(57)【要約】【課題】熱劣化し得る有機物の含まれたブレーキ用摩擦材について、熱劣化の懸念が生じた後の継続使用や再利用を防止するために、温度が所定値を超えたことを常温に戻っている状況下でも確認可能となすことを課題としている。【解決手段】ブレーキロータに摺接させるライニング２を支持部材３に接着して支持部材で支持したブレーキ用摩擦材に、検出対象箇所の温度が所定値を超えたときに不可逆的変化を生じてその変化状態を保持する熱履歴検出部材４を備えさせた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキロータに摺接させるライニングを支持部材に接着して該支持部材で支持したブレーキ用摩擦材であって、検出対象箇所の温度が所定値を超えたときに不可逆的変化を生じてその変化状態を保持する熱履歴検出部材を備えさせたブレーキ用摩擦材。
【請求項２】
前記熱履歴検出部材として、不可逆的変化を生じたことを電気的に検出可能な温度ヒューズを備えたことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ用摩擦材。
【請求項３】
ひとつのブレーキ用摩擦材に前記熱履歴検出部材を複数備えさせ、その複数の熱履歴検出部材の不可逆的変化を生じる温度を異ならせたことを特徴とする請求項１又は２に記載のブレーキ用摩擦材。
【請求項４】
ひとつのブレーキ用摩擦材に前記熱履歴検出部材を複数備えさせ、その複数の熱履歴検出部材を前記ライニングの摩擦面からの距離が異なる位置に装着したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のブレーキ用摩擦材。
【請求項５】
前記熱履歴検出部材を、ライニングが摩耗限界に達したことを検知する摩耗インジケータとして兼用したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のブレーキ用摩擦材。
【請求項６】
前記摩耗インジケータを兼用した熱履歴検出部材として、ライニングが摩耗限界に達したときに不可逆的変化を生じるもの、もしくは、ライニングが摩耗限界に達したときにブレーキロータに接触して異音を生じるものを用いたことを特徴とする請求項５に記載のブレーキ用摩擦材。
【請求項７】
前記支持部材がディスクブレーキに採用されるブレーキパッドの裏板であり、その裏板が樹脂で形成され、その樹脂の裏板に前記熱履歴検出部材を装着した請求項１〜請求項６のいずれかに記載のブレーキ用摩擦材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用ブレーキ装置に利用されるブレーキパッドやブレーキシューなどのブレーキ用摩擦材に関する。
【背景技術】
【０００２】
首記のブレーキ用摩擦材として下記特許文献１や２に記載されたものが知られている。特許文献１に記載されたブレーキ用摩擦材は、ライニングに温度センサを取り付け、そのセンサによって検出されるライニングの温度が設定値に達したときに警告灯やブザーなどを利用して警告を出すものである。
【０００３】
また、特許文献２に記載された危険予知装置は、温度変化に伴って変形する板ばねを形状記憶合金製の支持板で支えてブレーキパッドに取り付け、ブレーキパッドの温度が異常に高くなったときに前記支持板が変形して板ばねがディスクロータに接触し、異音を生じて温度異常を知らせるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１７０６３３号公報
【特許文献２】特開昭５９−８０５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のブレーキ用摩擦材は、ライニングの温度が設定値を超えているときには警告をだすことができるが、制動が解除されてライニングの温度が設定値以下に低下すると警告が解かれて初期の状態に戻る。
【０００６】
つまり、このブレーキ用摩擦材は、自身が受けた温度の履歴を残すことができない。そのために、熱劣化の懸念が生じた摩擦材を知らずに再利用してしまう可能性がある。また、温度の検出には温度センサや専用の制御機器が必要であるのでコストも高くつく。
【０００７】
特許文献２の危険予知装置も、ブレーキパッドの温度が規定値以下に低下すると支持板が復元して板ばねがディスクロータからはなれるため、自身が受けた温度の履歴を残すことができない。従って、熱劣化の懸念が生じた摩擦材が再利用される事態を確実に回避することができない。
【０００８】
熱劣化を生じた摩擦材は、強度が大きく低下するため、継続して使用するのは好ましくない。そこで、この発明は、熱劣化し得る有機物の含まれたブレーキ用摩擦材について、熱劣化の懸念が生じた後の継続使用や再利用を防止するために、温度が所定値を超えたことを常温に戻っている状況下でも確認可能となすことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明は、ブレーキロータに摺接させるライニングを支持部材に接着して支持部材で支持したブレーキ用摩擦材に、検出対象箇所の温度が所定値を超えたときに不可逆的変化を生じてその変化状態を保持する熱履歴検出部材を備えさせた。
【００１０】
