JPH09143670A - 酸化物系セラミックスコーティングディスクローター - Google Patents
酸化物系セラミックスコーティングディスクローターInfo
- Publication number
- JPH09143670A JPH09143670A JP7302629A JP30262995A JPH09143670A JP H09143670 A JPH09143670 A JP H09143670A JP 7302629 A JP7302629 A JP 7302629A JP 30262995 A JP30262995 A JP 30262995A JP H09143670 A JPH09143670 A JP H09143670A
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- JP
- Japan
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- disk rotor
- coating layer
- oxide
- oxide base
- thermal spraying
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量かつ高強度で耐久性に優れたディスクロ
ーターを提供する。 【解決手段】 金属製ディスクローター本体に、溶射に
より、酸化物系セラミックスのコーティング層を３０〜
３００μｍの厚さに形成してなるディスクローター。酸
化物系セラミックスは、アルミナ、チタニア、クロミ
ア、ジルコニアの１種又は２種以上である。 【効果】 金属製ディスクローター本体と、酸化物系セ
ラミックスのコーティング層とが一体化しているため、
セラミックスコーティング層で摩擦面の耐熱性や摩擦特
性を確保すると共に、小型化することで軽量化を図り、
一方でセラミックスに不足する耐衝撃性や靭性等の機械
的特性を金属製ディスクローター本体で確保することが
できる。自動車用ディスクブレーキ機構等に用いて小
型、軽量化を図ることができる。
ーターを提供する。 【解決手段】 金属製ディスクローター本体に、溶射に
より、酸化物系セラミックスのコーティング層を３０〜
３００μｍの厚さに形成してなるディスクローター。酸
化物系セラミックスは、アルミナ、チタニア、クロミ
ア、ジルコニアの１種又は２種以上である。 【効果】 金属製ディスクローター本体と、酸化物系セ
ラミックスのコーティング層とが一体化しているため、
セラミックスコーティング層で摩擦面の耐熱性や摩擦特
性を確保すると共に、小型化することで軽量化を図り、
一方でセラミックスに不足する耐衝撃性や靭性等の機械
的特性を金属製ディスクローター本体で確保することが
できる。自動車用ディスクブレーキ機構等に用いて小
型、軽量化を図ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は酸化物系セラミック
スコーティングディスクローターに係り、特に、高強度
で、耐久性に優れ、自動車用ディスクブレーキ機構等の
高性能化に有効なディスクローターに関する。
スコーティングディスクローターに係り、特に、高強度
で、耐久性に優れ、自動車用ディスクブレーキ機構等の
高性能化に有効なディスクローターに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エコロジーの面から、自動車の関
連分野等においては、省エネルギー化の動向が大きく、
この対応策として、自動車の軽量化が大きな課題となっ
ている。このため、ディスクブレーキのディスクロータ
ーについても、その軽量化や高性能化が要望されてい
る。
連分野等においては、省エネルギー化の動向が大きく、
この対応策として、自動車の軽量化が大きな課題となっ
ている。このため、ディスクブレーキのディスクロータ
ーについても、その軽量化や高性能化が要望されてい
る。
【０００３】従来提供されている自動車用ディスクロー
ターは、安価であること、材料の信頼性が高いこと、製
造が容易であることなどの点から、鋳鉄製のものが主流
となっている。
ターは、安価であること、材料の信頼性が高いこと、製
造が容易であることなどの点から、鋳鉄製のものが主流
となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の鋳鉄製の自動車
用ディスクローターは、 摩耗し易く、このため摩擦材料の摩擦係数を高くす
ることができない。このことは、自動車の燃費、加速
性、慣性力に大きな影響を与える。 錆易く、発錆のために制動力、制動メカニズムに悪
影響を及ぼす。などの欠点があり、省エネルギー化に逆
