JP3391120B2 - ディスクブレーキパッドの製造方法 - Google Patents
ディスクブレーキパッドの製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、自動車、鉄道等の各
種車両や産業機械等の制動に用いるディスクブレーキパ
ッドの製造方法に関する。
種車両や産業機械等の制動に用いるディスクブレーキパ
ッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディスクブレーキパッドは、鉄板等の裏
板にフェノール樹脂など熱硬化樹脂を塗装したものに、
摩擦材原料を加熱成形により固着させ、その後加熱硬化
により反応を完了させたものを、防錆塗装や摩擦面の研
磨等を行い製造されるものが主体である。
板にフェノール樹脂など熱硬化樹脂を塗装したものに、
摩擦材原料を加熱成形により固着させ、その後加熱硬化
により反応を完了させたものを、防錆塗装や摩擦面の研
磨等を行い製造されるものが主体である。
【０００３】ところが最近のディスクブレーキパッドで
は車両の高性能化に伴い通常用いられる温度域から、よ
り高温の温度域をカバーする為、材料を多層にし、相手
材（ブレーキディスク）に対する摩擦面の材料には、摩
擦性能を重視した材料を用い、逆の側には裏板との密着
性を重視した材料を用いる等、材料の多層化が進んでい
る。
は車両の高性能化に伴い通常用いられる温度域から、よ
り高温の温度域をカバーする為、材料を多層にし、相手
材（ブレーキディスク）に対する摩擦面の材料には、摩
擦性能を重視した材料を用い、逆の側には裏板との密着
性を重視した材料を用いる等、材料の多層化が進んでい
る。
【０００４】その一例として、特開昭５６−１６７９２
９号公報には、摩擦面側には空隙率が大きな層を、裏板
側には空隙率の小さな層を形成する開示がある。すなわ
ち、空隙率を大きくすることにより摩擦性能を重視し、
他方、空隙率を小さくすることにより、裏板との密着性
を維持できることが付随性能として記載されている。
９号公報には、摩擦面側には空隙率が大きな層を、裏板
側には空隙率の小さな層を形成する開示がある。すなわ
ち、空隙率を大きくすることにより摩擦性能を重視し、
他方、空隙率を小さくすることにより、裏板との密着性
を維持できることが付随性能として記載されている。
【０００５】上記公報に開示されるディスクブレーキパ
ッドの製造方法は、材料の充填量の多いタブレット（予
備成形体）と少ないタブレットの２つのタブレットを別
々に作り、熱成形時に重ね合わせて成形する記載があ
る。
ッドの製造方法は、材料の充填量の多いタブレット（予
備成形体）と少ないタブレットの２つのタブレットを別
々に作り、熱成形時に重ね合わせて成形する記載があ
る。
【０００６】また、特開昭６２−９３５２７号公報で
は、摩擦面側（スチール繊維を含有する摩擦層）をあら
かじめ熱成形したのち、裏板側の層（断熱層）との接合
面に接着剤を塗布して、両層を一体化する製造方法を開
示している。
は、摩擦面側（スチール繊維を含有する摩擦層）をあら
かじめ熱成形したのち、裏板側の層（断熱層）との接合
面に接着剤を塗布して、両層を一体化する製造方法を開
示している。
【０００７】
【発明の解決しようとする課題】以上のように、ディス
クブレーキパッドを多層化する技術は種々公知となって
いるものであるが、さらには多層化することにより層間
の接着が難しいことが判明し、この対策として特開平６
−７４２６７号公報に開示されるような摩擦面側（第１
層）に対し裏板側（第２層）の密度を大きくした同一材
料を用い、別々に予備成形し、重ね合わせる際、もしく
は第２層の予備成形の後、第１層を上に乗せる前に、層
間に接着剤（フェノール樹脂）を用いて、層間の接着を
強固にする記載がある。
クブレーキパッドを多層化する技術は種々公知となって
いるものであるが、さらには多層化することにより層間
の接着が難しいことが判明し、この対策として特開平６
−７４２６７号公報に開示されるような摩擦面側（第１
層）に対し裏板側（第２層）の密度を大きくした同一材
料を用い、別々に予備成形し、重ね合わせる際、もしく
は第２層の予備成形の後、第１層を上に乗せる前に、層
間に接着剤（フェノール樹脂）を用いて、層間の接着を
強固にする記載がある。
【０００８】すなわち、ディスクブレーキパッドを多層
化する際に注意すべき点は、摩擦面側の層の性能と同時
に、裏板との密着性及び摩擦面側の層と裏板側の層との
層間の接着性にも考慮する必要がある。
化する際に注意すべき点は、摩擦面側の層の性能と同時
に、裏板との密着性及び摩擦面側の層と裏板側の層との
