WO2007063802A1 - ブレーキシュー及びその製造方法 - Google Patents

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Masaaki Kobayashi
Hiroyuki Fujikawa
Yuji Komori
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    • Y10T29/53648—Brake lining to brake shoe

Definitions

  • the present invention relates to a brake shoe excellent in mass productivity and cost, and a method for manufacturing the brake shoe.
  • a lining material used in combination with a shoe main body for a brake shoe used in a drum brake for a vehicle includes a base material, a lubricant, a friction modifier, a binder, and a filler.
  • the lining material usually uses phenol resin as a binder, and after dry mixing, it is preformed and thermoformed into an arc shape, and only the lining is passed through a heat treatment process for curing and a polishing process for finishing. I'm making it.
  • the lining is pressure-bonded to the main body of the shoe through an adhesive, and then subjected to further heat treatment to produce a brake shoe.
  • Patent Document 1 describes a method for obtaining a belt-shaped friction material having a constant thickness by kneading a mixture for a friction material containing a water-soluble thickener and water into a clay by kneading with a mixer and then extruding the mixture with an extruder. Is disclosed. In this method, however, the belt-shaped friction material is then cut into a predetermined length, the cut material plate is formed into a curved plate, and the formed material plate is formed into a weight body corresponding to the shaw body. Since the joining method is adopted, the number of processes increases because the forming process of the material plate and the bonding process to the weight body are separated.
  • Patent Document 2 integrally forms a shoot body and a temporarily formed lining, and at that time, temporarily forms a lining of a temporary molded product, and cures at the same time as forming, and bonds the lining to the shoot body.
  • this method is a method of temporarily forming a lining and Since it adheres to the body, the press process for temporary molding increases.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-156090
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 3677235
  • an object of the present invention is to provide a brake and a brake shoe manufacturing method that can be manufactured with a reduced number of processes.
  • an extrusion-molded or calender-sheet-formed lining material sheet is cut into a strip having a predetermined length to form an arc shape and stacked on a main body of a shoe. Then, it is cured after being molded and bonded integrally with the main body. As a result, a brake shoe in which the shoe main body and the arc-shaped lining are integrated is obtained. Since the brake lining is formed on the shoe main body by a mold, a taper for mold release is formed at both ends.
  • the binder contained in the material composition of the lining may be rubber or a material mainly composed of rubber.
  • the rubber used as the binder is ebony by vulcanization. If rubber containing 20 to 40 parts by weight of sulfur is used per 100 parts by weight (phr) of rubber, the rubber will be ebonyized by the vulcanization process.
  • the types of rubber used include butadiene rubber (BR), styrene rubber (SBR), nitrile rubber (NBR), and isoprene rubber (IR).
  • Gen rubbers such as natural rubber (NR) can be used if the heat resistance requirement is not high.
  • the binder may be a combination of a rubber that is ebonyized by vulcanization and a thermosetting resin such as phenol resin.
  • the raw material sheet for lining formed by extrusion molding or calender sheet is cut into strips of a predetermined length and stacked on the shear main body, and this is used as a molding die for the molding machine.
  • Brake shoe manufacturing method in which the upper die and the lower die are clamped to form an arc shape and a taper for punching is formed at both ends. Also provided. According to this manufacturing method, it is possible to obtain a brake shoe in which an arc-shaped lining is adhered to the outer periphery of an arcuate main body without the arc-forming step prior to the lining.
  • the brake shoe and the method of manufacturing the brake shoe according to the present invention are formed by integrally forming a lining material sheet which has been extruded or calendered and cut into a predetermined length and then cured into a body before curing. Because it adheres to the main body, there is no need to shape the lining into an arc in advance. Therefore, the molding process is reduced, and the lining polishing process is also reduced, thereby improving productivity. In addition, labor and energy consumption can be reduced by reducing processes.
  • FIG. 1 is a side view showing an example of a brake shoe according to the present invention.
  • Figure 2 Front view of the brake shoe shown in Figure 1
  • FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of the brake shoe of the present invention.
  • the brake shoe 1 includes a shoe body 2 and an arc-shaped lining 3 bonded to the outer periphery of the shoe body 2.
  • the shear main body 2 is composed of a rim 2a bent into an arc shape and a web 2b joined to the inner periphery of the rim, and a lining 3 is bonded to the outer periphery of the rim 2a.
  • the lining 3 is formed of a composition in which a base material, a lubricant, a friction modifier, a filler, and a binder are mixed.
  • the base material, the lubricant, the friction modifier, and the filler may be materials employed in general friction material compositions.
  • fiber base materials such as metal fibers, synthetic resin fibers, and inorganic material fibers are used as base materials, and graphite and the like as friction materials include friction modifiers and fillers.
  • Metal oxides, metal salts (such as barium sulfate), and organic powders (such as ash dust) are used as these.
  • the material of lining 3 of this invention may be such.
  • the binding material is not a general one but a rubber or a material mainly composed of rubber.
  • gen-based rubbers such as butadiene rubber (BR), styrene rubber (SBR), nitrile rubber (NBR), isoprene rubber (IR) and natural rubber (NR) can be used.
  • this rubber is used with 20 to 40 parts by weight of sulfur added to 100 parts by weight of rubber.
  • the rubber to which a large amount of sulfur is added becomes ebony and hardened by the vulcanization treatment, so that the heat resistance and wear resistance required for the lining can be sufficiently ensured.
  • Rubber can be added using a general method of rubber kneading. For example, it can be added using an open roll, a bun nori mixer, a pressure kneader, an etastruder or the like.
  • thermosetting resin such as phenol resin may also be used as a binder!
  • the composition used as a lining material is kneaded and extruded or calendered with an extruder 6 to obtain a material sheet 3A having a constant thickness.
  • the calender sheet is formed using a calender roll machine 12 as shown in FIG.
  • the calendar roll machine 12 shown in the figure is configured by vertically arranging three rolls 12a to 12c. Materials are sequentially passed between the rolls 12a and 12b and between the rolls 12b and 12c. Obtain material sheet 3A.
  • the material sheet 3A is cut into strips of a predetermined length by a cutting machine 7 and molded with the main body 2 Send out toward the bonded part. Also, the end material after punching out a strip of a predetermined size from the material sheet is reused for extrusion molding or calendar sheet molding again.
  • the preparation main body 2 that has been prepared is applied to the outer peripheral surface of the rim 2a with an adhesive and set in the mold of the molding machine, and a strip is formed on the outer peripheral surface of the rim 2a.
  • Put material sheet 3A cut into a shape and pressurize and heat mold it.
  • the shear main body 2 becomes a molding mold and the material sheet 3A extends along the outer peripheral surface of the rim 2a. Bend and adhere to the rim. Bonding is also performed at the same time by heating during molding.
  • the molded main body and the material sheet 3A are introduced into the furnace 9 and subjected to heat treatment for curing the lining. Finally, the lining 3 is polished with a polishing machine 10 and finished to make a finished product.
  • FIG. 4 shows a conventional method for manufacturing a conventional brake shoe shown for comparison.
  • the manufacturing method of the present invention is completely different from the conventional method, but there is a clear difference in the manufacturing process of the lining.
  • the manufacturing method of the present invention the bending process of the lining and the adhesion to the shoe body are simultaneously performed, so that the pressing process is reduced to one time. Also, the polishing of the lining before bonding is omitted and the polishing process is reduced to one.

