(57)【要約】【課題】摩擦パッドの製造工程内で断熱シムを形成でき且つ保管すべき部品数も可及的に少なくできると共に、金属板の他面側に断熱シムを容易に形成できる摩擦パッドを提供する。【解決手段】金属板５０の一面側に設けられた摩擦材５２の摩擦面を回転するディスクロータの被圧接面に圧接するように、金属板５０の他面側にピストン２２の押圧面が当接して押圧する摩擦パッド１２において、該金属板５０の他面側に、劣化開始温度が３００℃以上の耐熱性を有するフェノール系の熱硬化性樹脂とセラミック粉とから成る断熱シム１８が形成されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の一面側に設けられた摩擦材の摩擦面を回転するディスクロータの被圧接面に圧接するように、前記金属板の他面側にピストンの押圧面が当接して押圧する摩擦パッドにおいて、
該金属板の他面側に、劣化開始温度が３００℃以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂とセラミック粉とから成る断熱シムが形成されていることを特徴とする摩擦パッド。
【請求項２】
断熱シム中に、ゴムが配合されている請求項１記載の摩擦パッド。
【請求項３】
断熱シム中のゴムの配合割合が、５〜２０％である請求項２記載の摩擦パッド。
【請求項４】
熱硬化性樹脂の配合割合が、断熱シムを形成する熱硬化性樹脂とセラミック粉との合計量に対して１０〜７０％である請求項１〜３のいずれか一項記載の摩擦パッド。
【請求項５】
金属板の一面側に設けられた摩擦材の摩擦面を回転するディスクロータの被圧接面に圧接するように、前記金属板の他面側にピストンの押圧面が当接して押圧する摩擦パッドを製造する際に、
熱硬化したとき、劣化開始温度が３００℃以上の耐熱性樹脂を形成する、液状の未硬化熱硬化性樹脂とセラミック粉とを混合して得た液状又はペースト状の混合物を、前記金属板の他面側に塗布して塗布層を形成した後、
前記塗布層に加熱処理を施し、前記未硬化熱硬化性樹脂を熱硬化して断熱シムを形成することを特徴とする摩擦パッドの製造方法。
【請求項６】
液状又はペースト状の混合物として、ゴムが混合されている混合物を用いる請求項５記載の摩擦パッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は摩擦パッド及びその製造方法に関し、更に詳細には金属板の一面側に設けられた摩擦材の摩擦面を回転するディスクロータの被圧接面に圧接するように、前記金属板の他面側にピストンの押圧面が当接して押圧する摩擦パッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のブレーキに用いられているディスクブレーキの一例を図３に示す。図３に示すディスクブレーキのキャリパ５には、ディスクロータ４０を介してシリンダ部８と爪部９とを対向して配設されている。爪部９は、先端押圧部９ａが二股状（略Ｕ字状）に形成されている。
また、シリンダ部８内には、ピストン２２が配設されており、シール材１６によってブレーキ液が液密に保たれている。
かかるシリンダ部８と爪部９との間には、ディクスロータ４０の被圧接面（側面）に圧接可能な一対の摩擦パッド１２，１２が対向して配設されている。摩擦パッド１２，１２の各々は、裏金として用いられる金属板５０の一面側に摩擦材５２が一体に設けられている。
図３に示すディスクブレーキでは、シリンダ部８に外部より液圧を作用させると、ピストン２２が図３の矢印Ｂ方向に移動して、インナー側の摩擦パッド１２がディスクロータ４０の一方の被圧接面４０ａに圧接される。同時にキャリパ５がスライドピン（図示せず）を介して図３の矢印Ｃ方向にスライドして、爪部９によりアウター側の摩擦パッド１２もディスクロータ４０の他方の被圧接面４０ａに圧接されて制動作用をする。制動動作を終了すると、シリンダ部８の液圧が開放されることから、ピストン２２及び爪部９による押動が解除される。
尚、このディスクブレーキには、シリンダ部８へ塵などの侵入を防止すべく、ダストカバー１７が装着されている。
【０００３】
