(57)【要約】【課題】ブレーキ振動の発生を抑制することが可能な摩擦部材およびブレーキパッドを提供する。【解決手段】摩擦部材は、基材繊維と、結合材と、摩擦調整剤とを主成分とし、摩擦調整剤は、制動時の熱により分解する樹脂材料２１でゴム２３を覆った樹脂コーティングゴム１９を含む。そして、ゴム２３は、樹脂材料２１より弾性係数が小さい。これにより、頻繁な制動などにより摩擦部材が高温となった際のブレーキ振動の発生を抑制することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材繊維と、結合材と、摩擦調整剤とを主成分とする摩擦部材であって、
前記摩擦調整剤は、制動時の熱により分解するコーティング材で弾性体を覆った複合材を含み、
前記弾性体は、前記コーティング材より弾性係数が小さいことを特徴とする摩擦部材。
【請求項２】
前記複合材は、摩擦部材全体に対して１体積％〜２０体積％の割合で含まれていることを特徴とする請求項１に記載の摩擦部材。
【請求項３】
基材繊維と、結合材と、摩擦調整剤とを主成分とする摩擦部材であって、
前記摩擦調整剤は、制動時の熱により分解するコーティング材で潤滑剤を覆った複合材を含み、
前記潤滑剤は、摩擦部材が制動を行う相手部材と前記コーティング材との摩擦係数よりも、該潤滑剤と前記相手部材との摩擦係数が小さい材料から選択されていることを特徴とする摩擦部材。
【請求項４】
前記複合材は、摩擦部材全体に対して３体積％〜１５体積％の割合で含まれていることを特徴とする請求項３に記載の摩擦部材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の摩擦部材と、
前記摩擦部材が固着され、該摩擦部材を回転体に押し付ける押し付け部材と、
を備え、
回転体に対して押し付けられた際に摩擦による制動力を発生することを特徴とするブレーキパッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等で使用されるブレーキパッドなどに用いられる摩擦部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用のブレーキパッドの摩擦部材として種々のものが用いられている。このような摩擦部材として、スチール繊維などの金属繊維やアラミド繊維などの有機繊維からなる基材繊維と種々の摩擦調整剤とを、フェノール樹脂やイミド樹脂などの結合剤で結合している摩擦部材が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような摩擦部材には、種々のブレーキ性能を満たすために複数の材料が配合されている。特許文献２には、常温時と低温時における摩擦部材の摩擦係数の差を小さくするために、フッ素系樹脂でコーティングされたカシューダストを含む摩擦部材が開示されている。また、特許文献３には、相手部材の磨耗量を適正化するために耐透水性のある樹脂でコーティングされたアラミド繊維を含む摩擦部材が開示されている。
【特許文献１】特開平６−１６６７６０号公報
【特許文献２】特開平９−２４９８７４号公報
【特許文献３】特開２０００−２１９７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、摩擦部材に含まれる摩擦調整剤としては、摩擦部材と相手部材との摩擦係数を向上させる作用を持つ、高硬度のアブレーシブ材が一般に用いられており、摩擦部材にこのような摩擦調整剤を配合することで耐フェード性や摩擦係数を高めることができ、ブレーキの利きを向上させることが可能となる。
【０００５】
しかしながら、上述のようなアブレーシブ材を摩擦調整剤として用いた場合、この摩擦調整剤はロータなどの相手部材に対する攻撃性が大きく、相手部材を削る特性を持つ。ここで、車両等において摩擦部材と相手部材とを完全に平行に配置することは非常に難しく、多くの場合、摩擦部材と相手部材とは互いにわずかに傾きを持って配置されている。
【０００６】
