(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量であり、高い腐食耐性を有するブレーキパッドの製造を可能にする方法を提示する。【解決手段】金属支持体５をファインブランキング及び／又は従来的な打ち抜き加工により型形成する工程と、摩擦材料のブロック１０を金属性支持体の上に成形する工程とを含み、摩擦材料はアスベストを含まない材料から選択され、一方で金属性プレート５は、析出硬化させたアルミニウム合金（時効硬化合金）からなる群から選択されたアルミニウム合金から作製され、合金が可溶化した状態にあるときに金属シートをファインブランキング及び／又は従来的な打ち抜き加工をすることにより作製する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のブレーキ要素（１１）、特にブレーキパッドを製造する方法であって、
−  打ち抜き加工により金属性支持体（５）を型形成する工程と、
−  ブレーキをかける要素と使用中に面する前記金属性支持体の第１側面に、摩擦材料のブロック（１０）を型形成して、前記摩擦材料のブロックを前記金属性支持体と一体にする工程とを含み、
ｉ）−前記摩擦材料は、アスベストを含まない摩擦材料の群から選択され、
ｉｉ）−前記金属性支持体（５）は、析出硬化させたアルミニウム合金（時効硬化合金）からなる群から選択されるアルミニウム合金から作製されることを、合わせて特徴とする、方法。
【請求項２】
ｉｉｉ）−前記型成形工程が、前記金属性支持体（５）の従来的な打ち抜き加工、又は好ましくはファインブランキングにより実行され、未だ完全に可溶化しているか、又は一部のみ析出した状態の、析出硬化させたアルミニウム合金に対して行われ、前記合金元素の少なくとも一部の析出を生じる前記アルミニウム合金の時効硬化が、前記摩擦材料のブロックを前記型形成する工程により、その間に行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記析出硬化させるアルミニウム合金は、シリーズ２ＸＸＸ、６ＸＸＸ、及び７ＸＸＸの合金の群から選択されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記析出効果させるアルミニウム合金が、アンチコロダルの群（シリーズ６ＸＸＸ合金）から選択されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記金属性支持体が型成形される、前記析出硬化させるアルミニウム合金が、６０８２、６０６１、及び６１８１合金から選択されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記金属性支持体のファインブランキング及び／又は従来的な打ち抜き加工による型形成工程が、物理状態Ｔ４にあるシリーズ６０８２、６０６１又は６１８１アルミニウム合金に対して行われること、及び前記アルミニウム合金の状態は、前記摩擦材料のブロックの前記型形成工程中に物理的状態Ｔ６にされることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記摩擦材料のブロック（１０）を前記アルミニウム合金金属性支持体（５）の上に前記型形成する工程は、摩擦材料の複合物を使用して前記金属支持体上に前記ブロックを形成する工程と、このようにして得られた摩擦要素全体を焼付して前記複合物内に存在する樹脂を架橋する工程とを含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記金属性支持体を構成する前記アルミニウム合金が、析出硬化させた時効硬化合金であり、これは前記ファインブランキングにより型形成する工程中に、完全に可溶化しているか、又は一部のみ時効している状態にあり、前記摩擦材料のブロックを前記焼付する工程中において人為的に時効硬化され、前記焼付工程は、静的な炉内における１８０〜２５０℃で最大１２０分の焼付けをもたらし、赤外線照射工程は摩擦材料を最大３０分にわたって２４０〜２６０℃の温度にするように適合され、その後室温における空冷工程が続くことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