上記検出対象箇所とは、有機物の含まれたライニングやそのライニングを裏板や裏金などの支持部材に接着する接着剤層など熱劣化が起こり得る箇所である。ディスクブレーキのブレーキパッドについては、熱劣化の懸念がある樹脂製の裏板を使用したものもあり、そのようなものは、裏板が摩擦材よりも低い温度で熱劣化する可能性を考慮し、これに対応するため、裏板を検出対象にしてその裏板に熱履歴検出部材を装着し、裏板が受けた熱の履歴を検出して保存することも有効なことになる。
【００１１】
なお、前記熱履歴検出部材は、具体例として、例えば、所定温度に達したときに断線したり溶着したりしてその状態を電気的に検出可能な非再生型の温度ヒューズが考えられる。
【００１２】
その熱履歴検出部材は、ブレーキ用摩擦材のライニングやそのライニングを接着した支持部材に好ましくは埋設して装着するとよい。
【００１３】
また、その熱履歴検出部材は、ひとつのブレーキ用摩擦材に複数装着することができる。同一ブレーキ用摩擦材に複数設ける熱履歴検出部材は、同一温度で不可逆的変化を生じるものを組み合わせてもよいし、異なる温度で不可逆的変化を生じるものを組み合わせてもよい。
【００１４】
また、同一温度で不可逆的変化を生じるものを組み合わせて用いる場合には、各熱履歴検出部材を、ブレーキロータに摺接させるライニングの摺動面からの距離を異ならせて配置するのがよい。
【００１５】
異なる温度で不可逆的変化を生じるものを組み合わせているものも各熱履歴検出部材を、ライニングの摺動面からの距離を異ならせて配置することができる。
【００１６】
また、この発明で設ける熱履歴検出部材は、ライニングが摩耗限界に達したことを検知する摩耗インジケータを兼用したものにすることができる。
【００１７】
摩耗インジケータを兼用した熱履歴検出部材は、ライニングの摩耗が限界に達したときにブレーキロータに擦られて断線などの不可逆的状態変化を生じるものと、ブレーキロータに接触することで異音を生じるものの２形態が考えられる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明のブレーキ用摩擦材は、熱劣化が起こり得る箇所の温度が所定値を超えたときに不可逆的変化を生じてその変化状態を保持する熱履歴検出部材を備えており、その熱履歴検出部材が不可逆的変化を生じているか否かで所定値を超える温度にさらされたか否かがわかる。
【００１９】
これにより、熱劣化したブレーキ用摩擦材が継続使用されたり再利用されたりすることを未然に防止することが可能になる。
【００２０】
熱履歴検出部材として温度ヒューズを用いたものは、不可逆的状態変化を生じたことを通電の有無によって知ることができ、検知システムの簡素化やコスト低減が図りやすい。
【００２１】
また、熱履歴検出部材をひとつのブレーキ用摩擦材に複数装着するものは、各熱履歴検出部材を異なる温度で不可逆的変化を生じるものにすることで、検出対象箇所の熱劣化が進行していることなどを予備的に検出して警告することができる。
【００２２】
例えば、検出対象箇所の温度が所定温度に達したときに不可逆的変化を生じる熱履歴検出部材のほかに、検出対象箇所の温度が所定温度に近い所定温度以下の温度となったときに不可逆的変化を生じる熱履歴検出部材を設けると、後者の熱履歴検出部材が不可逆的変化を生じた段階で検出対象箇所が限界に近い熱を受けたことを知ることができる。
【００２３】
また、複数個の熱履歴検出部材をブレーキロータに摺接させるライニングの摺動面からの距離を異ならせて配置することで、ライニングの厚み方向各部の熱劣化状態を知ることもできる。
【００２４】
例えば、ライニングの摺動面に最も近い熱履歴検出部材が不可逆的変化を生じたときに他の熱履歴検出部材は健在であったならば、ライニングの熱劣化は局部的で健在な箇所は継続利用が可能なことを知ることができる。
【００２５】
このほか、摩耗インジケータを兼用した熱履歴検出部材は、ライニングが摩耗限界に達したことも知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明のブレーキ用摩擦材の一例の概要を示す側面図である。
【図２】この発明のブレーキ用摩擦材の他の例の概要を示す側面図である。
【図３】この発明のブレーキ用摩擦材のさらに他の例の概要を示す側面図である。
【図４】この発明のブレーキ用摩擦材のさらに他の例の概要を示す端面図である。
【図５】熱履歴検出部材の不可逆的変化によって作動する警報回路の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面の図１〜図５に基づいてこの発明のブレーキ用摩擦材の実施の形態を説明する。図１〜図３は、この発明をディスクブレーキ用のブレーキパッドに適用したものである。
【００２８】
そのブレーキパッド（ブレーキ用摩擦材）１は、ディスクロータに摺接させるライニング２とそのライニングを支持する支持部材(図のそれは裏板)３とで構成されている。
【００２９】
ライニング２には、原料のバインダーとなるフェノール樹脂や補強基材としてのアラミド繊維などの有機物が含まれている。また、そのライニング２は接着剤で支持部材３の前面に接着されている。そのために、接着剤層(図示せず)やライニング２に含まれた有機物の熱劣化が起こる可能性がある。
