JP2007056063A - Stainless fibrous base material for friction material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維基材と摩擦調整剤と結合剤とを有し、繊維基材としてステンレス繊維を含んでいるステンレス繊維基材の摩擦材に関する。 The present invention relates to a friction material of a stainless fiber base material having a fiber base material, a friction modifier, and a binder, and containing stainless steel as the fiber base material.
従来、様々な摩擦材が知られており、例えば特許文献１，２に記載の摩擦材が知られている。
特許文献１に記載の摩擦材は、繊維基材としてステンレス繊維を含み、かつスチール繊維を含んでいないステンレス繊維基材の摩擦材である。ステンレス繊維基材の摩擦材は、スチール繊維基材の摩擦材に比べて押圧力に対する歪み量がリニアであって、とりわけ高速・高温時の押圧力における歪み量がリニアである。そのためステンレス繊維基材の摩擦材は、ドライバーにおける効きフィーリングがスチール繊維基材の摩擦材に比べて優れている。
しかしステンレス繊維基材の摩擦材は、スチール繊維基材の摩擦材に比べて摩擦係数が高いために、高速・高負荷時において高い熱を発生する傾向にある。そして有機材であるカシューダストが摩擦調整剤として摩擦材に含まれているために、カシューダストが高速・高負荷時にて発生した熱によって溶融し、摩擦材摺動面に被膜を形成し、高速・高負荷時における効きダレ（制動力の低下）の原因になっていた。
Conventionally, various friction materials are known. For example, the friction materials described in Patent Documents 1 and 2 are known.
The friction material described in Patent Document 1 is a stainless steel fiber-based friction material containing stainless steel as a fiber base material and not containing steel fibers. The friction material of the stainless steel fiber base material has a linear distortion amount with respect to the pressing force as compared with the friction material of the steel fiber base material, and in particular, the distortion amount at the high pressure and high temperature is linear. For this reason, the friction material made of a stainless fiber base material has an excellent feeling in the driver compared to the friction material made of a steel fiber base material.
However, since the friction material of the stainless steel fiber base has a higher coefficient of friction than the friction material of the steel fiber base, it tends to generate high heat at high speed and high load. Cashew dust, which is an organic material, is contained in the friction material as a friction modifier, so the cashew dust is melted by the heat generated at high speed and high load, forming a film on the friction material sliding surface, and high speed・ It was the cause of sag (decrease in braking force) at high load.
特許文献２に記載の摩擦材は、摩擦調整剤として平均粒子径５０〜１５０μｍの石油コークスを有している。したがって摩擦材は、石油コークスによって高温域における耐摩耗性が高くなり、高温域における摩擦係数が高くなっている。しかし特許文献２に記載の摩擦材は、ステンレス繊維基材の摩擦材ではなく、スチール繊維基材の摩擦材であって、ステンレス繊維基材の摩擦材に比べて摩擦係数が低かった。
そこで本発明は、高速・高負荷時における制動力の低下の少ないステンレス繊維基材の摩擦材を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a friction material made of a stainless fiber base material with a small decrease in braking force at high speed and high load.
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備えるステンレス繊維基材の摩擦材であることを特徴とする。
すなわち請求項１に記載の発明によると、繊維基材としてステンレス繊維基材を含んでいるステンレス繊維基材の摩擦材であって、摩擦調整剤としてコークスを含み、かつカシューダストを含んでいない。
したがって本発明に係る摩擦材は、ステンレス繊維を含んでいるために、スチール繊維を主とする摩擦材等に比べて摩擦係数が高い。しかし摩擦係数が高いために高速・高負荷時に高熱を発生する傾向にある。ところが摩擦材には、有機材であるカシューダストが含まれていない。そのため高速・高負荷時の高熱によってカシューダストが溶融し、カシューダストが原因で効きダレが生じるという現象が発生せず、制動力の低下が少ない。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a stainless steel-based friction material having a structure as described in each claim.
That is, according to the first aspect of the present invention, the friction material is a stainless fiber base material including a stainless fiber base material as a fiber base material, and includes coke as a friction modifier and does not include cashew dust.
Therefore, since the friction material according to the present invention includes stainless steel fibers, the friction material has a higher coefficient of friction than a friction material mainly composed of steel fibers. However, due to the high coefficient of friction, it tends to generate high heat at high speed and high load. However, the friction material does not contain cashew dust, which is an organic material. For this reason, cashew dust melts due to high heat at high speed and high load, and the phenomenon that the cashew dust is effective and droops does not occur, so that the braking force is hardly lowered.