金属性支持体（５）と、摩擦材料のブロックであって、前記金属性支持体の側面（６）の上に型形成することにより前記金属性支持体と一体化させた摩擦材料のブロック（１０）とを含み、
ｉ）−前記摩擦材料は、アスベストを含まない摩擦材料の群から選択され、かつ
ｉｉ）−前記金属性支持体は、析出硬化させたアルミニウム合金（時効硬化合金）からなる群から選択されたアルミニウム合金から作製されること、を合わせて特徴とする、車両のブレーキシステムのためのブレーキ要素（１１）、特にブレーキパッド。
【請求項１０】
前記金属性支持体（５）を構成する前記アルミニウム合金はアンチコロダル合金、好ましくはシリーズ６０８２、６０６１、又は６１８１から作製され、これは完全に時効され、かつ安定化した状態にあり、完全に時効した状態の同じ合金が達成する最高のものと同等の機械的仕様を有することを特徴とする、請求項９に記載のブレーキ要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ要素、特にブレーキパッドの製造方法に関し、これは同種の既知のブレーキと同等の強度を有しながら、遥かに軽量であり、高い腐食耐性を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキパッド車両のディスクブレーキ又はドラムブレーキのいずれかと協働することを意図された車両の車輪のブレーキ要素であり、これは「バックプレート」として既知の金属性支持体と、金属性支持体の一方の側に全体的に成形された摩擦材料のブロックと、摩擦材料のブロックと金属性支持体との間に配置され、用語「下層」により表される分離／防振層とを含むことが既知である。
【０００３】
金属性支持体は、使用中にかなりの熱及び機械的応力に耐えなくてはならないため、スチール又は鋳鉄により作製されるのが一般的である。しかしながら、スチール製の支持体、及び一般的に鉄材料の支持体は、腐食を生じやすいために適切な保護処理を必要とすること、及び比較的重いこと、という二重の不利点を有する。「自動車」産業における軽量化、及び性能の向上（例えば、腐食耐性）に対する要求が高まったことにより、ＪＰ９１２６２５８により既知であるように、アルミニウム合金などの軽合金ではなく、プラスチック／複合材料などの代替的材料の使用に関する研究が進められた。
【０００４】
残念ながら、これらの材料は、これに関わる機械的強度及び／又は熱機械強度の問題により、高温及び高応力の用途において好適ではなく、現状ではこの問題が使用の妨げとなっている。
【０００５】
例えば、車両においてブレーキパッドを使用するときと比較して、ブレーキパッド製造プロセス中において通常達成される温度で熱周期に晒されるときに、一般的なアルミニウム合金の、破断強度及び降伏強度などの重要な機械的特性が失われることは周知である。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、ブレーキパッド、より一般的にはブレーキ要素、したがってまたブレーキシューを単純かつ経済的な方法であって、軽量であり、かつ実質的にブレーキ要素の腐食を生じないが、スチール又は鋳鉄で作製した金属性支持体を備えた既知のブレーキ要素と同等の性能特性を有するブレーキ要素の製造を可能にする、方法を提示することである。
【０００７】
したがって本発明は、車両のブレーキ要素、特に請求項１に定義されるブレーキパッドの製造方法に関する。本発明はまた、車両のブレーキ要素、特に本発明の方法に従って作製されるブレーキパッドに関する。
【０００８】
本発明の主たる態様に従い、ブレーキ要素、特にブレーキパッドは、金属シートから開始して室温において金属支持体をファインブランキング及び／又は従来的な打ち抜き加工（又はせん断加工）により成形する工程と、摩擦材料のブロックを焼付する工程を含む、摩擦材料複合物を使用して摩擦材料のブロックを形成する工程を含む、金属支持体の上に摩擦材料のブロックを型形成する工程とを通じて、通常の方法により得られるが、これは、金属性支持体を作製するために使用される金属材料と、摩擦材料及び支持体を構成する金属材料の両方の最適な焼付を同時に得るための時間及びプロセス温度パラメーターを、組み合わせて適切に選択することによる。特に、摩擦材料はアスベストを含まない摩擦材料の群から選択され、複合物は摩擦材料結合機能を有する樹脂、又は樹脂の混合物であり、一方で金属性支持体は析出硬化させたアルミニウム合金（時効硬化アルミニウム合金）からなる群から選択されるアルミニウム合金で作製される。
