(57)【要約】【課題】上張り材１、下張り材２、裏金３及び接着剤４を有するディスクブレーキパッドについて、接着剤の硬化による接着不良を検出する検査方法を提供すること。【解決手段】裏金材上に、接着剤層、下張り材及び上張り材の順に積層されたディスクブレーキパッド熱処理体を用い、前記裏金と、前記上張り材をそれぞれ電極に接続し、前記裏金と、前記上張り材に通電して電気抵抗値を測定することにより、ディスクブレーキパッドの接着不良を検出するディスクブレーキパッドの検査方法。好ましくは、前記上張り材が導電性物質を３０〜５０体積％含む摩擦材組成物であり、前記電気抵抗値が１ｋΩ以上のものを不良とするディスクブレーキパッドの検査方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏金材上に、接着剤層、下張り材及び上張り材の順に積層されたディスクブレーキパッド素材を用い、
前記裏金と、前記上張り材をそれぞれ電極に接続し、前記裏金と、前記上張り材に通電して電気抵抗値を測定して、予め測定しておいた正常品の電気抵抗値と比較することによりディスクブレーキパッドの接着不良を検出するディスクブレーキパッドの検査方法。
【請求項２】
前記上張り材が導電性物質を３０〜５０体積％含む摩擦材組成物であり、前記電気抵抗値が１ｋΩ以上のものを不良とする請求項１に記載のディスクブレーキパッドの検査方法。
【請求項３】
ディスクブレーキパッドの熱処理体を用いて検査する請求項１〜２のいずれかに記載のディスクブレーキパッドの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、自動二輪車等の制動に用いられるディスクブレーキパッドの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、自動二輪車等の制動に用いられるディスクブレーキパッドを図２に示す。図２（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’断面を示している。ディスクブレーキパッドは、上張り材１及び下張り材２が、鋳鉄製等の裏金３上に接着剤４を介して接着された構造をしている。
【０００３】
上張り材１は、摩擦材であり、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を結合材として、補強のための金属繊維、有機繊維等の繊維基材、無機研削材、無機潤滑剤、金属粉末等の無機充填材、及びゴム成分等の有機充填材を結着した複合材料であり、相手材となるディスクロータに押し付けられることで、ディスクロータの回転エネルギーを摩擦による熱エネルギーに変換することでディスクロータの制動を行う。
【０００４】
このような制動時には、発生する摩擦熱がブレーキオイル側に伝わる割合が多くなり、いわゆるベーパロック現象が起き易く、かつ上張り材１と裏金３を接着している接着剤４の劣化を促進し、上張り材１と裏金３との接着が剥がれる虞がある。このため最近は、ディスクブレーキパッドを構成する上張り材１と裏金３との間に熱伝導率が摩擦部材より低い下張り材２を配置し、摩擦熱が裏金３に伝わってブレーキオイルの加熱を抑制するとともに、摩擦熱による接着剤４の劣化を抑制することが行われている（特許文献１等）。
【０００５】
上記構造のディスクブレーキパッドは、次のようにして製造される。まず、上張り材１の原料組成物と、下張り材２の原料組成物を積層して充填して予備成形した予備成形体を用意する。また、別途、洗浄、防錆処理した裏金３上に接着剤４を塗布したものを用意する。次いで、図３に示すように、金型５と熱圧成形型７により形成される空間に、上張り材１の原料組成物と、下張り材２の原料組成物を積層して充填して予備成形した予備成形体を、下張り材２の原料組成物の側を上にして配置するとともに、下張り材２の原料組成物に接着剤４の塗布面を対向させて、接着剤４を塗布した裏金３を配置し、熱圧成形型７と熱板６により、上張り材１の原料組成物と、下張り材２の原料組成物を積層して充填して予備成形した予備成形体と、接着剤４を塗布した裏金３を加熱加圧して熱圧成形を行い、一体化する。