TW201928227A - 鐵道車輛用煞車來令、使用該鐵道車輛用煞車來令的鐵道車輛用碟煞系統及使用於鐵道車輛用煞車來令的燒結摩擦材料 - Google Patents
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Abstract
提供一種能夠對於制動時之煞車音作抑制的鐵道車輛用煞車來令。鐵道車輛用煞車來令(10)，係被使用於煞車來令之碟煞系統中。此煞車來令(10)，係具備有基板(40)、和燒結摩擦材料(20)、和摩擦材料支持機構(30)。摩擦材料支持機構(30)，係被配置在基板(40)與燒結摩擦材料(20)之間，並將燒結摩擦材料(20)相對於基板而可移動地作支持。燒結摩擦材料(20)之楊格率，係為35.0GPa以上。
Description
本發明，係有關於鐵道車輛用煞車來令、使用該鐵道車輛用煞車來令的鐵道車輛用碟煞系統及使用於鐵道車輛用煞車來令的燒結摩擦材料。
在以新幹線作為代表的鐵道車輛中，高速化以及大型化係日益進展。作為此些之鐵道車輛的制動裝置之其中一者，係採用有碟煞系統。
鐵道車輛用碟煞系統，係被分類於黏著方式之機械煞車裝置中。鐵道車輛用碟煞系統，係具備有煞車碟盤、和煞車鉗。煞車碟盤，係被安裝在鐵道車輛之車輪或車軸上。煞車鉗，係被安裝於身為行駛裝置之台車上。煞車鉗，係具備有：煞車來令、和被安裝在煞車來令處之鉗臂、和使鉗臂移動而將煞車來令推壓附著於煞車碟盤處之空氣壓或油壓之推壓附著機構。在制動時，係藉由推壓附著機構，來將煞車來令推壓附著於煞車碟盤之滑動面上。此時，鐵道車輛用碟煞系統，係藉由在煞車碟盤與煞車來令之間所產生的摩擦力，來對車輪或車軸之旋轉進行制動，並使鐵道車輛減速或停止。
煞車來令，係具備有可安裝於煞車鉗之鉗臂處之基板、和摩擦材料、和摩擦材料支持機構。摩擦材料支持機構，係被配置在基板與摩擦材料之間，並支持摩擦材料。摩擦材料支持機構，例如係亦可包含有以盤狀彈簧作為代表之彈性構件。煞車來令中之摩擦材料支持機構，係將摩擦材料可在基板之板厚方向上移動地作支持。因此，在制動時，係能夠因應於煞車碟盤之凹凸而使摩擦材料在基板之板厚方向上成為可動，而能夠將摩擦材料之相對於煞車碟盤的接觸面積增大。故而，係易於將在制動時之摩擦材料的接觸壓力分布設為均勻。其結果，係能夠使煞車碟盤之溫度分布成為均勻，進而，摩擦材料之偏磨耗亦係被作抑制。
另外，在包含摩擦材料支持機構之煞車來令中，於制動時，係容易發生被稱作「煞車音」的噪音。煞車音，可以推測到，係因為起因於在煞車碟盤與煞車來令之間所產生的摩擦力而在鐵道車輛用碟煞系統之全體處產生有自激勵震動一事，而發生者。所謂自激勵震動，係為起因於將從外部而來之穩態性(非震動性)的能量在系之內部轉換為加震能量並對自身進行加震而導致震動之振幅變大的現象。
對於包含摩擦材料支持機構之煞車來令的煞車音作抑制的技術，係在日本特開2011-214629號公報(專利文獻1)、日本特開2015-218808號公報(專利文獻2)以及日本特開2014-122313號公報(專利文獻3)中有所提案。
專利文獻1之技術，係將摩擦構件之支持機構的剛性定義為「支持剛性」，並藉由對於此支持剛性作控制，來降低煞車音。具體而言，在專利文獻1中所揭示之鐵道車輛用煞車來令，係包含有摩擦構件、和支持摩擦構件之基板。而，相較於在將此煞車來令配置於台車處的狀態下之存在於煞車來令之鉛直方向中心線H部處之摩擦構件之支持剛性，係將中心線H部以外的部分之摩擦構件之支持剛性設為大。
專利文獻2之技術，係藉由對於摩擦構件賦予阻尼(衰減能量)，來降低煞車音。具體而言，在專利文獻2中所揭示之來令用摩擦構件，係包含有聚四氟乙烯以及丙烯酸橡膠變性酚樹脂。
專利文獻3之技術，係藉由使摩擦構件之摩擦係數安定化，來降低煞車音。具體而言，在專利文獻3中所揭示之摩擦材料，係包含有纖維基材、摩擦調整材料以及結合材料，並進而含有2種以上的非晶鬚狀鈦酸化合物。2種以上的非晶鬚狀鈦酸化合物，係至少包含非晶鬚狀鈦酸鋰鉀，且並不包含銅成分。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-214629號公報
[專利文獻2]日本特開2015-218808號公報
[專利文獻3]日本特開2014-122313號公報
[非專利文獻]
[專利文獻2]日本特開2015-218808號公報
[專利文獻3]日本特開2014-122313號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]日本機械學會論文集A篇 第71卷709號 論文No.03-1224
[發明所欲解決之課題]
如同上述一般，在專利文獻1中，係對於摩擦構件之支持機構之剛性作控制，來對於煞車音作抑制。又，在專利文獻2中，係藉由對於摩擦構件賦予阻尼功能，來對於煞車音作抑制。在專利文獻3中，係藉由使摩擦構件之摩擦係數安定化，來對於煞車音作抑制。然而，對於鐵道車輛用碟煞系統中之煞車音作抑制的方法，係並不被限定於上述之方法，而亦可為其他之方法。
本發明之目的，係在於提供一種在鐵道車輛之制動時能夠對於煞車音作抑制的鐵道車輛用煞車來令、使用該鐵道車輛用煞車來令的鐵道車輛用碟煞系統及使用於鐵道車輛用煞車來令的燒結摩擦材料。
[用以解決課題之手段]
[用以解決課題之手段]
由本發明所致之鐵道車輛用煞車來令，係為在鐵道車輛用碟煞系統中所使用的鐵道車輛用煞車來令，其特徵為，係具備有：基板；和使複數之粉末粒子被作燒結之燒結摩擦材料；和被配置在前述基板與前述燒結摩擦材料之間，並支持前述燒結摩擦材料之摩擦材料支持機構，前述燒結摩擦材料之楊格率，係為35.0GPa以上。
由本發明所致之鐵道車輛用碟煞系統，其特徵為，係具備有：被安裝在前述鐵道車輛之車輪或車軸處的煞車碟盤；和被安裝在前述鐵道車輛之台車處的煞車鉗，前述煞車鉗，係具備有：上述之鐵道車輛用煞車來令；和被安裝在前述鐵道車輛用煞車來令處之鉗臂；和能夠將前述鐵道車輛用煞車來令推壓附著於前述煞車碟盤處之推壓附著機構。
由本發明所致之燒結摩擦材料，係被使用於鐵道車輛用煞車來令中。
[發明之效果]
[發明之效果]
由本發明所致之鐵道車輛用煞車來令、使用該鐵道車輛用煞車來令的鐵道車輛用碟煞系統及使用於鐵道車輛用煞車來令的燒結摩擦材料，係在鐵道車輛之制動時，能夠對於煞車音作抑制。
本發明者們，首先，係針對在包含具備有摩擦材料支持機構的鐵道車輛用煞車來令之鐵道車輛用碟煞系統中的發生煞車音之原因，而進行了調查以及檢討。
