JPH09112609A - クレーンモートル用ブレーキライニング材 - Google Patents
クレーンモートル用ブレーキライニング材Info
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- JPH09112609A JPH09112609A JP7295971A JP29597195A JPH09112609A JP H09112609 A JPH09112609 A JP H09112609A JP 7295971 A JP7295971 A JP 7295971A JP 29597195 A JP29597195 A JP 29597195A JP H09112609 A JPH09112609 A JP H09112609A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、高荷重に耐え摩耗量が少なく、高
温でも摩擦係数が安定し且つ被制動材を摩耗しないクレ
ーンモートル用ブレーキライニング材を目的とする。 【解決手段】 銅又は銅合金粉末を主材とし鉄粉末とチ
タン粉末を２０〜４０wt％含む金属粉に、シリカ等の耐
火材粉末と黒鉛粉末とをそれぞれ全体の１０〜２０wt
％、１５〜２０wt％混ぜて焼結したものである。 【効果】鉄粉末とチタン粉末とが摩耗を防ぎ、耐火材粉
末と黒鉛粉末が必要な摩擦係数を維持して高温域までの
温度変化に対しても摩擦係数を安定化させる。更に、黒
鉛粉末は被制動材の摩耗を防ぎ目的を達成する。
温でも摩擦係数が安定し且つ被制動材を摩耗しないクレ
ーンモートル用ブレーキライニング材を目的とする。 【解決手段】 銅又は銅合金粉末を主材とし鉄粉末とチ
タン粉末を２０〜４０wt％含む金属粉に、シリカ等の耐
火材粉末と黒鉛粉末とをそれぞれ全体の１０〜２０wt
％、１５〜２０wt％混ぜて焼結したものである。 【効果】鉄粉末とチタン粉末とが摩耗を防ぎ、耐火材粉
末と黒鉛粉末が必要な摩擦係数を維持して高温域までの
温度変化に対しても摩擦係数を安定化させる。更に、黒
鉛粉末は被制動材の摩耗を防ぎ目的を達成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クレーンモートル
の制動装置に用いられるブレーキライニング材に関する
ものである。
の制動装置に用いられるブレーキライニング材に関する
ものである。
【０００２】
【従来技術】従来から、ブレーキライニング材として有
機ライニング材とメタリックライニング材とが使われて
いる。有機ライニング材は樹脂を結合材として摩擦材を
固めたもので、例えば、アスベスト繊維等の無機繊維、
有機繊維、金属繊維などと炭酸カルシュウム等の無機物
の粉末、更には銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉛（Ｐｂ）
等の金属粉末、線、チップなどを混合し、フェノール樹
脂等で固められた材料が使用されている。又、メタリッ
クライニング材は、摩擦材や潤滑材を焼結合金で固めた
もので、例えば、潤滑材として１０wt% 以下の黒鉛粉末
と数wt% のシリカ粉末を１０wt%前後の鉄粉末を含む銅
系粉末で焼結した材料が使用されている。
機ライニング材とメタリックライニング材とが使われて
いる。有機ライニング材は樹脂を結合材として摩擦材を
固めたもので、例えば、アスベスト繊維等の無機繊維、
有機繊維、金属繊維などと炭酸カルシュウム等の無機物
の粉末、更には銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉛（Ｐｂ）
等の金属粉末、線、チップなどを混合し、フェノール樹
脂等で固められた材料が使用されている。又、メタリッ
クライニング材は、摩擦材や潤滑材を焼結合金で固めた
もので、例えば、潤滑材として１０wt% 以下の黒鉛粉末
と数wt% のシリカ粉末を１０wt%前後の鉄粉末を含む銅
系粉末で焼結した材料が使用されている。
【０００３】しかし、近年クレーンの高速化、使用条件
の過酷化に伴い、ブレーキライニング材への要求特性は
非常にきびしくなっている。ブレーキライニング材は摺
動面に接触し、荷重が負荷された状態で摩擦により摺動
速度を減ずるものであり、しかも、数千回の繰り返し使
用に耐えなけれならない。
の過酷化に伴い、ブレーキライニング材への要求特性は
非常にきびしくなっている。ブレーキライニング材は摺
動面に接触し、荷重が負荷された状態で摩擦により摺動
速度を減ずるものであり、しかも、数千回の繰り返し使
用に耐えなけれならない。
【０００４】このため、ブレーキライニング材には、大
きな摩擦力が繰り返し掛けられてもこれに耐える耐久性
が要求される。同時に相手材の摺動面を損傷させてはな
らず、相手材を磨耗させる研削作用は極力抑制されたも
のでなければならない。
きな摩擦力が繰り返し掛けられてもこれに耐える耐久性
