JPH0555731B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は摩擦材及びその製造法に関し、更に詳
細には車両のドラムブレーキやデイスクブレーキ
に使用される摩擦材及びその製造法に関する。

（従来技術） 従来から車両のドラムブレーキやデイスクブレ
ーキに使用される摩擦材としては、金属粉、無機
充填材、有機充填材、結合材等が混合されている
ライニング材から成るライニング層と１個又は複
数個の貫通孔が穿孔されている金属製のプレート
（以下、プレートと称することがある）とが一体
に結着されている摩擦材が汎用されている。

かかる摩擦材は、ライニング層が結着されてい
る面が車両の制動時にドラムブレーキやデイスク
ブレーキのドラムやデイスクと接触する。

ところで、この様な摩擦材を製造する際に、ラ
イニング材から成る板状体と貫通孔を有するプレ
ートとを加熱・加圧成型することによつて、プレ
ートとライニング層とを一体化させている。

このため、得られる摩擦材において、貫通孔内
に侵入するライニング材の密度がプレートの他の
部分におけるライニング材の密度に比較して低く
なり、摩擦材のライニング層とプレートとの剪断
剥離強度（以下、単に剪断剥離強度と称する）、
つまり一定期間実車に装着して使用した後の摩擦
材の剪断剥離強度が低下し易いという欠点があ
る。

かかる欠点を解消すべく、特公昭50−37350号
公報において、予めライニング層と同一組成の充
填物をプレートの貫通孔内に充填し、次いでライ
ニング材から成る板状体とプレートとを加熱・圧
縮成型する製造方法が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） 前記製造方法によつて得られる摩擦材の使用後
の剪断剥離強度は、予めライニング層と同一組成
の充填物をプレートの貫通孔に充填することなく
加熱・加圧成型して得られる摩擦材に比較して向
上するものの、その値は依然として充分なもので
はなく更に一層の向上が望まれている。

しかも、この方法は予めプレートの貫通孔に充
填物を充填することを要するため、作業性に劣る
ものである。

そこで、本発明の目的は使用後の剪断剥離強度
（以下、単に剪断剥離強度と称することがある）
が改善されている摩擦材を容易に製造することが
できる摩擦材及びその製造法を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、従来の摩擦材において、使用後の
剪断剥離強度の低下は水分がプレート側から貫通
孔を介してライニング層内部に侵入し、サビ等を
発生させるためとの前提に立ち、前記目的を達成
するには、プレートの貫通孔を非透水性の物質で
実質的に閉塞することが有効ではないかと考え検
討した結果、本発明に到達した。

即ち、本発明は、１個又は複数個の貫通孔が穿
孔されている金属製プレートと熱硬化性レジンを
含むライニング材から成るタイニング層とが一体
に結着されている摩擦材において、該金属製プレ
ートの貫通孔が非透水性樹脂を主たる成分とする
非透水性層で実質的に閉塞されており、且つ前記
非透水性層がライニング層と一体化されているこ
とを特徴とする摩擦材である。

また、１個又は複数個の貫通孔が穿孔されてい
る金属製プレートと熱硬化性レジンを含有するラ
イニング材から成る板状体とを結着させて一体化
する際に、該ライニング材を予め成型して得られ
る板状体に、主たる成分が非透水性樹脂から成り
且つ少なくとも一部に凸部が形成されている成形
体を配設し、次いで前記板状体に配設された成形
体の凸部の少なくとも一部を金属製プレートの貫
通孔に挿入させつつ加熱・加圧成型することを特
徴とする摩擦材の製造法である。

かかる本発明の摩擦材において、非透水性層の
少なくとも端縁部が貫通孔を越えてライニング層
内に入り込み、且つ前記端縁部が金属製プレート
上に密着されていることが、貫通孔のシール性を
更に一層向上させることができる。

また、本発明の摩擦材の製造法においては、成
形体が塊状体或いはシート状体から成形される凸
状体であることが、少なくとも一部に凸部が形成
されている成形体を容易に得ることができる。

