JP2002294217A - Friction material - Google Patents

Friction material

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JP2002294217A
JP2002294217A JP2001101008A JP2001101008A JP2002294217A JP 2002294217 A JP2002294217 A JP 2002294217A JP 2001101008 A JP2001101008 A JP 2001101008A JP 2001101008 A JP2001101008 A JP 2001101008A JP 2002294217 A JP2002294217 A JP 2002294217A
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friction material
average particle
disk rotor
hard inorganic
friction
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JP2001101008A
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Japanese (ja)
Inventor
Akinori Nakayama
明徳 中山
Masaaki Kobayashi
雅明 小林
Naoki Kotani
直樹 小谷
Hiroaki Nakanishi
寛明 中西
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Aisin Takaoka Co Ltd
Aisin Chemical Co Ltd
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Aisin Takaoka Co Ltd
Aisin Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a friction material which has excellent wear resistance, excellent brake working with stable friction coefficient, and small brake crying in the friction material being used in combination with a discrotor comprising an aluminum composite material. SOLUTION: In a disc brake being constituted in combination with the friction material pushing and pressing the discrotor comprising the aluminum composite material, the friction material comprises compounding and molding a base fiber, a binding material, a rigid inorganic material, and a filler, the aluminum composite material being an aluminum alloy containing a particle of a rigid inorganic matter, the rigid inorganic material compounded into the friction material being >=1 μm in an average particle diameter, and the average particle diameter of the rigid inorganic material contained in the friction material being smaller than that of the rigid inorganic matter contained in the aluminum composite material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム複合
材よりなるディスクロータと組み合わせて用いられる耐
摩耗性、摩擦係数に優れた摩擦材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a friction material having excellent abrasion resistance and friction coefficient used in combination with a disk rotor made of an aluminum composite material.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、環境問題が騒がれる中で、自動車
分野においても、環境保護を考慮に入れた開発が進めら
れ、電気自動車、ハイブリッドカーなどが商品化されて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, in the face of environmental problems, developments in consideration of environmental protection have been promoted in the field of automobiles, and electric vehicles and hybrid cars have been commercialized.

【0003】このような状況の下で、自動車へのモータ
ーの採用でブレーキの負荷が軽減され、また車輌の軽量
化の要求の一つとしてブレーキ部品の軽量化が求められ
るようになってきた。
Under these circumstances, the use of a motor in an automobile has reduced the load on the brake, and one of the requirements for reducing the weight of the vehicle has been to reduce the weight of brake parts.

【0004】従来、自動車用ディスクブレーキのディス
クロータの材料として鋳鉄が使用されてきた。しかし、
軽量化の要求に対応するため鋳鉄に比べ極めて比重の小
さいアルミニウム合金をディスクロータとして採用する
動きがある。アルミニウム合金のディスクロータは、従
来の鋳鉄のディスクロータと比較して、強度、耐摩耗性
の面で極めて性能の劣るアルミニウムを基材としてい
る。そのためディスクロータは、基材の欠点を補うた
め、アルミニウム合金中に炭化珪素やアルミナなどの硬
質無機物を多量に含有させた非常に強固なマトリックス
をもつアルミニウム複合材で形成している。この極めて
強固なマトリックスをもつアルミニウムロータに、従来
の鋳鉄用の摩擦材を使用すると摩擦係数が極めて低くな
り、摩擦材の摩耗も促進され使用に値するものとはなら
ない。
Conventionally, cast iron has been used as a material for a disk rotor of a disk brake for an automobile. But,
In order to meet the demand for weight reduction, there is a movement to adopt an aluminum alloy having a very small specific gravity as compared with cast iron as a disk rotor. The aluminum alloy disk rotor uses aluminum as a base material, which is extremely inferior in strength and wear resistance as compared with the conventional cast iron disk rotor. Therefore, the disk rotor is made of an aluminum composite material having a very strong matrix in which a large amount of a hard inorganic substance such as silicon carbide or alumina is contained in an aluminum alloy in order to compensate for a defect of the base material. When a conventional friction material for cast iron is used for the aluminum rotor having this extremely strong matrix, the friction coefficient becomes extremely low, and the wear of the friction material is accelerated and is not worthy of use.

【0005】これはアルミニウム複合材のディスクロー
タ中に含まれる硬質無機物の硬度が、モース硬度で9以
上と非常に硬いために、摩擦材の摩擦面が破壊されて崩
れを生じるからである。
[0005] This is because the hardness of the hard inorganic substance contained in the aluminum composite disk rotor is very hard at Mohs hardness of 9 or more, so that the friction surface of the friction material is broken and collapses.