例えば、摩擦部材とロータとが傾きを持って配置されている場合、ブレーキ引き摺りなどの低面圧時には、ロータの特定の部位が摩擦部材に接触して削られる。そのため、ロータは偏摩耗することとなり場所によって肉厚差が生じる。一方、ブレーキ制動時などの高面圧時には、摩擦部材の圧縮変形によって摩擦部材とロータとはその全面で接触するために、ロータは全面で削られて低面圧時に発生した肉厚差が矯正される。しかし、高硬度のアブレーシブ材を含む従来の摩擦部材では、引き摺り時に生じるロータの摩耗量が大きく、制動時に偏摩耗を矯正することが困難であった。このため、ロータのバランスが崩れてブレーキ振動が発生する場合があった。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブレーキ振動の発生を抑制することが可能な摩擦部材およびブレーキパッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
摩擦部材とディスクロータとが傾きを持って配置されている場合、ブレーキ引き摺りなどの低面圧時には、ディスクロータの特定の部位が摩擦部材に接触して削られることがある。このような場合も含め、肉厚が場所によって異なるディスクロータに摩擦部材を押し付けて制動を行おうとすると、摩擦部材とディスクロータとの接触状態がディスクロータの周方向で不均一なため、制動力の変動を生じブレーキ振動の一因となる。特に、制動が頻繁に行われる走行環境ではディスクロータが高温となるため、ディスクロータにそれまで生じていた肉厚差が熱変形により更に大きくなるとともに、ディスクロータと摩擦部材との摩擦係数も大きくなる傾向にある。そのため、制動が頻繁に行われる走行環境では、ディスクロータと摩擦部材との摩擦力の変動、換言すれば、トルクの変動が大きくなり、ブレーキ振動が発生しやすい。
【０００９】
このような知見を考慮して、本発明者は、ブレーキ振動が発生しやすい温度域におけるディスクロータと摩擦部材との摩擦力を低減する摩擦力低減材を摩擦部材に添加することでブレーキ振動を抑制することが可能な点を見いだした。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の摩擦部材は、基材繊維と、結合材と、摩擦調整剤とを主成分とする摩擦部材であって、前記摩擦調整剤は、制動時の熱により分解するコーティング材で弾性体を覆った複合材を含む。前記弾性体は、前記コーティング材より弾性係数が小さい。
【００１１】
この態様によると、制動が行われることで摩擦部材が所定の温度となると、弾性体を覆っていたコーティング材が分解され弾性体が露出する。摩擦部材が接触する相手部材、例えばディスクロータの肉厚差により生じる、ディスクロータが摩擦部材から受ける力の変動量は、コーティング材より弾性体の弾性係数（例えば、ヤング率）が小さいため、弾性体がコーティング材で被覆されている場合よりも弾性体が露出している場合の方が小さくなる。つまり、相対的に回転するディスクロータと摩擦部材との摩擦力の周期的な変動量が低減され、トルクの変動によるブレーキ振動の発生が抑制される。
【００１２】
前記複合材は、摩擦部材全体に対して１体積％〜２０体積％の割合で含まれていてもよい。摩擦部材は、摩擦部材全体に対して複合材を１体積％以上含んでいれば、コーティング材が分解して露出した弾性体の働きにより、ディスクロータが摩擦部材から受ける力の変動量の低減を図ることができる。一方、摩擦部材全体に対して含まれる複合材の割合を２０体積％以下とすることで、摩擦部材を製造する際の成形性の悪化を抑制することができる。
【００１３】
本発明の別の態様もまた、摩擦部材である。この摩擦部材は、基材繊維と、結合材と、摩擦調整剤とを主成分とする摩擦部材であって、前記摩擦調整剤は、制動時の熱により分解するコーティング材で潤滑剤を覆った複合材を含む。前記潤滑剤は、摩擦部材が制動を行う相手部材と前記コーティング材との摩擦係数よりも、該潤滑剤と前記相手部材との摩擦係数が小さい材料から選択されている。
【００１４】