更に、前記成形体の凸部周縁部に鍔状体が設け
られおり、鍔状体の外径が貫通孔の内径よりも大
であることが、鉄製プレートに設けられている貫
通孔を閉塞する非透水層のシール性を一層向上さ
せることができる。

この様な成形体中に40wt％以上の非透水性樹
脂が含有されていることが、プレートの貫通孔を
効果的に非透水性樹脂によつて閉塞することがで
きる。

かかる本発明において非透水性樹脂として、ラ
イニング材に含有される熱硬化性レジンを用いる
ことが、剪断剥離強度の優れている摩擦材を容易
に得ることができる。

（作用） 従来の摩擦材において、プレートの貫通孔をラ
イニング材と同一組成の充填物で充填することに
よつて、貫通孔のライニング材充填密度を高くし
ても、プレート側から貫通孔を介してライニング
層に侵入する水分を完全に防止することができな
い。

しかも、ブレーキのドラムやデイスクと接触し
て発生する熱等がライニング層とプレートとの結
着面まで伝達され難いため、ライニング層内に侵
入した水分は層内に滞留しサビ等を発生させ、摩
擦材の使用後のに剪断剥離強度を低下させる原因
の一つとなる。

この点、本発明の摩擦材によれば、プレートの
貫通孔が非透水性樹脂によつて実質的に閉塞され
ているため、プレート側から貫通孔を介してライ
ニング層に侵入する水分を完全に防止することが
でき、摩擦材の剪断剥離強度を大幅に向上すこと
ができる。

また、本発明の製造法によれば、予め成型され
たライニング材から成る板状体に非透水性樹脂か
ら成り且つ少なくとも一部に凸部が形成されてい
る成形体を配設し、前記成形体の凸部の少なくと
も一部をプレートの貫通孔に挿入するものである
ため、成形体の成形が極めて容易であつて作業性
を悪化させることもない。

尚、ライニング層の表面に着いた水滴等は、ブ
レーキのドラムやデイスクの回転或いはドラムや
デイスクと摩擦材とが接触した際に発生する熱等
によつて直ちに吹き飛ばされたり或いは蒸発等す
るため、ライニング層表面から水分が層内に侵入
しサビ等の発生原因となることは極めて少ない。

（実施例） 本発明を図面を用いて更に詳細に説明する。

第１図ａは、本発明の一実施例である摩擦材の
正面図、第１図ｂは第１図ａのＡ−Ａ面における
断面図である。

図において、ライニング層１と２個の貫通孔３
が穿孔されているプレート２とは一体に結着され
ており、ライニング層１には溝８が設けられてい
る。

かかるライニング層１を形成するライニング材
としては、鉄、銅等の金属粉、アラミド繊維等の
有機充填材、黒鉛、酸化アンチモン等の無機化合
物、硫酸バリウム等の無機充填材、及びフエノー
ルレジン等の熱硬化性レジンから成る結合材が混
合されている。

この様な摩擦材を構成するプレート２の貫通孔
３は、ライニング層１にも配合されている熱硬化
性レジンを主たる成分とし且つライニング層１と
一体化されている層４によつて実質的に閉塞され
ている。

この層４は、その主たる成分である熱硬化性レ
ジンが非透水性樹脂であるため、非透水性となつ
てプレート側、即ち第１図ｂに示す矢印方向から
の水分の侵入を防止することができる。

かかる層４（以下、非透水性層４と称すること
がある）の一部が、第１図ｂに示す如く、ライニ
ング層１内に入り込む場合には、非透水性層４の
投錨効果によつてライニング層１とプレート２と
の結着が更に強化される。

また、非透水性層４のライニング層１に入り込
んでいる部分の端縁部が、第１図ｂに示す様に、
貫通孔３近傍のプレート２上に密着していること
が非透水性層４の水分に対するシール性を向更に
一層向上することができる。

