JPH11322960A

JPH11322960A - 摩擦材

Info

Publication number: JPH11322960A
Application number: JP30124898A
Authority: JP
Inventors: Katsuo Arai; 勝男新井
Original assignee: Akebono Research and Development Centre Ltd
Current assignee: Akebono Research and Development Centre Ltd
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】有孔部を有するブレーキパッドのような場合
をも含めて、摩擦材について、強度を大きくしながら、
適度の柔軟性を有し、かつ空孔が存在していて、摩擦性
能の面からも十分である摩擦材を得ようとするもの。【解決手段】繊維状体、結合材及び摩擦調整剤を含む
摩擦材において、摩擦材の摺動面側における結合材の含
有割合に比して裏金側における結合材の含有割合を多
く、かつ摺動面側における繊維状体の含有割合に比して
裏金側における繊維状体の含有割合を少なくしたことを
特徴とする摩擦材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキなどに用
いる摩擦材に関し、特に摩擦材の保持に作用する有孔部
の強度を大きくできる摩擦材に関する。

【０００２】

【従来の技術】主としてブレーキなどに用いられる摩擦
材は、その配合成分としては、一般に各種充填材、補強
のための各種繊維、研磨材、黒鉛、金属粉等の摩擦調整
剤と共に、これらの材料を結合するための結合材として
各種樹脂が配合されている。その配合中の樹脂の量が多
いほど成形後の摩擦材は、その密度が緻密になり、強度
も高くなるが、摩擦性能の面からは適度の柔軟性や空孔
の存在が必要であるため、樹脂の量は通常５〜１５重量
％程度の少ない量に抑えている。

【０００３】一方、摩擦材は、ブレーキ用の場合、それ
を裏金に接着するなどして保持されたものが、ブレーキ
パッドとして構成されており、その構造は図４に示すよ
うな構造をしている。ブレーキパッド１はこのような構
造のため、裏金３に摩擦材２を強固に保持するための工
夫が施されている。すなわち、裏金には複数の孔５が設
けられ、摩擦材２はそれらの孔５に対応する位置に有孔
部４が形成されるように予備成形し、その予備成形体を
裏金の上に載せて熱成形し、摩擦材２が有孔部４と裏金
の孔５で係合した状態で一体に結合されるようにして製
造されている。その際、摩擦材２の裏面を裏金に強固に
接着することにより、摩擦材２を裏金に取り付けるよう
にされている。前記したように、摩擦材において樹脂の
量を通常５〜１５重量％程度の少ない量に抑えること
は、摩擦性能上には好ましくても、材料が流入しにくい
有孔部４の密度や強度が低くなり、またその影響で有孔
部上方の摩擦材部分の密度も低くなる傾向があり、疎状
部６となり、全体が均一な密度をもつ摩擦材を得るのが
困難であるという問題がある。

【０００４】

【解決しようとする課題】本発明は、前記したような摩
擦材に有孔部を形成したブレーキパッドのような場合を
も含めて、摩擦材について、強度を大きくしながら、適
度の柔軟性を有し、かつ空孔が存在していて、摩擦性能
の面からも十分である摩擦材を得ようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するため、摩擦材の構造及び材質の面から種々の解
決手段を検討したが、摩擦性能の面からでは、その摩擦
性能はその摺動面側においてのみ満足すればよく、摺動
面側でない裏金側では摩擦性能まで考慮する必要がな
く、そこでは樹脂量を増やしてもよいことを見いだし、
それを基礎として実験を重ねて作用を確認することによ
り、本発明に到達した。すなわち、本発明は、下記の手
段により前記の課題を解決した。（１）繊維状体、結合
材及び摩擦調整剤を含む摩擦材において、摩擦材の摺動
面側における結合材の含有割合に比して裏金側における
結合材の含有割合を多く、かつ摺動面側における繊維状
体の含有割合に比して裏金側における繊維状体の含有割
合を少なくしたことを特徴とする摩擦材。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、繊維状体、結合材樹
脂、摩擦調整剤からなる摩擦材を形成するに当たり、摩
擦によりその作用を行う摺動面側は、摩擦性能が良いよ
うに結合材の含有割合を少なくし（５〜２０重量％）、
繊維状体の含有割合を多くし（５〜５０重量％）、一方
摩擦には直接関連しない裏金側は、強度等が大きくなる
ように、結合材の含有割合を摺動面側における結合材の
含有割合に比して多くし（１０〜５０重量％）、また繊
維状体の含有割合を摺動面側における繊維状体の含有割
合に比して少なくするもの（０〜２０重量％）である。
それにより、摩擦材の裏金側では、強度などが大きく、
摩擦材全体の機械的性質を向上させることができる。

