JP2003014013A - ディスクブレーキロータの制動面のレーザによる変態硬化及びコーティング - Google Patents
ディスクブレーキロータの制動面のレーザによる変態硬化及びコーティングInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブレーキロータの耐久性を向上させるようブ
レーキロータの表面を処理する方法を提供する。 【解決手段】 本発明の方法は、レーザビーム（40）を
生じさせるレーザ光源（32）に隣接してブレーキロータ
（12）を位置決めする工程と、レーザビームをブレーキ
ロータの表面（20）上に放出する工程と、プロセスガス
をレーザビームに隣接してロータの表面へ差し向ける工
程と、ロータを所定の回転速度で回転させる工程と、ロ
ータの表面全体がレーザビームで処理されるまで上記工
程を繰り返し実施する工程とを有する。
レーキロータの表面を処理する方法を提供する。 【解決手段】 本発明の方法は、レーザビーム（40）を
生じさせるレーザ光源（32）に隣接してブレーキロータ
（12）を位置決めする工程と、レーザビームをブレーキ
ロータの表面（20）上に放出する工程と、プロセスガス
をレーザビームに隣接してロータの表面へ差し向ける工
程と、ロータを所定の回転速度で回転させる工程と、ロ
ータの表面全体がレーザビームで処理されるまで上記工
程を繰り返し実施する工程とを有する。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は、性能を向上させると共に腐食
（コロージョン）を減少させ、しかも製造費を減少させ
るためのブレーキロータの表面処理に関する。
（コロージョン）を減少させ、しかも製造費を減少させ
るためのブレーキロータの表面処理に関する。
【０００２】
【背景技術】路上走行車用のディスクブレーキシステム
は、代表的には、ねずみ鋳鉄材料で作られたブレーキロ
ータを有している。ねずみ鋳鉄製ディスクブレーキロー
タは、グラファイト（黒鉛）、パーライト及びフェライ
トの不均一なセグメントで構成されている。残念なこと
に、このねずみ鋳鉄材料は、軟らかく腐食しやすい。
は、代表的には、ねずみ鋳鉄材料で作られたブレーキロ
ータを有している。ねずみ鋳鉄製ディスクブレーキロー
タは、グラファイト（黒鉛）、パーライト及びフェライ
トの不均一なセグメントで構成されている。残念なこと
に、このねずみ鋳鉄材料は、軟らかく腐食しやすい。
【０００３】起こることが知られている問題のうちの幾
つかは、機械加工上の欠陥により起こる不均一な摩耗で
ある。不均一な摩耗は、騒音、振動及び硬さを増大さ
せ、ブレーキ性能の一様性を減少させる。一般的に言っ
て、積極的な作用のライニング（内張り）システムで
は、全体的摩耗速度が増大し、時期尚早なロータの交換
が必要になる。さらに、強力なブレーキ作用に起因する
熱変形（ゆがみ）は、不均一な摩耗を生じさせ、騒音を
増大させる。加うるに、車が販売業者の敷地に長期間駐
車されることにより生じる腐食の増大によって時期尚早
なロータの交換が起こりやすい。
つかは、機械加工上の欠陥により起こる不均一な摩耗で
ある。不均一な摩耗は、騒音、振動及び硬さを増大さ
せ、ブレーキ性能の一様性を減少させる。一般的に言っ
て、積極的な作用のライニング（内張り）システムで
は、全体的摩耗速度が増大し、時期尚早なロータの交換
が必要になる。さらに、強力なブレーキ作用に起因する
熱変形（ゆがみ）は、不均一な摩耗を生じさせ、騒音を
増大させる。加うるに、車が販売業者の敷地に長期間駐
車されることにより生じる腐食の増大によって時期尚早
なロータの交換が起こりやすい。
【０００４】上述した問題を解決する１つの従来方法
は、塗料のコーティングをブレーキロータに施すことに
ある。この従来方法は上述の問題のうちの幾つかを解決
するが、他の深刻な問題が依然として存在する。さら
に、ブレーキロータ上への塗料の使用に起因する別の新
たな問題が生じている。具体的に説明すると、塗料の層
を最終的に被着させると、これが摩耗し、その結果とし
て種々の利点が失われることになる。さらに、他の問
題、例えば、環境への悪影響やブレーキロータへの塗料
の塗布による摩擦係数の減少に起因した製品性能の低下
が明らかになっている。
