(57)【要約】【課題】製造が容易であり、かつグリースの保持性も良好であり、振動減衰率も良好であって、ブレーキ鳴きの発生を大きく抑制することのできるディスクブレーキ用シム、およびそこで用いられる防振材を開示する。【解決手段】ディスクブレーキ用シム１０は、フッ素系樹脂膜２とそこに塗布されたグリース層３とからなるフィルム状積層体４の複数層を含む防振材１と、該防振材１を積層した金属薄板１１で構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクブレーキ用シムに用いられる防振材であって、前記防振材はフッ素系樹脂膜とそこに塗布されたグリース層とからなるフィルム状積層体を少なくとも含むことを特徴とする防振材。
【請求項２】
前記フッ素系樹脂膜の膜厚が５〜２０μｍである請求項１に記載の防振材。
【請求項３】
４〜１０層の前記フィルム状積層体が積層されなる構成を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の防振材。
【請求項４】
金属薄板の上に請求項１ないし３のいずれか一項に記載の防振材を積層した構成を少なくとも備えることを特徴とするディスクブレーキ用シム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等のディスクブレーキで用いられるディスクブレーキ用シムおよびそこで用いられる防振材に関し、特にディスクブレーキ作動時に発生するブレーキ鳴きを防止させるために好適なディスクブレーキ用シムとそこで用いる防振材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等において広く使用されているディスクブレーキは、一般に、車輪と一体に回転するディスクローターを、ピストン（押圧部材）の作動で移動するブレーキパッドにより両側から押圧する構造となっている。ディスクブレーキにおいて、制動時、すなわちブレーキパッドがディスクローターに押圧されたとき、一般に「鳴き」と称せられている異音が発生することがある。鳴きが発生しても制動性能に影響はないが、ドライバーや同乗者にとっては不快な音として聞こえることから、解決策が模索されている。
【０００３】
ブレーキの鳴きは、ディスクローターとブレーキパッド間の摩擦振動が起振源となり、その振動がブレーキの構成部材や車体と共振して発生するものと考えられており、ブレーキシステムの設計によりある程度は改善される。しかし、起振源であるディスクローターとブレーキパッドの摩擦状態は経時で変化しており、さらに、構造的な振動も組み合わさって、複雑な現象となっていることから、決定的な対策方法は見つかっていない。
【０００４】
ブレーキシステムの構造や制動特性にあまり影響を与えないで、鳴きを防止することのできる１つの有効な対策として、ブレーキパッドとピストン（押圧部材）の間に、振動減衰性の高いシムを装着することが行われており、そのようなシムの例が、特許文献１または特許文献２に記載されている。
【０００５】
特許文献１では、シムは、制振鋼板とグリース層とが積層した構成となっており、グリース層側をブレーキパッドに面した状態で、ブレーキパッドとピストン（押圧部材）の間に装着するようになっている。特許文献２に記載のディスクブレーキ用シムは、金属薄板の片面または両面に、摩擦係数０．２以下の低摩擦材料からなる焼結被膜を形成した構成を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−２３２９９８号公報
【特許文献２】特開２００７−２３２１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のように、制振鋼板とグリースとが積層した構成のシムは、グリースが高い減衰性を備えると共に、単に制振鋼板のみの場合と比較して、ブレーキパッドとピストンの当たりを調整できる利点を備えている。しかし、グリースを制振鋼板に塗布しかつそこに保持しておくことがやや困難であり、より高性能のディスクブレーキを開発する上で、なお解決すべき余地がある。
【０００８】
特許文献２に記載のディスクブレーキ用シムは、金属薄板の片面または両面に低摩擦材料からなる焼結被膜を形成するものであるが、その製造工程がやや困難となっている。
