JPH0987050A - ブレーキ材およびエレベータ非常停止用ブレーキ装置 - Google Patents
ブレーキ材およびエレベータ非常停止用ブレーキ装置Info
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- JPH0987050A JPH0987050A JP7252997A JP25299795A JPH0987050A JP H0987050 A JPH0987050 A JP H0987050A JP 7252997 A JP7252997 A JP 7252997A JP 25299795 A JP25299795 A JP 25299795A JP H0987050 A JPH0987050 A JP H0987050A
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- ceramics
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- ceramic
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- Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】摩擦係数が高く損傷が小さく、相手への攻撃性
も小さいという優れた制動特性を有し、しかも耐熱性、
耐酸化性に優れ熱伝導率が高く摺動面の温度上昇も緩和
できるようにする。 【解決手段】非酸化物系セラミックスからなるマトリッ
クス中にＳｉ系セラミックスからなる繊維を複合して非
酸化物系のセラミックス基繊維複合材料を構成する。こ
の複合材料によって少なくとも摺動面を形成する。マト
リックスを構成する非酸化物系セラミックスの主成分が
ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、サイアロンのいずれかである。繊
維を構成する非酸化物系セラミックスの主成分がＳｉ
Ｃ、Ｓｉ3 Ｎ4 、その他のＳｉ系セラミックス材料であ
る。
も小さいという優れた制動特性を有し、しかも耐熱性、
耐酸化性に優れ熱伝導率が高く摺動面の温度上昇も緩和
できるようにする。 【解決手段】非酸化物系セラミックスからなるマトリッ
クス中にＳｉ系セラミックスからなる繊維を複合して非
酸化物系のセラミックス基繊維複合材料を構成する。こ
の複合材料によって少なくとも摺動面を形成する。マト
リックスを構成する非酸化物系セラミックスの主成分が
ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、サイアロンのいずれかである。繊
維を構成する非酸化物系セラミックスの主成分がＳｉ
Ｃ、Ｓｉ3 Ｎ4 、その他のＳｉ系セラミックス材料であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス基繊
維複合材料からなるブレーキ材およびこのブレーキ材を
用いたエレベータ非常停止用ブレーキ装置に関する。
維複合材料からなるブレーキ材およびこのブレーキ材を
用いたエレベータ非常停止用ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エレベータのかごの下部には、こ
のかごを吊っているロープが切断した場合にかごの落下
を防止するために、非常停止用ブレーキ装置が設けられ
ている。この非常停止用ブレーキ装置は、かごの昇降路
に設けられた垂直なレールを側方から挟持するブレーキ
シューを有する構成とされている。そして、例えばエレ
ベータの速度が定格速度の１．２〜２倍になると調速機
（ガバナ）が動作してガバナロープをつかみ、さらにか
ごが下降するとガバナロープに固定された非常停止レバ
ーが引上げられ、このレバーの回転によって持上げられ
たブレーキシューがレールを挟持し、このブレーキシュ
ーとレールとの間の摩擦力によって、かごを減速停止さ
せるようになっている。
のかごを吊っているロープが切断した場合にかごの落下
を防止するために、非常停止用ブレーキ装置が設けられ
ている。この非常停止用ブレーキ装置は、かごの昇降路
に設けられた垂直なレールを側方から挟持するブレーキ
シューを有する構成とされている。そして、例えばエレ
ベータの速度が定格速度の１．２〜２倍になると調速機
（ガバナ）が動作してガバナロープをつかみ、さらにか
ごが下降するとガバナロープに固定された非常停止レバ
ーが引上げられ、このレバーの回転によって持上げられ
たブレーキシューがレールを挟持し、このブレーキシュ
ーとレールとの間の摩擦力によって、かごを減速停止さ
せるようになっている。
【０００３】ところで、今後高層建築物等に設けられる
エレベータは例えば１０００ｍ／min 等の超高速で昇降
する。このような超高速エレベータに適用される非常停
