ブレーキパッド
【課題】ブレーキパッドの引きずりを低減し、かつブレーキのラトル音を低減でき、早期摩耗やブレーキロータの偏摩耗によって引き起こされるブレーキ振動（ジャダー）、燃費の悪化等を引き起こすことのないブレーキパッドを提供する。
【解決手段】キャリパートルク受け部に当接するバックプレートの両端部分が繊維強化樹脂で形成されるブレーキパッド。
【解決手段】キャリパートルク受け部に当接するバックプレートの両端部分が繊維強化樹脂で形成されるブレーキパッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪車または四輪自動車のディスクブレーキに用いられるブレーキパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
二輪車または四輪自動車に取り付けられているディスクブレーキは、ディスクブレーキを構成するサポート部とブレーキパッドとの間にアンチラトルスプリングを組み込んで、非制動時のラトル音（がたつき音）や、制動中の鳴きの発生を防止している。このようなアンチラトルスプリングには、従来から鋼製のものや弾性を有する金属線製のものが使用されてきた。一方、音を発生させる要因となっているブレーキパッドには、鉄製バックプレート（例えば、ＪＩＳ Ｇ ３１１３：２００６に規定される鋼板：ＳＡＰＨ４００製等）に基材繊維、有機結合材、摩擦調整剤からなる摩擦ライニング層を重ね合わせ、熱圧成形したものが用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されたアンチラトルスプリング付のディスクブレーキにおいては、車輪とともに回転するロータをまたぐ形で設けられたディスクブレーキのサポート部に、ブレーキパッドが係合する部分の係合溝に沿ってアンチラトルスプリングが取り付けられ、ラトル音を防止する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６２−３７２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献により示される構造では、アンチラトルスプリングのばね力の調整が容易でなく、ばね力が低いときにはラトル音が発生しやすくなり、ばね力が高いときには、ブレーキパッドの戻りが悪くなり、ブレーキパッドとロータが接触して、ブレーキパッドが引きずる現象が発生することがある。そのような場合には、早期摩耗やブレーキロータの偏摩耗によって引き起こされるブレーキ振動（ジャダー）、燃費の悪化等を引き起こす。
そこで本発明は、ラトル音が発生しにくくかつ引きずりを起こしにくいブレーキパッドを提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備えるブレーキパッドである。
請求項１記載の発明は、摩擦ライニング層とバックプレートが積層され、一体に固着されてなるブレーキパッドであって、キャリパートルク受け部に当接する両端部分が繊維強化樹脂で形成されるブレーキパッドである。
【０００７】
請求項２に記載のように、本発明のブレーキパッドに用いるバックプレートは、鉄等の金属で作製することができる。
【０００８】
請求項３に記載のように、本発明のブレーキパッドに用いるバックプレートは、繊維強化プラスチック部と補強板とを有し、２層または３層構造とすることもできる。
【０００９】
請求項４に記載のように、バックプレートの両端部分の繊維強化樹脂が、積層構造の繊維強化プラスチック部と同時に成形されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のバックプレートは、キャリパートルク受け部に当接する両端部分が、金属製ではなく、繊維強化樹脂により成形されているために、ブレーキキャリパーのサポート部とブレーキパッドのバックプレートの金属部分が直接当たらず、発生音を小さくできる。また、アンチラトルスプリングの締め付け力を低くする事もできる。そして、ブレーキパッドの戻りが悪くなり、ブレーキパッドとロータが接触して、ブレーキパッドが引きずる現象の発生を防止することができ、早期摩耗やブレーキロータの偏摩耗によって引き起こされるブレーキ振動（ジャダー）、燃費の悪化を引き起こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のブレーキパッドの実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明のブレーキパッドの他の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に本発明のブレーキパッドの一例の斜視図を示す。ブレーキパッドは、繊維基材、結合材、摩擦調整材等を含有する摩擦ライニング層とバックプレートが積層され、バックプレートの両端に繊維強化樹脂部を有している。バックプレートの両端の繊維強化樹脂部の接合部分には、図２に示すような段部、又は凹凸接合部（図示省略）を設けると、繊維強化樹脂部が剥がれにくくなり、好ましい。