行するものであった。
用ディスクローターは、 摩耗し易く、このため摩擦材料の摩擦係数を高くす
ることができない。このことは、自動車の燃費、加速
性、慣性力に大きな影響を与える。 錆易く、発錆のために制動力、制動メカニズムに悪
影響を及ぼす。などの欠点があり、省エネルギー化に逆
行するものであった。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決し、軽量
かつ高強度で耐久性に優れたディスクローターを提供す
ることを目的とする。
かつ高強度で耐久性に優れたディスクローターを提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の酸化物系セラミ
ックスコーティングディスクローターは、金属製ディス
クローター本体の表面に溶射により酸化物系セラミック
スのコーティング層を形成してなるディスクローターで
あって、該酸化物系セラミックスが、アルミナ、チタニ
ア、クロミア及びジルコニアよりなる群から選ばれる１
種又は２種以上を主成分とし、該コーティング層の厚さ
が３０〜３００μｍであることを特徴とする。
ックスコーティングディスクローターは、金属製ディス
クローター本体の表面に溶射により酸化物系セラミック
スのコーティング層を形成してなるディスクローターで
あって、該酸化物系セラミックスが、アルミナ、チタニ
ア、クロミア及びジルコニアよりなる群から選ばれる１
種又は２種以上を主成分とし、該コーティング層の厚さ
が３０〜３００μｍであることを特徴とする。
【０００７】酸化物系セラミックスのコーティング層を
形成した本発明のディスクローターは、金属製ディスク
ローター本体とコーティング層とを一体化することで、
金属と酸化物系セラミックスとの優れた特性を兼備する
ものである。
形成した本発明のディスクローターは、金属製ディスク
ローター本体とコーティング層とを一体化することで、
金属と酸化物系セラミックスとの優れた特性を兼備する
ものである。
【０００８】金属製ディスクローター本体を構成する鋳
鉄等の金属は、強度及び耐熱性が比較的良好であるが、
重量が重く錆易いという欠点がある。一方、セラミック
スコーティング層は鋳鉄等の金属に比較して、軽量で耐
食性に優れ、耐摩耗性が高く、高硬度な材料である。特
に、セラミックスの中でも、本発明に係るアルミナ、チ
タニア、クロミア、ジルコニアといった酸化物系セラミ
ックスは、軽量で、しかも高強度であり、その価格も安
い。このようなセラミックスのコーティング層よりなる
摩擦層で、ディスクローターの摩擦係数を従来よりも高
めることができ、これにより、ディスクローター機構を
小型、軽量化することができる。
鉄等の金属は、強度及び耐熱性が比較的良好であるが、
重量が重く錆易いという欠点がある。一方、セラミック
スコーティング層は鋳鉄等の金属に比較して、軽量で耐
食性に優れ、耐摩耗性が高く、高硬度な材料である。特
に、セラミックスの中でも、本発明に係るアルミナ、チ
タニア、クロミア、ジルコニアといった酸化物系セラミ
ックスは、軽量で、しかも高強度であり、その価格も安
い。このようなセラミックスのコーティング層よりなる
摩擦層で、ディスクローターの摩擦係数を従来よりも高
めることができ、これにより、ディスクローター機構を
小型、軽量化することができる。
【０００９】このように、本発明の酸化物系セラミック
スコーティングディスクローターでは、金属製ディスク
ローター本体と、酸化物系セラミックスのコーティング
層とが一体化しているため、摩擦面の耐熱性や摩擦特性
を、このセラミックスコーティング層で確保すると共
に、小型化することで軽量化を図り、一方でセラミック
スに不足する耐衝撃性や靭性等の機械的特性を金属製デ
ィスクローター本体で確保することができる。
スコーティングディスクローターでは、金属製ディスク
ローター本体と、酸化物系セラミックスのコーティング
層とが一体化しているため、摩擦面の耐熱性や摩擦特性
を、このセラミックスコーティング層で確保すると共
に、小型化することで軽量化を図り、一方でセラミック
スに不足する耐衝撃性や靭性等の機械的特性を金属製デ
ィスクローター本体で確保することができる。
【００１０】従って、本発明の酸化物系セラミックスコ
ーティングディスクローターによれば、 従来の鋳鉄製ディスクローターに比べて、小型、軽
量化が可能である。 従来の鋳鉄製ディスクローターのように錆が生じな
いため、制動メカニズムに問題を発生しない。 従来の鋳鉄製ディスクローターに比べて、コーティ
ング層による表面の硬度が大きく耐摩耗性も高いため、
付着物や摩擦材によりキズが発生しない。 摩擦材質の影響が少なく、耐衝撃性、靭性に優れ、
