(57)【要約】【課題】製造時間の短縮化が行え、かつ熱処理時のクラックや圧変量の増加等が生じることのない品質の良好な摩擦パッドを提供できる摩擦パッドの製造方法を提供する。【解決手段】下型１６内に、上面に接着剤層２０を形成したバックプレート２１を配置する工程と、バックプレート２１の上面に下面が当接するように筒状の中型２５を配置する工程と、中型２５内に所要量の摩擦材料２７を供給する工程と、中型２５内に進入可能な押圧部３１を有する上型２９を組み付ける工程と、上型２９と下型１６とをスプリング２３の付勢力によって相対的に押圧し、押圧部３１により摩擦材料２７を押圧して所要形状のパッド部に成形する工程と、スプリング２３の付勢力によって上型２９と下型１６とを相対的に加圧したまま、金型装置１０を熱処理炉内に入れて加熱する焼成工程とを含むことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックプレート上にパッド部が接着された摩擦パッドの製造方法において、
下型内に、上面に接着剤層を形成したバックプレートを配置する工程と、
前記バックプレートの上面に下面が当接するように上下方向に開放する筒状の中型を配置する工程と、
該中型内に所要量の摩擦材料を供給する工程と、
前記中型内に進入可能な押圧部を有する上型を、該押圧部が中型内に進入するように組み付ける工程と、
前記上型と下型とをスプリングの付勢力によって相対的に押圧し、前記押圧部により摩擦材料を押圧して所要形状のパッド部に成形する工程と、
前記スプリングの付勢力によって前記上型と下型とを相対的に加圧したまま、金型装置を熱処理炉内に入れて加熱することにより、パッド部とバックプレートとを一体化する焼成工程とを含むことを特徴とする摩擦パッドの製造方法。
【請求項２】
前記スプリングによる加圧力を１ｃｍ２当り１０ＭＰａ〜２０ＭＰａに調整することを特徴とする請求項１記載の摩擦パッドの製造方法。
【請求項３】
前記摩擦材料にフェノール樹脂系の硬化材料を用い、前記焼成工程での焼成温度を１６０℃〜２１０℃に設定することを特徴とする請求項１または２記載の摩擦パッドの製造方法。
【請求項４】
摩擦パッドの製造に用いる金型装置であって、
ベース部と、
該ベース部に起立して設けた複数本のガイドポールと、
該ガイドポールにガイドされて前記ベース部に対して接離可能に設けられ、摩擦パッドのバックプレートが配置可能な下型と、
前記ベース部と下型との間に弾挿された加圧用のスプリングと、
前記下型内に配置される前記バックプレートの上面に下面が当接可能に載置される、上下方向に開放する筒状をなし、摩擦材料が供給される中型と、
該中型内に進入する押圧部を有し、前記ガイドポールにガイドされて前記ベース部に対して相対的に接離可能に設けられた上型と、
前記ベース部と上型とを前記加圧用のスプリングに抗して相対的に接近する方向に移動させ、前記スプリングの加圧力により前記押圧部を介して摩擦材料を押圧して所要パッド部の形状に成形する移動手段とを具備することを特徴とする金型装置。
【請求項５】
前記移動手段が、前記ガイドポールに形成された雄ネジ部に螺合され、前記下型もしくは上型を押圧可能な締付ナットであることを特徴とする請求項４記載の金型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は摩擦パッドの製造方法および金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用摩擦パッドは、バックプレート上にパッド部を接着剤により接着したものである。
図２は、従来の摩擦パッドの製造工程を示す。
まず、金属等からなるバックプレートに、熱硬化性フェノールレジン等からなる接着剤層を形成する。
一方、摩擦材料を所要量計量し、この摩擦材料をコールド金型に供給し、該コールド金型で（すなわち熱をかけないで）所要形状のパッド部に仮成形する。
次いで、バックプレートと上記仮成形したパッド部とを金型装置内に、バックプレートの接着剤層上にパッド部がくるように供給し、該金型装置にて熱プレスして、パッド部を硬化させ、かつバックプレート上に接着させる。金型装置は多数個取りの大型なものであり、プレスは油圧プレス機にて行う。
次いで、上記金型装置内から、熱プレスして一体化された摩擦パッドを取りだし、熱処理炉に入れて加熱処理して、パッド部を完全に硬化させるのである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３３２３７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の上記摩擦パッドの製造方法には次のような課題がある。
すなわち、摩擦材料には種々の材料が用いられるが、熱硬化性フェノール樹脂を結着剤として用いるものにあっては、上記熱プレスのみでは硬化が不十分であるため、熱処理炉での最終焼成工程が不可欠となる。上記熱プレス工程は一次熱硬化処理であり、二次熱硬化処理となる焼成工程で完全に熱硬化させるのである。
【０００５】
一次熱硬化処理は、油圧プレスでの加熱プレス工程であり、フェノール樹脂系のものにあっては、１５０℃〜１６０℃で５分〜１０分程度の熱処理を行う。
最終工程での焼成処理は、熱プレスの金型装置から一次処理品を取り出した後、この一次処理品の多数個を一括して熱処理炉で焼成処理を行うのであり、１６０℃〜２１０℃で５時間〜１０時間の長時間を要する。