【００１３】
本発明のブレーキパッドに用いるバックプレートとしては、鉄等の金属製のもの、繊維強化プラスチックと補強板からなる、２層または３層構造のもの等を用いることができる。
繊維強化プラスチックと補強板からなる、２層または３層構造のバックプレートを用いると、軽量かつ高剛性で鳴きにくいブレーキパッドとすることができ、好ましい。
【００１４】
本発明のブレーキパッドに用いる、繊維強化プラスチックで構成されるバックプレートは、以下に示す方法で作製することができる。まず、繊維強化プラスチックの原料に混入される繊維は、耐熱性の繊維を使用することが好ましく、５００℃以下で分解、収縮、溶融しない繊維が好ましい。例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維、ロックウール、アラミド繊維等がある。繊維は、繊維強化プラスチックを成形する際にコンプレッション成形やトランスファー成形、射出成形が可能であるように、繊維長が１０ｍｍ以下の短繊維であることが好ましい。
【００１５】
繊維強化プラスチックの原料に用いられるプラスチックは、熱硬化性樹脂が好ましい。特に、フェノ―ル樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド樹脂等が好ましい。
【００１６】
必要に応じてゴムを混合してもよい、そのような場合には、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリル二トリルブタジエンンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムや、アクリルゴム等を用いることができ、これらが、上記樹脂と変性されていても良い。
【００１７】
成形される前の混合した原料は、上記の粉末状、液状の樹脂に短繊維と強度、弾性率等を向上させる充填材が混合した形態であり、コンプレッション成形やトランスファー成形、射出成形に最適な形態である。
【００１８】
バックプレートを成形するには、粉末状の原料を予備加熱し、成形金型内に材料充填し、１３０〜２００℃で数分間保持して、バックプレートが所定の形状になるように一体成形する。バックプレートが、繊維強化プラスチック部と補強板とを有し、２層または３層構造の場合には、そのバックプレートに使用される繊維強化プラスチック部と同一の成分をバックプレートの両端部分の繊維強化樹脂部に用いると容易に形成できる。
【００１９】
このようにして成形されたバックプレートに摩擦ライニング層を積層する。摩擦ライニング層は基材繊維、結合材、摩擦調整剤を攪拌・混合して得られる。上記で製作されたバックプレートの片面（摩擦ライニング層側）に接着剤を塗布し、コンプレッション成形機にセットし、その上に枠型を置き、摩擦ライニング層となる成形粉原料を枠型内に投入し、摩擦ライニング層をバックプレートと一体にして、指定の形状に成形する。
【００２０】
摩擦ライニング層に用いられる基材繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維、ロックウール、アラミド繊維、アクリル繊維等を用いることができる。
【００２１】
摩擦ライニング層に用いられる有機結合材は熱硬化性樹脂であって、フェノール骨格を有する熱劣化しても炭素として残りにくい樹脂が好ましい。フェノール樹脂やアクリルや各種エラストマで変性したフェノール樹脂等を用いる事ができる。
【００２２】
摩擦ライニング層に用いられる摩擦調整剤は、アルミナやジルコニア等の無機粉末粒子、黒鉛、硫化アンチモン、硫化錫等の金属硫化物、カシューダスト、ゴムダスト等の有機粉末を用いることができる。
【００２３】
次いで、摩擦ライニング層をバックプレートと積層し、一体に成形した後に加熱処理を行う。これは、摩擦ライニング層とバックプレートに含まれる熱硬化樹脂の反応を促進するためのものである。一般に、熱処理は、熱硬化樹脂の硬化が促進され、分解反応が進まない１８０〜２５０℃で数時間保持して行う。
【００２４】
以下の実施例により本発明のブレーキパッドについて、さらに具体的に説明する。
［実施例１］
バックプレートの両端部分の繊維強化樹脂の結合材にはフェノール樹脂を用いた。混合する耐熱性の繊維としては、ガラス繊維とロックウールを用いた。混合するガラス繊維の平均繊維長は３．０ｍｍのものを採用した。これらの繊維を全体で６０質量％混入して粉末状の原料を得た。
【００２５】
鉄製のバックプレートは、端面をショットブラストによって粗面にして繊維強化樹脂部分との接着性が高まるようにした。
粉末状の原料を７０ＭＰａで予備成形して、９０℃に予備加熱した。成形金型内に鋼板１を置き、予備加熱した繊維強化樹脂原料２を置き、１６０℃、５０ＭＰａの加圧力で３分間保持して一体成形した。
【００２６】
