JP3441392B2 - 回転摩擦部材の製造方法 - Google Patents
回転摩擦部材の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転摩擦部材、特
に、回転軸線を囲む摩擦領域を持つ部材の製造方法に関
する。この種の回転摩擦部材には、ブレーキディスク、
ブレーキドラム、クラッチ板等が該当する。 【０００２】 【従来の技術】従来、ブレーキディスクとしては、その
軽量化の要請からアルミニウム合金複合材料より構成さ
れたものが知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成のブレーキディスクについて、高速からの高減速度制
動等の過酷な制動を行った場合、摩擦パットと摺擦する
環状ディスク本体（摩擦領域）が摩擦熱によって回転軸
線方向へ反り、それが永久歪みとして残ることがあり、
その結果、ブレーキ効力の低下、摩擦パットの偏摩耗等
の不具合を生じた。 【０００４】そこで、この種の回転摩擦部材を、アルミ
ニウム合金およびマグネシウム合金の一方よりなるマト
リックスと、そのマトリックスに分散する微細で、且つ
アスペクト比ＡがＡ＞１である多数の凝集アルミナおよ
び多数の微細アルミナ粒子とを有し、摩擦熱による回転
軸線方向への反りを抑制すべき回転軸線回りの径方向に
延びる環状領域においては、凝集アルミナが、その長さ
方向を放射方向に合せて配向している、といったように
構成すると、環状領域が、多数の微細な凝集アルミナの
前記配向によって、その放射方向に多数の筋金を埋設し
たように強化され、また多数の微細アルミナ粒子によっ
て全体的に分散強化されるので、摩擦熱に起因した環状
領域の回転軸線方向への反りを大いに抑制することがで
きる。 【０００５】凝集アルミナは、ボーキサイトからアルミ
ニウムを製造する過程で必然的に生じるもので、多数の
微細アルミナ粒子よりなる比較的球状の凝集体であっ
て、アルミナ粒子、炭化ケイ素粒子等の強化用粒子、ア
ルミナ繊維、シリカ繊維等の強化用繊維等に比べて安価
であり、このことは回転摩擦部材の生産コストを低減す
る上で有効である。 【０００６】【課題を解決するための手段】 本 発明は前記構成の回転
摩擦部材を安価に量産し得る前記製造方法を提供するこ
とを目的とする。 【０００７】前記目的を達成するため本発明によれば、
回転軸線を囲む摩擦領域を持ち、ア ルミニウム合金およ
びマグネシウム合金の一方よりなるマトリックスと、そ
のマトリックスに分散する微細で、且つアスペクト比Ａ
がＡ＞１である多数の凝集アルミナおよび多数の微細ア
ルミナ粒子とを有し、摩擦熱による回転軸線方向への反
りを抑制すべき回転軸線回りの径方向に延びる環状領域
においては、前記凝集アルミナが、その長さ方向を放射
方向に合せて配向している回転摩擦部材を製造するに当
り、前記マトリックスと、そのマトリックスに分散する
微細で、且つ略球状をなす多数の凝集アルミナとよりな
る素材に押出し加工を施して、アスペクト比ＡがＡ＞１
である多数の前記凝集アルミナと、一部の前記凝集アル
ミナの破壊で生じた多数の微細アルミナ粒子とを有する
押出し材を得る工程と、前記押出し材を加熱して、前記
マトリックスを溶融させた鋳造材料を調製する工程と、
前記鋳造材料を、加圧鋳造装置のキャビティに注入し
て、前記キャビティの環状領域成形域では、その内周側
より放射方向に流動させる工程とを用いる回転摩擦部材
の製造方法が提供される。 【０００８】前記素材に押出し加工を施すと、略球状を
なす多数の微細な凝集アルミナは押出し方向に引伸ばさ
れてアスペクト比ＡがＡ＞１となる。また一部の凝集ア
ルミナは押出し加工により破壊されてその集合を解か
れ、これにより多数の微細アルミナ粒子が発生する。 【０００９】鋳造材料は、そのマトリックスが液相であ
