JP2000226552A - ブレ―キ装置の摩擦材用摩擦面コ―ティング - Google Patents

ブレ―キ装置の摩擦材用摩擦面コ―ティング

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JP2000226552A JP2000010533A JP2000010533A JP2000226552A JP 2000226552 A JP2000226552 A JP 2000226552A JP 2000010533 A JP2000010533 A JP 2000010533A JP 2000010533 A JP2000010533 A JP 2000010533A JP 2000226552 A JP2000226552 A JP 2000226552A
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friction surface
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friction
adhesive
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Norbert Schoo
ノルベルト・シヨー
Uwe Schwarz
ウーヴエ・シュヴアルツ
Hansjoerg Grimme
ハンスイエルク・グリムメ
Thomas Pfannebecker
トーマス・プフアンネベッカー
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Federal Mogul Bremsbelag GmbH
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Jurid Werke GmbH
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    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トライボロジーシステムブレーキを改良
し、ディスクブレーキを慣らし運転していない状態でも
充分な摩擦係数が得られるようにする。 【解決手段】 ブレーキ装置の摩擦材16のための摩擦
面コーティング200は、0〜30重量%のフェノール
樹脂、5〜95重量%の酸化アルミニウム、0〜20重
量%の酸化ケイ素、5〜75重量%の接着剤、0〜10
重量%の界面活性剤、0〜50重量%のエラストマーお
よび0〜50重量%の充填剤を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項1の上位概
念に記載した、特に自動車、トラック、鉄道車両または
航空機のブレーキ装置の摩擦材のための摩擦面コーティ
ングに関する。本発明は更に、請求項14に記載した、
支持板と、その上に配置された、摩擦面を有する摩擦材
ブロックとを備えた、特にディスクブレーキのためのブ
レーキパッド(ブレーキライニング)に関する。
【0002】
【従来の技術】トライボロジーシステムディスクブレー
キの場合、摩擦ブレーキと摩擦パッドの間の所望な摩擦
係数は、或る回数のブレーキングを行った後で初めて生
じる。まだ慣らしていない新しい対の摩擦部材が、慣ら
し状態に大きく左右される摩擦係数を有するこのブレー
キングは、慣らしブレーキングとも呼ばれる。摩擦係数
にとって、摩擦パッドとブレーキディスクの間の幾何学
的な適合と、一般的に摩擦炭と呼ばれるトライボロジー
境界層構造が重要な因子である。境界層と幾何学的形状
が慣らしブレーキングによって充分に形成されるときに
初めて、システムの摩擦係数によっていわゆる安定した
状態となる。従って、対の摩擦部材は比較的に多い回数
の慣らしブレーキングの後でのみ、慣らし状態ひいては
所望な摩擦係数レベルに達する。
【0003】しかし、或る車両技術的な使用条件の場
合、慣らしたシステムと慣らしていないシステムと違い
によって問題が生じる。例えば、貨物自動車トレーラは
製造後ブレーキ検査が行われる。この場合、車両は9ト
ンの車軸荷重に関して6.5バールで計算したとき、減
速が少なくとも45%(50%)に達しなければならな