図３に示すディスクブレーキに用いられている摩擦パッド１２は、図４に示す様に、裏金として用いられている金属板５０の一面側に、摩擦材５２が設けられている。かかる摩擦パッドの金属板５０の他面側には、ピストン２２の押圧面が当接可能に進退する。このピストン２２の進退は、前述した様に、シリンダ部１６内のブレーキ液の圧力によってなされる。
図３に示すディスクブレーキのプレーキ操作では、金属板５０の他面側にピストン２２の押圧面を当接して、ディスクロータ４０の被圧接面４０ａに摩擦材５２を押圧し、摩擦材５２の摩擦面をディスクロータ４０の被圧接面４０ａに当接せしめ、摩擦材５２の摩擦面とディスクロータ４０の被圧接面４０ａとの摩擦力によりディスクロータ４０の回転を停止する。
この際に、摩擦材５２の摩擦面と回転するディスクロータ４０の被圧接面４０ａとの摩擦に起因する摩擦熱によって金属板５０が高温に加熱される。高温に加熱された金属板５０の他面側には、ピストン２２の押圧面が当接しており、金属板５０の熱がピストン２２を経由して伝熱され、シリンダ部１６内のブレーキ液も加熱される。かかるブレーキ液の液温の上昇は、ディスクブレーキの機能上好ましくない。
特に、スチールファイバー、金属粉等を混合して形成したセミメタリック系摩擦材では、ブレーキ液の液温の上昇が大きくなる。
【０００４】
このため、摩擦パッドでは、金属板５０の他面側に、図４に示す様に、断熱層としての断熱シム１００を形成している。この断熱シム１００は、２００℃程度の雰囲気下で、セラミック粉末をアルゴンガスで金属板１０の他面側に吹き付けるセラミック溶射によって形成したものである。
しかし、セラミック溶射によって断熱シム１００を形成することは、高度な技術的な熟練と高価な設備とを必要とするため、最終的に得られた摩擦パッドの製造コストは高価なものになった。
一方、かかるセラミック溶射を用いることなく形成した断熱シム１００を具備する摩擦パッドについては、下記特許文献に提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５８−１３５１９１号公報
（第１頁左下欄の第３行目〜第２頁右上欄第２０行目、第１図）
【０００６】
上記特許文献１には、セラミック繊維から成る織布又は不織布に、フェノール樹脂等の耐熱性樹脂を含浸し、金属板の他面側に加熱加圧して接着することによって形成した断熱シムを具備する摩擦パッドが記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された摩擦パッドでは、セラミック溶射を用いることなく断熱シム１００を形成でき、最終的に得られる摩擦パッドの製造コストの低減を図ることができる。
しかし、特許文献１では、フェノール樹脂等の耐熱性樹脂を含浸したセラミック繊維から成る織布又は不織布を、摩擦パッドの製造工程とは別工程で予め形成しておくことを要し、保管すべき部品数も多くなる。
しかも、この織布又は不織布は、加熱加圧によって金属板の他面側に接着するため、金属板の接着面が複雑な形状をしている場合には、予め所定の形状に切断しておくことを要し、特殊な切断用の設備を必要とする。
そこで、本発明の課題は、摩擦パッドの製造工程内で断熱シムを形成でき且つ保管すべき部品数も可及的に少なくできると共に、金属板の他面側に断熱シムを容易に形成できる摩擦パッド及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解決すべく検討した結果、金属板の他面側に、液状の未硬化の熱硬化性樹脂とセラミック粉とを混合して得た液状の混合物を塗布した後、未硬化の熱硬化性樹脂を加熱して硬化することによって、摩擦パッドの製造工程とは別工程で予め部品を形成しておくことなく、金属板の他面側に容易に耐熱シムを形成できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、金属板の一面側に設けられた摩擦材の摩擦面を回転するディスクロータの被圧接面に圧接するように、前記金属板の他面側にピストンの押圧面が当接して押圧する摩擦パッドにおいて、該金属板の他面側に、劣化開始温度が３００℃以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂とセラミック粉とから成る断熱シムが形成されていることを特徴とする摩擦パッドにある。
