JPH0686890B2 - 互いに離間した複数の外被付きスタッドを含むブレーキライニングの製造方法及び該方法によって製造したブレーキライニング - Google Patents
互いに離間した複数の外被付きスタッドを含むブレーキライニングの製造方法及び該方法によって製造したブレーキライニングInfo
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- JPH0686890B2 JPH0686890B2 JP3210537A JP21053791A JPH0686890B2 JP H0686890 B2 JPH0686890 B2 JP H0686890B2 JP 3210537 A JP3210537 A JP 3210537A JP 21053791 A JP21053791 A JP 21053791A JP H0686890 B2 JPH0686890 B2 JP H0686890B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、青銅又は鉄をベースと
し、金属のプレート又は支持体に固定された複数のスタ
ッドを含むブレーキライニングの製造方法に係わる。本
発明は、この製造方法で製造したブレーキライニングに
も係わる。
し、金属のプレート又は支持体に固定された複数のスタ
ッドを含むブレーキライニングの製造方法に係わる。本
発明は、この製造方法で製造したブレーキライニングに
も係わる。
【０００２】
【従来の技術】本出願人によって普及された公知のブレ
ーキライニングは金属製支持体に固定された複数の別個
のスタッドを含み、各スタッドがこれより脆性の低い焼
結金属材料からなる円筒形外装を有する。この外装は、
摩擦材の破損を防止する保護外被の役割を果たす。スタ
ッドは、例えばスタッドの底部を金属製支持体に接続す
るビードによって、又は中間金属ベースを介して、個々
に金属支持体に固定される。スタッドが円筒形の場合に
は、特に各スタッドが個々に製造されるという理由か
ら、直径及び高さが不揃になることがある。
ーキライニングは金属製支持体に固定された複数の別個
のスタッドを含み、各スタッドがこれより脆性の低い焼
結金属材料からなる円筒形外装を有する。この外装は、
摩擦材の破損を防止する保護外被の役割を果たす。スタ
ッドは、例えばスタッドの底部を金属製支持体に接続す
るビードによって、又は中間金属ベースを介して、個々
に金属支持体に固定される。スタッドが円筒形の場合に
は、特に各スタッドが個々に製造されるという理由か
ら、直径及び高さが不揃になることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本出願人は、先行技術
の方法より簡単且つ経済的であり、前述のような欠点が
なく、できればスタッドを支持体により良く固定せしめ
るような製造方法を追求した。
の方法より簡単且つ経済的であり、前述のような欠点が
なく、できればスタッドを支持体により良く固定せしめ
るような製造方法を追求した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は第１に、焼結金
属の環状ベルトで個別に被覆された複数の焼結摩擦材製
スタッドが互いに離間した状態で金属支持体に固定され
ているブレーキライニングの製造方法に係わる。この製
造方法は下記のステップを含む。
属の環状ベルトで個別に被覆された複数の焼結摩擦材製
スタッドが互いに離間した状態で金属支持体に固定され
ているブレーキライニングの製造方法に係わる。この製
造方法は下記のステップを含む。
【０００５】（ａ）下記の連続操作によって金属支持体
の付着面即ち付着性の面（ｃａｔｃｈｙ ｓｕｒｆａｃ
ｅ）を形成する： − 支持体の表面を脱脂し及び／又は砂で磨いた後、有
機液中のブレイズ接合粉末（ｂｒａｚｅ−ｗｅｌｄｉｎ
ｇ ｐｏｗｄｅｒ）の懸濁液でコーティングし、 − 前記コーティングを熱間酸化にかけて該コーティン
グから炭素を完全に除去し、次いで − コーティングした支持体を還元雰囲気下で熱処理す
ることにより、前記酸化処理で形成された酸化物を還元
する。その結果、コーティングした支持体表面が付着面
になる。
の付着面即ち付着性の面（ｃａｔｃｈｙ ｓｕｒｆａｃ
ｅ）を形成する： − 支持体の表面を脱脂し及び／又は砂で磨いた後、有
機液中のブレイズ接合粉末（ｂｒａｚｅ−ｗｅｌｄｉｎ
ｇ ｐｏｗｄｅｒ）の懸濁液でコーティングし、 − 前記コーティングを熱間酸化にかけて該コーティン
グから炭素を完全に除去し、次いで − コーティングした支持体を還元雰囲気下で熱処理す
ることにより、前記酸化処理で形成された酸化物を還元
する。その結果、コーティングした支持体表面が付着面
になる。
【０００６】（ｂ）粉末状摩擦材をスタッドブランクの
形態に成形し且つ圧縮する一方で、金属粉末を前記スタ
ッドブランクの外径の１．００５〜１．０５０倍の内径
を有する環状ベルトブランクの形態に成形し圧縮する。
形態に成形し且つ圧縮する一方で、金属粉末を前記スタ
ッドブランクの外径の１．００５〜１．０５０倍の内径
を有する環状ベルトブランクの形態に成形し圧縮する。