【０００９】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、製造が容易であり、かつグリースの保持性も良好であり、振動減衰率も良好であって、ブレーキ鳴きの発生を大きく抑制することのできるディスクブレーキ用シム、およびそこで用いられる防振材を開示することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるディスクブレーキ用シムに用いられる防振材は、フッ素系樹脂膜とそこに塗布されたグリース層とからなるフィルム状積層体を少なくとも含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明によるディスクブレーキ用シムに用いられる防振材において、好ましくは、前記フッ素系樹脂膜の膜厚は５〜２０μｍである。
【００１２】
本発明によるディスクブレーキ用シムに用いられる防振材において、好ましくは、防振材は、４〜１０層の前記フィルム状積層体が積層されてなる構成を含む。
【００１３】
また、本発明によるディスクブレーキ用シムは、上記したいずれかの防振材が金属薄板の上に積層した構成を少なくとも備えることを特徴とする。
【００１４】
上記した本発明によるディスクブレーキ用シムに用いられる防振材は、基材シートとしてのフッ素系樹脂膜の上にグリースを塗布して形成されたフィルム状積層体構成であり、基材シートとして高い耐熱性を備えたフッ素系樹脂膜を備えることにより、２００℃〜３００℃程度の高い耐熱性を備えると共に、グリース層単独の場合と比較して、防振材としての取り扱い性も向上する。それにより、ディスクブレーキ用シムとして組み付けるときの作業も容易となる。また、グリースとして、耐熱性の低い一般機械用のグリースをそのまま用いることもできるようになる。
【００１５】
また、後の実施例に示すように、本発明による防振材は高い振動減衰率を備えており、本発明による防振材を備えてなるディスクブレーキ用シムを用いてディスクブレーキを構築した場合、ブレーキの鳴きも確実に抑制される。
【００１６】
前記したように、本発明によるディスクブレーキ用シムに用いられる防振材において、フッ素系樹脂膜の膜厚は５〜２０μｍの範囲であることが好適である。膜厚が５μｍ未満であると機械的強度が不足して、防振材の取り扱いが不自由になる。また、耐熱性にも不足する。２０μｍを超えるものは、強度および耐熱性の双方においてオーバースペックであって、コスト高となる。
【００１７】
前記したように、本発明によるディスクブレーキ用シムに用いられる防振材において、前記フィルム状積層体は１層であってもよいが、好ましくは、４〜１０層のフィルム状積層体が積層されて構成される。後の実施例に示すように、４層未満の場合には、防振材として十分な振動減衰率が得られない。１０層を超える場合には、振動減衰率が向上するが防振材としての厚みが大きくなり、ディスクブレーキ用シムとして構築した場合に、ブレーキパッドとピストン（押圧部材）との間の隙間に挿入できない場合が起こり得る。
【００１８】
本発明によるディスクブレーキ用シムに用いられる防振材において、用いるグリースに特に制限はなく、従来知られた、基油と増ちょう剤と適宜の添加剤とからなるグリースを適宜用いることができる。一例として、表１に示すようなグリースが挙げられる。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
後の実施例に示すように、基油が鉱油である一般機械用の潤滑用グリースであっても、フッ素系樹脂膜にそれを塗布して用いたことで、高い振動減衰率を上げることができ、耐熱性および機械的強度の点でも満足できる防振材を得ることができた。グリースのちょう度は従来のブレーキ鳴き防止用のグリースのちょう度と同じであってよく、２５０〜３５０程度であってよい。
【００２１】
