JPH10318307A - ディスクブレーキパッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はディスクロータに摩擦接触することに
より制動力を発生させるディスクブレーキパッドに関
し、ブレーキ鳴きの発生を確実に抑制することを課題と
する。 【解決手段】ディスクロータ１４にパッド本体２を摩擦
接触させて制動力を発生させるディスクブレーキパッド
において、パッド本体２のディスクロータ１４の回転方
向に対する両側部の内、少なくとも一方の側部に表面焼
きを実施した表面焼き部６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディスクブレーキパ
ッドに係り、特にディスクロータに摩擦接触することに
より制動力を発生させるディスクブレーキパッドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両のディスクブレーキ装置は、車輪と
共に回転するディスクロータに対し、そのディスクロー
タの回転方向前後（前方向をリーディング側といい、後
方向をトレーリング側という）に沿って所定長さを有す
るブレーキパッドを摩擦接触させる構成となっている。
また、一般にブレーキパッドは、研磨材（Ａｌ₂ Ｏ_3,Ｓ
ｉＯ₂ 等）と潤滑材（ＭｏＳ_2,Ｓｂ₂ Ｓ_3,Ｃ等）とを結
合材（フェノール樹脂等）により所定の比率で混合した
構成とされている。

【０００３】ところで、上述したディスクブレーキ装置
においては、制動時にディスクロータとブレーキパッド
との摩擦により「ブレーキ鳴き」と呼ばれる大きい騒音
が発生することがある。このブレーキ鳴きは、ディスク
ブレーキパッドのパッド本体（ライニング部分）の硬度
と関係している。即ち、ディスクロータの回転方向に対
しパッド本体の両側部の硬度が高い場合には、ディスク
ブレーキパッドをディスクロータに押し付けた際、この
両側部における面圧が中央部の面圧に比べて高くなる。
よって、ディスクブレーキパッドとディスクロータとの
接触面において面圧分布が均一でなくなり、これに起因
してブレーキ鳴きが発生すると考えられる。

【０００４】そこで従来では、このブレーキ鳴きの発生
を抑制するために、パッド本体の両側部の硬度を中央部
の硬度に比べて低く構成したディスクブレーキパッドが
提案されている（特開平２−１３４４２６号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにパッド本
体の両側部の硬度を中央部の硬度に比べて低く構成する
ことにより、ディスクブレーキパッドとディスクロータ
との接触面における面圧分布は均一化し、これにより振
動特性が向上（即ち、振動が低減）し、ブレーキ鳴きの
発生を抑制することができる。

【０００６】しかるに、ブレーキ鳴きは上記した振動特
性に加え、起振力及び起振点が強く影響する。ここで、
起振力とはディスクブレーキパッドとディスクロータと
の接触面に発生する摩擦力であり、また起振点とは摩擦
力が発生する位置である。従って、従来のディスクブレ
ーキパッドでは、振動特性が向上することにより振動自
体を低減することができるものの、起振力及び起振点の
改善は行われておらず、ブレーキ鳴きの発生を抑制する
には不十分であった。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、パッド本体の両側部或いは一方の側部に表面焼き
を行うことにより、ブレーキ鳴きの発生を確実に抑制し
うるディスクブレーキパッドを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、ディスクロータにパッド本体を摩擦接
触させて制動力を発生させるディスクブレーキパッドに
おいて、前記パッド本体の前記ディスクロータの回転方
向に対する両側部の内、少なくとも一方の側部に表面焼
きを行ったことを特徴とするものである。

【０００９】上記の如く、パッド本体に表面焼きを行う
ことにより、パッド本体には摩擦係数の低下，硬度
の低下等の物理的特性の変化が生じる。また、上記の表
面焼きは、パッド本体両側部の内少なくとも一方の側部
（以下、単に側部という）に選択的に実施されるため、
上記の各物理的特性の変化もパッド本体の側部に選択的
に発生する。

【００１０】このように、パッド本体に選択的に生じる
各物理的特性の変化，は、ブレーキ鳴きに関し次の
ように作用する。即ち、パッド本体側部の摩擦係数が
低下することにより、ブレーキ鳴き発生時における起振
力を低下させることができる。また、パッド本体側部
の硬度が低下することにより、従来と同様に振動特性を
向上させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明の一実施例である
ディスクブレーキパッド１を示す概略図であり、また図
３及び図4 はディスクブレーキパッド１を装着したディ
スクブレーキ装置１０を示している。図３はディスクブ
レーキ装置１０の正面図であり、また図４はディスクブ
レーキ装置１０の側断面図である。

【００１２】本実施例では、ディスクブレーキ装置１０
としてキャリパーフローティングタイプを用いたものを
例に挙げて説明するものとする。しかるに、本発明に係
るディスクブレーキパッド１の適用はキャリパーフロー
ティングタイプに限定されるものではなく、他のタイプ
のディスクブレーキ装置についても適用できるものであ
る。

