JPH09329165A - Compound disc brake rotor - Google Patents
Compound disc brake rotorInfo
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- JPH09329165A JPH09329165A JP14392196A JP14392196A JPH09329165A JP H09329165 A JPH09329165 A JP H09329165A JP 14392196 A JP14392196 A JP 14392196A JP 14392196 A JP14392196 A JP 14392196A JP H09329165 A JPH09329165 A JP H09329165A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はディスクブレーキロ
ータ、特に大型のディスクブレーキロータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disc brake rotor, and more particularly to a large disc brake rotor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】車両、例えば乗用車等に使用されるディ
スクブレーキロータの材質は、ブレーキパッドに押さえ
られる摺動面での熱亀裂の発生や、制動時の鳴きの問題
等から、セラミックス製のものも一部使用されている
が、通常ＦＣ材、例えばＪＩＳＦＣ２５（ネズミ鋳鉄）
が使用されている。ディスクブレーキロータの摺動面に
発生する熱衝撃による熱亀裂を防止するため、材質面か
らの改善だけでなく、ロータの形状や放熱促進の工夫も
提案されているが、完全なる解決には至っていない。特
に、列車等に使用される大型のディスクブレーキロータ
においては、制動時のすざましい程の熱衝撃を受けるた
め、ディスクブレーキロータ材質の信頼性や強度上の課
題から、軽量化のニーズが強いにもかかわらず、従来か
ら鋼の鍛造品が使用されている。2. Description of the Related Art The material of a disc brake rotor used in a vehicle, such as a passenger car, is made of ceramics due to problems such as thermal cracks on a sliding surface pressed by a brake pad and squeaking during braking. Although some are also used, normal FC materials such as JIS FC25 (gray cast iron)
Is used. In order to prevent thermal cracks due to the thermal shock generated on the sliding surface of the disc brake rotor, not only improvements in terms of material but also improvements in rotor shape and heat dissipation have been proposed, but a complete solution has not been reached. Not in. In particular, large disc brake rotors used in trains, etc. are subject to a remarkable thermal shock during braking, so there is a strong need for weight reduction because of the reliability and strength issues of disc brake rotor materials. Nevertheless, steel forgings have been used conventionally.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、大型のディ
スクブレーキロータの軽量化のニーズに応えるものであ
る。本発明者等は、大型のディスクブレーキロータの軽
量化のニーズに応えるため鋭意研究の結果、鋼の鍛造品
に比較して強度や耐摩耗性等が劣るアルミであっても、
それを複合材とすれば、必要な強度や耐摩耗性等を確保
して、かつ軽量化も達成し得ることに着目し、本発明を
なした。本発明者等は、各種セラミックスのなかでＳｉ
Ｃ（炭化珪素）が耐摩耗性に非常に優れ、強度にも寄与
し、アルミより少し重いだけであることことから、Ｓｉ
Ｃを含有させたアルミ溶湯を用いてディスクブレーキロ
ータを複合化した鋳物品として製作すれば、強度や耐摩
耗性等を確保しながら軽量化を達成できると想到した。
本発明の目的は、強度や耐摩耗性等を確保しながら軽量
化を達成できるＳｉＣを含有させたアルミ製複合ディス
クブレーキロータを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention addresses the need for weight reduction of large disc brake rotors. The present inventors, as a result of intensive research to meet the needs for weight reduction of large disc brake rotors, even aluminum, which is inferior in strength, wear resistance, etc. as compared to steel forged products,
The present invention has been made paying attention to the fact that if it is made of a composite material, necessary strength, wear resistance, etc. can be secured and the weight can be reduced. Among the various ceramics, the present inventors
Since C (silicon carbide) has excellent wear resistance, contributes to strength, and is only slightly heavier than aluminum, Si
It was conceived that the weight reduction can be achieved while securing the strength and the wear resistance, etc., if the disc brake rotor is manufactured as a composite cast article by using the molten aluminum containing C.