【0006】この点を改良するために特開平6−228
539号公報および特開平6−228540号公報には
アルミニウム複合材のディスクロータに負けない、ある
いは対抗できる摩擦材として、アルミニウム複合材のデ
ィスクロータに内添する硬質無機物と同様な硬質無機材
料を摩擦材にも配合する開示がある。
To improve this point, Japanese Patent Laid-Open No. 6-228 discloses
JP-A-539 and JP-A-6-228540 disclose that a hard inorganic material similar to the hard inorganic material internally added to an aluminum composite disk rotor is used as a friction material that is inferior to or can compete with an aluminum composite disk rotor. There is a disclosure that it is also blended into the material.

【0007】しかし、この方法では、アルミニウム複合
材のディスクロータが含有する硬質無機物粒子の大きさ
により摩擦特性が大きく左右される。すなわち、前記デ
ィスクロータに含まれる硬質無機物の粒子の大きさと摩
擦材に含まれる硬質無機材料の粒子の大きさの組合わせ
によっては、摩擦係数が低くなったり、摩擦材の摩耗が
多くなったりするという不具合がある。
However, in this method, the friction characteristics are greatly affected by the size of the hard inorganic particles contained in the aluminum composite disk rotor. That is, depending on the combination of the size of the hard inorganic material particles included in the disk rotor and the size of the hard inorganic material particles included in the friction material, the friction coefficient is reduced or the friction material is worn more. There is a problem that.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、アルミニウム複合材からなるデ
ィスクロータ用の摩擦材で耐摩耗性に優れ、摩擦係数が
安定してブレーキの利きが優れ、ブレーキ鳴きの少ない
摩擦材を提案することを課題とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a friction material for a disk rotor made of an aluminum composite material, which has excellent wear resistance, a stable friction coefficient, and an excellent brake performance. It is an object to propose a friction material which is excellent in the noise and has less brake squeal.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の摩擦材は、アル
ミニウム複合材よりなるディスクロータと、前記ディス
クロータを押圧する摩擦材とを組合わせて構成されるデ
ィスクブレーキであって、前記摩擦材は基材繊維、結合
材、硬質無機材料、充填材とを配合成形してなり、前記
ディスクロータ複合材は、硬質無機物の粒子を含むアル
ミニウム合金であり、前記摩擦材に配合される前記硬質
無機材料は、前記ディスクロータに配合される硬質粒子
に対抗しうる硬度を有し平均粒子径が1μm以上であ
り、前記摩擦材に含まれる前記硬質無機材料の平均粒子
径が、前記ディスクロータに含まれる硬質無機物の平均
粒子径より小さいことを特徴とする。
The friction material according to the present invention is a disk brake comprising a combination of a disk rotor made of an aluminum composite material and a friction material for pressing the disk rotor, wherein the friction material is Is formed by compounding a base fiber, a binder, a hard inorganic material, and a filler, and the disc rotor composite is an aluminum alloy containing hard inorganic particles, and the hard inorganic compound mixed with the friction material. The material has a hardness that can withstand the hard particles blended in the disk rotor and has an average particle diameter of 1 μm or more, and the average particle diameter of the hard inorganic material included in the friction material is included in the disk rotor. Characterized in that it is smaller than the average particle size of the hard inorganic material.

【0010】前記摩擦材に含まれる前記硬質無機材料の
平均粒子径と、前記ディスクロータに含まれる硬質無機
物の平均粒子径との比が1:20〜1:2であることが
好ましい。
It is preferable that the ratio of the average particle diameter of the hard inorganic material contained in the friction material to the average particle diameter of the hard inorganic substance contained in the disk rotor is 1:20 to 1: 2.

【0011】前記摩擦材に配合される硬質無機材料の硬
度は、モース硬度で9以上であることが好ましい。
It is preferable that the hardness of the hard inorganic material mixed in the friction material is 9 or more in Mohs hardness.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明はアルミニウム複合材より
なるディスクロータと、前記ディスクロータを押圧する
摩擦材とを組み合わせて構成されるディスクブレーキで
あって、摩擦材に配合される硬質無機材料の平均粒子径
に、注目することで摩擦材の性能を高めるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a disk brake comprising a combination of a disk rotor made of an aluminum composite material and a friction material for pressing the disk rotor. By paying attention to the average particle diameter, the performance of the friction material is enhanced.

【0013】すなわち、摩擦材に配合される硬質無機材
料の平均粒子径を1μm以上とし、さらに硬質無機材料
の平均粒子径を、ディスクロータを構成するアルミニウ
ム複合材中に含まれている硬質無機物の平均粒子径より
小さくしたことにある。
That is, the average particle diameter of the hard inorganic material blended in the friction material is 1 μm or more, and the average particle diameter of the hard inorganic material is adjusted to the average particle diameter of the hard inorganic material contained in the aluminum composite material constituting the disk rotor. That is, it is smaller than the average particle diameter.

