(57)【要約】【課題】同じ摩擦係数のブレーキパッドを使用しても、初期摩擦係数と相当回数使用後のそれとの差が小さく、大きなブレーキトルクを確保でき初期のパーキング効力が向上したブレーキパッドを提供することである。【解決手段】少なくとも、基材繊維、結合材及び充填材からなる摩擦材の摩擦面にテーパ部を形成したブレーキパッドであって、該摩擦面のロータとの接触位置の内周側に前記摩擦面の面積の１／３〜１／２を占め、テーパ部の深さが０．０５〜０．５ｍｍのテーパ部を形成したことを特徴とするブレーキパッド。テーパ部の深さが０．１〜０．２５ｍｍであることが好ましい。【選択図】図１
2008164081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基材繊維、結合材及び充填材からなる摩擦材の摩擦面にテーパ部を形成したブレーキパッドであって、該摩擦面のロータとの接触位置の内周側に前記摩擦面の面積の１／３〜１／２を占め、テーパ部の深さが０．０５〜０．５ｍｍのテーパ部を形成したことを特徴とするブレーキパッド。
【請求項２】
前記テーパ部の深さが０．１〜０．２５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のブレーキパッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種車両や産業機械等のパーキング機構内蔵のデイスクブレーキに使用される摩捺材に関し、特にブレーキの初期効力を安定化させたブレーキパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のパーキング用ブレーキとしては、動的なブレーキと別にパーキング用ブレーキを有するものと、動的なブレーキパッドを油圧ではなく機械的に押し付けることによりパーキング用に使用するタイプのブレーキがある。後者は一般にインテグラルタイプブレーキと呼ばれている。一般的に、摩擦材では相手材との摺動により摺動面の接触面積が上がり、狙いの効力レベルに達する。初期の効力については若干低めであることが一般的である。
【０００３】
ブレーキパッドに要求される基本的な性能としては、効力が高いこと、熱安定性がよいこと、寿命が長いこと、ブレーキ鳴きがないことなどが挙げられるが、取付け後の初期効力を確保することも重要項目の１つとされている。しかし、従来のパーキングブレーキにおいては、摩擦材及び相手材（ディスクロータやドラム）の加工精度すなわち表面粗さ、平坦度、曲率などの影響で両者の接触状態が不安定となり、その結果、初期効力がばらつき、効力不足を生ずる場合があった。
【０００４】
そのため、「特許文献１」ではブレーキパッドの外周又は内周に幅２０ｍｍ以下のテーパを付け、使用の初期にのみ加圧重心を移動させ、発生トルクの調整を可能にしている。その際、初期摩擦係数が高いブレーキパッドを使用する場合、図３の（イ）に示すように、ブレーキパッド３の外周に沿って幅２０ｍｍ以下の帯状に切り欠くか、又は図１の（ロ）に示すように最大幅が２０ｍｍ以下のかまぼこ状に切り欠いている。切り欠きを４で示す。一方、初期摩擦係数が低いブレーキパッドを使用する場合、図４の（イ）と（ロ）に示したように、パッド３の内周に沿って図３と同じ切り欠き４を入れている。
【０００５】
又、「特許文献２」では、ブレーキパッドの初期効力を向上させノイズの発生を抑えるため、表面を格子状に区画し千鳥状に並んだ複数の区画を凹所とした形状のパッドを考案している。「特許文献３」では、摩擦面に目開き０．０５〜２ｍｍの網目を設けた摩擦材を考案している。しかし、いずれの場合もデイスクブレーキの使用開始時と使用後安定したときの摩擦係数の変化を抑えることが出来ず、性能的に安定したブレーキパッドを供給することが出来なかった。
【特許文献１】特開昭６２−２７４１２１号公報
【特許文献２】特開平８−２７７８６５号公報
【特許文献３】特開平４−２６６９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ブレーキパッドの初期効力を向上させるため、上記したようにブレーキパッドの摩擦面の端面を切り欠いたり、摩擦面に格子状の凹みを入れる改良は行われてきたが、切り欠く場合にはその切り欠き部分が少ないために、十分な効果を生ぜず、また格子状の凹みを入れる場合などではロータとの接触面が広すぎて片当りとなることがあり、十分初期効力が向上したとは言えなかった。特に、摩擦面の端面を切り欠く場合には、工作作業の関係から、その切り欠きが深くなることにより、相当回数使用後でないと平常の状態とならず、その深さがどの程度が好適であるのか分かっていなかった。
