JPH04224327A - ブレーキ摺動部 - Google Patents
ブレーキ摺動部Info
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- JPH04224327A JPH04224327A JP40521390A JP40521390A JPH04224327A JP H04224327 A JPH04224327 A JP H04224327A JP 40521390 A JP40521390 A JP 40521390A JP 40521390 A JP40521390 A JP 40521390A JP H04224327 A JPH04224327 A JP H04224327A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は摩擦，摺動特性に優れた
炭素繊維強化炭素複合材（以下、Ｃ／Ｃ複合材という）
製のブレーキ摺動部に関するものである。
炭素繊維強化炭素複合材（以下、Ｃ／Ｃ複合材という）
製のブレーキ摺動部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用及び自動２輪用のブレー
キ材としては金属製ブレーキ材が多く用いられてきたが
、近年、その優れた耐摩耗性，耐熱性，耐酸化性，軽量
性によりＣ／Ｃ複合材がブレーキ材として使用されてき
ている。
キ材としては金属製ブレーキ材が多く用いられてきたが
、近年、その優れた耐摩耗性，耐熱性，耐酸化性，軽量
性によりＣ／Ｃ複合材がブレーキ材として使用されてき
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｃ／Ｃ
複合材においては、温度により摩擦係数が変動し、摩擦
開始の直後、即ち低温（１００℃以下）において摩擦係
数が低く（トルク値が小さく）、その後摩擦の進行で温
度が上昇すると共に摩擦係数が徐々に又は急激に高く（
トルク値が大きく）なるいわゆる２段トルク波形現象が
起ったり、又は、２段波形とはならないが、摩擦係数が
低い状態のままであるという現象が起っていた。
複合材においては、温度により摩擦係数が変動し、摩擦
開始の直後、即ち低温（１００℃以下）において摩擦係
数が低く（トルク値が小さく）、その後摩擦の進行で温
度が上昇すると共に摩擦係数が徐々に又は急激に高く（
トルク値が大きく）なるいわゆる２段トルク波形現象が
起ったり、又は、２段波形とはならないが、摩擦係数が
低い状態のままであるという現象が起っていた。
【０００４】従って安定した適切な摩擦係数を得るため
に、ブレーキをかける際ブレーキ材を保温したり、予め
軽くブレーキをかけ暖めておいたりして、２段波形又は
低摩擦係数を防ぐ必要があった。
に、ブレーキをかける際ブレーキ材を保温したり、予め
軽くブレーキをかけ暖めておいたりして、２段波形又は
低摩擦係数を防ぐ必要があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような従来技術の課
題に鑑み、本発明者等は、Ｃ／Ｃ複合材製のブレーキ摺
動材について鋭意検討を重ねた結果、ディスク及びパッ
ドからなるブレーキ摺動部において、ディスク材及びパ
ッド材の強化材及び緻密化マトリックスをそれぞれ特定
のものとすることにより、上記課題が解決できることを
知得し本発明を完成するに到った。
題に鑑み、本発明者等は、Ｃ／Ｃ複合材製のブレーキ摺
動材について鋭意検討を重ねた結果、ディスク及びパッ
ドからなるブレーキ摺動部において、ディスク材及びパ
ッド材の強化材及び緻密化マトリックスをそれぞれ特定
のものとすることにより、上記課題が解決できることを
知得し本発明を完成するに到った。
【０００６】即ち、本発明の目的は、２段波形がなくか
つ通常の運転条件で動摩擦係数が０．３以上すなわち低
摩擦係数ではなく、低温特性が優れたＣ／Ｃ複合材製の
ブレーキ摺動部を提供することにあり、その要旨は、デ
ィスク材及びパッドからなるブレーキ摺動部において、
ディスク材及びパッド材はいずれも複数の単繊維の束か
