(57)【要約】  ブレーキライニングは、被制動体に押し付けられるライニング本体を備えている。ライニング本体は、固着層繊維材を含む固着層と、固着層上に設けられた中間層と、中間層上に設けられ、かつ表面層繊維材を含み、被制動体に接離される表面層とを有しており、表面層繊維材として、固着層繊維材とは異なる種類の繊維が用いられている。
2012056563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制動体に押し付けられるライニング本体を備えたブレーキライニングにおいて、
前記ライニング本体は、
固着層繊維材を含む固着層と、
前記固着層上に設けられた中間層と、
前記中間層上に設けられ、かつ表面層繊維材を含み、前記被制動体に接離される表面層とを有しており、
前記表面層繊維材として、前記固着層繊維材とは異なる種類の繊維が用いられていることを特徴とするブレーキライニング。
【請求項２】
前記表面層繊維材として炭素繊維が用いられていることを特徴とする請求項１記載のブレーキライニング。  
【請求項３】
前記中間層は、中間層繊維材を含み、
前記固着層繊維材及び前記中間層繊維材には、炭素繊維以外の繊維が用いられていることを特徴とする請求項２記載のブレーキライニング。
【請求項４】
前記表面層には、研磨材及び潤滑剤の少なくともいずれか一方を含む摩擦調整剤が含まれており、
前記固着層には、前記摩擦調整剤が含まれていないことを特徴とする請求項１記載のブレーキライニング。
【請求項５】
前記固着層、前記中間層及び前記表面層には、結合剤が含まれており、
前記固着層における結合剤の配合比は、前記中間層及び前記表面層における結合剤の配合比よりも大きいことを特徴とする請求項１記載のレーキライニング。
【請求項６】
前記ライニング本体を支持する基台をさらに備え、
前記固着層は、前記基台上に形成されていることを特徴とする請求項１記載のブレーキライニング。
【請求項７】
前記基台の前記固着層が形成された面の中央には、突起が設けられていることを特徴とする請求項６記載のブレーキライニング。
【請求項８】
前記中間層には、粒状のダンピング材が混入されていることを特徴とする請求項１記載のブレーキライニング。
【請求項９】
前記中間層には、シート状のダンピング材が配置されていることを特徴とする請求項１記載のブレーキライニング。
【請求項１０】
基台の上に型を配置する工程、
予め混合された固着層繊維材と固着層摩擦材とを前記型の内側に投入し、パンチでプレスすることにより、前記基台上に固着層を形成する工程、
予め混合された中間層繊維材と中間層摩擦材とを前記型の内側に投入し、プレスすることにより、前記固着層上に中間層を形成する工程、及び
予め混合された表面層繊維材と表面層摩擦材とを前記型の内側に投入し、プレスすることにより、前記中間層上に表面層を形成する工程
を含むことを特徴とするブレーキライニングの製造方法。
【請求項１１】
前記表面層を形成する工程では、所定の圧力を保持したまま所定時間押圧を続けることを特徴とする請求項１０記載のブレーキライニングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばエレベータ巻上機のブレーキ等に用いられるブレーキライニング、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のブレーキパッドでは、初期の馴染み性を向上し、摩擦係数を安定に保つため、表層部のゴムの量を多くすることにより、表層部の硬度が低くされている。このようなブレーキパッドを製造する場合、ゴムを混入した硬度が低い摩擦部材と、それよりも硬い摩擦部材とを別々に作製しておき、硬度が高い摩擦部材の上に硬度が低い摩擦部材を配置して型に投入し、圧縮成形する。また、基板側には予め接着剤が塗布されており、接着剤の塗布後に２つの摩擦部材が圧縮成形される（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、従来のブレーキ摩擦パッドアッセンブリでは、ブレーキの静音化を図るため、支持板の両面にライニングが設けられており、一方のライニングは制動部材として、他方のライニングは減音部材として用いられる（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０４７７０号公報
