(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基礎ワークピースの材料表面にテクスチャード加工を施して、前記材料表面から一体的に立ち上がる複数の第１刺及び複数の第２刺を作成するステップであって、前記刺はすべて平坦な前記材料表面に対して実質的に同一の高さを有し、前記刺は曲がり、かつ先端が尖っているステップと、
（ｂ）前記複数の第２刺を再成形して、該複数の第２刺の各々の高さを、前記複数の第１刺の各々の高さよりも低くするステップと、
（ｃ）前記複数の第２刺を再成形する間に、前記複数の第２刺の曲っておりかつ先端が尖っている状態を維持するステップとを有することを特徴とするワークピースを作成する方法。
【請求項２】
前記再成形を、前記刺の高さの変化パターンが規則的なパターンを形成するように実施することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基礎ワークピースの表面にテクスチャード加工を施すステップが、複数の歯付きブレードでもって前記基礎ワークピースの表面を削り取る工程を備えていて、
各歯付きブレードは、前記基礎ワークピースの表面に前記刺の列を形成して前記基礎ワークピースにテクスチャード加工を施し、各ブレードは同一の幾何学的構造の切削歯を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の第２刺を再成形するステップが、前記刺の上に突出部付きローラを押し付ける工程を備えていて、
複数の突出部が前記複数の第２刺の各々を、前記複数の第１刺よりも実質的により大きく曲げることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記突出部付きローラが、Ｖ字形の外面部を有する少なくとも１つの突出部を備えていて、前記Ｖ字形の外面部が、隣り合う列の刺を互いに背向する方向に曲げ、これによりこれらの刺の高さを低減することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の第２刺を再成形するステップは、スタンププレス機の溝付きプレートを用いて前記複数の第２刺を下向きに押圧して前記複数の第２刺の各々の高さを低減する工程を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記基礎ワークピースは、基礎ディスクブレーキ用バックプレートであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記刺を、摩擦材料を受け入れて保持するように形成することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の第２刺は前記表面上の前記刺のうちの少なくとも２５％を占め、前記複数の第２刺は、前記複数の第１刺に比べて高さが少なくとも１０％短いことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
（ａ）第１の幾何学的形状を有する第１の歯でもって、ある材料からなる基礎ワークピースの材料表面を削り取り、前記材料表面の上に第１の高さを有する第１刺を形成するステップと、
（ｂ）第２の幾何学的形状を有する第２の歯でもって前記材料表面を削り取り、前記材料表面の上に、前記第１の高さよりも低い第２の高さを有する第２刺を形成するステップとを有することを特徴とするワークピースを作成する方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ａ）と前記ステップ（ｂ）とを繰り返し実施して、前記第１刺を複数形成するとともに前記第２刺を複数形成するようになっていて、
前記複数の第２刺は、前記材料表面上の刺の総数の少なくとも２５％を占め、
前記複数の第２刺の各々は、前記複数の第１刺の各々に比べて、高さが少なくとも１０％低いことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ステップ（ａ）と前記ステップ（ｂ）とを繰り返し実施して、規則的なパターンでもって、前記第１刺を複数形成するとともに前記第２刺を複数形成することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２刺は曲げられ、先端が尖っていることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、一般的にはテクスチャード加工が施された材料（textured material）に関するものであり、より詳しくは材料の表面から伸びる刺（barbs）を備えた金属薄板（sheet metal）等のテクスチャード加工が施された材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
グトウスキら（Gutowski et al.）に係る特許文献１は、摩擦パッド材料を受け入れるための摩擦表面を有するブレーキ用バックプレートを開示することを意図している。ブレーキ用バックプレートは、摩擦表面から突出する複数の突出部（protrusion）を有している。１つ又は複数の突出部は、摩擦表面と摩擦パッド材料との間の係合を促進するための拡大部（enlarged section）を有している。１つの実施形態においては、拡大部は、１つ又は複数の突出部の遠位端を押圧することにより形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／００１６６０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
下記の発明の概要は、本明細書の読者に、本明細書の開示事項の種々の態様を紹介することを意図しているが、本発明を規定し又は限定することを意図しているのではない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のいくつかの態様においては、異なる仕様でテクスチャード加工が施されたワークピース（differentially textured workpiece）は、実質的に平坦な材料表面を有する延性材料（ductile material）で作成されたワークピースを備えている。材料表面には、複数列の一体的に立ち上がる刺（integral raised barbs）が存在する。これらの刺のうちの第１刺グループに属するものは、これらの刺のうちの第２刺グループに属するものに比べて、その高さが少なくとも１０％高くなっている。第１刺グループに属する刺は、これらの刺のうちの少なくとも１０％を占め（include）、第２刺グループに属する刺は、これらの刺のうちの少なくとも１０％を占める（include）。