り、また微細な凝集アルミナおよび微細アルミナ粒子が
固相である、といった擬似的な半溶融状態を呈している
が、形状は維持されている。 【００１０】このような鋳造材料を、キャビティの環状
領域成形域において、その内周側より放射方向に流動さ
せると、その流動中に多数の凝集アルミナはその長さ方
向を流動方向である放射方向に合せて配向する。 【００１１】 【発明の実施の形態】図１，２において、回転摩擦部材
としてのブレーキディスク１は、回転軸線ａを囲む摩擦
領域として摩擦パットと摺擦する大径環状板形をなす環
状ディスク本体２と、その環状ディスク本体２の内周側
に在って車輪ハブに取付けられる取付部３とよりなる。
その取付部３は、複数のボルト挿通孔４を備えた小径環
状板形をなす環状中央部分３ａと、環状ディスク本体２
の内周縁および環状中央部分３ａの外周縁間を連結する
短円筒部分３ｂとよりなる。 【００１２】ブレーキディスク１は、アルミニウム合金
およびマグネシウム合金の一方、実施例では、アルミニ
ウム合金よりなるマトリックス６と、そのマトリックス
６に分散する微細で、且つアスペクト比ＡがＡ＞１であ
る多数の凝集アルミナ７および多数の微細アルミナ粒子
８とを有する。摩擦熱による回転軸線方向ｂへの反りを
抑制すべき回転軸線ａ回りの径方向に延びる環状領域、
この場合、摩擦領域である環状ディスク本体２において
は、凝集アルミナ７が、その長さ方向ｃを放射方向ｄに
合せて配向している。 【００１３】前記のように構成すると、環状ディスク本
体２が、多数の微細な凝集アルミナ７の前記配向によっ
て、その放射方向ｄに多数の筋金を埋設したように強化
され、また多数の微細アルミナ粒子８によって全体的に
分散強化されるので、図３、鎖線示のような、摩擦熱に
起因した環状ディスク本体２の回転軸線方向ｂ、つまり
取付部３側への反りを大いに抑制することができる。 【００１４】なお、取付部３の環状中央部分３ａにおい
ては凝集アルミナ７が、その長さ方向を放射方向ｄに合
せて配向し、また短円筒部分３ｂにおいては凝集アルミ
ナ７が、その長さ方向を回転軸線方向ｂに合せて配向し
ている。 【００１５】図４に示すように、凝集アルミナ７は、当
初平均直径２０〜１００μｍの略球状をなしているが、
ブレーキディスク１の鋳造材料である押出し材を得る押
出し工程で押出し方向ｅに引伸ばされることによりアス
ペクト比Ａ＝Ｌ／Ｗ＞１を持つ。この場合、環状ディス
ク本体２の前記反りを確実に抑制するためにはアスペク
ト比ＡはＡ≧２であることが望ましい。微細アルミナ粒
子８は、前記押出し工程で凝集アルミナ７が破壊されて
その集合を解かれることにより生じたものである。 【００１６】マトリックス６において、凝集アルミナ７
および微細アルミナ粒子８よりなる分散材の体積分率Ｖ
ｆは５％≦Ｖｆ≦５０％に設定される。ただし、Ｖｆ＜
５％では回転摩擦部材、例えばブレーキディスク１の耐
摩耗性が低下し、また十分な分散強化能が得られず、一
方、Ｖｆ＞５０％では回転摩擦部材、例えばブレーキデ
ィスク１の被削性が低下する。 【００１７】以下、具体例について説明する。 【００１８】先ず、次のような方法でブレーキディスク
１を製造した。 （ａ） アルミニウム合金（Ａ６０６１）と、平均直径
５０μｍ、体積分率Ｖｆ＝２０％の略球状の凝集アルミ
ナ７とを溶解炉に投入して、アルミニウム合金マトリッ
クス６と、そのマトリックス６に分散する微細で、且つ
略球状をなす多数の凝集アルミナ７とよりなる素材を溶
製した。 （ｂ） 素材を５７０℃に誘導加熱し、次いでその素材
をコンテナに入れて押出し機に設置し、その後、押出し
比７．２、ステムスピード３ｍ／ｍｉｎの条件で押出し
加工を行って押出し材を得た。 【００１９】この押出し加工中に多数の微細な凝集アル
