(57)【要約】  ディスクブレーキ用のバックプレートであって、前記バックプレートの本体部の材質が鋼より比重の軽い素材を含有し、前記バックプレートにおけるトルク受部の少なくとも一部に金属板を配置し、前記金属板の材質が鉄及び鉄合金からなる群から選択される少なくとも１種である、バックプレート。
2020021645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクブレーキ用のバックプレートであって、
前記バックプレートの本体部の材質が鋼より比重の軽い素材を含有し、
前記バックプレートにおけるトルク受部の少なくとも一部に金属板を配置し、
前記金属板の材質が鉄及び鉄合金からなる群から選択される少なくとも１種である、バックプレート。
【請求項２】
前記鋼より比重の軽い素材は、アルミニウム合金、アルミニウム複合材料、マグネシウム合金及び繊維強化樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１に記載のバックプレート。
【請求項３】
前記金属板の厚さは、０．１ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載のバックプレート。
【請求項４】
パッドガイド部をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバックプレート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のバックプレートと、
前記バックプレートの一方の面に摩擦材を備える、ディスクブレーキパッド。
【請求項６】
請求項５に記載のディスクブレーキパッドと、
前記ディスクブレーキパッドを相手材に押さえつけるキャリパーを備える、キャリパーアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックプレート、ディスクブレーキパッド及びキャリパーアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
二輪車及び四輪の自動車等に取り付けられている制動用の摩擦部材として、ディスクブレーキパッドの一例を図１（ａ）及び（ｂ）に示す。なお、図１（ａ）はディスクブレーキパッドの上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図の一例である。本例においては、ディスクブレーキパッドは、バックプレート１と摩擦材２から構成され、摩擦材２がバックプレート１の一方の面（ここではバックプレート１の上面）に直接固着されている。摩擦材２は、例えば、結合材、有機充填材、無機充填材及び繊維基材からなる、いわゆるレジンモールド材により構成される。このようなディスクブレーキパッドは、バックプレート１の一方の面に、予め結合材、有機充填材、無機充填材及び繊維基材からなる摩擦材の予備成形体を重ね合わせ、熱圧成形して一体に固着した後、表面加工を施すことにより製造されている。【０００３】
また、ディスクブレーキパッドの他の例を図１（ｃ）に示す。図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図の他の例である。図１（ｃ）のディスクブレーキパッドは、バックプレート１、摩擦材２及び中間層３から構成され、バックプレート１の一方の面（ここではバックプレート１の上面）に、中間層３を介して摩擦材２が固着されたものである。この場合、ディスクブレーキパッドは、バックプレート１の一方の面に、予め結合材、有機充填材、無機充填材及び繊維基材からなる摩擦材及び中間層の予備成形体を重ね合わせ、熱圧成形して一体に固着した後、表面加工を施すことにより製造されている。【０００４】
近年、自動車の環境対応化及び低燃費化の進行に伴い、自動車の各部品の軽量化が検討及び実施されている。通常、自動車における原材料の構成は、金属材が半分以上を占めているが、車体の軽量化のため、その使用量は年々低下傾向にある。また、車体の軽量化にあたっては、近年、素材としてアルミニウム（アルミニウム合金又はアルミニウム複合材）又は樹脂の使用が増加傾向にある。鋼板の比重は約７．８であり、これに比べてアルミニウムの比重は約２．７、樹脂の比重は約１であって軽いため、アルミニウム及び樹脂等の素材を使用することにより、車体の５０％以下の軽量化が見込める。このような軽量化への動きの中、車両においては、ボディ、フレームのみならず、車両を構成する各要素に対しても軽量化の要求が大きくなってきている。【０００５】
