(57)【要約】【課題】プレッシャプレート６ａの接着面とライニング７ａとの接合強度を向上させられる接着方法を実現する。【解決手段】前記プレッシャプレート６ａを洗浄した後、このプレッシャプレート６ａのうちで前記ライニング７ａを接着すべき面である接着面に、スパッタエッチングにより微細な多数の円錐状突起を形成する。その後、この接着面に、リン酸塩処理を施してから接着剤を塗布した後、この接着面に前記ライニング７ａを、加熱、加圧成形しつつ接着固定する。前記各円錐状突起により、大きなアンカ効果を得られるので、前記接合強度の向上を図れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制動時に制動用回転体と摩擦係合するライニングを補強板に対し接着固定する為のブレーキライニングの接着方法であって、この補強板を洗浄してから、この補強板のうちで少なくとも前記ライニングを接着すべき面である接着面に、スパッタエッチングにより微細な多数の円錐状突起を形成した後、この接着面に、リン酸塩処理を施してから接着剤を塗布した後、この接着面に前記ライニングを、加熱、加圧成形しつつ接着固定する事を特徴とするブレーキライニングの接着方法。
【請求項２】
それぞれの直径が１．０μｍ以下、高さが０．５〜１．０μｍである、前記微細な円錐状突起を、前記接着面に、密に形成する、請求項１に記載したブレーキライニングの接着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばディスクブレーキ用のブレーキパッドを構成するライニングを、プレッシャプレートに対し接着固定する方法の改良に関し、大きな接着強度を得られる接着方法の実現を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の制動を行う為のブレーキとして従来から、例えば、特許文献１〜２に記載された様なディスクブレーキが知られている。図４〜５は、このうちの特許文献１に記載されたディスクブレーキを示している。このディスクブレーキは、サポート１と、インナパッド２及びアウタパッド３と、キャリパ４とを備える。これらインナ、アウタ両パッド２、３は前記サポート１のパッド保持部に、ロータ５の軸方向（図４の表裏方向、図５の上下方向）の変位を可能に保持している。又、これら両パッド２、３は、それぞれ特許請求の範囲に記載した補強板であるプレッシャプレート６、６の前面（互いに対向する面）に、摩擦材であるライニング７、７を添着固定して成る。制動を行う場合には、前記キャリパ４のシリンダ部８内に油圧を導入し、ピストン９により前記インナパッド２のライニング７を前記ロータ５のインナ側面に、前記アウタパッド３のライニング７を前記ロータ５の外側面に、それぞれ押し付ける。
【０００３】
前記両パッド２、３を構成するプレッシャプレート６、６は、十分な強度及び剛性を確保すべく、鋼板製としている。又、前記ライニング７、７は、上記ロータ５の側面との間の摩擦係数、並びに、必要とする耐摩耗性を確保できる材料として、例えば燒結金属等を使用している。この様なプレッシャプレート６、６とライニング７、７とは、接着により固定しているが、これらプレッシャプレート６、６とライニング７、７との接合面には、制動時に、大きな剪断方向の力が加わる。即ち、これらライニング７、７に前記ロータ５の側面との摩擦に伴って、このロータ５の回転方向に向いた大きな力（ブレーキトルク）が加わるのに対して、前記プレッシャプレート６、６は、前記サポート１に保持されて、そのままの位置に止まろうとする。この結果、前記接合面に前記大きな力が加わる。
【０００４】
この様な大きな力に拘らず、この接合面に剥離等の損傷が発生しない様にすべく従来から、例えば本発明の実施例を示す図１〜２の様に、プレッシャプレート６ａの一部に係止孔１０、１０を形成すると共に、ライニング７ａの一部に、これら各係止孔１０、１０に嵌合する係止凸部１１、１１を設ける事が行われている。そして、これら各係止孔１０、１０とこれら各係止凸部１１、１１との機械的係合に基づき、上記大きな力に対する耐性を向上させ、前記プレッシャプレート６ａと前記ライニング７ａとの接合面に前記損傷が発生しない様にする事が行われている。これに対して、やはり本発明の実施例を示す図３の様に、プレッシャプレート６ｂに係止孔を設けず、このプレッシャプレート６ｂとライニング７ｂとを接着のみで結合固定する事も、広く行われている。