【０００７】図３は、従来から行われている、例えばデ
ィスクブレーキ用ディスクパットの製造工程を示すもの
である。この製造工程は、裏金（Ａ）の加工工程、摩擦
材の予備成形ライン（Ｂ）、及び（Ａ）、（Ｂ）でそれ
ぞれ得られた加工部材から製品を加工するライン（Ｃ）
から構成されている。そこでは、板金プレスにより所定
の形状に成形され、脱脂処理及びプライマー処理が施さ
れ、そして接着剤が塗布された裏金と、耐熱性有機繊維
や無機繊維、金属繊維等の繊維材料と、無機・有機充填
材、摩擦調整材及び熱硬化性樹脂バインダ等の粉末原料
とを配合し、攪拌により十分に均質化した原材料を常温
にて所定の圧力で成形（予備成形）して作製した予備成
形体とを、熱成形工程において所定の温度及び圧力で熱
成形して両部材を一体に固着し、アフタキュアを行い、
最終的に仕上げ処理を施す工程からなるものである。

【０００８】図２は、本発明の摩擦材を製造する工程を
段階順に説明するものであり、図３に示す製造工程の中
の予備成形工程の部分に当たる。図２は、側面からの概
要説明図であり、（ａ）〜（ｄ）の段階に分かれてお
り、１０は金型全体を示し、１１、１２及び１３はそれ
ぞれ金型である。金型１３は、有孔部を形成するための
凹部１４を形成するためのものである。段階（ａ）は、
金型内に樹脂量の多い樹脂リッチ配合材１５を充填した
ところを示すものであって、この配合材は金型内に粉末
状で充填することができるが、均一な厚さに充填するこ
とが難しいことから、取扱いの便宜上、軽く圧縮して１
枚のシートのように運べるようしておく方がよい。ま
た、金型１３の上部の材料部分は、後の加圧成形時に金
型１３の凹部１４に圧入して形成される樹脂リッチ配合
材層１７の上面が凹むことがないように、その分を補償
できるような量を凸部１６となるようしておくと良い。
段階（ｂ）は、段階（ａ）の後、上型で加圧成形した後
の状態を示すものであり、成形された樹脂リッチ配合材
層１７は有孔部１８を有する。さらに、樹脂リッチ配合
材層１７は有孔部１８の上方に凹部１９を形成してお
り、この凹部１９は樹脂リッチ配合材層１７とその上に
形成する従来配合材層との結合を強化するためのもので
ある。このため、段階（ａ）の工程では、上型としてこ
の凹部１９を形成するための凸部を有するものを使用す
る。

【０００９】段階（ｃ）では、前記段階（ｂ）で得た樹
脂リッチ配合材層１７の上に従来配合材２０を充填した
ところを示すものであって、この従来配合材２０の組成
は、空孔を形成できるような摩擦性能の良いものであ
る。段階（ｄ）では、前記段階（ｃ）で充填した従来配
合材２０を加圧することにより、予備成形するもので、
この加圧操作は加圧を３回繰り返して行うものであり、
このように３回繰り返して行うのは、摩擦材内の密度を
均一にするためである。この段階（ａ）〜（ｄ）に示す
予備成形の工程で得た予備成形体を、次に熱成形するこ
とにより本発明の摩擦材を得ることができる。本発明に
より得られる摩擦材は、外観では従来製品と差異がない
が、図１の縦断面図にみるように、その内部構造では有
孔部４及びその上部では密度が他の部分とほとんど差が
ないものである。