このような車体軽量化の要求は、車両の制動に用いられるブレーキシステムの構成要素の一つであるディスクブレーキパッドにおいても同様に大きくなってきている。具体的には、従来、ディスクブレーキパッドには鋼製の板材からなるバックプレートが用いられていたが、近年では軽量素材であるアルミニウム又はその合金からなるバックプレートに関する提案がされている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０４６０７８号公報
【特許文献２】特開２０１３−０６０９７４号公報
【特許文献３】特開２０１５−１３５１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、ディスクブレーキパッドの軽量化のため、バックプレートをこれまでの鋼製のものから、アルミニウム製又は樹脂製等の軽量化素材に変更することを検討していたところ、これらの軽量化素材は、従来の鋼製のバックプレートに比べて耐久性が不十分であることが判明した。特に、制動時にロータの回転に供回りしようとする力を受けとめる役割を担うバックプレートのトルク受部では、変形が生じやすく、さらに制動中の擦れによって摩滅が生じやすいことが判明した。【０００８】
これらのことから、本発明は、バックプレートの軽量化を図ると共に、制動時の耐久性を向上させたバックプレート、ディスクブレーキパッド及びキャリパーアッセンブリを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、制動時にロータの回転に供回りしようとする力を受けとめる役割を担うトルク受部の耐久性を向上させることによって、バックプレートを軽量化したときにもバックプレートの耐久性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、下記［１］〜［６］に関する。【００１０】
［１］ディスクブレーキ用のバックプレートであって、前記バックプレートの本体部の材質が鋼より比重の軽い素材を含有し、前記バックプレートにおけるトルク受部の少なくとも一部に金属板を配置し、前記金属板の材質が鉄及び鉄合金からなる群から選択される少なくとも１種である、バックプレート。
［２］前記鋼より比重の軽い素材は、アルミニウム合金、アルミニウム複合材料、マグネシウム合金及び繊維強化樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である、［１］に記載のバックプレート。
［３］前記金属板の厚さは、０．１ｍｍ以上である、［１］又は［２］に記載のバックプレート。
［４］パッドガイド部をさらに備える、［１］〜［３］のいずれかに記載のバックプレート。
［５］［１］〜［４］のいずれかに記載のバックプレートと、前記バックプレートの一方の面に摩擦材を備える、ディスクブレーキパッド。
［６］［５］に記載のディスクブレーキパッドと、前記ディスクブレーキパッドを相手材に押さえつけるキャリパーを備える、キャリパーアッセンブリ。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、バックプレートの軽量化を図ると共に、制動時の耐久性を向上させたバックプレート、ディスクブレーキパッド及びキャリパーアッセンブリを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ディスクブレーキパッドの模式図である。
【図２】バックプレートの様々な形態を示す模式図である。
【図３】様々な形態のバックプレートとキャリパーの関係を示す模式図である。
【図４】制動時のキャリパーの状態を示す模式図である。
【図５】金属板の機能を示すための模式図である。
【図６】金属板の厚さを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。但し、以下の実施形態において、その構成要素は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
また、本明細書における記載事項を任意に組み合わせた態様も本発明に含まれる。
【００１４】
［バックプレート］
