JPH0228019B2 - Masatsupatsudo - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は車輛、機械等のブレーキ又はクラツチ
などに用いる摩擦材を裏板へ固着する構造に関す
るものである。 例えば従来のデイスクブレーキ用摩擦パツド
は、鉄板等を打ち抜いた裏板の表面に接着剤を塗
布して、その表面にアスベストその他の摩擦基材
等と結合剤の混合物を加熱しつつ加圧して摩擦材
とプレートを一体に成形しているが、使用中の摩
擦熱によつて高温になり、パツド表面に作用する
ブレーキ力による剪断力が負荷されるため、接着
部が剥がれるなどの欠点がある。さらに鉄繊維や
黒鉛等が多用されるセミメタリツク摩擦材では、
ブレーキ本体への伝熱が特に大きく、ブレーキ本
体の温度が上昇し、ペーパーロツクの危険を生
じ、またブレーキ本体に使用されるゴム部品の劣
化を促進するので、これを防ぐために裏板と摩擦
材との間に断熱層をもうけることがあるが、その
場合断熱層の厚さを大きくとると摩擦材の有効使
用厚さが減少する為、断熱層厚さに限界があり、
接着界面への熱伝導の防止も限界があるので、接
着剤の劣化防止がまだ不充分である。また多層に
なるので、各層間、特にセミメタリツク層と断熱
層間の接着強度を維持することが困難である。こ
れに対し、裏板に孔や凹部をもうけてその内部に
摩擦材を凸入させた形に成形する方法もあるが、
剪断力に対しては有効であるが、剥離力の強化に
は有効でない。その他、予め成型した摩擦材と裏
板をリベツトによつて固定する方法、すなわち第
２図に示すように、リベツト３の軸５が貫通する
孔６とリベツト３のヘツド４が入る孔部７を設け
て裏板１と摩擦材２を固定するものがあるが、こ
の方法ではリベツト３のヘツド４に相当する断面
積が空孔となり、摩擦材の表面積、体積が減少
し、使用寿命が短くなる欠点がある。また例えば
米国特許第3767018号（1973年10月23日特許）に
は軸の断面より大きな直径のヘツドを有するリベ
ツトを、ヘツドが裏板の表面と間隔を有するよう
に裏板に固着して、その上に摩擦基材等とレジン
の結合剤の摩擦材用混合物を加熱しつゝ加圧して
一体に成形する方法が示されている。しかしこの
方法では摩擦面積の減少はないが、リベツトのヘ
ツドの下の部分へは素材が入りにくゝ、またプレ
スの圧力がヘツドに遮ぎられてその部分へは充分
な圧力がかゝらないため、ヘツドの下の部分は充
分な密度をもつた焼結体とならず、従つて強度が
弱く、使用中に振動や剪断力によりその部分が損
傷してリベツトの摩擦材への固着力が弱まつて剥
離する欠点がある。 本発明は、上述の問題点を解決するもので、上
述のリベツトにより固定される摩擦パツドにおい
て、リベツトのヘツドと裏板の間に特殊なスペー
サーを介在させて加熱加圧することにより、完全
に一体に固着し、摩擦材の裏板への接合強度が劣
化しない摩擦材を提供せんとするものである。 本発明は、裏板に設けられた孔に挿入されるリ
ベツトの軸の一部を含浸させた熱硬化性樹脂が完
全に硬化せず、一部接合力を残したスペーサーに
挿入し、摩擦母材と上記スペーサーを加熱加圧に
より一体に成形して成ることを特徴とするリベツ
トにより固定された摩擦パツドである。 以下、本発明を図面を用いて実施例により説明
する。第１図は摩擦パツドの一例の外形を示す斜
視図で、摩擦パツドは裏板１の表面に摩擦材２を
接合したものである。 第３図は本発明の実施例を示す横断面図で、イ
図は組立品、ロ図は製造途中の状態を示すもので
ある。図において、裏板１には、リベツト３を挿
入する孔８が設けられている。９はスペーサー
で、リベツト３を挿入する孔１０を有し、孔１０
にリベツト３の軸５の一部が挿入されている。１
２は、リベツト３を挿入したスペーサー９および
裏板１に接合された摩擦母材である。かような摩
擦パツドを形成するには、摩擦母材１２の加熱加
圧成形前に、スペーサー９として、一部接合力を
残した、すなわちさらに摩擦母材成形のための加
熱加圧を加えた時摩擦母材と一体に接合されるよ
うな接合力を残した混和物より成るものを用い
る。ここで用いるスペーサーは、例えば有機繊
