(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクブレーキパッドをばね加圧式の熱処理治具が備える一対の支持板により把持し、前記支持板の間に備える中間支持移動板をばねにより加圧して、前記ディスクブレーキパッドに所定の圧力をかけた状態で熱処理する方法であって、前記熱処理治具が備える前記支持板と前記中間支持移動板との間隔を変位させて前記ディスクブレーキパッドを熱処理治具から取り外す又は取り付ける際に、前記中間支持移動板の変位と前記中間支持移動板をその位置に押し拡げるために要する荷重を測定し、得られた測定値から次回加圧処理時にディスクブレーキパッドに所定の圧力をかけるための前記中間支持移動板の設定位置を算出するディスクブレーキパッドの熱処理治具への加圧処理方法。
【請求項２】
ディスクブレーキパッドをばね加圧式の熱処理治具が備える一対の支持板により把持し、前記支持板の間に備える中間支持移動板をばねにより加圧して、前記ディスクブレーキパッドに所定の圧力をかけた状態で熱処理する装置であって、前記熱処理治具が備える前記支持板と前記中間支持移動板との間隔を変位させて前記ディスクブレーキパッドを熱処理治具から取り外す又は取り付ける際に、前記中間支持移動板の変位と前記中間支持移動板をその位置に押し拡げるために要する荷重を測定し、得られた測定値から次回加圧処理時にディスクブレーキパッドに所定の圧力をかけるための前記中間支持移動板の設定位置を算出するディスクブレーキパッドの熱処理治具への加圧処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクブレーキパッドの熱処理治具への加圧処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二輪車又は四輪自動車に取り付けられているディスクブレーキに用いられるブレーキパッドは、一般に、鋼板製等のバックプレートに基材繊維、有機結合材、摩擦調整剤を含む摩擦材層を重ね合わせて熱圧成形し、その後、熱処理を施したものが用いられている。
【０００３】
この熱処理は、圧力を加えずにそのままの状態で行う方法と、所定の圧力を加えながら行う方法があり、圧力を加えながら行う方法では、複数のディスクブレーキパッドを治具に整列させて締め付けることで加圧して行うことが一般的である（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
加圧しながら熱処理を行うための治具、すなわち加圧式熱処理治具を用いる場合、熱処理の際のディスクブレーキパッドに加える圧力を、単純に所定の荷重を印加することにより制御する方法と、ディスクブレーキパッドの加圧にコイルばねを用い、そのばねのばね定数から、所定の荷重が得られるばねの長さを計算して、ばねの長さがこの計算値になるようにして、ディスクブレーキパッドを治具に固定して制御する方法がある。
【０００５】
上記のディスクブレーキパッドの加圧にコイルばねを用いる加圧式熱処理治具は、図１に示すようなばね加圧式熱処理治具１０が用いられている。すなわち、その構成は、一方の側面支持板１１と他方の側面支持板１２が主支持棒１３及び補助支持棒１４によって連結させており、中間支持板１５が、主支持棒１３及び補助支持棒１４にガイドされて、ばね１６を、一方の側面支持板１１と挟持する構造となっている。このような加圧式熱処理治具１０においては、他方の側面支持板１２と中間支持板１５の間に複数のディスクブレーキパッドを整列して収容し、中間支持移動板１５と一方の側面支持板１１の間のばね１６の加圧力でディスクブレーキパッドに荷重を印加する。このディスクブレーキパッドの収容においては、ばね加圧式熱処理治具１０のばね１６を縮ませて、目標のばね縮み量になるように、ディスクブレーキパッドと共に任意厚みのスペーサーを介装して、ばね１６により印加される加圧力の制御を行う。ばねを伸縮させるためには、電動式又は油圧式又は空圧式等の押圧装置を使用してばねの伸縮を行い、ディスクブレーキパッドの配置を行う。図２は、その一例であり、ベースフレーム２０の上に固定式定盤３０と移動式定盤４０を設置するものである。固定式定盤３０の爪部３１と移動式定盤４０の爪部４１間に配置されたばね加圧式熱処理治具１０を、油圧式又は空圧式のポンプ５１により駆動される押圧装置５０によって移動式定盤１３を動かすことで、固定式定盤３０の爪部２１と移動式定盤４０の爪部４１の距離を調整し、ばね加圧式熱処理治具１０のばね１６を伸縮させる構造となっている。そして、目標のばね縮み位置となるようにスペーサーを適宜挟み込み、ノギス６０でばね長さを測定することで荷重を調整する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平２−１４１７０５号公報
【特許文献２】特開平６−１１７４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ばねの長さのみにより加圧力を管理する方法では、繰り返し使用に伴うばねのへたりにより、ばねの自然長が短くなっていき、初めに算出したばねの長さになるように設定してディスクブレーキパッドを治具に固定しても、所定の荷重が得られなくなる。
