JPH03173707A - ブレーキ材料用銅フレークの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、各種のディスクブレーキシューの摩擦および
補強材として有用な銅フレークを経済的に製造する方法
に関する。

（従来の技術） 自動車、鉄道車両、産業機械などのディスクブレーキや
クラッチに使用される摩擦および補強材として金属繊維
の需要が急速に増大しつつある。

また、環境汚染の観点からアスベスト（石綿）の使用が
大幅に規制されている現在、アスベストに代わるブレー
キシューあるいはブレーキパッド用摩擦および補強材と
して、スチールウールを短く切断したカットウールの使
用が検討されている。

このような金属繊維を多量に製造する方法としては、ワ
イヤ切削法やびびり振動切削法のような切削法が広く用
いられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、これらの切削法では、銅をはじめとする
非鉄金属の繊維を効率良く、安価に製造することが困難
であった。

すなわち、切削法による非鉄金属繊維の製造において、
歩留りは約６０％と低く、かつ生産能力も低いため価格
か高くなるという問題があった。

また、アスベストに代わる摩擦材などとしてのカットウ
ールの使用は、アスベストパッドの欠点である高温での
摩擦率の増加と摩擦係数の低下とがいずれも改善され、
耐久性か向上するという長所を有する反面、錆びやすい
、低温時の摩擦係数が低い、あるいは摩擦時に不快な礼
み音や火花か生じるなどの難点を有するものであった。

そこで、このような鉄繊維に代わって、銅、黄銅など非
鉄金属からなる摩擦材料の使用が検討されている。

さらに他方では、非鉄金属の１種である銅か、その高熱
伝導性により注目を集め、放熱および吸熱性添加材とし
て銅粉、銅繊維のような銅微細材料の需要が拡大しつつ
ある。

そして、需要の拡大に伴って、種々のサイズの銅微細材
料が要求されるようになり、より微細な材料を製造する
方法が望まれている。

本発明はこのような課題に対処してなされたもので、よ
り微細な銅フレークを、通信ケーブルなどの廃材を利用
して経済的に製造する方法を提供することを目的とする
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の第１のブレーキ材料用銅フレークの製造方法は
、微小径の屑銅線または屑被覆銅線を微小寸法に裁断し
、微小銅線のみを分離した後、圧延してプレ銅フレーク
を得、このプレ鋼フレークを再度圧延して、さらに細か
く粉砕することを特徴としている。

また、本発明の第２のブレーキ材料用銅フレクの製造方
法は、微小径の屑銅線または屑被覆銅線を圧延した後、
微小寸法に裁断し、銅フレークのみを分離してプレ銅フ
レークを得、このプレ銅フレークを再度圧延して、さら
に細かく粉砕することを特徴としている。

本発明において、使用される微小径の屑銅線としては、
たとえば外径がＯ，ｂｎｍ〜０．９■程度の電線、ケー
ブルの製造工程で生じた裸屑銅線、屑めっき銅線、屑エ
ナメル焼付銅線、屑被覆銅線のほか、通信ケーブルの車
中回収電線のナゲツト屑などの廃材銅線が使用される。

特に、通信ケーブルの車中回収電線は、線径が揃ってお
りかつ一度に充分な量を入手することができるので、こ
れを用いることによって寸法、形状および品質の安定し
た銅フレークを、安価かつ多量に製造することができる
。

本発明において、これらの銅線材や圧延後の鋼材を裁断
または粉砕するには、これら銅材料の向きを揃えて切断
刃を有する裁断機に一定の速度で送り込み、長さを揃え
て短く裁断する方法や、これらの銅線材をロータリー式
の粉砕機により粉砕する方法などを採ることができる。

ロータリー式の粉砕機としては、たとえば粉砕容器の内
周面に埋設された固定刃と、容器内部で連続的に回転す
る回転刃との間で、銅線材を破砕するように構成された
粉砕機が使用可能である。

本発明において、裁断または破砕後の銅線や銅フレーク
を分離するには、通常、ふるい分けが用いられる。

ふるい分けは、所定のメツシュを有するふるいを通すこ
とによって行われるが、特に上述した構造のロータリー
式粉砕機を用いて破砕を行う場合には、このようなふる
い（スクリーン）を粉砕機の容器底部に設け、投入され
た鋼材が一定の直径あるいは長さ以下になるまで連続的
に破砕させるように構成することが好ましい。

本発明において、裁断または破砕され、ふるい分けられ
た微細鋼材あるいは裁断される前の原料の銅線材を圧延
するには、これらのｔ材料を、対向配置された一対の圧
延ロールまたは加圧プレスの間に送り込む方法が採られ
る。

このとき、圧延ロールまたは加圧プレスへの材料投入口
に、投入方向に氾行な溝が設けられかっこの方向に振動
する樋状のフィーダーを配置し、鋼材が同じ方向に並び
重なった状態で送り込まれないようにすることか好まし
い。

