JPH02159334A - ブレーキ用摩擦材 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明摩擦材は自動ｊ１．ｉ　、二輪車等のブレーキ用
摩擦材として利用されるものである。

（従来の技術） 従来のブレーキ用摩擦材としては、繊維成分、充填材成
分などを樹脂で結合させた有機系摩擦材と、繊維成分、
充填材成分等を金属あるいは合金で結合させたメタリッ
ク系摩擦材とが利用されている。

有機系摩擦材は温度Ｌ　’ｔｉにつれて摩擦係数が低下
するものが多いので、高温条件下で用いられるブレーキ
用摩擦材はメタリック系がト流である。

メタリック系摩擦材は温度に対して安定した摩擦係数が
得られるばかりでなくＩ１１機械的強度が高い、（２）
水分介在による摩擦係数紙トが小さい、（３）摩擦量が
小さい、等の長所があり、特に銅合金系としてＣｕ　−
Ｓｎ系、Ｃｕ−Ｚｎ系、　Ｃｕ　−５ｎ−７，ｎ系およ
びＣｕ−５ｎ−Ｎｉ系が利用されている。

（発明が解決しようとする課題） 近年、内燃機関の高性能化およびΦ両の大型化が進行し
、これに伴ないブレーキ用摩擦材は従来以十、の高負荷
条件で使用されるようになった。

このため高温での金属あるいは合金の塑性流動による摩
擦係数の低下と相手板への過度の移着、および摩耗量の
増加等により、従来のメタリック系摩擦材ては安定した
摩擦係数および耐摩耗性を維持するのが困難となってお
り、メタリック系摩擦材の長所を活かした高負荷および
高温に耐える摩擦材料開発が要求されている。

（課題を解決するための手段） 本発明はＣｕ−Ｎｉ−Ｆｅ−３ｎ、　Ｚｎ系合金が、高
融点で高硬度の金属であるＦｃ１１１．　ＦｅＭｏ、　
ＦｅＭｎ、　ＦｅＣ。

およびＦｅＴｉよりなる群から選ばれた１種または２種
以七によって分散強化された組織を有する耐熱、耐摩耗
性合金を内容とするものである。

Ｃｕ合金をＦｃ１ｌ１等で強化する従来技術は、特公昭
４６〜５９３１号公報、特公昭４９−４４８４１号公・
服右上び特開昭６２−１３０２５０号公報に開示されて
いる。これらはいずれも集電用摺板のための材料の発明
であるが、これを直ちにブレーキ用摩擦材に応用するこ
とはできなかった。

すなわち前記Ｃｕ合金には５ｉＯｉ等の硬質粒子の添加
がないので、ブレーキ用摩擦材として使用すると高温時
に金属成分が塑性流動して摩擦係数が低ドしやすく、ま
た水分が介在した時にも摩擦係数が低下した。また１ｉ
；１記Ｃｕ合金には自己潤滑成分が少ないため、ブレー
キ用摩擦材として使用すると急激に効きすぎて使用感が
悪く、また相手板に溶着して摩耗増大の原因となった。

特に自己潤滑成分として硫化物、鉛、ケルメツト合金が
添加されている場合は、ブレーキ用摩擦材としては使用
温度り胃に伴ない摩擦係数が低トする。

本発明の発明者は、このように直ちにはブレーキ用摩擦
材に応用できないＦｅＷ等の添加について種々研究した
結果１本発明のようなＣｕ合金と　Ｆｅｄ？等の添加の
組合せによって、従来の材料では難しい高（１荷条件で
も使用できるという大きな効果が得られることを発見し
たのである。

（作用） 本発明摩擦材の各添加成分の作用および限定の理由を以
下説明する。

Ｎｉは３〜２０％であって、　Ｃｕマトリックスと全率
固溶してマトリックスの融点を１ユ胃させることによっ
て摩擦係数を安定させる。またＮ１はｔ＃１食性に優れ
た効果を示す。３％未満では耐熱性の効果が不充分であ
り、２０％を越えると焼結性が低下し。

機械的強度が低下し、相手板との過度の凝着が生じる。

Ｆｃは３〜２０％であって、マトリックスの融点を！ニ
ジーさせ、また機械的強度を１３させる。特に摩擦材表
面のＦｅは、１１１１Ｉ２化物を形成して耐摩耗の効果
を示す。３％未満では機械的強度および耐熱性の１−’
／Ｉ’が不充分であり、２０％を越えると焼結性の低ト
による機械的強度の低下および耐食性劣化をまねく。

