JPH0920941A - ディスクブレーキ用ブレーキロータとその製造方法 - Google Patents
ディスクブレーキ用ブレーキロータとその製造方法Info
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- JPH0920941A JPH0920941A JP16961295A JP16961295A JPH0920941A JP H0920941 A JPH0920941 A JP H0920941A JP 16961295 A JP16961295 A JP 16961295A JP 16961295 A JP16961295 A JP 16961295A JP H0920941 A JPH0920941 A JP H0920941A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 強化材の含む金属でブレーキロータを鋳造す
る場合、強化材の混入量を多くすると溶湯の流れが悪く
なって鋳造欠陥が出易く、金属に配合する強化材の量を
鋳造性を考慮して決めなければならず、ブレーキロータ
の耐熱性、耐摩耗性を思うように上げられない。 【解決手段】 セラミック粒子６を強化材として含む金
属７のブレーキロータ２の接触面２Ａ，２Ｂから所定の
深さまでの表面部８におけるセラミック粒子６の密度
を、接触面２Ａ，２Ｂ側に酸素雰囲気化でレーザー１４
を照射して接触面２Ａ，２Ｂ側の金属７を溶解して酸化
し、レーザー１４の照射を受けない他の部分よりも高く
した。金属７はアルミ合金、セラミック粒子６はアルミ
ナとしてレーザ照射部のアルミ合金を酸化してアルミナ
を生成し、表面部８におけるアルミナの密度を高くして
いる。
る場合、強化材の混入量を多くすると溶湯の流れが悪く
なって鋳造欠陥が出易く、金属に配合する強化材の量を
鋳造性を考慮して決めなければならず、ブレーキロータ
の耐熱性、耐摩耗性を思うように上げられない。 【解決手段】 セラミック粒子６を強化材として含む金
属７のブレーキロータ２の接触面２Ａ，２Ｂから所定の
深さまでの表面部８におけるセラミック粒子６の密度
を、接触面２Ａ，２Ｂ側に酸素雰囲気化でレーザー１４
を照射して接触面２Ａ，２Ｂ側の金属７を溶解して酸化
し、レーザー１４の照射を受けない他の部分よりも高く
した。金属７はアルミ合金、セラミック粒子６はアルミ
ナとしてレーザ照射部のアルミ合金を酸化してアルミナ
を生成し、表面部８におけるアルミナの密度を高くして
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する利用分野】本発明は、ブレーキパッドと
の接触面が強化された粒子強化型金属製のディスクブレ
ーキ用のブレーキロータとその製造方法に関するもので
ある。
の接触面が強化された粒子強化型金属製のディスクブレ
ーキ用のブレーキロータとその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】母材中にセラミックスやシリコンカーバ
イト等の強化材粒子を混入させて、耐熱性、耐摩耗性、
耐食性を向上させた金属材料は既に知られている。この
金属材料は、一般に母材中に含まれる強化材の体積率が
増えるに従い、その耐熱性、耐摩耗性を向上する傾向に
ある。
イト等の強化材粒子を混入させて、耐熱性、耐摩耗性、
耐食性を向上させた金属材料は既に知られている。この
金属材料は、一般に母材中に含まれる強化材の体積率が
増えるに従い、その耐熱性、耐摩耗性を向上する傾向に
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような材料を用い
て鋳造品としてのブレーキロータを製造する場合、強化
材の量を多くすると溶湯の流れが悪くなって鋳型内に十
分に行き渡らず、鋳造品に欠陥が出ることがある。この
ため、このように強化材が配合された金属でブレーキロ
ータを鋳造する場合、鋳造性を考慮して母材に対する強
化材の配合量に規制があり、鋳造されるブレーキロータ
の耐熱性、耐摩耗性を思うように設計できないという問
題点があった。そこで例えば、図７に示すように、プリ
フォームと称する強化材をブレーキロータ形状に焼結し
たスポンジ状の成形体２０を、成形空間１００内に流し
込んで母材７を注ぎ口１０ａから成形空間１００に流し
込んで母材７を成形体２０に含浸させ、ブレーキロータ
２を鋳造する製造方法が考えられている。しかし、この
鋳造方法では、強化材がブレーキロータ全体に渡ってし
まうので、強化材の配合量が増大してしまう。本発明の
目的は、鋳造性、耐熱性、耐摩耗性に優れたディスクブ
レーキ用のブレーキロータを安価で提供することにあ
る。
て鋳造品としてのブレーキロータを製造する場合、強化
材の量を多くすると溶湯の流れが悪くなって鋳型内に十
