JP2000135599A - 熱プレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数個の同時成型が可能でありながら、型個々
の充填量に若干のバラツキがあっても、物性の揃ったプ
レス製品が製造できるようにした熱プレス装置を提供す
る。 【解決手段】上型１及び下型２を有する型６０の内部に
充填した材料を加熱及び加圧して成型品にする熱プレス
装置において、一対の上型１及び下型２を有する複数組
の型６０と、上型群または下型群の一方を一体的に昇降
させるための昇降機４と、上型１または下型２の他方側
に当接して上型１または下型２を個々に押圧するピスト
ン群５、２５と、ピストン群５、２５に夫々外嵌するシ
リンダ群２７、３７と、これらシリンダ２７、３７同士
を連結する液路７と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形材を加熱及び
加圧して成型品にする熱プレス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ブレーキパッドを製造するに際
しては、上型及び下型からなる型の内部に材料を充填し
て、高圧プレスで加圧しながら加熱することで成型する
ようにしている。

【０００３】ブレーキパッドの材料は一般に、有機ある
いは無機繊維などの補強材、銅や鉄等の金属粉末、珪酸
ジルコニウムやアルミナ等の研削材、硫酸バリウムや炭
酸カルシウム等の充填材に黒鉛等の潤滑材及びゴムや熱
硬化性樹脂等の結合材の粉末を配合して混合したものが
使用される。ところで、この種の装置の代表的な構成は
図５に示すように、プレート状の下型５０に４カ所の凹
部５２を形成し、下型５０を液圧ピストン５４とシリン
ダ５３からなるプレス機で支持してある。

【０００４】一方、下型５０の上方には上型５１が固定
されており、下型５０の上昇に伴って両者が嵌合するよ
うになっている。そして、凹部５２内に材料を規定量充
填した後、下型５０を上昇させてプレスを行う。

【０００５】このようにブレーキパッドはプレスによっ
て製造されるため、一回のプレスで多数の製品ができる
ことが望ましく、したがって凹部５２は多数設けられる
のが普通である。

【０００６】ところで、ブレーキパッドは、車両のブレ
ーキに用いられるものであるため、その物性、例えば、
気孔率、硬度、圧変量（外力に伴う変形量）などは特性
が揃っているものを用いる必要がある。なぜなら、特性
に大きなバラツキがあるとブレーキの効き具合や、ブレ
ーキパッドの摩耗度にバラツキが生じる恐れがあるから
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
のものでは、均一なブレーキパッドを得ることが難しい
という問題がある。

【０００８】すなわち、前記した構造の装置では、一回
のプレスで複数の製品が同時に成型されるが、各型に充
填した材料の重さに僅かでもバラツキがあると、各完成
品間に物性の上でバラツキが生ずることとなる。

【０００９】例えば、図６において、型内に僅かでも過
剰に充填された材料３ｂは体積が大きく圧縮し難いた
め、プレスの圧縮力が集中することとなり、成型品は規
定よりも気孔率が低く、硬度が高く、圧変量が小さいも
のが成型される。

【００１０】一方、型内の充填量が少なかった材料３ｃ
はその逆の物性を有する成型品となる。したがって、材
料の充填量を可能な限り均一化するよう充填には格段の
注意を要するが、材料充填量以外にも圧縮力のバラツキ
が生ずる要素もあり、物性の揃ったブレーキパッドを製
造することは困難であった。

【００１１】このため、複数個の同時成型を諦め、一個
の型に夫々プレス機を独立して設けることで物性の均一
化を図ることも行われていた。この場合は当然生産効率
が悪く、また生産設備も複雑化してコスト高となること
は避けられない。

【００１２】本発明は前記事項に鑑みなされたものであ
り、複数個の同時成型が可能でありながら、型個々の充
填量に若干のバラツキがあっても、物性の揃ったプレス
製品が製造できるようにした熱プレス装置を提供するこ
とを技術的課題とする。

【００１３】また、物性の揃ったプレス製品を効率良く
生産する熱プレス装置を安価に提供することを技術的課
題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は熱プレス装置で
あり、前述した技術的課題を解決するために以下のよう
に構成されている。

【００１５】本発明は、上型１及び下型２を有する型６
０の内部に充填した材料３を加熱及び加圧して成型品に
する熱プレス装置に適用するものである。なお、上型１
及び下型２の他に中型１５を有するものでも同様に実施
できるのは勿論である。すなわち、上下に貫通孔を有す
る中型１５と、この中型１５の貫通孔に挿入するコアを
有する下型２（上型１）と、中型１５の上端（下端）側
を閉塞する上型１（下型２）とを備え、上型１、中型１
５、下型２のそれぞれの型内面により形成される室内に
充填した材料（成形材）を上型下型間で加熱下にて圧縮
して成形する熱プレス装置に適用するものである。そし
て、中型１５は上型１あるいは下型２と一体に形成され
ていてもよい。

