JP2000230590A - 回転ブレーキ部品 - Google Patents

回転ブレーキ部品

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキドラムの摺擦面形成部および摩擦材
における、摩耗粉等の研磨作用による摩耗の過度の進行
を抑制し、またその摺擦面形成部の強化を図る。 【解決手段】 ブレーキドラム１のドラム本体２におい
て、環状をなす摺擦面形成部５が、その周方向に配置さ
れた、金属マトリックスおよび多数の分散材よりなる複
数の複合部分６と、金属のみからなる複数の金属単体部
分７とより構成されている。これにより摩耗粉等を、制
動中の摩擦材の押圧力によって摺擦面形成部５の各金属
単体部分７に押込んで保持させることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転ブレーキ部品、
特に、車輪と共に回転して、制動時摩擦材と摺擦する回
転ブレーキ部品に関する。この種の回転ブレーキ部品に
はブレーキドラムおよびブレーキディスクが該当する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ブレーキドラムとしては、その軽
量化の要請から、優れた耐摩耗性および耐熱性を有する
アルミニウム合金複合材より構成されたものが知られて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらアルミニ
ウム合金複合材よりなるブレーキドラムと、従来の鋳鉄
ドラム用摩擦材とを組合せた場合、摩擦係数が低くなる
ため、ブレーキ効力が低下する、という問題を生じた。
【０００４】そこで、摩擦材を、研磨材を多く含む等ブ
レーキドラムの摺擦面形成部に対して攻撃性の強いもの
に変える、といったことが行われているが、このような
手段を採用すると、ブレーキドラムが、研磨材を含む摩
耗粉および脱落分散材（例えばＳｉＣ粒子）をドラム外
へ排出しにくい構造をしているため、ドラム内に摩耗粉
等が滞留し易く、その滞留摩耗粉等の研磨作用によって
ブレーキドラムの摺擦面形成部および摩擦材の摩耗が過
度に進行する、という新たな問題を生じた。
【０００５】この摩耗粉等による研磨作用は、程度の差
はあるにしても、摩耗粉等の排出性のよいブレーキディ
スクにおいても問題となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、摺擦面形成部
および摩擦材における、摩耗粉等の研磨作用による摩耗
の過度の進行を抑制し、またその摺擦面形成部の強化を
図ることが可能な前記回転ブレーキ部品を提供すること
を目的とする。
【０００７】前記目的を達成するため本発明によれば、
車輪と共に回転して、制動時摩擦材と摺擦する回転ブレ
ーキ部品において、環状をなす摺擦面形成部を、その周
方向に配置された、金属マトリックスおよび多数の分散
材よりなる少なくとも１つの複合部分と、金属のみから
なる少なくとも１つの金属単体部分とより構成した回転
ブレーキ部品が提供される。
【０００８】前記のように構成すると、摺擦面形成部の
耐摩耗性および耐熱性を確保し得ると共に摩耗粉および
脱落分散材を、制動中の摩擦材の押圧力によって摺擦面
形成部の金属単体部分に押込んで保持させることが可能
となり、これにより、摺擦面形成部および摩擦材におけ
る、摩耗粉等の研磨作用による摩耗の過度の進行を抑制
し、また金属単体部分をそれに押込まれた摩耗粉等によ
り複合強化することが可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１，２において、回転ブレーキ
部材としてのブレーキドラム１は、円筒形をなすドラム
本体２と、そのドラム本体２の一方の開口端に連設され
た環状取付部３とよりなる。ドラム本体２の内周面は、
制動時、摩擦材、したがってブレーキシューのライニン
グと摺擦する。取付部３は車輪ハブに取付けられるもの
で４つのボルト挿通孔４を有する。
【００１０】ドラム本体２において、その内周側に在っ
て環状をなす摺擦面形成部５は、その周方向に配置され
た、金属マトリックスおよび多数の分散材よりなる少な
くとも１つ、実施例では複数の薄板状をなす複合部分６
