JPH1182579A

JPH1182579A - ディスクブレーキ用パッドの製造方法並びにディスクブレーキ用パッド

Info

Publication number: JPH1182579A
Application number: JP25000397A
Authority: JP
Inventors: Takeo Katada; 武男堅田; Shigeki Yoshimoto; 茂樹吉本; Seiji Sasaki; 誠治佐々木
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】品質が良く、安定したディスクブレーキ用パ
ッドを、極めて容易に製造し、提供する。【解決手段】プレスの中型２の底に裏板４を組み込
み、該中型２内に有機結合剤を含む摩擦原料５を充填
し、上型１を用いて該摩擦原料を加熱、加圧し、裏板４
に摩擦ライニング６を一体に接着形成する方法におい
て、該中型２内には充填される摩擦原料５を分割する１
枚以上の仕切板９を設け、該上型１には上記仕切板９に
対応する凹条１０を設けて、充填摩擦原料５並びに成形
摩擦ライニング６を分割してブロック化することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車輌、建設機械など
のブレーキシステムに使用されるディスクブレーキ用パ
ッドの製造方法並びにそのパッドの構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のパッドとしては、図３に示すよ
うに、上型１、中型２、下型３よりなるプレス金型に、
裏板４を組み込み、予め準備された金属繊維、無機繊
維、有機繊維などの繊維状材料、摩擦係数やその他の性
能を調整するための粉末もしくは粒状の充填剤、そして
バインダー樹脂などを混合してなる摩擦原料５を裏板４
上に充填して、上型１を矢印のように降下して、加熱、
加圧して製造されたものが知られている。

【０００３】図４のＡ及びＢは、このようにして製造さ
れたパッドの正面図及び下面図で、前記摩擦原料５は、
裏板４面上に摩擦ライニング６となって一体に固着され
ている。

【０００４】また上記摩擦原料５のプレス金型への充填
については、例えば特開昭５９−２００８２５号公報に
おいて、予め摩擦原料５を予備成型をしておいて行う方
法が説明されている。

【０００５】そして、この予備成型の工程やプレス金型
での加熱、加圧工程で、金型の雄型に凸部を設けて、摩
擦ライニングの摺動面に略Ｕ字溝形状を形成せしめるこ
とや、圧縮成型機にて最初数回ガス抜きを行なった後加
圧、加熱成型することが開示されている。

【０００６】上記のように金型の雄型に凸部を設けて、
摩擦ライニングの摺動面に凹形の溝を形成すること自体
については、本出願人も特開昭６２−２０９２３５号公
報により提案したことがある。

【０００７】他方、焼結合金ライニングの場合である
が、予め複数に分割して形成した焼結合金ライニング
を、夫々並べて裏板にリベットで装着固定した分割摩擦
ライニングのディスクブレーキ用パッドも特開平６４−
４６０２５号公報により知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記有機結合剤を含む
摩擦原料を、裏板を組み込んだ金型中に充填して、加
熱、加圧を加えることにより、裏板に摩擦ライニングを
直接一体に接着成形する方法においては次のような問題
を有する。

【０００９】即ちその第１は、プレス開始時に閉じこめ
られた空気を含め加熱によって摩擦原料から発生するガ
ス（水蒸気を含む）成分が、パッド内部に残留し、プレ
ス金型からパッドを取り出した時に膨れ、不良を引き起
こすことである。

【００１０】前記特開昭５９−２００８２５号公報にお
いて開示された、最初数回ガス抜きを行なった後加圧、
加熱成形を施すのは、この問題の対処法の一つである
が、ガス抜きを行うタイミングは作業条件によって大き
く左右されると共に、次の面からもガス抜きを行なうの
みでは充分とは言えない。

【００１１】近時、次第に大型のパッド即ち摩擦ライニ
ング６の摺動面積と厚みの大きなものが求められている
が、大型パッドとなれば、１．ガス発生量が多くなる２．ガスの抜ける通路が長くなる３．プレス初期の表層部と中央部の温度差が大きくな
り、各々のガス抜きのタイミングが違ってくるなどの現
象を生じて来る。