らなる短繊維状の炭素繊維を解繊したものを強化材とす
る炭素繊維強化炭素複合材から構成され、ディスク材は
熱分解炭素及び熱硬化性樹脂を緻密化マトリックスとし
、１５００〜２０００℃で最終熱処理を受けたものであ
り、パッド材はピッチ単独又はピッチ及び熱硬化性樹脂
を緻密化マトリックスとするものであることを特徴とす
るブレーキ摺動部に存する。
つ通常の運転条件で動摩擦係数が０．３以上すなわち低
摩擦係数ではなく、低温特性が優れたＣ／Ｃ複合材製の
ブレーキ摺動部を提供することにあり、その要旨は、デ
ィスク材及びパッドからなるブレーキ摺動部において、
ディスク材及びパッド材はいずれも複数の単繊維の束か
らなる短繊維状の炭素繊維を解繊したものを強化材とす
る炭素繊維強化炭素複合材から構成され、ディスク材は
熱分解炭素及び熱硬化性樹脂を緻密化マトリックスとし
、１５００〜２０００℃で最終熱処理を受けたものであ
り、パッド材はピッチ単独又はピッチ及び熱硬化性樹脂
を緻密化マトリックスとするものであることを特徴とす
るブレーキ摺動部に存する。
【０００７】以下、本発明につき詳細に説明する。本発
明で用いる炭素繊維としては、ピッチ系、ＰＡＮ系ある
いはレーヨン系炭素繊維等の公知のいずれのものも使用
できる。更に必要に応じてＳｉＣ，Ａｌ２ Ｏ３ ，カ
ーボンブラックなどの無機繊維、無機物などを添加して
もよい。
明で用いる炭素繊維としては、ピッチ系、ＰＡＮ系ある
いはレーヨン系炭素繊維等の公知のいずれのものも使用
できる。更に必要に応じてＳｉＣ，Ａｌ２ Ｏ３ ，カ
ーボンブラックなどの無機繊維、無機物などを添加して
もよい。
【０００８】用いられる炭素繊維の形態としては、複数
の単繊維の束から成るトウ，ストランド，ロービング、
ヤーンなどの形態であり、これらをカッテングすること
により得られる短繊維状のものを用いる。本発明におい
ては、通常０．３〜１００ｍｍ、好ましくは５〜５０ｍ
ｍ程度の短繊維を使用する。炭素繊維自体の径や弾性率
は、一般に複合材として用いられる範囲で特に限定はさ
れない。Ｃ／Ｃ複合材とする際に例えば特開昭６２−９
６３６４号、特開平１−１７６２７３号公報等に記載の
方法で解繊・分散してプリフォーム又はシートとする。 これらにマトリックス材を含浸して金型に充填し、１０
０〜５００℃の温度で加圧成形してＶｆ （繊維含有量
）が５〜６５％、好ましくは１０〜５５％程度の成形体
を得る。その後、Ｎ２ ガスなどの不活性ガス雰囲気中
で１〜２００℃／ｈｒの昇温速度で８００〜２５００℃
まで昇温し、焼成してＣ／Ｃ複合材を得る。
の単繊維の束から成るトウ，ストランド，ロービング、
ヤーンなどの形態であり、これらをカッテングすること
により得られる短繊維状のものを用いる。本発明におい
ては、通常０．３〜１００ｍｍ、好ましくは５〜５０ｍ
ｍ程度の短繊維を使用する。炭素繊維自体の径や弾性率
は、一般に複合材として用いられる範囲で特に限定はさ
れない。Ｃ／Ｃ複合材とする際に例えば特開昭６２−９
６３６４号、特開平１−１７６２７３号公報等に記載の
方法で解繊・分散してプリフォーム又はシートとする。 これらにマトリックス材を含浸して金型に充填し、１０
０〜５００℃の温度で加圧成形してＶｆ （繊維含有量
）が５〜６５％、好ましくは１０〜５５％程度の成形体
を得る。その後、Ｎ２ ガスなどの不活性ガス雰囲気中
で１〜２００℃／ｈｒの昇温速度で８００〜２５００℃
まで昇温し、焼成してＣ／Ｃ複合材を得る。
【０００９】前述の焼成によって得られたＣ／Ｃ複合材
をディスク材用及びパッド材用とししてたとえば夫々次
の方法により緻密化処理及び最終処理を行ない、目的の
Ｃ／Ｃ複合材を得る。
をディスク材用及びパッド材用とししてたとえば夫々次
の方法により緻密化処理及び最終処理を行ない、目的の
Ｃ／Ｃ複合材を得る。
【００１０】（ａ） ディスク材の処理誘導加熱コイ
ル等により反応管内に載置した上記Ｃ／Ｃ複合材を加熱
し、炭化水素類あるいはハロゲン化炭化水素類の蒸気を
Ｈ２ ガス、Ａｒガス或いはＮ２ ガスと共に反応器内
へ供給し、生成する熱分解炭素で空隙を含浸し、緻密化
