JPH0821462A - Disc brake pad - Google Patents
Disc brake padInfo
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- JPH0821462A JPH0821462A JP15596094A JP15596094A JPH0821462A JP H0821462 A JPH0821462 A JP H0821462A JP 15596094 A JP15596094 A JP 15596094A JP 15596094 A JP15596094 A JP 15596094A JP H0821462 A JPH0821462 A JP H0821462A
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- friction material
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は自動車等のディスクブレ
ーキに使用するディスクブレーキパッドに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disc brake pad used for a disc brake of an automobile or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車等のディスクブレーキに使用され
るディスクブレーキパッドは、金属製の裏板とその一側
の表面に一体に接合された摩擦材とからなっている。そ
して、摩擦材はその相手部材であるディスクロータ、ブ
レーキドラムと摩擦係合し、運動エネルギーを熱エネル
ギーに変える重要な役割を担っている。このため、摩擦
材は常に熱を発生し高温となる。したがって、このよう
な摩擦材には耐熱性、耐摩耗性等と共に、温度変化によ
っても摩擦係数の変化の少ない安定した摩擦特性が要求
される。更には、相手部材に対する攻撃性が少ないこと
やジャダーの発生のないこと等も必要であり、摩擦材に
求められる特性は多項目に亘っている。2. Description of the Related Art A disc brake pad used for a disc brake of an automobile or the like comprises a metal back plate and a friction material integrally bonded to one surface of the back plate. The friction material frictionally engages with its counterpart members, the disk rotor and the brake drum, and plays an important role of converting kinetic energy into heat energy. Therefore, the friction material always generates heat and becomes high temperature. Therefore, such a friction material is required to have heat resistance, wear resistance, and the like, as well as stable friction characteristics with a small change in friction coefficient due to temperature changes. Further, it is necessary that the mating member has low aggression and that judder does not occur, and thus the characteristics required of the friction material cover many items.
【０００３】そこでこれらの各種の特性を満足するため
に、摩擦材は複合材として形成されている。即ち、摩擦
材は、アラミド繊維、チタン酸カリウム繊維等の骨格を
形成する繊維基材、この繊維基材を結合保持するフェノ
ール樹脂等の樹脂結合剤、及びこれらの繊維と結合剤と
のマトリックス中に分散して充填される各種の充填剤か
ら一般に形成されている。そして、この充填剤として
は、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の体質充填剤、グ
ラファイト、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤、カシュ
ーダスト、金属粉末、シリカ等のアブレッシブ剤、或い
はその他の摩擦調整のための添加剤等が使用されてい
る。Therefore, in order to satisfy these various characteristics, the friction material is formed as a composite material. That is, the friction material is a fiber base material forming a skeleton such as aramid fiber or potassium titanate fiber, a resin binder such as a phenol resin for binding and holding the fiber base material, and a matrix of these fibers and the binder. It is generally formed from various fillers that are dispersed and filled in. Further, as the filler, a solid filler such as barium sulfate and calcium carbonate, a solid lubricant such as graphite and molybdenum disulfide, cashew dust, metal powder, an abrasive agent such as silica, or other friction adjusting agents. Additives are used.
【０００４】そして、ディスクブレーキパッドは、これ
らの摩擦材原料を均一に混合した後、予備成形し、次い
でその予備成形物を、予め接着剤を塗布した裏金と共に
加圧加熱成形し、摩擦材を熱成形すると同時に裏金の一
側の表面に一体に接合することによって一般に製造され
る。なお、裏板には一般にモールド穴が形成され、この
モールド穴に摩擦材の一部が充填されることによって、
摩擦材と裏金との間の接合強度の増強が図られている。The disc brake pad is prepared by uniformly mixing these raw materials of the friction material and then preforming the same, and then press-molding the preform together with the backing metal to which the adhesive has been previously applied to form the friction material. It is generally manufactured by thermoforming and integrally joining to one surface of the backing. Generally, a mold hole is formed in the back plate, and by filling a part of the friction material in the mold hole,
The joint strength between the friction material and the back metal is enhanced.
【０００５】ところで、摩擦材に更に求められる重要な
特性の一つとして、ブレーキ時に生じる不快な音（ノイ
ズ）、即ち鳴きの発生がないことが挙げられる。そし
て、この要求は、自動車の高速化、高級化に伴って、近
年ではますます高まってきている。By the way, one of the more important characteristics required for the friction material is that no unpleasant noise (noise) is generated during braking, that is, no squeal is generated. And, in recent years, this demand has been increasing more and more along with the speeding up and the sophistication of automobiles.
【０００６】このようなブレーキ時の鳴きは、摩擦材と
ディスクロータとの摩擦によって摩擦材またはパッドが
振動することによって生じるものであるが、このような
鳴きの発生を防止しまたは軽減するために、従来から種
々の手段が知られ、また行われている。Such squeaking during braking is caused by the friction material or the pad vibrating due to the friction between the friction material and the disk rotor. In order to prevent or reduce such squeaking. Conventionally, various means have been known and practiced.
【０００７】最もよく知られた手段は、摩擦材中に充填
剤としてラバーダスト（ゴム粉）を配合することであ
る。しかし、ラバーダストを配合することは、その振動
減衰効果によって鳴き性能を向上することはできるが、
ラバーダストは耐熱性が低いために、摩擦材のフェード
性能を悪化させたりする場合がある。The best known means is to incorporate rubber dust (rubber powder) as a filler in the friction material. However, compounding rubber dust can improve the squealing performance due to its vibration damping effect,
Since rubber dust has low heat resistance, it may deteriorate the fade performance of the friction material.
【０００８】また、振動が発生し易いパッドの端部を面
取り加工することも、一般によく知られた手段である。
しかし、これによって鳴き性能はある程度向上するが、
それにも限界があり、また、面取り加工自体は比較的簡
易な加工ではあるが、パッドの製造上、工数の増加を伴
う。Further, it is a generally well-known means to chamfer the end portion of the pad where vibration easily occurs.
However, although this improves the squealing performance to some extent,
There is also a limit to that, and the chamfering process itself is a relatively simple process, but the number of man-hours is increased in manufacturing the pad.