【特許文献２】特開平８−１０５４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、摩擦係数を安定に保つために、ゴムなどの制振材を摩擦材に混入した場合、初期の摩擦特性は良好になるが、環境変動、例えば、温度、湿度の変化、ブレーキドラムやディスクの制動面での錆の発生などによって、摩擦係数が変動する可能性がある。また、オイルミストが発生するような環境では、ゴム自体が劣化して所定の制動特性が得られなくなる可能性がある。【０００６】
また、エレベータ巻上機のブレーキは、ロータの回転が停止している状態で制動するようになっており、制動時には、制動ばねによりライニングがロータに押し付けられる。一方、開放時には、制動ばねのばね力よりも大きい電磁吸引力で、ロータからライニングが引き離される。このようなブレーキでは、特に制動時に、大きな力で短時間にライニングがロータに接触するため、衝撃音が発生することがある。このようなブレーキの動作音を抑制するために、減音パッドを設けることもあるが、十分な静音性を確保することが困難であった。【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、環境変動に対して安定した摩擦特性を確保することができるブレーキライニングを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るブレーキライニングは、被制動体に押し付けられるライニング本体を備え、ライニング本体は、固着層繊維材を含む固着層と、固着層上に設けられた中間層と、中間層上に設けられ、かつ表面層繊維材を含み、被制動体に接離される表面層とを有しており、表面層繊維材として、固着層繊維材とは異なる種類の繊維が用いられている。
また、この発明に係るブレーキライニングの製造方法は、基台の上に型を配置する工程、予め混合された固着層繊維材と固着層摩擦材とを型の内側に投入し、パンチでプレスすることにより、基台上に固着層を形成する工程、予め混合された中間層繊維材と中間層摩擦材とを型の内側に投入し、プレスすることにより、固着層上に中間層を形成する工程、及び予め混合された表面層繊維材と表面層摩擦材とを型の内側に投入し、プレスすることにより、中間層上に表面層を形成する工程を含む。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のブレーキライニングは、ライニング本体を多層構造として、表面層繊維材として固着層摩擦材とは異なる種類の繊維を用いたので、環境変動に対して安定した摩擦特性を持つ繊維を表面層繊維材として用いることにより、ライニング全体としての摩擦特性を環境変動に対して十分に安定させることができる。また、固着層摩擦材としては、表面層繊維材よりも安価な繊維を用いることで、コストの上昇を抑制することができる。
また、この発明のブレーキライニングの製造方法によれば、新規に製造設備を導入することなく、従来の設備を流用して、環境変動に対して安定した摩擦特性を持つブレーキライニングを安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１によるブレーキライニングとブレーキドラムとを模式的に示す側面図である。
【図２】図１のブレーキライニングの適用例であるエレベータ巻上機のブレーキを示す正面図である。
【図３】図２のシューを拡大して示す側面図である。
【図４】図１のブレーキライニングの製造途中の状態を模式的に示す断面図である。
【図５】図４の次の製造工程を模式的に示す断面図である。
【図６】図５の次の製造工程を模式的に示す断面図である。
【図７】図６の次の製造工程を模式的に示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２によるブレーキライニングを模式的に示す断面図である。
【図９】図８のブレーキライニングを示す平面図である。
【図１０】この発明の実施の形態３によるブレーキライニングを模式的に示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態４によるブレーキライニングを模式的に示す平面図である。
【図１２】この発明の実施の形態５によるブレーキライニングとブレーキドラムとを模式的に示す側面図である。
【図１３】この発明の実施の形態６によるブレーキライニングを模式的に示す断面図である。
