JPS62255632A - 摩擦材料 - Google Patents
摩擦材料Info
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- JPS62255632A JPS62255632A JP9628886A JP9628886A JPS62255632A JP S62255632 A JPS62255632 A JP S62255632A JP 9628886 A JP9628886 A JP 9628886A JP 9628886 A JP9628886 A JP 9628886A JP S62255632 A JPS62255632 A JP S62255632A
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- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 11
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Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、自動車、二輪車、鉄道車両、航空機、産業機
械等のブレーキやクラッチに用いられる摩擦材料に関す
る。
械等のブレーキやクラッチに用いられる摩擦材料に関す
る。
自動車、二輪車、鉄道車両、航空機、産業機械等のブレ
ーキやクラッチに使用される摩擦材料は、乾式、湿式(
油中)共に以下の性質が要求される。
ーキやクラッチに使用される摩擦材料は、乾式、湿式(
油中)共に以下の性質が要求される。
(1) 耐熱性、耐摩耗性に優れていること。
(2)摩擦相手体(多くの場合金属)を必要以上に傷付
けたり、摩耗させないこと。
けたり、摩耗させないこと。
(3)摩擦係数が高いこと。
(4)摩擦係数が摩擦条件(温度1面圧、速度等)に対
して安定していること。
して安定していること。
(5)摩擦係数が環境変化(水、泥水、油等)に対して
安定していること。
安定していること。
(6)摩擦するときに異音や振動が発生しないこと。
これら多くの要求を満足させるためには単一素材では困
難であり、各種の素材の長所と欠点を補うために、複数
の素材を組み合せて使用する必要がある。それゆえ、摩
擦材料としては、複数の素材から成る複合材料が用いら
れている。例えば、自動車のブレーキパッドやライニン
グには石綿、レジン(結合剤)を主成分に有機、無機、
金属質等の各種摩掠摩Jli調整剤を配合したイf機系
摩擦材や、石綿を全屈繊維で置換したセミメタリック摩
器材が用いられている。
難であり、各種の素材の長所と欠点を補うために、複数
の素材を組み合せて使用する必要がある。それゆえ、摩
擦材料としては、複数の素材から成る複合材料が用いら
れている。例えば、自動車のブレーキパッドやライニン
グには石綿、レジン(結合剤)を主成分に有機、無機、
金属質等の各種摩掠摩Jli調整剤を配合したイf機系
摩擦材や、石綿を全屈繊維で置換したセミメタリック摩
器材が用いられている。
また、近年では、上記摩擦材料の他に、航空機のブレー
キ用摩控材として使用されていたところのC/Cコンポ
ジットと呼ばれる高温下での耐摩耗性、庁控係数安定性
に優れる摩擦材料が、ラリー車、レーシングカー、レー
シング用オートバイ等の特殊車両のブレーキに使用され
るようになってきた。
キ用摩控材として使用されていたところのC/Cコンポ
ジットと呼ばれる高温下での耐摩耗性、庁控係数安定性
に優れる摩擦材料が、ラリー車、レーシングカー、レー
シング用オートバイ等の特殊車両のブレーキに使用され
るようになってきた。
このC/Cコンポジットは、炭素iamを炭素で接合し
た炭素繊維強化複合材料で、その構造は、i2図に例示
するように、炭素繊維の東が直交組織をなしているもの
がある。
た炭素繊維強化複合材料で、その構造は、i2図に例示
するように、炭素繊維の東が直交組織をなしているもの
がある。
このC/Cコンポジットを摩擦材料として使用した場合
、高温下での耐摩耗性および摩擦係数安定性には優れる
ものの、通常使用時の低温下ではPJ控係数μがそれほ
ど高くない。
、高温下での耐摩耗性および摩擦係数安定性には優れる
ものの、通常使用時の低温下ではPJ控係数μがそれほ
ど高くない。
従って、C/Cコンポジットを摩擦材として使用するに
当っては、通常使用時における摩擦係数μの向上という
課題が残されており、この点につき本発明者は、鋭意研
究の結果C/Cコンポジットの炭素繊維の一部をセラミ
ックス系繊維に置換することにより上記課題を解決する
ことができることを見い出し、本発明に至った。
当っては、通常使用時における摩擦係数μの向上という
課題が残されており、この点につき本発明者は、鋭意研
究の結果C/Cコンポジットの炭素繊維の一部をセラミ
ックス系繊維に置換することにより上記課題を解決する
ことができることを見い出し、本発明に至った。
従って、本発明の目的は、C/Cコポジットを用いてW
P5材料において、特に低温下における摩擦係数μを高
めることができる摩擦材料を提供することにある。
P5材料において、特に低温下における摩擦係数μを高
めることができる摩擦材料を提供することにある。
このような目的は、以下の本発明によって達成される。
即ち、本発明は、炭素繊維を炭素で接合してなる摩擦材
料中に研磨剤を配合したことを特徴とするPi摩擦材料
提供するものである。
料中に研磨剤を配合したことを特徴とするPi摩擦材料
提供するものである。
ここで研磨剤は、アルミナ(AJ2203)粉末、シリ
カ(5iQ2 )粉末およびジルコニア(ZrO2)粉
末よりなる群から選ばれた少なくとも一種であるのがよ
い。
カ(5iQ2 )粉末およびジルコニア(ZrO2)粉
末よりなる群から選ばれた少なくとも一種であるのがよ
い。
また研磨剤の配合量は0.1〜10vo1%とするのが
好ましい。
好ましい。
以下、本発明の摩擦材料を添付図面に示す好適実施例に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
通常のC/Cコンポジットは、炭素繊維を炭素で接合し
た炭素katIt1強化複合材料で、その構造は、その
−例として第2図に拡大して示すように、炭素縁1t1
2の束が直交組織をなしている。
た炭素katIt1強化複合材料で、その構造は、その
−例として第2図に拡大して示すように、炭素縁1t1
2の束が直交組織をなしている。
しかし、このC/Cコンポジット1′は、通常の使用時
において、a′擦係数μ;0.2〜0.3とそれほど高
くなく、前述した従来の摩擦材料の摩擦係数(μ=0.