【０００９】なお、摩擦材自体の鳴き性能を向上するも
のではないが、パッドの裏金とブレーキキャリパのピス
トンとの間に、ステンレス板、ゴム被覆板等のシム（防
振板）を介在させることが、一般になされている。しか
し、これによってもある程度の鳴き防止効果はあるが、
それにも限界がある。Although the squealing performance of the friction material itself is not improved, a shim (anti-vibration plate) such as a stainless plate or a rubber coating plate is interposed between the back metal of the pad and the piston of the brake caliper. However, it is generally done. However, this also has some squeal prevention effect,
There are also limits.
【００１０】そこで、これらの手段とは異なり、摩擦材
に硬度差を設け、摩擦材をブレーキ時の振動に対して共
鳴し難い構造とすることによって鳴き性能を向上したデ
ィスクブレーキパッドが、特開平５−３３２３７８号公
報に開示されている。具体的には、このディスクブレー
キパッドは、モールド穴（結着孔）を備えた金属製の裏
板（プレート）と、この裏板の一側に一体に接合された
摩擦材（ライニング材）とからなり、摩擦材の一部が裏
板のモールド穴に進入しそのモールド穴を少なくとも部
分的に充填している。そして、その摩擦材は、裏板のモ
ールド穴上の部分の硬度が裏板の表面上の部分の硬度よ
りも低く形成されている。Therefore, unlike these means, a disc brake pad having improved squealing performance is provided by providing a friction material with a hardness difference so that the friction material does not easily resonate with vibration during braking. It is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-332378. Specifically, the disc brake pad includes a metal back plate (plate) having a mold hole (binding hole), and a friction material (lining material) integrally joined to one side of the back plate. A part of the friction material enters the mold hole of the back plate and at least partially fills the mold hole. The friction material is formed such that the hardness of the portion on the mold hole of the back plate is lower than the hardness of the portion on the surface of the back plate.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】この特開平５−３３２
３７８号公報に開示されたディスクブレーキパッドによ
れば、摩擦材のモールド穴上の部分と裏板の表面上の部
分との間に硬度差が設けられ、摩擦材がブレーキ時の振
動に対して共鳴し難い構造に形成されているために、ブ
レーキ時の鳴き（ノイズ）を有効に防止し、或いは軽減
することができる。しかも、このパッドは通常の熱成形
による方法によって容易に製造することができる。[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-332
According to the disc brake pad disclosed in Japanese Patent No. 378, a hardness difference is provided between a portion on the mold hole of the friction material and a portion on the surface of the back plate, and the friction material resists vibration during braking. Since the structure is formed so as not to resonate easily, squeal (noise) during braking can be effectively prevented or reduced. Moreover, this pad can be easily manufactured by a conventional thermoforming method.
【００１２】しかしながら、このディスクブレーキパッ
ドにおいては、鳴き性能を向上することができるもの
の、モールド穴の部分の摩擦材は硬度が低く、密度が低
いために、水等がそのモールド穴からパッド内部に浸入
し易く、そのため、裏板の摩擦材との接合面が錆付き易
い傾向があった。そして、このように裏板の摩擦材との
接合面に錆が発生し、その錆が進行すると、遂には摩擦
材が裏板から剥れて思わぬ危険に陥る可能性があった。However, in this disc brake pad, although the squealing performance can be improved, since the friction material in the mold hole portion has a low hardness and a low density, water or the like flows from the mold hole to the inside of the pad. It was easy to penetrate, so that the joint surface of the back plate with the friction material tended to be easily rusted. Then, rust is generated on the joint surface of the back plate with the friction material, and when the rust progresses, the friction material may finally come off from the back plate and fall into an unexpected danger.
【００１３】そこで、本発明は、鳴き性能を向上すると
共に、裏板の摩擦材との接合面の防錆性を向上したディ
スクブレーキパッドの提供を課題とするものである。Therefore, an object of the present invention is to provide a disc brake pad having improved squealing performance and improved rustproof property of the joint surface of the back plate with the friction material.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明にかかるディスク
ブレーキパッドは、モールド穴を備えた金属製の裏板
と、主に繊維基材、樹脂結合剤、及び充填剤からなり、
裏板の一側の表面に一体に接合されると共にその一部が
裏板のモールド穴に進入してモールド穴を少なくとも部
分的に充填する摩擦材であって、裏板のモールド穴上の
部分の硬度が裏板の表面上の部分の硬度よりも低い摩擦
材と、裏板の他側の表面に接着され、裏板のモールド穴
を閉塞するシムとを具備するものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION A disc brake pad according to the present invention comprises a metal back plate having a mold hole, a fiber base material, a resin binder, and a filler.
A friction material that is integrally joined to one surface of the back plate and that partially enters the mold hole of the back plate and at least partially fills the mold hole. Is provided with a friction material having a hardness lower than that of a portion on the surface of the back plate, and a shim that is adhered to the other surface of the back plate and closes the mold hole of the back plate.
【００１５】ここで、裏板の一側の表面に一体に接合さ
れた摩擦材において、裏板のモールド穴上の部分の硬度
と裏板の表面上の部分の硬度との差は、任意に設定する
ことができる。そして、その硬度差が大きい程ブレーキ
時の鳴き性能は向上するが、余り硬度差を大きくする
と、摩擦材全体としての硬度が不足することになる。そ
のため、その摩擦材の硬度差は、ロックウェル硬度にお
いて、一般に５〜３０程度であることが実用上好まし
い。しかしこれは限定的なものではなく、この範囲外の
硬度差とすることも適宜可能である。Here, in the friction material integrally joined to one surface of the back plate, the difference between the hardness on the mold hole of the back plate and the hardness on the surface of the back plate is arbitrarily set. Can be set. The greater the difference in hardness, the better the squealing performance during braking. However, if the difference in hardness is too large, the hardness of the friction material as a whole becomes insufficient. Therefore, it is practically preferable that the difference in hardness of the friction material is about 5 to 30 in Rockwell hardness. However, this is not a limitation, and a hardness difference outside this range can be appropriately set.
