JP2002295555A - ディスクブレーキパッド及びその製造方法 - Google Patents
ディスクブレーキパッド及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鳴きの防止効果を有するディスクブレーキパ
ッドを従来法と同じ工程を経て生産性低下を招かずに製
造可能となす。 【解決手段】 パッドの裏板３１と摩擦材３２を加熱、
加圧して成形接着する工程において、熱成形金型のイン
サート２０に凹部６を設け、成形圧で裏板３１に反りを
与えてその反りを戻す内部応力をパッド３０に生じさ
せ、この内部応力を残留させて摩擦面の仕上げ研磨を行
い、その後、摩擦材３２にクリープによる変形を生じさ
せて摩擦面に丸味をつけるようにした。
ッドを従来法と同じ工程を経て生産性低下を招かずに製
造可能となす。 【解決手段】 パッドの裏板３１と摩擦材３２を加熱、
加圧して成形接着する工程において、熱成形金型のイン
サート２０に凹部６を設け、成形圧で裏板３１に反りを
与えてその反りを戻す内部応力をパッド３０に生じさ
せ、この内部応力を残留させて摩擦面の仕上げ研磨を行
い、その後、摩擦材３２にクリープによる変形を生じさ
せて摩擦面に丸味をつけるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両や産業用デ
ィスクブレーキに用いられるブレーキパッド及びその製
造方法に関する。
ィスクブレーキに用いられるブレーキパッド及びその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】摩擦材（ライニング）を回転しているデ
ィスクやドラムに摺接させて制動力を発生させるブレー
キは、スキール音やスキーク音などの異音を発すること
がある。この異音は制動時に特に発生し易いが、ハンド
ル操作などでディスクが振れて摩擦材が接触するといっ
た状況が起こると、制動を行っていない通常走行時にも
発生することがある。
ィスクやドラムに摺接させて制動力を発生させるブレー
キは、スキール音やスキーク音などの異音を発すること
がある。この異音は制動時に特に発生し易いが、ハンド
ル操作などでディスクが振れて摩擦材が接触するといっ
た状況が起こると、制動を行っていない通常走行時にも
発生することがある。
【０００３】「鳴き」と称されるその異音を防止するた
めに、ディスクブレーキにおいては、ブレーキパッド
（以下、単にパッドと云う）とこれを押圧する部材（ピ
ストンやキャリパのアウター爪）との間にシムを介在し
てパッドの振動をキャリパに伝え難くしたり、パッドの
面圧分布を適正化することが一般化しているが、鳴き対
策としては、パッド自体を鳴き難いものにすることが最
善の手法と云える。
めに、ディスクブレーキにおいては、ブレーキパッド
（以下、単にパッドと云う）とこれを押圧する部材（ピ
ストンやキャリパのアウター爪）との間にシムを介在し
てパッドの振動をキャリパに伝え難くしたり、パッドの
面圧分布を適正化することが一般化しているが、鳴き対
策としては、パッド自体を鳴き難いものにすることが最
善の手法と云える。
【０００４】そのパッド自体を鳴き難くすることに関
し、実開昭５０−１２５６８５号は、ディスクやドラム
に対するライニングの当り角を除去する技術を提案して
おり、また、特開平２−１３４４２６号及び特開平２−
１３４４２７号は、摩擦材の外周部を中央部よりも柔ら
かくしてディスクとの当りを弱くすることを提案してい
る。
し、実開昭５０−１２５６８５号は、ディスクやドラム
に対するライニングの当り角を除去する技術を提案して
おり、また、特開平２−１３４４２６号及び特開平２−
１３４４２７号は、摩擦材の外周部を中央部よりも柔ら
かくしてディスクとの当りを弱くすることを提案してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】実開昭５０−１２５６
８５号の技術は、ライニングの当り角を除去するための
面取り工程を必要とする。一般に、ブレーキキャリパに
組み込むインナーパッドとアウターパッドは共通したも
のが用いられるため、パッドは左右対称形状に作られ
る。従って、当り角の除去も左右対称に行う必要があ
り、ひとつのパッドに施す面取りが２箇所になる。その
面取りは、パッドの形状によっては左右別々に実施せざ
るを得ない場合もあり、工程数が増えて生産性が低下す
る。
８５号の技術は、ライニングの当り角を除去するための
面取り工程を必要とする。一般に、ブレーキキャリパに
組み込むインナーパッドとアウターパッドは共通したも
のが用いられるため、パッドは左右対称形状に作られ
る。従って、当り角の除去も左右対称に行う必要があ
り、ひとつのパッドに施す面取りが２箇所になる。その
面取りは、パッドの形状によっては左右別々に実施せざ
るを得ない場合もあり、工程数が増えて生産性が低下す
る。
【０００６】また、特開平２−１３４４２６号の技術
は、成形金型の中型の温度を上型、下型の温度と異なら
せたり、特開平２−１３４４２７号の技術はパッドの中
央部に比べて外周部の原料投入量を少なくするなどの方
法を採るので、原料の秤量投入や成形時の温度管理が複
雑になる。
は、成形金型の中型の温度を上型、下型の温度と異なら
せたり、特開平２−１３４４２７号の技術はパッドの中
央部に比べて外周部の原料投入量を少なくするなどの方