この態様によると、制動が行われることで摩擦部材が所定の温度となると、弾性体を覆っていたコーティング材が分解され潤滑剤が露出する。潤滑剤の摩擦係数は、コーティング材の摩擦係数より小さい。そのため、ディスクロータが摩擦部材から受ける力が同じ場合、潤滑剤が露出している摩擦部材とディスクロータとの摩擦力は、潤滑剤がコーティング材で覆われている摩擦部材とディスクロータとの摩擦力よりも小さくなる。つまり、周方向に肉厚差を有するディスクロータと、そのディスクロータと相対的に回転する摩擦部材との摩擦力の周期的な変動量が低減され、トルクの変動によるブレーキ振動の発生が抑制される。
【００１５】
前記複合材は、摩擦部材全体に対して３体積％〜１５体積％の割合で含まれていてもよい。摩擦部材は、摩擦部材全体に対して複合材を３体積％以上含んでいれば、コーティング材が分解して露出した潤滑剤の働きにより、ディスクロータと摩擦部材との摩擦係数を小さくすることができる。一方、摩擦部材全体に対して含まれる複合材の割合を１５体積％以下とすることで、摩擦係数の減少に伴う制動性能の低下を許容範囲に収めるとともに、摩擦部材を製造する際の成形性の悪化を抑制することができる。
【００１６】
本発明のさらに別の態様は、ブレーキパッドである。このブレーキパッドは、摩擦部材と、前記摩擦部材が固着され、該摩擦部材を回転体に押し付ける押し付け部材と、を備える。回転体に対して押し付けられた際に摩擦による制動力を発生する。この態様によると、ブレーキ振動が発生しやすい温度域における回転体と摩擦部材との摩擦力を低減し、ブレーキ振動を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ブレーキ振動の発生を抑制することが可能な摩擦部材およびブレーキパッドを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態では、ディスクブレーキに用いるブレーキパッドを例について説明するが、他のブレーキ方式にも適宜用いることができる。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係るディスクブレーキ１００の主要部である浮動型のディスクブレーキキャリパ１０（以下適宜キャリパ１０という）の側面図である。本実施の形態に係るキャリパ１０は、図１に示すように、大ディスクロータに押圧され制動力を発生するブレーキパッド１４と、ブレーキパッド１４を駆動するシリンダ部１６とで構成されている。キャリパ１０は、支持部材としてのマウンティング１２を介して図示しない車体側に固定されている。
【００２０】
図２は、本実施の形態に係るディスクブレーキキャリパ１０の要部を模式的に示す図である。車輪とともに回転する回転体としてのディスクロータ１８は、図２に示すように、一対のブレーキパッド１４の間に配置されている。ディスクロータ１８の側面１８ａ、１８ｂは摩擦摺動面を構成し、一対のブレーキパッド１４がディスクロータ１８を挟んで対向配置されており、制動時にはブレーキパッド１４が押し付けられる。
【００２１】
ブレーキパッド１４は、ディスクロータ１８の側面１８ａ、１８ｂと直接接触する摩擦摺動面を有する摩擦部材２０ａ、２０ｂと、この摩擦部材２０ａ、２０ｂの裏側、すなわちディスクロータ１８と接触しない側を支持するパッド裏金２２ａ、２２ｂによって構成されている。なお、以下、左右の摩擦部材を区別しない場合、摩擦部材２０と記する。また、左右のパッド裏金を区別しない場合、パッド裏金２２と記する。摩擦部材２０は、ディスクロータ１８に対して押し付けられた際に摩擦による制動力を発生する。パッド裏金２２は、摩擦部材２０がディスクロータ１８と接する領域以外の少なくともいずれかの領域、本実施の形態では摩擦部材２０の摩擦摺動面とは反対側の面に固着され、後述するピストン２６から受ける力により摩擦部材２０をディスクロータ１８に押し付ける。
【００２２】
キャリパ１０は、矢印Ｌ、矢印Ｒ方向に変位可能に例えば公知のスライドピン機構等によりマウンティング１２に支持されている。キャリパ１０のシリンダ部１６には、図２に示すように、有底の穴２４が形成されており、この穴２４には、ピストン２６が摺動可能に挿入されている。穴２４の底は液圧配管２８によりマスターシリンダ（不図示）に接続されている。運転者がブレーキペダルを操作するとマスターシリンダからのブレーキフルードが液圧配管２８を介して穴２４に流入し、ピストン２６を矢印Ｌまたは矢印Ｒ方向に駆動するようになっている。