と、金属のみからなる少なくとも１つ、実施例では複数
の金属単体部分７とより構成されている。この場合、複
合部分６と金属単体部分７とは交互に配列され、また各
金属単体部分７は、摺擦面形成部５を除く、ブレーキド
ラム１の大部分を構成する金属および各複合部分６の金
属マトリックスと同材種である。
【００１１】このようなブレーキドラム１は、複合部分
６に対応する複数の薄板を鋳型のキャビティに並べ、そ
のキャビティに溶湯を注入し、各薄板を鋳ぐるむことに
よって鋳造される。前記のように複合部分６の金属マト
リックスと、金属単体部分７を含むブレーキドラム１の
大部分を構成する金属とを同材種にすると、鋳ぐるみに
よる各複合部分６の溶着性が良好となる。ただし、この
溶着性向上効果が得られれば、金属マトリックスと前記
金属とは異材種でもよい。
【００１２】また複合部分６に対応する薄板は、金属マ
トリックスおよび多数の分散材よりなるビレットを浸透
法、粒子分散法等により製造し、次いでそのビレットを
用いて、ドラム本体２の内径に合致する曲率半径を持
ち、且つ複合部分６と略同じ周方向幅ｂを有する薄板状
押出し材を製造し、その後、押出し材より複合部分６と
略同じ回転軸線方向長さｃを有する薄板を切出す、とい
った方法で製造される。
【００１３】金属マトリックスは、アルミニウム合金、
マグネシウム合金等よりなり、また分散材はＳｉＣ粒
子、Ａｌ2 Ｏ3 粒子、ＡｌＮ粒子、ＳｉＯ2 粒子等より
なる。
【００１４】前記のように構成すると、摺擦面形成部５
の耐摩耗性および耐熱性を確保し得ると共に摩耗粉およ
び脱落分散材を、制動中のブレーキシューおよびライニ
ングの押圧力によって摺擦面形成部５の各金属単体部分
７に押込んで保持させることが可能となり、これにより
摺擦面形成部５およびライニングにおける、摩耗粉等の
研磨作用による摩耗の過度の進行を抑制し、また各金属
単体部７をそれに押込まれた摩耗粉等により複合強化す
ることが可能である。
【００１５】ドラム本体２の耐摩耗性等確保上、そのド
ラム本体２の内周長の５０％以上を複合部分６によって
占有するのが好ましい。また金属単体部分７への摩耗粉
等の埋込みを確実に現出させるためには、相隣る両複合
部分６間の間隔、つまり金属単体部分７の周方向幅ａは
ａ≧２mmであることが望ましい。
【００１６】以下、具体例について説明する。
【００１７】各複合部分６がアルミニウム合金（Ａ６０
６１）マトリックスと体積分率Ｖｆ＝２０％のＳｉＣ粒
子とよりなり、また各複合部分６を除く大部分が前記と
同材種のアルミニウム合金（Ａ６０６１）よりなるブレ
ーキドラム１を用意した。この場合、ドラム本体２の内
周長：５６５．２mm；複合部分６の周方向幅ｂ＝４４．
６mm、回転軸線方向長さｃ＝３０mm、半径方向厚さｄ＝
３mm；各金属単体部分７の周方向幅ａ＝２．５mmに設定
された。このブレーキドラム１を実施例とする。
【００１８】比較のため、摺擦面形成部５全体を前記複
合部分６と同一構造にしたブレーキドラムを用意した。
これを比較例とする。
【００１９】実施例および比較例について、乗用車ブレ
ーキ装置ダイナモメータ試験（ＪＡＳＯＣ４０６−８
２）を行って、それらの摺擦面形成部５およびアラミド
繊維強化フェノール系ライニングの摩耗量を測定したと
ころ、表１の結果を得た。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１から、実施例における摺擦面形成部５
の摩耗量は比較例の場合の４０％であり、またライニン
グの摩耗量は比較例の場合の５０％であることが判る。
【００２２】なお、実施例における摺擦面形成部５の摩
耗量は、複数の複合部分６の摩耗量と複数の金属担体部
分７の摩耗量とから算出された平均値である。この場
合、複合部分６の摩耗量と金属担体部分７のそれとの間
には殆ど差がない。また当然のことであるが、比較例の
摺動面形成部および両ライニングの摩耗量は、複数の測
定箇所の摩耗量から算出された平均値である。
【００２３】図３に示すブレーキドラム１において、各
複合部分６の分散材は微細で、且つアスペクト比ＡがＡ
＞１であるセラミック粒子集合体８と、微細セラミック
粒子９とよりなる。この場合、多数のセラミック粒子集
合体８は、その長さ方向ｅを回転軸線方向ｆに合せて配
