JP2001317573A - ブレーキ用ディスクロータ - Google Patents
ブレーキ用ディスクロータInfo
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- JP2001317573A JP2001317573A JP2000137292A JP2000137292A JP2001317573A JP 2001317573 A JP2001317573 A JP 2001317573A JP 2000137292 A JP2000137292 A JP 2000137292A JP 2000137292 A JP2000137292 A JP 2000137292A JP 2001317573 A JP2001317573 A JP 2001317573A
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- brake
- wear
- disk rotor
- rotor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量で耐摩耗性に優れ、かつ高温強度、耐食
性にも優れるＴｉ及びＴｉ合金のブレーキ用ディスクロ
ータを提供する。 【解決手段】 純Ｔｉ又はＴｉ合金よりなるロータ本体
の表面に、火炎速度１２００ｍ／ｓ以上の高速フレーム
溶射法により、ＷＣ−Ｃｏ系サーメット又はＦｅ−Ｃ系
材料のコーティングを施してなることを特徴とするブレ
ーキ用ディスクロータ。なお、Ｗｃ−Ｃｏ系サーメット
又はＦｅ−Ｃ系材料のコーティング層の厚さが、５０μ
ｍ〜５００μｍであることが好ましい。
性にも優れるＴｉ及びＴｉ合金のブレーキ用ディスクロ
ータを提供する。 【解決手段】 純Ｔｉ又はＴｉ合金よりなるロータ本体
の表面に、火炎速度１２００ｍ／ｓ以上の高速フレーム
溶射法により、ＷＣ−Ｃｏ系サーメット又はＦｅ−Ｃ系
材料のコーティングを施してなることを特徴とするブレ
ーキ用ディスクロータ。なお、Ｗｃ−Ｃｏ系サーメット
又はＦｅ−Ｃ系材料のコーティング層の厚さが、５０μ
ｍ〜５００μｍであることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、二輪車、
鉄道車両、産業機械等に利用される、軽量で耐高温摩擦
特性に優れるブレーキ用ディスクロータに関するもので
ある。
鉄道車両、産業機械等に利用される、軽量で耐高温摩擦
特性に優れるブレーキ用ディスクロータに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車等のブレーキ用ディスクロ
ータには、耐熱性や耐摩耗性のほか、価格、製造プロセ
スの容易さ、材料特性の安定性などの点から鋳鉄製のも
のが使用されている。
ータには、耐熱性や耐摩耗性のほか、価格、製造プロセ
スの容易さ、材料特性の安定性などの点から鋳鉄製のも
のが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、世界的な環境保
全、省エネルギー、省資源の動きに対応して、自動車分
野でもエンジンの効率化や重量削減による燃費向上の努
力が続けられている。このような軽量化の要求に対して
自動車部品の多くはアルミニウム化、プラスチック化に
よる軽量化が進んでいる。ブレーキ機構での重量の多く
を占めるディスクロータでは、アルミニウム合金材やチ
タン材などの軽量代替材や、軽量金属の母材をマトリッ
クスにして各種の強化粒子を含有させる複合材などが数
多く提供されている。
全、省エネルギー、省資源の動きに対応して、自動車分
野でもエンジンの効率化や重量削減による燃費向上の努
力が続けられている。このような軽量化の要求に対して
自動車部品の多くはアルミニウム化、プラスチック化に
よる軽量化が進んでいる。ブレーキ機構での重量の多く
を占めるディスクロータでは、アルミニウム合金材やチ
タン材などの軽量代替材や、軽量金属の母材をマトリッ
クスにして各種の強化粒子を含有させる複合材などが数
多く提供されている。
【０００４】しかし、アルミニウム材は高温での耐摩耗
