JPS62124244A - 繊維強化アルミニウム合金製ブレ−キロ−タおよびその製造法 - Google Patents
繊維強化アルミニウム合金製ブレ−キロ−タおよびその製造法Info
- Publication number
- JPS62124244A JPS62124244A JP25986685A JP25986685A JPS62124244A JP S62124244 A JPS62124244 A JP S62124244A JP 25986685 A JP25986685 A JP 25986685A JP 25986685 A JP25986685 A JP 25986685A JP S62124244 A JPS62124244 A JP S62124244A
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- brake rotor
- rotor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
- F16D65/12—Discs; Drums for disc brakes
- F16D65/125—Discs; Drums for disc brakes characterised by the material used for the disc body
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】
本発明は繊維強化アルミニウム会金製プレーキロータお
よびその製造法に係り、自動車や二輪車などの車輛に用
いられるディスクブレーキのブレーキロータとしてブレ
ーキ特性に優−ｎ友軽量な製品を提供し、又その好まし
い製造法全提供しようとするものである。
よびその製造法に係り、自動車や二輪車などの車輛に用
いられるディスクブレーキのブレーキロータとしてブレ
ーキ特性に優−ｎ友軽量な製品を提供し、又その好まし
い製造法全提供しようとするものである。
産業上の利用分野
車輛用ディスクブレーキのブレーキロータおよびその製
造技術。
造技術。
従来の技術
自動車その他の車輛におけるディスクブレーキのブレー
キロータ用材料としては従来一般的に鋳鉄、１６Ｃｒス
テンレスが用いら扛て来たが、近年これらの車輛の品質
に対する顧客の要望が高まシ乗心地のよい車が求めらｎ
るようになシ、サスペンションのバネ下荷重を少なくす
ることが、この乗心地改善の有効な手段とさｎｌ特にデ
ィスクブレーキではブレーキロータが大きな部品で、こ
れを軽量化することが望まｎている。
キロータ用材料としては従来一般的に鋳鉄、１６Ｃｒス
テンレスが用いら扛て来たが、近年これらの車輛の品質
に対する顧客の要望が高まシ乗心地のよい車が求めらｎ
るようになシ、サスペンションのバネ下荷重を少なくす
ることが、この乗心地改善の有効な手段とさｎｌ特にデ
ィスクブレーキではブレーキロータが大きな部品で、こ
れを軽量化することが望まｎている。
然してこのような軽量化には材料を上記した鋳鉄あるい
はステンレスからアルミニウムに変えることが検討され
ているが、単にアルミニウム合金、例えば過共晶Ａｔ−
３ｉ会金や７０７５ ＠−金など倉用い友ものでは耐摩
耗性が十分でない。
はステンレスからアルミニウムに変えることが検討され
ているが、単にアルミニウム合金、例えば過共晶Ａｔ−
３ｉ会金や７０７５ ＠−金など倉用い友ものでは耐摩
耗性が十分でない。
そこでブレーキロータの基材は鋳造用アルミニウム合金
で製造し、ブレーキバンドの尚シ面には鋳鉄、高炭素鋼
などの鉄系材料からなるリングで鋳包み、或いはビスを
用いて固着することが行わｎている。
で製造し、ブレーキバンドの尚シ面には鋳鉄、高炭素鋼
などの鉄系材料からなるリングで鋳包み、或いはビスを
用いて固着することが行わｎている。
又過共晶Ａｔ −ＳＬ会金のマトリックスに〃、Ｏ１、
ＳｉＣ％ Ｓｉ ３ Ｎ ４ Ｚどの１０〜１００μｍ
程度のセラミック粒子と黒鉛を加え友複曾材料が特開昭
５９−１７３２３４号公報に提案されている。
ＳｉＣ％ Ｓｉ ３ Ｎ ４ Ｚどの１０〜１００μｍ
程度のセラミック粒子と黒鉛を加え友複曾材料が特開昭
５９−１７３２３４号公報に提案されている。
発明が解決しようとする問題点
しかし上記し九ような従来の＠菫ブレーキロータでは必
ずしも好ましいものでない。即ち単にアルミニウム台金
