(57)【要約】  改良されたレセプタクルプレート（２０）を用いて、バックプレート（２６）に成形された摩擦材料（２４）を含むブレーキアセンブリ（２２）を生産するための方法が提供される。バックプレート（２６）は、開口部直径（Ｄ０）を各々有する開口部（３０）を含む。レセプタクルプレート（２０）は、受け面（３４）から横断して延在するピン（２８）を含む。この方法は、バックプレート（２６）の開口部（３０）をレセプタクルプレート（２０）のピン（２８）と整列させるステップを含む。各ピン（２８）は、整列された開口部（３０）の開口部直径（Ｄ０）よりも小さいピン直径（Ｄp）を有する。摩擦材料（２４）は、摩擦材料（２４）およびレセプタクルプレート（２０）を加熱し、バックプレート（２６）の開口部（３０）を通して摩擦材料（２４）を押込むことにより、バックプレート（２６）に成形される。ピン（２８）は、摩擦材料（２４）の中心部（３２）まで延在し、摩擦材料（２４）の硬化の度合いを改良する。
2015505351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックプレート（２６）の少なくとも１つの開口部（３０）に成形された摩擦材料（２４）を含むブレーキアセンブリ（２２）を生産するための工具であって、
バックプレート（２６）を支持するための受け面（３４）を提示するレセプタクルプレート（２０）を含み、
前記レセプタクルプレート（２０）は、バックプレート（２６）の開口部（３０）のうちの１つを通って延在するために前記受け面（３４）から横断して延在し、摩擦材料（２４）が開口部（３０）に押込まれると摩擦材料（２４）に熱を伝達する、少なくとも１つのピン（２８）を含む、工具。
【請求項２】
前記レセプタクルプレート（２０）は、受け面（３４）によって互いに間隔を空けた複数の前記ピン（２８）を含む、請求項１に記載の工具。
【請求項３】
前記少なくとも１つのピン（２８）は、前記受け面（３４）から熱伝達面（４２）まで上向きに延在している、請求項１に記載の工具。
【請求項４】
前記ピン（２８）の前記熱伝達面（４２）は平坦であり、前記受け面（３４）に平行である、請求項３に記載の工具。
【請求項５】
前記ピン（２８）は、前記受け面（３４）から前記熱伝達面（４２）までテーパが付けられており、前記熱伝達面（４２）は丸くなっている、請求項３に記載の工具。
【請求項６】
前記受け面（３４）は平面状であり、前記ピン（２８）は前記受け面（３４）に垂直に延在している、請求項１に記載の工具。
【請求項７】
前記ピン（２８）は円錐形状を提示する、請求項１に記載の工具。
【請求項８】
前記レセプタクルプレート（２０）の前記受け面（３４）は、凹面（４６）に沿って延在する棚状部（４４）を提示する、請求項１に記載の工具。
【請求項９】
前記レセプタクルプレート（２０）は、前記受け面（３４）と反対に面する圧縮面（３６）との間に延在するレセプタクルプレート厚さ（ｔr）と、前記熱伝達面（４２）と前記圧縮面（３６）との間に延在するレセプタクルプレート厚さ（ｔr）とを提示し、前記圧縮面（３６）から前記熱伝達面（４２）までの前記レセプタクルプレート厚さ（ｔr）は、前記圧縮面（３６）から前記棚状部（４４）までの前記レセプタクルプレート厚さ（ｔr）と等しい、請求項８に記載の工具。
【請求項１０】
バックプレート（２６）に成形された摩擦材料（２４）を含むブレーキアセンブリ（２２）を生産するための工具であって、
金属材料、セラミック材料、炭素系材料、または有機材料から形成されたレセプタクルプレート（２０）を含み、
前記レセプタクルプレート（２０）は、受け面（３４）と、反対に面する圧縮面（３６）とを提示し、
前記受け面（３４）と前記圧縮面（３６）とは互いに平行であり、
前記受け面（３４）および前記圧縮面（３６）は、レセプタクル外面（３８）間に連続的に延在し、レセプタクル外面（３８）によって包囲されており、
前記レセプタクルプレート（２０）は、バックプレート（２６）の開口部（３０）と整列されるために前記受け面（３４）から横断して延在し、摩擦材料（２４）がバックプレート（２６）の開口部（３０）を通して押込まれると摩擦材料（２４）に熱を伝達する、複数のピン（２８）を含み、
前記ピン（２８）は各々、ピン軸（Ａp）に沿って前記受け面（３４）から熱伝達面（４２）まで上向きに延在する側面（４０）を含み、
前記ピン（２８）の前記熱伝達面（４２）は、前記受け面（３４）から離れた方に面している、工具。
【請求項１１】
バックプレート（２６）に成形された摩擦材料（２４）を含むブレーキアセンブリ（２２）を生産するための方法であって、