止用ブレーキ装置では、制動時にブレーキシューに極め
て大きい摺動抵抗が作用して高摩擦熱が発生するため、
ブレーキ材には高温状態において安定した制動特性が要
求される。
エレベータは例えば１０００ｍ／min 等の超高速で昇降
する。このような超高速エレベータに適用される非常停
止用ブレーキ装置では、制動時にブレーキシューに極め
て大きい摺動抵抗が作用して高摩擦熱が発生するため、
ブレーキ材には高温状態において安定した制動特性が要
求される。
【０００４】そこで従来では、摩擦係数および耐熱性の
高いセラミックスをブレーキ材として適用することが提
案されている（例：特開昭５９−７６８２号，特開昭６
２−３４５７４号，特開昭６２−３４６７５号，特開平
６−２０６６７５号）。
高いセラミックスをブレーキ材として適用することが提
案されている（例：特開昭５９−７６８２号，特開昭６
２−３４５７４号，特開昭６２−３４６７５号，特開平
６−２０６６７５号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した各
公知例に示されているように、セラミックスをブレーキ
材に適用する技術が種々開発されているものの、その特
性はセラミックスの種類、特に材質や形状によって大き
く異なっており、ブレーキ材としてどのようなセラミッ
クスが適合するかについては、これまで必ずしも明らか
になっていない。
公知例に示されているように、セラミックスをブレーキ
材に適用する技術が種々開発されているものの、その特
性はセラミックスの種類、特に材質や形状によって大き
く異なっており、ブレーキ材としてどのようなセラミッ
クスが適合するかについては、これまで必ずしも明らか
になっていない。
【０００６】また、上述した従来の技術では、ブレーキ
材を構成するセラミックスに炭素繊維からなる芯材を混
入して靭性を高め、これにより欠損の防止を図ることも
考えられている（特公昭６２−３４６７５号等）。
材を構成するセラミックスに炭素繊維からなる芯材を混
入して靭性を高め、これにより欠損の防止を図ることも
考えられている（特公昭６２−３４６７５号等）。
【０００７】しかし、炭素繊維をセラミックス中に混入
した場合、摺動面に炭素繊維が露出すると、摩擦係数お
よび耐酸化性が低下する。例えば摺動面が１０００℃以
上に昇温した場合には露出した繊維が焼損するなどのダ
メージを受ける。また、熱伝導率も低下して摺動時の摩
擦熱が蓄積し、摺動面の温度が上昇して異常摩耗が発生
し、制動不能になる可能性もある。
した場合、摺動面に炭素繊維が露出すると、摩擦係数お
よび耐酸化性が低下する。例えば摺動面が１０００℃以
上に昇温した場合には露出した繊維が焼損するなどのダ
メージを受ける。また、熱伝導率も低下して摺動時の摩
擦熱が蓄積し、摺動面の温度が上昇して異常摩耗が発生
し、制動不能になる可能性もある。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、第１の目的は摩擦係数が高く異常摩耗を生じな
いという優れた制動特性を有し、そのうえ熱伝導率が高
く摺動面の温度上昇も緩和できるブレーキ材を提供する
ことにある。
もので、第１の目的は摩擦係数が高く異常摩耗を生じな
いという優れた制動特性を有し、そのうえ熱伝導率が高
く摺動面の温度上昇も緩和できるブレーキ材を提供する
ことにある。
【０００９】また、第２の目的は非酸化物系のセラミッ
クス基繊維複合材料からなるブレーキ材を用いることに
よって、優れた制動性および安全性を発揮することがで
きるエレベータ非常停止用ブレーキ装置を提供すること
を目的とする。
クス基繊維複合材料からなるブレーキ材を用いることに
よって、優れた制動性および安全性を発揮することがで
きるエレベータ非常停止用ブレーキ装置を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】非酸化物系のセラミック
ス、例えばＳｉＣは１６００℃程度の高温まで安定した
材料特性を有し、かつ摩擦係数が高く、焼付き等の異常
摩耗を生じないので、エレベータの非常停止用ブレーキ
装置のブレーキ材に要求される制動特性が優れたものと
なり得る。しかも、非酸化物系のセラミックスは例えば
ＳｉＣは熱伝導率が高く、摺動面の温度上昇の緩和が有
効的に図れる。
ス、例えばＳｉＣは１６００℃程度の高温まで安定した
材料特性を有し、かつ摩擦係数が高く、焼付き等の異常
摩耗を生じないので、エレベータの非常停止用ブレーキ
装置のブレーキ材に要求される制動特性が優れたものと
なり得る。しかも、非酸化物系のセラミックスは例えば
ＳｉＣは熱伝導率が高く、摺動面の温度上昇の緩和が有
効的に図れる。
【００１１】ただし、非酸化物系セラミックスは上記の
ような優れた特性を有する反面、脆性材料であることか
ら、モノリシックセラミックスのみからなる構成ではブ
