JPS6110130A - ブレーキパツドの摩擦係合面の焼灼方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 摩擦係合面を焼灼して、プレー違ノ（ラドがブレーキド
ラム又はロータに接触せしめられた際の初期摩擦を改善
するための方法に関．するものである。

加熱アイロンで表面を焼灼することにより所望の状態に
調整されたブレーキパッドの摩擦係合面が良好な初期摩
擦を有していることは、経験かられかっている。ブレー
キパッドの製造の最終工程として、このブレーキパッド
の有機原料が炭化されるまで、ブレーキパッドの係合面
全体は加熱面に係合せしめられていた。残念ながら、係
合面を焼灼するのに必要とされる多量の熱エネルギは、
係合面の下側のレベルにある原料に悪影響を及ぼすこと
となる。

本発明の目的は、レーザービームによって摩擦係合面の
有機原料を炭化させあるいは脱炭素又は脱水のような相
関反応を生じさせると共に金属原料を酸化又は精練させ
るに十分な熱エネルギを発生させることＫより、ブレー
キパッドの摩擦係合面を焼灼して、係合面を予め所望の
状態に調整し初期摩擦を改善するための方法を提供する
ことにある。

本発明による焼灼方法は一連の高エネルギ光ビーム（レ
ーザー）を利用して、摩擦係合面の表面部分上の一連の
帯を選択的に加熱する。光ビーム（レーザー）の強さ及
び露出時間は、表面部分又はその近傍の原料だけが炭化
及び酸化されあるいは他の化学反応を起すよ５に選択で
きる。ブレーキパッド°は最終仕様に従って研削された
後にコンベヤ装置上圧載置され、コンベヤ装置はブレー
キパッドを一定速度で動かしてレーザーのヘッドを通過
させる。レーザーのヘッドは、発生する高エネルギ光ビ
ームをブレーキパッドの面に整合させるように水平面及
び垂直面内で調節可能である。

高エネルギ光ビーム拌ブレーキパッドの面に熱エネルギ
を発生させて、有機原料を炭化させると共に金属材料を
酸化させ、化学的に転化された帯又はパターン部盆を係
合面に生成する。各帯内の原料は、上記のように露出さ
れていないパッドの原料の摩擦係数とは異なる摩擦係数
を有する。ブレーキパッドが慣性動力計に設置されて車
両の作動をシミュレートされそして他の部材に接触せし
められてブレーキ作動を行うと、製造の際の焼灼工程が
研摩又は慣し期間を本質的に排除しているため、発生さ
れる初期摩擦は最適な作動摩擦に略等しい。摩擦係合面
がレーザービームによって焼灼されて、慣し期間を必要
とすることなく実質的に最適なブレーキ摩擦係数を有す
る帯を表面部分に選択的に生成できるため、本発明によ
る摩擦パッドとして用いられるブレーキパッドの製造工
程は極めて有益である。

レーザーがブレーキパッドの係合面の特定の部分内の原
料を選択的に酸化及び炭化させあるいは精練させるよう
に調節されて、他の部材と係合せしめられた際に生じる
初期摩擦がブレーキパッドの最適な摩擦係数に略等しく
なるように摩擦係合面を予め所望の状態に調整できるた
め、この係合面の焼灼工程は極めて有益である。

以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳細
に説明する。

第１図に示す摩擦パッドとしてのブレーキ／くラド１０
．１０′・・・ＩＯＮは米国特許第３，８３５，１１８
号に開示された処方に従って作られている。この特定の
処方では、得られた組成は海綿鉄摩擦材料として扱われ
ている。この材料の特定の組成は次のとおりである。

原　料　　　　　　　　　重量％ 鉄　　　　粉　　　　　　　　　　　　　　　２海寸鉄
粒子　　　　　　　　　　　　３８硫酸バリウム　　　
　　　　　　　　１０スチールフアイバー　　　　　　
　２１ゴム粒子　　　　　　　　　２ 黒　　　　鉛　　　　　　　　　　　　　　１７フエノ
ール樹脂　　　　　　　　　１０ｉｏｏ％ 従前では、この組成物が支持板１１に取付けられそして
所定の寸法に研削されると、需要者に配送されるように
なっていた。

このようなブレーキパッド１０，１０’・・・１ＯＮが
車両に設置されると、計画通りのブレーキ摩擦係数が発
生するまでに時間を要することが判った。

一般に研摩と称するこの慣し期間は時間の浪費であり、
車両の特定のブレーキライニングの総合能力に影響を与
えることとなる。

本発明によると、ブレーキパッドの摩擦係合面１２は、
パッドの製造過程の付加の工程として高エネルギ光ビー
ム（レーザー）を用いて表面な焼灼、することにより、
予めブレーキ作動のための所望の状態に調整される。

第１図に示されているように、ブレーキパッド１ｏＮ　
２はその摩擦係合面１２を上向き位置圧してコンベヤ装
置１８上に載置される。コンベヤ装置１８が部品を作業
ステーションの焼灼区域に向けて移送させる際、固定ガ
イドバー１４，１４’・・・１４１がブレーキパッドを
レーザーに対して位置決めする。

常時一定速度で動いているコンベヤ装置１８は、各ブレ
ーキパッド１０．１０′ｅ四−１０をレーザー２２によ
って発生された高エネルギ光ビームを通過させる。レー
ザー２２は、カリフォルニア州ノくロアルト市のコーヘ
レントやインコーホレーテッド社（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ　
ｅ　Ｉｎｃ　、　）の子会社であるマサチューセッツ州
スターブリッジ市のレーザー・インコーホレーテッド社
（Ｌａ５ｅｒ　、　Ｉｎｃ、　）により製造されＥｖｅ
ｒｌａｓｅの商標名で市販されている工業用炭酸ガスレ
ーザーである。このレーザーでは、出力ワット数を８０
０ワツトまで変化させることができる。又、装架構造体
２４は、ブレーキパッド１０の摩擦係合面の表面部分１
６に対してヘッド２６．２８及び３０を整合させるよう
に水平面及び垂直面内で調節できる。ヘッド２６．２８
及び３０からの高エネルギ光ビームは同一であり、表面
部分１６に熱エネルギを発生させて、ゴム粒子及びフェ
ノール樹脂のような有機原料を炭化あるいは気化させる
と共に、鉄粉及びスチールファイバーのような金属原料
を酸化あるいは部分的に融解させて特殊な帯又はパター
ン部分３２．３４及び３６を生成する。コンベヤ装置１
８が一定速度で動いていることにより、表面部分１６に
発生される熱エネルギは各帯３２，３４，３６において
同一である。ヘッド２６，２８及び３０の光素子及び又
は光素子の関係を変えることにより、帯３２，３４みび
３６の幅を変化させることが可能である。

ブレーキパッド】ＯＮがレーザー２２を通過した後、特
殊な帯３２，３４，３６を生成されたブレーキパッド２
０，２０’・・・２０Ｍが包装ステーションへ搬送され
、そこでブレーキパッド２０が需要者へ配送のため容器
３８内に入れられる。

ブレーキパッド２０の初期摩擦の改善を実証するため、
基準ラインのブレーキパッド１０が慣性動力計上で次の
条件のもとで評価された。

動力計が約５０　Ｋｍ／ｈ　Ｋ等しい速度にもたらされ
、そして動力計を約１．９５　ｍ／５ｅｃ２．５．８５
ｍ／５ｅｃ２及び９．７５　ｍ／ｓｅｃ”のレートで停
止させるように力が加えられた。この順序が繰返えされ
、各停止毎の平均摩擦係数が温度に対してグラフで示さ
れて、第３図に示すような曲線４０，４２及び４４が夫
々得られた。

新品のブレーキパッド１０が同じ動力計に設置されて、
約１　、９５　ｍ／ｓｅｃ”、５．８５　ｍ／５ｅｅ２
及び９・７５ｍ／　５ｅｃ２　の減速レートで１００　
Ｋｍ／ｈからのブレーキ作動状態を７ミユレートした。

この順序が繰返えされ、°各停止毎の平均摩擦係数が温
度に対してグラフで示されて、第４図に示すような曲線
４６．４８及び５０が夫々得られた。

レーザー２２によって酸化部分及び炭化部分を生成する
ように表面を焼灼された第１の予め所望の状態に調整さ
れたブレーキパッド２０が動力計に設置され、１　、９
５　ｍ／　５ｅｃ２．５．８５　ｍ／５ｅｃ２及び９．
７５　ｍ／５ｅｃ２のレートで５０　Ｋｍ／ｈからの減
速が行われた。同一の停止順序が繰返えされ、２回のテ
ストの平均摩擦係数が温度に対してグラフで示されて、
第３図に示すような曲線５２．５４及び５６が夫々得ら
れた。

有機原料を炭化あるいは気化されると共に金属原料を酸
化あるいは成る場合には融解された特殊な帯又はパター
ン部分を生成するようにレーザー２２によって表面を焼
灼された第２の予め所望の状態Ｋｖ４整されたブレーキ
パッド２０が動力計に設置され、１　、９５　ｍ／５ｅ
ｃ２．５．ｓｓ　ｍ／５ｅｃ２及び９．７５ｍ／５ｅｃ
２のレートで１００　Ｋｍ／ｈからの減速が行われた。

同一の停止順序が繰返えされ、２回のテストの平均摩擦
係数が温度に対してグラフで示されて、第４図に示すよ
うな曲線５８，６０及び６４が夫々得られた。

５０　Ｋｍ／ｈでの曲線４０−５２．４２−５４及び４
４−５６並びに１００　Ｋｍ／　１１での曲線４６−５
８．４８−６０及び５０−６４を比較してみると、各状
態において１００℃で生じる初期摩擦係数はブレーキパ
ッド２０では常に改善され、所望の状態に調整されてい
ないものに比べ２０％以上増大していることが実証され
た。従って、選択された表面部分を焼灼するレーザーに
よって予め所望の状態に調整されたブレーキパッド２０
がブレーキパッドの初期摩擦を改善させるものと主張で
きる。更Ｋ。

