JPH07167173A

JPH07167173A - ブレーキパッドの製造方法

Info

Publication number: JPH07167173A
Application number: JP34386093A
Authority: JP
Inventors: Yukio Mogi; 幸男茂木; Takeo Kobayashi; 武雄小林
Original assignee: M K KASHIYAMA KK
Current assignee: M K KASHIYAMA KK
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1995-07-04

Abstract

(57)【要約】【目的】ブレーキパッドを熱プレス成形する際に、金型
を用いることなく行うことができ、生産能率が高く、し
かも、耐フェード性に優れ摩擦係数の安定したブレーキ
パッドが得られる新規製造方法を開示する。【構成】摩擦体を保持すべき裏金１をプレス型に装着
し、裏金の表面処理済みの一面に所定量の粉粒状摩擦材
を供給して圧縮成形することにより、裏金上に所定形状
の摩擦体６を一体的に予備成形し、この予備成形物１０
を熱プレス板１５，１６間に挟んで摩擦体６の厚さ方向
にのみ加圧しつつ加熱したのち、常法に基づいて、加熱
処理による樹脂成分の硬化反応促進工程及び摩擦体の研
磨処理工程を施すことを特徴とするブレーキパッドの製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスクブレーキ装置
用ブレーキパッドの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】この種のブレーキパッドの製造方法は、例
えば、図６に示すように、プレス台４０上に、摩擦体を
プレス成形するための下型４１をセットし、これに、所
定の組成を有する摩擦材粉末５０を秤量して投入してか
ら、上型４６で、摩擦材の種類にもよるが、約２００〜
５００ｋｇ／ｃｍ²程度の圧力を加えてプレス成形する
ことにより、最終製品の摩擦体よりもかなり厚い仮成形
摩擦体５１を作る。

【０００３】次に、同様にプレス機械に、上下にセット
された熱プレス板６１、６２の間に、先ず、熱プレス金
型の下型６３を載置して、この下型に適宜なピッチ間隔
をおいて裏金が嵌まるように設けられている凹部に、上
面に接着剤を塗布した裏金５５をセットしてから、熱プ
レス金型の上型６４をダボ６５を合わせて、下型に重ね
る。次に、先の仮成形摩擦体５１を、その突起５２、
５２が、裏金５５に設けられているアリ孔５６、５６に
嵌入するように、上型６４の開口部を通してセットす
る。

【０００４】このような状態において、熱プレス板６２
を下降させて、該熱プレス板の下面に、熱プレス金型の
上型６４の開口部に対応して、熱プレス板から一体的に
突設されたポンチ部６３、６３、…によって、摩擦体５
１、５１、…と裏金５５、…とを加熱下において加圧
し、摩擦体５１と裏金５５との接着を行うと共に、摩擦
体中に結合剤として含まれている熱硬化性樹脂の硬化反
応を促進する。この工程は、１５０〜２００℃の加熱
下、１００〜２００ｋｇｆ／ｃｍ²の加圧条件で、およ
そ５〜１０分間行われる。このようにして裏金と摩擦
体とが一体接着して得られた摩擦パッドは、恒温槽の一
種であるキュア炉中で所定の温度に保持して接着剤の硬
化を促進して接着強度を更に向上させた後、炉から取り
出し、摩擦体の表面を研削して製品とする。

【０００５】

【問題点】このような従来の製造方法は、熱プレス成形
工程において、熱プレス型に、裏金と仮成形された摩擦
体とを装着してから、熱板によるプレス成型加工を行う
ことを必須としているため、熱プレス型への部材の供給
装着に手間がかかること、及び、１回の熱プレス成形工
程において処理できる個数を多くする為に熱プレス型を
大きくしようとしても、プレス台の大きさからくる制限
があり、又、金型の重量の面でも、持ち運び可能な重量
に抑えなければならない等の必要性から、熱プレス型の
大きさには自ずから制限が伴い、生産能率を上げること
ができなかった。又、仕様の異なる製品毎に、夫々、仮
成形金型、熱成形金型の双方を準備しなければならず、
金型費用がかさむ欠点があった。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、熱プレス成形工程において、
熱プレス金型を用いることなく殆どの場合熱プレス成形
を行うことができ、従って、生産能率が高く、しかも、
耐フェード性に優れたブレーキパッドが得られる新規製
造方法を開示することを目的とするものである。