在鐵道車輛用碟煞系統中，主要係存在有浮動方式和對向方式之2個種類。浮動方式之鐵道車輛用碟煞系統的煞車鉗，係在支持一對之煞車來令的一對之鉗臂的其中一方處，具備有用以將煞車來令推壓附著於煞車碟盤處之推壓附著機構。在浮動方式的情況時，藉由推壓附著機構，被安裝在一對之鉗臂的其中一方處之煞車來令，係被朝向煞車碟盤而推壓前進，並被推壓附著於煞車碟盤處。此時，起因於相對於煞車來令的朝向煞車碟盤之推壓附著力的反作用力，煞車鉗係朝向與推壓附著機構之煞車來令之推壓附著方向相反的方式而滑動。其結果，一對之煞車來令係將被安裝在車輪或車軸上之煞車碟盤作挾持，並進行制動動作。另外，推壓附著機構係包含有周知之活塞及／或隔膜等。對向方式之鐵道車輛用碟煞系統的煞車鉗，係在支持一對之煞車來令的一對之鉗臂的雙方處，具備有推壓附著機構。在鐵道車輛用碟煞系統中，係利用有浮動方式以及對向方式之雙方。因此，較理想，係不論是在浮動方式以及對向方式之何者的方式中，均能夠對於煞車音作抑制。
本發明者們，係對於在鐵道車輛用碟煞系統之構成中的不論是在浮動方式以及對向方式之何者中均被有所適用的構成之燒結摩擦材料有所注目。而，本發明者們，係推測到，若是能夠藉由燒結摩擦材料之機械性特性來對於煞車音作抑制，則不論是在具備有何者之方式的煞車鉗之鐵道車輛用碟煞系統中，均能夠對於煞車音作抑制。
另外，被使用有鐵道車輛用碟煞系統之高速鐵道車輛，係會有在260km／小時以上之高速區域中而行駛的情況。當在此種高速區域中而將鐵道車輛藉由碟煞系統來進行制動的情況時，在煞車碟盤與煞車來令之燒結摩擦材料之間的摩擦係數，係會依存於制動開始時之鐵道車輛之速度而有所變化。在身為亦存在有會於260km／小時以上之高速區域中而行駛的情況之高速鐵道車輛的情況時，煞車碟盤與煞車來令之燒結摩擦材料之間之摩擦係數，係因應於行駛時之速度，而在0.2～0.6之廣範圍中變化。故而，在被適用於鐵道車輛處之碟煞系統的煞車來令中，係期望能夠在0.2～0.6之範圍的摩擦係數中而對於煞車音作抑制。
因此，本發明者們，係針對在被使用於存在有於260km／小時以上之高速區域中而行駛的可能性之鐵道車輛用碟煞系統的煞車來令處之燒結摩擦材料，而對於在0.2～0.6之範圍的摩擦係數下之機械性特性與煞車音之間之關係，進行了調查以及檢討。其結果，係得知了，在燒結摩擦材料之各種的機械性特性中，楊格率係與煞車音呈現負的相關。因此，本發明者們，在對於楊格率和煞車音之間之關係更進而詳細作了檢討之後，其結果，係初次發現到：在燒結摩擦材料中，若是將楊格率設為35.0GPa以上，則在0.2～0.6之範圍的摩擦係數中，係能夠對於煞車音作充分的抑制。以下，針對此點作詳細敘述。
圖1，係為對於根據使用有對向(opposed)式之碟煞系統的煞車音解析所得到之燒結摩擦材料之楊格率(GPa)與最大鳴音指標之間之關係作展示之圖。圖2，係為對於根據使用有浮動(floating)式之碟煞系統的煞車音解析所得到之燒結摩擦材料之楊格率(GPa)與最大鳴音指標之間之關係作展示之圖。圖1以及圖2，係藉由由有限元素法(FEM)所致之複數特徵值解析而得到之。於此，最大鳴音指標係藉由下述之方法而定義。在由有限元素法(FEM)所致之複數特徵值解析中，藉由變更燒結摩擦材料之楊格率並實施複數特徵值解析，係得到特徵震動數和衰減比。若是所得到的衰減比係為負，則係判斷為不安定模式。將在不安定模式下之衰減比的絕對值之各1／3八音幅頻帶之頻率的每一者處之和，定義為「鳴音指標」。將所求取出之鳴音指標中的最大鳴音指標，定義為「最大鳴音指標」。
本發明者們，在將由FEM所致之複數特徵值解析與實驗作了累積後，其結果，若是使最大鳴音指標降低至目標值(2.0)以下，則係判斷為能夠對於煞車音作充分的抑制。
在圖1以及圖2之上部所記載的各記號之旁邊所記載的數值，係為在所對應之記號下的摩擦係數。參考圖1以及圖2，不論是在何者之方式(圖1：對向方式、圖2：浮動方式)中，均同樣的，在摩擦係數為0.2～0.6之範圍中，若是燒結摩擦材料之楊格率係為35.0GPa以上，則最大鳴音指標係成為2.0以下，而能夠對於煞車音作充分的抑制。故而，若是燒結摩擦材料之楊格率係為35.0GPa以上，則在具備有摩擦材料支持機構之鐵道車輛用煞車來令中，於鐵道車輛之制動中，係能夠對於煞車音充分地作抑制。
另外，在0.2～0.6之範圍的摩擦係數中，直到燒結摩擦材料之楊格率成為100.0GPa為止，隨著燒結摩擦材料之楊格率之增大，最大鳴音指標係成為單調減少。另一方面，若是楊格率超過100.0GPa，則就算是將楊格率更進一步增大，最大鳴音指標也不會有多大的降低，特別是，當摩擦係數為高的情況時(摩擦係數為0.5、0.6等)，最大鳴音指標係成為略一定。亦即是，在燒結摩擦材料之楊格率與最大鳴音指標之間之關係中，於楊格率=100.0GPa近旁處係存在有反曲點。因此，當在燒結摩擦材料中之Cu含有量係為40.0％以上的情況時，燒結摩擦材料之楊格率的理想之上限，係為100.0GPa。
藉由將燒結摩擦材料之楊格率增大而能夠對於煞車音作抑制的原因，係可推測有如同下述一般之機制。
在鐵道車輛之制動時所發生的自激勵震動，可以推測到，係起因於在煞車碟盤與燒結摩擦材料之間之接觸狀態下，「於燒結摩擦材料之推壓附著方向上的震動」和「於煞車碟盤與燒結摩擦材料之間之滑動方向上的震動」相互結合而發生。在將燒結摩擦材料之楊格率增大的情況時，由於推壓附著方向之震動與滑動方向之震動係成為難以結合，因此，可以推測到，自激勵震動係成為難以發生。
基於以上之檢討結果，本發明者們，係基於「在鐵道車輛用煞車來令中，藉由將燒結摩擦材料之楊格率設為35.0GPa以上，來對於鐵道車輛之制動時的煞車音作抑制」之與先前技術相異的技術思想，而完成了本發明。
由基於以上之知識所完成的本實施形態所致之鐵道車輛用煞車來令，係具備有下述之構成。
[1]之鐵道車輛用煞車來令，係為在鐵道車輛用碟煞系統中所使用的鐵道車輛用煞車來令，其特徵為，係具備有：基板；和使複數之粉末粒子被作燒結之燒結摩擦材料；和被配置在前述基板與前述燒結摩擦材料之間，並支持前述燒結摩擦材料之摩擦材料支持機構，前述燒結摩擦材料之楊格率，係為35.0GPa以上。
[1]之鐵道車輛用煞車來令，係可被使用在浮動式之鐵道車輛用碟煞系統中，亦可被使用在對向式之鐵道車輛用碟煞系統中。在本實施形態之鐵道車輛用煞車來令中，燒結摩擦材料之楊格率，係為35.0GPa以上。因此，就算是對於想定有在行駛速度為260km／小時以上之高速區域中的行駛之鐵道車輛而適用了本實施形態之鐵道車輛用煞車來令的情況時，亦能夠在摩擦係數為0.2～0.6之廣範圍中，而對於煞車音作抑制。