【００２３】
ブレーキフルードが穴２４に流入すると、ピストン２６が図２に示す非動作状態から矢印Ｒ方向、すなわちピストン２６の押圧方向に摺動し、パッド裏金２２ａを介して摩擦部材２０ａをディスクロータ１８の側面１８ａに押圧する。摩擦部材２０ａがディスクロータ１８に押圧されると、ピストン２６は摺動を停止する。ピストン２６が摺動を停止した後も、ブレーキフルードが穴２４に流入すれば穴２４内の液圧がさらに上昇する。その結果、停止したピストン２６が逆に穴２４の内面を矢印Ｌ方向に押圧し、シリンダ部１６を構成するシリンダハウジング１６ａを矢印Ｌ方向に押圧する。つまり、液圧の上昇に伴って、シリンダハウジング１６ａが矢印Ｌ方向に変位する。
【００２４】
シリンダハウジング１６ａのシリンダが形成されていない側には爪部３０が形成されており、シリンダハウジング１６ａの矢印Ｌ方向への変位に伴って、爪部３０がパッド裏金２２ｂを介して摩擦部材２０ｂをディスクロータ１８の側面１８ｂに押圧する。この結果、ディスクロータ１８を一対の摩擦部材２０ａ，２０ｂが押圧挟持する状態となり、ディスクロータ１８が効率的に制動される。
【００２５】
このようなディスクブレーキ１００では、摩擦部材２０とディスクロータ１８とが傾きを持って配置されている場合、ブレーキ引き摺りなどの低面圧時には、ディスクロータ１８の特定の部位が摩擦部材２０に接触して削られる。そのため、ディスクロータ１８は偏摩耗することとなり場所によって肉厚差が生じる。一方、ブレーキ制動時などの高面圧時には、摩擦部材２０の圧縮変形によって摩擦部材２０とディスクロータ１８とはその全面で接触するために、ディスクロータ１８は全面で削られて低面圧時に発生した肉厚差が矯正される。しかし、ブレーキ引き摺りなどの低面圧時におけるディスクロータ１８の部分的な削れが大きいと、制動時などの高面圧時にブレーキパッド１４でディスクロータ１８を全面的に削ったとしても低面圧時に発生した肉厚差を完全に矯正することが困難な場合がある。
【００２６】
このような場合も含め、肉厚が場所によって異なるディスクロータ１８に摩擦部材２０を押し付けて制動を行おうとすると、摩擦部材２０とディスクロータ１８との接触状態がディスクロータ１８の周方向で不均一となるため、制動力の変動を生じブレーキ振動の一因となる。特に、制動が頻繁に行われる走行環境ではディスクロータ１８が２００〜３００℃の高温となるため、ディスクロータ１８にそれまで生じていた肉厚差が熱変形により更に大きくなるとともに、ディスクロータ１８と摩擦部材２０との摩擦係数μも大きくなる傾向にある。そのため、制動が頻繁に行われる走行環境では、ディスクロータ１８と摩擦部材２０との摩擦力の変動、換言すれば、トルクの変動が大きくなり、ブレーキ振動が発生しやすい。
【００２７】
そこで、以下の各実施の形態で述べるブレーキパッドは、特にブレーキ振動が発生しやすい温度域におけるディスクロータと摩擦部材との摩擦力を低減するように材料の選択や配合などが工夫された摩擦部材を採用している。これにより、例えば、低面圧時にディスクロータに偏摩耗による肉厚差が生じたとしても、その後の制動時におけるディスクロータと摩擦部材との摩擦力を低減することで、ディスクロータの肉厚差に起因するトルク変動を低減し、ブレーキ振動の発生を抑制することができる。以下、各実施の形態で摩擦部材の具体的な構成や製造方法について説明する。
【００２８】
（ブレーキパッドの製造方法）
第１の実施の形態に係るブレーキパッド１４は、パッド裏金２２とパッド裏金２２の表面に固着された摩擦部材２０とからなる。摩擦部材２０は、基材繊維と、結合材と、摩擦調整剤とを主成分とする。
【００２９】
基材繊維としては一般的に使用される種々の有機繊維、無機繊維および金属繊維を適宜選択して使用することができる。有機繊維としては、例えばアラミド繊維を好適に用いることができる。無機繊維としては、例えばガラス繊維、セラミック繊維、チタン酸カリウム繊維などを好適に用いることができる。金属繊維としては、例えばスチール繊維、銅繊維などを好適に用いることができる。これらの基材繊維はそれぞれ個別に用いることもできるし、また、数種を混合して用いることもできる。数種を混合して用いる場合は、配合される各種の基材繊維の特性を摩擦部材２０に反映することができる。また繊維基材は、短繊維状、粉末状で用いられており、繊維基材の添加量は、摩擦部材全体の１０〜５０体積％であることが好ましい。
