JPH02138438A - ディスクブレーキ用ローター - Google Patents
ディスクブレーキ用ローターInfo
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- JPH02138438A JPH02138438A JP29200488A JP29200488A JPH02138438A JP H02138438 A JPH02138438 A JP H02138438A JP 29200488 A JP29200488 A JP 29200488A JP 29200488 A JP29200488 A JP 29200488A JP H02138438 A JPH02138438 A JP H02138438A
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Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
（ｆ−梁上の利用分野）
本発明は、＃熱亀裂性、制振性、耐摩耗性および強度に
優れており、とくに自動車などの車両のディスクブレー
キ装置に利用されるディスクブレーキ用ローターに関す
るものである。 （従来の技術） 一般に、車両のディスクブレーキ川口−ターとしては１
例えば、第１図に示すような構造をもつものがある。 このディスクブレーキ用ローター１は、摺動部２と締結
部３とをそなえ、摺動部２には通風孔２ａを有している
と共に締結部３には複数の取付は用ボルト孔３ａを有し
ているものである（この種のディスクブレーキ用ロータ
ーに関しては、例えば、［新編 自動車工学便覧く第５
編〉昭和５７年１１月２６日 社団法人 自動車技術会
発行の第２−１３頁〜第２−１４頁に記載されている。 ）。 （発明が解決しようとする課題） ところマ、近年の高速道路網の整備充実による車両の高
速化に伴い、高速走行時点からの制動の繰り返しを行う
ような使用のされがたが多くなってきており、特に高速
道路が発達しそして速度制限のない欧州等の地域で兄貴
けられ、従来のローター材質であるＪＩＳ Ｆｅ１２
（ねずみ鋳鉄）を素材としたディスクブレーキ用ロータ
ーでは超高速からの急制動の繰返しという超過酷な状態
では摺動部に熱亀裂が発生する可能性が絶無とはいえず
、亀裂によるローター表面の荒れによってローター／バ
ッド間の厚擦が操舵装置を介して運転者に振動として伝
達される可能性もある。 また、制動時のいわゆるブレーキ鳴きを防止するための
制振性や、繰り返しのブレーキ使用に対する＃摩耗性も
要求されている。 このような問題や要求に対して、本発明者らはすでに、
耐熱亀裂性に影響する最も必要な特性は材料の熱伝導率
であることを明らかにし、熱伝導率を向上させるととも
に、熱伝導率の向上で低下する強度を熱伝導率に影響を
与えない範囲で補償した高Ｃ量、低Ｓｉ量、 Ｍ ｏ添
加、ＴＩ添加の組成のディスクブレーキ用ローターを開
発した。 このディスクブレーキ用ローターは、高速車両のディス
クブレーキ用ローターの耐熱亀裂性に対して有効なもの
であるが、従来のＪＩＳＦＣ２５製のディスクブレーキ
用ローターに比べて素材の引張強度が同等であるかそれ
より若干低いものであるため、車両の軽量化の観点から
小型、薄肉化されたディスクブレーキ用ローターに適用
した場合に、外的な異常入力に対する強度および靭性等
により使用範囲が限定されることがないとはいえないと
いう課題があった。 （発明の目的） 本発明は、上述したような課題にかんがみてなされたも
ので、耐熱亀裂性、制振性および耐摩耗性に優れている
のみならず強度においても優れており、車両の軽量化の
観点からより小型、ｆｒＪ、自他されたディスクブレー
キ用ローグーに適用した場合にも外的な異常入力に対す
る強度および靭性が良好であり、強度の向上および耐熱
亀裂性のより一層の向上をはかったディスクブレーキ用
ローターを提供することを目的としている。
優れており、とくに自動車などの車両のディスクブレー
キ装置に利用されるディスクブレーキ用ローターに関す
るものである。 （従来の技術） 一般に、車両のディスクブレーキ川口−ターとしては１
例えば、第１図に示すような構造をもつものがある。 このディスクブレーキ用ローター１は、摺動部２と締結
部３とをそなえ、摺動部２には通風孔２ａを有している
と共に締結部３には複数の取付は用ボルト孔３ａを有し
