JP2018053998A - ディスクブレーキパッドの成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮成形によりディスクブレーキパッドの摩擦材の面取り部を形成するディスクブレーキパッドの成形方法であって、摩擦材の面取り部とその他の部分の密度差が小さい均質なディスクブレーキパッドの成形方法を提供すること。
【解決手段】ディスクブレーキパッドの原材料として、結合材、有機充填材、無機充填材、および繊維基材を含有するとともに、少なくとも一部が造粒された摩擦材組成物を用い、下部金型と、摩擦材の外周形状を形成する型孔を有する上部金型と、摩擦材の上端面を成形する成形型とからなる金型装置を用いて、前記下部金型と前記上部金型の型孔により形成されるキャビティに前記摩擦材組成物を充填するとともに、前記摩擦材組成物を成形する前の嵩高状態で、面取り部を形成する箇所に投入された摩擦材の原材料の内、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する原材料を予め中央に流動させ、次いで所定の形状に成形する。
【選択図】図３

Description

本発明は、二輪車または四輪自動車の制動に用いられるディスクブレーキパッドの成形方法に関する。

二輪車または四輪自動車に取り付けられているディスクブレーキに用いられるディスクブレーキパッド１００は、一般に、図１に示すように、基材繊維、有機結合材、摩擦調整剤を含む摩擦材１１０を鋼板製等のバックプレート１２０に重ね合わせ、圧縮成形したものが用いられている。ディスクブレーキにおいては、ディスクブレーキパッド１００を回転している金属製のディスクロータに押し当て、その際の摩擦力により自動車等を制動するが、制動中にディスクブレーキパッド１００やディスクロータ等が振動してブレーキ鳴きを発するという問題がある。このような制動中の鳴きの発生を抑制する方策として、図１に示すようにディスクブレーキパッド１００の摩擦材の端部に面取り部１１１を設ける方法が行われている。また、摩擦面に浸入した泥や摩擦により発生した摩耗粉を摩擦面から排除するための溝部１１２を摩擦面から略鉛直方向に形成したものも存在する。

摩擦材の角部の面取り部１１１および溝部１１２は、一般的に、摩擦材を板状に圧縮成形した後に、研削加工や切削加工等を施して形成される。すなわち、面取り部１１１は、角部（斜線部）を除去することにより形成（例えば、特許文献１等参照）される。また、溝部１１２は摩擦材の上端面から溝加工することにより形成される。

なお、面取り部１１１は、摩擦材を圧縮成形する成形型に傾斜面を設け、この傾斜面によって面取り部１１１を形成する方法（例えば、特許文献２、３等）や、成形型に設けたスリット部により溝部１１２を形成する方法（例えば、特許文献３等）が提案されている。

特開平９−１３６２５５号公報 実公平５−２６３６１号公報 特開２００４−３２４７６３号公報

特許文献１等に記載される、研削等により摩擦材の端部に面取り部を形成する方法では、面取り部を形成するための加工工程が別工程として必要となり、加工コストが上昇する。また、角部を削って除去するため、その分だけ原材料が無駄になるとともに、研削加工によって発生する研磨粉の廃棄処理コストにより、更に製造コストの上昇を招くこととなる。

一方、特許文献２、３等に記載される、摩擦材を圧縮成形する金型により、摩擦材の端部に面取り部を形成する方法では、面取り部を形成するための別工程は不要となる。しかしながら、成形金型に摩擦材の原材料を平坦に充填して圧縮成形する場合、摩擦材の原材料は繊維材を多く含み流動性が低いため、面取り部とその他の部分における原材料の圧縮比率の差により、面取り部の密度がその他の部分の密度よりも高くなりやすい。この場合、摩擦材の摩耗が進行すると鳴きが発生しやすくなる。また、摩擦材の面内の大きな密度差は、クラックの発生等による破損の原因にもなり得る。

以上のことから、本発明は、圧縮成形によりディスクブレーキパッドの摩擦材の面取り部を形成するとともに、摩擦材の面取り部とその他の部分の密度差が小さい均質なディスクブレーキパッドの成形方法を提供することを目的とする。

