(57)【要約】【課題】傾斜面を有する摩擦材を容易に成形することができるディスクブレーキ用摩擦材の製造方法を提供する。【解決手段】ディスクＤの表面に押圧されて制動力を生じる押圧面３０と、その押圧面３０の端部を面取り形状にして鳴きを抑制する傾斜面３１とを有するディスクブレーキ用摩擦材３の製造方法であって、摩擦材３の原材料をプレス成形する際に、プレス成形の成形型によって押圧面３０と傾斜面３１とを成形する製造方法。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクの表面に押圧されて制動力を生じる押圧面と、その押圧面の端部を面取り形状にして鳴きを抑制する傾斜面とを有するディスクブレーキ用摩擦材の製造方法であって、
前記摩擦材の原材料をプレス成形する際に、前記プレス成形の成形型によって前記押圧面と前記傾斜面とを成形することを特徴とするディスクブレーキ用摩擦材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のディスクブレーキ用摩擦材の製造方法であって、
プレス成形の際の成形型によって、摩擦材の傾斜面の端部をプレス方向に対してほぼ垂直な面方向に平押しし、該平押しによって成形される平押端部を前記傾斜面の端部に成形することを特徴とするディスクブレーキ用摩擦材の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のディスクブレーキ用摩擦材の製造方法であって、
プレス成形の際の成形型によって、押圧面の外周端部の全周に渡って傾斜面を成形することを特徴とするディスクブレーキ用摩擦材の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のディスクブレーキ用摩擦材の製造方法であって、
押圧面を溝状に切欠くスリット部をプレス成形の際の成形型によって成形することを特徴とするディスクブレーキ用摩擦材の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のディスクブレーキ用摩擦材の製造方法であって、
溝奥側に向けて除々に幅が狭くなるテーパ構造を有するスリット部をプレス成形の際の成形型によって成形し、その後、前記テーパ構造を利用して摩擦材を前記成形型から脱型させることを特徴とするディスクブレーキ用摩擦材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディスクブレーキ用摩擦材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクブレーキはパッドを有し、パッドは、一般に摩擦材と摩擦材の裏面を支持する裏板を有して構成される。そして摩擦材は、従来、鳴きを含めたノイズ対策のために様々な構成を有していた。例えば、特許文献１に係る摩擦材が従来知られていた。
特許文献１に係る摩擦材は、ディスクに押圧されてディスクとの間に制動力を生じる押圧面を有していた。そして押圧面の左右両端には、押圧面から鈍角をなすように傾斜する傾斜面を有していた。これにより摩擦材は、ディスクに対して引っ掛かりにくく、スティックスリップによるノイズが抑制される構造になっていた。
【０００３】
【特許文献１】
実開平６−６９４５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし摩擦材の傾斜面は、従来、摩擦材の原材料を板状にプレス成形した後に、端面を切削することで形成されていた。したがって摩擦材は、傾斜面を形成するためにわざわざ切削加工をする必要があった。
また切削加工により研磨粉が生じてしまい、その研磨粉を処分する作業も必要であった。また傾斜面は、今後、複雑な構造になると予想される。そして複雑な傾斜面を切削加工で成形することは、容易ではない。例えば複数の方向から切削したり、あるいは複雑な加工を必要としてしまう。
そこで本発明は、傾斜面を有する摩擦材を容易に成形することができるディスクブレーキ用摩擦材の製造方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、上記各請求項に記載の通りの構成を備えるディスクブレーキ用摩擦材の製造方法であることを特徴とする。