【００１３】ディスクブレーキ装置１０は、大略すると
ブレーキキャリパ１２の内部に一対のディスクブレーキ
パッド１（アウターブレーキパッド１ａ，インナーブレ
ーキパッド１ｂ）がディスクロータ１４を挟んで配設さ
れた構成とされている。ブレーキキャリパ１２は、ディ
スクロータ１４を跨いで配設されるものであり、そのイ
ンナー側にはシリンダ１６が形成されている。

【００１４】シリンダ１６は、図示しないブレーキ配管
を介してマスターシリンダに接続されており、運転者の
ブレーキペダルの操作に応じてブレーキオイルが供給・
排出される構成となっている。このシリンダ１６の内部
には、ピストン１８が摺動可能に嵌挿されている。従っ
て、上記のようにブレーキオイルがシリンダ１６に供給
・排出されることにより、ピストン１８は図４に矢印Ｘ
１，Ｘ２で示す方向に移動する。

【００１５】また、ピストン１８のアウター側（矢印Ｘ
１方向側）には、インナーブレーキパッド１ｂが配設さ
れている。即ち、インナーブレーキパッド１ｂはディス
クロータ１４とピストン１８との間に配設されている。
従って、ピストン１８が矢印Ｘ１方向に移動すると、イ
ンナーブレーキパッド１ｂはピストン１８に押圧付勢さ
れてディスクロータ１４に圧接する。

【００１６】また、ブレーキキャリパ１２はアウターブ
レーキパッド１ａの背面側に延出しており、その先端部
は二股状に分岐された爪部２０ａ，２０ｂが形成されて
いる。この各爪部２０ａ，２０ｂは、アウターブレーキ
パッド１ａの背面に係合した構成とされている。上記の
ように、ピストン１８が矢印Ｘ１方向に移動し、インナ
ーブレーキパッド１ｂがディスクロータ１４に圧接する
と、これに伴い爪部２０ａ，２０ｂは相対的に矢印Ｘ２
方向に移動する。これにより、アウターブレーキパッド
１ａは爪部２０ａ，２０ｂに押圧付勢され、よってアウ
ターブレーキパッド１ａはディスクロータ１４に圧接す
る。

【００１７】従って、ディスクロータ１４はアウターブ
レーキパッド１ａ及びインナーブレーキパッド１ｂに挟
持され、ディスクロータ１４と各ブレーキパッド１ａ，
１ｂとの間には摩擦が発生し、ディスクロータ１４の回
転は制動される。上記の動作を行うことにより、ディス
クブレーキ装置１０は、車両に対し制動力を発生させ
る。尚、図中２２で示すのは、ブレーキキャリパ１２を
移動可能に保持するマウントである。

【００１８】続いて、図１を用いて上記構成とされたデ
ィスクブレーキ装置１０に配設されるディスクブレーキ
パッド１（アウターブレーキパッド１ａ，インナーブレ
ーキパッド１ｂ）について説明する。図１（Ａ）はディ
スクブレーキパッド１の正面図であり、図１（Ｂ）はデ
ィスクブレーキパッド１の側面図である。ディスクブレ
ーキパッド１は、大略するとパッド本体２（２ａ，２
ｂ）と、裏金４（４ａ，４ｂ）とにより構成されてい
る。

【００１９】パッド本体２（梨地で示す）は、ディスク
ロータ１４に直接接触し摩擦力を発生するものであり、
研磨材，潤滑材，及び結合材を所定の比率で混合した構
成とされている。具体的には、研磨材としては銅（Ｃ
ｕ），鉄（Ｆｅ）を繊維状にしたもの等が用いられてお
り、また潤滑材としてはＭｏＳ₂ 、Ｓｂ₂ Ｓ₃ 、Ｃ等が
用いられており、更に結合材としてはフェノール樹脂等
が用いられている。また、裏金４は鉄合金等よりなり、
所定の形状にプレス成形されると共に、前記したパッド
本体２が固定された構成とされている。

【００２０】上記構成とされたディスクブレーキパッド
１において、本発明ではパッド本体２のディスクロータ
１４の回転方向（図１（Ａ）に矢印で示す）に対する両
側部に表面焼きを行ったことを特徴とするものである。
本実施例では、図１（Ａ）にハッチングで示す部分が表
面焼きを実施した部位である（以下、表面焼きを実施し
た部位を表面焼き部６という）。

