JP2000343293A - 摩擦材予備成形品及びブレーキパッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクブレーキパッドのプレッシャプレー
トのあり孔部に対応する摩擦材の突部を高密度化して、
両者の結合を強化する方法を提供する。 【解決手段】 予備成形金型を用いて摩擦材のプレッシ
ャプレートのあり孔部に対応する突部を有する摩擦材予
備成形品を製造する方法において、摩擦材のプレッシャ
プレートのあり孔部に対応する突部の密度を母材部分の
密度よりも高密度化するために、予備成形金型の摩擦側
と接着側の圧縮タイミングを、母材部分の加圧よりも突
部の加圧が後になるように制御することを特徴とする摩
擦材予備成形品の製造方法。前記製造方法で製造された
摩擦材予備成形品とプレッシャプレートとを、下型の貫
通孔に挿入する押し込みピンの高さを制御した熱成形金
型を用いて熱成形することを特徴とするブレーキパッド
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの制動
部材に適したディスクブレーキ摩擦材の予備成形工程及
び類似の粉体成形を必要とする予備成形工程、並びにこ
れらの予備成形品を利用して得られた熱成形品であるデ
ィスクブレーキ摩擦材及びこれと一体成形したブレーキ
パッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車などの制動装置としてディ
スクブレーキが使用されており、その制動部材としてデ
ィスクブレーキパッドがある。ディスクブレーキパッド
は、摩擦材とプレッシャプレートから構成されている
が、制動時に摩擦材と相手材（ロータ）の間に発生する
応力に耐えるため、通常はプレッシャプレートの一部に
あり孔を空け、このプレシャプレートのあり孔に摩擦材
が入るような構造とすることにより摩擦材とプレッシャ
プレートとの結合が強化されるようにしている。その製
造に当たっては、摩擦材予備成形品にプレシャプレート
のあり孔部に対応する形状の突部を設け、加熱、加圧を
行う熱成形時にプレシャプレートのあり孔部に摩擦材予
備成形品の突部を挿入した後、摩擦部材予備成形品とプ
レシャプレートを一体成形していた。

【０００３】図５及び図６に、プレッシャプレートのあ
り孔部に対応する部分に突部を有する摩擦材予備成形品
を製造する方法の従来例を示す。図５は予備成形金型の
加圧前の状態を示す断面説明図であり、図６は加圧中期
の状態を示す断面説明図である。図５及び図６におい
て、１は上型であり、２は摩擦材用原料Ｂを収容する成
形室３を有する中型であり、上型１は中型２の中に嵌挿
されて摩擦材用原料Ｂを加圧圧縮可能に構成されてい
る。４は下型で、突出板６より上方へ向けて突出する突
出ピン７が摺動可能な孔部５，８が設けられている。

【０００４】前記孔部５，８は突部を形成するためのも
ので、この部分にも摩擦材用原料Ｂが入るようになって
いる。このような孔部５，８を単に設けた装置では、上
型１による圧力が孔部５，８内に良くかからず、そのた
め孔部５，８で形成される突部の密度が小さく強度も小
さいので、図５及び図６の装置では、孔部５，８に対し
て突出ピン７を設けて、加圧時に同時に孔部５，８につ
いて加圧できるようにしたものである。また、下型４は
スプリングＡを介してベース板９と対向しており、加圧
時には下型４の下面はベース板９の上面に接するように
構成されている。更に、ベース板９の下面の中心部には
前記突出板６が収納されるような凹部が構成されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように構成した、
従来のディスクブレーキパッドのプレッシャプレートの
あり孔部に対応する突部の高密度化を意図した予備成形
金型においては、その意図にもかかわらず、目的とする
ような所定の密度が得られないという問題点があった。