【０００９】
加えて、本発明の好ましい態様により、合金が完全に可溶化しているか、又は一部のみ時効した状態にあるときに、「低温」金属シートをファインブランキング及び／又は従来的な打ち抜き加工することにより得られ、この物理的状態はアルミニウム合金の技術分野において「Ｔ４状態」として既知であり、合金は可鍛性であり、高い硬度を呈さず、むしろより高い伸張率を呈し、したがって室温で加工するのが容易である。選択される合金はその後、同じ摩擦材料焼付工程（摩擦材料のブロックを形成するために常に行わなくてはならない工程）中においてのみ完全に時効される。この摩擦材料焼付工程中において、金属性支持体を構成するアルミニウム合金は、時効硬化と同様の熱周期を経、これは驚くべきことに、同じ合金の標準的な時効硬化処理（これ自体は当該技術分野において既知である）と非常に似た効果を生じ、それによりアルミニウム合金はいわゆる「Ｔ６」の物理状態に達し、この状態において合金は完全に時効し、安定化している（すなわち、それ以上時間が経っても、金属マトリックス内で合金元素の更なる析出が生じない）。
【００１０】
時間、温度、及び炉の種類などを適切に選択することにより、特定の要件を満たす摩擦材料のブロック、及び同時に、スチール（最も一般的な等級のスチールのうち、Ｓ２３５ＪＲ、Ｓ２７５ＪＲ、及びＳ４２０ＭＣ）又は鋳鉄から作製される従来の支持体のものと同等の機械的特性を有するように時効硬化を呈する金属性の支持体が、単一の工程で製造される。
【００１１】
本発明を実行するための好ましいアルミニウム合金は、２ＸＸＸ、６ＸＸＸ、及び７ＸＸＸシリーズ合金、特に６ＸＸＸシリーズのアンチコロダル、及びより具体的には６０８２（好ましい）、６１８１、又は６０６１シリーズのアンチコロダルアルミニウム合金である。
【００１２】
本発明の更なる特徴、及び利益は、単に例として、添付の図面を参照として提示される代表的な非限定的な実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明による方法のプロセスフローをブロック図により例示する。
【図２】図２は、本発明により製造されたブレーキパッドの実験時間／温度グラフを例示する。このグラフは、ＡＴＥ  ３−９１３０５−０１規格に従い、「Ｂａｄｅｗａｎｎｅ」試験とも称されるベンチ試験によって得られ、ここで温度範囲は、３０、６０、１００、２００、３００、４００℃から１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０℃に修正され、これによって低温曲線を排除して高温のサイクルを加え、アルミニウム合金支持体に加えられる熱機械的応力を増加させた。
【図３】図３は、本発明に従って製造されるブレーキパッドを使用し、ＴＲＷ  ＴＳ４−１６−１０２規格に従って実行される、一般的に「Ａｕｔｏ  ｍｏｔｏｒ  ｓｐｏｒｔ」として既知の更なるベンチ試験により得られた、実験時間及び温度のグラフを例示する。
【図４】図４は、当該技術分野において既知の種類の、標準的な複合物から得られる摩擦材料ブロックを使用して、本発明に従って実行されたブレーキ要素の焼付工程中における、金属性支持体の温度変化曲線の図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照し、参照番号１により示されるブロックは本発明による方法の開始工程であり、この工程において、好ましくは市販のものから選択される、時効硬化させた鍛造アルミニウム合金が本発明により選択される（現在市販されていない、しかし時効硬化させた合金であるアルミニウム合金を選択し得る可能性を排除するべきではない）。
【００１５】
「鍛造又は塑性加工」アルミニウム合金は、とりわけラミネート製品、及び押出成形製品など、半製品の状態で使用されるものとして定義される。
【００１６】
これらの合金の主な指定方法は数値によるものであり、これは合金の化学組成に基づいている。この方法は、４桁の数値インデックスの分類によって各合金を指定し、１つ目の数は、以下の表による合金のシリーズ／ファミリーを特定する。