【0014】摩擦材に含まれる硬質無機材料の平均粒子
径が1μm未満であると、硬質無機材料の添加効果が認
められなくなるので好ましくない。さらに摩擦材中の硬
質無機材料の平均粒子径の上限は、ディスクロータに含
まれる硬質無機物の平均粒子径との比の関連で決められ
る。例えば、摩擦材に使われる硬質無機材料の平均粒子
径とディスクロータに含まれる硬質無機物の平均粒子径
との比を、1:20〜2の範囲とするのが好ましい。前
記硬質無機物の平均粒子径との比が1:20より小さく
なると、摩擦材中の硬質無機材料の平均粒子径がディス
クロータ内の硬質無機物の平均粒子に比して小さくな
り、摩擦材がディスクロータ摺動面に形成される被膜を
削り落とす作用が弱くなりディスクロータ摺動面に被膜
が堆積してしまい、摩擦材の摩耗が多くなる上に摩擦係
数も低下してしまうので好ましくない。また、逆に平均
粒子径の比が1:2を超えて大きくなると摩擦材は、被
膜の削り落としだけでなくディスクロータ側にもダメー
ジを与えてしまい、ブレーキジャダーを生じ好ましくな
い。
If the average particle diameter of the hard inorganic material contained in the friction material is less than 1 μm, the effect of adding the hard inorganic material is not recognized, which is not preferable. Furthermore, the upper limit of the average particle size of the hard inorganic material in the friction material is determined in relation to the ratio with the average particle size of the hard inorganic material contained in the disk rotor. For example, the ratio of the average particle size of the hard inorganic material used for the friction material to the average particle size of the hard inorganic material contained in the disk rotor is preferably in the range of 1:20 to 2. When the ratio to the average particle diameter of the hard inorganic material is smaller than 1:20, the average particle diameter of the hard inorganic material in the friction material becomes smaller than the average particle of the hard inorganic material in the disk rotor, and the friction material becomes harder. The effect of scraping off the coating formed on the rotor sliding surface is weakened, and the coating is deposited on the disk rotor sliding surface, which increases the wear of the friction material and lowers the friction coefficient, which is not preferable. Conversely, if the ratio of the average particle diameters exceeds 1: 2, the friction material not only scrapes off the coating but also damages the disk rotor side, which is undesirable because brake judder is generated.

【0015】摩擦材に配合される硬質無機材料として
は、モース硬度で9以上の硬度の高いアルミナ、炭化珪
素などが使用できる。摩擦材に配合される硬質無機材料
のモース硬度が9未満では摩擦材の摩耗が多くなるうえ
摩擦係数も低下して好ましくない。
As the hard inorganic material blended in the friction material, alumina, silicon carbide or the like having a high Mohs hardness of 9 or more can be used. If the Mohs hardness of the hard inorganic material mixed with the friction material is less than 9, wear of the friction material increases and the friction coefficient decreases, which is not preferable.

【0016】アルミニウム複合材よりなるディスクロー
タには、アルミニウム合金をマトリックスとし硬質無機
物粒子として炭化珪素、アルミナなどのモース硬度で9
以上の硬度の高い粒子が含まれている。
A disk rotor made of an aluminum composite material has an aluminum alloy as a matrix and hard inorganic particles having a Mohs hardness of 9 such as silicon carbide and alumina.
High hardness particles are included.

【0017】摩擦材の硬質無機材料の平均粒子径を、上
記の範囲に規定することで前記のアルミニウムロータに
対応する摩擦材として、優れたブレーキの効きおよび耐
摩耗性、ブレーキ鳴きを抑制した性能が発揮できる。
By setting the average particle diameter of the hard inorganic material of the friction material within the above range, the friction material corresponding to the above-mentioned aluminum rotor has excellent braking effect and wear resistance, and performance with suppressed brake squeal. Can be demonstrated.

【0018】ここで摩擦材は、基材繊維、結合材、硬質
無機材料、充填材とから構成される。
Here, the friction material comprises a base fiber, a binder, a hard inorganic material, and a filler.

【0019】基材繊維としては、従来の摩擦材に用いら
れている、ロックウール、ガラス繊維、シリケート繊
維、カーボン繊維、チタン酸カリウム繊維、ケイ酸カル
シウム繊維などの無機繊維、スチール繊維、銅繊維、真
鍮繊維、青銅繊維などの金属繊維、麻、木綿、アラミド
繊維などの芳香族ポリアミド繊維、フェノール繊維など
の有機繊維を用いることができる。
As the base fiber, inorganic fibers such as rock wool, glass fiber, silicate fiber, carbon fiber, potassium titanate fiber and calcium silicate fiber, steel fiber, and copper fiber used in conventional friction materials are used. Metal fibers such as brass fibers and bronze fibers; aromatic polyamide fibers such as hemp, cotton and aramid fibers; and organic fibers such as phenol fibers.