分に行き渡らず、鋳造品に欠陥が出ることがある。この
ため、このように強化材が配合された金属でブレーキロ
ータを鋳造する場合、鋳造性を考慮して母材に対する強
化材の配合量に規制があり、鋳造されるブレーキロータ
の耐熱性、耐摩耗性を思うように設計できないという問
題点があった。そこで例えば、図７に示すように、プリ
フォームと称する強化材をブレーキロータ形状に焼結し
たスポンジ状の成形体２０を、成形空間１００内に流し
込んで母材７を注ぎ口１０ａから成形空間１００に流し
込んで母材７を成形体２０に含浸させ、ブレーキロータ
２を鋳造する製造方法が考えられている。しかし、この
鋳造方法では、強化材がブレーキロータ全体に渡ってし
まうので、強化材の配合量が増大してしまう。本発明の
目的は、鋳造性、耐熱性、耐摩耗性に優れたディスクブ
レーキ用のブレーキロータを安価で提供することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、セ
ラミック粒子を強化材として含む金属製のブレーキロー
タにおいて、ブレーキパッドとの接触面から所定の深さ
までの表面部における上記セラミック粒子の密度を、他
の部分よりも高くした。このセラミック粒子としては、
アルミナ、炭化珪素の少なくとも一方が挙げられ、強化
材として含む金属としてはアルミ合金が挙げられる。
ラミック粒子を強化材として含む金属製のブレーキロー
タにおいて、ブレーキパッドとの接触面から所定の深さ
までの表面部における上記セラミック粒子の密度を、他
の部分よりも高くした。このセラミック粒子としては、
アルミナ、炭化珪素の少なくとも一方が挙げられ、強化
材として含む金属としてはアルミ合金が挙げられる。
【０００５】本発明では、セラミック粒子が配合された
アルミ合金製のブレーキロータ基材の少なくともブレー
キパッドとの接触面側に、酸化雰囲気中でレーザビーム
を照射したり、あるいは、接触面にセラミック粒子を散
布・付着させると共に、同セラミック粒子を散布・付着
させた部位にレーザビームを照射して、散布・付着させ
たセラミック粒子を上記ブレーキロータ基部の表面に固
着している。
アルミ合金製のブレーキロータ基材の少なくともブレー
キパッドとの接触面側に、酸化雰囲気中でレーザビーム
を照射したり、あるいは、接触面にセラミック粒子を散
布・付着させると共に、同セラミック粒子を散布・付着
させた部位にレーザビームを照射して、散布・付着させ
たセラミック粒子を上記ブレーキロータ基部の表面に固
着している。
【０００６】また、本発明では、セラミック粒子を鋳造
限界体積率以下含むアルミ合金溶湯を鋳造型に流し込ん
でブレーキロータ基材を製作するステップと、少なくと
も上記ブレーキロータ基材におけるブレーキパッドとの
接触面にレーザビームを照射するステップ、あるいは、
少なくとも上記ブレーキロータ基材におけるブレーキパ
ッドとの接触面にセラミック粒子を散布・付着し、同セ
ラミック粒子を散布・付着した部位にレーザビームを照
射するステップとを行なう。
限界体積率以下含むアルミ合金溶湯を鋳造型に流し込ん
でブレーキロータ基材を製作するステップと、少なくと
も上記ブレーキロータ基材におけるブレーキパッドとの
接触面にレーザビームを照射するステップ、あるいは、
少なくとも上記ブレーキロータ基材におけるブレーキパ
ッドとの接触面にセラミック粒子を散布・付着し、同セ
ラミック粒子を散布・付着した部位にレーザビームを照
射するステップとを行なう。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１に符号１で示すディスクブレーキは、図示しな
い回転体に固定されるブレーキロータ２をケース３内に
設けられた一対のブレーキパッド４，５で挟んで回転体
に制動を与えている。ブレーキパッド４，５は、ブレー
キ非作動時においては、接触面２Ａ，２Ｂから離間した
状態となっていて、ブレーキが作動されると図示しない
オイルピストンにより接触面２Ａ，２Ｂに圧接される。
る。図１に符号１で示すディスクブレーキは、図示しな
い回転体に固定されるブレーキロータ２をケース３内に
設けられた一対のブレーキパッド４，５で挟んで回転体
に制動を与えている。ブレーキパッド４，５は、ブレー
キ非作動時においては、接触面２Ａ，２Ｂから離間した
状態となっていて、ブレーキが作動されると図示しない
オイルピストンにより接触面２Ａ，２Ｂに圧接される。
【０００８】ブレーキロータ２は、セラミック粒子６を
強化材として含むアルミ合金７で成形された鋳造品であ
って、図２に示すように、プレーキパッド４，５と接触
する両接触面２Ａ，２Ｂから所定の深さまでの表面部８
において、セラミック粒子６の密度が、他の部分よりも
高い密度となっている。
強化材として含むアルミ合金７で成形された鋳造品であ
って、図２に示すように、プレーキパッド４，５と接触