【０００６】本発明者がその原因を研究したところ、従
来の装置では、フローティング用スプリングＡのバネ定
数が低く、金型の中型２の成形室３に入れた摩擦材原料
Ｂが圧縮時にストロークするタイミングが早すぎて、図
３の予備成形摩擦材の加圧期ごとの説明図に示されるよ
うに、突部の摩擦材原料が母材中へ流動してしまい、孔
部５，８の摩擦剤原料に有効な力がかからないため、所
定の密度が得られないという問題点があった。また、従
来の装置では、密度の制御ができないため、品質が不安
定であるという問題点があり、それは装置の構造に原因
していることがわかった。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点を解決
しようとするものであり、摩擦材の予備成形時の母材
と、高密度が要求されるプレッシャプレートのあり孔部
に対応する突部の加圧のタイミングを適切に採ることに
よって、突部の摩擦材原料が母材中へ流動することを抑
制し、突部を高密度化する方法及び高密度の突部を有す
る摩擦材を提供することを目的とする。さらに、前記の
加圧のタイミングをずらすことにより、さらにそのずら
し方を変えることによって、任意の密度の突部をもつ予
備成形品を得ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記の
密度調整方法及び摩擦材が提供されて、本発明の上記目
的が達成される。 （１）予備成形金型を用いて摩擦材のプレッシャプレー
トのあり孔部に対応する突部を有する摩擦材予備成形品
を製造する方法において、突部の密度を母材部分の密度
よりも高密度化するために、予備成形金型の圧縮タイミ
ングを、母材部分の加圧よりも突部の加圧が後になるよ
うに制御することを特徴とする摩擦材予備成形品の製造
方法。 （２）前記（１）記載の製造方法で製造された摩擦材予
備成形品とプレッシャプレートとを、下型の貫通孔に挿
入する押し込みピンの高さを制御した熱成形金型を用い
て熱成形することを特徴とするブレーキパッドの製造方
法。 （３）前記（２）記載の製造方法により製造されたプレ
ッシャプレートのあり孔部に対応する突部の密度を高く
したことを特徴とするブレーキパッド。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の態様を図面
に基づいて説明する。図１〜２は、本発明の実施の態様
である、プレッシャプレートのあり孔部に対応する突部
の密度を十分に高い任意の密度に調整できる摩擦材予備
成形品の製造状態を示す断面図であり、図１は、予備成
形金型の加圧前の状態を示す断面説明図であり、図２
は、加圧中期の状態を示す断面説明図である。いずれも
図５〜６に示す従来の予備成形金型とは、フローティン
グ用スプリングＣの総ばね定数（ばね本数も含む）を変
化させて大きくしていることが大きく相違する。

【００１０】本発明のブレーキ用摩擦材の素材は、銅粉
や鉄粉などの金属粉、黒鉛や二硫化モリブデン等の固体
潤滑剤、アルミナ、シリカ、マグネシア、ジルコニア、
チタン酸カルシウム、酸化クロム、石英等の金属酸化
物、黒鉛、カシュウダスト等の摩擦調整材、アルミニウ
ム、亜鉛等の金属粒子、バーミキュライトやマイカ等の
鱗片状無機物、硫酸バリウムや炭酸カルシウム等の粒子
等の無機充填材、無機繊維、金属繊維や耐熱性有機繊維
等の繊維基材、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミ
ン樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を適宜配合し
て使用される。

【００１１】

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし、本発明はこれらの実施例によってなんら限
定されるものではない。

【００１２】実施例１ 図１及び図２に基づいて本発明の摩擦材予備成形品の製
造方法の１例を説明する。図５〜６に示した部分と同一
部分は同一符号を用いて示す。本実施例では、図１に示
す予備成形金型の中型２の成形室３に所定量の摩擦材原
料Ｂを装填する。次いで上型１を加圧して成形室３内の
摩擦材原料Ｂを図２に示す加圧中期の状態にまで圧縮す
る。フローティング用スプリングＣの総ばね定数を変化
させることにより、中型２の成形室３と孔部５，８の中
の摩擦材原料Ｂの圧縮のタイミングを変化させてあり、
加圧中期の孔部５，８中の原料Ｂの形状は、図１と図２
の比較及び図３の本発明の方法の加圧初期と加圧中期の
摩擦材の断面形状の比較から明らかなように、母材の厚
さが約半分に薄くなっているにもかかわらず、加圧初期
と加圧中期では不変のままである。

【００１３】この後、なおも圧縮を継続することにより
はじめて図３の加圧後期の摩擦材断面形状に見られるよ
うに、孔部５，８中の原料Ｂが十分に圧縮されて所定の
十分に高い密度に自由に制御することができる。すなわ
ち、従来の方法では図３に示すように、加圧初期には下
型４の孔部５，８には十分な原料が入り込んでいるが、
加圧中期には、金型のスプリングＡが弱いために下型４
が下方に下がってベース板９に当たってしまい、それに
伴い突出ピン７が上昇することになり、孔部５，８の原
料Ｂが突出ピン７により上部に押し出されてしまい、加
圧後期にその状態で圧縮されるため、予備成形品の突部
の密度が増大しにくい状態になっていた。

