JP3196991B2 - アルミニウム基複合材ディスクロータ - Google Patents
アルミニウム基複合材ディスクロータInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車、鉄道車両、産業
機械分野で比較的軽負荷のディスクブレーキに用いられ
るアルミニウム基複合材ディスクロータに関する。
機械分野で比較的軽負荷のディスクブレーキに用いられ
るアルミニウム基複合材ディスクロータに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来こ
の種のディスクロータとしてはアルミニウム合金とセラ
ミックス粒子との複合材等が用いられていた。このうち
アルミニウム基複合材で全体を構成するアルミニウム基
複合材ディスクロータは鋳造性が悪いため鋳造欠陥が生
じたり、切削が困難であったり、靭性が劣る等の問題点
があった。そこでこのような問題点を解決するために、
アルミニウム基複合材で摺動面部のみを作り、これをア
ルミニウム合金で鋳ぐるむ方法が考えられるが、複合材
とアルミニウム合金の界面における接合強度が満足なも
のが得られにくかった。
の種のディスクロータとしてはアルミニウム合金とセラ
ミックス粒子との複合材等が用いられていた。このうち
アルミニウム基複合材で全体を構成するアルミニウム基
複合材ディスクロータは鋳造性が悪いため鋳造欠陥が生
じたり、切削が困難であったり、靭性が劣る等の問題点
があった。そこでこのような問題点を解決するために、
アルミニウム基複合材で摺動面部のみを作り、これをア
ルミニウム合金で鋳ぐるむ方法が考えられるが、複合材
とアルミニウム合金の界面における接合強度が満足なも
のが得られにくかった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明はこれに鑑み種々
検討の結果、上記鋳ぐるまれたアルミニウム基複合材と
鋳ぐるむアルミニウム合金との接合状態の良好なアルミ
ニウム基複合材ディスクロータを開発したものである。
検討の結果、上記鋳ぐるまれたアルミニウム基複合材と
鋳ぐるむアルミニウム合金との接合状態の良好なアルミ
ニウム基複合材ディスクロータを開発したものである。
【０００４】即ち本発明は、アルミニウム基複合材から
なる摺動面部をアルミニウム合金で鋳ぐるんでなるアル
ミニウム基複合材ディスクロータにおいて、摺動面部の
摺動表面側ほど固相線温度の高い複合材を用いたことを
特徴とするものである。
なる摺動面部をアルミニウム合金で鋳ぐるんでなるアル
ミニウム基複合材ディスクロータにおいて、摺動面部の
摺動表面側ほど固相線温度の高い複合材を用いたことを
特徴とするものである。
【０００５】
【作用】このように本発明では鋳ぐるまれる摺動面部の
鋳ぐるみ界面側（反摺動表面側）は、固相線温度が低い
アルミニウム基複合材で構成されているので、アルミニ
ウム合金で鋳ぐるむ際に比較的容易に溶融して該アルミ
ニウム合金側へ拡散する。従って摺動面部全体が固相線
温度の高い材料で構成されていた場合に比較して、良好
な接合状態の鋳ぐるみ界面が得られる。
鋳ぐるみ界面側（反摺動表面側）は、固相線温度が低い
アルミニウム基複合材で構成されているので、アルミニ
ウム合金で鋳ぐるむ際に比較的容易に溶融して該アルミ
ニウム合金側へ拡散する。従って摺動面部全体が固相線
温度の高い材料で構成されていた場合に比較して、良好
な接合状態の鋳ぐるみ界面が得られる。
【０００６】次に本発明ディスクロータの製作手順を説
明する。
明する。
【０００７】 アルミニウム基複合材から成る摺動面
部を作製するために、まず固相線温度が異なる二種類以
上のアルミニウム合金粉末を用意する。
部を作製するために、まず固相線温度が異なる二種類以
上のアルミニウム合金粉末を用意する。
【０００８】 用意した上記粉末に２〜50％のセラミ
ックス粒子を混合・攪拌し原材料とする。なおこの時、
セラミックス粒子の添加量は固相線温度が高いアルミニ
ウム合金粉末程多く添加する方がより目的に合致する。
ックス粒子を混合・攪拌し原材料とする。なおこの時、
セラミックス粒子の添加量は固相線温度が高いアルミニ
ウム合金粉末程多く添加する方がより目的に合致する。
【０００９】 上記原材料粉末を摺動面部の成形用金
型に投入する。なおこの時、摺動表面側から鋳ぐるみ界
面側に行くほど順次固相線温度が低くなるようにアルミ
ニウム合金複合粉末を投入する。投入する複合粉末の種
類はコスト面からは二種類に止めるのが望ましいが、摺
動表面側と鋳ぐるみ界面側の材料の固相線温度が大幅に
違う場合は三種類以上の複合粉末を投入することもあ
る。また固相線温度が表面から内部に向って連続的に変
化するように原材料粉末を調整してもよい。
型に投入する。なおこの時、摺動表面側から鋳ぐるみ界
面側に行くほど順次固相線温度が低くなるようにアルミ
ニウム合金複合粉末を投入する。投入する複合粉末の種
類はコスト面からは二種類に止めるのが望ましいが、摺
動表面側と鋳ぐるみ界面側の材料の固相線温度が大幅に