性が低いため、摩擦係数が低下し摩擦特性が急激に低下
する問題があり、チタン材は摩擦材と高温で反応しやす
く焼き付きが発生したり、摩擦材の摩耗が大きくなる欠
点がある。さらに、アルミニウムの複合材やチタンの複
合材料（例えば、特開平６−３４１４７２）は、粒子を
均一に分散させる溶製技術及び切削や研削加工技術が、
単一合金材に比べ非常に困難なことのほか、硬い粒子が
ブレーキ作動中に脱落し、これが研磨剤として作用して
逆に摩耗量を増大するという問題がある。
性が低いため、摩擦係数が低下し摩擦特性が急激に低下
する問題があり、チタン材は摩擦材と高温で反応しやす
く焼き付きが発生したり、摩擦材の摩耗が大きくなる欠
点がある。さらに、アルミニウムの複合材やチタンの複
合材料（例えば、特開平６−３４１４７２）は、粒子を
均一に分散させる溶製技術及び切削や研削加工技術が、
単一合金材に比べ非常に困難なことのほか、硬い粒子が
ブレーキ作動中に脱落し、これが研磨剤として作用して
逆に摩耗量を増大するという問題がある。
【０００５】そこで、アルミニウムやチタンなどの基材
の表面に耐熱性及び耐摩耗性向上のため硬化層を付与し
た表面硬化材〔特開平７−８３２５５（Ａｌ＋硬化
層）、特開平８−２１４６５（Ｔｉ＋硬化層）、特開平
４−３３７１２６（Ｔｉ＋硬化層）〕が注目されてい
る。表面硬化層の生成方法は、硬化膜の生成速度や面積
および装置のコストなどを考慮すると溶射法が有望であ
るが、従来の大気プラズマ法（特開平５−４４７５３）
やアーク法（特許２７６７９８８）およびフレーム法
（特開平５−２６３８５２）などでは、母層と表面層の
熱収縮率や弾性率の違いにより、ディスクロータが高温
になったとき、界面の剥離や表面層の割れが生じやすく
なる、という重大な問題がある。このような問題は、デ
ィスクロータに要求される耐摩耗性が、他の摺動部材に
比べ非常に厳しいことにも由来している。
の表面に耐熱性及び耐摩耗性向上のため硬化層を付与し
た表面硬化材〔特開平７−８３２５５（Ａｌ＋硬化
層）、特開平８−２１４６５（Ｔｉ＋硬化層）、特開平
４−３３７１２６（Ｔｉ＋硬化層）〕が注目されてい
る。表面硬化層の生成方法は、硬化膜の生成速度や面積
および装置のコストなどを考慮すると溶射法が有望であ
るが、従来の大気プラズマ法（特開平５−４４７５３）
やアーク法（特許２７６７９８８）およびフレーム法
（特開平５−２６３８５２）などでは、母層と表面層の
熱収縮率や弾性率の違いにより、ディスクロータが高温
になったとき、界面の剥離や表面層の割れが生じやすく
なる、という重大な問題がある。このような問題は、デ
ィスクロータに要求される耐摩耗性が、他の摺動部材に
比べ非常に厳しいことにも由来している。
【０００６】本発明は、上記問題点を解決することを目
的にしてなされたものであり、軽量で高温耐摩耗性及び
耐熱性に優れ、かつ高温強度及び耐食性にも優れ、しか
も経済性に優れるチタン及びチタン合金製ブレーキ用デ
ィスクロータを提供するものである。
的にしてなされたものであり、軽量で高温耐摩耗性及び
耐熱性に優れ、かつ高温強度及び耐食性にも優れ、しか
も経済性に優れるチタン及びチタン合金製ブレーキ用デ
ィスクロータを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記の目
的により、ディスクロータが高温になったとき界面の剥
離や表面層の割れが生じやすくなる硬化層や耐摩耗層を
付加することなく、またブレーキ作動中に脱落し、摩耗
量を増大する硬質粒子を母材中に分散させることなく、
さらにロータ摺動面の錆により、ブレーキの摩擦係数の
不安定化及びブレーキ作動中の異常振動につながる鋳鉄
材を使用することなく、それでいてこれらのディスクロ
ータ材を使用した場合と同等の高温耐摩耗性と耐食性を
与える材質からなるディスクロータについて種々研究し
た。そして、ＴｉやＴｉＡｌ合金でも、その表面に火炎
速度１２００ｍ／ｓ以上の高速フレーム溶射法で、ＷＣ
−Ｃｏ系サーメットやＦｅ−Ｃ系材料の粉末を音速以上
の粒子速度でコーティングすることにより得られるコー
ティング層を有するディスクロータを構成すると、それ
