JPH0617030A

JPH0617030A - ブレーキ摩擦材

Info

Publication number: JPH0617030A
Application number: JP17347892A
Authority: JP
Inventors: Shingo Miyake; 信吾三宅
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】【目的】制動時に、ディスクロータに対する摩擦係数
を適正値に維持し、かつ異音が発生することを有効に防
止することが可能なブレーキ摩擦材の提供を目的とす
る。【構成】銅繊維を１０〜３０重量％含有し、かつカシ
ュー樹脂を５〜２０重量％含有するブレーキ摩擦材で
は、効力試験時の摩擦係数μが０.３〜０.４５、フェー
ド試験時の摩擦係数μが０.１８以上と安定する。ま
た、硬度ＨＲＳを５０以下に調整することによって、異
音発生頻度も５.０％以下と非常に低い値となることが
確認された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車等に使用され
るブレーキ摩擦材に係り、特に、制動時の異音防止に優
れたノンアスベストのブレーキ摩擦材に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基材にスチール繊維、潤滑材
に黒鉛、充填材に硫酸バリウム、結合材にフェノール樹
脂をそれぞれ用い、これら各成分が均一となるように充
分に混合撹拌した後に、成形することにより作製された
ブレーキ摩擦材が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に構成されたブレーキ摩擦材では、制動による温度上昇
に伴って、ディスクロータとの接触部分における潤滑性
が失われ、その結果、基材であるスチール繊維とディス
クロータとの摩擦係数が必要以上に上昇して、異音（ス
キール音：1000〜20000Hz）が発生し、運転手等に不快
感を与えるという問題があった。そして、このような異
音の発生を防止するために、潤滑材を増量させることも
考えられるが、このように潤滑材を増量した場合には、
反対に摩擦係数が低下してブレーキ力が低下するという
問題が生じていた。

【０００４】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、制動時に、ディスクロータに対する摩擦係
数を適正値に維持し、かつ異音が発生することを有効に
防止できるブレーキ摩擦材の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、基材に、潤滑材、充填材、結合材、摩擦
調整材などを配合して得られるブレーキ摩擦材におい
て、前記基材の一部に銅繊維を用い、この銅繊維を１０
〜３０重量％の割合で含有させ、また、前記摩擦調整材
の一部にカシュー樹脂を用い、このカシュー樹脂を５〜
２０重量％の割合で含有させ、更に全体の硬さをＨＲＳ
で５０以下に調整するようにした。

【０００６】

【作用】この発明によれば、銅繊維を１０〜３０重量％
含有させ、かつカシュー樹脂を５〜２０重量％含有させ
ることにより、効力試験時及びフェード試験時の摩擦係
数を適正範囲内とすることができ、また、硬度ＨＲＳを
５０以下に調整することによって、異音発生頻度を低く
抑えることが可能となる。具体的には、以下の実施例で
示すように、銅繊維を１０〜３０重量％含有させ、かつ
カシュー樹脂を５〜２０重量％含有させることにより、
効力試験時の摩擦係数μが０.３〜０.４５、フェード試
験時の摩擦係数μが０.１８以上と安定し、かつ、効力
試験時及びフェード試験時の摩擦係数μの範囲について
もばらつきが無く、また、全体の硬度ＨＲＳを５０以下
に調整することによって、異音発生頻度を５〔％〕以下
に抑えることが可能となる。

【０００７】

【実施例】本発明に係るブレーキ摩擦材を作製してその
効果を確認した。まず、その製造工程を以下の（１）
（２）に示す。（１）基材として銅繊維、スチール繊維、セラミック
繊維、アラミド繊維、結合材としてフェノール樹脂、充
填材として硫酸バリウム、摩擦調整材としてカシュー樹
脂、ｐＨ調整材として水酸化カルシウム、潤滑材として
黒鉛をそれぞれ用意した。また、その他の成分として、
ゴム粉やシリカ、アルミナ等のセラミック粉、または銅
粉、鉄粉などの摩擦調整材も使用されるが、微量である
ので、詳細な説明は省略する。なお、これらの材料の中
で、銅繊維はスチール繊維と比較してモース硬度が低く
ロータを傷付けないものであり、また、カシュー樹脂は
カシューナットオイルで変性したフェノールを主原料と
した樹脂である。

【０００８】（２）前記材料を、図１に示す表の通り
に配合し、更に、これを混合、乾燥した後、所定の金型
に投入して常温下で２００〜４００〔kgf／cm²〕の圧力
で予備成形を行った後、これを１５０〜１７０〔℃〕の
温度，３００〜５００〔kgf／cm²〕の圧力で、全体の硬
さを調整しながら加熱圧縮成形し、その後、アフターキ
ュアとして常圧下で１５０〜３００〔℃〕程度加熱して
硬化させ、本発明に係わる「実施例〜」のブレーキ
摩擦材を得た。