【００３０】
結合剤としては、例えばフェノール樹脂、イミド樹脂、ゴム変成フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ＮＢＲ、ニトリルゴム、アクリルゴムなどが使用される。そして結合剤は、一種を単独で使用することもできる、二種以上を組み合わせて使用することもできる。また、結合剤の添加量は、摩擦部材全体の５〜３０体積％であることが好ましい。
【００３１】
摩擦調整剤は、摩擦係数の調整、異音調整、錆防止などのために含まれるものであって、無機充填材、有機充填材、潤滑剤などが適宜含まれる。無機充填剤としては、例えば、アブレーシブ材、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、雲母（マイカ）、カオリン、タルク、銅粉などを使用できる。アブレーシブ材としては、例えば、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）、ＺｒＳｉＯ４（珪酸ジルコニウム）、Ｚｒ２Ｏ３（酸化ジルコニウム）、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＳｉＯ２（シリカ）などが挙げられる。有機充填剤としては、例えば、カシューダストやラバーダストなどを使用できる。潤滑剤としては、例えば、黒鉛（グラファイト）、三硫化アンチモン、二硫化モリブデン、二硫化亜鉛などを使用できる。そしてこれら摩擦調整剤は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００３２】
第１の実施の形態に係る摩擦部材２０は、上述の特性を考慮し表１に示す組成で複数の原料を混合したものである。なお、本実施の形態に係る摩擦部材２０は、図３に示すように、有機充填材の一つである樹脂コーティングゴム１９を含んでいる。樹脂コーティングゴム１９は、耐熱性の高い樹脂材料２１でゴム２３を覆った複合材である。また、弾性体であるゴム２３は、樹脂材料２１より弾性係数が小さい。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
弾性体であるゴム２３を含有する樹脂コーティングゴム１９は、頻繁な制動により高温となった摩擦部材２０において制動熱により樹脂材料２１が分解されゴム２３が露出する。露出したゴム２３は、ディスクロータ１８に摩擦部材２０が押し付けられる際の力を緩和し、ディスクロータ１８の肉厚差による摩擦部材２０とディスクロータ１８との摩擦力の変動を抑制するために好適である。詳述すると、摩擦部材２０が接触するディスクロータ１８の肉厚差により生じる、ディスクロータ１８が摩擦部材２０から受ける力の変動量は、樹脂材料２１よりゴム２３のヤング率が小さいため、ゴム２３が樹脂材料２１で被覆されている場合よりもゴム２３が露出している場合の方が小さくなる。つまり、相対的に回転するディスクロータ１８と摩擦部材２０との摩擦力の周期的な変動量が低減され、トルクの変動によるブレーキ振動の発生が抑制される。
【００３５】
摩擦部材２０の原料として添加する樹脂コーティングゴム１９の割合は、要求されるブレーキ性能や製造時の成形性を考慮しながら適宜選択すればよい。具体的には、摩擦部材全体に対して樹脂コーティングゴム１９を１体積％以上含んでいれば、樹脂材料２１が分解して露出したゴム２３の働きにより、ディスクロータ１８が摩擦部材２０から受ける力の変動量の低減を図ることができる。一方、摩擦部材全体に対して含まれる樹脂コーティングゴム１９の割合を２０体積％以下とすることで、摩擦部材を製造する際の成形性の悪化を抑制することができる。
【００３６】
コーティングに用いられる樹脂材料２１としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂が好適に用いられる。ゴム２３としては、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴムなどが好適に用いられる。