は前記諸提案のブレーキ用ディスクロータと同等の高温
耐摩耗性、耐熱性及び耐食性を得ることができることに
着目して、本発明に到達した。
的により、ディスクロータが高温になったとき界面の剥
離や表面層の割れが生じやすくなる硬化層や耐摩耗層を
付加することなく、またブレーキ作動中に脱落し、摩耗
量を増大する硬質粒子を母材中に分散させることなく、
さらにロータ摺動面の錆により、ブレーキの摩擦係数の
不安定化及びブレーキ作動中の異常振動につながる鋳鉄
材を使用することなく、それでいてこれらのディスクロ
ータ材を使用した場合と同等の高温耐摩耗性と耐食性を
与える材質からなるディスクロータについて種々研究し
た。そして、ＴｉやＴｉＡｌ合金でも、その表面に火炎
速度１２００ｍ／ｓ以上の高速フレーム溶射法で、ＷＣ
−Ｃｏ系サーメットやＦｅ−Ｃ系材料の粉末を音速以上
の粒子速度でコーティングすることにより得られるコー
ティング層を有するディスクロータを構成すると、それ
は前記諸提案のブレーキ用ディスクロータと同等の高温
耐摩耗性、耐熱性及び耐食性を得ることができることに
着目して、本発明に到達した。
【０００８】すなわち、本発明は、下記の手段により前
記の目的を達成した。 （１）純チタン又はチタン合金よりなるロータ本体の表
面に、火炎速度１２００ｍ／ｓ以上の高速フレーム溶射
法により、ＷＣ−Ｃｏ系サーメット又はＦｅ−Ｃ系材料
のコーティングを施してなることを特徴とするブレーキ
用ディスクロータ。 （２）前記ＷＣ−Ｃｏ系サーメット又はＦｅ−Ｃ系材料
のコーティング層の厚さが、５０μｍ〜５００μｍであ
ることを特徴とする前記（１）記載のブレーキ用ディス
クロータ。
記の目的を達成した。 （１）純チタン又はチタン合金よりなるロータ本体の表
面に、火炎速度１２００ｍ／ｓ以上の高速フレーム溶射
法により、ＷＣ−Ｃｏ系サーメット又はＦｅ−Ｃ系材料
のコーティングを施してなることを特徴とするブレーキ
用ディスクロータ。 （２）前記ＷＣ−Ｃｏ系サーメット又はＦｅ−Ｃ系材料
のコーティング層の厚さが、５０μｍ〜５００μｍであ
ることを特徴とする前記（１）記載のブレーキ用ディス
クロータ。
【０００９】
【発明の実施の形態】一般に摩擦材やブレーキ用等の耐
摩耗性の標準的な評価法としては、小型試験片を用いた
ピンオンディスク型の試験が多く用いられる。そして、
この結果をもとに材料の耐摩耗性の優劣を決めることが
多い。しかし、ディスクロータ面の摩耗は摩耗条件が非
常に厳しく、摩擦速度、押し付け力、摩擦摺動面の最高
到達温度など、他の機械摺動部品（ピストン、軸受け、
バルブなど）に比べ大きく異なっている。そのため、小
型の摩耗試験結果と実ブレーキの摩耗特性の傾向が一致
しないことが多く、時には耐摩耗性の優劣が逆転するこ
とも多い。
摩耗性の標準的な評価法としては、小型試験片を用いた
ピンオンディスク型の試験が多く用いられる。そして、
この結果をもとに材料の耐摩耗性の優劣を決めることが
多い。しかし、ディスクロータ面の摩耗は摩耗条件が非
常に厳しく、摩擦速度、押し付け力、摩擦摺動面の最高
到達温度など、他の機械摺動部品（ピストン、軸受け、
バルブなど）に比べ大きく異なっている。そのため、小
型の摩耗試験結果と実ブレーキの摩耗特性の傾向が一致
しないことが多く、時には耐摩耗性の優劣が逆転するこ
とも多い。
【００１０】そこで本発明者等は、軽量ディスクロータ
の耐摩耗性を小型の試験片で評価する試験方法を種々検
討し、実ブレーキの摩擦条件を忠実に再現できる試験法
を完成させた。この試験法は、小型のダイナモ式慣性型
摩耗試験機を用い、ＪＡＳＯ規格で規定されている実ブ
レーキの運転パターン（効力試験、フェード試験など）
と同じ試験パターン及び高温（〜５００℃）での繰返し
摩耗試験パターンを付加し、ディスクロータ及び摩擦材
の摩耗量や試験中の摩擦係数を測定するものである。
の耐摩耗性を小型の試験片で評価する試験方法を種々検
討し、実ブレーキの摩擦条件を忠実に再現できる試験法
を完成させた。この試験法は、小型のダイナモ式慣性型
摩耗試験機を用い、ＪＡＳＯ規格で規定されている実ブ
レーキの運転パターン（効力試験、フェード試験など）