【００１４】一方、本発明の方法では、金型の下型４と
ベース板９の間に設けられるスプリングＣの総ばね定数
を従来の金型のスプリングＡよりも強くしているため
に、加圧中期に下型４があまり下方に下がることがな
く、それに伴い孔部５，８中を突出ピン７が上昇して孔
部５中の原料Ｂを圧縮せずに、成形室３中の原料Ｂのみ
を加圧圧縮し、予備成形生地全体を十分に圧縮してお
り、加圧力が強くなった加圧後期で初めて孔部５，８中
の原料Ｂ、すなわち摩擦材の突部を圧縮するので、突部
の密度を十分に高めることができたのである。

【００１５】実施例２ この実施例においては、実施例１で得た摩擦材予備成形
品を用いて熱成形型によってプレッシャプレートと一体
成形して、ディスクブレーキパッドを製造する方法につ
いて説明する。かかる摩擦材予備成形品とプレッシャプ
レートの一体成形のための加熱・加圧成形は図４に要部
拡大図として示す装置を用いることによって容易に行う
ことができる。この装置において、１１は上型、１２は
中型、１３は下型、１４はプレッシャプレート１６のあ
り孔部２０にあわせて下型１３に形成された貫通孔、１
５は貫通孔１４に挿入する押し込みピンである。

【００１６】この熱成形型を用いて加熱・加圧成形する
には、下型１３の貫通孔１４に押し込みピン１５を差し
込み、この押し込みピン１５の頭部にプレッシャプレー
ト１６のあり孔部２０を嵌合させるようにプレッシャプ
レート１６を下型１３上にセットする。なお、押し込み
ピン１５の頭部の高さ１８は、プレッシャプレート１６
のあり孔部２０の中間程度の位置になるように調整す
る。次いで、プレッシャプレート１６のあり孔部２０に
摩擦材予備成形品１９の突部が嵌合するように成形品１
９をセットし、更に、上型１１によって摩擦材１９を加
圧しつつ加熱することによって、摩擦材１９とプレッシ
ャプレート１６とが結着されると共に、摩擦材１９の突
部がプレート１６のあり孔部２０中に高密度に一体に強
固に結合される。

【００１７】その際頭部の高さ１８を変えた押し込みピ
ン１５を選択することにより、突部の密度が変わってく
る。押し込みピン１５の頭部の高さ１８が高いと、摩擦
材１９の突部が狭いあり孔部２０中に押し込められるこ
とになり、密度が高くなり、逆に頭部の高さ１８が低い
と、突部の密度が低くなる。すなわち、熱成形時の金型
の下型１３に取り付けられた押し込みピン１５の頭部の
高さ１８と摩擦材予備成形品１９の突部とを組み合わせ
ることにより、摩擦材の突部の密度を自由に制御し、摩
擦材用原料の予備成形型品のみでプレッシャプレート１
６のあり孔部２０中の密度を任意に調整したディスクブ
レーキパッドの摩擦材を製造でき、制動時のブレーキ鳴
きを防止することができる。これはまた、熱成形型の押
し込みピンの高さ１８を図３の本発明の方法の加圧後期
の摩擦材断面図に見られる予備生地の密度に違いのある
摩擦部材品と組み合わせてディスクブレーキパッドの成
形品として密度に違いのある製品を得ることができるこ
とになる。

【００１８】突部の密度の低い製品の中には組織結合の
弱いと思われる内部構造があり、これはＣＴスキャンに
より一般にクラック状に見えるが、この弱い組織結合部
分はパッド内部であるため通常の検査では検知できない
が、本発明の密度制御方法に関する技術を使用すれば、
突部を初め摩擦材全体の密度制御によって、この組織結
合の弱いと思われる内部構造を発生させることも抑える
ことも任意にできる。