ところで、ライニング層１に配合される熱硬化
性レジンの配合量は、前掲の特公昭にも記載され
ている様に、通常12wt％程度であるが、プレー
ト２の貫通孔３を実質的に閉塞する非透水性層４
を形成する熱硬化性レジンの配合量を40wt％以
上とすることが非透水性層４のシール性を著しく
向上させることができる。

本実施例において、非透水性層４の下面がプレ
ート２の貫通孔３内にある。この様にすることに
よつて、後述する様に、貫通孔３上部のライニン
グ層１のライニング材充填密度を高めることがで
きる。

かかる本実施例の摩擦材は、第４図に示す工程
で製造することができる。

先ず、金属製プレートに貫通孔を穿孔し、かか
るプレートに各種の表面処理を施した後、乾燥を
施す。

この表面処理工程には、プレートを脱脂する脱
脂工程、プレート面に向けて粒状物を噴射し、ラ
イニング層とプレートとの接着強度を高めるため
のシヨツト加工工程、ライニング層とプレートと
を接着する熱硬化性接着剤をプレート面に塗布す
る接着剤塗布工程が含まれる。

この様なプレートの加工工程とは別に、ライニ
ング層の成型がなされている。

ライニング層の成型においては、原料を混合し
てから所定量計量し、予備成型して板状体とす
る。

本実施例における原料として用いられるライニ
ング材は、金属粉としての鉄、銅、無機化合物と
しての黒鉛、酸化アンチモン、有機充填材として
のアラミド繊維、無機充填材としての硫酸バリウ
ム、及び結合材としてのフエノールレジンが使用
されている。

尚、フエノールレジンとしては、ノボラツク系
フエノールレジン、レゾール系フエノールレジン
等を挙げることができる。

この様に加工されたプレートと予備成型された
板状体とを一体にして加熱・加圧成型を施し結着
させる。

この際に、第２図ａに示す如く、予備成型され
た板状体２１に、主たる成分が非透水性樹脂であ
るフエノールレジンから成る塊状体４１を配設
し、前記塊状体４１の少なくとも一部をプレート
２の貫通孔３に挿入しつつ加熱・加圧処理する。

かかる板状体２１に配設された塊状体４１に
は、フエノールレジンが40wt％以上含有されて
いることが、プレート２の貫通孔３を容易に閉塞
することができる。また、塊状体４１は、第２図
ｂに示す様に、板状体２１は形成するライニング
材で覆われていてもよい。

この様に塊状体４１をライニング材で覆うこと
によつて、塊状体４１が加熱・加圧成型時に落下
しにくく、且つプレート２の貫通孔３との接着性
やなじみ等が良好となる。

かかる加熱・加圧成型は、第３図に示す装置を
用いることによつて容易に行うことができる。

この装置は、押型６、上型７、及び下型８によ
つて構成され、下型８には凸部５が設けられてい
る。

かかる装置を用いて加熱・加圧成型するには、
下型８の凸部５にプレート２の貫通孔３を嵌合さ
せるようにプレート２を下型８上にセツトする。

尚、凸部５の先端が貫通孔３の中間程度の位置
にあるように調整する。

更に、第２図に示す様に、板状体２１に配設さ
れたフエノールレジンから成る塊状体４１を、下
型８上にセツトしたプレート２の貫通孔３に挿入
しつつ上型７内に板状体２１をセツトする。

次いで、押型６によつて板状体２１を加圧しつ
つ加熱することによつて、ライニング層１とプレ
ート２とが結着されると共に、ライニング層１内
のフエノールレジンがライニング材同志を強固に
結合させる。

更に、塊状体４１のフエノールレジンが熱によ
つて流動化し、層４を形成しプレート２の貫通孔
３を実質的に閉塞すると共に、ライニング層１内
のライニング材間にも侵入してライニング層１と
層４とを一体化させる。