と同じ試験パターン及び高温（〜５００℃）での繰返し
摩耗試験パターンを付加し、ディスクロータ及び摩擦材
の摩耗量や試験中の摩擦係数を測定するものである。
【００１１】この試験では、実ブレーキの１／１０の大
きさの試験片を用いるが、摺動面に付与される単位面積
当たりのエネルギーと制動時間が実ブレーキと同じにな
るようにし、摩擦材の押し付け法も実ブレーキと同様の
キャリパ方式を採用している。試験片の周囲の温度及び
湿度は常に一定にし、摩擦材は現在乗用車に一般的に使
用されている成分のものを使用した。最初に、現行材の
黒鉛鋳鉄（ＦＣ２５０、比重７．２）を使用し、実ディ
スクロータの摩耗試験結果と本小型摩耗試験の結果を比
較した。その結果、小型試験法の試験結果と実ディスク
ロータの試験結果には高い相関関係があり、ディスクロ
ータの耐摩耗性がこの試験法で十分評価できることが判
った。
きさの試験片を用いるが、摺動面に付与される単位面積
当たりのエネルギーと制動時間が実ブレーキと同じにな
るようにし、摩擦材の押し付け法も実ブレーキと同様の
キャリパ方式を採用している。試験片の周囲の温度及び
湿度は常に一定にし、摩擦材は現在乗用車に一般的に使
用されている成分のものを使用した。最初に、現行材の
黒鉛鋳鉄（ＦＣ２５０、比重７．２）を使用し、実ディ
スクロータの摩耗試験結果と本小型摩耗試験の結果を比
較した。その結果、小型試験法の試験結果と実ディスク
ロータの試験結果には高い相関関係があり、ディスクロ
ータの耐摩耗性がこの試験法で十分評価できることが判
った。
【００１２】そこで、本発明者は各種の表面溶射材を作
成し、この小型摩耗試験装置を用いてブレーキ摩耗特性
を評価した。溶射法は、前記の界面剥離の問題や硬化層
内の欠陥の少ない高速フレーム溶射法（火炎速度：１２
００ｍ／ｓ以上）を選んだ。高速フレーム溶射は、高圧
の燃焼ガスを用い、音速を越えるガス流速で粉末状の溶
射材を吹き付けて皮膜を形成する方法で、皮膜中の気孔
が少なく素地との密着性に優れている。基材および溶射
材を広範囲に変えた試験の結果から、チタン材を基材に
してＦｅ−Ｃ材またはＷＣ−Ｃｏ材を溶射材にした場合
が、従来の鋳鉄材と同等またはそれ以上のブレーキ摩耗
特性を有していることが判明した（図１）。
成し、この小型摩耗試験装置を用いてブレーキ摩耗特性
を評価した。溶射法は、前記の界面剥離の問題や硬化層
内の欠陥の少ない高速フレーム溶射法（火炎速度：１２
００ｍ／ｓ以上）を選んだ。高速フレーム溶射は、高圧
の燃焼ガスを用い、音速を越えるガス流速で粉末状の溶
射材を吹き付けて皮膜を形成する方法で、皮膜中の気孔
が少なく素地との密着性に優れている。基材および溶射
材を広範囲に変えた試験の結果から、チタン材を基材に
してＦｅ−Ｃ材またはＷＣ−Ｃｏ材を溶射材にした場合
が、従来の鋳鉄材と同等またはそれ以上のブレーキ摩耗
特性を有していることが判明した（図１）。
【００１３】ここに、チタン材とは、工業用純チタンお
よびチタン合金を指す。チタンはＪＩＳ Ｉ種からIII
種までのいずれでもよい。チタン合金は加工性を考慮す
ると引張り強度が１０００ＭＰａ以下が望ましく、α型
ではＴｉ−５Ａｌ−２．５ＳｎやＴｉ−３Ａｌ−２．５
Ｖなど、α＋β型のＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−６Ａｌ
−６Ｖ−２Ｓｎなど、β型のＴｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３
Ａｌ−３Ｓｎ、Ｔｉ−１０Ｖ−２Ｆｅ−３Ａｌなど、い
ずれの合金系でもよい。また、Ｆｅ−Ｃ粉のＣ量は０．
１〜５．０％の範囲のものを指し、適当量のＳｉおよび
Ｍｎを含んでもよい。ＷＣ−Ｃｏ粉のＣｏ量は１０〜３
０％のものを指すが、摩擦材の摩耗量を抑制するために
硬度は低い方が望ましい。また、溶射材粉末の粒径は５
〜６０μｍのものを用い、予熱処理およびアンダコート
処理を適宜実施することが望ましい。
よびチタン合金を指す。チタンはＪＩＳ Ｉ種からIII
種までのいずれでもよい。チタン合金は加工性を考慮す
ると引張り強度が１０００ＭＰａ以下が望ましく、α型