ているものである（この種のディスクブレーキ用ロータ
ーに関しては、例えば、［新編 自動車工学便覧く第５
編〉昭和５７年１１月２６日 社団法人 自動車技術会
発行の第２−１３頁〜第２−１４頁に記載されている。 ）。 （発明が解決しようとする課題） ところマ、近年の高速道路網の整備充実による車両の高
速化に伴い、高速走行時点からの制動の繰り返しを行う
ような使用のされがたが多くなってきており、特に高速
道路が発達しそして速度制限のない欧州等の地域で兄貴
けられ、従来のローター材質であるＪＩＳ Ｆｅ１２
（ねずみ鋳鉄）を素材としたディスクブレーキ用ロータ
ーでは超高速からの急制動の繰返しという超過酷な状態
では摺動部に熱亀裂が発生する可能性が絶無とはいえず
、亀裂によるローター表面の荒れによってローター／バ
ッド間の厚擦が操舵装置を介して運転者に振動として伝
達される可能性もある。 また、制動時のいわゆるブレーキ鳴きを防止するための
制振性や、繰り返しのブレーキ使用に対する＃摩耗性も
要求されている。 このような問題や要求に対して、本発明者らはすでに、
耐熱亀裂性に影響する最も必要な特性は材料の熱伝導率
であることを明らかにし、熱伝導率を向上させるととも
に、熱伝導率の向上で低下する強度を熱伝導率に影響を
与えない範囲で補償した高Ｃ量、低Ｓｉ量、 Ｍ ｏ添
加、ＴＩ添加の組成のディスクブレーキ用ローターを開
発した。 このディスクブレーキ用ローターは、高速車両のディス
クブレーキ用ローターの耐熱亀裂性に対して有効なもの
であるが、従来のＪＩＳＦＣ２５製のディスクブレーキ
用ローターに比べて素材の引張強度が同等であるかそれ
より若干低いものであるため、車両の軽量化の観点から
小型、薄肉化されたディスクブレーキ用ローターに適用
した場合に、外的な異常入力に対する強度および靭性等
により使用範囲が限定されることがないとはいえないと
いう課題があった。 （発明の目的） 本発明は、上述したような課題にかんがみてなされたも
ので、耐熱亀裂性、制振性および耐摩耗性に優れている
のみならず強度においても優れており、車両の軽量化の
観点からより小型、ｆｒＪ、自他されたディスクブレー
キ用ローグーに適用した場合にも外的な異常入力に対す
る強度および靭性が良好であり、強度の向上および耐熱
亀裂性のより一層の向上をはかったディスクブレーキ用
ローターを提供することを目的としている。
（課題を解決するための手段）
本発明に係るディスクブレーキ用ローターは、重量比率
で、Ｃ：３−５〜４．０％、Ｓｉ：１．４〜２．０％、
Ｍｎ ： ０ ．５〜０．８％、Ｍ ｏ ：
０ 、 ４〜１．２％、 Ｔｉ：０．０５〜０ 、ｌ
０％、Ｖ：０．０２〜０．３５％、 Ｃｅ ：ｏ、ｏ
ｉ 〜０．０５％、 Ｃｕ：０．２０〜２．０％、Ｃｒ
：０．０５〜１．０％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的
不純物の成分組成を有する片状黒鉛鋳鉄から成る構成と
したことを特徴としており、このようなディスクブレー
キ用ローターの構成を上述した従来の課題を解決するた
めの手段としている。 一般に、鋳鉄の耐熱亀裂性は、高温強度、ヤング率、熱
伝導率、熱膨張率等が関与することが知られている。す
なわち、耐熱亀裂性は、熱負荷時の材料強度、熱負荷に
よって生じる歪みを拘束された状態での体積変化による
熱応力で決まる。ただし、これらの材料特性が耐熱亀裂
性に影響する度合いは、部品によって大きく異なり、必
要となる材料強度は部品によって異なる。そこで、ディ
スクブレーキ用ローターの耐熱亀裂性に必要な材料特性
をさらに検討した。 本発明者らのさきの検討によれば、ディスクブレーキ用
ローターの＃熱亀裂性に最も必要な特性は、熱伝導率の
向上であり、一般に、鋳鉄において、熱伝導率を上げる
ことは強度を低下させる方向となるため、熱伝導率を向
上させるとともに、熱伝導率の向上しろをそこなうこと
なく、強度の補填を行う必要があることも明らかにされ
た。 さらには、強度補填を行うための添加元素もローターの
熱亀裂発生温度で有効な強度補填を行える元素である必
要があることも明らかとされた。 そのため、先に開発したディスクブレーキ用ローターの
素材は、高Ｃ１低Ｓｔを基本とし、熱伝導率を低下させ
ることなく、ディスクブレーキ用ローターの熱亀裂発生
温度で有効な強度補填を行える元素としてＭｏを添加し
、また耐摩耗性の向上のためにＴｉを添加したものが、