従って、本発明の課題は、同じ摩擦係数のブレーキパッドを使用しても、初期摩擦係数と相当回数使用後のそれとの差が小さく、大きなブレーキトルクを確保でき、初期のパーキング効力が向上したブレーキパッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、下記の手段によって上記の課題を解決した。
（１）少なくとも、基材繊維、結合材及び充填材からなる摩擦材の摩擦面にテーパ部を形成したブレーキパッドであって、該摩擦面のロータとの接触位置の内周側に前記摩擦面の面積の１／３〜１／２を占め、テーパ部の深さが０．０５〜０．５ｍｍのテーパ部を形成したことを特徴とするブレーキパッド。
（２）前記テーパ部の深さが０．１〜０．２５ｍｍであることを特徴とする上記（１）記載のブレーキパッド。
【発明の効果】
【０００８】
ブレーキパッドの内周側に広くテーパ部を設けることにより、摩擦材とロータの接触位置が外周寄りになり、初期のブレーキ有効径が上がり、同じ摩擦係数でもブレーキトルクが大きくなるため、初期のパーキング効力ｕｐが可能となった。又、テーパ部の深さを０．５ｍｍ以下と浅くしたことによって使用初期の早い段階で全面当たりにすることが出来た。
テーパ量０．１５ｍｍの場合では、少なくとも１００回程度の使用で全面当たりにすることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のブレーキパッドの特徴は、ロータとの接触位置の内周側に摩擦面全体に対し面積比で１／３〜１／２を占め、深さが０．０５〜０．５ｍｍのテーパ部を形成させたことである。この面積比は従来品に比較するとかなり大きい。ロータの内周側に設けたテーパ部３の形状は、図１の平面図である（ａ）と（ｂ）に示すように、直線帯状あるいは中央部がふくらんだ湾曲状でもよく、実施態様の一例を示したものにすぎず、特定されるものではない。
また、その特徴はパッド２の断面により示すのが最も分かりやすい。そのパッド断面として、図２の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）にテーパ部３の部分を誇張して示したが、直線上、曲線状あるいは階段状に段差のある形状にしても良く、限定されるものではない。
【００１０】
本発明のブレーキパッドのテーパ量は摩擦面全体に対し、面積比で１／３〜１／２が好ましく、深さは０．５ｍｍ以下が好ましい。テーパ量面積比が１／２を超えるとロータとの接触面積が低下し効力代が低下する。また、テーパ量を面積１／３未満にすると、有効径の変化が少なく、期待する効果が得られない。また、テーパ部の深さについては０．０５〜０．５ｍｍ、より好ましくは、０．１〜０．２５ｍｍにすることで、使用初期の段階で通常の全面当たりにすることができる。例えば、テーパ深さ０．１５ｍｍの場合で、少なくとも１００回程度の使用で全面当たり、通常は２０回程度の使用で全面当たりにすることが出来る。
【００１１】
本発明のブレーキパッドに使用される摩擦材原料は、通常用いられる基材としての補強繊維、結合材、摩擦調整材等である。
摩擦材の基材である補強繊維としては、スチール繊維、銅繊維、真鍮繊維等の金属繊維；芳香族ポリアミド繊維（アラミドパルプ等：市販品ではデュポン社製、商品名ケブラー等がある）、アクリル繊維、セルロース繊維、耐炎化アクリル繊維等の有機繊維；チタン酸カリウム繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭素繊維、ロックウール等の非アスベスト系無機繊維等が挙げられる。これらのうち一種または二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１２】
結合材としては、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、またはそれらの変性樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
