JPH0670449B2 - エラストマ吸音材及びブレーキシュー組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車等の車輌のブレーキに係り、更に詳細に
はブレーキシュー用の騒音低減摩擦材組成物、エラスト
マ吸音材、ブレーキシュー組立体に係る。

［従来の技術］ 車輌を制動し停止させるためにディスクブレーキやドラ
ムブレーキを使用すると、車輌より比較的大きい騒音が
放散されることが自動車製造業者により従来より知られ
ている。かかる騒音は車輌の制動中にブレーキドラムと
摩擦材製のブレーキブロックとの間の界面又はロータと
ディスクブレーキパッドの摩擦材との間の界面に於て生
じることが解っている。制動中には共振が摩擦材製のブ
レーキドラム又はロータの界面に於て生じ、その震動は
ブレーキシュー組立体及びブレーキ取付け部材を経てサ
スペンションへ伝達され、これにより車輌より耳障りな
騒音が放散される。

制動中に生じる共振振動を低減する多数の試みが従来よ
り行われている。ディスクブレーキパッドがロータに係
合するディスクブレーキが搭載された車輌に於ては、共
振振動はディスクブレーキパッドの支持板とキャリパピ
ストンとの間の界面に弾性被覆を設けることにより低減
されている。しかし従来のドラムブレーキ機構に於ては
かかる対策を講じることができない。上述の如き共振振
動を低減すべく、幾つかのブレーキ構成部材やサスペン
ション構成部材の剛性を高め、これによりそれらの部材
が共鳴する共振振動を生じる虞れを低減することが従来
より行われている。かくして部材の剛性を高める方法と
して、外面にリブを有するブレーキドラムを鋳造するこ
とによりドラムの剛性を高くする方法や、ドラムの開口
端のエッジの周りに重い金属リングを有するブレーキド
ラムを鋳造することによりドラムの剛性を高くする方法
や、サスペンション部材がより一層強固に固定され、こ
れによりそれらが振動を伝達したり増幅したりすること
を低減すべくサスペンション部材に支持体を溶接する方
法などがある。更にブレーキドラムを経て伝達される振
動を低減すべく、重いゴムバンドがブレーキドラムの外
面に固定されることがある。しかしこれらの何れの方法
によっても全ての車輌に適用可能な確実な解決策は得ら
れない。

トラックやバスの如き大型車輌は特に制動中に高い騒音
を発生し易く、ブレーキドラムの摩擦材の界面より放散
される共振騒音を低減する上述の如き試みはこれらの用
途に於ては有効ではない。

従って本発明の目的は、制動中に摩擦材とブレーキドラ
ムとの間の界面に於て発生する騒音を惹起す振動を遮断
し低減することのできる自動車用ブレーキシュー組立体
を提供することである。この場合騒音を伝達する振動を
その発生源である界面にできるだけ近い位置に於て遮断
することが好ましいことが解った。

［発明の概要］ 本発明は、粒状のブレーキ吸音材と従来の自動車摩擦材
成分との混合物を含む自動車のブレーキシュー組立体用
騒音低減材ブロックを提供せんとするものである。

また本発明は、摩擦材製のブレーキブロックを支持する
平坦なシューテーブルを有する金属製のブレーキシュー
と、シューテーブルに面する円弧状の内面を有する摩擦
材製のブレーキブロックと、ブレーキシューのシューテ
ーブルとブレーキブロックの内面との間に介装されブレ
ーキブロックをシューテーブル上に弾性的に支持してブ
レーキシューとブレーキブロックとの間に於ける共振を
低減するエラストマ吸音材の薄い層とを含む自動車用騒
音低減ブレーキシュー組立体を提供せんとするものであ
る。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。

［実施例］ 耳障りな騒音を惹起する振動は、制動中に摩擦材製のブ
レーキブロックの円弧状の外面とブレーキドラムの係合
面との界面に於て生じることが従来より知られている。
振動が金属製のブレーキシュー組立体を経てブレーキ取
付け部材へ伝達され、更には車輌のサスペンション部材
へ伝達されると共振が発生する。共振振動をその発生源
にできるだけ近い位置に於て減衰させることにより、耳
障りな騒音を惹起する振動を最も効果的に低減し得るこ
とが解った。かかる発見に基き、本発明による騒音低減
摩擦材製のブレーキブロックが開発された。