【０００７】（ｃ）環状ベルトブランクをスタッドブラ
ンクの周りに配置し、このアセンブリを焼結して、外被
付きスタッドブランクを形成する。
ンクの周りに配置し、このアセンブリを焼結して、外被
付きスタッドブランクを形成する。
【０００８】（ｄ）外被付きスタッドブランクを金属支
持体の付着面に配置し、又は該付着面に既に配置した外
被付きスタッドブランクを、熱処理により支持体に接合
する。 （ｅ）外被付きスタッドブランクを４００°Ｃ以上の温
度で全部一緒に鍛造して、高さを１５％以上縮小させ
る。その結果、前述のブレーキライニングが得られる。
持体の付着面に配置し、又は該付着面に既に配置した外
被付きスタッドブランクを、熱処理により支持体に接合
する。 （ｅ）外被付きスタッドブランクを４００°Ｃ以上の温
度で全部一緒に鍛造して、高さを１５％以上縮小させ
る。その結果、前述のブレーキライニングが得られる。
【０００９】この場合の成形（ｍｏｕｌｄｉｎｇ）と
は、通常或る種の型を用いて行う成形のことである。
は、通常或る種の型を用いて行う成形のことである。
【００１０】金属支持体の表面をブレイズ接合コーティ
ングする処理は、スタッドを支持体に接合する上で重要
なだけでなく、その上に配置したスタッドブランクを１
０°を超える傾斜で操作してもスタッドブランクが滑る
ことがない付着面が得られるという点で極めて重要であ
る。この方法で製造されるスタッド（この場合は外被付
きスタッド）は通常、高さ／直径の比が２未満である。
スタッドブランクは、製造手順に応じて、遅くとも
（ｄ）の段階で接合のために支持体上に配置されるか、
又は焼結及び接合を同時に行うために（ｃ）の段階で支
持体上に配置されるか、又はより好ましくは、支持体表
面での圧縮操作の結果として更に堅固な付着状態が得ら
れるように、摩擦材粉末を直接支持体上で成形し且つ圧
縮すべく（ｂ）の段階で最初から支持体上に配置される
ことになる。
ングする処理は、スタッドを支持体に接合する上で重要
なだけでなく、その上に配置したスタッドブランクを１
０°を超える傾斜で操作してもスタッドブランクが滑る
ことがない付着面が得られるという点で極めて重要であ
る。この方法で製造されるスタッド（この場合は外被付
きスタッド）は通常、高さ／直径の比が２未満である。
スタッドブランクは、製造手順に応じて、遅くとも
（ｄ）の段階で接合のために支持体上に配置されるか、
又は焼結及び接合を同時に行うために（ｃ）の段階で支
持体上に配置されるか、又はより好ましくは、支持体表
面での圧縮操作の結果として更に堅固な付着状態が得ら
れるように、摩擦材粉末を直接支持体上で成形し且つ圧
縮すべく（ｂ）の段階で最初から支持体上に配置される
ことになる。
【００１１】付着面の形成という機能も果たすブレイズ
接合コーティング操作の炭素除去用熱処理及び還元用熱
処理の好ましい条件は次の通りである。炭素の除去は通
常３００〜５５０°Ｃで行い、還元は例えば（Ｎ２＋Ｈ
２）のような還元雰囲気下で通常は６００〜１０００°
Ｃの温度で行う。その結果、ブレイズ接合粒子が拡散に
よって金属支持体に結合する。
接合コーティング操作の炭素除去用熱処理及び還元用熱
処理の好ましい条件は次の通りである。炭素の除去は通
常３００〜５５０°Ｃで行い、還元は例えば（Ｎ２＋Ｈ
２）のような還元雰囲気下で通常は６００〜１０００°
Ｃの温度で行う。その結果、ブレイズ接合粒子が拡散に
よって金属支持体に結合する。
【００１２】このように処理した支持体の表面は十分な
付着性を示し、スタッドを構成する粉末状摩擦材の粒子
と環状ベルトを構成する金属粉末とをステップ（ｄ）に
従って接合することができるようになる。
付着性を示し、スタッドを構成する粉末状摩擦材の粒子
と環状ベルトを構成する金属粉末とをステップ（ｄ）に
従って接合することができるようになる。
【００１３】このように、本発明の方法はその実施態様
に拘わりなく、各外被付きスタッドを金属支持体に連続
した状態で接合せしめる。
に拘わりなく、各外被付きスタッドを金属支持体に連続
した状態で接合せしめる。
【００１４】この種のブレーキライニングを製造する場
合、スタッドブランクを圧縮して変形させることにより
各外被付きスタッドを非処理支持体の凹部又は穴の中に
配置する手法をとると、スタッドが支持体に適切に付着
しない。この状態は、本発明のブレイズ接合コーティン
グによって完壁に改善される。本発明では、金属支持体
へのスタッドブランクの付着を、例えば円錐台状の突起
と支持体の付着面に設けた対応する凹部とによって更に
強化する。前記突起は、外被付きスタッドの底面又は下
端部のレベルで、通常該外被付きスタッドの半径の５〜
３０％に等しい半径を有する。支持体の各凹部は好まし
くは開放状であってブレイズ接合コーティングされてお
り、支持体の外で成形し圧縮したスタッドブランクでも
該凹部内に前記突起を挿入すれば確実に配置され固定さ
れる。支持体の凹部内での付着は、スタッドブランクを
支持体の付着面上で直接圧縮すると特に効果的であり、
その場合は支持体の傾斜が２０°を超えてもスタッドブ
ランクが支持体に対して滑動しないことが確認された。
合、スタッドブランクを圧縮して変形させることにより
各外被付きスタッドを非処理支持体の凹部又は穴の中に
配置する手法をとると、スタッドが支持体に適切に付着
しない。この状態は、本発明のブレイズ接合コーティン
グによって完壁に改善される。本発明では、金属支持体
へのスタッドブランクの付着を、例えば円錐台状の突起
と支持体の付着面に設けた対応する凹部とによって更に
強化する。前記突起は、外被付きスタッドの底面又は下
端部のレベルで、通常該外被付きスタッドの半径の５〜
３０％に等しい半径を有する。支持体の各凹部は好まし
くは開放状であってブレイズ接合コーティングされてお
り、支持体の外で成形し圧縮したスタッドブランクでも
該凹部内に前記突起を挿入すれば確実に配置され固定さ
れる。支持体の凹部内での付着は、スタッドブランクを
支持体の付着面上で直接圧縮すると特に効果的であり、
その場合は支持体の傾斜が２０°を超えてもスタッドブ
ランクが支持体に対して滑動しないことが確認された。
【００１５】ステップ（ｄ）の熱処理によって得られる
スタッドブランクと支持体との間の接合結合の強度を高
めるためには、スタッド／支持体の界面又はスタッド下
端部に青銅粉末からなる補充層を加えるのが好ましい。
この青銅は、スタッドを形成するための粉末を成形する
時に導入し、好ましくは環状ベルトを形成するための粉
末を成形する時にも導入する（ステップｂ）。
スタッドブランクと支持体との間の接合結合の強度を高
めるためには、スタッド／支持体の界面又はスタッド下
端部に青銅粉末からなる補充層を加えるのが好ましい。
この青銅は、スタッドを形成するための粉末を成形する
時に導入し、好ましくは環状ベルトを形成するための粉
末を成形する時にも導入する（ステップｂ）。
【００１６】この青銅粉末の補充層は厚さ０．２〜２ｍ
ｍが好ましく、それ以上厚くしても前記接合結合の強度
は改善されず、摩擦材の高さが減少するだけである。こ
の補充層の厚みは、外被付きスタッドブランクの圧縮後
には通常０．１〜１．３ｍｍになる。
ｍが好ましく、それ以上厚くしても前記接合結合の強度
は改善されず、摩擦材の高さが減少するだけである。こ
の補充層の厚みは、外被付きスタッドブランクの圧縮後
には通常０．１〜１．３ｍｍになる。
【００１７】本出願人は、スタッドブランクにベルトブ
ランクを押し付けた状態で外被付きスタッドを製造する
と、焼結時のスタッドとベルトの膨張差に起因してベル
トが破損することを発見した。そこで、本発明の新規の
方法では環状ベルトブランクを別個に製造し、各環状ベ
ルト又はリングのブランクの内径を、焼結後のスタッド
の直径がリングの内径と前記直径より約１％大きい直径
との間に含まれる値を有するように選択する。このよう
にすれば、スタッドとベルトが破損の危険も外被付きス
タッドの見掛け膨張も伴わずに互いにしっかリ結合され
る。ベルトの金属材料は殆ど膨張しない。実際の操作で
は、別個に製造する環状ベルトブランクの内径をスタッ
ドブランクの外径の１．００５〜１．０５倍、通常は
１．００５〜１．０２５倍にする。正確な間隙は、使用
する材料の種類に応じて決まる。
ランクを押し付けた状態で外被付きスタッドを製造する
と、焼結時のスタッドとベルトの膨張差に起因してベル
トが破損することを発見した。そこで、本発明の新規の
方法では環状ベルトブランクを別個に製造し、各環状ベ
ルト又はリングのブランクの内径を、焼結後のスタッド
の直径がリングの内径と前記直径より約１％大きい直径
との間に含まれる値を有するように選択する。このよう
にすれば、スタッドとベルトが破損の危険も外被付きス
タッドの見掛け膨張も伴わずに互いにしっかリ結合され
る。ベルトの金属材料は殆ど膨張しない。実際の操作で
は、別個に製造する環状ベルトブランクの内径をスタッ
ドブランクの外径の１．００５〜１．０５倍、通常は
１．００５〜１．０２５倍にする。正確な間隙は、使用
する材料の種類に応じて決まる。
【００１８】環状ベルトブランクは、その凝集を高め且
つ外被付きスタッドの寸法をより正確にするために、最
初に焼結するのが好ましいこともある。
つ外被付きスタッドの寸法をより正確にするために、最
初に焼結するのが好ましいこともある。
【００１９】粉末状摩擦材及び金属粉末が青銅を含む場
合は、前記粉末状摩擦材が粉末状黒鉛と研磨剤と青銅に
よって結合された亜鉛もしくはガラスのようなフラック
スとを含み、前記金属粉末が青銅と鋳鉄と０．４〜１０
％の黒鉛とを含み、焼結用の熱処理は還元雰囲気で通常
７００〜９００°Ｃの温度で行い、ステップ（ｄ）の接
合処理は通常７５０〜１０００°Ｃで行う。ステップ
（ｂ）でスタッドブランクを金属支持体の付着面上で直
接成形し圧縮する場合には、ステップ（ｃ）で環状ベル
トブランクをその下端部が支持体上に載置されるように
スタッドブランクの周りに配置し、得られたベルト付き
スタッドブランクを還元雰囲気下７５０〜１０００°Ｃ
で１０〜４０分熱処理することによって焼結及び接合を
同時に行う。
合は、前記粉末状摩擦材が粉末状黒鉛と研磨剤と青銅に
よって結合された亜鉛もしくはガラスのようなフラック
スとを含み、前記金属粉末が青銅と鋳鉄と０．４〜１０
％の黒鉛とを含み、焼結用の熱処理は還元雰囲気で通常
７００〜９００°Ｃの温度で行い、ステップ（ｄ）の接
合処理は通常７５０〜１０００°Ｃで行う。ステップ
（ｂ）でスタッドブランクを金属支持体の付着面上で直
接成形し圧縮する場合には、ステップ（ｃ）で環状ベル
トブランクをその下端部が支持体上に載置されるように
スタッドブランクの周りに配置し、得られたベルト付き
スタッドブランクを還元雰囲気下７５０〜１０００°Ｃ
で１０〜４０分熱処理することによって焼結及び接合を
同時に行う。
【００２０】粉末状摩擦材及び金属粉末が鉄を含む場合
は、粉末状摩擦材が粉末状黒鉛と研磨材と鉄によって結
合された鉛もしくはガラスのようなフラックスとを含
み、金属粉末が鉄と鋳鉄と０．４〜１０％の黒鉛とを含
み、焼結用の熱処理は還元雰囲気で通常８５０〜１１０
０°Ｃで行い、ステップ（ｄ）の接合は通常９００〜１
１５０°Ｃで行う。スタッドブランクを金属支持体の付
着面上で直接成形し圧縮する場合には、ベルト付きスタ
ッドブランクを還元雰囲気下９００〜１１５０°Ｃの熱
処理にかけて前述のごとく焼結及び接合を同時に行う。
は、粉末状摩擦材が粉末状黒鉛と研磨材と鉄によって結
合された鉛もしくはガラスのようなフラックスとを含
み、金属粉末が鉄と鋳鉄と０．４〜１０％の黒鉛とを含
み、焼結用の熱処理は還元雰囲気で通常８５０〜１１０
０°Ｃで行い、ステップ（ｄ）の接合は通常９００〜１
１５０°Ｃで行う。スタッドブランクを金属支持体の付
着面上で直接成形し圧縮する場合には、ベルト付きスタ
ッドブランクを還元雰囲気下９００〜１１５０°Ｃの熱
処理にかけて前述のごとく焼結及び接合を同時に行う。
【００２１】ステップ（ｅ）の熱間鍛造は、粒子を変形
させ且つ絡み合わせることによって外被付きスタッドブ
ランクの密度（緻密さ）を高める。その結果、外被付き
スタッドブランクの高さは少なくとも１５％、好ましく
は２５〜３５％減少する。スタッドの耐摩耗性（強度）
又は耐用期間は増大する。この熱間鍛造は、青銅ベース
のスタッドの場合には４００〜９５０°Ｃで行い、鉄べ
ースのスタッドの場合には６００〜１０５０°Ｃで行
う。焼結後のスタッドの直径が一定であるため、鍛造工
具とスタッドとの間の間隙は僅かである。この一定の直
径は接合後も維持される。
させ且つ絡み合わせることによって外被付きスタッドブ
ランクの密度（緻密さ）を高める。その結果、外被付き
スタッドブランクの高さは少なくとも１５％、好ましく
は２５〜３５％減少する。スタッドの耐摩耗性（強度）
又は耐用期間は増大する。この熱間鍛造は、青銅ベース
のスタッドの場合には４００〜９５０°Ｃで行い、鉄べ
ースのスタッドの場合には６００〜１０５０°Ｃで行
う。焼結後のスタッドの直径が一定であるため、鍛造工
具とスタッドとの間の間隙は僅かである。この一定の直
径は接合後も維持される。
【００２２】焼結し鍛造した粒子の相互結合は静水圧圧
縮（ｉｓｏｓｔａｔｉｃ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）処
理によって更に大幅に改善することが可能であり、そう
することが大いに推奨される。この操作は、真空下で密
閉される高温変形性気密容器内の耐熱粒子の流動床中に
処理したライニングを埋め込み、この容器を５ＭＰａ以
上の圧力及び６５０°Ｃ以上の温度にかけることからな
る。
縮（ｉｓｏｓｔａｔｉｃ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）処
理によって更に大幅に改善することが可能であり、そう
することが大いに推奨される。この操作は、真空下で密
閉される高温変形性気密容器内の耐熱粒子の流動床中に
処理したライニングを埋め込み、この容器を５ＭＰａ以
上の圧力及び６５０°Ｃ以上の温度にかけることからな
る。
【００２３】青銅をベースとする場合は、前記圧力及び
温度の条件を好ましくは５〜２５ＭＰａ及び７００〜９
５０°Ｃにする。鉄をベースとする場合は、同様の圧力
でより高い温度、即ち８５０〜１０５０°Ｃを使用す
る。
温度の条件を好ましくは５〜２５ＭＰａ及び７００〜９
５０°Ｃにする。鉄をベースとする場合は、同様の圧力
でより高い温度、即ち８５０〜１０５０°Ｃを使用す
る。
【００２４】この静水圧圧縮処理は緻密性を更に高め、
粒子間の金属結合を全体に行き渡らせるため、本発明の
ブレーキライニングの耐用期間は１．２〜３倍になる。
粒子間の金属結合を全体に行き渡らせるため、本発明の
ブレーキライニングの耐用期間は１．２〜３倍になる。
【００２５】本発明は、前述の方法で製造したブレーキ
ライニングにも係わる。このライニングは周知のように
摩擦材で形成したスタッドを複数備え、各スタッドが通
常はこれより脆性の低い焼結金属からなる環状ベルトで
被覆されており、これらの外被付きスタッドが互いに離
間した状態で個々の下端部を介して金属支持体に固定さ
れている。本発明では、接合ビード又はリベット型固定
手段によって固定される先行技術のスタッドと異なり、
各外被付きスタッドが連続的金属結合により底面を介し
て支持体に結合される。本発明のスタッドは更に、寸法
が正確であり、より特定的には柱の形が整っているとい
う特徴を有する。これらのスタッドは通常、下端部に厚
さ０．１〜１．３ｍｍの焼結青銅補充層を含む。この補
充層は、金属支持体にもその上に延びる外被付きスタッ