本実施形態に係るバックプレートは、ディスクブレーキ用のバックプレートであって、バックプレートの本体部の材質が鋼より比重の軽い素材を含有し、バックプレートにおけるトルク受部の少なくとも一部に金属板を配置し、金属板の材質が鉄及び鉄合金からなる群から選択される少なくとも１種である。
【００１５】
本実施形態に係るバックプレートは、様々な形態をとり得る。例えば、本実施形態に係るバックプレート１は、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、本体部１１と、本体部１１の回入側に突設した第１パッドガイド部１２と、本体部１１の回出側に突設した第２パッドガイド部１３とを備える形態をとり得る。第１パッドガイド部１２は、外周側付根４及び内周側付根５を有する。第２パッドガイド部１３は、外周側付根６及び内周側付根７を有する。パッドガイド部（第１パッドガイド部１２及び第２パッドガイド部１３）は、キャリパー（図示せず）の支持部に対応する形状とすることで、キャリパーに対するバックプレート１の設置を容易にする。また、パッドガイド部（第１パッドガイド部１２及び第２パッドガイド部１３）は、車両に支持される際、入れ子型にはめ込まれる形状であることが好ましい。
第１パッドガイド部１２及び第２パッドガイド部１３の材質は、耐久性を向上させる観点から、本体部１１の材質と同じ材質であることが好ましい。
【００１６】
バックプレート１におけるトルク受部１４は、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、バックプレート１をキャリパー２０に配置した場合において、制動時にキャリパー２０と接触することでバックプレート１にトルクがかかる箇所であり、ディスクロータの回転に供回りしようとする力を受けとめる役割を担っている。
図２（ａ）及び図３（ａ）で示すバックプレート１におけるトルク受部１４は、第２パッドガイド部１３が突設された本体部１１の回出側の突設側面である。図２（ｂ）、（ｃ）及び図３（ｂ）、（ｃ）で示すバックプレート１におけるトルク受部１４は、本体部１１から突設した第２パッドガイド部１３の端部である。図２（ｄ）及び図３（ｄ）で示すバックプレート１におけるトルク受部１４は、本体部１１の回出側の側面である。図２（ａ）〜（ｄ）及び図３（ａ）〜（ｄ）に示すバックプレート１は、それぞれのトルク受部１４の少なくとも一部に金属板１５を配置する。
【００１７】
＜金属板＞
金属板１５は、バックプレート１におけるトルク受部１４の少なくとも一部に配置される。金属板１５は、制動時のトルクによるトルク受部１４の変形及び摩滅を抑制する観点から、トルク受部１４の全部に配置されることが好ましい。
金属板１５のトルク受部１４への配置方法としては、接着、加締め及び溶接等の手段を採用することができる。
【００１８】
金属板１５の機能について、図４及び図５を参照して説明する。
キャリパー２０に配置されたバックプレート１は、図４に示すように、制動時にキャリパー２０と接触することで、キャリパー２０が開いたような状態となる。従来のバックプレート（金属板１５なし）の場合、図５（ａ）の斜線部で示すように、トルクが偏当たりすることになり、一部に応力が集中するので変形及び摩滅が発生しやすい。一方、本実施形態のバックプレート１の場合、金属板１５を備えることで、図５（ｂ）の斜線部で示すように、応力集中が緩和され、変形及び摩滅を抑制することができる。
【００１９】
金属板１５の材質は、鉄及び鉄合金からなる群から選択される少なくとも１種である。
鉄合金としては、炭素、ケイ素、マグネシウム、ニッケル、クロム、モリブデン、及び銅等を鉄に含有させたものが挙げられ、具体的には、鋼及び鋳鉄等を挙げられる。
【００２０】
金属板１５の厚さＴは、図６に示すように、バックプレート１の端部から、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．２ｍｍ以上であることがより好ましく、０．３ｍｍ以上であることがさらに好ましい。金属板１５の厚さＴの上限については特には制限されないが、５．０ｍｍ以下であることが好ましく、２．０ｍｍ以下であることがより好ましい。金属板１５の厚さＴが上記範囲であることによって、制動時のトルクによるトルク受部の変形及び摩滅を抑制することができる。
【００２１】
＜材質＞
バックプレート１の本外部１１の材質は、鋼より比重の軽い素材を含有するものである。バックプレート１の本外部１１の材質は、鋼より比重の軽い素材を、好ましくは５０体積％以上、より好ましくは８０体積％以上、さらに好ましくは９０体積％以上含有するものであり、鋼より比重の軽い素材からなるものであることが特に好ましい。
