JP2002181091A - 摩擦材アセンブリ - Google Patents
摩擦材アセンブリInfo
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- JP2002181091A JP2002181091A JP2000375465A JP2000375465A JP2002181091A JP 2002181091 A JP2002181091 A JP 2002181091A JP 2000375465 A JP2000375465 A JP 2000375465A JP 2000375465 A JP2000375465 A JP 2000375465A JP 2002181091 A JP2002181091 A JP 2002181091A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鳴きの抑制効果を有する摩擦材アセンブリを
一般的な製造方法を用いて容易に作れるようにする。 【解決手段】 バッキングプレート２の摩擦材接合面の
位置を中央部（面４ａの部分）で高く、両端部又は両端
部を含む外周部（面４ｂの部分）で低くし、その面の高
低差ｈを利用して摩擦材３のモールド成形時に原料に加
わる圧力に差を生じさせて面４ｂに乗る部分の摩擦材の
硬度を面４ａに乗る部分の硬度よりも低くした。
一般的な製造方法を用いて容易に作れるようにする。 【解決手段】 バッキングプレート２の摩擦材接合面の
位置を中央部（面４ａの部分）で高く、両端部又は両端
部を含む外周部（面４ｂの部分）で低くし、その面の高
低差ｈを利用して摩擦材３のモールド成形時に原料に加
わる圧力に差を生じさせて面４ｂに乗る部分の摩擦材の
硬度を面４ａに乗る部分の硬度よりも低くした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄道車両、トラ
ック、乗用車、産業機械等のブレーキや回転の伝達、切
り離しを行うクラッチなどに採用されるバッキングプレ
ートを備えた摩擦材アセンブリに関する。
ック、乗用車、産業機械等のブレーキや回転の伝達、切
り離しを行うクラッチなどに採用されるバッキングプレ
ートを備えた摩擦材アセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ブレーキ、クラッチ等の摩擦材
は、ミネラルファイバ、スチールファイバ、ガラスファ
イバなどの中から選択された１種或いは複数種の無機フ
ァイバや、無機ファイバとアラミド繊維などの有機ファ
イバの混合物をファイバ基材とし、そのファイバ基材
と、グラファイト、硫酸バリウム等の摩擦調整材並びに
充填材をフェノール樹脂等の熱硬化性バインダで結合、
成形して作られる。また、その摩擦材は、多くの場合、
バッキングプレートに接合一体化し、摩擦材アセンブリ
として提供される。
は、ミネラルファイバ、スチールファイバ、ガラスファ
イバなどの中から選択された１種或いは複数種の無機フ
ァイバや、無機ファイバとアラミド繊維などの有機ファ
イバの混合物をファイバ基材とし、そのファイバ基材
と、グラファイト、硫酸バリウム等の摩擦調整材並びに
充填材をフェノール樹脂等の熱硬化性バインダで結合、
成形して作られる。また、その摩擦材は、多くの場合、
バッキングプレートに接合一体化し、摩擦材アセンブリ
として提供される。
【０００３】ところで、摩擦材に対しては、ブレーキ、
クラッチの効きが良い、鳴きなどのノイズが発生せず快
適性に富むなどの特性が求められる。
クラッチの効きが良い、鳴きなどのノイズが発生せず快
適性に富むなどの特性が求められる。
【０００４】上記の要求特性のうち、鳴きについては、
制動時の摩擦材とロータの面当りの状況が大きな影響を
及ぼすことが知られている。特に、摩擦材の外周の当り
が他の部位よりも強いと鳴きが発生し易い。そこで、摩
擦材の外周部を柔らかくしてロータとの当りを弱くする
ことが考えられるが、同一原料を用いて外周部と中央部
の硬度に差を付けるのは容易ではない。
制動時の摩擦材とロータの面当りの状況が大きな影響を
及ぼすことが知られている。特に、摩擦材の外周の当り
が他の部位よりも強いと鳴きが発生し易い。そこで、摩
擦材の外周部を柔らかくしてロータとの当りを弱くする
ことが考えられるが、同一原料を用いて外周部と中央部
の硬度に差を付けるのは容易ではない。
【０００５】例えば、特開平２−１３４４２６号は、熱
成形工程において外周部成形用中型の温度を、上型、下
