏金 12及び補強板 14は

、鉄を母材とした鉄系材質のものである。

[0010] 裏金 12には、補強板 14を締結するための締結孔 12aが多数設けられている。締結 孔 12aは、裏金 12の長手方向に等間隔で配列されるとともに、それらが 2列となって 互!ヽ違 、に配列されて!、る。

[0011] 補強板 14は、各締結孔 12aに対してそれぞれ設けられている。補強板 14は、円形 平板状の本体部 20と、この本体部 20における裏側の面 (摩擦材 16と反対側の面）に 一体的に形成されている締結部 22とを備えている。本体部 20には、その厚み方向 に貫通する貫通孔 20aが設けられている。この貫通孔 20aは、表側の部位よりも裏側 の部位が段差状に拡径された段付き孔によって構成されている。締結部 22は、裏金 12の締結孔 12aに揷通されるとともに、この揷通されている部位よりも拡径された頭 部によって抜け止めされている。

[0012] 摩擦材 16は、各補強板 14にそれぞれ独立して設けられており、各摩擦材 16は、 補強板 14の本体部 20における表側の面に固定されている。このように摩擦材 16を 補強板 14ごとに独立した構成にすると、摩擦材 16の放熱特性が向上する。本実施 形態では、摩擦材 16を焼結させることで摩擦材 16が補強板 14に固着される構成と している。

[0013] 摩擦材 16は、円柱状に成形されており、その先端面（図 2の上端面）が摩擦面とな つている。この摩擦面は、図外のブレーキディスクに押し付けられて、ブレーキデイス クに対して摺動する摺動面となる。

[0014] 摩擦材 16は、銅合金、すなわち銅を母材とする銅系の材質で構成されている。この 摩擦材 16は、高温でも高い摩擦係数が得られるように鉄等の金属化合物、グラファ イト等の少量の添加物が分散された焼結金属によって構成されている。なお、摩擦 材 16は、焼結金属で構成するものに限られるものではなぐ例えば母材としての合成 榭脂中に強化繊維等を分散させたもので構成してもよ!、。

[0015] 各補強板 14には、それぞれ複数（図例では、 4つ又は 5つ）の突起部 25が設けられ ている。各突起部 25は、棒状に形成された棒状部 25aと、この棒状部 25aの端部に 鍔状に形成された頭部 25bとからなる（図 3参照)。そして、突起部 25は、補強板 14 の本体部 20における貫通孔 20aにその裏側カも揷通されていて、突起部 25の棒状 部 25aは本体部 20の表側の面力も突出している。突起部 25の頭部 25bは、貫通孔 2 Oaのうちの段差裏側の拡径部に収まっており、補強板 14の本体部 20における表側 の部位と裏金 12との間に挟み込まれて抜け止めされている。

[0016] 突起部 25は、摩擦材 16中に配設されており、この突起部 25は、摩擦面に直交す る方向に延びている。そして、突起部 25は、摩擦材 16の摩擦面に達する高さに設定 されている。言い換えると、補強板 14からの突起部 25の突出量は、摩擦材 16の厚 みと同等となっている。これにより、ブレーキ時に生ずるせん断力で摩擦材 16にクラ ックが発生することがあっても、突起部 25の存在によりクラックがそれ以上進展しな ヽ ようになっている。

[0017] 図 3に示すように、突起部 25の棒状部 25aには、その側面に凹凸が設けられている 。この凹凸は、摩擦材 16との接触面積を増大させ、また摩擦材 16が離脱する方向へ 移動するのを防止する。本実施形態では、棒状部 25aをねじとすることにより棒状部 25aに凹凸が形成されている。そして、補強板 14の本体部 20の貫通孔 20aがねじ孔 に構成されていて、突起部 25は貫通孔 20aに螺合されている。言い換えると、突起 部 25は機械的な締結手段によって補強板 14に固定されている。

[0018] 突起部 25は摩擦材 16と固着している。すなわち、突起部 25を補強板 14に組み付 けた後、そこに摩擦材 16を焼結させるようにしているので、この焼結工程で摩擦材 1 6と突起部 25とが固着される。そして、突起部 25は、銅を母材とする銅系の材質で構 成されていて、摩擦材 16の材質に近いものとなっている。このため、摩擦材 16を焼 結させるときに、摩擦材 16と突起部 25とが融合し易いものとなっている。なお、ブレ ーキ時には摩擦材 16が磨耗することとなるが、このとき突起部 25も同じように磨耗す ることとなる。