【００１６】前記した熱プレス装置はさらに、一対の上
型１及び下型２からなる型６０を複数組有し、その複数
組の型６０の上型群または下型群の一方を一体的に昇降
させるための昇降機４を備えている。ここで、昇降機４
は液圧シリンダとピストンを用いたものが好適である
が、電動機と減速機等から構成したものでもよい。前記
昇降機４は、一般には重量物となるため、装置の下部に
設けるのが好ましく、したがって下型群を直接支持させ
てこれを持ち上げるよう構成するのがよい。

【００１７】さらに、上型１または下型２の他方側（前
記の例では上型１）に直接または間接に当接して上型１
または下型２を個々に押圧するピストン群５、２５を設
ける。このピストン群５、２５はシリンダ群２６、３６
に夫々外嵌されており、液圧によって上下動するように
なっている。

【００１８】そして、これらシリンダ２６、３６同士は
液路７を介して連結されている。また、ピストン群５、
２５の移動ストロークは、例えば数ｍｍ程度に設定する
ことができる。

【００１９】本発明の熱プレス装置の動作を簡単に説明
すると、型６０内に材料３を充填した後、昇降機４を上
昇させて上型群と下型群（中型がある場合は中型も含
む）とを嵌合させる。このとき上型１も上昇しようとす
るが、上型１は液圧ピストン５、２５に個々に当接して
上昇が阻止される。各液圧ピストンにはパスカルの原理
によってバランスが保たれ等圧がかかるため、プレスの
段階において各型内の材料３には全く同一の圧力が印加
される。このように、型個々の充填量に若干のバラツキ
があっても、すべて同一圧力でプレスでき、物性の揃っ
たプレス製品が形成できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の熱プレス装置を図
１〜図４に示される実施形態について更に詳細に説明す
る。

【００２１】本実施形態の熱プレス装置は、床（図示せ
ず）に熱プレス装置全体を支える架台１０が固定され、
この架台１０に昇降機４が設置されている。昇降機４
は、ブラケット４ａを介して固定された大径のメインシ
リンダ４ｂと、このメインシリンダ４ｂに下端側を内嵌
したメインピストン４ｃから構成されている。

【００２２】そして、前記メインピストン４ｃの下端側
にはＯリング４ｄ、４ｄが設けられており、メインシリ
ンダ４ｂ内に充填された耐熱油（作動油）が外部に漏れ
ないようになっている。また、メインシリンダ４ｂに
は、メインピストン４ｂを上昇させるための作動油を供
給するポート４ｅと、メインピストン４ｂを下降させる
ための作動油を供給するポート４ｆが形成されており、
外部の高圧送油機（図示せず）からの油圧にてメインピ
ストン４ｃが上下動するように構成されている。また、
メインピストン４ｃにはガイドリング４ｇが取付られて
おり、このガイドリング４ｇはブラケット４ａに挿通さ
れたガイドポスト４ｈにスライド自在に外嵌させてあ
る。そして、前記架台１０上にはフレーム１１が延出さ
れている。

【００２３】前記シリンダ４ｂの上面側にはプレッシャ
ープレート１２が位置している。このプレッシャープレ
ート１２には前記ガイドポスト４ｈが固定されており、
上下動自在で回転不能に支持されている。そして、プレ
ッシャープレート１２の上方には断熱プレート１３が設
けられ、断熱プレート１３の上面には下側熱板１４が位
置している。この下側熱板１４の上面には前記下型２が
載置されており、この下型２は断面凸状に形成されてい
る。すなわち、下型２は、中央に突出するコア部２ａを
有している。また、下型２のコア部２ａの周囲には中型
１５が嵌合させてあり、中型１５の上部には、段付部１
５ａが形成されている。そして、前記中型１５に蓋をす
るように、上型１が位置している。

【００２４】そして、前記上型１、中型１５、下型２に
て形成される型６０の内部には、ブレーキパッドの予備
成型品（材料）３が装填される。この予備成型品３は、
ブレーキパッドの材料を予めプレス成形にて固めたもの
であり、裏金３ａと一体に形成されている。そして、中
型１５の前記段付部１５ａに裏金３ａの端部が載置さ
れ、型内に予備成型品３が位置決めされるようになって
いる。

【００２５】このように構成された型６０は、プレス装
置に２組並列して設けられている。なお、フレーム１１
には中型ガイドバー１６が取付けられており、この中型
ガイドバー１６にて中型１５を支持するように構成され
ている。