本発明の第１のディスクブレーキパッドの成形方法は、いわゆる熱圧成形前の予備成形時に摩擦材の面取り部を形成することを骨子とするものである。このような本発明の第１のディスクブレーキパッドの成形方法は、具体的に、ディスクブレーキパッドの原材料として、結合材、有機充填材、無機充填材、および繊維基材を含有するとともに、少なくとも一部が造粒された摩擦材組成物を用い、下部金型と、摩擦材の外周形状を形成する型孔を有する上部金型と、摩擦材の上端面を成形する成形型とからなる金型装置を用いて、前記下部金型と前記上部金型の型孔により形成されるキャビティに前記摩擦材組成物を充填するとともに、前記摩擦材組成物を成形する前の嵩高状態で、面取り部を形成する箇所に投入された摩擦材の原材料の内、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する原材料を予め中央に流動させ、次いで所定の形状に成形するものである。

本発明の第２のディスクブレーキパッドの成形方法は、予備成形を行わず、直接原料となる摩擦材組成物を熱圧成形するとともに、熱圧成形時に摩擦材の面取り部を形成することを骨子とするものである。このような本発明の第２のディスクブレーキパッドの成形方法は、具体的に、ディスクブレーキパッドの原材料として、結合材、有機充填材、無機充填材、および繊維基材を含有するとともに、少なくとも一部が造粒された摩擦材組成物を用い、下部金型と、摩擦材の外周形状を形成する型孔を有する上部金型と、摩擦材の上端面を成形する成形型とからなり、前記下部金型、上部金型および成形型の少なくとも１つに加熱手段を設けた金型装置を用いて、前記下部金型と前記上部金型の型孔により形成されるキャビティに前記摩擦材組成物を充填するとともに、前記摩擦材組成物を成形する前の嵩高状態で、面取り部を形成する箇所に投入された摩擦材の原材料の内、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する原材料を予め中央に流動させ、次いで所定の形状に熱圧成形するものである。

本発明の第３のディスクブレーキパッドの成形方法は、本発明の第１のディスクブレーキパッドの成形方法と同様に、予備成形時に摩擦材の面取り部を形成するとともに、予備成形と同時にバックプレートの固着を行うことを骨子とするものである。このような本発明の第３のディスクブレーキパッドの成形方法は、具体的に、ディスクブレーキパッドの原材料として、結合材、有機充填材、無機充填材、および繊維基材を含有するとともに、少なくとも一部が造粒された摩擦材組成物を用い、下部金型と、摩擦材の外周形状を形成する型孔を有する上部金型と、摩擦材の上端面を成形する成形型とからなる金型装置を用いて、下部金型上にバックプレートを配置し、前記バックプレートと、上部金型の型孔により形成されるキャビティに前記摩擦材組成物を充填するとともに、前記摩擦材組成物を成形する前の嵩高状態で、面取り部を形成する箇所に投入された摩擦材の原材料の内、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する原材料を予め中央に流動させ、次いで所定の形状に予備成形するものである。

本発明の第４のディスクブレーキパッドの成形方法は、本発明の第２のディスクブレーキパッドの成形方法と同様に、予備成形を行わず、直接原料となる摩擦材組成物を熱圧成形するとともに、熱圧成形時に摩擦材の面取り部を形成するものであり、さらに、摩擦材の熱圧成形と同時にバックプレートの固着を行うことを骨子とするものである。このような本発明の第４のディスクブレーキパッドの成形方法は、具体的に、ディスクブレーキパッドの原材料として、結合材、有機充填材、無機充填材、および繊維基材を含有するとともに、少なくとも一部が造粒された摩擦材組成物を用い、下部金型と、摩擦材の外周形状を形成する型孔を有する上部金型と、摩擦材の上端面を成形する成形型とからなり、前記下部金型、上部金型および成形型の少なくとも１つに加熱手段を設けた金型装置を用いて、下部金型上にバックプレートを配置し、前記バックプレートと、上部金型の型孔により形成されるキャビティに前記摩擦材組成物を充填するとともに、前記摩擦材組成物を成形する前の嵩高状態で、面取り部を形成する箇所に投入された摩擦材の原材料の内、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する原材料を予め中央に流動させ、次いで所定の形状に熱圧成形するものである。

