JPS6350568B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輛、産業機械等に使用されるデイ
スクブレーキ用パツドの製造方法に関する。従来
デイスクブレーキ用パツドとして、金属製裏板
に、主成分としてアスベストと樹脂とを混合成型
したレジン系ライニング材を接着又は接合したも
のが用いられている。

第１図はデイスクブレーキ用パツドをデイスク
ブレーキに使用した状態を示す概略断面図で、１
は裏板２に接着されたレジン系ライニング材で、
これらより成るパツドは、制動時ピストン４およ
びシリンダー５により、デイスクローター３の面
に押圧される。６はピストンシール用パツキング
である。２３は接着剤層である。

このようなデイスクブレーキにおいて、制動
（踏）力が作用し、ピストン４に矢印７の油圧が
加わり、裏板２およびライニング材１に押圧力が
作用すると、ライニング材１の圧縮変形により、
裏板２自体とライニング材１の界面に、矢印９で
示す方向の張力が現われ、点線１０に示すような
弾性変形が起こり、パツドの摺動面全体に均一な
制動圧力が加わらなくなり、局部圧力の上昇に伴
なう摩擦係数の低下、即ち制動力の低下を招く。
なお矢印８はデイスクローター３の回転方向（パ
ツドの摩擦方向）を示す。

特に車輛重量の低減が燃料費節約に大きな要因
となる故、近年ブレーキ形式は、従来の対抗型形
式に代わり、浮動型形式となり、パツド形状はデ
イスクローター円周方向（摩擦方向）、即ち図に
示す左右方向に細長くなる傾向がある。しかしピ
ストン４の径は一定限度内に限られるため、パツ
ドの中央部のみに制動（踏）力による圧縮力が働
き、ピストン４の当たる位置より離れた位置のラ
イニング材１に働く力が小となり、パツド全面に
均一な制動摩擦力が期待できなくなる。上述の欠
点を補うためには、圧縮変形時に発生するパツド
の摩擦方向（図の左右方向）の伸びが小さい材
料、即ち上記方向に平行な方向に高弾性率を有す
る材料がパツドの裏板として望ましい。

従来一般に使用されているデイスクブレーキパ
ツド用裏板材料は、鉄系材料が主体で、その弾性
率は約20000Kg／mm²前後であるが、比重7.8であ
り、又金属より軽いガラスせんい補強プラスチツ
ク（例FRP）では強度が不足である。

又金属の裏板では、熱電導性が大きいので、摺
動面に発生した熱がピストンやシリンダーに伝わ
り易く、ブレーキ油の劣化等の損傷が生ずる恐れ
があつた。

従つて上述の要求を満足する裏板材料として
は、軽量で、パツドの摩擦方向と平行な方向に高
弾性率を有し、かつ熱伝導性の小さい材料が切望
されている。

本発明は、上述のパツドとしての要求に鑑み成
されたもので、裏板として特別な方向性を有する
特殊な非金属材料を常温加圧又は加熱加圧により
未硬化、半硬化又は硬化状態で成型した板状構造
体を用い、これに同様に予め未硬化、半硬化又は
硬化状態で成型したライニング材を重ね合せ、加
熱加圧により一体に成型することにより、デイス
クブレーキ用パツドとして実際使用された場合
に、裏板と共にライニング材の変形を抑制し、制
動力の低下を招かず、耐食性、熱絶縁性に優れ、
かつ軽量化、鳴き減少の点において、従来の金属
製裏板使用のものより綜合的に一層優れたデイス
クブレーキ用パツドを製造する方法を提供せんと
するものである。

本発明は、300℃以上の耐熱性を有する高弾性
の繊維より選ばれた１種又は２種以上の繊維を熱
硬化型樹脂で被覆含浸させた後、パツドの摩擦方
向と平行な方向に主として配向整列させ、積層し
た板状構造体にするか、又は積層した厚さの薄い
板状体を両側面に配置したサンドイツチ状板状構
造体にした後、前記板状構造体を常温加圧により
成型状態にするか、又は加熱加圧により半硬化も
しくは硬化された成型状態にしたものを裏板材と
し、該裏板材の上面に、予め常温加圧により得ら
れた成型状態、又は加熱加圧により得られた半硬
化もしくは硬化された成形状態のライニング材を
重ね合せ、加熱加圧により一体に成型することを
特徴とするデイスクブレーキ用パツドの製造方法
である。