する両接触面２Ａ，２Ｂから所定の深さまでの表面部８
において、セラミック粒子６の密度が、他の部分よりも
高い密度となっている。
【０００９】ブレーキロータ２は、図３に示すように、
雄型１０と雌型１１との間に成形空間１００を有する鋳
造型に、セラミック粒子６が所定体積率（％）で配合さ
れ、加熱曹９の中で溶融したアルミ合金７を注ぎ口１０
ａから成形空間１００に流し込んで鋳造される。この時
の鋳造品をブレーキロータ２基材とする。ここでは、セ
ラミック粒子６としてアルミナを用いている。このアル
ミナは、図５に示す鋳造限界体積率もしくは３０％以下
の体積率だけここでの母材となるアルミ合金７中に配合
されている。図５において、横軸はアルミ合金７に対す
る強化材としてのセラミック粒子６の体積率（％）を示
し、縦軸はブレーキロータとして使用可能な接触面２
Ａ，２Ｂの許容最高温度（℃）を示す。また、破線はブ
レーキロータ２鋳造時におけるセラミック粒子６の鋳造
限界体積率を示す。この鋳造限界体積率を境にして、符
号Ａで示すエリアは鋳造可能範囲を、符号Ｂで示すエリ
アは鋳造不可範囲を示す。
雄型１０と雌型１１との間に成形空間１００を有する鋳
造型に、セラミック粒子６が所定体積率（％）で配合さ
れ、加熱曹９の中で溶融したアルミ合金７を注ぎ口１０
ａから成形空間１００に流し込んで鋳造される。この時
の鋳造品をブレーキロータ２基材とする。ここでは、セ
ラミック粒子６としてアルミナを用いている。このアル
ミナは、図５に示す鋳造限界体積率もしくは３０％以下
の体積率だけここでの母材となるアルミ合金７中に配合
されている。図５において、横軸はアルミ合金７に対す
る強化材としてのセラミック粒子６の体積率（％）を示
し、縦軸はブレーキロータとして使用可能な接触面２
Ａ，２Ｂの許容最高温度（℃）を示す。また、破線はブ
レーキロータ２鋳造時におけるセラミック粒子６の鋳造
限界体積率を示す。この鋳造限界体積率を境にして、符
号Ａで示すエリアは鋳造可能範囲を、符号Ｂで示すエリ
アは鋳造不可範囲を示す。
【００１０】鋳造されたブレーキロータ２基材には、図
４に示すように、表面改質処理が施される。この表面改
質処理は、図示しないレーザ振動機からのレーザビーム
１４をレンズ１３を内蔵した照射ノズル１２で集光して
接触面２Ａ側に一定の走査範囲で照射している。図で
は、接触面２Ａ側だけに照射しているが、接触面２Ａ側
への照射終了後に接触面２Ｂ側へも照射する。照射され
るレーザビーム１４の出力は、ブレーキロータ２基材に
おける接触面２Ａ，２Ｂ側が所定量溶解する程度の出力
に、図示しないレーザ制御装置により調整されている。
レーザビーム１４の照射部近傍には、エアノズル１５に
より酸素が供給されていて、酸素雰囲気下エリアＥが形
成されている。ここでいう溶解の所定量とは、接触面２
Ａ，２Ｂ側から３ｍｍから６ｍｍ程度の深さとしてい
る。また、表面改質処理を終えたブレーキロータ２基材
は、図示しない研磨工程により接触面２Ａ，２Ｂ側の表
面研磨が行なわれて、溶融して凸凹になった表面が整え
られて完成したブレーキロータ２となる。
４に示すように、表面改質処理が施される。この表面改
質処理は、図示しないレーザ振動機からのレーザビーム
１４をレンズ１３を内蔵した照射ノズル１２で集光して
接触面２Ａ側に一定の走査範囲で照射している。図で
は、接触面２Ａ側だけに照射しているが、接触面２Ａ側
への照射終了後に接触面２Ｂ側へも照射する。照射され
るレーザビーム１４の出力は、ブレーキロータ２基材に
おける接触面２Ａ，２Ｂ側が所定量溶解する程度の出力
に、図示しないレーザ制御装置により調整されている。
レーザビーム１４の照射部近傍には、エアノズル１５に
より酸素が供給されていて、酸素雰囲気下エリアＥが形
成されている。ここでいう溶解の所定量とは、接触面２
Ａ，２Ｂ側から３ｍｍから６ｍｍ程度の深さとしてい
る。また、表面改質処理を終えたブレーキロータ２基材
は、図示しない研磨工程により接触面２Ａ，２Ｂ側の表
面研磨が行なわれて、溶融して凸凹になった表面が整え
られて完成したブレーキロータ２となる。
【００１１】このように、セラミック粒子６が配合され
たアルミ合金７製のブレーキロータ２基材の接触面２Ａ
（２Ｂ）側近傍を酸化雰囲気エリアＥとしてレーザビー
ム１４の照射を行なうと、レーザビーム１４により溶解
されたアルミ合金７と酸化雰囲気エリアＥの酸素とが反
応して溶解した部位が酸化される。ここでは、溶解した
アルミ合金７中のアルミが酸化されてアルミナ（酸化ア
ルミニウム）が生成される。
たアルミ合金７製のブレーキロータ２基材の接触面２Ａ
（２Ｂ）側近傍を酸化雰囲気エリアＥとしてレーザビー
ム１４の照射を行なうと、レーザビーム１４により溶解
されたアルミ合金７と酸化雰囲気エリアＥの酸素とが反
応して溶解した部位が酸化される。ここでは、溶解した