[2]之鐵道車輛用煞車來令，係在[1]之鐵道車輛用煞車來令中，具備有下述構成：亦即是，前述燒結摩擦材料，係以質量％而含有40.00％以上之Cu，前述燒結摩擦材料之氣孔率，係為12.0％以下。
[3]之鐵道車輛用煞車來令，係在[1]或[2]所記載之鐵道車輛用煞車來令中，具備有下述構成：亦即是，前述燒結摩擦材料之楊格率，係為100.0GPa以下。
[4]之鐵道車輛用煞車來令，係在[1]～[3]之任一項所記載之鐵道車輛用煞車來令中，具備有下述構成：亦即是，前述摩擦材料支持機構，係包含有被配置在前述基板與前述燒結摩擦材料之間之彈性構件。
於此，彈性構件，例如，係為彈簧、樹脂等。彈簧，例如，係為盤狀彈簧、板彈簧、線彈簧等。樹脂，例如，係為天然橡膠、合成橡膠等。
[5]之鐵道車輛用碟煞系統，其特徵為，係具備有：被安裝在前述鐵道車輛之車輪或車軸處的煞車碟盤；和被安裝在前述鐵道車輛之台車處的煞車鉗，前述煞車鉗，係具備有：在上述[1]～[4]之任一項中所記載之鐵道車輛用煞車來令；和被安裝在前述鐵道車輛用煞車來令處之鉗臂；和能夠將前述鐵道車輛用煞車來令推壓附著於前述煞車碟盤處之推壓附著機構。
本實施形態之鐵道車輛用碟煞系統，係可身為浮動式之鐵道車輛用碟煞系統，亦可身為對向式之鐵道車輛用碟煞系統。不論是浮動式或對向式之何者之鐵道車輛用碟煞系統，均係具備有上述之煞車碟盤和煞車鉗。在本實施形態之鐵道車輛用碟煞系統中，燒結摩擦材料之楊格率，係為35.0GPa以上。因此，就算是對於想定有在行駛速度為260km／小時以上之高速區域中的行駛之鐵道車輛而適用了本實施形態之鐵道車輛用煞車來令的情況時，亦能夠在摩擦係數為0.2～0.6之廣範圍中，而對於煞車音作抑制。
[6]之燒結摩擦材料，其特徵為：係被使用於如上述之[1]～[4]之任一項中所記載之鐵道車輛用煞車來令中。
以下，針對由本實施形態所致之鐵道車輛用煞車來令、使用該鐵道車輛用煞車來令的鐵道車輛用碟煞系統及使用於鐵道車輛用煞車來令的燒結摩擦材料作說明。
[鐵道車輛用碟煞系統以及鐵道車輛用煞車來令之構成]
[鐵道車輛用碟煞系統]
圖3，係為由本實施形態所致的鐵道車輛用碟煞系統之示意圖。參考圖3，鐵道車輛之碟煞系統，係身為碟煞裝置，並具備有煞車碟盤201、和煞車鉗202。煞車碟盤201，係被安裝在鐵道車輛之車輪或車軸(於後再述)上。煞車鉗202，係被安裝於身為行駛裝置之台車(於後再述)上。煞車鉗202，係具備有：煞車來令10、和被安裝在煞車來令10處之鉗臂203、和推壓附著機構204。推壓附著機構204，在制動時，係將煞車來令10推壓附著於煞車碟盤201上。推壓附著機構204，例如係身為活塞及／或隔膜。推壓附著機構204，係可為空氣壓式，亦可為油壓式。推壓附著機構204，係將煞車來令10推壓附著於煞車碟盤201上，並在煞車碟盤201與煞車來令10之間使摩擦力產生，來對車輪或車軸之旋轉作抑制，而對鐵道車輛進行制動。本實施形態之鐵道車輛用碟煞系統，係可身為對向方式，亦可身為浮動方式。
[鐵道車輛用碟煞系統]
圖3，係為由本實施形態所致的鐵道車輛用碟煞系統之示意圖。參考圖3，鐵道車輛之碟煞系統，係身為碟煞裝置，並具備有煞車碟盤201、和煞車鉗202。煞車碟盤201，係被安裝在鐵道車輛之車輪或車軸(於後再述)上。煞車鉗202，係被安裝於身為行駛裝置之台車(於後再述)上。煞車鉗202，係具備有：煞車來令10、和被安裝在煞車來令10處之鉗臂203、和推壓附著機構204。推壓附著機構204，在制動時，係將煞車來令10推壓附著於煞車碟盤201上。推壓附著機構204，例如係身為活塞及／或隔膜。推壓附著機構204，係可為空氣壓式，亦可為油壓式。推壓附著機構204，係將煞車來令10推壓附著於煞車碟盤201上，並在煞車碟盤201與煞車來令10之間使摩擦力產生，來對車輪或車軸之旋轉作抑制，而對鐵道車輛進行制動。本實施形態之鐵道車輛用碟煞系統，係可身為對向方式，亦可身為浮動方式。
圖4A，係為浮動方式之鐵道車輛用碟煞系統之示意圖。參考圖4A，浮動方式之鐵道車輛用碟煞系統，係與圖3相同的，具備有煞車碟盤201(201A以及201B)、和煞車鉗202。在圖4A中，係於一對之煞車碟盤201A以及201B之間配置有車輪300。煞車碟盤201A以及201B，係被固定在車輪300上。煞車鉗202，係被安裝於身為行駛裝置之台車400上。具體而言，浮動方式之鐵道車輛用碟煞系統之煞車鉗202，係可在車輪300之厚度方向(與車輪300之徑方向相垂直之方向)上作滑動地而被安裝於台車400處。
煞車鉗202，係具備有一對之鉗臂203A以及203B、和推壓附著機構204、和一對之煞車來令10。鉗臂203A以及203B之各者，係具備有煞車來令10。被安裝在鉗臂203A處之煞車來令10，係與被安裝在車輪300上之煞車碟盤201A相對向地而被作配置。被安裝在鉗臂203B處之煞車來令10，係與被安裝在車輪上之煞車碟盤201B相對向地而被作配置。推壓附著機構204，係被安裝於鉗臂203A處，並能夠將鉗臂203A之煞車來令10推壓附著於煞車碟盤201A上。
在圖4B中，對於浮動方式之鐵道車輛用碟煞系統之制動動作作展示。推壓附著機構204，係將鉗臂203A之煞車來令10作推壓前進，並推壓附著於車輪300之煞車碟盤201A上。此時，起因於相對於煞車來令10的朝向煞車碟盤201A之推壓附著力的反作用力，包含一對之鉗臂203A以及203B的煞車鉗202，係朝向與由推壓附著機構204所致之煞車來令10之推壓附著方向相反的方式而滑動。其結果，一對之煞車來令10係將煞車碟盤201A以及201B與車輪300一同作挾持，並對車輪300進行制動。
另外，在圖4A以及圖4B中，推壓附著機構204係被安裝於鉗臂203A處，而並未被安裝於鉗臂203B處。但是，推壓附著機構204，係亦可為被安裝於鉗臂203B處而並未被安裝於鉗臂203A處。又，在圖4A以及圖4B中，係對於在車輪300處被安裝有煞車碟盤201(201A以及201B)的浮動方式之鐵道車輛用碟煞系統作展示。然而，在浮動方式之鐵道車輛用碟煞系統中，係亦可如同圖5中所示一般地，使煞車碟盤201被安裝在車軸500處。於此情況，煞車碟盤201，係與車軸500同軸地而被安裝在車軸500上。
圖6，係為對向方式之鐵道車輛用碟煞系統之示意圖。參考圖6，對向方式之鐵道車輛用碟煞系統，係與圖3相同的，具備有煞車碟盤201(201A以及201B)、和煞車鉗202。在圖6中，係於一對之煞車碟盤201A以及201B之間配置有車輪300。煞車鉗202，係被安裝於身為行駛裝置之台車400上。具體而言，浮動方式之鐵道車輛用碟煞系統之煞車鉗202，係被固定在台車400處。
