KR20150107868A - 브레이크 패드 및 캘리퍼 장치 - Google Patents

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KR20150107868A
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히데아키 이노쿠치
히데미 야자와
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스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤
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Abstract

브레이크 패드 (10) 는 회전하는 디스크 (200) 를 제동할 수 있고, 디스크 (200) 측에 형성된 마찰재 (12) 와, 마찰재 (12) 의 디스크 (200) 와 반대측에 접합된 이판 (11) 을 구비한다. 이판 (11) 은 마찰재 (12) 측의 면에, 제 1 방향을 길이 방향으로 하는 복수의 비직선 형상의 제 1 철조 (111) 및/또는 복수의 비직선 형상의 제 1 홈 (113) 과, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 길이 방향으로 하는 복수의 제 2 철조 (112) 및/또는 복수의 제 2 홈 (114) 을 갖는다. 마찰재 (12) 는 각 제 1 철조 (111) 및 각 제 2 철조 (112) 및/또는 각 제 1 홈 (113) 및 각 제 2 홈 (114) 을 규정하는 표면과, 이판 (11) 의 마찰재 (12) 측의 면에 밀착하도록 이판 (11) 에 접합된다. 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 평균 높이 또는 제 1 홈 (113) 및 제 2 홈 (114) 의 평균 깊이는 2 ∼ 6 ㎜ 인 것이 바람직하다. 이로써 마찰재 (12) 와 이판 (11) 의 접합 강도가 높고, 내구성이 우수한 브레이크 패드 (10), 브레이크 패드 (10) 를 구비한 캘리퍼 장치를 제공할 수 있다.

Description

브레이크 패드 및 캘리퍼 장치{BRAKE PAD AND CALIPER DEVICE}
본 발명은, 브레이크 패드 및 캘리퍼 장치에 관한 것이다.
디스크 브레이크용의 브레이크 패드는, 일반적으로, 디스크를 제동하기 위한 라이닝 (마찰재) 과, 그것을 지지하는 백 플레이트 (이판) 로 구성되어 있다. 이 백 플레이트는, 라이닝을 지지하기 위해서, 내열성, 내브레이크성, 및 고온 분위기 중에 있어서의 높은 기계적 강도를 갖는 것이 요구된다. 이 때문에, 종래, 백 플레이트에는, 세라믹제의 플레이트나 금속제의 플레이트가 이용되어 왔다. 그러나, 세라믹제의 플레이트나 금속제의 플레이트는, 중량이 큰 점, 가공에 시간이 걸리는 점, 비용이 높은 점 등에 있어서 문제가 있다.
그래서, 최근에는, 경량화나 저비용화를 목적으로 하여, 백 플레이트에, 금속제의 플레이트의 대체품으로서, 섬유를 혼합한 합성 수지를 이용하여 형성된 플레이트를 사용하는 것이 검토되고 있다.
이와 같은 백 플레이트에 관한 기술로서, 특허문헌 1 에는, 탄소 섬유 강화 플라스틱 플레이트를 사용한 백 플레이트가 개시되어 있다.
그러나, 종래의 브레이크 패드에서는, 라이닝과 백 플레이트 사이의 접합 강도가 낮아, 충분한 내구성을 확보하는 것이 곤란하다.
일본 공개특허공보 2010-48387호
본 발명은, 마찰재와 이판의 접합 강도가 높고, 내구성이 우수한 브레이크 패드, 및 당해 브레이크 패드를 구비한 캘리퍼 장치를 제공하는 것에 있다.
이와 같은 목적은, 하기 (1) ∼ (9) 에 기재된 본 발명에 의해 달성된다.
(1) 회전하는 디스크를 제동하는 브레이크 패드로서,
상기 디스크측에 형성된 마찰재와, 상기 마찰재의 상기 디스크와 반대측에 접합된 이판을 구비하고,
상기 이판은, 상기 마찰재측의 면에, 제 1 방향을 길이 방향으로 하는, 복수의 비직선 형상의 제 1 철조 및/또는 복수의 비직선 형상의 제 1 홈과,
상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 길이 방향으로 하는, 복수의 제 2 철조 및/또는 복수의 제 2 홈을 갖고,
상기 마찰재는, 각 상기 제 1 및 제 2 철조 및/또는 각 상기 제 1 및 제 2 홈을 규정하는 표면과, 상기 이판의 상기 마찰재측의 면에 밀착하도록, 상기 이판에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드.
(2) 상기 제 1 철조 및 상기 제 2 철조의 평균 높이, 또는, 상기 제 1 홈 및 상기 제 2 홈의 평균 깊이는, 2 ㎜ ∼ 6 ㎜ 인 상기 (1) 에 기재된 브레이크 패드.
(3) 이웃하는 상기 제 1 철조끼리의 간격의 평균치, 또는, 이웃하는 상기 제 1 홈끼리의 간격의 평균치는, 5 ㎜ ∼ 20 ㎜ 인 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 브레이크 패드.
(4) 이웃하는 상기 제 2 철조끼리의 간격의 평균치, 또는, 이웃하는 상기 제 2 홈끼리의 간격의 평균치는, 5 ㎜ ∼ 20 ㎜ 인 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 브레이크 패드.
(5) 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향이 이루는 각도는, 15° ∼ 90°인 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 브레이크 패드.
(6) 상기 이판은, 수지와, 복수개의 섬유를 포함하는 이판용 조성물로 구성되어 있는 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 브레이크 패드.
(7) 상기 섬유는, 유리 섬유인 상기 (6) 에 기재된 브레이크 패드.
(8) 상기 수지는, 페놀 수지, 에폭시 수지, 비스말레이미드 수지, 벤조옥사진 수지, 불포화 폴리에스테르 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 상기 (6) 에 기재된 브레이크 패드.
(9) 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 상기 브레이크 패드와, 디스크를 향하여 상기 브레이크 패드를 압압하는 피스톤과, 상기 피스톤을 이동 가능하게 수납하는 캘리퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 캘리퍼 장치.
본 발명에 의하면, 마찰재와 이판의 접합 강도가 높고, 내구성이 우수한 브레이크 패드, 및 당해 브레이크 패드를 구비한 캘리퍼 장치를 제공할 수 있다.
도 1 은 캘리퍼 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2 는 캘리퍼 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 브레이크 패드의 제 1 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 4 는 본 발명의 브레이크 패드의 제 1 실시형태를 나타내는 부분 평면도이다.
도 5 는 본 발명의 브레이크 패드의 제 1 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 브레이크 패드를 디스크에 배치한 상태를 나타내기 위한 도면이다.
도 7 은 본 발명의 브레이크 패드의 제 2 실시형태를 나타내는 부분 평면도이다.
도 8 은 본 발명의 브레이크 패드의 제 3 실시형태를 나타내는 부분 평면도이다.
도 9 는 본 발명의 브레이크 패드의 제 4 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 10 은 본 발명의 브레이크 패드의 제 5 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 11 은 본 발명의 브레이크 패드의 제 6 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 12 는 본 발명의 브레이크 패드의 제 7 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 13 은 본 발명의 브레이크 패드의 제 8 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 14 는 본 발명의 브레이크 패드의 제 9 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 15 는 본 발명의 브레이크 패드의 제 10 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 브레이크 패드 및 캘리퍼 장치를 첨부 도면에 나타내는 바람직한 실시형태에 기초하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 캘리퍼 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
[캘리퍼 장치]
도 1 및 도 2 는 각각, 본 발명의 캘리퍼 장치의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 2 는 각각, 캘리퍼 장치를 디스크에 배치한 상태를 나타내는 도면이다. 이들 중, 도 1 은, 디스크의 제동이 해제되어 있는 상태를 나타내기 위한 도면이고, 도 2 는, 캘리퍼 장치에 의해, 디스크가 제동되어 있는 상태를 나타내기 위한 도면이다.
또한, 이하의 설명에서는, 도 1 중의 상측을 「상」, 하측을 「하」 라고 한다.
도 1 및 도 2 에 나타내는 캘리퍼 장치 (100) 는, 회전 (회전 운동) 하는 디스크 (200) 를 제동하기 위해서 사용된다. 디스크 (200) 는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 회전축 (210) 을 회전의 중심축으로 하여, 화살표 (A) 의 방향으로 회전한다.
캘리퍼 장치 (100) 는, 디스크 (200) 의 근방에 설치된다. 이 캘리퍼 장치 (100) 는, 캘리퍼 (50) 와, 피스톤 (30) 과, 브레이크 패드 (10) 를 가지고 있다.
캘리퍼 (50) 는, 피스톤 (30) 을 수납하는 케이싱에 상당하고, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 하측으로 개방하는 공간 (40) 과, 공간 (40) 에 연통하는 유로 (51) 를 가지고 있다. 공간 (40) 은, 원주상을 이루고 있으며, 이 공간 (40) 에는, 피스톤 (30) 이 수납되어 있다.
공간 (40) 을 규정하는 캘리퍼 (50) 의 내주면에는, 환상의 홈 (55) 이 형성되어 있다. 이 홈 (55) 내에는, 탄성 재료로 구성된 링상의 시일 부재 (60) 가 설치되어 있다. 또한, 시일 부재 (60) 는, 피스톤 (30) 의 외주면에, 당해 피스톤 (30) 이 슬라이딩 가능하도록 압접되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 공간 (40) 내에 시일 부재 (60) 가 1 개 설치되어 있지만, 시일 부재의 수는, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 공간 (40) 내에는, 도 1 중의 상하 방향으로, 2 개 이상의 시일 부재가 배열 형성되어 있어도 된다. 또한, 시일 부재의 수는, 캘리퍼 장치 (100) 의 용도나, 요구되는 성능 등에 따라, 적절히 설정하면 된다.
또한, 이와 같은 시일 부재 (60) 에 의한 시일 구조도, 도시한 구조에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.
피스톤 (30) 은, 브레이크 패드 (10) 를 디스크 (200) 를 향하여 압압하는 기능을 가지고 있다.
전술한 바와 같이, 공간 (40) 내에는, 피스톤 (30) 이 수납되어 있고, 피스톤 (30) 의 외주면에는, 시일 부재 (60) 가 압접되어 있다. 이 때문에, 공간 (40) 은, 시일 부재 (60) 에 의해 액밀적으로 봉지되어 있다.
공간 (40) 내는, 브레이크액으로 채워져 있다. 캘리퍼 장치 (100) 는, 도시하지 않은 액압 장치에 의해, 브레이크액을, 유로 (51) 를 통하여 공간 (40) 내에 공급하거나 공간 (40) 밖으로 유출할 수 있다. 시일 부재 (60) 를 형성함으로써, 브레이크액의 공간 (40) 외부로의 누출이나, 공간 (40) 으로의 이물질의 진입을 방지할 수 있다.
브레이크 패드 (10) 는, 제동시에 디스크 (200) 에 압접되고, 디스크 (200) 와의 사이에 발생하는 마찰력에 의해, 디스크 (200) 의 회전을 제어하는 (회전 속도를 저하시키는) 기능을 가지고 있다.