する。次いで該Ｃ／Ｃ複合材を所定温度に加熱された槽
内に載置し、槽内を真空とした後、熱硬化性樹脂、好ま
しくはフェノール樹脂を供給して空隙にマトリックス材
を含浸する。この後８００〜１０００℃の温度で焼成し
、含浸した熱硬化性樹脂を炭素化する。上記樹脂含浸工
程を繰り返すことによりＣ／Ｃ複合材の緻密化処理を行
なう。さらに１５００℃以上２０００℃以下、好ましく
は１８００℃以下で最終熱処理をしてディスク材用のＣ
／Ｃ複合材を得る。
ル等により反応管内に載置した上記Ｃ／Ｃ複合材を加熱
し、炭化水素類あるいはハロゲン化炭化水素類の蒸気を
Ｈ２ ガス、Ａｒガス或いはＮ２ ガスと共に反応器内
へ供給し、生成する熱分解炭素で空隙を含浸し、緻密化
する。次いで該Ｃ／Ｃ複合材を所定温度に加熱された槽
内に載置し、槽内を真空とした後、熱硬化性樹脂、好ま
しくはフェノール樹脂を供給して空隙にマトリックス材
を含浸する。この後８００〜１０００℃の温度で焼成し
、含浸した熱硬化性樹脂を炭素化する。上記樹脂含浸工
程を繰り返すことによりＣ／Ｃ複合材の緻密化処理を行
なう。さらに１５００℃以上２０００℃以下、好ましく
は１８００℃以下で最終熱処理をしてディスク材用のＣ
／Ｃ複合材を得る。
【００１１】（ｂ） パッド材の処理所定温度に加熱
された槽内に前述のＣ／Ｃ複合材を載置し、槽内を真空
とした後、溶融ピッチ又は溶融ピッチ及び熱硬化性樹脂
、好ましくはフェノール樹脂を順次供給し、焼成により
生じた空隙にマトリックス材を含浸する。この後、再度
８００〜２５００℃の温度で焼成する。上記工程を繰り
返すことによりＣ／Ｃ複合材の緻密化処理を行なう。さ
らに必要により２５００℃以下の温度にて最終熱処理を
してパッド材用のＣ／Ｃ複合材を得る。
された槽内に前述のＣ／Ｃ複合材を載置し、槽内を真空
とした後、溶融ピッチ又は溶融ピッチ及び熱硬化性樹脂
、好ましくはフェノール樹脂を順次供給し、焼成により
生じた空隙にマトリックス材を含浸する。この後、再度
８００〜２５００℃の温度で焼成する。上記工程を繰り
返すことによりＣ／Ｃ複合材の緻密化処理を行なう。さ
らに必要により２５００℃以下の温度にて最終熱処理を
してパッド材用のＣ／Ｃ複合材を得る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はその要旨をこえない限り、下記実施例に
よって限定されるものではない。
るが、本発明はその要旨をこえない限り、下記実施例に
よって限定されるものではない。
【００１３】製造例１（実施例対応）
長さ１０ｍｍ、フィラメント数４０００のピッチ系炭素
繊維７２５ｇをビーターにて湿式解繊した後に、外筒３
００ｍｍ、内筒１２０ｍｍのドーナツ状の低部に網目１
５０メッシュのスクリーン及び更に外側に底板を有する
成形用型に水と共に投入し、均一に撹拌した後、底板を
引き抜くことにより底部から一気に溶液全量を除去する
ことにより、炭素繊維が均一に分散したドーナツ状のプ
リフォームを得た。
繊維７２５ｇをビーターにて湿式解繊した後に、外筒３
００ｍｍ、内筒１２０ｍｍのドーナツ状の低部に網目１
５０メッシュのスクリーン及び更に外側に底板を有する
成形用型に水と共に投入し、均一に撹拌した後、底板を
引き抜くことにより底部から一気に溶液全量を除去する
ことにより、炭素繊維が均一に分散したドーナツ状のプ
リフォームを得た。
【００１４】該プリフォームを乾燥した後にフェノール
樹脂とエタノールとの混合物３４００ｇを含浸し、６時
間７０℃で乾燥し、１３７０ｇのプリプレグとし、さら
に上記と同一内外径を有する金型内に納めて２５０℃の
温度で成形・硬化し炭素含有率（Ｖｆ ）５０％の成形
体を得た。この成形体を加熱炉で２０００℃迄焼成した
後、高周波誘導加熱装置により、５５０℃に加熱し、ハ
ロゲン化炭化水素蒸気を、窒素ガスをキャリアーガスと
して反応器内に導入して熱分解炭素により、気孔を充填
する緻密化処理を行なった。
樹脂とエタノールとの混合物３４００ｇを含浸し、６時
間７０℃で乾燥し、１３７０ｇのプリプレグとし、さら
に上記と同一内外径を有する金型内に納めて２５０℃の
