JPS59173234A - ブレ−キロ−タ用アルミニウム合金 - Google Patents
ブレ−キロ−タ用アルミニウム合金Info
- Publication number
- JPS59173234A JPS59173234A JP4757783A JP4757783A JPS59173234A JP S59173234 A JPS59173234 A JP S59173234A JP 4757783 A JP4757783 A JP 4757783A JP 4757783 A JP4757783 A JP 4757783A JP S59173234 A JPS59173234 A JP S59173234A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- solid lubricant
- brake
- aluminum alloy
- brake rotor
- 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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- Braking Arrangements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は自動車、二輪車等の車両に用いられるディス
クブレーキのブレーキロータ用アルミニウム合金に関す
る。
クブレーキのブレーキロータ用アルミニウム合金に関す
る。
一般に車両、特に自動車用のディスクブレーキのブレー
キロータ用の拐料としては、殆んど鋳鉄が用いられてい
る。近年、自動車の品質に対する顧客の要望は高まって
おり、乗り心地良い車が求められている。良く言われて
いるように、サスペンションのバネ正荷Ｍを少くするこ
とが、乗り心地改番の有効な手段であり、多くの改良が
なされて来ている。さらに改善するために、ブレーキ、
ｔＲにディスクブレーキでは、ブレーキロータは大きな
部品であり重量が犬きく、軽量化が望まれていた。まず
軽量化には材料を鋳鉄からアルミニウムに代えるという
ことは、比較的に容易に考えられる。しかし、単なるア
ルミニウム合金、例えばＡｎ−過共晶Ｓｉ合金などを用
いても、耐熱性が充分でなく、また、現在用いられてい
るブレーキバンドと組合せると、ロータ表面の荒れがひ
どく、またブレーキパッドの摩耗量も多く、実用に供し
得ない。この問題に対しては、ブレーキロータの基材は
、前述のアルミニウム合金で作成し、ブレーキバンドの
当り面には鉄系材料（鋳鉄、高炭素鋼等）からなるリン
クを鋳包んだり、ビスを用いて固着することも考えられ
るが軽量化という点で充分な効果は期待できず、長期間
の使用により、リンクがアルミニウム製基材から剥離し
たり、ガタついたりして耐久性に問題を生ずる。
キロータ用の拐料としては、殆んど鋳鉄が用いられてい
る。近年、自動車の品質に対する顧客の要望は高まって
おり、乗り心地良い車が求められている。良く言われて
いるように、サスペンションのバネ正荷Ｍを少くするこ
とが、乗り心地改番の有効な手段であり、多くの改良が
なされて来ている。さらに改善するために、ブレーキ、
ｔＲにディスクブレーキでは、ブレーキロータは大きな
部品であり重量が犬きく、軽量化が望まれていた。まず
軽量化には材料を鋳鉄からアルミニウムに代えるという
ことは、比較的に容易に考えられる。しかし、単なるア
ルミニウム合金、例えばＡｎ−過共晶Ｓｉ合金などを用
いても、耐熱性が充分でなく、また、現在用いられてい
るブレーキバンドと組合せると、ロータ表面の荒れがひ
どく、またブレーキパッドの摩耗量も多く、実用に供し
得ない。この問題に対しては、ブレーキロータの基材は
、前述のアルミニウム合金で作成し、ブレーキバンドの
当り面には鉄系材料（鋳鉄、高炭素鋼等）からなるリン
クを鋳包んだり、ビスを用いて固着することも考えられ
るが軽量化という点で充分な効果は期待できず、長期間
の使用により、リンクがアルミニウム製基材から剥離し
たり、ガタついたりして耐久性に問題を生ずる。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、ブレーキロータ用材料として、その組成をＡ
ｎ−過共晶Ｓｉ合合金液セラミック耐摩材および／−ま
たけ固体潤滑材を分散させたものとすることにより前記
問題点全解決することを目的としている。
たもので、ブレーキロータ用材料として、その組成をＡ
ｎ−過共晶Ｓｉ合合金液セラミック耐摩材および／−ま
たけ固体潤滑材を分散させたものとすることにより前記
問題点全解決することを目的としている。
本発明においては、前述のようにＡ℃−過共晶Ｓｉ合金
にセラミック耐摩材および／またけ固体潤滑材を分散さ
せて、いわゆる複合材料としたので、単なるＡ２合金に
比較して、ブレーキパッドの当り面が、熱せられてＡＭ
−過共晶ｓ４合金の融点以上に達しても形状を保つこと
ができ、耐熱性が増し、表面の荒れが軽減できると共に
、セラミック耐摩材および／−ｉたけ固体潤滑材により