【表１】
2015135177.tif 000003
【００１７】
（＊）主要な合金元素により分類される
２つめのインデックスは、インデックス０が当てられる元の合金からの何らかのバリエーションを規定する。１ＸＸＸシリーズに関し、下二桁はアルミニウムの純度を示し、残り数字は全て、その合金が属するシリーズ内の、個別の合金を指定するものである。
【００１８】
このような種類のデータ指定方法が初めて行われたのは１９５４年であり、アルミニウム協会によって米国で導入された。この方法において、各合金の４つの数値インデックスの前に文字ＡＡが付される（すなわち、ＡＡ  ７０７５）。同様な数値による指定方法が、最近欧州法規則（European legislation）に導入された。この場合、４つの数値インデックスの前にＥＮ  ＡＷが付され（例えば、ＥＮ  ＡＷ  ７０７５）、ＥＮは、「欧州標準化」を表し、ＡＷは「鍛造アルミニウム」（鍛造アルミニウム合金）を指す。
【００１９】
鍛造合金のより良い表現及び理解のために、更なる分類基準が導入され、これは鍛造合金を、これらの機械的強度の最終的なレベルを決定する物理構造メカニズム（より一般的には様々な特性の組み合わせ）によって、熱処理合金及び加工硬化合金に分類することを伴う。
【００２０】
熱処理（あるいは、焼戻し、時効硬化とも称される）した合金は、２ＸＸＸ、６ＸＸＸ、７ＸＸＸ、及び一部８ＸＸＸシリーズに属し、あらゆる主要な種類の、押出成形、積層、鍛造、及び延伸した製品の製造に使用される。これらの典型的な特性は、微細構造の観点から、後にアルミニウムのマトリックス内において均一に分散した硬化相の形成を生じる、特定の熱処理に反応して、機械的強度の増加を呈し得るということである。
【００２１】
従来的には、このプロセスの実行を意図する処理は、以下のように要約することができる：
−合金元素の最大限の可溶化を達成するための、高温の熱処理；
−この溶解状態を終わらせるための急速な冷却（又は急冷）；
−その間に硬化相の真の形成が生じる（一般的には、金属間化合物）、低温（自然時効硬化）、又は中間高温度（人為的時効硬化）。
【００２２】
場合により、機械的強度を増加させるため、熱処理と特定の塑性変形処理とが交互に行われ、いわゆる熱的−機械的サイクルを生じる。
【００２３】
以下は、熱処理した合金の物理的特性と、それらを指定する相対コードである。
【表２】
2015135177.tif 000004
【００２４】
本発明により、本発明の一態様により２ＸＸＸ、６ＸＸＸ、及び７ＸＸＸシリーズの１つに属するアルミニウム合金である、選択されるアルミニウム合金は、シート（積層）状で市販されている。これらのシリーズのアルミニウム合金は、一般的に、Ｔ６の状態でのみ入手可能であるが（更に配達も可能）、鋳造所に特注した場合に限りＴ４の状態のものも入手可能である。
【００２５】
数字２により示されるブロックは、Ｔ４状態のアルミニウム合金シート（又は熱機械的観点から同等のもの）を直接製造する可能性を含み、これは、例えば熱延の後に空気又は水により急速に最終的な冷却を行い、これにより冷却固溶化処理（これは上記の合金シリーズにおいて、５００℃超の温度における均質な加熱と、その後の水による冷却を含む）のものと同様の熱周期を生じることにより製造される。Ｔ４状態において、アルミニウム合金は完全に可溶化し（全ての合金元素は、アルミニウムマトリックス内で固溶体である）、あるいは合金元素の一部は既にアルミニウム金属マトリックス内で析出しており（全体的に結晶砥粒の縁部で）、合金は一部自然に時効しているが、産業用用途において室温で熱力学的に安定状態であり、人工的に誘発されない限り更なる時効硬化が生じない（一般的に少なくとも６ヶ月保証される）。
【００２６】
好ましくは小さなシリーズ及びプロトタイプに使用される、数字３により示されるブロックは、ここでは市販のＴ６状態の合金で開始することを指示しており、Ｔ４状態の合金からなるシート（熱機械的観点から同等のもの）を、熱処理（冷却固溶化処理）によってシート状に載せる。このとき合金は５４０〜５６０℃で１〜２時間加熱され（焼きなまし）、その後室温の水の水槽に浸漬することによって急速に冷却される（水による急冷又は硬化）。
【００２７】