【０００５】
図１〜３に示した何れのブレーキパッド１２ａ、１２ｂにしても、厳しい使用条件下でも、より優れた信頼性及び耐久性を確保する為には、前記プレッシャプレート６ａ、６ｂと前記ライニング７ａ、７ｂとの接着強度を十分に確保する事が重要である。この為に従来は、次の様な工程で、プレッシャプレートを構成する金属板（鋼板）にライニングを接着固定していた。先ず、この金属板に、脱脂処理→洗浄→化成処理を順次施した後、この金属板の片面でライニングを接着すべき面（以下「接着面」とする）に、プライマー処理及び焼き付け処理を施して、接着剤を塗布する。その後、予備成形されたこのライニングの素材を前記プレッシャプレートに重ね合わせ、加熱しながら加圧する事により、この素材を圧縮成形して前記ライニングとすると同時に、前記プレッシャプレートに接着する。
【０００６】
この様にしてライニングとプレッシャプレートとを接着固定する事により、一般的な使用条件下では、これらライニングとプレッシャプレートとの接合強度を十分に確保できる。特に図１〜２に示した構造の様に、プレッシャプレート６ａ側の係止孔１０、１０とライニング７ａ側の係止凸部１１、１１とを機械的に係合させれば、前記回転方向に向いた大きな力に対する耐性をより向上させられる。但し、より厳しい使用条件下でも、より十分な信頼性及び耐久性を確保する為には、前記接合強度をより向上させる事が望まれる。
【０００７】
この様な事情に鑑みて、特許文献３には、ライニングとの接着に先立って、ショットブラスト又はバレル加工により、プレッシャプレートの接着面の錆を落とすと同時に、この接着面に、予め高さが５〜５０μｍの凹凸を形成する事が記載されている。この様に凹凸を形成したプレッシャプレートの接着面には、リン酸塩金属被膜を被覆し、更にプライマー処理をしてから、接着剤によりライニングを接着するとしている。
【０００８】
この様な特許文献３に記載された様な接着方法によれば、前記凹凸のアンカ効果（機械的係合）により、前記回転方向に向いた大きな力に対する耐性を、或る程度は向上させられるが、厳しい使用条件下での信頼性及び耐久性の確保の面からは、未だ改良の余地がある。例えば、海岸地帯での使用時に、ライニングとプレッシャプレートとの接合面の端部に微小な剥離が生じ、この部分でプレッシャプレートに錆が発生し、この錆の体積膨張に伴って、剥離が進行する可能性がある。この様な状況では、前記大きな力が残りの接合部分に加わる為、この接合部分の接着強度を少しでも高くする事が望ましい。前記特許文献３に記載された従来技術の場合、前記凹凸は、ショットブラスト又はバレル加工により造るものであって、比較的滑らかなものである為、前記アンカ効果は低く、前記接合面の接着強度を、必ずしも十分に向上させられるとは言えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−４４７５１号公報
【特許文献２】特開平１０−５４４３１号公報
【特許文献３】特開平５−３４６１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、プレッシャプレート等の補強板の接着面とライニングとの接合強度を向上させられるブレーキライニングの接着方法を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のブレーキライニングの接着方法は、制動時に制動用回転体と摩擦係合するライニングを補強板に対し接着固定する為の方法である。