【００３７】
摩擦部材２０を製造する際には、あらかじめゴム２３に上述の熱硬化性樹脂を塗布・焼付けしてあらかじめ樹脂コーティングゴム１９を作製しておく。なお、樹脂材料２１に用いられる樹脂としては、レゾール系でもノボラック系でもよい。レゾール系の樹脂を用いて樹脂コーティングゴム１９を作製する場合、ゴム２３をレゾール樹脂溶液へ侵漬する方法や、ゴム２３にレゾール樹脂を噴霧後乾燥させる方法を採用することができる。一方、ノボラック系の場合、ノボラック系粉体樹脂が入った容器にゴム２３を入れ、コーティングした後それを取り出す方法を採用することができる。より好ましくは、レゾール系樹脂をゴム２３にコーティングした後、ノボラック系粉体樹脂をコーティングして樹脂コーティングゴム１９を製造するとよい。
【００３８】
第１の実施の形態では、上述の観点から決定された配合量の樹脂コーティングゴム１９を表１に示す原料とともにＶ型ブレンダを使用してそれぞれ混合し、その後金型内で約６００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で約３０秒間加圧して予備成形体を作製した。次いで、予備成形体を熱成形金型内に収容して約１６０℃の温度で約４００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で１０分間加熱成形して一体化した。得られた熱成形体をパッド裏金２２の表面に載置して２５０℃で約３時間熱処理して、パッド裏金２２と摩擦部材２０とが一体となったブレーキパッド１４を得た。
【００３９】
次に、上述の方法により製造された摩擦部材２０を備えたブレーキパッド１４の動作について説明する。図４（ａ）は、第１の実施の形態に係るブレーキパッドが通常の使用状態でディスクロータに接触している様子を模式的に示した図である。図４（ｂ）は、第１の実施の形態に係るブレーキパッドが制動時などの高温状態でディスクロータに接触している様子を模式的に示した図である。
【００４０】
摩擦部材２０は、車両始動直後や間隔の空いた少数回の制動時のように摩擦部材自体の温度がそれほど上昇していない場合、図４（ａ）に示すように、ゴム２３が樹脂材料２１により覆われ露出していないため、ゴム２３が直接ディスクロータ１８と接触することが抑制される。そのため、低温時にゴム２３が直接ディスクロータ１８に接触する際の鳴きや異音を抑制することができる。一方、摩擦部材２０は、頻繁な制動により摩擦部材自体が高温となってディスクロータ１８に接触している場合、図４（ｂ）に示すように、制動時の摩擦熱により樹脂材料２１が消失し、ゴム２３が直接ディスクロータ１８と接触する。
【００４１】
ゴム２３は、樹脂材料２１よりヤング率が小さいため、摩擦部材２０の表面でディスクロータ１８を押さえつける力は、ゴム２３が樹脂材料２１で被覆されている場合よりもゴム２３が露出している場合の方が小さくなる。
【００４２】
図５は、頻繁な制動により高温となった摩擦部材が肉厚差のあるディスクロータの表面に追従している様子を模式的に示した図である。上述のように、頻繁な制動により摩擦部材自体が高温となると、その表層にある樹脂コーティングゴム１９の樹脂材料２１が消失し、図４（ｂ）に示すようにゴム２３が露出する。このような状態の摩擦部材２０が、肉厚差がありしかも高温で変形量が大きくなっているディスクロータ１８に押し付けられると、弾性係数の小さいゴム２３の作用により、ディスクロータ１８の周方向の肉厚差によるディスクロータ１８と摩擦部材２０との摩擦力の周期的な変動量が低減される。つまり、本実施の形態に係る摩擦部材２０を用いることで、特に摩擦部材２０が２００〜３００℃の高温となっているときのトルクの変動によるブレーキ振動の発生が抑制される。