い。この試験はほとんど、メーカーの現場であるいは最
も近い技術監査協会の所在地でローラ型検査スタンドに
よって低速で行われる。このローラ型検査スタンドでは
車両のブレーキに、非常に低いブレーキ圧が加えられ
る。しかし、減速は道路上でのダブルトレーラのブレー
キ試験で高速から動的に行わなければならない。この場
合、新しいディスクブレーキ装置が慣らしていない状態
で上記の要求を満足しないという問題が明らかになっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の欠点が除去され、慣らしていない状態でも充分な摩擦
係数が得られる、トライボロジーシステムブレーキ、特
にディスクブレーキを改良することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的は、請求項1記
載の特徴を有する上記の摩擦面コーティングと、請求項
14記載の特徴を有する上記のブレーキパッドによって
達成される。
【0006】そのために、本発明では、摩擦面コーティ
ングが0〜30重量%のフェノール樹脂、5〜95重量
%の酸化アルミニウム、0〜20重量%の酸化ケイ素、
5〜75重量%の接着剤、0〜10重量%の界面活性
剤、0〜50重量%のエラストマーおよび0〜50重量
%の充填剤を含んでいる。
【0007】これは、(ディスク)ブレーキシステムが
まだ慣らし運転されていない場合でも、例えば車両のブ
レーキ装置のあらゆる試験状態で、充分で許容される摩
擦係数が得られるという利点がある。その際、摩擦パッ
ドとその上に配置されたコーティングとブレーキディス
クからなる慣らしていないシステムの摩擦係数は、慣ら
したシステムの摩擦係数にほぼ一致する。それによっ
て、本発明によるコーティングを備えた慣らしていない
システムは、現場のローラ型検査スタンド、製造現場か
ら分離したローラ型検査スタンドでのトレーラを備えた
トラックの動的試験ようなあらゆる試験条件で、要求さ
れる制動を確実に達成した。この場合、本発明によるコ
ーティングは摩擦パッドとブレーキディスクの間の異な
る相対速度の下でも、非常に有利な作用を発揮した。同
時に、コーティングが充分な耐摩耗性を有するので、試
験場所が製造場所から離れているときにも機能する。更
に、コーティングの作用から慣らされた状態に移る際の
摩擦係数の低下が生じない。
【0008】摩擦面コーティングの好ましい実施形は請
求項2〜13に記載されている。
【0009】スプレーガンまたは滲み込ませた発泡材を
用いてスクリーン印刷方法によって摩擦面コーティング
を塗布するために、摩擦面コーティングは20〜80重
量%、特に50重量%の溶剤、特に水を含んでいる。
【0010】この場合、フェノール樹脂は例えばフェノ
ール−レゾール水溶液(70〜80%の固体含有率)、
特に樹脂9216SWであり、酸化アルミニウムはRhin
alox特殊融解アルミナホワイト、特にBikorit F 280 の
形のコランダムであり、酸化ケイ素はルーズ白粉、特に
Aerosil R972としての疎水性Si 2 の形をした珪
酸であり、接着剤は水をベースとしたフェノール/クレ
ゾール/NBR−接着剤(水性接着剤)、特にW9−9
501接着剤WK700Cであり、界面活性剤は有機溶
剤と、添加剤、特に茶色がかった添加剤の形をしたZG
−1496との混合物であり、エラストマーはゴムまた
はSBR/NRをベースとしたトレッドで作られたリサ
イクル製品の形のゴム粉末、特にゴム粉末289055
であり、充填剤は着色剤、特に煤、とりわけCabot Farb
russ Elftex 430である。
【0011】第1の有利な実施形では、摩擦面コーティ
ングが3重量%のフェノール樹脂と、54.8重量%の
酸化アルミニウム、3.2重量%の酸化ケイ素、38重
量%の接着剤および1重量%の界面活性剤を含んでい
る。
【0012】第2の有利な実施形では、摩擦面コーティ
ングが56.49重量%の酸化アルミニウム、3.3重
量%の酸化ケイ素、39.18重量%の接着剤および
1.03重量%の界面活性剤を含んでいる。
【0013】第3の有利な実施形では、摩擦面コーティ
ングが49.12重量%の酸化アルミニウム、2.87
重量%の酸化ケイ素、34.07重量%の接着剤、0.