ディスクブレーキ用ローターの熱亀裂防止に極めて有効
であることを先に見い出した。 本発明は、最近の厳しい車両の軽量化の要求に対応した
、小型１ｇ肉化したディスクブレーキ用ローターに適用
可能とするため、すでに開発したディスクブレーキ用ロ
ーターの熱伝導率を低下させることなく２強度を向上さ
せるとともに＃熱亀裂性をさらに向上できる組成を検討
した結果なさたものであって、重量比率で、Ｃ：３．５
〜４．０％、Ｓｉ：１．４〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜
０．８％、Ｍｏ：０．４〜１．２％、Ｔｉ：０．０５〜
０．１０％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる片
状黒鉛Ｍ鉄に、Ｖ：０．０２〜０．３５％、Ｃｅ：０．
０１〜０．０５％、Ｃｕ：０．２０〜２．０％、Ｃｒ：
０．０５〜１ｏＯ％を加えることにより、高速走行時か
らの繰り返し制動によっても、耐摩耗性、制振性が低下
することなく、耐熱亀裂性が更に向上し、また、強度向
上も実現されるため、従来不可能であった小型、薄肉化
されたディスクブレーキ用ローターにも適用可能な材料
を見いだしたものである。 次に、本発明に係るディスクブレーキ用ローターの成分
組成（玉量％）の限定理由を説明する。 Ｃ：３．５〜４．０％ 一般にＣは鋳鉄の熱伝導率を向上させる元素であり、本
発明に係るディスクブレーキ用ローターの素材において
必要なＣ量は３．５％以上である。しかし、ｃＦｉｌ、
が４．０％を超えるど共晶点を超えた組成となるため粗
大な黒鉛が析出し１強度が低下するため、１ｌｌＦ＃熟
亀裂性が損なわれることとなる。そこで、Ｃｍは３．５
〜４．０％に定めた。 Ｓｆ：１．４〜２．０％ ＳｔはＦｔ鉄の基地組織中に固溶し、熱伝導率を低下さ
せるため、２．０％を超えて添加することはできない、
また、良好な片状黒鉛を析出させ、良好な耐摩ＪＬ性を
保つためには、１．４％以」−の添加が必要である。そ
こで、Ｓｉ量は１．４〜２．０％に定めた。 Ｍｎ：０．５〜０．８％ Ｍｎはディスクブレーキ用ローターとして必要な強度を
保つために０．５％以上の添加が必要であり、また、添
加量が０．８％を超えたものとなると基地中に靭性に有
害なＭ ｎ Ｓが析出する。そこで、Ｍｎ量は０．５〜
０．８％に定めた。 Ｍｏ：０．４〜１．２％ ＭＯはディスクブレーキ用ローターの強度補填のために
必要な元素であり、このような強度補填に有効な添加量
は０．４％以上であるが、１．２％を超えると熱膨張係
数の大きいベイナイト組織が析出し、ディスクブレーキ
用ローターの＃熱亀裂性がかえって損なわれる。そこで
、ＭＯ量は０．４〜１．２％に定めた。 Ｔｉ：０．０５〜０．１０％ Ｔｉはこれを添加することによってさらに優れた耐摩耗
性を付与しうることも明らかになった。 この際、Ｔｉ量は０．０５％以上添加しないとその効果
はなく。また、０．１０％を超えると片状黒鉛が微細化
し、耐摩耗性の効果がうすれることとなるので、０．０
５〜０６１０％に定めた。 Ｖ：０．０２〜０．３５％ ■は微Ｇ（の添加で強度の向上および耐熱亀裂性のより
一層の向上に効果があり、熱伝導率を低−Ｆさせる作用
の小さいことを本発明者らは見いだした。そして、ｖ
５）は０．０２％以上としないとその効果はなく、０．
３５％を超えると炭化物が増加し、靭性が損なわれるた
め、０．３５％以下どした。 Ｃｅ：０．０１〜０．０５％ Ｃｅは微量の添加で強度の向」〕に効果がある。 また、Ｃｅは黒鉛球状化元素であるため、片状黒鉛の先
端に丸みをゲえること等により、耐熱亀裂性の向上にも
有効であることがわかった。そして、この効果はｏ、ｏ
ｉ％以」−の添加により生じ、０．０５％を超えると白
銑化傾向が強くなり、強度は低下するため、０．０１．
−０．０５％とした。 Ｃｕ：０．２０〜２．０％ Ｃｕは熱伝導率を低下させるが、強度向上の効果もある
０本発明者らはＣｕの効果を検討し、２．０％以内の添
加であれば熱伝導率に大きな影響を及ぼすことなく、強
度の向上が可能であることを明らかにしｆｓｈ、また、
強度向上のために有効な添加量は、０．２０％以上であ
る。そこで、添加量を０．０２〜２．０％とした。 Ｃｒ：０．０５〜１．０％ Ｃｒも熱伝導率を低下させるが、耐熱亀裂性を向上させ
る効果がある０本発明者らの検討によれば、Ｃｒが１．
０％以下の添加量であれば、熱伝導率を低下させる効果