第１図に於て、ブレーキシケー組立体10には騒音を低減
する摩擦材製のブレーキブロック12と金属製のブレーキ
シュー14とが組込まれている。ブレーキブロック12が固
定されるよう構成された円弧状の平坦なシューテーブル
16と、シューテーブルより延在しシューテーブルを強化
し図には示されていないブレーキの駆動機構のための当
接部を与えるシューウエブ18とを含んでいる。ブレーキ
ブロック12には図には示されていないブレーキドラムの
対応する面に係合するよう構成された円弧状の外面20
と、シューテーブル16に固定される円弧状の内面22とを
有している。本発明のブレーキ12は、加熱及び加圧によ
り硬化する接着剤によりブレーキシュー14とブレーキブ
ロックとの間の界面に於てブレーキシューに固定されて
よく、或いは図には示されてないリベットやボルトによ
り固定されてもよい。

第１図に示された実施例に於ては、ブレーキブロック12
はその円弧状の外面20と図には示されていないブレーキ
ドラムとの間の界面に於て発生する騒音を惹起する振動
の伝達及び共振を防止する機能を有する。本発明のブレ
ーキブロック12は粒状のエラストマ吸音材及び従来の自
動車用摩擦材成分の混合物を含んでいる。エラストマ吸
音材粒子用の好ましい組成は、２〜15wt%の硬化された
カシューナッツのシェル樹脂と、５〜25wt%のニトリル
ゴム粒子と、８〜30wt%の樹脂バインダ系と４〜20wt%の
繊維と、５〜18wt%の炭素物質と、20〜40wt%の充填材と
を含んでいる。樹脂バインダ系はフェノール樹脂又はカ
シュー樹脂であってよいことが解っている。更に繊維は
ガラス、ロックウール、処理された鉱物繊維、耐火物質
の繊維であってよい。炭素物質は黒鉛、コークス、石炭
粒子、カーボンブラック、又はこれらの任意の組合せで
あってよい。充填材については炭酸カルシウム、硫酸バ
リウムが経済的であり使用可能なものであることが解っ
ている。

本発明のブレーキシューのためのエラストマ吸音材の製
造に於ては、上述の物質が従来の市販の混合法及び装置
を用いて混合される。しかる後混合物は従来の装置を用
いて所望の形状に押出し成形される。次いで成形された
混合物は250゜F（121℃）の空気中に10時間浸漬し、更に
400゜F（204℃）の空気中に３時間浸漬する予備硬化処理
に付される。次いでかくして処理された成形体はハンマ
ミルの如き装置を用いて６〜200メッシュの大きさの粒
子に破砕される。

エラストマ吸音材粒子は所望の自動車用摩擦材混合物を
含む物質に添加される。

従来の自動車用摩擦材の例は以下の如くである。

吸音材含有量は２〜30wt%であることが好ましい。エラ
ストマ吸音材粒子はブレーキをできるだけ均質な部材と
するよう摩擦材と混合される。吸音材粒子が摩擦材成分
を含む物質に添加された後、それらの物質が混合され、
予備硬化され、従来の自動車用摩擦材の場合と同一の要
領にて硬化される。更にブレーキブロックは所望のブレ
ーキブロックを形成すべくエラストマの任意の所望の形
状に研削されてよい。次いでブレーキブロックはブレー
キシュー組立体を形成すべく金属製のブレーキシューに
固定される。

自動車の摩擦材中に於けるエラストマ吸音材粒子の正確
な作用、即ち車輌の制動中に生じる騒音を低減するとい
う正確な作用はよく解ってはいないが、エラストマ粒子
は騒音を惹起する振動を摩擦材製のブレーキブロック内
に於て減衰させるものと考えられる。更にエラストマ吸
音材粒子は摩擦材製のブレーキブロックと金属製のブレ
ーキシューとが組立てられる場合にブレーキブロックの
内面とブレーキシューのテーブルとの間の界面に於てブ
レーキブロックに或る程度の弾性を付与するものと考え
られる。

吸音材粒子が２〜30wt%の好ましい範囲にて従来の自動
車用摩擦材成分に添加される場合には、ブレーキの良好
な摩耗特性が維持され、政府により是認されるブレーキ
が得られることが解っている。