表面（４８）と、反対に面する裏面（５０）と、表面（４８）から裏面（５０）まで延在する少なくとも１つの開口部（３０）とを含むバックプレート（２６）を提供するステップを含み、開口部（３０）は各々、開口部直径（Ｄo）を有しており、前記方法はさらに、
受け面（３４）と、受け面（３４）から横断して延在する少なくとも１つのピン（２８）とを含むレセプタクルプレート（２０）を提供するステップと、
バックプレート（２６）の開口部（３０）をレセプタクルプレート（２０）のピン（２８）と整列させるステップとを含み、ピン（２８）は各々、整列された開口部（３０）の開口部直径（Ｄo）よりも小さいピン直径（Ｄp）を有しており、前記方法はさらに、
バックプレート（２６）の表面（４８）の上に摩擦材料（２４）を配置するステップと、
摩擦材料（２４）およびレセプタクルプレート（２０）を加熱するステップと、
バックプレート（２６）の開口部（３０）を通して、およびピン（２８）に沿って摩擦材料（２４）を押込むステップとを含む、方法。
【請求項１２】
レセプタクルプレート（２０）の受け面（３４）の上にバックプレート（２６）の裏面（５０）を配置するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
バックプレート（２６）の各開口部（３０）は内壁（５４）によって提示され、前記方法は、内壁（５４）の各々とレセプタクルプレート（２０）の整列されたピン（２８）との間に空間（６８）を提示するステップを含み、押込むステップは、バックプレート（２６）の内壁（５４）と整列されたピン（２８）との間の空間（６８）に摩擦材料（２４）を押込むステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
加熱するステップ中、バックプレート（２６）の摩擦材料（２４）にレセプタクルプレート（２０）のピン（２８）を挿入するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
摩擦材料（２４）は材料厚さ（ｔm）を有し、バックプレート（２６）の開口部（３０）を通して摩擦材料（２４）を押込むステップの後、ピン（２８）は材料厚さ（ｔm）の少なくとも５％まで延在する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
レセプタクルプレート（２０）の受け面（３４）は、凹面（４６）に沿って配置された棚状部（４４）を提示し、前記方法は、バックプレート（２６）の裏面（５０）とレセプタクルプレート（２０）の凹面（４６）との間にチャネル（６２）を提示するために、棚状部（４４）の上に、およびレセプタクルプレート（２０）の少なくとも１つのピン（２８）の上にバックプレート（２６）の裏面（５０）を配置するステップを含み、押込むステップは、摩擦材料（２４）をチャネル（６２）に押込むステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
バックプレート（２６）の表面（４８）の上に摩擦材料（２４）を配置するステップは、表面（４８）の上に第１の配合物（６４）を配置し、第１の配合物（６４）の上に第２の配合物（６６）を配置するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
加熱するステップおよび押込むステップは、摩擦材料（２４）を少なくとも部分的に硬化させるステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
バックプレート（２６）の表面（４８）の上に摩擦材料（２４）を配置するステップは、第１の配合物（６４）および第２の配合物（６６）を、予め圧縮されたプリフォームでともに表面（４８）の上に配置するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
摩擦材料（２４）がバックプレート（２６）の開口部（３０）を通って流れ、レセプタクルプレート（２０）のピン（２８）を包囲するまで、摩擦材料（２４）を加熱するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
バックプレート（２６）の開口部（３０）を通して摩擦材料（２４）を押込む前、摩擦材料（２４）は０．４４０〜０．４７０インチの材料厚さ（ｔm）を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
バックプレート（２６）に成形された摩擦材料（２４）を含むブレーキアセンブリ（２２）を生産するための方法であって、