また摩擦材には、カシューダストに代えてコークスが含まれており、コークスによってカシューダストの特質が代替されている。例えば、カシューダストは、摩擦材内の気孔率を向上させる特質を有しているが、コークスは、多孔質であって摩擦材内の気孔率を確保できる。そのため摩擦材の気孔率が十分に高くなり、フェード現象が抑制され得る。またカシューダストは、摩擦材の弾性率を向上させる特質を有しているが、コークスもゴム変性フェノール樹脂との併用によって摩擦材の弾性率を向上させる性質を有していることが実験からわかった。そのためカシュ−ダストを用いなくても、摩擦材の弾性率の向上によって、ブレーキ鳴きを抑制し得るという効果も奏する。 The friction material includes coke instead of cashew dust, and the characteristics of cashew dust are replaced by coke. For example, cashew dust has the property of improving the porosity in the friction material, but the coke is porous and can secure the porosity in the friction material. Therefore, the porosity of the friction material becomes sufficiently high, and the fade phenomenon can be suppressed. Cashew dust also has the property of improving the elastic modulus of friction materials, but it has been found from experiments that coke also has the property of improving the elastic modulus of friction materials when used in combination with rubber-modified phenolic resins. It was. Therefore, there is also an effect that brake noise can be suppressed by improving the elastic modulus of the friction material without using cache dust.
請求項２に記載の発明によると、コークスの平均粒子径が５００〜３０００μｍである。
したがってコークスの平均粒子径を５００μｍ以上にすることによって、気孔率を効果的に高くすることができる。したがってフェード現象を効果的に抑制することができる。
またコークスの平均粒子径を３０００μｍ以下にすることによって、ステンレス繊維の分散の妨げを小さくすることができる。したがってステンレス繊維が十分に均一されないことで生じ得る摺動面への条跡を小さくすることができる。またステンレス繊維が十分に分散されないことで生じるメタルキャッチによって発生するブレーキ振動を抑制することもできる。
なお従来技術の一つである特許文献２に係る摩擦材に含まれている石油コークスは、摩擦係数を高くするために平均粒子径が１５０μｍ以下のものに限定していた。
According to invention of Claim 2, the average particle diameter of coke is 500-3000 micrometers.
Therefore, the porosity can be effectively increased by setting the average particle diameter of coke to 500 μm or more. Therefore, the fade phenomenon can be effectively suppressed.
Moreover, by making the average particle diameter of coke 3000 μm or less, it is possible to reduce the hindrance to dispersion of stainless steel fibers. Therefore, it is possible to reduce the traces on the sliding surface that may be generated when the stainless fiber is not sufficiently uniform. Further, it is possible to suppress the brake vibration generated by the metal catch generated when the stainless fiber is not sufficiently dispersed.
The petroleum coke contained in the friction material according to Patent Document 2 which is one of the prior arts is limited to those having an average particle diameter of 150 μm or less in order to increase the friction coefficient.
請求項３に記載の発明によると、コークスが、石油コークスであることを特徴とする。
したがって他のコークスを使用する場合に比べて材料コストを安価にすることができる。
According to the invention described in claim 3, the coke is petroleum coke.
Therefore, the material cost can be reduced as compared with the case of using other coke.
請求項４に記載の発明によると、ステンレス繊維を５〜１５体積％含み、コークスを５〜２０体積％含んでいる。
したがって摩擦材は、ステンレス繊維によって十分に摩擦係数が高くなる。そしてコークスによって十分に気孔率が高くなる。
According to invention of Claim 4, it contains 5-15 volume% of stainless steel fibers, and 5-20 volume% of coke.
Therefore, the friction material has a sufficiently high friction coefficient due to the stainless fiber. Coke sufficiently increases the porosity.
請求項５に記載の発明によると、結合剤として、ゴム変性フェノール樹脂を含んでいる。
したがって摩擦材は、カシューダストに代えてコークスとゴム変性フェノール樹脂とを含んでいる。そのため摩擦材は、カシューダストを有している場合と同じ程度に高い弾性率を得ることができ、ブレーキの鳴きを十分に抑制することができる。
According to the invention described in claim 5, rubber-modified phenol resin is included as the binder.