請求項１に記載の発明に係る製造方法によれば、摩擦材の原材料をプレス成形する際に、プレス成形の成形型によって押圧面と傾斜面とを成形する。
すなわち押圧面と傾斜面をプレス成形によって成形する。
したがって傾斜面を形成するために従来必要であった切削加工を省略することができる。そのため摩擦材を容易に製造することができる。
また切削加工が不要になることで、切削加工によって生じていた研磨粉も生じない。そのため従来必要であった研磨粉の処理作業も不要になる。
かくして摩擦材を容易に製造することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明に係る製造方法によれば、プレス成形の際の成形型によって、摩擦材の傾斜面の端部をプレス方向に対してほぼ垂直な面方向に平押しする。そしてその平押しによって成形される平押端部を傾斜面の端部に成形する。
すなわち傾斜面の端部に平押端部を成形する。そして平押端部は、成形型によってプレス方向に対してほぼ垂直な面方向に平押しされることで成形される。
したがって傾斜面の端部は、成形型によって平押しされ、平押しされることで確実にプレスされる。そして確実にプレスされることで、材料密度が粗になることが防止される。すなわち傾斜面の端部は、平押端部を有さない場合よりも材料密度が高くなる。そのため材料密度が粗になることで生じる「ヒケ」や「シワ」などが生じにくい。そして「ヒケ」や「シワ」が原因になる摩擦材の破損が防止され得る。かくして摩擦材は、破損しにくい構造に構成される。
【０００７】
請求項３に記載の発明に係る製造方法によれば、プレス成形の際の成形型によって、押圧面の外周端部の全周に渡って傾斜面を成形する。
すなわち傾斜面は、押圧面の外周端部の全周に渡って成形される。そしてその傾斜面は、プレス成形の成形型によって成形される。
ところで従来の摩擦材は、押圧面の左右両端部にのみ傾斜面を有する構成であった（特許文献１参照）。すなわち傾斜面は、摩擦材に対してディスクが出入りする左右両端部にのみに形成されていた。
しかし本発明によって製造される摩擦材は、傾斜面が押圧面の外周端部の全周に渡って形成される。したがって摩擦材は、押圧面がディスクに押圧された際に、左右両端部のみならず上下両端部においてもディスクに対して引っ掛かりにくい。そのため摩擦材は、ノイズを抑制する効果が高い構成になる。
また傾斜面は、押圧面の外周端部の全周に渡って形成される複雑な構成になっている。しかし本発明では、傾斜面がプレス成形によって成形される。そのため本構成を備える摩擦材も容易に成形され得る。
【０００８】
請求項４に記載の発明に係る製造方法によれば、押圧面を溝状に切欠くスリット部をプレス成形の際の成形型によって成形する。
すなわちスリット部をプレス成形によって成形する。
ところで従前のスリット部は、切削加工によって形成されていた。しかし本発明によるとスリット部は、プレス成形によって成形される。したがってスリット部を成形するためにわざわざ切削加工を行う必要がない。
そして切削加工によって生じていた研磨粉も生じない。そのため研磨粉を処理する必要もない。かくしてスリット部を有する摩擦材を容易に製造することができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明に係る製造方法によれば、溝奥側に向けて除々に幅が狭くなるテーパ構造を有するスリット部をプレス成形の際の成形型によって成形する。その後、テーパ構造を利用して摩擦材を成形型から脱型させる。
すなわちスリット部は、溝奥側に向けて除々に幅が狭くなるテーパ構造を有する。そしてテーパ構造は、プレス成形の際の成形型によって成形される。そしてテーパ構造を利用して摩擦材が成形型から脱型される。
ところでテーパ構造を切削加工で成形することは容易ではない。例えば複数の角度から切削を行う必要などがあって面倒な加工が必要である。これに対し本発明ではプレス成形によってスリット部を成形する。したがって成形型をスリット部のテーパ構造に対応させた形状にすることで、容易にテーパ構造を成形することができる。
【００１０】