【図１４】図１３のブレーキライニングの製造途中の状態を模式的に示す断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態７によるブレーキライニングを模式的に示す断面図である。
【図１６】図１５のブレーキライニングを示す平面図である。
【図１７】この発明の実施の形態８によるブレーキライニングを模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるブレーキライニングとブレーキドラムとを模式的に示す側面図である。図中の矢印は、ブレーキライニングとブレーキドラムとの相対的な滑り方向を示す。
【００１２】
図において、ブレーキライニングは、ライニング本体１と、ライニング本体１を支持する基台としての基板２とを有している。ライニング本体１は、被制動体であるブレーキドラム（ロータ）３に所定のギャップを介して対向しており、ブレーキドラム３に押し当てられることにより、ブレーキドラム３の回転を制動又は静止状態を保持する。
【００１３】
ライニング本体１は、固着層４、中間層５及び表面層６を含む多層構造である。固着層４は、ライニング本体１を基板２に接着固定するための層である。即ち、固着層４は、基板２上に直接形成され固着されている。また、固着層４には、基材となる固着層繊維材７と、固着層摩擦材８とが含まれている。
【００１４】
中間層５は、固着層４上に形成されている。また、中間層５は、固着層４と表面層６との間に介在されている。さらに、中間層５には、基材となる中間層繊維材９と、中間層摩擦材１０とが含まれている。
【００１５】
表面層６は、中間層５上に形成されており、ブレーキドラム３に接離される。また、表面層６には、基材となる表面層繊維材１１と、表面層摩擦材１２とが含まれている。
【００１６】
表面層繊維材１１としては、炭素繊維が用いられている。これに対して、固着層繊維材７及び中間層繊維材９としては、炭素繊維以外の繊維で、炭素繊維よりも安価な繊維が用いられている。このような安価な繊維としては、例えば、ガラス繊維、スチール繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムなどが挙げられる。なお、固着層繊維材７及び中間層摩擦材１０には、同じ繊維を用いても異なる繊維を用いてもよい。
【００１７】
表面層摩擦材１２は、摩擦調整剤、充填剤及び結合剤で構成されている。摩擦調整剤は、研磨材及び潤滑剤などにより構成されている。固着層摩擦材８は、摩擦調整剤を含まず、主として充填剤及び結合剤を配合した材料により構成されている。中間層摩擦材１０も、固着層摩擦材８と同様に、主として充填剤及び結合剤を配合した材料により構成されている。但し、結合剤の配合割合は、固着層摩擦材８＞中間層摩擦材１０＞表面層摩擦材１２となっている。
【００１８】
上記の摩擦調整剤としては、例えば、カシューダスト、ゴムダスト、銅、研磨材（アルミナ又はジルコニアなど）、潤滑剤（グラファイト又は二硫化モリブデンなど）が用いられる。充填剤としては、例えば、炭酸カルシム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫化スズなどが用いられる。結合剤としては、例えば、フェノール樹脂、メラニン樹脂、ポリイミドなどが用いられる。
【００１９】
このようなブレーキライニングでは、ブレーキドラム３に直接接触する表面層６の基材である表面層繊維材１１に炭素繊維が用いられている。炭素繊維は、他の繊維と比較して、耐熱性が優れており、温度依存性が小さく、摩擦係数のばらつきが小さい。また、炭素繊維は、強度特性も優れており、耐環境性も良好である。このため、ブレーキライニングの耐環境性、耐熱性を向上させ、摩擦係数を安定に保つことができる。また、炭素繊維を用いることにより、摩擦係数の変動を抑制できるので、ブレーキの小型、軽量化を図ることができ、製造時の二酸化炭素排出量を抑制することもできる。
【００２０】
また、表面層繊維材１１にのみ高価な炭素繊維を用い、固着層繊維材７及び中間層繊維材９には炭素繊維よりも安価な繊維を用いたので、炭素繊維を用いることによる材料費の上昇を抑制することができる。
【００２１】
さらに、摩擦調整剤も表面層６のみに用いたので、材料費をさらに節約することができる。
【００２２】
上記のようなブレーキライニングは、例えば、エレベータ巻上機のブレーキに適用することができる。エレベータ巻上機は、駆動シーブと、駆動シーブを回転させるモータと、駆動シーブの回転を制動するブレーキとを有している。駆動シーブには、かご及び釣合おもりを吊り下げる懸架手段（ロープ又はベルト等）が巻き掛けられる。かご及び釣合おもりは、駆動シーブの回転により昇降路内を昇降される。