レーキ材への適用が困難である。
ような優れた特性を有する反面、脆性材料であることか
ら、モノリシックセラミックスのみからなる構成ではブ
レーキ材への適用が困難である。
【００１２】そこで本発明に係るブレーキ材は、非酸化
物系セラミックスからなるマトリックス中にＳｉ系セラ
ミックスからなる繊維を複合してセラミックス基繊維複
合材料を構成し、この複合材料によって少なくとも摺動
面を形成したものである。
物系セラミックスからなるマトリックス中にＳｉ系セラ
ミックスからなる繊維を複合してセラミックス基繊維複
合材料を構成し、この複合材料によって少なくとも摺動
面を形成したものである。
【００１３】このような非酸化物系のセラミックス基繊
維複合材料で構成したブレーキ材は、繊維の複合効果に
よって破壊靭性や破壊エネルギーが増大し、優れた耐熱
性を示す。耐熱性が高いと、制動時における高荷重・高
速度に対し、摩擦熱による摺動面の温度上昇による異常
摩耗、即ち焼付き防止に極めて有効であり、例えば高層
ビル用エレベータの如く高速で移動する高質量の移動体
の非常用ブレーキ装置のブレーキシューとして好適なも
のとなることにつながる。
維複合材料で構成したブレーキ材は、繊維の複合効果に
よって破壊靭性や破壊エネルギーが増大し、優れた耐熱
性を示す。耐熱性が高いと、制動時における高荷重・高
速度に対し、摩擦熱による摺動面の温度上昇による異常
摩耗、即ち焼付き防止に極めて有効であり、例えば高層
ビル用エレベータの如く高速で移動する高質量の移動体
の非常用ブレーキ装置のブレーキシューとして好適なも
のとなることにつながる。
【００１４】また、安定した制動特性が得られるため、
ブレーキ材が接触する相手材、即ちエレベータの場合は
鋼製のレールに対し、攻撃性が小さく、相手材への影響
が少ない。
ブレーキ材が接触する相手材、即ちエレベータの場合は
鋼製のレールに対し、攻撃性が小さく、相手材への影響
が少ない。
【００１５】したがって、本発明に係るブレーキ材によ
ると、高摩擦係数と高吸収エネルギーとが備えられ、し
かもセラミックス特有の耐摩耗性を有する一方で、繊維
複合による高靭性化によって脆性も低下するので、制動
性および安全性の極めて高いブレーキへの適用が有効的
に図れるようになる。
ると、高摩擦係数と高吸収エネルギーとが備えられ、し
かもセラミックス特有の耐摩耗性を有する一方で、繊維
複合による高靭性化によって脆性も低下するので、制動
性および安全性の極めて高いブレーキへの適用が有効的
に図れるようになる。
【００１６】なお、本発明において望ましくは、マトリ
ックスを構成する非酸化物系セラミックスとして、Ｓｉ
Ｃ、Ｓｉ3 Ｎ4 、サイアロン等を適用する。
ックスを構成する非酸化物系セラミックスとして、Ｓｉ
Ｃ、Ｓｉ3 Ｎ4 、サイアロン等を適用する。
【００１７】また、繊維を構成する非酸化物系セラミッ
クスには、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 等のＳｉ系セラミックス
材料を適用することが望ましい。
クスには、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 等のＳｉ系セラミックス
材料を適用することが望ましい。
【００１８】特にＳｉＣは、１６００℃付近の高温まで
安定した材料特性を示し、かつ非常停止用のブレーキ材
に要求される制動特性（摩擦係数が高く、焼付き等の異
常摩耗を生じない）に優れており、しかも高熱伝導率で
摺動面の温度上昇の緩和効果が大である。したがって、
ＳｉＣをマトリックスおよび繊維の両方に適用すること
が特に望ましい。
安定した材料特性を示し、かつ非常停止用のブレーキ材
に要求される制動特性（摩擦係数が高く、焼付き等の異
常摩耗を生じない）に優れており、しかも高熱伝導率で
摺動面の温度上昇の緩和効果が大である。したがって、
ＳｉＣをマトリックスおよび繊維の両方に適用すること
が特に望ましい。
【００１９】また、セラミックス繊維としては、長繊
維、短繊維およびウィスカー等、種々の形態を有するも
のが知られており、それぞれ特性が異なる。例えば短繊
維やウィスカーは長繊維に比べて、マクロ構造で均質な
複合構造が得られ、長繊維は繊維平行方向の機械的性質
が著しく改善できる。
維、短繊維およびウィスカー等、種々の形態を有するも
のが知られており、それぞれ特性が異なる。例えば短繊
維やウィスカーは長繊維に比べて、マクロ構造で均質な
複合構造が得られ、長繊維は繊維平行方向の機械的性質
が著しく改善できる。
【００２０】そこで、本発明では繊維の原料，組成の異
なる複数種類の繊維を複合するハイブリッド複合材料の
適用や、また長繊維、短繊維、ウィスカー、粒子等形状
の異なる強化素材を少なくとも２種類以上複合している
ことが有効である。
なる複数種類の繊維を複合するハイブリッド複合材料の