アルミ合金７中のアルミが酸化されてアルミナ（酸化ア
ルミニウム）が生成される。
【００１２】すなわち、レーザビーム１４による表面改
質処理を行なうことにより鋳造時に母材に配合した強化
材としてのセラミック粒子６（アルミナ）の密度より
も、レーザビーム１４によって溶融されたロータ表面部
８でのセラミック粒子６（アルミナ）の体積率が高くな
る。従って、母材としてのアルミ合金７中に配合された
セラミック粒子６（アルミナ）の量はそのままで、所望
する部位にだけアルミナ量を多くできる。このことは、
ブレーキロータ２の表面部８だけを鋳造不可範囲Ｂ内に
することになり、他の部分は、鋳造可能範囲Ａ内に保つ
こととなる。よって、ブレーキロータ２の表面部８の耐
熱性、耐摩耗性だけを向上させることになり、側面２
Ａ，２Ｂにおける許容最高温度が向上する。
質処理を行なうことにより鋳造時に母材に配合した強化
材としてのセラミック粒子６（アルミナ）の密度より
も、レーザビーム１４によって溶融されたロータ表面部
８でのセラミック粒子６（アルミナ）の体積率が高くな
る。従って、母材としてのアルミ合金７中に配合された
セラミック粒子６（アルミナ）の量はそのままで、所望
する部位にだけアルミナ量を多くできる。このことは、
ブレーキロータ２の表面部８だけを鋳造不可範囲Ｂ内に
することになり、他の部分は、鋳造可能範囲Ａ内に保つ
こととなる。よって、ブレーキロータ２の表面部８の耐
熱性、耐摩耗性だけを向上させることになり、側面２
Ａ，２Ｂにおける許容最高温度が向上する。
【００１３】このように、鋳造品としてのブレーキロー
タ２部材にレーザビーム１４を照射して表面改質処理を
行なうことで、ブレーキロータ２の側面２Ａ，２Ｂにお
ける許容最高温度を、図５に破線で示すように、アルミ
合金７にセラミック粒子６を配合した母材の許容最高温
度よりも上昇させることができる。
タ２部材にレーザビーム１４を照射して表面改質処理を
行なうことで、ブレーキロータ２の側面２Ａ，２Ｂにお
ける許容最高温度を、図５に破線で示すように、アルミ
合金７にセラミック粒子６を配合した母材の許容最高温
度よりも上昇させることができる。
【００１４】レーザビーム１４の照射によるアルミナの
生成度合いは、アルミ合金７におけるアルミナの飽和量
まで生成されるので、表面部８におけるアルミナの量
は、レーザ照射時間と酸素濃度で略決まる。例えば、多
酸素下でレーザ照射出力が高く照射時間も長ければ、表
面部８の強化材としてのアルミナの体積率は高くなるの
で、表面層８における強化材の密度は、これら各要素を
調整して飽和量までの範囲内で自由に設定することがで
きる。
生成度合いは、アルミ合金７におけるアルミナの飽和量
まで生成されるので、表面部８におけるアルミナの量
は、レーザ照射時間と酸素濃度で略決まる。例えば、多
酸素下でレーザ照射出力が高く照射時間も長ければ、表
面部８の強化材としてのアルミナの体積率は高くなるの
で、表面層８における強化材の密度は、これら各要素を
調整して飽和量までの範囲内で自由に設定することがで
きる。
【００１５】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。第２実施例では、図６に示すように、表面改質処理
として、ブレーキロータ２基材におけるレーザビーム１
４が照射される接触面２Ａ，２Ｂ側に強化材としてのセ
ラミック粒子であるアルミナ粒子１９を供給して表面部
８の強化材（アルミナ）体積率を向上させたものであ
る。アルミナ粒子１９は、粒子供給機１７内に収納され
ていてレーザビーム１４の照射と略同時に供給ノズル１
９からレーザ照射部近傍に任意の量供給される。
る。第２実施例では、図６に示すように、表面改質処理
として、ブレーキロータ２基材におけるレーザビーム１
４が照射される接触面２Ａ，２Ｂ側に強化材としてのセ
ラミック粒子であるアルミナ粒子１９を供給して表面部
８の強化材（アルミナ）体積率を向上させたものであ
る。アルミナ粒子１９は、粒子供給機１７内に収納され
ていてレーザビーム１４の照射と略同時に供給ノズル１
９からレーザ照射部近傍に任意の量供給される。
【００１６】このように、レーザビーム１４が照射され
る接触面２Ａ，２Ｂ側に強化材としてのアルミナ粒子１
９の供給すると、レーザビーム１４の照射により溶融し
たアルミ合金７中にアルミナ粒子１９が混入されてブレ
ーキロータ２の表面部８がレーザ非照射部に比べて強化
材（アルミナ）体積率が向上する。よって、第１実施例
同様、ブレーキロータ２の接触面２Ａ，２Ｂにおける許
容最高温度を、図５に破線で示すように、アルミ合金７
にセラミック粒子６を配合した許容最高温度よりも上昇
させることができる。
る接触面２Ａ，２Ｂ側に強化材としてのアルミナ粒子１
９の供給すると、レーザビーム１４の照射により溶融し
たアルミ合金７中にアルミナ粒子１９が混入されてブレ
