JPS58643A - 摩擦デイスクの製造方法 - Google Patents

摩擦デイスクの製造方法

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JPS58643A
JPS58643A JP57092072A JP9207282A JPS58643A JP S58643 A JPS58643 A JP S58643A JP 57092072 A JP57092072 A JP 57092072A JP 9207282 A JP9207282 A JP 9207282A JP S58643 A JPS58643 A JP S58643A
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ジヤン・ルイ・シヤレ−ル
エミ−ル・マトランジ
ジヤン・サレム
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Carbone Lorraine SA
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、他のディスク又はシューに組合される７個以
上のディスクを有するブレーキ又はクラッチにおいて、
耐性構造の摩擦部材として％に利用されるようにし次、
炭素−炭素複合材料製の華擦ディスクの製造に関する。
周知のようＫ、炭素−炭素複合材料製の景木を製造する
Ｋｒｉ、炭素又は炭素先駆物質の繊維基体を形成しく炭
素先駆物質の場合には縦木化し）次に高密度化処理Ｋか
ける。これによシ旋化マトリックス中に埋めこまれ次炭
素繊維により形成され皮要紫が侍られる。
基体の高密度化は、例として、最素を気相により化学的
に沈着させる操作、炭素化可能な材料の含浸−炭素化−
グラファイト化の１以上のサイクル、又はこれらのコつ
の方法の組合せによって行ない得る。
最終的に得られ交要素の性状が当初の繊維基体の構成に
相当程度依存することも知られている。
本発明の主な目的は、容易にしか屯経渦的に製造でき、
周知の炭素化及び高密度化の後にすぐれ友摩＊％性を有
する、籍にディスク状の繊維基体を取得することにある
。
この目的は、本発明によれば、繊維材料の帯状物の巻取
りを円筒形マンドレル上に形成して、炭素−炭素複合材
料製摩擦ディスクを製造するに当り、 （イ）繊維材料の帯状物の巻濃すを形成するのと同時に
、その巻取りを経方向刺通し処理にかけ、該帯状物は、
層ごとに長さ及び配向の異なる繊維の複数の層から成る
ようにする１糊と、 （ロ）上記巻取りを形成する全部の層に周方向波形を現
出させるように、得られた上記巻取りを経方向に圧縮す
る工程と のうち少くとも１つを含むことを特徴とする製造方法に
より達成される。
上Ｍｅコつの操作のうち−１又は両方によって得られ次
ロールは、必要に応じて、 （イ）使用され皮繊維が炭素先駆物質であった場合には
炭凧化され、 （ロノ多数のリングを形成するように軸線と直角に截断
される。これらのリングは、適切なｍをもつならば、複
数のディスクの基体を形成する。
ロール又はリングは次Ｋ （イ）材料のマトリックスを形成する気相の炭菓を／　
０ＯＯＣで化学的に沈着させるために炉内Ｋｆ人し、又
は （ロ）液体炭化水素例えば石油ピッチによる少くとも７
回の含浸操作とそれに続く炭素化及びグラファイト化に
かけるかして、高密式化される。
必要に応じて基体の局所的な多孔性を除くか又はマ）　
ＩＪラックス成の全持続時間を減少させる次めのこの第
コの可能性は、気相の化学的沈着により最終密度を得る
場合の９〜５％となり得る。
高密度化されたディスクは、予定されたその用途に従っ
て、ｉｔ、ｏｏ〜２！；００℃の範囲の熱処理を受ける
。
本発明による製造方法に従って製造されるブレーキディ
スクの主な利点は次の通りである。
印ディスクの製造時に繊維が無駄にならない。
（ロ）基体の形状によりマ）　１７ツクスの沈着が容易
に且あすみやかに行なわれる。
ｅ→基体の量産が容易になる。
に）ブレーキトルクの機械的耐力が大きくなる。
幽卑膏ＩｆＩＶＣ内して締雑が大体において強く斜め方
Ｊｕｌに配回されるた杓、耐華擦性が高くなる。
（へ）ディスクのところでは、厚さ方向の膨張係数が零
になる［Ｊ１１１擦面の平行の保持）ため、制動による
発熱の際のディスクの寸法安定性が高くなり、繊維又μ
綾維の集群のところでは、崗温点の発生を助長し得る摩
擦面の局所的な形状変化が生じない。
（）＋　’Ｉｋ方向の刺通し２と波形の形成とのうちど