また成形型は、スリット部を成形するためにスリット部に差込まれる部分を有するが、その部分は、スリット部に形成されたテーパ構造を利用して容易に抜くことができる。そのためテーパ構造を利用することで容易に成形型から摩擦材を脱型させることができる。
またスリット部は、テーパ構造を有するために鳴きを抑制する構造になっている。すなわち摩擦材がディスクに押し当てられた際、スリット部を構成する摩擦材の構成壁面がディスクに対して斜めに配設される。したがって摩擦材は、ディスクに対して引っ掛かりにくく、これによって鳴きが生じにくい。
かくして本発明によると、上記三つの利点を備えるスリット部を成形することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１を図１〜５にしたがって説明する。
実施の形態１に係るディスクブレーキ用のパッド１は、図４に示すように摩擦材３と裏板２を有する。
裏板２は、金属板材から成形されており、摩擦材３の裏面を支持する。
摩擦材３は、図３などに示すように摩擦材３の原材料３ａをプレス成形することで成形される。そして原材料３ａは、繊維状の基材と、摩擦係数を調整する摩擦調整剤と、これらを結合する結合剤とを有する混合材料によって構成される。
【００１２】
摩擦材３は、図４に示すようにほぼ板状に成形されている。そして表面側に押圧面３０を有する。押圧面３０は、摩擦材３がディスクＤに押圧された際にディスクＤの表面に押圧される。そして回転しているディスクＤに対して摺接し、制動力を生じる。
また摩擦材３は、押圧面３０の端部に傾斜面３１を有する。そして傾斜面３１の端部に平押端部３２を有する。
【００１３】
傾斜面３１は、図４に示すように押圧面３０のディスクＤの周方向の左右両端のそれぞれに形成されている。そして傾斜面３１は、押圧面３０の端部を面取り形状にした構成を備え、押圧面３０に対して鈍角をなす。
したがって傾斜面３１は、ディスクＤに対して斜めに配設され、摩擦材３がディスクＤに引っ掛かることを防止する。そして傾斜面３１は、鳴きを含むノイズの発生を抑制する。
平押端部３２は、傾斜面３１の外側端部に形成されている。そして摩擦材３の左右両端縁に沿って形成されている。平押端部３２は、図５に示すように押圧面３０とほぼ平行な面状に形成されており、傾斜面３１に対して傾斜角を有する。
【００１４】
また摩擦材３には、図４に示すようにスリット部３３が形成されている。
スリット部３３は、押圧面３０を溝状に切欠いた構成である。そしてスリット部３３は、ディスクＤの径方向に延出し、摩擦材３を縦方向に横断する。そしてスリット部３３は、押圧面３０を左右に分断する。
またスリット部３３は、図５に示すように溝奥側に向けて除々に幅が狭くなるテーパ構造を有する。すなわちスリット部３３は、押圧面３０に対して鈍角をなす二つの傾斜面３３ａと、二つの傾斜面３３ａの下端部間を結んでスリット部３３の底部を構成する溝底部３３ｂとを有する。
そしてスリット部３３は、摩擦材３を弾性的に曲げる際の曲げ中心になる構成であって、摩擦材３の曲げを促進する構成になっている。
【００１５】
次に、摩擦材３を有するパッド１の製造方法を説明しつつ、摩擦材３の製造方法を説明する。
先ず、裏板２を準備する。そして裏板２の表面に接着剤２ａを塗布する（図５参照）。
次に、裏板２を図１に示すように成形装置１０に設置する。成形装置１０は、図３に示すように固定型１１を有しており、固定型１１の上面に裏板２を設置する。
【００１６】
続いて、裏板２の表面に熱成形用の金型であるダイ１２を設置する。ダイ１２は、枠状に形成されており、枠内にキャビティ１２ａを有する。
次に、図２に示すようにダイ１２のキャビティ１２ａ内に摩擦材の原材料３ａを投入する。なお原材料３ａは、予備成形された状態の予備成形品であってもよい。そしてその原材料３ａに熱を加える。
続いて図３に示すようにキャビティ１２ａ内に成形型４を差込み、原材料３ａをプレスする。これにより成形型４によって摩擦材３がプレス成形される。そして摩擦材３と裏板２が裏板２に塗布された接着剤により接着する。
そして最後に摩擦材３を図５に示すように成形型４から脱型させる。その結果、摩擦材３を備えるパッド１が製造される。
【００１７】
