JPH09194024A

JPH09194024A - 摩擦材原料混合物の投入装置

Info

Publication number: JPH09194024A
Application number: JP8004779A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Nakagawa; 光彦中川
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1996-01-16
Publication date: 1997-07-29
Also published as: US5787941A

Abstract

(57)【要約】【課題】摩擦材の原料混合物を金型等に均厚に投入で
きるようにして、投入後に加熱、加圧成形して得られる
摩擦材の品質安定性を向上させることである。【解決手段】定量供給装置から定量的に供給される摩
擦材の原料混合物Ａを投入部に送り込むためのフィーダ
を、メインベルトコンベア３と、そのコンベアの先端下
部に角度をつけて部分的に重ねるサブベルトコンベア４
_-1、４_-2とで構成し、メインベルトコンベア３の先端か
ら落ちる混合物Ａの一部をサブベルトコンベア４_-1、４
_-2でそれ等のコンベアの先端まで転送してフード２を付
けた金型１内に落とし入れる。これにより、フィーダの
先端形状を金型の開口の円弧に近似させることができ、
フィーダと金型のＸ軸方向相対移動を加えれば均厚投入
の目的が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、鉄道等の
車両や産業機械のブレーキ、クラッチに用いられる摩擦
材の製造時に、原料混合物を計量器や金型に均一に投入
するための装置、特に、大型のディスクブレーキ用パッ
ドなどの製造において顕著な効果を発揮する投入装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】摩擦材料は、その使用特性から、繊維状
の構造補強材と、それを固めて全体の形状を維持するバ
インダ及び摩擦・摩耗性能を調整するフィラーを含む。
フィラーには金属、無機物、有機物の粉末や粒状物が用
いられる。これらの原料は、混合されたのち、加熱成形
され、用途に合った形状にして用いられるのが通常であ
る。

【０００３】従って、原料混合物は、繊維、粒状物、粉
末が均一にまざり合っている状態を最良とするが、移動
・落下等の動きがあると、その形状や比重の差等により
分離偏析しやすく、その取り扱いが非常に難しいものと
なっている。

【０００４】このような摩擦材原料混合物は、一般粉粒
体の操作と異り、移動や分取時に格段の注意を払って取
り扱われており、機械的操作による取り扱いは難しいも
のとされて来た。

【０００５】しかし、現在は、この摩擦材原料混合物の
取扱いも自動秤量機等を用いる秤量作業の機械化や、常
温での加圧操作による予備成形等の機械化が進んできて
順次機械操作に移りつつある。

【０００６】例えば、混合物の手秤量の代替として、押
出機に用いられるスクリュ式の送り装置や、スパイラル
状のリボンを円筒の中に入れ、これを回転させる混合物
の送り装置、或いは、実開平２−６１８１６号に開示さ
れるベルトコンベアを用いた定量供給装置等が採用さ
れ、これらに計量機が組合されて手秤量から自動秤量へ
と移行している。

【０００７】さらには、計量機の先端に切り出し装置を
取り付けた構造（特開平６−１９１６４６号）のよう
に、手秤量に十分代替できる秤量精度を備える装置も出
現している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、摩擦材の原
料混合物に限らず、粉粒体において発生する問題点は、
供給された粉体が山のように堆積すると、堆積により山
となった頂点部の真下の粉粒体は自重により圧縮され、
他の部分に比較し高密度化する現象がある。摩擦材原料
混合物は繊維のからみを含めてこの傾向が大きく、後の
密度分布に影響する。

【０００９】この傾向は、予備成形や加熱加圧成形後に
も残存する。特に繊維を多く含む流動性の少ない混合物
の場合それが顕著である。

【００１０】従って、原料混合物を計量し、金型に投入
する場合、均厚に投入することが密度を均一化できる効
果的手段であり、計量時に十分な注意を払う必要があ
る。

【００１１】最終製品が小型の成形体もしくはブロック
成形体の場合は、自動秤量機の投入口と金型の巾が類似
しており、金型開口の中央部に投入してもほぼ均等な投
入厚みにすることが出来るが、円弧状やドーナツ状ある
いは大型の成形体では、混合物は１点又は１線上に集中
し、密度を均一にするのが難しい。