また、下型８の凸部５は、加熱・加圧の際に、
プレート２の貫通孔３上のライニング層を構成す
るライニング材の充填密度を著しく高め、貫通孔
３からの水分侵入を防止する効果を高めることが
でき、層４の一部をライニング層１内に侵入させ
ることができるため、プレート２とライニング層
１との結着強度の向上にも有効である。

尚、板状体２１に配設する塊状体４１の形状
は、球状、円筒状等いずれの形状であつてもよい
が、球状とすることがプレート２の貫通孔３に挿
入する際に方向が問題にならず都合が良い。

本実施例においては、この様に加熱・加圧成型
して得られる摩擦材の結着をより一層完全なもの
にすべく、180〜230℃程度に保持されている熱風
炉で９時間程焼成する。かかる焼成工程を経由し
て摩擦材は、ライニング層１に溝８を形成する溝
加工、ライニング層１の表面を研磨する平研磨加
工、塗装等の後加工工程を経て製品とする。

この様にして得られる本実施例の摩擦材と、フ
エノールレジンから成る塊状体４１と板状体２１
に配設しなかつた他は本実施例と同様にして得ら
れる摩擦材（以下、比較摩擦材と称する）とを、
一定時間実車に装着して走行した後、剪断剥離強
度を測定した。かかる実験を３回実施し、その平
均剪断剥離強度を下記に示す。

本実施例の摩擦材 2240Kg 比較摩擦材 1090Kg 本実施例の摩擦材は、比較摩擦材に比較して、
剪断剥離強度を著しく向上させることができる。

以上、述べてきた実施例においては、フエノー
ルレジンから成る球状の塊状体４１を使用した
が、前記塊状体４１に替えて第５図に示すシート
状体から成形される帽子状の成形体５１（以下、
帽子状成形体５１と称することがある）を使用す
ることができる。

第５図に示す帽子状成形体５１は、フエノール
レジンから成るシート状体をプレス等によつて打
ち抜き成形したものであつて、その鍔状部５２の
外径はプレート２の貫通孔３の内径に対して略
1.5〜２倍であり、凸部５３の外径は貫通孔３の
内径と略同径である。

かかる帽子状成形体５１を、第６図に示す様
に、凸部５３の先端部を予備成形されている板状
体２１の上面或いは下面方向に向けつつ板状体２
１の表層部に配設する。

その際に、第６図ｂに示す如く、帽子状成形体
５１が板状体２１を形成するライニング材で覆わ
れていてもよい。この様にすることによつて、帽
子状成形体５１が加熱・加圧成型時に落下し難
く、且つプレート２の貫通孔３との接着性やなじ
み等を良好にすることができる。

次いで、板状体２１に配設している帽子状成形
体５１の凸部５３を種々の処理が施されているプ
レート２の貫通孔３に挿入しつつ第３図に示す装
置を用いて加熱・加圧成型を行う。

この加熱・加圧処理によつて、第７図に示す断
面の摩擦材を得ることができ、帽子状成形体５１
の凸部５３は貫通孔３を閉塞する非透水性層５４
の本体を主として形成し、帽子状成形体５１の鍔
状部５２は貫通孔３近傍のプレート２上に密着す
る非透水性層５４の端縁部を主として形成する。

帽子状成形体５１を用いて得られる非透水性層
５４は、そのライニング層１との境界面の略中央
部が凹状になつているが、非透水性層５４の特性
等については何等の影響を与えることはなく、第
１図ｂに示す断面の摩擦材と同程度の剪断剥離強
度を呈することができる。

また、かかる帽子状成形体５１を用いる方法
は、帽子状成形体５１を、前述した様に、熱硬化
性レジンから成るシート状体をプレス等で打ち抜
き成形することによつて得ることができるため、
多数の帽子状成形体５１を容易に成形することが
でき、工業的に極めて優れている方法である。