煞車鉗202，係具備有一對之鉗臂203A以及203B、和一對之推壓附著機構204、和一對之煞車來令10。鉗臂203A以及203B之各者，係具備有煞車來令10。被安裝在鉗臂203A處之煞車來令10，係與被安裝在車輪300上之煞車碟盤201A相對向地而被作配置。被安裝在鉗臂203B處之煞車來令10，係與被安裝在車輪300上之煞車碟盤201B相對向地而被作配置。
在對向方式之鐵道車輛用碟煞系統中，進而，在各鉗臂203A以及203B處，係被安裝有推壓附著機構204。被安裝於鉗臂203A處之推壓附著機構204，係能夠將鉗臂203A之煞車來令10推壓附著於煞車碟盤201A上。被安裝於鉗臂203B處之推壓附著機構204，係能夠將鉗臂203B之煞車來令10推壓附著於煞車碟盤201B上。在對向方式之鐵道車輛用碟煞系統中，被安裝在各鉗臂203A以及203B處之推壓附著機構204，係分別將所對應的煞車來令10推壓附著於煞車碟盤201(201A或201B)處而對車輪300進行制動。
也就是說，在浮動方式之鐵道車輛用碟煞系統中，係使用1個的推壓附著機構204來實施制動動作，相對於此，在對向式之鐵道車輛用碟煞系統中，係使用2個的推壓附著機構204來實施制動動作。另外，在圖6中，係對於在車輪300處被安裝有煞車碟盤201(201A以及201B)的對向方式之鐵道車輛用碟煞系統作展示。然而，在對向方式之鐵道車輛用碟煞系統中，係亦可代替車輪300而使煞車碟盤201被安裝在車軸處。於此情況，煞車碟盤201，係與車軸同軸地而被安裝在車軸上。
[煞車來令10之構成]
圖7，係為在圖3～圖6所示之鐵道車輛用碟煞系統中的與煞車碟盤201之表面相對向之煞車來令10之正面圖。圖8，係為圖7之VIII-VIII線的剖面圖。
圖7，係為在圖3～圖6所示之鐵道車輛用碟煞系統中的與煞車碟盤201之表面相對向之煞車來令10之正面圖。圖8，係為圖7之VIII-VIII線的剖面圖。
參考圖7以及圖8，煞車來令10，係具備有複數之燒結摩擦材料20、和摩擦材料支持機構30、以及基板40。
基板40，係被安裝於煞車鉗202之鉗臂203處(參考圖3)。摩擦材料支持機構30，係被配置在燒結摩擦材料20與基板40之間，並被安裝在基板40處。摩擦材料支持機構30，係進而將燒結摩擦材料20作支持。摩擦材料支持機構30，係被與基板40和燒結摩擦材料作連結。摩擦材料支持機構，較理想，係將燒結摩擦材料20可在基板40之至少板厚方向上移動地作支持。於此，所謂基板40之厚度方向，係指與基板40之主面(基板40之表面中的面積為最大之表面)相垂直的方向。
摩擦材料支持機構30之構成，係並未特別作限定。摩擦材料支持機構30，例如係包含有安裝構件31、和彈性構件32、以及背面金屬板33。燒結摩擦材料20之表面中的和與煞車碟盤201之滑動面200相對向的表面相反側之面(背面)，係被固定於背面金屬板33處。安裝構件31，係將背面金屬板33以可在基板40之厚度方向上移動的方式而安裝於基板40處。安裝構件31，例如係為鉚釘，但是係並不被限定於此。安裝構件31，係亦可為螺桿及螺帽，亦可為其他之構成。
彈性構件32，係被配置在燒結摩擦材料20與基板40之間。在圖8中，彈性構件32，係被配置在背面金屬板33與基板40之間。彈性構件32，例如係可為以盤狀彈簧作為代表之彈簧，亦可為橡膠等之樹脂。
摩擦材料支持機構30，係藉由彈性構件32，而將燒結摩擦材料20可在基板40之至少板厚方向上移動地作支持。藉由此，燒結摩擦材料20係成為易於與煞車碟盤201之滑動面200均勻地作接觸，而將煞車碟盤201之溫度分布均勻化，並進而對於燒結摩擦材料20之偏磨耗作抑制。
另外，摩擦材料支持機構30係亦可並不包含有彈性構件32。摩擦材料支持機構30，只要是能夠將燒結摩擦材料20可在基板40之至少板厚方向上移動地作支持，則關於其之構成或機構，係並未特別作限定。
在圖7以及圖8中，將複數之燒結摩擦材料20固定在1個的背面金屬板33上的燒結摩擦材料單元，係在基板40上被作複數配置。如此這般，係亦將具備有複數之燒結摩擦材料單元的此煞車來令10，稱作等壓構造之煞車來令10。等壓構造之煞車來令10，係藉由使各燒結摩擦材料單元與煞車碟盤201均勻地作接觸，來使煞車來令10與煞車碟盤201之間之接觸等面壓力化。但是，本實施形態之煞車來令10，係並不被限定於等壓構造。
在圖7中，燒結摩擦材料20雖係為圓盤狀，但是，燒結摩擦材料20之形狀係並未特別作限定。如同圖9中所示一般，燒結摩擦材料20係亦可為矩形狀之板材，亦可為多角形狀等之其他的形狀。
如同上述一般，在圖7以及圖9中，煞車來令10雖係具備有複數之燒結摩擦材料20，但是，煞車來令10，係亦可具備有1個的燒結摩擦材料20，亦可具備有複數之燒結摩擦材料20。煞車來令10，係只要具備有至少1個的燒結摩擦材料20即可。
如同上述一般，在本實施形態中，燒結摩擦材料20之楊格率，係為35.0GPa以上。如同在圖1(對向方式)以及圖2(浮動方式)之圖表中所示一般，不論是在何者之方式中，均同樣的，在制動時之摩擦係數為0.2～0.6之範圍中，若是燒結摩擦材料20之楊格率係為35.0GPa以上，則最大鳴音指標係成為2.0以下，而能夠對於煞車音作充分的抑制。故而，燒結摩擦材料20之楊格率，係為35.0GPa以上。另外，燒結摩擦材料20之楊格率的上限，雖並未特別作限定，但是，如同圖1以及圖2中所示一般，若是燒結摩擦材料20之楊格率超過100.0GPa，則其之效果係會飽和。因此，燒結摩擦材料20之理想的楊格率之上限，係為100.0GPa。另外，燒結摩擦材料之楊格率，係能夠藉由準據於JIS R 1602(1995)之動性彈性率試驗方法(彎折共振法)來作測定。
[燒結摩擦材料之化學組成例]
燒結摩擦材料，只要楊格率係成為35.0GPa以上，則其之化學組成係並不特別作限定。燒結摩擦材料，較理想，係為由Cu基合金所成之燒結材料。燒結摩擦材料，係使複數之粉末粒子被作燒結而形成。粉末粒子之各粒子的粒徑，係並未特別作限定，但是，粉末粒子之各粒子的粒徑，例如係為1～1000μm。以下，雖係針對燒結摩擦材料之化學組成的其中一例而作說明，但是，如同上述一般，燒結摩擦材料之化學組成係並不被限定於此。另外，關於燒結摩擦材料之組成的「％」，係代表質量％。
燒結摩擦材料，只要楊格率係成為35.0GPa以上，則其之化學組成係並不特別作限定。燒結摩擦材料，較理想，係為由Cu基合金所成之燒結材料。燒結摩擦材料，係使複數之粉末粒子被作燒結而形成。粉末粒子之各粒子的粒徑，係並未特別作限定，但是，粉末粒子之各粒子的粒徑，例如係為1～1000μm。以下，雖係針對燒結摩擦材料之化學組成的其中一例而作說明，但是，如同上述一般，燒結摩擦材料之化學組成係並不被限定於此。另外，關於燒結摩擦材料之組成的「％」，係代表質量％。