は、塗料のコーティングをブレーキロータに施すことに
ある。この従来方法は上述の問題のうちの幾つかを解決
するが、他の深刻な問題が依然として存在する。さら
に、ブレーキロータ上への塗料の使用に起因する別の新
たな問題が生じている。具体的に説明すると、塗料の層
を最終的に被着させると、これが摩耗し、その結果とし
て種々の利点が失われることになる。さらに、他の問
題、例えば、環境への悪影響やブレーキロータへの塗料
の塗布による摩擦係数の減少に起因した製品性能の低下
が明らかになっている。
【０００５】したがって、上述の問題を解決するようデ
ィスクブレーキロータを処理する方法が要望されてい
る。新規な方法は、ブレーキ性能に悪影響を及ぼしては
ならず、また環境に悪影響を及ぼしてはならない。
ィスクブレーキロータを処理する方法が要望されてい
る。新規な方法は、ブレーキ性能に悪影響を及ぼしては
ならず、また環境に悪影響を及ぼしてはならない。
【０００６】
【発明の概要】本発明の上記要望及び他の要望に鑑み
て、ブレーキロータの耐久性を向上させるようブレーキ
ロータの表面を処理する方法が提供される。この方法
は、（ａ）レーザビームを生じさせるレーザ光源に隣接
してブレーキロータを位置決めする工程と、（ｂ）レー
ザビームをブレーキロータの表面上に投射する工程と、
（ｃ）プロセスガスをレーザビームに隣接してブレーキ
ロータの表面へ差し向ける工程と、（ｄ）ブレーキロー
タを所定の回転速度で回転させる工程と、（ｅ）ロータ
の表面全体がレーザビームで処理されるまで上記工程
（ａ）〜（ｄ）を繰り返し実施する工程とを有する。
て、ブレーキロータの耐久性を向上させるようブレーキ
ロータの表面を処理する方法が提供される。この方法
は、（ａ）レーザビームを生じさせるレーザ光源に隣接
してブレーキロータを位置決めする工程と、（ｂ）レー
ザビームをブレーキロータの表面上に投射する工程と、
（ｃ）プロセスガスをレーザビームに隣接してブレーキ
ロータの表面へ差し向ける工程と、（ｄ）ブレーキロー
タを所定の回転速度で回転させる工程と、（ｅ）ロータ
の表面全体がレーザビームで処理されるまで上記工程
（ａ）〜（ｄ）を繰り返し実施する工程とを有する。
【０００７】本発明の別の特徴によれば、窒素ガスをレ
ーザビームに隣接してロータの表面に差し向ける。
ーザビームに隣接してロータの表面に差し向ける。
【０００８】本発明の別の特徴によれば、上記方法は、
ブレーキロータをレーザの下の所定隔離高さのところに
位置決めする工程を更に含む。
ブレーキロータをレーザの下の所定隔離高さのところに
位置決めする工程を更に含む。
【０００９】本発明の別の特徴によれば、上記方法は、
ブレーキロータを４mmの所定の隔離高さのところに位置
決めする工程を更に含む。
ブレーキロータを４mmの所定の隔離高さのところに位置
決めする工程を更に含む。
【００１０】本発明の別の特徴によれば、上記方法は、
ブレーキロータの表面の下のブレーキロータのミクロ組
織を、約０．５〜１．０mmの深さまで変態させる工程を
更に有する。
ブレーキロータの表面の下のブレーキロータのミクロ組
織を、約０．５〜１．０mmの深さまで変態させる工程を
更に有する。
【００１１】本発明の別の特徴によれば、上記方法は、
レーザビームをブレーキロータの別の表面上に投射する
工程を更に含む。
レーザビームをブレーキロータの別の表面上に投射する
工程を更に含む。
【００１２】本発明のさらに別の特徴によれば、ブレー
キロータの耐久性を向上させるようブレーキロータの表
面を処理するシステムが提供される。このシステムは、
ブレーキロータを処理するためのレーザビームを生じさ
せるレーザ光源と、ブレーキロータをレーザ光源に隣接
して位置決めしてレーザビームをブレーキロータの表面
上に投射する取付け具と、レーザビームに隣接してブレ
ーキロータの表面に差し向けられるプロセスガスとを有
している。さらに、ブレーキロータの表面全体がレーザ
ビームで処理されるまでブレーキロータを所定の回転速
度で回転させる。
キロータの耐久性を向上させるようブレーキロータの表
面を処理するシステムが提供される。このシステムは、
ブレーキロータを処理するためのレーザビームを生じさ
せるレーザ光源と、ブレーキロータをレーザ光源に隣接