Therefore, the friction material contains coke and rubber-modified phenol resin instead of cashew dust. Therefore, the friction material can obtain an elastic modulus as high as when cashew dust is included, and can sufficiently suppress the squeal of the brake.
本発明にかかる摩擦材は、繊維基材と摩擦調整剤（充填材）と結合剤を主成分に有している。
繊維基材には、ステンレス繊維が含まれており、好ましくはスチール繊維が含まれていない。また繊維基材としては、ステンレス繊維以外の無機繊維あるいは有機繊維が適宜含まれていても良い。
例えば、無機繊維としては、銅繊維，ガラス繊維，セラミックス繊維（アルミナ−シリカ系セラミックス繊維など），チタン酸カリウム繊維などが適宜含まれ、有機繊維としては、アラミド繊維などが適宜含まれていても良い。
ステンレス繊維の添加量は、５〜１５体積％であることが好ましく、繊維基材全体の添加量は、摩擦材の１０〜５０体積％であることが好ましい。
The friction material according to the present invention has a fiber base material, a friction modifier (filler), and a binder as main components.
The fiber substrate contains stainless steel fibers, and preferably does not contain steel fibers. Moreover, as a fiber base material, inorganic fibers or organic fibers other than stainless steel fibers may be included as appropriate.
For example, the inorganic fibers may include copper fibers, glass fibers, ceramic fibers (such as alumina-silica ceramic fibers), potassium titanate fibers, and the like, and the organic fibers may include aramid fibers as appropriate. good.
The addition amount of the stainless fiber is preferably 5 to 15% by volume, and the addition amount of the whole fiber base material is preferably 10 to 50% by volume of the friction material.
摩擦調整剤（充填剤）としては、コークスが含まれており、かつカシューダストが含まれていない。摩擦調整剤としては、コークス以外の無機充填材、有機充填材、潤滑剤などが適宜含まれていても良い。
例えば、無機充填剤としては、アブレーシブ（アルミナ等など），炭酸カルシウム，水酸化カルシウム，雲母（マイカ），カオリン，タルク、硫酸バリウムなどが適宜含まれていても良い。
有機充填剤としては、ラバーダストなどが適宜含まれていても良い。しかしカシューダストよりも融点の低い有機充填物が含まれていないことが好ましい。
潤滑剤としては、黒鉛（グラファイト），三硫化アンチモン，二硫化モリブデン，二硫化亜鉛などが適宜含まれていても良い。
その他の摩擦調整剤（充填剤）としては、酸化鉄，非鉄金属粉などが適宜含まれていても良い。
As a friction modifier (filler), coke is contained and cashew dust is not contained. As the friction modifier, inorganic fillers other than coke, organic fillers, lubricants, and the like may be included as appropriate.
For example, as an inorganic filler, abrasives (such as alumina), calcium carbonate, calcium hydroxide, mica (mica), kaolin, talc, barium sulfate, and the like may be included as appropriate.
As the organic filler, rubber dust or the like may be appropriately contained. However, it is preferable that no organic filler having a lower melting point than cashew dust is contained.
As the lubricant, graphite (graphite), antimony trisulfide, molybdenum disulfide, zinc disulfide, and the like may be included as appropriate.
As other friction modifiers (fillers), iron oxide, non-ferrous metal powder, and the like may be included as appropriate.
コークスは、平均粒径の下限が５００μｍであることが好ましく、より好適には１０００μｍである。そして平均粒径の上限が３０００μｍであることが好ましく、より好適には上限が２０００μｍである。
コークスの含有量は、摩擦材全体の５〜２０体積％であることが好ましく、より好適には７〜１４体積％である。
コークスの種類としては、コストの関係から石油コークスが好ましく、より好適には、無機添加剤などを含有していない石油コークスである。
グラファイトの配合量は、５〜１０体積％であることが好ましい。
The coke preferably has a lower average particle size of 500 μm, more preferably 1000 μm. And it is preferable that the upper limit of average particle diameter is 3000 micrometers, and an upper limit is 2000 micrometers more suitably.
The coke content is preferably 5 to 20% by volume of the entire friction material, and more preferably 7 to 14% by volume.
As the type of coke, petroleum coke is preferable from the viewpoint of cost, and more preferable is petroleum coke not containing an inorganic additive.