【００４３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る摩擦部材１２０は、図１に示す第１の実施の形態に係る摩擦部材２０と同様の形状を有しており、上述の特性を考慮し表２に示す組成で複数の原料を混合したものである。本実施の形態に係る摩擦部材１２０は、図６に示すように、潤滑剤１２３をコーティングした樹脂コーティング潤滑剤１１９を含んでいる。樹脂コーティング潤滑剤１１９は、耐熱性の高い樹脂材料１２１で潤滑剤１２３を覆った複合材である。また、潤滑剤１２３は、摩擦部材が制動を行うディスクロータと樹脂材料１２１との摩擦係数よりも、潤滑剤１２３とディスクロータ１８との摩擦係数が小さい材料から選択されている。
【００４４】
【表２】
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【００４５】
潤滑剤１２３を含有する樹脂コーティング潤滑剤１１９は、頻繁な制動により高温となった摩擦部材１２０において制動熱により樹脂材料１２１が分解され潤滑剤１２３が露出する。露出した潤滑剤１２３は、ディスクロータ１８に摩擦部材１２０が押し付けられる際の摩擦係数を低減し、ディスクロータ１８の肉厚差による摩擦部材１２０とディスクロータ１８との摩擦力の変動を抑制するために好適である。詳述すると、ディスクロータ１８が摩擦部材１２０から受ける力が同じ場合、潤滑剤１２３が露出している摩擦部材１２０とディスクロータ１８との摩擦力は、潤滑剤１２３が樹脂材料１２１で覆われている摩擦部材１２０とディスクロータ１８との摩擦力よりも小さくなる。つまり、周方向に肉厚差を有するディスクロータ１８と、そのディスクロータ１８と相対的に回転する摩擦部材１２０との摩擦力の周期的な変動量が低減され、トルクの変動によるブレーキ振動の発生が抑制される。
【００４６】
摩擦部材２０の原料として添加する樹脂コーティング潤滑剤１１９の割合は、要求されるブレーキ性能や製造時の成形性を考慮しながら適宜選択すればよい。具体的には、摩擦部材全体に対して樹脂コーティング潤滑剤１１９を３体積％以上含んでいれば、樹脂材料１２１が分解して露出した潤滑剤１２３の働きにより、ディスクロータ１８と摩擦部材１２０との摩擦係数を小さくすることができる。一方、摩擦部材全体に対して含まれる樹脂コーティング潤滑剤１１９の割合を１５体積％以下とすることで、摩擦係数の減少に伴う制動性能の低下を許容範囲に収めるとともに、摩擦部材１２０を製造する際の成形性の悪化を抑制することができる。
【００４７】
コーティングに用いられる樹脂材料２１としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂が好適に用いられる。潤滑剤１２３としては、固体潤滑剤であるグラファイトや、硫化物潤滑剤である二硫化モリブデン、三硫化アンチモン、二硫化亜鉛などが好適に用いられる。
【００４８】
摩擦部材１２０を製造する際には、あらかじめ潤滑剤１２３に上述の熱硬化性樹脂を塗布・焼付けしてあらかじめ樹脂コーティング潤滑剤１１９を作製しておく。なお、樹脂材料１２１に用いられる樹脂としては、第１の実施の形態と同様にレゾール系でもノボラック系でもよい。また、これらの樹脂を潤滑剤１２３にコーティングして樹脂コーティング潤滑剤１１９を製造する方法としては、第１の実施の形態と同様の方法で製造するとよい。
【００４９】
第２の実施の形態では、上述の観点から決定された配合量の樹脂コーティング潤滑剤１１９を表２に示す原料とともにＶ型ブレンダを使用してそれぞれ混合し、その後、第１の実施の形態で説明した方法と同様の条件でパッド裏金と摩擦部材１２０とが一体となったブレーキパッドを得た。
【００５０】
次に、上述の方法により製造された摩擦部材１２０を備えたブレーキパッド１１４の動作について説明する。図７（ａ）は、第２の実施の形態に係るブレーキパッドが通常の使用状態でディスクロータに接触している様子を模式的に示した図である。図７（ｂ）は、第２の実施の形態に係るブレーキパッドが制動時などの高温状態でディスクロータに接触している様子を模式的に示した図である。
【００５１】