向している。
【００２４】このように構成すると、ドラム本体２が、
多数の微細なセラミック粒子集合体８の前記配向によっ
て、その回転軸線方向ｆに多数の筋金を埋設したように
強化され、また多数の微細セラミック粒子単体９によっ
て全体的に分散強化されるので、摩擦熱に起因した、鎖
線示のようなドラム本体２の開口部１０の開きを大いに
抑制することができる。
【００２５】セラミック粒子集合体８には平均直径２０
〜１００μｍの凝集アルミナ、造粒アルミナ等が該当す
る。凝集アルミナは、ボーキサイトからアルミニウムを
製造する過程で必然的に生じるもので、多数の微細アル
ミナ粒子よりなる比較的球状の凝集体であって、アルミ
ナ粒子、炭化ケイ素粒子等の強化用粒子、アルミナ繊
維、シリカ繊維等の強化用繊維等に比べて安価である。
造粒アルミナは、多数の微細なアルミナ粒子を樹脂等の
バインダによって粒状に成形したものである。
【００２６】図４に示すように、凝集アルミナ８等は当
初略球状であるが、複合部分６の原材料である押出し材
を得る押出し工程で押出し方向ｇに引伸ばされることに
よりアスペクト比Ａ＝Ｌ／Ｗ＞１を持つ。この場合、ド
ラム本体２の前記開きを確実に抑制するためにはアスペ
クト比ＡはＡ≧２であることが望ましい。微細セラミッ
ク粒子単体９は、前記押出し工程でセラミック粒子集合
体８が破壊されてその集合を解かれることにより生じた
粒子、例えば微細アルミナ粒子である。
【００２７】なお、本発明はブレーキディスクにも適用
される。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば前記のように構成するこ
とによって、摺擦面形成部および摩擦材における、摩耗
粉等の研磨作用による摩耗の過度の進行を抑制し、また
その摺擦面形成部の強化を図ることが可能な、ブレーキ
ドラム等の回転ブレーキ部品を提供することができる。
【００２９】請求項２記載の発明によれば前記のように
構成することによって、摩擦熱に起因したドラム本体の
開口部の開きを大いに抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブレーキドラムの一例の側面図で、図２の１矢
視図に相当する。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】ブレーキドラムの他例の断面図で、図２に対応
する。
【図４】セラミック粒子集合体の押出し加工による形態
変化説明図である。
【符号の説明】 １ ブレーキドラム（回転ブレーキ部品） ２ ドラム本体 ５ 摺擦面形成部 ６ 複合部分 ７ 金属単体部分 ８ セラミック粒子集合体 ｅ 長さ方向 ｆ 回転軸線方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 喜多村 克宏 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3J058 AA03 AA07 AA13 AA17 AA37 BA41 BA76 CB02 DD11 EA02 EA14 EA22 FA01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輪と共に回転して、制動時摩擦材と摺
    擦する回転ブレーキ部品において、環状をなす摺擦面形
    成部（５）を、その周方向に配置された、金属マトリッ
    クスおよび多数の分散材よりなる少なくとも１つの複合
    部分（６）と、金属のみからなる少なくとも１つの金属
    単体部分（７）とより構成したことを特徴とする回転ブ
    レーキ部品。
  2. 【請求項２】 前記回転ブレーキ部品は、前記摺擦面形
    成部（５）を持つドラム本体（２）を備えたブレーキド
    ラム（１）であり、前記分散材は微細で、且つアスペク
    ト比ＡがＡ＞１であるセラミック粒子集合体（８）より
    なり、前記セラミック粒子集合体（８）は、その長さ方
    向（ｅ）を回転軸線方向（ｆ）に合せて配向している、
    請求項１記載の回転ブレーキ部品。
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