が要求される。同時に相手材の摺動面を損傷させてはな
らず、相手材を磨耗させる研削作用は極力抑制されたも
のでなければならない。
【０００５】摩擦係数は、繰り返し使用による温度上昇
や負荷に耐えて大きく変化することがなく高温で安定し
ていることが要求される。又、耐久性に関しては、強
度、耐摩耗性とともに耐熱性も備えなければならない。
や負荷に耐えて大きく変化することがなく高温で安定し
ていることが要求される。又、耐久性に関しては、強
度、耐摩耗性とともに耐熱性も備えなければならない。
【０００６】特に、クレーンでは、クレーン自体の重量
が大きく加えて重量物を扱うので大きな制動力が要求さ
れ、クレーンモートル用のブレーキライニング材では、
大きな強度、耐摩耗性、耐熱性、及び安定した摩擦係数
等が要求されている。
が大きく加えて重量物を扱うので大きな制動力が要求さ
れ、クレーンモートル用のブレーキライニング材では、
大きな強度、耐摩耗性、耐熱性、及び安定した摩擦係数
等が要求されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来使用され
ているフェノール樹脂で固められた有機ライニング材は
安価であるが、強度が小さく、大荷重下では摩耗量も多
くすぐに摩擦係数が低下した。特に、摩擦熱により３０
０℃をこえると結合剤としてのフェノール樹脂が炭化或
いは分解し、摩擦係数が急激に低下すると同時に、耐摩
耗性も大幅に低下していた。
ているフェノール樹脂で固められた有機ライニング材は
安価であるが、強度が小さく、大荷重下では摩耗量も多
くすぐに摩擦係数が低下した。特に、摩擦熱により３０
０℃をこえると結合剤としてのフェノール樹脂が炭化或
いは分解し、摩擦係数が急激に低下すると同時に、耐摩
耗性も大幅に低下していた。
【０００８】又、従来使用されているメタリックライニ
ング材でも、大荷重がかかるブレーキライニング材では
昇温が大きく、相手の被制動材（以下、相手材と称す）
と焼き付き、自他共に損耗することがあった。
ング材でも、大荷重がかかるブレーキライニング材では
昇温が大きく、相手の被制動材（以下、相手材と称す）
と焼き付き、自他共に損耗することがあった。
【０００９】このため、従来のブレーキライニング材で
は安定した摩擦係数で使用できる期間が短く高頻度で定
期的に取り替えなければならなかった。
は安定した摩擦係数で使用できる期間が短く高頻度で定
期的に取り替えなければならなかった。
【００１０】本発明は、上記の問題を解決するために行
われたもので、大荷重に耐えて安定した摩擦係数を維持
するとともに耐摩耗性を有し、更に相手材の摩耗を抑制
したブレーキライニング材を目的とするものである。
われたもので、大荷重に耐えて安定した摩擦係数を維持
するとともに耐摩耗性を有し、更に相手材の摩耗を抑制
したブレーキライニング材を目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
の手段は、銅または銅合金を主成分とし鉄及びチタンを
含んだ金属粉末をマトリックスとし、これに耐火材粉末
と黒鉛粉末が混在して焼結されたブレーキライニング材
であり、次の（１）乃至（４）に記すクレーンモートル
用ブレーキライニング材である。
の手段は、銅または銅合金を主成分とし鉄及びチタンを
含んだ金属粉末をマトリックスとし、これに耐火材粉末
と黒鉛粉末が混在して焼結されたブレーキライニング材
であり、次の（１）乃至（４）に記すクレーンモートル
用ブレーキライニング材である。
【００１２】（１）銅又は銅合金を主成分とする金属粉
末に、全体の１０wt% 以上２０wt%以下の耐火材粉末と
１５wt% 以上２５wt% 以下の黒鉛粉末とが均一に混在し
た状態で焼結されているクレーンモートル用ブレーキラ
イニング材である。
末に、全体の１０wt% 以上２０wt%以下の耐火材粉末と
１５wt% 以上２５wt% 以下の黒鉛粉末とが均一に混在し
た状態で焼結されているクレーンモートル用ブレーキラ
イニング材である。
【００１３】（２）前記金属粉末が銅、銅合金、鉄、チ
タン等の粉末であり、鉄粉末とチタン粉末とが合わせて
２０wt％以上４０wt％以下で、残部が銅、銅合金又はこ
れらが混合された粉末である（１）に記したクレーンモ
ートル用ブレーキライニング材である。
タン等の粉末であり、鉄粉末とチタン粉末とが合わせて
２０wt％以上４０wt％以下で、残部が銅、銅合金又はこ
れらが混合された粉末である（１）に記したクレーンモ
ートル用ブレーキライニング材である。
【００１４】（３）前記チタン粉末が重量比で前記鉄粉
末の０．２以上０．５以下である（２）に記したクレー
ンモートル用ブレーキライニング材である。
末の０．２以上０．５以下である（２）に記したクレー
ンモートル用ブレーキライニング材である。
【００１５】（４）前記耐火材粉末が珪砂である
（１）、（２）又は（３）に記したクレーモートル用ブ