【００２３】
図２は図１のブレーキライニングの適用例であるエレベータ巻上機２１のブレーキ２２を示す正面図である。図において、エレベータ巻上機２１にはブレーキ２２が内蔵されている。ブレーキドラム３は、固定軸（主軸）２３に回転可能に支持されており、駆動シーブと一体に回転される。ブレーキ２２は、ブレーキドラム３の内側に配置され、固定軸２３に対して回転しないように固定されている。
【００２４】
また、ブレーキ２２は、固定鉄心２４、一対の可動鉄心２５、一対のシュー２６、及び複数の制動ばね２７を有している。可動鉄心２５は、固定鉄心２４を挟むように固定鉄心２４の両側に配置されている。固定鉄心２４の可動鉄心２５に対向する部分には、一対のコイル２８が内蔵されている。
【００２５】
各シュー２６は、一対の支持ボルト２９により可動鉄心２５に固定されている。また、各シュー２６には、２個のライニング本体１が基板２（図２では省略）を介して固定されている。
【００２６】
通常、駆動シーブ及びブレーキドラム３が回転するときは、コイル２８に通電することにより、可動鉄心２５を吸引する電磁力を固定鉄心２４に発生させて、ブレーキ２２を開放状態にしておく。開放状態では、可動鉄心２５及びシュー２６が固定鉄心２４側へ変位され、ライニング本体１がブレーキドラム３から引き離される。
【００２７】
また、駆動シーブ及びブレーキドラム３が停止した後、コイル２８への通電を遮断すると、制動ばね２７のばね力により、可動鉄心２５及びシュー２６が固定鉄心２４から離れる方向へ変位され、ライニング本体１がブレーキドラム３の内周面（制動面）に押し付けられる。これにより、ブレーキドラム３の静止状態が保持される。
【００２８】
このように、エレベータ巻上機２１のブレーキ２２では、駆動シーブ及びブレーキドラム３の静止状態を保持することが主な機能となっている。このとき、制動トルクを確保するためには、ライニング本体１とブレーキドラム３との間の摩擦係数を安定に保つ必要がある。
【００２９】
例えば、温度、湿度の変化や、オイルミストの発生などにより、エレベータ巻上機２１の設置環境が変化しても、摩擦係数の変動を抑制できることが望ましい。ライニング本体１の摩擦係数が環境変動によって低下し易い場合、必要な制動トルクを確保するために、制動ばね２７のばね力を大きくする必要が生じる。しかし、制動ばね２７のばね力を大きくすると、ばね力に抗する電磁吸引力を得るために、コイル２８の量を増やす必要が生じ、コイル２８の消費電力も大きくなる。
【００３０】
ライニング本体１の基材として、炭素繊維以外の安価な繊維を用いた場合、摩擦の形態はライニング本体１とブレーキドラム３との接触状態に依存するため、温度、湿度などによって表面状態が変化すると、摩擦係数のばらつきが大きくなる。例えば、湿度が高い場合、ライニング本体１とブレーキドラム３との間に水膜などが形成され、摩擦係数が低下し易い。
【００３１】
これに対して、実施の形態１のブレーキライニングでは、表面層繊維材１１として、剛性、強度が高い炭素繊維が用いられているため、繊維自体によりブレーキドラム３の表面を引っ掻く効果が得られる。このため、例えば、ブレーキドラム３の表面に水膜が形成されても、細かな針状の繊維が水膜を突き破り、摩擦係数の低下を抑制することができる。
【００３２】
従って、表面層繊維材１１に炭素繊維を用いることにより、環境変動による摩擦係数のばらつきを抑制でき、制動ばね２７のばね力や、固定鉄心２４と可動鉄心２５との間の電磁吸引力を小さくし、ブレーキ２２の小型、軽量化を図ることができる。また、ブレーキ２２の小型、軽量化により、工場での二酸化炭素排出量を低減することができる。
【００３３】
また、エレベータ巻上機２１のブレーキ２２では、制動時、ライニング本体１とブレーキドラム３とが接触する瞬間に、衝撃音が発生する。このとき、ライニング本体１が硬いほど衝撃音は大きくなる。また、通常、結合剤の量が増えることによって、ライニング本体１の硬度が高くなる傾向にある。
【００３４】
これに対して、実施の形態１のブレーキライニングでは、表面層６と固着層４の間に中間層５が設けられており、摩擦材８，１０，１２中の結合剤の配合比が基板２側に向かって大きくなっている。このため、ライニング本体１の硬度が表面側で急激に高くならないようにし、衝撃音を効率的に減衰させることができる。