【００１２】上記特開昭５９−２００８２５号公報や前
記特開昭６２−２０９２３５号公報には、摩擦ライニン
グ摺動面に凹溝を設けることが記載されているが、開示
の凹溝は浅く、ガスの抜ける通路としての働きや温度差
による支障を防ぐ効果は期待できない。

【００１３】以上のガスの発生に起因する第１の問題に
ついで、第２に摩擦原料の充填量が多くて均一なならし
が難しくなり、また同原料を予備成形して充填する場合
には、充填に際し予備成形品が崩れやすいなどの問題が
ある。

【００１４】また、上記のような大きなパッドによる問
題を解決するため、摩擦ライニングを分割して小ブロッ
ク化することが前記特開昭６４−４６０２５号公報の開
示より考えられないでもない。即ち有機結合剤を含む摩
擦原料よりの摩擦ライニングの形成においても、予め同
原料を複数に分割して、個別に摩擦ライニング部分のみ
を加熱、加圧成形しておき、これを裏板に並べてリベッ
トなどの止め具で固着する方法である。然し乍らこの方
法によれば工程が長くなり、工数増と共に固着強度の保
証を要するなどの別の支障を生じるところとなる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述のような問
題を一挙に解決しようとするもので、その主とするとこ
ろはディスクブレーキ用パッドの製造方法であるが、パ
ッドの形状として捕えた場合、その形状自体も製造方法
に関係なく新たな特徴を有するので、まず第１の特徴と
して、その形状の構成を示す。

【００１６】１枚の裏板に、リベット止めなどの止め具
を用いることなく、分割した摩擦ライニングが直接一体
に固着されてなり、かつ該分割した摩擦ライニングは下
記Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの少なくとも一つ以上を備えてい
る。Ａ．分割溝は裏板と摩擦ライニングとの固着面から直接
形成されて、各分割摩擦ライニング間に接合部分はなく
夫々孤立している。Ｂ．各分割摩擦ライニング間の分割溝幅は３ｍｍ以上７
ｍｍ以下である。Ｃ．各分割摩擦ライニングの摺動表面積は略均等であ
る。Ｄ．摩擦ライニングの外周面と、これを分割する分割溝
の交わるコーナー部にはＲ取りが施されている。

【００１７】上記構成のディスクブレーキ用パッドは、
第２の特徴とする次の製造方法によって極めて容易にで
きる。

【００１８】プレス中型の底に裏板を組み込み、該中型
内の裏板面上に有機結合剤を含む摩擦原料をその儘又は
仮乃至中間成形して充填し、上型を用い該摩擦原料を加
熱、加圧し、裏板に摩擦ライニングを一体に接着成形す
る方法において、該中型の内周に、充填される摩擦原料
を分割する中型内周対面間にわたって上下方向で、かつ
その下端が裏板表面に垂直に接する１枚以上の仕切板を
設け、上型には該仕切板に対応する凹条を設けることに
より、充填する摩擦原料を分割し、裏板に対し分割され
た摩擦ライニングを直接一体に接着成形せしめる。

【００１９】上記製造方法において、仕切板及びこれに
対応する凹条は、パッドの摩擦面積に応じ、複数条設け
ることがある。そして、仕切板及び凹条は次の幅、位置
並び形状に特定することにより、金型の破損を防止し、
かつ製造されたパッドの品種、性能を向上することがで
きるので、これを第３の特徴として次に３つを列記す
る。

【００２０】その１つは摩擦ライニングを分割する分割
溝幅を、３ｍｍ以上７ｍｍ以下に形成するため、仕切板
の幅を、３ｍｍに達しないものを含む３ｍｍに近いもの
より、７ｍｍを含む７ｍｍに近いものの範囲の間に限定
することである。

【００２１】他の１つは上記仕切板及びこれに対応する
凹条を設ける位置及び数を、各分割摩擦ライニングの摺
動表面積が略均等となるよう、選定して設けておくこと
である。なおこの略の範囲は実用上５％以内である。

【００２２】今１つは、上記仕切板及びこれに対応する
凹条の中型内面に接する端部を凹曲面で拡げた形状と
し、摩擦ライニングの外周面とこれを分割する分割溝の
交わるコーナー部にＲ取りを施すことである。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は次の実施例
の項において具体的に説明する。