【０００６】
なお、第１刺グループに属する刺は、これらの刺のうちの少なくとも２５％を占めていてもよく、また第２刺グループに属する刺は、これらの刺のうちの少なくとも２５％を占めていてもよい。
【０００７】
これらの刺は湾曲していてもよい。第２刺グループに属する刺は、直線状ではなく、また変形させられた（deformed）ものでもない、曲がった（bent）ものであってもよい。あるいは、第２刺グループに属する刺は、平坦化された遠位端（flattened distal end）をもつように変形させられたものであってもよい。
【０００８】
刺の高さの変化パターンは、規則的なパターンであってもよい。
【０００９】
延性材料は鋼であってもよく、基礎ワークピース（base workpiece）は鋼薄板（sheet of steel）であってもよい。
【００１０】
基礎ワークピースはディスクブレーキ用バックプレートであってもよく、刺は摩擦材料（friction material）を受け入れ、保持するように構成されていてもよい。
【００１１】
第１刺グループに属する各刺は、第２刺グループに属する各刺と比べて、その高さが少なくとも２５％高くてもよい。また、第１刺グループに属する各刺は、第２刺グループに属する各刺と比べて、その高さが少なくとも５０％高くてもよい。
【００１２】
第１刺グループに属する刺は、刺のうちの少なくとも４０％を占めていてもよく、また第２刺グループに属する刺は、刺のうちの少なくとも４０％を占めていてもよい。また、第１刺グループに属する各刺は、第２刺グループに属する各刺と比べて、その高さが少なくとも２５％高くてもよい。
【００１３】
本発明のいくつかの態様においては、ブレーキパッドは、異なる仕様でテクスチャード加工が施された鋼製のワークピースと摩擦材料とを備えている。鋼製のワークピースは、ディスクブレーキ用バックプレートとなるように構成され、複数列の一体的に立ち上がる刺を備えた実質的に平坦な材料表面を有している。実質的に平坦な材料表面上における刺の高さは、実質的に異なる。摩擦材料は、ブレーキパッドを形成するように、異なる仕様でテクスチャード加工が施されたワークピースのテクスチャード加工表面に結合ないしは接着されている。第１刺グループに属する刺は、第２刺グループに属する刺と比べて、その高さが少なくとも１０％高く、第１刺グループに属する刺は全刺のうちの少なくとも１０％を占め、第２刺グループに属する刺は全刺のうちの少なくとも１０％を占める。
【００１４】
本発明のいくつかの態様においては、異なる仕様でテクスチャード加工が施されたワークピースを作成する方法が、平坦な材料表面を有する延性材料からなる基礎ワークピースに応用される。基礎ワークピースの平坦な材料表面には、まず、平坦な材料表面に対して実質的に同一の高さをもつ複数列の一体的に立ち上がる刺をもつようにテクスチャード加工が施される。この後、第２刺グループに属する刺は、該第２刺グループに属する各刺の高さが第１刺グループに属する各刺の高さと比べて実質的に低減されるように再成形される（reshaped）。
【００１５】
この方法において、再成形は、刺の高さの変化（height variation）のパターンが規則的なパターン（regular pattern）となるように行ってもよい。
【００１６】
基礎ワークピースの平坦な材料表面にテクスチャード加工を施すステップは、複数の歯付きブレードでもって、基礎ワークピースの平坦な材料表面を削り取り（gouging）又はかんな削りし（planing）、各ブレードが基礎ワークピースの平坦な材料表面上に立ち上がった一列の刺を形成して基礎ワークピースにテクスチャード加工を施す工程を有する。歯付きブレードは、平坦な材料表面に実質的に同一の長さをもつ溝（grooves）を切削するように構成された切削先端幾何構造（cutting tip geometry）を有し、実質的に同一の高さをもつ刺を形成するものであってもよい。
【００１７】
この方法においては、基礎ワークピースの平坦な材料表面にテクスチャード加工を施すことにより形成された刺は、湾曲していてもよい。第２刺グループに属する刺は、直線状ではなく、また変形させられたものではない、曲げら他ものであってもよい。あるいは、第２刺グループに属する刺は、各刺が平坦化された遠位端をもつように変形させられたものであってもよい。
【００１８】
第２刺グループに属する刺に再成形を施すステップは、テクスチャード加工が施された材料表面の上に突出部付きローラを通すことにより実施し、これによりローラの突出部が、第２刺グループに属する各刺を、第１刺グループに属するどの刺よりも実質的に大きく曲げるようにしてもよい。第１刺グループに属する刺のいずれもが突出部付きローラによって曲げられない（又は変形させられない）場合もありうる。
【００１９】
第２刺グループに属する刺に再成形を施すステップは、スタンププレス機内の溝付きプレートを用いて、第２刺グループに属する刺を下向きに押し付け、第２刺グループに属する各刺の高さを低減することにより実施してもよい。
【００２０】
この方法においては、延性材料は鋼であってもよい。基礎ワークピースは鋼薄板であってもよく、刺は摩擦材量を受け入れ、保持するように構成されていてもよい。
【００２１】
この方法においては、基礎ワークピースはディスクブレーキ用バックプレートであってもよい。
【００２２】
この方法においては、少なくとも２５％の刺が第２刺グループに属し、これらの刺がそれぞれ、第１刺グループに属する各刺と比べて、その高さが１０％低くてもよい。また、少なくとも２５％の刺が第２刺グループに属し、これらの刺がそれぞれ、第１刺グループに属する各刺と比べて、その高さが２５％低くてもよい。
【００２３】
この方法においては、基礎ワークピースはディスクブレーキ用バックプレートであってもよく、刺は摩擦材料を受け入れ、保持するように構成されていてもよい。
【００２４】
本発明のいくつかの態様においては、異なる仕様でテクスチャード加工が施されたワークピースを作成する方法が、平坦な材料表面を有する延性材料からなる基礎ワークピースに応用される。基礎ワークピースの平坦な材料表面は、まず、複数の歯付きブレードでもって、削り取られ（gouged）又はかんな削りされる（planed）。ここで、各ブレードないしはナイフ（knife）は、材料表面を切削して一列の立ち上がった刺を生成し、これによりワークピースにテクスチャード加工を施す。歯付きブレードは、異なる仕様の切削先端幾何構造を有し、平坦な材料表面に、実質的に長さが異なる溝を形成して、高さが異なる刺を形成するように構成されている。この方法においては、少なくとも２５％の刺が第２刺グループに属し、これらの刺はそれぞれ、第１刺グループに属する各刺と比べて、その高さが少なくとも１０％低いものであってもよい。ブレードは、刺の高さの変化パターンが規則的なパターンを形成するように構成されていてもよい。
