JPH11153165A - ディスクブレーキパッド及びその製造法 - Google Patents

ディスクブレーキパッド及びその製造法

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JPH11153165A
JPH11153165A JP32064497A JP32064497A JPH11153165A JP H11153165 A JPH11153165 A JP H11153165A JP 32064497 A JP32064497 A JP 32064497A JP 32064497 A JP32064497 A JP 32064497A JP H11153165 A JPH11153165 A JP H11153165A
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JP
Japan
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inorganic
material layer
reinforcing material
friction member
brake pad
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JP32064497A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Hara
泰啓 原
Shigetoshi Kiuchi
重俊 木内
Atsuya Yamaguchi
淳哉 山口
Takeshi Oyama
武 大山
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Showa Denko Materials Co Ltd
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リベット孔周辺の強度が高く、リベット孔の
座屈の生じないディスクブレーキパッド及びその製造法
を提供する。 【解決手段】 繊維状物質、摩擦調整剤及び結合剤を含
む組成物を成形した摩擦部材と裏金とをリベット止めし
てなるディスクブレーキパッドにおいて、摩擦部材1と
裏金2との間に無機長繊維、無機不織布及び無機織布の
一種以上を主基材とした補強材料層3を介在させてなる
ディスクブレーキパッド並びに繊維状物質、摩擦調整剤
及び結合剤を含む組成物からなる摩擦部材用材料粉と無
機長繊維、無機不織布及び無機織布の一種以上を主基材
とした補強材料層の成分とを加熱加圧成形して摩擦部材
及び補強材料層を一体化して形成したのち、後熱処理及
び高温加熱処理を行い、次いで補強材料層の露出面側に
裏金を配し、これらをリベット止めすることを特徴とす
るディスクブレーキパッドの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、鉄道車
両、各種産業機械等の制動に用いられるディスクブレー
キパッド及びその製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車、鉄道車両、各種産業機械等の制
動装置としてディスクブレーキパッドが使用されてい
る。このディスクブレーキパッドとして、従来は特開昭
59−25865号公報、特開昭62−142630号
公報等に示されるように繊維状物質、摩擦調整剤及び結
合剤を含む組成物を加熱加圧成形した摩擦部材に裏金を
リベット止めしたものが一般に知られている。しかしな
がら、このようなディスクブレーキパッドは、結合剤と
して用いる熱硬化性樹脂が高温で酸化分解し、摩擦係数
を下げる要因となり、制動力の低下(フェード現象)を
引き起こしていた。
【0003】このフェード現象を解消するため、特開昭
59−113038号公報に示されるように、非酸化性
雰囲気中で400〜1000℃の温度で高温加熱処理す
ることが提案されている。この方法によれば、熱硬化性
樹脂を部分的に炭化して、使用時に高温で発生する熱分
解物を減量でき、フェード現象を抑制することができ
る。しかし、この方法では、金属繊維を主基材として用
いるため加熱処理によりディスクブレーキパッドの熱伝
導性が高くなり、ブレーキシリンダーに熱が伝わり易く
ブレーキシリンダー内のオイルの沸騰によりブレーキが
効かなくなる、いわゆるベーパーロック現象を引き起こ
し易くなるという欠点が生じる。
【0004】上記の欠点を低減させるため、非金属繊維
を主基材としたディスクブレーキパッドを作製したが、
このディスクブレーキパッドにおいては、リベット孔周
辺の強度が低く、リベット孔が座屈するという欠点が生
じる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】請求項1記載の発明
は、リベット孔周辺の強度が高く、リベット孔の座屈の
生じないディスクブレーキパッドを提供するものであ
る。請求項2記載の発明は、リベット孔周辺の強度が高
く、リベット孔の座屈の生じないディスクブレーキパッ
ドの製造法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、繊維状物質、
摩擦調整剤及び結合剤を含む組成物を形成した摩擦部材
と裏金とをリベット止めしてなるディスクブレーキパッ
ドにおいて、摩擦部材と裏金との間に無機長繊維、無機
不織布及び無機織布の一種以上を主基材とした補強材料
層を介在させてなるディスクブレーキパッドに関する。
また、本発明は、繊維状物質、摩擦調整剤及び結合剤を
含む組成物からなる摩擦部材用材料粉と無機長繊維、無