法を採るので、原料の秤量投入や成形時の温度管理が複
雑になる。
【０００７】この発明は、鳴きの抑制に有効な形状を持
たせディスクブレーキパッドを工程増や製造の複雑化を
招かずに作れるようにすることを課題としている。
たせディスクブレーキパッドを工程増や製造の複雑化を
招かずに作れるようにすることを課題としている。
【０００８】
【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、表面に接着剤を塗布した裏板
と、摩擦材の原料又は予備成形品を熱成形金型で加熱、
加圧して成形、接着する工程において、裏板をセットす
る熱成形金型のインサートに、裏板受け部のほぼ全面に
渡って裏板の両側端を受ける側が浅く、中央部が深くな
る凹部を設け、その凹部で成形圧着時に裏板に摩擦材接
着面の中央が凹となる反りを与えるようにしたのであ
る。
め、この発明においては、表面に接着剤を塗布した裏板
と、摩擦材の原料又は予備成形品を熱成形金型で加熱、
加圧して成形、接着する工程において、裏板をセットす
る熱成形金型のインサートに、裏板受け部のほぼ全面に
渡って裏板の両側端を受ける側が浅く、中央部が深くな
る凹部を設け、その凹部で成形圧着時に裏板に摩擦材接
着面の中央が凹となる反りを与えるようにしたのであ
る。
【０００９】インサートに設ける凹部は、滑らかな彎曲
面で形成されるものと、段階的に深さが変化する階段形
状のものが考えられる。
面で形成されるものと、段階的に深さが変化する階段形
状のものが考えられる。
【００１０】なお、裏板の上方に配置して摩擦材の原料
又は予備成形品を装填するダイの底部に、反りを与えた
裏板との間の隙間を縮小する凸部を設けたり、ダイの摩
擦材両側面を成形するキャビティ側壁を、要求強度を満
たせる範囲で薄くし、そのキャビティ側壁の外面よりも
内側を、インサートに設ける前記凹部もしくはその凹部
とダイの底部に設ける凸部の形成領域とし、さらに、前
記キャビティ側壁の外面よりも外側においてダイに、裏
板との干渉を避ける盗み部を設けたりして成形、接着を
行うと、より好ましくなる場合がある。
又は予備成形品を装填するダイの底部に、反りを与えた
裏板との間の隙間を縮小する凸部を設けたり、ダイの摩
擦材両側面を成形するキャビティ側壁を、要求強度を満
たせる範囲で薄くし、そのキャビティ側壁の外面よりも
内側を、インサートに設ける前記凹部もしくはその凹部
とダイの底部に設ける凸部の形成領域とし、さらに、前
記キャビティ側壁の外面よりも外側においてダイに、裏
板との干渉を避ける盗み部を設けたりして成形、接着を
行うと、より好ましくなる場合がある。
【００１１】また、裏板に接着した摩擦材の摩擦面を研
磨機で研磨仕上げする工程において、裏板を吸着する磁
石を組み込んだ研磨機のベッドに凹部を設け、裏板の両
側近傍をベッドで支持し、中央部をベッドから浮き上が
らせて摩擦面の研磨を行うのも好ましい。
磨機で研磨仕上げする工程において、裏板を吸着する磁
石を組み込んだ研磨機のベッドに凹部を設け、裏板の両
側近傍をベッドで支持し、中央部をベッドから浮き上が
らせて摩擦面の研磨を行うのも好ましい。
【００１２】これ等の方法で作られるパッドは、摩擦面
が凸形に彎曲して裏板に接着された摩擦材の厚みが中央
から両側面に向かって漸減しているものになる。
が凸形に彎曲して裏板に接着された摩擦材の厚みが中央
から両側面に向かって漸減しているものになる。
【００１３】
【作用】この発明は、摩擦面がディスク中心側又はディ
スク外周側から見たときに丸味をもつパッドを作ること
で、ディスクに対する摩擦材の当りを優しくして鳴きを
防止する。
スク外周側から見たときに丸味をもつパッドを作ること
で、ディスクに対する摩擦材の当りを優しくして鳴きを
防止する。
【００１４】一般的なディスクブレーキパッドは、軟鉄
等でできている裏板に、繊維や充填材を熱硬化性樹脂等
の結合剤で押し固めて作った摩擦材（ライニング）を貼
り着けた構造になっている。このようなパッドは、裏板
に熱硬化性樹脂の接着剤を塗布する工程と、その裏板と
摩擦材の原料混合物又は予備成形品を熱成形金型に入
れ、加熱、加圧して成形、接着する工程、その後、実施
される養生のための熱処理工程、塗装工程、仕上げ研磨
工程等を経て製造される。
等でできている裏板に、繊維や充填材を熱硬化性樹脂等
の結合剤で押し固めて作った摩擦材（ライニング）を貼
り着けた構造になっている。このようなパッドは、裏板
に熱硬化性樹脂の接着剤を塗布する工程と、その裏板と
摩擦材の原料混合物又は予備成形品を熱成形金型に入
れ、加熱、加圧して成形、接着する工程、その後、実施
される養生のための熱処理工程、塗装工程、仕上げ研磨
工程等を経て製造される。
【００１５】仕上げ研磨工程では、摩擦材の摩擦面をカ
ップ砥石等で研磨して仕上げる。このとき、ワークは研
磨機のベッドに固定されて回転している砥石の下を通過
する。従って、摩擦材の摩擦面は平坦に研磨される。
ップ砥石等で研磨して仕上げる。このとき、ワークは研
磨機のベッドに固定されて回転している砥石の下を通過
する。従って、摩擦材の摩擦面は平坦に研磨される。
【００１６】この発明では、一旦平坦になった摩擦面を
時間経過に従って丸味を帯びさせる。そのために、裏板
を凹形に反らせて摩擦材の成形、接着を行い、パッド
に、裏板の反りを消滅させる方向（摩擦の中央を盛り上