摩擦ライニング層となる成形品の組成は、銅繊維、ロックウール、アラミド繊維を基材繊維として全体の８体積％、フェノール樹脂を有機結合材として２０体積％、黒鉛、硫酸バリウム等摩擦調整剤を残部含むものを用いた。
【００２７】
成形されたバックプレートに摩擦ライニング層を積層してブレーキパッドを作製するために、バックプレートの片面に接着剤を塗布した。バックプレートをコンプレッション成形機にセットし、その上に枠型を置き、摩擦ライニング層となる成形粉原料を枠型内に投入した。しかる後、１５０℃、４０ＭＰａで加熱加圧しつつ、摩擦ライニング層とバックプレートを一体に成形した。
【００２８】
さらに、摩擦ライニング層と繊維強化樹脂に使用されている樹脂を硬化させるため、２００℃の熱処理炉内に４時間保持して加熱処理を行った。ブレーキパッドのライニング面の厚みを研磨機で整えた。
【００２９】
以上のようにして製作したブレーキパッドをディスクブレーキ装置に組み込み、アンチラトルスプリングの締め付け力を低くして評価した結果、従来の鉄製バックプレートを有するブレーキパッドを用いたものと比較して、ラトル音が小さくなることが確認された。
【００３０】
［実施例２］
図２に示す形状の鋼板を用いて実施例１と同様に鋼板の両端に繊維強化樹脂部を成形したブレーキパッドを製作した。
【００３１】
実施例１と同様にしてブレーキパッドを評価した結果、従来の鉄製バックプレートを有するブレーキパッドを用いたものと比較して、ラトル音が小さくなることが確認された。
【符号の説明】
【００３２】
１ バックプレート
２ 繊維強化樹脂
３ 摩擦ライニング層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪車または四輪自動車のディスクブレーキに用いられるブレーキパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
二輪車または四輪自動車に取り付けられているディスクブレーキは、ディスクブレーキを構成するサポート部とブレーキパッドとの間にアンチラトルスプリングを組み込んで、非制動時のラトル音（がたつき音）や、制動中の鳴きの発生を防止している。このようなアンチラトルスプリングには、従来から鋼製のものや弾性を有する金属線製のものが使用されてきた。一方、音を発生させる要因となっているブレーキパッドには、鉄製バックプレート（例えば、ＪＩＳ Ｇ ３１１３：２００６に規定される鋼板：ＳＡＰＨ４００製等）に基材繊維、有機結合材、摩擦調整剤からなる摩擦ライニング層を重ね合わせ、熱圧成形したものが用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されたアンチラトルスプリング付のディスクブレーキにおいては、車輪とともに回転するロータをまたぐ形で設けられたディスクブレーキのサポート部に、ブレーキパッドが係合する部分の係合溝に沿ってアンチラトルスプリングが取り付けられ、ラトル音を防止する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６２−３７２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献により示される構造では、アンチラトルスプリングのばね力の調整が容易でなく、ばね力が低いときにはラトル音が発生しやすくなり、ばね力が高いときには、ブレーキパッドの戻りが悪くなり、ブレーキパッドとロータが接触して、ブレーキパッドが引きずる現象が発生することがある。そのような場合には、早期摩耗やブレーキロータの偏摩耗によって引き起こされるブレーキ振動（ジャダー）、燃費の悪化等を引き起こす。
そこで本発明は、ラトル音が発生しにくくかつ引きずりを起こしにくいブレーキパッドを提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備えるブレーキパッドである。
請求項１記載の発明は、摩擦ライニング層とバックプレートが積層され、一体に固着されてなるブレーキパッドであって、キャリパートルク受け部に当接する両端部分が繊維強化樹脂で形成されるブレーキパッドである。
【０００７】
請求項２に記載のように、本発明のブレーキパッドに用いるバックプレートは、鉄等の金属で作製することができる。
【０００８】
請求項３に記載のように、本発明のブレーキパッドに用いるバックプレートは、繊維強化プラスチック部と補強板とを有し、２層または３層構造とすることもできる。
【０００９】
