JPH10318303A - ブレーキ用ロータ - Google Patents
ブレーキ用ロータInfo
- Publication number
- JPH10318303A JPH10318303A JP13231197A JP13231197A JPH10318303A JP H10318303 A JPH10318303 A JP H10318303A JP 13231197 A JP13231197 A JP 13231197A JP 13231197 A JP13231197 A JP 13231197A JP H10318303 A JPH10318303 A JP H10318303A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- brake
- base
- ceramic particle
- ferrite base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ねずみ鋳鉄の特性を改良することにより、耐食
性および耐摩耗性に優れたディスクブレーキ用ロータを
提供する。 【解決手段】本発明のディスクブレーキ用ロータは、フ
ェライト基地に片状黒鉛が析出したねずみ鋳鉄を母材と
し、硬質で耐熱性および耐摩耗性に優れたセラミックス
粒子を前記フェライト基地に分散させた金属基複合材料
を素材とするものである。
性および耐摩耗性に優れたディスクブレーキ用ロータを
提供する。 【解決手段】本発明のディスクブレーキ用ロータは、フ
ェライト基地に片状黒鉛が析出したねずみ鋳鉄を母材と
し、硬質で耐熱性および耐摩耗性に優れたセラミックス
粒子を前記フェライト基地に分散させた金属基複合材料
を素材とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や鉄道車
輌、産業機械等に使用されるブレーキ用ロータに関し、
より詳しくはロータ素材のブレーキ性能の安定性を向上
させる技術に関する。
輌、産業機械等に使用されるブレーキ用ロータに関し、
より詳しくはロータ素材のブレーキ性能の安定性を向上
させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車にはディスクブレーキが広
く用いられているが、このディスクブレーキのロータに
は強度、熱伝導率、振動減衰能、ブレーキ鳴き等の観点
から、パーライト基地に片状黒鉛を析出させたねずみ鋳
鉄（ＪＩＳ ＦＣ２００〜２５０）が素材として一般的
に用いられている。
く用いられているが、このディスクブレーキのロータに
は強度、熱伝導率、振動減衰能、ブレーキ鳴き等の観点
から、パーライト基地に片状黒鉛を析出させたねずみ鋳
鉄（ＪＩＳ ＦＣ２００〜２５０）が素材として一般的
に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなパーライト基地によるねずみ鋳鉄を母材とするロー
タは耐食性に難があり、自動車の海上輸送時や臨海地域
走行時における海風の影響、若しくは降雪地域における
路面凍結防止のための塩散布等の影響を受けると、ロー
タの表面に錆が発生し、摩擦係数の低下に伴い制動性能
が低下してしまう。また、錆の程度がひどい場合には、
ロータの摩擦表面にブレーキパッドが固着してしまう。
さらには、ロータの摩擦面に波打ちが生じ、ブレーキ制
動時に車体振動が発生する場合もある。
うなパーライト基地によるねずみ鋳鉄を母材とするロー
タは耐食性に難があり、自動車の海上輸送時や臨海地域
走行時における海風の影響、若しくは降雪地域における
路面凍結防止のための塩散布等の影響を受けると、ロー
タの表面に錆が発生し、摩擦係数の低下に伴い制動性能
が低下してしまう。また、錆の程度がひどい場合には、
ロータの摩擦表面にブレーキパッドが固着してしまう。
さらには、ロータの摩擦面に波打ちが生じ、ブレーキ制
動時に車体振動が発生する場合もある。
【０００４】これにより、自動車の製造ラインにおいて
は、摩擦面に各種の防錆メッキを施したり防錆油を塗布
したりする等の錆対策を講じたロータを新車に装着して
いるが、市販された自動車が路上を走行してブレーキを
かけると、これらの防錆処理はブレーキパッドとの摩擦
により消失してしまう。また、ロータの材質を耐食性の
良い材料、例えばステンレス鋼等に変える場合もある