レーキライニング材である。
（１）、（２）又は（３）に記したクレーモートル用ブ
レーキライニング材である。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明において、クレーモートル
用ブレーキライニング材の主体は銅または銅合金を主成
分とする金属粉末で、これがマトリックスとなり耐火材
粉末と黒鉛粉末とが均一に分散した状態で焼結されてい
る。金属粉末マトリックスはフェノール樹脂よりも格段
に優れた強度を有し、耐摩耗性に優れ、同時に耐熱性に
も優れ、常温から数１００℃までの温度範囲ではその強
度は殆ど変化しない。
用ブレーキライニング材の主体は銅または銅合金を主成
分とする金属粉末で、これがマトリックスとなり耐火材
粉末と黒鉛粉末とが均一に分散した状態で焼結されてい
る。金属粉末マトリックスはフェノール樹脂よりも格段
に優れた強度を有し、耐摩耗性に優れ、同時に耐熱性に
も優れ、常温から数１００℃までの温度範囲ではその強
度は殆ど変化しない。
【００１７】これに加えて、銅基金属は相手材の表面形
状に追従しよく適応するので、接触面積が大きく摩擦力
が高まり制動効果が大きい。銅合金としては青銅（Ｃｕ
−Ｓｎ）、真鍮（Ｃｕ−Ｚｎ）、白銅（Ｃｕ−Ｎｉ）、
洋銀（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ）等が使用できるが、白銅、洋
銀は高価であり青銅、真鍮が実用的である。
状に追従しよく適応するので、接触面積が大きく摩擦力
が高まり制動効果が大きい。銅合金としては青銅（Ｃｕ
−Ｓｎ）、真鍮（Ｃｕ−Ｚｎ）、白銅（Ｃｕ−Ｎｉ）、
洋銀（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ）等が使用できるが、白銅、洋
銀は高価であり青銅、真鍮が実用的である。
【００１８】耐火材は、一般に金属より更に硬いので、
耐火材粉末が混在するとライニング材の摩擦係数が大き
くなる。その上、耐火材は１０００℃を超える高温にお
いても化学的にも又物理的にも安定している。このた
め、耐火材粉末をマトリックスに混在させることによっ
てライニング材の摩耗が防がれ、大圧力下でも摩擦係数
を維持することができ、しかも高温下でも摩擦係数が一
定に保たれる。
耐火材粉末が混在するとライニング材の摩擦係数が大き
くなる。その上、耐火材は１０００℃を超える高温にお
いても化学的にも又物理的にも安定している。このた
め、耐火材粉末をマトリックスに混在させることによっ
てライニング材の摩耗が防がれ、大圧力下でも摩擦係数
を維持することができ、しかも高温下でも摩擦係数が一
定に保たれる。
【００１９】耐火材粉末の含有率を変えて摩擦係数を調
べると、耐火材粉末が加わるのに伴い摩擦係数は大きく
なるが、その増加は耐火物粉末の含有率が１０wt％程度
に近くまでは急であり、更にその含有率が大きくなるに
ともない漸増する。したがって、耐火材は含有率１０wt
% 以上を必要とする。しかし、同時に耐火材粉末の含有
率が大きくなると、相手材を摩耗させる量も増えるので
多くても含有率２０wt% 以下に抑えなければならない。
べると、耐火材粉末が加わるのに伴い摩擦係数は大きく
なるが、その増加は耐火物粉末の含有率が１０wt％程度
に近くまでは急であり、更にその含有率が大きくなるに
ともない漸増する。したがって、耐火材は含有率１０wt
% 以上を必要とする。しかし、同時に耐火材粉末の含有
率が大きくなると、相手材を摩耗させる量も増えるので
多くても含有率２０wt% 以下に抑えなければならない。
【００２０】黒鉛は耐火材以上に化学的に安定で反応性
に乏しい。このため、制動時にライニング材と相手材と
は極めて焼きつき易い状態となるが、黒鉛粉末が混在す
ることによって焼き付きを防止し互いの損傷を防止す
る。更に、温度変化があっても、摩擦係数が変化するこ
とを防ぎ一定に維持するように作用する。
に乏しい。このため、制動時にライニング材と相手材と
は極めて焼きつき易い状態となるが、黒鉛粉末が混在す
ることによって焼き付きを防止し互いの損傷を防止す
る。更に、温度変化があっても、摩擦係数が変化するこ
とを防ぎ一定に維持するように作用する。
【００２１】焼き付きを防止する効果が顕著に現れる黒
鉛粉末の含有率は、ライニング材にかかる荷重によって
異なるが、荷重が大きいクレーンモートル用ブレーキラ
イニング材では、少なくとも１５wt% が必要である。
鉛粉末の含有率は、ライニング材にかかる荷重によって
異なるが、荷重が大きいクレーンモートル用ブレーキラ
イニング材では、少なくとも１５wt% が必要である。
【００２２】一方、黒鉛粉末が有する潤滑性は摩擦係数
を低下させるので、過剰に含まれることを避けその含有
率を２５wt％以下にしなければならない。
を低下させるので、過剰に含まれることを避けその含有
率を２５wt％以下にしなければならない。