は小さく、耐熱亀裂性を向上させることができることが
明らかになった。また、０．０５％以上の添加量でなけ
れば、耐熱亀裂性の向上に効果のないこともわかった。 そこで、添加量は０．０５〜１．０％とした。 （発明の作用） 本発明に係るディスクブレーキ用ローターは、上記の成
分組成を有し、さらに基地組織が片状黒鉛鋳鉄から成っ
ているものであるので、高速走行時からの繰り返し制動
によっても、耐熱亀裂性。 耐摩耗性に優れ、さらには制振性にも優れているため、
制動時の鳴き発生が小さいものとなっているとともに、
強度にもより優れたものとなっており、＃熱亀裂性がよ
り一層向上したものとなっていることとあわせて、小型
９ｇ肉化されたディスクブレーキ用ローターへの適用も
可能なものとなっている。 （実施例） 本実施例に用いたディスクブレーキ用ローターの素材と
なる鋳鉄の組成を比較のディスクブレーキ用ローターの
素材となる鋳鉄の組成とともに第１表に示す。 本実施例においてはｔ５１図に示した形状のディスクブ
レーキ用ローター１を試作した。そして、ここで製作し
た各ディスクブレーキ用ローター１の組織を調べたとこ
ろ、いずれも基地組織が片状黒鉛鋳鉄であった。 次に、試作したディスクブレーキ用ローター１をブレー
キΦダイナモ試験機に組み込み、時速２６０ｋｍに相当
する回転数からブレーキ・パッドを押し付け、３０秒で
停止させる試験を１００サイクル繰り返す過酷な高速制
動試験を行った。 この高速制動試験に用いたブレーキ・パッドは、スチー
ル・ファイバーおよび芳香族ポリアミド（商品名：ケプ
ラー）ファイバーを使ったいわゆるノンアスベスト（ロ
ースチール）系のブレーキ・パッドである。 そして、試験後のディスクブレーキ用ローター１表面に
おける亀裂の発生状況を亀裂検査用の亀裂着色材を用い
て調査した。 その結果を第２表に示す、なお、第２表のローター表面
における１０ｍｍ以上の亀裂の全長さを示す欄において
（）内は５ｍｍ以上の亀裂の全長さを示している。 また、各ディスクブレーキ用ローター１に対しては、上
記の高速制動試験のほか、０．６ｇのパッド押し付は力
で、時速１１００ｋから停止までの制動を１００回繰り
返す試験を行った後のローター表面の摩耗量を測定した
。その結果を第２表に合わせて示した。 第２表に示すように、本発明品Ｎｏ、 １ 、２のデ
ィスクブレーキ用ローター１は、現行のＪＩＳＦＣ２５
からなる比較品Ｎ００４のディスクブレーキ用ローター
１よりもはるかに優れた耐熱亀裂性を示すとともに、優
れた材料強度を示すことが確認された。また、従来のＪ
ＩＳ ＦＣ２５相当のｃ、ｓｔｉの材料に単に合金元
素を添加した１比較品Ｎ００５のニレジストよりなるデ
ィスクブレーキ用ローター１は、熱亀裂性において現行
のＪＩＳ Ｆｅ１２からなる比較品Ｎｏ、 ４よりも
劣る結果となり、強度を単に上げただけでは熱亀裂性は
向上せず、熱伝導性が劣るためかえって現行のＪＩＳ
Ｆｅ１２からなるものよりも劣る結果となることがわ
かった。 また、本発明のディスクブレーキ用ローター１は、現行
のディスクブレーキ用ローター１よりもローター摩耗量
が少なく、耐摩耗性に優れることが確認された。 また、ブレーキの制動性（ブレーキのきき）を示すロー
ター／パッド間の摩擦係数は、本発明品とすることによ
っても、現行のＪＩＳ Ｆｅ１２と変わることはなく
、制動性が本発明品の採用により低下することのないこ
とが確かめられた。 本発明に係るディスクブレーキ用ローター１の制振性を
確認するため、ローターより板状の試験片を切り出し、
振動減衰能を測定した。その結果も合わせて第２表に示
した。第２表に示すように１本発明品の振動減衰能は、
現行のＪＩＳＦＣ２５よりも優れた値となった。これは
、本発明品が耐熱亀裂性を上げるために、高Ｃ量として
いることから、結果的に振動減衰能も優れた値となった
ものである。したがって１本発明品は制振性にも優れて
いることが確認された。
で、Ｃ：３−５〜４．０％、Ｓｉ：１．４〜２．０％、
Ｍｎ ： ０ ．５〜０．８％、Ｍ ｏ ：
０ 、 ４〜１．２％、 Ｔｉ：０．０５〜０ 、ｌ
０％、Ｖ：０．０２〜０．３５％、 Ｃｅ ：ｏ、ｏ
ｉ 〜０．０５％、 Ｃｕ：０．２０〜２．０％、Ｃｒ
：０．０５〜１．０％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的
不純物の成分組成を有する片状黒鉛鋳鉄から成る構成と