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Abstract

　工程数を削減して製造できるブレーキシューとそのブレーキシューの製造方法を提供することを課題としている。 　押出し成形またはカレンダーシート成形されたライニング用素材シートを所定長さの短冊状に切断して円弧状をなすシュー本体２上に重ね、シュー本体２と一体で成形接着した後に硬化処理してブレーキシュー１を製造する。この方法で製造されるブレーキシュー１は、ライニング３の両端に型抜き用のテーパ４が形成されたものになる。なお、ライニング３は、加硫処理によってエボナイト化するゴムを結合材として含むものがよい。

Description

明 細 書
ブレーキシュ一及びその製造方法
技術分野
[0001] この発明は、量産性とコストに優れたブレーキシュ一と、そのブレーキシュ一の製造 方法に関する。
背景技術
[0002] 車両用のドラムブレーキなどに採用されるブレーキシュ一にシユー本体と組み合わ せて用いるライニング材は、基材、潤滑材、摩擦調整剤、結合材及び充填材からなる 。そのライニング材は、結合材として通常フエノール榭脂を使用し、乾式混合した後 に円弧状に予備成形及び熱成形し、硬化のための熱処理工程、仕上げのための研 磨工程を経てライニングのみを製作している。そして、このライニングを接着剤を介し てシユー本体に加圧'接着し、その後さらに熱処理を施してブレーキシュ一を製作す るのが一般的である。
[0003] し力しながら、その一般的な方法では、ライニングのみでの加圧成形'熱処理後に、 再度シユー本体と加圧接着 ·熱処理を行うので圧力や熱の使用量が多くなり、工程も 増加してコスト高となる。
[0004] ここで、ブレーキシュ一に関連する技術として、例えば、下記特許文献 1, 2などに 開示された方法やものが知られて ヽる。
[0005] 特許文献 1は、水溶性増粘剤と水を配合した摩擦材用配合物をミキサで混練して 粘土状にした後、押出し機で押出して一定厚みを有する帯状摩擦材を得る方法を開 示している。し力しながら、この方法は、その後に、帯状摩擦材を所定の長さに切断 し、切断した素材板を曲面板に成形し、成形後の素材板をシユー本体に相当する重 錘本体に接合する方法を採って ヽるため、素材板の成形工程と重錘本体に対する 接着工程が別れて工程数が多くなる。
[0006] また、特許文献 2は、シユー本体と仮成形したライニングを一体成形し、そのときに 仮成形品のライニングを本成形し、成形と同時に硬化も行ってライニングをシユー本 体に接着する方法を開示しているが、この方法は、ライニングを仮成形してシュ一本 体に接着するので、仮成形のためのプレス工程が多くなる。
特許文献 1 :特開 2003— 156090号公報
特許文献 2：特許第 3677235号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 工程数が増加すると生産性が低下し、製造に要する労力やエネルギー消費量も増 カロしてコストに悪影響がでる。そこで、この発明は、工程数を削減して製造できるブレ 一キシュ一とそのブレーキシュ一の製造方法を提供することを課題としている。 課題を解決するための手段
[0008] 上記の課題を解決するため、この発明においては、押出し成形またはカレンダーシ ート成形されたライニング用素材シートを所定長さの短冊状に切断して円弧状をなす シユー本体上に重ね、シユー本体と一体で成形接着した後に硬化処理する。これに より、シユー本体と円弧状のライニングが一体ィ匕されたブレーキシュ一が得られる。こ のブレーキシュ一のライニングは、金型によってシユー本体上で成形されるため、両 端に型抜き用のテーパが形成されたものとなる。
[0009] ライニングの材料組成に含まれる結合材は、ゴムまたはゴムを主成分とするものを 用いるとよい。
[0010] 結合材として使用するゴムは、加硫処理によってエボナイトィ匕するものがょ 、。ゴム 100重量部（phr)に対して硫黄を 20〜40重量部添カ卩したものを使用すると、加硫処 理によってゴムがエボナイトィ匕する。使用するゴムの種類は、ブタジエンゴム（BR)、 スチレンゴム（SBR)、二トリルゴム（NBR)、イソプレンゴム（IR)などが挙げられる。耐 熱性の要求が高くなければ天然ゴム (NR)などのジェン系ゴムも使用することができ る。
