JP2000046078A - ブレーキパッド用バッキングプレート及びその製造方 法 - Google Patents

ブレーキパッド用バッキングプレート及びその製造方 法

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JP2000046078A
JP2000046078A JP22754398A JP22754398A JP2000046078A JP 2000046078 A JP2000046078 A JP 2000046078A JP 22754398 A JP22754398 A JP 22754398A JP 22754398 A JP22754398 A JP 22754398A JP 2000046078 A JP2000046078 A JP 2000046078A
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brake pad
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Hiroyuki Tsuto
宏之 津戸
Hiroyuki Matsuo
裕之 松尾
Yoshibumi Takei
義文 武井
Tatsuya Shiogai
達也 塩貝
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Taiheiyo Cement Corp
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Taiheiyo Cement Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量化したブレーキパッド用バッキングプレ
ートとその製造方法を提供すること。 【解決手段】 アルミニウムまたはその合金から成るマ
トリックス中に、平均粒径が2〜70μmのセラミック
ス粉末を40〜70体積%分散させた3.6g/cm3
以下の比重を有し、170GPa以上のヤング率を有す
る金属−セラミックス複合材料から成ることとしたブレ
ーキパッド用バッキングプレート。2〜70μmの平均
粒径を有するセラミックス粉末に、無機バインダーを加
えて混合し、その混合物を成形し、得られた成形体を焼
成して40〜70体積%の粉末充填率を有するプリフォ
ームを形成した後、そのプリフォームに溶融されたアル
ミニウムまたはその合金を20〜100MPaの圧力で
含浸させることとしたブレーキパッド用バッキングプレ
ートの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキパッド用
バッキングプレート及びその製造方法に関し、特に金属
−セラミックス複合材料から成るブレーキパッド用バッ
キングプレート及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最近、
自動車の燃費向上、あるいは電気自動車の開発などを目
指す中で、自動車部品に対する軽量化の要求が高まりつ
つあり、中でもブレーキシステムに対する軽量化の要求
が強く、それを満足するため、特開平9−184037
で金属−セラミックス複合材料を用いたブレーキディス
クの軽量化が提案されている。
【0003】しかしながら、このブレーキディスク以外
のブレーキシステムを構成している部品、例えば、ブレ
ーキパッド用バッキングプレートについては、それに使
われている材料が7g/cm3以上の比重を有する鋳鉄
あるいは鉄を主成分とする合金であるため、極めて重
く、そのため、ブレーキディスクの軽量化だけでは、ブ
レーキシステム全体を軽量化するに至らなかった。
【0004】本発明は、上述したブレーキパッド用バッ
キングプレートが有する課題に鑑みなされたものであっ
て、その目的は、軽量化したブレーキパッド用バッキン
グプレートを提供し、その製造方法をも提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため鋭意研究した結果、ブレーキパッド用バ
ッキングプレートの材料として金属−セラミックス複合
材料を用いれば、軽量のブレーキパッド用バッキングプ
レートが得られるとの知見を得て本発明を完成するに至
った。
【0006】即ち本発明は、(1)アルミニウムまたは
その合金から成るマトリックス中に、平均粒径が2〜7
0μmのセラミックス粉末を40〜70体積%分散させ
た3.6g/cm3以下の比重を有し、170GPa以
上のヤング率を有する金属−セラミックス複合材料から
成ることを特徴とするブレーキパッド用バッキングプレ
ート(請求項1)とし、また、(2)2〜70μmの平
均粒径を有するセラミックス粉末に、無機バインダーを
加えて混合し、その混合物を成形し、得られた成形体を
焼成して40〜70体積%の粉末充填率を有するプリフ
ォームを形成した後、そのプリフォームに溶融されたア
ルミニウムまたはその合金を20〜100MPaの圧力
で含浸させることを特徴とするブレーキパッド用バッキ
ングプレートの製造方法(請求項2)とすることを要旨
とする。以下さらに詳細に説明する。
【0007】上記ブレーキパッド用バッキングプレート
としては、アルミニウムまたはその合金から成るマトリ
ックス中に、平均粒径が2〜70μmのセラミックス粉
末を40〜70体積%分散させた3.6g/cm3以下
の比重を有し、170GPa以上のヤング率を有する金
属−セラミックス複合材料から成るプレートとした(請
求項1)。ブレーキパッド用バッキングプレートが金属
−セラミックス複合材料から成るとしたのは、この複合
材料が、鋳鉄や鉄よりかなり軽いため、大きな軽量化が
図れることによる。
【0008】その複合材料中の金属をアルミニウムまた
はその合金としたのは、それら金属の比重が特に低く、
極めて大きな軽量化が図れることによる。一方、セラミ
ックスについては、比重が低い粉末であれば何でも構わ
ず、例えばAl23粉末、SiC粉末、AlN粉末など
が挙げられる。その平均粒径を2〜70μmとしたの
は、2μmより細かいと、分散する粉末粒子間の間隙が
狭くなり、マトリックスであるアルミニウムまたはその
合金の含浸が難しく、70μmより粗いと、複合材料の
強度が低下し好ましくないことによる。また、セラミッ