ド部分にも極めて良く結合する。本発明のブレーキライ
ニングは更に、各外被付きスタッドの下端部に突起を含
むのが好ましい。この突起は支持体の凹部と係合し、外
被付きスタッドの環状底面と支持体との間の金属結合が
少なくともこれらの突起及び凹部の側面全体にわたって
生じる。この連続的結合は、より特定的には、例えば円
錐台形の凹部に同じ角度の円錐台形の突起を挿入した場
合、又はスタッドブランクを金属支持体上で直接圧縮し
た場合に得られる。
ライニングにも係わる。このライニングは周知のように
摩擦材で形成したスタッドを複数備え、各スタッドが通
常はこれより脆性の低い焼結金属からなる環状ベルトで
被覆されており、これらの外被付きスタッドが互いに離
間した状態で個々の下端部を介して金属支持体に固定さ
れている。本発明では、接合ビード又はリベット型固定
手段によって固定される先行技術のスタッドと異なり、
各外被付きスタッドが連続的金属結合により底面を介し
て支持体に結合される。本発明のスタッドは更に、寸法
が正確であり、より特定的には柱の形が整っているとい
う特徴を有する。これらのスタッドは通常、下端部に厚
さ０．１〜１．３ｍｍの焼結青銅補充層を含む。この補
充層は、金属支持体にもその上に延びる外被付きスタッ
ド部分にも極めて良く結合する。本発明のブレーキライ
ニングは更に、各外被付きスタッドの下端部に突起を含
むのが好ましい。この突起は支持体の凹部と係合し、外
被付きスタッドの環状底面と支持体との間の金属結合が
少なくともこれらの突起及び凹部の側面全体にわたって
生じる。この連続的結合は、より特定的には、例えば円
錐台形の凹部に同じ角度の円錐台形の突起を挿入した場
合、又はスタッドブランクを金属支持体上で直接圧縮し
た場合に得られる。
【００２６】本発明の利点 − スタッドを成形し圧縮する時、又は遅くともこれら
のスタッドを熱処理によって支持体に接合する前に、一
連の外被付きスタッドをブレーキライニングの金属支持
体上に正確に配置することができる。金属支持体が付着
面を有するため、外被ブランクを備えた又は備えていな
いスタッドブランクを支持体上に配置したまま操作ステ
ーション相互間の移送又は炉内での移動を行ってもスタ
ッドブランクが滑り動くことはない。
のスタッドを熱処理によって支持体に接合する前に、一
連の外被付きスタッドをブレーキライニングの金属支持
体上に正確に配置することができる。金属支持体が付着
面を有するため、外被ブランクを備えた又は備えていな
いスタッドブランクを支持体上に配置したまま操作ステ
ーション相互間の移送又は炉内での移動を行ってもスタ
ッドブランクが滑り動くことはない。
【００２７】− 本発明の方法で製造される外被付きス
タッドは通常円筒形であり、一定の正確な形状を有し、
品質が極めて高く、局部的膨張及び亀裂がない。大規模
鍛造も容易に実施できる。
タッドは通常円筒形であり、一定の正確な形状を有し、
品質が極めて高く、局部的膨張及び亀裂がない。大規模
鍛造も容易に実施できる。
【００２８】− 本発明のブランクライニングは、移送
又は操作中に支持体上でブランクが滑り動くことがない
ため製造が極めて簡単であり、スタッドブランクを金属
支持体上で直接成形及び圧縮する場合は特に簡単であ
る。接合時もスタッドを支持体上に保持する工具は必要
ない。
又は操作中に支持体上でブランクが滑り動くことがない
ため製造が極めて簡単であり、スタッドブランクを金属
支持体上で直接成形及び圧縮する場合は特に簡単であ
る。接合時もスタッドを支持体上に保持する工具は必要
ない。
【００２９】− 接合熱処理が最初に金属支持体上にデ
ポジットしたブレイズ接合材だけを必要とするため、外
被付きスタッドを固定するためのろう付け又は他の固定
操作が不要である。
ポジットしたブレイズ接合材だけを必要とするため、外
被付きスタッドを固定するためのろう付け又は他の固定
操作が不要である。
【００３０】− 好ましい方法として静水圧熱間圧縮処
理を行えば、ブレーキライニングの耐用期間が通常３０
〜１００％延びる。
理を行えば、ブレーキライニングの耐用期間が通常３０
〜１００％延びる。
【００３１】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の実施
例を説明する。
例を説明する。
【００３２】図１は９つの外被付きスタッド２を備えた
鉄道用ブレーキライニング１を断面図で示している。こ
のライニングは通常「ハーフライニング」と称する。な
ぜなら、このブレーキシステムはこの種のライニングを
２つ対称的に具備するからである。支持体３は鋼鉄製で
あり、外被付きスタッド２と支持体３との間の接続部１
６は酸化物を含まない金属からなる連続的接続部であ
る。
鉄道用ブレーキライニング１を断面図で示している。こ
のライニングは通常「ハーフライニング」と称する。な
ぜなら、このブレーキシステムはこの種のライニングを
２つ対称的に具備するからである。支持体３は鋼鉄製で
あり、外被付きスタッド２と支持体３との間の接続部１
６は酸化物を含まない金属からなる連続的接続部であ
る。
【００３３】スタッド２の周縁に凹凸は見られないが、
軸線方向で切断して調べると、環状金属ベルト４が、高
さの中程で膨張して直径が約１．５％拡大されたスタッ
ド５を包囲しているのが確認された。ベルト４が破損し
なかったのは、焼結前にスタッドブランク５の直径の１
％に相当する間隙を設けておいたからである。
軸線方向で切断して調べると、環状金属ベルト４が、高
さの中程で膨張して直径が約１．５％拡大されたスタッ
ド５を包囲しているのが確認された。ベルト４が破損し
なかったのは、焼結前にスタッドブランク５の直径の１
％に相当する間隙を設けておいたからである。
【００３４】図２は、円筒形成形キャビティ７０を有す
る工具７と、粉末を圧縮するための下方ポンチ８と、該
圧縮ポンチ８が上昇した時に工具７と支持体３０とが離
れないように保持する上方ポンチ８０とを介して、金属
支持体３０の凹部６内に夫々調心的に配置した状態でス
タッドブランク１２を成形し圧縮する操作を示してい
る。この操作の後期に、青銅粉末からなる厚さ１ｍｍの
層１４を成形キャビティ７０内に挿入する。この粉末１
４は、接合用熱処理によって極めて強固な接合結合部に
なる。粉末９に面した支持体３０の表面１０は本発明に
従いブレイズ接合コーティングして付着面１０にした面
であり、支持体３０に対するスタッド１２の付着は、ス
タッドブランク１２をこの付着面１０上で直接圧縮する
操作と、各スタッド１２の下端部１３０から突出する突
起１３の存在とによっても大幅に向上する。
る工具７と、粉末を圧縮するための下方ポンチ８と、該
圧縮ポンチ８が上昇した時に工具７と支持体３０とが離
れないように保持する上方ポンチ８０とを介して、金属
支持体３０の凹部６内に夫々調心的に配置した状態でス
タッドブランク１２を成形し圧縮する操作を示してい
る。この操作の後期に、青銅粉末からなる厚さ１ｍｍの
層１４を成形キャビティ７０内に挿入する。この粉末１
４は、接合用熱処理によって極めて強固な接合結合部に
なる。粉末９に面した支持体３０の表面１０は本発明に
従いブレイズ接合コーティングして付着面１０にした面
であり、支持体３０に対するスタッド１２の付着は、ス
タッドブランク１２をこの付着面１０上で直接圧縮する
操作と、各スタッド１２の下端部１３０から突出する突
起１３の存在とによっても大幅に向上する。
【００３５】図３は、金属支持体３上に配置された直径
３１ｍｍのスタッドブランク１２０を示している。この
スタッドブランクは、金属粉末１５０を圧縮して別個に
形成した内径３１．５ｍｍの金属ベルトブランク１５に
包囲されている。これらのブランクはどちらも青銅粉末
補充層１４を含んでいる。スタッドブランク１２０とベ
ルトブランク１５と支持体３とからなるこのアセンブリ
はこの状態で焼結及び接合にかけることができる。
３１ｍｍのスタッドブランク１２０を示している。この
スタッドブランクは、金属粉末１５０を圧縮して別個に
形成した内径３１．５ｍｍの金属ベルトブランク１５に
包囲されている。これらのブランクはどちらも青銅粉末
補充層１４を含んでいる。スタッドブランク１２０とベ
ルトブランク１５と支持体３とからなるこのアセンブリ
はこの状態で焼結及び接合にかけることができる。
【００３６】図４は、青銅をベースとするスタッド１２
０及びベルト１５を含む前記アセンブリ（１２０、１
５、３）を、還元雰囲気下９２０°Ｃで２０分間処理し
て焼結及び接合を同時に行い、次いで７５０°Ｃで鍛造
して外被付きスタッド（１２０、１５）の高さを２８％
減少させたものを示している。このように処理した外被
付きスタッド（１２０、１５）は支持体３に対して連続
した金属結合部１６を有するが、これは支持体３のブレ
イズ接合コーティング（図２の符号１１参照）及び青銅
補充層１５による補強の結果生じたものである。
０及びベルト１５を含む前記アセンブリ（１２０、１
５、３）を、還元雰囲気下９２０°Ｃで２０分間処理し
て焼結及び接合を同時に行い、次いで７５０°Ｃで鍛造
して外被付きスタッド（１２０、１５）の高さを２８％
減少させたものを示している。このように処理した外被
付きスタッド（１２０、１５）は支持体３に対して連続
した金属結合部１６を有するが、これは支持体３のブレ
イズ接合コーティング（図２の符号１１参照）及び青銅
補充層１５による補強の結果生じたものである。
【００３７】図５ａ〜図５ｃは熱間鍛造及び熱間静水圧
圧縮の効果を示している。圧縮し焼結した粉末粒子（図
５ａ）は、最初の冷間圧縮で粒子が変形しなかったた
め、金属的結合が接触点１７だけに限定されている。図
５ｂでは、熱間鍛造後に粒子１８が圧縮されて変形し、
互いに重なり合っている。その結果、全体の密度及び強
度は向上するが、金属的結合は通常発展しない。図５ｃ
では熱間静水圧圧縮の後で粒子が変形し、かなり広い面
積にわたって接触し合っており、金属的結合１９が全体
に広まっている。これらの図から、本発明の静水圧圧縮
処理にかけるとブレーキラライニングの耐摩耗性及び耐
用期間が著しく改善されることがわかる。図６は、真空
下で密閉される鋼鉄製気密容器２１内の耐熱性微粒子床
２０の中に埋め込まれたブレーキライニング１を示して
いる。これらのライニング１は鉄をベースとし、この場
合は前記容器２１を圧力１０ＭＰａ、温度１０２０°Ｃ
の作用にかけることによってこれらのライニングを静水