ーキロータ２の表面部８がレーザ非照射部に比べて強化
材（アルミナ）体積率が向上する。よって、第１実施例
同様、ブレーキロータ２の接触面２Ａ，２Ｂにおける許
容最高温度を、図５に破線で示すように、アルミ合金７
にセラミック粒子６を配合した許容最高温度よりも上昇
させることができる。
【００１７】従って、鋳造時におけるセラミック粒子６
（強化材）のアルミ合金７（母材）への配合率（体積
率）が、図５に示す鋳造性を考慮した鋳造可能範囲Ａ内
の配合であっても、部分的に配合率（体積率）を増やす
ことができ、所望する部位（ここでは、ロータ表面）の
許容最高温度や耐摩耗性を上昇させることができる。
（強化材）のアルミ合金７（母材）への配合率（体積
率）が、図５に示す鋳造性を考慮した鋳造可能範囲Ａ内
の配合であっても、部分的に配合率（体積率）を増やす
ことができ、所望する部位（ここでは、ロータ表面）の
許容最高温度や耐摩耗性を上昇させることができる。
【００１８】上述した第１、第２の実施例では、母材と
なるアルミ合金７中に予め強化材としてのセラミック粒
子６を配合して鋳造しているが、これに限定されるもの
ではない。例えば、図７に示すように、プリフォームと
称するブレーキロータ形状に焼結したスポンジ状の成形
体２０にセラミック粒子６を混入し、成形空間１００内
に配置し、加熱曹９の中で溶解したアルミ合金７を注ぎ
口１０ａから成形空間１００に流し込んで、アルミ合金
７を成形体２０に含浸させてブレーキロータ２部材を鋳
造しても良い。この場合、成形体２０は成形空間１００
よりもやや小さ目に成形しておき、流し込んだアルミ合
金７が満遍なく成形空間１００内に行き渡るようにして
おくと良い。但し、このように成形体２０を小さくして
おくと、アルミ合金７だけの部分が成形体２０の回りに
形成されるので、レーザビーム１４の照射前に、予めブ
レーキロータ２部材の表面研磨が必要になる場合もあ
る。
なるアルミ合金７中に予め強化材としてのセラミック粒
子６を配合して鋳造しているが、これに限定されるもの
ではない。例えば、図７に示すように、プリフォームと
称するブレーキロータ形状に焼結したスポンジ状の成形
体２０にセラミック粒子６を混入し、成形空間１００内
に配置し、加熱曹９の中で溶解したアルミ合金７を注ぎ
口１０ａから成形空間１００に流し込んで、アルミ合金
７を成形体２０に含浸させてブレーキロータ２部材を鋳
造しても良い。この場合、成形体２０は成形空間１００
よりもやや小さ目に成形しておき、流し込んだアルミ合
金７が満遍なく成形空間１００内に行き渡るようにして
おくと良い。但し、このように成形体２０を小さくして
おくと、アルミ合金７だけの部分が成形体２０の回りに
形成されるので、レーザビーム１４の照射前に、予めブ
レーキロータ２部材の表面研磨が必要になる場合もあ
る。
【００１９】別の方法としては、図８に示すように、型
１１０内に成形体２０を配置し、加熱曹９の中で溶解し
たアルミ合金７を流し込んで、成形体２０に浸透させて
ブレーキロータ２基材を成形しても良い。なお、上述し
た図７，図８に示す方法でブレーキロータ２基材を製造
する場合、ブレーキロータ２を安価に製作するために、
成形体２０に含まれるセラミック粒子６の体積率を低め
に設定しておく。このように成形体２０に含まれるセラ
ミック粒子６の体積率が低くても、上述した表面改質処
理を行なうことで、ブレーキロータ２の表面部８におけ
るアルミナとセラミック粒子６からなる強化材の量を増
やすことができる。
１１０内に成形体２０を配置し、加熱曹９の中で溶解し
たアルミ合金７を流し込んで、成形体２０に浸透させて
ブレーキロータ２基材を成形しても良い。なお、上述し
た図７，図８に示す方法でブレーキロータ２基材を製造
する場合、ブレーキロータ２を安価に製作するために、
成形体２０に含まれるセラミック粒子６の体積率を低め
に設定しておく。このように成形体２０に含まれるセラ
ミック粒子６の体積率が低くても、上述した表面改質処
理を行なうことで、ブレーキロータ２の表面部８におけ
るアルミナとセラミック粒子６からなる強化材の量を増
やすことができる。
【００２０】上述した各実施例では、母材に配合する強
化材や接触面２Ａ，２Ｂ側に供給する強化材としてセラ
ミック粒子６の１つとしてアルミナを用いたが、これに
限定するものではなく、例えば、炭化珪素や窒化珪素、
あるいはジルコンア等であっても構わない。また、セラ
ミック粒子６を含む金属、すなわち母材としてアルミ合
金７を用いているが、この場合もアルミ合金７以外の金
属としてアルミニウム等のように、酸化してセラミック
系部材となる金属であれば良い。
化材や接触面２Ａ，２Ｂ側に供給する強化材としてセラ
ミック粒子６の１つとしてアルミナを用いたが、これに
限定するものではなく、例えば、炭化珪素や窒化珪素、
あるいはジルコンア等であっても構わない。また、セラ