違う場合は三種類以上の複合粉末を投入することもあ
る。また固相線温度が表面から内部に向って連続的に変
化するように原材料粉末を調整してもよい。
【００１０】 上記原材料粉末を金型とともに少なく
とも最も低い固相線温度を有する複合材の固相線温度以
上に加熱・保持した後、加圧成形することによって複合
材からなる摺動面部を得る。なお、金型を成形温度まで
加熱することによって金型寿命が短くなるのを避けるた
めに、原材料粉末を低温で加圧成形した予備成形品を成
形温度まで加熱した後に金型に投入して加圧成形する方
法も可能である。
とも最も低い固相線温度を有する複合材の固相線温度以
上に加熱・保持した後、加圧成形することによって複合
材からなる摺動面部を得る。なお、金型を成形温度まで
加熱することによって金型寿命が短くなるのを避けるた
めに、原材料粉末を低温で加圧成形した予備成形品を成
形温度まで加熱した後に金型に投入して加圧成形する方
法も可能である。
【００１１】 上記方法によって得られた摺動面部品
を予熱後鋳ぐるみ用溶湯鍛造金型にセットし、アルミニ
ウム合金溶湯を注湯・加圧し複合材鋳ぐるみロータを得
る。
を予熱後鋳ぐるみ用溶湯鍛造金型にセットし、アルミニ
ウム合金溶湯を注湯・加圧し複合材鋳ぐるみロータを得
る。
【００１２】 後は従来方法と同様に切削等の工程を
経て製品を得る。
経て製品を得る。
【００１３】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【００１４】固相線温度が 627℃と比較的高い 2.5％Ｍ
ｇ−Ａｌ合金粉末に炭化硅素粉末を30％添加した混合粉
末Ａと、固相線温度が 565℃と比較的低い 7.2％Ｓｉ−
Ａｌ合金に炭化硅素粉末を５％添加した混合粉末Ｂを用
意した。これら混合粉末Ａ、ＢをＡが摺動表面側となる
ように図１に示す摺動面部成形用金型（１）に投入し、
該金型（１）の上パンチ（２）、下パンチ（３）及びダ
イ（４）を混合粉末Ａに一部液相が生ずる 630℃まで加
熱後加圧成形してリング状のアルミニウム基複合材摺動
面部（Ｃ）を作製した。
ｇ−Ａｌ合金粉末に炭化硅素粉末を30％添加した混合粉
末Ａと、固相線温度が 565℃と比較的低い 7.2％Ｓｉ−
Ａｌ合金に炭化硅素粉末を５％添加した混合粉末Ｂを用
意した。これら混合粉末Ａ、ＢをＡが摺動表面側となる
ように図１に示す摺動面部成形用金型（１）に投入し、
該金型（１）の上パンチ（２）、下パンチ（３）及びダ
イ（４）を混合粉末Ａに一部液相が生ずる 630℃まで加
熱後加圧成形してリング状のアルミニウム基複合材摺動
面部（Ｃ）を作製した。
【００１５】この摺動面部（Ｃ）を 450℃に予熱後図２
に示す加圧シリンダ（６）に連結した加動型（７）と固
定型（８）で構成された鋳ぐるみ用溶湯鍛造金型（５）
内の所定位置にセットし、下側から加圧パンチ（９）に
より鋳造用アルミニウム合金（Ｄ）（ＡＣ４Ｃ）を注湯
して該摺動面部（Ｃ）を鋳ぐるむことによって本発明の
複合材鋳ぐるみディスクロータを得た。なお図中（10）
は支持板、（11）は溶湯用スリーブを示す。
に示す加圧シリンダ（６）に連結した加動型（７）と固
定型（８）で構成された鋳ぐるみ用溶湯鍛造金型（５）
内の所定位置にセットし、下側から加圧パンチ（９）に
より鋳造用アルミニウム合金（Ｄ）（ＡＣ４Ｃ）を注湯
して該摺動面部（Ｃ）を鋳ぐるむことによって本発明の
複合材鋳ぐるみディスクロータを得た。なお図中（10）
は支持板、（11）は溶湯用スリーブを示す。
【００１６】本発明ディクスロータは摺動面が 2.5％Ｍ
ｇ−Ａｌ合金／30％炭化硅素の複合材だけで構成される
ロータより接合状態が良好な鋳ぐるみ界面を有してい
た。また、摺動面部が 7.2％Ｓｉ−Ａｌ合金／30％炭化
硅素の複合材だけで構成されるロータ（摺動表面の一部
が溶融し使用不可となる耐熱限界温度が 420℃）よりも
耐熱限界温度が30℃高かった。
ｇ−Ａｌ合金／30％炭化硅素の複合材だけで構成される
ロータより接合状態が良好な鋳ぐるみ界面を有してい
た。また、摺動面部が 7.2％Ｓｉ−Ａｌ合金／30％炭化
硅素の複合材だけで構成されるロータ（摺動表面の一部
が溶融し使用不可となる耐熱限界温度が 420℃）よりも
耐熱限界温度が30℃高かった。
【００１７】
【発明の効果】このように本発明によれば鋳ぐるまれる
アルミニウム基複合材からなる摺動面部と鋳ぐるむアル
ミニウム合金との接合強度が向上するのでアルミニウム
製軽量ディスクロータの耐久性が向上する等の効果があ
る。
アルミニウム基複合材からなる摺動面部と鋳ぐるむアル
ミニウム合金との接合強度が向上するのでアルミニウム
製軽量ディスクロータの耐久性が向上する等の効果があ
る。
【図１】本発明に係る摺動面部の作製例を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】本発明ディスクロータを作製する際に使用する
鋳ぐるみ用溶湯鍛造金型を示す説明図である。
鋳ぐるみ用溶湯鍛造金型を示す説明図である。