【００１６】そして、このような硬度差を有する摩擦材
は、例えば、摩擦材を形成する繊維基材、樹脂結合剤、
及び充填剤の具体的組成または配合を硬度差が生じるよ
うに相違させることによって形成することもできるが、
通常の熱成形による方法によって容易に形成することが
できる。即ち、予め予備成形した摩擦材の予備成形体を
裏板と共に熱成形する際、裏板のモールド穴の部分に空
間を設け、予備成形体に抗力が作用しない状態で加圧加
熱成形することである。このように熱成形することによ
って、予備成形体が圧縮される場合、裏板のモールド穴
に対応する部分は裏板表面に支持されていないために圧
縮応力が低いので、粗に（低密度で）摩擦材が形成さ
れ、裏板の表面上に形成される摩擦材よりも硬度が低く
形成される。そして、この場合、モールド穴の部分の空
間を大きくする程、モールド穴上の部分における硬度が
より低い摩擦材を形成することができる。The friction material having such a hardness difference is, for example, a fiber base material forming the friction material, a resin binder,
Also, it can be formed by making the specific composition or composition of the filler different so as to cause a hardness difference.
It can be easily formed by a usual thermoforming method. That is, when the preform of the friction material preliminarily preformed is thermoformed together with the back plate, a space is provided in the mold hole portion of the back plate, and pressure heating molding is performed in a state where no drag acts on the preform. is there. When the preform is compressed by thermoforming in this way, the portion corresponding to the mold hole of the back plate is not supported on the back plate surface, so the compressive stress is low, so it is rough (at low density). ) A friction material is formed and has a hardness lower than that of the friction material formed on the surface of the back plate. Then, in this case, the larger the space of the mold hole portion, the more the friction material having a lower hardness in the portion on the mold hole can be formed.
【００１７】なお、摩擦材を形成する繊維基材、樹脂結
合剤、及び充填剤は、従来と同様である。即ち、繊維基
材としては、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ナイロン
繊維、レーヨン繊維、ノボロイド繊維、トリアセテート
繊維等の有機繊維、チタン酸カリウム繊維、ロックウー
ル、スラグウール、アルミナ繊維、シリケート繊維、カ
ーボン繊維、ガラス繊維等の無機繊維、シンチュウ繊
維、スチール繊維、ステンレススチール繊維、銅繊維等
の金属繊維を挙げることができ、これらは単独でまたは
２種以上を組合わせて使用することができる。The fibrous base material, the resin binder, and the filler forming the friction material are the same as the conventional ones. That is, as the fiber substrate, aramid fibers, polyamide fibers, nylon fibers, rayon fibers, novoloid fibers, organic fibers such as triacetate fibers, potassium titanate fibers, rock wool, slag wool, alumina fibers, silicate fibers, carbon fibers, Inorganic fibers such as glass fibers, metal fibers such as Shinchu fibers, steel fibers, stainless steel fibers, and copper fibers can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more kinds.
【００１８】樹脂結合剤としては、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、或いはＳＢＲ等のゴム等を使用すること
ができる。しかし、これらの中でも、フェノール樹脂ま
たはその変性物が最も一般に使用されているものでもあ
り、好適である。As the resin binder, phenol resin, melamine resin, epoxy resin, polyimide resin, polyester resin, or rubber such as SBR can be used. However, among these, the phenol resin or its modified product is the most commonly used one and is preferable.
【００１９】充填剤としては、硫酸バリウム、炭酸カル
シウム等の体質充填剤、グラファイト、二硫化モリブデ
ン、三流化アンチモン等の固体潤滑剤、カシューダス
ト、銅粉、亜鉛粉、真鍮粉等の金属粉、シリカ等のアブ
レッシブ剤、或いはその他の摩擦調整のための添加剤等
を使用することができる。Examples of the filler include body fillers such as barium sulfate and calcium carbonate, solid lubricants such as graphite, molybdenum disulfide and antimony trisulfide, metal powders such as cashew dust, copper powder, zinc powder and brass powder. Abrasive agents such as silica, or other additives for adjusting friction can be used.
【００２０】また、本発明のディスクブレーキパッドに
おいて、シムとしては、ステンレス等の金属板、或いは
それをゴム等で被覆した金属板等、水等の浸透を防止で
きる板状材料であれば任意のものを使用することができ
る。In the disc brake pad of the present invention, as the shim, any plate-like material such as a metal plate made of stainless steel or a metal plate obtained by coating the metal plate with rubber or the like can be used as long as it can prevent water from permeating. Things can be used.
【００２１】そして、このシムの裏板への接着は、別工
程として例えばパッドの完成後において行うこともでき
るが、好ましくは、摩擦材の熱成形時に合わせて行うこ
とができる。この場合、熱成形金型に摩擦材の予備成形
体と裏板とをセットし、この裏板の上に予めフェノール
樹脂等の接着剤を塗布したシムを重ねて、摩擦材の熱成
形を行う。これによって、摩擦材の熱成形と、摩擦材と
裏板との接合とがなされると共に、裏板とシムとが接着
される。このように、シムと裏板との接着を熱成形時に
行うことにより、工数の増加を伴うことなくディスクブ
レーキパッドを製造することができる。The adhesion of the shim to the back plate can be performed as a separate step, for example, after the pad is completed, but it is preferably performed at the time of thermoforming the friction material. In this case, the preform of the friction material and the back plate are set in the thermoforming die, and a shim coated with an adhesive such as a phenol resin in advance is laid on the back plate to thermoform the friction material. . As a result, the friction material is thermoformed and the friction material and the back plate are joined together, and the back plate and the shim are bonded together. In this way, by bonding the shim and the back plate during thermoforming, the disc brake pad can be manufactured without increasing the number of steps.
【００２２】[0022]
【作用】本発明においては、摩擦材のモールド穴上の部
分の硬度が裏板の表面上の部分の硬度よりも低く、した
がって、摩擦材に硬度差が設けられ、ブレーキ時の振動
に共鳴し難い構造に形成されているため、ブレーキ時の
鳴き性能が向上する。また、裏板の摩擦材が接合された
側とは反対の側の表面にシムが接着され、裏板のモール
ド穴を閉塞しているので、そのモールド穴から水等が浸
入することが防止され、裏板の摩擦材との接合面の防錆
性が向上する。In the present invention, the hardness of the portion of the friction material on the mold hole is lower than the hardness of the portion on the surface of the back plate. Therefore, the friction material has a difference in hardness and resonates with the vibration during braking. Since the structure is difficult, the squealing performance during braking is improved. Further, since the shim is adhered to the surface of the back plate on the side opposite to the side where the friction material is joined, the mold hole of the back plate is closed, so that water or the like is prevented from entering through the mold hole. The rust resistance of the joint surface of the back plate with the friction material is improved.
