JPH04210133A - ベンチレーテッド型ディスクブレーキロータ - Google Patents

ベンチレーテッド型ディスクブレーキロータ

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JPH04210133A
JPH04210133A JP40112990A JP40112990A JPH04210133A JP H04210133 A JPH04210133 A JP H04210133A JP 40112990 A JP40112990 A JP 40112990A JP 40112990 A JP40112990 A JP 40112990A JP H04210133 A JPH04210133 A JP H04210133A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
disc
fin
parts
graphite cast
iron structure
Prior art date
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Pending
Application number
JP40112990A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeki Tamura
茂樹 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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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、ディスクブレーキに使
用されるベンチレーテッド型ディスクブレーキロータの
改良に関する。 [0002]
【従来の技術】ディスクブレーキにおいては、車両の車
輪と一体にディスクブレーキロータが回転し、車両を制
動させる際、ディスクブレーキキャリパによりディスク
ブレーキパッドが押し付けられ、ディスクブレーキロー
タとディスクブレーキパッドのライニング部との摩擦に
より車両が制動される。このとき、ディスクブレーキロ
ータの冷却性が不十分であると、ディスクブレーキパッ
ドの温度が上昇し、フェード現象、ライニング部の早期
摩耗、ブレーキ振動等の好ましくない現象が誘発される
。このため、近年の車両の高出力化、操縦安定性の向上
化等のニーズに伴い、上記ディスクブレーキロータの冷
却性の向上が要望されている。このため現在、かかる要
望の下、図8に示すように、2枚の対面するディスク部
91と、各ディスク部91間に設けられた複数のフィン
部92とからなるベンチレーテッド型のものが多用され
ている。 [0003]従来のベンチレーテッド型ディスクブレー
キロータは、耐摩耗性を考慮して、炭素:3.10〜3
.60重量%、珪素:1.90〜2.40重量%、マン
ガン:0.5〜0.8重量%、リン:0.2重量%以下
、イオウ:0.1重量%以下、残部鉄の溶湯、つまりJ
ISFC20のねずみ鋳鉄相当の溶湯を用い、ディスク
部91と各フィン部92とを一体に鋳造することにより
、主として、製造されていた。 [0004]このベンチレーテッド型のものでは、ディ
スクブレーキパッドとの摩擦による熱をフィン部92間
の通気により放射できるため、1枚のディスク部からな
るソリッド型のものより冷却性に優れ、ブレーキ性能の
点で近年のニーズを満足しているといえる。 [0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のベ
ンチレーテッド型ディスクブレーキロータ(以下、ディ
スクロータという。)では、上記JISFC20相当の
溶湯を採用していたことから、フィン部の肉厚を4.5
〜5mm程度以上とすれば、引っ張り強度:20kg/
mm2以上の充分な強度をもつ片状黒鉛鋳鉄組織でその
フィン部を形成できるものの、フィン部の肉厚を4.5
〜5mm程度未満とすると、鋳込み時において薄肉のフ
ィン部が厚肉のディスク部よりも速く冷却され、引っ張
り強度: 10 k g/mm2以下の脆弱な強度であ
る共晶黒鉛鋳鉄組織でしかそのフィン部を形成すること
ができない。 [0006]このため、従来のディスクロータでは、摩
擦による熱をより一層フィン部間の通気により放射させ
、つまりより一層冷却性を向上すべく、フィン部の肉厚
を薄くするとともに形成数を多くして放射表面積の拡大
化を図っても、強度劣化の点でそれができず、フィン部
の肉厚を4.5〜5mm程度以上とすることにより、デ
ィスク部及びフィン部を片状黒鉛鋳鉄組織とし、これに
より強度を確保するとともにブレーキ性能を維持してい
たにとどまっていた。 [0007]本発明は、上記従来の要望に鑑みなされた
ものであって、強度を維持しつつ、より一層優れたブレ
ーキ性能を発揮できるディスクロータを提供することを
目的とする。 [0008]
【課題を解決するための手段】本発明のディスクロータ
は本発明者の鋭意研究の結果なされたものであって、2
枚の対面するディスク部と各該ディスク部間の複数のフ
ィン部とが一体に鋳造されたベンチレーテッド型ディス
クブレーキロータにおいて、各前記ディスク部及び前記
フィン部は、炭素(C)  : 3. 10〜3.60
電量(以下、wtと略す。)%、珪素(S i)  :
 1. 90〜2゜40 w t%、マンガン(Mn)
  : 0.5〜0.8wt%、リン(P): 0.0
5wt%以下、イオウ(S):0.01wt%以下、マ
グネシウム(Mg)  : 0.  o。 5〜0.010wt%、残部鉄(Fe)の組成を有し、
かつ該ディスク部は片状黒鉛鋳鉄組織とされ、該フィン
部は球状黒鉛鋳鉄組織とされていることを特徴とするも
のである。 [0009]各ディスク部及びフィン部は、C:3.1
0〜3.60wt%、S i : 1. 90〜2. 