材では摩耗が大さく耐用性に劣る。鉄系材料からなるリ
ングをブレーキバンドとの当り面に取付は友ものでは軽
量化目的を十分に達することができず、しかも鉄系材料
リングがアルミニウム合金製基板から剥離し、或いはガ
タついたりして耐久性に問題を生ずる。
ずしも好ましいものでない。即ち単にアルミニウム台金
材では摩耗が大さく耐用性に劣る。鉄系材料からなるリ
ングをブレーキバンドとの当り面に取付は友ものでは軽
量化目的を十分に達することができず、しかも鉄系材料
リングがアルミニウム合金製基板から剥離し、或いはガ
タついたりして耐久性に問題を生ずる。
過共晶Ａｔ −Ｓｔ 合金のマトリックスＫ μ２０３
などのセラミック粒子と黒鉛を加えた複合材料ではブロ
ックから更に切削加工してブレーキロータとするので工
業的でなく、シかもブレーキバンドとの摩擦時にセラば
ツク粒子が脱落し、この脱落粒子が却って研摩材として
作用し、逆に摩耗量全増大する不利がある。
などのセラミック粒子と黒鉛を加えた複合材料ではブロ
ックから更に切削加工してブレーキロータとするので工
業的でなく、シかもブレーキバンドとの摩擦時にセラば
ツク粒子が脱落し、この脱落粒子が却って研摩材として
作用し、逆に摩耗量全増大する不利がある。
「発明の構成」
問題点を解決する几めの手段
１ アルミニウム合金中にアルミナ繊維、炭化珪素ウィ
スカーおよび窒化珪素ウィスカーの何れか１ｓ以上を１
〜１０ｗｔ％分散含有したアルミニウム（Ｉ分体から成
ることに％徴とする繊維強化アルｉニクムせ金製グレー
キロータ。
スカーおよび窒化珪素ウィスカーの何れか１ｓ以上を１
〜１０ｗｔ％分散含有したアルミニウム（Ｉ分体から成
ることに％徴とする繊維強化アルｉニクムせ金製グレー
キロータ。
２ アルミニウム台金中にアルミナ繊維、炭化珪素ウィ
スカーおよび窒化珪素ウィスカーの何れか１種以上を１
〜１０ｗｔ％分散含有させ、該アルミニウム＊＠一体溶
湯金湯ロ部における速度３５ｍ／ｓｅｃ以上でダイキャ
スト鋳造することｆｔ特徴とする繊維強化アルミニウム
合金製グレーキロータの製造法。
スカーおよび窒化珪素ウィスカーの何れか１種以上を１
〜１０ｗｔ％分散含有させ、該アルミニウム＊＠一体溶
湯金湯ロ部における速度３５ｍ／ｓｅｃ以上でダイキャ
スト鋳造することｆｔ特徴とする繊維強化アルミニウム
合金製グレーキロータの製造法。
作用
アルごニウム合金中に１ ｗｔ％以上のアルミナ繊維な
どを分散含有させることによって耐摩耗性を向上し、又
ＩＱｗｔ％以下とすることによりダイキャスト鋳造を適
切に得しめる。
どを分散含有させることによって耐摩耗性を向上し、又
ＩＱｗｔ％以下とすることによりダイキャスト鋳造を適
切に得しめる。
湯口部における溶湯速度を３５ ｍｌｓｅｃ以上、好ま
しくは５Ｑｍ／ｓｅｃ以上としてダイキャスト鋳造する
ことによりセラミック繊維の好−ましい均等分散状態を
形成し的確に鋳造することができる。
しくは５Ｑｍ／ｓｅｃ以上としてダイキャスト鋳造する
ことによりセラミック繊維の好−ましい均等分散状態を
形成し的確に鋳造することができる。
実施例
上記したような本発明について更に説明すると、本発明
において用いるアルミニウム台金としては特に限定する
ものでないが、その好ましい例としてはＪＩＳ Ｈ２２
１２まｆｃはＪＩＳ Ｈ２１１８に規定さｔｚるような
グイキャスト用アルミニウム合金その他のダイキャスト
可能なアルミニウム合金でおる。
において用いるアルミニウム台金としては特に限定する
ものでないが、その好ましい例としてはＪＩＳ Ｈ２２
１２まｆｃはＪＩＳ Ｈ２１１８に規定さｔｚるような
グイキャスト用アルミニウム合金その他のダイキャスト
可能なアルミニウム合金でおる。
又含有させるセラミックス繊維としては太さが２〜２０
μｍで、長さが１０〜２００μｍのアルミナ（シリカ）
繊維、太さが０．５〜２μｍで長さが５〜１００μｍの
炭化珪素、窒化珪素のウィスカーである。このようなセ
ラはツク繊維の含有量としては１〜１０ ｗｔ％であっ
て、この範囲でおればダイカスト法により極めて良好な
繊維の分散性が得られ、１ｗｔ５未満では繊維による補
強効果が不十分で、一方ＩＱｗｔ％會超えると繊維含有
アルミニウム付会谷溝の流動性が極端に低下し、ダイカ
ストｇ造が困難となる。
μｍで、長さが１０〜２００μｍのアルミナ（シリカ）
繊維、太さが０．５〜２μｍで長さが５〜１００μｍの
炭化珪素、窒化珪素のウィスカーである。このようなセ