【０００９】なお、本発明に係わる「実施例〜」の
ブレーキ摩擦材は、図１の成分表を参照してわかるよう
に、基材である銅繊維が１０〜３０重量％、摩擦調整材
であるカシュー樹脂が５〜２０重量％それぞれ含有さ
れ、かつ摩擦材の硬さであるＨＲＳが５０以下に設定さ
れたものである。また、図１の表に示す摩擦材の硬さＨ
ＲＳは、『乗用車ブレーキ装置ダイナモメータ試験方法
（社団法人、自動車技術会規格ＪＡＳＯＣ−４４４−
７８）』に従って試験されたものである。

【００１０】更に、上記「実施例〜」と比較するた
めのブレーキ摩擦材を「比較例〜」として作成し
た。なお、これら「比較例〜」のブレーキ摩擦材
は、「実施例〜」と同様の材料、工程により作成し
たものであるが、以下の点で「実施例〜」とは異な
っている。すなわち、「比較例・」のブレーキ摩擦
材は、基材である銅繊維をそれぞれ５重量％、４０重量
％含有するものであって、銅繊維を含有する割合が１０
〜３０重量％である「実施例〜」のブレーキ摩擦材
からは範囲が外れたものである。また、「比較例」の
ブレーキ摩擦材は、摩擦調整材であるカシュー樹脂を全
く含有せず、「比較例」のブレーキ摩擦材は、摩擦調
整材であるカシュー樹脂を３０重量％含有するものであ
って、カシュー樹脂を含有する割合が５〜２０重量％で
ある「実施例〜」のブレーキ摩擦材からは範囲が外
れたものである。また、「比較例」のブレーキ摩擦材
は、「実施例」と成分が同じで、かつ硬度を示すＨＲ
Ｓが６３に設定されたものであり、ＨＲＳが５０以下の
「実施例〜」からは設定範囲が外れるものである。

【００１１】そして、上記のように作製した「実施例
〜」及び「比較例〜」のブレーキ摩擦材の摩擦係
数μ及び耐摩耗性を、『乗用車ブレーキ装置ダイナモメ
ータ試験方法（社団法人、自動車技術会規格ＪＡＳＯ
Ｃ−４０６−８２）』に従って試験し、これらの試験結
果を図２の表にまとめた。なお、この図２において、第
１，第２，第３効力試験は、上記『乗用車ブレーキ装置
ダイナモメータ試験方法』の試験項目順序のＮｏ.３、
Ｎｏ.５、Ｎｏ.１２にそれぞれ基づく試験であり、ま
た、第１，第２フェード試験は、上記『乗用車ブレーキ
装置ダイナモメータ試験方法』の試験項目順序のＮｏ.
８とＮｏ.１０にそれぞれ基づく試験である。また、耐
摩耗性については、『乗用車ブレーキ装置ダイナモメー
タ試験方法』の試験項目順序のＮｏ.１５に示す「最終
計測及び点検」において測定されるものであって、初期
計測からどれほど摩耗したかを示す値が測定結果として
記載されている。（上記試験項目順序の詳細について
は、上記ＪＡＳＯＣ−４０６−８２を参照のこと。）

【００１２】一方、「実施例〜」及び「比較例〜
」のブレーキ摩擦材について、制動時の異音（スキー
ル音）を測定し、この測定結果を摩擦係数μ及び耐摩耗
性と同様、図２の表にまとめた。この異音の測定方法と
しては、まず、実車の足まわりを用いた試験機にて、デ
ィスクロータの温度を数段階に設定し、それぞれの温度
について、ブレーキ液圧を数段階に変化させて、一定速
度から合計で３０００回の制動を繰り返した場合の異音
の発生回数を割合〔％〕で表し、これを異音発生頻度と
して図２の表にまとめた。

【００１３】以下、図１〜図３を参照して、「実施例
〜」のブレーキ摩擦材と「比較例〜」のブレーキ
摩擦材とを比較して考察する。そして、図１の成分表と
図２の試験結果とを参照比較してわかるように、「実施
例〜」のブレーキ摩擦材では、効力試験時の摩擦係
数μが０.３〜０.４５の適正範囲内にあって安定し、ま
た、フェード試験時の摩擦係数μについても、従来のブ
レーキ摩擦材と同等の０.１８以上と安定しており、ま
た、摩耗量については０.６８〔ｍｍ〕以下であって耐
摩耗性に優れ、更に、異音発生頻度も３.０〔％〕以下
と非常に低い値となることが確認された。これに対し
て、基材である銅繊維を５重量％しか含有しない「比較
例」のブレーキ摩擦材では、熱履歴後の第３効力試験
時の摩擦係数μが０.２１〜０.３０と低く、また、基材
である銅繊維を４０重量％含有する「比較例」のブレ
ーキ摩擦材では、第１フェード試験時の摩擦係数μの最
低値が０.１と低く、ブレーキ力が低下することが確認
された。