ブレーキパッドと共に摩耗量を減することができる。
にセラミック耐摩材および／またけ固体潤滑材を分散さ
せて、いわゆる複合材料としたので、単なるＡ２合金に
比較して、ブレーキパッドの当り面が、熱せられてＡＭ
−過共晶ｓ４合金の融点以上に達しても形状を保つこと
ができ、耐熱性が増し、表面の荒れが軽減できると共に
、セラミック耐摩材および／−ｉたけ固体潤滑材により
ブレーキパッドと共に摩耗量を減することができる。
不発明でＡｉ１合金をＡｆｉ過共過共晶Ｓ金合金たのは
、鋳造時にＳｉの初品を析出させてることにより、界面
の荒れを少なくシ、ブレーキバンドに対する攻撃性金少
くするためであり、Ｓｉ量は１３重量％以上が好ましく
、捷た切削性を考慮に入れると２５重量％以下が好捷し
い。セラミック耐摩材は、単独で加えても充分効果全発
揮でき、材質としてはＡｘ、ｏ３． ｓ４ｃ 、 ｓ１
３＋Ｎ４等が好寸しく、含Ｍ量は３重量係から２０重量
％が好捷しい。３Ｎ量係未満では添加する効果が少なく
、２０重量％を超えると耐摩材の脱落が生じ易く、脱落
した耐摩材が研摩材として働き、逆に摩耗量を増す恐れ
があり、また切削性も悪るくなる。耐摩材ば、繊維状で
も粒子状でも良いが、粒子の場合には、粒径は１０μｍ
以上が好甘しく、２００μｍ００μｍ以上い。１０μｍ
未満の粒子では均一に添加するのがむずかしく、２００
μｍを超えると切削性が悪ろくなる。′！また、固体潤
滑材は単独で添加しても良いが、好ましくはセラばツク
耐摩材と共に添加するのが好ましい。
、鋳造時にＳｉの初品を析出させてることにより、界面
の荒れを少なくシ、ブレーキバンドに対する攻撃性金少
くするためであり、Ｓｉ量は１３重量％以上が好ましく
、捷た切削性を考慮に入れると２５重量％以下が好捷し
い。セラミック耐摩材は、単独で加えても充分効果全発
揮でき、材質としてはＡｘ、ｏ３． ｓ４ｃ 、 ｓ１
３＋Ｎ４等が好寸しく、含Ｍ量は３重量係から２０重量
％が好捷しい。３Ｎ量係未満では添加する効果が少なく
、２０重量％を超えると耐摩材の脱落が生じ易く、脱落
した耐摩材が研摩材として働き、逆に摩耗量を増す恐れ
があり、また切削性も悪るくなる。耐摩材ば、繊維状で
も粒子状でも良いが、粒子の場合には、粒径は１０μｍ
以上が好甘しく、２００μｍ００μｍ以上い。１０μｍ
未満の粒子では均一に添加するのがむずかしく、２００
μｍを超えると切削性が悪ろくなる。′！また、固体潤
滑材は単独で添加しても良いが、好ましくはセラばツク
耐摩材と共に添加するのが好ましい。
固体潤滑材は、ロータの荒れ、バンドの摩耗が軽減でき
る効果が有るが、特に黒鉛を用いる場合にば５重量幅金
超えて添加しても、強度が低下し、又摩擦係数が低下す
るので好ましくない。
る効果が有るが、特に黒鉛を用いる場合にば５重量幅金
超えて添加しても、強度が低下し、又摩擦係数が低下す
るので好ましくない。
以下、本発明の実施例につき説明する。
実施例
表１に示すように、Ｍ−過共晶８１合金に対し、セラミ
ック耐摩材としてＡｌ１，０． 、 ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ
４および固体潤滑材としての黒鉛を加えて、７種類の複
合材料を作成した。
ック耐摩材としてＡｌ１，０． 、 ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ
４および固体潤滑材としての黒鉛を加えて、７種類の複
合材料を作成した。
第１表
＊Ａ金合金５ｉ１８．５ｉｉｒ量係、Ｃｕ２．５ Ｖ
景％、Ｍｇ１．２重量４ＡＩ！、残部からなるＡ必−過
共晶８１合金である。
景％、Ｍｇ１．２重量４ＡＩ！、残部からなるＡ必−過
共晶８１合金である。
次にこれら７種類の材料から乗用車用ディスフッレーキ
のブレーキロータを切削加工して作成した。これらのブ
レーキロータを台上制動装置により、性能評価を行った
。評価条件は、温度５（１’ｃ 一定で箔゛り台せ（制
動回数３０回、速度５０Ｋｍ 、減速度０．４５Ｇ）を
行方った後、温度を上昇するま１にまかせるフェード試
験（制動回数１０回、速度１００に＊ 、減速度０．４
５Ｇ） 、冷却を行なって再び５０℃になる１で制動を
くり返すリカバリー試験（制動回数１５回、速度５０ｉ
Ｃｔ 、減速度０４５Ｇ）を２度行なって、バンドの摩
耗量、ロータ表面の荒れｄ】、及びフェード試験中の摩
擦係数の変動中を測定した。性能評価試験には、第２表
に示す組成のアスベスト系のバントａと、セミメタリッ
ク系のノくツドｂ６使用した。
のブレーキロータを切削加工して作成した。これらのブ
レーキロータを台上制動装置により、性能評価を行った
。評価条件は、温度５（１’ｃ 一定で箔゛り台せ（制
動回数３０回、速度５０Ｋｍ 、減速度０．４５Ｇ）を
行方った後、温度を上昇するま１にまかせるフェード試
験（制動回数１０回、速度１００に＊ 、減速度０．４
５Ｇ） 、冷却を行なって再び５０℃になる１で制動を
くり返すリカバリー試験（制動回数１５回、速度５０ｉ
Ｃｔ 、減速度０４５Ｇ）を２度行なって、バンドの摩