表面（４８）と、反対に面する裏面（５０）とを含むバックプレート（２６）を提供するステップを含み、
バックプレート（２６）の表面（４８）と裏面（５０）とは互いに平行であり、
表面（４８）および裏面（５０）は、プレート外面（５２）間に連続的に延在し、プレート外面（５２）によって包囲されており、
前記バックプレート（２６）は、表面（４８）から裏面（５０）まで各々延在する複数の開口部（３０）を提示し、
バックプレート（２６）の開口部（３０）の各々は、開口部軸（Ａo）の周囲に延在する内壁（５４）によって提示され、
内壁（５４）の各々は、開口部直径（Ｄo）を有する円筒形状を提示し、前記方法はさらに、
受け面（３４）と、受け面（３４）から横断して延在するピン（２８）とを含むレセプタクルプレート（２０）を提供するステップを含み、ピン（２８）の各々はピン直径（Ｄp）を提示し、
バックプレート（２６）を提供するステップおよびレセプタクルプレート（２０）を提供するステップは、開口部直径（Ｄo）よりも小さいピン直径（Ｄp）を提供するステップを含み、前記方法はさらに、
バックプレート（２６）の裏面（５０）とレセプタクルプレート（２０）の受け面（３４）とを互いに平行に整列させるステップと、
バックプレート（２６）の各開口部（３０）の開口部軸（Ａo）をレセプタクルプレート（２０）のピン（２８）のうちの１つのピン軸（Ａp）と整列させるステップと、
レセプタクルプレート（２０）の各ピン（２８）とバックプレート（２６）の内壁（５４）との間に開口部（３０）に沿って空間（６８）を提示するために、レセプタクルプレート（２０）の受け面（３４）の上にバックプレート（２６）の裏面（５０）を配置し、各ピン（２８）をバックプレート（２６）の隣接する内壁（５４）から間隔を空けるステップと、
１対の対向する圧縮プレート（７０）間の成形装置にレセプタクルプレート（２０）およびバックプレート（２６）を配置するステップと、
摩擦材料（２４）を準備するステップとを含み、摩擦材料（２４）は、無機物、有機粒子、セラミックス、アラミド、樹脂、有機粒子、カシューナッツ殻粒子、ゴム、金属粒子、結合剤のうちの少なくとも１つを含み、摩擦材料（２４）はアスベストを含まず、前記方法はさらに、
バックプレート（２６）の表面（４８）の上に摩擦材料（２４）を配置するステップを含み、摩擦材料（２４）は０．４４０〜０．４７０インチの材料厚さ（ｔm）を有し、前記方法はさらに、
摩擦材料（２４）およびレセプタクルプレート（２０）を加熱するステップと、
バックプレート（２６）の開口部（３０）を通して、バックプレート（２６）の開口部（３０）の内壁（５４）に沿って、レセプタクルプレート（２０）の受け面（３４）に沿って、およびレセプタクルプレート（２０）のピン（２８）に沿って、摩擦材料（２４）を押込み、摩擦材料（２４）の中心部（３２）までピン（２８）を延在させるステップとを含み、
押込むステップは、摩擦材料（２４）およびレセプタクルプレート（２０）に静水圧圧縮力を印加するために、成形装置の圧縮プレート（７０）を使用するステップを含み、
加熱するステップおよび押込むステップは、摩擦材料（２４）をバックプレート（２６）に成形し、摩擦材料（２４）を少なくとも部分的に硬化させるために、十分な熱および圧力を印加するステップを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
本願は、２０１１年９月２９日に出願された米国仮出願連続番号第６１／５４０，８５８号の利益を主張する。当該仮出願の全内容はその全体がここに引用により援用される。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
この発明は一般に、自動車車両用ブレーキアセンブリを形成するために使用される工具、およびブレーキアセンブリを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
２．関連技術
自動車車両ブレーキ用途は、典型的には、自動車車両を停止させるためにディスクに係合するためのバックプレートに取付けられる摩擦材料のパッドを含むブレーキアセンブリを含む。そのようなブレーキアセンブリの一例が、クリス（Kulis）らへの米国特許出願公開第２００５／００８２１２４号に開示されている。ブレーキアセンブリの摩擦材料は、受入れ可能な摩擦係数、耐摩耗性、断熱、および振動減衰を提供しなくてはならない。摩擦材料は好ましくは、無機物、有機粒子、セラミックス、アラミド、および樹脂などの非アスベスト材料から形成される。摩擦材料は、バックプレートに成形されて硬化される。