【００１２】密度差の大きい摩擦材は摩擦性能が安定せ
ず、ブレーキやクラッチの性能を低下させる。

【００１３】このため、投入面積が広くなる大型ブレー
キパッドの製造においては特に、均一投入のための手段
が切に望まれている。

【００１４】そこで、本発明は、摩擦材の密度の均一化
のために、流動性が少なく、しかも繊維を含んでいる摩
擦材用原料混合物を、機械操作で計量器や金型に均一に
投入できるようにすることを課題としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明においては、分取用のフィーダをメインコン
ベアとこのメインコンベアの先端下部に設ける複数のサ
ブコンベアとで構成し、定量供給装置から定量的に供給
される原料混合物をメインコンベアで受けて投入部に向
けて搬送する。

【００１６】また、サブコンベアはメインコンベアに対
し、ある角度をもって一部が下方に重なるように配置
し、このサブコンベアをメインコンベアに同期させてメ
インコンベアの先端から落下した原料混合物の一部をサ
ブコンベアにより最終投入点に転送する装置構成とな
す。

【００１７】かかる投入装置は、サブコンベアを旋回さ
せてメインコンベアとの交差角を変化させる交差角調整
機構やサブコンベアとメインコンベアを相対移動させて
両コンベアの先端の重なり点の位置を変化させる移動機
構を付加したものが望ましい。また、メインコンベア及
びサブコンベアから成るフィーダと、前記計量器又は金
型をメインコンベアの長手方向に相対移動させる機構を
付加しておくのも望ましい。この交差角調整機構と相対
移動機構の双方を設けてサブコンベアを旋回させながら
メイン、サブの両コンベアから成るフィーダと計量器又
は金型を相対移動させる構成、或いはそれに加えてメイ
ン、サブのコンベアも相対移動させる構成にするとより
望ましい。

【００１８】

【作用】摩擦材は、上述したように、その材料として、
繊維、粉末、粒状物など多種の形状と異なる比重を持っ
た原料の混合物を用いるので、混合物の取扱いには充分
に注意を払う必要がある。原料混合物自体が圧縮性を持
つので、金型投入においては均一な厚みにすることが重
要であり、この均一厚みの投入により摩擦界面が比重差
を持たず安定化し、ブレーキに用いても、均質であるが
故に安定した摩擦性能を示す。逆に比重にバラツキが生
じると、摩擦面の各部の働きに差が生じ、摩擦性能は不
安定になりがちである。

【００１９】原料混合物の投入を行うフィーダは、円筒
状の送り装置でも少量送りにすれば安定して原料混合物
を切り出すことができるが、定量供給コンベアの方が短
時間に平均的な供給が行えるので有利である。

【００２０】特にディスクブレーキパッドは、その用途
から矩形形状のものは少なく、円弧状のものがほとんど
であり、この形状に沿って平均的に且つ短時間に供給で
きる手段が最も効果的である。

【００２１】これを考えると、フィーダとして定量供給
コンベア、中でも先端形状を成形型等の開口部形状に略
一致させたコンベアを用い、そのコンベアと開口部を相
対移動させて投入点を移していく装置が量産性の向上と
投入量の平均化を両立できて好ましい。

【００２２】そこで、本発明においては、メインコンベ
アと複数のサブコンベアを組合わせてこれをフィーダと
し、サブコンベアの角度調整でフィーダの先端形状をパ
ッド形状に近似させるようにしたのである。即ち、パッ
ド形状は前述の通り円弧である。これに対し、コンベア
は、その性質上、端末部が直線状になる。しかし、個々
には直線であっても、その線のいくつかを角度をつけて
つないでいけば（このために、サブコンベアを角度をも
ってメインコンベアの下に重ねた）、円弧に近似した先
端形状を作りだすことができる。円弧の大きさの違いに
対しては、メインコンベアに対するサブコンベアの重な
り角や重なり点を変化させて対応する。