耗量、ロータ表面の荒れｄ】、及びフェード試験中の摩
擦係数の変動中を測定した。性能評価試験には、第２表
に示す組成のアスベスト系のバントａと、セミメタリッ
ク系のノくツドｂ６使用した。
尚、性能評価試験は、比較のため、前述のへ合金と、一
般に使用されている片状黒鉛鋳鉄（ＪＩＳ規格、ＦＣ２
５相当）を切削加工して作成したブレーキロータについ
ても行なった。その結果を第１図に示す。第１図におい
て、ブレーキロータの摩擦係数１字状に示し、上端およ
び下端が試験中の最大摩擦係数および最小摩擦係数を示
したが、本発明の材料を用いたブレーキロータは、単な
るへ合金および従来のＦｅ１２材と同程度の摩擦係数お
よびその変動中を示している。さらに、中央の横線から
上方の棒グラフ（斜線）はパッドの摩耗量を示すが、本
発明の材料は、バンドに対する影響が単なるへ合金より
は少な〈従来のＦｅ１２材と同等か若干少ない値を示し
ている。さらに、中央の横線から下方の棒グラフ（黒塗
り）はブレーキロータ表面の荒れの程度を示すが、本発
明の材料を用いるブレーキロータでは、へ合金と比較し
ては勿論のこと、従来のＦｅ１２材と比較しても荒れが
少ないという結果を得た。
般に使用されている片状黒鉛鋳鉄（ＪＩＳ規格、ＦＣ２
５相当）を切削加工して作成したブレーキロータについ
ても行なった。その結果を第１図に示す。第１図におい
て、ブレーキロータの摩擦係数１字状に示し、上端およ
び下端が試験中の最大摩擦係数および最小摩擦係数を示
したが、本発明の材料を用いたブレーキロータは、単な
るへ合金および従来のＦｅ１２材と同程度の摩擦係数お
よびその変動中を示している。さらに、中央の横線から
上方の棒グラフ（斜線）はパッドの摩耗量を示すが、本
発明の材料は、バンドに対する影響が単なるへ合金より
は少な〈従来のＦｅ１２材と同等か若干少ない値を示し
ている。さらに、中央の横線から下方の棒グラフ（黒塗
り）はブレーキロータ表面の荒れの程度を示すが、本発
明の材料を用いるブレーキロータでは、へ合金と比較し
ては勿論のこと、従来のＦｅ１２材と比較しても荒れが
少ないという結果を得た。
また、重量については、正確には測定しなかつたが、手
で持つ【も充分に軽いことが確飴された。
で持つ【も充分に軽いことが確飴された。
尚、本発明のブレーキロータ用アルミニウム合金は、Ｆ
ＣｚＳ材に比較すれば融点が低いことは否めない。しか
し、逆に熱伝導度が良いので、放熱により冷却するので
、ブレーキを頻繁にかけた場合でも、バンドとの摩擦で
生じた熱が逃けるので、温度が融点に達することはほと
んどない。ブレーキロータにさらにフィンをつければ一
層放熱が良くなる。
ＣｚＳ材に比較すれば融点が低いことは否めない。しか
し、逆に熱伝導度が良いので、放熱により冷却するので
、ブレーキを頻繁にかけた場合でも、バンドとの摩擦で
生じた熱が逃けるので、温度が融点に達することはほと
んどない。ブレーキロータにさらにフィンをつければ一
層放熱が良くなる。
以上説明してきたように、この発明によれば、ブレーキ
ロータ用アルミニウム合金ｉ、Ａｌ２−過共晶Ｓｉ合金
甲にセラミック耐摩材および／または固体潤滑材全分散
させた組成としたので、ブレーキロータ用材料として摩
擦係数、パッドに対する攻撃性、表面の荒れが従来のも
のと同等分若干すぐれ、かつ軽量のものができるという
効果が得られる。
ロータ用アルミニウム合金ｉ、Ａｌ２−過共晶Ｓｉ合金
甲にセラミック耐摩材および／または固体潤滑材全分散
させた組成としたので、ブレーキロータ用材料として摩
擦係数、パッドに対する攻撃性、表面の荒れが従来のも
のと同等分若干すぐれ、かつ軽量のものができるという
効果が得られる。
第１図は、本発明の材料と比較例の材料よシ作成したブ
レーキロータの性能評価試験結果を示すクラ７である。 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 大 西 昭 広
レーキロータの性能評価試験結果を示すクラ７である。 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 大 西 昭 広
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）へ２−過共晶８１合金甲にセラミック耐摩材およ
び／または固体潤滑材全分散させたことを特徴とするブ
レーキロータ用アルミニウム合金（２） セラミック
耐摩材がＡｎｔ０３． ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群
から選ばれた１種以上の粉末または礒維であり、含有量
が３〜２０重量係であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のブレーキロータ用アルミニウム合金 （３）固体潤滑材の含有量が５重量係以下であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載のブレ
ーキロータ用アルεニウム合金
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4757783A JPS59173234A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | ブレ−キロ−タ用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4757783A JPS59173234A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | ブレ−キロ−タ用アルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59173234A true JPS59173234A (ja) | 1984-10-01 |
Family
ID=12779096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4757783A Pending JPS59173234A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | ブレ−キロ−タ用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59173234A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6431944A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Honda Motor Co Ltd | Fiber reinforced aluminum alloy member |
| JPH0225538A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Railway Technical Res Inst | 鉄道車両用ブレーキディスク材 |
| JPH02142935A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Toyo Carbon Kk | 自動車用ブレーキディスク材、ブレーキライニング材およびディスクブレーキ装置 |
| US4959276A (en) * | 1988-10-31 | 1990-09-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Heat-resistant, wear-resistant and high-strength Al-Si alloy, and cylinder liner employing same |
| US5006417A (en) * | 1988-06-09 | 1991-04-09 | Advanced Composite Materials Corporation | Ternary metal matrix composite |
| US5041340A (en) * | 1987-09-03 | 1991-08-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fiber-reinforced light alloy member excellent in heat conductivity and sliding properties |
| DE4400898C1 (de) * | 1994-01-14 | 1995-03-30 | Bergische Stahlindustrie | Wellenbremsscheibe für Schienenfahrzeuge |
| US5523050A (en) * | 1990-11-27 | 1996-06-04 | Alcan International Limited | Method of preparing improved eutectic or hyper-eutectic alloys and composites based thereon |
| US5620791A (en) * | 1992-04-03 | 1997-04-15 | Lanxide Technology Company, Lp | Brake rotors and methods for making the same |
-
1983
- 1983-03-22 JP JP4757783A patent/JPS59173234A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6431944A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Honda Motor Co Ltd | Fiber reinforced aluminum alloy member |
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