摩擦調整材としては、例えば、カシューダスト、ゴムダスト、メラミンダスト等の有機ダスト；炭酸カルシウム、硫酸バリウム、層状粘土鉱物、水酸化カルシウム等のフィラー（充填材）；マグネシア、アルミナ、ジルコニア等の金属酸化物等の研削材；アルミニウム粉、銅粉、亜鉛粉等の金属粉、黒鉛、二硫化モリブデン等の潤滑材；等が挙げられ、これらの中から選んだ一種又は適宜組み合わせた二種以上を充填材として使用することができる。
【００１３】
摩擦材の製造工程は、従来法と同様に板金プレスにより所定の形状に形成され、脱脂処理及びプライマー処理が施され、そして、接着剤が塗布されたプレッシャプレートと、耐熱性有機繊維や金属繊維等の補強繊維と、無機・有機充填材、摩擦調整材及び熱硬化性樹脂結合材等の粉末原料とを配合し、ヘンシェルミキサー、レディゲミキサー、アイリッヒミキサー等の混合機を用いて攪拌により十分に均質化した原材料を常温にて所定の圧力で成形（予備成形）して作成した予備成形体とを、熱成形工程において所定の温度及び圧力で熱成形して両部材を一体に固着し、アフタキュアを行い、最終的に仕上げ処理を施す。この際、摩擦材の目標性能に応じ配合処方を調整して各層の弾性率と気孔率を変化させることが出来る。
【実施例】
【００１４】
以下に、具体例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲は実施例に限定されるものではない。
【００１５】
実施例１
（ブレーキパッドの作成）
フェノール樹脂１０重量％、カシューダスト１０重量％、硫酸バリウム２０重量％、ジルコニア５重量％、黒鉛５重量％、銅／アラミド（２：１）繊維２０重量％部、チタン酸カリウム繊維２０重量％及びアルミナ・シリカ系セラッミック繊維１０重量％を混練して調製した混合物を常温、２０ＭＰａで１分間加圧して予備成形した。次に、プライマー処理を施しフェノール樹脂系接着剤を塗布したプレッシャプレート（裏板）と共に摩擦材の予備成形物を熱成形金型内に、セットし、４０ＭＰａ、１６０℃の温度で１０分間熱成形した。そして、２５０℃で１２０分間熱処理を行い、サイズが３９（縦）×７２（横）×９．５ｍｍ（モールド部厚さ）のブレーキパッドを作製した。
【００１６】
（ブレーキパッドの試験）
ブレーキパッドの評価に用いた、ホイールシリンダ、ロータサイズ及びパッド面積等ブレーキ各部材の寸法については第１表に示した。
【００１７】
【表１】
2008164081.tif 000003
【００１８】
摩擦試験は、摩擦パッドの初期効力をフルサイズダイナモメータにかけ、慣性Ｉ＝２．５ｋｇ−ｍ−ｓ２、初期温度Ｔｉ＝５０℃の条件で行った。そして、摺り合わせ回数とパーキング時の摩擦係数の関係を求めた。試験結果は第２表に示す。なお、第２表において、１／３テーパ、１／２テーパ及び２／３テーパの「１／３」、「１／２」及び「２／３」はパッド摩擦面のテーパ部の面積比率を示す。
【００１９】
【表２】
2008164081.tif 000004
【００２０】
第２表の測定結果から、テーパ部の面積比がパッド摩擦面の１／３〜１／２の範囲では期待される摩擦係数の変化を示すが、面積比が１／２を超え２／３になるとロータとの接触面積が低下し、摩擦係数が著しく低下することが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明のブレーキパッドにより、本来の性能を発揮しにくい使用初期段階から必要な制動力を確保できるようになるため、産業機械、乗用車等のブレーキパッドとして普及することが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のブレーキパッドのテーパ部の形状を示す図である。
【図２】本発明のブレーキパッドの断面を示す図である。
【図３】ブレーキパッドの外周に沿って帯状に切り欠いた従来例のパッドの平面と断面を示す図である。
【図４】ブレーキパッドの内周に沿って帯状に切り欠いた従来例のパッドの平面と断面を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  プレッシャプレート
２  ブレーキパッド
３  テーパ部
４  切り欠き部分
【図１】
2008164081.tif 000005
【図２】
2008164081.tif 000006
【図３】
2008164081.tif 000007
【図４】
2008164081.tif 000008