【００２１】この表面焼きを実施する方法としては、例
えばガスバーナーで焼く方法、及び熱板に押し付けて焼
く方法等が考えられる。本実施例では、熱板に押し付け
て焼く方法を用い、５００℃に加熱した熱板に表面焼き
部６に対応する部分を約３分間押し付けることにより表
面焼きを実施した。本発明者は、上記のように表面焼き
を実施することにより表面焼き部６が形成されたディス
クブレーキパッド１に対し、物理的特性を調べる種々の
実験を行った。その結果、パッド本体２に表面焼きを実
施することにより、パッド本体２には摩擦係数の低
下，硬度の低下，強度の低下，疎水性の向上等の
物理的特性の変化が生じることが判明した。以下、この
物理的特性の変化について詳述する。

【００２２】 摩擦係数の低下について 本発明者の実験によれば、表面焼きを実施することによ
り表面焼き部６の摩擦係数は他の部位の摩擦係数に比べ
て約０．０３低下することが判明した。このように、表
面焼きを実施することにより摩擦係数が低下するのは、
表面焼きの実施によりパッド材料である有機物（結合材
として用いられるフェノール樹脂等）が炭化し、また研
磨材として混入されている銅（Ｃｕ），鉄（Ｆｅ）が酸
化することにより、凝着力が低下することに起因するも
のと推定される。

【００２３】このように、表面焼き部６の摩擦係数が低
下することにより、ブレーキ鳴き発生時の起振力を低下
することができる。即ち、前記したように、ブレーキ鳴
きはパッド本体２がディスクロータ１４と摩擦すること
により発生する。また、この摩擦力は、ディスクロータ
１４の回転によりパッド本体２が引きずり込まれる位
置、即ちパッド本体２の両側部位置（ディスクロータ１
４の回転方向に対する両側部）に主に発生する。よっ
て、本実施例のようにパッド本体２の両側部位置に表面
焼き部６を形成することにより、ブレーキ鳴きの原因と
なる起振力を低下させることができ、よってブレーキ鳴
きの発生を防止することができる。

【００２４】 硬度の低下の低下について 本発明者の実験によれば、表面焼きを実施することによ
り表面焼き部６の硬度が他の部位の摩擦係数に比べて低
下することが判明した。この硬度の低下量は、ロックウ
ェルのＳスケールにおいて、約３０であった。このよう
に、表面焼きを実施することにより硬度が低下するの
は、上記のように表面焼きの実施によりパッド材料であ
る有機物（結合材として用いられるフェノール樹脂等）
が炭化することに起因すると推定される。

【００２５】このように本実施例の構成によれば、先に
説明した従来技術と同様に、パッド本体２の両側部の硬
度を中央部の硬度に比べて低くすることができ、パッド
本体２とディスクロータ１４との接触面における面圧分
布は均一化する。よって、振動特性を向上（即ち、振動
を低減）させることができ、ブレーキ鳴きの発生を抑制
することができる。

【００２６】 強度の低下について 表面焼きを実施することによりみられる強度の低下は、
特に引張り強度の低下である。この現象も、パッド材料
である有機物が表面焼きにより炭化することにより発生
するものと推定される。このように、パッド本体２の表
面焼き部６における引張り強度の低下すると、ディスク
ロータ１４との摺接の際に表面焼き部６で発生する摩耗
量が増大する。従って、ディスクロータ１４が表面焼き
部６と摺接しても、摩擦によりディスクロータ１４と表
面焼き部６との間に振動が発生する前に、表面焼き部６
が摩耗されることとなる。よって、ディスクロータ１４
と表面焼き部６とが摺接部位が起振点となることはな
く、これによってもブレーキ鳴きの発生を抑制すること
ができる。

【００２７】 疎水性の向上について 本発明者の実験によれば、表面焼きを実施することによ
り、パッド本体２全体における疎水性が向上することが
判明した。このように、パッド本体２の両側部に表面焼
きを実施することによりパッド本体２全体における疎水
性が向上するのは、次の理由によるものと考えられる。

【００２８】即ち、表面焼きの実施によりパッド材料で
ある有機物（結合材として用いられるフェノール樹脂
等）は溶融し、多孔質状態となっているパッド本体２内
を流動する。周知のように、フェノール樹脂等の有機物
は疎水性を有しているため、この有機物がパッド本体２
内を流動することにより、パッド本体２内の小孔は有機
物に埋められた状態となる。これにより、表面焼きを実
施することにより、パッド本体２全体における疎水性が
向上するものと推定される。

【００２９】上記のように、パッド本体２全体が疎水性
を有する構成となることにより、例えば洗車後等におい
てパッド本体２とディスクロータ１４との摺接部分に水
が介在するような場合であっても、ブレーキ鳴きの発生
を防止することができる。図２は、本発明者が実施した
ブレーキ鳴き試験の試験結果を示している。同図は、表
面焼きを実施しない従来構成のブレーキパッド（同図に
比較例として示す）を装着した場合の鳴き率と、本実施
例のブレーキパッド１（同図に実施例として示す）を装
着した場合の鳴き率を比較して示している。