第１図との関連で上述した騒音低減摩擦材製ブレーキブ
ロック12は好ましい摩耗特性及び性能を有するブレーキ
シュー組立体を与えるものであることが解っているが、
エラストマ吸音材粒子を添加することなく従来の自動車
用摩擦材成分より成形されたブレーキブロックを有する
ブレーキシュー組立体を使用することが好ましい用途も
ある。かかる用途に於ては、第１図との関連で上述した
ブレーキブロックに組込まれる粒子と同一の成分にて形
成された独立のエラストマ吸音材部材が、効果的な騒音
低減ブレーキシュー組立体を形成すべく、金属製のブレ
ーキシューテーブルと従来の摩擦材製のブレーキブロッ
クとの間に介装される。

第３図に於て、シューテーブル26及び強化ウエブ28を有
する金属製のブレーキシュー24が、ブレーキシュー組立
体38を形成すべく従来の自動車用摩擦材成分より形成さ
れたブレーキブロック30を固定している。しかしこの実
施例に於ては、上述の押出し成形されたエラストマ吸音
材よりなる薄い層32がシューテーブル26とブレーキブロ
ック30の円弧状の内面34との間に介装されている。エラ
ストマ吸音材の層はブレーキをシューテーブル上に弾性
的に支持し、ブレーキブロックの円弧状の外面36と図に
は示されていないブレーキドラムとの間の界面に於て発
生する騒音を惹起す振動の伝達及び共振を防止する機能
を果すようになっている。第３図に於て、両者の間に吸
音材の層が介装された状態でブレーキブロック30をブレ
ーキシュー24に固定するためのボルトやリベットは使用
されておらず、円弧状の内面34とエラストマ吸音材の層
32との間の界面及びシューテーブル26と吸音材の層32と
の間の界面には接着剤が使用されている。一つの典型的
な組立工程に於ては、吸音材の層に接着剤が適用され、
ブレーキシュー組立体が加熱及び加圧されることにより
接着剤が硬化される。

尚構成部材を組付けるために接着剤が使用された第３図
に示されたブレーキシュー組立体と同様の許容し得る騒
音低減特性が、リベットやボルトを用いて組付けられた
ブレーキシュー組立体に於ても得られることが解ってい
る。

第２図及び第４図はエラストマ吸音材の薄い層が金属製
のブレーキシューと従来のブレーキブロックとの間に介
装され、これによりブレーキブロックとブレーキシュー
との間に於ける騒音を惹起す共振を低減するブレーキシ
ュー組立体が形成された本発明の実施例が実施されてい
る。第２図に於ては、ブレーキシュー組立体40はシュー
テーブル44及び強化ウエブ46を有する金属製のブレーキ
シュー42を含んでいる。従来の自動車用摩擦材より形成
されたブレーキブロック48がブレーキシュー組立体40の
第二の主要な構成部材を構成している。しかしブレーキ
ブロック48の円弧状の内面54には一対の溝50及び52が形
成されている。これらの溝50及び52内には一対のエラス
トマ吸音材セグメント56及び58がそれぞれ嵌込まれてい
る。これらのセグメントの厚さは溝50及び52の深さに等
しい。これらのセグメントはブレーキブロック48より金
属製のブレーキシュー42へ共振振動が伝達されることを
阻止する。

第２図に示された実施例に於ては、ブレーキブロック4
8、弾性を有する吸音材セグメント56及び58、シューテ
ーブル44は第３図に示された実施例との関連で上述した
要領と同一の要領にて接着剤を用いて互いに接合されて
いる。勿論ブレーキブロック48をブレーキシュー42に固
定するためにリベットやボルトが使用されてもよい。構
成部材を互いに組付けるためにボルトやリベットが使用
される場合には、ボルトやリベットはシューテーブル及
びブレーキブロック48のみに係合し、エラストマ吸音材
セグメント56及び58を貫通していないことが好ましい。
第２図に示された実施例に於ては二つのセグメントが使
用されているが、一つの幅の広い長手方向に延在するセ
グメントも良好に機能する。更に二つ以上の長手方向に
延在するセグメントが許容し得る騒音低減特性を有する
ブレーキシュー組立体を形成すべくブレーキシューとブ
レーキブロックとの間に挿入されてもよい。

第２図に於ては、エラストマ吸音材セグメント56及び58
はブレーキブロック48の円弧状の内面の長手方向に延在
する部材として図示されているが、吸音材セグメントは
ブレーキの内面の横方向に延在していてもよいことが解
っている。