が、摩擦性能の面で必ずしも満足が得られていない。さ
らに、最近ではアルミニウムにセラミックス粒子を添加
したアルミ基複合材等の使用が検討されているが、耐熱
性、耐摩耗性、摩擦性能、価格等の点において解決すべ
き課題がある。
は、摩擦面に各種の防錆メッキを施したり防錆油を塗布
したりする等の錆対策を講じたロータを新車に装着して
いるが、市販された自動車が路上を走行してブレーキを
かけると、これらの防錆処理はブレーキパッドとの摩擦
により消失してしまう。また、ロータの材質を耐食性の
良い材料、例えばステンレス鋼等に変える場合もある
が、摩擦性能の面で必ずしも満足が得られていない。さ
らに、最近ではアルミニウムにセラミックス粒子を添加
したアルミ基複合材等の使用が検討されているが、耐熱
性、耐摩耗性、摩擦性能、価格等の点において解決すべ
き課題がある。
【０００５】そこで、本発明の目的は、上述した従来技
術が有する問題点を解消し、ブレーキ用ロータの素材と
されるねずみ鋳鉄の特性を改良することにより、耐食性
および耐摩耗性を両立してブレーキ性能の安定したブレ
ーキ用ロータを提供することにある。
術が有する問題点を解消し、ブレーキ用ロータの素材と
されるねずみ鋳鉄の特性を改良することにより、耐食性
および耐摩耗性を両立してブレーキ性能の安定したブレ
ーキ用ロータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の課題は、本発明に
よる、フェライト基地に片状黒鉛が析出したねずみ鋳鉄
を母材とし、硬質で耐熱性および耐摩耗性に優れたセラ
ミックス粒子を前記フェライト基地に分散させた金属基
複合材料を素材とすることを特徴とするブレーキ用ロー
タによって達成することができる。
よる、フェライト基地に片状黒鉛が析出したねずみ鋳鉄
を母材とし、硬質で耐熱性および耐摩耗性に優れたセラ
ミックス粒子を前記フェライト基地に分散させた金属基
複合材料を素材とすることを特徴とするブレーキ用ロー
タによって達成することができる。
【０００７】すなわち、フェライト基地を使用すること
で所望の耐食性をもたらし、それによる耐摩耗性の低下
をフェライト基地にセラミックス粒子を分散させること
で獲得する。これにより、耐食性および耐摩耗性を両立
してブレーキ性能を安定させる。また、例えロータの表
面に錆が発生し、基地自体の摩擦係数が低下しても、セ
ラミック粒子を含有することでブレーキパッドとの摺動
時の摩擦力を維持し、制動性能の低下を防ぐことができ
る。このセラミックス粒子の種類としては、アルミナの
他に、炭化珪素、シリカ、ジルコニア等を用いることが
できる。
で所望の耐食性をもたらし、それによる耐摩耗性の低下
をフェライト基地にセラミックス粒子を分散させること
で獲得する。これにより、耐食性および耐摩耗性を両立
してブレーキ性能を安定させる。また、例えロータの表
面に錆が発生し、基地自体の摩擦係数が低下しても、セ
ラミック粒子を含有することでブレーキパッドとの摺動
時の摩擦力を維持し、制動性能の低下を防ぐことができ
る。このセラミックス粒子の種類としては、アルミナの
他に、炭化珪素、シリカ、ジルコニア等を用いることが
できる。
【０００８】ここで、フェライト基地中に分散させるセ
ラミックス粒子の含有量は、２．０〜３０重量％とされ
る。これは、２．０重量％より少ないとロータとしての
十分な耐摩耗性が得られないからであり、３０重量％よ
り多いと切削性や靭性の低下と共に、摩擦相手材である
ブレーキパッドを痛めるからである。そして、この含有
量のより好ましい範囲としては、５．０〜１０重量％で
ある。
ラミックス粒子の含有量は、２．０〜３０重量％とされ
る。これは、２．０重量％より少ないとロータとしての
十分な耐摩耗性が得られないからであり、３０重量％よ
り多いと切削性や靭性の低下と共に、摩擦相手材である
ブレーキパッドを痛めるからである。そして、この含有
量のより好ましい範囲としては、５．０〜１０重量％で
ある。
【０００９】セラミックス粒子の粒径は５〜５００μｍ
とされる。これは、５μｍより小さいとディスクロータ
としての十分な耐摩耗性が得られないからであり、５０
０μｍより大きいと材料の切削性や靭性の低下と共に、
ブレーキパッドの表面に大きな傷を付け、制動性能の低
下を招くからである。なお、上記記載は、便宜上ディス