がらせる方向）の内部応力をもたせることにした。ここ
で云う内部応力とは、裏板と摩擦材が引っ張り合う力で
ある。仕上げ研磨時点で内部応力が残留していると、軟
鉄等でできている裏板は摩擦材を引き伸ばして弾性復元
しようとする。これに対し、摩擦材は、引っ張りに抵抗
して裏板の反りを保とうとするが、高分子材料特有のク
リープ現象により時間経過と共に永久変形を起こして引
っ張りに抗する力が次第に弱くなる。このため、研磨仕
上げ後のパッドが裏板の弾性復元力で徐々に変形し、研
磨時に平坦であった摩擦面が丸味を帯びたものになる。
時間経過に従って丸味を帯びさせる。そのために、裏板
を凹形に反らせて摩擦材の成形、接着を行い、パッド
に、裏板の反りを消滅させる方向（摩擦の中央を盛り上
がらせる方向）の内部応力をもたせることにした。ここ
で云う内部応力とは、裏板と摩擦材が引っ張り合う力で
ある。仕上げ研磨時点で内部応力が残留していると、軟
鉄等でできている裏板は摩擦材を引き伸ばして弾性復元
しようとする。これに対し、摩擦材は、引っ張りに抵抗
して裏板の反りを保とうとするが、高分子材料特有のク
リープ現象により時間経過と共に永久変形を起こして引
っ張りに抗する力が次第に弱くなる。このため、研磨仕
上げ後のパッドが裏板の弾性復元力で徐々に変形し、研
磨時に平坦であった摩擦面が丸味を帯びたものになる。
【００１７】その内部応力をもたせるために、この発明
ではインサートに凹部を設けて成形時に裏板を反らせる
ようにした。インサートに中央部が深くなる凹部が設け
られていると、裏板の両側部（ディスクの回入側と回出
側におかれる端部）がインサートに支持され、中央部は
インサートから浮き上る。このため、裏板は浮いた部分
が成形圧で押し下げられ、支持点から最も離れている中
央部が最大限に落ち込んで凹形に自然に反る。従って、
この発明の方法によれば、一般的な製造方法と全く同じ
工程を経て摩擦面が丸味を帯びたパッドを作ることがで
き、生産性の低下を招かない。
ではインサートに凹部を設けて成形時に裏板を反らせる
ようにした。インサートに中央部が深くなる凹部が設け
られていると、裏板の両側部（ディスクの回入側と回出
側におかれる端部）がインサートに支持され、中央部は
インサートから浮き上る。このため、裏板は浮いた部分
が成形圧で押し下げられ、支持点から最も離れている中
央部が最大限に落ち込んで凹形に自然に反る。従って、
この発明の方法によれば、一般的な製造方法と全く同じ
工程を経て摩擦面が丸味を帯びたパッドを作ることがで
き、生産性の低下を招かない。
【００１８】なお、この発明の方法を実施する上ではい
くつかの問題が起こり得る。その問題と、その解決策に
ついては次項で詳しく述べる。
くつかの問題が起こり得る。その問題と、その解決策に
ついては次項で詳しく述べる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１にディスクブレーキパッドの
製造方法の一例を示す。符号１は、固定部材（図示せ
ず）で受け支えた熱成形金型のインサートであり、この
上に、接着剤を塗布した裏板３１が位置決めブロック２
などで位置決めしてセットされる。３は熱成形金型のダ
イである。このダイ３を裏板３１上に降下させ、ダイの
キャビティ４内に摩擦材の原料３２ａ又は予備成形品を
入れ（図１（ｂ））、その後、原料を加熱し、パンチ５
で加圧して摩擦材３２の成形、接着を行う（図１
（ｃ））。
製造方法の一例を示す。符号１は、固定部材（図示せ
ず）で受け支えた熱成形金型のインサートであり、この
上に、接着剤を塗布した裏板３１が位置決めブロック２
などで位置決めしてセットされる。３は熱成形金型のダ
イである。このダイ３を裏板３１上に降下させ、ダイの
キャビティ４内に摩擦材の原料３２ａ又は予備成形品を
入れ（図１（ｂ））、その後、原料を加熱し、パンチ５
で加圧して摩擦材３２の成形、接着を行う（図１
（ｃ））。
【００２０】この工程において、従来は、裏板受け部が
平坦なインサートを使用していたが、この発明では、図
２に示すように、裏板受け部のほぼ全面に渡って凹部６
を設けたインサート２０を使用する。このインサート２
０を用いると、図３に示すように、裏板３１（図の左右
端が両側部）が成形圧で凹部６に沿って反り、この状態
で摩擦材３２の接着がなされる。
平坦なインサートを使用していたが、この発明では、図
２に示すように、裏板受け部のほぼ全面に渡って凹部６
を設けたインサート２０を使用する。このインサート２
０を用いると、図３に示すように、裏板３１（図の左右
端が両側部）が成形圧で凹部６に沿って反り、この状態
で摩擦材３２の接着がなされる。
【００２１】一般に、裏板の表面に塗布した接着剤と摩
擦材の原料中に含ませる結合剤は熱硬化性樹脂で形成さ
れる。これ等の熱硬化性樹脂は、熱成形開始時点で融
け、成形終了時までに硬化反応が起きて固化する性質が
ある。この熱成形時に摩擦材３２の成形と裏板３１への
接着がなされる。裏板３１は、成形時には成形圧で図４
（ａ）のように反っているが、成形接着を終えて金型か
ら取り出すと、圧力が無くなるため元の平坦な形に弾性
復元しようとする。しかし、このときには既に、摩擦材
３２が接着されているため摩擦材による抵抗を受けて完
全には元の形に戻りきれず、図４（ｂ）のように反りが
残った形になる。この時点でパッド３０に狙いとする応