型の温度よりも低く制御する方法や、外周部の原料投入
量を中央部に比べて少なくする方法で前述の硬度差を生
じさせることを述べているが、前者の方法は、中型の温
度を、上型、下型の温度と異ならせるので温度管理が複
雑になり、また、後者の方法は、原料の秤量投入が複雑
になる。
成形工程において外周部成形用中型の温度を、上型、下
型の温度よりも低く制御する方法や、外周部の原料投入
量を中央部に比べて少なくする方法で前述の硬度差を生
じさせることを述べているが、前者の方法は、中型の温
度を、上型、下型の温度と異ならせるので温度管理が複
雑になり、また、後者の方法は、原料の秤量投入が複雑
になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記に鑑
みてなされたものであって、通常用いられている製造方
法で摩擦材の両端部や両端部を含む外周部を中央部より
も柔らかくして鳴きの抑制効果を高められるようにした
摩擦材アセンブリを提供することを課題としている。
みてなされたものであって、通常用いられている製造方
法で摩擦材の両端部や両端部を含む外周部を中央部より
も柔らかくして鳴きの抑制効果を高められるようにした
摩擦材アセンブリを提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、無機ファイバ、有機ファイ
バ、金属ファイバの中から選んだファイバ基材、摩擦調
整材、充填材及びバインダーレジンを原料とする非石綿
系摩擦材をモールド成形してバッキングプレートに接合
一体化した摩擦材アセンブリにおいて、前記バッキング
プレートの摩擦材接合面の位置を中央部で高く、両端部
又は両端部を含む外周部で低くし、その面高さの差でモ
ールド成形時に摩擦材の原料に加わる圧力に差を生じさ
せて摩擦材の両端部又は両端部を含む外周部の硬度を中
央部の硬度よりも低下させたのである。
め、この発明においては、無機ファイバ、有機ファイ
バ、金属ファイバの中から選んだファイバ基材、摩擦調
整材、充填材及びバインダーレジンを原料とする非石綿
系摩擦材をモールド成形してバッキングプレートに接合
一体化した摩擦材アセンブリにおいて、前記バッキング
プレートの摩擦材接合面の位置を中央部で高く、両端部
又は両端部を含む外周部で低くし、その面高さの差でモ
ールド成形時に摩擦材の原料に加わる圧力に差を生じさ
せて摩擦材の両端部又は両端部を含む外周部の硬度を中
央部の硬度よりも低下させたのである。
【０００８】なお、摩擦材接合面の高さの差は、０．２
ｍｍ以上、３ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以
上、１．５ｍｍ以下にするのが望ましい。
ｍｍ以上、３ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以
上、１．５ｍｍ以下にするのが望ましい。
【０００９】また、摩擦材接合面の面高さの変化領域が
当該接合面の両端から２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下の範囲
で内寄りにずれた位置にあるようにするのも望ましい。
当該接合面の両端から２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下の範囲
で内寄りにずれた位置にあるようにするのも望ましい。
【００１０】
【作用】摩擦材アセンブリの製造は、一般に、摩擦材の
原料混合物を所定量秤量して金型に投入し、これを熱プ
レスにより成形し、同時にバッキングプレートに接着さ
せる方法で行われる。このときに使用するバッキングプ
レートは通常均一厚みであり、それを用いて成形を行う
と、原料混合物の各部に均一に圧力が作用して摩擦材の
硬さ（代用特性での硬度）は各部で均一になる。
原料混合物を所定量秤量して金型に投入し、これを熱プ
レスにより成形し、同時にバッキングプレートに接着さ
せる方法で行われる。このときに使用するバッキングプ
レートは通常均一厚みであり、それを用いて成形を行う
と、原料混合物の各部に均一に圧力が作用して摩擦材の
硬さ（代用特性での硬度）は各部で均一になる。
【００１１】これに対し、この発明で採用したバッキン
グプレートは、摩擦材接合面の位置が低い両端部又は両
端部を含む外周部では、原料混合物の圧縮比が面位置の
高い中央部のそれよりも小さくなり、また、そのために
両端部や両端部を含む外周部では原料混合物に加わる圧
力が中央部に比べて低減され、圧力が低い分バインダー