【００２４】

【実施例】図１Ａ、Ｂ及びＣは、実施例１のディスクブ
レーキ用パッドの構造を示す模型図で、Ａは正面図、Ｂ
は下面図、Ｃは正面図における分割溝７の構成を説明す
る拡大部分図である。図２Ａ及びＢは、実施例１のパッ
ドの好ましい製造方法を例示する実施例２で、Ａは側断
面よりの概略図、Ｂは仕切板部分の上面よりの拡大概略
図である。

【００２５】図１において、６は軟鉄製の裏板４に直接
固着された摩擦ライニングで、分割溝７により３つの分
割摩擦ライニング６′に分割されている。摩擦ライニン
グ６は後述のように、繊維、充填剤、バインダーを混合
してなるもので、図２では混合物として記載したが、仮
成形体でも中間成形体でもよく、厚みｔは２０ｍｍ、分
割溝７の幅Ｗは５ｍｍで、この分割溝７は裏板４の表面
より直接形成されており、各分割摩擦ライニング６′間
で接合している部分はなく、夫々孤立している。また夫
々の分割摩擦ライニング６′の摺動表面８の面積は約８
０ｃｍ² で、略均等に形成され、合計摺動表面積は２４
０ｃｍ² である。

【００２６】分割溝７と分割摩擦ライニング６′とのコ
ーナー部１１には、何れも半径５ｍｍのＲ取りが施され
ている。勿論摩擦ライニング６の両端部のコーナー部も
同様のＲ取りを施してある。なお裏板４の厚みＴは６ｍ
ｍのものを用い、パッド形状は図のように略分割型扇形
状とした。

【００２７】図２Ａは上型１、中型２、下型３よりなる
プレス金型を用いて、前記パッドを製造する方法を説明
するもので、次のような仕切板９を備えた中型２と下型
３の間に予め準備された裏板４を組み込む。該裏板４は
あらかじめフェノール樹脂系の接着剤を塗布乾燥したも
のを用いている。中型２には、中型２内の表面積が均等
に分割される位置に２枚の厚み５ｍｍ−０の鉄製仕切板
９が固定されており、中型２に接する部分（図２の拡大
図）において、仕切板９は摩擦ライニングのコーナー部
にＲ面取りが施せるように半径５ｍｍの凹曲拡大部１２
が形成されている。

【００２８】他方上型１には、上記仕切板９に対応して
受け入れる幅５ｍｍ＋０の凹条１０を２ヶ所設けてお
く。勿論この凹条１０の両端部は、上記仕切板９端部の
凹曲拡大部１２に対応する形状を備えている。

【００２９】このようにして組み立てられた中型２内
に、あらかじめ準備した摩擦材混合物５を投入する。こ
の場合、混合物を直接計量して入れるか、仮成形して入
れるか、中間成形体として入れるかであるが、本実施例
では、分割形状に予備成形機を用いてあらかじめ中間成
形体としてから投入した。仮成形の場合は、ほぼ中型と
同様の形状をした上部が開いた底の無い容器に、上型と
同様の形状をした押し型を用意し、容器内部に混合物を
秤量して投入し、均等に均してから押し型を用いて人力
又はハンドプレス等で押し固め、そのまま図２の本成形
金型の中型２の上に位置合わせし、押し型で混合物を投
入する。

【００３０】摩擦材混合物は、原料として金属繊維にス
チールファイバー、有機繊維にアラミドパルプ、無機繊
維にカーボンファイバー、充填剤に硫酸バリウム、水酸
化カルシウム、カシューダスト、ゴム粉、硫化アンチモ
ン、黒鉛、酸化マグネシウム、バインダーにフェノール
樹脂を用い、これらを混合機で混合し、均一化したもの
を用いた。

【００３１】中間成形体の作製は、図１Ｂの分割された
摩擦材６′の形状を各分割毎に予備成形機を用いて加圧
成形した。摩擦材混合物の性状により、加圧力は異なる
が、前記混合物では７０kg/cm²の加圧力で中間成形体を
得ている。中間成形体は各分割部分に別れているので、
この中間成形体の重量を管理することにより、秤量のば
らつきを確認できる。この必要性は、本成形の時、中間
成形体の量がばらつくと、図２Ａの上型１によっておさ
えられた摩擦材混合物５が仕切板９を横に押す力に均衡
を欠き、仕切板９を曲げてしまうことになる。