温度で成形・硬化し炭素含有率（Ｖｆ ）５０％の成形
体を得た。この成形体を加熱炉で２０００℃迄焼成した
後、高周波誘導加熱装置により、５５０℃に加熱し、ハ
ロゲン化炭化水素蒸気を、窒素ガスをキャリアーガスと
して反応器内に導入して熱分解炭素により、気孔を充填
する緻密化処理を行なった。
【００１５】次いで、フェノール樹脂を含浸した後、加
熱炉で１０００℃で焼成した。さらに同様の含浸−焼成
の操作を再度繰り返しその後に１７００℃の熱処理を行
なって気孔率１３％のディスク材用のＣ／Ｃ複合材を得
た。
熱炉で１０００℃で焼成した。さらに同様の含浸−焼成
の操作を再度繰り返しその後に１７００℃の熱処理を行
なって気孔率１３％のディスク材用のＣ／Ｃ複合材を得
た。
【００１６】製造例２（実施例対応）
３０ｍｍ長に切断したフィラメント数４０００のピッチ
系炭素繊維をランダムウェバーにて解繊し２次元ランダ
ムに配向した目付２００ｇ／ｍ２ のシートを得た。こ
のシートにエタノールで希釈したフェノール樹脂を含浸
させた後、乾燥し、２００ｇ／ｍ２ の炭素繊維に対し
、１３０ｇ／ｍ２ のフェノール樹脂を含浸したシート
を作製した。このシートを金型内へ積層し、２５０℃に
て加圧成形し、Ｖｆ ≒５０％の成形体を得た。この成
形体を加熱炉で２０００℃迄焼成した。
系炭素繊維をランダムウェバーにて解繊し２次元ランダ
ムに配向した目付２００ｇ／ｍ２ のシートを得た。こ
のシートにエタノールで希釈したフェノール樹脂を含浸
させた後、乾燥し、２００ｇ／ｍ２ の炭素繊維に対し
、１３０ｇ／ｍ２ のフェノール樹脂を含浸したシート
を作製した。このシートを金型内へ積層し、２５０℃に
て加圧成形し、Ｖｆ ≒５０％の成形体を得た。この成
形体を加熱炉で２０００℃迄焼成した。
【００１７】次いで、ピッチを含浸した後、加熱炉で１
０００℃で焼成した。さらに同様の含浸−焼成の操作を
再度繰り返しその後に２０００℃の熱処理を行なって気
孔率８％のパッド材用のＣ／Ｃ複合材を得た。
０００℃で焼成した。さらに同様の含浸−焼成の操作を
再度繰り返しその後に２０００℃の熱処理を行なって気
孔率８％のパッド材用のＣ／Ｃ複合材を得た。
【００１８】製造例３（実施例対応）
３０ｍｍ長に切断したフィラメント数４０００のピッチ
系炭素繊維をランダムウェバーにて解繊し２次元ランダ
ムに配向した目付２００ｇ／ｍ２ のシートを得た。こ
のシートにエタノールで希釈したフェノール樹脂を含浸
させた後、乾燥し、２００ｇ／ｍ２ の炭素繊維に対し
、１３０ｇ／ｍ２ のフェノール樹脂を含浸したシート
を作製した。このシートを金型内へ積層し、２５０℃に
て加圧成形しＶｆ ≒５０％の成形体を得た。この成形
体を加熱炉で２０００℃迄焼成した。
系炭素繊維をランダムウェバーにて解繊し２次元ランダ
ムに配向した目付２００ｇ／ｍ２ のシートを得た。こ
のシートにエタノールで希釈したフェノール樹脂を含浸
させた後、乾燥し、２００ｇ／ｍ２ の炭素繊維に対し
、１３０ｇ／ｍ２ のフェノール樹脂を含浸したシート
を作製した。このシートを金型内へ積層し、２５０℃に
て加圧成形しＶｆ ≒５０％の成形体を得た。この成形
体を加熱炉で２０００℃迄焼成した。
【００１９】次いで、ピッチを含浸した後、加熱炉で１
０００℃で焼成した。その後にフェノール樹脂を含浸し
た後、加熱炉で１０００℃まで焼成した。
０００℃で焼成した。その後にフェノール樹脂を含浸し
た後、加熱炉で１０００℃まで焼成した。
【００２０】さらにフェノール樹脂の含浸−焼成の操作
を再度繰り返し、その後に２０００℃の熱処理を行って
気孔率１４％のパッド材用のＣ／Ｃ複合材を得た。
を再度繰り返し、その後に２０００℃の熱処理を行って
気孔率１４％のパッド材用のＣ／Ｃ複合材を得た。
【００２１】製造例４（比較例対応）
製造例２と同様な方法でディスク材用のＣ／Ｃ複合材を
得た。
得た。
【００２２】製造例５（比較例対応）
製造例１と同様な方法でパット材用のＣ／Ｃ複合材を得
た。
た。
【００２３】試験例１
以上の製造例のディスク材用及びパッド材用のＣ／Ｃ複
合材を組み合わせたブレーキ摺動部の低温スタート時の