브레이크 패드 (10) 는, 피스톤 (30) 과 디스크 (200) 사이에 설치되어 있다. 브레이크 패드 (10) 는, 이판 (11) 과 마찰재 (12) 를 접합한 접합체로 구성되어 있다. 이판 (11) 은, 피스톤 (30) 측에 위치하고, 마찰재 (12) 는, 디스크 (200) 측에 위치하고 있다. 이판 (11) 의 상면은, 피스톤 (30) 의 하면에 당접하고 있다. 또한, 양자는, 접합되어 있어도 되고, 접합되어 있지 않아도 된다. 또한, 마찰재 (12) 의 하면은, 디스크 (200) 의 상면과 대면하고 있다.
본 발명의 캘리퍼 장치는, 대향형의 장치, 부동형의 장치의 어느 것에도 적용할 수 있다.
대향형의 캘리퍼 장치의 경우에는, 도시하지 않지만, 디스크 (200) 의 중심선 (220) 을 개재하여, 전술한 공간 (40), 피스톤 (30) 및 브레이크 패드 (10) 를 구비하는 제어 기구와 동일한 구성의 제어 기구가, 디스크의 하측에 대향 배치 (경상 관계의 배치로) 되어 있다. 즉, 대향형의 캘리퍼 장치의 경우에는, 디스크 (200) 를 개재하여, 공간, 피스톤 및 브레이크 패드를 구비하는 1 쌍의 제어 기구가 형성된다. 이러한 구성의 대향형의 캘리퍼 장치에서는, 1 쌍의 브레이크 패드의 쌍방이, 캘리퍼 (50) 에 대하여 가동하고, 디스크 (200) 를 사이에 두고, 디스크 (200) 의 회전을 제동한다. 또한, 이와 같은 제어 기구의 조수 (쌍의 수) 는, 1 조에 한정되지 않고, 예를 들어, 2 조, 3 조 등, 복수조여도 된다.
한편, 부동형의 캘리퍼 장치의 경우에는, 도시하지 않지만, 디스크 (200) 의 중심선 (220) 을 개재하여, 전술한 브레이크 패드 (10) 와 동일한 구성의 브레이크 패드가, 디스크 (200) 의 하측에 배치되고, 이 위치에서 캘리퍼 (50) 에 고정되어 있다. 즉, 디스크를 개재하여, 캘리퍼 (50) 에 대하여 가동하는 브레이크 패드 (10) 와, 캘리퍼 (50) 에 고정된 브레이크 패드의 1 쌍의 브레이크 패드가 형성되어 있다. 또한, 브레이크 패드의 조수 (쌍의 수) 는, 1 조에 한정되지 않고, 예를 들어, 2 조, 3 조 등, 복수조여도 된다.
다음으로 캘리퍼 장치 (100) 의 작동에 대하여 설명한다.
캘리퍼 장치 (100) 는, 비제동시 (초기 상태) 에는, 마찰재 (12) 의 하면이, 디스크 (200) 의 상면과 약간의 간극을 두고 이간되어 있다.
이 상태로부터, 회전하고 있는 디스크 (200) 를 제동하는 데에는, 상기 액압 장치에 의해, 유로 (51) 를 통하여 공간 (40) 내에 브레이크액을 공급한다. 이로써, 공간 (40) 내의 브레이크액의 액압이 상승하고, 피스톤 (30) 이 디스크 (200) 측으로 이동한다. 그리고, 이동하는 피스톤 (30) 에 수반하여, 브레이크 패드 (10) 도 도 1 중의 하방향으로 이동하고, 그 마찰재 (12) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 디스크 (200) 에 압접된다. 그 결과, 브레이크 패드 (10) 의 마찰재 (12) 와 디스크 (200) 사이에서 발생하는 마찰력에 의해, 디스크 (200) 의 회전이 억제된다.
또한, 공간 (40) 내의 브레이크액의 액압의 상승에 의해, 피스톤 (30) 이 디스크측으로 이동한 상태에서는, 시일 부재 (60) 의 피스톤 (30) 에 압접되어 있는 부분이 디스크 (200) 측으로 인장되어 있으며, 시일 부재 (60) 가 탄성 변형되어 있다.
한편, 디스크 (200) 의 제동을 해제하는 데에는, 상기 액압 장치에 의한 공간 (40) 내로의 브레이크액의 공급을 정지하거나, 브레이크액을 공간 (40) 으로부터 유로 (51) 를 통하여 상기 액압 장치로 빼낸다. 이로써, 유로 (51) 를 통하여 공간 (40) 내의 브레이크액의 일부가 공간 (40) 외로 유출되고, 브레이크액의 피스톤 (30) 에 대한 압력 (액압) 이 저하한다. 이 때문에, 피스톤 (30) 을 디스크 (200) 측으로 압압하는 힘이 감소하고, 시일 부재 (60) 는, 그 복원력에 의해, 비제동시의 상태로 복원하고자 한다. 이로써, 피스톤 (30) 이, 디스크 (200) 로부터 이간하는 방향 (상방) 으로 이동한다. 그리고, 마찰재 (12) 의 하면이 디스크 (200) 의 상면으로부터 이간하거나, 또는, 마찰재 (12) 의 하면의 디스크 (200) 의 상면에 대한 압접력이 감소한다. 그 결과, 디스크 (200) 의 제동이 해제된다.
본 발명의 캘리퍼 장치가 대향형인 경우에는, 디스크 (200) 의 중심선 (220) 을 개재하여, 대향 배치되는, 피스톤 및 브레이크 패드의 각각이, 제동시, 제동 해제시 모두, 전술한 작동과 동일한 작동을 한다. 대향형의 캘리퍼 장치의 경우에는, 제동시에 적어도 1 쌍의 브레이크 패드로 디스크 (200) 를 그 양면측으로부터 끼우기 때문에, 보다 큰 제동력이 얻어진다.
또한, 부동형의 경우에는, 캘리퍼 (50) 에 대하여 가동하는 브레이크 패드 (10) 와, 캘리퍼 (50) 에 고정된 브레이크 패드로 디스크 (200) 를 끼워 제동한다. 즉, 가동하는 브레이크 패드 (10) 가, 디스크 (200) 에 압압되면, 캘리퍼 (50) 는 그 반력에 의해, 디스크 (200) 로부터 이간하는 방향 (상방) 으로 이동한다. 이 캘리퍼 (50) 의 상방으로의 이동에 의해, 브레이크 패드 (10) 에 대향 배치되고, 또한, 캘리퍼 (50) 에 고정된 브레이크 패드 (도시 생략) 가 상방, 즉, 디스크 (200) 에 접근하는 방향으로 이동하고, 디스크 (200) 에 압압된다. 그 결과, 가동하는 브레이크 패드 (10) 와 고정된 브레이크 패드로, 디스크 (200) 를 끼워, 제동한다.
본 발명의 캘리퍼 장치의 용도는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 항공기, 자동차 (차량), 오토바이, 자전거, 철도 차량, 엘리베이터, 로봇, 건설 기계, 농업 기계, 그 외 산업 기계 등에 사용할 수 있다.
[브레이크 패드의 제 1 실시형태]
다음으로, 본 발명의 캘리퍼 장치가 구비하는 브레이크 패드의 제 1 실시형태에 대하여 설명한다.
도 3 은 본 발명의 브레이크 패드의 제 1 실시형태를 나타내는 평면도, 도 4 는 본 발명의 브레이크 패드의 제 1 실시형태를 나타내는 부분 평면도, 도 5 는 본 발명의 브레이크 패드의 제 1 실시형태를 나타내는 단면도, 도 6 은 본 발명의 브레이크 패드를 디스크에 배치한 상태를 나타내기 위한 도면이다.
본 발명의 브레이크 패드는, 제동시에 디스크에 압접되고, 디스크와의 사이에서 발생하는 마찰력에 의해, 디스크의 회전을 제어할 수 있다.
브레이크 패드 (10) 는, 전술한 바와 같이, 이판 (11) 과 마찰재 (12) 가 접합한 접합체로 구성되어 있다.
본 실시형태에 있어서, 도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 이판 (11) 의 마찰재 (12) 측의 면 (상면) 에는, 길이 방향이 디스크 (200) 의 회전 방향 (제 1 방향) 이 되도록, 복수의 제 1 철조 (111) 가 형성되고, 길이 방향이 디스크 (200) 의 회전 방향과 교차하는 방향 (제 2 방향) 이 되도록, 복수의 제 2 철조 (112) 가 형성되어 있다. 이와 같은 이판 (11) 에, 각 제 1 철조 (111) 및 각 제 2 철조 (112) 를 규정하는 표면과, 이판 (11) 의 마찰재측의 면 (기준면 (S)) 에 밀착하도록, 마찰재 (12) 가 접합되어 있다. 이로써, 이판 (11) 과 마찰재 (12) 의 계면은, 브레이크 패드 (10) 의 종단면에 있어서 요철상을 이루고 있다.
이판 (11) 이 이와 같은 형상의 복수의 제 1 철조 (111) 및 복수의 제 2 철조 (112) 를 가짐으로써, 이판 (11) 과 마찰재 (12) 사이의 접촉 면적을 증대시킬 수 있기 때문에, 그들 사이의 접합 강도가 향상되고, 우수한 내구성을 구비하는 브레이크 패드 (10) 를 얻을 수 있다. 또한, 브레이크를 가했을 때 (캘리퍼 장치 (100) 를 작동시켰을 때) 에, 디스크 (200) 의 회전 방향에 있어서의 브레이크 패드 (10) 의 진동을 제 1 철조 (111) 로 흡수할 수 있다. 그 결과, 브레이크 패드 (10) 가 진동하는 것을 방지할 수 있고, 브레이크를 가했을 때의 브레이크 패드 (10) 의 울림을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 디스크 (200) 의 회전 방향과 대략 직교하는 제 2 철조 (112) 를 가짐으로써, 브레이크를 가했을 때 (캘리퍼 장치 (100) 를 작동시켰을 때) 의 디스크 (200) 의 회전 방향에 대한 부하에 대한 내구성을 특히 향상시킬 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 정상부를 규정하는 면 (윗면) 이 평탄면으로 구성되어 있다. 또한, 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 측부를 규정하는 2 개의 면 (측면) 이 대략 평행이 되어 있다. 다시 말하면, 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 는, 그 횡단면이 대략 사각형상을 이루고 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 철조란, 이판 (11) 의 기준면 (S) 으로부터 마찰재 (12) 측으로 돌출되어 있는 것을 말한다.
도면 중, H 로 나타내는 제 1 철조 (111) (제 2 철조 (112)) 의 평균 높이는, 2 ㎜ ∼ 6 ㎜ 인 것이 바람직하고, 3 ㎜ ∼ 5 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 보다 효과적으로 브레이크 패드 (10) 의 울림을 방지할 수 있다. 또한, 브레이크 패드 (10) 의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도면 중, L 로 나타내는 이웃하는 제 1 철조 (111) 끼리의 간격의 평균치 (평균 간격) 는, 5 ㎜ ∼ 20 ㎜ 인 것이 바람직하고, 7 ㎜ ∼ 15 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 보다 효율적으로 이판 (11) 과 마찰재 (12) 사이의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 보다 효과적으로 브레이크 패드 (10) 의 울림을 방지할 수 있다.