その後、熱処理を行って上張り材１及び下張り材２中の熱硬化性樹脂を熱硬化した後、チャンファ部、スリット部等の機械加工等、スコーチ処理等を行って製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−０７７５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のディスクブレーキパッドの製造工程において、裏金３上に接着剤４を塗布したものを放置し、接着剤４がある程度以上硬化した後、上張り材１の原料組成物と下張り材２の原料組成物を予備成形した予備成形体と熱圧成形を行うと、下張り材２と裏金３の接着が不完全となり、ディスクブレーキパッドを制動に用いた際に、接着剤４で破断が生じて、制動ができなくなる。
【０００８】
上記の不具合を解消するためには、裏金３上に接着剤４を塗布した後、直ちに上張り材１の原料組成物と下張り材２の原料組成物を予備成形した予備成形体と熱圧成形を行えばよいが、製造作業が昼休憩等を跨いだとき等、裏金３上に接着剤４を塗布した後しばらく放置されることが生じる。特に、高温となる夏期においてか、高温となる国においてディスクブレーキパッドを製造する場合、昼休憩等の間放置された接着剤４が塗布された裏金３を全て廃棄すると、製造コストが増加することとなる。このため、熱処理されたディスクブレーキパッドが正常に接着されたかどうかを検査する手段が求められている。本発明は、上張り材１、下張り材２、裏金３及び接着剤４を有するディスクブレーキパッドについて、接着剤の硬化による接着不良を検出する検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明者らが検討したところ、接着剤４が未硬化であれば、熱圧成形時に下張り材２の成分の一部と接着剤４が混ざり合い、下張り材２に含まれる導電性物質の一部が裏金３と接触した状態となることを見出した。これに対し、接着剤４がある程度以上硬化した場合、熱圧成形時に下張り材２の成分と接着剤４がほとんど混ざり合わず、下張り材２に含まれる導電性物質はほとんど裏金３と接触しないことを見出した。さらに、本発明者らは上記の知見から、接着剤４の硬化による接着不良については、熱処理体の電気抵抗を測定することで検査できるのでは、と考え本発明を完成させた。
【００１０】
本発明のディスクブレーキパッドの検査方法は、裏金材上に、接着剤層、下張り材及び上張り材の順に積層されたディスクブレーキパッド素材を用い、前記裏金と、前記上張り材をそれぞれ電極に接続し、前記裏金と、前記上張り材に通電して電気抵抗値を測定して、予め測定しておいた正常品の電気抵抗値と比較することによりディスクブレーキパッドの接着不良を検出するものである。
【００１１】
本発明のディスクブレーキパッドの検査方法においては、前記上張り材が導電性物質を３０〜５０体積％含む摩擦材組成物であり、前記電気抵抗値が１ｋΩ以上のものを不良とすることが好ましい。また、ディスクブレーキパッドの熱処理体を用いて検査することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のディスクブレーキパッドの検査法によれば、簡単な検査で、接着不良を検査でき、ディスクブレーキパッドの品質向上に寄与するとともに、廃棄される不良品を最小として、製造コストの低減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のディスクブレーキパッドの検査方法を説明する模式図である。
【図２】ディスクブレーキパッドの構造を示す模式図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’断面の模式図である。