維、アスベスト、スラグウール、セラミツクフア
イバー又はガラス、アスベストのクロスや不織布
等の無機、有機のフアイバー質を主成分とし、こ
れらに必要により他の添加剤を加えたものにフエ
ノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の熱
硬化性樹脂を含浸乾燥し、所定の厚さと形状にし
たもので、含浸した樹脂が完全には硬化せず、上
述のように一部接合力を残したものである。 このようなスペーサー９にロ図に例を示すよう
に、スペーサー９の孔１０にリベツト３の軸５の
一部を挿入したものを、裏板の孔８に押しこんだ
ものを枠金型の底にセツトし、その上に摩擦母材
となる混和物を充填し、加圧金型で加熱加圧する
ことにより、摩擦母材が形成されると同時に、摩
擦母材１２とスペーサー９が接合され、かつイ図
に示すように摩擦母材とスペーサーと裏板とが一
体化した摩擦パツドが得られる。 なお図に示すようにリベツト３の軸の先端に、
膨出部１１を設け、ローレツト加工とするか、裏
板１の孔８よりやや大き目の寸法にすれば、成形
時の圧力により裏板１とリベツト３は固着され
る。 本発明は第３図の形式に限定されるものではな
く、例えば第４図、第５図に示す他の実施例のよ
うに構成することも可能である。第４図イ，ロ、
第５図において、第３図と同一の符号はそれぞれ
同一の部分を示す。 第４図イにおいて、リベツト１３の軸の先端は
管状部１４となつており、スペーサー９と摩擦母
材１２と裏板１と一体に成形後、ロ図に示すよう
に管状部１４を押し曲げて裏板１に固定するか、
又はリベツト１３とスペーサー９と摩擦母材１２
を１体に成形後、裏板１の孔８にリベツト１３の
先端を挿入し、同様に固定することもできる。 第５図に示すものは、リベツト２３のヘツド４
と軸５の一部を予めスペーサー２４に埋めこんだ
ものを用い、摩擦母材２２と一体に成形したもの
で、第４図の場合と同様、リベツト２３の軸の管
状部１４を押し曲げて裏板１に固定するものであ
る。 本発明において、スペーサーは適当な強度と耐
熱性を持ち、摩擦母材との接合力を有しているこ
とが要求されるが、材質、配合比率等は、特に限
定されるものではない。配合素材としては前述以
外にも金属や有機、無機の充填材を添加すること
もできるし、２種以上のフアイバー質を用いても
よいし、摩擦母材そのものでもよい。又短繊維と
粉末状レジンを混合し、常温もしくはレジンの反
応温度以下でプレスし、所定のスペーサーを作る
事によつても目的を達することができる。又上記
低温成形性を向上するために、熱可塑性樹脂、ゴ
ム、溶剤水等を添加しても良い。又形状も特に限
定されるものではなく、摩擦母材の表面形状とほ
ぼ同じ外形とし、所定の穴をもうけた一枚でも良
いし、外周を星形にして摩擦母材との接合力を上
げることもできる。 要するに本発明においては、いくらかの接合力
を残したスペーサーにリベツトの軸の一部を挿入
し、必要により裏板にセツトした後、その上に摩
擦母材用素材を充填し、加熱加圧することによ
り、摩擦母材が硬化反応し固化すると同時に、摩
擦母材とスペーサーが一体に接合されて成ること
によつて、摩擦母材とリベツトが強固に固定さ
れ、しかるのちもしくは同時に裏板と摩擦母材が
強固に固定されるものである。 実施例 ガラスクロスに液状フエノールレジンを含浸
し、乾燥したプレプリグを15枚重ねた外径15mm
のスペーサーを作成し、それに軸径４mmの黄銅
製リベツトを挿入したもの４個を裏板にセツト
し、その上にセミメタリツク系摩擦母材を充填
し、加熱加圧により摩擦母材面積36cm²の第４図
ロに示すような摩擦パツドを成形した。 ４枚のアスベストプレプリグを重ねて作つた
スペーサーを用いて、と同様にして摩擦パツ
ドを成形した。 粉末ゴム４重量％（以下、％と記す）、Ｓ、
ZnO、老化防止剤等１％、６クラスのアスベス
ト50％、粉末フエノール樹脂10％、BaSO₄25
％、スチールフアイバー10％に若干の水を加え
て混練し、常温で100Kg／cm²のプレス圧力で、
リベツトの挿入孔を持つた、摩擦母材の表面形
状と同じ形のスペーサーを作成し、乾燥後、こ
れにリベツトを挿入したものを用い、と同様