또한, 이웃하는 제 2 철조 (112) 끼리의 간격의 평균치 (평균 간격) 는, 5 ㎜ ∼ 20 ㎜ 인 것이 바람직하고, 7 ㎜ ∼ 15 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 보다 효율적으로 이판 (11) 과 마찰재 (12) 사이의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 브레이크 패드 (10) 의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 이판 (11) 을 평면에서 보았을 때의 제 1 철조 (111) 의 형상 (이하, 「평면 형상」 이라고 하는 경우도 있다) 은, 만곡 형상 (비직선 형상) 을 이루고 있다. 또한, 도 4 에서는, 이판 (11) 의 마찰재측의 면 (상면) 을 확대하여 나타내고 있기 때문에, 제 1 철조 (111) (제 2 철조 (112)) 가 직선상을 이루고 있지만, 전체적으로는, 제 1 철조 (111) (제 2 철조 (112)) 의 평면 형상은, 만곡 형상 (비직선 형상) 을 이루고 있다. 특히, 본 실시형태에서는, 제 1 철조 (111) 의 형상은, 회전 방향을 따라 만곡한 원호상을 이루고 있는 것이 바람직하다. 이로써, 이판 (11) 과 마찰재 (12) 사이의 접합 강도를 향상시키면서, 회전 방향에 대한 브레이크 패드 (10) 의 진동을 보다 확실하게 흡수할 수 있다. 그 결과, 브레이크 패드 (10) 는, 특히 우수한 방진 효과를 발휘한다. 또한, 브레이크 패드 (10) 와 디스크 (200) 사이의 마찰력의 급격한 저하를 억제할 수 있다.
또한, 브레이크 패드 (10) 에서는, 이판 (11) 과 마찰재 (12) 가, 접착 또는 융착 (용착) 에 의해 접합되어 있어도 되고, 이판 (11) 과 마찰재 (12) 가, 일체화되는 것에 의해 접합되어 있어도 된다.
또한, 전술한 바와 같이, 제 1 철조 (111) 의 평면 형상은 원호상인 것이 바람직하지만, 디스크의 회전 방향을 길이 방향으로 하는 비직선 형상 (만곡 형상) 이면 되고, 예를 들어, 파상이어도 된다. 또한, 복수의 제 1 철조 (111) 는, 평면 형상이 원호상인 철조와 평면 형상이 파상인 철조의 조합이어도 된다. 또한, 이판 (11) 의 마찰재측의 면에는, 평면 형상이 비직선 형상인 제 1 철조 (111) 에 더하여, 평면 형상이 직선상인 철조가 형성되어도 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 브레이크 패드 (10) (마찰재 (12) 및 이판 (11)) 의 평면 형상은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 대략 사각형상을 이루고 있다. 그리고, 마찰재 (12) 는, 평면에서 보아, 이판 (11) 보다 작은 사이즈이고, 평면에서 보아, 이판 (11) 에 포함되도록 위치하고 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 마찰재 (12) 및 이판 (11) 의 평면 형상은, 각각, 대략 사각형상을 이루고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 마찰재 (12) 및 이판 (11) 의 평면 형상은, 예를 들어, 대략 원형상, 다각형상 등을 이루고 있어도 된다. 또한, 이들 평면 형상은, 각각, 상이한 형상을 이루고 있어도 된다. 또한, 이들 평면 형상은, 브레이크 패드 (10) 의 용도에 맞추어 적절히 설정하면 된다.
또한, 상기 설명에서는, 제 1 철조 (111) 와 제 2 철조 (112) 가 대략 직교하는 것으로 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 제 1 철조 (111) 의 길이 방향인 제 1 방향 (디스크 (200) 의 회전 방향) 과 제 2 철조 (112) 의 길이 방향인 제 2 방향이 이루는 각도는, 15° ∼ 90°인 것이 바람직하고, 30° ∼ 90°인 것이 바람직하다. 이로써, 이판 (11) 및 마찰재 (12) 의 형상 (제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 형상) 설계를, 이판 (11) 이나 마찰재 (12) 의 재질 등에 맞추어 유연하게 실시할 수 있다.
이하, 브레이크 패드 (10) 를 구성하는 마찰재 (12), 이판 (11) 을 구성하는 재료에 대하여 상세하게 설명한다.
＜마찰재 (12)＞
마찰재 (12) 는, 제동시에 디스크 (200) 와 당접하고, 이 당접에 의한 마찰에 의해, 디스크 (200) 의 회전을 억제하는 기능을 가지고 있다.
마찰재 (12) 는, 제동시에 디스크 (200) 와 당접하고, 디스크 (200) 와의 사이에 발생하는 마찰에 의해, 마찰열을 발생한다. 그 때문에, 마찰재 (12) 의 구성 재료는, 제동시의 마찰열에 대응할 수 있도록, 내열성이 우수한 것이 바람직하다. 그 구체적인 구성 재료로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 록 울, 케블라 섬유, 동 섬유와 같은 섬유재와, 수지와 같은 결합재와, 황산바륨, 규산지르코늄, 캐슈 더스트, 그라파이트와 같은 충전제를 포함하는 혼합물을 들 수 있다.
또한, 마찰재 (12) 의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 3 ㎜ ∼ 15 ㎜ 인 것이 바람직하고, 5 ㎜ ∼ 12 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 마찰재 (12) 의 평균 두께가, 상기 하한치 미만인 경우, 마찰재 (12) 를 구성하는 재료 등에 따라서는, 그 기계적 강도가 저하함으로써, 파손이 발생하기 쉬워, 수명이 짧아지는 경우가 있다. 또한, 마찰재 (12) 의 평균 두께가, 상기 상한치를 초과한 경우, 마찰재 (12) 를 구비하는 캘리퍼 장치 (100) 전체가 약간 대형화하게 되는 경우가 있다.
＜이판 (11)＞
이판 (11) 은, 경질이고 또한 높은 기계적 강도를 갖는다. 이 때문에, 이판 (11) 은, 잘 변형되지 않고, 마찰재 (12) 를 확실하게 지지할 수 있음과 함께, 제동시에 피스톤의 압압력을, 균일하게 마찰재 (12) 에 전달할 수 있다. 또한, 이판 (11) 은, 제동시에, 마찰재 (12) 가 디스크 (200) 에 슬라이딩 접촉함으로써 발생하는 마찰열이나 진동을 피스톤에 잘 전달되지 않게 할 수 있다.
이판 (11) 은, 수지와, 복수개의 섬유를 포함하는 이판용 조성물로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 특히, 수지와, 복수개의 제 1 섬유와, 복수개의 제 2 섬유를 포함하는 이판용 조성물로 구성되어 있는 것이 보다 바람직하다.
이하, 이판 (11) 을 구성하는 이판용 조성물에 대하여 상세하게 설명한다.
＜＜이판용 조성물＞＞
이하, 이판용 조성물을 구성하는 각 재료에 대하여 상세하게 설명한다.
(i) 수지
본 실시형태에 있어서, 이판용 조성물은, 수지를 포함한다.
또한, 본 실시형태에서는, 수지는, 실온에서, 고체상, 액체상, 반고체상 등의 어떠한 형태여도 된다.
수지로는, 열 경화성 수지, 광 경화성 수지, 반응 경화성 수지, 및, 혐기 경화성 수지 등의 경화성 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히, 경화 후의 선팽창률이나 탄성률 등의 기계 특성이 우수하기 때문에, 열 경화성 수지인 것이 바람직하다.
열 경화성 수지로는, 예를 들어, 페놀 수지, 에폭시 수지, 비스말레이미드 수지, 우레아 (요소) 수지, 멜라민 수지, 폴리우레탄 수지, 시아네이트에스테르 수지, 실리콘 수지, 옥세탄 수지, (메트)아크릴레이트 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 폴리이미드 수지, 벤조옥사진 수지 등을 들 수 있고, 이들 중의 1 종 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 열 경화성 수지로는, 특히, 페놀 수지, 에폭시 수지, 비스말레이미드 수지, 벤조옥사진 수지, 불포화 폴리에스테르 수지가 보다 바람직하고, 페놀 수지가 보다 바람직하다. 이로써, 이판 (11) 은, 마찰재 (12) 가 제동시에 디스크 (200) 와 당접함으로써 발생하는 마찰열에 대하여, 특히 우수한 내열성을 발휘할 수 있다.
페놀 수지로는, 예를 들어, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지, 아릴알킬렌형 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지 ; 미변성의 레졸페놀 수지, 동유, 아마인유, 호두유 등으로 변성한 기름 변성 레졸페놀 수지 등의 레졸형 페놀 수지 등을 들 수 있고, 이들 중의 1 종 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 페놀 수지로는, 특히, 페놀 노볼락 수지가 바람직하다. 이로써, 이판 (11) 을 저비용이고 또한 높은 치수 정밀도로 제조할 수 있음과 함께, 얻어진 이판 (11) 은, 특히 우수한 내열성을 발휘할 수 있다.
페놀 수지의 중량 평균 분자량은, 특별히 한정되지 않지만, 1,000 ∼ 15,000 정도가 바람직하다. 중량 평균 분자량이 상기 하한 미만이면, 수지의 점도가 지나치게 낮아 이판용 조성물을 조제하는 것이 곤란해지는 경우가 있고, 상기 상한치를 초과하면, 수지의 용융 점도가 높아지기 때문에, 이판용 조성물의 성형성이 저하하는 경우가 있다. 페놀 수지의 중량 평균 분자량은, 예를 들어, 겔 침투 크로마토그래피 (GPC) 로 측정하고, 폴리스티렌 환산의 중량 분자량으로서 규정할 수 있다.
에폭시 수지로는, 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 비스페놀 F 형 에폭시 수지, 비스페놀 AD 형 에폭시 수지 등의 비스페놀형 에폭시 수지 ; 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지 ; 브롬화비스페놀 A 형 에폭시 수지, 브롬화페놀 노볼락형 에폭시 수지 등의 브롬화형 에폭시 수지 ; 비페닐형 에폭시 수지 ; 나프탈렌형 에폭시 수지 ; 트리스(하이드록시페닐)메탄형 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 이들 중의 1 종 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 에폭시 수지로는, 특히, 비교적 분자량이 낮은 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지가 바람직하다. 이로써, 이판용 조성물의 유동성을 높일 수 있기 때문에, 이판 (11) 의 제조시에 있어서의 이판용 조성물의 취급성이나 성형성을 더욱 양호하게 할 수 있다. 또한, 이판 (11) 의 내열성을 더욱 향상시키는 관점에서, 에폭시 수지로는, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지가 바람직하고, 특히 트리스(하이드록시페닐)메탄형 에폭시 수지가 바람직하다.