層間の接着性にも考慮する必要がある。
【０００９】また、層がさらに３層４層等になる場合
は、それぞれの層の層間における接着も配慮することが
必要条件となる。この為、前述の開示技術において記載
されるごとく、この製造工程は単層の摩擦材を製造する
工程に比べ非常に複雑となることは明らかで、製造コス
トも高価になる。さらに複雑化することによる材料や中
間体の管理、品質にも気を配らなければならない。
は、それぞれの層の層間における接着も配慮することが
必要条件となる。この為、前述の開示技術において記載
されるごとく、この製造工程は単層の摩擦材を製造する
工程に比べ非常に複雑となることは明らかで、製造コス
トも高価になる。さらに複雑化することによる材料や中
間体の管理、品質にも気を配らなければならない。
【００１０】
【課題を解決する為の手段】本願発明は、ディスクブレ
ーキパッドの多層化に伴い、複雑化する工程を簡略化
し、且つ摩擦面における摩擦性能はもとより、裏板との
密着性を保ち、品質を安定化し、作業を容易にならしめ
るものである。
ーキパッドの多層化に伴い、複雑化する工程を簡略化
し、且つ摩擦面における摩擦性能はもとより、裏板との
密着性を保ち、品質を安定化し、作業を容易にならしめ
るものである。
【００１１】すなわち、ディスクブレーキに用いられる
多層構造をもつ摩擦材において、裏板に接する層の材料
に造粒材料を用い、該造粒材料を金型に投入する前に、
あらかじめ金型を予熱しておき、バインダーが溶融し、
且つ硬化反応が進まない温度で該造粒材料を投入し、予
備成形により裏板と一体化したのち、該一体化物を別の
熱成形金型にセットし、裏板に接しない材料を投入し、
バインダーが硬化反応する温度以上で熱成形することを
特徴とするディスクブレーキパッドの製造方法を提供す
ることにある。
多層構造をもつ摩擦材において、裏板に接する層の材料
に造粒材料を用い、該造粒材料を金型に投入する前に、
あらかじめ金型を予熱しておき、バインダーが溶融し、
且つ硬化反応が進まない温度で該造粒材料を投入し、予
備成形により裏板と一体化したのち、該一体化物を別の
熱成形金型にセットし、裏板に接しない材料を投入し、
バインダーが硬化反応する温度以上で熱成形することを
特徴とするディスクブレーキパッドの製造方法を提供す
ることにある。
【００１２】
【作用】ディスクブレーキパッドに要求される性能は使
用される車両や設備により多様化しているが、使用条件
に適合させる為には摩擦性能を重視した摩擦面を有し、
且つ裏板との密着性がパッドの寿命に合致したものでな
ければならない。この要件を満たす為には、２種類以上
の材料を多層化することにより解決が容易となる。
用される車両や設備により多様化しているが、使用条件
に適合させる為には摩擦性能を重視した摩擦面を有し、
且つ裏板との密着性がパッドの寿命に合致したものでな
ければならない。この要件を満たす為には、２種類以上
の材料を多層化することにより解決が容易となる。
【００１３】ところが、さらに材料の層間の密着性が問
題となり、前記引例のように層間に接着剤を塗布した
り、材料のバインダーを同一のものにしたりして対処し
ているが、本発明は裏板と接触する材料に造粒材料を用
いることによりこの密着性の問題を解決した。
題となり、前記引例のように層間に接着剤を塗布した
り、材料のバインダーを同一のものにしたりして対処し
ているが、本発明は裏板と接触する材料に造粒材料を用
いることによりこの密着性の問題を解決した。
【００１４】すなわち、裏板に造粒材料をあらかじめバ
インダーが溶融し且つ硬化反応が進まない温度で加圧・
加熱成形する。この操作により造粒材料は表面の粒と粒
の間の隙間をもった状態で裏板に予備成形される。次
に、この裏板と造粒材料の一体化したものを熱成形金型
にセットし、裏板に接しない材料を投入し、バインダー
が硬化反応する温度で加圧・加熱する。裏板に接しない
材料は、単層でも良いし、２層以上にしても良いが、２
層以上にする場合は、あらかじめ室温にて予備成形して
おくと良い。
インダーが溶融し且つ硬化反応が進まない温度で加圧・
加熱成形する。この操作により造粒材料は表面の粒と粒
の間の隙間をもった状態で裏板に予備成形される。次
に、この裏板と造粒材料の一体化したものを熱成形金型
にセットし、裏板に接しない材料を投入し、バインダー
が硬化反応する温度で加圧・加熱する。裏板に接しない
材料は、単層でも良いし、２層以上にしても良いが、２
層以上にする場合は、あらかじめ室温にて予備成形して
おくと良い。
【００１５】このようにして加圧・加熱されることによ
り、造粒材料がバインダーの溶融流動に従って隙間を減
らすと同時に、裏板に接しない材料に使用されている繊