【０００７】

【発明の構成】本発明の第一の要旨は、摩擦体を保持す
べき裏金をプレス型に装着し、該裏金の表面処理済みの
一面に所定量の粉粒状摩擦材を供給して圧縮成形するこ
とにより、裏金上に所定形状の摩擦体を一体的に予備成
形し、得られた予備成形物を熱プレス板間に挟んで摩擦
体の厚さ方向にのみ加圧しつつ加熱したのち、常法に基
づいて、加熱下における硬化反応の促進工程及び摩擦体
の研磨処理工程を施すことを特徴とするブレーキパッド
の製造方法にある。

【０００８】本発明の第二の要旨は、上記第一要旨にお
いて規定したブレーキパッドの製造方法において、結合
剤として熱硬化性樹脂を含む粉体状の摩擦材を、裏金上
において、最終製品形状に近い大きさまで圧縮成形する
ことにより、裏金と一体化した摩擦体を予備成形するこ
とを特徴とするブレーキパッドの製造方法にある。

【０００９】本願方法において用いられる摩擦材は、従
来のドライ製法やセミウェット製法などにおいて使用さ
れる粉粒状の摩擦材と全く同じで、鋼繊維、鉱物繊維、
各種金属粉末などのように摩擦係数の高い素材から成る
基剤に、熱硬化性樹脂例えば変成フェノール樹脂などか
ら成る結合剤、各種の有機無機素材や金属粉末等から成
る摩擦摩耗調整剤などを所定の組成で撹拌混合したもの
から構成されている。裏金は、ショットブラスト処理や
薬品処理等によって、油脂分や錆を取り除き熱硬化性樹
脂の塗布や焼き付けなどから成る表面処理が施される。

【００１０】このように表面処理済みの裏金１を、図１
のように、プレス台４０上にセットされた予備成形型３
１に装着する。裏金１の表面処理された面３は、予備成
形型３１の開口部３２に面している。この裏金上に、所
定量だけ秤量された摩擦材５を供給し、ポンチ３３でプ
レス成形することにより、最終製品の厚さよりも、やや
厚い摩擦体６が、裏金１の上面に仮接着した状態の予備
成形物１０を作る。摩擦体６の厚さは、次工程の熱プレ
ス成形工程における縮み代や研磨工程における研削代を
考慮して、適宜決められる。この予備成形工程における
プレス圧は、使用する摩擦材の種類にもよるが、およそ
５００〜３０００Ｋｇｆ／ｃｍ²程度の高圧で行うのが
望ましい。

【００１１】このようにして得られた予備成形物１０
は、必要に応じて、予熱室或いは予熱板上等において所
定の温度に予熱しておく。これを、１５０〜２００℃の
範囲の適当な温度に設定された熱プレス板１５上に並べ
る。この並べ方は、裏金の裏面２が平面であれば、ラン
ダムに透き間を詰めて並べればよく、従って、従来の場
合に比べて、１回の熱プレス成形で処理できるブレーキ
パッドの数は飛躍的に多くなる。また、裏金１の裏面に
突起部１ａなどのような凹凸があるブレーキパッド予備
成形物の場合は、図４に示すように、熱良導性金属で構
成され、上面に裏金の裏面形状に合わせた凹部２１を適
宜なピッチ間隔で穿設して成る熱成形用補助金型２０を
準備し、これを、熱成形金型１５上にセットしておけ
ば、裏面２が平面をなす裏金の場合と同様に、作業でき
る。

【００１２】このようにして、下部熱プレス板１５上に
摩擦体を上面にして並べられた予備成形物１０、１０、
…を、下部熱プレス板１５と同じ温度に設定されている
上部熱プレス板１６が下降して押圧する。プレス圧は、
２５〜７５ｋｇｆ／ｃｍ²程度の低い圧力で十分であ
る。加熱成形条件は、予備成形物の仕様や摩擦材の種類
によって異なるが、１５０〜２００℃の範囲で、およ
そ、５〜１５分間行われる。１７は、熱プレス板内に配
設されている電熱線である。

【００１３】この熱プレス成形工程は、従来の場合と同
様に、加熱下において、一定時間の所定圧における加圧
工程とプレス圧を減圧することによるガス抜き工程とを
交互に繰り返して行ってもよいが、本願方法における熱
プレス工程では、摩擦体６の側面が開放されているの
で、ガス抜けが極めてよく、したがって、ガス抜き工程
を省略することもできる。本願方法における熱プレス成
形工程は、比較的低いプレス圧の下で、しかも摩擦体に
側面方向からの圧力を加えることなく行われるのが、従
来と異なる著しい特徴で、摩擦体１０の厚さ方向の縮小
は、ごくわずかで、通常は１〜２ｍｍ程度である。所定
時間の熱プレス成形工程を経たブレーキパッドは、従来
方法と同様に、１５０〜２５０℃の範囲で、温度設定さ
れたキュア炉に収納して数時間熱処理を施す。これは、
従来方法と全く同様で、摩擦体中の結合剤や摩擦体と裏
金との接着面における硬化反応の促進と均一安定化を目
的とするものである。熱処理工程を経たブレーキパッド
は、摩擦体表面を１〜２ｍｍ研磨されて製品となる。

【００１４】

【効果】従来のブレーキパッドの製造方法は、先ず、最
終製品の厚さの１．５〜２倍程度の厚さの摩擦体を、裏
金とは別個に単独で仮成形し、これを熱プレス成形用金
型に裏金と共にセットして熱プレス板間に挟んで、高圧
をかけて熱プレス成形を行うことにより、摩擦体と裏金
との一体化と、摩擦体自体の成形及び硬化とをおこなっ
ていたのに対して、本願方法は、先ず、摩擦体の仮成形
と、この仮成形された摩擦体と裏金との仮接着による一
体化とを、プレス金型中において、高いプレス圧で１工
程で行い、最終製品より若干（通常１〜２ｍｍ程度）厚
い程度の予備成形物を作り、これを、熱プレス板上に隙
間なく高密度に並べて、小さな圧力で、摩擦体に側面圧
を加えることなく熱プレス成形する点にその特徴があ
る。これによって、以下のような効果が得られる。

【００１５】（１）最も時間がかかる熱プレス成形工程
において、従来製法のように熱プレス金型に裏金と摩擦
体とを装着する手間が不要であるばかりでなく、熱プレ
ス板上に、予備成形物をランダムに並べて処理でき、し
かも、金型への装着可能な数とは比較にならない多数の
予備成形物を装着できるので、裏金の形状等により異な
るが、１回の成形加工可能なブレーキパッドの数を、
１.５〜７倍に引き上げることができる。

【００１６】（２）予備成形物は、高いプレス圧によっ
て、ほぼ最終製品に近い形状に成形されており、従っ
て、熱プレス成形は、従来のように摩擦体の全面を高い
プレス圧で押圧成形する必要がなく、又、摩擦体側面に
は、ガス抜けを阻止するもののない自由空間となってい
るので、結合剤の硬化反応時に生成するガス成分や摩擦
材中の他の揮発成分の摩擦体からの離脱が容易となり、
硬化反応は速やかに進行して完結し、均一度の高い製品
が得られる。

【００１７】（３）熱成形時のプレス圧は低いので、ガ
ス成分の抜けた後は、そのまま空隙として残り、最終製
品の摩擦体は、従来製法による製品に比べて、気孔率
が、２〜５倍程度高いものが得られる。高い気孔率の摩
擦体は、フェード現象を抑制し、従って、摩擦係数の高
い摩擦材組成を選択することにより、より効きのよいブ
レーキパッドを作ることができる。

【００１８】（４）熱プレス成形において、殆どの場
合、従来のように、金型を必要とせず、、また、金型裏
面に凹凸がある場合でも、これに使用する補助金型は、
突起部が補助金型と嵌合する必要性は全く無く、突起部
を逃がす為の凹部が設けられておればよいので、従来の
熱成形金型より、遥かに精度が低くてよいので、金型費
用が大幅に節減される。

【００１９】

【実施例】以下に本願発明の一実施例をかかげる。アラミド繊維５（重量％）変成フェノール樹脂１５カシューダスト５ゴム５硫酸バリウム３０マイカ２０銅粉１３黒鉛５アルミナ２

【００２０】上記組成の摩擦材を用い、１２５０ｋｇｆ
／ｃｍ²のプレス圧で、ショットブラスト処理後変成フ
ェノール樹脂を塗布した鋼製裏金上に、図１に示すプレ
ス型中において、厚さ１７ｍｍの摩擦体を裏金上に一体
的に保持する予備成形物を作った。これを、１８０℃の
熱プレス板間に、図３に示すような状態で装着し、５０
ｋｇｆ／ｃｍ²のプレス圧で１０分間熱プレス成形を行
った。途中、２回、プレス圧を０にして１分間保った。
この工程で、摩擦体の厚さは、１６ｍｍに変化した。こ
れを２００℃のキュア炉中に５時間収容した後放冷し、
表面を研磨して摩擦体の厚さが約１５ｍｍのブレーキパ
ッドＡを得た。

【００２１】一方、同じ組成の摩擦材を用いて、図５に
示す装置を用い、プレス圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ²で厚さ
約２３ｍｍの摩擦体仮成形物を作り、これを前記裏金と
同様に処理した裏金と共に図５に示すような熱プレス金
型にセットし、１８０℃、２００ｋｇｆ／ｃｍ²のプレ
ス圧で、１０分間熱プレス成形工程を行った。途中、同
様に２回ガス抜き処理を行った。これを、前記と同様の
キュア炉で同一条件で熱処理し、更に研磨処理を施し
て、同様に摩擦体の厚さが１５ｍｍのブレーキパッドＢ
を得た。

【００２２】気孔率の測定ブレーキパッドＡ，Ｂの摩擦体から、テストピースを５
個づつ作り、ＪＩＳＤ４４１８−１９８６に規定されて
いる気孔率測定法に準じて、９０℃の自動変速機油に１
２時間浸漬したのち取り出して油を拭い、浸漬処理前後
の重量から気孔率を算出した。ブレーキパッドＡの摩擦体気孔率（平均）７.５ブレーキパッドＢの摩擦体気孔率３.５

【００２３】ダイナモ試験ブレーキパッドＡ，Ｂを、ＪＡＳＯＣ４０６によるダ
イナモ試験を行い、最低摩擦係数を測定した。ブレーキパッドＡ０.２８（フェード・ｍｉｎ．
μ）ブレーキパッドＢ０.１４

【００２４】図５は、ダイナモ試験の２例について、夫
々、０．１Ｇ（Ｇは、重力加速度）〜０．８Ｇの範囲
で、５つの減速度を設定し、各減速度において、５回づ
つ合計２５回のローター停止までのブレーキ操作を行
い、摩擦係数を測定した結果を示すものである。上記実
験の結果から明らかなように、本願製法によるブレーキ
パッドは、従来製法によるブレーキパッドに比べて、摩
擦係数及び気孔率が高く、しかも、摩擦係数は安定して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明方法の予備成形工程を示す説明図であ
る。

【図２】図１の予備成形工程で得られた予備成型品を示
す説明図である。

【図３】本願発明方法における熱プレス成形工程を示す
説明図である。

【図４】本願発明方法における熱プレス成形工程で用い
る補助金型の一例を示す説明図である。

【図５】ダイナモ試験における摩擦係数の変化を示すグ
ラフである。

【図６】従来のブレーキパッドの製法を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１裏金５摩擦材３１，３３予備成
形金型４０プレス
台１０ブレー
キパッド予備成型品１５，１６熱プレ
ス板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】摩擦体を保持すべき裏金をプレス型に装着
し、該裏金の表面処理済みの一面に所定量の粉粒状摩擦
材を供給して圧縮成形することにより、裏金上に所定形
状の摩擦体を一体的に予備成形し、得られた予備成形物
を熱プレス板間に挟んで摩擦体の厚さ方向にのみ加圧し
つつ加熱したのち、常法に基づいて、加熱による樹脂成
分の硬化反応促進工程及び摩擦体の研磨処理工程を施す
ことを特徴とするブレーキパッドの製造方法。
【請求項２】結合剤として熱硬化性樹脂を含む摩擦材を
裏金上において、最終製品形状に近い大きさまで圧縮成
形することにより、摩擦体を予備成形する請求項１のブ
レーキパッドの製造方法。
【請求項３】予備成形物の裏金面を一方の熱プレス板に
密接し、１００ｋｇｆ／ｃｍ²以下の圧力で摩擦体の厚
さ方向にのみ加圧しつつ加熱する請求項１又は２のブレ
ーキパッドの製造方法。