JPH04347020A - 車両用ディスクブレーキ - Google Patents

車両用ディスクブレーキ

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JPH04347020A
JPH04347020A JP3116154A JP11615491A JPH04347020A JP H04347020 A JPH04347020 A JP H04347020A JP 3116154 A JP3116154 A JP 3116154A JP 11615491 A JP11615491 A JP 11615491A JP H04347020 A JPH04347020 A JP H04347020A
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brake
disc
brake pad
vehicle
disc rotor
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Hiroshi Yoshida
宏 吉田
Kenichi Yamazaki
山崎　賢一
Morio Yumoto
湯本　盛夫
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Nissin Kogyo Co Ltd
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/027—Compositions based on metals or inorganic oxides
    • F16D69/028—Compositions based on metals or inorganic oxides containing fibres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/12—Discs; Drums for disc brakes
    • F16D65/125—Discs; Drums for disc brakes characterised by the material used for the disc body
    • F16D65/126—Discs; Drums for disc brakes characterised by the material used for the disc body the material being of low mechanical strength, e.g. carbon, beryllium; Torque transmitting members therefor

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  • Chemical & Material Sciences (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素繊維強化セラミッ
クス複合材を用いた車両用ディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、車両用ディスクブレーキの摩擦
部材としては、鋳鉄製のディスクロータと、セミメタリ
ックやノンアスベスト等のいわゆるレジンモールド材の
ブレーキパッドが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この組合わせ
によるディスクロータとブレーキパッドの摩擦係数は、
０．３〜０．４μ（ＪＩＳＤ４４１１に準拠）程度が限
界で、また、ディスクロータとブレーキパッドの摩耗が
早い。特に、ブレーキフィーリングを良くするために柔
らかなパッド材質を用い、摩擦係数を高くしようとする
と、ブレーキパッドが摩耗量が多くなる。
【０００４】そこで本発明は、高い摩擦係数が得られ、
かつ、摩耗が少ないディスクロータとブレーキパッドを
用いた車両用ディスクブレーキを提供することを目的と
している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため本発
明は、車輪と一体に回転するディスクロータと、該ディ
スクロータの側面に摺接するブレーキパッドを備えた車
両用ディスクブレーキにおいて、前記ディスクロータと
ブレーキパッドのいずれか一方を、セラミックスマトリ
ックスを炭素繊維で強化した炭素繊維強化セラミックス
複合材で形成したことを特徴としている。
【０００６】
【作　　用】上述の組成による炭素繊維強化セラミック
ス複合材は、高い硬度を有し、強靭性、耐クラック性に
優れるところから、耐摩耗性が高く、また、摺接する相
手材によっては、高い摩擦係数が得られる。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。
【０００８】本発明に用いられる炭素繊維強化セラミッ
クス複合材は、有機金属高分子を溶解した液にムライト
を混ぜてスラリー状の含浸液を作り、この含浸液中に炭
素繊維の長繊維を浸漬し、長繊維の表面に含浸液を均一
に付着させ、所望の大きさに裁断して繊維方向を変えて
適宜の厚さに積層し、該積層体を不活性ガス雰囲気下で
加熱して、有機金属高分子を不融化した後、押型に合わ
せて成形して不活性ガス雰囲気下でホットプレスにより