ちらか一万父ｎ両ガにより、径方向の齢はく離性が高く
なる。これら二つの方法は単独又は組合せにより極異方
性の有害な効果を低減させる。
Ｈディスクの軸方向において圧縮及び引張りに対するｌ
ｊ４汀が人さくなる。
（ＩＪＩ　ｊｌｔ　部熱がディスクの内部の方に排出さ
れ易くなる。
本発明の製造方法にはいろいろの変形が包含される。
本発明のその他の特徴及び利点は、本発明の好ましい笑
施例を示す添付図面についての以下の説明により一層明
らかとなろう。
第１図に従って４層の線維１１１２６，２ｂ、３．４が
同時に円筒状マンドレル１０回シに巻付けられる。マッ
ト状の使値層２ｍ、２ｂｒｊ繊維層而内において任意の
方向に配向され良知ｆ＃Ｉ雑（例えば３〜５　ｏｎ　）
により形成されている。
繍、離層３．４は、熱により除去可能な薄いグラスチッ
クの支持体上に配され次率向性の繊＃５によって形成さ
れ、これらの繊維５μ、マンドレル１の軸ＩＩｓに対し
て、層３の場合には右方に、鳩４の場合には左方に配向
されている。
配向角度ぼ場合に応じて例えば３０〜ＳＯ′とすること
ができ、第１図の例ではりｊ″に等しい。
マンドレルｌは矢印９の方向に回動する。
巻取り８が徐々に形成されるにつれて、多数のニードル
７を備えた刺違しグレート６が、連続して父釜状に巻取
り８に孔あけする。この作用の結果として、ニードル７
に配され次短軸により、短峻維のマット状の層２ａ、２
ｂ上に最初存在していた短繊維が除かれ、巻取り８の径
方向に従って配向これる。
刺通された巻取り８が充分大きな直径になったら、マン
ドレル１から巻取シ８を除去する。
巻堆り８ｒｉ充分に良好な凝集力を示し、特別の配慮な
しに取扱うことができる。網状Ｉリアクリルニ）　ＩＪ
ルのような炭素先部物質の繊維層を出発材料として巻取
り８を形成することが望ましい。
それにより脆さが少くなるため、刺通しと径方向川幅操
作とを同時に行なうことができる。この場合には基体に
別に炭素化処理を受ける。
第２図は、径方向に圧縮された巻取り８の外周Ｐｆ　　
上の層のものと同様にはつきりした内周Ｐ。
上の層の波形を示している。この形式の波形を得るには
、径方向圧縮の際に巻取り８の外周Ｐ１　　と内周Ｐ、
との直径を同時にしかも相当１ｉ１ｆ減少させることが
不可欠である。
第２図には、巻取り８のいずれかの円周の回りに原波形
が存在し、それによシル形に配列された凹みが内周及び
外周に形成されることも示されている。
第、？Ａ、３８図において、刺通され次巻取り８は、そ
れと同軸上（軸心を符号１１により示す）の堅強な円筒
体１０の内部に収納されている。円筒体１０と巻取り８
との間には径方向圧縮のための扇形区分１２ａ、１２ｂ
がある。これらの区分の長手方向は、円筒体１０の長手
方向と平行であり、全圧縮期間を通じて平行に保たれる
。区分１２ａ、１２ｂの長さは巻取シ８及び円筒体１゜
の長さに郷しい。
扇形区分１２ｂが扇形区分１２ａよりも径方向により早
く移動するような径方向の力及び運勢が扇形区分１２＆
、１２ｂに伝達される。
刺通され次巻取シ８及び円筒体１ｏと同軸的に、且つ巻
取り８の中心部に、巻堆り８及び円筒体１０と同じ軸方
向長さの圧縮可能な円筒状コア１３が配されている。
コア１３ｒｉエラストマー材料から出来ていても、また
機械的部材の組立体であってもよいが、どちらの場合に
も、その直径が径方向圧縮操作の関に減少しなけれはな
らない。コア１３はその周面上ＶＣ（そして剛力向の全
長に亘り）突部１３ａを有し、これらの突部の長手方向
はコア１３０軸心１１と平行ｒｃなっている。軸心１１
の回りには、扇形区分１２１）と矢部１３とが規則的に
交互に配され、径方向に圧縮した除に、第２．３Ｂ図に
示すように明瞭な反復性をもった波形が形成される。
このようｖｃ　して形成された波形の巻取り８を軸−と
直角に截断してリングを形成し、ディスクの基体となる
こ１しらのリングは史に高密変化処理を受ける。
ノツチないし切欠を有する最終的に形成されたディスク
は、次のように多くの用途に用いられる。
（イ）　ローターとしてディスクを用いる場合、例えば
航空憎の車輪のリム内部に固着したキーによりディスク
を回転させることは、ディスク（Ｄ外ＭＩの波形の全部
又は一部の切欠によって行なわれる。
（ロ））　ステーターとしてディスクを用いる場合、非
回動軸上に固着したキーによりディスクを不動にするこ
とは、ディスク内周の波形の全部又は一部の切欠によっ
て行なわれる。
本発明の第１Ｏ変形は、第１図について上述し次操作の
みを巻取られた基体が受けるような、ディスクの製造に
