JPH08145092A - ディスクロータ - Google Patents

ディスクロータ

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JPH08145092A
JPH08145092A JP28308694A JP28308694A JPH08145092A JP H08145092 A JPH08145092 A JP H08145092A JP 28308694 A JP28308694 A JP 28308694A JP 28308694 A JP28308694 A JP 28308694A JP H08145092 A JPH08145092 A JP H08145092A
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JP
Japan
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rotor
sprayed
disk rotor
bond coat
ceramic
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Application number
JP28308694A
Other languages
English (en)
Inventor
Etsuzo Yoshino
悦三 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YOSHINO GIKEN KK
Original Assignee
YOSHINO GIKEN KK
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Publication date
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D2069/002Combination of different friction materials

Landscapes

  • Braking Arrangements (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 制動力が高く、鳴きの発生が無いディスクロ
ータを提供する。また、使用済みのディスクロータを新
品同様に再生可能とする。 【構成】 ディスクロータを構成するロータ本体の表面
に所定形状の凹部4を形成し、ここにセラミック5を溶
射する。また、表面が摩耗した使用済みのディスクロー
タを用いる場合、その表面を切削し、この上にボンドコ
ートを介して被覆材を溶射する。被覆材には、例えばN
iAlMo、FeC、NiCrCMoを用い、ボンドコ
ートには、例えばNiAlを用いる。この場合、被覆材
の表面に所定形状の凹部を形成し、ここにセラミックを
溶射してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスクブレーキに用
いられるディスクロータに関するものであり、特に、溶
射を利用した新規なディスクロータに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば自動車のブレーキ装置には、ディ
スクブレーキが広く使われており、そのディスクロータ
には鋳鉄(いわゆるFC材)が使用されている。
【0003】この鋳鉄製のディスクロータは、安価であ
ること、製造が容易であること、信頼性が高いこと等の
利点を有する反面、制動力の点で十分とは言えない。
【0004】また、鋳鉄製のディスクロータは、使用に
伴って表面が摩耗することから、適当な時期に交換する
必要があるが、この使用済みのディスクロータの再生に
関しては、これまでほとんど検討されていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、この
ような実情に鑑みて提案されたものであって、パッドと
の摩擦係数を上げて制動力を高めることが可能なディス
クロータを提供することを目的とする。
【0006】さらに本発明は、使用済みのディスクロー
タを新品同様に再生することを可能とし、その有効利用
を図ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本願の第1の発明のディスクロータは、ロータ本
体の表面に所定形状の凹部が形成され、この凹部にセラ
ミックが溶射されていることを特徴とするものである。
【0008】ここで、セラミックとしては任意のものが
使用可能であるが、パッドに対する摩擦係数や耐摩耗性
等の観点から、Al23、TiO2、ZrO2、MgO等
を主成分とするものが好ましい。
【0009】なお、前記セラミックをロータ本体の摩擦
面全面に溶射することも考えられるが、この場合には摩
擦力が大きくなり過ぎ不都合である。
【0010】一方、本願の第2の発明のディスクロータ
は、表面が切削されたロータ本体上に、ボンドコートを
介して被覆材が溶射され、所定の厚さとされていること
を特徴とするものである。
【0011】このとき、ロータ本体として表面が摩耗し
た使用済みディスクロータを用いれば、これまで廃棄し
ていた使用済みディスクロータをリサイクルすることが
でき、経済性の点ばかりでなく、環境保全の点でも有用
である。
【0012】また、切削されたロータ本体表面は、ブラ
スト処理等により粗面化しておくことにより、その上に
被着する被覆材、あるいはボンドコートに対する密着性
を増すことができる。
【0013】被覆材やボンドコートの材質も任意である
が、例えば被覆材としては、NiAlMo、FeC、N
iCrCMo等が、ボンドコートとしてはNiAl等が
使用可能である。
【0014】この第2の発明のディスクロータにおいて
も、第1の発明のディスクロータにおけるセラミック溶
射を適用することが可能であり、この場合には、被覆材
の表面に所定形状の凹部を形成し、この凹部にセラミッ
クを溶射すればよい。
【0015】なお、実際の製造に際しては、予めマスク
を用いて所定の形状にセラミックを溶射した後、凹部を
埋めるかたちで被覆材を溶射し、表面を研削して仕上げ
るのが良い。
【0016】上記セラミックやボンドコート、被覆材を
溶射する場合、溶射技術としては公知のものが何れも採
用可能である。例えば、熱源はガス、電気の何れであっ
てもよく、ガス燃焼式、プラズマ溶射、アーク式、爆発
式の何れもが適用可能である。また、材料の形状も任意
であり、粉末(金属、セラミック)、ワイヤ(金属)、
ロッド(セラミック)等が使用できる。
【0017】具体的には、作業性等の点からアークワイ
ヤ溶射法、ガス粉末溶射法等が好適であり、したがって
溶射装置としては、例えば日本ユテク社製の商品名テロ
ダインシステム2000、商品名テロダインシステム3
000等が使用可能である。
【0018】
【作用】ロータ本体の表面の凹部に溶射により埋め込ま
れたセラミックは、ブレーキパッドに対する摩擦係数が
高く、制動力が大幅に向上する。同時に、ブレーキパッ
ドとロータ本体が摺接するときに発生する,いわゆる
「鳴き」が抑制される。
【0019】また、表面が切削されたロータ本体上に、
ボンドコートを介して被覆材を溶射し、所定の厚さとす
れば、例えば使用済みのディスクロータを再利用するこ
とができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0021】実施例1 本実施例のディスクロータは、新品のディスクロータの
表面にセラミックを溶射したものである。
【0022】本実施例のディスクロータ1は、図1及び
図2に示すように、中央部が膨出成形され、その中央底
面が例えば車軸への取付端面2とされるとともに、円筒
部2Aを介して外方へ連なる摺接部3がフランジ状に形
成されてなるものであり、これらを鋳鉄により成形する
ことでロータ本体を構成している。
【0023】上記取付端面2には、複数のネジ孔2aが
穿設されており、ここに車軸に設けられたボルトを挿入
し、ナットで固定することにより、ディスクロータ1が
車軸に取付固定されることになる。
【0024】一方、上記摺接部3には、ディスクブレー
キのブレーキパッドがその両面3a、3bに対向して配
置され、これらを摺接せしめることで制動力を得る。
【0025】本実施例においては、上記摺接部3の両面
3a、3bに、所定形状、ここではディスクの接線方向
に延在する短冊状の溝4が径方向で順次ずらして配置さ
れ、ここにセラミックを溶射することで、埋め込み材5
が埋設形成されている。
【0026】この埋め込み材5は、前述の通りセラミッ
クを溶射することにより形成されるもので、ブレーキパ
ッドとこのセラミック部分の摩擦抵抗により制動力を向
上させる。
【0027】ここでは、以下の3種類のセラミックを溶
射し、その効果を確かめた。
【0028】(1)日本ユテク社、製品番号25020 成分: アルミナ(Al23)97%、チタニア(Ti
2)3% 硬度: HRC 60 特徴: 溶射した後、色はブルー系に仕上がる。
【0029】(2)日本ユテク社、製品番号25040 成分: チタニア(TiO2)100% 硬度: HRC 60 特徴: 色は黒系に仕上がる。
【0030】(3)日本ユテク社、製品番号25070 成分: ジルコニア(ZrO2)77%、マグネシア
(MgO)23% 硬度: HRC 60 特徴: 色は白色系に仕上がる。
【0031】なお、摺接部3の両面3a、3bに形成す
る溝の形状は任意であり、図3Aに示すように径方向に
延在する短冊状の溝4Aを周方向で少しずつずらして配
置してもよいし、図3B及び図3Cに示すような円弧状
の溝4Bあるいは溝4Cとしてもよく、さらには図3D
に示すように直線状の溝4Dを放射状に形成してもよ
い。その他、図3Eに示すように円形の溝4Eを円弧状
に配列したり、図3Fに示すように連続するスパイラル
状の溝4Fとしてもよい。
【0032】実施例2 本実施例は、使用後、摩耗により薄くなったディスクロ
ータ(使用済み・中古品)の両面を粗削り加工し、その
部分に密着性向上のためボンドコートを薄く溶射し、さ
らにその上に被覆材を溶射して未使用時の厚さに復元し
たもので、価格的にも安くでき、リサイクルとして価値
のあるものである。
【0033】すなわち、本実施例のディスクロータは、
先の実施例と同様の構造を有するものであるが、図4に
示すように、ブレーキパッドとの摺接により摩耗した部
分を粗削り加工し、この部分にボンドコート10及び被
覆材11を順次溶射し、未使用時の厚さに復元してなる
ものである。
【0034】このディスクロータの製法を順追って説明
すると、使用済みのディスクロータを用意し、これをロ
ータ本体として、先ず、摺接部3の両面3a、3bのう
ちパッドとの摩擦によりすり減った部分を切削し、この
切削部12を含むロータ本体全体にショットブラスト加
工(いわゆるブラスティング)を施して錆、異物を除去
する。
【0035】これによって、摩耗によって凹凸が形成さ
れた面が平坦化され、溶射が容易になるとともに、ボン
ドコートの被覆効果を最大限に引き出すことができる。
また、ショットブラスト加工も同様の効果を引き出すた
めの相乗的な役割を果たす。
【0036】次いで、ロータ本体を90〜100℃に加
温し、加温されたロータ本体にボンドコート10を厚さ
0.1mm程度に溶射する。なお、本例では、ボンドコ
ート10に下記のボンドコートを用いた。
【0037】ボンドコート 日本ユテク社製、 製品番号 29029 成分 : Ni90%、Al10% 粒度 : 46〜107μm 比重 : 7.9 接着強度: 3.2kg/mm2 (母材はFC) 上記ボンドコートは、Alの粒の表面をNiで被覆した
ようなもので、溶射時に両者が発熱反応し、金属間化合
物などを作るが、このときの熱により同時に下地材(F
C材)と合金を作り、密着性の高い溶射膜となる。
【0038】切削加工やブラスティング、予熱が完璧で
あれば、前記ボンドコートは不要であるが、接着強度の
観点からは、ボンドコートを使用した方が安全性が高
い。
【0039】次に、上記ボンドコート10上に被覆材1
1を新品と厚さが同レベル以上となるまで溶射する。本
例では、被覆材11には下記のNiAlMo合金を用い
た。
【0040】被覆材 日本ユテク社製、 製品番号 21021 成分 : Al5%、Mo5%、NI残部 硬度 : HRB 75〜80 接着強度: 3.0kg/mm2 (母材はFC) 粒度 : 46〜107μm 最後に、防錆のため黒染め剤により0.2〜0.3μm
の厚さにて黒染し、乾燥した後、グラインダーにて仕上
げ加工し製品化する。
【0041】その結果、製品の価格が安く、製造が容易
で、しかも安全性の高いディスクロータが得られた。
【0042】なお、被覆材として、前記日本ユテク社
製、製品番号21021の他、日本ユテク社製、製品番
号19666(成分:Fe、C)、日本ユテク社製、製
品番号29096(成分:Ni、Cr、C、Mo)を用
いて同様にディスクロータを作成したが、この場合にも
同様の結果が得られた。
【0043】実施例3 本例は、先の実施例2をさらに進めたもので、図5に示
すように、被覆材11の表面に実施例1と同様にセラミ
ック溶射による埋め込み材13を埋設してなるものであ
る。
【0044】すなわち、ロータ本体の摩耗部分を切削加
工してボンドコート10及び被覆材11を溶射するのは
実施例2と同様であるが、被覆材11を新品の厚さレベ
ルよりも0.3mm程度薄く溶射する。
【0045】そして、実施例1と同様の形状の種々の型
枠を取り付け、その上から型枠内にセラミックを溶射し
て埋め込み材13を形成する。
【0046】この埋め込み材13は、この時点では凸部
となるが、そこで次に、周囲の凹部を埋める形で再度被
覆材14を溶射する。
【0047】最後に、実施例2と同様の黒染、仕上げ加
工を施し製品化する。
【0048】その結果、放熱効果が高く、フェード現象
の低下、制動力の向上の相乗効果により、制動力の倍加
するとともに、「鳴き」の発生の無いディスクロータが
得られた。
【0049】実施例4 本実施例は、新品のディスクロータに実施例1及び実施
例2と同様の処理を施したものである。
【0050】すなわち、図6に示すように、ロータ本体
の摺接部3の両面3a、3bを切削して凹部とするとと
もに、これをボンドコート10及び被覆材11を順次溶
射することにより未使用時の厚さに復元するとともに、
被覆材11の表面にセラミック溶射による埋め込み材1
3を埋設してなるものである。
【0051】この場合には、先ず、新品のロータ本体の
摺接部3の両面3a、3bに付着している油脂類等を洗
浄除去し、乾燥する。
【0052】次いで、前記摺接部3の両面3a、3bを
各々0.4mm程度切削し、切削面をショットブラスト
加工する。
【0053】次に、切削加工面にボンドコート10を
0.1mm程度溶射し、溶射した面上にセラミック溶射
用の型枠を置いてセラミックを溶射し、埋め込み材13
を形成する。
【0054】この埋め込み材13は、この時点では凸部
となるが、そこで次に、周囲の凹部を埋める形で被覆材
11を溶射する。
【0055】最後に、実施例2と同様の黒染、仕上げ加
工を施し製品化する。その結果、実施例3と同様、制動
力の倍加したディスクロータが得られる。
【0056】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本願
の第1の発明においては、ロータ本体の表面に所定形状
の凹部を形成し、この凹部にセラミックを溶射している
ので、パッドとの摩擦係数を上げて制動力を大幅に高め
ることが可能である。また、耳障りな「鳴き」を解消す
ることができ、実用上、非常に有効である。
【0057】また、本願の第2の発明においては、表面
が切削されたロータ本体上に、ボンドコートを介して被
覆材を溶射し、所定の厚さとすることにより、例えば使
用済みのディスクロータの再利用を可能としており、経
済的効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したディスクロータの一実施例を
示す概略平面図である。
【図2】図1に示すディスクロータのX−X線に於ける
概略断面図である。
【図3】溝形状の変形例を示す概略平面図である。
【図4】使用済みディスクロータを再利用した実施例を
示す要部断面図である。
【図5】図4に示すディスクロータにさらにセラミック
を溶射した実施例を示す要部断面図である。
【図6】新品のディスクロータにボンドコート、被覆
材、セラミックを溶射した実施例を示す要部断面図であ
る。
【符号の説明】
3 摺接部 4 溝 5、13 埋め込み材(セラミック) 10 ボンドコート 11 被覆材

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロータ本体の表面に所定形状の凹部が形
    成され、この凹部にセラミックが溶射されていることを
    特徴とするディスクロータ。
  2. 【請求項2】 表面が切削されたロータ本体上に、ボン
    ドコートを介して被覆材が溶射され、所定の厚さとされ
    ていることを特徴とするディスクロータ。
  3. 【請求項3】 ロータ本体が、表面が摩耗した使用済み
    ディスクロータであることを特徴とする請求項2記載の
    ディスクロータ。
  4. 【請求項4】 切削されたロータ本体表面がブラスト処
    理されていることを特徴とする請求項2記載のディスク
    ロータ。
  5. 【請求項5】 被覆材がNiAlMo、FeC、NiC
    rCMoの何れかよりなることを特徴とする請求項2記
    載のディスクロータ。
  6. 【請求項6】 ボンドコートがNiAlよりなることを
    特徴とする請求項2記載のディスクロータ。
  7. 【請求項7】 被覆材の表面に所定形状の凹部が形成さ
    れ、この凹部にセラミックが溶射されていることを特徴
    とする請求項2記載のディスクロータ。
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