して位置決めしてレーザビームをブレーキロータの表面
上に投射する取付け具と、レーザビームに隣接してブレ
ーキロータの表面に差し向けられるプロセスガスとを有
している。さらに、ブレーキロータの表面全体がレーザ
ビームで処理されるまでブレーキロータを所定の回転速
度で回転させる。
【００１３】本発明のさらに別の特徴によれば、レーザ
光源は、ダイオードレーザである。
光源は、ダイオードレーザである。
【００１４】本発明のさらに別の特徴によれば、自動車
の車輪の回転を阻止するディスクブレーキ組立体が開示
される。この組立体は、締付け力を及ぼして車輪を拘束
するブレーキキャリパと、ブレーキキャリパと機械的な
連携状態にあり、締付け力を伝えるブレーキパッドとを
有し、ブレーキパッドは、高い摩擦係数を備えた表面を
有し、上記組立体は、車輪に回転自在に固定されてい
て、ブレーキキャリパが締め付け力をブレーキパットに
及ぼすと、車輪と摩擦接触するブレーキディスクをさら
に有していることを特徴とする。さらに、ブレーキディ
スクは、ブレーキパッドに摩擦接触するレーザで処理さ
れた制動面を有している。
の車輪の回転を阻止するディスクブレーキ組立体が開示
される。この組立体は、締付け力を及ぼして車輪を拘束
するブレーキキャリパと、ブレーキキャリパと機械的な
連携状態にあり、締付け力を伝えるブレーキパッドとを
有し、ブレーキパッドは、高い摩擦係数を備えた表面を
有し、上記組立体は、車輪に回転自在に固定されてい
て、ブレーキキャリパが締め付け力をブレーキパットに
及ぼすと、車輪と摩擦接触するブレーキディスクをさら
に有していることを特徴とする。さらに、ブレーキディ
スクは、ブレーキパッドに摩擦接触するレーザで処理さ
れた制動面を有している。
【００１５】本発明の別の目的、特徴及び利点は、添付
の図面を参照して以下の詳細な説明及び特許請求の範囲
を読むと明らかになろう。
の図面を参照して以下の詳細な説明及び特許請求の範囲
を読むと明らかになろう。
【００１６】
【実施形態の詳細な説明】図１に示すように、本発明の
全体を符号１０で示したブレーキキャリパとロータの組
立体が提供されている。組立体１０は、ブレーキロータ
（ブレーキディスク）１２及びブレーキキャリパ１４で
構成されている。組立体１０は、動いている車を減速さ
せると共に（或いは）停止させるディスクブレーキシス
テム（図示せず）の一部である。ディスクブレーキシス
テムは、当該技術後による周知のように、各車輪のとこ
ろ又はちょうど１対の車輪のところ、例えば前輪又は後
輪のところに組立体１０を備えるのがよい。キャリパ１
４は、車の動きを制限するようロータ１２に摩擦係合す
る１対のディスクブレーキパッド１６をさらに有してい
る。
全体を符号１０で示したブレーキキャリパとロータの組
立体が提供されている。組立体１０は、ブレーキロータ
（ブレーキディスク）１２及びブレーキキャリパ１４で
構成されている。組立体１０は、動いている車を減速さ
せると共に（或いは）停止させるディスクブレーキシス
テム（図示せず）の一部である。ディスクブレーキシス
テムは、当該技術後による周知のように、各車輪のとこ
ろ又はちょうど１対の車輪のところ、例えば前輪又は後
輪のところに組立体１０を備えるのがよい。キャリパ１
４は、車の動きを制限するようロータ１２に摩擦係合す
る１対のディスクブレーキパッド１６をさらに有してい
る。
【００１７】本発明は、図２に示すようにブレーキロー
タ１２の表面２０の改変又は変態（transformation）を
行う方法を提供する。好ましい実施形態では、以下に詳
細に説明するように工業レーザを用いてロータ１２の表
面２０を硬化させる。一般に、１対のレーザビームスポ
ット１８，１８′又はパターンを表面２０上に投射又は
放出してロータ１２の表面２０全体を硬化させる。
タ１２の表面２０の改変又は変態（transformation）を
行う方法を提供する。好ましい実施形態では、以下に詳
細に説明するように工業レーザを用いてロータ１２の表
面２０を硬化させる。一般に、１対のレーザビームスポ
ット１８，１８′又はパターンを表面２０上に投射又は
放出してロータ１２の表面２０全体を硬化させる。
【００１８】次に図３を参照すると、本発明のブレーキ
ロータ１２の表面２０を硬化させるシステムが示されて