加圧焼成する。
【０００９】これにより、有機金属高分子の有機成分が
熱分解して離脱し、微細な炭化物あるいは窒化物の粒子
がムライト粒界に均一に分散し、粒子分散強化された炭
素繊維強化セラミックス複合材となる。
【００１０】この複合体は、微細な粒子と長繊維がマト
リックス中に均一に分散しているので、外力による破壊
に対しては、クラック・ディフレクションと繊維のマト
リックスからのプルアウトが同時に効果的に起こり、破
壊エネルギーを大幅に消費させるので、破壊靭性が著し
く向上する。
【００１１】また、セラミックスは高い硬度を有し、熱
衝撃抵抗、耐熱性、耐摩耗性に優れることから、運動の
エネルギーを熱エネルギーに変換する制動装置に有効な
材料といえる。
【００１２】（実施例１） ディスクロータに上述の組成による炭素繊維強化セラミ
ックス複合材を、ブレーキパッドに機械構造用炭素鋼材
の一種であるＳ４５Ｃをそれぞれ用いた。
【００１３】この組合わせによって、本出願人が実施し
たテスト（ＪＩＳＤ４４１１に準拠）によると、（１）
　摩擦係数は０．５〜０．６μで、温度変化に対しても
安定している。
【００１４】（２）　ディスクロータの制動熱による温
度変化は、表１に示されるように、昇温性、放熱性、熱
エネルギーへの変換効率が従来の鋳鉄製に比較して大幅
に優れている。したがって、摩耗に費やされるエネルギ
ーが少なくなるので、耐摩耗性が高い。
【００１５】
【表１】
【００１６】（３）　ディスクロータの摩耗量は、従来
の鋳鉄製の２０〜３０ミクロンに対し５ミクロン以下で
あった。
【００１７】（４）　ブレーキパッドの摩耗量は、従来
のレジンモールド材の０．５ｍｍ〜１ｍｍに対し０．２
ｍｍ〜０．３ｍｍであった。
【００１８】（５）　ディスクロータの厚さは、強靭性
、耐クラック性、放熱性に優れ、かつ耐摩耗性が高いと
ころから、従来の鋳鉄製ベンチレーテッドタイプに比較
して１／４以下、ソリッドタイプに比較して１／２以下
で済み、重量は、鋳鉄製の約５ｋｇに対し、約１．６ｋ
ｇとなった。
【００１９】（６）　ブレーキパッドの厚さは、摩耗量
が少ないところから、従来品の２／３程度で済む。
【００２０】（７）　耐フェード性は、ディスクロータ
とブレーキパッドがそれぞれ耐熱性の高い材質で形成さ
れているので、良好であった。また、ディスクロータが
放熱性に優れているところから、制動熱の放散性が良く
、熱負荷の大きい制動時でも安定した制動力が得られる
。
【００２１】尚、ブレーキパッドに、一般構造用圧延鋼
材、焼結金属材、レジンモールド材を用い、上記と同様
のテストにおいても略同様の結果が得られた。
【００２２】以上のことから、ディスクロータとブレー
キパッドを薄くできるので、キャリパのブリッジ部の幅
を狭くして、キャリパを小型化、高剛性化、軽量化でき
、ディスクロータの軽量化と相俟ってバネ下重量の低減
による操縦安定性の向上が図れる。
【００２３】（実施例２） ブレーキパッドに炭素繊維強化セラミックス複合材を、
ディスクロータに機械構造用炭素鋼材の一種であるＳ４
５Ｃをそれぞれ用いた。
【００２４】この組合わせによって、上記実施例１と同
様のテスト（ＪＩＳＤ４４１１に準拠）を行った。
【００２５】（１）　摩擦係数は０．７〜０．９μで、
温度変化に対しても安定している。
【００２６】（２）　ブレーキパッドの摩耗量は、従来
のレジンモールド材の０．５ｍｍ〜１ｍｍに対し０．１
ｍｍ〜０．２ｍｍであった。
【００２７】（３）　ディスクロータの摩耗量は、従来
の鋳鉄製の２０〜３０ミクロンに対し１０ミクロン以下
であった。
【００２８】（４）　ブレーキパッドの厚さは、摩耗量
が少ないところから、従来品の２／３程度で済む。
【００２９】尚、ディスクロータに、鋳鉄製、ステンレ
ス製を用い、上記と同様のテストにおいても略同様の結
果が得られた。
【００３０】以上のことから、また、ブレーキパッドの
薄肉化によるキャリパの小形化、高剛性化、軽量化が図
れ、また、摩擦係数が高いので、デイスクロータの小径
化と、ブレーキパッドの摺接面積を少なくしてブレーキ
パッドを小型化し、ひいてはキャリパを小型化して操縦
安定性を向上できる。
【００３１】
【発明の効果】本発明は以上のように、車両用ディスク
ブレーキのディスクロータとブレーキパッドのいずれか
一方を、セラミックスマトリックスを炭素繊維で強化し
た炭素繊維強化セラミックス複合材で形成したので、温
度変化にも安定した高い摩擦係数を有し、かつ、摩耗が
少ない摩擦部材を備えたディスクブレーキとすることが
できる。
【００３２】また、高い摩擦係数と摩耗が少ないところ
から、ディスクロータとブレーキパッドの軽量化による
キャリパの小型軽量化が図れ、バネ下重量を低減して操
縦安定性を向上できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　車輪と一体に回転するディスクロータ
    と、該ディスクロータの側面に摺接するブレーキパッド
    を備えた車両用ディスクブレーキにおいて、前記ディス
    クロータとブレーキパッドのいずれか一方を、セラミッ
    クスマトリックスを炭素繊維で強化した炭素繊維強化セ
    ラミックス複合材で形成したことを特徴とする車両用デ
    ィスクブレーキ。
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