JP2011094713A - 円盤状摩擦部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、C/SiC複合材料からなり、中心軸周りに締結部を備えるブレーキロータR1のロータ本体1(円盤状摩擦部材)であって、前記締結部は炭素繊維を円筒形状に巻回したブロック体13を埋め込んで形成したことを特徴とする。このロータ本体1は、例えばハット部に締結するための締結部の強度が高められる。
【選択図】図1
Description
この円盤状摩擦部材は、炭素繊維と有機バインダとを含む組成物を型内で成形してニヤネットシェイプの成形品を得、次いでこの成形品を焼成して炭素化したものに溶融Siを含浸させて、炭素を部分的にSiC化したものである。
この円盤状摩擦部材は、Siの溶融温度で炭素化物のSiC化が進行するのでその製造方法が容易であると共に、得られた円盤状摩擦部材は、C/C複合材料からなる円盤状摩擦部材よりも耐熱性及び耐摩耗性に一段と優れたものとなる。
ロータ本体1には、中央孔12を囲む縁部に沿って円筒形状のブロック体13が等間隔に10箇所配置されている。このブロック体13は、後記するように、締結具3でハット部2と締結するための締結部を構成している。つまり、本実施形態でのロータ本体1は、その中心軸14周りに複数のブロック体13(締結部)を備えることとなる。
ハット部2は、図1(a)に示すように、平面視で略円形であり、図1(b)に示すように、側断面視でハット形状を呈している。
この製造方法では、ブロック体13の形状に対応するように、炭素繊維の巻回体を形成する。この巻回体を形成する炭素繊維は、前記したように、所定幅のテープ状に成形した炭素繊維(テープ状繊維束16(図2参照))が望ましい。
本実施形態に係るロータ本体1においては、自動車の車輪に制動力を加える際に、ロータ本体1の盤面に対して図示しないキャリパのブレーキパッドが圧接する。この際、ロータ本体1とハット部2とを締結する締結部、つまりボルト3aの挿入孔19が形成されたブロック体13に多大な応力が集中する。
このシミュレーション試験では、図1(b)に示すブレーキロータR1と同様の形状を有するものを計算モデルとして使用して、制動時にブロック体13に生起する熱応力及びトルク応力を求めた。
すなわち、制動中に加わるトルク応力及びひずみは、ブロック体13の直径が大きくなるほど小さくなることが確認された。言い換えれば、ブロック体13の体積が増加するほどトルク応力及びひずみは小さくなることが確認された。
ここで参照する図5(a)は、他の実施形態に係る円盤状摩擦部材を使用したブレーキロータの平面図、図5(b)は、図5(a)のV−V断面図である。なお、図5(a)中、ハット部2は仮想線で示し、ロータ本体1と、ハット部2とを締結する締結具は、作図の便宜上省略している。また、図5(b)中、ハット部2及び締結具3(ボルト3a及びナット3b)は仮想線で示している。また、前記実施形態と同様の構成要素は同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
つまり、ロータ本体31には、ブレーキパッド(図示省略)が圧接する盤面部分にブロック体33が配置されることとなる。
2 ハット部
3 締結具
3a ボルト
3b ナット
11 切欠部
12 中央孔
13 ブロック体
14 中心軸
15 冷却孔
16 テープ状繊維束(炭素繊維)
17 巻回軸(巻回中心)
18 貫通孔
19 挿入孔
21 フランジ部
22 円筒部
23 ハブ取付部
24 ボルト挿通孔
25 ボルト挿通孔
31 ロータ本体
33 ブロック体
R1 ブレーキロータ
R2 ブレーキロータ
Claims (3)
- C/SiC複合材料からなり、中心軸周りに締結部を備える円盤状摩擦部材であって、
前記締結部は炭素繊維を円筒形状に巻回したブロック体を埋め込んで形成したことを特徴とする円盤状摩擦部材。 - 前記ブロック体はテープ状に成形した前記炭素繊維の繊維束を巻回したことを特徴とする請求項1に記載の円盤状摩擦部材。
- 前記ブロック体は前記炭素繊維の巻回中心に貫通孔を穿って形成したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の円盤状摩擦部材。
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