【００２５】
本発明のいくつかの態様においては、ワークピースは、材料表面と、この材料表面から一体的に伸びる複数の第１刺及び複数の第２刺とを有するワークピース材料を備えている。各刺は材料表面上で、ある（所定の）高さを有している。複数の第１刺は、複数の第２刺に比べて、その高さが少なくとも１０％高くなっている。複数の第１刺は、材料表面の刺のうちの少なくとも１０％を占め、かつ複数の第２刺は、材料表面の刺のうちの少なくとも１０％を占めている。複数の第２刺の各刺は曲げられ、先端が尖っている（pointed）。
【００２６】
複数の第１刺は、材料表面の刺のうちの少なくとも２５％を占めていてもよく、複数の第２刺は、材料表面の刺のうちの少なくとも２５％を占めていてもよい。
【００２７】
複数の第１刺は、それぞれ、鉤状であってもよく（hook-shaped）、また湾曲していてもよい（curved）。
【００２８】
刺の高さの変化（height variation）のパターンは規則的なパターン（regular pattern）であってもよい。
【００２９】
ワークピースの材料は鋼（steel）であってもよい。
【００３０】
ワークピースはディスクブレーキ用バックプレートであってもよく、刺は、摩擦材料を受け入れて保持するように構成されていてもよい。
【００３１】
複数の第１刺は、それぞれ、複数の第２刺の各々に比べて、高さが少なくとも２５％高いものであってもよく、また複数の第１刺は、それぞれ、複数の第２刺の各々に比べて、高さが少なくとも５０％高いものであってもよい。
【００３２】
複数の第１刺は、材料表面の刺のうちの少なくとも４０％を占めていてもよく、複数の第２刺は、材料表面の刺のうちの少なくとも４０％を占めていてもよい。
【００３３】
複数の第１刺は、それぞれ、複数の第２刺の各々に比べて、高さが少なくとも２５％高いものであってもよい。
【００３４】
本発明のいくつかの態様によれば、ブレーキパッドは、鋼製のワークピースを有するディスクブレーキ用バックプレートを備えている。鋼製のワークピースは、材料表面と、材料表面から一体的に伸びる複数の第１刺及び複数の第２刺とを有している。各刺は、材料表面上である（所定の）高さを有している。複数の第１刺の高さは、複数の第２刺の高さより高くなっている。複数の第２刺の各刺は、曲げられ、先端が尖っている。鋼製のワークピースには、刺を介して摩擦要素が固定されている（secured）。
【００３５】
複数の第１刺は、複数の第２刺に比べて、その高さが少なくとも１０％高いものであってもよい。複数の第１刺は材料表面の刺のうちの少なくとも１０％を占めていてもよく、複数の第２刺は材料表面の刺のうちの少なくとも１０％を占めていてもよい。
【００３６】
本発明のいくつかの態様によれば、ワークピースを作成する方法は、（ａ）基礎ワークピースの材料表面にテクスチャード加工を施して、材料表面から一体的に立ち上がる複数の第１刺及び複数の第２刺を作成するステップであって、刺はすべて材料表面に対して実質的に同一の高さを有し、刺は曲がり、かつ先端が尖っているステップと、（ｂ）複数の第２刺を再成形して、該複数の第２刺の各々の高さを、複数の第１刺の各々の高さよりも低くするステップと、（ｃ）複数の第２刺を再成形する間に、複数の第２刺の曲っておりかつ先端が尖っている状態を維持するステップとを有する。
【００３７】
前記の再成形は、刺の高さの変化パターンが規則的なパターンを形成するように実施してもよい。
【００３８】
基礎ワークピースの材料表面にテクスチャード加工を施すステップは、複数の歯付きブレード（toothed blade）でもって基礎ワークピースの表面を削り取る（gouging）工程を備えていてもよい。各歯付きブレードは、基礎ワークピースの材料表面に一列の刺を形成して基礎ワークピースにテクスチャード加工を施すようにしてもよい。各ブレードは、同一の切削歯幾何構造（cutting tooth geometry）を備えていてもよい。
【００３９】
複数の第２刺を再成形するステップは、刺の上に突出部付きローラ（lobed roller）を押し付ける工程を備えていてもよい。複数の突出部（lobes）は、複数の第２刺の各々を、複数の第１刺よりも実質的により大きく曲げるようになっていてもよい。
【００４０】
突出部付きローラは、Ｖ字形の外面部（outer portion）を有する少なくとも１つの突出部を備えていてもよい。Ｖ字形の外面部は、隣り合う列の刺を互いに背向する方向に曲げ、これによりこれらの刺の高さを低減するようになっていてもよい。
【００４１】
本発明のいくつかの態様においては、複数の第１刺はいずれも曲げられず、又は突出部付きローラによって変形させられない。
【００４２】
複数の第２刺を再成形するステップは、スタンププレス機（stamping press）の溝付きプレート（fluted plate）を用いて、複数の第２刺を下向きに押圧して（pressing）複数の第２刺の各々の高さを低減する工程を有していてもよい。
【００４３】
基礎ワークピースは、基礎ディスクブレーキ用バックプレートであってもよい。刺は、摩擦材料を受け入れて保持するように形成してもよい。
【００４４】
複数の第２刺は、材料表面上の刺のうちの少なくとも２５％を占めていてもよく、また複数の第２刺は、複数の第１刺に比べて、その高さが少なくとも１０％短いものであってもよい。
【００４５】
本発明のいくつかの態様によれば、ワークピースを作成する方法は、（ａ）第１の幾何学的形状（geometry）を有する第１の歯でもって、ある（所定の）材料からなる基礎ワークピースの材料表面を削り取り、材料表面の上に第１の高さを有する第１刺を形成するステップと、（ｂ）第２の幾何学的形状を有する第２の歯でもって材料表面を削り取り、材料表面上に、第１の高さよりも低い第２の高さを有する第２刺を形成するステップとを有する。
【００４６】
この方法は、さらに、ステップ（ａ）とステップ（ｂ）とを繰り返し実施して、第１刺を複数形成するとともに第２刺を複数形成するようになっていてもよい。複数の第２刺は、材料表面上の刺の総数の少なくとも２５％を占めていてもよく、複数の第２刺の各々は、複数の第１刺の各々に比べて、その高さが少なくとも１０％低いものであってもよい。
【００４７】