[關於燒結摩擦材料之原料]
成為燒結摩擦材料之原料粉末，係藉由上述之複數之粉末粒子所構成。具體而言，原料粉末，係含有Cu以及分散劑。
成為燒結摩擦材料之原料粉末，係藉由上述之複數之粉末粒子所構成。具體而言，原料粉末，係含有Cu以及分散劑。
原料粉末中之理想的Cu含有量，係如同下述一般。
Cu：40.00％以上
銅(Cu)，係作為燒結摩擦材料之母體(基材)而起作用。Cu，係具有高的熱傳導性。因此，係能夠對於在煞車時(摩擦時)的制動對象(煞車碟盤等)與燒結摩擦材料之間之界面溫度的上升作抑制，並抑制過度的燒焦痕跡之發生。故而，燒結摩擦材料之耐磨耗性係提高。身為母體之Cu，係更進而將在母體中所含有的後述之分散劑(潤滑材料、硬質粒子)作保持。若是原料粉末中之Cu含有量係為40.00％以上，則係能夠更有效地得到上述之效果。Cu含有量之理想的下限，係為45.00％，更理想，係為50.00％，又更理想，係為55.00％。
銅(Cu)，係作為燒結摩擦材料之母體(基材)而起作用。Cu，係具有高的熱傳導性。因此，係能夠對於在煞車時(摩擦時)的制動對象(煞車碟盤等)與燒結摩擦材料之間之界面溫度的上升作抑制，並抑制過度的燒焦痕跡之發生。故而，燒結摩擦材料之耐磨耗性係提高。身為母體之Cu，係更進而將在母體中所含有的後述之分散劑(潤滑材料、硬質粒子)作保持。若是原料粉末中之Cu含有量係為40.00％以上，則係能夠更有效地得到上述之效果。Cu含有量之理想的下限，係為45.00％，更理想，係為50.00％，又更理想，係為55.00％。
Cu含有量之上限，係並未特別作限定。Cu含有量之理想上限，係為75.00％。若是Cu含有量係為75.00％以下，則相對於身為制動對象之煞車碟盤的滑動面之由凝著所導致的摩擦係被有效地作抑制，燒結摩擦材料之耐摩耗性係更有效地提高。故而，原料粉末中之Cu含有量的理想之範圍，係為40.00～75.00％。
上述之原料粉末，除了由Cu所成之粉末粒子之外，係亦可含有其他之金屬粒子(Ni、Zn、Sn、Fe等)。此些之金屬粒子，係為燒結摩擦材料之周知之原料。
[分散劑]
成為燒結摩擦材料20之原料的原料粉末，係亦可更進而包含有從由下述之(1)～(7)而成之群中所選擇之至少1種以上的分散劑。更具體而言，燒結摩擦材料20之原料，係亦可含有以質量％而言為40.00％以上之Cu、和從由(1)～(7)而成之群中所選擇之至少1種以上的分散劑。另外，原料粉末，係亦可並不含有分散劑。
(1)石墨
(2)從由氧化鎂、鋯砂、二氧化矽、二氧化鋯、富鋁紅柱石以及氮化矽而成之群中所選擇的1種以上
(3)從由W以及Mo而成之群中所選擇的1種以上
(4)從由鉻鐵、鎢鐵、鉬鐵以及不鏽鋼而成之群中所選擇的1種以上
(5)從由下述(a)～(d)而成之群中所選擇的1種以上
(a)六方晶氮化硼
(b)二硫化鉬
(c)雲母
(d)從硫化鐵、硫化銅以及鑌銅中所選擇的1種以上
(6)碳化釩
(7)Fe
以下，針對(1)～(7)之分散劑作說明。
成為燒結摩擦材料20之原料的原料粉末，係亦可更進而包含有從由下述之(1)～(7)而成之群中所選擇之至少1種以上的分散劑。更具體而言，燒結摩擦材料20之原料，係亦可含有以質量％而言為40.00％以上之Cu、和從由(1)～(7)而成之群中所選擇之至少1種以上的分散劑。另外，原料粉末，係亦可並不含有分散劑。
(1)石墨
(2)從由氧化鎂、鋯砂、二氧化矽、二氧化鋯、富鋁紅柱石以及氮化矽而成之群中所選擇的1種以上
(3)從由W以及Mo而成之群中所選擇的1種以上
(4)從由鉻鐵、鎢鐵、鉬鐵以及不鏽鋼而成之群中所選擇的1種以上
(5)從由下述(a)～(d)而成之群中所選擇的1種以上
(a)六方晶氮化硼
(b)二硫化鉬
(c)雲母
(d)從硫化鐵、硫化銅以及鑌銅中所選擇的1種以上
(6)碳化釩
(7)Fe
以下，針對(1)～(7)之分散劑作說明。
(1)石墨
本說明書中之所謂的石墨，係可為天然石墨，亦可為人造石墨。在加壓燒結後之燒結摩擦材料中，石墨係作為粒子而被含有於母體中。石墨，係作為潤滑材料而起作用，而使摩擦係數安定化，並降低燒結摩擦材料之磨耗量。亦即是，石墨，係將燒結摩擦材料之耐磨耗性提高。原料粉末中之理想的石墨含有量，係為5.00～15.00％。
本說明書中之所謂的石墨，係可為天然石墨，亦可為人造石墨。在加壓燒結後之燒結摩擦材料中，石墨係作為粒子而被含有於母體中。石墨，係作為潤滑材料而起作用，而使摩擦係數安定化，並降低燒結摩擦材料之磨耗量。亦即是，石墨，係將燒結摩擦材料之耐磨耗性提高。原料粉末中之理想的石墨含有量，係為5.00～15.00％。
(2)從由氧化鎂、鋯砂、二氧化矽、二氧化鋯、富鋁紅柱石以及氮化矽而成之群中所選擇的1種以上
氧化鎂(MgO)、鋯砂(ZrSiO4 )、二氧化矽(SiO2 )、二氧化鋯(ZrO2 )、富鋁紅柱石(3Al2 O3 ・2SiO2 ～2Al2 O3 ・SiO2 )以及氮化矽(Si3 N4 )，係均身為陶瓷，並作為硬質粒子而起作用。在加壓燒結後之燒結摩擦材料中，此些之陶瓷係作為粒子而被含有於母體中。此些之陶瓷，係均藉由對於制動對象(煞車碟盤等)之滑動面作刮擦，而將在滑動面上所產生的氧化膜除去，並使凝著安定地發生。藉由此，係能夠對燒結摩擦材料之相對於制動對象(煞車碟盤等)的摩擦係數之降低作抑制，而能夠得到優良的摩擦特性。在原料粉末中的從由此些之陶瓷而成之群中所選擇的1種以上之理想的合計含有量，係為1.50～15.00％。
氧化鎂(MgO)、鋯砂(ZrSiO4 )、二氧化矽(SiO2 )、二氧化鋯(ZrO2 )、富鋁紅柱石(3Al2 O3 ・2SiO2 ～2Al2 O3 ・SiO2 )以及氮化矽(Si3 N4 )，係均身為陶瓷，並作為硬質粒子而起作用。在加壓燒結後之燒結摩擦材料中，此些之陶瓷係作為粒子而被含有於母體中。此些之陶瓷，係均藉由對於制動對象(煞車碟盤等)之滑動面作刮擦，而將在滑動面上所產生的氧化膜除去，並使凝著安定地發生。藉由此，係能夠對燒結摩擦材料之相對於制動對象(煞車碟盤等)的摩擦係數之降低作抑制，而能夠得到優良的摩擦特性。在原料粉末中的從由此些之陶瓷而成之群中所選擇的1種以上之理想的合計含有量，係為1.50～15.00％。
(3)從由W以及Mo而成之群中所選擇的1種以上