請求項４に記載のように、バックプレートの両端部分の繊維強化樹脂が、積層構造の繊維強化プラスチック部と同時に成形されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のバックプレートは、キャリパートルク受け部に当接する両端部分が、金属製ではなく、繊維強化樹脂により成形されているために、ブレーキキャリパーのサポート部とブレーキパッドのバックプレートの金属部分が直接当たらず、発生音を小さくできる。また、アンチラトルスプリングの締め付け力を低くする事もできる。そして、ブレーキパッドの戻りが悪くなり、ブレーキパッドとロータが接触して、ブレーキパッドが引きずる現象の発生を防止することができ、早期摩耗やブレーキロータの偏摩耗によって引き起こされるブレーキ振動（ジャダー）、燃費の悪化を引き起こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のブレーキパッドの実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明のブレーキパッドの他の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に本発明のブレーキパッドの一例の斜視図を示す。ブレーキパッドは、繊維基材、結合材、摩擦調整材等を含有する摩擦ライニング層とバックプレートが積層され、バックプレートの両端に繊維強化樹脂部を有している。バックプレートの両端の繊維強化樹脂部の接合部分には、図２に示すような段部、又は凹凸接合部（図示省略）を設けると、繊維強化樹脂部が剥がれにくくなり、好ましい。
【００１３】
本発明のブレーキパッドに用いるバックプレートとしては、鉄等の金属製のもの、繊維強化プラスチックと補強板からなる、２層または３層構造のもの等を用いることができる。
繊維強化プラスチックと補強板からなる、２層または３層構造のバックプレートを用いると、軽量かつ高剛性で鳴きにくいブレーキパッドとすることができ、好ましい。
【００１４】
本発明のブレーキパッドに用いる、繊維強化プラスチックで構成されるバックプレートは、以下に示す方法で作製することができる。まず、繊維強化プラスチックの原料に混入される繊維は、耐熱性の繊維を使用することが好ましく、５００℃以下で分解、収縮、溶融しない繊維が好ましい。例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維、ロックウール、アラミド繊維等がある。繊維は、繊維強化プラスチックを成形する際にコンプレッション成形やトランスファー成形、射出成形が可能であるように、繊維長が１０ｍｍ以下の短繊維であることが好ましい。
【００１５】
繊維強化プラスチックの原料に用いられるプラスチックは、熱硬化性樹脂が好ましい。特に、フェノ―ル樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド樹脂等が好ましい。
【００１６】
必要に応じてゴムを混合してもよい、そのような場合には、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリル二トリルブタジエンンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムや、アクリルゴム等を用いることができ、これらが、上記樹脂と変性されていても良い。
【００１７】
成形される前の混合した原料は、上記の粉末状、液状の樹脂に短繊維と強度、弾性率等を向上させる充填材が混合した形態であり、コンプレッション成形やトランスファー成形、射出成形に最適な形態である。
【００１８】
バックプレートを成形するには、粉末状の原料を予備加熱し、成形金型内に材料充填し、１３０〜２００℃で数分間保持して、バックプレートが所定の形状になるように一体成形する。バックプレートが、繊維強化プラスチック部と補強板とを有し、２層または３層構造の場合には、そのバックプレートに使用される繊維強化プラスチック部と同一の成分をバックプレートの両端部分の繊維強化樹脂部に用いると容易に形成できる。
【００１９】
このようにして成形されたバックプレートに摩擦ライニング層を積層する。摩擦ライニング層は基材繊維、結合材、摩擦調整剤を攪拌・混合して得られる。上記で製作されたバックプレートの片面（摩擦ライニング層側）に接着剤を塗布し、コンプレッション成形機にセットし、その上に枠型を置き、摩擦ライニング層となる成形粉原料を枠型内に投入し、摩擦ライニング層をバックプレートと一体にして、指定の形状に成形する。
【００２０】
摩擦ライニング層に用いられる基材繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維、ロックウール、アラミド繊維、アクリル繊維等を用いることができる。
【００２１】
摩擦ライニング層に用いられる有機結合材は熱硬化性樹脂であって、フェノール骨格を有する熱劣化しても炭素として残りにくい樹脂が好ましい。フェノール樹脂やアクリルや各種エラストマで変性したフェノール樹脂等を用いる事ができる。
【００２２】
摩擦ライニング層に用いられる摩擦調整剤は、アルミナやジルコニア等の無機粉末粒子、黒鉛、硫化アンチモン、硫化錫等の金属硫化物、カシューダスト、ゴムダスト等の有機粉末を用いることができる。
【００２３】