この方法は、さらに、ステップ（ａ）とステップ（ｂ）とを繰り返し実施して、規則的なパターンでもって、第１刺を複数形成するとともに第２刺を複数形成するようになっていてもよい。
【００４８】
第２刺は、曲げられ、先端が尖っているものであってもよい。
【００４９】
本願に添付された図面は、本明細書に開示された物品（articles）、方法及び装置の種々の例を示すためのものであり、いかなる場合においても、本明細書により教示される発明を限定することを意図しているものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、高さが異なる２つの代表的な先端の尖った刺（pointed barbs）を有するワークピースの一部分の斜視図であり、これらの刺は歯付きブレード（toothed blade）の先端によって切削された溝から立ち上げられたものであり、各刺は、溝に対して相対的に一方の側にやや角度付けられている（angled）。
【図２】図２は、もう１つのワークピースの端面図であり、この図には異なる高さをもつ１列の刺が示され、そのうちのいくつかの刺は左側に鉤状に曲がった（hooked）ものであり、他のいくつかの刺は右側に鉤状に曲がったものである。
【図２ａ】図２ａは、図２に示すワークピース斜視図であり、複数の列（rows）の溝と、該溝から立ち上げられた複数の列の刺とを示している。
【図３】図３は、図１に示すワークピースの上面図であり、異なる長さをもつ複数の溝と、これらの溝に対応して異なる高さをもつ複数の刺とを示している。
【図４】図４は、もう１つのワークピースの上面図であり、このワークピースでは、最初にすべての刺が同一の高さをもつように作成され、この後に一部の刺は、折り返され（clinched）、曲げられ、又は変形させられて高さが低くなったものである。
【図５】図５は、刺の上に押し下げられる溝付きプレート（fluted plate）を用いることにより、どのようにして一部の刺の高さを変更することができるかを示す模式的な端面図である。
【図６】図６は、一部の刺にのみ当接しこれらの刺を押し下げることにより該刺を変形させ又は再形成する（reshape）突出部付きローラ（lobed roller）を用いることにより、どのようにして一部の刺の高さを変更することができるかを示す模式的な端面図である。
【図６ａ】図６ａは、図６に示すローラの側面図である。
【図６ｂ】図６ｂは、Ｖ字形のロール（roll）を含む、異なる形状のロール又は突出部（lobe）を有するローラ（roller）を用いることにより、どのようにして一部の刺の高さを変更することができるかを示すもう１つの模式的な端面図である。
【図７】図７は、十分な剪断力が加えられたときにブレーキ摩擦材料がどのようにして従来技術に係るバックプレートから剥ぎ取られるかを示す模式的な断面図であり、この図では、破断線（line of fracture）は凹凸があり（uneven）、一部の部位では材料が刺先端部より下側に位置して（descend）刺先端部が露出しており、これらの位置では保持性が低下していることを示している。
【図８】図８は、高さが異なる刺が、刺先端部より上側の破断線をどのように変化させるかを示す模式的な断面図であり、この図では、刺先端部は破断線の下側に位置し、これは摩擦要素がプレートの全表面にわたってより平坦に（more evenly）保持されることを示している。
【図９】図９は、高さが互いに異なる１つの先端が尖った刺と１つの変形させられた刺とを備えているもう１つのワークピースの一部分の斜視図である。
【図１０】図１０は、先端が尖った刺の上方において空中に位置しているプレートを示す側面図である。
【図１０ａ】図１０ａは、図１０に示すプレートの側面図であり、図１０に示す先端の尖った刺を変形させて平坦化された頭部を形成した状態を示している。
【図１１】図１１は、歯付きブレードの先端部によって切られた溝から立ち上げられた、高さが互いに異なる２つの代表的な先端の尖った刺を備えているもう１つのワークピースの一部分の斜視図である。
【図１２】図１２は、プレートからの高さが互いに異なる刺を削り取る（gouging）、代替的な切削先端幾何構造（cutting tip geometries）を備えたブレードの断面図である。
【図１３】図１３は、削ぎ取られた摩擦パッドを伴った２つの従来技術に係るバックプレートの写真であり、刺が露出している脆弱な摩擦保持の領域（areas of poor friction retention）があることを示している。
【図１４】図１４は、高さが互いに異なる刺を有する刺付きプレート及び削ぎ取られた摩擦パッドの写真であり、すべての刺が完全に破断面の下側に入っており、保持性が高められていることを示している。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明の実施形態の具体例を示すために、種々の装置又は方法を説明する。以下で説明する実施形態は、いずれも特許請求の範囲の請求項を限定するものではなく、また特許請求の範囲の請求項は、以下の記載に係るものとは異なる方法又は装置をもその範囲内に含む（cover）ものである。特許請求の範囲の請求項は、以下に記載された装置又は方法のいずれかに記載された特徴の全てを含むものに限定されるわけではなく、また以下に記載された装置のいくつか又は全部に共通の特徴を含むものに限定されるわけでもない。以下に記載された装置又は方法は、本特許出願の発行によって許可された排他的な権利の実施形態ではないものであることも可能である。以下で説明する発明の要旨、及び本願の発行によって許可されなかった排他的な権利に対する発明の要旨は、他の保護を求める手段（protective instrument）、例えば継続出願の発明の要旨であってもよい。この場合、本願の出願人、発明者又は所有者は、本明細書における開示による発明の要旨の放棄、撤回又は公衆への提供を意図しているものではない。
【００５２】
刺（barbs）は、延性材料などの所定の材料の表面に形成ないしは付加される（added）ことができる構造（structures）である。刺は、例えば、複数の歯（teeth）を備えた１つ又は複数のブレード（blade）を用いることにより付加することができる。これにより歯は、延性材料の表面を削り取り（又は、切削し、かんな削りし、もしくは衝撃を加える（impact））、材料表面を浅い深さで短い距離を切削する。このようにして、短く、浅い（突き抜けない）テーパ状の溝が刻まれ（ploughed）、その結果、各溝の端部に、切断されていない突起（刺）が立ち上がる。このような刺は、基礎ワークピースの平坦な表面、例えば鋼薄板の一方の側に形成することができる。複数のブレード中の１つ又はこれより多いブレードは、該複数のブレード中の他のブレードに対して反対方向に移動することができ、これにより反対方向を向く刺を形成することができる。