鎢(W)以及鉬(Mo)，係均作為硬質粒子而起作用。W以及Mo，係並不與母體之Cu發生固溶地來作為粒子而被含有於母體中。W以及Mo，係均將燒結摩擦材料之耐磨耗性提高。若是將W及／或Mo與後述之Fe系合金粒子一同含有，則燒結摩擦材料之耐摩耗性係更進一步提高。從由W以及Mo而成之群中所選擇的1種以上之理想的合計含有量，係為3.0～30.0％。
鎢(W)以及鉬(Mo)，係均作為硬質粒子而起作用。W以及Mo，係並不與母體之Cu發生固溶地來作為粒子而被含有於母體中。W以及Mo，係均將燒結摩擦材料之耐磨耗性提高。若是將W及／或Mo與後述之Fe系合金粒子一同含有，則燒結摩擦材料之耐摩耗性係更進一步提高。從由W以及Mo而成之群中所選擇的1種以上之理想的合計含有量，係為3.0～30.0％。
(4)從由鉻鐵、鎢鐵、鉬鐵以及不鏽鋼而成之群中所選擇的1種以上
鉻鐵(FeCr)、鎢鐵(FeW)、鉬鐵(FeMo)以及不鏽鋼，係均並不固溶於母體中地來作為粒子而被含有於母體中。在本說明書中，係將鉻鐵、鎢鐵、鉬鐵以及不鏽鋼統稱為Fe系合金粒子。此些之Fe系合金粒子，係均將燒結摩擦材料之耐磨耗性提高。其理由係尚未確定，但是，係可考慮有以下之理由。
鉻鐵(FeCr)、鎢鐵(FeW)、鉬鐵(FeMo)以及不鏽鋼，係均並不固溶於母體中地來作為粒子而被含有於母體中。在本說明書中，係將鉻鐵、鎢鐵、鉬鐵以及不鏽鋼統稱為Fe系合金粒子。此些之Fe系合金粒子，係均將燒結摩擦材料之耐磨耗性提高。其理由係尚未確定，但是，係可考慮有以下之理由。
Fe系合金粒子之硬度，係較母體(Cu)而更高。進而，Fe系合金粒子，相較於上述之陶瓷(氧化鎂、鋯砂、二氧化矽、二氧化鋯、富鋁紅柱石以及氮化矽)，其之與母體間之親和性係為高，而難以從母體剝離。因此，Fe系合金粒子，係將燒結摩擦材料之耐磨耗性提高。原料粉末中之Fe系合金粒子之理想的合計含有量，係為2.0～20.0％。
在本說明書中，鉻鐵，係包含在JIS G 2303(1998)中所規定的高碳鉻鐵(FCrH0～FCrH5)、中碳鉻鐵(FCrM3、FCrM4)以及低碳鉻鐵(FCrL1～FCrL4)之1種以上。
在本說明書中，鎢鐵，係指具備有在JIS G 2306(1998)中所規定的化學組成之鎢鐵(FW)。
在本說明書中，鉬鐵，係包含有在JIS G 2307(1998)中所規定的高碳鉬鐵(FMoH)以及低碳鉬鐵(FMoL)之1種以上。
在本說明書中，不鏽鋼，係指含有以質量％而言為50.0％以上的Fe和10.5％以上的Cr之合金鋼，更理想，係指在JIS G 4304(2012)中所規定的不鏽鋼。在本說明書中之不鏽鋼，例如，係可為以在上述JIS規格中所規定的SUS403、SUS420作為代表之麻田散鐵系不鏽鋼，亦可為以SUS430作為代表之鐵氧體系不鏽鋼。亦可為以SUS304、SUS316、SUS316L作為代表之沃斯田鐵系不鏽鋼。亦可為以SUS329J1作為代表之沃斯田鐵、鐵氧體系不鏽鋼。亦可為以SUS630作為代表之析出硬化系不鏽鋼。
(5)從由下述(a)～(d)而成之群中所選擇的1種以上
(a)六方晶氮化硼
(b)二硫化鉬
(c)雲母
(d)從硫化鐵、硫化銅以及鑌銅中所選擇的1種以上
六方晶氮化硼(h-BN)、二硫化鉬(MoS2 )、雲母(mica)以及從硫化鐵、硫化銅及鑌銅中所選擇的1種以上，係均作為潤滑材料而起作用。此些之潤滑材料，係與石墨相同的，使燒結摩擦材料之摩擦係數安定化，而能夠得到優良的摩擦特性。
(a)六方晶氮化硼
(b)二硫化鉬
(c)雲母
(d)從硫化鐵、硫化銅以及鑌銅中所選擇的1種以上
六方晶氮化硼(h-BN)、二硫化鉬(MoS2 )、雲母(mica)以及從硫化鐵、硫化銅及鑌銅中所選擇的1種以上，係均作為潤滑材料而起作用。此些之潤滑材料，係與石墨相同的，使燒結摩擦材料之摩擦係數安定化，而能夠得到優良的摩擦特性。
鑌銅，係為在JIS H 0500(1998)之伸銅品用語 編號5400中所記載之物，並主要由硫化鐵和硫化銅所成。硫化鐵、硫化銅，係分別單獨地作為潤滑劑而起作用。又，係亦可將硫化鐵和硫化銅作為混合物來使用。上述之鑌銅，由於係可作為硫化鐵和硫化銅之混合物來使用，並且係為低價，因此，從經濟性之觀點而言，係為有利。較理想，六方晶氮化硼之含有量，係以質量％而言為超過0％且3.0％以下，二硫化鉬之含有量，係以質量％而言為超過0％且3.0％以下，雲母之含有量，係以質量％而言為超過0％且3.0％以下，從硫化鐵、硫化銅以及鑌銅中所選擇的1種以上之合計含有量，係以質量％而言為超過0％且1.0％以下。
(6)碳化釩
碳化釩(VC)，係身為硬質粒子，並在母體中作為粒子而被含有。碳化釩，係藉由與W之間之加成效果，而將燒結摩擦材料之耐磨耗性更進一步提高。然而，若是碳化釩之含有量過高，則燒結摩擦材料之燒結性係降低，耐磨耗性係降低。碳化釩之理想的含有量，係以質量％而言為超過0％且5.00％以下。
碳化釩(VC)，係身為硬質粒子，並在母體中作為粒子而被含有。碳化釩，係藉由與W之間之加成效果，而將燒結摩擦材料之耐磨耗性更進一步提高。然而，若是碳化釩之含有量過高，則燒結摩擦材料之燒結性係降低，耐磨耗性係降低。碳化釩之理想的含有量，係以質量％而言為超過0％且5.00％以下。
(7)Fe
鐵(Fe)，係在燒結摩擦材料之母體中，作為粒子或凝集體而被含有於燒結摩擦材料中。Fe，係將母體之強度提高，並將燒結摩擦材料之耐磨耗性提高。Fe，係進而藉由烘烤而將燒結摩擦材料之摩擦係數提高。原料粉末中之Fe之理想的含有量，係以質量％而言為超過0％且20.0％以下。
鐵(Fe)，係在燒結摩擦材料之母體中，作為粒子或凝集體而被含有於燒結摩擦材料中。Fe，係將母體之強度提高，並將燒結摩擦材料之耐磨耗性提高。Fe，係進而藉由烘烤而將燒結摩擦材料之摩擦係數提高。原料粉末中之Fe之理想的含有量，係以質量％而言為超過0％且20.0％以下。
燒結摩擦材料用之原料粉末的殘部，係為雜質。於此，所謂雜質，係指在工業性地製造原料粉末時，從原料或製造環境等所混入之物，並指在並不會對於本實施形態之燒結摩擦材料造成不良影響的範圍內所容許之物。
上述燒結摩擦材料，例如，係如同後述一般，將上述之原料粉末以800～1000℃來進行加壓燒結而形成之。
[關於燒結摩擦材料之化學組成的特定方法]
當燒結摩擦材料為藉由將上述之原料粉末燒結而成形的情況時，成形後之燒結摩擦材料的化學組成，係以質量％而言為含有40.00％以上之Cu。較理想，燒結摩擦材料之Cu含有量，係含有40.00～75.00％之Cu。
當燒結摩擦材料為藉由將上述之原料粉末燒結而成形的情況時，成形後之燒結摩擦材料的化學組成，係以質量％而言為含有40.00％以上之Cu。較理想，燒結摩擦材料之Cu含有量，係含有40.00～75.00％之Cu。
[燒結摩擦材料之氣孔率]