上記の本発明第１〜４のディスクブレーキパッドの成形方法においては、成形型を、面取り部と面取り部以外の部分に分割した構造とし、最初に面取り部の金型によって原材料を中央に寄せる工程を行い、次いで所定の形状にて予備成形または熱圧成形を行うことが好ましい。また、前記摩擦材の上端面を成形する成形型に摩擦材の溝部を形成する凸部を設けることができ、また、前記溝部を形成する凸部を前記摩擦材の上端面を成形する成形型と独立して駆動できる凸部駆動手段を設けることもできる。

本発明のディスクブレーキパッドの成形方法によれば、別工程の加工工程が不要となるとともに、原材料が無駄にならず、研磨粉の廃棄処理コストが不要になることから、製造コストの削減を図ることができる。また、面取り部の密度とその他の部分の密度の差が小さく均質なディスクブレーキパッドを製造することができる。さらに、予備成形体の強度が低い場合であっても取扱いの容易な予備成形体を得ることができる。

代表的なディスクブレーキパッドの模式図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図を示す。また、斜線で示されている範囲が面取り部分である。 本発明の第１の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、原材料の充填状態を説明する模式図である。 本発明の第１の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、摩擦材の面取り部を形成する成形型の原材料への押し込み状態を説明する模式図である。 本発明の第１の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、摩擦材の上端面を成形する成形型の降下状態を説明する模式図である。 本発明の第１の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、原材料の圧縮状態を説明する模式図である。 予備成形体の熱圧成形を説明する模式図である。 本発明の第３の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、原材料の充填状態を説明する模式図である。 本発明の第３の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、摩擦材の面取り部を形成する成形型の原材料への押し込み状態を説明する模式図である。 本発明の第３の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、摩擦材の上端面を成形する成形型の降下状態を説明する模式図である。 本発明の第３の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、原材料の圧縮状態を説明する模式図である。 本発明の第３の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、予備成形体の抜き出し状態を説明する模式図である。 予備成形体の熱圧成形を説明する模式図である。 本発明の第５の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、原材料の充填状態を説明する模式図である。 本発明の第５の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、摩擦材の面取り部を形成する成形型の原材料への押し込み状態を説明する模式図である。 本発明の第５の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、摩擦材の上端面を成形する成形型の降下状態を説明する模式図である。 本発明の第５の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、原材料の圧縮状態を説明する模式図である。 本発明の第５の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法における、予備成形体の抜き出し状態を説明する模式図である。

［第１の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法］
本発明の第１の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法は、熱圧成形前の予備成形時に摩擦材の面取り部を形成する場合の成形方法である。本発明の第１の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法を図２〜図６により説明する。

本発明の第１の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法においては、図２に示すように、上部金型１を下部金型２上に載置する。上部金型１には摩擦材の外周形状を形成する型孔が形成されており、上部金型１の型孔と下部金型２の上面により原材料Ｍを充填するキャビティが形成される。このキャビティに原材料Ｍを充填する。

成形型３は、摩擦材の上端面を成形する成形型３２と、摩擦材の面取り部を成形する成形型３１により構成される。摩擦材の面取り部を成形する成形型３１は流体圧シリンダ等の駆動手段により摩擦材の上端面を成形する成形型３２と独立して上下方向に駆動できるよう構成される。

このような金型装置を用いる本発明の第１の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法においては、図２に示すように、原材料Ｍは、下部金型２と上部金型１の型孔により形成されるキャビティに投入されて充填される。このときの原材料Ｍの嵩高さはＨ_０となっている。

摩擦材の原材料Ｍは、繊維基材、有機結合剤、摩擦調整材等からなる摩擦材組成物であり、繊維基材、有機結合剤、摩擦調整材のうちの少なくとも一部を造粒した造粒粉末の形態で付与する。摩擦材組成物は繊維基材を含むため、流動性が極めて悪いが、摩擦材組成物の一部を造粒して与えることにより、摩擦材組成物の流動性を向上させることができる。