【００５３】
「材料表面（face）」との語及び「平坦な材料表面（flat face）」との語は、一体的な刺が形成される前又は形成された後の両方における材料の表面を示すことが意図されている。
【００５４】
本明細書で用いられている「基礎ワークピース」との語は、テクスチャード加工が施されたワークピースを形成するために用いられる材料の片（piece）、例えば延性金属（例えば、鋼）の薄板などを意味する。いくつかの実施形態においては、基礎ワークピースは、基礎ディスクブレーキ用バックプレートであってもよく、テクスチャード加工が施されたワークピースは、テクスチャード加工が施されたディスクブレーキ用バックプレートであってもよい。本明細書において、ディスクブレーキ用バックプレートは、略して「バックプレート」又は「プレート」とも称される。
【００５５】
本明細書で用いられている「刺」との語は、ワークピースの材料表面から立ち上がる何らかの突起部（protrusion）又は突出部（projection）、例えば釘状（nail-like）又はピン状（pin-like）の構造物、湾曲したもしくは鉤状の構造物、又は曲げられた構造物を意味する。刺は、例えば参照により本明細書に組み入れられているカナダ特許第１３３０５２１号明細書、カナダ特許１３３７６２２号明細書及びカナダ特許第２１２７３３９号明細書に記載されているように、材料表面を刻み（carving）、削り取り、カンナ削りし、又はかきとる（scraping）ことにより、ワークピースの材料表面から立ち上げられてもよい。
【００５６】
刺は、直線状で該刺が立ち上がる材料表面に対して垂直であってもよく、あるいは湾曲してもよく、鉤状であってもよく、又は種々の程度に曲げられていてもよい。「曲げられている（bent）」との語は、刺が直線状でないことを意味する。いくつかの実施形態においては、曲げられた刺は、（摩擦材料で作成された）摩擦要素の保持を助勢するためのディスクブレーキ用バックプレートの作成に用いてもよい。他の実施形態においては、ワークピースの材料表面から実質的に垂直に伸びる比較的直線状の刺を用いてもよい。このような刺の場合は、例えば、硬い中実の材料（hard solid material）が、テクスチャード加工が施された材料表面に取り付けられて、刺が硬い材料内に突き刺さるのを促進するようになっていてもよい。いくつかの実施形態においては、刺は、直線状の形状を維持しつつ、ワークピースの材料表面に対して傾斜したものであってもよい。刺は、鋭利で先端が尖ったものであってもよく、また先端が尖っていない（blunt）ものであってもよい。
【００５７】
前記のとおり、ディスクブレーキ用バックプレートにおいては、バックプレートのテクスチャード加工が施された材料表面上の刺は、摩擦要素を保持するために用いられてもよい。摩擦材料粉末（friction powder）が押圧（compression）によりバックプレート上に密着させられ（moulded）、摩擦要素（又は摩擦パッド）を形成するように固化される（cured）まで加熱されてもよい。いくつかの実施形態においては、刺は、湾曲し、鉤状に形成され、あるいは曲げられ、その結果各刺の一部分は、硬化するときに摩擦材料の上側に位置し、これによりバックプレート上の摩擦材料の保持を助勢するようになっていてもよい（「上側（above）」は、テクスチャード加工が施された材料表面が上を向いている場合に水平となっているバックプレートのテクスチャード加工が施された実質的に平坦な材料表面における上側を意味する。）。
【００５８】
本明細書に開示されているディスクブレーキ用バックプレートは、摩擦材料の取り付けのために用いられる刺を有している。刺の高さは、各バックプレート上で実質的に変化し（varies）、その結果バックプレートは、少なくとも、複数の第１刺と複数の第２刺とを備えている。ここで、複数の第１刺は、複数の第２刺と比べて、高さが高くなっている（すなわち、より高い高さをもつ）。このようなバックプレートを備えたブレーキパッドに十分な剪断力が加えられ、バックプレートの硬化した摩擦材料が破断し（fracture）、又は裂けた（cleave）ときには、結果的に平坦な破断面が生じ、刺の上を覆うバックプレート上に摩擦材料の平坦な層（even layer）が形成されるようになっている。これは、バックプレートへの摩擦要素の取り付けが強固であることを示している。これとは対照的に、バックプレートが全体的に等しい高さの刺を有するブレーキパッドにおいては、該ブレーキパッドに十分な剪断力が加えられ、バックプレートの硬化した摩擦材料が破断し、又は裂けたときには、波状の破断面（fracture surface）が生じる結果となる。一部の波の「底部（troughs）」は、刺領域（barb zone）まで低下し、まだらの材料残留物（patchy friction remnants）と露出した刺を生じさせる。これは摩擦要素の取り付けが貧弱であることを示す。
【００５９】
刺の「高さ（height）」は、テクスチャード加工が施されたワークピースの材料表面から、該材料表面と最も離反した刺の尖端部（point）までの材料表面とは垂直な方向の距離を意味する。実質的に材料表面に垂直でありかつ直線状である刺については、刺の高さは、該刺の長さとほぼ同一である。これとは対照的に、湾曲し、鉤状に形成され、あるいは曲げられた刺については、刺の高さは、該刺の長さよりも短い。本明細書で使用されている「より背が高い（taller）」との語は、「より高い（higher）」との語と置き換え可能であり、これらの語は両方とも比較的大きい高さをもつ刺をあらわすものである。「より低い（lower）」との語は、比較的小さい高さをもつ刺をあらわすものである。さらに、「長い（long）」及び「短い（short）」との語は、刺の長さについてのものであり、刺の高さについてのものではない。
【００６０】
「実質的に変化する（vary substantially）」との語は、最も背が高い、又は最も高い刺（例えば、複数の第１刺の各刺）が、最も低い刺（例えば、複数の第２刺の各刺）に比べて、ある割合（percentage）、例えば少なくとも１０％の高さの差があるということを意味する。いくつかの実施形態においては、最も背の高い刺は、最も低い刺に比べて、２０％、３０％、４０％、５０％、７５〜１００％、又はこれより多い割合の差分だけ高さが高くなっている。いくつかの特定の実施形態においては、最も背の高い刺は、最も低い刺に比べて、１００％高さが高くなっている。例えば、複数の第１刺は２．５ｍｍの高さを有していてもよく、複数の第２刺は１．２５ｍｍの高さを有していてもよい。