【００２３】黒鉛としては人造黒鉛、鱗片状黒鉛が使用
でき、粉末の平均粒度は、前者の場合５００〜２０００
μｍ、後者では５０〜１０００μｍが適当である。
でき、粉末の平均粒度は、前者の場合５００〜２０００
μｍ、後者では５０〜１０００μｍが適当である。
【００２４】制動の相手材には鋳鉄がよく使用される
が、鋳鉄は銅基金属より硬い。マトリックスを形成する
金属粉末は、銅基金属粉末だけよりも、硬度大きく強度
も高い金属粉末が加わると、ライニング材の耐久性は更
に高くなる。このような、金属粉末として鉄粉末とチタ
ン粉末がある。これらの高強度高硬度金属の粉末が金属
粉末中に２０wt% 程度を占めると、高荷重下で使用して
もライニング材の摩耗量は目立って減ってくる。
が、鋳鉄は銅基金属より硬い。マトリックスを形成する
金属粉末は、銅基金属粉末だけよりも、硬度大きく強度
も高い金属粉末が加わると、ライニング材の耐久性は更
に高くなる。このような、金属粉末として鉄粉末とチタ
ン粉末がある。これらの高強度高硬度金属の粉末が金属
粉末中に２０wt% 程度を占めると、高荷重下で使用して
もライニング材の摩耗量は目立って減ってくる。
【００２５】しかし、鉄粉末やチタン粉末の量が多過ぎ
ると、マトリックスの結合力を低下させるおそれがある
ので、４０wt％を超えないようにし、銅基金属粉末の金
属粉末中の含有率を６０wt％以上確保することが適切で
ある。
ると、マトリックスの結合力を低下させるおそれがある
ので、４０wt％を超えないようにし、銅基金属粉末の金
属粉末中の含有率を６０wt％以上確保することが適切で
ある。
【００２６】鉄とチタンとでは、チタンの方が硬度が大
きく又高温では銅基金属によく固溶するので、マトリッ
クスの強化効果は大きい。したがって、チタン粉末を少
しでも含むことは重要であるが、多すぎるとマトリック
スの硬度が大きくなり過ぎ耐火材粉末や黒鉛粉末が脱落
し易くなるおそれがある。その上、高価な金属でもある
のでチタン粉末の量は重量比で鉄粉末の０．２乃至０．
５とすることが適切である。
きく又高温では銅基金属によく固溶するので、マトリッ
クスの強化効果は大きい。したがって、チタン粉末を少
しでも含むことは重要であるが、多すぎるとマトリック
スの硬度が大きくなり過ぎ耐火材粉末や黒鉛粉末が脱落
し易くなるおそれがある。その上、高価な金属でもある
のでチタン粉末の量は重量比で鉄粉末の０．２乃至０．
５とすることが適切である。
【００２７】又、銅基金属、鉄粉末、チタン粉末等の金
属粉末の粒度は、平均粒径で５０〜１００μｍ程度のも
のが焼結性の点から望ましい。
属粉末の粒度は、平均粒径で５０〜１００μｍ程度のも
のが焼結性の点から望ましい。
【００２８】以上の各含有率の範囲をライニング材全体
に対する含有率で図示すると図１のようになる。図の縦
軸の長さで含有率の範囲を示す。（ａ）は耐火材粉末の
範囲で１０wt% 乃至２０wt% であり、（ｂ）は黒鉛粉末
の範囲で１５wt% 〜２５wt%である。（ｃ）、（ｄ）、
（ｅ）は金属粉末の範囲で５５wt% 〜７５wt% である。
そのうち（ｃ）は鉄粉末の範囲で全体に対する含有率で
は約８．７wt% 〜２０wt% 、（ｄ）はチタン金属粉の範
囲で約１．７wt% 〜１０wt％である。
に対する含有率で図示すると図１のようになる。図の縦
軸の長さで含有率の範囲を示す。（ａ）は耐火材粉末の
範囲で１０wt% 乃至２０wt% であり、（ｂ）は黒鉛粉末
の範囲で１５wt% 〜２５wt%である。（ｃ）、（ｄ）、
（ｅ）は金属粉末の範囲で５５wt% 〜７５wt% である。
そのうち（ｃ）は鉄粉末の範囲で全体に対する含有率で
は約８．７wt% 〜２０wt% 、（ｄ）はチタン金属粉の範
囲で約１．７wt% 〜１０wt％である。
【００２９】なお、この図では、横軸の右方向で、耐火
材粉末、黒鉛粉末の含有率が増えるので、横軸右方向の
組成では耐熱性がより良い。一方、同方向で鉄粉末とチ
タン粉末の含有率は減っているので、耐摩耗性は低下す
る。
材粉末、黒鉛粉末の含有率が増えるので、横軸右方向の
組成では耐熱性がより良い。一方、同方向で鉄粉末とチ
タン粉末の含有率は減っているので、耐摩耗性は低下す
る。
【００３０】図２に、耐火材粉末及び黒鉛粉末の含有率
と摩擦係数の関係を示す。図で、それぞれＡは耐火材粉
末、Ｂは黒鉛粉末についてのグラフで、摩擦係数に関し
てはお互いに打ち消し合うように作用する。
と摩擦係数の関係を示す。図で、それぞれＡは耐火材粉
末、Ｂは黒鉛粉末についてのグラフで、摩擦係数に関し
てはお互いに打ち消し合うように作用する。
【００３１】耐火材としては、シリカ（ＳｉＯ2 ）、ア
ルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、マグネシア（ＭｇＯ）等を使用
することができるが、シリカを用いた場合が最も相手材
の摩耗量が少ない。耐火材粉末の粒度は１００〜１００