3〜0.4)と比較して、低μレベルである。
において、a′擦係数μ;0.2〜0.3とそれほど高
くなく、前述した従来の摩擦材料の摩擦係数(μ=0.
3〜0.4)と比較して、低μレベルである。
従って、本発明のff!5材料1は、C/Cコンポジッ
トの摩擦係数μを高くするために、第1図に示すように
好ましくは粉末状または粒状の研磨剤3を含有させる。
トの摩擦係数μを高くするために、第1図に示すように
好ましくは粉末状または粒状の研磨剤3を含有させる。
この硬い研磨剤3の存在により摩擦材料1は摩擦相手体
に対し研f!I(アブレッシブ)作用を生じ、摩擦材料
1は低温域での摩擦係数μがC/Cコンポジットl′に
比べて格段に向上する。
に対し研f!I(アブレッシブ)作用を生じ、摩擦材料
1は低温域での摩擦係数μがC/Cコンポジットl′に
比べて格段に向上する。
研磨剤3としては、例えばへJZ203粉末。
5i02粉末、ZrO2粉末等の一般に用いられてい高
い程μレベルが向上するため、硬度の高いへ2203粉
末、z「02粉末を用いるのが好ましい。
い程μレベルが向上するため、硬度の高いへ2203粉
末、z「02粉末を用いるのが好ましい。
また、L記研磨剤の平均粒径は2〜lOμm程度とする
のがよい。その理由は、2μm未満であると低μレベル
となり、10μmを超えると摩耗悪化となるからである
。
のがよい。その理由は、2μm未満であると低μレベル
となり、10μmを超えると摩耗悪化となるからである
。
母体としての炭素繊維2は、レーヨン、PAN(ポリア
クリロニトリル)、ピッチを原料として生産されるPA
N&炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等5を挙げることがで
きる。
クリロニトリル)、ピッチを原料として生産されるPA
N&炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等5を挙げることがで
きる。
なお、C/Cコンポジット中の研磨剤の含有率は0.1
〜10vo1%とするのが好ましい。0.1νo1%未
満では低μレベルとなり、loVOI%を超えると摩耗
悪化となるからである。
〜10vo1%とするのが好ましい。0.1νo1%未
満では低μレベルとなり、loVOI%を超えると摩耗
悪化となるからである。
次に、本発明の摩擦材料の製造方法の−・例を簡単に説
明する。製造は以下の手順により行う。
明する。製造は以下の手順により行う。
■炭素繊維の束に樹脂を含浸させ、研磨剤を付着させる
。
。
■IJ9. IFシ休体作成するへ
■1000℃程度に加熱し、含浸させた樹脂を炭素化す
る。
る。
■上記樹脂を再び含浸させる。
■2000〜3000℃程度で焼成し、含浸させた樹脂
を黒鉛化する。このとき、研磨剤の融点(軟化点)また
は燃焼温度は焼成温度より高いため、焼成後も研磨剤は
燃焼せずに残存する。
を黒鉛化する。このとき、研磨剤の融点(軟化点)また
は燃焼温度は焼成温度より高いため、焼成後も研磨剤は
燃焼せずに残存する。
■CVD (化学蒸着)法による炭素の沈着化をする。
■切削加工により所望の形状の摩擦材とする。
以上、述べた本発明のPt擦材料は、乾式、湿式いずれ
にも使用することができ、例えば、自動車用部品では、
乾式として自動車のブレーキパッドやライニング、湿式
(油中)としてオートマチックトランスミッションのJ
H5プレートに使用でき、その他、二輪車、鉄道車両、
航空機、産業機械のブレーキやクラッチ等、広範囲にわ
たり用途がある。
にも使用することができ、例えば、自動車用部品では、
乾式として自動車のブレーキパッドやライニング、湿式
(油中)としてオートマチックトランスミッションのJ
H5プレートに使用でき、その他、二輪車、鉄道車両、
航空機、産業機械のブレーキやクラッチ等、広範囲にわ
たり用途がある。
(本発明例)
C/Cコンポジットに研磨剤としてアルミナ(八J22
03)粉末(V均粒径6μm)を3vo1%含有させた
斤器材料の試験片N011を作成した。
03)粉末(V均粒径6μm)を3vo1%含有させた
斤器材料の試験片N011を作成した。
(比較例)
通常のC/Cコンポジットで構成する摩擦材料の試験片
N092を作成した。
N092を作成した。
これら本発明例および比較例の各試験片No、 1お
よび2について、スケールダイナモ(実寸を縮尺したス
ケールテスター型測定法)により乾式の100℃におけ
る摩擦係数μを測定した。その結果を表1に示す。
よび2について、スケールダイナモ(実寸を縮尺したス
ケールテスター型測定法)により乾式の100℃におけ
る摩擦係数μを測定した。その結果を表1に示す。
なお、摩擦係数の測定値は、3回測定したうちの平均値
を示す。また、測定に用いた摩擦相手体は、試験片N0
11がC/Cコンポジット製、試験片NO12が鋳鉄(
FC−20)欠円板(直径10cm)であった。
を示す。また、測定に用いた摩擦相手体は、試験片N0
11がC/Cコンポジット製、試験片NO12が鋳鉄(