高強度である。といった優れた作用効果が奏される。
ーティングディスクローターによれば、 従来の鋳鉄製ディスクローターに比べて、小型、軽
量化が可能である。 従来の鋳鉄製ディスクローターのように錆が生じな
いため、制動メカニズムに問題を発生しない。 従来の鋳鉄製ディスクローターに比べて、コーティ
ング層による表面の硬度が大きく耐摩耗性も高いため、
付着物や摩擦材によりキズが発生しない。 摩擦材質の影響が少なく、耐衝撃性、靭性に優れ、
高強度である。といった優れた作用効果が奏される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１２】本発明のディスクローターの金属製ディス
クローター本体は、一般には、鉄又はその合金よりな
り、特に、鋳鉄で構成されることが好ましい。この金属
製ディスクローター本体の厚さは薄すぎると軽量となる
が、反面、強度が不足し、逆に、厚すぎると重量増加と
なるため好ましくない。従って、通常はローター内部の
空冷フィン部を除いた摩擦面の厚さが６〜８ｍｍ程度で
あることが好ましい。
クローター本体は、一般には、鉄又はその合金よりな
り、特に、鋳鉄で構成されることが好ましい。この金属
製ディスクローター本体の厚さは薄すぎると軽量となる
が、反面、強度が不足し、逆に、厚すぎると重量増加と
なるため好ましくない。従って、通常はローター内部の
空冷フィン部を除いた摩擦面の厚さが６〜８ｍｍ程度で
あることが好ましい。
【００１３】このような金属製ディスクローター本体の
表面に形成するコーティング層の酸化物系セラミックス
は、セラミックスの中でも特に高強度、高耐摩耗性のセ
ラミックスであるアルミナ、チタニア、クロミア及びジ
ルコニアよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であ
る。本発明においては、特にこれらのうち、アルミナ、
チタニア、クロミア、或いは、これらの２種以上の混合
物よりなるものが好適である。
表面に形成するコーティング層の酸化物系セラミックス
は、セラミックスの中でも特に高強度、高耐摩耗性のセ
ラミックスであるアルミナ、チタニア、クロミア及びジ
ルコニアよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であ
る。本発明においては、特にこれらのうち、アルミナ、
チタニア、クロミア、或いは、これらの２種以上の混合
物よりなるものが好適である。
【００１４】本発明では、溶射法により金属製ディスク
ローター本体の表面に酸化物系セラミックスのコーティ
ング層を形成する。溶射法としては、プラズマ溶射法が
一般的である。プラズマ溶射法によれば、酸化物系セラ
ミックスのコーティング層を金属製ディスクローター本
体の表面に均一に、しかも強固に接着して形成すること
ができる。特に、プラズマ溶射法は、他のコーティング
法（ＣＶＤ又はＰＶＤ法等）に比べてコーティング層の
生成速度が非常に速く、また、前述した各種の酸化物系
セラミックスのコーティングに有効である。しかも、高
温でもコーティング層の割れや剥離が起こることもな
く、熱衝撃や機械的振動にも強いという優れた特長を有
する。特に、酸化物系セラミックスの溶射では、溶射の
雰囲気を選択することなく行える利点があり、このため
本発明のディスクローターは低コストで製造することが
できる。
ローター本体の表面に酸化物系セラミックスのコーティ
ング層を形成する。溶射法としては、プラズマ溶射法が
一般的である。プラズマ溶射法によれば、酸化物系セラ
ミックスのコーティング層を金属製ディスクローター本
体の表面に均一に、しかも強固に接着して形成すること
ができる。特に、プラズマ溶射法は、他のコーティング
法（ＣＶＤ又はＰＶＤ法等）に比べてコーティング層の
生成速度が非常に速く、また、前述した各種の酸化物系
セラミックスのコーティングに有効である。しかも、高
温でもコーティング層の割れや剥離が起こることもな
く、熱衝撃や機械的振動にも強いという優れた特長を有
する。特に、酸化物系セラミックスの溶射では、溶射の
雰囲気を選択することなく行える利点があり、このため
本発明のディスクローターは低コストで製造することが
できる。
【００１５】溶射材料としては、酸化物系セラミックス
の微粉末を用いるが、一般に、この粉末の粒径は概ね数
μｍから数十μｍであり、用いるセラミックス粉末の種
類やコーティング量、溶射条件、その他の条件に応じて
適当な粉末を用いる。一般には、粒径２〜８０μｍの酸
化物系セラミックス微粉末を用いるのが好ましい。この
粒径が２μｍより小さいとコーティングが難しくなり、
８０μｍを超えると形成されたコーティング層の表面が
