(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の結着孔が穿設されたバックプレートにライニング材を重ね、プレス機の上型又は下型とプランジャとの間に挟んで加圧・加熱し、ライニング材を上記結着孔に進入させつつバックプレートに固着する摩擦部材の製造方法において、
上記バックプレートに対向するプレスの上型又は下型に、上記結着孔より大きい径でバックプレートの厚さより低い高さの山形突起を形成し、ライニング材を圧縮して固着する際に、上記山形突起がその先端から上記結着孔に進入するとともに、山形突起の裾部が結着孔の周辺部に凹状の塑性変形部を形成し、上記ライニング材を上記結着孔内壁と密着させることを特徴とする摩擦部材の製造方法。
【請求項２】
上記ライニング材をあらかじめ仮成形しておくことを特徴とする請求項１記載の摩擦部材の製造方法。
【請求項３】
上記仮成形したライニング材に、上記結着孔に対応した盛上部を形成しておくことを特徴とする請求項２記載の摩擦部材の製造方法。
【請求項４】
上記バックプレートの結着孔に、予めライニング材を粗な密度で充填しておくことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の摩擦部材の製造方法。
【請求項５】
１以上の結着孔が穿設されたバックプレートと、該バックプレートの片面に固着されるとともに上記結着孔内にも充填されたライニング材と、を有する摩擦部材において、上記結着孔の、ライニング材が固着されない側の周辺部に、凹状の塑性変形部が形成され、前記結着孔内に進入したライニング材が結着孔の内壁と密着し、ライニング材の表面が前記塑性変形部とともに１つの連続した凹の曲面を形成していることを特徴とする摩擦部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のブレーキ等に使用される摩擦部材に関し、特に、耐錆性を向上させたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両におけるドラムブレーキのブレーキシューや、ディスクブレーキのディスクパッドなどとして使用される摩擦部材は、バックプレートの片面にライニング材を貼り付けた構成をしている。ただし、単にバックプレートの片面に貼り付けただけでは、安全上完璧ではないことから、バックプレートに貫通した１以上の結着孔を開け、バックプレートの片面にライニング材を貼り付けると同時に、これらの結着孔内にライニング材を進入させ、結着孔の内壁でもライニング材と接着させて、結合力の向上を図っている。
【０００３】
図５は、従来の摩擦部材の一例で、ディスクブレーキのディスクパッドに用いられるバックプレートを示す。同図に示すバックプレート１は、自動車用鋼板、又は、機械用構造用鋼板をプレス機により打ち抜き加工して所定の形状に成形し、同時に、２つの結着孔２，２を貫通させている。
【０００４】
バックプレート１はプレス機による打ち抜き加工の後、表面の油を取り除く脱脂行程を経て、サンドブラスト等で表面仕上げされ、ライニング材との結合力を上げるために熱硬化性接着剤を塗布される。
【０００５】
一方、ライニング材は、繊維材と充填材と結合材とを混合した素材から製造される。繊維材としては、セルロースパルプやアラミドなどの有機繊維、チップ状の金属片あるいはスチールウール等の金属繊維、ロックウールなどの無機繊維、が使用される。充填材は、増量目的や、潤滑特性を付与して安定した摩擦を得られるようにするためのもので、たとえば、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、グラファイトなどが使用される。結合材は、繊維材や充填材を結びつけるもので、フェノール樹脂、ゴムなどの熱硬化性樹脂が使用される。
【０００６】
原料の混合が終わったライニング材は、所定の重量に計量され、図示しない金型に入れられ、加圧され、「素押し」と言われる仮成形品となる。仮成形の際は、原則的には加圧のみで成形し、加熱しないが、場合によっては結合材が反応しない程度の温度まで加熱する場合もある。
【０００７】
図６は仮成形されたライニング材を示す図である。仮成形品３は、形状は完成品と同じであるが、密度は粗く、その厚さＴは、バックプレート１に加圧接着されて所定の密度に圧縮された完成品の厚さｔ（図８）のほぼ２倍となっている。また、仮成形品３には、結着孔２に対応した盛上部４，４が形成されている。盛上部４は、裾野部分は広がっているが、先端部の直径ｄ１は結着孔２の直径Ｄ（図５）より小さく、容易に結着孔２内に進入できるような関係にある。
【０００８】
こうしてバックプレート１とライニング材の仮成形品３とができると、これらは図７に示すプレス機に送られる。プレス機は、上型５と枠型６及びプランジャ７とを有する。枠型６は固定され、上型５及びプランジャ７は上下方向に移動可能な構成となっている。また、上型５には、結着孔２に対応する２つの突起８がある。突起８は低い円柱形で、その直径ｄ２は結着孔２の径Ｄよりかなり小さい。
【０００９】