黒鉛は８〜２０％であって、自己潤滑成分として４００
℃附近まで潤滑性を示し、耐摩耗性に効果が人きい。８
％未満の添加では耐摩耗性に効果が顕苫とならず、　２
５％を越えると機械的強度の低Ｆをまねく。

ＣａＦｚは７３〜１０％であって、黒鉛と同様に自己潤
／１１成分であり特に高温領域（７００℃）まで安定し
た潤滑性能を示し、相手板の付着物防１１：、に有効で
ある。また価格的に右利な充填材でもある。３％未満で
は効果が不充分であり、１０％を越える添加では機械的
強度低下をまねく。

５ｉＯｉ、　３Ａｆｉ　ｚＬ・２Ｓｉ（ｈ等モース硬度
４以にの金属酸化物は４〜１５％であって、高硬度であ
るため耐摩耗性に効果があり、摩擦係数−１−、Ｗにも
イｆ効であり、相手板付着物の除去にもイｆ効である。

すなわち摩擦調整剤として有効である。４％未満では効
果が不充分であり、１５％を越える添加では相手板攻撃
性が大きく、摩擦材の機械的強度低Ｆをまねく。

Ｓｎおよび／またはＺｎは３〜１５％であって、一部マ
トリックスと固溶し機械的強度をＪ〕Ｉ／ｉさせる。

また熱伝導性が良好なために摩擦熱の放熱にイ■効であ
る。３％未満ては効果が不充分であり、１５％を越える
とマトリックスの“ｑν性流動（メタルフロー）が生じ
て摩擦係数の低ドをまねく６ＦｅＷは他の合金鉄と合せ
て２〜２０％であり、高融点金属であるため耐熱性に優
れており、マトリックス中に分散させることでマトリッ
クスの塑性流動防ＩＥ効果による摩擦係数の安定化およ
び耐摩耗性に有効に働き、それ自体硬質合金であるから
耐摩耗性を有する６２％未満では効果が不充分であり、
２０％を越えると焼結性紙ドによる機械的強度低下をま
ねき、また経済的に不利である。

ＦｃＭｏ、　ＦｅＭｎ、　ＦｅＣｎおよびＦｃＴｉの効
果も　ＦｃＷと同様である。

（実施例） 本発明の構成および効果を明らかにするため、本発明の
実施例およびそれと比較するだめの従来技術よる比較例
を以下説明する。

実施例および比較例の配合組成（用量％）を第１表に示
す。なお、　　ｒｓｉＯ□等」は、実施例１〜７および
比較例では５ｉＯｉを用い、実施例８ではムライト、実
施例９ではＡｊ！Ｊｉを用いた。この配合組成により、
従来のメタリック系摩擦材の製造に用いられる公知の粉
末冶金法によって、ブレーキ用摩擦材を製造した。

以下余白 実施例および比較例のブレーキ用摩擦材の特性値を第２
表に示す。相手板にステンレスを用い。

ディスク有効直径２２２φとし、バット形状はライニン
グ外径　ｌｌＯＲ，ｒｌ１２０ｍｍ、面積２０ｃｍ”　
（７）ディスクブレーキタイプで、慣性体は１．１６ｋ
ｇ−ｎ−ｓｅｃ’圧カフ　ｋｇ／ｃｎ＋”とし、初速度
５．３１ｍ１ｓｅｃからの制動を１２０回行なった。摩
耗量は全１２０回後の値（１１位ｍｍ）である。

以下余白 （発明の効果） 本発明は近年必要となってきた高凸荷条件での使用に耐
えるブレーキ用摩擦材を提供するものであって、本発明
の１末的価値は大きい。

特許出願人　東芝タンガロイ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量％でＮｉ３〜２０％、黒鉛８〜２５％、ＳｉＯ＿２
   、３Ａｌ＿２Ｏ＿３・２ＳｉＯ＿２等モース硬度４以上
   の金属酸化物４〜１５％、ＣａＦ＿２３〜１０％、Ｓｎ
   およびＺｎから選ばれた１種または２種３〜１５％、Ｆ
   ｅＷ、ＦｅＭｏ、ＦｅＭｎ、ＦｅＣｏおよびＦｅＴｉよ
   りなる群から選ばれた１種または２種以上３〜２５％、
   残部Ｃｕおよび不純物からなることを特徴とするブレー
   キ用摩擦材。