滑らかでなくなることがある。
の微粉末を用いるが、一般に、この粉末の粒径は概ね数
μｍから数十μｍであり、用いるセラミックス粉末の種
類やコーティング量、溶射条件、その他の条件に応じて
適当な粉末を用いる。一般には、粒径２〜８０μｍの酸
化物系セラミックス微粉末を用いるのが好ましい。この
粒径が２μｍより小さいとコーティングが難しくなり、
８０μｍを超えると形成されたコーティング層の表面が
滑らかでなくなることがある。
【００１６】特に、比較的表面粗さの粗いコーティング
層を得る場合には３０〜８０μｍ程度の粒径のものが良
く、表面粗さの小さいコーティングの形成を目的とする
場合には粒径５〜３０μｍ程度のものが最適である。
層を得る場合には３０〜８０μｍ程度の粒径のものが良
く、表面粗さの小さいコーティングの形成を目的とする
場合には粒径５〜３０μｍ程度のものが最適である。
【００１７】本発明では、溶射により形成されるコーテ
ィング層の厚さは３０〜３００μｍとする。この厚さが
３０μｍ未満では本発明による十分な効果が得られず、
３００μｍを超えると熱衝撃や機械的衝撃によりコーテ
ィング層にクラックや剥離が発生することがある。
ィング層の厚さは３０〜３００μｍとする。この厚さが
３０μｍ未満では本発明による十分な効果が得られず、
３００μｍを超えると熱衝撃や機械的衝撃によりコーテ
ィング層にクラックや剥離が発生することがある。
【００１８】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００１９】実施例１〜６ 下記仕様の金属製ディスクローター本体に、通常のプラ
ズマ溶射法により表１に示す酸化物系セラミックスのコ
ーティング層を表１に示す厚さに形成した。なお、溶射
材料のセラミックス粉末としては、平均粒径７μｍのも
のを用いた。また、実施例３におけるアルミナ−チタニ
アとは、アルミナ：チタニア＝８０：２０（重量比）の
ものである。
ズマ溶射法により表１に示す酸化物系セラミックスのコ
ーティング層を表１に示す厚さに形成した。なお、溶射
材料のセラミックス粉末としては、平均粒径７μｍのも
のを用いた。また、実施例３におけるアルミナ−チタニ
アとは、アルミナ：チタニア＝８０：２０（重量比）の
ものである。
【００２０】ディスクローター本体仕様 材質：鋳鉄（ＦＣ−２５，硬さ：ＨB ２３０〜２７０） 直径：２６０ｍｍ 摩擦面厚さ：表１に示す。
【００２１】得られたディスクローターについて、ダイ
ナモメーターにより評価試験を行い、結果を表１に示し
た。なお、ダイナモメーターの条件は概ねＪＡＳＯに準
ずる方法を採用した。
ナモメーターにより評価試験を行い、結果を表１に示し
た。なお、ダイナモメーターの条件は概ねＪＡＳＯに準
ずる方法を採用した。
【００２２】比較例１ 酸化物系セラミックスのコーティング層を形成していな
い従来の鋳鉄（ＦＣ−２５）製ディスクローター（直径
２６０ｍｍで、摩擦面の厚さは表１に示す通り。）につ
いて、実施例１と同様に評価試験を行い、結果を表１に
示した。
い従来の鋳鉄（ＦＣ−２５）製ディスクローター（直径
２６０ｍｍで、摩擦面の厚さは表１に示す通り。）につ
いて、実施例１と同様に評価試験を行い、結果を表１に
示した。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１より明らかなように、酸化物系セラミ
ックスのコーティング層を形成した本発明のディスクロ
ーターは、摩擦係数は従来の鋳鉄製のものに比べて大き
くなっているにもかかわらず、耐摩耗性は非常に良く、
また高硬度であることから、耐キズ付き性や耐久性につ
いても著しく優れている。
ックスのコーティング層を形成した本発明のディスクロ
ーターは、摩擦係数は従来の鋳鉄製のものに比べて大き
くなっているにもかかわらず、耐摩耗性は非常に良く、
また高硬度であることから、耐キズ付き性や耐久性につ
いても著しく優れている。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の酸化物系セ
ラミックスコーティングディスクローターは、摩擦性
能、耐摩耗性、機械的強度、耐食性、耐熱性、耐熱衝撃
性に優れ、高硬度かつ高靭性で耐久性に優れたものであ
る。このため、本発明の酸化物系セラミックスコーティ
ングディスクローターは、自動車用ディスクブレーキ機
構等に用いて小型、軽量化を図ることができ、工業的に
極めて有用である。
ラミックスコーティングディスクローターは、摩擦性
能、耐摩耗性、機械的強度、耐食性、耐熱性、耐熱衝撃
性に優れ、高硬度かつ高靭性で耐久性に優れたものであ
る。このため、本発明の酸化物系セラミックスコーティ