[0011] 結合材は、加硫処理によってエボナイトィ匕するゴムとフエノール榭脂などの熱硬化 性榭脂を併用してもよい。この場合のゴムと熱硬化性榭脂の割合は、ゴム:熱硬化性 榭脂= 100 : 0〜50 : 50の範囲、好ましくは、 100 : 0〜70 : 30とするのがよい。榭脂 の混合割合がゴムの混合割合よりも高くなると、ゴムを使用する効果が薄れてシユー 本体とライニングの一体成形接着性が十分でなくなる。 [0012] この発明においては、押出し成形またはカレンダーシート成形されたライニング用 素材シートを所定長さの短冊状に切断してシユー本体上に重ね、これを、シユー本体 を成形型にして成形機の上金型と下金型で締付けて円弧状かつ両端に型抜き用の テーパが形成される状態に成形し、その成形と同時にシユー本体に接着した後、熱 処理を施すブレーキシュ一の製造方法も併せて提供する。この製造方法によれば、 ライニングの事前の円弧成形工程を省 ヽて円弧状をなすシユー本体の外周に円弧 状のライニングが接着されたブレーキシュ一を得ることができる。
発明の効果
[0013] この発明のブレーキシュ一及びブレーキシュ一の製造方法は、押出し成形または カレンダーシート成形して所定長さに切断したライニング用素材シートを硬化処理す る前にシユー本体と一体で成形してシユー本体に接着するので、ライニングを事前に 円弧に成形する必要がない。従って、成形工程が減少し、ライニングの研磨工程も減 少して生産性が向上する。また、工程削減により、労力や消費エネルギー量も削減さ れる。
[0014] ここで、成形したライニング用素材シートを事前の円弧成形工程を経ずにシュ一本 体の円弧の外周面に沿わせて接着するために、ライニングに含まれる結合材として、 ゴムまたはゴムを主成分とするものを用いることを推奨する。そのゴムまたはゴムを主 成分とする結合材を用いると、押出し成形またはカレンダーシート成形によって一定 厚みの物性の安定した素材シートを得ることができ、また、硬化させる前の素材シート が屈曲性に優れたものになり、所定長さの短冊状に切断した素材シートを亀裂などを 生じさせずにシユー本体の円弧の外周面に沿わせることが可能になる。
[0015] さらに、通常の軟らカ 、ゴムを結合材として使用すると耐熱性ゃ耐摩耗性の確保が 困難になる力 加硫処理でエボナイトィ匕するゴムを使用することでライニングに要求さ れる耐熱性ゃ耐摩耗性も十分に確保することができる。また、エボナイトィ匕するゴムを 用いたものは、必要とされるブレーキの効き特性を問題なく確保でき、制動時の所謂 鳴きや異音も抑制される。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]この発明のブレーキシュ一の一例を示す側面図 [図 2]図 1のブレーキシュ一の正面図
[図 3]この発明のブレーキシュ一の製造工程を示す図
圆 4]ブレーキシュ一の従来法による製造工程を示す図
[図 5]カレンダーシート成形の概要を示す図
符号の説明
[0017] ブレーキシュ一
2 シユー本体
2a リム
2b ウェブ
3 ライニング
3A ライニング用素材シート
4 型抜き用テーパ
5 ミキサ
6 押出し機
7 切断機
8, 8 8 プレス成形機
9 炉
10, 10 10 研磨機
11 焼付け機
12 カレンダーローノレ機
12a〜12c ロール
発明を実施するための最良の形態
[0018] 以下、この発明のブレーキシュ一とその製造方法の実施の形態について説明する 。図 1及び図 2は、ドラムブレーキに採用するブレーキシュ一の一例を示している。こ のブレーキシュ一 1は、シユー本体 2と、このシユー本体 2の外周に接着された円弧状 のライニング 3からなる。シユー本体 2は、円弧状に曲げ加工されたリム 2aと、そのリム の内周に接合したウェブ 2bとで構成され、リム 2aの外周にライニング 3が接着されて いる。 [0019] ライニング 3は、基材、潤滑材、摩擦調整剤、充填材及び結合材を混合した組成物 によって形成されている。基材、潤滑材、摩擦調整剤、充填材は、一般的な摩擦材 用組成物に採用される材料でよい。一般的な摩擦材用組成物では、基材として金属 繊維、合成樹脂繊維、無機材料繊維などの繊維基材が用いられ、また、潤滑材とし てはグラフアイトなどが、摩擦調整剤や充填材としては金属酸化物、金属塩 (硫酸バリ ゥムなど）、有機物粉末 (カシュ一ダストなど)などがそれぞれ用いられている。この発 明のライニング 3の材料もそのようなものでよい。