ラはツク繊維の含有量としては１〜１０ ｗｔ％であっ
て、この範囲でおればダイカスト法により極めて良好な
繊維の分散性が得られ、１ｗｔ５未満では繊維による補
強効果が不十分で、一方ＩＱｗｔ％會超えると繊維含有
アルミニウム付会谷溝の流動性が極端に低下し、ダイカ
ストｇ造が困難となる。
上記のようなアルミニウム複分体葡用いるブレーキロー
タの製造は適宜の方法で実施し得るが、好ましい方法と
しては前記アルミニウム台金にセラミック繊維を複合さ
せ几１次俵台体の小塊を形成し、該小塊を別に準備さｎ
ｆＣアルミニウム会金溶金溶融体散させたものをキャビ
ティに流動注入しダイカスト鋳造するもので、このダイ
カスト鋳造における湯口部での溶融体速度ｆ ３５ ｍ
ｌ ｓｅｃ以上、好ましくは５０ ｍ ／ｓｅｃ以上と
することが適切である。
タの製造は適宜の方法で実施し得るが、好ましい方法と
しては前記アルミニウム台金にセラミック繊維を複合さ
せ几１次俵台体の小塊を形成し、該小塊を別に準備さｎ
ｆＣアルミニウム会金溶金溶融体散させたものをキャビ
ティに流動注入しダイカスト鋳造するもので、このダイ
カスト鋳造における湯口部での溶融体速度ｆ ３５ ｍ
ｌ ｓｅｃ以上、好ましくは５０ ｍ ／ｓｅｃ以上と
することが適切である。
湯口部での浴融体速度が３５ ｍ ／ Ｓｅｃ以下であ
ると、浴融体中で凝集体状に浮遊存在するセラばツク繊
維が充分に解砕ざｔしず、従ってマトリックス中に繊維
が均一に分散し７ｔＨ造体が得雌くなる。
ると、浴融体中で凝集体状に浮遊存在するセラばツク繊
維が充分に解砕ざｔしず、従ってマトリックス中に繊維
が均一に分散し７ｔＨ造体が得雌くなる。
このようなダイカストによって上述したセラミックス繊
維金均−に分願ぜしめ、しかも殆んど切削加工全必要と
しない窩棺匿のル−キロータを得ることができる。又斯
くして得られ皮繊維強化アルミニウム付金製ブレーキロ
ータは従来から汎用さｎている鋳鉄およびステンレス製
ブレーキロータと比較した場合、アスベスト系、セミメ
タリック糸パッドとのＭ［において同じレベルの４係係
数を与え、又より低い摩耗ｔｋ示す。ロータの１童は鋳
鉄やステンレスによるものに対し約３分の１であって、
優れた軽量化を図り得る。
維金均−に分願ぜしめ、しかも殆んど切削加工全必要と
しない窩棺匿のル−キロータを得ることができる。又斯
くして得られ皮繊維強化アルミニウム付金製ブレーキロ
ータは従来から汎用さｎている鋳鉄およびステンレス製
ブレーキロータと比較した場合、アスベスト系、セミメ
タリック糸パッドとのＭ［において同じレベルの４係係
数を与え、又より低い摩耗ｔｋ示す。ロータの１童は鋳
鉄やステンレスによるものに対し約３分の１であって、
優れた軽量化を図り得る。
本発明によるものの具体的な製造例について説明すると
、以下の如くである。
、以下の如くである。
次のｇ１表に示すような４ｔＩｌ類の狙合わせＫよる本
発明ブレーキロータを作製し次。
発明ブレーキロータを作製し次。
第 １ 表
鵠Ｑ３ｆアルミナ短繊維
、５ｊＣＷ 炭化理系クイスカー
高Ｎ４Ｗ鼠化珪素ウィスカー
作製方法はセラミック繊維を遠心鋳造装置の藺型内Ｋｆ
ｃ人し浴融し九アル、−ニウム台金を注入し友後、遠心
力加圧によって短繊維間に溶湯を含浸させて母会金を製
造する。斯うして傅らｎる複分体の繊維富有率は一般的
に１５〜２０ｗｔ％であり、この１次複曾体による径１
〜５■の小塊を別に溶解したアルミニウム合金溶湯中に
添加して短繊維含有率をそれぞれの程度（２，５％、７
％または３％）とし九溶湯を準備し、該ｇ＊ｉ所定の鋳
造温度と３５ ｍ／ｓｅｃ以上（具体的には５ Ｑ ｍ
／ｓｅｃ前後）のｙ−ト速度でダイカスト鋳造し、直径
３ＱＱａ＋、厚さ６１１１１Ｉのル−キロータを製造し
友。
ｃ人し浴融し九アル、−ニウム台金を注入し友後、遠心
力加圧によって短繊維間に溶湯を含浸させて母会金を製
造する。斯うして傅らｎる複分体の繊維富有率は一般的
に１５〜２０ｗｔ％であり、この１次複曾体による径１
〜５■の小塊を別に溶解したアルミニウム合金溶湯中に
添加して短繊維含有率をそれぞれの程度（２，５％、７
％または３％）とし九溶湯を準備し、該ｇ＊ｉ所定の鋳
造温度と３５ ｍ／ｓｅｃ以上（具体的には５ Ｑ ｍ
／ｓｅｃ前後）のｙ−ト速度でダイカスト鋳造し、直径
３ＱＱａ＋、厚さ６１１１１Ｉのル−キロータを製造し
友。
得ら扛たロータについての性能評価全行つ友が、摺動摩
擦試験による摩擦係数、ロータの摩耗量およびバンド摩