鋼より比重の軽い素材は、比重５以下の素材であることが好ましく、比重３以下の素材であることがより好ましく、比重２以下の素材であることがさらに好ましい。
鋼より比重の軽い素材としては、例えば、アルミニウム合金、アルミニウム複合材料、マグネシウム合金及び繊維強化樹脂が挙げられる。つまり、バックプレートの材質は、アルミニウム合金、アルミニウム複合材料、マグネシウム合金及び繊維強化樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００２２】
（アルミニウム合金）
アルミニウムは比重が約２．７と小さいため、軽量化素材として好適であるが、強度の観点から、バックプレートとしてはアルミニウム合金を用いることが好ましい。
アルミニウム合金としては、２ＸＸＸ系（Ａｌ−Ｃｕ系）、３ＸＸＸ系（Ａｌ−Ｍｎ系）、４ＸＸＸ系（Ａｌ−Ｓｉ系）、５ＸＸＸ系（Ａｌ−Ｍｇ系）、６ＸＸＸ系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）、７ＸＸＸ系（Ａｌ−Ｚｎ系）等の展伸用アルミニウム合金；ＡＣ１Ｃ（Ａｌ−Ｃｕ系）、ＡＣ１Ｂ（Ａｌ−Ｃｕ系）、ＡＣ２Ａ（Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系）、ＡＣ２Ｂ（Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系）、ＡＣ３Ａ（Ａｌ−Ｓｉ系）、ＡＣ４Ａ、ＡＣ４Ｃ（Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系）、ＡＣ４Ｂ（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系）、ＡＣ４Ｄ（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系）、ＡＣ５Ａ（Ａｌ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｇ系）、ＡＣ７Ａ（Ａｌ−Ｍｇ系）、ＡＣ８Ａ（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｇ系）、ＡＣ８Ｂ（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｇ系）、ＡＣ９Ａ（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系）、ＡＣ９Ｂ（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系）等の鋳物用アルミニウム合金；ＡＤＣ１（Ａｌ−Ｓｉ系）、ＡＤＣ３（Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系）、ＡＤＣ５（Ａｌ−Ｍｇ系）、ＡＤＣ６（Ａｌ−Ｍｇ−Ｍｎ系）、ＡＤＣ１０（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系）、ＡＤＣ１２（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系）、ＡＤＣ１４（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系）等のダイキャスト用アルミニウム合金などを用いることができる。また、これらを熱処理（時効処理）等して調質したものを用いることができる。
【００２３】
（アルミニウム複合材）
アルミニウム又は上記のアルミニウム合金中にセラミックス粒子を分散させたアルミニウム複合材（セラミックス粒子強化アルミニウム基複合材料）は、アルミニウム合金に比してヤング率が高くなるため、バックプレートとして用いると、ディスクブレーキパッドの剛性を高くすることができ、好適である。分散強化するセラミックス粒子としては、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２等の酸化物系セラミックス、ＳｉＣ、ＴｉＣ等の炭化物系セラミックス、ＴｉＮ等の窒化物系セラミックスを用いることができる。
【００２４】
（マグネシウム合金）
マグネシウムは比重が１．７４と小さいため、軽量化素材として好適であるが、強度の観点から、バックプレートとしてはマグネシウム合金を用いることが好ましい。