An object of the present invention is to provide a composite disc brake rotor made of aluminum containing SiC that can achieve weight reduction while ensuring strength, wear resistance and the like.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の複合ディスクブ
レーキロータは、ＳｉＣ含有のアルミ主体の組成よりな
る摺動面を含む部位と、アルミ主体の組成よりなる摺動
面を含む部位以外の部位とを複合一体としたことを特徴
とする。また、本発明の複合ディスクブレーキロータが
鋳物品であることを特徴とする。そして、本発明の複合
ディスクブレーキロータにおいては、前記複合ディスク
ブレーキロータの回転軸方向におけるローター部の厚さ
の３０〜５０％が、ＳｉＣ含有のアルミ主体の組成より
なる摺動面を含む部位を構成することを特徴とする。前
記ＳｉＣ含有のアルミ主体の組成中には前記ＳｉＣが体
積率で１０〜２０％含有されていることを特徴とする。
また、前記ＳｉＣが粒状で、平均粒径が２０μｍ以下で
あることを特徴とする。上記のような構成を有する本発
明の複合ディスクブレーキロータは、強度、耐摩耗性等
を確保しながら顕著な軽量化が可能である。A composite disc brake rotor of the present invention comprises a portion including a sliding surface made of a composition containing mainly SiC and a portion other than a portion including a sliding surface made of a composition mainly containing aluminum. It is characterized in that and are integrated together. Further, the composite disc brake rotor of the present invention is a cast article. Further, in the composite disc brake rotor of the present invention, 30 to 50% of the thickness of the rotor portion in the rotation axis direction of the composite disc brake rotor has a portion including a sliding surface made of a composition mainly containing SiC and containing aluminum. It is characterized in that it is configured. The SiC-containing aluminum-based composition contains 10 to 20% by volume of the SiC.
The SiC is granular and has an average particle size of 20 μm or less. The composite disc brake rotor of the present invention having the above-described structure can be remarkably reduced in weight while ensuring strength and wear resistance.
【０００５】以下、本発明の複合ディスクブレーキロー
タ構成する組成範囲について説明する。 ＳｉＣ（炭化珪素）：体積率で１０〜２０％ ＳｉＣが１０％未満ではディスクブレーキロータの摺動
面の耐摩耗性の効果が期待できないため、アルミ溶湯中
に含まれるＳｉＣの含有量を体積率で１０％を下限とす
る。また、耐摩耗性の向上、鋳造性特に鋳造時の湯流れ
性、またＳｉＣのアルミへのなじみ等を考慮して、アル
ミ溶湯中に含まれるＳｉＣの含有量を体積率で２０％を
上限とする。The composition range of the composite disc brake rotor of the present invention will be described below. SiC (Silicon Carbide): 10 to 20% by volume ratio If SiC is less than 10%, the effect of abrasion resistance of the sliding surface of the disc brake rotor cannot be expected, so the content of SiC in the molten aluminum is adjusted to the volume ratio. The lower limit is 10%. Further, considering the improvement of wear resistance, the castability, especially the flowability of the molten metal during casting, and the familiarity of SiC with aluminum, the content of SiC in the molten aluminum is set to 20% by volume as the upper limit. To do.
【０００６】アルミ：ＳｉＣとのなじみ性、鋳造性等を
考慮して、アルミ合金鋳物の材質のなかのＡＣ４ＣＡ材
（Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金系）を採用した。なお、本発明
においては、アルミ合金鋳物の材質として、ＡＣ４ＣＡ
材に限定するものではない。Aluminum: AC4CA material (Al-Si-Mg alloy system), which is one of the materials of aluminum alloy castings, is adopted in consideration of compatibility with SiC and castability. In the present invention, the material of the aluminum alloy casting is AC4CA.