【００２３】[0023]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【００２４】図１は本発明の一実施例のディスクブレー
キパッドを示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a disc brake pad according to an embodiment of the present invention.
【００２５】図１において、１は鋼材等の金属材料から
形成された裏板であり、２はその裏板１に穿設されたモ
ールド穴である。このモールド穴２の個数、大きさ、配
置等な任意であり、この例では２個設けられている。そ
して、３は熱成形によって形成された繊維基材、樹脂結
合剤、及び充填剤からなる摩擦材である。この摩擦材３
は裏板１の一側の表面に一体に接合され、また、その一
部はモールド穴２に進入してこのモールド穴２を少なく
とも部分的に充填している。そしてこの摩擦材３のモー
ルド穴２上の部分３ａの硬度は、その他の部分、即ち裏
板１の表面上の厚さ方向部分３ｂよりも低く形成されて
いる。したがって、摩擦材３は、低硬度の部分３ａと高
硬度の部分３ｂとからなる複合構造を有する。In FIG. 1, 1 is a back plate made of a metal material such as steel, and 2 is a mold hole formed in the back plate 1. The number, size, arrangement, etc. of the mold holes 2 are arbitrary, and two holes are provided in this example. 3 is a friction material composed of a fiber base material formed by thermoforming, a resin binder, and a filler. This friction material 3
Is integrally joined to the surface on one side of the back plate 1, and a part thereof enters the mold hole 2 to at least partially fill the mold hole 2. The hardness of the portion 3a of the friction material 3 on the mold hole 2 is lower than that of the other portion, that is, the thickness direction portion 3b on the surface of the back plate 1. Therefore, the friction material 3 has a composite structure including the low hardness portion 3a and the high hardness portion 3b.
【００２６】このように摩擦材３が均質なものでなく硬
度差を有するために鳴き性能が向上するが、モールド穴
２の部分３ａの摩擦材は低硬度であり、密度が低い。そ
のため、モールド穴２からパッドの内部に水等が浸入
し、裏板１と摩擦材３との接合面が発錆し易い。そこ
で、裏板１の他側の表面にはシム４が接着され、それに
よって、モールド穴２の開口が閉塞されている。このシ
ム４は、裏板１にほぼ対応する形状を有し、ここでは、
ステンレス板が使用されている。Thus, the squealing performance is improved because the friction material 3 is not homogeneous and has a difference in hardness, but the friction material in the portion 3a of the mold hole 2 has a low hardness and a low density. Therefore, water or the like enters the inside of the pad through the mold hole 2, and the joint surface between the back plate 1 and the friction material 3 easily rusts. Then, the shim 4 is adhered to the other surface of the back plate 1 to close the opening of the mold hole 2. This shim 4 has a shape substantially corresponding to the back plate 1, and here,
A stainless steel plate is used.
【００２７】そして、このように裏板１の他側の表面に
はシム４が接着されているので、水等がモールド穴２か
ら浸入することが防止され、裏板１の防錆性が向上す
る。また、シムは従来と同様にブレーキキャリパのピス
トンと当接して、鳴きの発生を軽減する。Since the shim 4 is adhered to the other surface of the back plate 1 as described above, water or the like is prevented from entering through the mold hole 2 and the rust resistance of the back plate 1 is improved. To do. Further, the shim contacts the piston of the brake caliper as in the conventional case, and reduces the occurrence of squeal.
【００２８】〈ディスクブレーキパッドの製造〉このデ
ィスクブレーキパッドは、通常の熱成形による方法によ
って容易に製造することができる。<Manufacture of Disc Brake Pad> This disc brake pad can be easily manufactured by a usual thermoforming method.
【００２９】図２は図１のディスクブレーキパッドの製
造の状態を示す熱成形金型の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the thermoforming die showing the manufacturing state of the disc brake pad of FIG.
【００３０】図２において、全体を符号１０で示す熱成
形金型は、上型１１と、中型１２と、下型１３とを備え
る。なお、これらの型の上下の配置は逆の場合もあり、
その場合、上型１１は下型に、下型１３は上型になる。
なお、この熱成形金型１０には図示しない適当な加熱装
置が備えられ、加熱下での摩擦材の加圧成形が可能なよ
うになっている。In FIG. 2, the thermoforming die, generally designated by reference numeral 10, comprises an upper die 11, a middle die 12 and a lower die 13. In addition, the upper and lower arrangement of these molds may be reversed,
In that case, the upper mold 11 becomes the lower mold and the lower mold 13 becomes the upper mold.
The thermoforming die 10 is equipped with an appropriate heating device (not shown) so that the friction material can be pressure-formed under heating.
【００３１】そして、このような熱成形金型１０内に、
繊維基材、樹脂結合剤、及び充填剤からなる摩擦材の原
料混合物を予め予備成形した摩擦材の予備成形体５と、
フェノール樹脂等の接着剤を摩擦材との接合面側に予め
塗布した裏板１とをセットする。この場合、シム４にも
予め接着剤を塗布し、裏板１の裏面に重ねてセットす
る。この状態は図２に示される。Then, in such a thermoforming mold 10,
A friction material preform 5 in which a raw material mixture of the friction material consisting of a fiber base material, a resin binder, and a filler is preformed in advance;
The back plate 1 on which the adhesive such as a phenol resin is applied in advance on the surface to be joined with the friction material is set. In this case, the shim 4 is also preliminarily coated with an adhesive agent and set on the back surface of the back plate 1 in an overlapping manner. This state is shown in FIG.