【００６１】
いくつかの実施形態においては、相当量の割合（substantial percentage）の刺が、このような高さの差を有し、その結果、例えば材料表面上のある割合の刺の高さは、材料表面上の別の所定割合（又は同一の割合）の刺の高さを、少なくとも相当量の高さの差の割合だけ超えている。換言すれば、複数の第１刺は、材料表面の刺のある所定の割合を占めていてもよく、また複数の第２刺は、材料表面の刺の別の所定の割合を占めていてもよい。複数の第１刺の割合は、例えば材料表面上の刺の１０％、２０％、２５％、３０％、４０％、４５％、５０％、又は５０％より多い割合であってもよい。いくつかの実施形態においては、５０％の刺が、他の５０％の刺の高さと比べて、約５０〜１００％だけ高い高さを有していてもよい。いくつかの実施形態においては、複数の第１刺のうちのすべての刺の高さが互いに等しくなっており、複数の第２刺のうちのすべての刺の高さが互いに等しくなっている。
【００６２】
前記の実施形態においては、相当量の高さの差の割合（substantial height differential percentage）は、その高さの差を示す刺の割合と同一である。代替的な実施形態においては、相当量の高さの差の割合は、その高さの差を示す刺の割合と異なっていてもよい。例えば、相当量の高さの差の割合は１０％であってもよく、また５０％の刺は、他の５０％の刺に対して、この高さの差を示すものであってもよい。他の実施形態においては、相当量の高さの差の割合は２０％であってもよく、また２５％の刺は、他の７５％の刺に対して、あるいは他の５０％又は２５％のみの刺に対して、この高さの差を示すものであってもよい。
【００６３】
いくつかの実施形態においては、より背の高い刺（例えば、複数の第１刺のうちの各刺）は、より短い刺（例えば、複数の第２刺）を、製造時、運転時、転回洗浄時、包装時及び出荷時に損傷しないように保護するようになっていてもよい。保護された刺は、摩擦材料を保持するのをさらに助勢することができる鋭利な縁特性（sharp-edged characteristics）を備えていてもよい。
【００６４】
このような高さが変化する刺を作成する１つの方法は、異なる切削先端幾何構造を有する歯付きブレードを用いる。ブレード上の歯の高い先端部は、低い先端部より遅れてバックプレートに入り（enter）、その結果、より長くより高い刺を伴ったより長い溝と、より短くより低い刺を伴ったより短い溝とが形成される。いくつかの実施形態においては、１つのブレードの複数の先端部（tips）は、互いに異なる高さのものであってもよい。他の実施形態においては、各ブレードは、他のブレードとは異なる先端部高さ（tip heights）を有していてもよい。先端部高さはまた、各ブレードの長手方向に（along the length）変化していてもよい。
【００６５】
図１２は、１つの実施形態に係る、交互に配置された２種の歯３１、３１ａを備えた歯付きブレード３４を示している。この歯付きブレード３４では、複数の歯３１のうちの半分のものはより長く、ある（所定の）高さ３０ａを有し、複数の歯３１のうちの残りの半分のものは短く、より低い高さ３０ｂを有している。図１２には、歯付きブレード３４が、高さ３０ｂ、３０ａが、高さが交互に変わる５つの刺を削り取っている状態を示している。各刺の高さは、該刺を切削している歯の高さによって規制され（constrained）、その結果、より短い歯３１ａでもって切削された刺３２は、より高い高さ３０ａをもつより長い歯３１でもって切削された刺３３に比べて、より低い高さ３０ｂを有している。歯３１、３１ａの切削部の間においては、ブレードは円弧状であり、その結果各刺は曲げられた形状に形成されている。
【００６６】
他の実施形態においては、すべての刺は、まず、実質的に同一の高さをもつように作成されてもよい。例えば、実質的に同一の長さをもつ基礎ワークピースの材料表面に溝を切削するように構成された切削先端幾何構造を備えた歯付きブレードを用いて、これにより実質的に同一の高さをもつ刺を生成するようにしてもよい。この後、一部の刺（例えば、複数の第２刺の各刺）が、より低い刺となるように曲げられ、又は変形させられてもよい。曲げられ又は変形させられた刺は、「再成形された刺」と称されてもよい。本明細書において用いられている「変形させる（deforming）」との語は、刺の高さを低減するために、刺の長さを低減することを意味する。刺を変形させることには、刺の先端の尖った先端部を平坦化し（flatten）、あるいは鈍化させること（blunting）が含まれる。これは、刺の長さを維持しつつ刺の高さを低減する曲げ加工（bending）とは対照的である。
【００６７】
いくつかの実施形態においては、例えば図１及び図２に示すように、再成形された刺のうちの少なくとも一部のものは、曲げられていて、その先端が尖っている。この実施形態においては、再成形された刺は、直線状ではなく、また変形されず先端は尖ったままである。
【００６８】
図１に示すように、１つの実施形態に係るバックプレート１は、切断されていない（unsevered）又は一体的な（integral）刺３、３ａが立ち上がるように、プレート１の材料表面に彫られ（carved）又は刻まれた（ploughed）テーパ状の溝２、２ａを有している。ここで、刺３は「第１刺」と称されてもよく、また刺３ａは「第２刺」と称されてもよい。溝２は溝２ａより長く、その結果刺３は、刺３ａに比べて、より長く、かつより背が高く（すなわち、より高く）なっている。溝２ａはより短く、その結果刺３ａはより短く、かつより低くなっている。刺３及び刺３ａは、鉤状の又は巻き毛状（curled）の（すなわち、曲げられた）形状を有し、先端が尖っている。これらの刺３、３ａは、粉体状の摩擦材料Ｆ（図７及び図８参照）が該刺の下に流れる（flow）のを可能にし、この後で摩擦材料は固化して硬くなり、バックプレートから容易に分離することができなくなる。図１中に示された刺３、３ａは、溝２、２ａに対して一方の側に軽く角度付けられている（angled）。
【００６９】
図１１は、代替的なバックプレート１を示している。このバックプレート１は、切断されていない（unsevered）刺３２、３３が立ち上がるように、プレート１の材料表面に彫られ（carved）、又は刻まれた（ploughed）テーパ状の溝２、２ａを有している。溝２ａは溝２に比べてより短く、その結果刺３２はより短く、かつより低くなっている。この実施形態においては、刺３２及び刺３３は、鉤状の又は巻き毛状の（すなわち、曲げられた）形状を有し、先端が尖っており、溝に対して前方に（ahead）直線状に立ち上がっている。
