JP3543248B2 - 車両用ディスクブレーキの摩擦パッド及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、四輪自動車や自動二輪車を始め、各種走行車両のディスクブレーキに用いられる摩擦パッド及びその製造方法に関し、詳しくは、金属製の裏板に金網を用いてライニングを接合する構造の摩擦パッド及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
四輪自動車や自動二輪車等のディスクブレーキに用いられる摩擦パッドは、ディスクロータと摺接するライニングが、アスベストまたは非アスベスト系粉末や有機・無機金属粉末等の基材を、熱硬化性樹脂の結合剤でモールドするレジンモールドの場合に、裏板に接合する前のライニングを予め所定形状に予備成形しておき、予備成形のライニングを、鋼板等の剛性力のある裏板の一側面に接着剤を用いて熱プレスで接合するもののほか、接合強度を簡単な構造で軽量且つ安価に高めることのできる摩擦パッドとして、裏板の一側面に複数の結着孔を設け、予備成形のライニングには結着孔と対応する結着突部を設けて、結着孔と結着突部との嵌合を接着剤と併用したものが知られている。
【0003】
このようにして、裏板とライニングとの接合には、相当な使用にも充分に堪える高い接合強度が設定されるが、耐久レース等での極限的な使用や、ブレーキをかけながら長時間走行する等、ブレーキが著しく酷使されると、ライニングに高温の制動熱が発生して接合強度が弱まり、裏板とライニングとの接合面に、ディスクロータとライニングとの摺接による制動トルクがディスク周方向の剪断力としてかかって、裏板とライニングとが剥離する虞がある。
【0004】
このため、例えば特公平5−71816号公報では、金属製の裏板の一側面に板状の金網を取付け、該金網の上から接着剤を塗布してライニングを裏板に接合しており、金網を用いてライニングの接合面積を増大することによって、裏板とライニングとの接合強度を高めるようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成にあっては、金網が裏板からずれ易いために、裏板への位置決めが容易ではなく、また裏板と金網の結合強度を高めるためには、ライニングの接合前に、金網の複数箇所を溶接やハンダ付け等で裏板に固着するという作業が必要であった。
【0006】
そこで本発明は、金網を裏板に簡単に位置決めすることができ、またライニング接合前の金網を溶接やハンダ付け等で裏板に固着する必要のない車両用ディスクブレーキの摩擦パッドを安価に提供し、さらに、この金網を利用して、制動熱を裏板に伝えにくくすることを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第1発明では、金属製の裏板と、該裏板の一側面に接着剤を用いて接合されるライニングとの間に板状の金網を介装する車両用ディスクブレーキの摩擦パッドにおいて、前記裏板の一側面に複数の結着孔を設け、該結着孔と同形の筒状部を前記金網に突設し、該筒状部を裏板の結着孔に嵌合して前記金網を裏板の一側面に載置し、前記ライニングを裏板の一側面に金網を通して接合すると共に、ライニングの一部を裏板の結着孔に金網の筒状部を通して接合する。金網の筒状部は、ライニングの一部を結着孔内部で加圧して結着孔に接合するために、先端を底壁で塞がない底なしが好ましいが、底付きの筒状部を用いることも妨げない。
【0008】
また、第2発明は、金属製の裏板と、該裏板の一側面に接着剤を用いて接合されるライニングとの間に板状の金網を介装する車両用ディスクブレーキの摩擦パッドにおいて、前記裏板の一側面に複数の結着孔を設け、該結着孔と同形の筒状部を前記金網に突設し、該筒状部を裏板の結着孔に嵌合して前記金網を裏板の一側面に載置し、前記ライニングを裏板の一側面に金網を通して接合すると共に、該金網の筒状部内に筒状ブロックを嵌合し、該筒状ブロックと前記結着孔の間に金網の筒状部を挟着する。
【0009】