【0020】充填材としては、潤滑剤のグラファイト、
金属硫化物の二硫化モリブデン、二硫化アンチモンなど
無機物、カシューダスト、ラバーダストなどの有機ダス
ト、金属粉として、銅、真鍮、亜鉛、鉄などが使用でき
る。さらに硫酸バリウム、炭酸カルシウム、消石灰、マ
イカ、カオリン、タルクなどの摩擦材に用いられている
充填材が使用できる。
As the filler, graphite as a lubricant,
Inorganic substances such as metal sulfides, such as molybdenum disulfide and antimony disulfide, organic dusts such as cashew dust and rubber dust, and copper, brass, zinc, iron and the like can be used as metal powders. Further, fillers used for friction materials such as barium sulfate, calcium carbonate, slaked lime, mica, kaolin, and talc can be used.

【0021】そして結合材としてフェノール樹脂の他
に、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂なども利用できる。
In addition to the phenol resin, an epoxy resin, a polyimide resin and the like can be used as the binder.

【0022】これらの配合材料の割合は基材繊維が5〜
25体積%、好ましくは8〜20体積%、硬質無機材料
が3〜20体積%、好ましくは5〜15体積%、潤滑剤
が5〜15体積%、好ましくは8〜13体積%、有機ダ
ストが1〜25体積%好ましくは3〜20体積%、金属
粉が1〜10体積%、好ましくは2〜6体積%、結合材
が10〜30体積%、好ましくは15〜25体積%、そ
の他の充填材が0〜40体積%用いられる。これらは充
分混合された後、加圧熱成形し熱処理して製造される。
The ratio of these compounding materials is 5 to 5
25% by volume, preferably 8 to 20% by volume, hard inorganic material 3 to 20% by volume, preferably 5 to 15% by volume, lubricant 5 to 15% by volume, preferably 8 to 13% by volume, and organic dust 1 to 25% by volume, preferably 3 to 20% by volume, metal powder 1 to 10% by volume, preferably 2 to 6% by volume, binder 10 to 30% by volume, preferably 15 to 25% by volume, and other filling The material is used in an amount of 0 to 40% by volume. After they are sufficiently mixed, they are produced by thermoforming under pressure and heat treatment.

【0023】[0023]

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。The present invention will be specifically described below with reference to examples.

【0024】(実施例1)基材繊維としてアラミド繊
維、セラミック繊維、銅繊維の混合物15体積%、結合
材にフェノール樹脂20体積%、充填材にカシューダス
ト、硫酸バリウム、黒鉛、消石灰の混合物を55体積
%、硬質無機材料の平均粒子径1μmのアルミナ粉末1
0体積%とをユニバーサルミキサーで10分間混合して
混合粉を得た。この混合粉を160℃の金型に投入し、
圧力30MPaで10分加熱加圧成形した。成形後に2
20℃の炉で6時間熱処理して実施例1の摩擦材を得
た。アルミナ粉末のモース硬度は9である。
Example 1 15% by volume of a mixture of aramid fiber, ceramic fiber and copper fiber as base fiber, 20% by volume of phenol resin as binder, and mixture of cashew dust, barium sulfate, graphite and slaked lime as filler. 55% by volume, alumina powder 1 having an average particle diameter of 1 μm of hard inorganic material
And 0% by volume with a universal mixer for 10 minutes to obtain a mixed powder. This mixed powder is put into a mold at 160 ° C.,
It was heated and pressed at a pressure of 30 MPa for 10 minutes. 2 after molding
Heat treatment was performed in a furnace at 20 ° C. for 6 hours to obtain the friction material of Example 1. The Mohs hardness of the alumina powder is 9.

【0025】上記の摩擦材に対応するディスクロータと
しては、JIS規格のアルミニウム合金のマトリックス
70体積%と平均粒子径20μmの炭化珪素30体積%
とからなるものを作製した。炭化珪素のモース硬度は
9.5である。
As the disk rotor corresponding to the friction material, 70% by volume of a matrix of an aluminum alloy of JIS standard and 30% by volume of silicon carbide having an average particle diameter of 20 μm are used.
Was produced. Mohs hardness of silicon carbide is 9.5.

【0026】摩擦材の硬質無機材料の平均粒子径とディ
スクロータの硬質無機物の平均粒子径との比は1:20
である。表1に摩擦材およびディスクロータの組成を示
した。
The ratio of the average particle size of the hard inorganic material of the friction material to the average particle size of the hard inorganic material of the disk rotor is 1:20.
It is. Table 1 shows the compositions of the friction material and the disk rotor.

【0027】(実施例2)実施例1において、硬質無機
材料の平均粒子径を2μmのアルミナ粉末を10体積%
用いた他は、実施例1と同様の方法で製造して実施例2
の摩擦材を作製した。炭化珪素のモース硬度は9.5で
ある。
Example 2 In Example 1, 10% by volume of alumina powder having an average particle diameter of 2 μm of the hard inorganic material was used.
Except for using it, it was manufactured in the same manner as in Example 1 to obtain Example 2.
Was manufactured. Mohs hardness of silicon carbide is 9.5.

