ブレーキライニング
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ブレーキライニングは、輸送車両に使用される ドラムブレーキやディスクブレーキなどのブレーキシステムの消耗面です。
歴史
ブレーキ ライニングは、1888 年 8 月、世界初の自動車特許を取得したカール ベンツの妻ベルタ ベンツが長距離自動車旅行中に発明しました。彼女は靴職人にブレーキ ブロックに革を釘で留めるように指示しました。最初のアスベスト製ブレーキ ライニングは、1908 年にハーバート フルードによって開発されました。[ 1 ]フルードはアスベスト製ブレーキ ライニングの使用を初めて実装した人物ですが、繊維の熱放散特性はさまざまな科学者によってテストされました。その中には、英国ケンブリッジ大学やケンブリッジ大学が資金提供したさまざまな機関 で研究とテストを行った材料化学者グウィリム プライスもいます。
構造と機能
ブレーキライニングは、比較的柔らかく、かつ強靭で耐熱性に優れた素材でできており、高い動摩擦係数（理想的には静摩擦係数も同等）を有しています。通常、ライニングとバッキングを含むこの部品は、高温接着剤またはリベットを用いて固体の金属裏当てに取り付けられます。この組立体全体（ライニングとバッキングを含む）は、ブレーキパッドまたはブレーキシューと呼ばれます。標準的なブレーキパッドの動摩擦係数「μ」は通常0.35～0.42の範囲です。これは、パッドに1000ニュートンの力を加えると、結果として400ニュートン近くの制動力が得られることを意味します。中には、μが0.55～0.62と非常に高く、優れた高温特性を持つレーシングパッドもあります。これらのパッドは鉄含有量が高く、通常、鉄製ディスクと併用される他のパッドよりも優れた性能を発揮します。これらの高μパッドはパッド自体とディスクの摩耗が早くなりますが、それでもより特殊で高価な素材に代わる、費用対効果の高い優れた代替品となります。
典型的な自転車のブレーキを例に挙げると、バッキングは機械的な支持を提供する金属シェルで、ライニングはブレーキをかけた際にリムに接触するゴム状の部分です。現代のほとんどの車両用途では、リムが鋼鉄製（または特殊な金属）のディスクに置き換えられていることを除けば、このシステムは概念的には同じです。さらに、パッドアセンブリには通常、金属製のタングが組み込まれています。ライニングが摩耗すると、タングがローターに接触し、ブレーキのメンテナンスが必要であることを運転者に知らせるための不快な音を発します。
ライニングはブレーキ システムの中で車両の運動エネルギーを熱に変換する部分であるため、過度の摩耗 (頻繁な交換につながる) やガス放出(ブレーキ フェードを引き起こし、ブレーキの制動力が低下する) を起こさずに高温に耐えられる必要があります。
クリソタイルアスベストはその効能から、ブレーキライニングの成分としてよく使われていました。しかし、1989年の国立衛生研究所の論文などの研究では、ブレーキ整備士の胸膜中皮腫や腹膜中皮腫が異常に多く、どちらもクリソタイルやアスベストへの曝露に関連していることが示されています。[ 2 ]公衆衛生当局は一般的にブレーキダストの吸入を推奨しておらず、[ 3 ]クリソタイルは2003年後半のオーストラリアなど多くの先進国で禁止されており、[ 4 ]クリソタイルは徐々にほとんどのブレーキライニングとパッドで合成アラミドなどの他の繊維に置き換えられています。現在、世界のほとんどの国では、人々の健康と環境保護のためにアスベスト製のブレーキライニングの使用を禁止しています。ほとんどの人にとって、アスベストを含まない配合が選択肢となります。
メンテナンス
ライニングが摩耗すると、ブレーキ時にバッキングまたはリベットがローターまたはドラムに接触し、ドラムまたはローターの再加工または交換が必要となる損傷が発生することがよくあります。警告タングから発生する不快なキーキー音は、パッドの交換が必要であることを知らせる典型的な警告音です。一部の車両には、電気式のブレーキ摩耗インジケーターが搭載されている場合もあります。キーキー音や摩耗インジケーターを長期間放置すると、ドラムまたはローターが損傷し（通常は不快な軋み音や感覚を伴います）、ブレーキ性能が低下します。
ブレーキライニングは、オイルやブレーキフルードの漏れによって汚染されることもあります。典型的な症状は、ブレーキチャタリングです。これは、ライニングがローターの表面を挟んだり離したりすることでパッドが振動する現象です。解決策としては、汚染源を修理・洗浄し、損傷したパッドを交換し、ローターが損傷している場合は再スキムまたは交換を行う必要があります。
自動車修理業界では、消費者は生涯保証付きのブレーキパッドを購入できます。これらのパッドは従来のブレーキパッドよりもはるかに硬いライニングを使用しているため、はるかに高価なローターやドラムの過度な摩耗を引き起こす傾向があります。そのため、消費者は新しいブレーキパッドが車両メーカーが指定または供給したものであることを確認すべきです。
ブレーキパッドは必ず車両の両側で2枚ずつ交換する必要があります。ライニングの厚さ（場合によっては材質）が異なるとブレーキの効きが不均一になり、ブレーキの効きが良い方向に車が引っ張られるためです。ほとんどの車両では、パッド（そしてライニング）の交換は整備士にとって簡単で、最小限の工具と時間で済みます。ライニングは消耗品として設計されているため、メンテナンスが容易です。
ブレーキライニングは、エレベーターの安全ブレーキからビデオデッキ内のスピンドルブレーキまで、ブレーキシステムやクラッチが使用されるほぼあらゆる場所で使用されています。形状や素材は異なる場合が多いですが、原理は同じです。
カタログ作成
ブレーキライニングのカタログ化には様々なシステムがあり、ヨーロッパで最も広く使用されているのはWVA番号システムです。[ 5 ]
参照
参考文献
- ^ TPニューカムとRTスパー著『自動車の技術史』（ブリストル/ニューヨーク：アダム・ヒルガー、1989年）
- ^ Huncharek, M ; Muscat, J; Capotorto, JV (1989). 「ブレーキ整備士における胸膜中皮腫」 . Br J Ind Med . 46 (1): 69– 71. doi : 10.1136/oem.46.1.69 . PMC 1009728. PMID 2920147 .
- ^ http://egilman.com/Documents/Asbestos/Experts/Paustenbach/Exponent Production/teta062006asbex5.pdf
- ^ 「クリソタイルアスベスト禁止 - WorkSafe - 商務省」 。 2011年10月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年8月11日閲覧。
- ^ 「WVA番号体系」 。 2014年7月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年10月5日閲覧。
外部リンク