【００３５】
図３は図２のシュー２６を拡大して示す側面図である。ライニング本体１は、基板２上に形成されており、基板２をシュー２６にねじ止めすることによりシュー２６に固定されている。
【００３６】
ライニング本体１を接着剤によりシュー２６に接着する場合、接着前にシュー２６を予備加熱したり、長時間加熱炉に入れておいたりする必要があるため、製造工程が煩雑になる。これに対して、実施の形態１では、ライニング本体１が基板２上に予め形成されているので、ねじを用いて（又はねじとピンとを併用して）基板２をシュー２６に固定することにより、製造プロセスの簡素化を図ることができ、ブレーキ２２を安価に製造することができる。
【００３７】
次に、実施の形態１のブレーキライニングの製造方法について説明する。図４は図１のブレーキライニングの製造途中の状態を模式的に示す断面図である。ブレーキライニングを製造する場合、まず、基板２の上に矩形枠状の型３１を配置する。そして、基板２と型３１とをヒータで加熱して所定の温度に保持する。
【００３８】
この後、型３１の内側に固着層繊維材７及び固着層摩擦材８を所定の量だけ投入し、パンチ３２を用いて所定の圧力で押し込む。通常の成形では、所定の圧力を保持したまま所定時間押圧を続けるが、この例では、所定の圧力に達した後、直ちにパンチ３２を引き抜く。これにより、基板２上に固着層４が成型される。
【００３９】
固着層４の形成後、図５に示すように、型３１の内側に中間層繊維材９及び中間層摩擦材１０を所定の量だけ投入し、パンチ３２を用いて所定の圧力で押し込む。このときも、所定の圧力に達した後、直ちにパンチ３２を引き抜く。これにより、固着層４上に中間層５が成型される。
【００４０】
中間層５の形成後、図６に示すように、型３１の内側に表面層繊維材１１、即ち炭素繊維と表面層摩擦材１２とを所定の量だけ投入し、パンチ３２を用いて所定の圧力で押し込む。これにより、中間層５上に表面層６が成型される。表面層６の成型時には、所定の圧力を保持したまま所定時間押圧を続ける。
【００４１】
最後に、ブレーキライニングを型３１から取り外し、一体化されたライニング本体１及び基板２の全体を焼成する。ブレーキライニングを型３１から取り外す際には、例えば図７に示すように、型３１を保持した状態でパンチ３２を押し込むか、又はパンチ３２でブレーキライニングを押し付けた状態で型３１を上方に持ち上げればよい。
【００４２】
上記のようなブレーキライニングの加工プロセスでは、従来とほぼ同じ製造装置を用いて多層構造のライニング本体１を製造することができるので、新たな設備投資をすることなく、性能の良いブレーキライニングを得ることができる。
【００４３】
また、ライニング本体１を基板２上に直接形成できるので、ライニング本体１の接着工程が不要で、製造コストを抑制することができる。
【００４４】
なお、実施の形態１では、３層のライニング本体１を示したが、ライニング本体１の層数を４層以上としてもよく、その場合も同様の製造方法で製造することができる。
また、実施の形態１では、ライニング本体１を基板２に形成した後、基板２をシュー２６に固定したが、上記のような方法により、ライニング本体１をシュー２６に直接形成してもよい。
【００４５】
実施の形態２．
次に、図８はこの発明の実施の形態２によるブレーキライニングを模式的に示す断面図、図９は図８のブレーキライニングを示す平面図である。図において、基板２の固着層４が形成された面の中央には、矩形状の突起（凸部）２ａが設けられている。突起２ａは、固着層４により完全に覆われている。他の構成及び製造方法は、実施の形態１と同様である。
【００４６】
このようなブレーキライニングでは、ブレーキの制動力が大きく、基板２と固着層４との界面に大きなせん断力が作用する場合でも、基板２の中央に突起２ａが設けられているため、基板２と固着層４との接触面積が増えるとともに、せん断力を突起２ａの周囲の面（側面）で受けることができ、大きな制動力が作用しても安定した性能を発揮することができる。
【００４７】
実施の形態３．
次に、図１０はこの発明の実施の形態３によるブレーキライニングを模式的に示す断面図である。この例では、突起２ａの高さが固着層４の厚さよりも大きくなっている。他の構成及び製造方法は、実施の形態２と同様である。
【００４８】
このようなブレーキライニングでは、突起２ａの高さが実施の形態２よりも高いため、基板２とライニング本体１との接触面積、及びせん断力を受ける部分の面積がさらに増え、さらに大きな制動力のブレーキに適用することが可能となる。