ではＴｉ−５Ａｌ−２．５ＳｎやＴｉ−３Ａｌ−２．５
Ｖなど、α＋β型のＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−６Ａｌ
−６Ｖ−２Ｓｎなど、β型のＴｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３
Ａｌ−３Ｓｎ、Ｔｉ−１０Ｖ−２Ｆｅ−３Ａｌなど、い
ずれの合金系でもよい。また、Ｆｅ−Ｃ粉のＣ量は０．
１〜５．０％の範囲のものを指し、適当量のＳｉおよび
Ｍｎを含んでもよい。ＷＣ−Ｃｏ粉のＣｏ量は１０〜３
０％のものを指すが、摩擦材の摩耗量を抑制するために
硬度は低い方が望ましい。また、溶射材粉末の粒径は５
〜６０μｍのものを用い、予熱処理およびアンダコート
処理を適宜実施することが望ましい。
【００１４】硬化層の厚さは、５０μｍ〜５００μｍが
望ましく、５０μｍ以下と薄いと均一な溶射面が得られ
にくく、かつ剪断応力により素地から剥がれやすくな
る。一方、５００μｍ以上に厚くなると、溶射コストが
上昇しかつ比重の面での優位さが減少する。なお、溶射
の熱源は酸素と炭化水素ガス及び空気と酸素の混合ガス
を用いる。また、前処理としてブラスト処理を実施する
が、ブラスト材が硬化層との界面に欠陥として残らない
ように注意する。
望ましく、５０μｍ以下と薄いと均一な溶射面が得られ
にくく、かつ剪断応力により素地から剥がれやすくな
る。一方、５００μｍ以上に厚くなると、溶射コストが
上昇しかつ比重の面での優位さが減少する。なお、溶射
の熱源は酸素と炭化水素ガス及び空気と酸素の混合ガス
を用いる。また、前処理としてブラスト処理を実施する
が、ブラスト材が硬化層との界面に欠陥として残らない
ように注意する。
【００１５】
【実施例】本発明を、まず小型試験片による摩耗試験結
果により説明し、次に実ディスクロータによるブレーキ
性能試験の結果で説明する。ただし、本発明はこれらの
実施例のみに限定されるものではない。
果により説明し、次に実ディスクロータによるブレーキ
性能試験の結果で説明する。ただし、本発明はこれらの
実施例のみに限定されるものではない。
【００１６】実施例１（小型試験片による摩耗試験） （試験片）試験に用いた本発明材の化学成分を第１表に
示す。試験番号１〜６は基材が純チタンの場合であり、
試験番号７〜１２は基材がチタン合金の場合を示す。試
験番号１〜３、７〜９はＷＣ−Ｃｏ粉を、試験番号４〜
６、１０〜１２はＦｅ−Ｃ粉を、それぞれ高速フレーム
溶射したものである。なお、ＷＣ−Ｃｏ粉などはその組
成を少しずつ変えてある。また、試験番号１３〜１５は
比較材で、試験番号１３は従来材の黒鉛鋳鉄（ＦＣ２５
０）で、試験番号１４はアルミニウムの合金材（Ａｌ−
Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ）、試験番号１５は純チタン材であ
る。なお、試験番号１４はアルミニウムの合金材は、Ｓ
ｉ２３％、Ｃｕ１％、Ｍｇ１％のＡｌ合金である。
示す。試験番号１〜６は基材が純チタンの場合であり、
試験番号７〜１２は基材がチタン合金の場合を示す。試
験番号１〜３、７〜９はＷＣ−Ｃｏ粉を、試験番号４〜
６、１０〜１２はＦｅ−Ｃ粉を、それぞれ高速フレーム
溶射したものである。なお、ＷＣ−Ｃｏ粉などはその組
成を少しずつ変えてある。また、試験番号１３〜１５は
比較材で、試験番号１３は従来材の黒鉛鋳鉄（ＦＣ２５
０）で、試験番号１４はアルミニウムの合金材（Ａｌ−
Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ）、試験番号１５は純チタン材であ
る。なお、試験番号１４はアルミニウムの合金材は、Ｓ
ｉ２３％、Ｃｕ１％、Ｍｇ１％のＡｌ合金である。
【００１７】
【表１】
【００１８】小型摩耗試験片における硬化層の厚さは１
００〜４００μｍで、溶射前にアルミナを用いたブレー
ジング処理及び２００℃の予熱処理をそれぞれ実施し
た。各試験片は、その形状が直径９０ｍｍφ、厚さ６ｍ
ｍの円盤（図２）で、仕上げ加工で表裏面の粗度を整え
た（Ｒａ＜０．４μｍ）。 （摩耗試験）この試験片を用いて、前効力試験（繰返し