[0020] 結合材は一般的なものではなぐゴムやゴムを主体としたものを使用している。ゴム は、ブタジエンゴム（BR)、スチレンゴム（SBR)、二トリルゴム（NBR)、イソプレンゴム (IR)、天然ゴム (NR)などのジェン系ゴムを使用することができる。
[0021] また、このゴムは、ゴム 100重量部に対して硫黄を 20〜40重量部添カ卩したものを使 用する。硫黄を多量に添加したゴムは、加硫処理によってエボナイトィ匕して硬くなるの で、ライニングに要求される耐熱性ゃ耐摩耗性も十分に確保することができる。ゴム の添カ卩は、ゴム練の一般的な工法を利用して行える。例えば、オープンロール、バン ノ リミキサー、加圧ニーダー、エタストルーダーなどを使用して添加することができる。
[0022] フエノール榭脂などの熱硬化性榭脂も結合材として併用してよ!/ヽ。この場合のゴム と熱硬化性榭脂の割合は、ゴムの添加の効果を十分に引き出すために、ゴム:熱硬 化性榭脂 = 100 : 0〜50： 50の範囲、好ましくは、 100 : 0〜70 : 30とする。
[0023] このブレーキシュ一の製造方法を以下に記す。図 3に示すように、シユー本体 2は、 下準備として、洗浄、化成処理、プライマー塗布の各工程を経て自然乾燥させておく (この工程は従来のブレーキシュ一の製造工程と同じ)。
[0024] 一方、ライニングの材料となす組成物はミキサ 5などで原料を混合した後、押出し機 6で混練押出しまたはカレンダーシート成形を行って一定厚みの素材シート 3Aを得 る。カレンダーシート成形は、図 5に示すようなカレンダーロール機 12を用いて行う。 図示のカレンダーロール機 12は 3本のロール 12a〜12cを垂直に配置して構成され ており、ロール 12aと 12bとの間およびロール 12bと 12cとの間に材料を順に通してラ イニング用の素材シート 3Aを得る。
その素材シート 3Aを切断機 7で所定長さの短冊状に切断し、シユー本体 2との成形 接着部に向けて送り出す。また、素材シートから所定サイズの短冊を打ち抜いてもよ ぐ打ち抜いた後の端材は、再度押出し成形またはカレンダーシート成形に再利用 する。
[0025] 次に、下準備を終えたシユー本体 2を、リム 2aの外周面に接着剤を塗布して成形機 の金型にセットし、そのシユー本体 2のリム 2aの外周面上に短冊状に切断した素材シ ート 3Aを載せて加圧、加熱成形を行う。プレス成形機 8の上金型と下金型でシユー 本体 2とその上に重ねた素材シート 3Aを締付けると、シユー本体 2が成形型となって 素材シート 3Aがリム 2aの外周面に沿って屈曲してリムに密着する。また、成形時の 加熱により接着も同時になされる。
[0026] 以上の工程を経たら、成形後のシユー本体と素材シート 3Aを炉 9に導入してライ- ングの硬化のための熱処理を施す。そして最後に、ライニング 3を研磨機 10で研磨し て仕上げて完成した製品となす。
[0027] 図 4は比較のために示した従来の一般的なブレーキシュ一の製造方法である。シュ 一本体の下準備の工程については、この発明の製造方法はこの従来法と全く差がな いが、ライニングの製造工程については明らかな差が生じている。従来法では、プレ ス成形機 8 によるライニング 3の予備成形、プレス成形機 8 によるその後の熱成形 一 1 -2
、及び焼付け機 11によるシユー本体への加熱焼付け接着のそれぞれを行う必要が あり、プレス工程が全部で 3回となる。また、研磨機 10 によるライニング単体での内 外面の研磨と研磨機 10 による最終仕上げの研磨が必要であり、研磨工程も 3回と
-2
なる。
[0028] これに対し、この発明の製造方法によれば、ライニングの曲げ成形とシユー本体へ の接着を同時に行うので、プレス工程が 1回に減少する。また、接着前のライニング の研磨が省かれて研磨工程も 1回に減少する。
[0029] なお、この発明の方法で製造されるこの発明のブレーキシュ一は、図 1に示すように 、ライニング 3の両端に金型成形された型抜き用のテーパ 4が形成される。ブレーキ シユーのライニングの両端のエッジを面取りして除去することが鳴きの抑制に有効な ことがよく知られており、型抜き用のテーパ 4があることでその鳴きの抑制効果も期待 でさるよう〖こなる。