レジンの浸透性も小さくなって当該部位の硬度が中央部
のそれよりも低くなる。従って、成形用の金型に温度差
をつけたり、原料混合物の投入量に差をつけたりしなく
ても摩擦材に硬度差を生じさせて鳴きの抑制効果を高め
ることができる。
グプレートは、摩擦材接合面の位置が低い両端部又は両
端部を含む外周部では、原料混合物の圧縮比が面位置の
高い中央部のそれよりも小さくなり、また、そのために
両端部や両端部を含む外周部では原料混合物に加わる圧
力が中央部に比べて低減され、圧力が低い分バインダー
レジンの浸透性も小さくなって当該部位の硬度が中央部
のそれよりも低くなる。従って、成形用の金型に温度差
をつけたり、原料混合物の投入量に差をつけたりしなく
ても摩擦材に硬度差を生じさせて鳴きの抑制効果を高め
ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に、この発明の実施形態を示
す。この摩擦材アセンブリ１は、バッキングプレート２
と、そのプレートの前面に接合一体化した摩擦材３とか
ら成る。摩擦材３は、原料混合物や予備成形品を金型
（図示せず）に入れ、熱プレスにより成形して金型にセ
ットしたバッキングプレート２に接着一体化させてい
る。
す。この摩擦材アセンブリ１は、バッキングプレート２
と、そのプレートの前面に接合一体化した摩擦材３とか
ら成る。摩擦材３は、原料混合物や予備成形品を金型
（図示せず）に入れ、熱プレスにより成形して金型にセ
ットしたバッキングプレート２に接着一体化させてい
る。
【００１３】バッキングプレート２は、プレート中央部
の摩擦材接合面４ａの位置をプレート両側部の摩擦材接
合面４ｂの位置よりも所定量ｈ高くしている。
の摩擦材接合面４ａの位置をプレート両側部の摩擦材接
合面４ｂの位置よりも所定量ｈ高くしている。
【００１４】図２に示すように、プレート両端部を含む
外周部の摩擦材接合面４ｃの位置を、その面に囲まれる
中央部の接合面４ｄよりも所定量ｈ低くしてもよい。
外周部の摩擦材接合面４ｃの位置を、その面に囲まれる
中央部の接合面４ｄよりも所定量ｈ低くしてもよい。
【００１５】また、接合面の高さの差ｈは、図１、図２
のように、プレート厚みを変化させて生じさせてもよい
し、図３に示すように、バッキングプレート２をハーフ
シャー加工（打ち出し加工）して生じさせることもでき
る。
のように、プレート厚みを変化させて生じさせてもよい
し、図３に示すように、バッキングプレート２をハーフ
シャー加工（打ち出し加工）して生じさせることもでき
る。
【００１６】摩擦材の両端部又は両端部を含む外周部と
中央部との間に生じさせる硬度差は、ロックウェル硬度
でＨＲＳ５〜２０程度にするのが好ましく、その好まし
い硬度差を一般的な製造方法を用いて生じさせるため、
前述の面高さの差ｈは、０．２ｍｍ以上、３ｍｍ以下、
より好ましくは０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下にする
のがよい。
中央部との間に生じさせる硬度差は、ロックウェル硬度
でＨＲＳ５〜２０程度にするのが好ましく、その好まし
い硬度差を一般的な製造方法を用いて生じさせるため、
前述の面高さの差ｈは、０．２ｍｍ以上、３ｍｍ以下、
より好ましくは０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下にする
のがよい。
【００１７】その差ｈが０．２ｍｍよりも小さいと硬度
差が現れず、一方、その差ｈが３ｍｍを超えると、摩擦
材の両端部や両端部を含む外周部が強度不足となり、外
観でも軟弱さが確認できるようになる。
差が現れず、一方、その差ｈが３ｍｍを超えると、摩擦
材の両端部や両端部を含む外周部が強度不足となり、外
観でも軟弱さが確認できるようになる。
【００１８】また、摩擦材接合面の両端から面高さ変化
域までのロータ接線方向寸法ｘが２ｍｍ以下の時にも硬
度差が現れず、一方、その寸法差ｘが２０ｍｍを超える
と、硬度を下げようとする領域が広くなり過ぎて、硬度
を高くしようとする領域の確保ができない。寸法ｘの最
適値は５〜１０ｍｍであるが、接合面のロータ半径方向
の内周縁及び／または外周縁から面高さ変化域までの寸
法ｄは上記の範囲外にしても差し支えない。
域までのロータ接線方向寸法ｘが２ｍｍ以下の時にも硬
度差が現れず、一方、その寸法差ｘが２０ｍｍを超える
と、硬度を下げようとする領域が広くなり過ぎて、硬度
を高くしようとする領域の確保ができない。寸法ｘの最
適値は５〜１０ｍｍであるが、接合面のロータ半径方向