５回、５０〜１３０ｋｍ／ｈ）、フェード試験（繰返し
１０回、１００ｋｍ／ｈ）、５００℃摩耗試験（１５回
繰返し、１００ｋｍ／ｈ）、後効力試験をそれぞれ実施
し、試験後の摩擦材とディスクロータの摩耗及び試験中
の摩擦係数を測定した。摩擦材は、乗用車用として一般
的に使用されているノンアスベスト系の摩擦材を使用し
た。第２表に摩擦材の主な成分を示す。
００〜４００μｍで、溶射前にアルミナを用いたブレー
ジング処理及び２００℃の予熱処理をそれぞれ実施し
た。各試験片は、その形状が直径９０ｍｍφ、厚さ６ｍ
ｍの円盤（図２）で、仕上げ加工で表裏面の粗度を整え
た（Ｒａ＜０．４μｍ）。 （摩耗試験）この試験片を用いて、前効力試験（繰返し
５回、５０〜１３０ｋｍ／ｈ）、フェード試験（繰返し
１０回、１００ｋｍ／ｈ）、５００℃摩耗試験（１５回
繰返し、１００ｋｍ／ｈ）、後効力試験をそれぞれ実施
し、試験後の摩擦材とディスクロータの摩耗及び試験中
の摩擦係数を測定した。摩擦材は、乗用車用として一般
的に使用されているノンアスベスト系の摩擦材を使用し
た。第２表に摩擦材の主な成分を示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】（摩耗試験結果）摩耗試験結果をまとめて
第１表に示す。本発明材はいずれも従来の鋳鉄材より軽
量であるが、ディスクロータ摩耗量、摩擦材摩耗量は鋳
鉄材と同レベルであり、摩擦係数も同レベルで安定して
いる。比較のアルミニウム材及びチタン材は、本発明材
より比重は小さいが、ディスクロータ及び摩擦材の摩耗
量が本発明材より顕著に多い。また、耐食性の比較で
は、本発明材は従来材の鋳鉄及びアルミニウム材に比べ
優れていることが確認できた。
第１表に示す。本発明材はいずれも従来の鋳鉄材より軽
量であるが、ディスクロータ摩耗量、摩擦材摩耗量は鋳
鉄材と同レベルであり、摩擦係数も同レベルで安定して
いる。比較のアルミニウム材及びチタン材は、本発明材
より比重は小さいが、ディスクロータ及び摩擦材の摩耗
量が本発明材より顕著に多い。また、耐食性の比較で
は、本発明材は従来材の鋳鉄及びアルミニウム材に比べ
優れていることが確認できた。
【００２１】実施例２（実ディスクロータによるブレー
キ性能試験） （試験方法）次に、実ディスクロータをチタン材で作製
し、摺動面に高速フレーム溶射でＷＣ−Ｃｏ系サーメッ
ト粉末及びＦｅ−Ｃ系材料粉末を溶射してコーティング
層を形成したものを用いて、ブレーキ性能試験（ダイナ
モ試験、他）を行った。実ディスクロータは、２８０ｍ
ｍφ×１１ｍｍ厚の形状を持つソリッド型の小型乗用車
ディスクブレーキ用ディスクロータである。摩擦材は、
小型試験で使用した同じノンアスベスト系のものを用い
た。また試験パターンは、実車を想定した効力試験及び
フェード試験を中心に、ＪＡＳＯ規格に準じた試験を行
った。ロータの化学成分と試験結果を第３表に示す。
キ性能試験） （試験方法）次に、実ディスクロータをチタン材で作製
し、摺動面に高速フレーム溶射でＷＣ−Ｃｏ系サーメッ
ト粉末及びＦｅ−Ｃ系材料粉末を溶射してコーティング
層を形成したものを用いて、ブレーキ性能試験（ダイナ
モ試験、他）を行った。実ディスクロータは、２８０ｍ
ｍφ×１１ｍｍ厚の形状を持つソリッド型の小型乗用車
ディスクブレーキ用ディスクロータである。摩擦材は、
小型試験で使用した同じノンアスベスト系のものを用い
た。また試験パターンは、実車を想定した効力試験及び
フェード試験を中心に、ＪＡＳＯ規格に準じた試験を行
った。ロータの化学成分と試験結果を第３表に示す。
【００２２】
【表３】
【００２３】（試験試料）試験番号１〜５が本発明材
で、試験番号１〜３はＷＣ−Ｃｏ、試験番号４〜５はＦ
ｅ−Ｃをそれぞれディスクロータ表面（摺動部）に高速
フレーム溶射したものである。溶射膜厚は８５〜３６０
μｍで、溶射処理後表面を研削し、Ｒａ＜０．４μｍに
した。試験番号６〜７は比較材で、試験番号６は従来材
の黒鉛鋳鉄、試験番号７は純チタン材である。 （試験結果）試験結果をまとめて第３表に示す。評価結
果は小型試験の場合と同様で、本発明材は、いずれもブ