機不織布及び無機織布の一種以上を主基材とした補強材
料層の成分とを加熱加圧成形して摩擦部材及び補強材料
層を一体化して形成したのち、後熱処理及び高温加熱処
理を行い、次いで補強材料層の露出面側に裏金を配し、
これらをリベット止めすることを特徴とするディスクブ
レーキパッドの製造法に関する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明における摩擦部材用材料粉
中に含まれる繊維状物質は、例えばアラミド繊維、アク
リル繊維、フェノール繊維等の有機繊維、ガラス繊維、
セラミック繊維、ロックウール、オラストナイト、炭素
繊維、チタン酸カリウム繊維等の無機繊維などの非金属
繊維を用いることが好ましい。さらに必要に応じて鉄繊
維、銅繊維、黄銅繊維等の金属繊維が併用して用いられ
る。
【0008】繊維状物質中の非金属繊維の含有量は、全
組成物中に5〜20重量%含有することが好ましく、1
0〜15重量%含有することがさらに好ましい。必要に
応じて用いられる金属繊維の含有量は、熱伝導率の関係
で全組成物中に20重量%以下含有することが好まし
く、10重量%以下含有することがさらに好ましい。繊
維状物質の長さは摩擦調整剤と混合し易くするために5
mm以下であることが好ましく、100μm〜3mmの範囲
であることがさらに好ましい。
【0009】摩擦調整剤は、黒鉛、三硫化アンチモン、
二硫化モリブデン等の潤滑剤、鉄、銅、黄銅、スズ、亜
鉛等の金属粉、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム等の充填剤、マイカ、アルミナ、シリカ、ジ
ルコン、ムライト、タルク、クレー等の研削材などが用
いられる。摩擦調整剤の含有量は、全組成物中に30〜
60重量%含有することが好ましく、40〜50重量%
含有することがさらに好ましい。
【0010】結合剤は、フェノール樹脂及びこれらの変
成樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂等が用いられる。
結合剤の含有量は、全組成物中に5〜30重量%含有す
ることが好ましく、8〜15重量%含有することがさら
に好ましい。摩擦部材用材料粉中の各成分の使用割合
は、それらの総量が100重量%になるように配合され
る。
【0011】一方、補強材料層に用いられる無機長繊
維、無機不織布及び無機織布の素材としては、炭素繊
維、ガラス繊維等の無機繊維を用いることが好ましく、
これらの一種以上が主基材として用いられる。またこれ
らの繊維の長さは5mm以上であると補強効果が大きくな
ると共に取扱い性の点で好ましく、10〜30mmの範囲
であることがさらに好ましい。補強材料層は上記の無機
長繊維、無機不織布、無機織布の他にフェノール樹脂及
びこれらの変成樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂等の
結合剤、黒鉛、三硫化アンチモン、二硫化モリブデン等
の潤滑剤、鉄、銅、黄銅、スズ、亜鉛等の金属粉、硫酸
バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の充填
剤、マイカ、アルミナ、シリカ、ジルコン、ムライト、
タルク、クレー等の研削材などの摩擦調整剤が用いられ
る。
【0012】無機長繊維、無機不織布及び無機織布の含
有量は、補強材料層中に30〜60重量%含有すること
が好ましく、35〜50重量%含有することがさらに好
ましい。結合剤の含有量は、補強材料層中に10〜30
重量%含有することが好ましく、15〜25重量%含有
することがさらに好ましい。摩擦調整剤の含有量は、補
強材料層中に30〜60重量%含有することが好まし
く、35〜50重量%含有することがさらに好ましい。
補強材料層中の各成分の使用割合は、それらの総量が1
00重量%になるように配合される。
【0013】本発明になるディスクブレーキパッドは、
例えば混合した補強材料層の成分を金型に充填し、この
補強材料層を均一な厚さにならした後、その上面に別途
混合した摩擦部材用材料粉を充填し、この摩擦部材用材
料粉を上記と同様に均一な厚さにならし、次いで予備成
形、加熱加圧成形、後熱処理及び高温加熱処理を行い、
この後補強材料層側に裏金を配し、これらをリベット止
めして得られる。リベット止めは一体化した摩擦部材と
補強材料層及び裏金の全てをリベット止めするか又は一
体化した摩擦部材と補強材料層において内側となる補強
材料層と裏金との部分でリベット止めすることができ
る。
【0014】なお加熱加圧成形する際の加熱温度は、1
30〜170℃が好ましく、140〜160℃がさらに
好ましい。加圧力は、200〜600MPaが好ましく、
300〜500MPaがさらに好ましい。後熱処理温度
は、180〜300℃が好ましく、150〜280℃が
さらに好ましい。また高温加熱処理条件は、窒素ガス、
水素ガス等の非酸化性雰囲気中で加熱処理することが好
ましく、加熱温度は、400〜1000℃が好ましく、
600〜800℃がさらに好ましい。加熱温度が低いと
有機結合剤が炭素化温度に到達せずフェード現象を抑制
する効果が低くなる傾向があり、一方高いとディスクブ
レーキパッドの強度が低下し、亀裂が発生し易くなると
いう傾向がある。
【0015】リベット止めを行うに際し、リベット孔は
一体成形して得られた摩擦部材と補強材料層において、
摩擦部材側の表面から加工し、摩擦部材の途中まではリ
ベットの加締め面積より大きく形成し、これより下の部
分及び補強材料層はリベットが挿入できる大きさに形成