【００４９】
実施の形態４．
次に、図１１はこの発明の実施の形態４によるブレーキライニングを模式的に示す平面図である。この例では、せん断力を受ける方向（ブレーキライニングとブレーキドラム３との相対的な滑り方向）に直角な方向について、ライニング本体１の全長に渡って突起２ａが設けられている。他の構成及び製造方法は、実施の形態２又は３と同様である。
【００５０】
このようなブレーキライニングでは、せん断力を受ける方向が図１１の左方向及び右方向の２方向のみであれば、せん断力を受ける面積が増えるので、大きな制動力を有するブレーキに適用することができる。
【００５１】
実施の形態５．
次に、図１２はこの発明の実施の形態５によるブレーキライニングとブレーキドラムとを模式的に示す側面図である。図において、中間層５には、中間層繊維材９及び中間層摩擦材１０に加えて、粒状のダンピング材（吸音材）１３が混入されている。ダンピング材１３としては、例えば、天然ゴム、合成ゴム、シリコンゴム、グラスウール等を用いることができる。他の構成及び製造方法は、実施の形態１、２、３又は４と同様である。
【００５２】
このようなブレーキライニングでは、中間層５にダンピング材１３を混入したので、内部の減衰特性を向上させ、中間層５のダンピング効果をさらに高めることができ、制動時の衝撃音を抑制することができる。また、ブレーキドラム３との接触面にダンピング材１３が露出すると、摩擦係数のばらつきを招くことになるが、実施の形態５では、ダンピング材１３を中間層５のみに混入したので、ブレーキドラム３との接触面にダンピング材１３が露出することはない。このため、摩擦係数のばらつきを表面層６で抑制しつつ、衝撃音を中間層５で吸収することができ、環境が変化しても摩擦係数の変動が小さく、騒音が小さいブレーキを得ることができる。
【００５３】
また、ゴム製のダンピング材１３では、経年劣化によって摩擦係数が変化するが、実施の形態５では、ダンピング材１３をライニング本体１の中に閉じ込めているので、長期に渡って安定した摩擦係数を確保することができる。
【００５４】
実施の形態６．
次に、図１３はこの発明の実施の形態６によるブレーキライニングを模式的に示す断面図である。図において、中間層５の中央部には、シート状（フラット状）のダンピング材（吸音材）１４が配置されている。ダンピング材１４としては、例えば、ウレタンフォーム、グラスウール、ゴム、グラスファイバー、羊毛、シリコン樹脂、アスファルト等を用いることができる。他の構成は、実施の形態１、２、３又は４と同様である。
【００５５】
このように、シート状のダンピング材１４を用いた場合でも、摩擦係数のばらつきを表面層６で抑制しつつ、衝撃音を中間層５で吸収することができ、環境が変化しても摩擦係数の変動が小さく、騒音が小さいブレーキを得ることができる。
【００５６】
通常、シート状のダンピング材１４は、ライニング本体１を構成する他の材料よりも柔らかいことが多く、成形時の圧力により破損することがある。このため、ブレーキライニングを製造する場合、実施の形態１では押圧面がフラットなパンチ３２を用いて中間層５を形成したが（図５）、実施の形態６では、押圧面の中央部に突起が設けられたパンチを用いて中間層５を形成する。これにより、中間層５の中央に穴が設けられるので、この穴にダンピング材１４を配置する。他の製造方法は、実施の形態１、２、３又は４と同様である。
【００５７】
このような製造方法により、シート状のダンピング材１４を用いても、成形時にダンピング材１４に作用する圧力を緩和することができ、ダンピング材１４の破損を防止することができる。
【００５８】
実施の形態７．
次に、図１５はこの発明の実施の形態７によるブレーキライニングを模式的に示す断面図、図１６は図１５のブレーキライニングを示す平面図である。実施の形態６では、中間層５の中央にダンピング材１４を配置したが、実施の形態７では、中間層５の外周部（周辺部）にダンピング材１４が配置されている。他の構成及び製造方法は、実施の形態６と同様である。
【００５９】
このようなブレーキライニングによっても、実施の形態６と同様の効果を得ることができる。また、ブレーキの使用初期には、ライニング本体１とブレーキドラム３との接触面積が小さく、ライニング本体１がそのエッジ部でブレーキドラム３に対して片当りすることがある。このような場合も、ダンピング材１４を中間層５の周辺部に配置すれば、衝撃音を効果的に抑制することができる。