いる。システム３０は、工業レーザ３２、取付け具３
４、自動設備又はロボット３６及びプロセスガス吐出ノ
ズル３８を有している。商用レーザ３２は、レーザビー
ム４０を放出してロータ１２の表面２０上にレーザビー
ムスポット４２を生じさせる。好ましくは、レーザビー
ム４０は、ロータ１２の表面２０上で所定の隔離高さｈ
のところに合焦される。レーザビーム４０によるロータ
の変態深さは、隔離高さｈによって制御される。
ロータ１２の表面２０を硬化させるシステムが示されて
いる。システム３０は、工業レーザ３２、取付け具３
４、自動設備又はロボット３６及びプロセスガス吐出ノ
ズル３８を有している。商用レーザ３２は、レーザビー
ム４０を放出してロータ１２の表面２０上にレーザビー
ムスポット４２を生じさせる。好ましくは、レーザビー
ム４０は、ロータ１２の表面２０上で所定の隔離高さｈ
のところに合焦される。レーザビーム４０によるロータ
の変態深さは、隔離高さｈによって制御される。
【００１９】レーザ加工は、ロータ表面２０のユニーク
な変態をもたらす。局部加熱は、優れた特性を備えたは
だ焼きをもたらす。さらに、ゆがみは、レーザビーム４
０内での熱閉込めにより最小限に抑えられる。さらに、
レーザ法は、ユニークな化学的性質及び構造を備えた表
面コーティングの変態結果（即ち、耐摩耗性、耐腐食性
等に関する）をもたらす。
な変態をもたらす。局部加熱は、優れた特性を備えたは
だ焼きをもたらす。さらに、ゆがみは、レーザビーム４
０内での熱閉込めにより最小限に抑えられる。さらに、
レーザ法は、ユニークな化学的性質及び構造を備えた表
面コーティングの変態結果（即ち、耐摩耗性、耐腐食性
等に関する）をもたらす。
【００２０】レーザ処理システム３０によるブレーキロ
ータ表面２０の変態は、ロータ１２中の深いところでの
変態を生じさせてブレーキロータの摩耗の問題に取り組
む必要性を満足させる。ブレーキロータの摩耗はバルク
現象であることが知られている。レーザ３２は、ロータ
材料を高速で０．５〜１mmの深さで変態させることがで
きるレーザである。例えば、ＣＯ２ 、ＮＤ：ＹＡＧ、
及びダイオードレーザを用いることができる。好ましく
は、ダイオードレーザが用いられる。というのは、ダイ
オードレーザは変態硬化を行うのに費用効果が最もよい
ことが判明しているからである。
ータ表面２０の変態は、ロータ１２中の深いところでの
変態を生じさせてブレーキロータの摩耗の問題に取り組
む必要性を満足させる。ブレーキロータの摩耗はバルク
現象であることが知られている。レーザ３２は、ロータ
材料を高速で０．５〜１mmの深さで変態させることがで
きるレーザである。例えば、ＣＯ２ 、ＮＤ：ＹＡＧ、
及びダイオードレーザを用いることができる。好ましく
は、ダイオードレーザが用いられる。というのは、ダイ
オードレーザは変態硬化を行うのに費用効果が最もよい
ことが判明しているからである。
【００２１】本発明の好ましい実施形態では、機械加工
仕上げされたロータをはだ焼きすることにより摩耗速度
を減少させる方法が適用される。具体的に説明すると、
レーザは、他の方法よりもミクロ組織特性が優れている
と共にゆがみが少なく、これは、当然のことながらロー
タ性能にとって極めて重要である。
仕上げされたロータをはだ焼きすることにより摩耗速度
を減少させる方法が適用される。具体的に説明すると、
レーザは、他の方法よりもミクロ組織特性が優れている
と共にゆがみが少なく、これは、当然のことながらロー
タ性能にとって極めて重要である。
【００２２】上述したようなロータ１２は、選択された
ガス環境内でレーザ３２によって処理される。このガス
環境は、ノズル３８によって小出しされる。好ましく
は、小出しされるガスは、真空又は圧力容器を必要とし
ない窒素（Ｎ２ ）又はアルゴンである。本発明の実施
形態では、変態が起こるロータ材料の表面下部分は厚さ
が約３００μｍであることが判明している。また、各ロ
ータを処理するのに必要なサイクル時間は、約３〜４分
である。当然のことながら、変態厚さ及び処理時間を、
レーザ処理法３０のパラメータのうち幾つか、例えば、
レーザのタイプ、隔離高さ、プロセスガス等を変えるこ
とによって変化させることができる。
ガス環境内でレーザ３２によって処理される。このガス
環境は、ノズル３８によって小出しされる。好ましく