비스말레이미드 수지로는, 분자 사슬의 양말단에 각각 말레이미드기를 갖는 수지이면, 특별히 한정되지 않지만, 추가로 페닐기를 갖는 수지가 바람직하다. 구체적으로는, 비스말레이미드 수지로는, 예를 들어, 하기 식 (1) 로 나타내는 수지를 사용할 수 있다. 단, 비스말레이미드 수지는, 그 분자 사슬의 양말단 이외의 위치에 결합하는 말레이미드기를 가지고 있어도 된다.
[화학식 1]
Figure pct00001
식(1) 중, R1 ∼ R4 는, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 치환 혹은 무치환의 탄화수소기이고, R5 는, 치환 또는 무치환의 유기기이다. 여기서, 유기기란, 이종 원자를 포함하고 있어도 되는 탄화수소기이고, 이종 원자로는, O, S, N 등을 들 수 있다. R5 는, 바람직하게는 메틸렌기, 방향 고리 및 에테르 결합 (-O-) 이 임의의 순서로 결합한 주사슬을 갖는 탄화수소기이고, 보다 바람직하게는 주사슬 중에 있어서 임의의 순서로 결합하는 메틸렌기, 방향 고리 및 에테르 결합의 합계수가 15 개 이하인 탄화수소기이다. 또한, 주사슬의 도중에는, 치환기 및/또는 측사슬이 결합하고 있어도 되고, 그 구체예로는, 예를 들어, 탄소수 3 개 이하의 탄화수소기, 말레이미드기, 페닐기 등을 들 수 있다.
구체적으로는, 비스말레이미드 수지로는, 예를 들어, N,N'-(4,4'-디페닐메탄)비스말레이미드, 비스(3-에틸-5-메틸-4-말레이미드페닐)메탄, 2,2-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, m-페닐렌비스말레이미드, p-페닐렌비스말레이미드, 4-메틸-1,3-페닐렌비스말레이미드, N,N'-에틸렌디말레이미드, N,N'-헥사메틸렌디말레이미드 등을 들 수 있고, 이들 중의 1 종 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이판용 조성물 중에 있어서의 수지의 함유율은, 특별히 한정되지 않지만, 20 질량％ ∼ 80 질량％ 인 것이 바람직하고, 30 질량％ ∼ 50 질량％ 인 것이 보다 바람직하다.
수지의 함유율이, 상기 하한치 미만인 경우, 수지의 종류에 따라서는, 이판용 조성물을 구성하는 다른 재료 (특히, 제 1 섬유, 제 2 섬유) 와의 결착 강도가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 수지의 함유율이, 상기 상한치를 초과한 경우, 후술하는 제 1 섬유 및 제 2 섬유의 양이 상대적으로 감소하여, 제 1 섬유 및 제 2 섬유를 포함하는 것의 효과가 충분히 발휘되지 않는 경우가 있다.
(ii) 섬유
본 실시형태에 있어서, 이판용 조성물은, 복수개의 섬유를 포함하는데, 복수개의 섬유로서, 복수개의 제 1 섬유를 포함하는 것이 바람직하고, 복수개의 제 1 섬유와 복수개의 제 2 섬유를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
즉, 이판용 조성물은, 복수개의 섬유의 집합물인 섬유군을 포함하는 것이 바람직하고, 적어도 복수개의 제 1 섬유의 집합물인 제 1 섬유군을 포함하는 것이 보다 바람직하고, 제 1 섬유군과, 복수개의 제 2 섬유의 집합물인 제 2 섬유군을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
제 1 섬유군에 속하는 제 1 섬유는, 그 평균 길이가, 제 2 섬유군에 속하는 제 2 섬유의 평균 길이보다 길다 (다시 말하면, 제 2 섬유군에 속하는 제 2 섬유는, 그 평균 길이가, 제 1 섬유군에 속하는 제 1 섬유의 평균 길이보다 짧다). 이와 같이, 이판용 조성물은, 상이한 평균 길이의 2 종의 섬유를 포함함으로써, 그 성형성 (성형의 용이함) 이 향상되고, 성형된 이판 (11) 은, 기계적 강도가 높아진다.
이하, 이러한 제 1 섬유와 제 2 섬유에 대하여 상세하게 설명한다.
제 1 섬유의 평균 길이를 L1 [㎛] 이라고 하고, 제 2 섬유의 평균 길이를 L2 [㎛] 라고 했을 때, L2/L1 이 0.001 ∼ 0.5 의 관계를 만족하는 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 0.4 의 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하고, 0.015 ∼ 0.3 의 관계를 만족하는 것이 더욱 바람직하다. 제 1 섬유의 평균 길이 L1 과, 제 2 섬유의 평균 길이 L2 의 비율 L2/L1 이, 상기 범위 내이면, 이판용 조성물은, 그 성형성이 보다 향상되고, 이판 (11) 은, 치수 정밀도 및 기계적 강도가 특히 높아진다.
평균 길이가 상이한 2 종의 섬유를 비교하면, 제 2 섬유보다 섬유의 길이가 긴 제 1 섬유는, 주로, 이판 (11) 의 기계적 강도의 확보, 및, 이판 (11) 의 형상 안정성에 기여한다.
한편, 섬유의 길이가 짧은 제 2 섬유는, 이판 (11) 의 형상 안정성에도 기여하지만, 주로, 비교적 섬유의 길이가 긴 제 1 섬유끼리의 사이를 매립하는 (보간하는) 역할을 담당한다. 즉, 제 2 섬유는, 제 1 섬유의 간극에 들어감으로써, 제 1 섬유가 존재하지 않는 부분에 있어서의 이판 (11) 의 기계적 강도를 증대, 즉, 제 1 섬유에 의한 효과를 보강하는 작용 (보강 작용) 을 발휘한다. 상세히 서술하면, 제 1 섬유는, 그 길이 때문에, 이판 (11) 의 면 방향을 따라 배향하는 경향이 높다. 이에 반하여, 제 2 섬유는, 제 1 섬유에 들어가지만, 제 2 섬유는, 이판 (11) 의 면 방향을 따라 배향함과 함께, 이판 (11) 의 면 방향과는 상이한 방향을 따라서도 배향하는 경향을 나타낸다. 이와 같이, 제 1 섬유와 제 2 섬유의 배향 상태가 상이한 것에 의해, 제 1 섬유, 제 2 섬유 모두, 적은 양으로 충분한 기계적 강도 및 형상 안정성을 이판 (11) 에 부여할 수 있다.
이상과 같은 기능은, 상기 L2/L1 이 상기 범위 내이면, 특히 현저하게 발휘된다. 또한, 제 1 섬유 및 제 2 섬유가, 동일 또는 동종의 재료로 구성되어 있는 경우에는, 이 경향은 현저하게 나타난다.
제 1 섬유의 평균 길이 L1 은, 5 ㎜ ∼ 50 ㎜ 인 것이 바람직하고, 8 ㎜ ∼ 12 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 제 1 섬유의 평균 길이 L1 이, 상기 하한치 미만인 경우, 제 1 섬유의 구성 재료나 그 함유율에 따라서는, 이판 (11) 의 형상 안정성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 제 1 섬유의 평균 길이 L1 이, 상기 상한치를 초과한 경우에는, 이판 (11) 의 성형시에 있어서, 이판용 조성물의 유동성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다.
또한, 제 2 섬유의 평균 길이 L2 는, 50 ㎛ ∼ 10 ㎜ 인 것이 바람직하고, 150 ㎛ ∼ 5 ㎜ 인 것이 보다 바람직하고, 200 ㎛ ∼ 3 ㎜ 인 것이 더욱 바람직하다. 제 2 섬유의 평균 길이 L2 가, 상기 하한치 미만인 경우, 예를 들어, 제 1 섬유의 함유율이 적을 때에, 제 1 섬유에 의한 효과의 보강 작용을 증대시키기 위해서, 이판용 조성물 중에 있어서의 제 2 섬유의 함유율을, 비교적 많게 할 필요가 발생하는 경우가 있다. 또한, 제 2 섬유의 평균 길이 L2 가, 상기 상한치를 초과한 경우, 제 1 섬유의 함유율이 많은 경우에는, 제 1 섬유의 간극에, 제 2 섬유가 들어가는 비율이 저하한다.
제 1 섬유의 평균 직경 D1 은, 5 ㎛ ∼ 20 ㎛ 인 것이 바람직하고, 6 ㎛ ∼ 18 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 7 ㎛ ∼ 16 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 제 1 섬유의 평균 직경 D1 이, 상기 하한치 미만인 경우, 제 1 섬유의 구성 재료나 함유율에 따라서는, 이판 (11) 의 성형시에 제 1 섬유가 파손되기 쉬워진다. 또한, 제 1 섬유의 평균 직경 D1 이, 상기 상한치를 초과한 경우, 이판 (11) 내에 있어서, 제 1 섬유가 비교적 많은 곳과 비교적 적은 곳에서, 강도에 불균일이 발생하는 경우가 있다.
또한, 제 2 섬유의 평균 직경 D2 는, 5 ㎛ ∼ 20 ㎛ 인 것이 바람직하고, 6 ㎛ ∼ 18 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 7 ㎛ ∼ 16 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 제 2 섬유의 평균 직경 D2 가, 상기 하한치 미만인 경우, 제 1 섬유 및 제 2 섬유의 구성 재료나 함유율에 따라서는, 이판 (11) 의 성형시에 제 2 섬유가 파손되기 쉬워진다. 또한, 제 2 섬유의 평균 직경 D2 가, 상기 상한치를 초과한 경우, 제 1 섬유의 함유율에 따라서는, 제 2 섬유는, 제 1 섬유의 간극에 잘 들어가지 않게 된다.
제 1 섬유의 단면 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 원형 및 타원형 등의 대략 원형 등, 삼각형, 사각형 및 육각형 등의 다각형, 편평형, 별형 등의 이형 등의 어떠한 형상이어도 된다. 이들 중에서도, 제 1 섬유의 단면 형상은, 특히, 대략 원형 또는 편평형인 것이 바람직하다. 이로써, 이판 (11) 의 표면의 평활성을 향상시킬 수 있다.
제 2 섬유의 단면 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 원형 및 타원형 등의 대략 원형 등, 삼각형 및 사각형 등의 다각형, 편평형, 별형 등의 이형 등의 어떠한 형상이어도 된다. 이들 중에서도, 제 2 섬유의 단면 형상은, 특히, 대략 원형 또는 편평형인 것이 바람직하다. 이로써, 이판용 조성물의 성형시의 취급성이 보다 향상되고, 그 성형성이 더욱 양호해진다.
제 1 섬유는, 이판용 조성물 중에 있어서, 단체로 존재하고 있어도 되고, 제 1 섬유의 몇 개가 치밀하게 일체화된 섬유속으로 존재해도 된다. 제 1 섬유가 섬유속을 이루는 경우, 그 섬유속은, 연선상, 직선상, 망목상 등의 어떠한 상태여도 된다. 제 2 섬유에 대해서도, 이와 동일하다.