力が残留する。そこで、その応力を残した状況下で摩擦
面３３を研磨機で図４（ｃ）のように平坦に研磨する。
擦材の原料中に含ませる結合剤は熱硬化性樹脂で形成さ
れる。これ等の熱硬化性樹脂は、熱成形開始時点で融
け、成形終了時までに硬化反応が起きて固化する性質が
ある。この熱成形時に摩擦材３２の成形と裏板３１への
接着がなされる。裏板３１は、成形時には成形圧で図４
（ａ）のように反っているが、成形接着を終えて金型か
ら取り出すと、圧力が無くなるため元の平坦な形に弾性
復元しようとする。しかし、このときには既に、摩擦材
３２が接着されているため摩擦材による抵抗を受けて完
全には元の形に戻りきれず、図４（ｂ）のように反りが
残った形になる。この時点でパッド３０に狙いとする応
力が残留する。そこで、その応力を残した状況下で摩擦
面３３を研磨機で図４（ｃ）のように平坦に研磨する。
【００２２】パッド３０に生じる内部応力は、熱成形時
の高温から室温への冷却過程で、裏板と摩擦材の熱膨張
係数差により強くなったり、弱くなったりするが、冷却
過程で内部応力が弱まるような材料の組み合わせがなさ
れる場合も、インサートの凹部を深くして裏板の反りを
大きくすれば、不足の無い内部応力を残留させて摩擦面
の仕上げ研磨を行うことができる。
の高温から室温への冷却過程で、裏板と摩擦材の熱膨張
係数差により強くなったり、弱くなったりするが、冷却
過程で内部応力が弱まるような材料の組み合わせがなさ
れる場合も、インサートの凹部を深くして裏板の反りを
大きくすれば、不足の無い内部応力を残留させて摩擦面
の仕上げ研磨を行うことができる。
【００２３】研磨仕上げ後のパッド３０は、時間経過と
共に摩擦材のクリープによる伸びが生じ、長期間、例え
ば１ケ月以上保管すると裏板が原形に戻って図４（ｄ）
のように摩擦面３３が丸味を帯び、ディスクＤに接する
ときの直角な当り角が無くなって鳴きを生じ難いものに
なる。
共に摩擦材のクリープによる伸びが生じ、長期間、例え
ば１ケ月以上保管すると裏板が原形に戻って図４（ｄ）
のように摩擦面３３が丸味を帯び、ディスクＤに接する
ときの直角な当り角が無くなって鳴きを生じ難いものに
なる。
【００２４】なお、摩擦材のクリープによる内部応力の
減少は、裏板の反りの経時変化量を測定することで確認
できる。その測定により、一般的な製造ラインでは熱成
形時に生じさせた内部応力の殆どを研磨工程まで残し得
ることを確認した。
減少は、裏板の反りの経時変化量を測定することで確認
できる。その測定により、一般的な製造ラインでは熱成
形時に生じさせた内部応力の殆どを研磨工程まで残し得
ることを確認した。
【００２５】次に、この発明の方法を実施する上での３
つの問題とその解決策について述べる。
つの問題とその解決策について述べる。
【００２６】問題のひとつは、インサートに設ける凹部
を大きくすると、パッドの中央部におけるダイと裏板間
に生じる隙間が大きくなり、摩擦材の原料が成形圧に押
されてダイのキャビティ外にはみ出すことである。この
不具合を解決するために、図５に示すように、ダイ３の
底部に、反りを生じた裏板３１との間の隙間を縮小する
凸部７を設けることにした。その凸部７は、裏板の反り
に合わせて下向き凸形に彎曲したものにすると裏板との
間に生じる隙間が最も小さくなる。なお、摩擦材の原料
組成、成形条件及び成形時に裏板に与える反りの度合に
よっては、裏板とダイ間に隙間があっても原料のはみ出
しは起こらないことがある。従って、凸部７は必須の要
素ではなく、必要に応じて設ければよい。
を大きくすると、パッドの中央部におけるダイと裏板間
に生じる隙間が大きくなり、摩擦材の原料が成形圧に押
されてダイのキャビティ外にはみ出すことである。この
不具合を解決するために、図５に示すように、ダイ３の
底部に、反りを生じた裏板３１との間の隙間を縮小する
凸部７を設けることにした。その凸部７は、裏板の反り
に合わせて下向き凸形に彎曲したものにすると裏板との
間に生じる隙間が最も小さくなる。なお、摩擦材の原料
組成、成形条件及び成形時に裏板に与える反りの度合に
よっては、裏板とダイ間に隙間があっても原料のはみ出
しは起こらないことがある。従って、凸部７は必須の要
素ではなく、必要に応じて設ければよい。
【００２７】問題の２つ目は、インサート２０に設ける
凹部６やダイ３に設ける凸部７を図２及び図５に示すよ
うな滑らかな曲面にすると、金型の製作コストが高くな
ることである。滑らかな曲面を加工しようとすると３次
元ＮＣ研磨機などの高価な加工設備が必要になる。ま
た、３次元ＮＣ研磨機は汎用の２次元研磨機に比べて高
度な制御を必要とし、加工速度も遅い。
凹部６やダイ３に設ける凸部７を図２及び図５に示すよ
うな滑らかな曲面にすると、金型の製作コストが高くな
ることである。滑らかな曲面を加工しようとすると３次
元ＮＣ研磨機などの高価な加工設備が必要になる。ま
た、３次元ＮＣ研磨機は汎用の２次元研磨機に比べて高
度な制御を必要とし、加工速度も遅い。
【００２８】その対策として、２つの方法を考えつい
た。そのうちのひとつは、加工領域を特定して無駄に広
げないようにすることである。そのために、図５に示す
ように、ダイ３の摩擦材両側面を成形するキャビティ側
壁４ａの厚みｔを要求強度を満たし得る範囲で極力薄く
し、左右のキャビティ側壁の外面間の領域Ｌ1 を凸部７