ミナ７は押出し方向ｅに引伸ばされてアスペクト比Ａが
Ａ≒２．２となっていた。また一部の凝集アルミナ７は
押出し加工により破壊されてその凝集を解かれ、これに
より多数の微細アルミナ粒子８が発生していた。 （ｃ） 所定長さに切断された押出し材を６４５℃まで
誘導加熱して、アルミニウム合金マトリックス６を溶融
させた鋳造材料を調製した。 （ｄ） 図５，６に示すように、加圧鋳造装置９は上部
金型ブロック１０と下部金型ブロック１１とを有する。
その上部金型ブロック１０に形成されたシリンダ孔１２
は、上、下部金型ブロック１０，１１によるブレーキデ
ィスク成形用キャビティ１３の環状取付部成形域ｆに、
上部金型ブロック１０下面の３つの突起部１４により区
画された３つのゲートｇを介して連通している。鋳造材
料１５をシリンダ孔１２内に設置し、次いでプランジャ
１６を下降させて鋳造材料１５を各ゲートｇを通じてキ
ャビティ１３内に充填し、その後キャビティ１３内の鋳
造材料１５に加圧力を付与した。この場合、プランジャ
１６の速度は高速時１ｍ／ｓｅｃに、低速時０．７ｍ／
ｓｅｃにそれぞれ制御され、また加圧力は８０ＭＰａに
設定された。 【００２０】鋳造材料１５は、キャビティ１３の環状中
央部分成形域ｆでは放射方向ｄに流動し、次いで短円筒
部分成形域ｈでは回転軸線方向ｂに流動し、その後、環
状ディスク本体成形域（環状領域成形域）ｋでは、図７
にも示すようにその内周側より放射方向ｄに流動する。 【００２１】前記鋳造工程において、鋳造材料１５は、
そのアルミニウム合金マトリックス６が液相であり、ま
た微細な凝集アルミナ７および微細アルミナ粒子８が固
相である、といった擬似的な半溶融状態を呈している
が、形状は維持されている。このような鋳造材料１５
を、キャビティ１３の環状ディスク本体成形域ｋにおい
て、その内周側より放射方向ｄに流動させると、その流
動中に多数の凝集アルミナ７はその長さ方向ｃを放射方
向ｄに合せて配向する。 【００２２】このようにして得られたブレーキディスク
１における分散材の体積分率Ｖｆは素材のそれと同じ２
０％であり、このブレーキディスク１を実施例とする。 【００２３】比較のため、前記押出し工程を行わなかっ
た、ということ以外は前記と同様の方法で、略球状をな
す凝集アルミナを分散させたブレーキディスクを製造し
た。これを比較例とする。 【００２４】実施例および比較例を用いてベンチブレー
キ試験を行い、その後、両例の環状ディスク本体２につ
いて反り量ｍを測定した。試験条件は、速度：２２０km
／ｈ→０km／ｈ；減速度：０．７Ｇ；イナーシャ：１５
kg・ｍ2 ；制動回数：５０回に設定された。反り量ｍ
は、図３に示すように、環状ディスク本体２先端におけ
る回転軸線方向ｂ、つまり環状取付部４側への変形量と
して求めた。 【００２５】また両例の環状ディスク本体２から放射方
向ｄに長い引張り試験片を作製し、それらを長手方向に
引張ってそれらの引張強さを測定した。 【００２６】表１は両例の両試験結果を示す。 【００２７】 【表１】【００２８】表１から明らかなように、実施例の反り量
ｍは比較例の５分の１であり、また実施例の強度は比較
例の約１．４倍であることが判明した。このような差
は、凝集アルミナ７の形状および配向の相違ならびに微
細アルミナ粒子８の分散の有無に起因する。 【００２９】図８は回転摩擦部材としてのブレーキドラ
ム１７を示す。このブレーキドラム１７は、回転軸線ａ
を囲む摩擦領域としてライニングと摺擦する円筒形をな
すドラム本体１８と、そのドラム本体１８の一端内周側
に在って車輪ハブに取付けられる取付部１９とよりな
る。その取付部１９は、複数のボルト挿通孔２０を備え
た小径環状板形をなす環状中央部分１９ａと、その環状
中央部分１９ａの外周縁に小径端を連設させた短いテー