受入れ可能な摩擦材料および摩擦材料をバックプレートに取付ける方法の例が、クリスらへの米国特許第５，４１３，１９４号に開示されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明の一局面は、バックプレートの少なくとも１つの開口部に成形された摩擦材料を含むブレーキアセンブリを生産するための改良された工具を提供する。この工具は、金属材料から形成されたレセプタクルプレートを含む。レセプタクルプレートは、バックプレートを支持するための受け面を提示する。レセプタクルプレートは、バックプレートの開口部のうちの１つを通って延在するために受け面から横断して延在し、摩擦材料が開口部に押込まれると摩擦材料に熱を伝達する、少なくとも１つのピンを含む。
【０００５】
この発明の別の局面は、バックプレートに成形された摩擦材料を含むブレーキアセンブリを生産するための方法を提供する。この方法は、表面と、反対に面する裏面と、表面から裏面まで延在する少なくとも１つの開口部とを含むバックプレートを提供するステップを含み、開口部は各々、開口部直径を有する。この方法はまた、受け面と、受け面から横断して延在する少なくとも１つのピンとを含むレセプタクルプレートを提供するステップを含む。この方法は次に、バックプレートの開口部をレセプタクルプレートのピンと整列させるステップを含み、ピンは各々、整列された開口部の開口部直径よりも小さいピン直径を有する。この方法はさらに、バックプレートの表面の上に摩擦材料を配置するステップと、摩擦材料およびレセプタクルプレートを加熱するステップと、バックプレートの開口部を通して、およびピンに沿って摩擦材料を押込むステップとを含む。
【発明の効果】
【０００６】
ピンのない先行技術のレセプタクルプレートに比べ、ピンを有するレセプタクルプレートは、追加の熱を摩擦材料に伝達する。ピンは、著しい量の熱を摩擦材料の内部または中心部に提供する。成形プロセス中、摩擦材料の中心部の温度はより迅速に増加し、温度は、レセプタクルプレートがピンを含まない場合よりも高くなる。より迅速な加熱およびより高い温度は、摩擦材料の硬化の度合いを改良し、バックプレートからの、もしくは内部での摩擦材料の剥離しやすさを減少させ、または排除する。ピンを有するレセプタクルプレートによって提供される改良された硬化はまた、摩擦材料の膨れを減少させ、または排除する。
【０００７】
図面の簡単な説明
この発明は以下の詳細な説明を添付図面とともに参照することによってより良好に理解されるので、この発明の他の利点は容易に認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の一実施例に従ったレセプタクルプレートの斜視図である。
【図２】この発明の一実施例に従った、線２−２に沿った図１のレセプタクルプレート、ならびにバックプレート、摩擦材料、および圧縮プレートの断面図である。
【図２Ａ】レセプタクルプレートのピンを示す図２の丸で囲んだ区域の拡大断面側面図である。
【図２Ｂ】図２Ａのピンの代替的な一実施例である。
【図２Ｃ】図２Ａのピンの別の代替的な実施例である。
【図３】この発明の別の実施例に従ったレセプタクルプレート、バックプレート、および摩擦材料の断面図である。
【図４】この発明の別の実施例に従ったレセプタクルプレートの斜視図である。
【図５】この発明の別の実施例に従った、図４のレセプタクルプレート、バックプレート、摩擦材料、および圧縮プレートの断面図である。
【図６】この発明のさらに別の実施例に従った、図４のレセプタクルプレート、バックプレート、摩擦材料、および圧縮プレートの断面図である。
【図７】この発明の一実施例に従ったバックプレートの上面図である。
【図８】この発明の一実施例に従った図７のバックプレートの上に配置された摩擦材料の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
詳細な説明
この発明の一局面は、バックプレート２６に成形された摩擦材料２４を含むブレーキアセンブリ２２を形成するための、レセプタクルプレート２０と呼ばれる工具を提供する。改良されたレセプタクルプレート２０を図１〜７に示し、レセプタクルプレート２０を用いて生産されたブレーキアセンブリ２２の一例を図８に示す。この発明の別の局面は、改良されたレセプタクルプレート２０を用いてブレーキアセンブリ２２を形成する方法を提供する。レセプタクルプレート２０は少なくとも１つのピン２８を含むが、典型的には、バックプレート２６の開口部３０を通って延在するための複数のピン２８を含む。生成プロセス中、レセプタクルプレート２０のピン２８はバックプレート２６の開口部３０と整列され、摩擦材料２４は加熱されてバックプレート２６の開口部３０を通して押込まれる。加熱された摩擦材料２４はレセプタクルプレート２０へと流れ、ピン２８は摩擦材料２４内へと延在する。ピン２８は、摩擦材料の中心部３２に追加の熱を提供し、硬化の度合いを改良する。