また、圧延ロールとしては、表面に溝が穿設された溝付
きロールを使用することもてきる。

このような溝付きロールを使用した場合には、銅フレー
ク表面に溝が転写されて凹凸が形成される。このため、
樹脂などと混合した場合の結合強度が一段と向上された
銅フレークか得られる。

ここまで説明した方法を適宜用いなから、本発明によれ
ば、まずプレ銅フレークを作製し、次いでより微細な銅
フレークを得るのである。

プレ銅フレークを作製するには、使用する銅線材の種類
に応して、裁断または破砕し所定のメツシュを有するふ
るいの目を通してふるい分けた後圧延するか、あるいは
圧延した後裁断または破砕し次いでふるい分けるか、い
ずれかの方法が用いられる。

特に、通信ケーブルの車中回収電線のナゲツト屑のよう
な被覆された銅線の廃材を使用する場合には、上述した
ロータリー式の粉砕機を使用して破砕しふるい分けた後
、圧延する方法が適している。なぜなら、適当な長さに
切断した被覆銅線の廃材はロータリー式の粉砕機中で回
転刃とスクリンとの間で擦られて樹脂被覆が剥ぎ取られ
、この樹脂被覆は比重の違いによって銅鍍砕粉体と明確
に分離されるからである。

したがって、分離後に圧延加工を行っても樹脂被覆など
の混入がなく、良好なプレ銅フレークか得られる。

得られるプレ銅フレークは、長さ　１〜１０ｍｍ程度、
厚さ　０．１ｍｍ程度である。

さらに続いて本発明では、このプレ銅フレークを再び圧
延し、粉砕機で破砕することにより、目的とする銅フレ
ークを得るのである。

最終的に、長さ　ｌ＋＋＋ｍ以下、厚さ　Ｏ，１ｍｍ以
下のより微細な銅フレークが得られる。

銅フレークのサイズは、粉砕機下部のスクリーン穴径を
コントロールして、種々に変化させることができる。

（作　用） 本発明のブレーキ材料用銅フレークの製造方法において
は、銅線、めっき銅線、エナメル焼付銅線、被覆銅線等
の銅線材を、裁断または破砕後に圧延するか、圧延後に
裁断または破砕することにより、まずプレ銅フレークを
作製し、さらにこのプレ銅フレークを圧延して薄くし、
破砕しているため、銅フレークの微細化、銅フレークサ
イズの多様化を図ることかできる。

したがって、摩擦係数調整材として銅フレークのサイズ
により微妙な摩擦係数の調整が可能となる。

原料となる銅線材は、延性が極めて高いため圧延加工が
容易で、かつ銅の純度が高いためブレーキとしての摩擦
特性が良好な銅フレークが得られる。

また、原料となる銅線材として、通信ケーブルの車中回
収電線のナゲツト屑のような廃材を使用した場合には、
極めて安価に製造することができ、かつ資源の有効利用
に大きく貢献する。

さらに、本発明の方法では、圧延加工により加工硬化を
生じさせるため、機械的強度が向上される。

（実施例） 次に、本発明のブレーキ材料用銅フレークの製造方法に
よる一実施例について、図面を用いて説明する。

実施例１ 第１図は、本発明による銅フレーク製造方法の工程を流
れ図で示した図である。

まずはじめに、原料として用意した車中回収電線を２ｍ
程度の長さに切断し、原料銅廃材１を得る。

原料銅廃材１のシースを剥ぎ取って銅素線２のみを取出
し、これをさらに３０ｃｍ程度の長さに切断して粉砕機
中に投入し、破砕して銅鍍砕粉体３とする。

この銅鍍砕粉体３を圧延してプレ銅フレーク４を得る。

その後、このプレ銅フレーク４を再度圧延してプレ銅フ
レーク圧延体５とする。

このプレ銅フレーク圧延体５を粉砕機で破砕し、ふるい
分けて、さらに細かい目的とする銅フレーク６を得る。

この実施例に用いる粉砕機は、たとえば第２図に示すよ
うなものである。

第２図に示したロータリー式粉砕機２１は、投入ホッパ
ー２２と、これに連接された粉砕容器２３と、この粉砕
容器２３の内壁面に埋設された複数枚の固定刃２４と、
垂直面上で複数の方向に放対状に切断刃２．５か突設さ
れ、かつ粉砕容器２３の内部で水平軸のまわりを回転す
る回転子２６と、粉砕容器２３の底部に固設された所定
の大きさのメツシュか形成されたふるい状底板２７とか
ら構成されている。

粉砕機２１に投入された銅廃材１は、ふるい状底板２７
のメツシュを通過する大きさになるまで粉砕容器２３内
で回転する固定刃２４と切断刃２５との間で破砕される
。

こうして一定の直径または長さ以下に破砕され、ふるい
状底板２７のメツシュを通った銅破砕粉体は、続いて粉
砕機２１の真下に配置された振動ふるい２８でふるい分
けられる。