【０００６】
このように、最終工程で長時間を要するという課題がある。大型の油圧プレスを用いた一次熱硬化処理での熱処理は長時間行うわけにはいかないので、熱処理炉での二次熱硬化処理で長時間を要するという事情がある。
また、熱処理炉では、無加圧での熱処理となるので、熱処理炉自体の構成は簡易なものでよいが、熱硬化反応で発生するガスなどの影響でパッド部に熱処理時のクラックや圧変量の増加が生じるなどの課題もある。
そこで本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、製造時間の短縮化が行え、かつ熱処理時のクラックや圧変量の増加等が生じることのない品質の良好な摩擦パッドを提供できる摩擦パッドの製造方法およびこれに用いて好適な製造金型を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、本発明における摩擦パッドの製造方法では、バックプレート上にパッド部が接着された摩擦パッドの製造方法において、下型内に、上面に接着剤層を形成したバックプレートを配置する工程と、前記バックプレートの上面に下面が当接するように上下方向に開放する筒状の中型を配置する工程と、該中型内に所要量の摩擦材料を供給する工程と、前記中型内に進入可能な押圧部を有する上型を、該押圧部が中型内に進入するように組み付ける工程と、前記上型と下型とをスプリングの付勢力によって相対的に押圧し、前記押圧部により摩擦材料を押圧して所要形状のパッド部に成形する工程と、前記スプリングの付勢力によって前記上型と下型とを相対的に加圧したまま、金型装置を熱処理炉内に入れて加熱することにより、パッド部とバックプレートとを一体化する焼成工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
前記スプリングによる加圧力を１ｃｍ２当り１０ＭＰａ〜２０ＭＰａに調整すると好適である。
また、前記摩擦材料にフェノール樹脂系の硬化材料を用い、前記焼成工程での焼成温度を１６０℃〜２１０℃に設定すると好適である。
【０００９】
また、本発明における金型装置では、摩擦パッドの製造に用いる金型装置であって、ベース部と、該ベース部に起立して設けた複数本のガイドポールと、該ガイドポールにガイドされて前記ベース部に対して接離可能に設けられ、摩擦パッドのバックプレートが配置可能な下型と、前記ベース部と下型との間に弾挿された加圧用のスプリングと、前記下型内に配置される前記バックプレートの上面に下面が当接可能に載置される、上下方向に開放する筒状をなし、摩擦材料が供給される中型と、該中型内に進入する押圧部を有し、前記ガイドポールにガイドされて前記ベース部に対して相対的に接離可能に設けられた上型と、前記ベース部と上型とを前記加圧用のスプリングに抗して相対的に接近する方向に移動させ、前記スプリングの加圧力により前記押圧部を介して摩擦材料を押圧して所要パッド部の形状に成形する移動手段とを具備することを特徴とする。
前記移動手段を、前記ガイドポールに形成された雄ネジ部に螺合され、前記上型を押圧可能な締付ナットで構成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は金型装置１０の概略的な構成を示す説明図である。
１２はベース部である。
ベース部１２には、４本（図では２本のみ図示）のガイドポール１４が起立して設けられている。
下型１６が、ガイドポール１４上に、ガイドポール１４によりガイドされてベース部１２に対して接離可能に設けられている。下型１６は、ガイドポール１４が挿通してガイドポール１４上を移動可能な可動盤１７と、この可動盤１７上に固定される金型１８とを有する。この金型１８内に、あらかじめ接着剤層２０が形成されたバックプレート２１が配置される。
【００１１】
ベース部１２と下型１６の可動盤１７との間に加圧用のスプリング２３が配設されている。下型１６はこのスプリング２３によりその下面側で受けられ、弾性的に支持されている。
２５は中型であり、下型１６内に配置されるバックプレート２１の上面に下面を当接させて載置される。中型２５は、、上下方向に開放する筒状をなし、その内側形状によってパッド部の外形が決められる。中型２５内には摩擦材料２７が供給される。
【００１２】
２９は上型であり、ガイドポール１４にガイドされて下型１６に対して接離動する。上型２９は、ガイドポール１４が挿通してガイドポール１４上を移動可能な可動盤３０と、この可動盤３０下面に固定された押圧部３１とを有する。この押圧部３１は中型２５内に進入可能で、中型２５内に供給されている摩擦材料２７を押圧して、パッド部に成形する。
３２は、可動盤３０下面と中型２５上面との間に配設されたスプリングであり、常時中型２５を押圧し、中型２５下面を金型１８内に供給されたバックプレート２１の上面に当接させるようにしている。
なお、このスプリング３２の付勢力はスプリング２３の付勢力よりも小さなものに設定されている。
【００１３】
各ガイドポール１４の上部は雄ネジ部に形成され、この雄ネジ部に締付ナット３４が螺合されている。この締付ナット３４等により上型２９を移動させる移動手段を構成する。なお、移動手段は、締付ナット３４には限定されない。