【００１０】
図１〜６は、好ましい実施例に従った複数のピン２８を含むレセプタクルプレート２０を示す。レセプタクルプレート２０は、鋼鉄材料などの金属材料から形成可能である。レセプタクルプレート２０を形成するためにさまざまな他の金属が使用可能であるが、金属材料は典型的には、成形ステップ中に摩擦材料２４に熱を伝達するために、少なくとも１４Ｗ／（ｍ.Ｋ）の熱伝導率を有する。また、これに代えて、レセプタクルプレート２０は、セラミック材料、炭素系材料、または有機タイプ材料などの、金属よりも低い熱伝導率を有する非金属材料から形成可能である。
【００１１】
図１、図２、図５および図６に示すように、レセプタクルプレート２０は、受け面３４と、反対に面する圧縮面３６とを提示する。受け面３４と圧縮面３６とは典型的には互いに平行であり、レセプタクル外面３８間に連続的に延在し、レセプタクル外面３８によって包囲されている。レセプタクルプレート２０は、圧縮面３６から受け面３４まで延在するレセプタクルプレート厚さｔrを提示する。レセプタクルプレート厚さｔrは、摩擦材料２４のタイプ、および成形ステップ中の硬化の度合いに依存して調節可能である。
【００１２】
レセプタクルプレート２０のピン２８は、受け面３４によって互いに間隔を空けており、受け面３４から横断して延在している。ピン２８は、バックプレート２６の開口部３０の位置に依存して、予め定められた位置に配置されており、そのため、成形ステップ中、ピン２８はバックプレート２６の開口部３０と整列される。レセプタクルプレート２０の受け面３４によって提供される熱に加え、ピン２８は追加の熱を摩擦材料２４に提供する。
【００１３】
図２Ａに最良に示すように、レセプタクルプレート２０のピン２８は各々、ピン軸Ａpに沿って受け面３４から熱伝達面４２まで横断してまたは上向きに延在する側面４０を含む。ピン２８の側面４０および熱伝達面４２は双方とも、摩擦材料２４に熱を伝達する。ピン２８の熱伝達面４２は、受け面３４から離れた方に面している。各ピン２８は、受け面３４から熱伝達面４２まで延在するピン高さｈpを有する。ピン高さｈpは、摩擦材料２４のタイプおよび量、ならびに硬化の所望の量に依存して調節可能である。例示的な一実施例によれば、ピン高さｈpは０．０４０〜０．１６０インチである。図２Ａおよび図２Ｂに最良に示すように、各ピン２８は、受け面３４に平行に延在するピン直径Ｄpを提示する。ピン直径Ｄpは、図２Ｂに示すように、ピン高さｈpに沿って変化してもよい。
【００１４】
レセプタクルプレート２０の受け面３４およびピン２８は、さまざまな異なる形状寸法を含んでいてもよい。しかしながら、各実施例では、ピン直径Ｄpは、成形ステップ中に摩擦材料２４がピン２８の周囲を流れることができるように、バックプレート２６の開口部３０に嵌まるように設計されている。図１〜３の実施例では、レセプタクルプレート２０の受け面３４は平面状であり、各ピン２８の側面４０は受け面３４に垂直に延在しており、各ピン２８の熱伝達面４２は受け面３４と平行に延在している。また、これに代えて、各ピン２８の側面４０は、受け面３４に対して傾斜して延在していてもよい。図２Ｂの実施例では、ピン２８の側面４０は受け面３４から熱伝達面４２までテーパが付けられており、熱伝達面４２は丸くなっている。また、図２Ｂの実施例では、熱伝達面４２に沿ったピン直径Ｄpは、受け面３４に沿ったピン直径Ｄpよりも小さい。別の代替的な実施例では、図２Ｃに示すように、ピン２８は円錐形状を提示しており、ピン２８の側面４０は受け面３４から熱伝達面４２までテーパが付けられ、熱伝達面４２は先が尖っている。
【００１５】
図４〜６に示す好ましい一実施例では、レセプタクルプレート２０の受け面３４は、窪みまたはへこみとも呼ばれる凹面４６を包囲する棚状部４４を提示する。この実施例では、ピン２８は窪みに配置され、凹面４６から横断してまたは上向きに延在している。図５に示すように、棚状部４４に沿ったレセプタクルプレート厚さｔrは、凹面４６に沿ったレセプタクルプレート厚さｔrよりも大きい。レセプタクルプレート厚さｔrは、棚状部４４から凹面４６の基底にかけて減少する。
【００１６】