マグネシウム合金としては、Ｍ１（Ｍｇ−Ｍｎ合金）、ＡＺ６１、ＡＺ９１等のＡＺ系（Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金）、ＺＫ５１、ＺＫ６０等のＺＫ系（Ｍｇ−Ｚｎ−Ｚｒ合金）、ＺＨ６２等のＺＨ系（Ｍｇ−Ｚｎ−Ｚｒ合金）、ＥＫ３０等のＥＫ系（Ｍｇ−希土類元素合金）、ＨＫ３１等のＨＫ系（Ｍｇ−Ｔｈ系合金）、Ｋ１（Ｍｇ−Ｚｒ合金）等の各種鋳造用マグネシウム合金及び加工用マグネシウム合金を用いることができる。また、カルシウムを数％添加した難燃性マグネシウム合金を用いることができる。
【００２５】
（繊維強化樹脂）
繊維強化樹脂とは、繊維と樹脂とを複合化したもの、つまり繊維と樹脂との複合材を指す。繊維強化樹脂の比重は約１程度であるため軽量化素材として好適である。
【００２６】
繊維強化樹脂に用いられる繊維としては、例えば、ガラス繊維、α−アルミナタイプ、γ−アルミナタイプ等のアルミナ繊維、ボロン繊維等の無機繊維；パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維等のアラミド繊維；セルロース繊維、ナノセルロース繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維、又は耐炎化繊維、ピッチ系、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）系の炭素繊維等の炭素系繊維、からなる群から選ばれる少なくとも１種を用いることができる。特にバックプレートとして用いる場合、強度及び剛性の観点から、ガラス繊維、炭素繊維が好ましく、高熱伝導率の観点から、炭素繊維がさらに好ましい。炭素繊維を用いることで、バックプレートの熱伝導率をより一層向上することができ、繰り返し制動を行い摩擦熱でブレーキ温度が上昇したときに、バックプレート内の温度分布を均一にすることができ、局所的な温度上昇を防ぎ、樹脂の熱分解及び強度低下に伴うクラック、割れを防止し易い傾向にある。
【００２７】
繊維強化樹脂に用いられる繊維の繊維長は特に制限されないが、強度の観点から、１ｍｍ以上の繊維長が好ましく、１０ｍｍ以上の長繊維であることがさらに好ましい。該繊維の繊維長の上限値に特に制限はなく、１００ｍｍ以下であってもよいし、７０ｍｍ以下であってもよいし、５０ｍｍ以下であってもよいし、３５ｍｍ以下であってもよい。
また、繊維強化樹脂に用いる繊維としては、フェルト等の不織布、抄造品、連続繊維からなる織物、編物、交織物等の織布も用いることができる。
【００２８】
繊維強化樹脂に用いられる樹脂としては、耐熱性の観点から、熱硬化性樹脂が好ましく、耐熱性及び強度の観点から、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂が好ましい。フェノール樹脂、エポキシ樹脂は、硬化剤を併用することが好ましい。繊維強化樹脂に用いられる樹脂は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。フェノール樹脂としては、市販品の使用も可能であり、常法により合成することもできる。
【００２９】
フェノール樹脂としては、レゾールタイプのフェノール樹脂、ストレートノボラックタイプのフェノール樹脂、アラルキル変性タイプのフェノール樹脂、アクリルエラストマー、シリコーンエラストマー等で変性したエラストマー変性タイプのフェノール樹脂等が挙げられる。耐熱性の観点から、フェノール樹脂としてはストレートノボラックタイプのフェノール樹脂、レゾールタイプのフェノール樹脂が好ましい。
【００３０】
エポキシ樹脂としては、市販品の使用も可能であり、常法により合成することもできる。エポキシ樹脂としては、強度及び耐熱性の観点から、芳香環を有するエポキシ樹脂であることが好ましい。具体的には、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等を好適に使用することができる。また、シリコーン、アクリロニトリル、ブタジエン、イソプロピル系ゴム、ポリアミド系樹脂等により変性したエポキシ樹脂等についても使用することができる。
【００３１】