圧圧縮処理する。冷却後にブランクを取り出すと、ライ
ニング１の外被付きスタッド２が図５ｃの状態になって
おり、大幅に改善された耐摩耗性を示す。
圧縮の効果を示している。圧縮し焼結した粉末粒子（図
５ａ）は、最初の冷間圧縮で粒子が変形しなかったた
め、金属的結合が接触点１７だけに限定されている。図
５ｂでは、熱間鍛造後に粒子１８が圧縮されて変形し、
互いに重なり合っている。その結果、全体の密度及び強
度は向上するが、金属的結合は通常発展しない。図５ｃ
では熱間静水圧圧縮の後で粒子が変形し、かなり広い面
積にわたって接触し合っており、金属的結合１９が全体
に広まっている。これらの図から、本発明の静水圧圧縮
処理にかけるとブレーキラライニングの耐摩耗性及び耐
用期間が著しく改善されることがわかる。図６は、真空
下で密閉される鋼鉄製気密容器２１内の耐熱性微粒子床
２０の中に埋め込まれたブレーキライニング１を示して
いる。これらのライニング１は鉄をベースとし、この場
合は前記容器２１を圧力１０ＭＰａ、温度１０２０°Ｃ
の作用にかけることによってこれらのライニングを静水
圧圧縮処理する。冷却後にブランクを取り出すと、ライ
ニング１の外被付きスタッド２が図５ｃの状態になって
おり、大幅に改善された耐摩耗性を示す。
【００３８】用途 本発明のブレーキライニングは通常、制動力がディス
ク、フランジもしくはホールタイヤに作用する鉄道の乗
り物もしくは自動車のブレーキ、飛行機もしくはヘリコ
プターのブレーキ、並びに工業用機械のブレーキに使用
される。
ク、フランジもしくはホールタイヤに作用する鉄道の乗
り物もしくは自動車のブレーキ、飛行機もしくはヘリコ
プターのブレーキ、並びに工業用機械のブレーキに使用
される。
【図１】本発明のブレーキライニングを複数の外被付き
スタッドの軸線方向断面図で示す説明図である。
スタッドの軸線方向断面図で示す説明図である。
【図２】スタッドブランクを金属支持体上で成形し圧縮
する操作を示す軸線方向断面図である。
する操作を示す軸線方向断面図である。
【図３】焼結及び接合前の環状ベルトブランクで包囲さ
れた、別の金属支持体上の別のスタッドブランクの軸線
方向断面図である。
れた、別の金属支持体上の別のスタッドブランクの軸線
方向断面図である。
【図４】熱間鍛造後の図３のスタッドブランクを示す軸
線方向断面図である。
線方向断面図である。
【図５】ａ〜ｃは粉末粒子間の金属的結合に対する一連
の処理の効果を簡単に示す説明図である。
の処理の効果を簡単に示す説明図である。
【図６】熱間静水圧圧縮容器内に配置された本発明のブ
ランクライニングを示す部分断面図である。
ランクライニングを示す部分断面図である。
３、３０ 金属支持体 ４、１５ 金属ベルト（外被） ２、１２０ スタッド
Claims (14)
- 【請求項１】焼結金属の環状ベルトで個別に被覆された
複数の焼結摩擦材製スタッドが互いに離間した状態で金
属支持体に固定されているブレーキライニングの製造方
法であって、（ａ）下記の連続操作、即ち − 支持体の表面を脱脂し及び／又は砂で磨いた後、有
機液中のブレイズ接合粉末の懸濁液でコーティングし、 − 前記コーティングを熱間酸化にかけて該コーティン
グから炭素を完全に除去し、次いで − コーティングした支持体を還元雰囲気下で熱処理す
ることにより、前記酸化処理で形成された酸化物を還元
する操作によって、コーティングした支持体表面を付着
面にし、（ｂ）粉末状摩擦材をスタッドブランクの形態
に成形し圧縮する一方で、金属粉末を前記スタッドブラ
ンクの外径の１．００５〜１．０５０倍の内径を有する
環状ベルトブランクの形態に成形して圧縮し、（ｃ）環
状ベルトブランクをスタッドブランクの周りに配置し、
これらのベルトブランク及びスタッドブランクを焼結し
て、外被付きスタッドブランクを形成し、（ｄ）外被付
きスタッドブランクを金属支持体の付着面に配置し、又
は該付着面に既に配置した外被付きスタッドブランク
を、熱処理により支持体に接合し、（ｅ）外被付きスタ
ッドブランクを４００°Ｃ以上の温度で鍛造して高さを
１５％以上縮小させることによりブレーキライニングを
得る操作を含むことを特徴とするブレーキライニングの
製造方法。 - 【請求項２】ステップ（ｂ）でスタッドブランクの成形
及び圧縮を直接金属支持体の付着面上で行い、その後の
操作時に支持体上のスタッド位置が変化することがない
請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】外被付きスタッドを配置するための凹部を
付着面に設けた金属支持体を使用し、ステップ（ｂ）で
各スタッドブランクを、その底部から突出し且つ前記凹
部と係合する突起を備えるように成形する請求項１又は
２に記載の方法。 - 【請求項４】ステップ（ｂ）で、平均厚み０．２〜２ｍ
ｍの粉末状青銅の補充層をスタッドブランク成形操作時
及び環状ベルトブランク成形操作時に導入する請求項１
から３のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項５】環状ベルトブランクをステップ（ｂ）で圧
縮した後で焼結する請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項６】ステップ（ｅ）の熱間鍛造の後でブレーキ