【0028】上記の摩擦材に対応するディスクロータと
しては、実施例1と同じJIS規格のアルミニウム合金
のマトリックス70体積%と平均粒子径20μmの炭化
珪素30体積%とからなるものを使用した。
As the disk rotor corresponding to the above friction material, a disk rotor composed of 70% by volume of a matrix of an aluminum alloy of the same JIS standard as in Example 1 and 30% by volume of silicon carbide having an average particle diameter of 20 μm was used.

【0029】摩擦材の硬質無機材料の平均粒子径とディ
スクロータの硬質無機物の平均粒子径との比は1:10
である。
The ratio between the average particle size of the hard inorganic material of the friction material and the average particle size of the hard inorganic material of the disk rotor is 1:10.
It is.

【0030】(実施例3)実施例1において、硬質無機
材料としての平均粒子径4μmの炭化珪素粉末を10体
積%用いた他は、実施例1と同様の方法で製造して実施
例3の摩擦材を作製した。炭化珪素のモース硬度は9.
5である。
Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out except that 10% by volume of silicon carbide powder having an average particle diameter of 4 μm as a hard inorganic material was used. A friction material was produced. The Mohs hardness of silicon carbide is 9.
5

【0031】上記の摩擦材に対応するディスクロータと
しては、実施例1と同じJIS規格のアルミニウム合金
のマトリックス70体積%と平均粒子径20μmの炭化
珪素30体積%とからなるものを使用した。
As the disk rotor corresponding to the above friction material, a disk rotor composed of 70% by volume of a matrix of the same JIS standard aluminum alloy as in Example 1 and 30% by volume of silicon carbide having an average particle diameter of 20 μm was used.

【0032】摩擦材の硬質無機材料の平均粒子径とディ
スクロータの硬質無機物の平均粒子径との比は1:5で
ある。
The ratio of the average particle size of the hard inorganic material of the friction material to the average particle size of the hard inorganic material of the disk rotor is 1: 5.

【0033】(実施例4)実施例3において、硬質無機
材料として平均粒子径10μmの炭化珪素粉末を10体
積%用いた他は、実施例1と同様の方法で製造して実施
例4の摩擦材を作製した。炭化珪素のモース硬度は9.
5である。
Example 4 A friction material of Example 4 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that 10% by volume of silicon carbide powder having an average particle diameter of 10 μm was used as the hard inorganic material. Materials were produced. The Mohs hardness of silicon carbide is 9.
5

【0034】上記の摩擦材に対応するディスクロータと
しては、実施例1と同じJIS規格のアルミニウム合金
のマトリックス70体積%と平均粒子径20μmの炭化
珪素30体積%とからなるものを使用した。アルミナの
モース硬度は9である。
As a disk rotor corresponding to the above friction material, a disk rotor composed of 70% by volume of a matrix of an aluminum alloy of the same JIS standard as in Example 1 and 30% by volume of silicon carbide having an average particle diameter of 20 μm was used. The Mohs hardness of alumina is 9.

【0035】摩擦材の硬質無機材料の平均粒子径とディ
スクロータの硬質無機物の平均粒子径との比は1:2で
ある。
The ratio between the average particle size of the hard inorganic material of the friction material and the average particle size of the hard inorganic material of the disk rotor is 1: 2.

【0036】(実施例5)実施例1と同様の組成と方法
で実施例5の摩擦材を作製した。
Example 5 A friction material of Example 5 was produced in the same composition and method as in Example 1.

【0037】上記の摩擦材に対応するディスクロータと
しては、実施例1と同じJIS規格のアルミニウム合金
のマトリックス70体積%と平均粒子径20μmのアル
ミナ30体積%とからなるものを使用した。アルミナの
モース硬度は9である。
As the disk rotor corresponding to the above friction material, a disk rotor composed of 70% by volume of a matrix of the same JIS standard aluminum alloy as in Example 1 and 30% by volume of alumina having an average particle diameter of 20 μm was used. The Mohs hardness of alumina is 9.

【0038】摩擦材の硬質無機材料の平均粒子径とディ
スクロータの硬質無機物の平均粒子径との比は1:20
である。
The ratio of the average particle size of the hard inorganic material of the friction material to the average particle size of the hard inorganic material of the disk rotor is 1:20.
It is.

【0039】(実施例6)実施例4と同様の組成と方法
で実施例6の摩擦材を作製した。
Example 6 A friction material of Example 6 was produced in the same composition and method as in Example 4.

【0040】上記の摩擦材に対応するディスクロータと
しては、実施例1と同じJIS規格のアルミニウム合金
のマトリックス70体積%と平均粒子径20μmのアル
ミナ30体積%とからなるものを使用した。
As the disk rotor corresponding to the above friction material, a disk rotor composed of 70% by volume of a matrix of the same JIS standard aluminum alloy as in Example 1 and 30% by volume of alumina having an average particle diameter of 20 μm was used.

【0041】摩擦材の硬質無機材料の平均粒子径とディ
スクロータの硬質無機物の平均粒子径との比は1:2で
ある。
The ratio of the average particle size of the hard inorganic material of the friction material to the average particle size of the hard inorganic material of the disk rotor is 1: 2.