０μｍ程度が摩擦係数の点から望ましい。
ルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、マグネシア（ＭｇＯ）等を使用
することができるが、シリカを用いた場合が最も相手材
の摩耗量が少ない。耐火材粉末の粒度は１００〜１００
０μｍ程度が摩擦係数の点から望ましい。
【００３２】上に述べてきた銅基金属を主体とするブレ
ーキライニング材は、強度が大きく、耐摩耗性、耐熱性
を備え且つ一定の摩擦係数を高温においても安定して維
持するので、クレーンモートル用制動装置のブレーキラ
イニング材として用いると、耐用寿命が著しく向上す
る。
ーキライニング材は、強度が大きく、耐摩耗性、耐熱性
を備え且つ一定の摩擦係数を高温においても安定して維
持するので、クレーンモートル用制動装置のブレーキラ
イニング材として用いると、耐用寿命が著しく向上す
る。
【００３３】
【実施例】銅基金属粉に鉄粉及びチタン粉を添加し、更
に耐火材粉末、黒鉛粉末を加え、よく混合した配合物を
２ｔ/cm2の圧力で板状に成型した後、真空中で５kg/cm2
の圧力をかけながら９００℃で６０分間維持して焼結
し、ライニング材を製作した。
に耐火材粉末、黒鉛粉末を加え、よく混合した配合物を
２ｔ/cm2の圧力で板状に成型した後、真空中で５kg/cm2
の圧力をかけながら９００℃で６０分間維持して焼結
し、ライニング材を製作した。
【００３４】このライニング材１を裏板２で裏打ちして
ブレーキ板とし、これを試料として試験を行い、摩擦係
数、自身の摩耗量及び相手材の摩耗量を調べ、その特性
を評価した。
ブレーキ板とし、これを試料として試験を行い、摩擦係
数、自身の摩耗量及び相手材の摩耗量を調べ、その特性
を評価した。
【００３５】試験の方法は図３に示すように、ブレーキ
板はライニング材１を裏板２で裏打ちしたもので、これ
をブレーキディスク３に押し付ける。このブレーキディ
スク３は回転軸４に取り付けたディスク固定板５を介し
て回転される。ブレーキ板はブレーキ作動板６に取付
け、作動板軸７を通じてトルクを検出し、摩擦係数を算
出した。
板はライニング材１を裏板２で裏打ちしたもので、これ
をブレーキディスク３に押し付ける。このブレーキディ
スク３は回転軸４に取り付けたディスク固定板５を介し
て回転される。ブレーキ板はブレーキ作動板６に取付
け、作動板軸７を通じてトルクを検出し、摩擦係数を算
出した。
【００３６】図４は用いた試験機の全体図を示す。１１
は試料取付け部、１２はトルク検出部、１３は慣性力調
整部で、フライホイール１４の重量で調整する。１５は
モーターである。回転及び制動に関しては次の条件で行
った。 相手材 ねずみ鋳鉄ＦＣ２００（JIS G 5501） 接触面積 ３６．５ｃｍ2 制動面初速度 １２０ｋｍ／Ｈ 慣性力 ５．５ｋｇ・ｍ・ｓｅｃZ 制動減速度 ０．５Ｇ 繰り返し回数 ５０回 なお、試量取付け部の雰囲気温度を３００℃にして高温
における特性を調べたが、摩擦係数については６００℃
でも測定を行い、３００℃の場合の摩擦係数に対する６
００℃の場合の摩擦係数の比を算出し、高温での摩擦係
数安定性を調べた。
は試料取付け部、１２はトルク検出部、１３は慣性力調
整部で、フライホイール１４の重量で調整する。１５は
モーターである。回転及び制動に関しては次の条件で行
った。 相手材 ねずみ鋳鉄ＦＣ２００（JIS G 5501） 接触面積 ３６．５ｃｍ2 制動面初速度 １２０ｋｍ／Ｈ 慣性力 ５．５ｋｇ・ｍ・ｓｅｃZ 制動減速度 ０．５Ｇ 繰り返し回数 ５０回 なお、試量取付け部の雰囲気温度を３００℃にして高温
における特性を調べたが、摩擦係数については６００℃
でも測定を行い、３００℃の場合の摩擦係数に対する６
００℃の場合の摩擦係数の比を算出し、高温での摩擦係
数安定性を調べた。
【００３７】試験は、従来使用されていたアスベスト繊
維を使用したフェノール樹脂モールド材及びメタリック
ライニング材についても行い、この発明の実施例と比較
した。
維を使用したフェノール樹脂モールド材及びメタリック
ライニング材についても行い、この発明の実施例と比較
した。
【００３８】ライニング材の組成条件及び試験結果を表
１に各々示す。
１に各々示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】発明の実施例では平均摩擦係数が０．５前
後であった。又、平均摩擦係数の比は０．９前後で６０
０℃に加熱しても係数の変化は少なく、高温においても
安定していた。
後であった。又、平均摩擦係数の比は０．９前後で６０
０℃に加熱しても係数の変化は少なく、高温においても
安定していた。
【００４１】又、発明の実施例では、自己摩耗量は１０
０μｍに達せず、相手材摩耗量も１０μｍ以下で共に満
足な結果であった。
０μｍに達せず、相手材摩耗量も１０μｍ以下で共に満
足な結果であった。
【００４２】これに対して比較例では、金属粉末が銅基