耗量で評価し、又評価試験には次の第２表に示すセミメ
タリック系のバッドとアスベスト系のパッドを使用した
。
擦試験による摩擦係数、ロータの摩耗量およびバンド摩
耗量で評価し、又評価試験には次の第２表に示すセミメ
タリック系のバッドとアスベスト系のパッドを使用した
。
第 ２ 表
ま几比較の九め、一般にブレーキロータとして使用され
ている鋳鉄（ＦＣ２５） 、ステンレス（１３Ｃｒ ）
、Ａ３９０合金を切削加工して得たロータについても試
験した。試験条件は加圧力２０ｋｙｆ／、ｊ、摺動速度
５ Ｑ ｋｍ／ ｈｒ 、摩擦距離は５００ｍ″′Ｃあ
る。
ている鋳鉄（ＦＣ２５） 、ステンレス（１３Ｃｒ ）
、Ａ３９０合金を切削加工して得たロータについても試
験した。試験条件は加圧力２０ｋｙｆ／、ｊ、摺動速度
５ Ｑ ｋｍ／ ｈｒ 、摩擦距離は５００ｍ″′Ｃあ
る。
試験結果は添附図面に要約して示す通シであって、Ｊｌ
！！擦係数はこの図表で１字状に示したが、本発明によ
るものは鋳鉄、ステンレスによるものと同程度の摩擦係
数金示している。又摩耗量は棒グラフとして、ロータお
よびバンドに関し夫々示すが本発明によるものはバンド
への影響が従来材料よシ少なく、シかもロータ自身の摩
耗量も小さい。
！！擦係数はこの図表で１字状に示したが、本発明によ
るものは鋳鉄、ステンレスによるものと同程度の摩擦係
数金示している。又摩耗量は棒グラフとして、ロータお
よびバンドに関し夫々示すが本発明によるものはバンド
への影響が従来材料よシ少なく、シかもロータ自身の摩
耗量も小さい。
「発明の効果」
以上説明したような本発明によるときにル−キロータと
しての摩擦係数、バンドに対する影響およびロータ表面
の耐摩耗性の如きが何れも従来の鋳鉄製やステンレス製
のものに比し同等ないし−ｆ：ｎ以上に搬れており１、
シかも大幅に軽量であって、しかもセラばツク粒子を用
い友もののように摩擦によって脱落することなく、耐久
性の優れた製品を提供し得るものであって、工業的にそ
の効果の大きい発明である。
しての摩擦係数、バンドに対する影響およびロータ表面
の耐摩耗性の如きが何れも従来の鋳鉄製やステンレス製
のものに比し同等ないし−ｆ：ｎ以上に搬れており１、
シかも大幅に軽量であって、しかもセラばツク粒子を用
い友もののように摩擦によって脱落することなく、耐久
性の優れた製品を提供し得るものであって、工業的にそ
の効果の大きい発明である。
図面は本発明の技術的内容を示すものであって、本発明
の製造例と従来のものについての摺動摩擦試験結果を要
約して示した図表である。 特許出願人 日本軽金属株式会社 発明者 渡辺修一部
の製造例と従来のものについての摺動摩擦試験結果を要
約して示した図表である。 特許出願人 日本軽金属株式会社 発明者 渡辺修一部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム合金中にアルミナ繊維、炭化珪素ウイ
スカーおよび窒化珪素ウイスカーの何れか１種以上を１
〜１０ｗｔ％分散含有したアルミニウム複合体から成る
ことを特徴とする繊維強化アルミニウム合金製ブレーキ
ロータ。 ２ アルミニウム合金中にアルミナ繊維、炭化珪素ウイ
スカーおよび窒化珪素ウイスカーの何れか１種以上を１
〜１０ｗｔ％分散含有させ、該アルミニウム複合体溶湯
を湯口部における速度３５ｍ／ｓｅｃ以上でダイキヤス
ト鋳造することを特徴とする繊維強化アルミニウム合金
製ブレーキロータの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25986685A JPS62124244A (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | 繊維強化アルミニウム合金製ブレ−キロ−タおよびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25986685A JPS62124244A (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | 繊維強化アルミニウム合金製ブレ−キロ−タおよびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62124244A true JPS62124244A (ja) | 1987-06-05 |
Family