の形成域とした。このとき、裏板３１がＬ1 外にはみ出
す大きさであれば、キャビティ側壁４ａの外面の外側に
裏板との干渉を回避する盗み部８を設ける。また、裏板
がＬ1 の内側に納まるサイズであれば、凸部形成領域は
裏板の幅（両側部間寸法）に合わせる。
た。そのうちのひとつは、加工領域を特定して無駄に広
げないようにすることである。そのために、図５に示す
ように、ダイ３の摩擦材両側面を成形するキャビティ側
壁４ａの厚みｔを要求強度を満たし得る範囲で極力薄く
し、左右のキャビティ側壁の外面間の領域Ｌ1 を凸部７
の形成域とした。このとき、裏板３１がＬ1 外にはみ出
す大きさであれば、キャビティ側壁４ａの外面の外側に
裏板との干渉を回避する盗み部８を設ける。また、裏板
がＬ1 の内側に納まるサイズであれば、凸部形成領域は
裏板の幅（両側部間寸法）に合わせる。
【００２９】金型製作コストの低減策の他のひとつは、
図６に示すように、インサート２０に設ける凹部６を階
段状にしてその深さを中央に向かって段階的に深くする
ことである。この凹部６に対応させて凸部７も階段状に
してよい（図６（ｂ））。この構造でも裏板３１を弓な
りに反らせることができる。この階段状の凹部６や凸部
７は、平面の組み合わせであるので、安価な２次元研磨
機で加工することができる。
図６に示すように、インサート２０に設ける凹部６を階
段状にしてその深さを中央に向かって段階的に深くする
ことである。この凹部６に対応させて凸部７も階段状に
してよい（図６（ｂ））。この構造でも裏板３１を弓な
りに反らせることができる。この階段状の凹部６や凸部
７は、平面の組み合わせであるので、安価な２次元研磨
機で加工することができる。
【００３０】問題の３つ目は、摩擦面の仕上げ研磨時に
研磨機のベッドによるパッドの支持が不安定になること
である。研磨機のベッドに対するパッドの固定は、通
常、磁石を組込んだ研磨機のベッドに、磁石で裏板を吸
着する方法で行っているが、この発明の方法で製造され
るパッドは、裏板が反って丸味を帯びているため、ベッ
ドによる保持姿勢が安定せず、研磨面の平坦度が悪くな
ったり、砥石の喰い付き時にパッドが跳ね飛ばされたり
する虞れがある。そこで、図７に示すように、研磨機９
のベッド１０（１１は砥石）に裏板３１の背面中央部を
ベッドの支持面から浮き上がらせる凹部１２を設け、裏
板３１の両側部をベッド１０で支えるようにした。
研磨機のベッドによるパッドの支持が不安定になること
である。研磨機のベッドに対するパッドの固定は、通
常、磁石を組込んだ研磨機のベッドに、磁石で裏板を吸
着する方法で行っているが、この発明の方法で製造され
るパッドは、裏板が反って丸味を帯びているため、ベッ
ドによる保持姿勢が安定せず、研磨面の平坦度が悪くな
ったり、砥石の喰い付き時にパッドが跳ね飛ばされたり
する虞れがある。そこで、図７に示すように、研磨機９
のベッド１０（１１は砥石）に裏板３１の背面中央部を
ベッドの支持面から浮き上がらせる凹部１２を設け、裏
板３１の両側部をベッド１０で支えるようにした。
【００３１】なお、従来法で凹部の無いインサートを使
用して製造されるパッドも、裏板と摩擦材の熱膨張係数
に差があると研磨仕上げ時に内部応力を保有するものに
なる。そのときのパッドの形状変化の様子を図８、図９
に示す。従来法で製造されるパッドは、図８（ａ）、図
９（ａ）に示すように、熱成形時には裏板３１、摩擦材
３２とも平坦であるが、摩擦材３２の熱膨張係数が裏板
３１のそれよりも大きければ、図８（ｂ）〜図８（ｄ）
のように形を変え、摩擦材３２の熱膨張係数が裏板３１
のそれよりも小さければ、図９（ｂ）〜図９（ｄ）のよ
うに形を変える。なお、両図とも（ｂ）は金型から取出
し、冷却後、（ｃ）は摩擦面の研磨仕上げ後、（ｄ）は
長期保管後の形である。
用して製造されるパッドも、裏板と摩擦材の熱膨張係数
に差があると研磨仕上げ時に内部応力を保有するものに
なる。そのときのパッドの形状変化の様子を図８、図９
に示す。従来法で製造されるパッドは、図８（ａ）、図
９（ａ）に示すように、熱成形時には裏板３１、摩擦材
３２とも平坦であるが、摩擦材３２の熱膨張係数が裏板
３１のそれよりも大きければ、図８（ｂ）〜図８（ｄ）
のように形を変え、摩擦材３２の熱膨張係数が裏板３１
のそれよりも小さければ、図９（ｂ）〜図９（ｄ）のよ
うに形を変える。なお、両図とも（ｂ）は金型から取出
し、冷却後、（ｃ）は摩擦面の研磨仕上げ後、（ｄ）は
長期保管後の形である。
【００３２】図８（ｄ）の場合、本発明品のパッドと同
様、摩擦面３３が丸味を帯びているが、従来法で得られ
るパッドは、その丸味の制御ができず、鳴きの防止が不
確実になる。
様、摩擦面３３が丸味を帯びているが、従来法で得られ
るパッドは、その丸味の制御ができず、鳴きの防止が不
確実になる。
【００３３】図９（ｄ）のような鳴きを助長し易いもの
になることもある。
になることもある。
【００３４】この発明の方法は、成形接着時に裏板に図
９（ｄ）の凹み量ｄよりも大きな反りを与えることで、
摩擦材の熱膨張係数が裏板のそれよりも小さいときにも
摩擦面３３を図４（ｄ）の形にすることができる。
９（ｄ）の凹み量ｄよりも大きな反りを与えることで、
摩擦材の熱膨張係数が裏板のそれよりも小さいときにも
摩擦面３３を図４（ｄ）の形にすることができる。
【００３５】また、摩擦材材料の種類によってクラック