関連している。従って基体ｒｉ第λ、３Ａ、３Ｂ図につ
いて上述した径方向圧縮による波形形成処理は受けない
が、この点を除けは、両者のディスクの製造方法μ全く
同一である。
本発明の第一の変形は、巻取られる基体が径方向刺通し
操作は受けないが径方向圧ｍＶＣよる波形形成処理及び
上述した全部の処′ｌＡｔ１−受けるようなディスクの
製造に関連している。
この第一の変形において、基体は、第１図を参照して、 （イ）上述し友交互の層２ｍ、３．２ｂ’、４から成っ
ても（径方向刺通しは受けない）、（ロ）層２ａ、２ｂ
を除いた交互の層３．４から成っても、また ｅｌ　　第９図に示す布から成ってもよい。
この布によって基体が形成される場合Ｋｄ基体はディス
クごとに形成され、上述した全部の場合のように、後に
ディスクに截断される長い円筒体としては形成されない
。
布は、ディスクの全幅ａの％の幅を屯っ几経糸１４によ
り形成される。布の緯糸１５は完成したディスクの全幅
ａを表わしている。
そのため、ブレーキの際に摩耗するディスクのＷＩＩＩ
Ｉ面は、それと直角の緯糸のみを備えている。
使用時においてのディスク面の最終的な安定性を高める
ために、緯糸１５ｒｉ、経糸１４といっしょに製繊され
ているのではなく、布の長手方向軸線と平行にミシンに
より形成した２箇所の縫着部により結合されているだけ
である。
本発明の第３の変形は、第１図についての説明に厳密に
従って巻取られ径方向に刺通され次基体を出発材料とし
てディスクを製造することく関連している。この基体な
次に第３＾、３Ｂ図に示す装置中に収容されるが、この
装置は多少改変されている。巻取り８の外ｌｌ１１にあ
る全部の部分（円筒体１０及び扇形区分１２ａ、１２ｂ
）ｒｊｆわらないが、突部１３ａを担持し友圧縮可能な
コア１３の代すに、第１図のマント９レル１の直径と同
じ直径を儒え比圧縮ス可能なコアが用いられている。
次に径方向圧縮操作を行なうと、巻取り８の外周域には
非常にはつきシし次波形が形成されるが、この波形は、
巻取り８の［径に沿ってマンドレル１の直径に徐々に近
付くにつれて１つきりしなくなる。
この第３の変形は、刺通された基体の径方向圧縮性を利
用するもので、それにより巻取りの最初の外周を縮少さ
せてそれに波形を付与できるが、内周についてはそれを
縮少させることも、それに波形を付与することもない。
基体のこの径方向圧縮性は、短−維から成る繊維ｍ２ａ
、２ｂの厚さを増すことと、巻取り形成及び刺通し操作
の開缶＊に円周方向の張力を加えないことによってより
高くすることができる（第１図参照）。
これらの変形によれば、ディスクの用途がいずれの場合
に吃舛別の応用に限定されている場合に、製造コストが
節減される。
【図面の簡単な説明】
＃４７図は巻取り形成−刺通し操作の略統明図、第一図
に好ましい形成による円周方向波形の略説明図、第３Ａ
Ｆ１！Ｊおよび第３Ｂ図は第２図に示した円周方向波形
の形成装置の略説明図、第ダ図ｒｔ特定の繊維の布から
巻取シを形成する操作を示す略睨明凶である。 符号の説明 １・・・マンドレル、２ａ、２ｂ、３．４・・・ｆｌｊ
１３ＪｆｌＪ、８・・・巻堆り。 代理人 弁理士　　中　　　村　　　　　　　捻回　　　　山　
　　　本　　　　　　　　　　部同　　　　串　　　　
岡　　　　八　　　　部間　　　大　　　　塚　　　　
文　　　　部同　　　　宍　　　　戸　　　　嘉　　　
　−１　事件の表示　昭和５７年　特許願　第９．！θ
７．２　号２９発明の名称　　　摩擦ディスクの製造方
法３、　補正をする者 事件との関係　　出願人 名称　　　ル　カルポンーロレーヌ　ノシェテ　アノニ
ム４、代理人 図面の浄書（内容に変更なし）。 第３Ａ図 第３Ｂ図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ　　ｇ線材料の帯状物の巻取りを円筒形マンドレ
    ル上に形成して、炭素−炭素複合材料製摩擦ディスクを
    製造するに当り、 （イ）繊維材料の帯状物の巻取りを形成するのと同時に
    １その巻取りを径方向刺通し操作Ｋかけ、該帯状物は、
    層ごとに長さ及び配向の異なる繊維の複数の層から成る
    ようにする工程と、 １口１　上記巻取りを形成する全部の層に円周方向波形
    を埃出させるように、得られた上記巻取りを径方向、Ｋ
    圧縮する工程と、 のうち少くとも１つを含むことを特徴とする製造方法。 （２）　　円周方向の波形を形成するために、上記巻取
    りと同心的でそれと同じ長さの円筒状コアを上記巻堆り