図５および図６の実施例では、圧縮面３６からピン２８の熱伝達面４２までのレセプタクルプレート厚さｔrは、圧縮面３６から棚状部４４までのレセプタクルプレート厚さｔrと等しい。この実施例では、ピン高さｈpは、ピン２８の根元の凹面４６と棚状部４４との間の距離ｄと等しい。また、これに代えて、ピン高さｈpは、ピン２８の根元の凹面４６と棚状部４４との間の距離ｄよりも大きくても小さくてもよい。図５および図６は、受け面３４に垂直に延在するピン２８の側面４０と、平面状で棚状部４４に平行なピン２８の熱伝達面４２とを示している。しかしながら、ピン２８は代替的な形状寸法を含んでいてもよい。図５および図６の実施例では、成形ステップ中、棚状部４４とピン２８のうちの少なくとも１つとが係合してバックプレート２６を支持する。
【００１７】
この発明の別の局面は、改良されたレセプタクルプレート２０を用いてブレーキアセンブリ２２を形成する方法である。この方法は、ブレーキアセンブリ２２を形成するために使用されるバックプレート２６を提供するステップを含む。バックプレート２６は典型的には、自動車車両ブレーキ用途の要求を満たすことが可能な鋼鉄材料などの金属材料から形成される。バックプレート２６を形成するために、さまざまな他の金属が使用可能である。また、これに代えて、バックプレート２６は、セラミック材料、炭素系材料、または有機タイプ材料などの、金属よりも低い熱伝導率を有する非金属材料から形成可能である。一実施例によれば、バックプレート２６は、レセプタクルプレート２０よりも低い熱伝導率を有する材料から形成される。たとえば、レセプタクルプレート２０は、鋼鉄などの金属材料から形成可能であり、バックプレート２６は、セラミック材料、炭素系材料、または有機タイプ材料などの非金属材料から形成可能である。
【００１８】
バックプレート２６の一例を図８に示す。図２、図３、図５および図６に示すように、バックプレート２６は、表面４８と、反対に面する裏面５０とを含み、典型的には、表面４８と裏面５０とは互いに平行である。表面４８および裏面５０は、プレート外面５２間に連続的に延在し、プレート外面５２によって包囲されている。バックプレート２６は、裏面５０から表面４８まで延在するバックプレート厚さｔbを提示する。一実施例では、バックプレート厚さｔbは、０．２１５〜０．２３０インチである。
【００１９】
図２、図３、および図５〜７に示すように、バックプレート２６は少なくとも１つの開口部３０を提示するが、典型的には、表面４８から裏面５０まで連続的に各々延在する複数の開口部３０を提示する。バックプレート２６の各開口部３０は、開口部軸Ａoの周囲に延在する内壁５４によって提示される。内壁５４は典型的には、図２Ａおよび図２Ｂに最良に示すように、開口部直径Ｄoを有する円筒形状を提示する。バックプレート２６はまた、図８に示すように、車両用途においてバックプレート２６を搭載するために、プレート外面５２から外向きに延在する１対の搭載構成５６を含んでいてもよい。
【００２０】
一実施例では、図５および図６に示すように、バックプレート２６は、レセプタクルプレート２０と係合するために裏面５０から横断して延在する支持ピン２９を含む。各支持ピン２９は、裏面５０から支持面６０まで上向きに延在して支持ピン高さｈsを提示する外面５８を含む。支持面６０は、成形プロセス中、レセプタクルプレート２０の受け面３４と係合する。この実施例では、支持ピン高さｈsは、レセプタクルプレート２０の受け面３４の凹面４６と棚状部４４との間の距離ｄと等しい。
【００２１】
この方法はまた、受け面３４から横断して延在するピン２８を含むレセプタクルプレート２０を提供するステップを含む。バックプレート２６を提供し、レセプタクルプレート２０を提供するステップは、バックプレート２６の開口部直径Ｄoのうちの１つよりも小さいピン直径Ｄpを有する少なくとも１つのピン２８を提供するステップを含む。好ましくは、レセプタクルプレート２０は複数のピン２８を含み、１つのピン２８がバックプレート２６の各開口部３０と整列可能となるように設計されており、各ピン２８のピン直径Ｄpは整列された開口部３０の開口部直径Ｄoよりも小さい。
【００２２】
図５および図６の実施例では、バックプレート２６が支持ピン２９を含む場合、レセプタクルプレート２０は典型的には、棚状部４４と凹面４６とを含み、バックプレート２６の裏面５０とレセプタクルプレート２０の受け面３４との間にチャネル６２を提供する。
【００２３】
この方法はまた、摩擦材料２４を準備し、または提供するステップを含む。摩擦材料２４は、自動車車両用途のブレーキパッドを形成するために使用される、ばらばらの粒子の混合物または予め圧縮された形態などの任意のタイプの材料であってもよい。摩擦材料２４は典型的には、無機物、有機粒子、セラミックス、アラミド、樹脂、有機粒子、カシューナッツ殻粒子、ゴム、金属粒子、および結合剤などのいくつかの成分の混合物を含む。摩擦材料２４は好ましくは、アスベストを含まない。ブレーキアセンブリ２２を形成するために使用可能な摩擦材料２４の例は、クリスらへの米国特許第５，４１３，１９４号に開示されている。