の発生し易い材料と発生し難い材料がある。反り量のコ
ントロールを行い、クラックの発生しない範囲で反り量
を決めることが好ましい。
の発生し易い材料と発生し難い材料がある。反り量のコ
ントロールを行い、クラックの発生しない範囲で反り量
を決めることが好ましい。
【００３６】以下に、効果の確認実験結果を記す。図６
の熱成形金型（Ｌ1 ＝１５０ｍｍ、ｔ＝２５ｍｍ、ｈ2
＝２．４ｍｍ、各段の段差１．２ｍｍ）を用いてパッド
を、成形温度１６０℃、圧力１０ＭＰａ、時間１０分の
条件で製造した。パッドの裏板は軟鉄、摩擦材はスチー
ル繊維を主体とし、無機充填材、有機充填材、フェノー
ル樹脂を混合したセミメタリック系原料を用いた。裏板
は、接着剤となるフェノール樹脂を表面に予め塗布して
いる。
の熱成形金型（Ｌ1 ＝１５０ｍｍ、ｔ＝２５ｍｍ、ｈ2
＝２．４ｍｍ、各段の段差１．２ｍｍ）を用いてパッド
を、成形温度１６０℃、圧力１０ＭＰａ、時間１０分の
条件で製造した。パッドの裏板は軟鉄、摩擦材はスチー
ル繊維を主体とし、無機充填材、有機充填材、フェノー
ル樹脂を混合したセミメタリック系原料を用いた。裏板
は、接着剤となるフェノール樹脂を表面に予め塗布して
いる。
【００３７】こうして得られたパッドの反り量を図１０
に示す平面度測定法で調べた。図１０の方法は、定盤
（図示せず）上に支持ブロック１３を３個置いて高さを
揃え、その支持ブロック１３で裏板３１の端部３点を支
え、摩擦面３３の両端部の高さＨ1 、Ｈ2 と中央部の高
さＨ3 を測定し、摩擦面の反り量Ｘを、Ｘ＝Ｈ3 −（Ｈ
1 ＋Ｈ2 ）／２の式で求める。
に示す平面度測定法で調べた。図１０の方法は、定盤
（図示せず）上に支持ブロック１３を３個置いて高さを
揃え、その支持ブロック１３で裏板３１の端部３点を支
え、摩擦面３３の両端部の高さＨ1 、Ｈ2 と中央部の高
さＨ3 を測定し、摩擦面の反り量Ｘを、Ｘ＝Ｈ3 −（Ｈ
1 ＋Ｈ2 ）／２の式で求める。
【００３８】裏板３３の反り量も、パッド３０を反転さ
せて同様の方法で測定した。
せて同様の方法で測定した。
【００３９】その結果、この発明の方法で得られたパッ
ドは、摩擦面研磨後の裏板反り量が＋０．５ｍｍ（従来
法によるものは発明品とは反対方向に−０．０１ｍｍの
反りが生じた）、摩擦面の反り量は発明品、従来品とも
ゼロであった。
ドは、摩擦面研磨後の裏板反り量が＋０．５ｍｍ（従来
法によるものは発明品とは反対方向に−０．０１ｍｍの
反りが生じた）、摩擦面の反り量は発明品、従来品とも
ゼロであった。
【００４０】また、１ケ月間放置後の裏板の反り量は発
明品、従来品ともゼロになり、発明品については、摩擦
面３３に仕上げ研磨時に裏板が反っていた量に相当する
＋０．５ｍｍの反り（中央が凸となる方向の反り）が生
じた。従来品は発明品とは逆に摩擦面が凹になる方向に
反り、その反り量は−０．０１ｍｍであった。
明品、従来品ともゼロになり、発明品については、摩擦
面３３に仕上げ研磨時に裏板が反っていた量に相当する
＋０．５ｍｍの反り（中央が凸となる方向の反り）が生
じた。従来品は発明品とは逆に摩擦面が凹になる方向に
反り、その反り量は−０．０１ｍｍであった。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の方法によ
れば、一般的な製造方法と同じ工程を経て鳴きの防止に
有効な摩擦面が丸味を帯びたパッドを製造でき、生産性
の低下が生じない。
れば、一般的な製造方法と同じ工程を経て鳴きの防止に
有効な摩擦面が丸味を帯びたパッドを製造でき、生産性
の低下が生じない。
【００４２】また、摩擦面の丸味を制御して安定した鳴
きの防止効果を発揮させることができ、摩擦材の熱膨張
係数が裏板のそれより小さいときにも摩擦面に丸味を帯
びさせて鳴きを防止することかできる。
きの防止効果を発揮させることができ、摩擦材の熱膨張
係数が裏板のそれより小さいときにも摩擦面に丸味を帯
びさせて鳴きを防止することかできる。
【００４３】このほか、ダイの底部に反りを生じた裏板
との間の隙間を小さくする凸部を設ける方法は、摩擦材
のはみ出しを抑制でき、また、インサートに設ける凹部
やダイ底部の凸部を階段形状にする方法やその凹部、凸
部の形成領域を特定する方法は金型の制作費と製作の手
間を削減することができる。
との間の隙間を小さくする凸部を設ける方法は、摩擦材
のはみ出しを抑制でき、また、インサートに設ける凹部
やダイ底部の凸部を階段形状にする方法やその凹部、凸
部の形成領域を特定する方法は金型の制作費と製作の手
間を削減することができる。
【００４４】さらに、研磨機のベッドに凹部を設ける方
法は、反りを生じたパッドを研磨機のベッドに安定して
固定でき、加工の安全性向上、製品の品質の安定化が図
れる。
法は、反りを生じたパッドを研磨機のベッドに安定して
固定でき、加工の安全性向上、製品の品質の安定化が図
れる。
【図１】パッドの製造方法の一例を示す動作工程図であ
り、（ａ）はインサートに裏板とダイを組合わせた状
態、（ｂ）は摩擦材原料投入後の状態、（ｃ）は原料を
加熱、加圧して摩擦材の成形と接着を行っている状態を
各々表わしている。
り、（ａ）はインサートに裏板とダイを組合わせた状
態、（ｂ）は摩擦材原料投入後の状態、（ｃ）は原料を
加熱、加圧して摩擦材の成形と接着を行っている状態を
各々表わしている。
【図２】この発明で用いる熱成形金型の一例を示す断面