It is not limited to wood.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明の複合ディスクブレ
ーキロータの実施の形態について説明する。本発明の要
旨は、ＳｉＣを含有するアルミ溶湯を用い、軽量な複合
ディスクブレーキロータを鋳物品として製作したことに
ある。このことにより、本発明の複合ディスクブレーキ
ロータによれば、強度、耐摩耗性等を確保しながら顕著
な軽量化を達成することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the composite disc brake rotor of the present invention will be described below. The gist of the present invention is to manufacture a lightweight composite disc brake rotor as a cast article by using a molten aluminum containing SiC. As a result, according to the composite disc brake rotor of the present invention, it is possible to achieve remarkable weight reduction while ensuring strength, wear resistance and the like.
【０００８】本発明の複合ディスクブレーキロータ１
は、図１に示すように、ブレーキバッドに押さえられる
摺動面２を含む部位７（ＳｉＣを１０〜２０％含有する
アルミ主体の組成よりなる材質により形成されてい
る。）と、前記部位７以外の部位３（ＳｉＣを含有しな
いアルミ主体の組成よりなる材質により形成されてい
る。）とを鋳造により溶着して複合一体に形成したもの
である。ここで、４は軸装着孔、５は固定ボルト装着孔
である。ディスクブレーキロータ１は、軸装着孔４に装
着された回転軸（図示せず）を中心に回転する。本発明
の複合ディスクブレーキロータ１においては、回転軸
（図示せず）方向のローター部の厚さの３０〜５０％厚
さの部位７をＳｉＣ含有のアルミ主体の組成よりなる材
質により構成することにより、強度等を確保しつつ軽量
化を達成するものである。The composite disc brake rotor 1 of the present invention
As shown in FIG. 1, a portion 7 including a sliding surface 2 pressed by a brake pad (formed of a material mainly composed of aluminum containing 10 to 20% of SiC), and the portion 7 described above. Other parts 3 (formed of a material mainly composed of aluminum that does not contain SiC) are welded by casting to form a composite integrated body. Here, 4 is a shaft mounting hole, and 5 is a fixing bolt mounting hole. The disc brake rotor 1 rotates about a rotation shaft (not shown) mounted in the shaft mounting hole 4. In the composite disc brake rotor 1 of the present invention, the portion 7 having a thickness of 30 to 50% of the thickness of the rotor portion in the direction of the rotating shaft (not shown) is made of a material containing a composition mainly of aluminum containing SiC. Thus, the weight reduction is achieved while ensuring the strength and the like.
【０００９】なお、溶湯の鋳造に際しては、アルミ基地
中の共晶の微細化を図るため、摺動面２が鋳型の金型面
（当然のことながら、金型面には注湯前に予め塗型剤を
塗布する。）と接触しながら凝固するように鋳型を構成
する。また、さらなる冷却速度を速めるためにチラー
（冷し金）を配置してもよい。鋳造方法は、限定はしな
いが、低圧鋳造法を用いる。なお、溶着については、両
溶湯共にアルミ主体の組成であるため、良好な溶着部６
を形成できる。このようにして製作した本発明の複合デ
ィスクブレーキロータ１は、図２に示すように、摺動面
２ではアルミ基地（白色部分）中にＳｉＣ（黒色部分）
が分布して存在しているため、耐摩耗性を有するととも
に大幅な軽量化を達成できる。In casting the molten metal, in order to make the eutectic in the aluminum matrix finer, the sliding surface 2 is formed on the mold surface of the mold (as a matter of course, the slide surface 2 is coated beforehand before pouring the molten metal). Apply the mold agent.) Configure the mold so that it solidifies while contacting. In addition, a chiller may be arranged to further increase the cooling rate. The casting method is, but not limited to, a low pressure casting method. Regarding the welding, since both of the melts are composed mainly of aluminum, the good welded portion 6
Can be formed. As shown in FIG. 2, the composite disc brake rotor 1 of the present invention produced in this manner has SiC (black portion) in the aluminum base (white portion) on the sliding surface 2.
Since they are distributed, they have wear resistance and can achieve a significant weight reduction.