제 1 섬유 및 제 2 섬유로는, 각각, 예를 들어, 아라미드 섬유, 아크릴 섬유, 나일론 섬유 (지방족 폴리아미드 섬유) 및 페놀 섬유 등의 유기 섬유, 유리 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유, 록 울, 티탄산칼륨 섬유 및 바사르트 섬유 등의 무기 섬유, 스테인리스 섬유, 스틸 섬유, 알루미늄 섬유, 동 섬유, 황동 섬유 및 청동 섬유 등의 금속 섬유 등을 들 수 있고, 이들 중의 1 종 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 제 1 섬유 및 제 2 섬유로는, 각각, 특히, 아라미드 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유인 것이 보다 바람직하고, 제 1 섬유 및 제 2 섬유의 적어도 일방이, 유리 섬유인 것이 더욱 바람직하다.
유리 섬유를 사용한 경우에는, 단위 체적 당의 이판용 조성물의 균일성이 향상되고, 이판용 조성물의 성형성이 특히 양호해진다. 또한, 이판용 조성물의 균일성이 향상됨으로써, 형성된 이판 (11) 에 있어서의 내부 응력의 균일성이 향상되고, 결과적으로, 이판 (11) 의 기복이 작아진다. 또한, 고부하에 있어서의 이판 (11) 의 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 탄소 섬유 또는 아라미드 섬유를 사용한 경우에는, 이판 (11) 의 기계적 강도를 더욱 높일 수 있음과 함께, 이판 (11) 을 보다 경량화할 수 있다.
유리 섬유를 구성하는 유리의 구체예로는, 예를 들어, E 유리, C 유리, A 유리, S 유리, D 유리, NE 유리, T 유리, H 유리를 들 수 있다. 이들 중에서도, 유리 섬유를 구성하는 유리로는, 특히, E 유리, T 유리, 또는, S 유리가 바람직하다. 이와 같은 유리 섬유를 사용함으로써, 제 1 섬유 및/또는 제 2 섬유의 고탄성화를 달성할 수 있고, 그 열팽창 계수도 작게 할 수 있다.
또한, 탄소 섬유의 구체예로는, 예를 들어, 인장 강도 3500 ㎫ 이상의 고강도의 탄소 섬유나, 탄성률 230 ㎬ 이상의 고탄성률의 탄소 섬유를 들 수 있다. 탄소 섬유는, 폴리아크릴로니트릴 (PAN) 계의 탄소 섬유, 피치계의 탄소 섬유 중 어느 것이어도 되지만, 인장 강도가 높기 때문에, 폴리아크릴로니트릴계의 탄소 섬유가 바람직하다.
또한, 아라미드 섬유를 구성하는 아라미드 수지는, 메타형 구조 및 파라형 구조의 어느 구조를 가지고 있어도 된다.
제 1 섬유 및 제 2 섬유는, 각각, 상이한 재료로 구성되어 있어도 되지만, 동일 또는 동종의 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 제 1 섬유 및 제 2 섬유의 구성 재료로서 동일 또는 동종의 재료를 사용함으로써, 제 1 섬유 및 제 2 섬유는, 그들의 기계적 강도가 가까워지고, 이판용 조성물을 조정할 때의 취급성이 향상된다.
여기서, 본 명세서에 있어서, 동종이란, 예를 들어, 제 1 섬유가 유리 섬유이면, 제 2 섬유가 유리 섬유인 것을 의미하고, E 유리, C 유리 등의 유리의 종류의 차이에 대해서는, 「동종」 의 범위에 포함된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 동일하다는 것은, 예를 들어, 제 1 섬유 및 제 2 섬유가, 모두, 유리 섬유일 뿐만 아니라, 제 1 섬유가 E 유리로 구성되는 섬유이면, 제 2 섬유도 E 유리로 구성되는 섬유인 것을 의미한다.
제 1 섬유 및 제 2 섬유가, 동종의 재료로 구성되어 있는 경우에는, 제 1 섬유 및 제 2 섬유는, 특히, 아라미드 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유가 바람직하고, 유리 섬유인 것이 보다 바람직하다. 제 1 섬유 및 제 2 섬유가, 모두 유리 섬유인 경우에는, 그들의 기계적 강도가 가까워지고, 이판용 조성물을 조정할 때의 취급성이 보다 양호해진다. 또한, 제 1 섬유 및 제 2 섬유의 쌍방 모두, 전술한 유리 섬유의 이점을 향수 (享受) 할 수 있기 때문에, 이판용 조성물의 유동성이 보다 향상되고, 그 성형성이 특히 양호해진다.
또한, 제 1 섬유 및 제 2 섬유가, 모두 유리 섬유이고, 또한, 이들 쌍방을 동일한 유리로 구성하는 경우에는, 그 유리의 종류는, 특히, E 유리인 것이 바람직하다. 이로써, 전술한 효과가 더욱 현저해진다.
제 1 섬유 및 제 2 섬유 중 적어도 일방은, 미리 표면 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다.
미리 표면 처리를 실시함으로써, 제 1 섬유 및/또는 제 2 섬유는, 그 이판용 조성물 중에서의 분산성을 높이는 것이나, 수지와의 밀착력을 높이는 것 등이 가능하다.
이와 같은 표면 처리의 방법으로는, 예를 들어, 커플링제 처리, 산화 처리, 오존 처리, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 및, 블라스트 처리를 들 수 있고, 이들 중의 1 종 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 표면 처리의 방법으로는, 특히, 커플링제 처리가 바람직하다.
커플링제 처리에 사용하는 커플링제는, 특별히 한정되지 않고, 수지의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있다.
커플링제로는, 실란계 커플링제, 티탄계 커플링제, 알루미늄계 커플링제를 들 수 있고, 이들 중의 1 종 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 커플링제로는, 특히, 실란계 커플링제가 바람직하다. 이로써, 제 1 섬유 및/또는 제 2 섬유는, 수지에 대한 밀착성이 특히 향상된다.
실란계 커플링제로는, 에폭시실란 커플링제, 카티오닉실란 커플링제, 아미노실란 커플링제, 비닐실란 커플링제, 메르캅토실란 커플링제, 메타크릴실란 커플링제, 클로로실란 커플링제, 아크릴실란 커플링제 등을 들 수 있다.
이판 (11) 중에 있어서, 제 1 섬유 및 제 2 섬유는, 각각, 예를 들어, 이판 (11) 의 두께 방향을 따라 배향해도 되고, 이판 (11) 의 면 방향을 따라 배향해도 되고, 이판 (11) 의 두께 방향 또는 면 방향에 대하여 소정의 각도로 경사지게 배향해도 되고, 혹은, 배향하지 않아도 (무배향이어도) 된다. 단, 제 1 섬유 및 제 2 섬유 중 적어도 제 1 섬유는, 이판 (11) 의 면 방향을 따라 배향하고 있는 것이 바람직하다. 이로써, 이판 (11) 의 면 방향을 따른 치수 변화를 더욱 저하시킬 수 있다. 그 결과, 이판 (11) 의 휨 등의 변형을 보다 확실하게 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 제 1 섬유 및 제 2 섬유가 이판 (11) 의 면 방향을 따라 배향한다는 것은, 제 1 섬유 또는 제 2 섬유가, 이판 (11) 의 면에 대하여 대략 평행하게 배향하고 있는 상태를 의미한다.
또한, 제 1 섬유 및/또는 제 2 섬유가 이판 (11) 의 면 방향을 따라 배향하고 있는 경우에 있어서, 이판 (11) 을, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 디스크 (200) 에 대하여 배치한 상태에서, 제 1 섬유 및/또는 제 2 섬유는, 면 내에 있어서 랜덤의 방향을 향하고 있어도 되고, 디스크 (200) 의 직경 방향을 따라 배향하고 있어도 되고, 디스크 (200) 의 진행 방향 (A) 을 따라 배향하고 있어도 되고, 그들의 중간 방향 (소정의 방향) 을 따라 배향하고 있어도 된다. 단, 제 1 섬유 및 제 2 섬유 중 적어도 제 1 섬유가 면 내에 있어서 랜덤의 방향을 향하고 있는 경우, 이판 (11) 의 굴곡 강도나 압축 강도가 면 내의 전체 방향에 있어서 균일하게 높아진다. 또한, 적어도 제 1 섬유가, 브레이크 패드 (10) 가 제동하는 디스크 (200) 의 진행 방향 (A) 을 따라 배향하고 있는 경우, 회전하는 디스크 (200) 의 진행 방향 (A) 에 대한, 이판 (11) 의 굴곡 강도나 압축 강도를, 선택적으로 증대하는 것이 가능하다. 그 결과, 이판 (11) 을 구비하는 캘리퍼 장치 (100) 의, 디스크 (200) 에 대한 제동 성능이, 특히 양호해진다. 또한, 간단히 「제 1 섬유 또는 제 2 섬유가, 디스크 (200) 의 진행 방향 (A) 을 따라 배향하고 있다」 라고 표현하는 경우, 제 1 섬유 또는 제 2 섬유가, 이판 (11) 의 면 방향을 따라 배향하고, 또한, 디스크 (200) 의 진행 방향 (A) 을 따라 대략 평행하게 배향하고 있는 것을 의미한다.
이판용 조성물 중에 있어서의, 제 1 섬유와 제 2 섬유의 합계의 함유율은, 20 질량％ ∼ 80 질량％ 인 것이 바람직하고, 30 질량％ ∼ 70 질량％ 인 것이 더욱 바람직하다. 제 1 섬유와 제 2 섬유의 합계의 함유율이, 상기 하한치 미만인 경우, 제 1 섬유 및 제 2 섬유의 재료에 따라서는, 이판 (11) 의 기계적 강도가 저하하는 경우가 있다. 또한, 제 1 섬유와 제 2 섬유의 합계의 함유율이, 상기 상한치를 초과한 경우, 이판 (11) 의 성형시에 있어서, 이판용 조성물의 유동성이 저하하는 경우가 있다.
제 1 섬유의 함유율을 X1 [질량％], 제 2 섬유의 함유율을 X2 [질량％] 라고 했을 때, X2/X1 이 0.05 ∼ 1 의 관계를 만족하는 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 0.25 의 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하다. 제 1 섬유의 함유율과 제 2 섬유의 함유율의 비율 X2/X1 이 상기 하한치 미만인 경우, 제 1 섬유의 길이가 비교적 길면, 이판 (11) 의 제조시에 있어서, 제 1 섬유에 파손 등이 발생하기 쉬워진다. 또한, 제 1 섬유의 함유율과 제 2 섬유의 함유율의 비율 X2/X1 이 상기 상한치를 초과한 경우, 제 1 섬유의 길이가 비교적 짧으면, 이판 (11) 의 기계적 강도가 저하하는 경우가 있다. 또한, 제 1 섬유 및 제 2 섬유가, 동일 또는 동종의 재료로 구성되어 있는 경우에는, 이들 경향은 현저하게 나타난다.