9重量%の界面活性剤および約13.04重量%のエラ
ストマーを含んでいる。
【0014】第3の有利な実施形では、摩擦面コーティ
ングが41.99〜31.99重量%の酸化アルミニウ
ム、10〜20重量%の酸化ケイ素、34.07重量%
の接着剤、0.9重量%の界面活性剤および約13.0
4重量%のエラストマーを含んでいる。
【0015】本発明による上記種類のブレーキパッドの
場合には、摩擦面コーティングが上述のように摩擦面に
設けられている。
【0016】
【発明の実施の形態】次に、添付の図を参照して本発明
を詳しく説明する。
【0017】図1〜3に示したブレーキパッド(ブレー
キライニング)100の好ましい実施の形態は支持板1
0を備え、支持板上には摩擦材ブロック16が配置され
ている。摩擦材ブロック16の露出面は、ブレーキ装置
のブレーキディスクのための摩擦面18を形成してい
る。このブレーキディスクは図示していない。
【0018】摩擦面コーティング200は本発明に従っ
て、ブレーキブロックを製作した後で摩擦面に形成され
る。これは例えば塗料スプレーガンまたは摩擦面コーテ
ィングを滲み込ませたスポンジまたは発泡材を用いて行
われる。好ましい塗布プロセスのために、塗布はスクイ
ージと摩擦ライニング輪郭に適合したステンシルによっ
て行われる(変更されたスクリーン印刷プロセス)。
【0019】本発明による摩擦面コーティング200は
本発明に従って、次の成分を含んでいる。0〜30重量
%のフェノール樹脂、5〜95重量%の酸化アルミニウ
ム、0〜20重量%の酸化ケイ素、5〜75重量%の接
着剤、0〜10重量%の界面活性剤(分散剤、湿潤
剤)、0〜50重量%のエラストマーおよび0〜50重
量%の充填剤。
【0020】ここで、フェノール樹脂はフェノール−レ
ゾール(一段法樹脂)水溶液(70〜80%の固体含有
率)、特に樹脂9216SWであり、酸化アルミニウム
はRhinalox特殊融解アルミナホワイトの形をしたコラン
ダム、特にBikorit F 280 であり、酸化ケイ素は例えば
ルーズ白粉としての疎水性Si 2 の形をした珪酸、特
にAerosil R972であり、接着剤は水をベースとした
フェノール/クレゾール樹脂/NBR接着剤(水性接着
剤)、特にW9−9501接着剤WK700Cであり、
界面活性剤は有機溶剤と、添加剤、特に茶色がかった添
加剤の形をしたZG−1496との混合物であり、エラ
ストマーはゴムまたはSBR/NRをベースとしたトレ
ッドで作られたリサイクル製品の形をしたゴム粉末、特
にゴム粉末289055であり、充填剤は例えば着色
剤、特に煤、とりわけCabot Farbruss Elftex 430で
ある。
【0021】本発明に従って、摩擦面コーティングを形
成するために、この摩擦面コーティングは例えば水のよ
うな溶剤で適切に希釈され、それによって摩擦面コーテ
ィングは塗布プロセスに従って加工可能である。そのた
めに、例えば20〜80重量%、特に50重量%の溶剤
含有量が用意される。
【0022】上述の成分のいろいろな割合を用いた試験
の結果、次の好ましい実施例が特に摩擦面コーティング
として適していることが判った。
【0023】第1の好ましい実施例では、摩擦面コーテ
ィングは3重量%のフェノール樹脂と、54.8重量%
の酸化アルミニウム、3.2重量%の酸化ケイ素、38
重量%の接着剤および1重量%の界面活性剤を含んでい
る。
【0024】第2の好ましい実施例では、摩擦面コーテ
ィングは56.49重量%の酸化アルミニウム、3.3
重量%の酸化ケイ素、39.18重量%の接着剤および
1.03重量%の界面活性剤を含んでいる。
【0025】第3の好ましい実施例では、摩擦面コーテ
ィングは49.12重量%の酸化アルミニウム、2.8
7重量%の酸化ケイ素、34.07重量%の接着剤、
0.9重量%の界面活性剤および約13.04重量%の
エラストマーを含んでいる。
【0026】第4の好ましい実施例では、摩擦面コーテ
ィングは41.99〜31.99重量%の酸化アルミニ
ウム、10〜20重量%の酸化ケイ素、34.07重量
%の接着剤、0.9重量%の界面活性剤および約13.