燒結摩擦材料之理想之氣孔率，係為12.0％以下。圖10，係為對於在上述之原料粉末之範圍內而藉由後述之實施例中所示之原料粉末所製造出的燒結摩擦材料之氣孔率(％)與楊格率(％)之間之關係作展示之圖。參考圖10，在燒結摩擦材料中，氣孔率與楊格率，係展現有負的相關。具體而言，隨著燒結摩擦材料之氣孔率降低，燒結摩擦材料之楊格率係增加。當將上述之原料粉末燒結所形成的燒結摩擦材料之Cu含有量係以質量％而言為40.00％以上的情況時(較理想，當為40.00～75.00％的情況時)，若是氣孔率為12.0％以下，則楊格率係成為35.0GPa以上。理想之氣孔率，係為10.0％以下，更理想，係為9.5％以下，又更理想，係為9.0％以下。
燒結摩擦材料之理想之氣孔率，係為12.0％以下。圖10，係為對於在上述之原料粉末之範圍內而藉由後述之實施例中所示之原料粉末所製造出的燒結摩擦材料之氣孔率(％)與楊格率(％)之間之關係作展示之圖。參考圖10，在燒結摩擦材料中，氣孔率與楊格率，係展現有負的相關。具體而言，隨著燒結摩擦材料之氣孔率降低，燒結摩擦材料之楊格率係增加。當將上述之原料粉末燒結所形成的燒結摩擦材料之Cu含有量係以質量％而言為40.00％以上的情況時(較理想，當為40.00～75.00％的情況時)，若是氣孔率為12.0％以下，則楊格率係成為35.0GPa以上。理想之氣孔率，係為10.0％以下，更理想，係為9.5％以下，又更理想，係為9.0％以下。
於此，氣孔率係基於JIS Z 2501(2000)來進行測定。如同圖10中所示一般，若是氣孔率越低，則楊格率係越增加。因此，氣孔率係以低為理想。然而，氣孔率之極端性的降低，係會使製造成本提高。故而，在考慮到工業生產的情況時，氣孔率之理想的下限，係為0.1％。
[燒結摩擦材料之製造方法的其中一例]
上述之燒結摩擦材料，例如，係藉由下述之製造方法而被製造出來。燒結摩擦材料之製造方法的其中一例，係包含有原料粉末製造工程、和成形工程、以及加壓燒結工程。以下，針對各工程作說明。
上述之燒結摩擦材料，例如，係藉由下述之製造方法而被製造出來。燒結摩擦材料之製造方法的其中一例，係包含有原料粉末製造工程、和成形工程、以及加壓燒結工程。以下，針對各工程作說明。
[粉末原料製造工程]
準備上述之Cu粉末粒子、並因應於需要而準備分散劑。將所準備的粉末粒子以及分散劑，使用周知之混合機來混合(mixing)，而製造出原料粉末。周知之混合機，例如，係為球磨機或V型混合機。
準備上述之Cu粉末粒子、並因應於需要而準備分散劑。將所準備的粉末粒子以及分散劑，使用周知之混合機來混合(mixing)，而製造出原料粉末。周知之混合機，例如，係為球磨機或V型混合機。
[成形工程]
將所製造出的原料粉末成形為特定之形狀，而製造出壓粉體。在原料粉末之成形中，係只要適用周知之成形法即可。例如，係藉由加壓成形法，來製造上述壓粉體。具體而言，係準備用以成形為特定之形狀的模具(die)。將原料粉末填充於模具中。被填充於模具中之原料粉末，係藉由衝壓機而被以周知之壓力加壓，並被成形為壓粉體。在衝壓機處之成形壓力，例如係為1.0～10.0ton／cm2 。成形，係只要在大氣中進行即可。
將所製造出的原料粉末成形為特定之形狀，而製造出壓粉體。在原料粉末之成形中，係只要適用周知之成形法即可。例如，係藉由加壓成形法，來製造上述壓粉體。具體而言，係準備用以成形為特定之形狀的模具(die)。將原料粉末填充於模具中。被填充於模具中之原料粉末，係藉由衝壓機而被以周知之壓力加壓，並被成形為壓粉體。在衝壓機處之成形壓力，例如係為1.0～10.0ton／cm2 。成形，係只要在大氣中進行即可。
[加壓燒結工程]
對於所製造出的壓粉體，而實施周知之加壓燒結法，並製造出燒結摩擦材料。例如，係在加壓燒結裝置內之石墨板上，配置壓粉體。之後，於在內周面上被配置有高頻加熱線圈之框體狀之框架內，將被配置有原料粉末之石墨板分段堆積並作收容。之後，一面對於最上段之石墨板賦予壓力而對壓粉體作加壓，一面在燒結氛圍中以特定之燒結溫度來進行燒結。
對於所製造出的壓粉體，而實施周知之加壓燒結法，並製造出燒結摩擦材料。例如，係在加壓燒結裝置內之石墨板上，配置壓粉體。之後，於在內周面上被配置有高頻加熱線圈之框體狀之框架內，將被配置有原料粉末之石墨板分段堆積並作收容。之後，一面對於最上段之石墨板賦予壓力而對壓粉體作加壓，一面在燒結氛圍中以特定之燒結溫度來進行燒結。
加壓燒結，係只要以周知之條件來實施即可。加壓燒結時之燒結溫度，例如係為800～1000℃。在加壓燒結時所對於壓粉體賦予之壓力，例如係為2.0～20.0kgf／cm2
。加壓燒結時之在上述燒結溫度下的保持時間，例如係為60～120分鐘。加壓燒結時之氛圍，係為周知之氛圍，例如，係為5～20％以下之H2
氣體與N2
氣體之混合氣體、或者是Ar氣體。
藉由上述加壓燒結，在壓粉體內之粉粒體的接觸部處係被形成有頸，上述之燒結摩擦材料係被製造出來。藉由對於在成形工程中之衝壓機之成形壓力、在加壓燒結工程中之壓力以及溫度進行調整，上述燒結摩擦材料之氣孔率係改變。因此，係藉由對於在成形工程中之衝壓機之成形壓力、在加壓燒結工程中之壓力以及溫度進行調整，來對於氣孔率進行調整，並使燒結摩擦材料之楊格率成為35.0GPa以上。較理想，當在燒結摩擦材料之化學組成中，Cu含有量係為40.00％以上的情況時(亦即是，當在原料粉末中之Cu含有量係為40.00％以上的情況時)，係以使燒結摩擦材料之氣孔率會成為12.0％的方式，來對於在成形工程中之衝壓機之成形壓力、在加壓燒結工程中之壓力以及溫度進行調整。藉由此，燒結摩擦材料之楊格率係成為35.0GPa以上。另外，在成形工程中之衝壓機之成形壓力、在加壓燒結工程中之壓力以及溫度，係可藉由因應於原料粉末之組成來進行調整，而將燒結摩擦材料之氣孔率設為12.0％以下，並能夠將楊格率設為35.0GPa以上。
[其他之工程]
上述製造工程，係亦可更進而包含有周知之壓模印(coining)工程及／或周知之切削加工工程。
上述製造工程，係亦可更進而包含有周知之壓模印(coining)工程及／或周知之切削加工工程。
[壓模印工程]
係亦可將壓模印工程於加壓燒結工程後實施。在壓模印工程中，係對於加壓燒結工程後之燒結摩擦材料以冷間進行加壓，並整理燒結摩擦材料之形狀。
係亦可將壓模印工程於加壓燒結工程後實施。在壓模印工程中，係對於加壓燒結工程後之燒結摩擦材料以冷間進行加壓，並整理燒結摩擦材料之形狀。
[切削加工工程]
係亦可將切削加工工程在加壓燒結工程或壓模印工程後實施。在切削加工工程中，係對於燒結摩擦材料進行切削加工，並設為所期望之形狀。