塗布するグリース層の厚みは、目標とする振動減衰率の程度にもよるが、本発明者らの実験によれば１０μｍ前後の厚さであれば、実用上で有意の振動減衰率を備えた防振材を得ることができた。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、製造が容易であり、かつグリース層の保持性も良好であり、振動減衰率も良好であって、ブレーキ鳴きの発生を大きく抑制することのできるディスクブレーキ用シム、およびそこで用いられるフィルム状積層体である防振材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるディスクブレーキ用シムに用いられる防振材の一例を示す模式図。
【図２】本発明によるディスクブレーキ用シムの一例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施の形態に基づき説明する。図１は、本発明によるディスクブレーキ用シム１０に用いられる防振材１の一例を示す模式図である。
【００２５】
防振材１は、図１（ａ）に示すように、基材シートとして機能するフッ素系樹脂膜２と、その上に塗布されたグリース層３との積層体からなるフィルム状積層体４で基本的に構成される。フッ素系樹脂膜２の厚さは機械的強度などを考慮して、通常は、厚さが５〜２０μｍ程度である。グリース層３の厚さは、当該防振材１を用いるディスクブレーキ用シム１０に求められる振動減衰率などを勘案して実験的に定められるが、通常は、５〜２０μｍ程度である。フッ素系樹脂膜２に対するグリース層３の塗布は、従来知られた薄膜への粘ちょう剤の塗布手段によればよく、一例として、へら塗り等が挙げられる。
【００２６】
図１（ｂ）は、防振材１の他の実施の形態を示しており、図１（ａ）に示したフィルム状積層体４におけるグリース層３の上に、さらにフッ素系樹脂膜２を積層して構成されている。
【００２７】
図１（ｃ）は、防振材１のさらに他の実施の形態を示しており、ここでは、図１（ａ）に示したフィルム状積層体４の４層を積層し、最上位のフィルム状積層体４におけるグリース層３の上に、さらにフッ素系樹脂膜２を積層して構成している。
【００２８】
なお、本発明によるディスクブレーキ用シム１０に用いられる防振材１は、図１（ａ）に示すように、フッ素系樹脂膜２とそこに塗布されたグリース層３とからなるフィルム状積層体４の構成を少なくても備えていればよく、図１（ｂ）に示す形態や図１（ｃ）に示す形態に加えて、図示しないが、フッ素系樹脂膜２の両面にグリース層３を形成したもの、図１（ａ）に示したフィルム状積層体４の複数層を積層しただけのもの、すなわち、図１（ｃ）に示した形態のものから最上位のフッ素系樹脂膜２を除去した形態のもの、なども本発明による防振材１の範囲である。また、フィルム状積層体４の積層数は４〜１０層程度が好適である。
【００２９】
図２は、本発明によるディスクブレーキ用シム１０のいくつかの例を示している。図２（ａ）に示す実施の形態では、図１に示したいずれかの防振材１が金属薄板１１の一方の面上に積層されている。図２（ｂ）に示す実施の形態では、金属薄板１１の両面に、図１に示したいずれかの防振材１、１が金属薄板１１の上に積層されている。また、図２（ｃ）に示す実施の形態では、図１に示したいずれかの防振材１の両面に金属薄板１１、１１が積層されている。
【００３０】
なお、金属薄板１１は、従来知られたディスクブレーキ用シムで用いられている金属薄板を任意に用いることができ、めっき鋼板、鉄板、ステンレス鋼板などを例示できる。
【００３１】
本発明によるディスクブレーキ用シム１０は、図示しないが、従来のディスクブレーキ用シムと同様に、ディスクブレーキのブレーキパッドと該ブレーキパッドをディスクローターに押圧するピストン（押圧部材）との間に配置して用いられる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を実施例と比較例により説明する。
【００３３】
［実施例１〜４］
［試験体の製造］
フッ素樹脂膜の片面にグリースを塗布してフィルム状積層体とした。塗布したグリース層の上にフッ素樹脂膜を積層し、その上にグリースを塗布する工程を繰り返して、フィルム状積層体が１、４、５、８、１０層の積層体を作った。各積層体における最上位のフィルム状積層体の上に同じフッ素樹脂膜をさらに積層することで、５種類の試験体とした。
【００３４】