また、上型２９の側をガイドポール１４に固定し、ベース部１２をガイドポール１４に対して締付ナット等の移動手段により移動可能に設けてもよい。
【００１４】
金型装置１０は上記のように構成されている。
まず締付ナット３４をガイドポール１４上から取り外す。上型２９および中型２５も取り外す。
このようにしてから、金型１８内に、あらかじめ接着剤層２０を片面に形成したバックプレート２１を位置決めして供給する。次いで、このバックプレート２１の上面に下面が当接するように、中型２５を位置決めして配置する。中型２５内に、別途所要量計量した摩擦材料を供給する。
【００１５】
摩擦材料は特に限定されるものではないが、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂からなる結着剤、金属粒、金属繊維などの複合材料からなる公知の摩擦材料を用いることができる。
【００１６】
次いで、上型２９をセットする。
この場合、押圧部３１が中型２５内に進入するようにする。また、スプリング３２が可動盤３０下面と中型２５上面との間に位置するようにする。取り扱い性を良好にするために、スプリング３２は一端において可動盤３０に固定されるようにしておくとよい。可動盤３０に設けた貫通孔（図示せず）にガイドポール１４を挿通する。ガイドポール１４の雄ネジ部に締付ナット３４を装着する。
【００１７】
上記のようにしてセッティングが完了する。
次いで締付ナット３４を締め込んでいく。これにより、上型２９および下型１６がベース部１２方向に移動していく（上型２９と下型１６とは相対的に接近する）。摩擦材料には、スプリング２３とスプリング３２の加圧力の差分の加圧力が押圧部３１を介して作用し、圧縮され、所要厚さのパッド部に成形されるのである。上記摩擦材料への加圧力は、摩擦材料にもよるが、概ね１ｃｍ２当り１０ＭＰａ〜２０ＭＰａに調整すると好適である。
なお、締付ナット３４によりどの程度締め込んでいけばよいかは、あらかじめ計測しておくとよい。例えば、ガイドポール１４に標線（図示せず）を設けて、下型１６がどの標線位置まで移動された場合にちょうど良い加圧力になるか、あらかじめ計測しておくとよい。
【００１８】
あるいは、中型２５と上型２９の押圧部３１との間にストッパ（図示せず）を設けて、中型２５内への押圧部３１の進入量を規制し、パッド部が所要厚さになるようにしてもよい。ストッパは、例えば押圧部３１の外表面に突部を設けるなどすればよい。
あるいは、下型１６に対する上型２９の移動量をストッパ（図示せず）によって規制し、パッド部の厚さが所要厚さになるように設定してもよい。
【００１９】
上記のようにして、パッド部の仮成形が行える。
なお、本実施の形態では、スプリングの加圧力（上記では２つのスプリングの加圧力の差分が加圧力となる）によってパッド部の仮成形を行うものであるため、金型装置１０での仮成形はそれ程多数のものを行うことは適当ではなく、１つあるいは２つ程度のパッド部の仮成形を行うようにする。
そして、本実施の形態では、上記のように、金型装置１０によりパッド部を仮成形したままの状態、すなわち、スプリングにより押圧部３１を介してパッド部を加圧したままの状態で、金型装置１０を熱処理炉（図示せず）に収容し、加圧状態のまま最終まで熱処理（焼成）を行うのである。
【００２０】
スプリングによって加圧したままの状態で最終まで熱処理を行うことによって、処理時間が驚く程短縮された。フェノール樹脂を結着剤とする摩擦材料のものにあっては、焼成時間は、１６０℃〜２１０℃程度の温度範囲で１時間程度の熱処理で十分な熱硬化反応を行わせることができたのである。
このように熱処理時間を短縮化できた理由は、従来のように、一次熱処理、二次熱処理の２段階に分けたことによる熱ロス（加熱→冷却→再加熱による熱ロス）が無くなったことによる。また、加圧したまま熱処理を行うことによって、熱硬化反応速度が大きくなったとも考えられる。
【００２１】
さらに、加圧しながら熱処理を行うことによって、熱硬化反応によって生じるガスによるふくれ等が生じることがなく、所要硬度を有する、高品質で、安定した品質の摩擦パッドが得られるという利点がある。なお、発生したガスは、金型装置１０から適宜熱処理炉中に抜けでてしまい、問題となることはない。
また、上記のように、１時間程度の熱処理で完了するから、熱処理炉を連続処理炉とすることも可能となり、生産効率が大幅に上昇する。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、製造時間の短縮化が行え、かつ処理時のクラックや圧変量の増加等が生じることのない品質の良好な摩擦パッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】金型装置の概略を示す説明図である。
【図２】従来の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１０  金型装置
１２  ベース部
１４  ガイドポール
１６  下金型
１７  可動盤
１８  金型
２０  接着剤層
２１  バックプレート
２３  スプリング
２５  中型
２７  摩擦材料
２９  上金型
３０  可動盤
３１  押圧部
３２  スプリング
３４  締付ナット
【図１】
2005030447.tif 000003
【図２】
2005030447.tif 000004