プレス成形された摩擦材３は、図５に示すように押圧面３０、傾斜面３１、平押端部３２及びスリット部３３を有する。そしてこれらは、ずべて成形型４によって同時にプレス成形される。
すなわち成形型４は、押圧面３０をプレス成形する押圧面成形部４０と、傾斜面３１をプレス成形する傾斜面成形部４１と、平押端部３２をプレス成形する平押端部成形部４２とを有する。
そして押圧面成形部４０と平押端部成形部４２は、プレス方向Ｐに対してほぼ垂直な面になるように構成されている。したがって押圧面成形部４０と平押端部成形部４２は、摩擦材３の原材料（３ａ）をプレス方向Ｐに対してほぼ垂直な面方向に平押しする。
なおプレス方向Ｐに対してほぼ垂直な面とは、プレス方向Ｐに対して実質的に垂直な面をいい、具体的には９０°±５°、好ましくは９０°±１°になる面をいう。
【００１８】
また傾斜面３１と平押端部３２の間には、図５に示すようにコーナ部３４が成形されている。したがって傾斜面３１と平押端部３２の間には、角部が形成されることが防止される。したがって角部によって摩擦材３の原材料が未充填になることが防止され、未充填によるヒケなどの発生が防止される。
一方、成形型４は、コーナ部３４に応じたコーナ部成形部４４を有する。
また成形型４は、スリット部３３を成形するスリット部成形部４３を有する。そしてスリット部成形部４３は、スリット部３３の形状に倣った形状であって、先細り状の構造を有する。
【００１９】
そして摩擦材３の具体的な寸法は、以下の実験をしたことで、好適な値が決定されている。
すなわち実験では、種々な寸法を有する摩擦材３を成形し、これら摩擦材３の成形性と耐久性とを評価した。成形性では、摩擦材３にシワやヒケやクラックなどが発生するか否かにより評価した。また耐久性では、摩擦材３に熱を加え（例えば、ＪＡＳＯ  Ｃ４０６のフェード評価二サイクルを加え）、摩擦材３にクラックや欠けが生じないか否かにより評価した。
【００２０】
その結果、平押端部３２の幅寸法３２ａは、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。平押端部３２の厚み寸法３２ｂは、２ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが好ましい。
またコーナ部３４の曲率半径Ｒは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
またスリット部３３のテーパ角３３ｃは、２°以上１０°以下であることが好ましく、さらに好ましくは３°以上５°以下である。そしてスリット部３３の溝底部３３ｂの曲率半径は、２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
以上のようにして摩擦材３およびパッド１が成形される。
すなわち本形態の製造方法によると、図５に示すように押圧面３０と傾斜面３１をプレス成形によって成形する。
したがって傾斜面３１を形成するために従来必要であった切削加工を省略できる。そのため摩擦材３およびパッド１を容易に製造することができる。
また切削加工が不要になることで、切削加工によって生じる研磨粉も生じない。そのため従来必要であった研磨粉の処理作業も不要になる。
かくして摩擦材３およびパッド１を容易に製造することができる。
そして切削加工による研磨粉の量は、摩擦材３の重量比の約１０〜１５％であった。これに対し本製造方法では、研磨粉が生じない。そのため原材料の量を節減することもできる。
【００２２】
また傾斜面３１の端部には、図５に示すように平押端部３２が成形されている。そして平押端部３２は、成形型４によってプレス方向に対してほぼ垂直な面方向に平押しされることで成形されている。
したがって傾斜面３１の端部は、成形型４によって平押しされ、平押しされることで確実にプレスされる。そして確実にプレスされることで、材料密度が粗になることが防止される。すなわち傾斜面３１の端部は、平押端部３２を有さない場合よりも材料密度が高くなる。そのため材料密度が粗になることで生じる「ヒケ」や「シワ」などが生じにくい。そして「ヒケ」や「シワ」が原因になる摩擦材３の破損が防止され得る。かくして摩擦材３は、破損しにくい構造に構成される。
【００２３】
また本形態の製造方法によると、図５に示すようにスリット部３３をプレス成形によって成形する。