The amount of graphite is preferably 5 to 10% by volume.
結合剤としては、ゴム変性フェノール樹脂を用いるが、ゴム変性フェノール樹脂に加えてフェノール樹脂，イミド樹脂，メラミン樹脂，エポキシ樹脂などの中から一種あるいは二種以上含んでいても良い。
好ましくは、結合材として弾性変形に富むゴム変性フェノール樹脂を含み、より好ましくは、ゴム変性フェノール樹脂以外の結合材を含んでいない形態である。
ゴム変性フェノール樹脂の添加量は、摩擦材全体の５〜３０体積％であることが好ましく、より好適には１０〜２０体積％である。
As the binder, a rubber-modified phenol resin is used, but in addition to the rubber-modified phenol resin, one or more of phenol resin, imide resin, melamine resin, and epoxy resin may be contained.
Preferably, the binder contains a rubber-modified phenol resin rich in elastic deformation, and more preferably does not contain a binder other than the rubber-modified phenol resin.
The amount of the rubber-modified phenol resin added is preferably 5 to 30% by volume, more preferably 10 to 20% by volume, based on the entire friction material.
摩擦材の製造方法は、先ず、摩擦材原料を乾式にて均一に混合し、原料混合物を得る。混合機としては、アイリッヒミキサー、ユニバーサルミキサー、レーディゲミキサーなどを利用することができる。
次に、原料混合物を予備金型にて予備成形し、予備成形体を得る。
そして予備成形体を成形用金型にて加圧加熱成形し、成形体を得る。加圧加熱成形の成形温度は、１３０〜２００℃、成形圧力は、１０〜５０ＭＰａ、成形時間は、２〜１５分である。
次に、成形体を１４０〜４００℃、２〜４８時間によって硬化させる。
In the manufacturing method of the friction material, first, the friction material raw materials are uniformly mixed in a dry process to obtain a raw material mixture. As a mixer, an Eirich mixer, a universal mixer, a Laedige mixer, or the like can be used.
Next, the raw material mixture is preformed with a preliminary mold to obtain a preform.
And a preforming body is pressure-heat-molded with a metal mold | die for molding, and a molded object is obtained. The molding temperature of the pressure heating molding is 130 to 200 ° C., the molding pressure is 10 to 50 MPa, and the molding time is 2 to 15 minutes.
Next, the molded body is cured at 140 to 400 ° C. for 2 to 48 hours.
なお本発明のステンレス繊維基材の摩擦材は、自動車、大型トラック、鉄道車両、各種産業機械等のブレーキライニング、クラッチフェーシング、ディスクパッド、制輪子等の各種用途に幅広く用いることができる。 The friction material of the stainless steel base material of the present invention can be widely used for various applications such as brake linings, clutch facings, disk pads, and control wheels for automobiles, large trucks, railway vehicles, and various industrial machines.
以下に、本発明に係る実施例１〜３と比較例を具体的な数字を用いて説明する。
実施例１〜３に係る摩擦材と、比較例に係る摩擦材は、表１に示す原料成分と配合量にて配合された原料混合物から形成されている。
Below, Examples 1-3 and a comparative example concerning the present invention are explained using a concrete number.
The friction material which concerns on Examples 1-3 and the friction material which concerns on a comparative example are formed from the raw material mixture mix | blended with the raw material component shown in Table 1, and a compounding quantity.
実施例１〜３に係る摩擦材と比較例に係る摩擦材は、表１に示すように基材（繊維基材）としてステンレス繊維を含み、かつスチール繊維を含んでいない。
実施例１〜３に係る摩擦材は、摩擦調整剤としてコークスを含み、かつカシューダストを含んでいない。そして結合剤としてゴム変性フェノール樹脂を含んでいる。一方、比較例は、摩擦調整剤としてカシューダストを含み、結合剤としてストレートフェノール樹脂を含んでいる。
As shown in Table 1, the friction material according to Examples 1 to 3 and the friction material according to the comparative example include stainless steel as a base material (fiber base material) and do not include steel fiber.
The friction materials according to Examples 1 to 3 contain coke as a friction modifier and do not contain cashew dust. And it contains rubber-modified phenolic resin as a binder. On the other hand, the comparative example contains cashew dust as a friction modifier and straight phenol resin as a binder.