し、一体成形品側のリベット加締め部分が摩擦部材の途
中で加締められるように加工してもよいが、摩擦部材の
部分はリベットの加締め面積より大きく形成し、補強材
料層はリベットが挿入できる大きさに形成し、一体成形
品側のリベット加締め部分が補強材料層の端部で加締め
られるように加工すれば摩擦部材を有効に使用できるの
で好ましい。なおリベット止めする前工程として裏金の
片側の面に接着剤を塗布し、この接着剤を塗布した面に
補強材料層側の面を貼り合わせてからリベット止めする
ことが好ましい。
【0016】以下、本発明の実施例の形態を図面により
詳述する。図1は本発明の実施例になるディスクブレー
キパッドの断面図であり、摩擦部材1と裏金2との間に
補強材料層3を設け、これらをリベット4で加締めたも
のである。
【0017】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 実施例1 長さが0.7mmの炭素繊維(呉羽化学工業(株)製、商品
名M107T)20重量%、長さが0.5mmのセラミッ
ク繊維(東芝モノフラックス(株)製、商品名RFC50
0)10重量%、長さが3mmの鉄繊維(東京製鋼(株)
製)20重量%、フェノール樹脂(日立化成工業(株)
製、商品名HP491)10重量%及び黒鉛、硫酸バリ
ウム、アルミナ、シリカ等の摩擦調整剤40重量%を配
合し、均一に撹拌混合して摩擦部材用材料粉を得た。
【0018】一方、長さが10mmの炭素繊維50重量%
(呉羽化学工業(株)製、商品名C110T)50重量
%、フェノール樹脂(日立化成工業(株)製、商品名HP
491)30重量%及び硫酸バリウムを20重量%配合
し、均一に混合して補強材料を得た。
【0019】次に上記で得た補強材料を金型内に充填
し、該補強材料を均一な厚さにならした後、その上面に
上記で得た摩擦部材用材料粉を充填し、該摩擦部材用材
料粉を上記と同様に均一な厚さにならし、予備成形を行
った。
【0020】この後、予備成形品を150℃、圧力50
MPaの条件で10分間加熱加圧成形して摩擦部材と補強
材料層とを一体化し、次いで熱処理炉中で250℃で2
時間後熱処理を行い、さらに一体化した摩擦部材と補強
材料層の成形品を上記とは別の熱処理炉に入れ、炉内に
窒素ガスを充満し、酸素濃度が0.1%以下になったこ
とを確認した後、2時間で700℃まで昇温し、700
℃で30分保持して高温加熱処理を行った。
【0021】次に図1に示すように、摩擦部材1及び補
強材料層2にリベット孔5を形成した。なおリベット孔
5は摩擦部材1側の表面から加工し、該摩擦部材のリベ
ット孔5をリベット4の加締め面積より大きくなるよう
に形成し、一体成形品側のリベット加締め部分が補強材
料層2の端部で加締められるように加工した。次いで予
め裏金3の片面に接着剤を塗布し、この接着剤を塗布し
た面に露出している補強材料層2の面を貼り合わせて接
着した後、補強材料層2及び裏金3にリベット4を挿入
しその両端を加締めてディスクブレーキパッドを得た。
得られたディスクブレーキパッドの外観を観察したがリ
ベット孔5の座屈は見られなかった。
【0022】比較例1 実施例1で得た摩擦部材用材料粉を金型内に充填し、該
摩擦部材用材料粉を均一な厚さにならした後予備成形を
行い、以下実施例1と同様の方法で、加熱加圧成形して
摩擦部材を得、次いで後熱処理及び高温加熱処理を行っ
た。
【0023】次に摩擦部材にリベット孔を形成し、次い
で予め裏金の片面に接着剤を塗布し、この接着剤を塗布
した面に摩擦部材を貼り合わせて接着した後、リベット
で加締めてディスクブレーキパッドを得た。得られたデ
ィスクブレーキパッドの外観を観察したところ、リベッ
ト孔が座屈していた。
【0024】
【発明の効果】請求項1記載のディスクブレーキパッド
は、リベット孔周辺の強度が高く、リベット孔の座屈が
生せず、工業的に極めて好適なディスクパッドである。
請求項2記載の方法により得られるディスクブレーキパ
ッドは、リベット孔周辺の強度が高く、リベット孔の座
屈が生ぜず、工業的に極めて好適なディスクパッドであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例になるディスクブレーキパッド
の断面図である。
【符号の説明】
1 摩擦部材 2 裏金 3 補強材料層 4 リベット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 武 茨城県日立市鮎川町三丁目3番1号 日立 化成工業株式会社山崎工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維状物質、摩擦調整剤及び結合剤を含
    む組成物を成形した摩擦部材と裏金とをリベット止めし
    てなるディスクブレーキパッドにおいて、摩擦部材と裏
    金との間に無機長繊維、無機不織布及び無機織布の一種
    以上を主基材とした補強材料層を介在させてなるディス
    クブレーキパッド。
  2. 【請求項2】 繊維状物質、摩擦調整剤及び結合剤を含
    む組成物からなる摩擦部材用材料粉と無機長繊維、無機
    不織布及び無機織布の一種以上を主基材とした補強材料
    層の成分とを加熱加圧成形して摩擦部材及び補強材料層
    を一体化して形成したのち、後熱処理及び高温加熱処理
    を行い、次いで補強材料層の露出面側に裏金を配し、こ
    れらをリベット止めすることを特徴とするディスクブレ
    ーキパッドの製造法。
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