【００３２】このように摩擦材の予備成形体５と、裏板
１及びシム４とを熱成形金型１０内にセットした後、加
熱下でこれらを上型１１と下型１３との間で加圧する。
これによって、摩擦材が熱成形されると共に、摩擦材と
裏板１及び裏板１とシム４とが相互に接合、接着され、
一体化される。そして、この熱成形された摩擦材には次
いで後加熱処理、表面仕上げ処理等が施され、図１のデ
ィスクブレーキパッドが製造される。After the preform 5 of the friction material, the back plate 1 and the shim 4 are set in the thermoforming die 10 as described above, they are placed between the upper die 11 and the lower die 13 under heating. Pressurize.
As a result, the friction material is thermoformed, and the friction material and the back plate 1 and the back plate 1 and the shim 4 are bonded and adhered to each other.
Be integrated. Then, this thermoformed friction material is then subjected to post-heating treatment, surface finishing treatment, etc., and the disc brake pad of FIG. 1 is manufactured.
【００３３】ここで、摩擦材の予備成形体５には裏板１
のモールド穴２に嵌合する凸部６が設けられているが、
この凸部６の高さはモールド穴２の深さよりも小さく形
成されている。そのため、摩擦材の熱成形時、予備成形
体５は裏板１と下型１３との間で圧縮されるが、裏板１
のモールド穴２の部分の予備成形体５には抗力が作用し
ないため、この部分はモールド穴２内に押出され、モー
ルド穴２を充填する。したがって、モールド穴２の部分
では予備成形体５に作用する加圧力が他の部分より小さ
いため、この部分の摩擦材は比較的粗に（密度が低く）
成形され、硬度が低いものとなる。Here, the back plate 1 is provided on the preform 5 of the friction material.
The convex portion 6 that fits into the mold hole 2 of
The height of the convex portion 6 is smaller than the depth of the mold hole 2. Therefore, during thermoforming of the friction material, the preform 5 is compressed between the back plate 1 and the lower mold 13,
Since no drag acts on the preformed body 5 in the part of the mold hole 2, the part is extruded into the mold hole 2 to fill the mold hole 2. Therefore, in the portion of the mold hole 2, the pressing force acting on the preform 5 is smaller than that of the other portions, so that the friction material in this portion is relatively rough (low in density).
It is molded and has low hardness.
【００３４】このように、摩擦材の予備成形体５の熱成
形時に、モールド穴２の部分に圧縮応力を逃すための空
間を設けておくことによって、図１のように、摩擦材３
のモールド穴２上の部分３ａの硬度を裏板１の表面上の
厚さ方向部分３ｂよりも低く形成することができる。そ
して、その空間の広さまたは大きさを変えることによっ
て、それらの低硬度部分３ａと高硬度部分３ｂの硬度差
を調節することができる。即ち、摩擦材の予備成形体５
の凸部６の高さ等を変えることによって、その硬度差を
調節することができる。In this way, when the preform 5 of the friction material is thermoformed, a space for releasing the compressive stress is provided in the mold hole 2, so that the friction material 3 can be formed as shown in FIG.
The hardness of the portion 3a on the mold hole 2 can be formed lower than that of the thickness direction portion 3b on the surface of the back plate 1. Then, the hardness difference between the low hardness portion 3a and the high hardness portion 3b can be adjusted by changing the width or size of the space. That is, the preform 5 of the friction material
The hardness difference can be adjusted by changing the height or the like of the convex portion 6.
【００３５】図３は摩擦材の予備成形体５の種々の形状
を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing various shapes of the preform 5 of the friction material.
【００３６】そして、図３（ａ）の摩擦材の予備成形体
５は、裏板１のモールド穴２に対応する部分に凸部６を
設けたもので、この凸部６の高さを変えることにより、
摩擦材の硬度差を調整することができる。したがって、
この凸部６の高さをモールド穴２の深さとした場合に
は、実質的に硬度差のない摩擦材３が形成される。The preform 5 of the friction material shown in FIG. 3 (a) is provided with a convex portion 6 at a portion corresponding to the mold hole 2 of the back plate 1, and the height of the convex portion 6 is changed. By
The hardness difference of the friction material can be adjusted. Therefore,
When the height of the convex portion 6 is the depth of the mold hole 2, the friction material 3 having substantially no hardness difference is formed.
【００３７】図３（ｂ）の予備成形体５は図３（ａ）の
予備成形体５の凸部６の高さをゼロとしたものに相当
し、その表面は平坦である。このような予備成形体５の
場合は、予備成形金型の製作が容易であり、また、熱成
形金型にセットする際の位置合わせが不要であるため作
業性がよい等の利点がある。The preform 5 of FIG. 3B corresponds to the preform 5 of FIG. 3A in which the height of the convex portion 6 is zero, and the surface thereof is flat. In the case of such a preformed body 5, there are advantages that the preforming die can be easily manufactured, and the workability is good because the positioning when setting in the thermoforming die is unnecessary.
【００３８】図３（ｃ）の予備成形体５は裏板１のモー
ルド穴２に対応する部分に凹部７を設けたものである。
このようにモールド穴２に対応する部分を凹部７とする
ことによって、この部分の硬度をより低くすることがで
き、摩擦材に硬度差を最大に設けることができる。The preform 5 shown in FIG. 3 (c) has a recess 7 formed in a portion of the back plate 1 corresponding to the mold hole 2.
By thus forming the portion corresponding to the mold hole 2 as the recessed portion 7, the hardness of this portion can be further lowered, and the difference in hardness can be maximized in the friction material.
【００３９】このように、裏板１のモールド穴２に対応
する部分の摩擦材の予備成形体５の高さまたは深さを変
えることによって、任意の硬度差を有する摩擦材を形成
することができる。そして、最大の硬度差は、モールド
穴２が進入した摩擦材３によって完全に充填されない場
合に得られる。なお、摩擦材原料の組成を調整すること
によっても、同様に成形後の摩擦材に硬度差を与えるこ
とができる。この組成の調整は、例えば、樹脂結合剤の
配合割合の調整によって行うことができ、摩擦材の予備
成形体５を形成する際に、モールド穴２に対応する部分
を樹脂結合剤の配合割合が少ない材料で形成することに
よって、その部分の硬度を低くすることができる。In this way, by changing the height or depth of the preform 5 of the friction material of the portion corresponding to the mold hole 2 of the back plate 1, it is possible to form a friction material having an arbitrary hardness difference. it can. Then, the maximum hardness difference is obtained when the friction material 3 that has entered the mold hole 2 is not completely filled. By adjusting the composition of the friction material raw material, the hardness of the friction material after molding can be similarly changed. This composition can be adjusted, for example, by adjusting the compounding ratio of the resin binder, and when forming the preform 5 of the friction material, the compounding ratio of the resin binder is adjusted to the portion corresponding to the mold hole 2. By forming it with a small amount of material, the hardness of that portion can be lowered.