さらに、第3発明の車両用ディスクブレーキの摩擦パッドとして、第1または第2発明の金網をセラミックスのコーティング層で被覆する。金網へのセラミックスコーティング層は、金網をセラミックス溶液へ浸漬したり、金網にセラミックス溶液を吹付け或いは塗布して形成される。
【0010】
第1発明によれば、筒状部を裏板の結着孔に嵌合しながら、金網を裏板の一側面に載置するだけで、裏板の所定位置に金網が簡便に位置決めされる。裏板の一側面にはライニングと金網とが熱プレス等で一体に接合され、また裏板の結着孔には、ライニングの一部と金網の筒状部とが熱プレス等で一体に接合される。そして、ブレーキの著しい酷使により、ライニングに高温の制動熱が発生して、接着剤による接合強度が弱まり、ディスクロータからの制動トルクが、裏板とライニングとの接合面にディスク周方向の剪断力としてかかることがあっても、裏板の一側面から結着孔に突出して嵌合する金網の筒状部がこれに堪えるので、金網を裏板の一側面にろう付けや溶接等で固着した従来例に較べて、裏板とライニングとの剥離を極力有効に防止することができる。
【0011】
また、第2発明では、接着剤が高温の制動熱によって劣化し、ライニングや金網と裏板との接着強度が低下することがあっても、筒状ブロックと結着孔とが金網の筒状部を挟持して、金網の筒状部が裏板の結着孔から抜け出るのを有効に防止する。
【0012】
さらに、第3発明では、セラミックスのコーティング層で被覆した金網によって、ライニングの高温な制動熱が、裏板やこの裏板を通してキャリパボディのピストンや反力爪に伝わるのを極力防止するので、裏板やキャリパボディの熱歪みと、ブレーキ液の高温化によるベーパロックの発生を有効に防止することができる。
【0013】
第4発明は、第1発明に係る摩擦パッドの製造方法に関するもので、前記裏板の一側面に複数の結着孔を設けると共に、前記金網に該結着孔と同形の筒状部を突設し、該筒状部を前記結着孔に嵌合して前記金網を裏板の一側面に載置して位置決めし、かつ、金網の載置前または載置後或いは載置前後の双方にて、裏板の一側面に接着剤を吹付けまたは塗布し、ライニングが予め予備成形されている場合には、ライニングを金網に載せて、前記筒状部にライニングの結着突部を嵌合して成形型にて熱プレスするか、または、ライニングが粉末状態の場合には、所定量の粉末基材と結合剤を、裏板の一側面と金網上に敷設すると共に、前記結着孔内部に充填したのち成形型にて熱プレスし、この熱プレスによる加熱及び加圧により、予備成形または粉末状態のライニングの一部が金網の網目に入り、同じくライニングの結着突部が、金網の筒状部の網目に入って、金網とライニングとが接合し、さらにライニングと金網が、それぞれ溶融した接着剤によって裏板の一側面に接合し、かつ、前記結着突部と前記筒状部とが、それぞれ溶融した接着剤にて前記結着孔に接合することを特徴とし、第5発明は、第2発明に係る摩擦パッドの製造方法に関するもので、第4発明において、前記裏板の各結着孔に、前記金網の筒状部を嵌合して、金網を裏板の一側面に敷設した後、結着孔内の筒状部に筒状ブロックを嵌合することを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各形態例を図面に基づいて説明する。
図1乃至図3は本発明の第1形態例を示すもので、摩擦パッド1は、鋼板等の剛性力のある金属板を所定形状に打ち抜いた裏板2と、格子状の金網3と、レジンモールドのライニング4とで構成されている。裏板2には、円形の結着孔2b,2bが間隔を置いて貫通形成されており、金網3とライニング4には、筒状部3b,3bと結着突部4b,4bが、裏板2の結着孔2b,2bに対応して設けられている。
【0015】
金網3は、裏板2の一側面2aを所定の面積を占有して載置される平面部3aと、該平面部3aの2箇所を一側方へ絞り込んで、結着孔2bと同一径で且つ結着孔2bよりも短い円筒状に突設された上述の筒状部3b,3bとからなっている。またライニング4は、金網3の平面部3aを覆う大きさの本体部4aと、該本体部4aから円柱状に突出する上述の結着突部4b,4bとが設けられる。