제 1 섬유의 함유율은, 35 질량％ ∼ 80 질량％ 인 것이 바람직하고, 40 질량％ ∼ 75 질량％ 인 것이 보다 바람직하고, 50 질량％ ∼ 65 질량％ 인 것이 더욱 바람직하다. 제 1 섬유의 함유율이, 상기 하한치 미만인 경우, 제 1 섬유의 길이나 제 2 섬유의 함유율에 따라서는, 이판 (11) 의 성형시의 수축률이 약간 커지게 되는 경우가 있다. 제 1 섬유의 함유율이, 상기 상한치를 초과한 경우, 제 1 섬유의 길이나 제 2 섬유의 함유율에 따라서는, 이판 (11) 의 제조시에 있어서, 제 1 섬유에 파손 등이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.
제 2 섬유의 함유율은, 2 질량％ ∼ 40 질량％ 인 것이 바람직하고, 3 질량％ ∼ 35 질량％ 인 것이 보다 바람직하고, 5 질량％ ∼ 30 질량％ 인 것이 더욱 바람직하다. 제 2 섬유의 함유율이, 상기 하한치 미만인 경우, 제 2 섬유의 길이나 제 1 섬유의 함유량에 따라서는, 이판 (11) 의 기계적 특성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 제 2 섬유의 함유율이, 상기 상한치를 초과한 경우, 이판 (11) 의 성형시에 있어서, 이판용 조성물의 유동성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다.
또한, 이판용 조성물은, 전술한 바와 같은 복수개의 제 1 섬유 (제 1 섬유군) 및 복수개의 제 2 섬유 (제 2 섬유군) 이외에, 1 개 또는 복수개의 제 3 섬유 등을 포함하고 있어도 된다.
이판용 조성물은, 추가로, 필요에 따라, 경화제, 경화 보조제, 충전제, 이형제, 안료, 증감제, 산 증식제, 가소제, 난연제, 안정제, 산화 방지제 및 대전 방지제 등을 포함하고 있어도 된다.
경화제는, 수지의 종류 등에 따라, 적절히 선택하여 사용할 수 있고, 특정한 화합물에 한정되지 않는다.
수지로서, 예를 들어, 페놀 수지를 사용하는 경우에는, 경화제로는, 2 관능 이상의 에폭시계 화합물, 이소시아네이트류, 및, 헥사메틸렌테트라민 등에서 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 수지로서, 에폭시 수지를 사용하는 경우에는, 경화제로는, 지방족 폴리아민, 방향족 폴리아민, 디시아민디아미드 등의 아민 화합물, 지환족 산무수물, 방향족 산무수물 등의 산무수물, 노볼락형 페놀 수지 등의 폴리페놀 화합물, 이미다졸 화합물 등에서 선택하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 취급 작업성, 환경면에서도, 경화제로서 노볼락형 페놀 수지를 선택하는 것이 바람직하다.
특히, 에폭시 수지로서, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 트리스(하이드록시페닐)메탄형 에폭시 수지를 사용하는 경우에는, 경화제로는, 노볼락형 페놀 수지를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 이판용 조성물의 경화물 (이판 (11)) 의 내열성을 향상시킬 수 있다.
경화제를 사용하는 경우에는, 이판용 조성물에 있어서의 경화제의 함유율은, 사용하는 경화제나 수지의 종류 등에 따라 적절히 설정되지만, 예를 들어, 0.1 질량％ ∼ 30 질량％ 인 것이 바람직하다. 이로써, 이판 (11) 을 임의의 형상으로 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 경화 보조제로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 이미다졸 화합물, 3 급 아민 화합물, 유기 인 화합물 등을 사용할 수 있다.
경화 보조제를 사용하는 경우에는, 이판용 조성물에 있어서의 경화 보조제의 함유율은, 사용하는 경화 보조제나 경화제의 종류 등에 따라 적절히 설정되지만, 예를 들어, 0.001 질량％ ∼ 10 질량％ 가 바람직하다. 이로써, 이판용 조성물을 보다 용이하게 경화시킬 수 있기 때문에, 이판 (11) 을 용이하게 성형할 수 있다.
또한, 충전재로는, 특별히 한정되지 않지만, 무기 충전재, 유기 충전재 등을 들 수 있다. 무기 충전재로는, 예를 들어, 탄산칼슘, 클레이, 실리카, 마이카, 탤크, 월라스토나이트, 유리 비즈, 밀드 카본, 그라파이트 등을 들 수 있고, 이들 중의 1 종 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 유기 충전재로는, 예를 들어, 폴리비닐부티랄, 아크릴로니트릴부타디엔 고무, 펄프, 목분 등을 들 수 있고, 이들 중의 1 종 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 특히, 이판 (11) (성형품) 의 인성을 향상시키는 효과가 더욱 높아진다는 관점에서는, 충전제 (유기 충전제) 로서, 아크릴로니트릴부타디엔 고무를 사용하는 것이 바람직하다.
충전재를 사용하는 경우에는, 이판용 조성물에 있어서의 충전재의 함유율은, 특별히 한정되지 않지만, 1 질량％ ∼ 30 질량％ 인 것이 바람직하다. 이로써, 이판 (11) 의 기계적 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 이형제로는, 특별히 한정되지 않지만, 스테아르산아연, 스테아르산칼슘 등을 사용할 수 있다.
이형제를 사용하는 경우에는, 이판용 조성물 중에 있어서의 이형제의 함유율은, 특별히 한정되지 않지만, 0.01 질량％ ∼ 5.0 질량％ 가 바람직하다. 이로써, 이판 (11) 을 임의의 형상으로 용이하게 형성할 수 있다.
이판 (11) 의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 2 ㎜ ∼ 12 ㎜ 인 것이 바람직하고, 3 ㎜ ∼ 10 ㎜ 인 것이 보다 바람직하고, 4 ㎜ ∼ 8 ㎜ 인 것이 더욱 바람직하다. 이판 (11) 의 두께가 상기 하한 미만이면, 수지의 종류에 따라서는, 제동시에 발생하는 마찰열에 대한 이판 (11) 의 내열성이 약간 낮아지는 경우가 있다. 또한, 이판 (11) 의 두께가 상기 상한을 초과하면, 브레이크 패드 (10) 를 구비하는 캘리퍼 장치 (100) 전체가 약간 대형화하게 된다.
이판용 조성물을 조제하는 방법으로는, 예를 들어, 일본 공표특허공보 2002-509199호의 기재에 준하여 로빙을 사용하는 분체 함침법을 사용할 수 있다.
로빙을 사용하는 분체 함침법이란, 유동 플로어 기술을 사용하여, 제 1 섬유 및 제 2 섬유를 건식법에 의해 코팅하는 방법이다. 구체적으로는, 먼저, 제 1 섬유 및 제 2 섬유 이외의 이판용 조성물을 구성하는 다른 재료를, 사전의 혼련 없이 유동 플로어로부터, 직접, 제 1 섬유 및 제 2 섬유에 피착시킨다. 다음으로 단시간의 가열에 의해, 다른 재료를 제 1 섬유 및 제 2 섬유에 고착시킨다. 그리고, 이와 같이 코팅된 제 1 섬유 및 제 2 섬유를, 냉각 장치 및 경우에 따라 가열 장치로 이루어지는 상태 조절 섹션에 통과시킨다. 그 후, 냉각되고, 또한, 코팅된 제 1 섬유 및 제 2 섬유를 인수하여, 스트랜드 커터에 의해, 각각 원하는 길이로 절단한다. 그 후, 이와 같이 하여 절단된 제 1 섬유와 제 2 섬유를 혼합함으로써, 이판용 조성물을 조제할 수 있다.
또한, 이판 (11) 을 형성하는 방법으로는, 예를 들어, 압축 성형, 트랜스퍼 성형 및 사출 성형을 들 수 있다.
압축 성형함으로써, 성형시의 제 1 섬유 및/또는 제 2 섬유의 배향도를 약하게 할 수 있다. 이 때문에, 강도 분포, 성형 수축, 선 팽창 등의 물성에 대하여, 이판 (11) 중의 이방성을 저감시킬 수 있다. 또한, 압축 형성은, 두꺼운 이판 (11) 을 성형하는 경우에 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 압축 형성에 의하면, 이판용 조성물 중에 포함되는 제 1 섬유 및 제 2 섬유의 각각의 길이를, 이판 (11) 중에 있어서도, 보다 안정적으로 유지할 수 있다. 또한, 성형시의 이판용 조성물의 로스를 저감시킬 수도 있다.
한편, 트랜스퍼 성형함으로써, 성형되는 이판 (11) 의 치수를 보다 높은 정밀도로 제어할 수 있다. 이 때문에, 트랜스퍼 성형은, 복잡한 형상의 이판 (11) 이나 높은 치수 정밀도를 필요로 하는 이판 (11) 을 제조하는 데에 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 트랜스퍼 성형은, 인서트 성형에도 바람직하게 적용할 수 있다.
또한, 사출 성형함으로써, 이판 (11) 의 성형 사이클을 더욱 단축할 수 있다. 이로 인해, 이판 (11) 의 양산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 사출 성형은, 복잡한 형상의 이판 (11) 에도 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 이판용 조성물을 고속으로 사출한 경우, 이판 (11) 중에서의 제 1 섬유 및 제 2 섬유의 배향도를 높일 수 있는 등, 이판 (11) 중에서의 제 1 섬유 및 제 2 섬유의 배향 상태에 대한 제어를 더욱 높은 정밀도로 실시할 수 있다.
또한, 브레이크 패드 (10) 의 제조 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 이판 (11) 의 형성 후에, 마찰재 (12) 와 부착하는 방법, 이판 (11) 과 마찰재 (12) 를 일체 성형하는 방법 등을 들 수 있다.
[브레이크 패드의 제 2 실시형태]
다음으로, 본 발명의 브레이크 패드의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다.
도 7 은, 본 발명의 브레이크 패드의 제 2 실시형태를 나타내는 부분 평면도이다.
이하, 제 2 실시형태에 대하여 설명하지만, 전술한 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 구성에는, 동일한 부호를 부여하였다.
본 실시형태에 관련된 브레이크 패드 (10) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 이판 (11) 의 마찰재 (12) 측의 면 (상면) 에, 디스크 (200) 의 회전 방향 (브레이크 패드 (10) 가 캘리퍼 (100) 의 피스톤 (30) 에 장착된 위치에 있어서의 디스크 (200) 의 회전 방향) 에 대하여 소정 각도 경사진 제 1 방향을 길이 방향으로 하는, 복수의 제 1 철조 (111) 와, 제 1 방향과 교차함과 함께 디스크 (200) 의 회전 방향에 대하여 소정 각도 경사진 제 2 방향을 길이 방향으로 하는 복수의 제 2 철조 (112) 가 형성되어 있는 점에서, 전술한 제 1 실시형태와 상이하다. 즉, 제 1 철조 (111) 는, 그 일단 (도면 중 좌단) 이 디스크 (200) 의 외주측에 위치하고, 타단 (도면 중 우단) 이 디스크 (200) 의 회전축 (210) 측에 위치하도록 형성되고, 제 2 철조 (112) 는, 그 일단 (도면 중 좌단) 이, 디스크 (200) 의 회전축 (210) 측에 위치하고, 타단 (도면 중 우단) 이 디스크 (200) 의 외주측에 위치하도록 형성되어 있다.