【００２３】本発明の投入装置は、このようにしてフィ
ーダの先端形状を計量器や金型の開口部形状に近似させ
たこと、或いはフィーダ先端と開口部を水平方向に相対
移動させて投入点を移していくようにしたことにより、
投入すべき領域への投入が正確になり、また、投入点が
固定されている場合や、不必要領域に投入された原料混
合物が１箇所に集まる場合に起こる特定箇所での過剰投
入も少なくなる。従って、成形工程の前後で行う秤量時
に、計量器や金型に対し、原料混合物を広く分散させて
平均的に投入することができ、この均一投入で局部的自
己圧縮をなくして投入厚みを均一化することができる。

【００２４】これにより、摩擦材、特に大型のディスク
ブレーキパッドにおいても製造に起因した比重のバラツ
キが小さくなり、摩擦性能が安定する。

【００２５】なお、大型パッド用の金型は開口の奥行き
が大きいので、フィーダと金型を原料混合物の投入中に
開口の奥行き方向（メインコンベアの長手方向）に相対
移動させて混合物を開口の全域に分散させることを奨め
る。

【００２６】また、パッド用金型に対し、弧の大なる側
から投入を始め、投入中に前述の相対移動を実施する
と、弧が徐々に小さくなっていくので、この場合にはサ
ブコンベアを旋回させながら相対移動を行なわしめてフ
ィーダ先端の形状を段々と小さな弧に近似させていくこ
とを奨める。これにより、個内で開口幅が変化するパッ
ド用金型に対しても均一投入が行え、混合物が金型外に
こぼれ落ちることも回避できる。

【００２７】このほか、サブコンベアの数を増やせばフ
ィーダの先端形状をより正確に曲線に近似させることが
できるが、サブコンベアの数は、作業性の面からは少な
い方が好ましい。また、装置のメンテナンスや経済性の
面からもサブコンベアはできるだけ少なくするのが好ま
しい。

【００２８】サブコンベアを旋回させることや、メイン
コンベアとサブコンベアを相対移動させて両者の重なり
点の位置を変えることは、サブコンベアを最小限の２基
にして金型開口の形状変化に対応でき、サブコンベアの
数を増やさない手段でもある。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の投入装置の実施
形態の概要を示す。図の１は摩擦材原料混合物の成形に
用いる金型であり、この金型１に投入ガイドとなる漏斗
状のフード２を装着し、その上から金型開口（キャビテ
ィ）内に摩擦材原料混合物Ａを投入する。

【００３０】投入用のフィーダは、メインベルトコンベ
ア３と、そのコンベアの先端の両側下部に配置する２つ
のサブベルトコンベア４_-1、４_-2とで構成されている。
サブベルトコンベア４_-1、４_-2は相反する方向（先端が
互いに近づく方向）に傾けて配置されており、メインベ
ルトコンベア３に同期して駆動される。

【００３１】このフィーダのメインベルトコンベア３上
に定量供給装置（図示省略）からコンベア長手方向の各
部で均一幅、均一厚みになるように供給される摩擦材原
料混合物（以下、混合物と略称する）Ａは、メインベル
トコンベア３により投入部に送られ、中央の一部はその
まま金型１内に落下する。また、両側の混合物はメイン
ベルトコンベア３の下側に重なったサブベルトコンベア
４_-1、４_-2上に落下し、方向を変えて両サブベルトコン
ベアの先端から金型１内に落下する。これにより、フィ
ーダ先端の形状は金型開口の円弧に近似し、円弧縁に沿
った領域のほぼ全域に投入が行われる。

【００３２】このメイン、サブのコンベアから成るフィ
ーダを、例えば定位置で駆動し、金型１を水平方向移動
機構（図を省略したが、これは駆動源を有するスライド
テーブルなどでよい）でＸ軸方向に移動させて混合物Ａ
の投入を行うと、金型開口の奥行き（Ｘ軸方向寸法）が
大きくても開口の全域に混合物Ａを均厚に投入できる。