【００１９】比較例１ 図５に示す予備成形金型の中型２の成形室３に所定量の
原料Ｂを装填する。次いで上型１を加圧して下型４の下
面がベース板９に接触して図６に示す状態にまで押し下
げる。このとき、フローティング用スプリングＡのばね
定数が低く、中型２の成形室３と下型４の孔部５，８の
下端に接している突出ピン７で定められている空間内の
原料Ｂが圧縮時にストロークするタイミングが早過ぎ
て、図３の従来法の加圧初期の摩擦材の断面形状に見ら
れる突部が大きく突出した状態から、加圧中期には早々
と突部の原料が母材中へ流動して突部の突出度が低下
し、そのままの形状で加圧後期まで圧縮が継続されるた
め突部は所定の密度が得られない。すなわち、孔部５，
８の低部から突出ピン７が早々と上昇してきて、有孔部
５の深さを浅くし、孔部５，８内の原料Ｂを母材中へ流
動させ、少量残った原料Ｂを強く圧縮しても期待したよ
うな高密度が得られないのである。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、プレッシャプレートの
孔部に嵌合される摩擦材の突部の密度を、予備成形型の
圧縮タイミングを遅らせるように制御することにより、
高くすることができる。また、予備成形型の圧縮タイミ
ングを変えることにより、前記突部の密度を、任意の密
度に制御することができる。そして、それにより得られ
た摩擦材予備成形品を用いてプレッシャプレートと熱成
形することにより、強固に結合したブレーキパッドを製
造することができる。さらに、前記の摩擦材予備成形品
を用いて熱成形する際に、下型に用いる押し込みピンの
高さを変えることにより、プレッシャプレートのあり孔
部における摩擦材の突部の密度を変えることができ、プ
レッシャプレートのあり孔部における結合強度を変えた
り、あり孔部への水の浸入を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における加圧初期の状態の断
面説明図を示す。

【図２】本発明の実施例１における加圧中期の状態の断
面説明図を示す。

【図３】本発明の方法と従来の方法の予備成形摩擦材の
加圧初期、加圧中期、加圧後期に置ける内部の加圧状態
を表す略図を示す。

【図４】本発明の実施例２を説明する要部断面図を示
す。

【図５】従来の摩擦材の予備成形方法である比較例１の
加圧初期の状態の断面説明図を示す。

【図６】従来の摩擦材の予備成形方法である比較例１の
加圧中期の状態の断面説明図を示す。

【符号の説明】

１ 上型 ２ 中型 ３ 成形室 ４ 下型 ５ 孔部 ６ 突出板 ７ 突出ピン ８ 孔部 ９ ベース板 Ａ、Ｃ スプリング Ｂ 原料 １１ 上型 １２ 中型 １３ 下型 １４ 貫通孔 １５ 押し込みピン １６ プレッシャプレート １７ 突部 １８ 押し込みピンの高さ １９ 摩擦材 ２０ あり孔部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｄ 69/00 Ｆ１６Ｄ 69/00 Ｒ // Ｂ２９Ｋ 101:10 Ｂ２９Ｌ 31:16 (72)発明者 菅野 孝 東京都中央区日本橋小網町19番５号 曙ブ レーキ工業株式会社内 (72)発明者 須永 伊佐雄 東京都中央区日本橋小網町19番５号 曙ブ レーキ工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J058 AA62 CA43 CA44 CA47 FA01 GA64 GA65 GA89 GA92 GA95 4F202 AH12 AH17 AR11 CA09 CB01 CK18 CK75 4F204 AA36 AA37 AA39 AA49 AB11 AB16 AD16 AG02 AH12 AR11 AR12 FA01 FB01 FE06 FN01 FN08 FN11 FN15 FQ15

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予備成形金型を用いて摩擦材のプレッシ
   ャプレートのあり孔部に対応する突部を有する摩擦材予
   備成形品を製造する方法において、突部の密度を母材部
   分の密度よりも高密度化するために、予備成形金型の圧
   縮タイミングを、母材部分の加圧よりも突部の加圧が後
   になるように制御することを特徴とする摩擦材予備成形
   品の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の製造方法で製造された摩
   擦材予備成形品とプレッシャプレートとを、下型の貫通
   孔に挿入する押し込みピンの高さを制御した熱成形金型
   を用いて熱成形することを特徴とするブレーキパッドの
   製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の製造方法により製造され
   たプレッシャプレートのあり孔部に対応する突部の密度
   を高くしたことを特徴とするブレーキパッド。