【００２６】前記上型１、１の上面には上側熱板１７、
１７が載置されており、上側熱板１７、１７の上面には
さらに断熱プレート１８、１８が設けられている。そし
て、前記フレーム１１の上端部には固定盤としてのダイ
プレート２０が取付られている。このダイプレート２０
の下面には、一方の上型１に対応する第１シリンダ２６
と、他方の上型１に対応する第２シリンダ３６を有す
る、シリンダプレート６が設けられている。このシリン
ダプレート６には、前記第１シリンダ２６内に形成され
る液室２７と、前記第２シリンダ３７内に形成される液
室３７とを一体化するための、液路７が形成されてい
る。すなわち、前記第１液室２７と第２液室３７とは、
液路７により連通されている。そして、第１シリンダ２
６内には第１ピストン５が内嵌されているとともに、第
２シリンダ３６には第２ピストン２５が内嵌されてお
り、第１液室２７、第２液室３７、液路７はそれぞれ耐
熱油にて満たされている。

【００２７】前記第１液室２７の上壁と前記第１ピスト
ン５の間には、第１コイルスプリング１９が介挿されて
おり、第１ピストン５を常時下方へ付勢するようになっ
ている。また、前記第２液室３７の上壁と前記第２ピス
トン２５との間には、第２コイルスプリング２９が介挿
されており、第２ピストン２５を常時下方へ付勢するよ
うになっている。そして、第１ピストン５及び第２ピス
トン２５は、ピストンガイド２２によって抜け止めが図
られているとともに、ピストンガイド２２に設けられた
エア抜き孔部２１によって、両ピストン１５、２５が円
滑に作動するようにしてある。

【００２８】前記第１ピストン５及び第２ピストン２５
は、その下面が前記断熱プレート１８、１８の上面を押
圧する位置に保持されており、一方のピストンを押し込
むとパスカルの原理により他方のピストンが押し出され
る動作をする。

【００２９】このため、メインピストン４ｃの上昇に伴
って型が押し上げられた場合、上側熱板１７、１７と断
熱プレート１８、１８を介して第１ピストン５及び第２
ピストン２５が押されるが、いずれか一方の上型１がい
ずれか他方の上型１よりも若干上方まで押されたとして
も、第１ピストン５及び第２ピストン２５には常に同一
の押圧力が発生するため、結果として２つの型６０、６
０内部の圧力は同一となる。

【００３０】したがって、型６０、６０内部に装填され
た予備成型品３、３に多少の量的アンバランスがあった
としても、プレス圧力にはバラツキが出ることはなく、
均質の成型品を得ることができる。

【００３１】本実施形態では２つの型を有する熱プレス
装置について述べたが、型の数だけピストンを配置する
ことにより、多数の型を有する熱プレス装置にも実施が
可能である。図４は他の態様を示したものであり、４組
の型と４組のピストンを配置した場合の例を表すもので
ある。

【００３２】

【発明の効果】本発明の熱プレス装置によれば、上型ま
たは下型のいずれかの側に当接して上型または下型を個
々に押圧するピストン群と、このピストン群に夫々外嵌
するシリンダ群とを備え、これらシリンダ同士を連結す
る液路を設けたので、型個々の材料充填量に若干のバラ
ツキがあっても、すべての型を同一圧力でプレスでき、
物性の揃ったプレス製品を製造することができる。しか
も、複数個の同時成型が可能であるため生産性が良好で
ある。また、各型に独立して昇降機を設けたものに比較
して、低コストで構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である熱プレス装置全体を
示す断面図である。

【図２】本発明の一実施形態である熱プレス装置の昇降
機部分を示す横断面図である。

【図３】本発明の一実施形態である熱プレス装置のピス
トン部分を示す横断面図である。

【図４】本発明の一実施形態における他の態様である４
個同時熱プレス装置を示す部分的な平面図である。

【図５】従来の熱プレス装置を示す斜視図である。

【図６】従来の熱プレス装置において材料のプレス状態
の断面図である。

【符号の説明】

１ 上型 ２ 下型 ３ 材料（予備成型品） ４ 昇降機 １５ 中型 ５ ピストン（第１ピストン） ２６ シリンダ（第１シリンダ） ７ 液路 ２５ ピストン（第２ピストン） ３６ シリンダ（第２シリンダ） ６０ 型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上型及び下型を有する型の内部に充填した
   材料を加熱及び加圧して成型品にする熱プレス装置にお
   いて、 一対の上型及び下型を有する複数組の型と、 上型群または下型群の一方を一体的に昇降させるための
   昇降機と、 上型または下型の他方側に当接して上型または下型を個
   々に押圧するピストン群と、 このピストン群に夫々外嵌するシリンダ群と、 これらシリンダ同士を連結する液路と、を備えることを
   特徴とする熱プレス装置。