【００６０】
なお、実施の形態５では、粒状のダンピング材１３を用い、実施の形態６、７ではシート状のダンピング材１４を用いたが、ダンピング材の形状はこれらに限定されるものではなく、例えば繊維状のダンピング材を中間層５に混入してもよい。
また、異なるタイプのダンピング材を併用してもよい。
【００６１】
実施の形態８．
次に、図１７はこの発明の実施の形態８によるブレーキライニングを模式的に示す側面図である。実施の形態８では、実施の形態１の中間層５に相当する部分が、シート状のダンピング材１４のみにより構成されている。他の構成及び製造方法は、実施の形態１、２又は４と同様である。
【００６２】
ブレーキの容量が小さい場合、中間層をダンピング材１４のみで構成することができる。即ち、ブレーキの容量が小さい場合には、衝撃音自体も小さいため、ダンピング材１４として硬度の高い材料を使用することができる。そして、ダンピング材１４の硬度が、ライニング本体１を構成する他の材料と同等以上であれば、成形時にダンピング材１４が破損されることがなく、中間層をダンピング材１４のみで構成することができる。
【００６３】
このようなブレーキライニングでは、表面層繊維材１１として炭素繊維が用いられているため、耐環境性、耐熱性を向上させ、摩擦係数を安定に保つことができる。また、ブレーキの小型、軽量化を図ることができ、製造時の二酸化炭素排出量を抑制することもできる。さらに、表面層繊維材１１にのみ高価な炭素繊維を用い、固着層繊維材７及び中間層繊維材９には炭素繊維よりも安価な繊維を用いたので、炭素繊維を用いることによる材料費の上昇を抑制することができる。
【００６４】
なお、図２ではエレベータ巻上機２１のブレーキ２２への適用例を示したが、この発明は、例えば、ホイスト等の他の産業機器や、モータ用ブレーキ、自動車用ブレーキ等にも適用でき、同様の効果を奏する。
また、図２では、ブレーキドラム３の内側に配置され、ブレーキライニングが外側へ拡張されるタイプのブレーキ２２を示したが、この発明は、ブレーキドラム３の外側に配置されるタイプのブレーキにも適用できる。
さらに、上記の例では、ドラムブレーキを示したが、この発明は、ディスクブレーキにも適用できる。また、被制動体は、回転体に限定されず、直線移動するものであってもよい。即ち、この発明のブレーキライニングは、あらゆるタイプのブレーキに適用できる。
さらにまた、基台の形状は、平板状に限定されるものではなく、他の形状のものであってもよい。
また、図１等では、固着層４、中間層５及び表面層６の厚さの関係が固着層４＜中間層５＜表面層６となっているが、これに限定されるものではない。例えば、ブレーキライニングが制動面に常時接触して摺動するディスクブレーキ等では、表面層６を他の層よりも厚くするのが好適である。また、エレベータ巻上機のように、ブレーキライニングが制動面に対して殆ど制動しない場合には、表面層６を他の層よりも薄くすることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年11月21日(2013.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制動体に押し付けられるライニング本体を備えたブレーキライニングにおいて、
前記ライニング本体は、
固着層繊維材を含む固着層と、
前記固着層上に設けられた中間層と、
前記中間層上に設けられ、かつ表面層繊維材を含み、前記被制動体に接離される表面層とを有しており、
前記表面層繊維材として、前記固着層繊維材とは異なる種類の繊維が用いられており、かつ前記表面層繊維材として炭素繊維が用いられており、
前記固着層は固着層摩擦材を含み、前記中間層は中間層摩擦材を含み、前記表面層は表面層摩擦材を含み、
前記固着層摩擦材、前記中間層摩擦材及び前記表面層摩擦材は、それぞれが各層内で略均一に分布し、かつ、それぞれが結合剤を含み、
前記固着層摩擦材における前記結合剤の配合割合が前記中間層摩擦材における前記結合剤の配合割合よりも大きく、前記中間層摩擦材における前記結合剤の配合割合が前記表面層摩擦材における前記結合剤の配合割合よりも大きいことを特徴とするブレーキライニング。
【請求項２】
被制動体に押し付けられるライニング本体を備えたブレーキライニングにおいて、
前記ライニング本体は、
固着層繊維材を含む固着層と、
前記固着層上に設けられた中間層と、