ID=17340046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25986685A Pending JPS62124244A (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | 繊維強化アルミニウム合金製ブレ−キロ−タおよびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62124244A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63216936A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-09 | Toshiba Corp | 金属基複合材料の製造方法 |
| US5028494A (en) * | 1988-07-15 | 1991-07-02 | Railway Technical Research Institute | Brake disk material for railroad vehicle |
| FR2730778A1 (fr) * | 1995-02-20 | 1996-08-23 | Daimler Benz Ag | Disque de frein en aluminium |
| JP2003106287A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Tsurumi Mfg Co Ltd | 可搬式水中ポンプの提手 |
| US6857509B1 (en) | 1998-12-23 | 2005-02-22 | Daimlerchrysler Ag | Braking unit |
| CN111302810A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-06-19 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种低噪声氮化硅陶瓷基摩擦材料及其制备方法和应用 |
-
1985
- 1985-11-21 JP JP25986685A patent/JPS62124244A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63216936A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-09 | Toshiba Corp | 金属基複合材料の製造方法 |
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| FR2730778A1 (fr) * | 1995-02-20 | 1996-08-23 | Daimler Benz Ag | Disque de frein en aluminium |
| US5765667A (en) * | 1995-02-20 | 1998-06-16 | Mercedes-Benz Ag | Brake disk and method of making same |
| US6857509B1 (en) | 1998-12-23 | 2005-02-22 | Daimlerchrysler Ag | Braking unit |
| JP2003106287A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Tsurumi Mfg Co Ltd | 可搬式水中ポンプの提手 |
| CN111302810A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-06-19 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种低噪声氮化硅陶瓷基摩擦材料及其制备方法和应用 |
| CN111302810B (zh) * | 2020-03-09 | 2021-04-16 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种低噪声氮化硅陶瓷基摩擦材料及其制备方法和应用 |
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