【００４０】なお、この熱成形においては、シム４を摩
擦材の熱成形時に合わせて接着するようにしているが、
このシム４の裏板１への接着は、別工程として、例えば
パッドの完成後に行うこともできる。しかし、図２のよ
うに摩擦材の熱成形と同時に行うことは、工数を増加し
ない点でも好ましい。なお、この場合、熱形成時のガス
抜きは、型開きを行うとシム４がずれる可能性があるた
め、型（上型１１）を開けないで減圧のみでガス抜きを
する密着ガス抜き方法で行うことが好ましい。また、シ
ム４への接着剤の塗布は、従来からの裏板の前処理ライ
ンを利用することによって行うことができ、これによっ
て、設備費を最小限に抑えることができる。In this thermoforming, the shim 4 is adhered at the time of thermoforming the friction material.
The adhesion of the shim 4 to the back plate 1 can be performed as a separate step, for example, after the pad is completed. However, as shown in FIG. 2, it is preferable that the friction material is heat-formed at the same time as the number of steps is not increased. In addition, in this case, since the shim 4 may be displaced when the mold is opened, degassing at the time of heat formation is performed by a close contact degassing method in which the mold (upper mold 11) is not opened and only the depressurization is performed. It is preferable to carry out. Further, the application of the adhesive to the shim 4 can be performed by utilizing the conventional pretreatment line for the back plate, whereby the equipment cost can be minimized.
【００４１】〈実施例１，２、比較例１〜６〉本実施例
のディスクブレーキパッドについて、その効果を確認す
るために、実施例１及び実施例２のディスクブレーキパ
ッド（ＰＤ５１型キャリパ用）を作製した。<Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 to 6> With respect to the disc brake pads of the present example, in order to confirm the effects, the disc brake pads of Examples 1 and 2 (for PD51 type caliper). Was produced.
【００４２】摩擦材は、下記の表１の配合からなる。The friction material has the composition shown in Table 1 below.
【００４３】[0043]
【表１】 [Table 1]
【００４４】そして、この配合の摩擦材の原料混合物
を、常温下、圧力２００ｋｇ／ｃｍ2で２分間加圧して
予備形成を行い、予備成形体５を形成した。次いで、図
２のように、この予備成形体５と、フェノール樹脂から
なる接着剤を予め塗布した裏板１と、更に、同様にフェ
ノール樹脂からなる接着剤を予め塗布したステンレス板
からなるシム４とを、熱成形金型１０にセットし、４０
０ｋｇ／ｃｍ2 の加圧圧力、１６０℃の温度で１０分間
熱成形した。そして、これを２５０℃で１２０分間熱処
理し、次いで表面仕上処理等を施して、ディスクブレー
キパッドを作製した。Then, the raw material mixture of the friction material having the above composition was pressed at a pressure of 200 kg / cm 2 for 2 minutes at room temperature to carry out preforming to form a preformed body 5. Then, as shown in FIG. 2, the preform 5, the back plate 1 to which an adhesive agent made of a phenol resin has been applied in advance, and the shim 4 made of a stainless steel plate to which an adhesive agent also made of a phenol resin has been applied in advance. And are set in the thermoforming die 10 and 40
Thermoforming was performed at a pressure of 0 kg / cm 2 and a temperature of 160 ° C. for 10 minutes. Then, this was heat-treated at 250 ° C. for 120 minutes and then subjected to a surface finishing treatment or the like to produce a disc brake pad.
【００４５】ここで、実施例１のディスクブレーキパッ
ドの作製に使用した予備成形体５は図３（ａ）の凸部６
を設けた形状のものであり、これによって、図１のモー
ルド穴２上の部分（低硬度部分）３ａの硬度と裏板１の
表面上の部分（高硬度部分）３ｂの硬度との差は、ロッ
クウェル硬度において１０であった。Here, the preform 5 used in the production of the disc brake pad of Example 1 is the convex portion 6 of FIG. 3 (a).
By this, the difference between the hardness of the portion (low hardness portion) 3a on the mold hole 2 and the hardness of the portion (high hardness portion) 3b on the surface of the back plate 1 in FIG. The Rockwell hardness was 10.
【００４６】また、実施例２のディスクブレーキパッド
の作製に使用した予備成形体５は図３（ｂ）の平坦な表
面形状のものであり、これによって、得られた摩擦材３
の上記の硬度差は２０であった。The preform 5 used for producing the disc brake pad of Example 2 has a flat surface shape as shown in FIG. 3 (b).
The above hardness difference was 20.
【００４７】なお、これらの実施例１，２との比較のた
めに、シム４を裏板１に接着しない他は実施例と同様
な、摩擦材の硬度差が異なる比較例１〜５のディスクブ
レーキパッドを作製した。For comparison with Examples 1 and 2, discs of Comparative Examples 1 to 5 were different from each other in that the difference in hardness of friction materials was the same as that of Example except that the shim 4 was not adhered to the back plate 1. A brake pad was produced.
【００４８】比較例１のディスクブレーキパッドは、摩
擦材３の低硬度部分３ａと高硬度部分３ｂの硬度差が実
質的にゼロであるもので、予備成形体５として、図３
（ａ）の凸部６の高さが裏板１のモールド穴２の深さに
ほぼ等しいものを使用したものである。また、比較例２
では、その硬度差は５であり、予備成形体５として、図
３（ａ）の凸部６の高さが、裏板１のモールド穴２の深
さよりも小さいが実施例１の場合よりも大きいものを使
用した。更に、比較例４では、その硬度差は１５であ
り、予備成形体５として、図３（ａ）の凸部６の高さが
僅かであるものを使用した。なお、比較例３では実施例
１と同じ予備成形体５を、また、比較例５では実施例２
と同じ予備成形体５を使用し、それらの硬度差は、実施
例１及び実施例２と同じく、それぞれ１０、２０であ
る。In the disc brake pad of Comparative Example 1, the difference in hardness between the low hardness portion 3a and the high hardness portion 3b of the friction material 3 is substantially zero.