の内周縁及び／または外周縁から面高さ変化域までの寸
法ｄは上記の範囲外にしても差し支えない。
【００１９】このようなバッキングプレート２をセット
した金型に原料混合物を投入し、これを通常の方法で圧
縮して成形すると、摩擦材接合面の位置が高い部分と低
い部分における圧縮比、成形圧、バインダーレジンの浸
透性に差が生じて図１の接合面４ｂや図２の接合面４ｃ
に乗る部分の硬度が図１の接合面４ａ、図２の接合面４
ｄに乗る部分の硬度よりも低くなる。
した金型に原料混合物を投入し、これを通常の方法で圧
縮して成形すると、摩擦材接合面の位置が高い部分と低
い部分における圧縮比、成形圧、バインダーレジンの浸
透性に差が生じて図１の接合面４ｂや図２の接合面４ｃ
に乗る部分の硬度が図１の接合面４ａ、図２の接合面４
ｄに乗る部分の硬度よりも低くなる。
【００２０】−実施例− 以下に、より詳細な実施例について、比較例と対比しな
がら説明する。
がら説明する。
【００２１】実施例、比較例としてそれぞれ３つずつ作
成した試料の摩擦材の原料成分及び分量を表１に示す。
その原料を用い、原料混合→熱成形→硬化の工程を経
て、図２に示す形状の摩擦材アセンブリを製造した。各
試料に採用したバッキングプレートの摩擦材接合面の面
高さの差（図２（ｂ）のｈ）と、摩擦材接合面の両端か
ら面高さ変化域までのロータ接線方向寸法（図２（ｂ）
のｘ）を表２に示す。
成した試料の摩擦材の原料成分及び分量を表１に示す。
その原料を用い、原料混合→熱成形→硬化の工程を経
て、図２に示す形状の摩擦材アセンブリを製造した。各
試料に採用したバッキングプレートの摩擦材接合面の面
高さの差（図２（ｂ）のｈ）と、摩擦材接合面の両端か
ら面高さ変化域までのロータ接線方向寸法（図２（ｂ）
のｘ）を表２に示す。
【００２２】製造工程における原料混合は、レーディゲ
ミキサで行った。また、熱成形は、１６０℃に加熱した
金型にバッキングプレートをセットして金型に所定量の
原料混合物を投入し、適当なタイミングで圧抜き及びガ
ス抜きを行い、一定圧力で１０分間加圧した。このとき
の成形圧は、１０ＭＰａとした。これは、成形後の摩擦
材が計算上、１５％の気孔率を有するものになる圧力で
ある。硬化は、２３０℃で３時間かけて行った。
ミキサで行った。また、熱成形は、１６０℃に加熱した
金型にバッキングプレートをセットして金型に所定量の
原料混合物を投入し、適当なタイミングで圧抜き及びガ
ス抜きを行い、一定圧力で１０分間加圧した。このとき
の成形圧は、１０ＭＰａとした。これは、成形後の摩擦
材が計算上、１５％の気孔率を有するものになる圧力で
ある。硬化は、２３０℃で３時間かけて行った。
【００２３】こうして得られた各摩擦材アセンブリの特
性を表２にまとめた。その表２から判るように、実施例
１〜３はバッキングプレートの摩擦材接合面に、適切な
位置で適切な高低差を生じさせたことにより、通常の製
造方法で成形後の摩擦材の外周部の硬度が中央部の硬度
よりも低くなっており、その結果、鳴き試験において良
好な抑制効果が発揮されている。また、軟弱部の発生も
回避されている。
性を表２にまとめた。その表２から判るように、実施例
１〜３はバッキングプレートの摩擦材接合面に、適切な
位置で適切な高低差を生じさせたことにより、通常の製
造方法で成形後の摩擦材の外周部の硬度が中央部の硬度
よりも低くなっており、その結果、鳴き試験において良
好な抑制効果が発揮されている。また、軟弱部の発生も
回避されている。
【００２４】なお、鳴き試験は、実車にて制動前ロータ
温度４０±１０℃、速度２０±５ｋｍ／ｈにて、液圧
０．５±０．２ＭＰａの制動力をかけて制動を繰り返
し、鳴き発生の有無を確認した。。
温度４０±１０℃、速度２０±５ｋｍ／ｈにて、液圧
０．５±０．２ＭＰａの制動力をかけて制動を繰り返
し、鳴き発生の有無を確認した。。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の摩擦材ア
センブリは、バッキングプレートの摩擦材接合面に高低
差をつけ、その高低差を利用して摩擦材の両端部や両端
部を含む外周部の硬度を中央部の硬度よりも低下させた
ので、通常の製造方法を用いて鳴きの抑制効果を有する
ものを容易に作ることができ、生産性やコスト面で有利
になると云う効果が得られる。
センブリは、バッキングプレートの摩擦材接合面に高低
差をつけ、その高低差を利用して摩擦材の両端部や両端
部を含む外周部の硬度を中央部の硬度よりも低下させた
