JPH09264357A

JPH09264357A - 摩擦材及び摩擦材の製造方法

Info

Publication number: JPH09264357A
Application number: JP7668996A
Authority: JP
Inventors: Kennosuke Iida; 謙之助飯田; Akinobu Hashimoto; 顕宣橋本
Original assignee: Akebono Research and Development Centre Ltd
Current assignee: Akebono Research and Development Centre Ltd
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】強度を増大した摩擦材を提供する。【解決手段】繊維１にて形成した網状構造物２を摩擦材
本体６に一体化させて摩擦材３とした。また、網状構造
物２は、摩擦材本体６の摩擦面７を除いた表面におい
て、摩擦材本体６を一体的に被覆する摩擦材３としても
よい。さらに、網状構造物２を、内部を隔壁４により複
数に分割した箱状に形成してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブレーキに使用され
る摩擦材に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスクブレーキにはディスクロータに
圧接して制動力を発生させるディスクパッドが設けられ
ている。このディスクパッドは図６に示すように、キャ
リパ１０内に設けられたピストン１１によってディスク
ロータ１２に圧接されるようになっている。

【０００３】このディスクパッド１３はバックプレート
１４上に摩擦材１５を接着して構成されており、その製
法はまず（１）バックプレート１４表面の油脂分等の汚
れを除去し、続いて、（２）バックプレート１４の摩擦
材１５が接着される側の表面に接着剤を塗布する。そし
て、（３）プレス型（図示せず）のキャビティ底部へ前
記バックプレート１４を水平方向に動かないように入れ
る。（４）このバックプレート１４の上に摩擦材１５の
原料となる１０〜２０種類程度の原材料からなる混合物
を充填して高温下で加圧成型を行う。（５）これ以後は
熱処理、研磨加工、塗装等の仕上げ工程を経て、製品が
完成する。

【０００４】前記バックプレート１４を設ける理由は割
れ易い摩擦材１５を補強するという意味合いと、制動時
の強力なエネルギーによってキャリパ（ブレーキ固定
部）１０に押し付けられる摩擦材１５のエッジを守ると
いうことにある。即ち、金属であるバックプレート１４
に応力を負担させることによって摩擦材１５を保護し、
安全性を確保するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このバックプ
レートがあるために下記の問題が発生する。その第１は
前記製造工程の（１）及び（２）において、バックプレ
ートと摩擦材とを一体化するために様々な設備や工程を
要することから製造コストの上昇を招くことである。

【０００６】その第２は前記工程（３）及び（４）にお
いて、熱プレスの型内にバックプレートを装填する必要
上、型の構成が複雑となり、さらには、装填のための作
業時間もかかることから、コスト及び生産性の上の問題
となっている。

【０００７】また、型が複雑化することでその型枠同士
の温度分布にも不均一が生じ、摩擦材の成形状態にバラ
ツキが生じるという問題がある。このように、従来の摩
擦材（ディスクパッド）では、バックプレートに起因す
る諸問題がある。

【０００８】本発明は前記事項に鑑みてなされたもので
あり、強度を増大した摩擦材を提供することを技術的課
題とする。また、バックプレートを省略できるととも
に、型の構造が簡略化できて、併せて、均一な品質が得
られる摩擦材を提供することを技術的課題とする。

【０００９】また、このような摩擦材を製造する方法を
提供することを技術的課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記技術的課題
を解決するために以下のようにした。即ち、請求項１に
おいては、繊維１にて形成した網状構造物２を摩擦材本
体６に一体化させて摩擦材３とした。

【００１１】また、請求項２では、前記網状構造物２
は、摩擦材本体６の摩擦面７を除いた表面において、摩
擦材本体６を一体的に被覆する摩擦材３とした。さら
に、請求項３では、前記網状構造物２を、内部を隔壁４
により複数に分割した箱状に形成した。