は、小出しされるガスは、真空又は圧力容器を必要とし
ない窒素（Ｎ２ ）又はアルゴンである。本発明の実施
形態では、変態が起こるロータ材料の表面下部分は厚さ
が約３００μｍであることが判明している。また、各ロ
ータを処理するのに必要なサイクル時間は、約３〜４分
である。当然のことながら、変態厚さ及び処理時間を、
レーザ処理法３０のパラメータのうち幾つか、例えば、
レーザのタイプ、隔離高さ、プロセスガス等を変えるこ
とによって変化させることができる。
【００２３】次に、図４を参照すると、本発明による時
間の関数としてのロータ摩耗深さが示されている。摩耗
深さは縦軸に示され、時間は横軸に示されている。本発
明の方法で処理されていないロータのグラフが、参照符
号５０で示され、本発明にしたがって処理されたロータ
のグラフが、参照符号５２で示されている。予想される
ように、摩耗深さは、非処理のロータと処理済みのロー
タの両方について経時的に直線的に増加している。しか
しながら、図４に明確に示されている事態は、非処理ロ
ータ（線５０で示されている）が、試験中、所与の期間
で高い度合いの摩耗を生じていることである。具体的に
説明すると、非処理ロータは処理済みロータと比較して
経時的摩耗深さが大きい。
間の関数としてのロータ摩耗深さが示されている。摩耗
深さは縦軸に示され、時間は横軸に示されている。本発
明の方法で処理されていないロータのグラフが、参照符
号５０で示され、本発明にしたがって処理されたロータ
のグラフが、参照符号５２で示されている。予想される
ように、摩耗深さは、非処理のロータと処理済みのロー
タの両方について経時的に直線的に増加している。しか
しながら、図４に明確に示されている事態は、非処理ロ
ータ（線５０で示されている）が、試験中、所与の期間
で高い度合いの摩耗を生じていることである。具体的に
説明すると、非処理ロータは処理済みロータと比較して
経時的摩耗深さが大きい。
【００２４】かくして、本発明の方法は、ブレーキロー
タの耐摩耗性を向上させる従来方法と比べて多くの利点
を有している。例えば、本発明は、ブレーキシステムの
性能を犠牲にせず又は環境に悪影響を及ぼさないで、ブ
レーキロータのミクロ組織を変態させる商用レーザを利
用する。本発明によって得られるもう１つの顕著な利点
は、ブレーキロータの不均一な摩耗に起因して保証書に
基づく返品の劇的な減少である。
タの耐摩耗性を向上させる従来方法と比べて多くの利点
を有している。例えば、本発明は、ブレーキシステムの
性能を犠牲にせず又は環境に悪影響を及ぼさないで、ブ
レーキロータのミクロ組織を変態させる商用レーザを利
用する。本発明によって得られるもう１つの顕著な利点
は、ブレーキロータの不均一な摩耗に起因して保証書に
基づく返品の劇的な減少である。
【００２５】上記説明は、本発明の好ましい実施形態を
開示してこれを説明している。当業者であれば、かかる
説明及び添付の図面及び特許請求の範囲の記載から、特
許請求の範囲に記載されている本発明の真の精神及び合
法的な範囲から逸脱することなく、本発明の種々の改造
例及び設計変更例を想到できよう。
開示してこれを説明している。当業者であれば、かかる
説明及び添付の図面及び特許請求の範囲の記載から、特
許請求の範囲に記載されている本発明の真の精神及び合
法的な範囲から逸脱することなく、本発明の種々の改造
例及び設計変更例を想到できよう。
【図１】本発明のディスクブレーキロータとブレーキキ
ャリパの組立体の正面図である。
ャリパの組立体の正面図である。
【図２】本発明のディスクブレーキシステムに用いられ
るディスクブレーキロータの平面図である。
るディスクブレーキロータの平面図である。
【図３】本発明にしたがってレーザでディスクブレーキ
ロータの表面を処理する装置を示す図略図である。
ロータの表面を処理する装置を示す図略図である。
【図４】本発明の方法を用いて変態が行われたディスク
ブレーキロータの性能を示すグラフ図である。
ブレーキロータの性能を示すグラフ図である。
１０ ブレーキキャリパとロータの組立体
１２ ブレーキロータ
１４ キャリパ
１６ ディスクブレーキパッド
２９ ブレーキロータ表面
３０ 表面硬化システム
３２ レーザ
３６ ロボット