【００２４】
一実施例では、摩擦材料２４は、２つ以上の異なる配合物６４、６６を含む冷間圧縮物などの、複数の異なる配合物６４、６６を含む。たとえば、摩擦材料２４は、図３および図６に示すように、下層または裏打ち層などの第１の配合物６４と、従来の摩擦材料などの第２の配合物６６とを含んでいてもよい。
【００２５】
バックプレート２６、レセプタクルプレート２０、および摩擦材料２４が一旦提供されると、この方法は次に、摩擦材料２４をバックプレート２６に一体的に成形してブレーキアセンブリ２２を形成するステップを含む。成形プロセスはまず、バックプレート２６の裏面５０とレセプタクルプレート２０の受け面３４とを互いに平行に整列させるステップと、バックプレート２６の各開口部３０の開口部軸Ａoをレセプタクルプレート２０のピン２８のうちの１つのピン軸Ａpと整列させるステップとを含む。この方法は次に、レセプタクルプレート２０の受け面３４の上にバックプレート２６の裏面５０を配置し、レセプタクルプレート２０の各ピン２８をバックプレート２６の開口部３０の隣接する内壁５４から間隔を空けるステップとを含む。図２、図３、図５、および図６に示すように、レセプタクルプレート２０のピン２８とバックプレート２６の内壁５４とは、それらの間に空間６８を提示する。バックプレート２６が支持ピン２９を含む場合、支持面６０は、レセプタクルプレート２０の受け面３４と係合する。たとえば、図５および図６の実施例では、この方法は、バックプレート２６の裏面５０とレセプタクルプレート２０の凹面４６との間にチャネル６２を提示するために、棚状部４４の上に、およびレセプタクルプレート２０の少なくとも１つのピン２８の上にバックプレート２６の裏面５０を配置するステップを含む。
【００２６】
バックプレート２６とレセプタクルプレート２０とが一旦互いに整列されると、この方法は、１対の対向する圧縮プレート７０間の成形装置の空隙にレセプタクルプレート２０およびバックプレート２６を配置するステップを含む。圧縮プレート７０は典型的には、図２に示すように互いに平行である。この方法はまた、成形装置を予め定められた温度まで予熱するステップを含み、それは、バックプレート２６およびレセプタクルプレート２０が成形装置内に配置される前または後に行なわれてもよい。
【００２７】
成形装置を予熱した後で、この方法は、図５に示すように、摩擦材料２４を成形装置内に、およびバックプレート２６の表面４８の上に注入するかまたは他の態様で配置するステップを含む。摩擦材料２４は、摩擦材料２４の両側間に延在する材料厚さｔmを有する。摩擦材料２４に圧力を印加する前、摩擦材料２４は典型的には、０．４４０〜０．４７０インチの材料厚さｔmを有する。材料厚さｔmは、バックプレート厚さｔb、レセプタクルプレート厚さｔr、ピン高さｈp、摩擦材料２４のタイプ、および硬化の望ましい度合いに依存して変化してもよい。
【００２８】
次に、この方法は、摩擦材料２４およびレセプタクルプレート２０を加熱するステップと、バックプレート２６の開口部３０を通して摩擦材料２４を押込むステップとを含む。一実施例では、押込むステップは、摩擦材料２４またはレセプタクルプレート２０に静水圧圧縮力または静水圧圧力を印加するために、成形装置の圧縮プレート７０を使用するステップを含む。典型的には、この力または圧力は、摩擦材料２４およびレセプタクルプレート２０の双方に同時に印加される。加熱された摩擦材料２４は、バックプレート２６の開口部３０の内壁５４に沿って、レセプタクルプレート２０のピン２８に沿って、ならびにレセプタクルプレート２０の受け面３４へとおよび受け面３４に沿って流れる。図５および図６に示すように、レセプタクルプレート２０が棚状部４４と凹面４６とを含む場合、摩擦材料２４はまた、チャネル６２を通って、バックプレート２６の裏面５０に沿って、およびレセプタクルプレート２０の凹面４６に沿って流れる。
【００２９】