繊維強化樹脂においては、上記の繊維及び樹脂以外に、その他の添加剤を配合することができる。その他の添加剤としては、無機充填材、有機充填材、金属粉等が挙げられる。その他の添加剤は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。粒子状の無機充填材、有機充填材、金属粉であることが好ましく、繊維集合体中に分散させるためには粒子径が小さいことが好ましい。具体的には、摺動性を向上させる観点からは、黒鉛、二硫化モリブデン、硫化タングステン、フッ素樹脂及びコークス等が挙げられ、難燃性を向上させる観点からは、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム及びアンチモン化合物等が挙げられ、軽量化の観点からは、中空無機粒子等が挙げられ、樹脂の硬化速度を向上させる観点からは、酸化カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられ、熱伝導率を向上させる観点からは、金属粉、黒鉛、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。
【００３２】
繊維強化樹脂は、バックプレートの局所的な温度上昇を防ぐために、厚み方向の熱伝導率が０．４Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、０．４５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましく、１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがさらに好ましい。繊維強化樹脂の厚み方向の熱伝導率を範囲にする方法としては、金属粉、黒鉛、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の熱伝導率の高い添加剤を繊維強化樹脂に添加する方法、繊維強化樹脂の繊維として炭素繊維等の熱伝導率の高い繊維を用いる方法などが挙げられ、これらの方法を１種単独で又は２種以上の組合せで採用した繊維強化樹脂を用いることができる。
【００３３】
バックプレートに繊維強化樹脂を用いる場合、繊維強化樹脂を成形し、必要に応じて形状加工を施すことによって繊維強化樹脂製のバックプレートを製作した後、繊維強化樹脂製バックプレートを従来の鋼製のバックプレートに替えて用いることで、上記の摩擦部材を製造することができる。すなわち、摩擦材の熱成形金型の型孔に必要に応じて予備成形を行った摩擦材組成物を挿入し、次いで、予備成形体に接して繊維強化樹脂からなるバックプレートに予め接着剤を塗布したものを配置する。そして、摩擦材組成物を熱成形して摩擦材を形成することで繊維強化樹脂と摩擦材を一体化し、摩擦部材を形成することができる。以上の工程によると、繊維強化樹脂からなるバックプレートの熱成形と、摩擦材の熱成形を別に行うことから、エネルギー効率が必ずしも良いとは言えない。そこで、繊維強化樹脂からなるバックプレートの熱成形と、摩擦材の熱成形を同時に行うことにより、エネルギー効率を高めることもできる。すなわち、熱硬化前の状態の繊維強化樹脂と、必要に応じて予備成形を行った摩擦材組成物とを挿入し、同時に熱成形を行い、熱成形の工程において繊維強化樹脂中の熱硬化性樹脂と摩擦材中の熱硬化性樹脂が溶融及び硬化することで、接着剤の必要なく一体化することができる。
【００３４】
［ディスクブレーキパッド］
本実施形態に係るディスクブレーキパッドは、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、上述のバックプレート１と、バックプレート１の一方の面に摩擦材２を備える。
【００３５】
＜摩擦材＞
摩擦材２としては、例えば、結合材、有機充填材、無機充填材及び繊維基材を含有する摩擦材組成物から形成された摩擦材が好ましい一態様である。摩擦材組成物又は摩擦材組成物の予備成形体をバックプレート１と重ね合わせて熱圧成形し、次いで加熱処理して結合材である熱硬化樹脂を硬化させることで摩擦材を形成できる。
【００３６】
摩擦材２の厚さは、耐久性の観点から、４ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることが好ましく、６ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることがより好ましく、７ｍｍ以上１３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００３７】
＜中間層＞