ところで従前のスリット部は、切削加工によって形成されていた。しかし本形態によるとスリット部３３は、成形型４のスリット部成形部４３によって成形される。したがってスリット部３３を成形するためにわざわざ切削加工を行う必要がない。
そして切削加工によって生じていた研磨粉も生じない。そのため研磨粉を処理する必要もない。かくしてスリット部３３を有する摩擦材３を容易に製造することができる。
【００２４】
またスリット部３３は、図５に示すように溝奥側に向けて除々に幅が狭くなるテーパ構造を有する。そしてテーパ構造は、プレス成形の際の成形型４によって成形される。そしてテーパ構造を利用して摩擦材３が成形型４から脱型される。
ところでテーパ構造を切削加工で成形することは容易ではない。例えば複数の角度から切削を行う必要などがあって面倒な加工が必要である。これに対し本形態ではプレス成形によってスリット部３３を成形する。したがって成形型４をスリット部３３のテーパ構造に対応させた形状にすることで、容易にテーパ構造を成形することができる。
【００２５】
また成形型４は、図５に示すようにスリット部３３を成形するためにスリット部３３に差込まれるスリット部成形部４３を有するが、スリット部成形部４３は、スリット部３３に形成されたテーパ構造を利用して容易に抜くことができる。そのためテーパ構造を利用することで容易に成形型４から摩擦材３を脱型させることができる。
またスリット部３３は、テーパ構造を有するために鳴きを抑制する構造になっている。すなわち摩擦材３がディスクＤに押し当てられた際、スリット部３３を構成する摩擦材３の構成壁面（傾斜面３３ａ）がディスクＤに対して斜めに配設される。したがって摩擦材３は、ディスクＤに対して引っ掛かりにくく、これによって鳴きが生じにくい。
かくして本形態によると、上記三つの利点を備えるスリット部３３を成形することができる。
【００２６】
（実施の形態２）
実施の形態２を図６にしたがって説明する。
実施の形態２に係る摩擦材３を有するパッド１は、実施の形態１とほぼ同様な構成を有する。そしてほぼ同様な製造方法によって製造される。しかし実施の形態２に係る摩擦材３は、図６，７に示すように図５に示すスリット部３３を有さない構成になっている。
そして実施の形態２に係る摩擦材３を成形するための成形型は、図５に示すスリット部成形部４３を有さない構成である。
したがって実施の形態２に係る摩擦材３、およびその製造方法は、実施の形態１とほぼ同様な効果を奏する。
【００２７】
（実施の形態３，４）
実施の形態３，４をそれぞれ図８，９にしたがって説明する。
実施の形態３，４に係るパッド１および摩擦材５，６は、実施の形態２のパッドおよび摩擦材とほぼ同様に構成され、ほぼ同様に製造される。しかし実施の形態３，４に係る摩擦材５，６は、実施の形態２と異なる押圧面５０，６０と傾斜面５１，６１を有する。
【００２８】
実施の形態３に係る押圧面５０は、図８に示すように端部が曲線状に構成されている。そして押圧面５０は、ディスクの径方向に対し、ディスク周方向の幅長さが異なる。そしてディスクの径方向の略中央位置においての幅長さが、最も長い構成になっており、略中央位置で膨らんだ構成になっている（径方向面取り構造）。
傾斜面５１は、押圧面５０の端部から摩擦材５の両端部へ延出する。そして傾斜面５１は、押圧面５０の端部から摩擦材５の両端部へ行くほど裏板２側に近接する構成になっている。なお傾斜面５１は、平面状の構成であってもよいが、曲面状の構成であってもよい。
また傾斜面５１の外側端部には、外側端部の端縁に沿って平押端部５２が形成されている。そして平押端部５２は、実施の形態１の平押端部３２とほぼ同様に形成されている。
【００２９】
実施の形態４に係る押圧面６０は、図９に示すように扇状に構成されている。すなわち押圧面６０は、ディスク径方向外側ほど幅が広い構成になっている（扇面取り構造）。
傾斜面６１は、押圧面６０の端部から摩擦材６の両端部へ延出する。そして傾斜面６１は、押圧面６０の端部から摩擦材６の両端部へ行くほど裏板２側に近接する構成になっている。なお傾斜面６１は、平面状の構成であってもよいが、曲面状の構成であってもよい。