【００１０】前記した耐熱性有機繊維としては、例えば
芳香族ポリアミド繊維、耐炎性アクリル繊維が挙げら
れ、無機繊維としては例えばチタン酸カリウム繊維やア
ルミナ繊維等のセラッミク繊維、ガラス繊維、カーボン
繊維、ロックウール等が挙げられ、また金属繊維として
は例えば銅繊維やスチール繊維が挙げられる。無機充填
材としては、例えば銅やアルミニウム、亜鉛等の金属粒
子、バームキュライトやマイカ等の鱗片状無機物、硫酸
バリウムや炭酸カルシウム等の粒子が挙げられ、有機充
填材としては、例えば合成ゴムやカシュー樹脂等が挙げ
られる。熱硬化性樹脂バインダとしては、例えばフェノ
ール樹脂（ストレートフェノール樹脂、ゴム等による各
種変性フェノール樹脂を含む）、メラミン樹脂、エポキ
シ樹脂、シアン酸エステル樹脂等を挙げることができ
る。また、摩擦調整剤としては、例えばアルミナやシリ
カ、マグネシア、ジルコニア、酸化クロム、石英等の金
属酸化物等を、固体潤滑剤としては、例えばグラファイ
トや二硫化モリブデン等を挙げることができる。

【００１１】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

【００１２】実施例１まず摩擦材の予備成形用金型内に、第１表に示すよう
な樹脂量が３０重量％と、従来の配合より多くし、繊維
を減量し、研削材や潤滑材を除いた材料を投入した。次に、有孔部を緻密にするために仮押しをした。次に、第１表に示すような従来配合の材料を投入し
た。その後、全体を上下方向から加圧、除荷の操作を３回
繰り返して摩擦材予備成形体を得た。なお、この時、加
圧、除荷の操作を３回繰り返したのは、摩擦材の上下面
で密度が均一になるようにするためである。この予備成形体を従来の工程と同様に、熱成形の工程
に供し、以下加熱、研磨等の工程を経て摩擦材完成品を
得た。

【００１３】なお、第１表に用いた材料としては、結合
材としてフェノール樹脂、充填剤として硫酸バリウム、
補強材としてアラミド繊維、また摩擦調整材に含まれる
研削材としてセラッミク粒子、潤滑材として黒鉛、さら
にその他の成分を用いた。その他の成分としてはゴムダ
ストを用いた。一方、前記においては、板金プレスに
より裏金を形成し、脱脂し、プライマー処理し、それに
接着材を塗布し、その塗布面に前記の予備成形体を乗
せ、加圧加熱して熱成形する。この熱成形したものを仕
上げ工程に送る。

【００１４】

【表１】

【００１５】これらにより得られた本発明の摩擦材は、
摩擦性能が従来と同様に高く、それでいて有孔部の硬さ
は、従来品のＨＲＳ６０〜７６に対して本発明品ではＨ
ＲＳ７４〜８２と硬くなり、また曲げ強度は従来品の６
〜１５ｋｇｆに対して本発明品では１５〜２５ｋｇｆと
強度が向上した。かつ摩擦材全体の密度分布も均一であ
った。

【００１６】

【発明の効果】本発明の摩擦材は、その構造により、摺
動面側で摩擦性能が良く、裏金側では結合材の樹脂量が
多く、繊維状材料の量が少ないために、強度が高く、全
体として、摩擦性能がよく、強度の高い摩擦材が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の摩擦材の縦断側面図を示す。

【図２】本発明の摩擦材の予備成形体の製造工程を工程
順に示す。

【図３】本発明の摩擦材の製造工程のフローシートを示
す。

【図４】従来の摩擦材の縦断側面図を示す。

【符号の説明】

１ブレーキパッド２摩擦材３裏金４有孔部５孔６疎状部１０金型全体１１金型１２金型１３金型１４凹部１５樹脂リッチ配合材１６凸部１７樹脂リッチ配合材層１８有孔部１９凹部２０従来配合材２１凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維状体、結合材及び摩擦調整剤を含む
摩擦材において、摩擦材の摺動面側における結合材の含
有割合に比して裏金側における結合材の含有割合を多
く、かつ摺動面側における繊維状体の含有割合に比して
裏金側における繊維状体の含有割合を少なくしたことを
特徴とする摩擦材。