金属のみの試験N0. ４では自己摩耗量が大きく、耐火材
粉末を含まない試験N0. ５では平均摩擦係数が小さ過
ぎ、黒鉛粉末を含まない試験N0. ６では３００℃でも焼
き付きが起き、平均摩擦係数が大きくなり、相手材の摩
耗量が大きくなった。更に６００℃では焼き付きが強
く、平均摩擦係数は極端に大きくなった。
金属のみの試験N0. ４では自己摩耗量が大きく、耐火材
粉末を含まない試験N0. ５では平均摩擦係数が小さ過
ぎ、黒鉛粉末を含まない試験N0. ６では３００℃でも焼
き付きが起き、平均摩擦係数が大きくなり、相手材の摩
耗量が大きくなった。更に６００℃では焼き付きが強
く、平均摩擦係数は極端に大きくなった。
【００４３】更に、従来例では、試験N0. ７のメタリッ
クライニング材では、チタン粉末、耐火材粉末を含ま
ず、鉄粉末も少ないので３００℃でも局部的に焼き付き
が起こり、平均摩雑係数が若干大きくなり、自己摩耗
量、相手材摩耗量ともに大きく、６００℃では更に平均
摩擦係数が大きくなった。試験N0. ８の有機ライニング
材では、平均摩擦係数が小さ過ぎる上に、自己摩耗量が
極端に大きく、６００℃では破損して測定が不能であっ
た。
クライニング材では、チタン粉末、耐火材粉末を含ま
ず、鉄粉末も少ないので３００℃でも局部的に焼き付き
が起こり、平均摩雑係数が若干大きくなり、自己摩耗
量、相手材摩耗量ともに大きく、６００℃では更に平均
摩擦係数が大きくなった。試験N0. ８の有機ライニング
材では、平均摩擦係数が小さ過ぎる上に、自己摩耗量が
極端に大きく、６００℃では破損して測定が不能であっ
た。
【００４４】なお、実際にこの発明の実施例３のライニ
ング材を６０ｔｏｎクレーンモートル用制動装置のブレ
ーキライニングとして使用したところ、制動力が安定し
３カ月間の耐用期間があった。
ング材を６０ｔｏｎクレーンモートル用制動装置のブレ
ーキライニングとして使用したところ、制動力が安定し
３カ月間の耐用期間があった。
【００４５】他方、従来例のメタリックライニング材を
用いたものは、制動力が不安定で耐用期間は１．５カ月
であった。この結果から明らかなように本発明によるク
レーンモートル用ブレーキライニング材は高温域におけ
る制動力の安定性及び耐用寿命が優れていた。
用いたものは、制動力が不安定で耐用期間は１．５カ月
であった。この結果から明らかなように本発明によるク
レーンモートル用ブレーキライニング材は高温域におけ
る制動力の安定性及び耐用寿命が優れていた。
【００４６】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明に係るブ
レーキライニング材は、適切な種類の金属粉末と耐火材
粉末及び黒鉛粉末が適切な割合で焼結されているので、
過酷な使用条件においても安定した制動力と耐用寿命に
優れたクレーンモートル用制動材料を提供することが可
能となった。
レーキライニング材は、適切な種類の金属粉末と耐火材
粉末及び黒鉛粉末が適切な割合で焼結されているので、
過酷な使用条件においても安定した制動力と耐用寿命に
優れたクレーンモートル用制動材料を提供することが可
能となった。
【図１】本発明に係るクレーンモートル用ブレーキライ
ニングの構成成分の配合を示す図である。
ニングの構成成分の配合を示す図である。
【図２】黒鉛と耐火物含有率と摩擦係数との関係を示す
図である。
図である。
【図３】ブレーキライニングの特性を試験する試験片の
取り付け構造を示す図である。
取り付け構造を示す図である。
【図４】ブレーキライニングの特性を試験する試験装置
の全体構造を示す図である。
の全体構造を示す図である。
【手続補正書】
【提出日】平成８年１１月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】 （２）前記金属粉末が実質的に銅、銅合
金、鉄、チタンの粉末からなり、鉄粉末とチタン粉末と
が合わせて２０ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下で、残部が
銅、銅合金又はこれらが混合された粉末である（１）に
記したクレーンモートル用ブレーキライニング材であ
る。
金、鉄、チタンの粉末からなり、鉄粉末とチタン粉末と
が合わせて２０ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下で、残部が
銅、銅合金又はこれらが混合された粉末である（１）に
記したクレーンモートル用ブレーキライニング材であ
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】 （４）前記耐火材粉末が珪砂である
（１）、（２）又は（３）に記したクレーンモートル用
ブレーキライニング材である。
（１）、（２）又は（３）に記したクレーンモートル用