維等を造粒材料の隙間に押し込むことにより、表面に幾
何学的凹凸や、バインダーによる接着補助をすることな
しに、強靱な界面固着を成すものである。
り、造粒材料がバインダーの溶融流動に従って隙間を減
らすと同時に、裏板に接しない材料に使用されている繊
維等を造粒材料の隙間に押し込むことにより、表面に幾
何学的凹凸や、バインダーによる接着補助をすることな
しに、強靱な界面固着を成すものである。
【００１６】すなわち、裏板と造粒材料を一体化する時
点では、造粒材料中のバインダーを熱流動の段階にとど
め、粒と粒の間に隙間が残る状態にしておくことが大切
であり、またバインダーの硬化反応が進んでしまえば、
その上に位置する裏板に接しない材料との密着が低下す
ることになる。そこで裏板と造粒材料を一体化する成形
条件は造粒材料中のバインダーの特性により左右され、
バインダーは溶融するが硬化反応が開始しない温度を選
ぶことになる。また造粒物が形状を大きく変更しない温
度と加圧力を選ぶのが好ましい。
点では、造粒材料中のバインダーを熱流動の段階にとど
め、粒と粒の間に隙間が残る状態にしておくことが大切
であり、またバインダーの硬化反応が進んでしまえば、
その上に位置する裏板に接しない材料との密着が低下す
ることになる。そこで裏板と造粒材料を一体化する成形
条件は造粒材料中のバインダーの特性により左右され、
バインダーは溶融するが硬化反応が開始しない温度を選
ぶことになる。また造粒物が形状を大きく変更しない温
度と加圧力を選ぶのが好ましい。
【００１７】バインダーには、フェノール樹脂の他、熱
硬化性樹脂が広く用いられるが、フェノール樹脂もしく
はその変性樹脂が一般的であり、溶融温度は９５℃近辺
にあり、また、使用される硬化剤であるヘキサメチレン
テトラミンによる硬化反応は１４０℃以上で進行するこ
とが多く、この例では９５℃以上、１４０℃以下にセッ
トすべきであり、加圧によりこの温度は低温側にシフト
するから、９０℃〜１３０℃が妥当な条件となる。
硬化性樹脂が広く用いられるが、フェノール樹脂もしく
はその変性樹脂が一般的であり、溶融温度は９５℃近辺
にあり、また、使用される硬化剤であるヘキサメチレン
テトラミンによる硬化反応は１４０℃以上で進行するこ
とが多く、この例では９５℃以上、１４０℃以下にセッ
トすべきであり、加圧によりこの温度は低温側にシフト
するから、９０℃〜１３０℃が妥当な条件となる。
【００１８】加圧の条件は、造粒物の固さにも影響する
が、前記フェノール樹脂もしくはその変性樹脂を用いた
場合は、前記温度で２０ｋｇ／ｃｍ2〜１５０ｋｇ／ｃ
ｍ2が好ましく、さらには裏板をあらかじめ予熱すると
数秒〜十数秒で裏板と造粒物を一体化でき、より予備成
形を短時間で行える。
が、前記フェノール樹脂もしくはその変性樹脂を用いた
場合は、前記温度で２０ｋｇ／ｃｍ2〜１５０ｋｇ／ｃ
ｍ2が好ましく、さらには裏板をあらかじめ予熱すると
数秒〜十数秒で裏板と造粒物を一体化でき、より予備成
形を短時間で行える。
【００１９】このように短時間で、且つ、材料粉塵の発
生を押さえた製造方法により、摩擦材の多層化に伴うコ
ストアップを減少させ、品質も安定化し、作業環境の改
善にもなる。
生を押さえた製造方法により、摩擦材の多層化に伴うコ
ストアップを減少させ、品質も安定化し、作業環境の改
善にもなる。
【００２０】
【実施例】摩擦材料の配合は表１に示す配合とした。造
粒材料Ａ１は表１に示す配合をアイリッヒミキサーに入
れ、均一に混合したものを不二パウダル製ディスクぺレ
ッタを用い、紐状に押し出したのち切断して、平均径
１．５ｍｍの粒状物とした。造粒材料Ｂ１も同様に作製
した。平均径は１．１ｍｍであった。
粒材料Ａ１は表１に示す配合をアイリッヒミキサーに入
れ、均一に混合したものを不二パウダル製ディスクぺレ
ッタを用い、紐状に押し出したのち切断して、平均径
１．５ｍｍの粒状物とした。造粒材料Ｂ１も同様に作製
した。平均径は１．１ｍｍであった。
【００２１】次に、裏板に接しない材料Ａ２およびＢ２
は表１に示すそれぞれの配合をアイリッヒミキサーで均
一に混合し、綿状の混合物とした。
は表１に示すそれぞれの配合をアイリッヒミキサーで均
一に混合し、綿状の混合物とした。
【００２２】
【表１】
【００２３】裏板１は打ち抜き加工された鉄板を洗剤を
用いて洗浄したのち、充分乾燥したものをショットブラ
ストで表面を活性化し、これにレゾールタイプのフェノ
ール樹脂アルコール溶液を吹きつけ塗布乾燥することに
より片面に接着層を設けた。
用いて洗浄したのち、充分乾燥したものをショットブラ
ストで表面を活性化し、これにレゾールタイプのフェノ