【図３】ディスクブレーキパッドの熱圧成形工程を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のディスクブレーキパッドの検査方法を以下に説明する。
【００１５】
ディスクブレーキパッドの上張り材（摩擦材）１は、結合材、繊維基材、無機充填材及び有機充填材からなり、金属繊維、金属粉等の金属成分、及び黒鉛等の導電性物質を含有する。このため、上張り材の電気抵抗値は低いものとなる。下張り材２は、上張り材１よりも熱伝導性を低く設定することから、上張り材１よりもアラミド繊維、セラミック繊維等の樹脂製補強繊維と結合材等の樹脂成分の分量を多くして、導電性物質の含有量を少なくしたものが用いられる。
【００１６】
接着剤４が未硬化の状態、すなわち流動可能な状態で、上張り材１の原料組成物と下張り材２の原料組成物を予備成形した予備成形体と裏金３を熱圧成形すると、下張り材２の原料組成物の一部が接着剤４中に混ざり合った層となって、裏金３と下張り材２の接着が行われる。このとき、下張り材２に含有された導電性物質の一部は、接着剤４中に混入して裏金３と接触することとなる。このため接着剤４が未硬化の状態で熱圧成形して得られたディスクブレーキパッド熱圧成形体は、下張り材２と裏金３間の電気抵抗の値が小さいものとなる。
【００１７】
これに対し、接着剤４がある程度以上硬化した状態、すなわち接着剤４が流動しない状態で、上張り材１の原料組成物と下張り材２の原料組成物を予備成形した予備成形体と裏金３を熱圧成形すると、下張り材２の原料組成物の一部が接着剤４中に混ざることなく裏金３と下張り材２の接着が行われる。このとき、裏金３と下張り材２は接着されて一体化するが、接着剤４がある程度以上硬化しているため、裏金３と下張り材２の接着力が低く、制動時に容易に剥離するものとなる。このような接着不良のディスクブレーキパッド熱圧成形体は、接着剤４中に下張り材２に含有される導電性物質が混入しないことから、裏金３と下張り材３の間の電気抵抗の値が大きいものとなる。
【００１８】
したがって、熱圧成形後のディスクブレーキパッド素材の正常品の電気抵抗値を予め測定しておき、熱圧成形後の各ディスクブレーキパッド素材の電気抵抗の値を測定して、正常品の電気抵抗の値と比較することにより、接着不良品の検査を行うことができる。
【００１９】
具体的には、例えば図１に示すように、熱圧成形後のディスクブレーキパッド素材の上面、すなわち上張り材１を電極板１０に当接させるとともに、熱圧成形後のディスクブレーキパッド素材の下面、すなわち裏金３を電極板１１に当接させ、電極板１０に接続する導線１０ａと電極板１１に接続する導線１１ａをテスター１２に接続し、上張り材１と裏金３間に通電して電気抵抗値を測定し、予め測定しておいた正常品の電気抵抗値との比較を行う。このとき、予め測定しておいた正常品の電気抵抗値の閾値より過大な電気抵抗値を示すものは、接着不良を起こしているものとして判別できる。
【００２０】
ここで、上張り材１として導電性物質を３０体積％以上含むものを用いる場合、接着剤４が未硬化の状態で熱圧成形した後の上張り材１と裏金３の間の電気抵抗値はほぼ０ｋΩとなる。これに対し、接着剤４がある程度以上硬化した状態で熱圧成形した後の上張り材１と裏金３の間の電気抵抗値は１ｋΩ以上となる。このため、上張り材１として導電性物質を３０体積％以上含むものを用いる場合、電気抵抗値の閾値を１ｋΩ以上として検査を行い、電気抵抗値が１ｋΩを超えるものを抽出して取り除けば、接着不良品を取り除くことができる。
【００２１】
上張り材１に含まれる導電性物質としては、銅繊維、青銅繊維、スチール繊維等の金属繊維、銅粉末、青銅粉末、亜鉛粉末等の金属粉末、黒鉛、カーボンブラック等の炭素質充填材等が挙げられる。
【００２２】