クス粉末の分散を40〜70体積%としたのは、40体
積%より低いと、複合材料の剛性が低下し、好ましくな
く、70体積%より高いと、靱性が低くなり、好ましく
ないことによる。
【0009】その複合材料の比重を3.6g/cm3
下としたのは、3.6g/cm3より高いと、十分な軽
量化が得られず、また、ヤング率を170GPa以上と
したのは、170GPaより低いと、ブレーキディスク
を締め付ける力に負けてディスクに変形が生じてしま
い、十分な制動効果が得られないことによる。
【0010】このブレーキパッド用バッキングプレート
の製造方法としては、2〜70μmの平均粒径を有する
セラミックス粉末に、無機バインダーを加えて混合し、
その混合物を成形し、得られた成形体を焼成して40〜
70体積%の粉末充填率を有するプリフォームを形成し
た後、そのプリフォームに溶融されたアルミニウムまた
はその合金を20〜100MPaの圧力で含浸させるこ
ととする製造方法とした(請求項2)。プリフォームを
形成するのは、セラミックス粉末を金属マトリックス中
に40体積%以上の高い比率で容易に分散して含ませる
ことができることによる。そのプリフォームに溶融され
た金属を高圧で含浸させるのは、金属をプリフォーム中
に容易に含浸させることができることによるものであ
り、その圧力を20〜100MPaとしたのは、20M
Paより低いと、含浸不良が発生し、100MPaより
高いと、含浸させるプリフォームに亀裂が生じてしまう
ためである。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のブレーキパッド用バッキ
ングプレートの製造方法をさらに詳細に述べると、先ず
セラミックス粉末として平均粒径が2〜70μmのAl
23粉末、SiC粉末、AlN粉末などのセラミックス
粉末を用意する。
【0012】用意した粉末でプリフォームを形成する
が、その形成方法としては、慣用の方法を用いることが
でき、例えば、それら粉末に無機バインダーを加え混合
し、得られた混合物はそのまま、あるいは必要に応じて
乾燥し、それを成形用の型に充填し、プレス成形する方
法、あるいは無機バインダー及び溶媒を加え混合し、得
られた懸濁液をフィルターなどでプレスする方法などで
成形することができ、その成形体を焼成して40〜70
体積%のプリフォームを形成する。
【0013】次いで、そのプリフォームにアルミニウム
またはその合金を高圧で含浸させる。その方法は、例え
ば、アルミニウム鋳造用の金型内にプリフォームをセッ
トし、その金型を予熱し、別に700〜850℃の温度
で溶融したアルミニウムまたはその合金を前記した金型
内に注入し、20〜100MPaの圧力で高圧鋳造して
セラミックス粒子間に金属を含浸させ、冷却した後、必
要に応じて機械加工し、金属−セラミックス複合材料か
ら成るブレーキパッド用バッキングプレートを作製す
る。
【0014】以上の方法でブレーキパッド用バッキング
プレートを作製すれば、軽量化したブレーキパッド用バ
ッキングプレートが得られる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に具体的
に挙げ、本発明をより詳細に説明する。
【0016】(実施例1〜2) (1)プリフォームの形成 表1に示す平均粒径を有するAl23粉末(太平洋ラン
ダム製)100重量部に無機バインダー(アルミナゾ
ル、日産化学製)を3重量部、水を35重量部加え、混
合し、その混合した懸濁液をフィルターを取り付けたブ
レーキパッド用バッキングプレート形状の型に注入し、
フィルタープレスした後、型から取り出し、得られた成
形体を1000℃で5時間加熱して縦60×横135×
厚さ6mmの大きさの、表1に示す粉末充填率を有する
プリフォームを形成した。なお、粉末充填率の増減は、
プレス圧を加減することで調整した。
【0017】(2)ブレーキパッド用バッキングプレー
トの作製 このプリフォームを800℃に加熱し、それを300℃
に予熱した鋳造用金型内にセットし、別に850℃で溶
融したJISAC7A組成(95%Al−5%Mg)の
アルミニウム合金を金型内に注入し、大気中で表1に示
す圧力でアルミニウム合金をプリフォームに含浸させ、
冷却した後、加工処理して余分なアルミニウム合金を除
去し、ブレーキパッド用バッキングプレートを作製し
た。
【0018】(3)評価 得られたプリフォームの嵩比重をアルキメデス法で測定
し、Al23粉末の充填率を求めた。また、得られたブ
レーキパッド用バッキングプレートから3×4×40m
mの試験片を切り出し、その試験片で比重をアルキメデ
ス法で測定した。さらに、その試験片でヤング率をJI
S R1602で、曲げ強度をJISR1601で測定
した。さらにまた、プレートの表面を目視観察し、プリ
フォームの亀裂の有無を調べ、それをさらに切断し、そ
の切断面を目視観察し、アルミニウム合金の含浸状態を
調べた。それらの結果を表1に示す。
【0019】(比較例1〜4)比較のために、比較例
1、2では、Al23粉末の平均粒径を本発明の範囲外
にした他は、比較例3では、Al23粉末の充填率を本
発明の範囲外にした他は、比較例4では、アルミニウム
合金の含浸圧力を本発明の範囲外にした他は実施例1と
同様にプリフォームを形成し、プレートを作製し、評価
した。それらの結果も表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】表1から明らかなように、実施例1〜2に
おいては、いずれも比重が3.6g/cm3以下と鋳鉄
や鉄に比べて大幅に低かった。また、Al23粉末の充
填率が本発明の範囲内にあるので、そのヤング率の値が
170GPa以上の値を示し、曲げ強度も十分な強度を
示していた。さらに、アルミニウム合金の含浸圧力も本
発明の範囲内にあるので、アルミニウム合金の含浸に不
良なものは認められなかった。このことは、得られたブ
レーキパッド用バッキングプレートが、極めて軽量で十
分な剛性を有したものであり、しかもそれを問題なく製
造できることを示している。
【0022】これに対して比較例1では、Al23粉末
の平均粒径が2μmより細かすぎたので、含浸不良が認
められ、ヤング率、曲げ強度とも測定しなかった。ま
た、比較例2では、Al23粉末の平均粒径が粗すぎた