前記中間層上に設けられ、かつ表面層繊維材を含み、前記被制動体に接離される表面層とを有しており、
前記表面層繊維材として、前記固着層繊維材とは異なる種類の繊維が用いられており、かつ前記表面層繊維材として炭素繊維が用いられており、
前記固着層の厚さが前記中間層の厚さよりも小さく、前記中間層の厚さが前記表面層の厚さよりも小さくなっており、
前記固着層は固着層摩擦材を含み、前記中間層は中間層摩擦材を含み、前記表面層は表面層摩擦材を含み、
前記固着層摩擦材、前記中間層摩擦材及び前記表面層摩擦材は、それぞれ結合剤を含み、
前記固着層摩擦材における前記結合剤の配合割合が前記中間層摩擦材における前記結合剤の配合割合よりも大きく、前記中間層摩擦材における前記結合剤の配合割合が前記表面層摩擦材における前記結合剤の配合割合よりも大きいことを特徴とするブレーキライニング。
【請求項３】
前記表面層摩擦材には、研磨材及び潤滑剤の少なくともいずれか一方を含む摩擦調整剤が含まれており、
前記固着層摩擦材には、前記摩擦調整剤が含まれていないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブレーキライニング。
【請求項４】
前記中間層には、ダンピング材が混入されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のブレーキライニング。
【請求項５】
前記ライニング本体を支持する基台をさらに備え、
前記固着層は、前記基台上に形成されており、
前記基台の前記固着層が形成された面の中央には、突起が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のブレーキライニング。
【請求項６】
前記ダンピング材は、前記中間層の中央部又は外周部に設けられていることを特徴とする請求項４記載のブレーキライニング。
【請求項７】
基台の上に型を配置する工程、
予め混合された固着層繊維材と固着層摩擦材とを前記型の内側に投入し、パンチでプレスすることにより、前記基台上に固着層を形成する工程、
予め混合された中間層繊維材と中間層摩擦材とを前記型の内側に投入し、プレスすることにより、前記固着層上に中間層を形成する工程、及び
予め混合された表面層繊維材と表面層摩擦材とを前記型の内側に投入し、プレスすることにより、前記中間層上に表面層を形成する工程
を含み、
前記表面層繊維材として、前記固着層繊維材とは異なる種類の繊維を用い、かつ前記表面層繊維材として炭素繊維を用い、
前記固着層摩擦材、前記中間層摩擦材及び前記表面層摩擦材は、それぞれ各層内で略均一に分布させ、かつ、それぞれに結合剤を含ませ、
前記固着層摩擦材における前記結合剤の配合割合を前記中間層摩擦材における前記結合剤の配合割合よりも大きくし、前記中間層摩擦材における前記結合剤の配合割合を前記表面層摩擦材における前記結合剤の配合割合よりも大きくすることを特徴とするブレーキライニングの製造方法。
【請求項８】
基台の上に型を配置する工程、
予め混合された固着層繊維材と固着層摩擦材とを前記型の内側に投入し、パンチでプレスすることにより、前記基台上に固着層を形成する工程、
予め混合された中間層繊維材と中間層摩擦材とを前記型の内側に投入し、プレスすることにより、前記固着層上に中間層を形成する工程、及び
予め混合された表面層繊維材と表面層摩擦材とを前記型の内側に投入し、プレスすることにより、前記中間層上に表面層を形成する工程
を含み、
前記表面層繊維材として、前記固着層繊維材とは異なる種類の繊維を用い、かつ前記表面層繊維材として炭素繊維を用い、
前記固着層の厚さを前記中間層の厚さよりも小さくし、前記中間層の厚さを前記表面層の厚さよりも小さくし、
前記固着層摩擦材、前記中間層摩擦材及び前記表面層摩擦材には、それぞれ結合剤を含ませ、
前記固着層摩擦材における前記結合剤の配合割合を前記中間層摩擦材における前記結合剤の配合割合よりも大きくし、前記中間層摩擦材における前記結合剤の配合割合を前記表面層摩擦材における前記結合剤の配合割合よりも大きくすることを特徴とするブレーキライニングの製造方法。
【請求項９】
前記表面層を形成する工程では、所定の圧力を保持したまま所定時間押圧を続けることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のブレーキライニングの製造方法。
【国際調査報告】
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