이와 같이, 복수의 제 1 철조 (111) 및 복수의 제 2 철조 (112) 가 디스크 (200) 의 회전 방향에 대하여 소정 각도 경사져 있음으로써, 브레이크를 가했을 때 (캘리퍼 장치 (100) 를 작동시켰을 때) 에, 디스크 (200) 의 회전 방향에 있어서의 브레이크 패드 (10) 의 진동을 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 쌍방에서 효율적으로 흡수할 수 있다. 이 때문에, 우수한 내구성을 구비하는 브레이크 패드 (10) 를 얻을 수 있다. 또한, 브레이크 패드 (10) 가 진동하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있고, 브레이크를 가했을 때에 브레이크 패드 (10) 의 울림을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
제 1 철조 (111) 의 길이 방향과 디스크 (200) 의 회전 방향의 각도는, 0°∼ 90°인 것이 바람직하고, 0°∼ 45°인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 브레이크를 가했을 때에 디스크 (200) 의 회전 방향에 있어서의 브레이크 패드 (10) 의 진동을 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 쌍방에서 보다 효율적으로 흡수할 수 있다.
제 2 철조 (112) 의 길이 방향과 디스크 (200) 의 회전 방향의 각도는, 0°∼ 90°인 것이 바람직하고, 30°∼ 90°인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 브레이크를 가했을 때에, 디스크 (200) 의 회전 방향에 있어서의 브레이크 패드 (10) 의 진동을 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 쌍방에서 보다 효율적으로 흡수할 수 있다.
또한, 각 철조의 길이 방향과 디스크 (200) 의 회전 방향이 이루는 각도는, 상기 길이 방향과 회전 방향으로 형성되는 2 개의 각도 중 예각을 이루는 쪽의 각도를 말한다.
[브레이크 패드의 제 3 실시형태]
다음으로, 본 발명의 브레이크 패드의 제 3 실시형태에 대하여 설명한다.
도 8 은, 본 발명의 브레이크 패드의 제 3 실시형태를 나타내는 부분 평면도이다.
이하, 제 3 실시형태에 대하여 설명하지만, 전술한 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 구성에는, 동일한 부호를 부여하였다.
본 실시형태에 관련된 브레이크 패드 (10) 는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 이판 (11) 의 마찰재 (12) 측의 면 (상면) 에, 디스크 (200) 의 회전 방향 (브레이크 패드 (10) 가 캘리퍼 (100) 의 피스톤 (30) 에 장착된 위치에 있어서의 디스크 (200) 의 회전 방향, 즉, 제 1 방향) 을 길이 방향으로 하는, 복수의 제 1 철조 (111) 와, 디스크 (200) 의 회전 방향과 교차함으로써, 이 회전 방향에 대하여 소정 각도 경사진 제 2 방향을 길이 방향으로 하는 복수의 제 2 철조 (112) 가 형성되어 있는 점에서, 전술한 제 1 실시형태와 상이하다. 즉, 제 1 철조 (111) 는, 그 일단 (도면 중 좌단) 과 타단 (도면 중 우단) 이 디스크 (200) 의 회전축 (210) 에 대하여 동일한 정도의 거리에 위치하도록 형성되고, 제 2 철조 (112) 는, 그 일단 (도면 중 좌단) 이, 디스크 (200) 의 외주측에 위치하고, 타단 (도면 중 우단) 이 디스크 (200) 의 회전축 (210) 측에 위치하도록 형성되어 있다.
이와 같이, 제 1 철조 (111) 가 회전 방향을 길이 방향으로 함으로써, 브레이크를 가했을 때 (캘리퍼 (100) 를 작동시켰을 때) 에, 디스크 (200) 의 회전 방향에 있어서의 브레이크 패드 (10) 의 진동을 제 1 철조 (111) 로 흡수할 수 있다. 또한, 제 2 철조 (112) 가 회전 방향에 대하여 소정 각도 경사져 있음으로써, 브레이크를 가했을 때 (캘리퍼 (100) 를 작동시켰을 때) 에, 디스크 (200) 의 회전 방향에 있어서의 브레이크 패드 (10) 의 진동을 제 2 철조 (112) 에서도 흡수할 수 있다. 이 때문에, 우수한 내구성을 구비하는 브레이크 패드 (10) 를 얻을 수 있다. 또한, 브레이크 패드 (10) 가 진동하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있고, 브레이크를 가했을 때에 브레이크 패드 (10) 의 울림을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 제 1 철조 (111) 의 길이 방향과 디스크 (200) 의 회전 방향의 각도는, 0°∼ 90°인 것이 바람직하고, 0°∼ 45°인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 브레이크 패드 (10) 의 내구성이 보다 향상되고, 브레이크를 가했을 때에 브레이크 패드 (10) 의 울림을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 브레이크 패드 (10) 와 디스크 (200) 사이의 마찰력의 급격한 저하를 억제할 수 있다.
[브레이크 패드의 제 4 실시형태]
다음으로, 본 발명의 브레이크 패드의 제 4 실시형태에 대하여 설명한다.
도 9 는, 본 발명의 브레이크 패드의 제 4 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 제 4 실시형태에 대하여 설명하지만, 전술한 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 구성에는, 동일한 부호를 부여하였다.
본 실시형태에 관련된 브레이크 패드 (10) 는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 이판 (11) 의 마찰재 (12) 측의 면 (상면) 에, 제 1 방향을 길이 방향으로 하는 복수의 제 1 홈 (113) 과, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 길이 방향으로 하는 복수의 제 2 홈 (114) 이 형성되어 있다.
즉, 제 1 철조 (111) 대신에 제 1 홈 (113), 제 2 철조 (112) 대신에 제 2 홈 (114) 을 가지고 있는 점에 있어서, 전술한 제 1 실시형태와 상이하다.
또한, 본 명세서 중에 있어서, 홈이란, 이판 (11) 의 기준면 (S) 으로부터 마찰재 (12) 와는 반대측으로 패여 있는 것을 말한다.
본 실시형태에 있어서, 제 1 홈 (113) 및 제 2 홈 (114) 의 저부를 규정하는 면 (저면) 이 평탄면으로 구성되어 있다. 또한, 제 1 홈 (113) 및 제 2 홈 (114) 의 측부를 규정하는 2 개의 면 (측면) 이 대략 평행이 되어 있다. 다시 말하면, 제 1 홈 (113) 및 제 2 홈 (114) 은, 그 횡단면이 대략 사각형상을 이루고 있다. 또한, 제 1 홈 (113) 및 제 2 홈 (114) 의 평면 형상은, 전술한 제 1 실시형태에서 설명한 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 평면 형상과 동일하다.
도면 중, D 로 나타내는 제 1 홈 (113) 및 제 2 홈 (114) 의 평균 깊이는, 2 ㎜ ∼ 6 ㎜ 인 것이 바람직하고, 3 ㎜ ∼ 5 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 보다 효과적으로 브레이크 패드 (10) 의 울림을 방지할 수 있다. 또한, 브레이크 패드 (10) 의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도면 중, L 로 나타내는 이웃하는 제 1 홈 (113) 끼리의 간격의 평균치 (평균 간격) 는, 5 ㎜ ∼ 20 ㎜ 인 것이 바람직하고, 7 ㎜ ∼ 15 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 보다 효율적으로 이판 (11) 과 마찰재 (12) 사이의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 보다 효과적으로 브레이크 패드 (10) 의 울림을 방지할 수 있다.
또한, 이웃하는 제 2 홈 (114) 끼리의 간격의 평균치 (평균 간격) 는, 5 ㎜ ∼ 20 ㎜ 인 것이 바람직하고, 7 ㎜ ∼ 15 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 보다 효율적으로 이판 (11) 과 마찰재 (12) 사이의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 브레이크 패드 (10) 의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 급격한 마찰력의 저하를 억제할 수 있다.
[브레이크 패드의 제 5 실시형태]
다음으로, 본 발명의 브레이크 패드의 제 5 실시형태에 대하여 설명한다.
도 10 은, 본 발명의 브레이크 패드의 제 5 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 제 5 실시형태에 대하여 설명하지만, 전술한 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 구성에는, 동일한 부호를 부여하였다.
본 실시형태에 관련된 브레이크 패드 (10) 는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 횡단면이 대략 사다리꼴을 이루고 있는 점에서, 전술한 제 1 실시형태와 상이하다. 즉, 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 정상부를 규정하는 면 (윗면) 이 평탄면으로 구성되고, 그 2 개의 측면끼리의 간격이, 하측을 향하여 점차 증가하도록 구성되어 있다. 다시 말하면, 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 는, 그 이판 (11) 과 평행한 방향 (이판 (11) 의 두께 방향과 직교하는 방향) 의 단면적, 즉, 그 폭이 마찰재 (12) 와 반대 방향을 향하여 점차 증가하고 있다.
이판 (11) 이 이와 같은 형상의 복수의 제 1 철조 (111) 및 복수의 제 2 철조 (112) 를 가짐으로써, 이판 (11) 과 마찰재 (12) 사이의 접촉 면적을 증대시킬 수 있기 때문에, 그들 사이의 접합 강도가 향상되고, 또한, 디스크 (200) 의 회전 방향에 대한 브레이크 패드 (10) 의 진동을 더욱 효율적으로 흡수할 수 있다. 그 결과, 브레이크 패드 (10) 는, 특히 우수한 방진 효과를 발휘한다. 또한, 브레이크 패드 (10) 와 디스크 (200) 사이의 마찰력의 급격한 저하를 억제할 수 있다.
[브레이크 패드의 제 6 실시형태]
다음으로, 본 발명의 브레이크 패드의 제 6 실시형태에 대하여 설명한다.
도 11 은, 본 발명의 브레이크 패드의 제 6 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 제 6 실시형태에 대하여 설명하지만, 전술한 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 구성에는, 동일한 부호를 부여하였다.
본 실시형태에 관련된 브레이크 패드 (10) 는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 횡단면이 대략 삼각형상을 이루고 있는 점에서, 전술한 제 1 실시형태와 상이하다. 즉, 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 는, 그 선단 (정상부) 이 날카롭다. 그리고, 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 는, 이판 (11) 과 평행한 방향 (이판 (11) 의 두께 방향과 직교하는 방향) 의 단면적, 즉, 그 폭이 마찰재 (12) 와 반대 방향을 향하여 점차 증가하도록 구성되어 있다. 다시 말하면, 이판 (11) 은, 그 횡단면이 톱니 모양을 이루고 있다.
이판 (11) 이 이와 같은 형상의 복수의 제 1 철조 (111) 및 복수의 제 2 철조 (112) 를 가짐으로써, 이판 (11) 과 마찰재 (12) 사이의 접촉 면적을 증대시킬 수 있기 때문에, 그들 사이의 접합 강도가 향상되고, 또한, 디스크 (200) 의 회전 방향에 대한 브레이크 패드 (10) 의 진동을 더욱 효율적으로 흡수할 수 있다. 그 결과, 브레이크 패드 (10) 는, 특히 우수한 방진 효과를 발휘한다. 또한, 브레이크 패드 (10) 와 디스크 (200) 사이의 마찰력의 급격한 저하를 억제할 수 있다.