双方の場合において、ブロック２及び３の終了時において、シリーズ２ＸＸＸ、６ＸＸＸ、又は７ＸＸＸアルミニウム合金からなるＴ４物理的状態の、又は同等のシートが得られる。
【００２８】
その後、数字４により示されるブロックにおいて、アルミニウム合金シートは本発明による製造方法の第１工程にかけられ、これは、複数の金属性支持体５（その１つが図１に概略的に示される）を製造するために、ファインブランキング及び／又は従来的な打ち抜き加工による、塑性変形型形成工程からなる。「バックプレート」としてブレーキ要素の業界において既知の金属性支持体要素５は、一般的な形状に成形された平坦なプレートであり（湾曲したドラムブレーキを除く）、使用中にブレーキをかける要素（例えば、車両の車輪のディスクブレーキ又はドラムブレーキ）に向けられるように意図された一般的に平坦な側面６を有し、従来的なスチール製の支持体の場合と同じ方法を使用して製造されるが、この場合は明確に、スチールではなくアルミニウム合金の処理のためにこの技術が使用される。
【００２９】
一度ファインブランキング及び／又は従来的な打ち抜き加工により、金属性支持体５が得られると、これはブロック７及びその後ブロック８に送られ（これらのブロックは共に、本発明による製造方法の第２工程を表す）、これは金属性支持体５の側面６の上に摩擦材料のブロック１０を型形成する工程を含み、このように防振及び断熱層（当該技術分野において既知であり、単純化のために例示されない）、いわゆる「下層」、を側面６上に堆積して、図１に例示される製造サイクルの最後（すなわち、ブロック８の終わり）に、車両のブレーキシステムのための実質的に完成し、仕上がったブレーキ要素１１（非限定的な例示される場合においてはブレーキパッド）が得られる。
【００３０】
ブロック７において摩擦材料を成形及び圧迫する際、ブロック８内のブレーキパッド１１が、焼付プロセスを経るが、このプロセスは通常、摩擦材料複合物の硬化のために必要なものである。焼付プロセスは、様々な種類の炉で、かつ様々な伝熱方法（放射、伝導、又は対流）で行うことができ、これらは一般的に、ブレーキパッド１１の最高の性能を達成するために、代替的に、又は並行して使用することができる。このように、ブロック８の終了時に、金属性支持体５と、金属性支持体５の側面６上に摩擦材料のブロック１０を成形及び焼付することにより金属性支持体５と一体化させた摩擦材料のブロック１０とを含む、ブレーキ要素１１（例示される非限定的な場合においてブレーキパッド）が得られる（上記のように、単純化のために例示されない、断熱／防振層又は「下層」の、何らかの可能な既知の方法による堆積の後に）。
【００３１】
しかしながら、本発明の第１の態様により、金属性支持体５はスチールから作製されず、シリーズ２ＸＸＸ、６ＸＸＸ又は７ＸＸＸの１つ、好ましくはアンチコロダル６ＸＸＸシリーズ合金（この市販の合金の商標名はその良好な腐食耐性にちなんで採用された）に属する、析出硬化（時効硬化）に晒され得る特別に選択されたアルミニウム合金（時効合金）から作製され、特に、アンチコロダル合金の群６０８２、６０６１、及び６１８１から選択される合金からなる。
【００３２】
本発明の第２の態様は、金属性支持体５を製造するための特定のアルミニウム合金の選択と、ファインブランキング及び／又は従来的な打ち抜き加工により支持体５を得るための特定の方法の選択と、金属性支持体５を得るためのアルミニウム合金の特定の物理的状態の選択との組み合わせにおいて、摩擦材料のブロック１０を作製するための材料は、当該技術分野において既知のアスベストを含まない摩擦材料のいずれであってもよいということである。
【００３３】
例えば、本発明において使用できる摩擦材料は、線維性基材、充填剤、及び有機結合剤を含む組成物又は混合物から形成され、無機及び／又は有機繊維と共に、線維性基剤中に金属性繊維を含んでもよい。摩擦材料組成物は、０〜１０体積％の固体潤滑剤、例えば、ＳｎＳ及びＳｎＳ２などの硫化スズを含んでもよい。組成物中に黒鉛及び／又はコークスを含むことが望ましい。黒鉛は、当該技術分野において既知の任意の種類の黒鉛であり得る。黒鉛（及び／又はコークス）は、好ましくは、合計摩擦材料組成物の２体積％〜１５体積％など、適切に選択された量で添加される。
【００３４】