熱処理の際のディスクブレーキパッドに加える圧力が所定の値に制御されていないと、摩擦材の硬度や圧縮歪のばらつきの要因となるため、加圧力の管理精度の向上が求められていた。
【０００８】
また、ばね加圧式熱処理治具は、それぞれの熱処理治具においてばね定数のばらつきが存在していることより、同一のばね長さ規格を設けてばね長さを管理しても、ばね定数のばらつきにより加圧力にばらつきが発生してしまう課題がある。これら熱処理時の加圧力ばらつきにより製品特性（硬度・圧縮歪）へのばらつき要因となるため、加圧力の管理自動化が求められていた。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ばねの長さにより熱処理の際のディスクブレーキパッドに加える圧力を管理しつつ熱処理する方法であって、繰り返し使用に伴いばねの自然長が変化しても、また、異なるばね定数のばね加圧式熱処理治具を使用したとしても、所望の加圧力を精度良く得られる、ディスクブレーキパッドの熱処理治具への加圧処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、従来実施していた方法では、定期的なばね定数の測定が必要であり、ばね加圧式熱処理治具毎にノギスとロードセルを用いて人手による手計算で管理し、更にディスクブレーキパッドを治具に投入する毎にばね長さをノギスで測定していたため、膨大な作業工数がかかっていた。本発明は、これら膨大な作業を削減することで作業工数を低減できる、ディスクブレーキパッドの熱処理治具への加圧処理方法を提供することを目的とする。
【００１１】
更に、既存のばね加圧式熱処理治具を改造、廃棄すると多大な費用が発生するため、従来から使用している既存のばね加圧式熱処理治具を改造、廃棄することなく使用できるディスクブレーキパッドの熱処理治具への加圧処理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】
【００１２】
本発明は、  ディスクブレーキパッドをばね加圧式の熱処理治具が備える一対の支持板により把持し、前記支持板をばねにより加圧して、前記ディスクブレーキパッドに所定の圧力をかけた状態で熱処理する方法であって、前記熱処理治具が備える一対の支持板の間隔を拡げて前記ディスクブレーキパッドを熱処理治具から取り外す又は取り付ける際に、前記支持板の変位と前記支持板をその位置に押し拡げるために要する荷重を測定し、得られた測定値から次回加圧処理時にディスクブレーキパッドに所定の圧力をかけるための前記支持板の設定位置を算出するディスクブレーキパッドへの加圧処理方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ばねの長さにより熱処理の際のディスクブレーキパッドに加える圧力を管理しつつ熱処理する方法であって、繰り返し使用に伴いばねの自然長が変化しても、所望の加圧力を精度良く得られる、ディスクブレーキパッドの加圧熱処理方法を提供することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、ばね定数の異なる加圧式熱処理治具が混入していても、それぞれの熱処理治具においてばね定数を毎回測定することによりばね定数を自動で管理する方法であって、所望の加圧力を毎回精度よく得られる、ディスクブレーキパッドの加圧熱処理方法を提供することができる。
【００１５】
上記により、熱処理時の加圧力ばらつきが低減することにより、製品特性（硬度・圧縮歪）のばらつき低減効果が見込まれ、品質の安定したディスクブレーキパッドの供給が可能となる。
【００１６】
更に、従来実施していた定期的なばね定数の測定及び、ディスクブレーキパッド投入毎にばね加圧式熱処理治具のばね長さをノギス測定していた作業工数を低減することが可能となる。
【００１７】
更に、本発明によれば、従来のばね加圧式熱処理治具を改造・廃棄することなく、加圧処理装置に使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明で使用するディスクブレーキパッド用ばね加圧式熱処理治具の概要図である
【図２】従来のばね加圧式熱処理治具へのディスクブレーキパッドの投入取出しを行うための装置の概要図である。
【図３】本発明の実施例であるディスクブレーキパッドの加圧熱処理方法の概略図である。
【図４】本発明の実施原理を荷重、変位、経過時間で模式的に表したグラフである。
【図５】本発明の一実施形態の概略フローである。
【図６】本発明の実施フローの一例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の装置構成の一実施形態を、図３に示す。その構成は、ベースフレーム２０の上に固定式定盤３０と移動式定盤４０を設置している。その上に図１に示したばね加圧式熱処理治具１０を一方の側面支持板１１が固定式定盤３０の爪部３１によって接触し支えられるようにセットし、更に移動式定盤４０に取り付けてある爪部４１が中間支持移動板１５のばね１６に当接する側の反対側に接触するようにセットする。押圧装置５０は、変位量を測定できる構成とし、移動式定盤４０を動かしながら押圧装置５０の変位量を制御盤７０へ取り込み、位置制御を可能にする機能を有している。このような押圧装置５０としては、サーボモータ等が好ましい。