なお、用いたフッ素樹脂膜は、厚さ１０μｍのポリテトラフルオロエチレン膜であり、塗布したグリースは、一般機械用に主に用いられている、基油が鉱油（動粘度：１００ｍｍ２／ｓ＠４０℃）であり、添加剤として酸化防止剤（ビンダードフェノール系酸化防止剤）を含み、ちょう度は２８０のものである。
【００３５】
塗布した各グリース層の層厚は技術的に可能な限り均一となるようにした。各積層体でのフィルム状積層体１枚当たりの層厚は、平均して２０μｍであった。
【００３６】
［試験方法］
上記した５種類の試験体の震動減衰率を試験した。試験は、ボール落下法で行った。すなわち、鋼板２００×１５０×１．６ｍｍに、５０×５０×０．５ｍｍの大きさに裁断した試験体を貼付し、７０ｍｍの高さから試験体の上に鋼球（直径１２．７ｍｍ）を落下させ、音圧レベル（Ａ）をピックアップセンサーで測定した。また、鋼板のみの音圧レベル（Ｂ）を同様にして測定した。そして、減衰率を下記の式により求めた。
式：減衰率（％）＝１００（Ａ−Ｂ）／Ｂ
【００３７】
［判定基準］
減衰率の評価基準を下記のように設定して、△＋以上を合格とした。その結果を表２に示した。
◎：減衰率８０％以上、
○：減衰率６０〜８０％未満、
△＋：減衰率５０〜６０％未満、
△−：減衰率３０〜５０％未満、
×：減衰率３０％未満。
【００３８】
［比較例１］
実施例で使用した鋼板のみの音圧レベルを実施例と同様にして測定した。この値は、実施例での鋼板のみの音圧レベル（Ｂ）に相当する。評価を表３に示した。
【００３９】
［比較例２］
実施例で使用した鋼板に、フッ素樹脂膜を配置することなく、グリース層のみを実施例と同じようにして１層だけ塗布した。そして、実施例１と同じようにして減衰率を測定し評価した。評価を表３に示した。
【００４０】
［比較例３］
実施例で使用した鋼板に、実施例で用いたフッ素樹脂膜のみを実施例と同じようにして５層に積層した。実施例１と同じようにして減衰率を測定し評価した。評価を表３に示した。
【００４１】
［比較例４］
実施例で使用した鋼板に、実施例で用いたフッ素樹脂膜のみを実施例と同じようにして１層だけ積層した。実施例１と同じようにして減衰率を測定し評価した。評価を表３に示した。
【００４２】
【表２】
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【００４３】
【表３】
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【００４４】
なお、表２および表３において、評価は、（良）◎＞○＞△＋＞△−＞×（悪）、である。
【００４５】
［評価］
上記実施例および比較例での試験方法において、使用した「鋼板２００×１５０×１．６ｍｍ」は、従来の単に鋼板からなるディスクブレーキ用シムに相当するものとみなすことができる。したがって、該鋼板と比較して音圧レベルが高くなっている試験体、すなわち前記減衰率が大きい試験体は、それをディスクブレーキ用シムとして用いた場合に、鋼板単体の場合と比較して、ブレーキ鳴きを抑制できるものと類推することができる。
【００４６】
その観点から、実施例１〜５のものは、比較例１のものと比較して、減衰率が５０以上となっており、本発明によるフッ素系樹脂膜とそこに塗布されたグリース層とからなるフィルム状積層体からなる防振材は、ブレーキ鳴きの抑制に有効であるが示される。特に、実施例２では減衰率６０〜８０％未満、実施例３〜５では減衰率８０％以上であり、本発明によるフィルム状積層体の４層以上からなる防振材は、有効であることが示される。
【００４７】
比較例２のようにグリース層のみでも、比較例３のようにフッ素系樹脂膜でも、比較例１と比較して高い減衰率を得ることができず、このことからも本発明の優位性がわかる。
【符号の説明】
【００４８】
１…ディスクブレーキ用シムに用いられる防振材、
２…フッ素系樹脂膜、
３…グリース層、
４…フィルム状積層体、
１０…ディスクブレーキ用シム、
１１…金属薄板。
【図１】
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【図２】
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