パ筒部分１９ｂと、ドラム本体１８の環状端およびテー
パ筒部分１９ｂの大径端間を連結する大径環状板形をな
す環状外周部分１９ｃとよりなる。 【００３０】このブレーキドラム１７の材質は前記ブレ
ーキディスク１のそれと同じであり、またその鋳造方案
も前記ブレーキディスク１の場合と略同じである。した
がって、摩擦熱による回転軸線方向ｂ、つまり環状中央
部分１９ａ側への反りを抑制すべき回転軸線回りの径方
向に延びる環状領域、この場合、環状外周部分１９ｃに
おいては、前記環状ディスク本体２と同様に凝集アルミ
ナ７が、その長さ方向を放射方向ｄに合せて配向してい
る。 【００３１】また環状中央部分１９ａにおいては凝集ア
ルミナ７が、その長さ方向を放射方向ｄに合せて配向
し、さらにテーパ筒部分１９ｂにおいては凝集アルミナ
７が、その長手方向をテーパ角度に合せて配向し、さら
にまたドラム本体１８においては凝集アルミナ７がその
長さ方向を回転軸線方向ｂに合せて配向している。 【００３２】ドラム本体１８において、凝集アルミナ７
を前記のように配向させると、鎖線示のような、摩擦熱
に起因した開口部の開きを大いに抑制することができ
る。 【００３３】 【発明の効果】本発明によれば、前記のような手段を採
用することによって、回転軸線回りの環状領域における
摩擦熱に起因した回転軸線方向への反りを大いに抑制し
得るようにした回転摩擦部材を安価に量産することがで
きる。
に、回転軸線を囲む摩擦領域を持つ部材の製造方法に関
する。この種の回転摩擦部材には、ブレーキディスク、
ブレーキドラム、クラッチ板等が該当する。 【０００２】 【従来の技術】従来、ブレーキディスクとしては、その
軽量化の要請からアルミニウム合金複合材料より構成さ
れたものが知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成のブレーキディスクについて、高速からの高減速度制
動等の過酷な制動を行った場合、摩擦パットと摺擦する
環状ディスク本体（摩擦領域）が摩擦熱によって回転軸
線方向へ反り、それが永久歪みとして残ることがあり、
その結果、ブレーキ効力の低下、摩擦パットの偏摩耗等
の不具合を生じた。 【０００４】そこで、この種の回転摩擦部材を、アルミ
ニウム合金およびマグネシウム合金の一方よりなるマト
リックスと、そのマトリックスに分散する微細で、且つ
アスペクト比ＡがＡ＞１である多数の凝集アルミナおよ
び多数の微細アルミナ粒子とを有し、摩擦熱による回転
軸線方向への反りを抑制すべき回転軸線回りの径方向に
延びる環状領域においては、凝集アルミナが、その長さ
方向を放射方向に合せて配向している、といったように
構成すると、環状領域が、多数の微細な凝集アルミナの
前記配向によって、その放射方向に多数の筋金を埋設し
たように強化され、また多数の微細アルミナ粒子によっ
て全体的に分散強化されるので、摩擦熱に起因した環状
領域の回転軸線方向への反りを大いに抑制することがで
きる。 【０００５】凝集アルミナは、ボーキサイトからアルミ
ニウムを製造する過程で必然的に生じるもので、多数の
微細アルミナ粒子よりなる比較的球状の凝集体であっ
て、アルミナ粒子、炭化ケイ素粒子等の強化用粒子、ア
ルミナ繊維、シリカ繊維等の強化用繊維等に比べて安価
であり、このことは回転摩擦部材の生産コストを低減す
る上で有効である。 【０００６】【課題を解決するための手段】 本 発明は前記構成の回転
摩擦部材を安価に量産し得る前記製造方法を提供するこ
とを目的とする。 【０００７】前記目的を達成するため本発明によれば、
回転軸線を囲む摩擦領域を持ち、ア ルミニウム合金およ
びマグネシウム合金の一方よりなるマトリックスと、そ
のマトリックスに分散する微細で、且つアスペクト比Ａ
がＡ＞１である多数の凝集アルミナおよび多数の微細ア
ルミナ粒子とを有し、摩擦熱による回転軸線方向への反
りを抑制すべき回転軸線回りの径方向に延びる環状領域
においては、前記凝集アルミナが、その長さ方向を放射
方向に合せて配向している回転摩擦部材を製造するに当
り、前記マトリックスと、そのマトリックスに分散する
微細で、且つ略球状をなす多数の凝集アルミナとよりな
る素材に押出し加工を施して、アスペクト比ＡがＡ＞１
である多数の前記凝集アルミナと、一部の前記凝集アル
ミナの破壊で生じた多数の微細アルミナ粒子とを有する
押出し材を得る工程と、前記押出し材を加熱して、前記
マトリックスを溶融させた鋳造材料を調製する工程と、
前記鋳造材料を、加圧鋳造装置のキャビティに注入し
て、前記キャビティの環状領域成形域では、その内周側
より放射方向に流動させる工程とを用いる回転摩擦部材
の製造方法が提供される。 【０００８】前記素材に押出し加工を施すと、略球状を
なす多数の微細な凝集アルミナは押出し方向に引伸ばさ
れてアスペクト比ＡがＡ＞１となる。また一部の凝集ア
ルミナは押出し加工により破壊されてその集合を解か
れ、これにより多数の微細アルミナ粒子が発生する。 【０００９】鋳造材料は、そのマトリックスが液相であ
り、また微細な凝集アルミナおよび微細アルミナ粒子が
固相である、といった擬似的な半溶融状態を呈している
が、形状は維持されている。 【００１０】このような鋳造材料を、キャビティの環状
領域成形域において、その内周側より放射方向に流動さ
せると、その流動中に多数の凝集アルミナはその長さ方
向を流動方向である放射方向に合せて配向する。 【００１１】 【発明の実施の形態】図１，２において、回転摩擦部材
としてのブレーキディスク１は、回転軸線ａを囲む摩擦
領域として摩擦パットと摺擦する大径環状板形をなす環
状ディスク本体２と、その環状ディスク本体２の内周側
に在って車輪ハブに取付けられる取付部３とよりなる。
その取付部３は、複数のボルト挿通孔４を備えた小径環
状板形をなす環状中央部分３ａと、環状ディスク本体２
の内周縁および環状中央部分３ａの外周縁間を連結する
短円筒部分３ｂとよりなる。 【００１２】ブレーキディスク１は、アルミニウム合金
およびマグネシウム合金の一方、実施例では、アルミニ
ウム合金よりなるマトリックス６と、そのマトリックス
６に分散する微細で、且つアスペクト比ＡがＡ＞１であ
る多数の凝集アルミナ７および多数の微細アルミナ粒子
８とを有する。摩擦熱による回転軸線方向ｂへの反りを
抑制すべき回転軸線ａ回りの径方向に延びる環状領域、
この場合、摩擦領域である環状ディスク本体２において
は、凝集アルミナ７が、その長さ方向ｃを放射方向ｄに
合せて配向している。 【００１３】前記のように構成すると、環状ディスク本
体２が、多数の微細な凝集アルミナ７の前記配向によっ
て、その放射方向ｄに多数の筋金を埋設したように強化
され、また多数の微細アルミナ粒子８によって全体的に
分散強化されるので、図３、鎖線示のような、摩擦熱に
起因した環状ディスク本体２の回転軸線方向ｂ、つまり
取付部３側への反りを大いに抑制することができる。 【００１４】なお、取付部３の環状中央部分３ａにおい
ては凝集アルミナ７が、その長さ方向を放射方向ｄに合
せて配向し、また短円筒部分３ｂにおいては凝集アルミ
ナ７が、その長さ方向を回転軸線方向ｂに合せて配向し
ている。 【００１５】図４に示すように、凝集アルミナ７は、当
初平均直径２０〜１００μｍの略球状をなしているが、
ブレーキディスク１の鋳造材料である押出し材を得る押
出し工程で押出し方向ｅに引伸ばされることによりアス
ペクト比Ａ＝Ｌ／Ｗ＞１を持つ。この場合、環状ディス
ク本体２の前記反りを確実に抑制するためにはアスペク
ト比ＡはＡ≧２であることが望ましい。微細アルミナ粒