したことを特徴としており、このようなディスクブレー
キ用ローターの構成を上述した従来の課題を解決するた
めの手段としている。 一般に、鋳鉄の耐熱亀裂性は、高温強度、ヤング率、熱
伝導率、熱膨張率等が関与することが知られている。す
なわち、耐熱亀裂性は、熱負荷時の材料強度、熱負荷に
よって生じる歪みを拘束された状態での体積変化による
熱応力で決まる。ただし、これらの材料特性が耐熱亀裂
性に影響する度合いは、部品によって大きく異なり、必
要となる材料強度は部品によって異なる。そこで、ディ
スクブレーキ用ローターの耐熱亀裂性に必要な材料特性
をさらに検討した。 本発明者らのさきの検討によれば、ディスクブレーキ用
ローターの＃熱亀裂性に最も必要な特性は、熱伝導率の
向上であり、一般に、鋳鉄において、熱伝導率を上げる
ことは強度を低下させる方向となるため、熱伝導率を向
上させるとともに、熱伝導率の向上しろをそこなうこと
なく、強度の補填を行う必要があることも明らかにされ
た。 さらには、強度補填を行うための添加元素もローターの
熱亀裂発生温度で有効な強度補填を行える元素である必
要があることも明らかとされた。 そのため、先に開発したディスクブレーキ用ローターの
素材は、高Ｃ１低Ｓｔを基本とし、熱伝導率を低下させ
ることなく、ディスクブレーキ用ローターの熱亀裂発生
温度で有効な強度補填を行える元素としてＭｏを添加し
、また耐摩耗性の向上のためにＴｉを添加したものが、
ディスクブレーキ用ローターの熱亀裂防止に極めて有効
であることを先に見い出した。 本発明は、最近の厳しい車両の軽量化の要求に対応した
、小型１ｇ肉化したディスクブレーキ用ローターに適用
可能とするため、すでに開発したディスクブレーキ用ロ
ーターの熱伝導率を低下させることなく２強度を向上さ
せるとともに＃熱亀裂性をさらに向上できる組成を検討
した結果なさたものであって、重量比率で、Ｃ：３．５
〜４．０％、Ｓｉ：１．４〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜
０．８％、Ｍｏ：０．４〜１．２％、Ｔｉ：０．０５〜
０．１０％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる片
状黒鉛Ｍ鉄に、Ｖ：０．０２〜０．３５％、Ｃｅ：０．
０１〜０．０５％、Ｃｕ：０．２０〜２．０％、Ｃｒ：
０．０５〜１ｏＯ％を加えることにより、高速走行時か
らの繰り返し制動によっても、耐摩耗性、制振性が低下
することなく、耐熱亀裂性が更に向上し、また、強度向
上も実現されるため、従来不可能であった小型、薄肉化
されたディスクブレーキ用ローターにも適用可能な材料
を見いだしたものである。 次に、本発明に係るディスクブレーキ用ローターの成分
組成（玉量％）の限定理由を説明する。 Ｃ：３．５〜４．０％ 一般にＣは鋳鉄の熱伝導率を向上させる元素であり、本
発明に係るディスクブレーキ用ローターの素材において
必要なＣ量は３．５％以上である。しかし、ｃＦｉｌ、
が４．０％を超えるど共晶点を超えた組成となるため粗
大な黒鉛が析出し１強度が低下するため、１ｌｌＦ＃熟
亀裂性が損なわれることとなる。そこで、Ｃｍは３．５
〜４．０％に定めた。 Ｓｆ：１．４〜２．０％ ＳｔはＦｔ鉄の基地組織中に固溶し、熱伝導率を低下さ
せるため、２．０％を超えて添加することはできない、
また、良好な片状黒鉛を析出させ、良好な耐摩ＪＬ性を
保つためには、１．４％以」−の添加が必要である。そ
こで、Ｓｉ量は１．４〜２．０％に定めた。 Ｍｎ：０．５〜０．８％ Ｍｎはディスクブレーキ用ローターとして必要な強度を
保つために０．５％以上の添加が必要であり、また、添
加量が０．８％を超えたものとなると基地中に靭性に有
害なＭ ｎ Ｓが析出する。そこで、Ｍｎ量は０．５〜
０．８％に定めた。 Ｍｏ：０．４〜１．２％ ＭＯはディスクブレーキ用ローターの強度補填のために
必要な元素であり、このような強度補填に有効な添加量
は０．４％以上であるが、１．２％を超えると熱膨張係
数の大きいベイナイト組織が析出し、ディスクブレーキ
用ローターの＃熱亀裂性がかえって損なわれる。そこで
、ＭＯ量は０．４〜１．２％に定めた。 Ｔｉ：０．０５〜０．１０％ Ｔｉはこれを添加することによってさらに優れた耐摩耗
性を付与しうることも明らかになった。 この際、Ｔｉ量は０．０５％以上添加しないとその効果
はなく。また、０．１０％を超えると片状黒鉛が微細化