[브레이크 패드의 제 7 실시형태]
다음으로, 본 발명의 브레이크 패드의 제 7 실시형태에 대하여 설명한다.
도 12 는, 본 발명의 브레이크 패드의 제 7 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 제 7 실시형태에 대하여 설명하지만, 전술한 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 구성에는, 동일한 부호를 부여하였다.
본 실시형태에 관련된 브레이크 패드 (10) 에서는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 횡단면이 원호 형상 (반원 형상) 을 이루고 있는 점에서, 전술한 제 1 실시형태와 상이하다.
이판 (11) 이 이와 같은 형상의 복수의 제 1 철조 (111) 및 복수의 제 2 철조 (112) 를 가짐으로써, 디스크 (200) 의 회전 방향에 대한 브레이크 패드 (10) 의 진동을 더욱 효율적으로 흡수할 수 있다. 그 결과, 브레이크 패드 (10) 는, 특히 우수한 방진 효과를 발휘한다. 또한, 브레이크 패드 (10) 와 디스크 (200) 사이의 마찰력의 급격한 저하를 억제할 수 있다.
[브레이크 패드의 제 8 실시형태]
다음으로, 본 발명의 브레이크 패드의 제 8 실시형태에 대하여 설명한다.
도 13 은, 본 발명의 브레이크 패드의 제 8 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 제 8 실시형태에 대하여 설명하지만, 전술한 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 구성에는, 동일한 부호를 부여하였다.
본 실시형태에 관련된 브레이크 패드 (10) 는, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 의 횡단면이 대략 삼각형상을 이루고 있다. 그리고, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 제 1 철조 (111) 및 제 2 철조 (112) 는, 도면 중 우측에 위치하고, 이판 (11) 의 두께 방향에 대략 평행한 수직인 면과, 도면 중 좌측에 위치하고, 당해 두께 방향 (수직 방향) 에 대하여 소정 각도 경사진 경사면을 구비한다. 이와 같은 점에서, 전술한 제 1 실시형태와 상이하다.
본 실시형태에 있어서, 제 1 철조 (111) 의 경사면은, 디스크의 중심 방향측을 향하고 있다. 이로써, 회전하는 디스크 (200) 에 마찰재 (12) 의 외주측이 편당했을 때에, 마찰재 (12) 에 가해지는 부하를 경감시킬 수 있다.
또한, 제 2 철조 (112) 의 경사면은, 디스크 (200) 의 회전과 대향하는 측을 향하고 있다. 이로써, 디스크의 회전 방향에 대한 브레이크 패드 (10) 의 진동을 보다 효율적으로 흡수할 수 있다.
[브레이크 패드의 제 9 실시형태]
다음으로, 본 발명의 브레이크 패드의 제 9 실시형태에 대하여 설명한다.
도 14 는, 본 발명의 브레이크 패드의 제 9 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 제 9 실시형태에 대하여 설명하지만, 전술한 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 구성에는, 동일한 부호를 부여하였다.
본 실시형태에 관련된 브레이크 패드 (10) 는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 이판 (11) 의 마찰재 (12) 측의 면 (상면) 에, 제 1 철조 (111) 와 제 1 홈 (113) 이 교대로 나열되어 형성되어 있고, 또한, 제 2 철조 (112) 와 제 2 홈 (114) 이 교대로 나열되어 형성되어 있는 점에서, 전술한 제 1 실시형태와 상이하다.
본 실시형태에서는, 전술한 제 1 실시형태와 마찬가지로, 제 1 철조 (111) (제 2 철조 (112)) 의 정상부를 규정하는 면 (윗면) 이 평탄면으로 구성되어 있다. 또한, 제 1 철조 (111) (제 2 철조 (112)) 의 측부를 규정하는 2 개의 면 (측면) 이 대략 평행이 되어 있다. 다시 말하면, 제 1 철조 (111) (제 2 철조 (112)) 는, 그 횡단면이 대략 사각형상을 이루고 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 전술한 제 4 실시형태와 마찬가지로, 제 1 홈 (113) (제 2 홈 (114)) 의 저부를 규정하는 면 (저면) 이 평탄면으로 구성되어 있다. 또한, 제 1 홈 (113) (제 2 홈 (114)) 의 측부를 규정하는 2 개의 면 (측면) 이 대략 평행이 되어 있다. 다시 말하면, 제 1 홈 (113) (제 2 홈 (114)) 은, 그 횡단면이 대략 사각형상을 이루고 있다.
이판 (11) 이 이와 같은 형상의 복수의 제 1 철조 (111) (제 2 철조 (112)) 및 제 1 홈 (113) (제 2 홈 (114)) 을 갖는 것, 즉, 마찰재 (12) 와의 계면을 이와 같은 형상 (계단상) 으로 하는 것에 의해, 이판 (11) 과 마찰재 (12) 사이의 접촉 면적을 증대시킬 수 있기 때문에, 그들 사이의 접합 강도를 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 디스크 (200) 의 회전 방향에 대한 브레이크 패드 (10) 의 진동을 더욱 효과적으로 흡수할 수 있다. 그 결과, 브레이크 패드 (10) 는, 특히 우수한 방진 효과를 발휘한다. 또한, 브레이크 패드 (10) 와 디스크 (200) 사이의 마찰력의 급격한 저하를 억제할 수 있다.
[브레이크 패드의 제 10 실시형태]
다음으로, 본 발명의 브레이크 패드의 제 10 실시형태에 대하여 설명한다.
도 15 는, 본 발명의 브레이크 패드의 제 10 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 제 10 실시형태에 대하여 설명하지만, 전술한 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 구성에는, 동일한 부호를 부여하였다.
본 실시형태에 관련된 브레이크 패드 (10) 는, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 이판 (11) 의 마찰재 (12) 측의 면 (상면) 에, 제 1 철조 (111) 와 제 1 홈 (113) 이 교대로 나열되어 형성되어 있고, 또한, 제 2 철조 (112) 와 제 2 홈 (114) 이 교대로 나열되어 형성되어 있다. 그리고, 제 1 철조 (111) (제 2 철조 (112)) 및 제 1 홈 (113) (제 2 홈 (114)) 은, 그 횡단면이 원호 형상 (반원 형상) 을 이루고 있다. 이와 같은 점에 있어서, 전술한 제 1 실시형태와 상이하다.
이판 (11) 이 이와 같은 형상의 복수의 제 1 철조 (111) (제 2 철조 (112)) 및 복수의 제 1 홈 (113) (제 2 홈 (114)) 을 갖는 것, 즉, 마찰재 (12) 와의 계면을 이와 같은 형상 (원호상) 으로 하는 것에 의해, 이판 (11) 과 마찰재 (12) 사이의 접촉 면적을 증대시킬 수 있기 때문에, 그들 사이의 접합 강도를 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 디스크 (200) 의 회전 방향에 대한 브레이크 패드 (10) 의 진동을 더욱 효과적으로 흡수할 수 있다. 그 결과, 브레이크 패드 (10) 는, 특히 우수한 방진 효과를 발휘한다. 또한, 브레이크 패드 (10) 와 디스크 (200) 사이의 마찰력의 급격한 저하를 억제할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은, 이들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 브레이크 패드는, 단층의 이판과 단층의 마찰재로 구성되어 있지만, 브레이크 패드의 구성은, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 이판이 다층 적층체로 구성되어 있어도 되고, 마찰재가 다층 적층체로 구성되어도 되고, 이판 및 마찰재의 쌍방이 다층 적층체로 구성되어 있어도 된다.
또한, 본 발명의 브레이크 패드는, 복수의 제 1 철조와 복수의 제 2 홈을 갖는 이판으로 구성되어 있어도 된다.
산업상 이용가능성
본 발명에 의하면, 디스크측에 형성된 마찰재와, 마찰재의 디스크와 반대측에 접합된 이판을 구비하고, 이판은, 마찰재측의 면에, 제 1 방향을 길이 방향으로 하는, 복수의 비직선 형상의 제 1 철조 및/또는 복수의 비직선 형상의 제 1 홈과, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 길이 방향으로 하는, 복수의 제 2 철조 및/또는 복수의 제 2 홈을 갖고, 마찰재는, 각 제 1 및 제 2 철조 및/또는 각 제 1 및 제 2 홈을 규정하는 표면과, 이판의 마찰재측의 면에 밀착하도록, 이판에 접합되어 있음으로써, 마찰재와 이판의 접합 강도가 높고, 내구성이 우수한 브레이크 패드, 및 당해 브레이크 패드를 구비한 캘리퍼 장치를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 산업상의 이용 가능성을 갖는다.

Claims (9)

  1. 회전하는 디스크를 제동하는 브레이크 패드로서,
    상기 디스크측에 형성된 마찰재와, 상기 마찰재의 상기 디스크와 반대측에 접합된 이판을 구비하고,
    상기 이판은, 상기 마찰재측의 면에, 제 1 방향을 길이 방향으로 하는, 복수의 비직선 형상의 제 1 철조 및/또는 복수의 비직선 형상의 제 1 홈과,
    상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 길이 방향으로 하는, 복수의 제 2 철조 및/또는 복수의 제 2 홈을 갖고,
    상기 마찰재는, 각 상기 제 1 및 제 2 철조 및/또는 각 상기 제 1 및 제 2 홈을 규정하는 표면과, 상기 이판의 상기 마찰재측의 면에 밀착하도록, 상기 이판에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 철조 및 상기 제 2 철조의 평균 높이, 또는, 상기 제 1 홈 및 상기 제 2 홈의 평균 깊이는, 2 ㎜ ∼ 6 ㎜ 인 브레이크 패드.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    이웃하는 상기 제 1 철조끼리의 간격의 평균치, 또는, 이웃하는 상기 제 1 홈끼리의 간격의 평균치는, 5 ㎜ ∼ 20 ㎜ 인 브레이크 패드.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이웃하는 상기 제 2 철조끼리의 간격의 평균치, 또는, 이웃하는 상기 제 2 홈끼리의 간격의 평균치는, 5 ㎜ ∼ 20 ㎜ 인 브레이크 패드.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향이 이루는 각도는, 15°∼ 90°인 브레이크 패드.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이판은, 수지와, 복수개의 섬유를 포함하는 이판용 조성물로 구성되어 있는 브레이크 패드.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 섬유는, 유리 섬유인 브레이크 패드.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 수지는, 페놀 수지, 에폭시 수지, 비스말레이미드 수지, 벤조옥사진 수지, 불포화 폴리에스테르 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 브레이크 패드.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 상기 브레이크 패드와, 디스크를 향하여 상기 브레이크 패드를 압압하는 피스톤과, 상기 피스톤을 이동 가능하게 수납하는 캘리퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 캘리퍼 장치.
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