特に、本発明のブレーキライニングの接着方法では、上記補強板を洗浄した後、この補強板のうちで少なくとも前記ライニングを接着すべき面である接着面に、スパッタエッチングにより微細な多数の円錐状突起を形成する。これら各円錐状突起は、請求項２に記載した発明の様に、それぞれの直径が（０．５μｍ以上）１．０μｍ以下、高さが０．５〜１．０μｍであり、前記接着面に、密に形成する。この様な円錐状突起を形成した後、この接着面に、リン酸塩処理を施してから接着剤を塗布した後、この接着面に前記ライニングを、加熱、加圧成形しつつ接着固定する。
尚、上記リン酸塩処理は、上記接着面の脱脂洗浄（接着阻害物の除去）、並びに、この接着面の表面張力の増大（接着剤との濡れ性向上）により、この接着面に対する上記ライニングの接着性を向上させる為に行う。この様な目的で行うリン酸塩処理の為のリン酸塩としては、リン酸亜鉛、リン酸鉄が使用可能であるが、前記プレッシャプレート等の補強板が鋼板である場合、リン酸鉄を使用する事が好ましい。又、前記接着剤としては、溶剤型のものも、粉体のものも、何れも使用可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の接着方法の過程でプレッシャプレート等の補強板の接着面に形成する、多数の微細な円錐状突起は、前述の特許文献３に記載された発明の場合に接着面に形成する凹凸に比べて鋭い（尖った）形状を有し、しかも、密に形成される（単位面積当たりの個数が多くなる）。即ち、イオンビームを被加工面（接着面）に照射する事により、この被加工面に存在する原子をはじき出してこの被加工面をエッチングするスパッタエッチングによれば、前記接着面に、尖った円錐状突起を、密に形成できる。又、ライニングの内面（この接着面と当接する面）には、このライニングを加圧成形しつつ接着固定する過程で、前記各円錐状突起と密に嵌合する微小凹孔が形成される。この為、前記補強板の接着面と前記ライニングの内面との接合面では、前記各円錐状突起と前記各微小凹孔とが、多数箇所で噛み合った状態になる。しかも、これら各円錐状突起及び各微小凹孔の周面の、前記接合面の面方向に対する傾斜角度は、前記特許文献３に記載された発明に於ける凹凸に比べて急である。この様に本発明の製造方法により造られたブレーキパッド（或いはブレーキシュー）の場合には、多数の微小突起と多数の微小凹孔とが、力の作用方向に対し急角度で係合する為、前記接合面の面方向に働く力に対するアンカ効果が大きくなる。この結果、非常に厳しい使用条件下でも、前記ブレーキパッド（或いはブレーキシュー）の信頼性及び耐久性を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の製造方法の対象となるブレーキパッドの第１例を、プレッシャプレートの背面側から見た状態で示す斜視図。
【図２】図１の拡大Ａ−Ａ断面図。
【図３】本発明の製造方法の対象となるブレーキパッドの第２例を、プレッシャプレートの背面側から見た状態で示す斜視図。
【図４】従来構造の１例を、左半部を切断してアウタ側から見た状態で示す正投影図。
【図５】同じく一部を切断して外径側から見た状態で示す正投影図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の効果を確認する為に行った実験に就いて説明する。この実験では、次に述べる様にして、本発明の技術的範囲に属する３種類の試験片（実施例１〜３）と、本発明の技術的範囲からは外れる２種類の試験片（比較例１〜２）との、合計５種類の試験片を造った。
［実施例１］
図１〜２に示した様に、複数（実際の場合には４個）の係止孔１０、１０を有する鋼板製のプレッシャプレート６ａを有機溶剤により脱脂した後、スパッタエッチングにより、このプレッシャプレート６ａの接着面（前面）に、多数の微小突起を形成した。上記各係止孔１０、１０の内径は１６mmとした。
次いで、この接着面に、接着剤との接着性向上の為のリン酸鉄処理を施した後、接着剤を塗布した。この接着剤としては、溶剤型の接着剤である、ポリビニルブチラール変性フェノール樹脂を使用した。