し、耐摩耗性の効果がうすれることとなるので、０．０
５〜０６１０％に定めた。 Ｖ：０．０２〜０．３５％ ■は微Ｇ（の添加で強度の向上および耐熱亀裂性のより
一層の向上に効果があり、熱伝導率を低−Ｆさせる作用
の小さいことを本発明者らは見いだした。そして、ｖ
５）は０．０２％以上としないとその効果はなく、０．
３５％を超えると炭化物が増加し、靭性が損なわれるた
め、０．３５％以下どした。 Ｃｅ：０．０１〜０．０５％ Ｃｅは微量の添加で強度の向」〕に効果がある。 また、Ｃｅは黒鉛球状化元素であるため、片状黒鉛の先
端に丸みをゲえること等により、耐熱亀裂性の向上にも
有効であることがわかった。そして、この効果はｏ、ｏ
ｉ％以」−の添加により生じ、０．０５％を超えると白
銑化傾向が強くなり、強度は低下するため、０．０１．
−０．０５％とした。 Ｃｕ：０．２０〜２．０％ Ｃｕは熱伝導率を低下させるが、強度向上の効果もある
０本発明者らはＣｕの効果を検討し、２．０％以内の添
加であれば熱伝導率に大きな影響を及ぼすことなく、強
度の向上が可能であることを明らかにしｆｓｈ、また、
強度向上のために有効な添加量は、０．２０％以上であ
る。そこで、添加量を０．０２〜２．０％とした。 Ｃｒ：０．０５〜１．０％ Ｃｒも熱伝導率を低下させるが、耐熱亀裂性を向上させ
る効果がある０本発明者らの検討によれば、Ｃｒが１．
０％以下の添加量であれば、熱伝導率を低下させる効果
は小さく、耐熱亀裂性を向上させることができることが
明らかになった。また、０．０５％以上の添加量でなけ
れば、耐熱亀裂性の向上に効果のないこともわかった。 そこで、添加量は０．０５〜１．０％とした。 （発明の作用） 本発明に係るディスクブレーキ用ローターは、上記の成
分組成を有し、さらに基地組織が片状黒鉛鋳鉄から成っ
ているものであるので、高速走行時からの繰り返し制動
によっても、耐熱亀裂性。 耐摩耗性に優れ、さらには制振性にも優れているため、
制動時の鳴き発生が小さいものとなっているとともに、
強度にもより優れたものとなっており、＃熱亀裂性がよ
り一層向上したものとなっていることとあわせて、小型
９ｇ肉化されたディスクブレーキ用ローターへの適用も
可能なものとなっている。 （実施例） 本実施例に用いたディスクブレーキ用ローターの素材と
なる鋳鉄の組成を比較のディスクブレーキ用ローターの
素材となる鋳鉄の組成とともに第１表に示す。 本実施例においてはｔ５１図に示した形状のディスクブ
レーキ用ローター１を試作した。そして、ここで製作し
た各ディスクブレーキ用ローター１の組織を調べたとこ
ろ、いずれも基地組織が片状黒鉛鋳鉄であった。 次に、試作したディスクブレーキ用ローター１をブレー
キΦダイナモ試験機に組み込み、時速２６０ｋｍに相当
する回転数からブレーキ・パッドを押し付け、３０秒で
停止させる試験を１００サイクル繰り返す過酷な高速制
動試験を行った。 この高速制動試験に用いたブレーキ・パッドは、スチー
ル・ファイバーおよび芳香族ポリアミド（商品名：ケプ
ラー）ファイバーを使ったいわゆるノンアスベスト（ロ
ースチール）系のブレーキ・パッドである。 そして、試験後のディスクブレーキ用ローター１表面に
おける亀裂の発生状況を亀裂検査用の亀裂着色材を用い
て調査した。 その結果を第２表に示す、なお、第２表のローター表面
における１０ｍｍ以上の亀裂の全長さを示す欄において
（）内は５ｍｍ以上の亀裂の全長さを示している。 また、各ディスクブレーキ用ローター１に対しては、上
記の高速制動試験のほか、０．６ｇのパッド押し付は力
で、時速１１００ｋから停止までの制動を１００回繰り
返す試験を行った後のローター表面の摩耗量を測定した
。その結果を第２表に合わせて示した。 第２表に示すように、本発明品Ｎｏ、 １ 、２のデ
ィスクブレーキ用ローター１は、現行のＪＩＳＦＣ２５
からなる比較品Ｎ００４のディスクブレーキ用ローター
１よりもはるかに優れた耐熱亀裂性を示すとともに、優
れた材料強度を示すことが確認された。また、従来のＪ
ＩＳ ＦＣ２５相当のｃ、ｓｔｉの材料に単に合金元
素を添加した１比較品Ｎ００５のニレジストよりなるデ
ィスクブレーキ用ローター１は、熱亀裂性において現行
のＪＩＳ Ｆｅ１２からなる比較品Ｎｏ、 ４よりも
劣る結果となり、強度を単に上げただけでは熱亀裂性は
向上せず、熱伝導性が劣るためかえって現行のＪＩＳ
Ｆｅ１２からなるものよりも劣る結果となることがわ