【００１４】また、摩擦調整材であるカシュー樹脂を全
く含まない「比較例」のブレーキ摩擦材では、第１効
力試験、第２効力試験時の各摩擦係数μが０.２６〜０.
３８、０.２０〜０.３４と範囲に幅があって不安定で
あり、かつ異音発生頻度も３０.０〔％〕と高い頻度で
異音が発生することが確認された。また、摩擦調整材で
あるカシュー樹脂を３０重量％と多量に含む「比較例
」のブレーキ摩擦材では、第３効力試験時の摩擦係数
μが０.２３〜０.３７と範囲に幅があって不安定であ
り、摩耗量も２.５０〔ｍｍ〕と異常に高くなり、かつ
異音発生頻度も１０.０〔％〕と高い頻度で異音が発生
することが確認された。すなわち、以上のような「実施
例〜」と「比較例〜」との比較結果から、銅繊
維を１０〜３０重量％含有し、かつカシュー樹脂を５〜
２０重量％含有する「実施例〜」のブレーキ摩擦材
では、効力試験時の摩擦係数μが０.３〜０.４５、フェ
ード試験時の摩擦係数μが０.１８以上と安定し、かつ
摩耗量についても０.６８〔ｍｍ〕以下であって耐摩耗
性にも優れることが確認された。

【００１５】一方、「実施例」と成分が同じで、かつ
硬度ＨＲＳが６３に設定された「比較例」のブレーキ
摩擦材では、異音発生頻度が１０.０〔％〕と高い頻度
で異音が発生することが確認された。すなわち、これら
「実施例」と「比較例」との比較から、摩擦材の硬
度ＨＲＳがブレーキ摩擦材の異音発生頻度と関係してい
ると推定することができ、更にこの推定を裏付けるべ
く、「実施例」と成分比を同じにして、硬さを異なら
せた複数のブレーキ摩擦材を作製し、それぞれのブレー
キ摩擦材について、制動時の異音を測定した。そして、
これら異音の測定の結果を示す図３を参照してわかるよ
うに、ブレーキ摩擦材の硬度ＨＲＳが高くなるに従っ
て、異音発生頻度が高くなり、特に、硬度ＨＲＳが５０
を越えた場合には、異音発生頻度が５〔％〕以上と高い
頻度で異音が発生することが確認された。

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に説明したようにこの発明によ
れば、銅繊維を１０〜３０重量％含有させ、かつカシュ
ー樹脂を５〜２０重量％含有させることにより、効力試
験時及びフェード試験時の摩擦係数を適正範囲内とする
ことができ、かつ耐摩耗性の向上も図ることができ、更
に、硬度ＨＲＳを５０以下に調整することによって、異
音発生頻度を低く抑えることが可能となる。具体的に
は、銅繊維を１０〜３０重量％含有し、かつカシュー樹
脂を５〜２０重量％含有する「実施例〜」のブレー
キ摩擦材では、効力試験時の摩擦係数μが０.３〜０.４
５、フェード試験時の摩擦係数μが０.１８以上と安定
し、かつ効力試験時及びフェード試験時の摩擦係数μの
範囲についてもばらつきが無く、一方、摩耗量について
は０.６８〔ｍｍ〕以下であって耐摩耗性に優れること
が確認され、更に、硬度ＨＲＳを５０以下に調整するこ
とによって、異音発生頻度も５.０〔％〕以下と非常に
低い値となることが確認された。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る「実施例〜」のブレー
キ摩擦材と、「比較例〜」のブレーキ摩擦材との成
分を示す表。

【図２】図１のブレーキ摩擦材をブレーキ試験した結果
を示す表。

【図３】硬度ＨＲＳと異音発生頻度との関係を示すグラ
フ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材に、潤滑材、充填材、結合材、摩擦
調整材などを配合して得られるブレーキ摩擦材におい
て、前記基材の一部に銅繊維を用い、この銅繊維が１０〜３
０重量％の割合で含有され、前記摩擦調整材の一部にカシュー樹脂を用い、このカシ
ュー樹脂が５〜２０重量％の割合で含有され、全体の硬さをＨＲＳで５０以下に調整したことを特徴と
するブレーキ摩擦材。