上記接着剤の塗布後、常温で４８時間放置してこの接着剤を乾燥した後、前記プレッシャプレート６ａの接着面に、予備成形したライニングの素材を重ね合わせ、１６０℃に加熱しながら５０ＭＰａで加圧する事により、この素材を圧縮成形してライニング７ａとし、更に１ＭＰａで加圧しつつ、２５０℃で１時間加熱して、このライニング７ａを前記プレッシャプレート６ａに接着し、図１に示したブレーキパッド１２ａとした。これらライニング７ａとプレッシャプレート６ａとの接着面積は、４０cm2 とした。
【００１５】
［実施例２］
図３に示した様に、無孔のプレッシャプレート６ｂとライニング７ｂとを、上述した実施例１の場合と同様にして接着した。これらプレッシャプレート６ｂとライニング７ｂとの接着面積は、前記プレッシャプレート６ｂに孔がない分だけ、前記実施例１よりも広くした。
［実施例３］
接着剤としてエポキシ変性フェノール樹脂を使用した以外は、上述した実施例１の場合と同様にして、図１〜２に示す様に、プレッシャプレート６ａとライニング７ａとを接着した。
【００１６】
［比較例１］
プレッシャプレート６ａの接着面に、実施例１の様なスパッタエッチングではなく、ショットブラストにより凹凸を形成した。凹凸の高さは、２０μｍＲｚとした。それ以外の点は前記実施例１の場合と同様にして、前記プレッシャプレート６ａとライニング７ａとを接着した。
［比較例２］
図３に示した様に、無孔のプレッシャプレート６ｂとライニング７ｂとを、上述した比較例１の場合と同様にして接着した。これらプレッシャプレート６ｂとライニング７ｂとの接着面積は、前記プレッシャプレート６ｂに孔がない分だけ、前記比較例１よりも広くした。
【００１７】
これら５種類の試験片に就いて、それぞれ接合面の接着強度を知る為の剪断試験に供した。この剪断試験は、ブレーキパッドの製造技術の分野で広く知られた試験方法であり、プレッシャプレート６ａ、６ｂを固定した状態でライニング７ａ、７ｂに、前記接合面と平行な方向の力を加え、この接合面が剪断破壊するに至った力の大きさを測定すると共に、この剪断破壊の発生状況を観察する事により行った。この様な剪断試験の結果に就いて、次の表１に示す。尚、この表１中、母材破壊面積が１００％であるとは、剪断破壊が前記ライニング７ａ、７ｂ部分でのみ発生した事を示している。これに対して母材破壊面積が８５％、９０％、５５％とは、接合面での剥離が１５％、１０％、４５％であった事を示している。更に、厚みが大であるとは、剪断破壊後にプレッシャプレート６ａ、６ｂの側に、比較的厚さ寸法が大きなライニング７ａ、７ｂが残った事を示している。これに対して、厚みが小であるとは、剪断破壊後にプレッシャプレート６ａ、６ｂの側に残ったライニング７ａ、７ｂの厚さ寸法が極く薄かった事を示している。
【００１８】
【表１】
2010270768.tif 000003
【００１９】
上述の様な試験の結果を表した表１の記載から明らかな通り、本発明のブレーキライニングの接着方法によれば、前述の特許文献３に記載された従来方法の場合に比べて、前記プレッシャプレート６ａ、６ｂと前記ライニング７ａ、７ｂとの接着強度を向上させられる。特に、高温（３００℃）時の接着強度を、前記従来方法に比べて大幅に向上させられる為、ブレーキの使用に伴う温度上昇時に於ける信頼性及び耐久性を確保する面から有利になる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上の説明は、本発明をディスクブレーキ用のブレーキパッドに適用する場合に就いて述べたが、本発明の製造方法は、ドラムブレーキ用のブレーキシューに関して実施する事もできる。
【符号の説明】
【００２１】
１    サポート
２    インナパッド
３    アウタパッド
４    キャリパ
５    ロータ
６、６ａ、６ｂ  プレッシャプレート
７、７ａ、７ｂ  ライニング
８    シリング部
９    ピストン
１０    係止孔
１１    係止凸部
１２ａ、１２ｂ  ブレーキパッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010270768.tif 000007
【図５】
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