この方法は、摩擦材料２４および／またはレセプタクルプレート２０に力を印加することにより、摩擦材料２４にピン２８を挿入するステップを含む。ピン２８は、周囲のまたは他の構成要素にさらされていない摩擦材料２４の一部である、摩擦材料２４の中心部３２まで延在する。ピン２８は典型的には、摩擦材料２４の一部を通って延在するが、摩擦材料２４を通り抜けて延在してもよい。摩擦材料２４に圧力が印加される場合、摩擦材料２４は、図２に示すように、バックプレート２６の開口部３０でより大きい材料厚さｔmを有する。例示的な一実施例では、摩擦材料２４に圧力または力を印加した後の、開口部３０およびピン２８に沿った摩擦材料２４の材料厚さｔmは、０．６６０インチ〜０．６９０インチである。好ましい一実施例では、ピン２８は、摩擦材料２４に圧力または力を印加した後のバックプレート２６の開口部３０での材料厚さｔmに基づいて、摩擦材料２４の材料厚さｔmの少なくとも５％、好ましくは少なくとも８％、より好ましくは少なくとも２５％まで延在する。成形プロセス中、加熱された摩擦材料２４は、レセプタクルプレート２０のピン２８を完全に包囲し、包み込む。レセプタクルプレート２０とバックプレート２６との間にチャネル６２が提供されている場合、摩擦材料２４は、バックプレート２６の裏面５０の一部も覆う。
【００３０】
摩擦材料２４が、第１の配合物６４および第２の配合物６６などの複数の配合物６４、６６を含む場合、第１の配合物６４はバックプレート２６の表面４８の上に配置され、第２の配合物６６は第１の配合物６４の上に配置される。また、これに代えて、第１の配合物６４および第２の配合物６６は成形装置へと充填されて、予め圧縮されたプリフォームでともに表面４８の上に配置される。成形プロセス中、熱および力が一旦摩擦材料２４に印加されると、図３および図６に示すように、第１の配合物６４は開口部３０を通って流れ、第２の配合物がそれに続く。第１の配合物６４または下層は典型的には、バックプレート２６の開口部３０を通って容易に流れ、一方、第２の配合物６６の多くはバックプレート２６の表面４８に沿って残る。
【００３１】
加熱するステップおよび押込むステップは、摩擦材料２４をバックプレート２６に一体的に成形し、摩擦材料２４を少なくとも部分的に硬化させるために、十分な熱および圧力を印加するステップを含む。成形時間および温度は、摩擦材料２４のタイプに基づいて変化する。加熱ステップ中、熱がレセプタクルプレート２０から摩擦材料２４に伝達され、それは摩擦材料２４の硬化を助ける。摩擦材料２４は典型的には、図８に示すように、パッドなどの所望の形状へと成形される。
【００３２】
ピンのない先行技術のレセプタクルプレートに比べ、ピン２８は、追加の熱をレセプタクルプレート２０から摩擦材料２４に伝達する。ピン２８は特に、著しい量の熱を摩擦材料２４の内部または中心部３２に提供する。成形プロセス中、摩擦材料２４の内部または中心部３２の温度はより迅速に増加し、温度は、レセプタクルプレート２０がピン２８を含まない場合よりも高くなる。摩擦材料２４の中心部３２に提供されるより迅速な加熱は、硬化プロセス中に生じた気体がより迅速に除去されることを可能にし、バックプレート２６の開口部３０に沿った摩擦材料２４の圧縮量を改良する。より迅速な加熱およびより高い温度はまた、摩擦材料２４の硬化の度合いを改良し、摩擦材料２４の剥離しやすさを減少させ、または排除する。ピン２８を有するレセプタクルプレート２０によって提供される改良された硬化はまた、摩擦材料２４の膨れを減少させ、または排除する。図３および図６の実施例のように摩擦材料が２つ以上の配合物６４、６６の混合物を含む場合、より迅速な加熱は、より良好な流れ特性を混合物に提供する。
【００３３】
成形プロセスは、一体的に成形された摩擦材料２４およびバックプレート２６を成形装置から取外すことによって終了する。場合によっては、一体的に成形された摩擦材料２４およびバックプレート２６の硬化は、硬化炉で完了する。バックプレート２６に一体的に成形された摩擦材料２４のパッドを含む、完成したブレーキアセンブリ２２製品の一例を、図８に示す。ブレーキアセンブリ２２は、ブレーキキャリパーシステムなどのさまざまな自動車車両用途で使用可能である。
【００３４】
明らかに、この発明の多くの修正および変更が、上述の教示に鑑みて可能であり、添付された請求項の範囲内にありながら、具体的に記載されたものとは別の態様で実践されてもよい。加えて、請求項における参照符号は単に便宜のためであり、限定的であるよう解釈されてはならない。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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】
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【図８】
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【国際調査報告】
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