40wt%、Mn : 0.5〜0.8wt%、P:0
.05wt%以下、S:0.01wt%以下、Mg:0
.005〜0.010wt%、残部Feの組成の溶湯を
用い、ディスク部と各フィン部とを一体に鋳造すること
により、製造することができる。 [00101この溶湯は、JISFC20のP及びSを
抑制しかつこれにMgを加えたものである。すなわち、
この溶湯において、P及びSはチル化促進元素として働
くため、Pが0.05wt%を超えるか、Sが0.01
wt%を超えると、各ディスク部及びフィン部の組織が
チル化してしまい、強度、耐摩耗性及び延性に劣る。ま
た、Mgが0.005wt%未満であれば、フィン部が
共晶黒鉛鋳鉄組織にされ、延性及び強度に劣る。Mgが
0.010wt%を超えると、フィン部とともにディス
ク部も球状黒鉛鋳鉄組織にされ、強度及び耐摩耗性に劣
る。 [00111フィン部の肉厚は、冷却速度との関係で従
来のものより薄肉に選択できる。例えば、常温への空冷
の場合、肉厚を1〜3mmにすることができる。肉厚が
1mm未満では鋳造が困難であり、肉厚が3mmを超え
れば球状黒鉛鋳鉄組織になりにくい。 [0012]
【作用】鋳込み時において、上記組成の溶湯により、デ
ィスク部では黒鉛が充分に成長して片状黒鉛鋳鉄組織と
なり、薄肉のフィン部が厚肉のディスク部より速く冷却
されてフィン部では球状黒鉛鋳鉄組織となる。ディスク
部の片状黒鉛鋳鉄組織は強度の点で充分であるとともに
特に耐摩耗性に優れ、フィン部の球状黒鉛鋳鉄組織はそ
の片状黒鉛鋳鉄組織よりも強度に優れるとともに延性に
も優れる。 [0013]このため、このディスクロータでは、フィ
ン部の肉厚の薄肉化が可能となり、形成数を多くするこ
とも可能であるため、放射表面積が拡大化され、摩擦に
よる熱をより一層フィン部間の通気により放射させやす
く、より一層冷却性が向上する。 [0014]
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を比較例品
1.2とともに図面を参照しつつ説明する。 (1)実施例品 実施例品として、C:3.3wt%、Si:2.2wt
%、Mn : 0.6wt%、P:0.009wt%、
S:0.006wt%、Mg : 0.007wt%、
残部Feの組成の溶湯を用い、図1に示すように、フィ
ン部2の肉厚tを1.5mmとして、ディスク部1と各
フィン部2とを一体に鋳造した。なお、このとき、フィ
ン部2の形成に中子を用いた砂型鋳造法を採用した。 [0015]こうして製造したディスクロータでは、各
ディスク部1間の放射表面積が3421. 1mm2で
あった。また、ディスク部1は図5に示す片状黒鉛鋳鉄
組織とされ、フィン部2は図7に示す球状黒鉛鋳鉄組織
とされていた。なお、この球状黒鉛鋳鉄組織では、黒鉛
の粒径が10μm程度であり、一般の球状黒鉛鋳鉄組織
より微細な組織とされていた。 (2)比較例品1 比較例品1として、C:3.3wt%、Si:2.2w
t%、Mn : 0.55wt%、P:0.020wt
%、S:0.032wt%、残部FeのJISFC20
相当の溶湯を用い、図4に示すように、フィン部9の肉
厚tを4.5mmとし、他の条件は実施例品と同一の条
件でディスク部8と各フィン部9とを一体に鋳造した。 [0016]こうして製造したディスクロータでは、各
ディスク部8間の放射表面積が2556. 8mrn2
であった。また、ディスク部8及びフィン部9は図5に
示す片状黒鉛鋳鉄組織とされていた。 (3)比較例品2 比較例品2として、比較例品1と同一のJISFC20
相当の溶湯を用い、フィン部の肉厚tを1.5mmとし
て、他の条件は実施例品と同一の条件でディスク部と各
フィン部とを一体に鋳造した。 [0017]こうして製造したディスクロータでは、デ
ィスク部は図5に示す片状黒鉛鋳鉄組織とされていたが
、フィン部は図6に示す共晶黒鉛鋳鉄組織とされており
、一部にはチル層も現れていた。 (4)評価 冷却性を比較するため、実施例品及び比較例品1を用い
、車速(kg/時間)の0.8乗と、冷却係数bvX1
0−3(1/秒)との関係を求めた。結果を図2に示す
。 [00181図2から、実施例品は、比較例品1よりも
フィン部の形成数が多いため、比較例品1と比較して冷
却性が向上していることがわかる。また、強度特性を比
較するため、実施例品及び比較例品1を用い、ブレーキ
振動の評価となる平面度変化を測定した。この表面皮変
化は、400℃に加熱してから常温まで水冷する試験を