にして摩擦母材と裏板と一体に成形し、摩擦パ
ツトを作成した。 又比較のため、第２図に示すような従来例の摩
擦パツドを作成した。 これらの４種の摩擦パツドについて、摩擦材の
剪断、衝撃テストを行つた結果は表１に示す通り
である。 衝撃テストは、摩擦パツドを摩擦母材を下にし
て置き、高さ30cmの所から1.2Kgのおもりを裏板
上に落下させて、きれつ、剥離が発生するまでの
回数を測定した。

【表】 表１より、本発明による摩擦パツドは従来例に
比べ、剪断強度、衝撃特性共に非常にすぐれてい
ることが分る。 これはスペーサーに比べ、摩擦母材自体の材料
強度が小さいためで、リベツトでかしめられた従
来方式では母材強度を大きくしないと充分な強度
が得られないことを示している。 しかし摩擦母材は、摩擦係数、鳴き、耐摩耗性
等の特性を第１に満足させなければならないが、
これらの特性と強度は通常逆の関係にあることが
多く、両立させることがむつかしいので、別の材
質のスペーサーを用いる本発明が有利である。 特に金属フアイバー、金属粉等の金属、グラフ
アイト等を多用する摩擦材においては、前述のよ
うに熱伝導が大きく、特にCu、Fe、黄銅、Al等
の金属やグラフアイトが合計で10容量％以上含ま
れる摩擦材では、特に熱伝導度が大きくなり、接
着剤が劣化するため、リベツト止めがより必要と
なる。このような摩擦材を用いる摩擦パツドでは
本発明を適用することによつて、摩擦代の減少が
なく、強固に接合した摩擦パツドを得ることがで
きる。 又断熱材を裏板と摩擦母材の間に設ける方式の
摩擦パツドに対しては、実施例のに示すよう
に、摩擦材の表面形状とほぼ同じ外形のスペーサ
ーを用い、これに断熱材を兼用させることによつ
て、断熱の目的を達することができる。 以上述べたように、本発明は、リベツトの軸の
一部を含浸させた熱硬化性樹脂が完全に硬化せ
ず、一部接合力を残したスペーサーに挿入し、摩
擦母材と上記スペーサーを加熱加圧により一体に
成形して成るから、リベツトが強度の大きいスペ
ーサーを介して摩擦母材に強固に固着され、又従
来のような摩擦材表面のリベツト挿入孔が全くな
いので、摩擦代の減少がなく、摩擦材を裏板に強
固に接合した摩擦パツドを提供する利点がある。
又本発明は、スペーサーを摩擦母材の表面形状と
ほぼ同じ外形とし、断熱性の材質を用いることに
より、断熱材として兼用させることができ、熱伝
導の大きいセミメツリツク系摩擦材を用いる摩擦
パツドに対して、特に、接合力が劣化しない効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は摩擦パツドの一例の外形を示す斜視図
である。第２図は従来の摩擦パツドを示す横断面
図である。第３図は本発明の実施例を示す横断面
図で、イ図は組立品、ロ図は製造途中の状態を示
すものである。第４図は本発明の他の実施例を示
す横断面図で、イ図はリベツトかしめ前、ロ図は
リベツトかしめ後の状態を示すものである。第５
図は本発明のさらに他の実施例を示す横断面図で
ある。 １……裏板、２……摩擦材、３，１３，２３…
…リベツト、４……ヘツド、５……軸、６，８，
１０……孔、７……孔部、９，２４……スペーサ
ー、１１……膨出部、１２，２２……摩擦母材、
１４……管状部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 裏金に設けられた孔に挿入されるリベツトの
   軸の一部を、含浸させた熱硬化性樹脂が完全に硬
   化せず、一部接合力を残したスペーサーに挿入
   し、摩擦母材と前記スペーサーを加熱加圧により
   一体に成形してなることを特徴とするリベツトに
   より固定された摩擦パツド。 ２ スペーサーがリベツトのヘツドをかこんだも
   のである特許請求の範囲第１項記載のリベツトに
   より固定された摩擦パツド。 ３ 摩擦母材が、金属とグラフアイトを合計で10
   容量％以上含む特許請求の範囲第１項、又は第２
   項記載のリベツトにより固定された摩擦パツド。 ４ スペーサーが摩擦母材の表面形状とほぼ同じ
   外形を有する特許請求の範囲第１項又は第３項記
   載のリベツトにより固定された摩擦パツド。