また、本発明は、金属板の一面側に設けられた摩擦材の摩擦面を回転するディスクロータの被圧接面に圧接するように、前記金属板の他面側にピストンの押圧面が当接して押圧する摩擦パッドを製造する際に、熱硬化したとき、劣化開始温度が３００℃以上の耐熱性樹脂を形成する、液状の未硬化熱硬化性樹脂とセラミック粉とを混合して得た液状又はペースト状の混合物を、前記金属板の他面側に塗布して塗布層を形成した後、前記塗布層に加熱処理を施し、前記未硬化熱硬化性樹脂を熱硬化して断熱シムを形成することを特徴とする摩擦パッドの製造方法でもある。
【０００９】
かかる本発明において、断熱シム中に、ゴムを配合することにより、摩擦材とディスクロータとの接触に因って惹起される振動を断熱シムで減衰させることができ、ブレーキ操作時の鳴き現象を防止できる。この断熱シム中のゴムの配合割合は、５〜２０％とすることが好適である。
また、熱硬化性樹脂の配合割合を、断熱シムを形成する熱硬化性樹脂とセラミック粉との合計量に対して１０〜７０％とすることによって、両者のバランスを取ることができる。
【００１０】
本発明では、液状の未硬化熱硬化性樹脂とセラミック粉とを混合して得た液状又はペースト状の混合物を、ピストンの押圧面が当接する金属板の他面側に塗布して形成した塗布層に、加熱処理を施して未硬化熱硬化性樹脂を熱硬化して断熱シムを形成するため、金属板の他面側が複雑な形状であっても断熱シムを容易に形成できる。
また、液状の未硬化熱硬化性樹脂とセラミック粉とを混合して得た液状又はペースト状の混合物を金属板に塗布して断熱シムを形成するため、摩擦パッドの製造工程とは別工程で予め断熱シム用部品を形成しておくことを要せず、摩擦パッドの製造に必要な部品数も少なくできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る摩擦パッドは、図１に示す摩擦パッドを構成する断熱シム１８が、劣化開始温度が３００℃以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂とセラミック粉とから形成されているものである。
ここで、「劣化開始温度」とは、一定温度で昇温して試料の重量変化を測定する熱重量分析（ＴＧ）によって測定できる。つまり、図２に示す様に、一定温度で昇温し試料の重量変化を測定して得たＴＧ曲線Ａにおいて、測定前試料の重量に対して５ｗｔ％の重量減少が発生した温度Ｔを、劣化開始温度とする。
かかる劣化開始温度が３００℃以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂を用いた断熱シム１８では、金属板５０が加熱されて劣化開始温度近傍に到達しても熱硬化性樹脂が軟化することがなく断熱シム１８の形状を保持でき、セラミック粉を断熱シム１８内に充分に保持できる。一方、劣化開始温度が３００℃以上の熱可塑性樹脂を用いた断熱シム１８では、金属板５０が加熱されて劣化開始温度近傍に到達した熱可塑性樹脂は軟化或いは溶融し、断熱シム１８の形状を保持できなくなり、セラミック粉を断熱シム内に保持できなくなる。
【００１２】
本発明で用いる劣化開始温度が３００℃以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂としては、フェノール系の熱硬化性樹脂を好適に用いることができる。
かかる熱硬化性樹脂と併用するセラミック粉としては、粒径が１０〜１００μｍのセラミック粉を好ましく用いることができる。この粒径範囲のセラミック粉を用いた断熱シム１８では、その強度等の物性を損なうことなく気孔率を向上でき、断熱性を向上できる。かかるセラミック粉としては、具体的には、アルミナ、チタニア、ジルコニア又はこれらの混合物を好適に用いることができる。
これらの熱硬化性樹脂とセラミック粉との使用量としては、熱硬化性樹脂の配合割合を、断熱シム１８を形成する熱硬化性樹脂とセラミック粉との合計量に対して１０〜７０％とすることによって、両者のバランスを取ることができる。