線維性基材は典型的には、アスベスト以外のいずれかの有機又は無機繊維からなる。例示的な実施例は、ガラス繊維、ロックウール、ウォラストナイト、海泡石、及びアタパルジャイトなどの無機繊維と、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリイミド繊維、ポリアミド繊維、フェノール繊維、セルロース及びアクリル繊維、又はＰＡＮ（ポリアクリルニトリル）繊維などの有機繊維を含む。線維性基材は、短繊維又は粉末のいずれかの形態で使用され得る。当該技術分野において既知の様々な材料が、有機繊維又は無機充填剤として使用され得る。例示的な実施例としては、沈降炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、フッ化カルシウム、消石灰、タルク、三酸化モリブデン、珪酸ジルコニウム、酸化鉄、雲母、硫化鉄、二酸化珪素、バーミキュライト、粉末状ゴム（ゴム粉末、及び果粒）、アクリルゴム粉末（硬化製品）が挙げられる。
【００３５】
これらの複合物は、単独で、又は２つ以上の組み合わせで使用され得る。これらの充填剤の量は好ましくは、摩擦材料の組成物全体の、２体積％〜４０体積％である。
【００３６】
結合剤は当該技術分野において既知のいずれかの有機結合剤であり得る。好適な結合剤の例示的な例としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性フェノール樹脂、油変性フェノール樹脂、アルカリベンゼン変性フェノール樹脂などの様々な変性フェノール樹脂、及びアクリルニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）が挙げられる。これらの複合物のいずれか１つ、又は２つ以上の組み合わせが使用され得る。結合剤は、好ましくは、摩擦材料の組成物全体の２体積％〜３０体積％の範囲の量で含まれる。
【００３７】
しかしながら、出願人の技術者は、驚くべきことに、「未硬化の」（硬化していない）複合物を「焼付」するために上記の特定の摩擦材料が通常さらされるべき時間−温度プロファイルに好適な修正を行うことにより、好適な物理的状態から開始する場合、上記の選択されるアルミニウム合金内で人為的な時効硬化現象を生じることができ、これにより金属性支持体５がブレーキパッドの金属性支持体に通常使用されるスチールのものと同等の機械的特性（硬度及び強度）を達成できるようになるなど、機械的特性の大幅な改善が見られ、この改善はまた、選択されるアルミニウム合金が、降伏強度が破断点よりも遥かに低い（しかしながら、ブレーキパッドに修復不可能な損傷を起こすほど低いこと決してない）一般的に使用されるスチールとは異なり、破断点と非常に近い降伏強度を有するという事実にもよっている。
【００３８】
さらに驚くべきことに、繰り返しブレーキをかけることにより熱が生じた後にも、結果として、選択されるアルミニウム合金から得られる金属性支持体５の機械的特性が大きく損なわれないことが実験により見出されたが、これはこれらの合金が摩擦により生じる熱を非常によく分散することができ（数値例として、６０８２合金の熱導電性は、低合金鋼の合金の約５０Ｗ／ｍ℃と比較して、１７２Ｗ／ｍ℃である）、動作温度が限界温度に決して到達しないことによるが、これは全く予想されなかったことであり、事前に予測不可能であった。実際、本発明により得られる摩擦要素１１は、金属性支持体５がスチールから作製されなくても、「Ｂａｄｅｗａｎｎｅ」及び「Ａｕｔｏ  ｍｏｔｏｒ  ｓｐｏｒｔ」として既知の機械的制動ベンチ試験を合格できることが示されたが、これは析出した合金元素の部分的な再可溶化により、時効させたアルミニウム合金が加熱したときにその機械的特性を失うことが周知であるために、新しくかつ驚くべきことである。
【００３９】
これにより、スチール製バックプレートを有する既知のブレーキ要素と比較して、大きな利益が得られる。
【００４０】
予測される利益は、本発明の完成したブレーキ要素の重量が、スチール製バックプレートを備える従来的なブレーキパッドの重量の半分近くまで低減すること（バックプレートのみの重量は１／３まで低減する）、及び優れた腐食耐性（特に、バックプレートが６ＸＸＸシリーズ合金から作製される場合）である。
【００４１】