レーキ用ディスクロータ材としての耐摩耗特性は従来材
と同様で、かつより軽量で耐食性に優れていることが確
認できた。
で、試験番号１〜３はＷＣ−Ｃｏ、試験番号４〜５はＦ
ｅ−Ｃをそれぞれディスクロータ表面（摺動部）に高速
フレーム溶射したものである。溶射膜厚は８５〜３６０
μｍで、溶射処理後表面を研削し、Ｒａ＜０．４μｍに
した。試験番号６〜７は比較材で、試験番号６は従来材
の黒鉛鋳鉄、試験番号７は純チタン材である。 （試験結果）試験結果をまとめて第３表に示す。評価結
果は小型試験の場合と同様で、本発明材は、いずれもブ
レーキ用ディスクロータ材としての耐摩耗特性は従来材
と同様で、かつより軽量で耐食性に優れていることが確
認できた。
【００２４】
【発明の効果】本発明のディスクロータは、従来の鋳鉄
材より軽量で、耐摩耗性はほぼ同等かそれ以上であり、
耐食性にも優れているためディスクロータの軽量化及び
摩擦特性の安定化に有効である。また、高速フレーム溶
射法は、ＰＶＤ法、レーザーやプラズマ溶射法、爆着圧
接法などに比べ、高価な設備及びランニングコストを必
要としない、安価で簡便な表面硬化法であり、またディ
スクロータの基材と硬化層は、欠陥を介しないで完全に
密着しており、硬化層は使用中に剥離することがない。
本発明のディスクロータは、鋳鉄より軽いアルミニウム
合金材、アルミニウム表面硬化材、アルミニウム複合材
及びチタン材のいずれのディスクロータよりも、高温で
の耐摩耗性、耐熱性、耐酸化性が優れている。
材より軽量で、耐摩耗性はほぼ同等かそれ以上であり、
耐食性にも優れているためディスクロータの軽量化及び
摩擦特性の安定化に有効である。また、高速フレーム溶
射法は、ＰＶＤ法、レーザーやプラズマ溶射法、爆着圧
接法などに比べ、高価な設備及びランニングコストを必
要としない、安価で簡便な表面硬化法であり、またディ
スクロータの基材と硬化層は、欠陥を介しないで完全に
密着しており、硬化層は使用中に剥離することがない。
本発明のディスクロータは、鋳鉄より軽いアルミニウム
合金材、アルミニウム表面硬化材、アルミニウム複合材
及びチタン材のいずれのディスクロータよりも、高温で
の耐摩耗性、耐熱性、耐酸化性が優れている。
【図１】小型試験片を用いたブレーキ摩耗試験結果を示
す棒グラフである
す棒グラフである
【図２】小型試験片の形状を示す図であって、（ａ）は
平面図であり、（ｂ）はＩ−Ｉ線断面図である。
平面図であり、（ｂ）はＩ−Ｉ線断面図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 純チタン又はチタン合金よりなるロータ
本体の表面に、火炎速度１２００ｍ／ｓ以上の高速フレ
ーム溶射法により、ＷＣ−Ｃｏ系サーメット又はＦｅ−
Ｃ系材料のコーティングを施してなることを特徴とする
ブレーキ用ディスクロータ。 - 【請求項２】 前記ＷＣ−Ｃｏ系サーメット又はＦｅ−
Ｃ系材料のコーティング層の厚さが、５０μｍ〜５００
μｍであることを特徴とする請求項１記載のブレーキ用
ディスクロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000137292A JP2001317573A (ja) | 2000-05-10 | 2000-05-10 | ブレーキ用ディスクロータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000137292A JP2001317573A (ja) | 2000-05-10 | 2000-05-10 | ブレーキ用ディスクロータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001317573A true JP2001317573A (ja) | 2001-11-16 |
Family