次いで、摩擦ライニング層をバックプレートと積層し、一体に成形した後に加熱処理を行う。これは、摩擦ライニング層とバックプレートに含まれる熱硬化樹脂の反応を促進するためのものである。一般に、熱処理は、熱硬化樹脂の硬化が促進され、分解反応が進まない１８０〜２５０℃で数時間保持して行う。
【００２４】
以下の実施例により本発明のブレーキパッドについて、さらに具体的に説明する。
［実施例１］
バックプレートの両端部分の繊維強化樹脂の結合材にはフェノール樹脂を用いた。混合する耐熱性の繊維としては、ガラス繊維とロックウールを用いた。混合するガラス繊維の平均繊維長は３．０ｍｍのものを採用した。これらの繊維を全体で６０質量％混入して粉末状の原料を得た。
【００２５】
鉄製のバックプレートは、端面をショットブラストによって粗面にして繊維強化樹脂部分との接着性が高まるようにした。
粉末状の原料を７０ＭＰａで予備成形して、９０℃に予備加熱した。成形金型内に鋼板１を置き、予備加熱した繊維強化樹脂原料２を置き、１６０℃、５０ＭＰａの加圧力で３分間保持して一体成形した。
【００２６】
摩擦ライニング層となる成形品の組成は、銅繊維、ロックウール、アラミド繊維を基材繊維として全体の８体積％、フェノール樹脂を有機結合材として２０体積％、黒鉛、硫酸バリウム等摩擦調整剤を残部含むものを用いた。
【００２７】
成形されたバックプレートに摩擦ライニング層を積層してブレーキパッドを作製するために、バックプレートの片面に接着剤を塗布した。バックプレートをコンプレッション成形機にセットし、その上に枠型を置き、摩擦ライニング層となる成形粉原料を枠型内に投入した。しかる後、１５０℃、４０ＭＰａで加熱加圧しつつ、摩擦ライニング層とバックプレートを一体に成形した。
【００２８】
さらに、摩擦ライニング層と繊維強化樹脂に使用されている樹脂を硬化させるため、２００℃の熱処理炉内に４時間保持して加熱処理を行った。ブレーキパッドのライニング面の厚みを研磨機で整えた。
【００２９】
以上のようにして製作したブレーキパッドをディスクブレーキ装置に組み込み、アンチラトルスプリングの締め付け力を低くして評価した結果、従来の鉄製バックプレートを有するブレーキパッドを用いたものと比較して、ラトル音が小さくなることが確認された。
【００３０】
［実施例２］
図２に示す形状の鋼板を用いて実施例１と同様に鋼板の両端に繊維強化樹脂部を成形したブレーキパッドを製作した。
【００３１】
実施例１と同様にしてブレーキパッドを評価した結果、従来の鉄製バックプレートを有するブレーキパッドを用いたものと比較して、ラトル音が小さくなることが確認された。
【符号の説明】
【００３２】
１ バックプレート
２ 繊維強化樹脂
３ 摩擦ライニング層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦ライニング層とバックプレートが積層され、一体に固着されてなるブレーキパッドであって、キャリパートルク受け部に当接するバックプレートの両端部分が繊維強化樹脂で形成されるブレーキパッド。
【請求項２】
バックプレートが、金属製である請求項１に記載のブレーキパッド。
【請求項３】
バックプレートが、繊維強化プラスチック部と補強板とを有し、２層または３層構造である請求項１に記載のブレーキパッド。
【請求項４】
バックプレートの両端部分の繊維強化樹脂が、積層構造の繊維強化プラスチック部と同時に成形される請求項３に記載のプレーキパッド。
【請求項１】
摩擦ライニング層とバックプレートが積層され、一体に固着されてなるブレーキパッドであって、キャリパートルク受け部に当接するバックプレートの両端部分が繊維強化樹脂で形成されるブレーキパッド。
【請求項２】
バックプレートが、金属製である請求項１に記載のブレーキパッド。
【請求項３】
バックプレートが、繊維強化プラスチック部と補強板とを有し、２層または３層構造である請求項１に記載のブレーキパッド。
【請求項４】
バックプレートの両端部分の繊維強化樹脂が、積層構造の繊維強化プラスチック部と同時に成形される請求項３に記載のプレーキパッド。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２１１６７６（Ｐ２０１２−２１１６７６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８６３３（Ｐ２０１１−７８６３３）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３９１０３３０７８）日本ブレーキ工業株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３９１０３３０７８）日本ブレーキ工業株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
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