かった。 また、本発明のディスクブレーキ用ローター１は、現行
のディスクブレーキ用ローター１よりもローター摩耗量
が少なく、耐摩耗性に優れることが確認された。 また、ブレーキの制動性（ブレーキのきき）を示すロー
ター／パッド間の摩擦係数は、本発明品とすることによ
っても、現行のＪＩＳ Ｆｅ１２と変わることはなく
、制動性が本発明品の採用により低下することのないこ
とが確かめられた。 本発明に係るディスクブレーキ用ローター１の制振性を
確認するため、ローターより板状の試験片を切り出し、
振動減衰能を測定した。その結果も合わせて第２表に示
した。第２表に示すように１本発明品の振動減衰能は、
現行のＪＩＳＦＣ２５よりも優れた値となった。これは
、本発明品が耐熱亀裂性を上げるために、高Ｃ量として
いることから、結果的に振動減衰能も優れた値となった
ものである。したがって１本発明品は制振性にも優れて
いることが確認された。
以上説明してきたように、本発明に係るディスクブレー
キ用ローターは、重量比率で、Ｃ：３．５〜４．０％、
Ｓｉ ：１．４〜２．０％。 Ｍｎ：０．５〜０．８％、Ｍｏ：０．４〜１．２％、Ｔ
ｉ：０．０５〜０．１０％、Ｖ：０．０２〜０．３５％
、 Ｃｅ：０．０１〜０．０５％。 Ｃｕ：０．２０〜２．０％、 Ｃｒ：０．０５〜１．０
％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物の成分組成を
有する片状黒鉛鋳鉄から成るものであるから、耐熱亀裂
性、制振性、耐摩耗性に優れていると共に強度において
も優れているディスクブレーキ用ローターであり、とく
に高速走行時点からの制動を繰り返し行うような使用の
されがたをしたときでも摺動部の熱亀裂を発生すること
がなく、制動時の鳴き発生も小さいものとすることがで
き、強度が高いものであることから小型、薄肉化も可能
であって車両の軽量化にも寄与するものであるという著
しく優れた効果がもたらされる。
キ用ローターは、重量比率で、Ｃ：３．５〜４．０％、
Ｓｉ ：１．４〜２．０％。 Ｍｎ：０．５〜０．８％、Ｍｏ：０．４〜１．２％、Ｔ
ｉ：０．０５〜０．１０％、Ｖ：０．０２〜０．３５％
、 Ｃｅ：０．０１〜０．０５％。 Ｃｕ：０．２０〜２．０％、 Ｃｒ：０．０５〜１．０
％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物の成分組成を
有する片状黒鉛鋳鉄から成るものであるから、耐熱亀裂
性、制振性、耐摩耗性に優れていると共に強度において
も優れているディスクブレーキ用ローターであり、とく
に高速走行時点からの制動を繰り返し行うような使用の
されがたをしたときでも摺動部の熱亀裂を発生すること
がなく、制動時の鳴き発生も小さいものとすることがで
き、強度が高いものであることから小型、薄肉化も可能
であって車両の軽量化にも寄与するものであるという著
しく優れた効果がもたらされる。
第１図はディスクブレーキ用ローターの構造を例示する
断面説明図である。 １・・・ディスクブレーキ用ローター ２・・・摺動部、 ３・・・締結部。 第１図 ２慴動即
断面説明図である。 １・・・ディスクブレーキ用ローター ２・・・摺動部、 ３・・・締結部。 第１図 ２慴動即
Claims (1)
- （１）重量比率で、Ｃ：３．５〜４．０％、Ｓｉ：１．
４〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜０．８％、Ｍｏ：０．４
〜１．２％、Ｔｉ：０．０５〜０．１０％、Ｖ：０．０
２〜０．３５％、Ｃｅ：０．０１〜０．０５％、Ｃｕ：
０．２０〜２．０％、Ｃｒ：０．０５〜１．０％を含み
、残部Ｆｅおよび不可避的不純物の成分組成を有する片
状黒鉛鋳鉄から成ることを特徴とする耐熱亀裂性、制振
性、耐摩耗性および強度に優れたディスクブレーキ用ロ
ーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63292004A JPH0832944B2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | ディスクブレーキ用ローター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63292004A JPH0832944B2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | ディスクブレーキ用ローター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02138438A true JPH02138438A (ja) | 1990-05-28 |