04重量%のエラストマーを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるブレーキパッドの好ましい実施の
形態の平面図である。
【図2】本発明によるブレーキパッドの好ましい実施の
形態の、図1のII−II線に沿った断面図である。
【図3】本発明によるブレーキパッドの好ましい実施の
形態の縦断面図である。
【符号の説明】
10 支持板 11 ブレーキパッド 16 摩擦材 200 摩擦面コーティング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウーヴエ・シュヴアルツ ドイツ連邦共和国、23911 ブッフホルツ、 ドルフストラーセ、3 (72)発明者 ハンスイエルク・グリムメ ドイツ連邦共和国、21509 グリンデ、ヴ アイデンヴエーク、48 (72)発明者 トーマス・プフアンネベッカー ドイツ連邦共和国、22041 ハムブルク、 ヴイヒエルマンヴエーク、24

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 特に自動車、トラック、鉄道車両または
    航空機のブレーキ装置の摩擦材(16)のための摩擦面
    コーティング(200)において、トライボロジーシス
    テムブレーキを改良するためにおよびブレーキ、特にデ
    ィスクブレーキを慣らし運転していない状態でも充分な
    摩擦係数を得るために、摩擦面コーティング(200)
    が、0〜30重量%のフェノール樹脂、5〜95重量%
    の酸化アルミニウム、0〜20重量%の酸化ケイ素、5
    〜75重量%の接着剤、0〜10重量%の界面活性剤、
    0〜50重量%のエラストマーおよび0〜50重量%の
    充填剤を含んでいることを特徴とする摩擦面コーティン
    グ。
  2. 【請求項2】 摩擦面コーティングが20〜80重量
    %、特に50重量%の溶剤、特に水を含んでいることを
    特徴とする請求項1記載の摩擦面コーティング(20
    0)。
  3. 【請求項3】 フェノール樹脂がフェノール−レゾール
    水溶液(70〜80%の固体含有率)、特に樹脂921
    6SWであることを特徴とする請求項1または2記載の
    摩擦面コーティング(200)。
  4. 【請求項4】 酸化アルミニウムがRhinalox特殊融解ア
    ルミナホワイト、特にBikorit F 280 の形のコランダム
    であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに
    記載の摩擦面コーティング(200)。
  5. 【請求項5】 酸化ケイ素がルーズ白粉、特にAerosil
    R972としての疎水性Si 2 の形をした珪酸である
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の
    摩擦面コーティング(200)。
  6. 【請求項6】 接着剤が水をベースとしたフェノール/
    クレゾール/NBR−接着剤(水性接着剤)、特にW9
    −9501接着剤WK700Cであることを特徴とする
    請求項1〜5のいずれか一つに記載の摩擦面コーティン
    グ(200)。
  7. 【請求項7】 界面活性剤が有機溶剤と、添加剤、特に
    茶色がかった添加剤の形をしたZG−1496との混合
    物であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つ
    に記載の摩擦面コーティング。
  8. 【請求項8】 エラストマーがゴムまたはSBR/NR
    をベースとしたトレッドで作られたリサイクル製品の形
    のゴム粉末、特にゴム粉末289055であることを特
    徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の摩擦面コ
    ーティング(200)。
  9. 【請求項9】 充填剤が着色剤、特に煤、とりわけCabo
    t Farbruss Elftex430であることを特徴とする請求
    項1〜8のいずれか一つに記載の摩擦面コーティング
    (200)。
  10. 【請求項10】 摩擦面コーティングが3重量%のフェ
    ノール樹脂と、54.8重量%の酸化アルミニウム、
    3.2重量%の酸化ケイ素、38重量%の接着剤および
    1重量%の界面活性剤を含んでいることを特徴とする請
    求項1〜9のいずれか一つに記載の摩擦面コーティング
    (200)。
  11. 【請求項11】 摩擦面コーティングが56.49重量
    %の酸化アルミニウム、3.3重量%の酸化ケイ素、3
    9.18重量%の接着剤および1.03重量%の界面活
    性剤を含んでいることを特徴とする請求項1〜10のい
    ずれか一つに記載の摩擦面コーティング(200)。
  12. 【請求項12】 摩擦面コーティングが49.12重量
    %の酸化アルミニウム、2.87重量%の酸化ケイ素、
    34.07重量%の接着剤、0.9重量%の界面活性剤
    および約13.04重量%のエラストマーを含んでいる
    ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載
    の摩擦面コーティング(200)。
  13. 【請求項13】 摩擦面コーティングが41.99〜3
    1.99重量%の酸化アルミニウム、10〜20重量%
    の酸化ケイ素、34.07重量%の接着剤、0.9重量
    %の界面活性剤および約13.04重量%のエラストマ
    ーを含んでいることを特徴とする請求項1〜12のいず
    れか一つに記載の摩擦面コーティング(200)。
  14. 【請求項14】 支持板と、その上に配置された、摩擦
    面を有する摩擦材ブロックとを備えた、特にディスクブ
    レーキのためのブレーキパッド(100)において、請
    求項1〜13のいずれか一つに記載の摩擦面コーティン
    グが摩擦面に設けられていることを特徴とするブレーキ
    パッド(100)。
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