金属粒子が主たる摩擦発生原料であるブレーキパッドに
関して実際にテストを実施したのであるが、他の摩擦発
生原料を用いた有機摩擦パッドにも同一の製造工程が同
様に適合するものと考える。レーザー２２によって発生
される熱エネルギを選択的圧制御すること罠より、摩擦
係合面に隣接する原料だけが酸化、炭化あるいは融解さ
れるように、この面に発生する熱エネルギを制限し、原
料の劣化を防止することができる。従って、初期摩擦を
改善するため限られた量の摩擦組成を所望の状態に調整
する必要があるだけである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレーザー焼灼工程を実施するため
の製造設備を示す概略図、第２図は第１図に示すレーザ
ー焼灼工程罠よって得られたブレーキパッドの平面図、
第３図は本発明に従って予め所望の状態に調整されたブ
レーキパッドにおけるｓ　ＯＫｍ／ｈからの減速の際の
平均摩擦係数を示すグラフ、第４図は本発明に従って予
め所望の状態に調整されたブレーキパッドにおける１０
０　Ｋｍ／ｈからの減速の際の平均摩擦係数を示すグラ
フである。 １０．２０・−ブレーキパッド、１２−−摩擦係合面、
１４・・固定ガイドバー、１６・・表面部分、１８・・
コンベヤ装置、２２・・レーザー、２６．２８．３（１
−−ヘッド、３２，３４，３６−−帯又はパターン部分
。 （ほか７名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　母体によって固定関係に保持された有機、無機及び
   金属原料から成るブレーキパッドの摩擦係合面を焼灼し
   て、他の部材に接触せしめられた際の初期摩擦を改善す
   るための方法において、 上記摩擦係合面を露出位置にして上記ブレーキパッドを
   位置決め部材上に載置する工程、及び 高エネルギ光ビームを上記摩擦係合面に指向して、上記
   有機原料を炭化させ上記無機原料を実質的に同一の状態
   に保ち且つ上記金属原料を酸化あるいは融解させたパタ
   ーン部分を摩擦係合面に生成するに十分な熱エネルギを
   発生させる工程 を包含することを特徴とするブレーキパッドの摩擦係合
   面の焼灼方法。 ２　上記光ビームに対する上記各部分の露出時間が実質
   的に同一となるように上記ブレーキパッドを実質的に一
   定のレートで動かす工程を更に含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３　上記高エネルギ光ビームを指向する工程は、上記光
   ビームを誘導する光素子を調節して、上記部分が上記摩
   擦係合面の所定の割合を占めるように上記部分の寸法を
   変化させる工程を含んでいることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の方法。 ４　上記ブレーキパッドをコンベヤ装置上に載置する工
   程を更に含み、上記位置決め部材が上記摩擦係合面を上
   記光ビームに整合させて、上記光ビームを通過した後の
   各ブレーキパッドが実質的に同一となるようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５　上記熱エネルギの発生を制限して上記摩擦係合面の
   下側の有機、無機又は金属原料の劣化を防止する工程を
   更に含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の方法。 ６　母体によって固定位置に保持された有機、無機及び
   金属原料を有する摩擦パッドの係合面を焼灼して、摩擦
   パッドが他の部材に係合せしめられた際の初期摩擦を改
   善するための方法において、 上記摩擦パッドをコンベヤ装置上に載置する工程、 上記摩擦パッドを上記コンベヤ装置上で位置決めする工
   程、 上記コンベヤ装置を実質的に一定の速度で動かして作業
   ステーションを通過させる工程、及び 上記摩擦パッドが上記作業ステーションを通過する際に
   複数の高エネルギ光ビームを上記係合面に指向して、上
   記有機原料を炭化させ且つ上記金属原料を酸化させた帯
   を生成するように上記係合面に熱エネルギを発生させる
   工程 を包含することを特徴とする摩擦パッドの係合面の焼灼
   方法。 ７　上記帯が係合面の所望の部分を占める ように上記光ビームを整合させる工程を更に含んでいる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の方法。 ８　上記高エネルギ光ビームに対する露出時間の度合を
   制限して、上記金属材料の融解を起し得る熱エネルギの
   発生を防止する工程を更に含んでいることを特徴とする
   特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９　上記コンベヤ装置を実質的に一定の速度で動かす工
   程は、上記摩擦パッド及び他の摩擦パッドの上記係合面
   上の帯が実質的に同一となることを保証していることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の方法。 １０　上記帯が上記摩擦パッドの初期摩擦係数を２０％
   以上増大させていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項記載の方法。