なお、上張り材の導電性物質の含有量が過多となると、結合材、研削材等の他の成分量が乏しくなるため、上張り材の導電性物質の含有量の上限は５０体積％とすることが好ましい。
【００２３】
検査に用いるディスクブレーキパッド素材としては、熱圧成形後のものであればいずれでも用いることができるが、チャンファ部、スリット部等の加工を行った後、接着不良品であることが判明した場合に、加工コストが無駄になるため、熱圧成形体又は熱処理体を用いることが好ましい。また、熱圧成形体と熱処理体を比較すると、熱処理体の方が熱可塑性樹脂及び接着剤が完全に硬化して電気抵抗値を測定する際のバラツキが小さくなることから、熱処理体を用いて電気抵抗の値を測定することが好ましい。
【実施例】
【００２４】
［第１実施例］
上張り材組成物として、フェノール樹脂：２０〜３０体積％、金属繊維：４体積％、アラミド繊維：４〜１０体積％、研削材：４〜１０体積％、黒鉛：１０体積％、金属粉：１６体積％及び硫酸バリウム：３５体積％からなる摩擦材組成物を用意した。上張り材組成物中の導電性物質量は３０体積％である。
【００２５】
また、下張り材組成物としてフェノール樹脂：１５〜２５体積％、金属繊維：０〜５体積％、無機繊維：１０〜２０体積％、アラミド繊維：２〜８体積％、研削材：２〜１０体積％、黒鉛：２〜１０体積％、カシューダスト：２〜８体積％、ゴム成分：５〜１５体積％、硫酸バリウム：２０〜４０体積％、及び金属粉：２〜１０体積％からなる摩擦材組成物を用意した。
【００２６】
用意した上張り材組成物及び下張り材組成物を金型に充填し、予備成形を行って予備成形体を２０個用意した。
【００２７】
鋳鉄製の裏金を洗浄し、防錆処理を行い、フェノール系接着剤を塗布したものを２０個用意した。この２０個の接着剤を塗布した裏金のうち、１０個は接着剤を塗布した後１８０℃で１時間放置して接着剤をある程度硬化させたものであり、残りの１０個は接着剤を塗布した直後の裏金である。
【００２８】
用意した予備成形体２０個と、用意した接着剤を塗布した裏金２０個を用いて熱圧成形を行った後、２１０〜２４０℃で熱処理を行い結合材の硬化を行った。
【００２９】
この後、図１に示すように、上張り材１に電極板１０を当接させるとともに、裏金３に電極板１１を当接させて電極板１０と電極板１１間の電気抵抗値を測定した。このとき、接着剤を塗布した直後の裏金を用いた熱処理体の電気抵抗値はいずれも０ｋΩであった。これに対し、接着剤を塗布した後接着剤を硬化させた裏金を用いた熱処理体の電気抵抗値はいずれも１ｋΩ以上の電気抵抗値を示した。
【００３０】
以上により、上張り材中の導電性物質量が３０体積％の場合において、熱処理体の電気抵抗値が１ｋΩ以上ものを取り除くことにより、熱圧成形前に接着剤が硬化して接着不良となった熱処理体を選別して取り除くことができることが確認された。
【００３１】
［第２実施例］
上張り材組成物として、フェノール樹脂：２０〜３０体積％、金属繊維：５体積％、アラミド繊維：４〜１０体積％、研削材：４〜１０体積％、黒鉛：１３体積％、金属粉：２２体積％及び硫酸バリウム：２５体積％からなる摩擦材組成物を用意した。上張り材組成物中の導電性物質量は４０体積％である。
【００３２】
また、下張り材組成物としてフェノール樹脂：１５〜２５体積％、金属繊維：０〜５体積％、無機繊維：１０〜２０体積％、アラミド繊維：２〜８体積％、研削材：２〜１０体積％、黒鉛：２〜１０体積％、カシューダスト：２〜８体積％、ゴム成分：５〜１５体積％、硫酸バリウム：２０〜４０体積％、及び金属粉：２〜１０体積％からなる摩擦材組成物を用意した。
【００３３】
用意した上張り材組成物及び下張り材組成物を金型に充填し、予備成形を行って予備成形体を２０個用意した。
【００３４】
鋳鉄製の裏金を洗浄し、防錆処理を行い、フェノール系接着剤を塗布したものを２０個用意した。この２０個の接着剤を塗布した裏金のうち、１０個は接着剤を塗布した後１８０℃で１時間放置して接着剤をある程度硬化させたものであり、残りの１０個は接着剤を塗布した直後の裏金である。