適用や、また長繊維、短繊維、ウィスカー、粒子等形状
の異なる強化素材を少なくとも２種類以上複合している
ことが有効である。
【００２１】このような複合構造のセラミックス基繊維
複合材料は、構造が均質化され、部品としての靭性が向
上し、摩耗特性のバラツキも大幅に軽減できるようにな
る。
複合材料は、構造が均質化され、部品としての靭性が向
上し、摩耗特性のバラツキも大幅に軽減できるようにな
る。
【００２２】一方、セラミックスマトリックスで覆われ
た摺動面とセラミックス繊維が露出した摺動面とを摩耗
性の点で比較した場合、セラミックス繊維が露出した摺
動面はセラミックスマトリックスで覆われた摺動面より
も摩擦係数が高くかつ若干摩耗し易い。エレベータの場
合、レールの取り替えが困難であるため、非常停止後に
レールに残る損傷の程度は小さいほど好ましい。
た摺動面とセラミックス繊維が露出した摺動面とを摩耗
性の点で比較した場合、セラミックス繊維が露出した摺
動面はセラミックスマトリックスで覆われた摺動面より
も摩擦係数が高くかつ若干摩耗し易い。エレベータの場
合、レールの取り替えが困難であるため、非常停止後に
レールに残る損傷の程度は小さいほど好ましい。
【００２３】このことから本発明において望ましくは、
ブレーキ材の摺動面となる表面にセラミックス繊維が露
出した構成とする。
ブレーキ材の摺動面となる表面にセラミックス繊維が露
出した構成とする。
【００２４】このような構成のブレーキ材であると、前
述した高摩擦係数の非酸化物系セラミックスの特徴に加
えて、摺動面に複合繊維を露出させることで、より高摩
擦係数のブレーキシューが構成できるようになり、ブレ
ーキシューの相手材であるレールへの攻撃性が低減す
る。これにより、取り替えが困難なレールの損傷を軽減
させることができ、特にエレベータ非常停止用ブレーキ
装置のブレーキ材として好適なものとなる。
述した高摩擦係数の非酸化物系セラミックスの特徴に加
えて、摺動面に複合繊維を露出させることで、より高摩
擦係数のブレーキシューが構成できるようになり、ブレ
ーキシューの相手材であるレールへの攻撃性が低減す
る。これにより、取り替えが困難なレールの損傷を軽減
させることができ、特にエレベータ非常停止用ブレーキ
装置のブレーキ材として好適なものとなる。
【００２５】以上の特性を有するブレーキ材を、エレベ
ータのかごの昇降路に設けられた垂直なレールを側方か
ら挟持するブレーキシューとして適用し、エレベータ非
常停止用ブレーキ装置を構成すれば、優れた制動姓およ
び安全性を発揮することができる。
ータのかごの昇降路に設けられた垂直なレールを側方か
ら挟持するブレーキシューとして適用し、エレベータ非
常停止用ブレーキ装置を構成すれば、優れた制動姓およ
び安全性を発揮することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るブレーキ材お
よびエレベータ非常停止用ブレーキ装置の実施例および
比較例について表１および表２により説明する。また、
表３および表４に、実施例および比較例の主な材質の耐
熱姓、耐酸化性および熱伝導率の特性を示す。
よびエレベータ非常停止用ブレーキ装置の実施例および
比較例について表１および表２により説明する。また、
表３および表４に、実施例および比較例の主な材質の耐
熱姓、耐酸化性および熱伝導率の特性を示す。
【００２７】実施例１（表１） この実施例では、ＳｉＣをマトリックスとし、これにＳ
ｉ−Ｃ−Ｏ繊維を複合させたブレーキ材（実施例１）を
反応焼結法によって作成した。
ｉ−Ｃ−Ｏ繊維を複合させたブレーキ材（実施例１）を
反応焼結法によって作成した。
【００２８】実施例においては、まず、ＢＮ（窒化ホウ
素）をコーティングしたＳｉ−Ｃ−Ｏ繊維（商品名：ハ
イニカロン、日本カーボン社製）を製織してクロスに
し、これをブレーキ材の摺動面に対して平行になるよう
に積層してプリフォームを形成した。プリフォームを多
孔質の型内に配置し、ＳｉＣおよびＣ粉末からなるスラ
リーを含浸して形成した。次いで、この成形体を、真空
中または不活性雰囲気中約１４５０℃でＳｉを溶融含浸
し反応焼結を行わせ、ＳｉＣ基ＳｉＣ長繊維複合材料か
らなる平板状の試験片を作製した。
素）をコーティングしたＳｉ−Ｃ−Ｏ繊維（商品名：ハ
イニカロン、日本カーボン社製）を製織してクロスに
し、これをブレーキ材の摺動面に対して平行になるよう
に積層してプリフォームを形成した。プリフォームを多
孔質の型内に配置し、ＳｉＣおよびＣ粉末からなるスラ
リーを含浸して形成した。次いで、この成形体を、真空
中または不活性雰囲気中約１４５０℃でＳｉを溶融含浸
し反応焼結を行わせ、ＳｉＣ基ＳｉＣ長繊維複合材料か
らなる平板状の試験片を作製した。
【００２９】一方、エレベータのレール材料として、Ｓ
Ｓ４１からなる摺動試験用の円板を作製した。
Ｓ４１からなる摺動試験用の円板を作製した。
【００３０】そして、１０００ｍ／min エレベータ非常
停止用ブレーキ装置の動作条件を想定して、試験片サイ
ズでの摺動試験を行った。即ち、この摺動試験は、表面
速度約２０ｍ／sec で回転する前記の円板に試験片を３
００kg／cm2 の面圧で押付け、円板の回転が減速から停
止に至るまでの押付け力、摩擦力、回転数等を測定し、
摩擦速度と摩擦係数との相関を調べた。通常、ブレーキ
材については、その開発にあたって試験片サイズでの摺
動試験の後、１／１０サイズのモデル落下試験を行い、
その後実機相当落下試験を行い、この一連のプロセスで
検証する。本実施例ではこのうち、試験片サイズのブレ
ーキ材を作製し、その摺動試験を行うものである。
停止用ブレーキ装置の動作条件を想定して、試験片サイ
ズでの摺動試験を行った。即ち、この摺動試験は、表面
速度約２０ｍ／sec で回転する前記の円板に試験片を３
００kg／cm2 の面圧で押付け、円板の回転が減速から停
止に至るまでの押付け力、摩擦力、回転数等を測定し、
摩擦速度と摩擦係数との相関を調べた。通常、ブレーキ
材については、その開発にあたって試験片サイズでの摺
動試験の後、１／１０サイズのモデル落下試験を行い、
その後実機相当落下試験を行い、この一連のプロセスで
検証する。本実施例ではこのうち、試験片サイズのブレ
ーキ材を作製し、その摺動試験を行うものである。
【００３１】試験結果を表１に示す。同表に示したよう
に、実施例１のブレーキ材では摩擦係数が現用材（比較
例１）を１とした場合その相対値で１．５倍以上と高
く、比摩耗量（単位摺動距離、単位荷重当たりの摩耗体
積）が現用材（比較例１）を１とした場合その相対値で
シュー材は０．１、レール材は、０．８と小さいことが
認められた。
に、実施例１のブレーキ材では摩擦係数が現用材（比較
例１）を１とした場合その相対値で１．５倍以上と高
く、比摩耗量（単位摺動距離、単位荷重当たりの摩耗体
積）が現用材（比較例１）を１とした場合その相対値で
シュー材は０．１、レール材は、０．８と小さいことが
認められた。
【００３２】したがって、摩擦係数が高く、シュー自身
の損傷が小さく、レールへの攻撃性も小さいという優れ
た制動特性を有することがわかる。また、このブレーキ
材は熱伝導率が４２Ｗ／ｍ・Ｋと高く、摺動面の温度上
昇も緩和できるうえ耐熱温度，耐酸化温度も１４００℃
と非常に高く、機械的強度，破壊靭性も十分である。
の損傷が小さく、レールへの攻撃性も小さいという優れ
た制動特性を有することがわかる。また、このブレーキ
材は熱伝導率が４２Ｗ／ｍ・Ｋと高く、摺動面の温度上
昇も緩和できるうえ耐熱温度，耐酸化温度も１４００℃
と非常に高く、機械的強度，破壊靭性も十分である。
【００３３】実施例２ この実施例は、Ｓｉ3 Ｎ4 をマトリックスとし、これに
Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ繊維を複合させたブレーキ材につい
てのものである。
Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ繊維を複合させたブレーキ材につい
てのものである。
【００３４】その作製方法は実施例１と同様に作製した
Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ繊維（商品名：チラノ、宇部興産株
式会社製）プリフォームに、Ｙ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 を焼
結助剤として添加したＳｉ3 Ｎ4 粉末スラリーを、含浸
成形した。この成形体を、約１６００℃でホットプレス
焼結した。このブレーキ材についても、前記同様に試験
片レベルでの摺動試験を行った。試験の結果、表１に示
すように、前記実施例１と同様に、良好なブレーキ特性
を有することが認められた。
Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ繊維（商品名：チラノ、宇部興産株
式会社製）プリフォームに、Ｙ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 を焼
結助剤として添加したＳｉ3 Ｎ4 粉末スラリーを、含浸
成形した。この成形体を、約１６００℃でホットプレス
焼結した。このブレーキ材についても、前記同様に試験
片レベルでの摺動試験を行った。試験の結果、表１に示
すように、前記実施例１と同様に、良好なブレーキ特性
を有することが認められた。
【００３５】実施例３ この実施例は、サイアロンをマトリックスとし、これら
ＳｉＣ繊維を複合させたブレーキ材についてのものであ
る。
ＳｉＣ繊維を複合させたブレーキ材についてのものであ
る。
【００３６】その作製方法はＳｉＣ繊維（ＳＣＳ−９、