【0042】(比較例1)実施例1において、硬質無機
材料として平均粒子径0.7μmの炭化珪素粉末を10
体積%用いた他は、実施例1と同様の方法で製造して比
較例1の摩擦材を作製した。
Comparative Example 1 In Example 1, 10 parts of silicon carbide powder having an average particle diameter of 0.7 μm were used as the hard inorganic material.
A friction material of Comparative Example 1 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the volume% was used.

【0043】上記の摩擦材に対応するディスクロータと
しては、実施例1と同じJIS規格のアルミニウム合金
のマトリックス70体積%と平均粒子径20μmの炭化
珪素30体積%とからなるものを使用した。
As the disk rotor corresponding to the friction material, a disk rotor composed of 70% by volume of a matrix of the same JIS standard aluminum alloy as in Example 1 and 30% by volume of silicon carbide having an average particle diameter of 20 μm was used.

【0044】摩擦材の硬質無機材料の平均粒子径とディ
スクロータの硬質無機物の平均粒子径との比は1:2
8.6である。
The ratio of the average particle size of the hard inorganic material of the friction material to the average particle size of the hard inorganic material of the disk rotor is 1: 2.
8.6.

【0045】(比較例2)実施例1において、硬質無機
材料として平均粒子径20μmのアルミナ粉末を10体
積%用いた他は、実施例1と同様の方法で製造して比較
例2の摩擦材を作製した。
Comparative Example 2 The friction material of Comparative Example 2 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that 10% by volume of alumina powder having an average particle diameter of 20 μm was used as the hard inorganic material. Was prepared.

【0046】上記の摩擦材に対応するディスクロータと
しては、実施例1と同じJIS規格のアルミニウム合金
のマトリックス70体積%と平均粒子径20μmの炭化
珪素30体積%とからなるものを使用した。
As the disk rotor corresponding to the friction material, a disk rotor composed of 70% by volume of a matrix of an aluminum alloy of the same JIS standard as in Example 1 and 30% by volume of silicon carbide having an average particle diameter of 20 μm was used.

【0047】摩擦材の硬質無機材料の平均粒子径とディ
スクロータの硬質無機物の平均粒子径との比は1:1で
ある。
The ratio of the average particle size of the hard inorganic material of the friction material to the average particle size of the hard inorganic material of the disk rotor is 1: 1.

【0048】(比較例3)実施例1において、硬質無機
材料として平均粒子径0.8μmのアルミナ粉末を10
体積%用いた他は、実施例1と同様の組成と方法で比較
例3の摩擦材を作製した。
Comparative Example 3 In Example 1, alumina powder having an average particle size of 0.8 μm was used as a hard inorganic material.
A friction material of Comparative Example 3 was manufactured in the same composition and method as in Example 1, except that the volume% was used.

【0049】上記の摩擦材に対応するディスクロータと
しては、実施例1と同じJIS規格のアルミニウム合金
のマトリックス70体積%と平均粒子径20μmのアル
ミナ30体積%とからなるものを使用した。
As a disk rotor corresponding to the above friction material, a disk rotor composed of 70% by volume of a matrix of an aluminum alloy of the same JIS standard as in Example 1 and 30% by volume of alumina having an average particle diameter of 20 μm was used.

【0050】摩擦材の硬質無機材料の平均粒子径とディ
スクロータの硬質無機物の平均粒子径との比は1:25
である。
The ratio of the average particle size of the hard inorganic material of the friction material to the average particle size of the hard inorganic material of the disk rotor is 1:25.
It is.

【0051】(比較例4)実施例3において、硬質無機
材料として平均粒子径20μm炭化珪素を10体積%用
いた他は、実施例3と同様の組成と方法で比較例4の摩
擦材を作製した。
Comparative Example 4 A friction material of Comparative Example 4 was produced by the same composition and method as in Example 3, except that 10% by volume of silicon carbide having an average particle diameter of 20 μm was used as the hard inorganic material. did.

【0052】上記の摩擦材に対応するディスクロータと
しては、実施例1と同じJIS規格のアルミニウム合金
のマトリックス70体積%と平均粒子径20μmのアル
ミナ30体積%とからなるものを使用した。
As a disk rotor corresponding to the above friction material, a disk rotor composed of 70% by volume of a matrix of an aluminum alloy of the same JIS standard as in Example 1 and 30% by volume of alumina having an average particle diameter of 20 μm was used.

【0053】摩擦材の硬質無機材料の平均粒子径とディ
スクロータの硬質無機物の平均粒子径との比は1:1で
ある。
The ratio of the average particle size of the hard inorganic material of the friction material to the average particle size of the hard inorganic material of the disk rotor is 1: 1.

