JPH0749814B2 - 摩擦材 - Google Patents
摩擦材Info
- Publication number
- JPH0749814B2 JPH0749814B2 JP1031386A JP3138689A JPH0749814B2 JP H0749814 B2 JPH0749814 B2 JP H0749814B2 JP 1031386 A JP1031386 A JP 1031386A JP 3138689 A JP3138689 A JP 3138689A JP H0749814 B2 JPH0749814 B2 JP H0749814B2
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- Japan
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- friction material
- brake
- disc
- aramid fiber
- brake disc
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ ＜産業上の利用分野＞ 本発明は摩擦材に関し、特に鋳鉄からなる部材と摩擦す
るのに好適な摩擦材に関する。
るのに好適な摩擦材に関する。
＜従来の技術＞ 従来から、例えば自動車用ディスクブレーキに於て、ブ
レーキパッドにカーボン繊維やアラミド繊維等からなる
繊維材、フィラー、レジン等を含む摩擦材を用いること
が提案されており、その一例が特開昭52−106980号公報
に開示されている。
レーキパッドにカーボン繊維やアラミド繊維等からなる
繊維材、フィラー、レジン等を含む摩擦材を用いること
が提案されており、その一例が特開昭52−106980号公報
に開示されている。
このようなディスクブレーキにあっては、ブレーキディ
スクに鋳鉄が用いられ、また摺接面の温度上昇によりブ
レーキディスク表面に付着するブレーキパッド側レジン
やフィラー、ディスク表面に成層する酸化層等を除去
し、清浄するべく、例えばセラミック粒子からなる硬質
粒子をブレーキパッド側摩擦材に分散させている。
スクに鋳鉄が用いられ、また摺接面の温度上昇によりブ
レーキディスク表面に付着するブレーキパッド側レジン
やフィラー、ディスク表面に成層する酸化層等を除去
し、清浄するべく、例えばセラミック粒子からなる硬質
粒子をブレーキパッド側摩擦材に分散させている。
しかるに、あまり硬度の高い硬質粒子をブレーキパッド
側に多く分散させると、ブレーキディスク側鋳鉄材に対
する攻撃性が大きくなり、例えば短期間でブレーキディ
スクが部分的に著しく摩耗し、ブレーキディスクの厚さ
不同の量が増大する問題がある。
側に多く分散させると、ブレーキディスク側鋳鉄材に対
する攻撃性が大きくなり、例えば短期間でブレーキディ
スクが部分的に著しく摩耗し、ブレーキディスクの厚さ
不同の量が増大する問題がある。
＜発明が解決しようとする課題＞ このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、鋳鉄材の摩耗量を可及的に低減すると共に当接部位
による摩耗量の差を可及的に減少し得る摩擦材を提供す
ることにある。
は、鋳鉄材の摩耗量を可及的に低減すると共に当接部位
による摩耗量の差を可及的に減少し得る摩擦材を提供す
ることにある。
［発明の構成］ ＜課題を解決するための手段＞ このような目的は、本発明によれば、鋳鉄材と摩擦する
ための摩擦材であって、３重量％乃至30重量％のカーボ
ン繊維と、２重量％乃至20重量％のアラミド繊維と、ビ
ッカース硬度が500以上の１種類若しくは２種類以上の
硬質粒子とを含み、前記各硬質粒子の体積含有百分率
を、該粒子のビッカース硬度と該粒子の体積含有百分率
と乗じた値の総和が８×103以下となるようにしたこと
を特徴とする摩擦材を提供することにより達成される。
ための摩擦材であって、３重量％乃至30重量％のカーボ
ン繊維と、２重量％乃至20重量％のアラミド繊維と、ビ
ッカース硬度が500以上の１種類若しくは２種類以上の
硬質粒子とを含み、前記各硬質粒子の体積含有百分率
を、該粒子のビッカース硬度と該粒子の体積含有百分率
と乗じた値の総和が８×103以下となるようにしたこと
を特徴とする摩擦材を提供することにより達成される。
＜作用＞ このように、ビッカース硬度500以上の硬質粒子の体積
含有率を制限することで鋳鉄材に対する攻撃性が低下
し、鋳鉄材の摩耗量が低減されると共に当接部位による
摩耗量の差が減少する。
含有率を制限することで鋳鉄材に対する攻撃性が低下
し、鋳鉄材の摩耗量が低減されると共に当接部位による
摩耗量の差が減少する。
＜実施例＞ 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。
説明する。
第１図は本発明が適用された自動車用ディスクブレーキ
１を示す模式的な構成図である。このディスクブレーキ
１は、図示されない車輪と一体的に回転するブレーキデ
ィスク２と、固定キャリパ３に支持され、ブレーキディ
スク２を挾んで対峙すると共にその背面に図示されない
油圧手段をもって油圧が供給される一対のシリンダ４
と、該シリンダに固定され、実際にブレーキディスク２