図
図
【図３】図２の金型による成形、接着時の作用断面図
【図４】この発明の方法で製造されるパッドの形状変化
の過程を示す図であり、（ａ）は熱成形時、（ｂ）は熱
成形金型から取出して冷却した後、（ｃ）は仕上研磨
後、（ｄ）は１ヶ月以上保管し、ディスクブレーキに組
込んだ後の状態を各々表わしている。
の過程を示す図であり、（ａ）は熱成形時、（ｂ）は熱
成形金型から取出して冷却した後、（ｃ）は仕上研磨
後、（ｄ）は１ヶ月以上保管し、ディスクブレーキに組
込んだ後の状態を各々表わしている。
【図５】金型の変形例を示す断面図
【図６】（ａ）金型の更に他の例を示す断面図 （ｂ）金型の更に他の例を示す断面図
【図７】研磨機のベッドに凹部を設ける例を示す図
【図８】従来法で製造されるパッドの形状変化の一例を
示す図であり、（ａ）は熱成形時、（ｂ）は熱成形金型
から取出して冷却した後、（ｃ）は仕上研磨後、（ｄ）
は１ヶ月以上保管し、ディスクブレーキに組込んだ後の
状態を各々表わしている。
示す図であり、（ａ）は熱成形時、（ｂ）は熱成形金型
から取出して冷却した後、（ｃ）は仕上研磨後、（ｄ）
は１ヶ月以上保管し、ディスクブレーキに組込んだ後の
状態を各々表わしている。
【図９】従来法で製造されるパッドの形状変化の他の例
を示す図であり、（ａ）は熱成形時、（ｂ）は熱成形金
型から取出して冷却した後、（ｃ）は仕上研磨後、
（ｄ）は１ヶ月以上保管し、ディスクブレーキに組込ん
だ後の状態を各々表わしている。
を示す図であり、（ａ）は熱成形時、（ｂ）は熱成形金
型から取出して冷却した後、（ｃ）は仕上研磨後、
（ｄ）は１ヶ月以上保管し、ディスクブレーキに組込ん
だ後の状態を各々表わしている。
【図１０】パッドの反り量の測定法を示す図
１、２０ インサート ２ 位置決めブロック ３ ダイ ４ キャビティ ４ａ キャビティ側壁 ５ パンチ ６ 凹部 ７ 凸部 ８ 盗み部 ９ 研磨機 １０ ベッド １１ カップ砥石 １２ 凹部 ３０ パッド ３１ 裏板 ３２ 摩擦材 ３２ａ 摩擦材原料 ３３ 摩擦面 Ｌ プレート巾 Ｌ1 インサート凹み又はダイ凸部加工領域巾 ｈ、ｈ2 インサートの凹み量 ｔ キャビティ側壁厚み Ｄ ディスク １３ 支持ブック Ｈ1 、Ｈ2 、Ｈ3 摩擦面両端部（Ｈ1 、Ｈ2 ）と中央
部（Ｈ3 ）の定盤からの高さ
部（Ｈ3 ）の定盤からの高さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J058 AA62 BA21 CA43 CA47 DD11 EA03 EA39 FA01 FA11 GA04 GA43 GA55 GA61 GA92 4F202 AE08 AG03 AG21 AH81 AM35 CA09 CB01 CB22 CK12 CN01 4F204 AE08 AG03 AG21 AH81 AM35 FA01 FB01 FB22 FQ01 FQ15
Claims (7)
- 【請求項１】 表面に接着剤を塗布した裏板と、摩擦材
の原料又は予備成形品を熱成形金型で加熱、加圧して成
形、接着する工程において、裏板をセットする熱成形金
型のインサートに、裏板受け部のほぼ全面に渡って裏板
の両側端を受ける側が浅く、中央部が深くなる凹部を設
け、その凹部で成形圧着時に裏板に摩擦材接着面の中央
が凹となる反りを与えることを特徴とするディスクブレ
ーキパッドの製造方法。 - 【請求項２】 インサートに設ける前記凹部を、滑らか
な彎曲面で形成した請求項１記載のディスクブレーキパ
ッドの製造方法。 - 【請求項３】 インサートに設ける前記凹部を、段階的
に深さが変化する階段形状にした請求項１記載のディス
クブレーキパッドの製造方法。 - 【請求項４】 裏板の上方に配置して摩擦材の原料又は
予備成形品を装填するダイの底部に、反りを与えた裏板
との間の隙間を縮小する凸部を設けた請求項１乃至３の
ずれかに記載のディスクブレーキパッドの製造方法。 - 【請求項５】 ダイの摩擦材両側面を成形するキャビテ
ィ側壁を、要求強度を満たせる範囲で薄くし、そのキャ
ビティ側壁の外面よりも内側を、インサートに設ける前
記凹部もしくはその凹部とダイの底部に設ける凸部の形
成領域とし、さらに、前記キャビティ側壁の外面よりも
外側においてダイに、裏板との干渉を避ける盗み部を設
けた請求項１乃至４のいずれかに記載のディスクブレー
キパッドの製造方法。 - 【請求項６】 裏板に接着した摩擦材の摩擦面を研磨機
で研磨仕上げする工程において、裏板を吸着する磁石を
組み込んだ研磨機のベッドに凹部を設け、裏板の両側近
傍をベッドで支持し、中央部をベッドから浮き上がらせ
て摩擦面の研磨を行うことを特徴とする請求項１乃至５
のいずれかに記載のディスクブレーキパッドの製造方
法。 - 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかの方法で製造
され、摩擦面が凸形に彎曲して裏板に接着された摩擦材
の厚みが中央から両側面に向かって漸減しているディス
クブレーキパッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001103063A JP4595229B2 (ja) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | ディスクブレーキパッド及びその製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001103063A JP4595229B2 (ja) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | ディスクブレーキパッド及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002295555A true JP2002295555A (ja) | 2002-10-09 |
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|---|---|---|---|
| JP2001103063A Expired - Fee Related JP4595229B2 (ja) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | ディスクブレーキパッド及びその製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4595229B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010223322A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 焼結合金制輪子の製造方法 |
| CN105538572A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-05-04 | 重庆迪斯步特摩擦材料有限公司江津分公司 | 刹车片生产设备 |
| US20160129656A1 (en) * | 2013-06-18 | 2016-05-12 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Mold for brake pad friction material, manufacturing apparatus, manufacturing method, preform, and brake pad |
| CN108357045A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-03 | 山东金麒麟股份有限公司 | 鼓式摩擦片成型模具及其制作鼓式摩擦片的方法 |
| CN117067477A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-11-17 | 山西汤荣机械制造股份有限公司 | 一种碳纤维制动鼓及其铸造装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04191538A (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-09 | Akebono Brake Res & Dev Center Ltd | ディスクブレーキ用パッドの処理方法 |
| JPH051733A (ja) * | 1991-06-24 | 1993-01-08 | Nissin Kogyo Kk | 車両用デイスクブレーキの摩擦パツド製造方法 |
| JPH10122276A (ja) * | 1996-10-17 | 1998-05-12 | Toyota Motor Corp | ディスクブレーキ装置 |
-
2001
- 2001-04-02 JP JP2001103063A patent/JP4595229B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US10144189B2 (en) * | 2013-06-18 | 2018-12-04 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Mold for brake pad friction material, manufacturing apparatus, manufacturing method, preform, and brake pad |
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| CN108357045A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-03 | 山东金麒麟股份有限公司 | 鼓式摩擦片成型模具及其制作鼓式摩擦片的方法 |
| CN108357045B (zh) * | 2018-03-07 | 2024-01-26 | 山东金麒麟股份有限公司 | 鼓式摩擦片成型模具及其制作鼓式摩擦片的方法 |
| CN117067477A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-11-17 | 山西汤荣机械制造股份有限公司 | 一种碳纤维制动鼓及其铸造装置 |
| CN117067477B (zh) * | 2023-10-12 | 2023-12-22 | 山西汤荣机械制造股份有限公司 | 一种碳纤维制动鼓的铸造装置 |
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