摩擦特性を表１に示す。
合材を組み合わせたブレーキ摺動部の低温スタート時の
摩擦特性を表１に示す。
【００２４】
【発明の効果】本発明により、２段波形がなくかつ通常
の運転条件で摩擦係数が０．３以上という摩擦の低温特
性に優れたＣ／Ｃ複合材製のブレーキ摺動部を容易に得
ることができる。
の運転条件で摩擦係数が０．３以上という摩擦の低温特
性に優れたＣ／Ｃ複合材製のブレーキ摺動部を容易に得
ることができる。
【００２５】
【表１】
Claims (2)
- 【請求項１】 ディスク及びパッドからなるブレーキ
摺動部において、ディスク材及びパッド材はいずれも複
数の単繊維の束からなる短繊維状の炭素繊維を解繊した
ものを強化材とする炭素繊維強化炭素複合材から構成さ
れ、ディスク材は熱分解炭素及び熱硬化性樹脂を緻密化
マトリックスとし、１５００〜２０００℃で最終熱処理
を受けたものであり、パッド材はピッチ単独又はピッチ
及び熱硬化性樹脂を緻密化マトリックスとするものであ
る、ことを特徴とするブレーキ摺動部。 - 【請求項２】解繊前の該炭素繊維の長さが０．３〜１０
０ｍｍの範囲である請求項１ 記載のブレーキ摺動部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40521390A JP2969957B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | ブレーキ摺動部 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40521390A JP2969957B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | ブレーキ摺動部 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224327A true JPH04224327A (ja) | 1992-08-13 |
| JP2969957B2 JP2969957B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=18514839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40521390A Expired - Lifetime JP2969957B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | ブレーキ摺動部 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2969957B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0710779A3 (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-15 | Mitsubishi Chemical Corporation | Sliding unit for a brake and method of producing the same |
-
1990
- 1990-12-21 JP JP40521390A patent/JP2969957B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0710779A3 (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-15 | Mitsubishi Chemical Corporation | Sliding unit for a brake and method of producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2969957B2 (ja) | 1999-11-02 |
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