【００３２】図２において、中型２への中間成形体の投
入後、上型１の矢印の方向に加圧した状態で加熱により
摩擦材混合物５中のバインダーが溶融反応し、成形され
ると同時に、裏板４の表面の接着剤も溶融反応により、
裏板４と摩擦材混合物５が一体化する。加圧条件は、前
記摩擦材配合では、２００kg/cm²とし、加熱温度を１５
５℃、加圧保持時間を６分で成形できた。加圧途中で一
旦除圧してガス抜きする操作も、配合組成により必要な
場合があるが、この配合組成では不要であった。

【００３３】ここでできたディスクパッドは小ブロック
に分割され、それぞれが秤量値を確認されており、小ブ
ロック内の均一性もよく、従来の大ブロックのものに比
べ摩擦材としての均一性がよく、摩擦性能も安定するも
のになる。

【００３４】成形されたディスクパッドは、後硬化処理
を２２０℃で５時間行い、その後化粧塗装を施した後、
摩擦面を平面研摩し仕様の厚みに仕上げた。

【００３５】

【作用】実施例２における仕切板９は、厚み５ｍｍのも
のを用いたが、上記のように該仕切板９により分割充填
された摩擦原料５は、互いに等量に設定されているの
で、加圧、加熱に際し仕切板９の両面にかかる圧力は互
いに略等しく、薄くても変形による支障などを生じるこ
とはない。

【００３６】従って更に厚みを薄くすることは可能であ
るが、仕切板を設けた中型２、凹条１０のある上型１の
寿命を考慮すると、３ｍｍまでが実用的である。また厚
くすれば仕切板の強度が上がり、寿命も延びるが、この
厚みによって形成される分割摩擦ライニング６′間の分
割溝７の幅Ｗがそれだけ大となり、大となっただけ摩擦
ライニングの摺動面積が減少する事となるので、パッド
の形状、寸法にもよるが７ｍｍを限度とする事が、有利
である。また、実施例２のように、中間成形体を用いる
場合は、図２Ａの仕切板９の形状において、上型１の方
向から中間成形体を投入するので、投入がスムースにな
るように、仕切板９の上縁に適当なテーパを付けること
が好ましい。

【００３７】またコーナー部に設けるＲ取りは、充填さ
れた摩擦原料がコーナー部に移動し難く、この部分が原
料不足となるのを防ぐために設けたもので、製造上も出
来上がった成形品の品質上も、大きい方が好ましいが、
摩擦ライニングの摺動面積としては大きいだけ減少する
こととなるので、パッドの形状、寸法にもよるが半径３
ｍｍから７ｍｍの範囲が実用上好ましい。

【００３８】なお言うまでもないが、本発明の最も重要
なことは、分割して小ブロック化された分割摩擦ライニ
ング６′が、何の止め具を用いることもなく裏板４に直
接一体に接着固定されてなることであるから、摩擦ライ
ニング６を分割する分割溝７は裏板４面上より直ちに形
成され、分割摩擦ライニング６′間の連結する部分はな
く互いに孤立していることが、製造上の特徴である。こ
の特徴は、一体化して製造したパッドに後で溝を切り込
む作業も不要である。さらには、分割部分毎が均一化さ
れた摩擦材であることから、摩擦性能が安定化する。

【００３９】そして、溝切加工による溝は、成形された
摩擦材を切り込む作業により、溝の表面は、摩擦材内部
の構造をそのまま出してしまうが、本発明のようにすれ
ば、溝の部分も摩擦材の外周と同様に、成型時の肌、即
ち摩擦材の内部構造よりバインダーリッチの表面を得る
ことができ、摩擦材が水濡れ等の状態になったときに、
摩擦材内部への水の浸透を軽減する効果もある。

【００４０】本発明における製造方法において、摩擦材
混合物５の投入は、中型２に直接投入する方法、前記し
た仮成形による方法、さらには中間成形体をあらかじめ
予備成形機で作製しておき、これを投入する方法がある
が、いずれの方法でも本発明を達成できるが、品質の安
定性を考慮すると、仮成形による方法と中間成形体を用
いる方法が好ましい。