The height of the convex portion 6 in (a) is substantially the same as the depth of the mold hole 2 of the back plate 1. In addition, Comparative Example 2
Then, the hardness difference is 5, and as the preform 5, the height of the convex portion 6 in FIG. 3A is smaller than the depth of the mold hole 2 of the back plate 1, but more than the case of the first embodiment. I used a big one. Furthermore, in Comparative Example 4, the difference in hardness was 15, and as the preform 5, a preform having a small height of the convex portion 6 in FIG. 3A was used. In Comparative Example 3, the same preform 5 as in Example 1 was used, and in Comparative Example 5, Example 2 was used.
The same preform 5 is used, and the hardness difference between them is 10 and 20, respectively, as in Example 1 and Example 2.
【００４９】更に、鳴き性能向上のために摩擦材に面取
り加工を施したディスクブレーキパッドを、比較例６と
して作製した。この比較例６のパッドは、比較例１のパ
ッドの摩擦材端面を更に面取り加工したものである。Further, as a comparative example 6, a disc brake pad in which the friction material was chamfered in order to improve the squealing performance was prepared. The pad of Comparative Example 6 is obtained by further chamfering the friction material end surface of the pad of Comparative Example 1.
【００５０】これらの実施例１，２及び比較例１〜６の
ディスクブレーキパッドについて、裏板１に接着された
シム４の有無と、摩擦材３のモールド穴２上の部分（低
硬度部分）３ａの硬度と裏板１の表面上の部分（高硬度
部分）３ｂの硬度差（ロックウェル硬度）と、面取りの
有無とをまとめて図４に示す。Regarding the disc brake pads of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 6, the presence or absence of shims 4 bonded to the back plate 1 and the portion of the friction material 3 on the mold hole 2 (low hardness portion). FIG. 4 collectively shows the hardness of 3a, the hardness difference (Rockwell hardness) of the portion (high hardness portion) 3b on the surface of the back plate 1, and the presence or absence of chamfering.
【００５１】〈評価試験〉上記実施例１，２及び比較例
１〜６のディスクブレーキパッドについて、鳴き性能、
防錆性を以下の方法によって試験し、評価した。<Evaluation Test> For the disc brake pads of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 6, squealing performance,
The rust resistance was tested and evaluated by the following method.
【００５２】鳴き性能については、ＰＤ５１−１８Ｖ型
キャリパブレーキを使用して、車速１０〜５０ｋｍ／
ｈ、液圧２〜４０ｋｇ／ｃｍ2 、４０〜２００℃におけ
るブレーキ時の鳴き（ノイズ）の発生状況を調べ、以下
の基準に準じて評価した。 ○：鳴きはほとんど発生しなかった。 △：僅かに鳴きが発生した。 ×：鳴きが頻繁に発生した。Regarding the squealing performance, a PD51-18V type caliper brake was used and the vehicle speed was 10 to 50 km /
The generation of squeaking (noise) during braking at h, liquid pressure of 2 to 40 kg / cm 2 , and 40 to 200 ° C. was examined and evaluated according to the following criteria. ○: Almost no squeaking occurred. Δ: Squeaking slightly occurred. X: Squealing frequently occurred.
【００５３】防錆性については、ブレーキパッドを５％
食塩水に１時間浸漬した後、室温で２３時間放置する工
程を１サイクルとする発錆試験を２０サイクル行った
後、裏金から摩擦材を剥がして裏金の錆の発生状況を観
察し、以下の基準に準じて評価した。 ○：錆は発生しなかった。 △：僅かに錆が発生した。 ×：錆が発生した。As for rust prevention, the brake pad is 5%
After immersing in salt solution for 1 hour and then leaving it at room temperature for 23 hours, a rust test was conducted for 20 cycles, and after removing the friction material from the back metal, observing the occurrence of rust on the back metal, It evaluated according to the standard. ◯: No rust was generated. Δ: Slight rusting occurred. X: Rust occurred.
【００５４】この評価試験の結果を図４に合わせて示
す。The results of this evaluation test are also shown in FIG.
【００５５】〈試験結果〉図４の試験結果に示されるよ
うに、図１のように裏板１の裏面にシム４を接着してモ
ールド穴２を閉塞し、また、摩擦材３のモールド穴２上
の部分３ａと裏金表面上の部分３ｂとの間に硬度差を設
けた実施例１，２のディスクブレーキパッドは、鳴き性
能、及び防錆性においていずれも良好な結果を示した。<Test Results> As shown in the test results of FIG. 4, as shown in FIG. 1, shims 4 are adhered to the back surface of the back plate 1 to close the mold holes 2, and the mold holes of the friction material 3 are closed. The disc brake pads of Examples 1 and 2 in which a hardness difference was provided between the upper portion 3a and the back metal surface portion 3b showed good results in both squealing performance and rust prevention.
【００５６】これに対して、比較例１〜５ディスクブレ
ーキパッドにおいては、摩擦材の硬度差を大きくしたも
の程、鳴き性能が向上している。しかし、これとは逆
に、防錆性が低下している。特に比較例３及び５は、摩
擦材の硬度差が実施例１及び２と同じのものであり、鳴
き性能は良好であるが、防錆性が悪い。On the other hand, in the disc brake pads of Comparative Examples 1 to 5, the squealing performance was improved as the hardness difference of the friction material was increased. However, on the contrary, the antirust property is reduced. Particularly, in Comparative Examples 3 and 5, the difference in hardness of the friction materials is the same as in Examples 1 and 2, and the squealing performance is good, but the rust preventive property is poor.