【００７０】
図２は、プレート１から立ち上がる１列の刺３、３ａの端面図を示している。図２ａにおいては、刺３、３ａは、長く背の高い刺の列と、短く低い刺３ａの列とが交互に配置された状態で、プレートの上に列状に形成されている。
【００７１】
図３は、刺３、３ａの列の形態を示している。この実施形態においては、刺は、それぞれの溝２、２ａの端部に取り付けられた状態で残留している。隣り合う刺３、３ａの列は、背向する端部から形成され（頂部から、底部から）、左側及び右側に湾曲し又は鉤状となるように（すなわち、曲げられて）作成されている。この実施形態においては、異なる高さの刺は、異なる道具（例えば、異なる切削先端幾何構造をもつ）によって作成されてもよい。
【００７２】
図４に示す代替的な実施形態においては、まず、すべて単一の道具によって切削された等しい長さをもつ溝２から、等しい高さ及び等しい長さをもつ刺が作成される（例えば、同様の切削先端幾何構造をもつ歯付きブレードを用いて）。この後、一部の刺（すなわち、複数の第２刺のうちの各刺）は、より低い高さをもつように曲げられ、又は変形させられ、これらは再成形された刺８としてあらわされている。同一のプレート上に、より背の高い（すなわち、高い）刺とより低い刺とが存在するが、これらの刺はすべて、最初に単一の仕様の道具によって作成されたものである。
【００７３】
図５は、１つの実施形態に係る、深さＡ’の溝を有する溝付きプレートＡを備えたスタンププレス機（stamping press）でもって、刺３を、再成形刺８に再成形するための方法を示している。溝付きプレートＡは、刺３と再成形刺８とからなるランダムなパターン（random pattern）を形成するように、刺の列と交差するように角度付けて（angularly）用いることができる。異なる角度及び長さで圧延された溝ひだ（milled flute）は、刺の形状をランダム化する（randomize）ために用いることができる。このような溝付きプレートは、一部の刺（subset）の高さを低減し、又はすべての刺の高さを均一にする（even）ことができる。しかし、その結果、すべての刺の高さがある程度低減されるとしても、かなり低い高さをもつ再成形された刺のかなりの割合の刺（例えば、複数の第２刺）が、再成形された刺（例えば、複数の第１刺）の他のかなりの割合よりもかなり少なくなる。
【００７４】
図６及び図６ａは、１つの実施形態に係る、立ち上げられた突出部Ｃを有するローラＢを備えた、刺を再成形するための方法を示している。図６ａは、ローラの端面図を示している。図６は、ローラＢの下方を通った再成形刺８を有するプレート１の正面図を示している。ローラＢは、高さＡ’をもつ突出部Ｃ（lobes）を有している。この実施形態における突出部Ｃは、螺旋形の形状を有し、その結果ランダムな形態に配置された刺３は曲げられて、再成形刺８となっている。突起部Ｄ（protrusion）などといったその他の多数の刺形成手段（barb formers）をローラに設けることも可能である。
【００７５】
もう１つの実施形態においては、１つ又は複数のローラが、刺の列間を移動する（travel）ように配置された、刺を側方に押圧して曲げ、高さが低い刺を形成する、１つ又は複数のＶ字形の突出部を用いてもよい。複数の突出部／ローラ及びスペーサを、交互の列又は選択された列だけを曲げるように配置してもよい。図６ｂは、１つの実施形態に係る、このようなローラ６０を用いて刺を再成形する方法を示している。このローラ６０は、駆動シャフトＢに、刺のうちの一部のものを側方に（左側及び／又は右側へ）曲げて刺の高さを低減する、刺の列の間隔に従って離間して配置された所定の形状の突出部を備えている。刺は、最初は、湾曲し、鉤状に形成され、あるいは曲げられ、その結果互いに実質的に同一の高さを有している。突出部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは、互いに離間して配置され、片側又は両側に傘部（bevels）及び／又は放射状構造（radiuses）を備える形状に形成されている。例えば、突出部Ｅは、Ｖ字形の曲り部（bending portion）を有している。
【００７６】
刺が突出部の下を通る際に、突出部と当接しているこれらの刺は、いずれかの側方に曲げられて広げられ、これらの高さは、突出部と当接しなかった列の刺より低減される。図示された実施形態においては、突出部Ｅはまた、周縁部間隙（circumferential）を有し、その結果突出部Ｅは一部の刺だけを曲げることになる。異なる構成のローラを形成する上においては、突出部の形状と突出部の間隔の種々の組み合わせを用いることができる。
【００７７】
もう１つの実施形態においては、複数の刺のうちの一部のものは、釘の頭部と同様又は類似の平坦な頭部を形成するように変形させられる。図９は、先端が尖った遠位端４０ａを有する１つの刺４０と、釘の頭部と同様又は類似の平坦化された遠位端４２を有する高さが低い第２刺とを備えたディスクブレーキ用バックプレートの一部を示している。この実施形態においては、刺は、まず、プレートを切削し又は削り取ることにより、先端が尖った刺を形成するように形成することができる。これらの刺はすべて実質的に同一の高さを有し、任意的には（optionally）すべてプレートの材料表面に対して実質的に垂直である。この後、複数の刺のうちの一部のものが（例えば、刺の半数を占めることが可能な複数の第２刺）変形させられ、平坦化された遠位端が形成され、変形させられていない刺に比べて、変形させられた刺の高さが低減される。これは、図１０及び図１０ａに一例を示すように、先端が尖った刺４０の上にプレート４１を押し付けて、平坦化された遠位端４２を形成することにより実施してもよい。
【００７８】
図７及び図８は、図示していない剪断力付加機（shear force machine）により破壊試験が実施された（tested to failure）ディスクブレーキパッドを示している。摩擦材料Ｆは破断され（fractured）、その上部及び底部に、相補的な形状をもつ波状の表面が生じている。破断領域（fracture zone）はＧで示されている。すべての刺が同一の高さをもつ図７に示すものにおいては、刺３は、その周囲にほとんど摩擦材料が残っていない間隙Ｇ内で露出している。摩擦要素Ｆ’の波状の凹凸のある層は、プレート１に付着して残留しているが、波の底部は、刺領域まで低下している。