FC−20)欠円板(直径10cm)であった。
表 1
測定条件:乾式、温度100℃
上記表1の結果から明らかなように、本発明の摩擦材料
は、硬い研磨剤の研磨作用により、通常使用時の低温(
100℃程度)において摩擦係数μが大幅に増大するこ
とがわかる。
は、硬い研磨剤の研磨作用により、通常使用時の低温(
100℃程度)において摩擦係数μが大幅に増大するこ
とがわかる。
本発明の摩擦材料によれば、C/Cコンポジット木来の
特性である高温下での耐摩耗性および摩擦係数安定性に
優れることに加え、研磨剤の存在により、rtP5.相
手体に対し研摩作用を生じ、通常使用時における摩擦係
数μが増大する。
特性である高温下での耐摩耗性および摩擦係数安定性に
優れることに加え、研磨剤の存在により、rtP5.相
手体に対し研摩作用を生じ、通常使用時における摩擦係
数μが増大する。
従って、例えば自動車のブレーキパッドに使用した場合
には、制動力が高くなり結果として耐久性が向上し、ブ
ースター関係部品等のサイズダウンによるブレーキシス
テムの軽量化に寄与する。
には、制動力が高くなり結果として耐久性が向上し、ブ
ースター関係部品等のサイズダウンによるブレーキシス
テムの軽量化に寄与する。
またオートマチックトランスミッションの摩擦プレート
に使用した場合には、エネルギー伝達ロスが少なくなり
、燃費が向上する。
に使用した場合には、エネルギー伝達ロスが少なくなり
、燃費が向上する。
第1図は1本発明の摩擦材料の構造(直交組41)を示
す部分拡大図である。 第2図は、C’/ Cコンポジットの構造(直交組!i
)を示す部分拡大図である。 符号の説明 1・・・・本発明の摩擦材料、 1′・・・・C/Cコンポジット、 2・・・・炭素mm、 3・・・・研磨剤 1’:’r−゛−□
す部分拡大図である。 第2図は、C’/ Cコンポジットの構造(直交組!i
)を示す部分拡大図である。 符号の説明 1・・・・本発明の摩擦材料、 1′・・・・C/Cコンポジット、 2・・・・炭素mm、 3・・・・研磨剤 1’:’r−゛−□
Claims (1)
- (1)炭素繊維を炭素で接合してなる摩擦材料中に研磨
剤を配合したことを特徴とする摩擦材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9628886A JPS62255632A (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 摩擦材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9628886A JPS62255632A (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 摩擦材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62255632A true JPS62255632A (ja) | 1987-11-07 |
Family
ID=14160896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9628886A Pending JPS62255632A (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 摩擦材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62255632A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2285988A (en) * | 1994-01-21 | 1995-08-02 | Ferodo Ltd | Improvements in and relating to friction materials |
-
1986
- 1986-04-25 JP JP9628886A patent/JPS62255632A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2285988A (en) * | 1994-01-21 | 1995-08-02 | Ferodo Ltd | Improvements in and relating to friction materials |
GB2285988B (en) * | 1994-01-21 | 1998-07-15 | Ferodo Ltd | Improvements in and relating to friction materials |
US5856278A (en) * | 1994-01-21 | 1999-01-05 | Ferodo Limited | Friction material for use with al. alloy rotor |
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