と摩擦するブレーキパッド５とを有している。
１を示す模式的な構成図である。このディスクブレーキ
１は、図示されない車輪と一体的に回転するブレーキデ
ィスク２と、固定キャリパ３に支持され、ブレーキディ
スク２を挾んで対峙すると共にその背面に図示されない
油圧手段をもって油圧が供給される一対のシリンダ４
と、該シリンダに固定され、実際にブレーキディスク２
と摩擦するブレーキパッド５とを有している。
ここで、ブレーキディスク２には、JIS G 5501のねずみ
鋳鉄FC25を用いている。また、ブレーキパッド５には、
繊維材としてパルプ状アラミド繊維5.3体積％（以下vol
％と記す）と、直径７μｍであって全長6mmの切断アラ
ミド繊維2.7vol％及び直径６μｍであって全長3mmのカ
ーボン繊維6.0vol％と、摩擦係数を大きくするための金
属粉末として銅粉末3.0vol％、ステンレス鋼（SUS304）
粉末2.5vol％及び銅−亜鉛合金粉末6.0vol％と、上記金
属粉末とブレーキディスク２との部分的な凝着を防止す
るための固体潤滑材としてグラファイト5.0vol％及び二
硫化モリブデン8.0vol％と、高温時にブレーキパッド５
の摩耗及び摩擦係数の低下を抑制するための比較的低硬
度の無機充填材として硫酸バリウム16.1vol％と、低面
圧時の摩擦係数を安定させるための有機充填材としてメ
ラミンダスト16.0vol％と、バインダとしてフェノール
レジン23.0vol％と、pH調整剤として水酸化カルシウム
1.0vol％と、ブレーキディスク２の表面に付着するブレ
ーキパッド５側レジンやフィラー、ディスク表面に成層
する酸化層等を除去し、清浄する二酸化珪素、ムライト
及びアルミナの各々を後記する比率で混合してなる硬質
粒子4.32vol％とを含む摩擦材を用いている。
鋳鉄FC25を用いている。また、ブレーキパッド５には、
繊維材としてパルプ状アラミド繊維5.3体積％（以下vol
％と記す）と、直径７μｍであって全長6mmの切断アラ
ミド繊維2.7vol％及び直径６μｍであって全長3mmのカ
ーボン繊維6.0vol％と、摩擦係数を大きくするための金
属粉末として銅粉末3.0vol％、ステンレス鋼（SUS304）
粉末2.5vol％及び銅−亜鉛合金粉末6.0vol％と、上記金
属粉末とブレーキディスク２との部分的な凝着を防止す
るための固体潤滑材としてグラファイト5.0vol％及び二
硫化モリブデン8.0vol％と、高温時にブレーキパッド５
の摩耗及び摩擦係数の低下を抑制するための比較的低硬
度の無機充填材として硫酸バリウム16.1vol％と、低面
圧時の摩擦係数を安定させるための有機充填材としてメ
ラミンダスト16.0vol％と、バインダとしてフェノール
レジン23.0vol％と、pH調整剤として水酸化カルシウム
1.0vol％と、ブレーキディスク２の表面に付着するブレ
ーキパッド５側レジンやフィラー、ディスク表面に成層
する酸化層等を除去し、清浄する二酸化珪素、ムライト
及びアルミナの各々を後記する比率で混合してなる硬質
粒子4.32vol％とを含む摩擦材を用いている。
ここで、本実施例のアラミド繊維は、ケブラー49（デュ
ポン社商標）からなるアラミド繊維である。また、本実
施例のカーボン繊維は、トレカT300（東レ社商標）から
なる耐熱性及び強度の高いPAN系カーボン繊維である。
ポン社商標）からなるアラミド繊維である。また、本実
施例のカーボン繊維は、トレカT300（東レ社商標）から
なる耐熱性及び強度の高いPAN系カーボン繊維である。
尚、本実施例では熱伝導率の大きなカーボン繊維を用い
ているが、これに熱伝導率の比較的小さなアラミド繊維
を組合せることにより、ブレーキのベイパーロックを防
止できるばかりでなく、アラミド繊維が、メタ系アラミ
ド繊維よりも耐熱性（摩耗クラック等に対する耐久性）
の高いパラ系アラミド繊維からなることから、カーボン
繊維と組合せることにより、耐熱性、耐久性、耐フェー
ド性の優れた摩擦材が得られる。また、PAN系カーボン
繊維は高温時の摩擦係数（μ）の安定化に寄与してお
り、このPAN系カーボン繊維は、充分な補強効果を得る
ために直径を15μｍ以下とすると良く、更に補強効果及
びカーボン繊維自体の分散効果を得るために、その全長
を0.5mm〜9.0mmの範囲とすると良い。
ているが、これに熱伝導率の比較的小さなアラミド繊維
を組合せることにより、ブレーキのベイパーロックを防
止できるばかりでなく、アラミド繊維が、メタ系アラミ
ド繊維よりも耐熱性（摩耗クラック等に対する耐久性）
の高いパラ系アラミド繊維からなることから、カーボン
繊維と組合せることにより、耐熱性、耐久性、耐フェー
ド性の優れた摩擦材が得られる。また、PAN系カーボン
繊維は高温時の摩擦係数（μ）の安定化に寄与してお
り、このPAN系カーボン繊維は、充分な補強効果を得る
ために直径を15μｍ以下とすると良く、更に補強効果及
びカーボン繊維自体の分散効果を得るために、その全長
を0.5mm〜9.0mmの範囲とすると良い。
また、本実施例では、摩擦材にパルプ状及び切断アラミ
ド繊維を合せて3.82wt％混合したが、実際には２〜20wt
％の範囲で混合すれば良い。ここで、アラミド繊維が2w
t％未満であると、プリフォーム成形が困難になり、ま
