JPH08210403A - ブレーキ摺動部 - Google Patents
ブレーキ摺動部Info
- Publication number
- JPH08210403A JPH08210403A JP27539495A JP27539495A JPH08210403A JP H08210403 A JPH08210403 A JP H08210403A JP 27539495 A JP27539495 A JP 27539495A JP 27539495 A JP27539495 A JP 27539495A JP H08210403 A JPH08210403 A JP H08210403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- friction coefficient
- brake
- pad
- sliding part
- brake sliding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】従来にない、摩擦係数が高く、摩耗量が少く、
かつガク効きを生じないブレーキ摺動部を提供する。 【構成】 炭素繊維強化炭素複合材で形成されたディス
ク及びパッドから成り平均摩擦係数が０．３０以上で且
つブレーキ圧力が設定値に到達する時間までのブレーキ
ング初期に、瞬間動摩擦係数が０．６０以上となるよう
な特性を有するブレーキ摺動部であって、ディスク、及
びパッドそれぞれの摩耗量が１停止、１面当たり７．０
×１０-3ｍｍ以下であることを特徴とするブレーキ摺動
部。
かつガク効きを生じないブレーキ摺動部を提供する。 【構成】 炭素繊維強化炭素複合材で形成されたディス
ク及びパッドから成り平均摩擦係数が０．３０以上で且
つブレーキ圧力が設定値に到達する時間までのブレーキ
ング初期に、瞬間動摩擦係数が０．６０以上となるよう
な特性を有するブレーキ摺動部であって、ディスク、及
びパッドそれぞれの摩耗量が１停止、１面当たり７．０
×１０-3ｍｍ以下であることを特徴とするブレーキ摺動
部。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は摩擦、摺動特性に優れた
炭素繊維強化炭素複合材（以下Ｃ／Ｃ複合材という）製
のブレーキ摺動部に関するものである。
炭素繊維強化炭素複合材（以下Ｃ／Ｃ複合材という）製
のブレーキ摺動部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両用ディスクブレーキでは軽量
化と性能向上の観点から、Ｃ／Ｃ複合材をディスクやパ
ッドのブレーキ摺動部に用いている。航空機や鉄道車両
及び一般乗用車等は滑らかに停止する事が望ましく、シ
ステムに適した摩擦係数と制動トルクが一定である事が
要求される。
化と性能向上の観点から、Ｃ／Ｃ複合材をディスクやパ
ッドのブレーキ摺動部に用いている。航空機や鉄道車両
及び一般乗用車等は滑らかに停止する事が望ましく、シ
ステムに適した摩擦係数と制動トルクが一定である事が
要求される。
【０００３】一方レース用のブレーキでは速度、圧力、
温度等の使用条件の異なる各コーナーで短時間に減速す
る事が望ましく、高い摩擦係数と共にブレーキ開始より
短期間に制動トルクが高くなる応答の速さが要求され
る。又こういった過酷な使用条件下に於いても、少なく
ともレースを完走できる低摩耗性が必要となる。しかし
同質のＣ／Ｃ複合材を用いたディスク、パッドでは低速
・低圧の条件下では制動トルクが低く、又応答速度が遅
かったり、高速・高温・高面圧下では摩擦係数が低下
し、摩耗量が増加する等安定した制動効果が得られなか
った。
温度等の使用条件の異なる各コーナーで短時間に減速す
る事が望ましく、高い摩擦係数と共にブレーキ開始より
短期間に制動トルクが高くなる応答の速さが要求され
る。又こういった過酷な使用条件下に於いても、少なく
ともレースを完走できる低摩耗性が必要となる。しかし
同質のＣ／Ｃ複合材を用いたディスク、パッドでは低速
・低圧の条件下では制動トルクが低く、又応答速度が遅