更に、移動式定盤４０と押圧装置５０の間には、ロードセル５２を設けることで押圧装置５０にかかる荷重を連続的に測定し制御盤７０へ荷重データを取り込んでいる。図３は、移動式定盤の４０の移動にともなうシリンダの移動により変化するピストン内の流体の圧力をロードセル５２で検出する構成した例であるが、移動式定盤４０の移動を圧力に変換して出力できる構成であればいずれの構成でもかまわない。これら機能によって、ばね加圧式熱処理治具１０に挟みこまれたディスクブレーキパッドとスペーサーを本発明による加圧処理装置を使用して、毎回ばね加圧式熱処理治具１０毎に変位量及び荷重を測定し、記録し、計算することで、ばね定数を算出し、目標のばね長さになるような最適なスペーサー厚みを制御盤７０のタッチパネル画面７１により指示する。
【００２０】
本発明のディスクブレーキパッドの熱処理治具への加圧処理方法について、図５のばね加圧式熱処理治具の動作概念図を用いて説明する。図５（ａ）は、図示せぬ押圧装置によってばね加圧式熱処理治具１０のばね１６が縮められていることを示し、その状態でディスクブレーキパッド１、仕切り板２及びスペーサー１７をばね加圧式熱処理治具１０に配置する。その後、図５（ｂ）に示すように、押圧装置５０をばね１６が伸びる方向に移動させる。その際、ディスクブレーキパッド１で荷重を受ける前に、ばね単体での荷重をロードセル５２で測定し、同時にその時の位置を押圧装置５０で記録する。ばね定数を算出するために同様の処理を、位置を変えて２回繰り返し、ばね定数を算出する。荷重Ｗ１及び荷重Ｗ２の測定は、上述したように押圧装置５０をばね１６が伸びる方向に移動させる時だけでなく、押圧装置５０をばねが縮む方向に移動させる時にも有効である。
ばね定数の算出は、図４に示すように以下の式で算出できる。
ばね定数＝（荷重Ｗ１−荷重Ｗ２）／（変位Ａ−変位Ｂ）
そして、ディスクブレーキパッド１に印加させる目標荷重Ｗｔとなる変位Ｔをばね定数の式を用いて算出する。その際、コイルばね１６以外の構造体、例えば、一方の側面支持板１１や他方の側面支持板１２、中間支持移動板１５、補助支持棒１４、主支持棒１５、固定式定盤３０の爪部３１又は移動式定盤４０の爪部４１、押圧装置５０への取付治具等の弾性の影響も受けることもあるので、ばね定数の算出及び目標変位の設定にはこれら影響をなくすために微調整できる算出式を与えることを可能とする。その後、押圧装置５０をばね１６が伸びる方向に移動させると、ディスクブレーキパッド１によってばね１６の荷重を受けるようになり、図４に示すような屈曲点が現れる。更に、押圧装置５０をばね１６が伸びる方向に移動させると完全にディスクブレーキパッド１によってばねの荷重が支えられ、押圧装置５０にかかるロードセル５２の値はゼロとなる（図５（ｄ））。この荷重がゼロとなったと同時の押圧装置５０の変位からディスクブレーキパッド１にかかっている荷重を、上記で算出したばね定数によって計算することができる。押圧装置５０の変位が目標変位Ｔになっていない場合には、制御盤７０のタッチパネル画面７１で必要なスペーサー厚みを指示する。この場合、オペレーターは、再度押圧装置５０をばね１６が縮む方向に移動させ、ばね加圧式熱処理治具１０に指示された厚みのスペーサー１７を投入する（図５（ｃ））。これを図６に示すフロー図のように目標変位Ｔと実際の押圧装置５０の変位の差が管理値内に入るまで同様の処理を繰り返す。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２２】
本発明の加圧処理方法及び加圧処理装置を使用して処理したディスクブレーキパッドの物理特性の圧縮歪と硬度に関する工程能力についての評価結果を表１に示す。実施例１は、適用荷重３００−４００ｋｇｆ（２．９４−３．９２ｋＮ）で加圧処理を行った製品に対し、本発明の加圧処理方法及び加圧処理装置を用いた前後でのディスクブレーキパッドの物理特性の圧縮歪と硬度への改善結果を示している。表１に示すように圧縮歪特性で２７％、硬度で１６％のばらつきが低減することが確認できた。また、実施例２は、適用荷重５００−７００ｋｇｆ（４．９０−６．８６ｋＮ）で加圧処理を行った製品に対する結果であり、圧縮歪特性で２３％、硬度で１０％のばらつきが低減することが確認できた（評価サンプル数：３０個／ロット、２ロット平均値）。これらの結果により、本発明によるディスクブレーキパッドの物理特性のばらつき改善効果が大きいことより、本加圧処理方法及び加圧処理装置のばらつき低減効果が大きいことが確認できた。
【００２３】
【表１】
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【符号の説明】
【００２４】
１０…ばね加圧式熱処理治具
１１…一方の側面支持板
１２…他方の側面支持板
１３…主支持棒
１４…補助支持棒
１５…中間支持移動板
１６…ばね
２０…ベースフレーム
３０…固定式定盤
３１…爪部
４０…移動式定盤
４１…爪部
５０…押圧装置
５２…ロードセル
６０…ノギス
７０…制御盤
７１…タッチパネル画面
【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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