子８は、前記押出し工程で凝集アルミナ７が破壊されて
その集合を解かれることにより生じたものである。 【００１６】マトリックス６において、凝集アルミナ７
および微細アルミナ粒子８よりなる分散材の体積分率Ｖ
ｆは５％≦Ｖｆ≦５０％に設定される。ただし、Ｖｆ＜
５％では回転摩擦部材、例えばブレーキディスク１の耐
摩耗性が低下し、また十分な分散強化能が得られず、一
方、Ｖｆ＞５０％では回転摩擦部材、例えばブレーキデ
ィスク１の被削性が低下する。 【００１７】以下、具体例について説明する。 【００１８】先ず、次のような方法でブレーキディスク
１を製造した。 （ａ） アルミニウム合金（Ａ６０６１）と、平均直径
５０μｍ、体積分率Ｖｆ＝２０％の略球状の凝集アルミ
ナ７とを溶解炉に投入して、アルミニウム合金マトリッ
クス６と、そのマトリックス６に分散する微細で、且つ
略球状をなす多数の凝集アルミナ７とよりなる素材を溶
製した。 （ｂ） 素材を５７０℃に誘導加熱し、次いでその素材
をコンテナに入れて押出し機に設置し、その後、押出し
比７．２、ステムスピード３ｍ／ｍｉｎの条件で押出し
加工を行って押出し材を得た。 【００１９】この押出し加工中に多数の微細な凝集アル
ミナ７は押出し方向ｅに引伸ばされてアスペクト比Ａが
Ａ≒２．２となっていた。また一部の凝集アルミナ７は
押出し加工により破壊されてその凝集を解かれ、これに
より多数の微細アルミナ粒子８が発生していた。 （ｃ） 所定長さに切断された押出し材を６４５℃まで
誘導加熱して、アルミニウム合金マトリックス６を溶融
させた鋳造材料を調製した。 （ｄ） 図５，６に示すように、加圧鋳造装置９は上部
金型ブロック１０と下部金型ブロック１１とを有する。
その上部金型ブロック１０に形成されたシリンダ孔１２
は、上、下部金型ブロック１０，１１によるブレーキデ
ィスク成形用キャビティ１３の環状取付部成形域ｆに、
上部金型ブロック１０下面の３つの突起部１４により区
画された３つのゲートｇを介して連通している。鋳造材
料１５をシリンダ孔１２内に設置し、次いでプランジャ
１６を下降させて鋳造材料１５を各ゲートｇを通じてキ
ャビティ１３内に充填し、その後キャビティ１３内の鋳
造材料１５に加圧力を付与した。この場合、プランジャ
１６の速度は高速時１ｍ／ｓｅｃに、低速時０．７ｍ／
ｓｅｃにそれぞれ制御され、また加圧力は８０ＭＰａに
設定された。 【００２０】鋳造材料１５は、キャビティ１３の環状中
央部分成形域ｆでは放射方向ｄに流動し、次いで短円筒
部分成形域ｈでは回転軸線方向ｂに流動し、その後、環
状ディスク本体成形域（環状領域成形域）ｋでは、図７
にも示すようにその内周側より放射方向ｄに流動する。 【００２１】前記鋳造工程において、鋳造材料１５は、
そのアルミニウム合金マトリックス６が液相であり、ま
た微細な凝集アルミナ７および微細アルミナ粒子８が固
相である、といった擬似的な半溶融状態を呈している
が、形状は維持されている。このような鋳造材料１５
を、キャビティ１３の環状ディスク本体成形域ｋにおい
て、その内周側より放射方向ｄに流動させると、その流
動中に多数の凝集アルミナ７はその長さ方向ｃを放射方
向ｄに合せて配向する。 【００２２】このようにして得られたブレーキディスク
１における分散材の体積分率Ｖｆは素材のそれと同じ２
０％であり、このブレーキディスク１を実施例とする。 【００２３】比較のため、前記押出し工程を行わなかっ
た、ということ以外は前記と同様の方法で、略球状をな
す凝集アルミナを分散させたブレーキディスクを製造し
た。これを比較例とする。 【００２４】実施例および比較例を用いてベンチブレー
キ試験を行い、その後、両例の環状ディスク本体２につ
いて反り量ｍを測定した。試験条件は、速度：２２０km
／ｈ→０km／ｈ；減速度：０．７Ｇ；イナーシャ：１５
kg・ｍ2 ；制動回数：５０回に設定された。反り量ｍ
は、図３に示すように、環状ディスク本体２先端におけ
る回転軸線方向ｂ、つまり環状取付部４側への変形量と
して求めた。 【００２５】また両例の環状ディスク本体２から放射方
向ｄに長い引張り試験片を作製し、それらを長手方向に
引張ってそれらの引張強さを測定した。 【００２６】表１は両例の両試験結果を示す。 【００２７】 【表１】【００２８】表１から明らかなように、実施例の反り量
ｍは比較例の５分の１であり、また実施例の強度は比較
例の約１．４倍であることが判明した。このような差
は、凝集アルミナ７の形状および配向の相違ならびに微
細アルミナ粒子８の分散の有無に起因する。 【００２９】図８は回転摩擦部材としてのブレーキドラ
ム１７を示す。このブレーキドラム１７は、回転軸線ａ
を囲む摩擦領域としてライニングと摺擦する円筒形をな
すドラム本体１８と、そのドラム本体１８の一端内周側
に在って車輪ハブに取付けられる取付部１９とよりな
る。その取付部１９は、複数のボルト挿通孔２０を備え
た小径環状板形をなす環状中央部分１９ａと、その環状
中央部分１９ａの外周縁に小径端を連設させた短いテー
パ筒部分１９ｂと、ドラム本体１８の環状端およびテー
パ筒部分１９ｂの大径端間を連結する大径環状板形をな
す環状外周部分１９ｃとよりなる。 【００３０】このブレーキドラム１７の材質は前記ブレ
ーキディスク１のそれと同じであり、またその鋳造方案
も前記ブレーキディスク１の場合と略同じである。した
がって、摩擦熱による回転軸線方向ｂ、つまり環状中央
部分１９ａ側への反りを抑制すべき回転軸線回りの径方
向に延びる環状領域、この場合、環状外周部分１９ｃに
おいては、前記環状ディスク本体２と同様に凝集アルミ
ナ７が、その長さ方向を放射方向ｄに合せて配向してい
る。 【００３１】また環状中央部分１９ａにおいては凝集ア
ルミナ７が、その長さ方向を放射方向ｄに合せて配向
し、さらにテーパ筒部分１９ｂにおいては凝集アルミナ
７が、その長手方向をテーパ角度に合せて配向し、さら
にまたドラム本体１８においては凝集アルミナ７がその
長さ方向を回転軸線方向ｂに合せて配向している。 【００３２】ドラム本体１８において、凝集アルミナ７
を前記のように配向させると、鎖線示のような、摩擦熱
に起因した開口部の開きを大いに抑制することができ
る。 【００３３】 【発明の効果】本発明によれば、前記のような手段を採
用することによって、回転軸線回りの環状領域における
摩擦熱に起因した回転軸線方向への反りを大いに抑制し
得るようにした回転摩擦部材を安価に量産することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブレーキディスクの要部破断平面図である。
【図２】図１の２−２線拡大断面図である。
【図３】環状ディスク本体の反りに関する説明図であっ
て、図２に対応する。 【図４】セラミック粒子集合体の押出し加工による形態
変化説明図である。 【図５】加圧鋳造装置の断面図である。 【図６】図５の６−６線断面図である。 【図７】鋳造材料の流動状況説明図で、図５、７−７線
断面図に相当する。 【図８】ブレーキドラムの断面図で、図２に対応する。 【符号の説明】 １，１７ ブレーキディスク、ブレーキドラム（回転
摩擦部材） ２ 環状ディスク本体（摩擦領域、環状領域） ６ マトリックス ７ 凝集アルミナ ８ 微細アルミナ粒子 ９ 加圧鋳造装置 １３ キャビティ １５ 鋳造材料 １８ ドラム本体（摩擦領域） １９ 取付部 １９ｃ 環状外周部分（環状領域） ａ 回転軸線 ｂ 回転軸線方向 ｃ 長さ方向 ｄ 放射方向 ｋ 環状ディスク本体成形域（環状領域成形
域）
て、図２に対応する。 【図４】セラミック粒子集合体の押出し加工による形態
変化説明図である。 【図５】加圧鋳造装置の断面図である。 【図６】図５の６−６線断面図である。 【図７】鋳造材料の流動状況説明図で、図５、７−７線
断面図に相当する。 【図８】ブレーキドラムの断面図で、図２に対応する。 【符号の説明】 １，１７ ブレーキディスク、ブレーキドラム（回転
摩擦部材） ２ 環状ディスク本体（摩擦領域、環状領域） ６ マトリックス ７ 凝集アルミナ ８ 微細アルミナ粒子 ９ 加圧鋳造装置 １３ キャビティ １５ 鋳造材料 １８ ドラム本体（摩擦領域） １９ 取付部 １９ｃ 環状外周部分（環状領域） ａ 回転軸線 ｂ 回転軸線方向 ｃ 長さ方向 ｄ 放射方向 ｋ 環状ディスク本体成形域（環状領域成形
域）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中尾 靖宏
埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホ
ンダエンジニアリング株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−341472（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−8164（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−67136（ＪＰ，Ａ)
特開2000−230590（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−113658（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−147826（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−279270（ＪＰ，Ａ)
特表2001−512183（ＪＰ，Ａ)
国際公開99／06606（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 1/10
F16D 65/12
F16D 65/10
F16D 13/60
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転軸線（ａ）を囲む摩擦領域（２，１
８）を持ち、アルミニウム合金およびマグネシウム合金
の一方よりなるマトリックス（６）と、そのマトリック
ス（６）に分散する微細で、且つアスペクト比ＡがＡ＞
１である多数の凝集アルミナ（７）および多数の微細ア
ルミナ粒子（８）とを有し、摩擦熱による回転軸線方向
（ｂ）への反りを抑制すべき回転軸線（ａ）回りの径方
向に延びる環状領域（２，１９ｃ）においては、前記凝
集アルミナ（７）が、その長さ方向（ｃ）を放射方向
（ｄ）に合せて配向している回転摩擦部材を製造するに
当り、前記マトリックス（６）と、そのマトリックス
（６）に分散する微細で、且つ略球状をなす多数の凝集
アルミナ（７）とよりなる素材に押出し加工を施して、
アスペクト比ＡがＡ＞１である多数の前記凝集アルミナ
（７）と、一部の前記凝集アルミナ（７）の破壊で生じ
た多数の微細アルミナ粒子（８）とを有する押出し材を
得る工程と、前記押出し材を加熱して、前記マトリック
ス（６）を溶融させた鋳造材料（１５）を調製する工程
と、前記鋳造材料（１５）を、加圧鋳造装置（９）のキ
ャビティ（１３）に注入して、前記キャビティ（１３）
の環状領域成形域（ｋ）では、その内周側より放射方向
（ｄ）に流動させる工程とを用いることを特徴とする回
転摩擦部材の製造方法。
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