実施例品及び比較例品1に行い、図3に示すように、デ
ィスクロータの外周から10mmの位置A及びディスク
ロータの外周から40mmの位置Bにおける試験前の振
れ幅(μm):xと試験後の振れ幅(μm):yとを測
定することにより行った。結果を表1に示す。 [00191表1 表1から、実施例品と比較例品1とは、A位置及びB位
置ともに振れ幅x、 yがほぼ等しいことがわかる。こ
のため、フィン部の肉厚を薄くした実施例品であっても
1強度特性に変化がないことがわかる。 [0020]したがって、以上の評価から、実施例品で
あるディスクロータでは、強度を維持しつつ、より一層
冷却性が向上することがわかる。そして、実施例品であ
るディスクロータを採用すれば、より優れたディスクブ
レーキが得られることも推察される。 [00211 【発明の効果]以上詳述したように、本発明のディスク
ロータでは、ディスク部が片状黒鉛鋳鉄組織であり、フ
ィン部が球状黒鉛鋳鉄組織であるため、強度を維持しつ
つ、フィン部の肉厚を薄くすることができるとともに形
成数を多くできる。このため、このディスクロータでは
、強度特性を保ったまま、放射表面積を拡大化してディ
スクブレーキパッドとの摩擦による熱をより一層フィン
部間の通気により放射させることができ、より一層優れ
た冷却性を発揮することができる。 [0022]したがって、このディスクロータをディス
クブレーキの構成部品として採用すれば、ディスクブレ
ーキへ外気を当接させやすくするべく、エアーダクトを
設置したり、フェンダ−ライナを平滑化するなどの車両
スペースの削減を伴う装備をする必要なく、より一層優
れたブレーキ性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例品のディスクブレーキロータの一部断面
図である。
【図2】実施例品及び比較例品1の特性を比較して示す
グラフである。
【図3】平面度変化の測定位置を示すディスクブレーキ
ロータの一部断面図である。
【図4】比較例品1のディスクブレーキロータの一部断
面図である。
【図5】ディスクブレーキロータの金属組織たる共晶黒
鉛鋳鉄組織を示す100倍の顕微鏡写真である。
【図6】ディスクブレーキロータの金属組織たる球状黒
鉛鋳鉄組織を示す100倍の顕微鏡写真である。
【図7】一般のベンチレーテッド型ディスクブレーキロ
ータを示す斜視図である。
【符号の説明】
1・・・ディスク部 2・・・フィン部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2枚の対面するディスク部と各該ディスク
    部間の複数のフィン部とが一体に鋳造されたベンチレー
    テッド型ディスクブレーキロータにおいて、各前記ディ
    スク部及び前記フィン部は、炭素:3.10〜3.60
    重量%、珪素:1.90〜2.40重量%、マンガン:
    0.5〜0.8重量%、リン:0.05重量%以下、イ
    オウ:0.01重量%以下、マグネシウム:0.005
    〜0.010重量%、残部鉄の組成を有し、かつ該ディ
    スク部は片状黒鉛鋳鉄組織とされ、該フィン部は球状黒
    鉛鋳鉄組織とされていることを特徴とするベンチレーテ
    ッド型ディスクブレーキロータ。
JP40112990A 1990-12-10 1990-12-10 ベンチレーテッド型ディスクブレーキロータ Pending JPH04210133A (ja)

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JP40112990A Pending JPH04210133A (ja) 1990-12-10 1990-12-10 ベンチレーテッド型ディスクブレーキロータ

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JP (1) JPH04210133A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5427212A (en) * 1992-07-15 1995-06-27 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Brake disc rotor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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