[发明专利]盘式制动器垫

说明书

相关申请的交互参照和优先权

本申请要求2010年4月23日向日本专利局提交的被分配的序列号为2010-100090和2011年3月16日提交的被分配的序列号为2011-057954的日本专利申请的优先权，其中的公开以参照的方式并入于此。

技术领域

本发明涉及一种用于汽车盘式制动器的盘式制动器垫，其具有摩擦材料，该摩擦材料包括纤维基质材料、粘合剂、研磨材料和磨损改良剂。

背景技术

盘式制动器通常用于汽车制动。传统的盘式制动器使用盘式制动器垫作为摩擦元件，其中摩擦材料被固定在金属基底元件上。

日本特开2006-275198(专利文件1)公开了通过固定摩擦材料形成的盘式制动器垫，该摩擦材料包括支撑板上的纤维基质材料、粘合剂和填料，其中摩擦材料具有质量比为85∶15～65∶35线性酚醛树脂和苯酚芳烷基树脂作为粘合剂。此盘式制动器垫在高负载情况下能够保持耐久性并减少制动噪音、摩擦材料和支撑板之间的连接端部周围的裂缝和摩擦材料从支撑板上的剥落。

最近，为了提高汽车的燃油效率和操控性，需要质轻的汽车零部件。为了实现生产质轻的零部件的目的，提出了降低用于制造零件和部件的材料的密度以及减少厚度和减小零部件尺寸，特别对于制动零部件来说，需要减小制动系统，特别是制动盘的尺寸。

减小制动盘的尺寸的同时，需要将制动效果和性能保持在与没有减小尺寸时相同的水平，因此用于和制动盘组合使用的盘式制动器垫上的摩擦材料不得不承受由于减小制动盘尺寸所带来的更大的负载。因此，摩擦材料需要具有更高的耐制动失效性。

为了提高摩擦材料的耐制动失效性，在一些情况下，在摩擦材料里添加一些冰晶石。然而，当摩擦材料的温度变高从而将摩擦材料的表面部分的冰晶石溶解的时候，具有冰晶石的摩擦材料就会产生摩擦材料与制动盘粘着的问题，并且在这种情况下，如果维持摩擦材料和制动盘之间的紧密接触，随着摩擦材料温度的下降，溶解的冰晶石会凝固从而粘住摩擦材料和制动盘。

日本特开2009-132816(专利文件2)公开了无石棉的摩擦材料，其包括纤维基质材料、粘合剂、润滑剂和其他填料，其中所述填料至少含有焦磷酸钙。而且，专利文件2公开了包括4～6体积％的上述焦磷酸钙和3～5体积％的冰晶石作为填料的无石棉的摩擦材料。

由冰晶石引起的粘着性问题能够通过专利文件2的技术有效地被限制，但是，没有冰晶石的其他粘着性问题又显现出来。

专利文件1：日本特开2006-275198。

专利文件2：日本特开2009-132816。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于装备有铁质制动盘的盘式制动器的盘式制动器垫，其具有摩擦材料，该摩擦材料包括纤维基质材料、粘合剂、研磨材料和磨损改良剂，所述盘式制动器垫能够有效地限制所述摩擦材料和制动盘的粘着性问题，并且同时提供有效的耐制动失效性和抗磨损性以及可成形性。

发现在铁质制动盘中使用具有不含有冰晶石的摩擦材料的盘式制动器垫的粘着性问题是由下面的机制所引起的。

通常，将研磨材料添加到所述盘式制动器垫的摩擦材料中，以提高摩擦效率。当铁质制动盘被研磨材料磨损，来自制动盘的磨损废屑转移到摩擦材料表面，从而在摩擦材料表面产生一个铁质转移膜。在此，当制动器的摩擦温度在制动盘和摩擦材料之间产生一个高的摩擦表面温度时，作为摩擦材料的粘合剂而含有的热固性树脂会引起热分解并产生不想要的气体。这种气体在摩擦材料表面温度达到燃烧温度时燃烧。该燃烧将在摩擦材料表面形成的铁质转移膜加热并且大大地减少了摩擦表面周围的氧气量。在燃烧之后，大量的氧气被导入到摩擦表面上，并接触被加热的摩擦材料表面的铁质转移膜。结果是氧气和铁质转移膜迅速地导致氧化作用并产生氧化亚铁液态熔渣。因此，如果在摩擦材料和制动盘之间保持紧密接触，随着摩擦材料的温度降低，熔融的氧化亚铁熔渣将会凝固并导致粘着性问题。

本发明的发明人研究了上述机制并发现了通过(1)使用在高温下产生较少气体的高耐热性热固性树脂的粘合剂和(2)调整所述研磨材料的莫氏硬度、研磨材料的平均颗粒大小以及研磨材料的添加量来减少所述铁质制动盘的粘着性问题的有效方案。

本发明涉及一种用于装备有铁质制动盘的盘式制动器的盘式制动器垫，其具有摩擦材料，所述摩擦材料包括纤维基质材料、粘合剂、研磨材料和磨损改良剂，并且所述摩擦材料基于下面的技术。