本発明の更なる利点は、高水準の冷間加工性であり、これにより、実質的に廃棄物を出さず、金型の摩耗をより少なく軽減させた上で、正確なファインブランキング及び／又は従来的な打ち抜き加工動作が、高い正確性及び優れた仕上がりで実行できるようにする。加えて、高い熱導電性を特徴とするアルミニウムは、ブレーキ性能を改善することができる（バックプレートを通じた高い熱分散により、摩擦材料の加熱が緩和される）。
【００４２】
図１の試験に基づき、かつ上記に基づき、結果的に、車両のブレーキ要素、特にブレーキパッドを得るための本発明の方法は、上記の工程、すなわち、
ファインブランキング及び／又は従来的な打ち抜き加工により金属性支持体を型形成する工程と、
ブレーキをかける要素と使用中に面する金属性支持体の第１側面に、摩擦材料のブロックを型形成し、摩擦材料のブロックを金属性支持体と一体にする工程とを含む。
【００４３】
これは、摩擦材料が、アスベストを含まない摩擦材料の群から選択されることに加えて、析出硬化させたアルミニウム合金（時効硬化合金）の群から選択されたアルミニウム合金からなる材料から特に選択された材料から作製されることにより、先行技術とは異なる。
【００４４】
本発明の更なる態様は、金属性支持体のファインブランキング及び／又は従来的な打ち抜き加工が、好ましくは未だ完全に又は一部可溶化した状態にある析出硬化させたアルミニウム合金に対して行われることからなり、合金元素の少なくとも一部の析出、及びアルミニウムマトリックスの再結晶化を生じるアルミニウム合金の時効硬化が、摩擦材料のブロックの型形成工程により、その間に行われる。
【００４５】
既に記載されたように、析出硬化に供されるアルミニウム合金は、２ＸＸＸ、６ＸＸＸ、及び７ＸＸＸの合金シリーズから、特にアンチコロダルの群（６ＸＸＸタイプの合金）から選択され、６０８２、６０６１、及び６１８１合金が好ましい。
【００４６】
金属性支持体のファインブランキング工程は好ましくは、Ｔ４の物理的状態にある６０８２、６０６１、又は６１８１シリーズのアルミニウム合金に対して行われ、このＴ４の物理的合金状態はその後、摩擦材料のブロックの型形成工程中にＴ６の物理的状態に戻された。
【００４７】
アルミニウム合金金属性支持体の摩擦材料のブロックの型形成工程は、摩擦材料複合物を使用して金属性支持体５の上にブロック１０を形成する工程と（ブロック７）、複合物を構成する樹脂（又は樹脂の混合物）を架橋するために、このように生成された摩擦要素全体を焼付する工程（ブロック８）とを含む。
【００４８】
特に、金属性支持体５を構成するアルミニウム合金は、ファインブランキング及び／又は従来的な打ち抜き加工中において、完全に又は一部可溶化した状態にある、析出硬化され得る時効硬化合金である。合金は摩擦材料のブロックの焼付工程の間に人為的に時効硬化され、焼付工程は、１８０℃〜２５０℃の静的な炉（static furnace）内で３０〜１２０分にわたり焼付する工程と共に、摩擦材料を５分間にわたり２４０〜２６０℃の温度にすることを意図した赤外線照射工程を含み（全体的な温度勾配はおよそ３０分間持続し得る）、その後室温による空冷工程が続く。
【００４９】
このように、上記の摩擦要素１１が得られ、この要素は、金属性支持体５を構成するアルミニウム合金がアンチコロダル合金、好ましくは６０８２、６０６１、又は６１８１シリーズであり、この合金は完全に時効し安定化した状態にあり、完全に時効した状態にあるときに合金から得られ得る最大のものと同等の機械特性を有することを特徴としている。
【００５０】
本発明はここで、実際の実施例のいくつかの例を参照して更に説明される。
【００５１】
実施例１
試験見本は、多くの供給元（例えば、ＡＭＡＧ、Ｔｈｙｓｓｅｎ  Ｋｒｕｐｐ、Ａｌｃｏａ、Ｎｏｖｅｌｉｓ、Ｃｏｍａｌｃｏ、Ａｖｉｏｍｅｔａｌ、ＡｉｒｏｌｄｉＭｅｔａｌｌｉが挙げられる）から、合金のＴ６の物理的状態で市販される、商用の６０８２アンチコロダルシートアルミニウム合金から調製される。試料の半分は、可溶化処理及び冷却され、これは試料を５６０℃まで１．５時間加熱する工程と、その後室温の水で最終的に急冷する工程からなる。続く金属組織試験は、処理された試料が、合金のＴ４の物理的状態に戻されたことを確認する。
【００５２】