Claims

請求の範囲
[1] 円弧状をなすシユー本体 (2)の外周に円弧状のライニング (3)が接着されたブレー キシュ一であって、前記ライニング（3)が、押出し成形またはカレンダーシート成形さ れたライニング用素材シート（3A)を所定長さの短冊状に切断してシユー本体 (2)上 に重ね、シユー本体（2)と一体で成形接着した後に硬化処理して作られており、その ライニング（3)の両端に型抜き用のテーパ (4)が形成されていることを特徴とするブレ 一キシュ一。
[2] 前記ライニング（3)力 加硫処理によってエボナイトィ匕するゴムを結合材として含む ことを特徴とする請求項 1に記載のブレーキシュ一。
[3] 前記ライニング（3)が、加硫処理によってエボナイトィ匕するゴムと熱硬化性榭脂を結 合材として含むことを特徴とする請求項 1に記載のブレーキシュ一。
[4] 加硫処理によってエボナイトィ匕する前記ゴム力 ゴム 100重量部に対して硫黄を 20 〜40重量部添加したものである請求項 2または 3に記載のブレーキシュ一。
[5] 押出し成形またはカレンダーシート成形されたライニング用素材シート（3A)を所定 長さの短冊状に切断してシユー本体（2)上に重ね、これを、シユー本体（2)を成形型 にして成形機の上金型と下金型で締付けて円弧状かつ両端に型抜き用のテーパ (4 )が形成される状態に成形し、その成形と同時にシユー本体 (2)に接着した後、熱処 理を施して円弧状をなすシユー本体 (2)の外周に円弧状のライニング (3)が接着され たブレーキシュ一（1)を得るブレーキシュ一の製造方法。
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