ので、強度が大きく低下した。さらに、比較例3では、
Al23粉末の充填率が40体積%より低いため、剛性
を示すヤング率が低下していた。さらにまた、比較例4
では、アルミニウム合金の含浸圧力が高すぎたため、含
浸時にプリフォームに力がかかってプリフォームに亀裂
が入り、それがために、プレートの表面にも亀裂が認め
られたので、ヤング率、曲げ強度とも測定しなかった。
【0023】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、軽量で、
しかも剛性の高いブレーキパッド用バッキングプレート
を得ることができるようになった。このことにより、自
動車のブレーキシステム全体を軽量化することができ、
燃費の向上などに大きく役立つようになった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウムまたはその合金から成るマ
    トリックス中に、平均粒径が2〜70μmのセラミック
    ス粉末を40〜70体積%分散させた3.6g/cm3
    以下の比重を有し、170GPa以上のヤング率を有す
    る金属−セラミックス複合材料から成ることを特徴とす
    るブレーキパッド用バッキングプレート。
  2. 【請求項2】 2〜70μmの平均粒径を有するセラミ
    ックス粉末に、無機バインダーを加えて混合し、その混
    合物を成形し、得られた成形体を焼成して40〜70体
    積%の粉末充填率を有するプリフォームを形成した後、
    そのプリフォームに溶融されたアルミニウムまたはその
    合金を20〜100MPaの圧力で含浸させることを特
    徴とするブレーキパッド用バッキングプレートの製造方
    法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018230672A1 (ja) * 2017-06-14 2018-12-20 日立化成株式会社 摩擦部材、ディスクブレーキパッド及び車
WO2018230020A1 (ja) * 2017-06-14 2018-12-20 日立化成株式会社 摩擦部材及びディスクブレーキパッド
JP2019044944A (ja) * 2017-09-07 2019-03-22 日立化成株式会社 ディスクブレーキパッド
WO2020021647A1 (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 日立化成株式会社 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物、下張り材、ディスクブレーキパッド及び車
WO2020021646A1 (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 日立化成株式会社 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物、下張り材、ディスクブレーキパッド及び車
WO2020021644A1 (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 日立化成株式会社 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物、下張り材及び車

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018230672A1 (ja) * 2017-06-14 2018-12-20 日立化成株式会社 摩擦部材、ディスクブレーキパッド及び車
WO2018230020A1 (ja) * 2017-06-14 2018-12-20 日立化成株式会社 摩擦部材及びディスクブレーキパッド
JP2019044944A (ja) * 2017-09-07 2019-03-22 日立化成株式会社 ディスクブレーキパッド
WO2020021647A1 (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 日立化成株式会社 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物、下張り材、ディスクブレーキパッド及び車
WO2020021646A1 (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 日立化成株式会社 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物、下張り材、ディスクブレーキパッド及び車
WO2020021644A1 (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 日立化成株式会社 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物、下張り材及び車
JPWO2020021646A1 (ja) * 2018-07-24 2021-08-02 昭和電工マテリアルズ株式会社 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物、下張り材、ディスクブレーキパッド及び車
JPWO2020021647A1 (ja) * 2018-07-24 2021-08-02 昭和電工マテリアルズ株式会社 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物、下張り材、ディスクブレーキパッド及び車
JPWO2020021644A1 (ja) * 2018-07-24 2021-08-12 昭和電工マテリアルズ株式会社 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物、下張り材及び車
JP7226447B2 (ja) 2018-07-24 2023-02-21 株式会社レゾナック 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物、下張り材及び車

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