【００１０】[0010]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＳｉＣ含
有のアルミ製複合ディスクブレーキロータよれば、従来
の鋼鍛造製ディスクブレーキロータと比較して、大幅な
軽量化が可能で、その効果は顕著であり、極めて実用的
価値が大きい。As described above, according to the SiC-containing aluminum composite disc brake rotor of the present invention, the weight can be significantly reduced as compared with the conventional steel forged disc brake rotor. It is remarkable and of great practical value.
【図１】本発明に係る複合ディスクブレーキロータの概
略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a composite disc brake rotor according to the present invention.
【図２】本発明の複合ディスクブレーキロータの摺動面
の組織写真（倍率：４００倍）である。FIG. 2 is a structural photograph (magnification: 400 times) of a sliding surface of a composite disc brake rotor of the present invention.
１ 複合ディスクブレーキロータ ２ 複合ディスクブレーキロータの摺動面 ３ 複合ディスクブレーキロータの摺動面を含む部位
以外の部位 ４ 軸装着孔 ５ 固定ボルト装着孔 ６ 溶着部 ７ 複合ディスクブレーキロータの摺動面を含む部位1 Composite Disc Brake Rotor 2 Sliding Surface of Composite Disc Brake Rotor 3 Parts Other than Parts Including Sliding Surface of Composite Disc Brake Rotor 4 Shaft Mounting Hole 5 Fixing Bolt Mounting Hole 6 Welding Part 7 Sliding Surface of Composite Disc Brake Rotor Part containing
Claims (5)
Ｃ含有のアルミ主体の組成よりなる摺動面を含む部位
と、アルミ主体の組成よりなる摺動面を含む部位以外の
部位とを複合一体としたことを特徴とする複合ディスク
ブレーキロータ。1. A disc brake rotor comprising: Si
A composite disc brake rotor, characterized in that a portion including a sliding surface made of an aluminum-based composition containing C and a portion other than a portion including a sliding surface made of an aluminum-based composition are integrally combined.
品であることを特徴とする複合ディスクブレーキロー
タ。2. A composite disc brake rotor, wherein the composite disc brake rotor is a cast article.
軸方向におけるローター部の厚さの３０〜５０％が、Ｓ
ｉＣ含有のアルミ主体の組成よりなる摺動面を含む部位
を構成することを特徴とする請求項１または請求項２に
記載の複合ディスクブレーキロータ。3. The thickness of the rotor portion in the direction of the rotation axis of the composite disc brake rotor is 30 to 50% of S.
The composite disc brake rotor according to claim 1 or 2, wherein a portion including a sliding surface made of an aluminum-based composition containing iC is formed.
前記ＳｉＣが体積率で１０〜２０％含有されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記
載の複合ディスクブレーキロータ。4. The composite according to any one of claims 1 to 3, wherein the SiC-containing aluminum-based composition contains 10 to 20% by volume of the SiC. Disc brake rotor.
ｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の
いずれか１項に記載の複合ディスクブレーキロータ。5. The SiC is granular and has an average particle size of 20 μm.
The composite disc brake rotor according to any one of claims 1 to 4, wherein the composite disc brake rotor is m or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14392196A JPH09329165A (en) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | Compound disc brake rotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14392196A JPH09329165A (en) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | Compound disc brake rotor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329165A true JPH09329165A (en) | 1997-12-22 |
Family
ID=15350203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14392196A Pending JPH09329165A (en) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | Compound disc brake rotor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09329165A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103939509A (en) * | 2014-04-22 | 2014-07-23 | 浙江天乐新材料科技有限公司 | Al/Sic and Cu/Sic composite material friction pair used for railway vehicle and manufacturing method thereof |
-
1996
- 1996-06-06 JP JP14392196A patent/JPH09329165A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103939509A (en) * | 2014-04-22 | 2014-07-23 | 浙江天乐新材料科技有限公司 | Al/Sic and Cu/Sic composite material friction pair used for railway vehicle and manufacturing method thereof |
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