繊維基材としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維、ロックウール、アラミド繊維、アクリル繊維等を用いることができる。有機結合材としては、熱硬化性樹脂であって、フェノール骨格を有する、熱劣化しても炭素として残りやすい樹脂が好ましい。フェノール樹脂やアクリルや各種エラストマで変性したフェノール樹脂等を用いることができる。摩擦調整剤としては、アルミナやジルコニア等の無機粉末粒子、黒鉛、硫化アンチモン、硫化錫等の金属硫化物、カシューダスト、ゴムダスト等の有機粉末を用いることができる。

摩擦材造粒物を製造するにあたり、造粒方法としては、特に限定せず、押出造粒法、転動造粒法、攪拌造粒法、圧縮造粒法、流動層造粒法等を用いることができ、必要に応じて凝集剤として液体等を添加してもよい。また、造粒にあたりポリビニルアルコール等の接着成分を揮発性溶媒等に溶解した溶液を用いて湿式造粒を行う場合は、摩擦材用造粒物作製後に加熱や減圧等によって乾燥処理を行うことが好ましい。

摩擦材組成物は、全体を造粒して与えることが最も好ましいが、摩擦材組成物中に消石灰を含む場合、水を用いて湿式造粒を行うと、摩擦材組成物中の消石灰が水と反応するため、消石灰を除いた摩擦材組成物を造粒し、この造粒粉に消石灰を添加して摩擦材組成物とすることが好ましい。

摩擦材用造粒物の粒径は、ハンドリング時や秤量時の流動性、成形性の観点から平均１０〜５０００μｍとすることが好ましく、２０〜４０００μｍとするとより好ましく、５０〜３０００μｍとするとさらに好ましい。

次いで、図３に示すように、充填された原材料Ｍ中に、摩擦材の面取り部を成形する成形型３１を降下させて、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する量の原材料Ｍを、成形する前の嵩高Ｈ_０の状態で、予め中央に流動させる。原材料Ｍは上記のように、一部が造粒粉末の形態で付与されており、流動性が高いことから、容易に中央に流動させることができる。このときの摩擦材の面取り部を成形する成形型３１の押し込み深さＨは、予備成形する前の原材料の嵩高状態Ｈ_０から３０〜５０％が好ましい。

その後、図４に示すように、摩擦材の面取り部を成形する成形型３１は、押し込み深さＨで原材料Ｍに押し込んだ状態を維持したまま、摩擦材の上端面を成形する成形型３２の下端面の高さが、面取り部を成形する成形型３１の傾斜部端面の高さと一致するまで、摩擦材の上端面を成形する成形型３２を降下させる。

摩擦材の上端面を成形する成形型３２の下端面の高さと、摩擦材の面取り部を成形する成形型３１の傾斜部端面の高さが一致したら、図５に示すように、摩擦材の上端面を成形する成形型３２と面取り部を成形する成形型３１を同期させて降下させて、原材料Ｍの圧縮成形を行い、予備成形体Ｐが得られる。予備成形体Ｐは、原材料Ｍとして流動性を高くするとともに、成形にあたり、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する量の原材料Ｍを、予め中央に流動させた後、成形することから面取り部と他の部分の密度差が小さいものとなる。

得られた予備成形体Ｐを用いてバックプレート１２０とともに熱圧成形することで、面取り部が予め形成されたディスクブレーキパッドを製造することができる。ここで、図６に示すように、熱成形用金型６は、その加圧面が、予備成形体Ｐの面取り部および上面に対応する形状に形成されている。予備成形体Ｐは、熱圧成形用の中間板５の型孔に投入され、さらに、接着剤１３０を塗布したバックプレート１２０が載置される。この状態から熱成形用金型６で予備成形体Ｐを加熱して熱圧成形することにより予備成形体Ｐの熱圧成形が行われるとともに、摩擦材（熱圧成形された予備成形体Ｐ）とバックプレート１２０が一体化する。熱圧成形された、成形品を金型から抜き出した後、熱処理、塗装、加工等を施して、図１に示すようなディスクブレーキパッド１００とする。