ミック粒子６を含む金属、すなわち母材としてアルミ合
金７を用いているが、この場合もアルミ合金７以外の金
属としてアルミニウム等のように、酸化してセラミック
系部材となる金属であれば良い。
【００２１】また、各実施例では、鋳造品としてのブレ
ーキロータ２部材にレーザビーム１４を照射したり、セ
ラミック粒子６やアルミナ１９粒子を供給した後レーザ
ビーム１４を照射して接触面２Ａ，２Ｂ側の表面改質を
行ない、ブレーキロータ２に強化材密度の多い表面層８
を形成してブレーキロータ２の鋳造性、耐熱性、耐摩耗
性を向上させているが、これに限定されるものではな
い。すなわち、上記実施例では、ブレーキロータ２の製
造工程において、ブレーキロータ２部材の表面改質処理
を行ない、製造される製品としてのブレーキロータ２の
鋳造性、耐熱性、耐摩耗性を向上させているが、製品と
して既に完成しているブレーキロータ２の接触面２Ａ，
２Ｂに直接、酸素雰囲気下でレーザ照射したり、あるい
は、セラミック粒子６等を接触面２Ａ，２Ｂ上に供給し
てレーザ照射しても良い。このことは、例えば、製品と
して車両に既に装着されている強化材が配合されたブレ
ーキロータにも適用でき、点検整備時等に上述した表面
改質処理を行なうことで、ロータの補修及び補強をで
き、ロータの耐久性が向上することとなる。
ーキロータ２部材にレーザビーム１４を照射したり、セ
ラミック粒子６やアルミナ１９粒子を供給した後レーザ
ビーム１４を照射して接触面２Ａ，２Ｂ側の表面改質を
行ない、ブレーキロータ２に強化材密度の多い表面層８
を形成してブレーキロータ２の鋳造性、耐熱性、耐摩耗
性を向上させているが、これに限定されるものではな
い。すなわち、上記実施例では、ブレーキロータ２の製
造工程において、ブレーキロータ２部材の表面改質処理
を行ない、製造される製品としてのブレーキロータ２の
鋳造性、耐熱性、耐摩耗性を向上させているが、製品と
して既に完成しているブレーキロータ２の接触面２Ａ，
２Ｂに直接、酸素雰囲気下でレーザ照射したり、あるい
は、セラミック粒子６等を接触面２Ａ，２Ｂ上に供給し
てレーザ照射しても良い。このことは、例えば、製品と
して車両に既に装着されている強化材が配合されたブレ
ーキロータにも適用でき、点検整備時等に上述した表面
改質処理を行なうことで、ロータの補修及び補強をで
き、ロータの耐久性が向上することとなる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、ブレーキロータ部材の
少なくともブレーキパッドとの接触面側に、酸化雰囲気
中でレーザビームを照射したり、セラミック粒子を散布
・付着させて同セラミック粒子を散布・付着させた部位
にレーザビームを照射したり、あるいは、セラミック粒
子を鋳造限界体積率以下含むアルミ合金溶湯でブレーキ
ロータ基材を鋳造するステップと、ブレーキロータ基材
のおけるブレーキパッドとの接触面側にレーザビームを
照射するステップや、セラミック粒子を接触面に散布・
付着し、このセラミック粒子を散布・付着した部位にレ
ーザビームを照射するステップ等とを行なうことで、レ
ーザ照射により溶解されたアルミ合金が酸化されてアル
ミナが生成される。このため、ブレーキロータ表面部に
おけるアルミナや、セラミック粒子とアルミナからなる
強化材密度がレーザービームを照射しない部分に比べて
高くなると共に、母材中に鋳造限界体積率以下のセラミ
ック粒子を含むブレーキロータ部材の接触面側における
アルミナ密度やセラミック粒子そのものの密度が、レー
ザービームを照射しない部分よりも高くなる。従って、
鋳造前に強化材として金属中に配合するセラミック粒子
やアルミナの体積率を増やすことなくブレーキロータの
表面部でのセラミック粒子やアルミナの密度を高くでき
るので、安価で鋳造性を確保しつつブレーキロータの耐
熱性、耐摩耗性が向上する。
少なくともブレーキパッドとの接触面側に、酸化雰囲気
中でレーザビームを照射したり、セラミック粒子を散布
・付着させて同セラミック粒子を散布・付着させた部位
にレーザビームを照射したり、あるいは、セラミック粒
子を鋳造限界体積率以下含むアルミ合金溶湯でブレーキ
ロータ基材を鋳造するステップと、ブレーキロータ基材
のおけるブレーキパッドとの接触面側にレーザビームを
照射するステップや、セラミック粒子を接触面に散布・
付着し、このセラミック粒子を散布・付着した部位にレ
ーザビームを照射するステップ等とを行なうことで、レ
ーザ照射により溶解されたアルミ合金が酸化されてアル
ミナが生成される。このため、ブレーキロータ表面部に
おけるアルミナや、セラミック粒子とアルミナからなる
強化材密度がレーザービームを照射しない部分に比べて
高くなると共に、母材中に鋳造限界体積率以下のセラミ
ック粒子を含むブレーキロータ部材の接触面側における