本発明に用いる300℃以上の耐熱性を有する高
弾性の繊維としては、カーボン繊維、合成耐熱非
軟化型高弾性有機繊維、例えばポリアミド繊維、
ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維等、又は
合成金属酸化物もしくは金属炭化物繊維、例えば
アルミナ繊維、ジルコニア繊維等もしくはシリコ
ンカーバイド繊維等などで、これらの繊維より１
種又は２種以上の繊維が選ばれた使用される。

以下、本発明を図面を用いて実施例により説明
する。

第２図は本発明の実施例における裏板材の一例
を示す図で、イ図は斜視図、ロ図は横断面拡大図
である。図において、１２は300℃以上の耐熱性
を有する高弾性率（約15000Kg／mm²）を有する高
弾性の繊維で、熱硬化型樹脂１３で被覆含浸させ
た後、多数本平行に並べて積層し、板状構造体１
１とされている。

この繊維１２を主として配向整列させる方向
は、第１図に示すパツドの摩擦方向（デイスクロ
ーター３の回転方向８）と平行であり、これによ
り板状構造体１１はパツドの摩擦方向と平行な方
向に高弾性率を有することになる。

含浸に用いる熱硬化型樹脂１３は、特にレンジ
系ライニング材１の結合硬化用熱硬化型樹脂と同
一又は同じ種類のもの、例えばフエレール類とア
ルデヒド類の縮合重合体より成る熱硬化型樹脂を
使用することが、パツドを一体成型する場合、熱
硬化速度、或いは熱硬化温度の管理上および層間
強度を充分に得るための相互化学架橋の点で望ま
しい。又本発明においては、第２図に示す板状構
造体１１を用いる代りに、第３図に他の実施例に
用いる裏板材を示すように、両側面をパツドの摩
擦方向と平行に配向整列させ積層した厚さの薄い
板状体２１，２１とし、内側にそれと直角な方向
に配向整列させた板状体又は他の材料を板状に充
填した板状体２２を重ね合せて積層したサンドイ
ツチ状板状構造体２０を用いても良い。又パツド
の摩擦方向と平行およびそれと直角な方向にそれ
ぞれ配向整列させた板状体を交互に重ね合せて積
層し、両側面を摩擦方向と平行なものにしたサン
ドイツチ状板状構造体を用いても良い。

次に、このような板状構造体１１又は２０を、
予め常温加圧により成型状態（未硬化）にする
か、又は加熱加圧により半硬化もしくは硬化され
た成型状態にした後、必要に応じ、必要な繊維方
向および形状に裁断し、又はさらに重ね合せ、裏
板材とする。

一方、ライニング材は予め常温加圧により成型
状態にするか、又は加熱加圧により半硬化もしく
は硬化された成型状態にしておく。

次にこの裏板材と、ライニング材を一体に成型
するには、第４図に実施例を示すような方法で行
なう。図において、１６は加熱装置付き下金型、
１７は中金型、１８は上金型である。これらの成
型用熱プレス金型内に図に示すように、上述の予
め成型した裏板材１５、その上に予め成型したラ
イニング材１４を重ね合せて装着し、上方より加
熱装置付き加圧パンチ１９により加熱加圧して熱
成型することにより、デイスクブレーキ用パツド
を一体に成型する。

なお、裏板材１５とライニング材１４を重ね合
せる前に、必要によりいずれか一方の表面又は両
方の表面に接着剤を塗布しても良い。このような
予め成型した裏板材およびライニング材を加圧加
熱成型すると、裏板とライニング材の界面の平坦
なものが得られると共に、完全に硬化するため裏
板とライニング材間接合力の優れたパツドが得ら
れる。