上記の予備成形においては、予め、原材料を中央部へ流動させるための予備成形型の面取り部の押込み深さＨは、予備成形する前の原材料の嵩高状態Ｈ_０（図２参照）から３０％から５０％の深さとすることが好ましい。

予備成形金型の面取り部の角度は、熱成形で形成される面取りの角度が好ましいが、中央部の水平面に対して１０°以上であれば原材料は十分に流動する。

予備成形金型の面取り部の幅は、熱成形で形成される面取り幅の８０％から１２０％が好ましいが、熱成形で形成される幅がより好ましい

［第２の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法］
本発明の第２の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法は、予備成形を行わず、直接原料となる摩擦材組成物を熱圧成形するとともに、熱圧成形時に摩擦材の面取り部を形成する成形方法である。

本発明の第２の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法においては、上記の本発明の第１の実施形態と同様の上部金型１、下部金型２および成形型３を用いるとともに、これらの型の少なくとも１つに加熱手段を設け、熱圧成形できるように構成し、原材料Ｍを加熱しながら図２〜５のように熱圧成形することで、予備成形を行うことなく、直接、面取り部が形成された摩擦材を得ることができる。

この場合、熱圧成形により得られた面取り部が形成された摩擦材を、別途、バックプレート１２０に接着することでディスクブレーキパッド１００とすることができる。

［第３の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法］
本発明の第３の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法は、本発明の第１のディスクブレーキパッドの成形方法と同様に、熱圧成形前の予備成形時に摩擦材の面取り部を形成する場合の成形方法であり、さらに、摩擦材の予備成形と同時にバックプレートの固着を行うものである。

本発明の第３の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法を図７〜図１１により説明する。下部金型２には凹所２１が設けられており、この凹所２１にバックプレート１２０を収容する。バックプレート１２０を収容する下部金型２上には、摩擦材の外周形状を形成する型孔を有する上部金型１が配置される。

成形型３は、摩擦材の上端面を成形する成形型３２と、摩擦材の面取り部を成形する成形型３１により構成される。摩擦材の面取り部を成形する成形型３１は流体圧シリンダ等の駆動手段により摩擦材の上端面を成形する成形型３２と独立して上下方向に駆動できるよう構成される。また、摩擦材の上端面を成形する成形型３２には、摩擦材１１０の溝部１１２を形成するための凸部３３が形成されている。

このような金型装置を用いる本発明の第３の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法においては、図７に示すように、原材料Ｍは、バックプレート１２０と上部金型１の型孔により形成されるキャビティに投入されて充填される。このときの原材料Ｍの嵩高さはＨ_０となっている。摩擦材の原材料Ｍは、上記の第１および第２の実施形態と同様に、摩擦材組成物の一部が造粒されたものである。

次いで、図８に示すように、充填された原材料Ｍ中に、摩擦材の面取り部を成形する成形型３１を降下させて、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する量の原材料Ｍを、成形する前の嵩高Ｈ_０の状態で、予め中央に流動させる。原材料Ｍは上記のように、一部が造粒粉末の形態で付与されており、流動性が高いことから、容易に中央に流動させることができる。このときの摩擦材の面取り部を成形する成形型３１の押し込み深さＨは、予備成形する前の原材料の嵩高状態Ｈ_０から３０〜５０％の深さとすることが好ましい。

その後、図９に示すように、摩擦材の面取り部を成形する成形型３１は、押し込み深さＨで原材料Ｍに押し込んだ状態を維持したまま、摩擦材の上端面を成形する成形型３２の下端面の高さが、面取り部を成形する成形型３１の傾斜部端面の高さと一致するまで、摩擦材の上端面を成形する成形型３２を降下させる。

摩擦材の上端面を成形する成形型３２の下端面の高さと、摩擦材の面取り部を成形する成形型３１の傾斜部端面の高さが一致したら、図１０に示すように、摩擦材の上端面を成形する成形型３２と面取り部を成形する成形型３１を同期させて降下させて、原材料Ｍの圧縮成形を行い、予備成形体Ｐとする。予備成形体Ｐはバックプレート１２０上に直接成形され、一体となった予備成形部材が得られる。

原材料Ｍの圧縮成形が終了したら、図１１に示すように、摩擦材の上端面を成形する成形型３２および摩擦材の面取り部を成形する成形型３１を上昇させるとともに、上部金型１を上方に移動させ、図示せぬ抜き出しピン等の抜き出し手段により、バックプレート１２０と予備成形体Ｐが一体となった予備成形部材１０１を抜き出す。

予備成形部材１０１の予備成形体Ｐは、摩擦材の面取り部を成形する成形型３１により角部が面取り部１１１として形成されるとともに、摩擦材の上端面を成形する成形型３２に形成された凸部３３により、溝部１１２が形成されたものとなる。このため、面取り部１１１を形成するための面取り加工や、溝部１１２を形成するための溝加工が不要となる。

また、上記ように摩擦材の面取り部を形成する成形型３１と摩擦材の上端面を形成する成形型３２に分割された成形型を用い、摩擦材の上端面を形成する成形型３２が原材料Ｍに接触しない状態で、傾斜面を有する摩擦材の面取り部を形成する成形型３１を原材料Ｍ中に深くまで押し込むことにより、面取り部の原材料Ｍを充分に中央に流動させた後、原材料Ｍを圧縮成形するため、成形後の予備成形体Ｐは、面取り部１１１の密度と他の部分の密度の差が小さいものとなる。

さらに、予備成形体Ｐは上記のように中央部に溝部１１２が形成されており、予備成形体Ｐ単体では溝部１１２からの破断が生じる虞があるが、上記の予備成形体Ｐはバックプレート１２０上に一体に成形されていることから、溝部１１２からの破断の虞なく取り扱うことができ、次工程へ搬送することが容易となる。

予備成形金型の面取り部の角度は、熱成形で形成される面取りの角度が好ましいが、中央部の水平面に対して１０°以上であれば原材料は十分に流動する。また、予備成形金型の面取り部の幅は、熱成形で形成される面取り幅の８０％から１２０％が好ましいが、熱成形で形成される幅がより好ましい。

得られた予備成形部材１０１は、図１２に示すように、熱圧成形用の中間板５の型孔と熱成形用金型６で加熱し熱圧成形され、熱圧成形品を金型６から抜き出した後、熱処理、塗装、加工等を施して、図１に示すようなディスクブレーキパッド１００とする。

なお、本実施形態における凸部３３は、本実施形態に固有のものではなく、第１および第２の実施形態において適用してもよい。また、本実施形態において削除してもよい。

［第４の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法］
本発明の第４の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法は、予備成形を行わず、直接原料となる摩擦材組成物を熱圧成形して摩擦材の面取り部を形成するとともに、摩擦材の予備成形と同時にバックプレートの固着を行うものである。

本発明の第４の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法においては、上記の本発明の第１の実施形態と同様の上部金型１、下部金型２および成形型３を用いるとともに、これらの型の少なくとも１つに加熱手段を設け、熱圧成形できるように構成し、原材料Ｍを加熱しながら図７〜１１のように熱圧成形することで、予備成形を行うことなく、直接、面取り部１１１が形成されたディスクブレーキパッド１００を得ることができる。

この場合、熱圧成形時に面取り部１１１が形成された摩擦材１１０の熱成形と、摩擦材１１０とバックプレート１２０の接着を同時に行いディスクブレーキパッド１００とすることができる。

［第５の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法］
第５の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法は、第３の実施形態において用いた凸部３３をさらに改良したものであり、摩擦材の上端面を成形する成形型３２内に流体圧シリンダ等の凸部駆動手段４１を設けて、摩擦材１１０の溝部１１２を形成するための凸部４を、摩擦材の上端面を形成する成形型３２とは独立して昇降可能とした点が異なる。

また、上記の第３の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法で用いた金型装置においては、下部金型２にバックプレート１２０の収容凹所２１を設けて下部金型２内にバックプレート１２０を収容したが、第５の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法で用いた金型装置においては、下部金型２の上端面を平坦面として形成して、下部金型２の上面にバックプレート１２０を載置するとともに、上部金型１にバックプレート１２０と嵌合する凹所１１を設けてバックプレート１２０に対する上部金型１の位置決めを行うものとした。

他の構成は、上記の第３の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法で用いた金型装置と同じである。

このような金型装置を用いる本発明の第５の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法は、第３の実施形態と同様に、原材料Ｍは、バックプレート１２０と上部金型１の型孔により形成されるキャビティに投入されて充填される（図１３）。

次いで、図１４に示すように、充填された原材料Ｍ中に、摩擦材の面取り部を成形する成形型３を降下させて、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する量の原材料Ｍを、予め中央に流動させる。このとき凸部４についても摩擦材の面取り部を成形する成形型３についても降下させて、溝部１１２の体積分に相当する量の原材料Ｍを他の部分に流動させる。

その後、第３の実施形態と同様に、摩擦材の面取り部を成形する成形型３１は、押し込み深さＨで原材料Ｍに押し込んだ状態を維持したまま、摩擦材の上端面を成形する成形型３２の下端面の高さが、面取り部を成形する成形型３１の傾斜部端面の高さと一致するまで、摩擦材の上端面を成形する成形型３２を降下させる（図１５）。このとき凸部４についても原材料Ｍに押し込んだ状態を維持したままとして摩擦材の上端面を成形する成形型３２の降下を行う。

摩擦材の上端面を成形する成形型３２の下端面の高さと、摩擦材の面取り部を成形する成形型３１の傾斜部端面の高さが一致したら、図１６に示すように、摩擦材の上端面を成形する成形型３２と面取り部を成形する成形型３１を同期させて降下させて、原材料Ｍの圧縮成形を行い、予備成形体Ｐとする。予備成形体Ｐはバックプレート１２０上に直接成形され、一体となった予備成形部材が得られる。このとき凸部４についても摩擦材の上端面を成形する成形型３２と同期して降下して溝部１１２の成形を行う。

原材料Ｍの圧縮成形が終了したら、第３の実施形態と同様に、摩擦材の上端面を成形する成形型３２および摩擦材の面取り部を成形する成形型３１を上昇させるとともに、上部金型１を上方に移動させ、図示せぬ抜き出しピン等の抜き出し手段により、バックプレート１２０と成形体Ｐが一体となった予備成形部材１０１を抜き出す（図１６）。

このような第５の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法においては、溝部１１２を成形する凸部４が、凸部駆動手段４１により、摩擦材の上端面を成形する成形型３２と独立して昇降駆動できるため、原材料Ｍの圧縮成形に先立ち、溝部１１２の体積分に相当する量の原材料Ｍを他の部分に流動させることができるので、得られる摩擦材の密度が各部でより均一にすることが可能となる。

なお、第５の実施形態のディスクブレーキパッドの成形方法においても、上部金型１、下部金型２および成形型３の少なくとも１つに加熱手段を設け、熱圧成形できるように構成し、原材料Ｍを加熱しながら熱圧成形することで、予備成形を行うことなく、直接、面取り部１１１が形成されたディスクブレーキパッド１００を得ることができる。

また、溝部１１２を形成する凸部４および凸部駆動手段は、上記の第１および第２の実施形態において適用することもできる。

以上の本発明のディスクブレーキパッドの成形方法によれば、原材料Ｍとして流動性が高いものを用い、成形にあたり、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する量の原材料Ｍを、予め中央に流動させた後、成形することから、成形において摩擦材１１０の面取り部１１１を形成して機械加工の手間を省くことができるとともに、面取り部１１１と他の部分の密度差が小さいものとなるので、二輪車または四輪自動車に用いられるディスクブレーキパッドとして好適なものである。