【００３５】
用意した予備成形体２０個と、用意した接着剤を塗布した裏金２０個を用いて熱圧成形を行った後、２１０〜２４０℃で熱処理を行い結合材の硬化を行った。
【００３６】
この後、図１に示すように、上張り材１に電極板１０を当接させるとともに、裏金３に電極板１１を当接させて電極板１０と電極板１１間の電気抵抗値を測定した。このとき、接着剤を塗布した直後の裏金を用いた熱処理体の電気抵抗値はいずれも０ｋΩであった。これに対し、接着剤を塗布した後接着剤を硬化させた裏金を用いた熱処理体の電気抵抗値はいずれも１ｋΩ以上の電気抵抗値を示した。
【００３７】
以上により、上張り材中の導電性物質量が４０体積％の場合においても、熱処理体の電気抵抗値が１ｋΩ以上ものを取り除くことにより、熱圧成形前に接着剤が硬化して接着不良となった熱処理体を選別して取り除くことができることが確認された。
【００３８】
［第３実施例］
上張り材組成物として、フェノール樹脂：２０〜３０体積％、金属繊維：７体積％、アラミド繊維：４〜１０体積％、研削材：４〜１０体積％、黒鉛：１６体積％、金属粉：２７体積％及び硫酸バリウム：１５体積％からなる摩擦材組成物を用意した。上張り材組成物中の導電性物質量は５０体積％である。
【００３９】
また、下張り材組成物としてフェノール樹脂：１５〜２５体積％、金属繊維：０〜５体積％、無機繊維：１０〜２０体積％、アラミド繊維：２〜８体積％、研削材：２〜１０体積％、黒鉛：２〜１０体積％、カシューダスト：２〜８体積％、ゴム成分：５〜１５体積％、硫酸バリウム：２０〜４０体積％、及び金属粉：２〜１０体積％からなる摩擦材組成物を用意した。
【００４０】
用意した上張り材組成物及び下張り材組成物を金型に充填し、予備成形を行って予備成形体を２０個用意した。
【００４１】
鋳鉄製の裏金を洗浄し、防錆処理を行い、フェノール系接着剤を塗布したものを２０個用意した。この２０個の接着剤を塗布した裏金のうち、１０個は接着剤を塗布した後１８０℃で１時間放置して接着剤をある程度硬化させたものであり、残りの１０個は接着剤を塗布した直後の裏金である。
【００４２】
用意した予備成形体２０個と、用意した接着剤を塗布した裏金２０個を用いて熱圧成形を行った後、２１０〜２４０℃で熱処理を行い結合材の硬化を行った。
【００４３】
この後、図１に示すように、上張り材１に電極板１０を当接させるとともに、裏金３に電極板１１を当接させて電極板１０と電極板１１間の電気抵抗値を測定した。このとき、接着剤を塗布した直後の裏金を用いた熱処理体の電気抵抗値はいずれも０ｋΩであった。これに対し、接着剤を塗布した後接着剤を硬化させた裏金を用いた熱処理体の電気抵抗値はいずれも１ｋΩ以上の電気抵抗値を示した。
【００４４】
以上により、上張り材中の導電性物質量が５０体積％の場合においても、熱処理体の電気抵抗値が１ｋΩ以上ものを取り除くことにより、熱圧成形前に接着剤が硬化して接着不良となった熱処理体を選別して取り除くことができることが確認された。
【００４５】
以上、実施例を用いて本発明を具体的に説明したが、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ディスクブレーキパッドについて安価かつ簡便に接着不良の製品を抽出することができるものであり、自動車、自動二輪車等の制動に用いられるディスクブレーキパッドの信頼性向上に寄与する。
【符号の説明】
【００４７】
１…上張り材、２…下張り材、３…裏金、４…接着剤、５…金型、６…熱板、７…熱圧成形型、１０，１１…電極板、１０ａ，１１ａ…導線、１２…テスター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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