尚、この場合、セラミック粉の使用量は、断熱シム１８を形成する熱硬化性樹脂とセラミック粉との合計量に対して９０〜３０％である。
【００１３】
本発明に係る摩擦パッドを構成する断熱シム１８に、ゴムを配合することによって、摩擦材５２の摩擦面とディスクロータ４０の被圧接面４０ａとの接触に因って惹起される振動を断熱シム１８で減衰させることができ、ブレーキ操作時の鳴き現象も併せて防止できる。
このゴムとしては、加硫が終了したゴムを用いることができ、加硫されたＮＢＲやＥＰＤＭを好適に用いることができる。かかるゴムの断熱シム１８における配合割合は、５〜２０％とすることが好適である。
【００１４】
以上、述べてきた断熱シム１８を形成する際には、液状の未硬化熱硬化性樹脂とセラミック粉とを混合する。
ここで、「液状の未硬化熱硬化性樹脂」としては、熱硬化したとき、劣化開始温度が３００℃以上の耐熱性を呈し得るものである。具体的には、フェノール系の熱硬化性樹脂を用いることができる。
かかる液状の未硬化熱硬化性樹脂とセラミック粉とを混合して得た液状又はペースト状の混合物をピストン２２の押圧面が当接する金属板５０の他面側に塗布する。この塗布は、スプレー塗布、ローラ塗布、はけ塗り或いはディッピング等の汎用されている塗布手段によって行うことができる。このため、金属板５０の断熱シム１８の形成面が複雑な形状をしていても、特殊な設備を用いることなく金属板５０の他面側に容易に塗布層を形成できる。
他面側に塗布層が形成された金属板５０には、加熱処理を施して塗布層中の未硬化熱硬化性樹脂の硬化を完了することによって、金属板５０の他面側に密着固定された断熱シム１８を形成できる。
かかる断熱シム１８の形成は、摩擦パッドの製造工程のいずれの工程でも可能であるが、金属板５０の一面側に摩擦材５２を形成した後に行うことが、金属板５０の他面側に摩擦材５２を容易に形成でき好ましい。
【００１５】
ここで、液状又はペースト状の混合物として、液状の未硬化熱硬化性樹脂、セラミック粉及びゴムを混合して得た混合物を用いると、劣化開始温度が３００℃以上の耐熱性を有する熱硬化性樹脂、セラミック粉及びゴムから成る断熱シム１８を金属板５０の他面側に形成できる。かかるゴムが配合された断熱シム１８は、前述した様に、断熱効果に併せて、摩擦材５２の摩擦面とディスクロータ４０の被圧接面４０ａとの接触に因って惹起される振動を断熱シム１８で減衰させることができ、ブレーキ操作時の鳴き現象防止の効果も奏することができる。
また、摩擦材５２を、金属粉等を混合して形成したセミメタリック系摩擦材とした摩擦パッドでも、ピストン２２に対する断熱を効果的に奏することができ、液圧室２４のブレーキ液の液温上昇を防止できる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明に係る摩擦パッドを用いたディスクブレーキでは、そのブレーキ操作の際、摩擦パッドの金属板の他面側に当接するピストンに対する断熱を効果的に行うことができ、ディスクブレーキの機能を充分に担保できる。
また、摩擦パッドの製造工程内で断熱シムを形成でき且つ保管すべき部品数も可及的に少なくできると共に、金属板の他面側に断熱シムを容易に形成できるため、摩擦パッドの製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る摩擦パッドの一例を説明する説明図である。
【図２】劣化開始温度を測定する熱重量分析（ＴＧ）について説明するＴＧ曲線の一例を示すグラフである。
【図３】ディスクプレーキの一例を説明するための断面図である。
【図４】従来の摩擦パッドを説明する断面図である。
【符号の説明】
１８  断熱シム
２２  ピストン
４０  ディスクロータ
５０  金属板
５２  摩擦材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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