ライニングを熱間静水圧圧縮処理にかけ、この処理を、
真空下で密閉される熱変形性気密容器内の耐熱性粒子床
の中にブレーキライニングを埋め込んで、前記容器を５
ＭＰａ以上の圧力及び６５０°Ｃ以上の温度にかけるこ
とにより実施する請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項７】粉末状摩擦材及び金属粉末が青銅を含む場
合は、粉末状摩擦材が粉末状黒鉛と研磨剤と青銅によっ
て結合された亜鉛もしくはガラスのようなフラックスと
を含み、金属粉末が青銅と鋳鉄と０．４〜１０％の黒鉛
とを含む請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項８】スタッドブランク及び環状ベルトブランク
を還元雰囲気下７５０〜１０００°Ｃで１０〜４０分間
熱処理することにより、これらのブランクの焼結及び接
合を同時に行う請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】粉末状摩擦材及び金属粉末が鉄を含む場合
は、粉末状摩擦材が粉末状黒鉛と研磨材と鉄によって結
合された鉛もしくはガラスのようなフラックスとを含
み、金属粉末が鉄と鋳鉄と０．４〜１０％の黒鉛とを含
む請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項１０】スタッドブランク及び環状ベルトブラン
クを還元雰囲気下９００〜１１５０°Ｃで熱処理するこ
とにより、これらのブランクの焼結及び接合を同時に行
う請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】ブレーキライニングの外被付きスタッド
が青銅をベースとする場合には、熱間静水圧圧縮を約５
〜２５ＭＰａの圧力及び７００〜９５０°Ｃの温度で行
い、あるいは外被付きスタッドが鉄をベースとする場合
には、温度を８５０〜１０５０°Ｃにする請求項６に記
載の方法。 - 【請求項１２】請求項１から１１のいずれか一項に記載
の方法で製造し得るブレーキライニングであって、焼結
摩擦材からなる複数のスタッドを含み、各スタッドが焼
結金属の環状ベルトで被覆されており、これらの外被付
きスタッドが互いに離間した状態で夫々の底面を介して
剛性金属支持体に結合されており、各外被付きスタッド
がその底面で連続的金属結合部を介して結合されている
ことを特徴とするブレーキライニング。 - 【請求項１３】外被付きスタッドが底部に厚さ０．１〜
１．３ｍｍの焼結青銅層を含む請求項１２に記載のブレ
ーキライニング。 - 【請求項１４】各外被付きスタッドが底部に突起を有す
るように成形されており、この突起が金属支持体の凹部
と係合しており、この係合地点に金属結合部が形成され
ている請求項１２又は１３に記載のブレーキライニン
グ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9006602A FR2662222B1 (fr) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Procede de fabrication d'une garniture de frein a plots non jointifs, et garniture obtenue. |
| FR9006602 | 1990-05-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215163A JPH05215163A (ja) | 1993-08-24 |
| JPH0686890B2 true JPH0686890B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=9397003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3210537A Expired - Lifetime JPH0686890B2 (ja) | 1990-05-18 | 1991-05-17 | 互いに離間した複数の外被付きスタッドを含むブレーキライニングの製造方法及び該方法によって製造したブレーキライニング |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5124118A (ja) |
| EP (1) | EP0459917B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0686890B2 (ja) |
| AT (1) | ATE104028T1 (ja) |
| CA (1) | CA2042770C (ja) |
| DE (1) | DE69101584T2 (ja) |
| FI (1) | FI912414A (ja) |
| FR (1) | FR2662222B1 (ja) |
| NO (1) | NO911924L (ja) |
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