図７に示すように、プランジャ７の上に仮成形品３を載せ、枠型６の上にバックプレート１を置く。枠型６には図示しない位置決めピンがあり、それによってバックプレート１の位置決めがされる。その後、プランジャ７が上昇して盛上部４，４が結着孔２，２の下方から進入し、同時に上型５が下降して結着孔２，２の上方から突起８，８が進入し、バックプレート１と仮成形品３とが重なり、加圧・加熱加工が行われる。
【００１０】
図８はプレス加工が終了した状態を示す図である。同図に示すように、ライニング材の仮成形品３は、加熱により結合材が反応し、加圧を受けて密度が高くなってその厚さがＴからｔへと半分程度に減じ、所定の密度のライニング材９になりバックプレート１と接着している。さらに、結着孔２内に進入した盛上部４，４は、頂部から突起８で押さえられ、結着孔２内で広がり、内壁とほぼ密着する。こうして、ライニング材９は、バックプレート１の下面と結着孔２の内面との双方で接着され、強力な結合力を得ることになる。
図９は上記により形成された摩擦部材１０を示す図である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術において、上型５の突起８，８の直径ｄ２は、結着孔２の径Ｄよりかなり小さくしなければならない。というのは、突起８，８の位置と結着孔２の位置との位置合わせの精度を上げられず、突起８の径ｄ２をＤに近づけると、突起８が結着孔２に進入できなくなったり、突起８が結着孔２の周辺部にかじりついて、成形後に離脱しにくくなったりするからである。
【００１２】
図８において、結着孔２内のライニング材９は、プレス機による加圧・加熱により軟化して半流動状態になる。盛上部４の突起８と接触している部分は、突起８の頂部表面に沿って広がるが、突起８の端部に達するとその後の伸びが悪くなり、結着孔２の内壁との間に図９で示すように隙間１１ができ易くなる。
このような隙間ができると、この摩擦部材を車両等で使用している際に、この隙間に水分が進入し、錆が発生し、その部分から結合力が低下していく。
【００１３】
そこで、従来は、バックプレートの結着孔に予め粗な密度でライング材を詰め、隙間１１ができないようにしていた。そのため、摩擦部材の加工工程が増え、コストアップの原因となっていた。また、このように孔詰めをおこなっても、突起８と結着孔２とがかじりつき、成形後に離脱しにくくなる問題は解決できなかった。
【００１４】
本発明は、上記の事実から考えられたもので、隙間１１ができず、成形後の型の離脱が容易にできる摩擦部材と、その製造方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の摩擦部材の製造方法は、１以上の結着孔が穿設されたバックプレートにライニング材を重ね、プレス機の上型又は下型とプランジャとの間に挟んで加圧・加熱し、ライニング材を上記結着孔に進入させつつバックプレートに固着する摩擦部材の製造方法において、上記バックプレートに対向するプレスの上型又は下型に、上記結着孔より大きい径でバックプレートの厚さより低い高さの山形突起を形成し、ライニング材を圧縮して固着する際に、上記山形突起がその先端から上記結着孔に進入するとともに、山形突起の裾部が結着孔の周辺部に凹状の塑性変形部を形成し、上記ライニング材を上記結着孔内壁と密着させることを特徴としている。
【００１６】
また、上記ライニング材をあらかじめ仮成形しておいたり、上記仮成形したライニング材に、上記結着孔に対応した盛上部を形成しておいたり、上記バックプレートの結着孔に、予めライニング材を粗な密度で充填しておいてもよい。
【００１７】
本発明の摩擦部材は、１以上の結着孔が穿設されたバックプレートと、該バックプレートの片面に固着されるとともに上記結着孔内にも充填されたライニング材と、を有する摩擦部材において、上記結着孔の、ライニング材が固着されない側の周辺部に、凹状の塑性変形部が形成されていることを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図１は本発明の摩擦部材を製造するプレス機の要部を示す図である。枠型６，プランジャ７は従来のものと同じであるが、上型５の突起１２の形状が相違している。従来の突起８は短い（低い）円柱形であったが、本発明の突起１２は山形になっている。山形とは、頂部が細く、裾に行くにしたがって広がる形状一般をいい、図示のような球面は勿論、円錐や放物面、あるいは多角錘など種々の形状を含むものである。山形突起１２の裾野の直径ｄ３は、結着孔２の径Ｄより１〜１０ｍｍ程度大きく、山形突起１２の高さｈは、バックプレート１の厚さＨの０．２〜０．８倍程度である。バックプレート１及びライニング材の仮成形品３は、従来と同じ構成である。
【００１９】
ライニング材の仮成形品３をプランジャ７上に載せ、枠型６上にバックプレート１を置く。バックプレート１は従来例で説明したのと同様に、図示しないピン等で位置決めされる。
【００２０】
この後、プランジャ７が上昇し、同時に上型５が下降してバックプレート１と仮成形品３とが重なって加圧と加熱を受ける。盛上部４が結着孔２の下方から進入し、山形突起１２が結着孔２の上方からその先端を進入させる。
【００２１】