１ 摺動面部成形用金型 ２ 上パンチ ３ 下パンチ ４ ダイ ５ 鋳ぐるみ用溶湯鍛造金型 ６ 加圧シリンダ ７ 加動型 ８ 固定型 ９ 加圧パンチ 10 支持板 11 溶湯用スリーブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−144267（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−40034（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−11358（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−185550（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−248462（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−196071（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−293705（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−83255（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−106667（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−189430（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−229126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−72459（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−101331（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−82829（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−110239（ＪＰ，Ｕ) 特表 平７−501873（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 19/00 B22F 5/00 F16D 65/12
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミニウム基複合材からなる摺動面部
をアルミニウム合金で鋳ぐるんでなるアルミニウム基複
合材ディスクロータにおいて、摺動面部の摺動表面側ほ
ど固相線温度の高い複合材を用いたことを特徴とするア
ルミニウム基複合材ディスクロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31597293A JP3196991B2 (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | アルミニウム基複合材ディスクロータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31597293A JP3196991B2 (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | アルミニウム基複合材ディスクロータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07144268A JPH07144268A (ja) | 1995-06-06 |
| JP3196991B2 true JP3196991B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=18071801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31597293A Expired - Fee Related JP3196991B2 (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | アルミニウム基複合材ディスクロータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3196991B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-22 JP JP31597293A patent/JP3196991B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07144268A (ja) | 1995-06-06 |
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Legal Events
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