[0019] 本第 1実施形態に係るディスクブレーキ用パッド 10では、ブレーキ時にせん断力を 受けることで摩擦材 16にクラックが発生する可能性がある力 その場合でも、クラック が摩擦材 16全体に進展する範囲が、突起部 25によって制限される。し力も、発生し たクラックが、突起部 25で区画された中間部位に伸展し、その部位の摩擦材 16が摩 擦面側と補強板側とに分離可能な状態になったとしても、摩擦面側の摩擦材 16は突 起部 25にも固着されているので、摩擦材 16は突起部 25に保持されることとなる。こ のため、摩擦材 16が部分的に脱落したり、飛散したりするのを防止することができる。 言い換えると、摩擦材 16全体が脱落したり、飛散したりする程度にクラックが成長す ることを防止し、更に摩擦材 16の一部が脱落したり、飛散したりすることも突起部 25 によって防止することができる。

[0020] 特に、高速列車に適用するためには、摩擦熱が高温になることから、摩擦材 16とし て高温領域での摩擦係数の確保が重要であり、添加物の種類や量もその観点から 選択される。このため、場合によっては高温領域での靭性が十分でない摩擦材 16を 利用しなくてはならない場合もある。このような場合でも、本実施形態のディスクブレ ーキ用パッド 10では、突起部 25の存在により摩擦材 16全体が脱落する程度にまで クラックが進展するのを有効に防止でき、更に摩擦材 16の一部が脱落したり、飛散し たりするち防止することができる。

[0021] 更に、高速車両に適した摩擦材 16を摩擦係数を重視して選択した結果、靭性を重 視して選択された摩擦材 16と比べて、靭性が十分でないものであったとしても、本実 施形態のディスクブレーキ用パッド 10によれば、クラックの伸展による摩擦材 16の脱 落等を防止することができるので、添加物の種類や量などの材質選択の自由度を高 くすることがでさる。

[0022] また、本実施形態 1では、突起部 25の棒状部 25aにおける側面に凹凸が設けられ ているので、摩擦材 16と突起部 25とが接する面積を大きくすることができ、また摩擦 材 16が離脱する方向へ移動するのを防止することができる。この結果、摩擦材 16と 突起部 25との固着強度が強固になり、摩擦材 16の脱落、飛散を一層有効に防止す ることがでさる。

[0023] また、本実施形態 1では、突起部 25と摩擦材 16が同じ母材の材質で構成されてい るので、ディスクブレーキ用パッド 10を製造する際に、摩擦材 16と突起部 25とが融 合しやすくなる。これにより、摩擦材 16と突起部 25との固着強度が強固になり、摩擦 材 16の脱落、飛散を一層有効に防止することができる。

[0024] また、本実施形態 1では、突起部 25が機械的な締結手段によって補強板 14に固 定されて!/、るので、補強板 14と突起部 25とが融合し難 、材質を選定することができ る。したがって、補強板 14と突起部 25との固着強度に基づいて両者の材質を選定す る必要がなくなるので、材質面における設計の自由度を向上させることができる。

[0025] なお、突起部 25は、摩擦材 16の摩擦面にまで達する高さに形成されるものに限ら れない。例えば、図 4に示すように、突起部 25は、摩擦面の近傍に達するように、摩 擦材 16の中間高さとなる長さを有するように設定されていてもよい。すなわち、摩擦 材 16の脱落が許容される範囲を設定した上で、突起部 25が、摩擦材 16の脱落可能 な範囲を除いて存在するようにすれば、突起部 25の存在により摩擦材 16の好ましく ない脱落を有効に防止することができる。

[0026] また、本実施形態 1では、突起部 25の棒状部 25aをねじにして、側面に凹凸が形 成される構成とした力 これに限られるものではない。要は、突起部 25のうち摩擦材 1 6と接している部位に凹凸が設けられる構成であれば、どのような凹凸形状であって ちょい。

[0027] また、本実施形態 1では、高速列車用の車両に適用されるディスクブレーキ用パッ ド 10について説明した力 本発明は高速車両に限らず適用することができる。

[0028] (実施形態 2)

図 5及び図 6は本発明の第 2実施形態を示している。本実施形態 2では、摩擦材 16 が裏金 12に直接固着されている。すなわち、本実施形態 2では、裏金 12は本発明 における支持部材の概念に含まれるものとなっている。以下具体的に説明するが、こ こでは第 1実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略す る。

[0029] 裏金 12は、第 1実施形態と同様に平板状に構成されているが、第 1実施形態と異 なり、裏金 12に締結孔 12aが設けられていない。そして、裏金 12における表側の面（ 図 6の上側の面）に摩擦材 16が固着されている。

[0030] 突起部 25は、裏金 12に多数設けられていて、これら突起部 25は所定の間隔をお いて配置されている。そして、各突起部 25はそれぞれ棒状に形成されていて、各突 起部 25は、裏金 12における表側の面にそれぞれ固着されている。

[0031] 摩擦材 16は、裏金 12における表側の面に固着されている。そして、摩擦材 16は、 突起部 25の高さに合った厚みに形成されている。また、摩擦材 16は、 2つに分割さ れたものとなっていて、各摩擦材 16が裏金 12の表側面の半分程度を占めている。