【００３０】
その有機物は、一般的には２００℃〜３００℃を超える温度にさらされると熱劣化が起こる。ライニングについては、断熱性が高いため、摩擦面の温度が４００℃〜５００℃を超えた場合でも即座にその熱が内部に伝わることはないが、高温環境下での使用が繰り返されるとライニング２に添加された有機物や接着剤層の熱劣化が起こる。接着剤層が劣化すると支持部材３によるライニング２の保持力が低下する。従って、接着剤層が劣化したブレーキパッドを使い続けるのは好ましくない。
【００３１】
そこで、図１のブレーキパッド１は、熱履歴検出部材４を内部に埋設して所定値（例えば、２００℃〜３００℃程度の値）を超える温度にさらされたことの履歴を保存できるようにしている。
【００３２】
熱履歴検出部材４は、温度ヒューズで構成されており、所定値を超える温度にさらされると断線や溶着などの不可逆的変化を生じる。
【００３３】
その不可逆的変化は、例えば、図５に示すような警報回路を用いて電気的に検出可能であり、その変化した状態がそのまま保存されるため、ブレーキパッド１が高温にさらされ、熱劣化を生じている虞があることを知ることができる。
【００３４】
図５の警報回路は、熱履歴検出部材（温度ヒューズ）４が溶けるとリレー５が作動してイグニッション電源６に警告ランプ７が接続され、警告ランプ７が点灯する。
【００３５】
なお、図示の熱履歴検出部材４は、パッドの摩耗インジケータを兼用したものにしてあり、ライニング２が摩耗限界に達すると所定値を超える温度にさらされていなくても、擦り切れるなどの不可逆的変化を生じて摩耗限界に到達したことの警報を発するものになっている。
【００３６】
この摩耗インジケータ兼用の熱履歴検出部材４は、１個のみ設けられる場合、ライニング２が摩耗限界に達する前に検出対象箇所に生じた熱によって不可逆的状態変化を生じることが考えられる。その熱による状態変化が生じた時点で摩耗インジケータとしての機能を失するが、この後のブレーキ用摩擦材の継続使用や再使用をなくす目的で熱履歴を検出するのであるから、これでもなんら不具合は生じない。
【００３７】
図２のブレーキパッド１は、熱履歴検出部材を複数設けた点が図１のブレーキパッド１と異なる。図示のブレーキパッド１には、熱履歴検出部材４-１と４-２の２個が設けられている。その数は２個に限定されるものではなく、任意に増やすことができる。
【００３８】
図２のブレーキパッドの熱履歴検出部材４−１は、摩耗インジケータを兼用したものになっている。また、もうひとつの熱履歴検出部材４−２は、ブレーキロータ(ディスクブレーキのブレーキロータはディスクロータ)に摺接させるライニング２の摺動面２ａからの距離を熱履歴検出部材４−１よりも大きくしてある。図のように、裏板に対するライニングの接着層付近に検知部となる先端を配置すると、接着層が所定値を超える温度にさらされたか否かを検出することができる。
【００３９】
この形態での熱履歴検出部材４−１、４−２は、同一温度で不可逆的変化を生じるもの、異なる温度で不可逆的変化を生じるもののどちらであってもよい。
【００４０】
異なる温度で不可逆的変化を生じる熱履歴検出部材を複数設ければ、既に述べたように検出対象箇所の熱劣化が進行していることなどを予備的に検出して警告することが可能である。また、同一温度で不可逆的変化を生じる熱履歴検出部材をライニングの摺動面からの距離を異ならせて複数設ければ、ライニングの厚み方向各部の熱劣化状態を知るができる。
【００４１】
図３のブレーキパッド１は、支持部材３（裏板）が樹脂で形成されている。その樹脂製の支持部材についても熱劣化による強度低下を起こす可能性を考慮し、これに対応するため、支持部材３に熱履歴検出部材４を埋設して支持部材３が所定値（例えば、２００℃〜３００℃程度の値）を超える温度にさらされた場合、それを検出して検出履歴を保存できるようにしている。
【００４２】
図４のブレーキ用摩擦材は、ドラムブレーキ用のブレーキシューである。このブレーキシュー８は、ブレーキドラム（ブレーキロータ）に摺接させるライニング２を支持部材３（図のそれは裏金）の円弧状外周面に接着した構造になっている。
【００４３】
この発明を適用するブレーキ用摩擦材は、図示したようなブレーキシューであってもよく、そのブレーキシュー８も、所定値を超える温度にさらされたときに不可逆的変化を生じる熱履歴検出部材４を装着することで、所定値（例えば、２００℃〜３００℃程度の値）を超える温度にさらされたことを知ることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１          ブレーキパッド（ブレーキ用摩擦材）
２          ライニング
３          支持部材
４，４−１，４−２  熱履歴検出部材
５          リレー
６          イグニッション電源
７          警告ランプ
８          ブレーキシュー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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