実施例１〜３に含まれるコークスは、石油コークスであって、平均粒径が１５００±１００μｍのものを使用した。
実施例１〜３に係る摩擦材は、コークスの配合量が異なっており、実施例１が最も多く（１４体積％）、実施例２（１０体積％）、実施例３（７体積％）の順に少ない。
The coke contained in Examples 1 to 3 was petroleum coke having an average particle size of 1500 ± 100 μm.
The friction materials according to Examples 1 to 3 have different amounts of coke, Example 1 being the most (14% by volume), Example 2 (10% by volume), and Example 3 (7% by volume). Less in order.
実施例１〜３と比較例に係る摩擦材の製造方法は、いずれも同じであって、表１に示す原料をユニバーサルミキサーによって５分間乾式にて混合し、原料混合物を得た。そして原料混合物を成形温度１６０℃、成形圧力２００ｋｇｆ／ｃｍ２、成形時間１０分にて加圧加熱成形し、成形体を得た。その後、成形体を２３０℃、３時間の条件にて硬化させた。 The manufacturing methods of the friction materials according to Examples 1 to 3 and the comparative example are the same, and the raw materials shown in Table 1 were mixed by a universal mixer in a dry process for 5 minutes to obtain a raw material mixture. The raw material mixture was pressure-heat molded at a molding temperature of 160 ° C., a molding pressure of 200 kgf / cm 2 , and a molding time of 10 minutes to obtain a molded body. Thereafter, the molded body was cured at 230 ° C. for 3 hours.
次に、摩擦材の特性を測定し、その測定結果を表２と図１にまとめた。
各特性は、以下のように測定した。
＜３０ｋＮ時圧縮変形量＞ 摩擦材に３０ｋＮの圧力を加え、その時の圧縮方向の変形量を測定し、表２にまとめた。
＜ＪＡＳＯ一般性能＞ ＪＡＳＯ Ｃ−４０２に従って第１効力試験、第２効力試験、軽積載時効力試験、第１フェードリカバリ試験、第２フェードリカバリ試験、最終効力試験、ウォータリカバリ試験を行い、これら試験における最大摩擦係数を測定し、表２にまとめた。
＜第２効力 Ｖ０＝１３０ｋｍ試験＞ ＪＡＳＯ Ｃ―４０２に従って初速度１３０ｋｍ時における第２効力試験を行い、各液圧（ペダル踏力）における摩擦係数を測定して図１にプロットし、最低摩擦係数を表２にまとめた。
Next, the characteristics of the friction material were measured, and the measurement results are summarized in Table 2 and FIG.
Each characteristic was measured as follows.
<Compression deformation amount at 30 kN> A pressure of 30 kN was applied to the friction material, and the deformation amount in the compression direction at that time was measured.
<JASO General Performance> The first efficacy test, the second efficacy test, the light loading efficacy test, the first fade recovery test, the second fade recovery test, the final efficacy test, and the water recovery test are performed according to JASO C-402. The maximum coefficient of friction was measured and summarized in Table 2.
<Second Efficacy V 0 = 130 km Test> A second efficacy test at an initial speed of 130 km was conducted according to JASO C-402, and the friction coefficient at each hydraulic pressure (pedal depression force) was measured and plotted in FIG. Are summarized in Table 2.
表２の測定結果から以下のことがわかった。
圧縮変形量は、実施例１が最も大きく、実施例２，３の順に小さかった。したがってコークスの配合量が多いほど、摩擦材の弾性変形量が大きくなることがわかった。また実施例１〜３に係る摩擦材は、結合剤としてゴム変性フェノール樹脂を有している。そのためゴム変性フェノール樹脂によっても弾性変形量が増加していることがわかる。
このことからコークスとゴム変性フェノール樹脂を十分に有する摩擦材は、比較例とほぼ同じ圧縮変形量を得ることがわかった。すなわちカシューダストを有していなくても、コークスとゴム変性フェノール樹脂によって十分な圧縮変形量を得ることがわかった。
From the measurement results in Table 2, the following were found.
The amount of compressive deformation was the largest in Example 1, and was smaller in the order of Examples 2 and 3. Therefore, it was found that the greater the amount of coke added, the greater the amount of elastic deformation of the friction material. Moreover, the friction material which concerns on Examples 1-3 has rubber modified phenol resin as a binder. Therefore, it can be seen that the amount of elastic deformation is also increased by the rubber-modified phenol resin.