第４図に於て、ブレーキシュー組立体60は長手方向に延
在する平坦なシューテーブル64及びこれに垂直に延在す
る強化ウエブ66を有する金属製のブレーキシュー62を含
んでいる。更にこの組立体は従来の自動車用摩擦部材成
分より形成されたブレーキブロック68を含んでいる。し
かしこの実施例に於ては、ブレーキブロック68の円弧状
の内面82には横方向に延在する複数個の溝70〜80が形成
されている。これらの溝70〜80には複数個のエラストマ
吸音材セグメント84〜94が嵌込まれている。更にこれら
のセグメント84〜94は溝70〜80の深さとほぼ等しい厚さ
を有している。更に第４図に示された実施例に於ては、
第２図及び第３図に示された実施例の場合と同一の要領
にてブレーキシュー組立体60の構成部材を組付けるため
に接着剤が使用されている。勿論ブレーキブロック68を
金属製のブレーキシュー62に固定するためにボルトやリ
ベットが使用されてもよい。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々実施例が可能である
ことは当業者によって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属製のブレーキシューのシューテーブルに固
定された騒音低減摩擦材ブロックを示す斜視図である。 第２図はエラストマ吸音材が長手方向に延在する溝内に
配置されたブレーキブロックを金属製のブレーキシュー
のシューテーブル上に弾性的に支持する自動車用騒音低
減ブレーキシュー組立体を示す斜視図である。 第３図はエラストマ吸音材のシートが摩擦材製のブレー
キブロックと金属製のブレーキシューのシューテーブル
との間に介装された自動車用騒音低減ブレーキシュー組
立体を示す斜視図である。 第４図は複数個の横方向に延在するエラストマ吸音材セ
グメントが摩擦材製のブレーキブロックに形成された溝
に嵌込まれ、ブレーキブロックと金属製のブレーキシュ
ーのシューテーブルとの間に装着された自動車用の騒音
低減ブレーキシュー組立体を示す斜視図である。 10…ブレーキシュー組立体,12…ブレーキブロック,14…
ブレーキシュー,16…シューテーブル,24…ブレーキシュ
ー,26…シューテーブル,30…ブレーキブロック,32…吸
音材の薄い層,38、40…ブレーキシュー組立体,42…ブレ
ーキシュー,44…シューテーブル,48…ブレーキブロッ
ク,56、58…吸音材セグメント,60…ブレーキシュー組立
体,62…ブレーキシュー,64…シューテーブル,68…ブレ
ーキブロック,84〜94…吸音材セグメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−168684（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−54873（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−86933（ＪＰ，Ａ) 実公 昭35−6626（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレーキシューの中に個別的な熱硬化粒子
   として組込まれるエラストマ吸音材にして、実質的に２
   〜15wt%の硬化されたカシューナッツ樹脂と、実質的に
   ５〜25wt%のニトリルゴムと、実質的に８〜30wt%の樹脂
   バインダと、実質的に４〜20wt%の金属、ガラス、鉱
   物、ロックウール、及び耐火物質の群から選択される繊
   維と、実質的に５〜18wt%の炭素物質とから成るエラス
   トマ吸音材。
2. 【請求項２】平坦なシューテーブルを有する金属製のブ
   レーキシューと、前記シューテーブルに係合する内面を
   有し前記シューテーブル上に支持される摩擦材製のブレ
   ーキブロックと、前記ブレーキブロックの前記内面に形
   成された少なくとも一つの溝と、前記溝の深さに実質的
   に等しい厚さを有し前記溝内に配置され前記シューテー
   ブルに係合し前記ブレーキブロックと前記ブレーキシュ
   ーとの間に於ける騒音を引起す共振を低減するエラスト
   マ吸音材のストリップとを含む騒音低減ブレーキシュー
   組立体にして、前記エラストマ吸音材のストリップは実
   質的に２〜15wt%の硬化されたカシューナッツ樹脂と、
   実質的に５〜25wt%のニトリルゴムと、実質的に８〜30w
   t%の樹脂バインダと、実質的に４〜20wt%の金属、ガラ
   ス、鉱物、ロックウール、及び耐火物質からなる群より
   選択される繊維と、実質的に５〜18wt%の炭素物質とよ
   り成ることを特徴とするブレーキシュー組立体。