【００７９】
刺が異なる高さをもつ（すなわち、複数の第１刺の高さが複数の第２刺の高さより高い）図８に示すものにおいては、剪断破断領域（shearing fracture zone）は、その形状がより平坦であり（波状でない）、再成形刺８は、摩擦要素Ｆの下側に残留している。これは、摩擦要素が強固に保持され、ひいてはより安全なディスクブレーキパッドを提供することができることを示している。
【００８０】
図１３は、剪断破壊された（shear-broken）２つの現実のディスクブレーキパッドを示している。各ディスクブレーキパッドの刺は、すべて同一の高さのものである。波状の剪断領域と、摩擦材料がほとんど残留していない露出した刺とを明確にみることができる。
【００８１】
図１４は、異なる高さの刺を有するディスクブレーキパッドの写真である。上側の写真はプレートであり、下側の写真は剥ぎ取られた（sheared off）摩擦パッドである。滑らかな破断領域をみることができる。なお、露出した刺はみえていない。また、刺は、摩擦材料に覆われた状態で残留しており、これは摩擦材料の保持が強固であることを示している。この試験評価は、多数のブレーキパッドについて実施され、これらはすべて摩擦材料の保持が同様に強固であることを証明した。
【００８２】
このような異なる態様のテクスチャード加工が施されたワークピース（すなわち、異なる高さの刺を有するワークピース）を作成するために、種々の材料を用いることができる。いくつかの実施形態においては、材料は延性をもつ。いくつかの実施形態においては、ワークピースは、鋼の薄板加工（sheeting）又はスタンププレス加工（stamping）で作成される。いくつかの実施形態においては、ワークピースは、所定の範囲の幅及び厚さをもつ、種々の硬度が高いプラスチック（ショア硬度が概ねＤ５５以上）あるいは他の材料で作成される。ワークピースは、その延性をより高め、あるいはそのテクスチャード加工に適するように、テクスチャード加工の前に冷却し又は加熱することができる。この方法（process）に応用するために、例えば、柔軟で弾性のある（rubbery）材料（提案されたショア硬度がＤ５５より低いものを含む）を冷却し又は凍結させてもよい。
【００８３】
いくつかの実施形態においては、刺の高さは、規則的なパターンを形成する。例えば、１つ置きの列の刺がすべて第１の高さを有し、その他の列のすべての刺が第２の高さ（例えば、２５％低い高さ）を有するようにしてもよい。前記の異なる態様でテクスチャード加工が施された材料を形成する方法は、このような規則的な高さの変化パターン（regular height variation pattern）を実現することができる。
【００８４】
いくつかの実施形態においては、ワークピースの材料表面上の刺の列は、鋼薄板などのワークピースの長手方向に沿って、実質的に間隙（gap）を存在させることなく形成される。刺については、種々のパターン、配列、配置密度及び寸法が可能である。いくつかの実施形態においては、高さが高い刺の各々（例えば、複数の第１刺のうちの各刺）は、２．５ｍｍ（０．１インチ）の仕上げ高さ（finished height）を有する。刺の寸法は、異なる応用のための刺のグレード（grade）の段階的なスケール（scale）に基づくものであってもよく、例えば１．８ｍｍ、（０．０７インチ）、１．５ｍｍ（０．０６インチ）、１．１５ｍｍ（０．０４５インチ）、０．７５ｍｍ（０．０３インチ）であってもよい。
【００８５】
いくつかの実施形態においては、各刺は、その基部において、０．０５０インチ未満又は０．０４０インチ未満の仕上げ厚さ（finished thickness）を有する。
【００８６】
いくつかの実施形態においては、とくにワークピースが鋼薄板である場合は、高さが高い刺の各々（例えば、複数の第１刺のうちの各刺）は、薄板（sheeting）の厚さの約１５０％から約３００％の間の仕上げ高さを有するものであってもよい。
【００８７】
いくつかの実施形態においては、薄板上の刺の配置密度は、１平方インチ当たり概ね３０〜２００の間である。ここで、例えば、背の高い刺が少なくとも１．５ｍｍ（０．０６インチ）の高さであるワークピースについては１平方センチメートル当たりおおむね６個の刺を設けてもよい（１平方インチ当たり４０個の刺）。背の高い刺が少なくとも１．１５ｍｍ（０．０４５インチ）の高さであるワークピースについては１平方センチメートル当たり１２個の刺を設けてもよい（１平方インチ当たり８０個の刺）。背の高い刺が少なくとも０．７５ｍｍ（０．０３インチ）の高さであるワークピースについては１平方センチメートル当たり３０個の刺を設けてもよい（１平方インチ当たり１９０個の刺）。これらに限られず、非常に多数の種々の寸法及び幾何学的形状をもつ刺を作成することが可能である。さらに、刺は、材料全体にわたって正確に整列する（matching）列で設ける必要はなく、特定の応用に適した領域に又はパターンで形成してもよい。
【００８８】
なお、本明細書において「ｍｍ」は、ミリメートルの略号として用いられている。また、本明細書において「ｃｍ」は、センチメートルの略号として用いられている。
【符号の説明】
【００８９】
１  バックプレート、２  溝、２ａ  溝、３  刺、３ａ  刺、８  再形成刺、３１  歯、３１ａ  歯、３２  刺、３３  刺、３４  歯付きブレード。
【図１】
0006636286.tif 000002
【図２】
0006636286.tif 000003
【図２ａ】
0006636286.tif 000004
【図３】
0006636286.tif 000005
【図４】
0006636286.tif 000006
【図５】
0006636286.tif 000007
【図６】
0006636286.tif 000008
【図６ａ】
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【図６ｂ】
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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１０ａ】
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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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