アルミナ密度やセラミック粒子そのものの密度が、レー
ザービームを照射しない部分よりも高くなる。従って、
鋳造前に強化材として金属中に配合するセラミック粒子
やアルミナの体積率を増やすことなくブレーキロータの
表面部でのセラミック粒子やアルミナの密度を高くでき
るので、安価で鋳造性を確保しつつブレーキロータの耐
熱性、耐摩耗性が向上する。
【図１】本発明のブレーキロータを備えるディスクブレ
ーキの概略図である。
ーキの概略図である。
【図２】図１に示すブレーキロータの断面構成を示す拡
大図である。
大図である。
【図３】ブレーキロータの成形工程を示す断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の第１実施例の要部であるブレーキロー
タの表面改質状態を示す断面図である。
タの表面改質状態を示す断面図である。
【図５】強化材体積率とブレーキロータの許容最高温度
及び鋳造性の関係を示す特性図である。
及び鋳造性の関係を示す特性図である。
【図６】本発明の第２実施例の要部であるブレーキロー
タの表面改質状態を示す断面図である。
タの表面改質状態を示す断面図である。
【図７】ブレーキロータの別の成形例を示す断面図であ
る。
る。
【図８】ブレーキロータの更に別の成形例を示す断面図
である。
である。
１ ディスクブレーキ ２ ブレーキロータ ２Ａ，２Ｂ 接触面 ４，５ ブレーキパッド ６ セラミック粒子（強化材） ７ 金属（アルミ合金） ８ 表面部 １４ レーザビーム １９ 散布・付着用セラミック粒子
Claims (7)
- 【請求項１】セラミック粒子を強化材として含む金属で
形成されると共に、ブレーキパッドとの接触面から所定
の深さまでの表面部における上記セラミック粒子の密度
が、他の部分よりも高い密度であることを特徴とするデ
ィスクブレーキ用ブレーキロータ。 - 【請求項２】上記セラミック粒子は、アルミナ、炭化珪
素の少なくとも一方であり、上記強化材として含む金属
がアルミ合金であることを特徴とする請求項１記載のデ
ィスクブレーキ用ブレーキロータ。 - 【請求項３】セラミック粒子が配合されたアルミ合金製
ブレーキロータ基材の少なくともブレーキパッドとの接
触面側に、酸化雰囲気中でレーザビームを照射すること
を特徴とするディスクブレーキ用ブレーキロータの製造
方法。 - 【請求項４】アルミナが配合されたアルミ合金製ブレー
キロータ基材の少なくともブレーキパッドとの接触面側
に、酸化雰囲気中でレーザビームを照射し、同ブレーキ
ロータ基材の接触面側のアルミナの密度を、レーザービ
ームを照射しない他の部分よりも高くするディスクブレ
ーキ用ブレーキロータの製造方法。 - 【請求項５】セラミック粒子を鋳造限界体積率以下含む
アルミ合金溶湯を鋳造型に流し込んでブレーキロータ基
材を製作するステップと、 少なくとも上記ブレーキロータ基材におけるブレーキパ
ッドとの接触面側にレーザビームを照射するステップと
を備えたことを特徴とするディスクブレーキ用ブレーキ
ロータの製造方法。 - 【請求項６】セラミック粒子が配合された金属製のブレ
ーキロータ基材の少なくともブレーキパッドとの接触面
側にセラミック粒子を散布・付着させると共に、同セラ
ミック粒子を散布・付着させた部位にレーザビームを照
射して、この散布・付着したセラミック粒子を上記ブレ
ーキロータ基材の接触面側に固着し、上記ブレーキロー
タ基材の表面のセラミック粒子の密度をレーザービーム
を照射しない他の部分よりも高くするディスクブレーキ
用ブレーキロータの製造方法。 - 【請求項７】セラミック粒子を鋳造限界体積率以下含む
アルミ合金溶湯を鋳造型に流し込んでブレーキロータ基
材を製作するステップと、 少なくとも上記ブレーキロータ基材におけるブレーキパ
ッドとの接触面側にセラミック粒子を散布・付着させる
と共に、同セラミック粒子を散布・付着させた部位にレ
ーザビームを照射するステップとを備えたことを特徴と
するディスクブレーキ用ブレーキロータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16961295A JPH0920941A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | ディスクブレーキ用ブレーキロータとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16961295A JPH0920941A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | ディスクブレーキ用ブレーキロータとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0920941A true