| JPH0832944B2 JPH0832944B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=17776283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63292004A Expired - Lifetime JPH0832944B2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | ディスクブレーキ用ローター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832944B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0778355A1 (de) * | 1995-12-07 | 1997-06-11 | Mercedes-Benz Ag | Optimierte Lamellen-Graugusslegierung für Bremsscheiben von Nutzfahrzeug |
| WO1999013122A1 (en) * | 1997-09-09 | 1999-03-18 | Federal-Mogul Technology Limited | Disc brake rotor with a grey cast iron composition |
| KR100935882B1 (ko) * | 2009-07-22 | 2010-01-11 | 다산폴리텍 주식회사 | 고탄소 합금주철재 브레이크 디스크 |
| RU2475563C1 (ru) * | 2012-02-22 | 2013-02-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Чугун |
| US20130118651A1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-16 | Lg Electronics Inc. | Alloy cast iron and manufacturing method of vane using the same |
| JP2017519954A (ja) * | 2014-06-20 | 2017-07-20 | ヘンドリクソン ユーエスエイ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 大型車用縮小径ブレーキローター |
| FR3140636A1 (fr) * | 2022-10-11 | 2024-04-12 | Renault S.A.S | Alliage de fer et pièce pour véhicule automobile comprenant ledit alliage |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5441533A (en) * | 1977-09-08 | 1979-04-02 | Iida Kensetsu Co Ltd | Quaywall of damping wave |
-
1988
- 1988-11-17 JP JP63292004A patent/JPH0832944B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2024079417A1 (fr) * | 2022-10-11 | 2024-04-18 | Renault S.A.S | Alliage de fer et pièce pour véhicule automobile comprenant ledit alliage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0832944B2 (ja) | 1996-03-29 |
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