摩擦部材１２０は、車両始動直後や間隔の空いた少数回の制動時のように摩擦部材自体の温度がそれほど上昇していない場合、図７（ａ）に示すように、潤滑剤１２３が樹脂材料１２１により覆われ露出していないため、潤滑剤１２３が直接ディスクロータ１８と接触することが抑制される。そのため、低温時に過剰な潤滑剤１２３が直接ディスクロータ１８に接触して制動能力が低下することを抑制することができる。一方、摩擦部材１２０は、頻繁な制動により摩擦部材自体が高温となってディスクロータ１８に接触している場合、図７（ｂ）に示すように、制動時の摩擦熱により樹脂材料１２１が消失し、潤滑剤１２３が直接ディスクロータ１８と接触する。
【００５２】
本実施の形態に係る摩擦部材１２０において、潤滑剤１２３が多く露出している摩擦部材１２０とディスクロータ１８との摩擦力は、潤滑剤１２３が樹脂材料１２１で覆われている摩擦部材１２０とディスクロータ１８との摩擦力よりも小さくなる。
【００５３】
図８は、頻繁な制動により高温となった摩擦部材が肉厚差のあるディスクロータの表面に追従している様子を模式的に示した図である。上述のように、頻繁な制動により摩擦部材自体が高温となると、その表層にある樹脂コーティング潤滑剤１１９の樹脂材料１２１が消失し、図７（ｂ）に示すように潤滑剤１２３が露出する。このような状態の摩擦部材１２０が、肉厚差がありしかも高温で変形量が大きくなっているディスクロータ１８に押し付けられると、摩擦係数の小さい潤滑剤１２３の作用により、ディスクロータ１８の周方向の肉厚差によるディスクロータ１８と摩擦部材１２０との摩擦力の周期的な変動量が低減される。つまり、本実施の形態に係る摩擦部材１２０を用いることで、特に摩擦部材２０が２００〜３００℃の高温となっているときのトルクの変動によるブレーキ振動の発生が抑制される。
【００５４】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、これは例示であり、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００５５】
例えば、第１の実施の形態の樹脂コーティングゴム１９と、第２の実施の形態の樹脂コーティング潤滑剤１１９との両方を含む摩擦部材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施の形態に係るディスクブレーキの主要部である浮動型のディスクブレーキキャリパの側面図である。
【図２】本実施の形態に係るディスクブレーキキャリパの要部を模式的に示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る摩擦部材に含有される樹脂コーティングゴムを模式的に示した図である。
【図４】図４（ａ）は、第１の実施の形態に係るブレーキパッドが通常の使用状態でディスクロータに接触している様子を模式的に示した図である。図４（ｂ）は、第１の実施の形態に係るブレーキパッドが制動時などの高温状態でディスクロータに接触している様子を模式的に示した図である。
【図５】頻繁な制動により高温となった摩擦部材が肉厚差のあるディスクロータの表面に追従している様子を模式的に示した図である。
【図６】第２の実施の形態に係る摩擦部材に含有される樹脂コーティング潤滑剤を模式的に示した図である。
【図７】図７（ａ）は、第２の実施の形態に係るブレーキパッドが通常の使用状態でディスクロータに接触している様子を模式的に示した図である。図７（ｂ）は、第２の実施の形態に係るブレーキパッドが制動時などの高温状態でディスクロータに接触している様子を模式的に示した図である。
【図８】頻繁な制動により高温となった摩擦部材が肉厚差のあるディスクロータの表面に追従している様子を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  ディスクブレーキキャリパ、  １４  ブレーキパッド、  １８  ディスクロータ、  １９  樹脂コーティングゴム、  ２０  摩擦部材、  ２１  樹脂材料、  ２３  ゴム、  １００  ディスクブレーキ、  １１９  樹脂コーティング潤滑剤、  １２０  摩擦部材、  １２１  樹脂材料、  １２３  潤滑剤。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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