From this, it was found that the friction material having a sufficient amount of coke and rubber-modified phenol resin obtains almost the same amount of compressive deformation as in the comparative example. That is, it was found that a sufficient amount of compressive deformation was obtained with coke and rubber-modified phenol resin even without cashew dust.
ＪＡＳＯ一般性能による最大摩擦係数は、実施例１〜３と比較例との間において差が表れなかった。
第２効力における摩擦係数は、図１に示すように比較例では、高い液圧時において摩擦係数が減少してしまうことがわかった。一方、実施例１〜３では、液圧によらず摩擦係数がほぼ一定であることがわかった。詳しくは、比較例では、１〜３ＭＰａにおいて摩擦係数がほぼ一定であるが、３ＭＰａよりも液圧が高いと液圧の上昇に伴なって摩擦係数が低くなる。特に液圧が６ＭＰａよりも大きい場合において摩擦係数が大きく下がってしまうことがわかった。一方、実施例１〜３に係る摩擦材は、低い液圧においても高い液圧においても十分に高い摩擦係数を維持できることがわかった。
The maximum friction coefficient according to the JASO general performance showed no difference between Examples 1 to 3 and the comparative example.
As shown in FIG. 1, the friction coefficient in the second effect was found to decrease in the comparative example at a high hydraulic pressure. On the other hand, in Examples 1-3, it turned out that a friction coefficient is substantially constant irrespective of a hydraulic pressure. Specifically, in the comparative example, the friction coefficient is substantially constant at 1 to 3 MPa. However, if the hydraulic pressure is higher than 3 MPa, the friction coefficient decreases as the hydraulic pressure increases. In particular, it has been found that the friction coefficient greatly decreases when the hydraulic pressure is larger than 6 MPa. On the other hand, it was found that the friction materials according to Examples 1 to 3 can maintain a sufficiently high friction coefficient both at a low hydraulic pressure and at a high hydraulic pressure.
上記の原因は、カシューダストであると考えられる。すなわち比較例では、摩擦材に高い液圧が加わって摩擦材が高温になった際に、有機物であるカシューダストが溶融する。そしてカシューダストが摩擦材摺動面に被膜を形成し、効きダレ（制動力の低下）現象を起こしている。一方、実施例１〜３に係る摩擦材には、カシューダストが含まれていないために、このような効きダレ現象が現れない。したがって図１のような結果になったと考えられる。
第２効力の最低摩擦係数は、図１における最低の摩擦係数であって、表２に示すように比較例に係る摩擦材よりも実施例１〜３に係る摩擦材の方が大きいことがわかった。
The cause is considered to be cashew dust. That is, in the comparative example, when a high fluid pressure is applied to the friction material and the friction material becomes high temperature, the cashew dust that is an organic material melts. Cashew dust forms a film on the sliding surface of the friction material, causing a sag (decrease in braking force) phenomenon. On the other hand, since the friction materials according to Examples 1 to 3 do not contain cashew dust, such a sag phenomenon does not appear. Therefore, it is considered that the result shown in FIG. 1 was obtained.
The lowest friction coefficient of the second effect is the lowest friction coefficient in FIG. 1, and as shown in Table 2, the friction materials according to Examples 1 to 3 are larger than the friction material according to the comparative example. It was.
コークスの粒子径による摩擦材の特性の違いを調べるために、下記の摩擦材を準備した。
先ず、「実施例に係る摩擦材」として平均粒子径５００〜３０００μｍのコークスを７〜１４体積％含んでいる摩擦材を複数準備した。そして「粒径の小さいコークスを含む摩擦材」として５００μｍよりも小さい粒径のコークスを７〜１４体積％含んでいる摩擦材と、「粒径の大きいコークスを含む摩擦材」として３０００μｍよりも大きい粒径のコークスを７〜１４体積％含んでいる摩擦材とをそれぞれ複数種類準備した。
In order to investigate the difference in the characteristics of the friction material depending on the particle size of the coke, the following friction materials were prepared.
First, as the “friction material according to the example”, a plurality of friction materials containing 7 to 14% by volume of coke having an average particle diameter of 500 to 3000 μm were prepared. And as a “friction material containing coke with a small particle size”, a friction material containing 7-14% by volume of coke with a particle size smaller than 500 μm, and a friction material containing coke with a large particle size larger than 3000 μm Plural kinds of friction materials each containing 7 to 14% by volume of coke having a particle size were prepared.
次に、各摩擦材の気孔率を測定し、フェード性能を測定した。
その結果、実施例に係る摩擦材の気孔率は、１１〜１９体積％であった。一方、粒径の小さいコークスを含む摩擦材の気孔率は、１１体積％以下であった。そして小さいコークスを含む摩擦材は、実施例に係る摩擦材に比べて、フェード時におけるガス抜け性が低く、フェード性能が良くないことがわかった。
したがってコークスの平均粒子径を５００μｍ以上にすることによって、摩擦材の気孔率を十分に大きくでき、フェード性能が高くなることがわかった。
Next, the porosity of each friction material was measured, and the fade performance was measured.
As a result, the porosity of the friction material according to the example was 11 to 19% by volume. On the other hand, the porosity of the friction material containing coke having a small particle size was 11% by volume or less. Further, it was found that the friction material containing small coke has a low outgassing property at the time of fading as compared with the friction material according to the example, and the fading performance is not good.
Therefore, it was found that by setting the average particle diameter of coke to 500 μm or more, the porosity of the friction material can be sufficiently increased, and the fade performance is improved.
次に、摩擦材を圧接させたロータの摺動面の条跡を表面粗さ計と目視にて測定した。
その結果、実施例に係る摩擦材を圧接させたロータの摺動面には、条跡がほとんど現れず、摩擦材によって摺動面全体が均一に削れられたことがわかった。一方、粒径の大きいコークスを含む摩擦材を圧接させたロータの摺動面には、条跡が現れることがわかった。
この原因は、摩擦材の製造過程において、粒子径の大きいコークスがステンレス繊維の均一分散を妨害し、ステンレス繊維の不均一にてロータに条跡が現れたと考えられる。
またステンレス繊維が密になった部分は、ロータに対してメタルキャッチが強くなるためにブレーキ振動の発生原因になる。そのためコークスの平均粒子径を３０００μｍ以下にすることによってブレーキ振動を抑制することができる。
Next, the traces of the sliding surface of the rotor pressed against the friction material were measured visually with a surface roughness meter.
As a result, it was found that scars did not appear on the sliding surface of the rotor pressed with the friction material according to the example, and the entire sliding surface was evenly shaved by the friction material. On the other hand, it was found that the streak appeared on the sliding surface of the rotor pressed with the friction material containing coke having a large particle size.
This is probably because, during the friction material manufacturing process, coke having a large particle diameter hinders uniform dispersion of the stainless steel fibers, and streaks appear on the rotor due to non-uniformity of the stainless steel fibers.
Also, the portion where the stainless steel fibers are dense causes brake vibration because the metal catch is strong against the rotor. Therefore, brake vibration can be suppressed by setting the average particle diameter of the coke to 3000 μm or less.
Claims (5)
前記摩擦調整剤としてコークスを含み、かつカシューダストを含んでいないことを特徴とするステンレス繊維基材の摩擦材。 It has a fiber base material, a friction modifier and a binder, and is a friction material of a stainless steel fiber base material containing stainless steel fibers as the fiber base material,
A stainless steel-based friction material comprising coke as the friction modifier and no cashew dust.
コークスの平均粒子径が５００〜３０００μｍであることを特徴とするステンレス繊維基材の摩擦材。 The friction material of the stainless steel fiber base material according to claim 1,
A stainless steel-based friction material having an average particle size of coke of 500 to 3000 µm.
コークスが、石油コークスであることを特徴とするステンレス繊維基材の摩擦材。 It is a friction material of the stainless steel fiber base material according to claim 1 or 2,
A stainless steel-based friction material, wherein the coke is petroleum coke.
ステンレス繊維を５〜１５体積％含み、
コークスを５〜２０体積％含んでいることを特徴とするステンレス繊維基材の摩擦材。 It is a friction material of the stainless fiber base material according to any one of claims 1 to 3,
Containing 5-15% by volume of stainless steel fiber,
A friction material made of a stainless fiber base material, containing 5 to 20% by volume of coke.
結合材として、ゴム変性フェノール樹脂を含んでいることを特徴とするステンレス繊維基材の摩擦材。
The friction material of the stainless steel fiber substrate according to any one of claims 1 to 4,
A stainless steel-based friction material comprising a rubber-modified phenolic resin as a binder.
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