【００３３】Ｘ軸方向の移動は、金型を固定してフィー
ダを移動させる方法でも行える。つまり、相対移動であ
ればよい。この移動は、段階的移動、連続移動のどちら
であってもよいし、投入開始から終了までの間に往復動
を繰り返すことも均厚投入のためのよい方法である。

【００３４】また、サブベルトコンベア４_-1、４_-2を変
位させてメインベルトコンベア３の先端と各サブベルト
コンベアの先端の重なり点を変更したり、サブベルトコ
ンベアの向きを変えてメインベルトコンベアとの重なり
角を変えたりすると、金型１の開口の形状、サイズが変
化してもフィーダの先端形状を開口の円弧に近似させる
ことができる。

【００３５】図２、図３に、実施形態の投入装置の動作
を示す。図２は、製造する摩擦材の外周縁と内周縁が円
弧で、幅は一定している場合であり、このときには、金
型１の開口の両側縁が平行であるので、メインベルトコ
ンベア３に対するサブベルトコンベア４_-1、４_-2の重な
り角の変更は特に必要ではなく、フィーダと金型のＸ軸
方向相対移動のみで均厚投入が行える。

【００３６】これに対し、図3 のように、摩擦材の幅が
一定でない場合には、Ｘ軸方向相対移動で金型開口幅が
段々と狭くなるので、サブベルトコンベアの向きが固定
されていると両側の混合物Ａはフード２の外側にこぼれ
落ちてしまう。そこで、フィーダと金型のＸ軸方向相対
移動に合わせて図３（ｂ）のようにサブベルトコンベア
４_-1、４_-2を旋回させ、メインベルトコンベアとの重な
り角を変えていく。これにより、サブベルトコンベア４
_-1、４_-2上に落ちた混合物Ａが適正な投入点に転送され
て金型１内に納まり、外部へのこぼれ落ちが回避され
る。

【００３７】金型開口の両側縁部に凹凸があっても、サ
ブベルトコンベアの変位や旋回で投入部を金型形状に合
わせることができるので同様の効果を期待できる。

【００３８】なお、サブベルトコンベアの旋回や変位
は、周知技術を用いて行える。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の投入装置
は、摩擦材の原料混合物を、指定領域に均厚に投入でき
るので、不均一投入に起因する摩擦材の密度分布のバラ
ツキを小さくして摩擦性能を安定させることができ、摩
擦材の品質安定化に役立つ。

【００４０】なお、この発明の投入装置は、均一投入が
難しかった大型ブレーキパッドの製造に利用すると特に
大きな効果を期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の投入装置の要部の概要を示す斜視図

【図２】摩擦材の幅が一定のときの投入動作を示す平面
図

【図３】摩擦材の幅が変化するときの投入動作を示す平
面図

【符号の説明】

１金型２フード３メインベルトコンベア４_-1、４_-2 サブベルトコンベアＡ摩擦材の原料混合物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】摩擦材の原料混合物をフィーダ先端から
計量器又は金型に落とし込む投入装置であって、前記フ
ィーダを、定量供給装置から定量的に供給される原料混
合物を投入部に向けて送るメインコンベアと、このメイ
ンコンベアの先端下部に設ける複数のサブコンベアとで
構成し、前記サブコンベアはメインコンベアに対しある
角度をもって一部が下方に重なり、このサブコンベアが
メインコンベアに同期し、メインコンベアの先端から落
下した原料混合物の一部を最終投入点に転送するように
してある摩擦材原料混合物の投入装置。
【請求項２】前記サブコンベアを旋回させてメインコ
ンベアとの交差角を変化させる交差角調整機構を付加し
た請求項１記載の摩擦材原料混合物の投入装置。
【請求項３】サブコンベアとメインコンベアを相対移
動させて両コンベアの先端の重なり点の位置を変化させ
る移動機構を付加した請求項１記載の摩擦材原料混合物
の投入装置。
【請求項４】メインコンベア及びサブコンベアから成
るフィーダと、前記計量器又は金型をメインコンベアの
長手方向に相対移動させる機構を付加した請求項１、２
又は３記載の摩擦材原料混合物の投入装置。