ので、通常の製造方法を用いて鳴きの抑制効果を有する
ものを容易に作ることができ、生産性やコスト面で有利
になると云う効果が得られる。
【図１】（ａ）この発明の摩擦材アセンブリの実施形態
を示す正面図 （ｂ）同上のアセンブリの断面図
を示す正面図 （ｂ）同上のアセンブリの断面図
【図２】（ａ）他の実施形態の正面図 （ｂ）同じく断面図
【図３】更に他の実施形態の断面図
１ 摩擦材アセンブリ ２ バッキングプレート ３ 摩擦材 ４ａ プレート中央部の摩擦材接合面 ４ｂ プレート両側部の摩擦材接合面 ４ｃ 外周部の摩擦材接合面 ４ｄ 中央部の摩擦材接合面 ｈ 接合面の高低差 ｘ 接合面の両端から高さ変化域までの寸法
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０９Ｋ 3/14 ５３０ Ｃ０９Ｋ 3/14 ５３０ Ｆ１６Ｄ 69/00 Ｆ１６Ｄ 69/00 Ａ // Ｃ０８Ｌ 61:04 Ｃ０８Ｌ 61:04
Claims (4)
- 【請求項１】 無機ファイバ、有機ファイバ、金属ファ
イバの中から選んだファイバ基材、摩擦調整材、充填材
及びバインダーレジンを原料とする非石綿系摩擦材をモ
ールド成形してバッキングプレートに接合一体化した摩
擦材アセンブリにおいて、前記バッキングプレートの摩
擦材接合面の位置を中央部で高く、両端部又は両端部を
含む外周部で低くし、その面高さの差でモールド成形時
に摩擦材の原料に加わる圧力に差を生じさせて摩擦材の
両端部又は両端部を含む外周部の硬度を中央部の硬度よ
りも低下させたことを特徴とする摩擦材アセンブリ。 - 【請求項２】 摩擦材の両端部又は両端部を含む外周部
の硬度を中央部の硬度に比べてロックウェル硬度でＨＲ
Ｓ５〜２０低くした請求項１記載の摩擦材アセンブリ。 - 【請求項３】 バッキングプレートの摩擦材接合面に生
じさせる面高さの差を０．２ｍｍ以上、３ｍｍ以下にし
た請求項１又は２記載の摩擦材アセンブリ。 - 【請求項４】 摩擦材接合面の面高さの変化領域が当該
接合面の両端から２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下の範囲で内
寄りにずれた位置にある請求項１又は２に記載の摩擦材
アセンブリ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000375465A JP2002181091A (ja) | 2000-12-11 | 2000-12-11 | 摩擦材アセンブリ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000375465A JP2002181091A (ja) | 2000-12-11 | 2000-12-11 | 摩擦材アセンブリ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002181091A true JP2002181091A (ja) | 2002-06-26 |
Family
ID=18844477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000375465A Pending JP2002181091A (ja) | 2000-12-11 | 2000-12-11 | 摩擦材アセンブリ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002181091A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101442945B1 (ko) * | 2010-07-05 | 2014-09-23 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 브레이크 라이닝 및 그 제조방법 |
-
2000
- 2000-12-11 JP JP2000375465A patent/JP2002181091A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101442945B1 (ko) * | 2010-07-05 | 2014-09-23 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 브레이크 라이닝 및 그 제조방법 |
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