ID=18645084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000137292A Pending JP2001317573A (ja) | 2000-05-10 | 2000-05-10 | ブレーキ用ディスクロータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001317573A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1249632A2 (en) * | 2001-04-10 | 2002-10-16 | Meritor Heavy Vehicle Technology, LLC | Cooling mechanism for a brake assembly |
| EP1666757A2 (en) * | 2004-11-29 | 2006-06-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Friction device |
| JP2006152433A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-06-15 | Akebono Brake Ind Co Ltd | ブレーキ用ディスクロータ |
| JP2007113642A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Advics:Kk | 摩擦対および摩擦材 |
| JP2010266020A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Akebono Brake Ind Co Ltd | ブレーキ用ディスクロータ |
-
2000
- 2000-05-10 JP JP2000137292A patent/JP2001317573A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1249632A2 (en) * | 2001-04-10 | 2002-10-16 | Meritor Heavy Vehicle Technology, LLC | Cooling mechanism for a brake assembly |
| EP1249632A3 (en) * | 2001-04-10 | 2003-12-03 | ArvinMeritor Technology, LLC | Cooling mechanism for a brake assembly |
| JP2006152433A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-06-15 | Akebono Brake Ind Co Ltd | ブレーキ用ディスクロータ |
| JP4570549B2 (ja) * | 2004-10-26 | 2010-10-27 | 曙ブレーキ工業株式会社 | ブレーキ用ディスクロータ |
| EP1666757A2 (en) * | 2004-11-29 | 2006-06-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Friction device |
| EP1666757A3 (en) * | 2004-11-29 | 2007-08-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Friction device |
| JP2007113642A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Advics:Kk | 摩擦対および摩擦材 |
| JP2010266020A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Akebono Brake Ind Co Ltd | ブレーキ用ディスクロータ |
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| A072 | Dismissal of procedure |
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