山形突起１２は、その裾野の径ｄ３が結着孔２の径Ｄより大きいので、上型５とバックプレート１との相対位置に多少のずれがあっても、先端部は容易に結着孔２に進入でき、山形突起１２が結着孔２の上面を塞ぐ。山形突起１２がプレスの加圧力によりさらに下降すると、上型５は硬度の非常に高い工具用鋼製であり、バックプレート１はそれよりかなり柔らかい自動車用鋼板または機械用構造用鋼板製なので、結着孔２の周辺部を面取りしたように塑性変形させる。結着孔２の下方から進入した盛上部４は、加圧及び加熱により半溶融状態となっており、山形突起１２の頂部表面に沿って広がるが、山形突起１２が結着孔２の全面を塞いでいるので、結着孔２の内壁と完全に密着することができる。突起が山形なので、プレス加工時に突起が結着孔にかじりつくことがなくなり、型の離脱が容易にできる。
【００２２】
図２はこうして形成された摩擦部材１５の構成を示す図である。結着孔２の周辺部は塑性変形して、凹状の塑性変形部１４が形成され、結着孔２の下方には、これに対応した凸状の塑性変形部１４′ができている。また、結着孔２の内部に詰め込まれたライニング材は、その表面が山形突起１２の頂面により凹状に窪み、塑性変形部１４とともに山形突起１２の頂面に対応した１つの連続した凹の曲面を形成する。
【００２３】
このような構成なので、ライニング材９と結着孔２の内壁とは、従来以上に密着し、隙間ができなくなる。したがって、水分が進入することも無くなり、錆の発生を防止できる。また、密着がよいので、従来行われてきた孔詰め工程を省略することができ、コストダウンを図ることができる。
【００２４】
図３は、本発明の第２実施例を示す。この実施例では、バックプレート１の結着孔２に仮成形品３と同様な粗な密度のライニング材３´を予め詰め込んでいる。仮成形品３の盛上部１６は、図１の実施例の盛上部４より低くしたものや、盛上部を全く形成しないものでもよい。この後の加圧・加熱工程は、図１の実施例と同様である。この実施例では、孔詰め作業は残るが、山形突起１２を用いるので、突起が結着孔にかじりつくことがなくなり、成形後の型の離脱が困難になることはない。
なお、この実施例の場合、結着孔２に詰めるライニング材３´と仮成形品３のライニング材との組成を変更することが可能となる。
【００２５】
図４は本発明の第３実施例を示す図である。この実施例は、図１の実施例の上下を反転させた構成となっている。すなわち、下型１７の上にバックプレート１を載せ、その上に枠型１８を載せ、プランジャ１９の下方にできた空間２０に粉末状のライニング材を投入するものである。この場合、山形突起１２は、バックプレート１に直接対向する下型１７に形成されることになる。
以上の実施例では、バックプレートが自動車用鋼板製又は機械用構造用鋼板製であったが、アルミ（アルミ合金を含む）製や、プラスチック製のバックプレートを使用できることは、言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、摩擦部材の製造方法において、バックプレートに対向するプレスの上型又は下型に、結着孔より大きい径の山形突起を形成し、ライニング材を圧縮して固着する際に、上記山形突起がその先端から上記結着孔に進入するとともに、山形突起の裾部が結着孔の周辺部に凹状の塑性変形部を形成し、上記ライニング材を上記結着孔内壁と密着させるので、結着孔とライニング材との密着性がよくなり、隙間ができなくなって、水分の侵入による錆の発生という問題が生じなくなる。また、従来行ってきた孔詰め工程を省略できるので、コストダウンとなる。孔詰め作業を行う場合であっても、型の離脱が容易にできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の摩擦部材の製造方法を説明する縦断面図である。
【図２】本発明の摩擦部材の図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】本発明の摩擦部材の製造方法の第２実施例の図で、バックプレートの断面と仮成形品の側面を示す図である。
【図４】本発明の摩擦部材の製造方法の第３実施例を示す縦断面図である。
【図５】バックプレートの図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】ライニング材の仮成形品の図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】従来の摩擦部材の製造方法を説明する縦断面図である。
【図８】従来の摩擦部材の製造方法を説明する図で、加圧・加熱加工が完了した状態を示す縦断面図である。
【図９】従来の摩擦部材の図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【符号の説明】
１      バックプレート
２      結着孔
３      （ライニング部材の）仮成形品
５      上型
１７    下型
７，１９    プランジャ
９      ライニング部材
１２    山形突起
１４    塑性変形部
１５    摩擦部材
【図１】
0003682139.tif 000002
【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】
0003682139.tif 000008
【図８】
0003682139.tif 000009
【図９】
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