この振動ふるい２８は、所望の限界直径の目開きとなる
ようにメツシュが設定されており、このメツシュを通っ
た銅破砕粉体だけが集められ、次工程の゛圧延機に送ら
れる。

圧延機は、第３図に示すように、対向配置された一対の
圧延ロール３１と、この圧延ロール３１の材料投入口に
、垂直方向に傾斜させて配置された、投入方向に微小振
動する樋状のフィーダ３２とから構成されている。

このような圧延ロールを通ることによって、銅破砕粉体
３やプレ銅フレーク４は容易に圧延される。

実施例２ 続いて、本発明の第２の方法による製造方法を説明する
。ここでは第４図のような工程を経る。

まずはじめに、原料として用意した車中回収電線による
銅廃材４１をそのまま圧延して原料圧延体４２とする。

次に、これをａＯＣ＋＋＋程度の長さに切断して原料切
断体４３とし、粉砕機中に投入して破砕し、ふるい分け
によって銅破砕粉体のみを分離し、プレ銅フレーク４４
を得る。

その後、このプレ銅フレーク４４を再度圧延してプレ銅
フレーク圧延体４５とする。

このプレ銅フレーク圧延体４５を粉砕機で破砕し、ふる
い分けて、さらに細かい目的とする銅フレーク４６を得
る。

この実施例では、原料切断体４３を樹脂被覆の付いたま
ま、実施例１で説明した粉砕機（第２図り照）に投入し
ているが、原料切断体４３は破砕中に切断刃２５とふる
い状底板２７との間で擦られ、樹脂被覆が自然に剥ぎ取
られる。

そして、この樹脂被覆は銅破砕粉体とともにメソンユを
通過した後、比重の違いによって銅破砕粉体、すなわち
プレ銅フレークと明確に分離される。

また、この実施例では、銅廃材４１をそのまま圧延して
原料圧延体４２とした後に、裁断機を用いてこれを３０
ｃｍ程度の長さに切断しているが、この裁断機は、たと
えば第５図に示すようなものである。

第５図において、裁断機Ｓには、材料投入部の下面に埋
設された固定刃５１と、垂直面上で複数の方向に放射状
に切断刃５２とが突設され、かつ水平軸のまわりを回転
する回転子５３が配設されている。

裁断機Ｓの前方には、はぼ水平な投入路上に複数対のフ
ィードローラ５４および抑えローラ５５が設けられてい
る。

そして、比較的長い銅廃材をフィードローラ５４および
抑えローラ５５によって方向を揃え、かつ一定の速度で
固定刃５１と回転刃５２との間に送り込み、これを連続
的に短く裁断するのである。

このような裁断機Ｓを使用した場合には、銅廃材の長さ
軸が進行方向に引き揃えられて投入されるため、曲りぐ
せがなく特性の良好な胴切断体が得られる。

なお、粉砕機の代わりにこの切断機を用い、プレ銅フレ
ークを作製しても良い。ただし、最終的な微小銅フレー
クは粉砕機により破砕する。

こうして得た銅フレークは、厚さ　０．１＋＋ｕｎ以下
、長さ１Ｉｌｌｆｆ１以下であり、大幅な銅フレークの
微細化を図ることができた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のブレーキ材料用銅フレー
クの製造方法によれば、ブレーキとしての摩擦特性が良
好で、樹脂等の基材に対する結合強度か大きく、より微
細な銅フレークを、効率良く製造することかできる。

さらに、屑銅線や通信ケーブルの布中回収電線のような
銅廃材を原料として使用することにより、コストの低減
、資源の有効利用に大きく貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による銅フレーク製造方法の工程の流れ
図、第２図は本発明の実施例に使用する粉砕機を示す図
、第３図は本発明の実施例に使用する圧延機を示す図、
第４図は本発明による銅フレーク製造方法による他の実
施例の工程の流れ図、第５図は本発明の実施例に使用す
る裁断機を示す図である。 １．４１・・・・・・銅廃材 ２・・・・・・銅素線、３・・・・・・銅鍍砕粉体４．
４４・・・・・・ブレ銅フレーク ５．４５・・・・・・プレ銅フレーク圧延体６．４６・
・・・・・銅フレーク ４２・・・・・・原料圧延体、４３・・・・・・原料切
断体第２図 ／ 第３−ロ 第１図 舛４

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）微小径の屑銅線または屑被覆銅線を微小寸法に裁
   断し、微小銅線のみを分離した後、圧延してプレ銅フレ
   ークを得、このプレ銅フレークを再度圧延して、さらに
   細かく粉砕することを特徴とするブレーキ材料用銅フレ
   ークの製造方法。
2. （２）微小径の屑銅線または屑被覆銅線を圧延した後、
   微小寸法に裁断し、銅フレークのみを分離してプレ銅フ
   レークを得、このプレ銅フレークを再度圧延して、さら
   に細かく粉砕することを特徴とするブレーキ材料用銅フ
   レークの製造方法。