JPH0920941A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=15889731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16961295A Withdrawn JPH0920941A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | ディスクブレーキ用ブレーキロータとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0920941A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2373792A (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-02 | Visteon Global Tech Inc | Laser hardening of disc brake rotors |
| WO2008019721A1 (de) * | 2006-08-18 | 2008-02-21 | Mg-Micro Galva Gmbh | Laseroxidieren von magnesium-, titan- oder aluminiumwerkstoffen |
| EP1921177A2 (de) * | 2006-10-30 | 2008-05-14 | AHC-Oberflächentechnik GmbH | Erzeugung von Verschleissschutzschichten auf Werkstoffen aus sperrschichtbildenden Metallen oder deren Legierungen mittels Laserbehandlung |
| JP2015517450A (ja) * | 2012-05-18 | 2015-06-22 | エアロジェット ロケットダイン オブ ディーイー，インコーポレイテッド | セラミック物品およびセラミック物品用の付加処理方法 |
| CN113444997A (zh) * | 2020-03-24 | 2021-09-28 | 本田技研工业株式会社 | 氧化覆膜以及带有氧化覆膜的部件 |
-
1995
- 1995-07-05 JP JP16961295A patent/JPH0920941A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2373792A (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-02 | Visteon Global Tech Inc | Laser hardening of disc brake rotors |
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| EP1921177A2 (de) * | 2006-10-30 | 2008-05-14 | AHC-Oberflächentechnik GmbH | Erzeugung von Verschleissschutzschichten auf Werkstoffen aus sperrschichtbildenden Metallen oder deren Legierungen mittels Laserbehandlung |
| EP1921177A3 (de) * | 2006-10-30 | 2011-03-16 | AHC-Oberflächentechnik GmbH | Erzeugung von Verschleissschutzschichten auf Werkstoffen aus sperrschichtbildenden Metallen oder deren Legierungen mittels Laserbehandlung |
| JP2015517450A (ja) * | 2012-05-18 | 2015-06-22 | エアロジェット ロケットダイン オブ ディーイー，インコーポレイテッド | セラミック物品およびセラミック物品用の付加処理方法 |
| CN113444997A (zh) * | 2020-03-24 | 2021-09-28 | 本田技研工业株式会社 | 氧化覆膜以及带有氧化覆膜的部件 |
| CN113444997B (zh) * | 2020-03-24 | 2023-07-07 | 本田技研工业株式会社 | 氧化覆膜以及带有氧化覆膜的部件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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