た20wt％を越えると高温時に摩擦係数が低下する。
ド繊維を合せて3.82wt％混合したが、実際には２〜20wt
％の範囲で混合すれば良い。ここで、アラミド繊維が2w
t％未満であると、プリフォーム成形が困難になり、ま
た20wt％を越えると高温時に摩擦係数が低下する。
また、本実施例では、摩擦材にパルス状アラミド繊維を
2.53wt％混合したが、パルプ状アラミド繊維は、耐久性
を向上させるばかりでなく、かさ密度の増大し易い切断
アラミド繊維を取り込み、体積増加を好適に抑制する効
果及びフィラー、レジン及び比較的偏析し易いカーボン
繊維等を取り込み、好適に分散させる効果を有してい
る。
2.53wt％混合したが、パルプ状アラミド繊維は、耐久性
を向上させるばかりでなく、かさ密度の増大し易い切断
アラミド繊維を取り込み、体積増加を好適に抑制する効
果及びフィラー、レジン及び比較的偏析し易いカーボン
繊維等を取り込み、好適に分散させる効果を有してい
る。
また、本実施例では、摩擦材に切断アラミド繊維を1.29
wt％混合したが、切断アラミド繊維は、ブレーキディス
ク２の攻撃性を低下させ、かつ耐久性を一層向上させる
効果がある。ここで、本実施例に用いたパラ系パルプ状
アラミド繊維が高い耐久性を有していることから、例え
ば切断アラミド繊維を混合しなくても充分な耐久性が得
られる。
wt％混合したが、切断アラミド繊維は、ブレーキディス
ク２の攻撃性を低下させ、かつ耐久性を一層向上させる
効果がある。ここで、本実施例に用いたパラ系パルプ状
アラミド繊維が高い耐久性を有していることから、例え
ば切断アラミド繊維を混合しなくても充分な耐久性が得
られる。
また、本実施例では、摩擦材にPAN系のカーボン繊維を
3.60wt％混合したが、実際には３〜30wt％の範囲で混合
すれば良い。ここで、カーボン繊維が3wt％未満である
と、高温時に摩擦係数が安定化し難く、また30wt％を越
えると常用温度に於ける摩擦係数が低下する。
3.60wt％混合したが、実際には３〜30wt％の範囲で混合
すれば良い。ここで、カーボン繊維が3wt％未満である
と、高温時に摩擦係数が安定化し難く、また30wt％を越
えると常用温度に於ける摩擦係数が低下する。
上記したブレーキパッド５の摩擦材に硬質粒子として、
ビッカース硬度（以下Hvと記す）1080の二酸化珪素、Hv
1860のムライト、Hv2370のアルミナの混合体積％を変化
させたものを、各々試験台上にて10000kmの距離を走行
してブレーキのオン／オフの繰り返し試験を行い、その
後のブレーキディスク２の厚さの径方向に沿う差、即ち
当接部位による摩耗量の差を厚さ不同として測定し、第
２図のグラフに示した。ここで、第２図の横軸は、Hv50
0以上の各硬質粒子のHvと含有体積％とを乗じた値の総
加算値であり、縦軸は、ブレーキディスク２の当接各部
位に於ける厚さの差（厚さ不同）である。
ビッカース硬度（以下Hvと記す）1080の二酸化珪素、Hv
1860のムライト、Hv2370のアルミナの混合体積％を変化
させたものを、各々試験台上にて10000kmの距離を走行
してブレーキのオン／オフの繰り返し試験を行い、その
後のブレーキディスク２の厚さの径方向に沿う差、即ち
当接部位による摩耗量の差を厚さ不同として測定し、第
２図のグラフに示した。ここで、第２図の横軸は、Hv50
0以上の各硬質粒子のHvと含有体積％とを乗じた値の総
加算値であり、縦軸は、ブレーキディスク２の当接各部
位に於ける厚さの差（厚さ不同）である。
第２図に良く示すように、各硬質粒子のHvと含有体積％
とを乗じた総加算値が８×103を越えるとブレーキディ
スク２の厚さ不同が飛躍的に大きくなることが判る。ま
た、上記総加算値が８×103以下であればディスクの厚
さ不同が５〜10μｍの極めて小さな範囲となることが判
る。
とを乗じた総加算値が８×103を越えるとブレーキディ
スク２の厚さ不同が飛躍的に大きくなることが判る。ま
た、上記総加算値が８×103以下であればディスクの厚
さ不同が５〜10μｍの極めて小さな範囲となることが判
る。
尚、本発明は上記実施例に限定されず様々な応用が可能
であり、例えば、本実施例では、硬質粒子の硬度にビッ
カース硬度を用いたが、他の方法による硬度に換算して
取扱うこともできることは云うまでもない。
であり、例えば、本実施例では、硬質粒子の硬度にビッ
カース硬度を用いたが、他の方法による硬度に換算して
取扱うこともできることは云うまでもない。
［発明の効果］ このように本発明によれば、摩擦材中のビッカース硬度
500以上の硬質粒子の含有量を制限することで鋳鉄に対
する摩擦時の攻撃性が低下し、鋳鉄材の摩耗量を低減で
きる。また、当接部位による摩耗量の差をも減少できる
ことから、例えば自動車用ディスクブレーキに於けるブ
レーキディスクの厚さ不同を可及的に抑制することが可
能となる。以上のことから本発明の効果は極めて大であ
る。
500以上の硬質粒子の含有量を制限することで鋳鉄に対
する摩擦時の攻撃性が低下し、鋳鉄材の摩耗量を低減で
きる。また、当接部位による摩耗量の差をも減少できる
ことから、例えば自動車用ディスクブレーキに於けるブ
レーキディスクの厚さ不同を可及的に抑制することが可