ブレーキライニング材である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】 本発明において、クレーンモートル用ブ
レーキライニング材の主体は銅または銅合金（以下銅基
金属という）を主成分とする金属粉末で、これがマトリ
ックスとなり耐火材粉末と黒鉛粉末とが均一に分散した
状態で焼結されている。金属粉末マトリックスはフェノ
ール樹脂よりも格段に優れた強度を有し、耐摩耗性に優
れ、同時に耐熱性にも優れ、常温から数１００℃までの
温度範囲ではその強度は殆ど変化しない。
レーキライニング材の主体は銅または銅合金（以下銅基
金属という）を主成分とする金属粉末で、これがマトリ
ックスとなり耐火材粉末と黒鉛粉末とが均一に分散した
状態で焼結されている。金属粉末マトリックスはフェノ
ール樹脂よりも格段に優れた強度を有し、耐摩耗性に優
れ、同時に耐熱性にも優れ、常温から数１００℃までの
温度範囲ではその強度は殆ど変化しない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】 制動の相手材には鋳鉄がよく使用される
が、鋳鉄は銅基金属より硬い。マトリックスを形成する
金属粉末は、銅基金属粉末だけよりも、硬度が大きく強
度も高い金属粉末が加わると、ライニング材の耐久性は
更に高くなる。このような、金属粉末として鉄粉末とチ
タン粉末がある。これらの高強度高硬度金属の粉末が金
属粉末中に２０ｗｔ％程度を占めると、高荷重下で使用
してもライニング材の摩耗量は目立って減ってくる。
が、鋳鉄は銅基金属より硬い。マトリックスを形成する
金属粉末は、銅基金属粉末だけよりも、硬度が大きく強
度も高い金属粉末が加わると、ライニング材の耐久性は
更に高くなる。このような、金属粉末として鉄粉末とチ
タン粉末がある。これらの高強度高硬度金属の粉末が金
属粉末中に２０ｗｔ％程度を占めると、高荷重下で使用
してもライニング材の摩耗量は目立って減ってくる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】 図４は用いた試験機の全体図を示す。１
１は試料取付け部、１２はトルク検出部、１３は慣性力
調整部で、フライホイール１４の重量で調整する。１５
はモーターである。回転及び制動に関しては次の条件で
行った。 相手材 ねずみ鋳鉄ＦＣ２００（ＪＩＳ Ｇ ５５０１） 接触面積 ３６．５ｃｍ２ 制動面初速度 １２０ｋｍ／Ｈ 慣性力 ５．５ｋｇ・ｍ・ｓｅｃ ２ 制動減速度 ０．５Ｇ 繰り返し回数 ５０回 なお、試量取付け部の雰囲気温度を３００℃にして高温
における特性を調べたが、摩擦係数については６００℃
でも測定を行い、３００℃の場合の摩擦係数に対する６
００℃の場合の摩擦係数の比を算出し、高温での摩擦係
数安定性を調ベた。
１は試料取付け部、１２はトルク検出部、１３は慣性力
調整部で、フライホイール１４の重量で調整する。１５
はモーターである。回転及び制動に関しては次の条件で
行った。 相手材 ねずみ鋳鉄ＦＣ２００（ＪＩＳ Ｇ ５５０１） 接触面積 ３６．５ｃｍ２ 制動面初速度 １２０ｋｍ／Ｈ 慣性力 ５．５ｋｇ・ｍ・ｓｅｃ ２ 制動減速度 ０．５Ｇ 繰り返し回数 ５０回 なお、試量取付け部の雰囲気温度を３００℃にして高温
における特性を調べたが、摩擦係数については６００℃
でも測定を行い、３００℃の場合の摩擦係数に対する６
００℃の場合の摩擦係数の比を算出し、高温での摩擦係
数安定性を調ベた。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】
【表１】
Claims (4)
- 【請求項１】 銅又は銅合金を主成分とする金属粉末
に、全体の１０wt% 以上２０wt% 以下の耐火材粉末と１
５wt% 以上２５wt% 以下の黒鉛粉末とが均一に混在した
状態で焼結されていることを特徴とするクレーンモート
ル用ブレーキライニング材。 - 【請求項２】 前記金属粉末が銅、銅合金、鉄、チタン
等の粉末であり、鉄粉末とチタン粉末とが合わせて２０
wt％以上４０wt％以下で、残部が銅、銅合金又はこれら
が混合された粉末である請求項１記載のクレーンモート
ル用ブレーキライニング材。 - 【請求項３】前記チタン粉末が重量比で前記鉄粉末の
０．２以上０．５以下である請求項２記載のクレーンモ
ートル用ブレーキライニング材。 - 【請求項４】前記耐火材粉末がシリカである請求項１、
２、又は３記載のクレーンモートル用ブレーキライニン
グ材。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29597195A JP2905730B2 (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | クレーンモートル用ブレーキライニング材 |