【0016】
上記ライニング4は、予めアスベストまたは非アスベスト系粉末や有機・無機金属粉末等を基材に熱硬化性樹脂の結合剤を混合して、柔らかな所定形状に予備成形しておき、結着突部4b,4bを裏板2の結着孔2b,2bに嵌合するか、或いは粉末の基材と結合剤とを本成形の成形型(図示しない)に直接投入し、成形型による熱プレスによって、本体部4aと結着突部4b,4bとを成形することができる。
【0017】
また金網3は、裏板2にライニング4を接合する際に、本成形の成形型内部で筒状部3b,3bを裏板2の結着孔2b,2bに嵌合し、平面部3aを一側面2aに載置して、裏板2の所定位置に位置決めされる。裏板2の一側面2aには、接着剤が吹付けまたは塗布されるが、接着剤の吹付けや塗布は、必要に応じて金網3の載置前または載置後或いは載置前後の双方に行なってもよい。金網3に、予めセラミックスのコーティング層を被覆しておくこともできる。このコーティング層は、金網3をセラミックス溶液へ浸漬したり、金網3にセラミックス溶液を吹付け或いは塗布して形成される。セラミックスによる金網3のコーティング層は断熱効果が高く、ライニング4に発生した制動熱が裏板2を通してキャリパボディのピストンや反力爪に伝わるのを極力防止するので、裏板2やキャリパボディの熱歪みとブレーキ液の高温化によるベーパロックの発生を有効に防止することができる。
【0018】
そして、上述のように金網3を裏板2に位置決めしたのち、ライニング4が予め予備成形されている場合には、本体部4aを金網3の平面部3aに載せて、金網3の筒状部3b,3bに結着突部4b,4bを嵌合し、またライニング4が粉末状態の場合には、所定量の粉末基材と結合剤を、裏板2の一側面2aと金網3の平面部3a上に敷設すると共に、裏板2の結着孔2b,2b内部に充填したのち、それぞれ成形型にて熱プレスする。
【0019】
上述の熱プレスによる加熱及び加圧により、予備成形または粉末状態のライニング4の本体部4aの一部が金網3の平面部3aの網目に入り、同じくライニング4の結着突部4b,4bが、金網3の筒状部3b,3bの網目に入って、金網3とライニング4とが接合し、さらにライニング4の本体部4aと金網3の平面部3aが、それぞれ溶融した接着剤によって裏板2の一側面2aに接合し、またライニング4の結着突部4b,4bと金網3の筒状部3b,3bとが、それぞれ溶融した接着剤にて裏板2の結着孔2b,2bに接合する。また、金網3の平面部3aの外側では、予備成形または粉末状態のライニング4の本体部4aの一部が、溶融した接着剤によって裏板2の一側面2aに直接接合する。
【0020】
このようにして成形された本形態例の摩擦パッド1は、金網3の平面部3aが裏板2の一側面2aとライニング4の本体部4aとに接合するのに加えて、裏板2の一側面2aから結着孔2bに突出して、結着孔2bとライニング4の結着突部4bとに接合する筒状部3bが、金網を裏板の一側面にろう付けや溶接等で固着しただけの従来例よりも、裏板2とライニング4との接合強度を高めるので、ブレーキの著しい酷使を起因とする裏板2とライニング4との剥離を、筒状部3b,3bの高い抗力によって極力有効に防止することができる。
【0021】
また本形態例の金網3は、裏板2の結着孔2b,2bに筒状部3b,3bを嵌合するだけで、裏板2に対する金網3の位置決めと、裏板2に対する金網3とライニング4の接合とが頗る簡便に行なえるので、ライニングの接合前に、金網の複数箇所を溶接やハンダ付け等で裏板に固着するという作業が不要となり、しかもより接合強度の高い摩擦パッド1を低コストで作製することができるようになる。
【0022】
さらに本形態例は、金網3をセラミックスのコーティング層で被覆することにより、ライニング4に発生した制動熱を極力遮断するので、裏板2やキャリパボディの熱歪みとブレーキ液の高温化によるベーパロックの発生を有効に防止することができる。
【0023】
図4は、本発明の第2形態例を示すもので、本形態例は、裏板2の各結着孔2bに、金網3の筒状部3bを嵌合して、金網3の平面部3aを裏板2の一側面2aに敷設した後、結着孔2b内の筒状部3bに筒状ブロック5が嵌合される。筒状ブロック5には、金属或いは高温の制動熱に堪え得る耐熱性の合成樹脂が用いられ、金網3の筒状部3bよりも僅かに大径で、裏板2の厚さよりも薄く形成される。この筒状ブロック5は、裏板2の一側面2a側より筒状部3b内に圧入等によって嵌合されて行き、筒状ブロック5を裏板2の他側面2cと面一に位置させることによって、金網3の筒状部3bが筒状ブロック5と結着孔2bとの間に締まり嵌めにて挟着される。筒状部3bの内部には、筒状ブロック5の圧入によって金網3側に空隙部が残され、該空隙部にはライニング4の熱プレスによって結着突部4bが入り、さらに結着突部4bが筒状部3bの網目に入って、筒状部3bと結着突部4bとが接合すると共に、筒状部3bと結着突部4bとが溶融した接着剤にて結着孔2bに接合する。
【0024】
本形態例はこれにより、裏板2の結着孔2bに、金網3の筒状部3bとライニング4の結着突部4bとが接合して、裏板2とライニング4との接合強度を高めると同時に、筒状ブロック5と結着孔2bとが金網3の筒状部3bを締まり嵌めにて強固に挟持するので、金網3の筒状部3bが裏板2の結着孔2bから抜け出るのを有効に防止して、裏板2とライニング3との接合状態をよく確実に保ことができるようになる。
【0025】
図5は、第2形態例の変形例を示す本発明の第3形態例で、筒状ブロック5の長さを裏板2の厚さと同一にした点で第2形態例と異なっている。これにより、筒状部3bと筒状ブロック5との接触面積が大きくなり、より確実に金網3を裏板2に確実に固定させることができるようになる。
【0026】
尚、第2,第3形態例のように、筒状ブロックを金網の筒状部に嵌合する場合に、ライニングの熱プレスと筒状ブロックの嵌合の順序を逆にすることもできる。即ち、予備成形または粉末状態のライニングを、筒状ブロックの嵌合に先んじて裏板に熱プレスする際に、筒状部内の筒状ブロックの大きさに相当する空隙部を成形型の一部で埋めておき、ライニングを裏板に熱プレスした後に、金網の筒状部に筒状ブロックを嵌合することもできる。この場合には、筒状ブロックの厚さに拘らず、金網の筒状部とライニングの結着突部とが結着孔に接合し、同時に筒状ブロックと結着孔とが金網の筒状部を挟着する。筒状ブロックの嵌合は、形態例で示した圧入以外に、ライニング接合時の熱プレスによって体積が膨脹する耐熱性合成樹脂等を用いることもできる。
【0027】
【発明の効果】
本発明の摩擦パッドは、以上説明したように、第1発明では、裏板の一側面に複数の結着孔を設け、裏板とライニングとの間に介装される金網に結着孔と同形の筒状部を突設し、該筒状部を裏板の結着孔に嵌合して金網を裏板の一側面に載置し、該裏板の一側面に金網を通してライニングを接合すると共に、ライニングの一部を裏板の結着孔に金網の筒状部を通して接合するので、金網の位置決めは裏板の結着孔に筒状部を嵌合するだけでよく、また金網とライニングの双方を裏板に同時に接合できるので、ライニングの接合前に金網を位置決めしたり、金網の複数箇所を溶接やハンダ付け等で裏板に固着するという作業が不要となり、摩擦パッドを簡単な作業で低コストに製作することができる。
【0028】
さらに、結着孔とライニングの結着突部とに接合する筒状部が、金網を裏板の一側面にろう付けや溶接等で固着しただけの従来例よりも、裏板とライニングとの接合強度を高めるので、ブレーキの著しい酷使を起因とする裏板とライニングとの剥離を、結着孔に嵌合した筒状部の高い抗力によって有効に防止することができる。
【0029】
第2発明では、裏板の一側面に複数の結着孔を設け、該結着孔と同形の筒状部を金網に突設し、該筒状部を裏板の結着孔に嵌合して前記金網を裏板の一側面に載置し、前記ライニングを裏板の一側面に金網を通して接合すると共に、該金網の筒状部内に筒状ブロックを嵌合し、該筒状ブロックと前記結着孔の間に金網の筒状部を挟着することにより、結着孔に嵌合した筒状部が裏板とライニングの結着強度を高めると同時に、筒状ブロックと結着孔とによる筒状部の挟着が、金網の筒状部が裏板の結着孔から抜け出るのを有効に防止するので、裏板とライニングとの接合状態をより確実に保つことができるようになる。