ール樹脂アルコール溶液を吹きつけ塗布乾燥することに
より片面に接着層を設けた。
【００２４】予備成形工程を図１により説明する。あら
かじめ金型３，４，４′を表２に示す温度に予熱してお
き、表２に示す予熱温度にした裏板を、接着層を上にし
て下部金型台４の上に置き、これに位置合わせしたダイ
３をのせたのち造粒材料２をダイ３のキャビティ中に所
定量投入し、平らにする。こののち、キャビティに一致
するパンチ５をのせ上部金型台４′と下部金型台４のあ
いだに所定の加圧と加熱を所定の時間加える。その後、
除圧し、裏板と造粒材料が一体化された予備成形体６を
取り出す。この時の条件を表２に示す。表２より、あら
かじめ裏板を金型と同時に予熱しておくと加圧時間をよ
り短縮できることがわかる。
かじめ金型３，４，４′を表２に示す温度に予熱してお
き、表２に示す予熱温度にした裏板を、接着層を上にし
て下部金型台４の上に置き、これに位置合わせしたダイ
３をのせたのち造粒材料２をダイ３のキャビティ中に所
定量投入し、平らにする。こののち、キャビティに一致
するパンチ５をのせ上部金型台４′と下部金型台４のあ
いだに所定の加圧と加熱を所定の時間加える。その後、
除圧し、裏板と造粒材料が一体化された予備成形体６を
取り出す。この時の条件を表２に示す。表２より、あら
かじめ裏板を金型と同時に予熱しておくと加圧時間をよ
り短縮できることがわかる。
【００２５】
【表２】
【００２６】表２に示す条件で良好であったＮｏ．１〜
９の予備成形体を用いて図２に示すように熱成形を実施
した。予備成形体６を加熱された下部金型台８の上にセ
ットし、その上にダイ７を位置決めして置く。ダイ７の
キャビティ中に裏板１に接しない材料９を所定量投入し
パンチ１０を乗せ、上部金型台８′と下部金型台８の間
で加圧・加熱する。所定時間ののち取り出し、パッド成
形体１１を得る。
９の予備成形体を用いて図２に示すように熱成形を実施
した。予備成形体６を加熱された下部金型台８の上にセ
ットし、その上にダイ７を位置決めして置く。ダイ７の
キャビティ中に裏板１に接しない材料９を所定量投入し
パンチ１０を乗せ、上部金型台８′と下部金型台８の間
で加圧・加熱する。所定時間ののち取り出し、パッド成
形体１１を得る。
【００２７】熱成形の条件は裏板に接しない材料の成形
条件に合わせて行うが、表１に示す配合Ａ，Ｂでは１６
０℃にセットし、２００ｋｇ／ｃｍ2で８分間加圧して
いる。成形条件を変えて実施した結果を表３に示す。
条件に合わせて行うが、表１に示す配合Ａ，Ｂでは１６
０℃にセットし、２００ｋｇ／ｃｍ2で８分間加圧して
いる。成形条件を変えて実施した結果を表３に示す。
【００２８】
【表３】
【００２９】熱成形後、通常行われている後硬化とし
て、２３０℃の炉に３時間投入したのち、裏板の反対側
を所定の厚みまで研磨し、製品とした。この製品の裏板
との接着面及び２つの層の界面の剪断強度は表４のよう
になった。
て、２３０℃の炉に３時間投入したのち、裏板の反対側
を所定の厚みまで研磨し、製品とした。この製品の裏板
との接着面及び２つの層の界面の剪断強度は表４のよう
になった。
【００３０】
【表４】
【００３１】以上の結果より、多層構造の摩擦材におい
て、裏板に接する層に造粒体を用い、予備成形の段階で
あらかじめバインダーの溶融温度以上で造粒体を裏板に
密着させると共に、硬化しない温度で扱うことにより造
粒体の形状を保持したままの状態にしておくことで、熱
成形時に裏板と接しない層を乗せても、その境界面の密
着力は、裏板との密着力とほぼ同じ強さを保っている。
て、裏板に接する層に造粒体を用い、予備成形の段階で
あらかじめバインダーの溶融温度以上で造粒体を裏板に
密着させると共に、硬化しない温度で扱うことにより造
粒体の形状を保持したままの状態にしておくことで、熱
成形時に裏板と接しない層を乗せても、その境界面の密
着力は、裏板との密着力とほぼ同じ強さを保っている。
【００３２】
【発明の効果】すなわち、多層構造の摩擦材の製造にお
いて、裏板と接する層に造粒材料を用いる本発明は、予
備成形作業での粉塵を押え、作業環境を改善すると共に
予備成形時に裏板と一体化することによる部品数を減ら
すことが出来、また、裏板に接しない層との界面に、何
ら加工することなしに界面強度を持たせることが出来
る。
いて、裏板と接する層に造粒材料を用いる本発明は、予
備成形作業での粉塵を押え、作業環境を改善すると共に
予備成形時に裏板と一体化することによる部品数を減ら
すことが出来、また、裏板に接しない層との界面に、何
ら加工することなしに界面強度を持たせることが出来
る。
【図１】本発明の予備成形工程の摸式図である。