[0032] 裏金 12は鉄系の材質からなり、突起部 25は銅系の材質力もなる。そして、各突起 部 25は棒状に構成されていて、その端面で裏金 12に溶着される構成となっている。 そして、裏金 12に摩擦材 16を焼結させる前に突起部 25を溶着するようにしている。 言 、換えると、摩擦材 16の不存在下で裏金 12と突起部 25とを溶着するようにして ヽ る。このため、突起部 25の溶着時に突起部 25の熱膨張、熱収縮が生じたとしても、 突起部 25と裏金 12との接合面に熱応力が力かることはない。このため、突起部 25と 裏金 12の接合不良が生じにく 、ようになって 、る。

[0033] 本実施形態 2では、摩擦材 16が裏金 12のほぼ半分に亘つて一体ものに形成され ていて、摩擦材 16と裏金 12との固着面積が大きくなつている。このため、焼結工程に おける摩擦材 16の冷却時に、微粒子の分散状況によっては摩擦材 16の熱収縮量 が部分的にばらつくこともあり、それによつて摩擦材 16と裏金 12との固着状況にばら つきが生ずることもあり得る。し力しながら、摩擦材 16と裏金 12との固着状況が部分 的にばらつくことがあっても、各摩擦材 16に多数の突起部 25が存在することによって クラックの進展が阻止されるので、摩擦材 16の脱落を有効に防止することができる。

[0034] なお、突起部 25は、摩擦材 16の摩擦面にまで達する高さに形成されるものに限ら れない。図 4に示す形態と同様に、突起部 25は、摩擦面の近傍に達するように、摩 擦材 16の中間高さに設定されるものであってもよい。

[0035] また、本実施形態 2では、摩擦材 16が裏金 12の半分程度の大きさに形成される例 について示した力 これに限られるものではなぐ例えば裏金 12のほぼ全体に亘る大 きさに形成されていてもよぐあるいは摩擦材 16が 3つ以上に分割された構成として もよい。その他の構成、作用及び効果については説明を省略するが前記実施形態 1 と同様である。

[0036] [実施の形態の概要]

ここで、本実施の形態の概要について、以下に説明する。

[0037] (1)以上説明したように、本実施形態では、ブレーキ時にせん断力を受けることで摩 擦材にクラックが発生する可能性があるが、その場合でも、クラックが進展する範囲が 突起部によって制限され、クラックが摩擦材の全体に伸展することが防止される。しか も、クラックが発生して摩擦材の一部が摩擦面側と支持部材側とに分離可能な状態 になったとしても、摩擦材が突起部にも固着されているので、摩擦材は突起部に保持 されることとなる。このため、摩擦材が部分的に脱落したり、飛散したりするのを防止 することができる。言い換えると、摩擦材全体が脱落したり、飛散したりする程度にクラ ックが成長するのを突起部によって防止し、かつその一部が脱落したり、飛散したり することも突起咅〖こよって防止することができる。 [0038] (2)前記突起部は、少なくとも前記摩擦材との固着面から突出する部位が棒状に形 成され、その部位の側面には凹凸が設けられている構成にすることが可能である。こ の態様では、摩擦材と突起部とが接する面積を大きくすることができるので、摩擦材と 突起部との固着強度が強固になり、摩擦材の脱落、飛散を一層有効に防止すること ができる。

[0039] (3)前記突起部の母材は、前記摩擦材の母材と同じであるのが好ま 、。この態様 では、ディスクブレーキ用パッドを製造する際に、摩擦材と突起部とが融合しやすくな る。これにより、摩擦材と突起部との固着強度が強固になり、摩擦材の脱落、飛散を 一層有効に防止することができる。

[0040] (4)前記突起部は、機械的な締結手段によって前記支持部材に固定されていても よい。この態様では、支持部材と突起部とが融合し難い材質を選定することも可能で ある。したがって、支持部材と突起部との固着強度に基づいて両者の材質を選定す る必要がなくなるので、材質面における設計の自由度を向上させることができる。

[0041] 以上説明したように、本実施形態によれば、ディスクブレーキ用パッドにおいて、摩 擦材の部分的な脱落をも有効に防止することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 支持部材と、この支持部材に固着される摩擦材とを有するディスクブレーキ用パッド であって、

前記支持部材には、前記摩擦材が固着される面力 突出する複数の突起部が設 けられ、

前記突起部は、前記摩擦材の摩擦面又はその近傍に達する高さを有するとともに 、前記摩擦材に固着されて ヽるディスクブレーキ用パッド。

[2] 前記突起部は、少なくとも前記摩擦材との固着面力 突出する部位が棒状に形成 され、その部位の側面には凹凸が設けられている請求項 1に記載のディスクブレーキ 用パッド。

[3] 前記突起部の母材は、前記摩擦材の母材と同じである請求項 1に記載のディスク ブレーキ用パッド。

[4] 前記突起部は、機械的な締結手段によって前記支持部材に固定されている請求 項 1に記載のディスクブレーキ用パッド。