本実施形態に係るディスクブレーキパッドは、図１（ｃ）に示すように、摩擦材２が中間層３を介してバックプレート１上に形成される形態をとり得る。
中間層３としては、例えば、結合材、有機充填材、無機充填材及び繊維基材を含有する摩擦材組成物から形成された摩擦材が好ましい一態様である。中間層３を介して摩擦材２をバックプレート１に固着する場合、摩擦材組成物及び中間層の組成物あるいは摩擦材組成物及び中間層の組成物の予備成形体をバックプレート１と重ね合わせて熱圧成形し、次いで加熱処理して結合材である熱硬化樹脂を硬化させて形成するものである。
【００３８】
中間層３の厚さは、摩擦材２とバックプレート１間の断熱効果が高くなり、バックプレート１のクラック及び割れを効果的に抑制することができる観点から、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００３９】
バックプレート１が繊維強化樹脂を含むものであって、摩擦材２に含まれる熱硬化性樹脂をバックプレート１に用いる熱硬化性樹脂が熱硬化で相互に化学結合を形成し得る化学成分の組合せとすることが好ましい。こうすることで、バックプレート１と摩擦材２とを接着剤を用いなくても熱圧成形で一体成形することができ、ディスクブレーキパッドの強度、靭性が向上するだけでなく製造工程の簡略化の観点から好ましい。
また、バックプレート１が繊維強化樹脂を含むものであって、中間層３を設ける場合は、摩擦材２及び中間層３に含まれる熱硬化性樹脂をバックプレート１に用いる熱硬化性樹脂が熱硬化で相互に化学結合を形成し得る化学成分の組合せとすることが好ましい。こうすることで、バックプレート１と中間層３と摩擦材２とを接着剤を用いなくても熱圧成形で一体成形することができ、ディスクブレーキパッドの強度が向上するだけでなく製造工程の簡略化の観点から好ましい。
さらに、バックプレート１が、Ｃｕ、Ｚｎ等を含むアルミニウム合金又はアルミニウム複合材料を含む場合、時効析出処理を熱圧成形及び加熱処理時に同時に行うことができる。この場合、ディスクブレーキパッドの強度が向上するだけでなく、製造工程の簡略化の観点から好ましい。
【００４０】
［キャリパーアッセンブリ］
本実施形態に係るキャリパーアッセンブリは、上述のディスクブレーキパッドと、ディスクブレーキパッドを相手材に押さえつけるキャリパーを備える。
キャリパーアッセンブリは、ディスクブレーキパッドに備える摩擦材を、相手材となるディスクロータ等と摩擦することによって制動の役割を果たす。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例により本実施形態の摩擦材及び摩擦材組成物をさらに詳細に説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。【００４２】
［バックプレートの作製］
＜実施例１＞
実施例１として、アルミニウム合金である５０８３−Ｏ（Ａｌ−Ｍｇ系）をバックプレートの素材として使用し、本体部の厚さを６．０ｍｍ、パッドガイド部の幅を１０ｍｍのバックプレートを成形した。
次いで、成形したバックプレートのトルク受部に、接着剤（株式会社隆成コミュニティ製、商品名「Ｊ−Ｂウエルドオートウエルド ＡＷ−２０Ｚ」）を塗布し、厚さ０．２ｍｍのステンレス板（金属板）を配置して、圧着することで実施例１のバックプレートを得た。
なお、バックプレートのトルク受部のステンレス板（金属板）を配置する面に対して、配置するステンレス板（金属板）の厚さ分を予め研削することで、バックプレートのトルク受部と回入側のトルク受部に相当する位置の端部との寸法を統一した。【００４３】
＜実施例２＞
実施例２として、ステンレス板（金属板）の厚さを０．５ｍｍに変えた以外は実施例１と同様にして、実施例２のバックプレートを得た。【００４４】
＜実施例３＞
実施例３として、ステンレス板（金属板）の厚さを１．０ｍｍに変えた以外は実施例１と同様にして、実施例３のバックプレートを得た。【００４５】
＜比較例１＞
比較例１として、ステンレス板（金属板）をなしにした以外は実施例１と同様にして、比較例１のバックプレートを得た。【００４６】
＜参考例１＞
参考例１として、バックプレートの素材として鋼を用いて、ステンレス板（金属板）をなしにした以外は実施例１と同様にして、参考例１のバックプレートを得た。【００４７】
［ディスクブレーキパッドの作製］
＜実施例１〜３、比較例１、参考例１＞