以上述べたように、本発明は、前述のように耐
熱性を有する高弾性の繊維を熱硬化型樹脂で被覆
含浸させた後、パツドの摩擦方向と平行な方向に
主として配向整列させ、積層した板状構造体にす
るか、又は積層した厚さの薄い板状体を両側面に
配置したサンドイツチ状板状構造体にした後、こ
れを常温加圧により成型状態にするか、又は加熱
加圧により半硬化もしくは硬化された成型状態に
したものを裏板材とし、ライニング材と一体に成
型するから裏板自体が摩擦方向に高弾性率を有
し、耐熱性を有するため、制動時ライニング材に
押圧力が働き、ライニング材の圧縮変形により、
裏板表面にパツド摩擦方向と平行な方向に発生す
る張力に対抗して、裏板表面部の伸びによる変形
を抑制することにより、制動時の裏板の弾性変形
を防止し、それと一体に成型されているライニン
グ材の摺動面全体に亘つて制動圧力が均一とな
り、制動力の低下がないデイスクブレーキ用パツ
ドを提供する効果がある。又裏板が、従来の鉄系
材料の比重7.8に対して比重２以下であるので、
デイスクブレーキの軽量化を果たす利点がある。

又本発明は、前記裏板材の表面に、同様に予め
未硬化、半硬化又は硬化された成型状態にしたラ
イニング材を重ね合せ、加熱加圧により一体に成
型するから、最後の加熱加圧により、裏板材およ
びライニング材が完全硬化工程を得て一体成型さ
れるので、両者の界面を平坦に保ちながら、優れ
た接合力が得られる効果がある。

又本発明により得られるパツドは、裏板が金属
でない高弾性の繊維と樹脂より成るため、錆が発
生せず、耐食性が良く、又従来の鉄系材料製裏板
より熱伝導度が小さいので、ライニング材とピス
トンとの間の断熱性が向上する利点がある。又裏
板自体が複合材料とも考えられ、均一物質よりな
る従来の鉄系材料に比べ、振動吸収性が大きいの
で、制動時のブレーキの鳴き防止に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はデイスクブレーキ用パツドをデイスク
ブレーキに使用した状態を、ローター中心線より
片側を示す概略断面図である。第２図は本発明の
実施例における裏板材の一例を示す図で、イ図は
斜視図、ロ図は横断面拡大図である。第３図は本
発明の他の実施例に用いる裏板材を示す斜視図で
ある。第４図は本発明の実施例において一体成型
する方法を説明する横断面図である。 １，１４……ライニング材、２……裏板、３…
…デイスクローター、４……ピストン、５……シ
リンダー、６……ピストンシール用パツキング、
７，８，９……矢印、１０……点線、１１，２０
……板状構造体、１２……高弾性の繊維、１３…
…熱硬化型樹脂、１５……裏板材、１６……下金
型、１７……中金型、１８……上金型、１９……
加圧パンチ、２１，２２……板状体、２３……接
着剤層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 300℃以上の耐熱性を有する高弾性の繊維よ
   り選ばれた１種又は２種以上の繊維を熱硬化型樹
   脂で被覆含浸させた後、パツドの摩擦方向と平行
   な方向に主として配向整列させ、積層した板状構
   造体にするか、又は積層した厚さの薄い板状体を
   両側面に配置したサンドイツチ状板状構造体にし
   た後、前記板状構造体を常温加圧により成型状態
   にするか、又は加熱加圧により半硬化もしくは硬
   化された成型状態にしたものを裏板材とし、該裏
   板材の上面に、予め常温加圧により得られた成型
   状態、又は加熱加圧により得られた半硬化もしく
   は硬化された成型状態のライニング材を重ね合
   せ、加熱加圧により一体に成型することを特徴と
   するデイスクブレーキ用パツドの製造方法。 ２ 裏板材の上面にライニング材を重ね合せる前
   に、いずれか一方又は両方の表面に接着剤を塗布
   する特許請求の範囲第１項記載のデイスクブレー
   キ用パツドの製造方法。 ３ 300℃以上の耐熱性を有する高弾性の繊維が、
   カーボン繊維、合成耐熱非軟化型高弾性有機繊維
   又は合成金属酸化物もしくは金属炭化物繊維であ
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載のデイス
   クブレーキ用パツドの製造方法。 ４ 合成耐熱非軟化型高弾性有機繊維がポリアミ
   ド繊維、ポリイミド繊維、又はポリアミドイミド
   繊維であり、合成金属酸化物もしくは金属炭化物
   繊維がアルミナ繊維、ジルコニア繊維又はシリコ
   ンカーバイト繊維である特許請求の範囲第３項記
   載のデイスクブレーキ用パツドの製造方法。