かったり、高速・高温・高面圧下では摩擦係数が低下
し、摩耗量が増加する等安定した制動効果が得られなか
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題と手段】そこで、発明者
等はＣ／Ｃ複合材製ブレーキ摺動部のかかる問題につい
て鋭意検討を重ねた結果、低速から高速・高圧の条件に
至るまで高摩擦係数を維持すると同時にブレーキ初期
に、瞬間動摩擦係数が高く更に耐摩耗性にも優れた特性
が得られ、安定した制動効果が得られることを知得し
た。
等はＣ／Ｃ複合材製ブレーキ摺動部のかかる問題につい
て鋭意検討を重ねた結果、低速から高速・高圧の条件に
至るまで高摩擦係数を維持すると同時にブレーキ初期
に、瞬間動摩擦係数が高く更に耐摩耗性にも優れた特性
が得られ、安定した制動効果が得られることを知得し
た。
【０００５】慣性型摩擦試験機を使用して、Ｃ／Ｃ複合
材で形成されたディスク及びパッドの摩擦試験（図１）
を実施する。試験条件はブレーキ圧力（摺動面圧力とし
て）２０ｋｇ／ｃｍ2 、摺動面速度＝１０ｍ／ｓｅｃ
（単位面積当たりの吸収エネルギーＥ＝１．２×１０3
Ｊ／ｃｍ2 ）から２５ｍ／ｓｅｃ（Ｅ＝７．７×１０3
Ｊ／ｃｍ2 ）で実施し、平均動摩擦係数、ブレーキング
初期（ブレーキ圧力が設定値に到達する時間まで）の瞬
間動摩擦係数、摩耗量を測定する。種々のサンプルをテ
ストした結果Ｃ／Ｃ複合材で形成されたディスク及びパ
ッドから成り、上記の全ての測定条件に渡って平均摩擦
係数が０．３０以上、好ましくは０．３５〜０．７０で
且つブレーキ圧力が設定値に到達する時間までのブレー
キング初期に、瞬間動摩擦係数が０．６０以上、好まし
くは０．６５〜３．０となるような特性を有し、且つデ
ィスク、パッドの摩耗量が１停止、１面当たり７．０×
１０ -3ｍｍ以下、好ましくは５．０×１０-3ｍｍ以下で
あるブレーキ摺動部を知得した。
材で形成されたディスク及びパッドの摩擦試験（図１）
を実施する。試験条件はブレーキ圧力（摺動面圧力とし
て）２０ｋｇ／ｃｍ2 、摺動面速度＝１０ｍ／ｓｅｃ
（単位面積当たりの吸収エネルギーＥ＝１．２×１０3
Ｊ／ｃｍ2 ）から２５ｍ／ｓｅｃ（Ｅ＝７．７×１０3
Ｊ／ｃｍ2 ）で実施し、平均動摩擦係数、ブレーキング
初期（ブレーキ圧力が設定値に到達する時間まで）の瞬
間動摩擦係数、摩耗量を測定する。種々のサンプルをテ
ストした結果Ｃ／Ｃ複合材で形成されたディスク及びパ
ッドから成り、上記の全ての測定条件に渡って平均摩擦
係数が０．３０以上、好ましくは０．３５〜０．７０で
且つブレーキ圧力が設定値に到達する時間までのブレー
キング初期に、瞬間動摩擦係数が０．６０以上、好まし
くは０．６５〜３．０となるような特性を有し、且つデ
ィスク、パッドの摩耗量が１停止、１面当たり７．０×
１０ -3ｍｍ以下、好ましくは５．０×１０-3ｍｍ以下で
あるブレーキ摺動部を知得した。
【０００６】本発明のＣ／Ｃ複合材の製造は、例えば、
長繊維あるいは短繊維状の炭素繊維に樹脂またはピッチ
を含浸あるいは混合し、これを所望の任意の方向に配列
した後、加熱加圧成形して所望の形状のディスク及びパ
ット材とし、これを不活性雰囲気で焼成し、さらに必要
に応じて、適宜、ピッチまたは樹脂を含浸して気孔を充
填した後に不活性雰囲気で焼成して炭化する工程を複数
回繰り返したり、または、メタンなどの炭素を含有する
気体と高温で接触させて熱分解によって生じる炭素を気
孔中に沈積させたりしさらにはこれらの緻密化および熱
処理を様々に組み合わせることによって行われる。この
時、例えばディスクとパッドの炭素繊維体積含有量を適
切な比率にしたり、熱処理温度を変える事によって良好
な摩擦摩耗特性が得られる。
長繊維あるいは短繊維状の炭素繊維に樹脂またはピッチ
を含浸あるいは混合し、これを所望の任意の方向に配列
した後、加熱加圧成形して所望の形状のディスク及びパ
ット材とし、これを不活性雰囲気で焼成し、さらに必要
に応じて、適宜、ピッチまたは樹脂を含浸して気孔を充
填した後に不活性雰囲気で焼成して炭化する工程を複数
回繰り返したり、または、メタンなどの炭素を含有する