【図２】本発明の熱成形工程の摸式図をである。
１：裏板
２：造粒材料
３：金型（ダイ）
４，４′：金型台
５：金型（パンチ）
６：予備成形体
７：金型（ダイ）
８，８′：金型台
９：裏板に接しない材料
１０：金型（パンチ）
１１：パッド成形体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 木村 真一
兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住
友電気工業株式会社伊丹製作所内
(56)参考文献 特開 平６−229433（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−166760（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−301265（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16D 69/00
B29D 31/00
Claims (3)
- 【請求項１】 ディスクブレーキに用いられる多層構造
を持つ摩擦材において、裏板に接する層に造粒材料を用
い、該造粒材料を金型に投入する前にあらかじめ金型を
バインダーが溶融し且つ硬化反応が進まない温度で予熱
しておき、該造粒材料を投入し、予備成形により裏板と
一体化したのち、該一体化物を別の熱成形金型にセット
し、裏板に接しない材料を投入し、バインダーが硬化反
応する温度以上で熱成形す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】 前記バインダーが溶融し、且つ硬化反応
が進まない温度が９０℃〜１３０℃であることを特徴と
する請求項１に記載のディスクブレーキパッドの製造方
法。 - 【請求項３】 前記予備成形時に金型と同時に裏板も予
熱することを特徴とする請求項１および２に記載のディ
スクブレーキパッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28235994A JP3391120B2 (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | ディスクブレーキパッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28235994A JP3391120B2 (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | ディスクブレーキパッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145097A JPH08145097A (ja) | 1996-06-04 |
| JP3391120B2 true JP3391120B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=17651387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28235994A Expired - Fee Related JP3391120B2 (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | ディスクブレーキパッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391120B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4836927B2 (ja) * | 2002-12-09 | 2011-12-14 | アイシン化工株式会社 | 摩擦材の製造方法 |
| JP5183900B2 (ja) * | 2005-11-14 | 2013-04-17 | 曙ブレーキ工業株式会社 | ノンアスベスト摩擦部材 |
| JP5183902B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2013-04-17 | 曙ブレーキ工業株式会社 | ノンアスベスト摩擦部材 |
-
1994
- 1994-11-17 JP JP28235994A patent/JP3391120B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08145097A (ja) | 1996-06-04 |
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