能となる。以上のことから本発明の効果は極めて大であ
る。
第１図は本発明が適用された自動車用ディスクブレーキ
の模式的な構成図である。 第２図は第１図のディスクブレーキに於けるブレーキパ
ッドに含まれる硬質粒子のビッカース硬度及びその含有
量と、ブレーキディスクの当接部位による厚さ不同との
関係を示すグラフである。 １……デイスクブレーキ、２……ブレーキデイスク ３……キャリパ、４……シリンダ ５……ディスクパッド
の模式的な構成図である。 第２図は第１図のディスクブレーキに於けるブレーキパ
ッドに含まれる硬質粒子のビッカース硬度及びその含有
量と、ブレーキディスクの当接部位による厚さ不同との
関係を示すグラフである。 １……デイスクブレーキ、２……ブレーキデイスク ３……キャリパ、４……シリンダ ５……ディスクパッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 韶也 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 小松 明雄 長野県上田市大字国分840番地 日信工業 株式会社内 (72)発明者 山崎 賢一 長野県上田市大字国分840番地 日信工業 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−67436（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−297834（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−55741（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】鋳鉄材と摩擦するための摩擦材であって、 ３重量％乃至30重量％のカーボン繊維と、２重量％乃至
20重量％のパルプ状アラミド繊維及び／または切断アラ
ミド繊維と、ビッカース硬度が500以上の１種類若しく
は２種類以上の硬質粒子とを含み、 前記各硬質粒子の体積含有百分率を、各硬質粒子のビッ
カース硬度と体積含有百分率とを乗じた値の総和が８×
103以下となるようにしたことを特徴とする摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1031386A JPH0749814B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1031386A JPH0749814B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 摩擦材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02212635A JPH02212635A (ja) | 1990-08-23 |
| JPH0749814B2 true JPH0749814B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=12329822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1031386A Expired - Lifetime JPH0749814B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749814B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5323883A (en) * | 1988-09-20 | 1994-06-28 | Nissan Motor Company, Limited | Friction device |
| EP0360254A3 (en) * | 1988-09-20 | 1992-04-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Friction device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5755741A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-02 | Hitachi Ltd | Charger |
| JPH0660663B2 (ja) * | 1986-09-04 | 1994-08-10 | 住友電気工業株式会社 | 摩擦材組成物 |
| JPH0684772B2 (ja) * | 1987-05-29 | 1994-10-26 | 東邦レーヨン株式会社 | 摩擦材 |
-
1989
- 1989-02-10 JP JP1031386A patent/JPH0749814B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02212635A (ja) | 1990-08-23 |
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Legal Events
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