係亦可將切削加工工程在加壓燒結工程或壓模印工程後實施。在切削加工工程中，係對於燒結摩擦材料進行切削加工，並設為所期望之形狀。
藉由以上之製造工程，由本實施形態所致之燒結摩擦材料係被製造出來。
另外，由本實施形態所致之燒結摩擦材料的化學組成，係並不被限定於上述之組成。燒結摩擦材料之楊格率，係可藉由化學組成和氣孔率來進行調整。故而，本實施形態之燒結摩擦材料，只要楊格率係成為35.0GPa以上，則其之化學組成以及氣孔率係並不特別作限定。
[鐵道車輛用煞車來令之製造方法]
將藉由上述之製造工程所製造出的1或複數之燒結摩擦材料，經由摩擦材料支持機構來安裝於基板上。例如，如同圖7以及圖8中所示一般，使用摩擦材料支持機構30，來將燒結摩擦材料20與基板40作連結，並將燒結摩擦材料20作支持。藉由以上之製造工程，鐵道車輛用煞車來令10係被製造出來。
[實施例]
將藉由上述之製造工程所製造出的1或複數之燒結摩擦材料，經由摩擦材料支持機構來安裝於基板上。例如，如同圖7以及圖8中所示一般，使用摩擦材料支持機構30，來將燒結摩擦材料20與基板40作連結，並將燒結摩擦材料20作支持。藉由以上之製造工程，鐵道車輛用煞車來令10係被製造出來。
[實施例]
嘗試了楊格率係成為35.0GPa以上之摩擦材料的製造。準備了表1中所示之化學組成的原料粉末。
表1中之空白部分，係代表並未含有所對應之組成物。在將各試驗編號之原料粉末投入至V型混合機中之後，以旋轉速度20～40rpm來進行20～100分鐘之混合，而製造出了原料粉末。使用各試驗編號之原料粉末，來藉由衝壓成形法而以表1中所示之成形壓力(ton／cm2)來進行成形，並製造出了壓粉體。對於所製造出的壓粉體，而實施加壓燒結，並製造出各試驗編號之燒結摩擦材料。
具體而言，係在石墨板上，配置壓粉體。之後，於在內周面上被配置有高頻加熱線圈之框體狀之框架內，將被配置有壓粉體之石墨板分段堆積並作收容。藉由表1中所示之加熱溫度(℃)來進行60分鐘之加熱，並且對於壓粉體以表1中所示之壓力(kgf／cm2
)而進行加壓並將壓粉體燒結，而製造了燒結摩擦材料。加壓燒結中之框架內的氛圍，係設為5～20％以下之H2
氣體與N2
氣體之混合氣體。藉由以上之製造工程，而製造了燒結摩擦材料。
對於所製造出的燒結摩擦材料，而針對氣孔率、密度以及楊格率進行了測定。氣孔率，係藉由準據於JIS Z 2501(2000)之方法來進行了測定。楊格率，係藉由準據於JIS R 1602(1995)之動性彈性率試驗方法(彎折共振法)來進行了測定。
將測定結果展示於表1中。如同表1中所示一般，藉由將氣孔率設為12.0％以下，燒結摩擦材料之楊格率係成為35.0GPa以上。因此，如同圖1以及圖2中所示一般，在楊格率成為35.0GPa以上的試驗編號1、5、7以及8中，可以推測到係能夠對於煞車音充分地作抑制。
以上，係針對本發明之實施形態作了說明。然而，上述之實施形態，係僅為用以實施本發明之例示。故而，本發明，係並不被限定於上述之實施形態，而能夠在不脫離其之要旨的範圍內對於上述之實施形態適宜地作變更並實施。
10‧‧‧煞車來令
20‧‧‧燒結摩擦材料
30‧‧‧摩擦材料支持機構
40‧‧‧基板
201‧‧‧煞車碟盤
202‧‧‧煞車鉗
203‧‧‧鉗臂
204‧‧‧推壓附著機構
[圖1]圖1，係為對於根據使用有對向(opposed)式之碟煞系統的煞車音解析結果所得到之燒結摩擦材料之楊格率與最大鳴音指標之間之關係作展示之圖。
[圖2]圖2，係為對於根據使用有浮動(floating)式之碟煞系統的煞車音解析結果所得到之燒結摩擦材料之楊格率與最大鳴音指標之間之關係作展示之圖。
[圖3]圖3，係為由本實施形態所致的鐵道車輛用碟煞系統之示意圖。
[圖4A]圖4A，係為浮動方式之鐵道車輛用碟煞系統之示意圖。
[圖4B]圖4B，係為用以對於浮動方式之鐵道車輛用碟煞系統的制動動作作說明之示意圖。
[圖5]圖5，係為與圖4A以及圖4B相異之鐵道車輛用碟煞系統之示意圖。
[圖6]圖6，係為對向方式之鐵道車輛用碟煞系統之示意圖。
[圖7]圖7，係為在從煞車碟盤側來對於鐵道車輛用煞車來令作了觀察的情況時之鐵道車輛用煞車來令之正面圖
[圖8]圖8，係為圖7之VIII-VIII線處的剖面圖。
[圖9]圖9，係為與圖7相異之其他的鐵道車輛用煞車來令之正面圖。
[圖10]圖10，係為對於燒結摩擦材料之氣孔率與楊格率之間之關係作展示之圖。
Claims (10)
- 一種鐵道車輛用煞車來令，係為在鐵道車輛用碟煞系統中所使用的鐵道車輛用煞車來令，其特徵為，係具備有： 基板；和 使複數之粉末粒子被燒結之燒結摩擦材料；和 被配置在前述基板與前述燒結摩擦材料之間，並支持前述燒結摩擦材料之摩擦材料支持機構， 前述燒結摩擦材料之楊格率，係為35.0GPa以上。
- 如申請專利範圍第1項所記載之鐵道車輛用煞車來令，其中， 前述燒結摩擦材料，係以質量％而含有40.00％以上之Cu， 前述燒結摩擦材料之氣孔率，係為12.0％以下。
- 如申請專利範圍第1項所記載之鐵道車輛用煞車來令，其中， 前述燒結摩擦材料之楊格率，係為100.0GPa以下。
- 如申請專利範圍第2項所記載之鐵道車輛用煞車來令，其中， 前述燒結摩擦材料之楊格率，係為100.0GPa以下。
- 如申請專利範圍第1項所記載之鐵道車輛用煞車來令，其中， 前述摩擦材料支持機構，係包含有被配置在前述基板與前述燒結摩擦材料之間之彈性構件。
- 如申請專利範圍第2項所記載之鐵道車輛用煞車來令，其中， 前述摩擦材料支持機構，係包含有被配置在前述基板與前述燒結摩擦材料之間之彈性構件。
- 如申請專利範圍第3項所記載之鐵道車輛用煞車來令，其中， 前述摩擦材料支持機構，係包含有被配置在前述基板與前述燒結摩擦材料之間之彈性構件。
- 如申請專利範圍第4項所記載之鐵道車輛用煞車來令，其中， 前述摩擦材料支持機構，係包含有被配置在前述基板與前述燒結摩擦材料之間之彈性構件。
- 一種鐵道車輛用碟煞系統，其特徵為，係具備有： 被安裝在前述鐵道車輛之車輪或車軸處的煞車碟盤；和 被安裝在前述鐵道車輛之台車處的煞車鉗， 前述煞車鉗，係具備有： 如申請專利範圍第1～8項中之任一項所記載之鐵道車輛用煞車來令；和 被安裝在前述鐵道車輛用煞車來令處之鉗臂；和 能夠將前述鐵道車輛用煞車來令推壓附著於前述煞車碟盤處之推壓附著機構。
- 一種燒結摩擦材料，其特徵為： 係被使用於如申請專利範圍第1～8項中之任一項所記載之鐵道車輛用煞車來令中。
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