【００１２】また、前記摩擦材３を製造する方法とし
て、成形型内に繊維１にて形成された網状構造物２を装
填する工程と、前記網状構造物２が装填された型内に摩
擦材の原料を充填する工程と、この網状構造物２及び摩
擦材の原料が充填された型内を圧縮する工程とを含む摩
擦材の製造方法とした。〔繊維１〕繊維１としてはアラミド繊維、ガラス繊維、
カーボンファイバーを例示できる。アラミド繊維は芳香
族ポリアミド繊維のことで有機繊維の一種であり、強
度、耐熱性に優れ、引っ張り強度が鉄の５から７倍、破
断伸度４．２％で弾性率が極めて高いという特徴があ
る。

【００１３】ガラス繊維は融けたガラスを引き伸ばした
り遠心力で吹き飛ばしたりして１０００分の数ミリの太
さにしたもので同じ太さの鉄線程度の引っ張り強度が得
られるものである。

【００１４】カーボンファイバーはグラファイト系の炭
素からできた高強度、高剛性の繊維であり、アクリル樹
脂等を原料に１０００から１５００度で酸化等の化学反
応が起きない不活性条件下で製造されるポリアクリロニ
トリル系のものが好適である。

【００１５】なお、この他、金属繊維を使用することも
可能である。すなわち、繊維１は摩擦材３の原材料に使
用される材質と同質のものが望ましい。しかし、摩擦材
３の原材料に限定されるものではなく、ブレーキ性能を
低下させないものであれば、どのような材質でもよい。〔網状構造物２〕網状構造物２は、前記した繊維を例え
ば三次元織物として形成したものである。織り構造とし
ては、例えばベロア織りを例示することができるが、ど
のような織り構造であってもよい。そして、網状構造物
２を箱状に形成する場合、底面の形状が台形、扇状ある
いはその他の形状に形成された有底無蓋の形状を例示す
ることができる。この箱状の網状構造物２は単体では比
較的柔軟性があるが、内部に充填される摩擦材原料の成
形に伴って飛躍的に強化され摩擦材３の骨格として作用
する。また、摩擦材３の表面を覆うため、外力による欠
けを防止する作用がある。

【００１６】そして、前記網状構造物２により形成した
箱状構造体５の内部を、同じく繊維１により形成した隔
壁（網状構造物）４により複数に分割する場合は、分割
は２以上、任意の形状でよいが、摩擦材使用時の応力の
方向性を勘案して決定するとよい。また、前記箱状構造
体５の内部を分割するには、縦方向または横方向のいず
れに分割してもよく、あるいは水平方向に分割してもよ
い。

【００１７】なお、網状構造物２は、全て同一材料によ
る織り糸で形成してもよいし、あるいは複数の材料によ
る織り糸で形成してもよい。〔摩擦材３、摩擦材本体６〕摩擦材本体６自体の成分配
合については一般のものと同様である。すなわち、フェ
ノール樹脂等の熱硬化性樹脂結合材、ガラス繊維、アラ
ミド繊維等の繊維基材及びゴムダスト、カシューダス
ト、金属粉等の摩擦調整材等の全原料粉末を均一に混合
・撹拌したものが摩擦材本体６の原料となり、この原料
を網状構造物２と一体に加圧成形したものが摩擦材３と
なる。

【００１８】このように、網状構造物２によって、単体
では脆い摩擦材３が大幅に強化される。このため、ディ
スクブレーキに使用する際、摩擦材にバックプレートを
設ける必要がなくなる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１〜図５
に基づいて説明する。図２〜図４は繊維１で編織した網
状構造物２を箱状に形成した構造物（５）を示してい
る。繊維１としてはアラミド繊維、ガラス繊維、カーボ
ンファイバーが用いられている。前記網状構造物２は、
三次元織物として形成されているものである。

【００２０】図２に示す箱状構造体５は長方形の一辺だ
けが湾曲している底面形状をなしており、隔壁４によっ
て４つの部屋に仕切られている。また、図３に示す箱状
構造体５は図１に示すものと同じ外観をなしているが、
隔壁によって９つの部屋に仕切られている。