尚、第２図に示す球状の塊状体４１において
も、第５図に示す鍔状部５２を設けてもよく、こ
の様な塊状体４１を用いて得られる非透水性層４
［第１図ｂ］の端縁部は貫通孔３近傍のプレート
２上に確実に密着することができ、非透水性層４
のシール性を一層向上させることができる。

（発明の効果） 本発明によれば、非透水性樹脂から成る成形体
の凸部の少なくとも一部をプレートに設けられて
いる貫通孔に挿入しつつ加熱・加圧処理すること
によつて、プレートの貫通孔を非透水性樹脂で実
質的にシールでき、プレートの貫通孔から侵入す
る水分に因るサビ等の発生を防止できる。

このため、得られる摩擦材の剪断剥離強度及び
耐水性を向上させることができ、車両の安全性の
一層の向上を図り且つ摩擦材の製造工程の作業性
も特公昭50−37350号公報において提案されてい
る方法に比較して格段に向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の摩擦材の平面図、第１図ｂ
は第１図ａのＡ−Ａ面における断面図、第２図は
ライニング材から成る板状体２１に配設した塊状
体４１をプレート２の貫通孔３に挿入することを
説明する説明図、第３図は板状体２１とプレート
１とを加熱・加圧成型する際に用いる装置の断面
図、第４図は本発明の摩擦材を製造する工程図、
第５図は他の実施例に用いる帽子状成形体５１の
斜視図、第６図はライニング材から成る板状体２
１に配設した帽子状成形体５１の凸部５３をプレ
ート２の貫通孔３に挿入することを説明する説明
図、及び第７図は帽子状成形体５１を用いて得ら
れる摩擦材の断面図を夫々示す。 図において、１……製品摩擦材のライニング
層、２……プレート、３……プレート１の貫通
孔、４，５４……貫通孔３を閉塞する層、２１…
…ライニング材から成る板状体、４１……非透水
性樹脂から成る塊状体、５１……帽子状成形体、
５２……帽子状成形体５１の鍔状部、５３……帽
子状成形体５１の凸部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １個又は複数個の貫通孔が穿孔されている金
   属製プレートと熱硬化性レジンを含むライニング
   材から成るライニング層とが一体に結着されてい
   る摩擦材において、該金属性プレートの貫通孔が
   非透水性樹脂を主たる成分とする非透水性層で実
   質的に閉塞されており、且つ前記非透水性層がラ
   イニング層と一体化されていることを特徴とする
   摩擦材。 ２ 非透水層の少なくとも端縁部が貫通孔を越え
   てライニング層内に入り込み、且つ前記端縁部が
   貫通孔近傍の金属製プレート上に密着されている
   請求項第１項記載の摩擦材。 ３ １個又は複数個の貫通孔が穿孔されている金
   属製プレートと熱硬化性レジンを含有するライニ
   ング材から成る板状体とを結着させて一体化する
   際に、該ライニング材を予め成型して得られる板
   状体に、主たる成分が非透水性樹脂から成り且つ
   少なくとも一部に凸部が形成されている成形体を
   配設し、次いで前記板状体に配設された成形体の
   凸部の少なくとも一部を金属製プレートの貫通孔
   に挿入させつつ加熱・加圧成型することを特徴と
   する摩擦材の製造法。 ４ 成形体が塊状体である請求項第３項記載の摩
   擦材の製造法。 ５ 成形体がシート状体から得られる凸状体であ
   る請求項第３項記載の摩擦材の製造法。 ６ 成形体が凸部周縁部に鍔状体が設けられてお
   り、前記鍔状体の外径が貫通孔の内径よりも大で
   ある請求項第３〜５項のいずれか１項記載の摩擦
   材の製造法。 ７ 非透水性樹脂がライニング材に含有される熱
   硬化性レジンである請求項第１項記載の摩擦材又
   は請求項第３項記載の摩擦材の製造法。 ８ 成形体中に40wt％以上の非透水性樹脂が含
   有されている請求項第３〜６項のいずれか１項記
   載の摩擦材の製造法。