【0054】(比較例5)実施例1において、充填材の
配合量を53体積%とし硬質無機材料の平均粒子径を2
μmの珪酸ジルコニウムを12体積%用いた他は、実施
例1と同様の組成と方法で比較例5の摩擦材を作製し
た。珪酸ジルコニウムのモース硬度は7.5である。
Comparative Example 5 In Example 1, the amount of the filler was 53% by volume and the average particle size of the hard inorganic material was 2%.
A friction material of Comparative Example 5 was produced in the same composition and method as in Example 1 except that zirconium silicate having a thickness of 12 μm was used. Mohs hardness of zirconium silicate is 7.5.

【0055】上記の摩擦材に対応するディスクロータと
しては、実施例1と同じJIS規格のアルミニウム合金
のマトリックス70体積%と平均粒子径20μmのアル
ミナ30体積%とからなるものを使用した。
As a disk rotor corresponding to the above friction material, a disk rotor composed of 70% by volume of a matrix of an aluminum alloy of the same JIS standard as in Example 1 and 30% by volume of alumina having an average particle diameter of 20 μm was used.

【0056】摩擦材の硬質無機材料の平均粒子径とディ
スクロータの硬質無機物の平均粒子径との比は1:10
である。
The ratio of the average particle size of the hard inorganic material of the friction material to the average particle size of the hard inorganic material of the disk rotor is 1:10.
It is.

【0057】各実施例1〜6および各比較例1〜5の摩
擦材とディスクロータとの組合わせで摩擦係数を測定し
て評価した。結果を表1に示した。
The friction coefficient of each combination of the friction materials of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 and the disk rotor was measured and evaluated. The results are shown in Table 1.

【0058】摩擦係数の測定は、試験環境を23℃−6
5RH%の一定としたダイモメータを使用し、JASO
−C406−82に準拠してすりあわせを行い、減速度
0.35G、ブレーキ前温度120℃で測定した。摩耗
量は試験後マイクロメーターにて測定した。なお、試験
は32.8cm2×15.5mmの摩擦材、最外径23
5mmのアルミニウムディスクロータおよびシリンダ径
51.1mmのブレーキキャリパーを使用した。
The coefficient of friction was measured by setting the test environment at 23 ° C.-6
Using a diometer with a constant 5 RH%, JASO
The measurement was performed at a deceleration of 0.35 G and a pre-brake temperature of 120 ° C. The amount of wear was measured with a micrometer after the test. The test was conducted with a friction material of 32.8 cm 2 × 15.5 mm and an outermost diameter of 23.
A 5 mm aluminum disk rotor and a 51.1 mm cylinder diameter brake caliper were used.

【0059】表1には摩擦材の摩耗量およびディスクロ
ータの摩耗量も示した。
Table 1 also shows the amount of wear of the friction material and the amount of wear of the disk rotor.

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】表1に示したように各実施例1〜6の摩擦
材は、速度に関係なく摩擦係数が大きく変化が少ない、
摩擦材の摩耗量も比較例1〜5に比べて小さく優れた摩
擦材であることが分かる。
As shown in Table 1, the friction materials of Examples 1 to 6 have a large coefficient of friction and little change regardless of the speed.
It can be seen that the wear amount of the friction material is small and excellent as compared with Comparative Examples 1 to 5.

【0062】さらにディスクロータの摩耗量も実施例1
〜6は比較例1〜5に比べて少ないことを示している。
Further, the amount of wear of the disk rotor was determined in Example 1.
# 6 to # 6 are less than Comparative Examples # 1 to # 5.

【0063】比較例2および比較例4のディスクロータ
の摩耗量が測定不能と有るのは、ディスクロータ摩擦面
に傷が発生しあれたためである。また、ディスクロータ
の摩耗量がマイナス値となっているのは、摩擦材の転移
被膜の付着により厚くなったことを意味している。
The reason why the wear amount of the disk rotors of Comparative Examples 2 and 4 cannot be measured is that the disk rotor friction surface was damaged. Further, the negative value of the wear amount of the disk rotor means that the disk rotor has become thick due to the adhesion of the transfer film.

【0064】また、実施例2の摩擦材とディスクロータ
の組合わせについては、ダイナモメータにてブレーキ鳴
き測定試験を実施した。試験環境を10℃−80RH%
の一定とし、速度10〜30km/h、液圧0.196
〜1.96MPaの組合わせを制動温度40℃〜200
℃で行い、周波数分析装置にて音圧60dBを超えるも
のを鳴きとして検出した。
For the combination of the friction material of Example 2 and the disk rotor, a brake squeal measurement test was performed using a dynamometer. Test environment is 10 ℃ -80RH%
At a constant speed of 10 to 30 km / h and a hydraulic pressure of 0.196.
Combination of ~ 1.96MPa, braking temperature 40 ℃ ~ 200
C., and the frequency analysis device detected sound exceeding 60 dB as squeal.

【0065】その結果、約6000回の制動中、鳴き発
生率(鳴き発生回数/制動回数×100)=0.7%で
あり、その音圧レベルも最大75dBと非常に小さく良
好な結果を示した。
As a result, during approximately 6,000 braking operations, the squealing rate (number of squealing occurrences / number of braking times × 100) = 0.7%, and the sound pressure level is very small at a maximum of 75 dB. Was.