テキストロン社製）の一方向シートを積層し、プリフォ
ームを作製した。多孔質型内にプリフォームを配置し、
Ｓｉ3 Ｎ4 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＨｆＯ2 粉末からなるスラリ
ーを用いて含浸成形した。次いで、約１５５０℃でホッ
トプレス焼結した。このブレーキ材についても、前記同
様に試験片レベルでの摺動試験を行った。試験の結果、
表１に示すように、前記実施例１および２と同様に、良
好なブレーキ特性を有することが認められた。
テキストロン社製）の一方向シートを積層し、プリフォ
ームを作製した。多孔質型内にプリフォームを配置し、
Ｓｉ3 Ｎ4 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＨｆＯ2 粉末からなるスラリ
ーを用いて含浸成形した。次いで、約１５５０℃でホッ
トプレス焼結した。このブレーキ材についても、前記同
様に試験片レベルでの摺動試験を行った。試験の結果、
表１に示すように、前記実施例１および２と同様に、良
好なブレーキ特性を有することが認められた。
【００３７】実施例４〜６（表） これらの実施例のブレーキ材は、前記実施例１３のブレ
ーキ材とそれぞれ同一の材料素成のものに対し、摺動面
にセラミックス繊維が露出した構造としたものである。
ーキ材とそれぞれ同一の材料素成のものに対し、摺動面
にセラミックス繊維が露出した構造としたものである。
【００３８】このように摺動面にセラミックス繊維を露
出させた実施例４〜６のブレーキ材では、表２に示すよ
うに摩擦係数がさらに高くなる。
出させた実施例４〜６のブレーキ材では、表２に示すよ
うに摩擦係数がさらに高くなる。
【００３９】シュー自体の摩耗量は若干増加するが、相
手材であるレールの摩耗量が減少し、取り替えが困難な
エレベータのレールの損傷を軽減させることができる。
手材であるレールの摩耗量が減少し、取り替えが困難な
エレベータのレールの損傷を軽減させることができる。
【００４０】実施例７〜１２（表１） 上記各実施例のほか、複合するセラミックス繊維、繊維
長、径、形態、材質、組成等異なる複数種の繊維を複合
したハイブリッド複合材料を作製した。
長、径、形態、材質、組成等異なる複数種の繊維を複合
したハイブリッド複合材料を作製した。
【００４１】このようなブレーキ材では、部品としての
靭性がさらに向上し、材料特性が均質化され、摩耗特性
のバラツキが大幅に軽減できることが認められた。
靭性がさらに向上し、材料特性が均質化され、摩耗特性
のバラツキが大幅に軽減できることが認められた。
【００４２】比較例（表２） 前記各実施例と比較するために、一般的なブレーキ材で
あるＦＣ２５０鋳鉄（比較例１）、ＦＣＤ７００鋳鉄
（比較例２）、銅系焼結合金（比較例３）、セラミック
ス（Ｓｉ3 Ｎ4 モノリシック）（比較例４）、セラミッ
クス（Ｓｉ3 Ｎ4基Ｃ繊維複合材）（比較例５，６）等
による試験片を作製し、これらについて前記実施例と同
様の摺動試験を行った。
あるＦＣ２５０鋳鉄（比較例１）、ＦＣＤ７００鋳鉄
（比較例２）、銅系焼結合金（比較例３）、セラミック
ス（Ｓｉ3 Ｎ4 モノリシック）（比較例４）、セラミッ
クス（Ｓｉ3 Ｎ4基Ｃ繊維複合材）（比較例５，６）等
による試験片を作製し、これらについて前記実施例と同
様の摺動試験を行った。
【００４３】これらの試験結果を表２に示す。同表に示
すように、各比較例のものは前記各実施例のものに比べ
て摩擦係数が低く、さらにシューおよびレール材の比摩
耗量が多い。また、耐熱性，耐酸化性および高熱伝導率
の条件をすべて満たすものはなかった。
すように、各比較例のものは前記各実施例のものに比べ
て摩擦係数が低く、さらにシューおよびレール材の比摩
耗量が多い。また、耐熱性，耐酸化性および高熱伝導率
の条件をすべて満たすものはなかった。
【００４４】実施例と比較例の検討（図１〜図３） 図１は前述した摺動試験において、円板の回転速度とこ
れに押し付けたブレーキ材の試験片の摩擦係数との関係
を示したもので、実施例１（マトリックスおよび繊維と
もＳｉＣとしたもの），実施例４（実施例１の組成で摺
動面に繊維を露出させたもの），比較例１（ＦＣ２５
０）および比較例２（ＦＣ７００）を試料として使用し
たものである。
れに押し付けたブレーキ材の試験片の摩擦係数との関係
を示したもので、実施例１（マトリックスおよび繊維と
もＳｉＣとしたもの），実施例４（実施例１の組成で摺
動面に繊維を露出させたもの），比較例１（ＦＣ２５
０）および比較例２（ＦＣ７００）を試料として使用し
たものである。
【００４５】また、図２は図１の各試料の摩擦係数の平
均値を示したものである。これらの図に示したように、
比較例を１とした場合の摩擦係数の相対値は、実施例１
の場合に１．６、実施例４の場合に約２．１であり、摩
擦係数が本発明の場合は約１．５倍以上と大幅に向上で
きることが確認された。しかも図１に示したように、実
施例１および４のものは摺動直後の摩擦係数の低下が殆
どなく、変動の少ない安定した特性を有することが認め
られた。
均値を示したものである。これらの図に示したように、
比較例を１とした場合の摩擦係数の相対値は、実施例１
の場合に１．６、実施例４の場合に約２．１であり、摩
擦係数が本発明の場合は約１．５倍以上と大幅に向上で
きることが確認された。しかも図１に示したように、実
施例１および４のものは摺動直後の摩擦係数の低下が殆
どなく、変動の少ない安定した特性を有することが認め
られた。
【００４６】さらに図３は上記の各試料についての比摩
耗量を示したもので、実施例１および実施例４の摩耗は
比較例１，２に比して減少できることが確認された。
耗量を示したもので、実施例１および実施例４の摩耗は
比較例１，２に比して減少できることが確認された。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４９】
【表３】
【００５０】
【表４】
【００５１】
【発明の効果】以上で詳述したように、本発明によれ
ば、摩擦係数が高く、シュー自身の損傷が小さく、レー
ルへの攻撃性も小さいという優れた制動特性を有し、し
かも耐熱性，耐酸化性に優れ、さらに熱伝導率が高く摺
動面の温度上昇も緩和できるブレーキ材が提供できると
ともに、このブレーキ材を用いることによって、優れた
制動特性および安全性を発揮することができるエレベー
タ非常停止用ブレーキ装置を提供することができる。
ば、摩擦係数が高く、シュー自身の損傷が小さく、レー
ルへの攻撃性も小さいという優れた制動特性を有し、し
かも耐熱性，耐酸化性に優れ、さらに熱伝導率が高く摺
動面の温度上昇も緩和できるブレーキ材が提供できると
ともに、このブレーキ材を用いることによって、優れた
制動特性および安全性を発揮することができるエレベー
タ非常停止用ブレーキ装置を提供することができる。
【図１】本発明に係るブレーキ材の摩擦係数の特性を従
来例と比較して示すグラフ。
来例と比較して示すグラフ。
【図２】図１の平均値を示すグラフ。
【図３】本発明に係るブレーキ材の比摩耗量を従来例と
比較して示すグラフ。
比較して示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｄ 69/02 Ｆ１６Ｄ 69/02 Ｂ (72)発明者 深澤 孝幸 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 早川 義則 神奈川県川崎市川崎区日進町７番地１ 東 芝電子エンジニアリング株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 非酸化物系セラミックスからなるマトリ
ックス中にＳｉ系セラミックスからなる繊維を複合して
非酸化物系のセラミックス基繊維複合材料を構成し、こ
の複合材料によって少なくとも摺動面を形成したことを
特徴とするブレーキ材。 - 【請求項２】 請求項１記載のブレーキ材において、マ
トリックスを構成する非酸化物系セラミックスの主成分
がＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、サイアロンのいずれかであり、
繊維はＳｉ系セラミックスで構成されていることを特徴
とするブレーキ材。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のブレーキ材にお
いて、セラミックス基繊維複合材料が原料または組成の
異なる繊維を少なくとも２種類以上複合したハイブリッ
ド複合材料であることを特徴とするブレーキ材。 - 【請求項４】 請求項１または２記載のブレーキ材にお
いて、セラミックス基繊維複合材料が長繊維、短繊維、
ウィスカー、粒子その他形状の異なる強化素材を少なく
とも２種類以上複合していることを特徴とするブレーキ
材。 - 【請求項５】 請求項１から４までのいずれかに記載の
ブレーキ材において、摺動面となる表面にセラミックス
繊維が露出していることを特徴とするブレーキ材。 - 【請求項６】 請求項１から５までのいずれかに記載の
ブレーキ材を用いて、エレベータのかごの昇降路に設け
られた垂直なレールを側方から挟持するブレーキシュー
を構成したことを特徴とするエレベータ非常停止用ブレ
ーキ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7252997A JPH0987050A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | ブレーキ材およびエレベータ非常停止用ブレーキ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7252997A JPH0987050A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | ブレーキ材およびエレベータ非常停止用ブレーキ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0987050A true JPH0987050A (ja) | 1997-03-31 |
Family
ID=17245061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7252997A Pending JPH0987050A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | ブレーキ材およびエレベータ非常停止用ブレーキ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0987050A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001089255A (ja) * | 1999-09-16 | 2001-04-03 | Sgl Technik Gmbh | 繊維束で強化された複合材料 |
| WO2012032573A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 三菱電機株式会社 | ブレーキ装置、ブレーキライニング、ブレーキライニングの製造方法及びエレベータ装置 |
| JP2012066908A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Hitachi Ltd | 非常止め装置及びそれを用いたエレベータ |
| WO2013054857A1 (ja) * | 2011-10-11 | 2013-04-18 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP2013100476A (ja) * | 2011-10-11 | 2013-05-23 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材 |
| WO2013165339A1 (en) * | 2012-04-30 | 2013-11-07 | Otis Elevator Company | Customized friction for brakes |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP7252997A patent/JPH0987050A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001089255A (ja) * | 1999-09-16 | 2001-04-03 | Sgl Technik Gmbh | 繊維束で強化された複合材料 |
| JP4653294B2 (ja) * | 1999-09-16 | 2011-03-16 | アウディ アクチエンゲゼルシャフト | 繊維束で強化された複合材料 |
| WO2012032573A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 三菱電機株式会社 | ブレーキ装置、ブレーキライニング、ブレーキライニングの製造方法及びエレベータ装置 |
| CN103080592A (zh) * | 2010-09-08 | 2013-05-01 | 三菱电机株式会社 | 制动装置、制动衬片、制动衬片的制造方法以及电梯装置 |
| JP5436684B2 (ja) * | 2010-09-08 | 2014-03-05 | 三菱電機株式会社 | ブレーキ装置、ブレーキライニング、ブレーキライニングの製造方法及びエレベータ装置 |
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| WO2013165339A1 (en) * | 2012-04-30 | 2013-11-07 | Otis Elevator Company | Customized friction for brakes |
| GB2516596A (en) * | 2012-04-30 | 2015-01-28 | Otis Elevator Co | Customized friction for brakes |
| GB2516596B (en) * | 2012-04-30 | 2018-01-10 | Otis Elevator Co | Customized friction for brakes |
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