ングディスクローターは、自動車用ディスクブレーキ機
構等に用いて小型、軽量化を図ることができ、工業的に
極めて有用である。
Claims (1)
- 【請求項１】 金属製ディスクローター本体の表面に溶
射により酸化物系セラミックスのコーティング層を形成
してなるディスクローターであって、該酸化物系セラミ
ックスが、アルミナ、チタニア、クロミア及びジルコニ
アよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を主成分と
し、該コーティング層の厚さが３０〜３００μｍである
ことを特徴とする酸化物系セラミックスコーティングデ
ィスクローター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7302629A JPH09143670A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 酸化物系セラミックスコーティングディスクローター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7302629A JPH09143670A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 酸化物系セラミックスコーティングディスクローター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09143670A true JPH09143670A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=17911289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7302629A Withdrawn JPH09143670A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 酸化物系セラミックスコーティングディスクローター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09143670A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008502804A (ja) * | 2004-06-18 | 2008-01-31 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 燃焼器構成要素の滑らかな外側被覆膜及びその被覆方法 |
| CN103964870A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-08-06 | 武汉科技大学 | 冶炼设备用镁钙质涂料及其使用方法 |
| KR101466466B1 (ko) * | 2012-02-27 | 2014-11-28 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 도포 장치 |
| JP2016503125A (ja) * | 2012-12-12 | 2016-02-01 | アーベーベー ターボ システムズ アクチエンゲゼルシャフト | 耐摩耗性層および耐摩耗性層の製造方法 |
-
1995
- 1995-11-21 JP JP7302629A patent/JPH09143670A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008502804A (ja) * | 2004-06-18 | 2008-01-31 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 燃焼器構成要素の滑らかな外側被覆膜及びその被覆方法 |
| KR101466466B1 (ko) * | 2012-02-27 | 2014-11-28 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 도포 장치 |
| JP2016503125A (ja) * | 2012-12-12 | 2016-02-01 | アーベーベー ターボ システムズ アクチエンゲゼルシャフト | 耐摩耗性層および耐摩耗性層の製造方法 |
| CN103964870A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-08-06 | 武汉科技大学 | 冶炼设备用镁钙质涂料及其使用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |