JPS6167736A - 銅系焼結摩擦摩耗材料 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、銅系焼結摩擦摩耗材料に関し、詳しくは、Ａ
　Ｉ　、Ｏｓ　、Ｓ　ｉ　Ｏ２等の耐摩耗性向上材料と
、黒鉛、、ＭｏＳ、等の潤滑性向上材料との、混合比率
及び添加総量を所定範囲とすることによって優れた摩擦
摩耗特性を付与し、ブレーキライニング及びパッド、タ
ラッチフェーシング等に、好適に適用することのできる
銅系焼結摩擦摩耗材料にかかる。

〔従来の技術〕

ブレーキライニング及びパッド、タラソチフエーシング
等に用いられる摩擦摩耗材料においては、適当なレベル
の摩擦係数を有するとともに、温度。

圧力、速度等により摩擦摩耗特性が変化することがなく
、水にぬれた場合においても摩擦係数の低下が少なく、
仮に水にぬれて摩擦係数が低下してもその回復が早く、
対面損傷性に優れ、使用時における繰り返し摩擦摩耗が
実施されることにより摩擦面が高温になるにつれて摩擦
係数が次第に低下していく、いわゆる、フェード性能に
優れ、さらに、不快臭もしくは鳴き等を発生しないこと
が要求されている。

そして、一般的にブレーキライニング及びパッド、タラ
ソチフェーシング等に用いられる摩擦摩耗材料は、了ス
ヘストを骨材とし、金属粉末等とともに充填材として炭
酸カルシウム、耐摩耗材料としてカシュー樹脂、結合材
としてフェノール樹脂、乾性油等を混合・含浸して熱に
より硬化させたものである。

さて、従来の乾式のブレーキライニング及びパッド、ク
ラソチフ豊−シング等に用いられている摩擦摩耗材料に
は、通常、主としてアスベスト系□乾式摩Ｉ！Ａ摩耗材
料が採用されている。

そして、アスヘスト系摩擦摩耗材料は、上述の耐フエー
ド性能が劣ること等から、近年、高負荷条件で使用され
る摩擦摩耗材料としては、銅系及び鉄系の焼結摩擦摩耗
材料の使用が１ｆｆｌ常となっている。

しかし、これら従来の銅系及び鉄系の焼結摩擦摩耗材料
のうちの成る種のものにおいては、摩擦摩耗材料自体の
摩耗は少ないものの摩擦摩耗する相手材料を著しく摩耗
させるものであったり、また、別の摩擦摩耗材料におい
ては相手材料の摩耗は少ないものの摩擦摩耗材料自体が
著しく摩耗するものであったりする等、摩擦摩耗材料と
して摩擦摩耗材料自身及び摩擦摩耗する相手材料におＬ
Ｊる耐摩擦摩耗性がともに優れた特性となっていないの
が現状である。

また、高速車両のブレーキライニング材のような重負荷
条件のもとで使用される摩擦摩耗材料の製造に適し、そ
の使用時においては優れた摩擦摩耗特性を有する耐摩耗
性銅系焼結合金も開発されている（例えば、特公昭５７
−１０９３９号等）。

ところで、発明者は、銅系焼結摩擦摩耗材料において、
耐摩耗性向上材料として添加しているＡｌ２Ｏ，やＳ　
ｉ　０２等と、潤滑性向上材料として添加している黒鉛
やＭ　ｏ　Ｓ　Ｈとの混合比率及びその添加総量を所定
の範囲とすることによって摩擦摩耗材料として摩擦摩耗
材料自身及び摩擦摩耗する相手材料における、耐摩擦摩
耗性がともに優れた摩擦摩耗特性とすることができるこ
とを見いだした。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のような従来の技術の現状に鑑み、本発明が解決し
ようとする問題点は、従来の銅系及び鉄系の焼結摩擦摩
耗材料においては、摩擦摩耗材料自体の摩耗εオルない
ものの摩擦摩耗する相手材料を著しく摩耗させるもので
あったり、相手材＊゛１の摩耗は少ないものの摩擦摩耗
材料自体が著しく摩耗するものであったりする等、摩擦
摩耗材料として摩擦摩耗材料自身及び摩擦摩耗する相手
材料における耐摩擦摩耗性がともに優れた特性となって
いないことである。

従って、本発明の技術的課題とするところは、Ａｌ２Ｏ
，，５ｉ０２等の耐摩耗性向」二材料と、黒鉛、Ｍｏ３
２等の潤滑性向」二材料との、混合比率及び添加総量を
所定範囲とすることによって、摩擦摩耗材料として摩擦
摩耗材料自身及び摩擦摩耗する相手材料におりる耐摩擦
摩耗性をともと優れた摩擦摩耗特性として、ブレーキラ
イニング及びパッド、タラソチフェーシング等に、好適
に適用可能とすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような従来の技術における問題点に鑑み、本発明に
おける従来の技術の問題点を解決するための手段は、耐
摩耗性向上材料と潤滑性向上材料とを複合添加した後、
圧粉成形・加熱焼結してなる銅系焼結摩！？：摩耗桐材
であって、Ａｌ２Ｏ］、５ｉｆｔ等の耐摩耗性向−ヒ月
料と、黒鉛、ＭｏＳ７等の潤滑性向」二材料との混合比
率を、１：３〜ｉ：ａ、ｓの範囲とするとともに、前記
耐摩耗性向上材料と潤滑性向上材料の添加量の総量を、
重量比率で１５〜３５％とした銅系焼結摩擦摩耗材料か
らなっている。

〔作用〕

以下、本発明の作用について説明する。

本発明月において、耐摩耗性向上材料は銅系焼結摩擦摩
耗材料の耐摩耗性向上及び摩擦係数を確保するという観
点から有効であるが、多すぎると摩擦摩耗する相手材料
における摩耗を増大させるという傾向があり、また、潤
滑性向Ｊ：　＋Ａ料は銅系焼結摩擦摩耗材料の相手材料
との溶着防止及び耐摩耗性向上材料の影響を緩和するた
めに有効であるが、多すぎると銅系焼結摩擦摩耗材料自
体の摩耗が増大するとともに、摩擦係数が低下するとい
う傾向がある。

そして、Ａｌ２Ｏ＋、ＳｉＯ２等の耐摩耗性向上材＊」
と、黒鉛、Ｍｏ３２等の潤滑性向上材れＩとの混合比率
が、１：３未満でば／Ｉｉ！Ｉ滑性向上滑性向上原料９
耗特性が充分発揮されないことから摩擦摩耗する相手材
料における摩耗を増大し、１：４．５を越えると耐摩耗
性向上材料の摩擦ＩＷ耗時特性充分に発揮されず耐摩耗
性、摩擦係数の確保が充分できないことから、」−記各
材料の混合比率を１：３〜］：４．５とした。

さらに、耐摩耗性向上材料及び潤滑性向上＋４料の添加
総量は、１５％未満では」二記各材料を添加したごとに
よる摩擦摩耗特性の向−ヒ効果が充分でなく、３５％を
越えると圧粉成形・加熱焼結して製造された銅系焼結摩
擦摩耗＋Ａ料の強度が低下するからである。

〔実施例〕

以下、添付表に基づいて、本発明の１実施例を説明する
。

ます、本発明材の摩擦摩耗特性を評価する銅系焼結度（
察摩耗＋Ａ料の試験片を製造するために、第１表に示す
ような組成の粉末冶金用混合粉末原料を調整した。

ついで、第１表に示すような組成に配合された粉末冶金
用混合粉末原料を用いて、加圧力５　ｔｏｎ／　ｃｍ　
’として圧粉成形した後、窒素ガス雰囲気中において７
５０℃×６０分間の加熱焼結処理を実施して、各銅系焼
結摩擦摩耗材料の試験片を製造した。

第１表　粉末冶金用混合粉末原料 第１表において、本発明材■〜■は本発明の組成範囲と
なるように配合したものである。

また、比較材■は、耐摩耗性向上材料と潤滑性向上材料
の添加総量を、本発明の下限未満としたものである。

また、比較材■は、耐摩耗性向上）Ａｌと潤滑性向上材
料の添加総量を、本発明の上限を越える多量としたもの
である。

また、比較材■は、本発明材に比較して耐摩耗性向上材
料の混合比率を高めたものである。

また、比較材■は、本発明材に比較して潤滑性向上材料
の混合比率を高めたものである。

上述のように、耐摩耗性向上材料と潤滑性向上材料を配
合した粉末冶金用混合粉末原料を用いて製造した銅系焼
結摩擦摩耗材料の試験片を、所定の周速で回転する相手
材料ディスクに所定の加圧荷重で押し付ける摩擦摩耗台
上耐久試験機を用いて、摩擦係数及び摩耗量を測定する
とともに、試験後の各試験片の外観状態を観察した。

なお、この時の試験条件を、相手＋Ｊ　ｌｉ＋ディスク
の材質を、ＪＩＳ規格ＦＣ２５相当材、相手材料ディス
クの周速を４０　　ｍ／　ｓｅｃ　、押し付は圧力を１
７　ｈ／　ｃｍ　’として、連続１０分間の摩擦摩耗試
験を実施した。

その試験結果を第２表に示す。

第２表　摩擦摩耗試験結果 第２表から明らかなように、本発明材■〜■においては
、すべての試験片において溶着の発生は認められず、ま
た、摩擦係数も約０．４〜０．５の間で安定しているこ
とが理解される。

一方、比較材■においては、耐摩耗性向上月相と潤滑性
向上材料の添加総量を本発明の下限未満としていること
から、溶着の発生が認められ、また、摩擦係数も不安定
となっている。

また、比較材■においては、耐摩耗性向上材料と潤滑性
向上材料の添加総量を、本発明の」二限を越える多量と
していることから、溶着の発生は認められないものの、
摩擦摩耗材料自身の摩耗が多くなっている。

また、比較材■においては、本発明材に比較して耐摩耗
性向上材料の混合比率を高めていることから、溶着の発
生は認められず、摩擦摩耗材料自身の摩耗も少なくなっ
ているものの、摩擦摩耗する相手材料の摩耗が多くなっ
ている。

また、比較材■においては、本発明材に比較して潤滑性
向上材料の混合比率を高めていることから、溶着の発生
は認められないものの、１ちぐ擦ｌソ耗桐材自口の摩耗
がやや多くなっている。

〔発明の効果〕

以１−により明らかなように、本発明にががる銅糸焼結
摩擦摩耗材料によれば、”ｚｏｉ、５ｉ０２等の耐摩耗
性向」二材料と、黒鉛、ＭｏＳ２等の潤滑性向」二月料
との、混合比率及び添加総量を所定範囲とすることによ
って、　摩擦摩耗材料として摩擦１９１耗材料自月及び
摩擦摩耗する相手材料にお番Ｊる耐１９擦摩耗性をとも
に優れた摩１ｉ　１１’Ａ！耗特性として、ブレーキラ
イニング及びパッド１　クラソチフヱーシング等に、好
適に適用可能とすることができる利点がある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐摩耗性向上材料と潤滑性向上材料とを複合添加し
   た後、圧粉成形・加熱焼結してなる銅系焼結摩擦摩耗材
   料であって、 Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ＿２等の耐摩耗性向上材料と、
   黒鉛、ＭｏＳ＿２等の潤滑性向上材料との混合比率を、
   １：３〜１：４．５の範囲とするとともに、前記耐摩耗
   性向上材料と潤滑性向上材料の添加量の総量を、重量比
   率で１５〜３５％とした銅系焼結摩擦摩耗材料。