３８ プロセスガス吐出ノズル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 モハン クリシュナン
アメリカ合衆国 ミシガン州 48105 ア
ン アーバー ブロードウェイ ストリー
ト 1695 ＃104
(72)発明者 ケニス マーク ピケット
アメリカ合衆国 ミシガン州 48162 モ
ンロー トール ストリート 545
Ｆターム(参考） 3J058 AA48 AA53 AA62 AA77 BA41
CB11 EA05 EA35 EA40 FA01
4E068 AH00 DA02
4K042 AA25 BA03 BA06 DA06 DB04
DC04 EA00
Claims (6)
- 【請求項１】 ブレーキロータの耐久性を向上させるよ
うブレーキロータの表面を処理する方法であって、 （ａ）レーザビームを生じさせるレーザ光源に隣接して
ブレーキロータを位置決めする工程と、 （ｂ）レーザビームをブレーキロータの表面上に投射す
る工程と、 （ｃ）プロセスガスをレーザビームに隣接してブレーキ
ロータの表面へ差し向ける工程と、 （ｄ）ブレーキロータを所定の回転速度で回転させる工
程と、 （ｅ）ロータの表面全体がレーザビームで処理されるま
で上記工程（ａ）〜（ｄ）を繰り返し実施する工程と、
を有することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 プロセスガスを差し向ける工程は、窒素
ガスをレーザビームに隣接してロータの表面に差し向け
る工程を更に含むことを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 ブレーキロータを位置決めする工程は、
ブレーキロータをレーザの下の所定隔離高さのところに
位置決めする工程を更に含むことを特徴とする請求項１
記載の方法。 - 【請求項４】 ブレーキロータを位置決めする工程は、
ブレーキロータを４mmの所定の隔離高さのところに位置
決めする工程を更に含むことを特徴とする請求項３記載
の方法。 - 【請求項５】 ブレーキロータの表面の下のブレーキロ
ータのミクロ組織を、約０．５〜１．０mmの深さまで変
態させる工程を更に有していることを特徴とする請求項
１記載の方法。 - 【請求項６】 レーザビームを投射する工程は、レーザ
ビームをブレーキロータの別の表面上に投射する工程を
更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US09/818,387 US20020139453A1 (en) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Laser transformation hardening and coating of disc brake rotor braking surface |
| US09/818387 | 2001-03-27 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP2003014013A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| KR20140026480A (ko) * | 2011-05-13 | 2014-03-05 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 브레이크 디스크 및 브레이크 디스크의 제조 방법 |
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| JPH08337821A (ja) * | 1995-06-12 | 1996-12-24 | Miyaden:Kk | 丸鋸チップソー台金の焼入方法及びその装置 |
| JPH0920941A (ja) * | 1995-07-05 | 1997-01-21 | Mitsubishi Motors Corp | ディスクブレーキ用ブレーキロータとその製造方法 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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