クブレーキを前提として記載しているが、これ以外に例
えば、ドラムブレーキのドラムにも使用できる。
とされる。これは、５μｍより小さいとディスクロータ
としての十分な耐摩耗性が得られないからであり、５０
０μｍより大きいと材料の切削性や靭性の低下と共に、
ブレーキパッドの表面に大きな傷を付け、制動性能の低
下を招くからである。なお、上記記載は、便宜上ディス
クブレーキを前提として記載しているが、これ以外に例
えば、ドラムブレーキのドラムにも使用できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態のディ
スクブレーキ用ロータを詳細に説明する。まず、鋳鉄５
００ｋｇの溶解能力を有した試作用の高周波溶解炉に、
ねずみ鋳鉄の配合成分となるようにそれぞれ計量したイ
ンゴット、鋼板スクラップ、フェロシリコン等総重量４
００ｋｇの原材料を投入し、１４５０°Ｃまで昇温させ
て溶解する。その後、溶湯温度を１４００〜１４５０°
Ｃの範囲に保ちつつ、塗型剤を塗布した炭素棒で溶湯を
静かに攪拌しながら、溶湯に対して１０重量％に相当す
る４０ｋｇの平均粒径２００μｍのアルミナ粒子を添加
する。アルミナ粒子を添加した後、溶湯を注湯温度１３
７０°Ｃでロータ形状のキャビティを形成してなる砂型
に注湯する。次いで、溶湯を砂型内で凝固させて冷却し
た後、堰や押し湯を除去する。それから、ロータの基地
をフェライト化させるため、熱処理炉内で９００°Ｃで
１時間保持した後、炉冷させる焼きなましを行う。さら
に、このようにして得た鋳造素材を機械加工したロータ
の完成品を用いて、下記のブレーキ制動試験と耐食試験
を行った。
スクブレーキ用ロータを詳細に説明する。まず、鋳鉄５
００ｋｇの溶解能力を有した試作用の高周波溶解炉に、
ねずみ鋳鉄の配合成分となるようにそれぞれ計量したイ
ンゴット、鋼板スクラップ、フェロシリコン等総重量４
００ｋｇの原材料を投入し、１４５０°Ｃまで昇温させ
て溶解する。その後、溶湯温度を１４００〜１４５０°
Ｃの範囲に保ちつつ、塗型剤を塗布した炭素棒で溶湯を
静かに攪拌しながら、溶湯に対して１０重量％に相当す
る４０ｋｇの平均粒径２００μｍのアルミナ粒子を添加
する。アルミナ粒子を添加した後、溶湯を注湯温度１３
７０°Ｃでロータ形状のキャビティを形成してなる砂型
に注湯する。次いで、溶湯を砂型内で凝固させて冷却し
た後、堰や押し湯を除去する。それから、ロータの基地
をフェライト化させるため、熱処理炉内で９００°Ｃで
１時間保持した後、炉冷させる焼きなましを行う。さら
に、このようにして得た鋳造素材を機械加工したロータ
の完成品を用いて、下記のブレーキ制動試験と耐食試験
を行った。
【００１１】(１)ブレーキ制動試験 上述の組成のディスクロータの下記の条件によるブレー
キ制動評価試験を行った結果を以下の表１に示す。 試験条件： 制動開始温度 １２０°Ｃ 速度 ６５ｋｍ／ｈ 制動回数 １０００回 パッド材質 ノンアスベスト材
キ制動評価試験を行った結果を以下の表１に示す。 試験条件： 制動開始温度 １２０°Ｃ 速度 ６５ｋｍ／ｈ 制動回数 １０００回 パッド材質 ノンアスベスト材
【００１２】
【表１】
【００１３】上記表１の試験結果の、本実施例のロータ
（３）から明らかなように、耐摩耗性及び制動性能の良
いロータの部類に入りることが判る。
（３）から明らかなように、耐摩耗性及び制動性能の良
いロータの部類に入りることが判る。
【００１４】(２)耐食性評価試験 上述のようにして得られた本実施例のロータと、従来の
パーライト基地によるねずみ鋳鉄製ロータとを用いて、
下記の試験条件による耐食性評価試験を行った結果を表
２に示す。 試験条件： １． ５％塩水噴霧を７２時間 ２． 湿度９０％で２４時間放置後、更に室内で２４時
間放置を５サイクル
パーライト基地によるねずみ鋳鉄製ロータとを用いて、
下記の試験条件による耐食性評価試験を行った結果を表
２に示す。 試験条件： １． ５％塩水噴霧を７２時間 ２． 湿度９０％で２４時間放置後、更に室内で２４時
間放置を５サイクル
【００１５】
【表２】
【００１６】この試験結果から、本実施例のディスクロ
ータは、従来のパーライトのネズミ鋳鉄によるロータに
比較して耐食性能が向上していることが判る。
ータは、従来のパーライトのネズミ鋳鉄によるロータに
比較して耐食性能が向上していることが判る。
【００１７】すなわち、本実施形態のディスクブレーキ
用ロータは、フェライト基地に片状黒鉛が析出したねず
み鋳鉄を母材とし、硬質で耐熱性および耐摩耗性に優れ
たセラミックス粒子を前記フェライト基地に分散させた
金属基複合材料を素材として形成したものであり、従来
のパーライト基地によるねずみ鋳鉄を素材とするロータ
に比較し、ブレーキ制動能力において全く遜色がないば
かりでなく、耐食性を向上させることができる。
用ロータは、フェライト基地に片状黒鉛が析出したねず
み鋳鉄を母材とし、硬質で耐熱性および耐摩耗性に優れ
たセラミックス粒子を前記フェライト基地に分散させた
金属基複合材料を素材として形成したものであり、従来
のパーライト基地によるねずみ鋳鉄を素材とするロータ
に比較し、ブレーキ制動能力において全く遜色がないば
かりでなく、耐食性を向上させることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のディスクブレーキ用ロータは、フェライト基地に片状
黒鉛が析出したねずみ鋳鉄を母材とし、硬質で耐熱性お
よび耐摩耗性に優れたセラミックス粒子を前記フェライ
ト基地に分散させた金属基複合材料を素材とするもので
あるから、耐食性および耐摩耗性に優れたロータを得る
ことができる。
のディスクブレーキ用ロータは、フェライト基地に片状
黒鉛が析出したねずみ鋳鉄を母材とし、硬質で耐熱性お
よび耐摩耗性に優れたセラミックス粒子を前記フェライ
ト基地に分散させた金属基複合材料を素材とするもので
あるから、耐食性および耐摩耗性に優れたロータを得る
ことができる。
Claims (1)
- 【請求項１】フェライト基地に片状黒鉛が析出したねず
み鋳鉄を母材として、硬質で耐熱性および耐摩耗性に優
れたセラミックス粒子を前記フェライト基地に分散させ
た金属基複合材料を素材としたことを特徴とするブレー
キ用ロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13231197A JPH10318303A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | ブレーキ用ロータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13231197A JPH10318303A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | ブレーキ用ロータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318303A true JPH10318303A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15078354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13231197A Pending JPH10318303A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | ブレーキ用ロータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10318303A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017523353A (ja) * | 2014-06-14 | 2017-08-17 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトＤａｉｍｌｅｒ ＡＧ | 自動車用ブレーキディスク |
-
1997
- 1997-05-22 JP JP13231197A patent/JPH10318303A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017523353A (ja) * | 2014-06-14 | 2017-08-17 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトＤａｉｍｌｅｒ ＡＧ | 自動車用ブレーキディスク |
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