【００２１】さらに、図４に示す箱状構造体５は長方形
を湾曲させた形状となっており、また、隔壁４によって
４つの部屋に仕切られている。摩擦材３を製造するに際
しては、前記した形状をなしている箱状構造体５を型
（図示せず）内に装着し、内部に摩擦材本体６の原材料
を充填した後、圧力をかけて固める（ここでは単なる予
備プレスの段階でもよい）。その後熱成形することによ
り箱状構造体５と摩擦材本体６とは完全に一体化し強固
な外壁をもつ摩擦材３（図１）が完成する。

【００２２】ディスクブレーキ用の摩擦材の製造に際し
ては、バックプレートのような突起物がなくなるため、
型の形状を大幅に簡略化することができる。また、摩擦
材３とは熱伝導率が異なるバックプレートがないため、
すべての面が平均的に熱処理され品質管理が容易とな
る。

【００２３】さらに金属板であるバックプレートが不要
になることから、軽量化が可能でブレーキ装置のばね下
荷重の低減を図ることができる。次に、この摩擦材３を
実際のブレーキ装置に装着した例を図５に示す。

【００２４】ディスクロータ１２は矢示方向に回転して
おり、ピストン１１が摩擦材３をディスクロータ１２側
に押圧してブレーキを動作させると、摩擦材３にディス
クロータ１２の回転方向と同じ向きの応力が発生し、摩
擦材３のＰ部分がキャリパ（ブレーキ固定部）１０に強
く当接する。しかし、摩擦材３の外壁は網状構造物２で
保護されているから欠けや割れを生じることはない。な
お、箱状構造体５における開口部（成形時の摩擦材原料
充填口）が、摩擦材本体６の露出部分となり、摩擦材３
とディスクロータ１２との摩擦面７になる。

【００２５】そして、ブレーキ動作に伴い摩擦材３の摩
擦面７が摩耗する際は、摩擦材本体６とともに網状構造
物２も同様に摩耗して、摩擦材３に偏摩耗は生じない。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、単体では脆い摩擦材の
表面あるいは内部を繊維によって大幅に強化することが
できる。このため、バックプレートを設ける必要がない
ブレーキパッドを提供することができる。

【００２７】また、摩擦材の製造にあたっては、成形型
の構造を簡略化でき、併せて、成形品の品質の均一化を
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における摩擦材の斜視図。

【図２】本発明の実施の形態における箱状構造体の第１
の態様を示す斜視図。

【図３】本発明の実施の形態における箱状構造体の第２
の態様を示す斜視図。

【図４】本発明の実施の形態における箱状構造体の第３
の態様を示す斜視図。

【図５】本発明の実施の形態におけるブレーキ装置内部
の断面図。

【図６】従来のブレーキ用ディスクパッドを示すブレー
キ装置内部の断面図である。

【符号の説明】

１・・繊維２・・網状構造物３・・摩擦材４・・隔壁５・・箱状構造体６・・摩擦材本体７・・摩擦面１０・・キャリパ１１・・ピストン１２・・ディスクロータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維にて形成した網状構造物を摩擦材本体
に一体化させたことを特徴とする摩擦材。
【請求項２】前記網状構造物は、摩擦材本体の摩擦面を
除いた表面において、摩擦材本体を一体的に被覆してい
ることを特徴とする請求項１記載の摩擦材。
【請求項３】前記網状構造物を、内部を隔壁により複数
に分割した箱状に形成することを特徴とする請求項１ま
たは２のいずれかに記載の摩擦材。
【請求項４】成形型内に繊維にて形成された網状構造物
を装填する工程と、前記網状構造物が装填された型内に摩擦材の原料を充填
する工程と、この型内に充填された網状構造物及び摩擦材を圧縮する
工程とを含む摩擦材の製造方法。