１…上部金型、１１…凹所、２…下部金型、２１…凹所、３…成形型、３１…摩擦材の面取り部を成形する成形型、３２…摩擦材の上端面を成形する成形型、３３…凸部、４…凸部、４１…凸部駆動手段、５…中間板、６…熱成形用金型、１００…ディスクブレーキパッド、１０１…予備成形部材、１１０…摩擦材、１１１…摩擦材の面取り部、１１２…摩擦材の溝部、１２０…バックプレート、１３０…接着剤

Claims (7)

1. ディスクブレーキパッドの原材料として、結合材、有機充填材、無機充填材、および繊維基材を含有するとともに、少なくとも一部が造粒された摩擦材組成物を用い、
   下部金型と、摩擦材の外周形状を形成する型孔を有する上部金型と、摩擦材の上端面を成形する成形型とからなる金型装置を用いて、
   前記下部金型と前記上部金型の型孔により形成されるキャビティに前記摩擦材組成物を充填するとともに、
   前記摩擦材組成物を成形する前の嵩高状態で、面取り部を形成する箇所に投入された摩擦材の原材料の内、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する原材料を予め中央に流動させ、次いで所定の形状に予備成形するディスクブレーキパッドの成形方法。
2. ディスクブレーキパッドの原材料として、結合材、有機充填材、無機充填材、および繊維基材を含有するとともに、少なくとも一部が造粒された摩擦材組成物を用い、
   下部金型と、摩擦材の外周形状を形成する型孔を有する上部金型と、摩擦材の上端面を成形する成形型とからなり、前記下部金型、上部金型および成形型の少なくとも１つに加熱手段を設けた金型装置を用いて、
   前記下部金型と前記上部金型の型孔により形成されるキャビティに前記摩擦材組成物を充填するとともに、
   前記摩擦材組成物を成形する前の嵩高状態で、面取り部を形成する箇所に投入された摩擦材の原材料の内、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する原材料を予め中央に流動させ、次いで所定の形状に熱圧成形するディスクブレーキパッドの成形方法。
3. ディスクブレーキパッドの原材料として、結合材、有機充填材、無機充填材、および繊維基材を含有するとともに、少なくとも一部が造粒された摩擦材組成物を用い、
   下部金型と、摩擦材の外周形状を形成する型孔を有する上部金型と、摩擦材の上端面を成形する成形型とからなる金型装置を用いて、
   下部金型上にバックプレートを配置し、前記バックプレートと、上部金型の型孔により形成されるキャビティに前記摩擦材組成物を充填するとともに、
   前記摩擦材組成物を成形する前の嵩高状態で、面取り部を形成する箇所に投入された摩擦材の原材料の内、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する原材料を予め中央に流動させ、次いで所定の形状に予備成形するディスクブレーキパッドの成形方法。
4. ディスクブレーキパッドの原材料として、結合材、有機充填材、無機充填材、および繊維基材を含有するとともに、少なくとも一部が造粒された摩擦材組成物を用い、
   下部金型と、摩擦材の外周形状を形成する型孔を有する上部金型と、摩擦材の上端面を成形する成形型とからなり、前記下部金型、上部金型および成形型の少なくとも１つに加熱手段を設けた金型装置を用いて、
   下部金型上にバックプレートを配置し、前記バックプレートと、上部金型の型孔により形成されるキャビティに前記摩擦材組成物を充填するとともに、
   前記摩擦材組成物を成形する前の嵩高状態で、面取り部を形成する箇所に投入された摩擦材の原材料の内、面取りによって形成される切欠きの体積分に相当する原材料を予め中央に流動させ、次いで所定の形状に熱圧成形するディスクブレーキパッドの成形方法。
5. 成形型が、面取り部と面取り部以外の部分に分割され、最初に面取り部の金型によって原材料を中央に寄せる工程を行い、次いで所定の形状にて成形を行う、請求項１〜４のいずれかに記載のディスクブレーキパッドの成形方法。
6. 前記摩擦材の上端面を成形する成形型に摩擦材の溝部を形成する凸部を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のディスクブレーキパッドの成形方法。
7. 前記溝部を形成する凸部を前記摩擦材の上端面を成形する成形型と独立して駆動できる凸部駆動手段を設けたことを特徴とする請求項６に記載のディスクブレーキパッドの成形方法。

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