そして傾斜面６１の外側端部には、外側端部の端縁に沿って平押端部６２が形成されている。そして平押端部６２は、実施の形態１の平押端部３２とほぼ同様に形成されている。
【００３０】
（実施の形態５）
実施の形態５を図１０，１１にしたがって説明する。
実施の形態５に係るパッド１は、図１０，１１に示すように実施の形態２のパッドとほぼ同様に構成され、ほぼ同様に製造されている。
しかし実施の形態５に係る摩擦材７は、図１０に示すように押圧面７０の外周端部全周に渡って傾斜面７１を有する。そして傾斜面７１の外周端部全周に渡って平押端部７２を有する。
そして傾斜面７１と平押端部７２は、プレス成形の成形型によってプレス成形の際にプレス成形されている。
【００３１】
ところで従来の摩擦材は、押圧面の左右両端部にのみ傾斜面を有する構成であった（特許文献１参照）。すなわち傾斜面は、摩擦材に対してディスクが出入りする左右両端にのみに形成されていた。
しかし本形態によって製造される摩擦材７は、図１０に示すように傾斜面７１が押圧面７０の外周端部の全周に渡って形成される。したがって摩擦材７は、押圧面７０がディスクに押圧された際に、左右両端部のみならず上下両端部（ディスク径方向の外側端部と内側端部）においてもディスクに対して引っ掛かりにくい（図１１参照）。そのため摩擦材７は、ノイズを抑制する効果が高い構成になる。
また傾斜面７１は、押圧面７０の外周端部の全周に渡って形成される複雑な構成になっている。しかし本形態では、傾斜面７１がプレス成形によって成形される。そのため本構成を備える摩擦材７も容易に成形され得る。
【００３２】
（他の実施の形態）
また本発明は、実施の形態１〜５に限定されず、以下の形態であってもよい。
（１）すなわち実施の形態１〜５の摩擦材は、傾斜面の端部に平押端部を有する構成であった。しかし平押端部を有さない構成であってもよい。
（２）また実施の形態１，２の摩擦材の傾斜面は、図５，７に示すように一平面状に構成されていた。しかし曲面状に構成される形態であってもよい。
（３）また実施の形態３〜５の摩擦材は、実施の形態１と異なりスリット部を有さない構成であった。しかし実施の形態３〜５の摩擦材がスリット部を有する構成であってもよい。
（４）また実施の形態１〜５に記載の裏板は、金属板材から成形されていたが、樹脂材から成形される形態であってもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、傾斜面を有する摩擦材を容易に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】摩擦材およびパッドの製造工程を示す成形装置の断面図である。
【図２】摩擦材およびパッドの製造工程を示す成形装置の断面図である。
【図３】摩擦材およびパッドの製造工程を示す成形装置の断面図である。
【図４】実施の形態１の摩擦材およびパッドの斜視図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図６】実施の形態２に係る摩擦材およびパッドの正面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面矢視図である。
【図８】実施の形態３に係る摩擦材およびパッドの正面図である。
【図９】実施の形態４に係る摩擦材およびパッドの正面図である。
【図１０】実施の形態５に係る摩擦材およびパッドの正面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面矢視図である。
【符号の説明】
１…パッド
２…裏板
３ａ…原材料
３，５，６，７…摩擦材
４…成形型
１０…成形装置
１１…固定型
１２…ダイ
３０，５０，６０，７０…押圧面
３１，５１，６１，７１…傾斜面
３２，５２，６２，７２…平押端部
３３…スリット部
Ｐ…プレス方向
【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】
2004324763.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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