    の内部に遊隙なく導入し、交互に長くま友短くした複数
    の扇形部分を巻取りの外周部に適用し、それらの扇形部
    分を径方向求心力にかけることを特徴とする特許請求の
    範囲第（１）項記載の製造方法。 （８）　　円筒状コアを可圧縮材料製とし、巻取りを径
    方向に圧縮した際に巻取りの外径と内径とを同時に縮少
    させることを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載
    の製造方法。 （４）　　円筒状コアに複数の突部を形成することを特
    徴とする特許請求の範囲第（３）項記載の製造方法。 （５）星形に配され次ノツチが巻取りの外周及び内周に
    形成されるように１即ち内周又は外周の各各のノツチが
    外周又は内周の二つの連続するノツチを隔だてる円弧の
    中心部と向かい合いに位置されるように、円周方向波形
    を形成することｔ−特徴とする特許請求の範囲第（２）
    項から第（４）積−までのうちのいずれか１つの項に記
    載の製造方法０ （６）　　ノツチの全部又は一部がキー溝として役立つ
    ようにノツチを配合し構成することを特徴とする特許請
    求の範Ｓ第（５）項記載の製造方法。 （７１円筒状コアを非圧縮性材料製とすることを特徴と
    する特許＃＃！氷の範囲第（２）項記載の製造方法。 （８）ｑつの層即ち １（）　　任、−の配向の短繊維の層と、（ロ）　マン
    ドレル軸線に関し斜め方向に従って配向され皮革自注、
    繊絆の層と、 Ｃ→　任意の配向の短ｌｔｈ雑の第一の層と、（ロ）　
    マンドレル軸線に関し別の斜め方向に従って配向され友
    率向性綾紺の第２の層と、によって、輪線材料の帯状物
    を形成し、これらのｑつの１−は同時に巻回して巻取り
    とし、それと同時に刺通し処理し、得られた巻取りは径
    方向圧縮操作にかげないことを特徴とする特許請求の範
    囲第ｆｉ＋項記載の製造方法。 （９）ｑつの噛ｙ１Ｊち （イ）　任意の配向の短＃ｌ！維の層と、（ロ）　マン
    ドレル軸線に関し斜め方向に従って配向された単向性繊
    維の層と、 （ハ）任薫の配向の短繊維の第一の鳩と、に）　７７ド
    レル軸線に関し別の斜め方向に従って配向され次単向性
    綾維の第一の層と、によって、線維材料の帯状物を形成
    し、これらダつの層は同時に巻回して巷取りとし、必要
    ならばそれとｌ？ｙＪ時に刺通し処理し、得られた巻取
    ９を次に径方向圧縮操作にかけることを特徴とする特許
    請求の範囲＠（＋１項から第（７）項までのうちのいず
    れか７つの項に記載の製造方法。 （ＩＩ　　＠維材料の帯状物を、刺通し処理されない単
    向性繊維の複数のＮＫより形成し、得られた巻取ｐｒｉ
    次に径方向圧縮操作にかけることを特徴とする特許請求
    の範囲第（１）項から第（７）項までのうちのいずれか
    ７つの項に記載の製造方法。 ０υ　繊維を炭素先駆物質例えば網状化ポリアクリルニ
    トリルとすることを特徴とする特許請求の範囲第（８）
    項から第一・項までのうちのいずれが７つの項に記載の
    製造方法。 ■　得られた巻取りを截断してワッシャーとし、次に圧
    密化処理にかけることを特徴とする特許請求の範囲第（
    ８）項から第１１項までのうちのいずれか１つの寝に記
    載の製造方法。 ６１　　得られた巻取りを炭素化し友後に截断してワッ
    シャーとし、次に圧密化処理にかけることを特徴とする
    特許請求の範囲第（１０項記載の製造方法Ｏ Ｏ尋仲維材料の帯状物を炭素系の布として形成し、１布
    の経糸幅は１布の幅よシ小とし、緯糸幅は布の鴨に等し
    くシ、１布に刺通し処理にかけず、＃布の巻取りに次罠
    径方向圧縮操作にかけた後ＶＣ高密度化処理することを
    特徴とする特許請求の範囲第１１１項から第（７）項ま
    でのうちのいずれか７つの項にｄピ載の製造方法。 ０９　　布の経糸と緯糸とを真直なものとし、直角に交
    差させることを特徴とする特許請求の範囲第０４１項記
    載の製造方法。 αｅ　経糸と緯糸とを単に縫合により互に結合すること
    ｆ、特徴とする脅許請求の範ｔｌｌＴＩ　Ｍ　（１４項
    又は第０９項記載の製造方法。
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