【００４１】本発明の実施に当っては、製造する装置、
付属品並びに分割摩擦ライニング及び裏板の材質、形状
並びにその寸法は、請求項記載の要件を外れない範囲
で、用いるブレーキシステムに応じ自由に選択できるこ
とは言うまでもない。

【００４２】

【発明の効果】既に前記各項において述べたように、本
発明によれば、摩擦ライニング６が分割溝７により分割
され、小ブロック化した分割摩擦ライニング６′が、裏
板４に直接一体に固着されているので、ライニングは均
質で安定して用いることができ、かつ作業中におけるラ
イニングの膨れ不良が減少できる。しかもその製造も、
中型２に仕切板９を具備させてあり、摩擦材料混合物を
分割して充填する手間はかかるが、その結果として、分
割された摩擦ライニング各個の品質の均一さと成形後に
溝切り作業を減じることが可能であり、リベット等での
裏板とのかしめ作業もなくすことができ、工業上極めて
優れている。

【００４３】

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ、Ｂ、Ｃは実施例１のディスクブレーキ用パ
ッドの構造を示す模型図で、Ａは正面図、Ｂは下面図、
Ｃは正面図における分割溝７の構成を説明する拡大部分
図である。

【図２】Ａ及びＢは実施例２のディスクブレーキ用パッ
ドの製造方法を説明するもので、Ａは側断面よりの概略
図、Ｂは仕切板９の部分の上面よりの拡大図である。

【図３】従来のディスクブレーキ用パッドの製造方法を
説明する側断面よりの概略図である。

【図４】Ａ及びＢは従来のディスクブレーキ用パッドを
説明する正面図及び下面図である。

【符号の説明】

１上型２中型３下型４裏板５摩擦原料６摩擦ライニング６′ 分割摩擦ライニング７分割溝８６′の摺動表面９２に設けられた仕切板 10 １に設けられた凹条 11 ６′のコーナー部 12 ９の端部に設けられた凹曲拡大部ｔ６の厚みＴ４の厚みＷ７の幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレス中型の底に裏板を組み込み、該中
型内の裏板面上に有機結合剤を含む摩擦原料をその儘又
は仮乃至中間成形して充填し、上型を用い該充填された
摩擦原料を加熱、加圧し、裏板に摩擦ライニングを一体
に接着成形する方法において、該中型の内周に、充填さ
れる摩擦原料を分割する中型内周対面間にわたって上下
方向で、かつその下端が裏板表面に垂直に接する１枚以
上の仕切板を設け、上型には該仕切板に対応する凹条を
設けることにより、充填する摩擦原料を分割し、裏板に
対し分割された摩擦ライニングを直接一体に接着成形せ
しめることを特徴とするディスクブレーキ用パッドの製
造方法。
【請求項２】摩擦ライニングを分割する分割溝幅を、
３ｍｍ以上７ｍｍ以下に形成することを特徴とする請求
項１記載の製造方法。
【請求項３】分割される各分割摩擦ライニングの摺動
表面積を、略均等にすることを特徴とする請求項１又は
請求項２記載の製造方法。
【請求項４】摩擦ライニングの外周面と、これを分割
する分割溝の交わるコーナー部には、Ｒ取りが形成され
るようにしたことを特徴とする請求項１、請求項２又は
請求項３記載の製造方法。
【請求項５】１枚の裏板に、リベット止めなどの止め
具を用いることなく、分割した摩擦ライニングが直接一
体に固着されてなり、かつ該分割した摩擦ライニングは
下記Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの少なくとも１つ以上を備えてな
ることを特徴とするディスクブレーキ用パッド。Ａ．分割溝は裏板と摩擦ライニングとの固着面から直接
形成されて、各分割摩擦ライニング間に接合部分はなく
夫々孤立している。Ｂ．各分割摩擦ライニング間の分割溝幅は３ｍｍ以上７
ｍｍ以下である。Ｃ．各分割摩擦ライニングの摺動表面積は略均等であ
る。Ｄ．摩擦ライニングの外周面と、これを分割する分割溝
の交わるコーナー部にはＲ取りが施されている。
【請求項６】請求項１、請求項２、請求項３乃至は請
求項４のいずれかによって製造されたことを特徴とする
ディスクブレーキ用パッド。