| EP96103781A EP0769635A1 (en) | 1995-10-20 | 1996-03-11 | Brake lining material for heavy-load braking device |
| US08/639,688 US5841042A (en) | 1995-10-20 | 1996-04-29 | Brake lining material for heavy-load braking device |
| CA002183514A CA2183514C (en) | 1995-10-20 | 1996-08-16 | Brake lining material for heavy-load braking device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29597195A JP2905730B2 (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | クレーンモートル用ブレーキライニング材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09112609A true JPH09112609A (ja) | 1997-05-02 |
| JP2905730B2 JP2905730B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=17827467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29597195A Expired - Lifetime JP2905730B2 (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | クレーンモートル用ブレーキライニング材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2905730B2 (ja) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4953188U (ja) * | 1972-08-25 | 1974-05-10 | ||
| JPS5879073A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-12 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 湿式焼結摩擦材料 |
| JPS594461B2 (ja) * | 1981-08-17 | 1984-01-30 | 株式会社上田佐鋳造所 | 耐摩耗性、耐寒性および耐雪性のすぐれた摩擦材 |
| JPS61266542A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-26 | Kayaba Ind Co Ltd | 無機摩擦材料 |
| JPS6330617A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-09 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 摩擦材料組成物 |
| JPH0645837B2 (ja) * | 1986-05-01 | 1994-06-15 | 日本粉末合金株式会社 | 焼結合金摩擦材料 |
| JPH0753947A (ja) * | 1993-08-12 | 1995-02-28 | Tokai Carbon Co Ltd | 湿式摩擦材料 |
| JPH07149921A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-13 | Tokai Carbon Co Ltd | 青銅系湿式摩擦材の製造方法 |
-
1995
- 1995-10-20 JP JP29597195A patent/JP2905730B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0645837B2 (ja) * | 1986-05-01 | 1994-06-15 | 日本粉末合金株式会社 | 焼結合金摩擦材料 |
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| JPH07149921A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-13 | Tokai Carbon Co Ltd | 青銅系湿式摩擦材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2905730B2 (ja) | 1999-06-14 |
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