【００５７】そこで、この試験結果から、鳴き性能を向
上するために摩擦材に硬度差を設けると防錆性が低下す
るが、この防錆性の低下は裏板の裏面にシムを接着して
モールド穴を閉塞することによって、有効に防止するこ
とができることが分かる。なお、鳴き性能において最良
の結果を得るためには、摩擦材の硬度差は１５（ロック
ウェル硬度）以上であることが好ましいことも分かる。From this test result, therefore, if the friction material is provided with a hardness difference in order to improve the squealing performance, the rust-preventing property is deteriorated. It can be seen that it can be effectively prevented by closing the mold hole. It is also understood that the difference in hardness of the friction materials is preferably 15 (Rockwell hardness) or more in order to obtain the best result in squealing performance.
【００５８】また、摩擦材に面取り加工を施した比較例
６との対比から、摩擦材に硬度差を設けると共に裏板に
シムを接着することによって、摩擦材に面取り加工を施
さなくても、それと同等または同等以上の鳴き性能と防
錆性とが得られることが分かる。Further, in comparison with Comparative Example 6 in which the friction material is chamfered, it is possible to provide a hardness difference in the friction material and to bond a shim to the back plate so that the friction material is not chamfered. It can be seen that squealing performance and anticorrosiveness equivalent to or higher than that can be obtained.
【００５９】[0059]
【発明の効果】以上のように、本発明のディスクブレー
キパッドは、モールド穴を備えた金属製の裏板と、繊維
基材、樹脂結合剤、及び充填剤からなり、裏板の一側の
表面に一体に接合されると共にその一部が裏板のモール
ド穴に進入してそのモールド穴を少なくとも部分的に充
填する摩擦材であって、その裏板のモールド穴上の部分
の硬度が裏板の表面上の部分の硬度よりも低い摩擦材
と、裏板の他側の表面に接着され、裏板のモールド穴を
閉塞するシムとを具備するものである。As described above, the disc brake pad of the present invention comprises a metal back plate having a mold hole, a fiber base material, a resin binder, and a filler, and is provided on one side of the back plate. It is a friction material that is integrally joined to the surface and partly enters the mold hole of the back plate and at least partially fills the mold hole. A friction material having a hardness lower than that of a portion on the surface of the plate and a shim that is adhered to the other surface of the back plate and closes the mold hole of the back plate are provided.
【００６０】したがって、摩擦材がモールド穴上の低硬
度の部分と裏板の表面上の高硬度の部分とから形成さ
れ、ブレーキ時の振動に対して共鳴し難い構造にされて
いるので、ブレーキ時の鳴き性能が向上する。また、裏
板にシムが接着され、モールド穴が閉塞されているの
で、水等がモールド穴から浸入することが防止され、裏
板の摩擦材との接合面の防錆性が向上する。更に、低硬
度部分と高硬度部分からなる摩擦材は通常の熱成形によ
る方法によって容易に成形することができるため、例え
ば面取り加工を施して鳴き性能を向上する場合よりも、
低コストで鳴き性能のよいディスクブレーキパッドを製
造することができる。また、シムを裏板に接着したた
め、従来のようにシムに裏板に対する装着部を設けた
り、シムずれを防止するための係合部等を設ける必要が
なく、シムと裏板を簡易な形状に形成することができ
る。Therefore, the friction material is formed of the low hardness portion on the mold hole and the high hardness portion on the surface of the back plate, and has a structure that does not easily resonate with vibration during braking. The squealing performance of time improves. Further, since the shim is adhered to the back plate and the mold hole is closed, it is possible to prevent water and the like from entering through the mold hole, and improve the rustproof property of the joint surface of the back plate with the friction material. Furthermore, since the friction material consisting of the low hardness portion and the high hardness portion can be easily formed by a method of ordinary thermoforming, for example, as compared with the case where chamfering is performed to improve the squealing performance,
It is possible to manufacture a disc brake pad that is low cost and has good squealing performance. Also, since the shim is bonded to the back plate, it is not necessary to provide a mounting portion for the back plate on the shim or an engaging portion for preventing the shim from shifting as in the conventional case, and the shim and the back plate have a simple shape. Can be formed.
【図１】 図１は本発明の一実施例のディスクブレーキ
パッドを示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a disc brake pad according to an embodiment of the present invention.
【図２】 図２は図１のディスクブレーキパッドを製造
する状態を示す、熱成形金型の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a thermoforming die showing a state in which the disc brake pad of FIG. 1 is manufactured.
【図３】 図３は摩擦材の予備成形体を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a preform of a friction material.
【図４】 図４は本発明の実施例と比較例のディスクブ
レーキパッドの構成と、評価試験の結果とを示す表図で
ある。FIG. 4 is a table showing the configurations of disc brake pads of Examples of the present invention and Comparative Examples, and the results of evaluation tests.
１ 裏板 ２ モールド穴 ３ 摩擦材 ３ａ 低硬度部分 ３ｂ 高硬度部分 ４ シム ５ 予備成形体 ６ 凸部 ７ 凹部 １０ 熱成形金型 １１ 上型 １２ 中型 １３ 下型 1 Back Plate 2 Mold Hole 3 Friction Material 3a Low Hardness Part 3b High Hardness Part 4 Shim 5 Preform 6 Protrusion 7 Recess 10 Thermoforming Die 11 Upper Die 12 Medium Die 13 Lower Die
Claims (1)
裏板の一側の表面に一体に接合されると共に、その一部
が前記裏板のモールド穴に進入して前記モールド穴を少
なくとも部分的に充填する摩擦材であって、前記裏板の
モールド穴上の部分の硬度が裏板の表面上の部分の硬度
よりも低い摩擦材と、 前記裏板の他側の表面に接着され、前記裏板のモールド
穴を閉塞するシムとを具備することを特徴とするディス
クブレーキパッド。1. A metal back plate having a molding hole, and a fiber base material, a resin binder, and a filler, which are integrally bonded to one surface of the back plate and A part of the friction material enters the mold hole of the back plate and at least partially fills the mold hole, and the hardness of the part of the back plate on the mold hole is the hardness of the part of the back plate on the surface. A disc brake pad comprising: a lower friction material; and a shim that is adhered to the other surface of the back plate and closes a mold hole of the back plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15596094A JPH0821462A (en) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | Disc brake pad |
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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| JP15596094A Pending JPH0821462A (en) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | Disc brake pad |
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