【0030】
さらに、第3発明では、第1発明または第2発明の金網を、断熱効果の高いセラミックスのコーティング層で被覆することにより、ライニングに発生した制動熱が裏板を通してキャリパボディのピストンや反力爪に伝わるのを極力防止するので、裏板やキャリパボディの熱歪みとブレーキ液の高温化によるベーパロックの発生を有効に防止して、安定した制動力を長期間発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1形態例を示す摩擦パッドの正面図
【図2】本発明の第1形態例を示す図1のII−II断面図
【図3】本発明の第1形態例を示す裏板と金網との分解斜視図
【図4】本発明の第2形態例を示す摩擦パッドの要部断面図
【図5】本発明の第3形態例を示す摩擦パッドの要部断面図
【符号の説明】
1…摩擦パッド
2…裏板
2a…裏板2の一側面
2b…結着孔
2c…裏板2の他側面
3…金網
3a…平面部
3b…筒状部
4…ライニング
4a…本体部
4b…結着突部
5…筒状ブロック
Claims (5)
- 金属製の裏板と、該裏板の一側面に接着剤を用いて接合されるライニングとの間に板状の金網を介装する車両用ディスクブレーキの摩擦パッドにおいて、前記裏板の一側面に複数の結着孔を設け、該結着孔と同形の筒状部を前記金網に突設し、該筒状部を裏板の結着孔に嵌合して前記金網を裏板の一側面に載置し、前記ライニングを裏板の一側面に金網を通して接合すると共に、ライニングの一部を裏板の結着孔に金網の筒状部を通して接合したことを特徴とする車両用ディスクブレーキの摩擦パッド。
- 金属製の裏板と、該裏板の一側面に接着剤を用いて接合されるライニングとの間に板状の金網を介装する車両用ディスクブレーキの摩擦パッドにおいて、前記裏板の一側面に複数の結着孔を設け、該結着孔と同形の筒状部を前記金網に突設し、該筒状部を裏板の結着孔に嵌合して前記金網を裏板の一側面に載置し、前記ライニングを裏板の一側面に金網を通して接合すると共に、該金網の筒状部内に筒状ブロックを嵌合し、該筒状ブロックと前記結着孔の間に金網の筒状部を挟着したことを特徴とする車両用ディスクブレーキの摩擦パッド。
- 前記金網をセラミックスのコーティング層で被覆したことを特徴とする請求項1または2記載の車両用ディスクブレーキの摩擦パッド。
- 金属製の裏板の一側面に板状の金網を介装してライニングを接着剤にて接合する車両用ディスクブレーキの摩擦パッドの製造方法において、前記裏板の一側面に複数の結着孔を設けると共に、前記金網に該結着孔と同形の筒状部を突設し、該筒状部を前記結着孔に嵌合して前記金網を裏板の一側面に載置して位置決めし、かつ、金網の載置前または載置後或いは載置前後の双方にて、裏板の一側面に接着剤を吹付けまたは塗布し、ライニングが予め予備成形されている場合には、ライニングを金網に載せて、前記筒状部にライニングの結着突部を嵌合して成形型にて熱プレスするか、または、ライニングが粉末状態の場合には、所定量の粉末基材と結合剤を、裏板の一側面と金網上に敷設すると共に、前記結着孔内部に充填したのち成形型にて熱プレスし、この熱プレスによる加熱及び加圧により、予備成形または粉末状態のライニングの一部が金網の網目に入り、同じくライニングの結着突部が、金網の筒状部の網目に入って、金網とライニングとが接合し、さらにライニングと金網が、それぞれ溶融した接着剤によって裏板の一側面に接合し、かつ、前記結着突部と前記筒状部とが、それぞれ溶融した接着剤にて前記結着孔に接合することを特徴とする車両用ディスクブレーキの摩擦パッドの製造方法。
- 前記裏板の各結着孔に、前記金網の筒状部を嵌合して、金網を裏板の一側面に敷設した後、結着孔内の筒状部に筒状ブロックを嵌合することを特徴とする請求項4記載の車両用ディスクブレーキの摩擦パッドの製造方法。
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