【0066】[0066]

【発明の効果】上記したように本発明では、摩擦材に配
合する硬質無機材料の平均粒子径を対応するアルミニウ
ム複合材のディスクロータに添加されている硬質無機物
の平均粒子径と比較して小さくしている。その結果、こ
の摩擦材は摩擦係数や耐摩耗性に優れ、ブレーキ鳴きの
発生が少なく、軽量化されたアルミニウム複合材製のデ
ィスクロータに高性能で適応できる。
As described above, in the present invention, the average particle diameter of the hard inorganic material to be added to the friction material is smaller than the average particle diameter of the hard inorganic material added to the corresponding aluminum composite disk rotor. are doing. As a result, this friction material is excellent in coefficient of friction and wear resistance, has little occurrence of brake squeal, and can be applied with high performance to a lightweight aluminum composite disk rotor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16D 65/12 F16D 65/12 E M T 69/02 69/02 Z B (72)発明者 中山 明徳 愛知県西加茂郡藤岡町大字飯野字大川ケ原 1141番地1 アイシン化工株式会社内 (72)発明者 小林 雅明 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 小谷 直樹 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 中西 寛明 愛知県豊田市高丘新町天王1番地 アイシ ン高丘株式会社内 Fターム(参考) 3J058 AA41 AA57 AA58 AA62 BA21 BA23 BA41 BA46 BA76 CA42 CB11 GA04 GA07 GA23 GA24 GA26 GA28 GA33 GA35 GA37 GA38 GA41 GA45 GA54 GA55 GA57 GA62 GA63 GA64 GA65 GA73 GA82 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) F16D 65/12 F16D 65/12 EM T 69/02 69/02 Z B (72) Inventor Akinori Nakayama Aichi 1141-1, Okawagahara, Iino, Fujioka-cho, Nishikamo-gun, Aichi, Japan Aisin Chemical Industry Co., Ltd. Aichiin Seiki Co., Ltd., 2-1-1 Asahi-cho, Kariya-shi, Japan (72) Inventor Hiroaki Nakanishi 1-Tenno, Takaoka-Shinmachi, Toyota-shi, Aichi F-term in Aisin Takaoka Co., Ltd. 3J058 AA41 AA57 AA58 AA62 BA21 BA23 BA41 BA46 BA76 CA42 CB11 GA04 GA07 GA23 GA24 GA26 GA28 GA33 GA35 GA37 GA38 GA41 GA45 GA54 GA55 GA57 GA62 GA63 GA64 GA65 GA73 GA82

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アルミニウム複合材よりなるディスクロー
タと、前記ディスクロータを押圧する摩擦材とを組合わ
せて構成されるディスクブレーキであって、 前記摩擦材は基材繊維、結合材、硬質無機材料、充填材
とを配合成形してなり、前記ディスクロータ複合材は、
硬質無機物の粒子を含むアルミニウム合金であり、 前記摩擦材に配合される前記硬質無機材料は、前記ディ
スクロータに配合される硬質粒子に対抗しうる硬度を有
し平均粒子径が1μm以上であり、前記摩擦材に含まれ
る前記硬質無機材料の平均粒子径が、前記ディスクロー
タに含まれる硬質無機物の平均粒子径より小さいことを
特徴とする摩擦材。
1. A disk brake comprising a combination of a disk rotor made of an aluminum composite material and a friction material for pressing the disk rotor, wherein the friction material is a base fiber, a binder, a hard inorganic material. , Filler and compound molding, the disk rotor composite material,
An aluminum alloy containing particles of hard inorganic material, wherein the hard inorganic material blended in the friction material has a hardness that can withstand the hard particles blended in the disk rotor, and has an average particle diameter of 1 μm or more; A friction material, wherein an average particle diameter of the hard inorganic material included in the friction material is smaller than an average particle diameter of the hard inorganic material included in the disk rotor.
【請求項2】前記摩擦材に含まれる前記硬質無機材料の
平均粒子径と、前記ディスクロータに含まれる硬質無機
物の平均粒子径との比が1:20〜1:2である請求項
1に記載の摩擦材。
2. The ratio of the average particle size of the hard inorganic material contained in the friction material to the average particle size of the hard inorganic material contained in the disk rotor is 1:20 to 1: 2. The friction material described.
【請求項3】前記摩擦材に配合される硬質無機材料の硬
度は、モース硬度で9以上である請求項1に記載の摩擦
材。
3. The friction material according to claim 1, wherein the hardness of the hard inorganic material mixed in the friction material is 9 or more in Mohs hardness.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101252872B1 (en) 2004-12-22 2013-04-09 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 Lubricating oil composition for internal combustion engine
TWI690664B (en) * 2019-01-18 2020-04-11 林智雄 Graphene brake disc composite structure with high heat dissipation and low wear

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