【００３０】また、この実験の実験条件としては、総重
量１８００ｋｇの乗用車を用い、この乗用車のディスク
ブレーキ装置に従来構成のブレーキパッドと本実施例の
ブレーキパッド１を装着することにより行った。また、
鳴き率は、総制動回数に対するブレーキ鳴きの発生回数
の割合として示した。同図に示されるように、本実施例
に係るブレーキパッド１の鳴き率は、従来構成のブレー
キパッドの鳴き率に比べて約１／４となっている。よっ
て、図２に示す実験結果からも、本実施例に係るブレー
キパッド１を用いることにより、ブレーキ鳴きの発生が
抑制されることが証明された。

【００３１】一方、上記のようにブレーキ鳴きの発生が
抑制されても、パッド摩耗量が増大したのではブレーキ
パッドとして良好の特性を有しているとはいい難い。そ
こで、本発明者は本実施例に係るブレーキパッド１に対
してパッド摩耗量を調べる実験も合わせて実施した。こ
の実験は、前記した鳴き率を求める実験と同時に実施し
た。

【００３２】その結果、本実施例に係るブレーキパッド
１のパッド摩耗量は、従来構成のブレーキパッドに発生
しているパッド摩耗量と略同一であった。このように、
パッド本体２の両側部に硬度が低い表面焼き部６を形成
し、よって相対的にパッド本体２の中央部分における硬
度が高くなってもパッド摩耗量の増大が発生しなかった
のは次の理由であると思われる。

【００３３】図５は、上記した実験を行った後のパッド
本体２のパッド面を示している。同図に示されるよう
に、実験を行った後のパッド本体２のパッド面には、摩
耗粉８の堆積が見られた。よって、パッド本体２の中央
部分における硬度が高くなってもパッド摩耗量の増大が
発生しなかったのは、表面焼きにより発生した有機物の
炭化物が、パッド本体２の中央部分に堆積して潤滑作用
が向上したためであると推定される。そして、摩耗粉８
はこの炭化物に付着したものであると思われる。

【００３４】上記してきたように、パッド本体２の側部
に表面焼き部６を形成することにより、パッド本体２の
表面焼き部６における硬度の低下は勿論として、摩擦係
数の低下，強度の低下，及び疎水性の向上等の物理的特
性の変化が生じる。これにより起振力の低減及び起振点
の改善を図ることができ、よってブレーキ鳴きの発生原
因自体を低減することができるため、ブレーキ鳴きを確
実に防止することができる。

【００３５】尚、上記した実施例では、パッド本体２の
両側部に表面焼きを実施し、従ってパッド本体２に２箇
所の表面焼き部６を設けた構成を示した。しかるに、表
面焼き部６は必ずしもパッド本体２の両側部にに形成す
る必要はなく、何れか一方にのみ形成する構成としても
上記した効果を実現できるものである。この際、パッド
本体２に表面焼きを実施する位置は、ディスクロータ１
４の回転方向に対し前側（リーディング側）に選定する
ことが望ましい。これは、特にリーディング側において
ブレーキ鳴きが発生し易いことによる。

【００３６】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、パッド本体
の側部に表面焼きを実施することにより、パッド本体の
表面焼き部分における硬度の低下は勿論として、摩擦係
数の低下等の物理的特性の変化が生じる。これにより起
振力の低減及び起振点の改善を図ることができ、よって
ブレーキ鳴きの発生原因自体を低減することができるた
め、ブレーキ鳴きを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるディスクブレーキパッ
ドを示しており、図１（Ａ）は正面図であり、図１
（Ｂ）は側面図である。

【図２】本発明の一実施例であるディスクブレーキパッ
ドを用いた場合に発生する鳴き率を従来と比較しつつ示
す図である。

【図３】本発明の一実施例であるディスクブレーキパッ
ドが配設されるディスクブレーキ装置の正面図である。

【図４】本発明の一実施例であるディスクブレーキパッ
ドが配設されるディスクブレーキ装置の側断面図であ
る。

【図５】本発明の一実施例であるディスクブレーキパッ
ドにおいて、パッド摩耗量が悪化しない理由を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ ディスクブレーキパッド １ａ アウターブレーキパッド １ｂ インナーブレーキパッド ２，２ａ，２ｂ パッド本体 ４，４ａ，４ｂ 裏金 ６ 表面焼き部 ８ 摩耗粉 １０ ディスクブレーキ装置 １２ ブレーキキャリパ １４ デスクロータ １６ シリンダ １８ ピストン ２０ａ，２０ｂ 爪部 ２２ マウント

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクロータにパッド本体を摩擦接触
   させて制動力を発生させるディスクブレーキパッドにお
   いて、 前記パッド本体の前記ディスクロータの回転方向に対す
   る両側部の内、少なくとも一方の側部に表面焼きが行わ
   れていることを特徴とするディスクブレーキパッド。