気体と高温で接触させて熱分解によって生じる炭素を気
孔中に沈積させたりしさらにはこれらの緻密化および熱
処理を様々に組み合わせることによって行われる。この
時、例えばディスクとパッドの炭素繊維体積含有量を適
切な比率にしたり、熱処理温度を変える事によって良好
な摩擦摩耗特性が得られる。
【０００７】この条件としては、原料により異なるため
具体的には限定されないが、例えば、炭素繊維の含有量
としては、通常５乃至６０％の範囲で、ディスク材の方
が繊維含有率が低いことが好ましい。そして繊維の配列
の方向としては、摺動面に平行な面内で、かつランダム
な方向を向いている、いわゆる２次元ランダムな配向が
好ましい。そして熱処理温度としては、少なくとも１回
は１４００℃以上の温度で焼成されていることが好まし
く、特にディスク材はパッド材より高い温度で熱処理す
ることが好ましい。また、それぞれにつき、最終熱処理
温度をそれ以前の熱処理温度より高くすることが好まし
い。以下本発明を実施例に基づき、より詳細に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り、実施例に限定さ
れるものではない。
具体的には限定されないが、例えば、炭素繊維の含有量
としては、通常５乃至６０％の範囲で、ディスク材の方
が繊維含有率が低いことが好ましい。そして繊維の配列
の方向としては、摺動面に平行な面内で、かつランダム
な方向を向いている、いわゆる２次元ランダムな配向が
好ましい。そして熱処理温度としては、少なくとも１回
は１４００℃以上の温度で焼成されていることが好まし
く、特にディスク材はパッド材より高い温度で熱処理す
ることが好ましい。また、それぞれにつき、最終熱処理
温度をそれ以前の熱処理温度より高くすることが好まし
い。以下本発明を実施例に基づき、より詳細に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り、実施例に限定さ
れるものではない。
【０００８】
［実施例１］以下、本発明を実施例により具体的に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り、下記実施例
によって限定されるものではない。３０ｍｍ長のピッチ
系炭素繊維束を解繊して、二次元ランダムに配向させ、
これをエタノールで希釈したフェノール樹脂を含浸さ
せ、乾燥して、プリプレグ・シートを作製した。このシ
ートを金型内へ積層し、２５０℃にて加熱加圧成形し、
ディスク及びパッド材の成形体を得た。この成形体を２
０００℃まで熱処理した後、ピッチを含浸して気孔を充
填し、不活性雰囲気で１０００℃で焼成して炭化する緻
密化工程を複数回繰り返し、ディスク材は２４００℃、
パッド材は１８００℃でそれぞれ熱処理を行って、ディ
スク材は炭素繊維体積含有率（Ｖｆ）約２０％、パッド
材はＶｆ約４０％のＣ／Ｃ複合材を得た。
するが、本発明はその要旨を越えない限り、下記実施例
によって限定されるものではない。３０ｍｍ長のピッチ
系炭素繊維束を解繊して、二次元ランダムに配向させ、
これをエタノールで希釈したフェノール樹脂を含浸さ
せ、乾燥して、プリプレグ・シートを作製した。このシ
ートを金型内へ積層し、２５０℃にて加熱加圧成形し、
ディスク及びパッド材の成形体を得た。この成形体を２
０００℃まで熱処理した後、ピッチを含浸して気孔を充
填し、不活性雰囲気で１０００℃で焼成して炭化する緻
密化工程を複数回繰り返し、ディスク材は２４００℃、
パッド材は１８００℃でそれぞれ熱処理を行って、ディ
スク材は炭素繊維体積含有率（Ｖｆ）約２０％、パッド
材はＶｆ約４０％のＣ／Ｃ複合材を得た。
【０００９】慣性型摩擦試験機によって摺動面速度１
１、１８、２５ｍ／ｓｅｃ、摺動面圧２０ｋｇ／ｃｍ2
で試験を行い、平均摩擦係数、ブレーキング初期の瞬間
摩擦係数、摩耗量を測定した。結果を表１に示す。実施
例１は表中の比較例１、２に比べ、優れた摩擦特性を示
した。
１、１８、２５ｍ／ｓｅｃ、摺動面圧２０ｋｇ／ｃｍ2
で試験を行い、平均摩擦係数、ブレーキング初期の瞬間