ファインブランキング試験は、Ｔ６状態の試料（以下、単にＴ６と称される）の一部、及びＴ４状態の試料（以下、単にＴ４と称される）の一部について行われ、Ｔ４試料は容易に型形成することができ、縁部は優れた表面特徴を有し、より高い硬度、及びより低い引張延び率のために、Ｔ６見本は型形成がより困難であり、したがって切断縁部の好ましくない表面が得られるが、打ち抜き加工を継続することは可能である。
【００５３】
試料はまた、標準的な曲げ試験に供され、Ｔ４試料の特性が遥かに優れた性能を有することが示された（破断を生じることなく、最小の曲率半径が達成された）。
【００５４】
残りの試料を使用して、２７０×５０×５．５ｍｍの金属シート断片（５．５ｍｍはシートの厚さ）が調製され、これらは、スチール金属性支持体を備える既知のブレーキパッドの型形成と同じ熱周期に供され、静的な炉で２２５℃で３０分にわたり、赤外線炉（赤外線照射）において２４５℃で５分間にわたり（合計温度勾配持続時間は１５分）焼付され、最終的に空冷され、図４のグラフが温度プローブによって得られた。６０８２合金の標準的な人為的時効硬化周期は、かわりに、２００℃で１時間の加熱とした。
【００５５】
焼付工程の終了時において、試料が試験され、元のＴ６状態の合金のものと同等の破断強度及び降伏強度と、より微細に発現した結晶構造を呈した。
【００５６】
ブレーキパッドは、先に打ち抜き加工したＴ４及びＴ６試料を、その後型形成することによって得られ、摩擦材料のブロックは一般的に使用されるものの中から実験によって選択され、後に使用するために結合されず、以下の特性を有した：
【表３】
2015135177.tif 000005
【００５７】
このように得られたブレーキパッドは、「Ｂａｄｅｗａｎｎｅ」ＡＴＥ  ３−９１３０５−０１（温度１００〜３５０℃）、及び「Ａｕｔｏ  ｍｏｔｏｒ  ｓｐｏｒｔ」ＴＲＷ  ＴＳ４−１６−１０２ベンチ試験に供され、支持体及びブレーキディスクの温度は、温度センサーを使用して測定された。得られた結果の平均が図２及び３に示される。ブレーキディスクの様々な初期温度及び温度増加を示す（１００℃〜３５０℃、４１２℃をピークとする）、実行されたブレーキ試験を報告する、図２のグラフ（Ｂａｄｅｗａｎｎｅ試験）から看取され得るように、ブレーキディスク温度（上方の曲線、正方形の交点）が漸進的に上昇し、支持体温度曲線（下方の曲線、菱型の交点）も同様であるが、遥かに低い値に留まっている。図３のグラフ（Ａｕｔｏ  ｍｏｔｏｒ  ｓｐｏｒｔ試験）は、アルミニウム合金プレート温度の、経時的な傾向を示しており、これはディスクが６６１℃に達した最も極限的な状態においても２００℃を超えることはなかった。試験後のブレーキパッドの物理的検査により以下が示された：
試験の終了時に、支持体の寸法は、ファインブランキングから変わっておらず：ＱｅＴＦ：７７．５９／−７７．６０＞ＱｅＦｉｎｅ  Ｔｅｓｔ：７７．５９／７７．５９
平坦度は変わらなかった（基準線、及び高精度比較測長器を使用して、＜０．１ｍｍであることが検証された）。
【００５８】
摺動領域内において、摩耗、変形、又は凹みの目立った兆候はない。
【００５９】
ＨＲＢ硬度（典型的にはアルミニウムには使用されず、ベンチ試験で使用される測定尺度）は、試験前と試験後で同じであった。
【００６０】
結論：
パッドの通常動作、及びまた極限的な動作中において、試験された合金は構造的な変化を生じず、また性能も低下しなかった。
【００６１】
摩擦材料成形／焼付工程中において、可能な最高硬度が達成されなかった（金属シートによりもたらされる値よりも約２０％低い）試料においても、選択された合金は依然として、測定可能な恒久的な変形を生じることなく、Ｂａｄｅｗａｎｎｅ  ＡＴＥ  ３−９１３０５−０１試験（温度が１００〜３５０℃に修正された）、及び「Ａｕｔｏ  ｍｏｔｏｒ  ｓｐｏｒｔ」  ＴＲＷ  ＴＳ４−１６−１０２試験を合格するために十分な機械的特性をもたらし、したがってこれは、Ｔ４状態から開始する製造方法がたしかに効果的であり、完全な信頼性を有するブレーキパッドを生じることを意味する。
【００６２】
したがって、本発明の目的は完全に達成される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2015135177000001.pdf