実施例１〜３、比較例１、参考例１のディスクブレーキパッドの作製にあたっては、得られたバックプレートに接着剤を塗布し、塗布した接着剤上に摩擦材を配置し、圧着することでディスクブレーキパッドを得た。
なお、摩擦材は、自動車用に用いられる一般的なノンアスベストオーガニック材（日立化成株式会社製、商品名「ＨＰ６３Ｈ」）を用いた。【００４８】
［評価方法］
（１）バックプレートの耐久性試験：外観
上記で作製した各例のディスクブレーキパッドを用いてブレーキダイナモ試験を行い、バックプレートの耐久性の評価を行った。評価にあたっては、一般的なピンスライド式のコレット対応のキャリパー、ベンチレーテッドディスクローターを用い、イナーシャ７ｋｇｆ・ｍ・ｓ２で評価を行った。車速６５ｋｍ／ｈ、減速度１．５Ｇの５秒間制動を５回繰り返した後、バックプレート部の外観の欠陥（つぶれ、座屈、折損、欠け、クラック）の有無を確認し、下記評価基準に従って評価した。また、バックプレートの温度を、バックプレート中に埋め込んだ熱電対で計測した。評価結果を表１に示す。
Ａ：バックプレートに０．１ｍｍを超えるつぶれ、座屈、折損、欠け及びクラックの発生が無い。
Ｂ：バックプレートに０．１ｍｍを超えるつぶれ及び座屈の少なくともいずれかが発生したが、折損、欠け及びクラックの発生が無い。
Ｃ：バックプレートに０．１ｍｍを超えるつぶれ及び座屈の少なくともいずれかが発生し、さらに、折損、欠け及びクラックの少なくともいずれかが発生した。【００４９】
（２）バックプレートの耐久性試験：変化量
バックプレートのトルク受部と回出側のトルク受部に相当する位置の端部との寸法を試験前後で計測し、変化量を記録した。このとき、パックプレートの表面の最大温度が１５０℃以下となるよう、制動ごとの時間の間隔をあけることで調整し試験を行った。この評価結果を表１に示す。【００５０】
【表１】
2020021645.tif 000003
【００５１】
表１より、トルク受部に０．５ｍｍ、１．０ｍｍのステンレス板を配置した実施例２、３のディスクブレーキパッド試料は、耐久性試験後の外観につぶれ、座屈、折損、欠け及びクラックが認められず実用上問題ない耐久性を有することが確認された。また、トルク受部に０．２ｍｍのステンレス板を配置した実施例１のディスクブレーキパッド試料は、折損、欠け及びクラックの発生が認められず実用上問題ない耐久性を有することが確認された。
これに対し、アルミニウム合金である５０８３−Ｏ（Ａｌ−Ｍｇ系）をバックプレートの素材として使用した軽量素材バックプレートである比較例１は、耐久性試験後の外観につぶれ、座屈、折損、欠け、クラックがあることが確認され、試験前後で１．０ｍｍ以上の寸法変化が発生し、実用上問題があることが確認された。
また、参考例１の鋼からなるバックプレートを用いた従来のディスクブレーキパッドは、試験後の外観については問題なかった。しかし、参考例１のディスクブレーキパッドにおける鋼製バックプレートの質量は２５０ｇで、実施例１〜３のディスクブレーキパッドにおけるバックプレートの質量が９０ｇであり、従来のディスクブレーキパッドに替えて、実施例１〜３のディスクブレーキパッドを用いると、１つのディスクブレーキパッドあたり１６０ｇの質量の低減を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のバックプレート、ディスクブレーキパッド及びキャリパーアッセンブリは、実用上問題のない耐久性を備えるとともに、軽量であることから、二輪車又は四輪自動車の制動に用いられているバックプレート、ディスクブレーキパッド及びキャリパーアッセンブリとして好適なものである。
【符号の説明】
【００５３】
１…バックプレート
２…摩擦材
３…中間層
４…外周側付根
５…内周側付根
６…外周側付根
７…内周側付根
１１…本体部
１２…第１パッドガイド部
１３…第２パッドガイド部
１４…トルク受部
１５…金属板
２０…キャリパー
【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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【図６】
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【国際調査報告】
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