摩擦係数、摩耗量を測定した。結果を表１に示す。実施
例１は表中の比較例１、２に比べ、優れた摩擦特性を示
した。
【００１０】［比較例１］Ｖｆ約２０％の同質のＣ／Ｃ
複合材をディスクとパッドに用い、実施例１と同様の試
験を行った結果を表１に示す。実施例１に比べ、１８ｍ
／ｓｅｃでは摩擦係数が低く、又ブレーキング初期の瞬
間摩擦係数が極めて低い。パッドの摩耗量が１８、２５
ｍ／ｓｅｃ共に多い。 ［比較例２］Ｖｆ約４０％のディスク材とパッド材を用
いて、実施例１と同様の試験を行った結果を表１に示
す。実施例１に比べていずれの条件においても平均摩擦
係数、ブレーキング初期の瞬間摩擦係数が低く、また摩
耗量も１８ｍ／ｓｅｃを除いて多くなった。
複合材をディスクとパッドに用い、実施例１と同様の試
験を行った結果を表１に示す。実施例１に比べ、１８ｍ
／ｓｅｃでは摩擦係数が低く、又ブレーキング初期の瞬
間摩擦係数が極めて低い。パッドの摩耗量が１８、２５
ｍ／ｓｅｃ共に多い。 ［比較例２］Ｖｆ約４０％のディスク材とパッド材を用
いて、実施例１と同様の試験を行った結果を表１に示
す。実施例１に比べていずれの条件においても平均摩擦
係数、ブレーキング初期の瞬間摩擦係数が低く、また摩
耗量も１８ｍ／ｓｅｃを除いて多くなった。
【表１】
【図１】本発明の摩擦試験における瞬間動摩擦係数、ブ
レーキ圧力と時間との関係を示す。
レーキ圧力と時間との関係を示す。
フロントページの続き (72)発明者 草原 敏郎 香川県坂出市番の州町１番地 三菱化学株 式会社坂出事業所内 (72)発明者 井上 吉明 香川県坂出市番の州町１番地 三菱化学株 式会社坂出事業所内
Claims (2)
- 【請求項１】 炭素繊維強化炭素複合材で形成されたデ
ィスク及びパッドから成り、平均摩擦係数が０．３０以
上で且つブレーキ圧力が設定値に到達する時間までのブ
レーキング初期に、瞬間動摩擦係数が０．６０以上とな
るような特性を有するブレーキ摺動部であって、ディス
ク、及びパッドそれぞれの摩耗量が１停止、１面当たり
７．０×１０-3ｍｍ以下であることを特徴とするブレー
キ摺動部。 - 【請求項２】 平均摩擦係数が０．３５以上、瞬間動摩
擦係数が０．６５以上、かつ摩耗量が５．０×１０-3ｍ
ｍ以下である請求項１記載のブレーキ摺動部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27539495A JPH08210403A (ja) | 1994-11-02 | 1995-10-24 | ブレーキ摺動部 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26977994 | 1994-11-02 | ||
| JP6-269779 | 1994-11-02 | ||
| JP27539495A JPH08210403A (ja) | 1994-11-02 | 1995-10-24 | ブレーキ摺動部 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210403A true JPH08210403A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=26548910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27539495A Pending JPH08210403A (ja) | 1994-11-02 | 1995-10-24 | ブレーキ摺動部 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08210403A (ja) |
-
1995
- 1995-10-24 JP JP27539495A patent/JPH08210403A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040413 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |