(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキディスクを作製する方法であって、以下の作業ステップ、
ａ）アルミニウムまたはアルミニウム合金で作製され、二つの対向する制動面（２ａ、２ｂ）が提供された制動バンド（２）であって、前記二つの対向する制動面（２ａ、２ｂ）のそれぞれが前記ディスクの二つの主面のうちの一つを少なくとも部分的に画成する、制動バンド（２）を含む、ブレーキディスクを提供するステップと、
ｂ）前記制動バンドの前記二つの制動面のうちの少なくとも一つをカバーする保護コーティング（３）を形成するために、ＨＶＯＦ（高速酸素燃料）技術もしくはＨＶＡＦ（高速空気燃料）技術またはＫＭ（カイネティックメタライゼーション）技術を用いて、前記ディスク上に粒子状材料を堆積させるステップであって、前記粒子状材料は、８０重量％〜９０重量％の炭化タングステン、８重量％〜１２重量％のコバルトおよび２重量％〜６重量％のクロムからなる、ステップと、
を含み、
前記堆積ステップｂ）は、前記保護コーティングを形成するための、同一表面上での前記粒子状材料の二つ以上の別個の堆積パッセージを含み、
前記堆積ステップｂ）は、前記コーティングのベース層を前記ディスク上に直接生成するための、前記粒子状材料の第一堆積パッセージと、前記ベース層上に仕上げ層を生成するための、前記粒子状材料の第二堆積パッセージとを含み、前記第一堆積パッセージにおいて堆積される前記粒子状材料は、前記第二堆積パッセージにおいて堆積されるものよりも大きい粒径を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記粒子状材料は、８６重量％の炭化タングステン、１０重量％のコバルトおよび４重量％のクロムからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記粒子状材料の前記粒子の粒径は、５〜４０μｍの間である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記保護コーティングは、２０μｍ〜８０μｍの厚さを有する、請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第一堆積パッセージにおいて堆積される前記粒子状材料は３０〜４０μｍの粒径を有する一方で、前記第二堆積パッセージにおいて堆積される前記粒子状材料は５〜２０μｍの粒径を有する、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記保護コーティングは、前記仕上げ層で２．０〜３．０μｍの表面粗さＲａを有する、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ディスク全体が、アルミニウムまたはアルミニウム合金で作製される、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記堆積ステップｂ）において、前記粒子状材料は、少なくとも前記コーティングの厚みに関して差別化された様式で前記ディスクの前記表面上に堆積される、請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記ディスクの各主面は少なくとも、前記制動バンドの制動面に対応する第一環状部分（２）と、前記第一環状部分（２）よりも内側にあり、車両に対する前記ディスクの前記取付ゾーンを画成する第二環状部分（４）とにより画成され、前記堆積ステップｂ）においては、少なくとも両部分をカバーする保護コーティングが作製され、前記第一環状部分上に作製される前記コーティングは、前記第二部分上に作製される前記コーティングよりも大きな厚みを有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
アルミニウムまたはアルミニウム合金で作製され、二つの対向する制動面（２ａ、２ｂ）が提供された制動バンド（２）であって、前記二つの対向する制動面（２ａ、２ｂ）のそれぞれが前記ディスク（１）の二つの主面のうちの一つを少なくとも部分的に画成する制動バンド（２）を含む、ディスクブレーキ用ブレーキディスクであって、前記ディスクには、前記制動バンドの前記二つの制動面のうちの少なくとも一つをカバーする保護コーティング（３）が提供され、前記コーティングは、８０重量％〜９０重量％の炭化タングステン、８重量％〜１２重量％のコバルトおよび２重量％〜６重量％のクロムからなり、前記コーティングは、ＨＶＯＦ技術もしくはＨＶＡＦ（高速空気燃料）技術またはＫＭ（カイネティックメタライゼーション）技術を用いて、前記コーティングの粒子状の前記成分を前記ディスク上に堆積させることにより得られ、
前記保護コーティングは、前記ディスクに直接結合され、前記粒子状の成分の第一堆積パッセージにより作製されるベース層と、前記ベース層の上に配置され、前記粒子状の成分の第二堆積パッセージにより作製される仕上げ層とからなり、前記第一パッセージにおいて堆積される前記粒子状の成分は、前記第二堆積パッセージにおいて堆積されるものよりもより大きな粒径を有することを特徴とするブレーキディスク。
【請求項１１】
前記コーティングは、８６重量％の炭化タングステン、１０重量％のコバルトおよび４重量％のクロムからなる、請求項１０に記載のブレーキディスク。
【請求項１２】
前記コーティングは、５〜４０μｍの間の粒径を有する粒子状の前記成分を前記ディスク上に堆積させることにより得られる、請求項１０または１１に記載のブレーキディスク。
【請求項１３】
前記保護コーティングは、２０μｍ〜８０μｍの厚さを有する、請求項１０〜１２の何れか一項に記載のブレーキディスク。
【請求項１４】
前記保護コーティングは、前記仕上げ層で２．０〜３．０μｍの表面粗さＲａを有する、請求項１０〜１３の何れか一項に記載のブレーキディスク。
【請求項１５】
前記コーティングは、前記ディスク表面の異なるエリアで異なる厚みを有する、請求項１０〜１４の何れか一項に記載のブレーキディスク。
【請求項１６】
−  二つの対向する制動面（２ａ、２ｂ）が提供された制動バンド（２）であって、前記二つの対向する制動面（２ａ、２ｂ）のそれぞれが前記ディスクの二つの主面のうちの一つを少なくとも部分的に画成する制動バンド（２）を含む、ブレーキディスク（１）と、
−  前記制動面（２ａ、２ｂ）と協働して摩擦により制動作用を決定するように指示されることに適した、摩擦要素と、
を含むディスクブレーキであって、
前記ディスク（１）には、前記制動バンドの前記二つの制動面のうちの少なくとも一つをカバーする保護コーティング（３）が提供され、前記コーティングは、８０重量％〜９０重量％の炭化タングステン、８重量％〜１２重量％のコバルトおよび２重量％〜６重量％のクロムからなり、前記コーティングは、プラズマ溶射ＨＶＯＦ（高速酸素燃料）技術もしくはＨＶＡＦ（高速空気燃料）技術またはＫＭ（カイネティックメタライゼーション）技術を用いて、前記コーティングの粒子状の前記成分を前記ディスク上に堆積させることにより得られ、各摩擦要素は、１０重量％〜４０重量％の研摩材、８重量％〜４０重量％の潤滑剤、５重量％〜３０重量％の金属繊維、６重量％〜１８重量％の有機結合剤および１０重量％〜２０重量％の無機充填剤からなる摩擦部分であって、残部が有機充填剤からなる摩擦部分を含み、前記摩擦部分は、２〜３ｇ／ｃｍ３の密度および１０％以下の気孔率を有すること特徴とするディスクブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキディスクを作製する方法、ディスクブレーキ用ブレーキディスク、およびディスクブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のディスクブレーキシステムのブレーキディスクは、環状構造体または制動バンドと、ベルとして公知の中央取付要素とを含み、中央取付要素によりディスクがハブ等の車両の懸架装置の回転部分に取り付けられる。制動バンドには、このような制動バンドにまたがって設けられた少なくとも一つのキャリパボディに収容され、車両の懸架装置の非回転部品と一体である摩擦要素（ブレーキパッド）と協働するのに適した、対向する制動面が提供される。対向するブレーキパッドと制動バンドの対向する制動面との間の摩擦により制御された相互作用が、車両の減速または停止を可能にする制動作用を決定する。
【０００３】
一般に、ブレーキディスクは灰鋳鉄で作製される。この材料は実際に、比較的低コストで良好な制動性能を（特に摩耗の抑制に関して）得ることを可能にする。炭素または炭素−セラミック材料で作製されたディスクは、はるかに良好な性能を提供するが、費用がずっと高くなる。
【０００４】
まだ克服されていない鋳鉄ディスクの限界は、ディスクの過剰な重量に関係する。
【０００５】
保護コーティングを備えたアルミニウムディスクを作製することにより、この問題を克服する試みがなされている。保護コーティングは、一方ではディスク摩耗を減らし、それにより鋳鉄ディスクに類似する性能を確保するために用いられ、他方ではアルミニウムの軟化温度（２００〜４００℃）をはるかに上回る制動時に発生する温度からアルミニウムベースを保護するために用いられる。
【０００６】
しかし、アルミニウムディスクに施される現在利用可能な保護コーティングは、耐摩耗性を提供する一方で、アルミニウムディスク自体からの保護コーティングの剥離を引き起こすフレーキングが生じる。
【０００７】
このタイプの保護コーティングは、例えば、低摩耗性ディスクブレーキに関係する特許文献１に記載されている。このディスクは特に鋳鉄で作製され、高運動エネルギー衝突技術（high kinetic energy impact technique）を用いてディスク上に堆積された粒子状材料で作製されたコーティングを有する。第一実施形態によれば、このコーティングは、２０％〜３０％の炭化タングステン、５％のニッケル、および炭化クロムとタングステンとの混合物である残部を含む。第二実施形態によれば、このコーティングは、８０％〜９０％の炭化タングステン、最大１０％のコバルト、最大５％のクロムおよび最大５％の炭素を含む。
【０００８】
アルミニウムまたはアルミニウム合金ディスクからの従来の保護コーティングの剥離の主な原因の一つは、保護コーティング中のニッケルの存在であることが分かっている。
【０００９】
フレーム溶射技術によるコーティングの塗装の場合、アルミニウムまたはアルミニウム合金ディスクからの従来の保護コーティングの剥離の第二の原因は、保護コーティング中の遊離炭素の存在である。炭素は実際、形成されている保護コーティング中に取り込まれる酸素と結合して燃焼する傾向がある。これがコーティング中のマイクロバブルの形成をもたらし、ディスク上のコーティングの適切な接着が妨げられうるため、剥離が生じ易くなる。
【００１０】
以上のことから、ブレーキシステムの分野においては現在、アルミニウムまたはアルミニウム合金で作製されたコーティングされたディスクを使用できないことが明らかである。
【００１１】
しかし、ブレーキディスクの重量を減らすためのアルミニウムの使用により生まれる利点を考慮すれば、本技術分野において先行技術に関して言及された問題を解決する必要性は非常に高い。特に、ディスクの耐摩耗性を増加させることができると同時に耐性のある保護コーティングを有するアルミニウムディスクを得る必要性が感じられる。
【００１２】
ディスクブレーキの主な問題の一つは、制動面およびブレーキパッドの寿命を延長することである。
【００１３】
実際、公知のように、例えば汚れや制動中に粉砕された同じパッドの摩擦材料が、制動動作中に制動面とパッドとの間に入り込むことにより、制動面に跡またはその他の表面むらが速やかに生成される。これらの表面むらは、不快なノイズまたはラトル音、ならびにディスクおよびパッド自体の摩耗の相当な増加を引き起こす。実施の際には、これらの欠点が、不十分なサービス快適性および過剰な部品摩耗の両方により制動ディスクの寿命を制限する。
【００１４】
上述の摩耗問題は、炭素−セラミック材料で作製されたディスクと比較して、灰鋳鉄およびアルミニウムまたはアルミニウム合金等の従来材料で作製されたディスクにおいて特に顕著である。
【００１５】
したがって、上述の欠点を緩和するために、特にアルミニウムまたは灰鋳鉄で作製される場合のブレーキディスクおよびパッドの摩耗を減らす必要性が特に感じられる。
【００１６】
ブレーキディスクの側では、耐摩耗性を向上させるように設計された保護材料でコーティングされたブレーキディスクを提案することにより、問題への取り組みがなされている。特に、あるタイプの保護コーティングは、セラミック粉末と結合用金属材料との混合物の使用を含む。
【００１７】
ブレーキパッドの側では、様々なタイプの摩擦材料を提案および試験することにより、多くの方法で問題への取り組みがなされている。
【００１８】
非常に広範囲にわたる摩擦材料の一つのタイプは、繊維、研摩材、潤滑剤、金属材料および重合可能バインダ（例えばフェノール樹脂）からなる、熱成形により得られる材料から構成される。
【００１９】
摩擦材料の例は、特許文献２に記載されている。摩擦材料は、鉄、アルミニウム、亜鉛およびスズ繊維を含む。鉄繊維は、約１体積％〜約１０体積％の間の量で存在する。アルミニウム、亜鉛およびスズ繊維は、約１体積％〜約５体積％の間の量で存在する。使用中の環境への元素銅の放出を防止するために、摩擦材料は元素銅を含まない。特に、摩擦材料は、約１１体積％のグラファイトおよび／もしくはコークス、または約６体積％のグラファイトだけを含む。材料は、約３体積％のアルミナまたは約５体積％の酸化ジルコニウムも含む。
【００２０】
公知のように、部品の良好なトライボロジー性能および高耐摩耗性を有するブレーキシステムを得るためには、ブレーキディスクの特性をパッドの特性に合わせて調整し、パッドの特性をブレーキディスクの特性に合わせて調整することが必要である。実際に、個別には優れた性能（例えば耐摩耗性に関して）を示す部品（ディスクおよびパッド）が、組み合わせて使用したときには、悪くないとしても平凡な結果を生じることが多い。
【００２１】
したがって、良好なトライボロジー性能を提供し、損耗を受ける個々の部品（すなわちディスクおよびパッド）の性能を高めるディスクブレーキを特定する必要性が特に感じられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】米国特許第４７１５４８６号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６０１５１２６８号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２３】
ディスクの耐摩耗性を増加させることができると同時に経時耐性のある保護コーティングが提供されたアルミニウムディスクの必要性は、請求項１に記載のブレーキディスクを作製する方法により、および請求項１０に記載のディスクブレーキ用ブレーキディスクにより満たされる。
【００２４】
特に、このような必要性は、以下の作業ステップを含む、保護コーティングを有するアルミニウムで作製されたブレーキディスクを作製する方法により満たされる。
【００２５】
ａ）アルミニウムまたはアルミニウム合金で作製され、二つの対向する制動面が提供された制動バンドであって、二つの対向する制動面のそれぞれがディスクの二つの主面のうちの一つを少なくとも部分的に画成する制動バンドを含むブレーキディスクを提供するステップ。
【００２６】
ｂ）制動バンドの二つの制動面のうちの少なくとも一つをカバーする保護コーティングを形成するために、ＨＶＯＦ（「High Velocity Oxygen Fuel：高速酸素燃料」）技術もしくはＨＶＡＦ（High Velocity Air Fuel：高速空気燃料）技術またはＫＭ（Kinetic Metallization：カイネティックメタライゼーション）技術を用いて粒子状材料をディスク上に堆積させるステップ。
【００２７】
粒子状材料は、８０〜９０重量％の炭化タングステン、８重量％〜１２重量％のコバルトおよび２重量％〜６重量％のクロムからなる。
【００２８】
本方法の好ましい実施形態によれば、粒子状材料は、８６重量％の炭化タングステン、１０重量％のコバルトおよび４重量％のクロムからなる。
【００２９】
粒子状材料の粒子の粒径は、５〜４０μｍの間に含まれるのが好ましい。
【００３０】
本方法の考えられる実施形態によれば、保護コーティングは、２０μｍ〜１００μｍの間、特に２０μｍ〜８０μｍの間の厚みを有する。
【００３１】
本方法の好ましい実施形態によれば、堆積ステップｂ）は、保護コーティングを形成するための、同一表面上での粒子状材料の二つ以上の別個の堆積パッセージを含む。
【００３２】
特に、堆積ステップｂ）は、ディスク上にコーティングのベース層を直接生成するための粒子状材料の第一の堆積ステップと、ベース層の上に仕上げ層を生成するための粒子状材料の第二の堆積ステップとを含む。第一堆積パッセージによって堆積される粒子状材料は、第二堆積パッセージによって堆積されるものよりも大きい粒径を有する。
【００３３】
本方法の特定の実施形態によれば、第一堆積パッセージによって堆積される粒子状材料は、３０〜４０μｍの間の粒径を有する。第二堆積ステップによって堆積される粒子状材料は、５〜２０μｍの間に含まれる粒径を有する。
【００３４】
特に、保護コーティングは、仕上げ層で２．０〜３．０μｍの表面粗さＲａを有する。
【００３５】
特に、コーティングのベース層は、コーティングの総厚の２／４〜３／４の間の厚みを有する。仕上げ層は、コーティングの総厚の１／４〜２／４の間の厚みを有する。
【００３６】
本方法の考えられる実施形態によれば、ディスク全体がアルミニウムまたはアルミニウム合金で作製される。
【００３７】
本方法の考えられる実施形態によれば、保護コーティングは、ディスクの表面全体をカバーする。
【００３８】
本方法の特定の実施形態によれば、堆積ステップｂ）においては、粒子状材料が、少なくともコーティングの厚さに関して、ディスク表面上に差別化された様式で堆積される。
【００３９】
特に、ディスクの各主面は少なくとも、制動バンドの制動面に対応する第一環状部分と、第一環状部分よりも内側にあり、車両に対するディスクの取付ゾーンを画成する第二環状部分とにより画成される。堆積ステップｂ）では、少なくとも両部分をカバーする保護コーティングが作製される。第一環状部分上に作製されるコーティングは、第二部分上に作製されるコーティングよりも大きい厚みを有する。
【００４０】
特に、アルミニウムまたはアルミニウム合金で作製され、二つの対向する制動面２ａおよび２ｂが提供された制動バンド２であって、二つの対向する制動面２ａおよび２ｂのそれぞれが、ディスクの二つの主面のうちの一つを少なくとも部分的に画成する制動バンド２を含む、ディスクブレーキ用ブレーキディスク１により、前述の必要性が満たされる。ディスク１には、制動バンドの二つの制動面のうちの少なくとも一つをカバーする保護コーティング３が提供される。コーティングは、８０〜９０重量％の炭化タングステン、８重量％〜１２重量％のコバルトおよび２重量％〜６重量％のクロムからなる。コーティングは、粒子状のコーティング成分をＨＶＯＦ技術もしくはＨＶＡＦ（高速空気燃料）技術またはＫＭ（カイネティックメタライゼーション）技術によってディスク上に堆積させることにより得られる。
【００４１】
ブレーキディスクの好ましい実施形態によれば、コーティング３は、８６重量％の炭化タングステン、１０重量％のコバルトおよび４重量％のクロムからなる。
【００４２】
コーティングは、５〜４０μｍの間の粒径を有する当該粒子状成分をディスクに堆積させることにより得られるのが好ましい。
【００４３】
ブレーキディスクの特定の実施形態によれば、保護コーティングは、２０μｍ〜１００μｍの間、特に２０μｍ〜８０μｍの間の厚みを有する。
【００４４】
ブレーキディスクの特定の実施形態によれば、保護コーティングは、ディスクに直接結合され、粒子状材料の第一堆積ステップによって作製されるベース層と、ベース層の上に設けられ、粒子状材料の第二堆積ステップによって作製される上部の仕上げ層とからなる。第一堆積パッセージによって堆積される粒子状材料は、第二堆積パッセージによって堆積される粒子状材料よりも大きい粒径を有する。
【００４５】
特に、第一堆積パッセージにおいて堆積される粒子状材料は、３０〜４０μｍの粒径を有する一方で、第二堆積パッセージにおいて堆積される粒子状材料は、５〜２０μｍの粒径を有する。
【００４６】
特に、保護コーティングは、仕上げ層で２．０〜３．０μｍの表面粗さＲａを有する。
【００４７】
ブレーキディスクの考えられる実施形態によれば、ベース層はコーティングの総厚の２／４〜３／４の間の厚みを有する一方で、仕上げ層はコーティングの総厚の１／４〜２／４の間の厚みを有する。
【００４８】
ブレーキディスクの考えられる実施形態によれば、ディスク全体がアルミニウムまたはアルミニウム合金で作製される。
【００４９】
ブレーキディスクの考えられる実施形態によれば、保護コーティングは、ディスクの表面全体をカバーする。
【００５０】
ブレーキディスクの好ましい実施形態によれば、コーティングは、ディスク表面の異なるエリアで異なる厚みを有する。
【００５１】
特に、ディスクの各主面は少なくとも、制動バンドの制動面に対応する第一環状部分と、第一環状部分よりも内側にあり、車両に対するディスクの取付ゾーンを画成する第二環状部分とにより画成される。第一環状部分上に作製される保護コーティングは、第二部分上に作製されるコーティングより大きい厚みを有する。
【００５２】
良好なトライボロジー性能を提供し、摩耗を受ける個々の部品（すなわちディスクおよびパッド）の性能を高めるディスクブレーキを特定する必要性は、請求項１６に記載のディスクブレーキにより満たされる。
【００５３】
特に、このような必要性は、以下を含むディスクブレーキにより満たされる。
【００５４】
−  二つの対向する制動面が提供された制動バンドであって、二つの対向する制動面のそれぞれがディスクの二つの主面のうちの一つを少なくとも部分的に画成する制動バンドを含むブレーキディスク。
【００５５】
−  当該制動面と協働して摩擦により制動作用を決定するように指示されることに適した摩擦要素。
【００５６】
ディスクには、制動バンドの二つの制動面のうちの少なくとも一つをカバーする保護コーティングが提供される。コーティングは、８０〜９０重量％の炭化タングステン、８重量％〜１２重量％のコバルトおよび２重量％〜６重量％のクロムからなる。コーティングは、粒子状のコーティング成分をプラズマ溶射ＨＶＯＦ（高速酸素燃料）技術もしくはＨＶＡＦ（高速空気燃料）技術またはＫＭ（カイネティックメタライゼーション）技術を用いてディスク上に堆積させることにより得られる。
【００５７】
各摩擦要素は、１０重量％〜４０重量％の研摩材、８重量％〜４０重量％の潤滑剤、５重量％〜３０重量％の金属繊維、６重量％〜１８重量％の有機結合剤、および１０重量％〜２０重量％の無機充填剤からなり、残部が有機充填剤からなる摩擦部分を含む。
【００５８】
摩擦部分は、２５重量％〜３０重量％の研摩材、２５重量％〜３５重量％の潤滑剤、１５重量％〜２０重量％の金属繊維、８重量％〜１５重量％の有機結合剤、および１０重量％〜２０重量％の無機充填剤からなり、残部が有機充填剤からなるのが好ましい。
【００５９】
摩擦部分は、２〜３ｇ／ｃｍ３の密度を有する。密度は、２．６０〜２．２０ｇ／ｃｍ３の間であるのが好ましい。
【００６０】
摩擦部分は、１０％以下の気孔率を有する。
【００６１】
ディスクブレーキの好ましい実施形態によれば、コーティング３は、８６重量％の炭化タングステン、１０重量％のコバルトおよび４重量％のクロムからなる。
【００６２】
コーティングは、５〜４０μｍの間の粒径を有する当該粒子状成分をディスクに堆積させることにより得られるのが好ましい。
【００６３】
ディスクブレーキの特定の実施形態によれば、保護コーティングは、２０μｍ〜１００μｍの間の厚みを有する。
【００６４】
ディスクブレーキの特定の実施形態によれば、保護コーティングは、ディスクに直接結合され、粒子状材料の第一堆積ステップによって作製されるベース層と、ベース層の上に設けられ、粒子状材料の第二堆積ステップによって作製される上部の仕上げ層とからなる。第一堆積パッセージによって堆積される粒子状材料は、第二堆積パッセージによって堆積される粒子状材料よりも大きい粒径を有する。より大きな粒径を用いた第一パッセージは、保護コーティングの接着の改良を可能にする一方で、より微細な粒径を用いた第二パッセージは、気孔率の減少を可能にする。
【００６５】
特に、第一堆積パッセージにおいて堆積される粒子状材料は、３０〜４０μｍの粒径を有する一方で、第二堆積パッセージにおいて堆積される粒子状材料は、５〜２０μｍの粒径を有する。
【００６６】
特に、保護コーティングは、仕上げ層で２．０〜３．０μｍの表面粗さＲａを有する。
【００６７】
ディスクブレーキの考えられる実施形態によれば、ベース層はコーティングの総厚の２／４〜３／４の間の厚みを有する一方で、仕上げ層はコーティングの総厚の１／４〜２／４の間の厚みを有する。
【００６８】
ディスクブレーキの考えられる実施形態によれば、ディスク全体がアルミニウムまたはアルミニウム合金で作製される。
【００６９】
ディスクブレーキの考えられる実施形態によれば、保護コーティングは、ディスクの表面全体をカバーする。
【００７０】
ディスクブレーキの好ましい実施形態によれば、コーティングは、ディスク表面の異なるエリアで異なる厚みを有する。
【００７１】
特に、ディスクの各主面は少なくとも、制動バンドの制動面に対応する第一環状部分と、第一環状部分よりも内側にあり、車両に対するディスクの取付ゾーンを画成する第二環状部分とにより画成される。第一環状部分上に作製される保護コーティングは、第二部分上に作製されるコーティングより大きい厚みを有する。
【００７２】
各摩擦要素の摩擦部分は、三点曲げ試験により測定される破壊係数が２０ＭＰａより大きいのが好都合である。
【００７３】
各摩擦要素の摩擦部分は、三点曲げ試験により測定される弾性係数が８ＧＰａより大きいのが好都合である。
【００７４】
本発明の好ましい実施形態によれば、摩擦部分に含まれる研摩材は、６０μｍを超えない粒径を有する粒子状である。
【００７５】
特に、研摩材は、アルミナおよび／またはペリクレースの粒子を含む。
【００７６】
本発明の好ましい実施形態によれば、潤滑剤は、３５０μｍ〜７５０μｍの間の粒径を有する粒子状である。
【００７７】
特に、潤滑剤は、グラファイトおよび／またはコークスを含む。
【００７８】
本発明の好ましい実施形態によれば、金属繊維は、銅および／または鉄繊維を含む。
【００７９】
有機バインダは、フェノール樹脂であるのが好ましい。
【００８０】
特に、無機充填剤は、バライトおよび／またはバーミキュライトを含む。
【００８１】
特に、有機充填剤は、ゴムおよび／またはアラミド繊維を含む。
【００８２】
各摩擦要素の摩擦部分は、２５０ｋｇ／ｃｍ２以上、好ましくは５５０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力で成形することにより得られるのが好ましい。
【００８３】
各摩擦要素の摩擦部分は、有機バインダの重合の熱処理が５分間以上行われるのが好ましい。
【００８４】
本発明のさらなる特徴および利点は、本発明の好ましい非限定的な実施形態の以下の記述から一層明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態によるディスクブレーキの上面図である。
【図２】図１のディスクの切断線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】本発明によるディスクブレーキのディスクのランイン試験終了後の制動バンドの写真である。
【図４】代替的解決法によるディスクブレーキのディスクのランイン試験終了後の制動バンドの写真である。
【図５】代替的解決法によるディスクブレーキのディスクのランイン試験終了後の制動バンドの写真である。
【図６】本発明によるディスクブレーキのディスクのダイナミックベンチ上マスターＡＫ試験終了後の制動バンドの写真である。
【図７】代替的解決法によるディスクブレーキのディスクのダイナミックベンチ上マスターＡＫ試験終了後の制動バンドの写真である。
【発明を実施するための形態】
【００８６】
以下に記載される実施形態に共通する要素または要素の一部は、同一参照番号で示される。
【００８７】
以上の図面に関して、参照番号１は、全体を通して本発明によるブレーキディスクを表す。
【００８８】
添付の図面に示される本発明の一般的実施形態によれば、ブレーキディスク１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で作製され、二つの対向する制動面２ａおよび２ｂが提供された制動バンド２であって、二つの対向する制動面２ａおよび２ｂのそれぞれがディスクの二つの主面のうちの一つを少なくとも部分的に画成する制動バンド２を含む。
【００８９】
ディスク１には、制動バンドの二つの制動面のうちの少なくとも一つをカバーする保護コーティングが提供される。
【００９０】
コーティングは、８０重量％〜９０重量％の炭化タングステン、８重量％〜１２重量％のコバルトおよび２重量％〜６重量％のクロムからなる。
【００９１】
コーティングは、粒子状のコーティング成分をＨＶＯＦ技術もしくはＨＶＡＦ（高速空気燃料）技術またはＫＭ（カイネティックメタライゼーション）技術によってディスク上に堆積させることにより得られる。
【００９２】
次に、簡潔のため、ブレーキディスク１を本発明による方法とあわせて記載する。ブレーキディスク１は、以下に記載する本発明による方法を用いて作製されるのが好ましいが、その必要はない。
【００９３】
本発明による方法の一般的実施形態によれば、方法は、以下の作業ステップを含む。
【００９４】
ａ）アルミニウムまたはアルミニウム合金で作製され、二つの対向する制動面２ａおよび２ｂが提供された制動バンド２であって、二つの対向する制動面２ａおよび２ｂのそれぞれがディスクの二つの主面のうちの一つを少なくとも部分的に画成する制動バンド２を含むブレーキディスクを提供するステップ。
【００９５】
ｂ）制動バンドの二つの制動面のうちの少なくとも一つをカバーする保護コーティング３を形成するために、粒子状材料をディスク上に堆積させるステップ。
【００９６】
ブレーキディスクは、ディスク１の中心に制動バンド２と同心に設けられた環状部分４から構成される、車両に対するディスクの取付に適する部分を備えて作製されるのが好都合である。取付部分４は、ホイールハブ（すなわちベル）に対する接続の要素５を支持する。ベルは、（添付の図面に示すように）環状取付部分と一体に作製されてもよいし、別々に作製された後、適切な接続要素を用いて取付部分に取り付けられてもよい。
【００９７】
環状取付部分４は、制動バンドのようにアルミニウムまたはアルミニウム合金で作製されてもよいし、または別の適切な材料で作製されてもよい。ベル５も、アルミニウム（またはアルミニウム合金）で作製されてもよいし、または別の適切な材料で作製されてもよい。特に、全てのディスク（すなわち制動バンド、取付部分およびベル）が、アルミニウムまたはアルミニウム合金で作製されてもよい。
【００９８】
制動バンド２は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の鋳造により作製されるのが好ましい。同様に、アルミニウムまたはアルミニウム合金で作製する場合には、取付部分および／またはベルを鋳造により作製することができる。
【００９９】
環状取付部分は、（添付の図面に示すように）制動バンドと一体に作製されてもよいし、制動バンドに機械的に接続される別個のボディとして作製されてもよい。
【０１００】
保護コーティングを作製しなければならない表面の準備のステップｃ）が、堆積ステップｂ）に先行するのが好ましい。特に、表面準備のステップｃ）は、油分または埃を除去するのに適した溶媒で表面を掃除するステップからなる。準備のステップｃ）は、例えばサンディングまたは平滑化による、ディスク表面上の研磨動作を含むのが好ましい。
【０１０１】
本発明の基本的態様によれば、粒子状材料は、ＨＶＯＦ技術もしくはＨＶＡＦ（高速空気燃料）技術により、またはＫＭ（カイネティックメタライゼーション）技術によりディスク上に堆積される。
【０１０２】
これらは、当技術分野の技術者に周知の堆積技術であるため、詳細な説明はしない。
【０１０３】
ＨＶＯＦは、混合および燃焼チャンバと溶射ノズルとが提供された溶射デバイスを用いた粉末溶射堆積技術である。酸素および燃料が、チャンバに供給される。１ＭＰａに近い圧力で形成される高温燃焼ガスが、収束発散ノズルを横断し、粉末材料が極超音速（すなわちＭＡＣＨ５より高い）に達する。堆積される粉末材料は、高温ガス流に注入されて速やかに溶解し、約１０００ｍ／ｓの速度に加速される。堆積面に衝突させられると、溶融材料は急速に冷却し、高い運動エネルギーでの衝突により、非常に高密度の緻密な構造体を形成する。
【０１０４】
ＨＶＡＦ（高速空気燃料）堆積技術は、ＨＶＯＦ技術に類似する。違いは、ＨＶＡＦ技術では、燃焼チャンバに酸素の代わりに空気が供給されることである。したがって、用いられる温度はＨＶＯＦの温度よりも低い。これにより、コーティングの熱変質をより良く制御することができる。
【０１０５】
ＫＭ（カイネティックメタライゼーション）堆積技術は、不活性ガス流中の金属粒子を加速し摩擦電気的に帯電させる二相音速堆積ノズルを通じて金属粉末が溶射される、固体状態の堆積プロセスである。輸送流に熱エネルギーが供給されることが想定される。プロセスにおいては、圧縮不活性ガス流のポテンシャルエネルギーおよび供給される熱エネルギーの、粉末の運動エネルギーへの変換がある。高速で加速され帯電した粒子は、堆積面に対して向けられる。金属粒子のこのような表面との高速での衝突により、粒子の大きな変形が引き起こされる（衝突に対して垂直の方向に約８０％）。この変形の結果、粒子の表面積が大きく増加する。したがって、衝突時には、粒子と堆積面との間に密接な接触の効果があり、それにより金属結合の形成および非常に高密度の緻密な構造を有するコーティングがもたらされる。
【０１０６】
上に挙げた三つの堆積技術に代わるものとして、高運動エネルギー衝突を用いた堆積技術であることが共通するものであれば、異なる堆積方法を用いるが非常に高密度の緻密な構造を有するコーティングを生成できるその他の技術を都合良く用いることもできる。
【０１０７】
本発明のさらに基本的な態様によれば、粒子状材料は、８０重量％〜９０重量％の炭化タングステン（ＷＣ）、８重量％〜１２重量％のコバルト（Ｃｏ）および２重量％〜６重量％のクロム（Ｃｒ）からなる。
【０１０８】
堆積技術ＨＶＯＦ、ＨＶＡＦまたはＫＭと、コーティングを形成するために使用される化学成分との組み合わせにより、高い結合強度を備えた保護コーティングを得ることができ、アルミニウムまたはアルミニウム合金上の高度な定着が確保される。ニッケルが存在しないことにより、アルミニウムベースまたはアルミニウム合金からのコーティングの剥離のリスクが（先行技術の解決法と比較して）大きく減少する。
【０１０９】
粒子状材料は、ニッケル（Ｎｉ）を含まないこと、好ましくは微量にも含まないことが好都合である。実際に、アルミニウムまたはアルミニウム合金ディスクからの従来の保護コーティングの剥離の主な原因の一つは、保護コーティング中のニッケルの存在であることが分かっている。
【０１１０】
粒子状材料は、遊離炭素（Ｃ）を含まないこと、好ましくは微量にも含まないことが好都合である。実際に、フレーム溶射技術によるコーティングの塗布の場合には、アルミニウムまたはアルミニウム合金ディスクからの従来の保護コーティングの剥離の第二の原因は、保護コーティング中の遊離炭素の存在であることが分かっている。炭素は実際、形成されている保護コーティング中に取り込まれる酸素と結合して燃焼する傾向がある。これがコーティング中のマイクロバブルの形成をもたらし、ディスク上のコーティングの適切な接着が妨げられうるため、剥離が生じ易くなる。
【０１１１】
加えて、コーティングは、高耐摩耗性を有する。本発明によるブレーキディスクを灰鋳鉄で作製された従来のディスクと比較することにより行われた実験では、同じ試験条件下で、本発明によるディスクが従来のディスクよりも実質的に長い耐久時間を有することが分かっている。同じ寸法のアルミニウムディスクの重量は、灰鋳鉄のディスクの約半分である。
【０１１２】
粒子状材料は、８６重量％の炭化タングステン、１０重量％のコバルトおよび４重量％のクロムからなるのが好ましい。
【０１１３】
この特定の組成から、耐摩耗性およびアルミニウムに対する接着性に関して、最善の結果が得られる。
【０１１４】
粒子状材料の粒子の粒径は、５〜４０μｍの間に含まれるのが好ましい。この範囲の値の選択により、コーティングに高密度、硬度および制限された気孔率の特性を与えることができる。
【０１１５】
保護コーティング３は、制動バンドの二つの制動面のうちの少なくとも一つをカバーする。図２に示すように、ディスク１には、制動バンド２の両方の制動面２ａおよび２ｂをカバーする保護コーティング３が提供されるのが好ましい。
【０１１６】
特に、コーティング３は、制動バンドの一つの制動面上だけまたは両方の制動面上をカバーしうる。
【０１１７】
添付の図面に示されない実施形態によれば、保護コーティング３は、環状取付部分４およびベル５のようなディスク１の他の部分に延びて、ディスク１の表面全体をカバーすることもできる。特に、コーティングは、制動バンドに加えて、取付部分だけまたはベルだけをカバーしてもよい。この選択は基本的に、ディスク全体またはそのある部分の色および／または仕上げに均一性を持たせる美的理由に左右される。
【０１１８】
保護コーティングは、２０μｍ〜８０μｍの間の厚みを有するのが好ましい。この範囲の値の選択により、保護コーティング層の摩耗と保護コーティング層の熱膨張との間での良好な折衷が可能になる。換言すれば、保護コーティングの厚みが２０μｍ未満であった場合には、摩耗した際に保護コーティングの完全な除去が生じるであろう。一方で、厚みが８０μｍより大きいと、ブレーキディスクの寿命期間中に生じる熱膨張のために接着が不完全になりうる。
【０１１９】
コーティングを形成するための粒子状材料の堆積は、少なくともコーティングの厚さに関して、ディスク表面上に差別化された様式で行われるのが好都合である。
【０１２０】
制動バンド上に作製される保護コーティングは、ディスクの他の部分上に作製される保護コーティングよりも大きい厚みを有するのが好ましい。制動バンドと異なる部分のコーティングは、２０〜８０μｍの間の厚みを有しうる。
【０１２１】
制動バンドでは、保護コーティングは、二つの対向する制動面で同じ厚みを有するように作製されうる。制動バンドの二つの制動面の間で異なる厚みを差別化することによりコーティングが作製される、代替的解決法が提供されてもよい。
【０１２２】
本方法の特に好適な実施形態によれば、堆積ステップｂ）は、保護コーティングを形成するための、同一表面上での粒子状材料の二つ以上の別個の堆積パッセージを含む。
【０１２３】
より詳細には、上記の堆積ステップｂ）は、以下を含む。
【０１２４】
−  ディスク上にコーティングのベース層を直接生成するための、粒子状材料の第一の堆積ステップ。
【０１２５】
−  ベース層の上に仕上げ層を生成するための、粒子状材料の第二の堆積ステップ。
【０１２６】
堆積ステップを二つ以上のパッセージに分割することにより、特に、少なくとも異なるパッセージで用いられる粒子状材料の粒径を差別化することが可能になる。これにより、堆積ステップがより柔軟になる。
【０１２７】
第一堆積パッセージにより堆積される粒子状材料は、第二堆積パッセージにより堆積される粒子状材料よりも大きい粒径を有するのが好都合である。特に、第一堆積パッセージにおいて堆積される粒子状材料は、３０〜４０μｍの粒径を有する一方で、第二堆積パッセージにおいて堆積される粒子状材料は、５〜２０μｍの粒径を有する。
【０１２８】
ベース層を形成するためにより粗い粒径を用い、仕上げ層を形成するためにより微細な粒径を用いて、二つの別個の堆積パッセージでコーティングを作製することにより、堆積終了時に既に所望の表面仕上げ特性を有するコーティングが得られ、コーティングの調節および／または他の表面仕上げ作業を行う必要性がない。第二パッセージにより堆積される粒子が、ベース層の粗い表面粗さを埋める。第二パッセージにより堆積される粒子の粒径を調節することにより、コーティングの表面仕上げのレベルを調節できるのが好都合である。
【０１２９】
特に、第一パッセージで３０μｍおよび４０μｍの粒径の粒子を用い、第二パッセージで５μｍおよび２０μｍの粒径の粒子を用いた場合、保護コーティングは、仕上げ層で２．０〜３．０μｍの間の表面粗さＲａを有する。
【０１３０】
全体として、粒子状材料の堆積技術ＨＶＯＦ、ＨＶＡＦまたはＫＭと、使用される化学成分と、複数のステップでの堆積との組み合わせにより、ブレーキディスク１の用途に特に適切な、制限されたレベルの表面粗さを有するコーティングが得られる。
【０１３１】
ベース層はコーティングの総厚の２／４〜３／４の間の厚みを有する一方で、仕上げ層はコーティングの総厚の１／４〜２／４の間の厚みを有するのが好ましい。
【０１３２】
説明から理解されうるように、本発明のブレーキディスクにより、先行技術の欠点を克服することができる。
【０１３３】
本発明のブレーキディスク１は、軽量性（アルミニウムまたはアルミニウム合金の使用による）、耐摩耗性（記載された成分の混合物の使用による）、および耐久性を兼ね備える。
【０１３４】
特に、ディスク１には、
−  ディスク上の高度な定着を確保する、高い結合強度と、
−  高耐摩耗性と、
−  制限された表面粗さのレベルと、
−  高密度と、
−  高硬度と、
−  制限された気孔率と、
を有する、（少なくとも制動バンドをカバーする）保護コーティングが提供される。
【０１３５】
ニッケルが存在しないことにより、アルミニウムベースまたはアルミニウム合金からのコーティングの剥離のリスクが大きく減少する。
【０１３６】
ブレーキディスク１は、製造の費用効果も高い。
【０１３７】
本発明は、以下を含むディスクブレーキも目的とする。
【０１３８】
−  二つの対向する制動面２ａ、２ｂが提供された制動バンド２であって、二つの対向する制動面２ａ、２ｂのそれぞれがディスクの二つの主面のうちの一つを少なくとも部分的に画成する制動バンド２を含む、ブレーキディスク１。
【０１３９】
−  制動面２ａ、２ｂと協働して摩擦により制動作用を決定するように指示されることに適した、摩擦要素。
【０１４０】
ブレーキディスク１は、以上の記載にしたがって作製される。
【０１４１】
以下の記載にまとめられるように、上述のように作製されたディスク１のコーティングの耐性特性（したがって具体的にはディスク１の耐摩耗性）は、以下に詳述する本発明の目的である摩擦要素との組み合わせでの使用により、相乗的に強化される。
【０１４２】
本発明によれば、各摩擦要素（具体的にはパッドの形である）は、
−  １０重量％〜４０重量％の研摩材、
−  ８重量％〜４０重量％の潤滑剤、
−  ５重量％〜３０重量％の金属繊維、
−  ６重量％〜１８重量％の有機バインダ、
−  １０重量％〜２０重量％の無機充填剤、
からなる摩擦部分であって、
−  残りの重量百分率は有機充填剤である、
摩擦部分を含む。
【０１４３】
摩擦部分は、２５重量％〜３０重量％の研摩材、２５重量％〜３５重量％の潤滑剤、１５重量％〜２０重量％の金属繊維、８重量％〜１５重量％の有機結合剤、および１０重量％〜２０重量％の無機充填剤からなり、残部が有機充填剤からなるのが好ましい。
【０１４４】
特に好適な実施形態によれば、研摩材は、６０μｍを超えない粒径を有する粒子状である。上記の粒径の研摩粒子を使用する選択は、ディスク１のトライボロジー性能と摩耗との間のバランスを達成するために特に重要であることが分かっている。
【０１４５】
研摩材は、アルミナおよび／またはペリクレースの粒子を含むのが好ましい。
【０１４６】
特に好適な実施形態によれば、アルミナおよびペリクレースの両方が摩擦部分に存在する。特に、ペリクレースはアルミナより大きな粒径を有し、例えばペリクレースの粒径が約４０μｍであり、アルミナが約３０μｍである。
【０１４７】
特に好適な実施形態によれば、潤滑剤は、３５０μｍ〜７５０μｍの間の粒径を有する粒子状である。
【０１４８】
潤滑剤は、グラファイトおよび／またはコークスを含むのが好ましい。
【０１４９】
特に好適な実施形態によれば、グラファイトおよびコークスの両方が摩擦部分に存在する。特に、グラファイトはコークスより大きな粒径を有し、例えばグラファイトの粒径が約６００μｍであり、コークスが約４００μｍである。
【０１５０】
金属繊維は、銅および／または鉄繊維を含むのが好ましい。特に好適な様式では、摩擦部分は、銅および鉄繊維の両方を含む。
【０１５１】
銅繊維の重量百分率は、５重量％以下であるのが好ましい。この特定の場合には、鉄繊維の重量百分率は５％より高い。
【０１５２】
鉄繊維と組み合わせて、または鉄繊維に代えて、スポンジ鉄が摩擦部分に提供されてもよい。
【０１５３】
有機バインダは、フェノール樹脂であるのが好ましい。
【０１５４】
無機充填剤は、バライトおよび／またはバーミキュライトを含むのが好ましい。特に好適な様式では、摩擦部分は、バライトおよびバーミキュライトの両方を含む。特に、バライトは、バーミキュライトのおよそ二倍の重量百分率で存在する。例えば、バライトは約１０重量％存在する一方で、バーミキュライトは約５重量％存在する。
【０１５５】
有機充填剤は、ゴムおよび／またはアラミド繊維を含むのが好ましい。特に好適な様式では、摩擦部分は、ゴム（約１ｍｍのサイズの粒子状が好ましい）およびアラミド繊維の両方を含む。特に、ゴムは、バーミキュライトのおよそ二倍の重量百分率で存在する。例えば、ゴムは約４重量％存在する一方で、アラミド繊維は約１重量％存在する。
【０１５６】
摩擦要素の摩擦部分は、以下のプロセスにしたがって作製されるのが好ましい。
【０１５７】
ａ）研摩材；潤滑剤；金属繊維；有機バインダ；無機充填剤；および有機充填剤の成分のできるだけ均質な混合物を得るステップ。
【０１５８】
ｂ）予め形成された摩擦部分を得るために、混合物を高温の鋳型に圧入するステップ。最初の三サイクルの脱ガスの後、有機樹脂の重合を完了するために、連続的様式で圧力が加えられなければならない。
【０１５９】
ｃ）摩擦部分に、固定炉における２００℃〜２８０℃の間の温度での後硬化処理および目的の摩擦材料のトライボロジー性質を改良するように設計されたその他の任意の表面熱処理を施して、摩擦部分の表面仕上げを行うステップ。
【０１６０】
摩擦要素がパッド状である特定の場合には、摩擦部分は、成形（圧入）ステップｂ）で既に支持プレート（特に金属またはプラスチック材料で作製されたもの）に結合されてもよいし、成形（圧入）ステップｂ）の後に接着または機械的接続により支持プレートに結合されてもよい。
【０１６１】
特に、成形ステップｂ）は、１５０℃で所定の圧力で行われる。
【０１６２】
特に好適な実施形態によれば、成形ステップｂ）は、２５０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力で、好ましくは５５０Ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力で行われる。
【０１６３】
特に、成形ステップｂ）は、１３０℃〜１７０℃の間の温度で行われる。
【０１６４】
成形ステップｂ）は、有機バインダの重合を可能にするために、５分間以上行われるのが好都合である。
【０１６５】
摩擦部分は、２〜３ｇ／ｃｍ３の密度を有する。各摩擦要素の摩擦部分は、２．２０〜２．６０ｇ／ｃｍ３の密度を有するのが好ましい。
【０１６６】
摩擦部分は、１０％以下の気孔率を有する。
【０１６７】
本発明による摩擦材料は、標準の摩擦材料と比較して低い密度および低い気孔率を特徴とする。実際、一般に従来の摩擦材料は、２．５〜３．５Ｋｇ／ｃｍ３の間の密度および１０％〜２５％の間の気孔率を有する。
【０１６８】
相対的に低い密度は、本発明による摩擦材料が、高密度の成分の重量含有率、特に金属およびバライトの重量含有率が従来の材料と比較して低いという事実に特に結び付けられる。
【０１６９】
低い気孔率は恐らく、通常は代わりに１００〜２００Ｋｇ／ｃｍ２の間の値を提供する製造標準よりも高い、本発明で提供される成形ステップにおける高い成形圧力に起因するものである。
【０１７０】
各摩擦要素の摩擦部分は、２０ＭＰａより大きい破壊係数を有するのが好都合である。
【０１７１】
各摩擦要素の摩擦部分は、８ＧＰａより大きい弾性係数を有するのが好都合である。
【０１７２】
したがって本発明による摩擦材料は、最大値であるかまたは市販のものよりも高い、高い機械的特性を有する。
【０１７３】
破壊係数は従来の摩擦材料の平均（１５〜２０ＭＰａの間の値）よりもわずかに高い一方で、弾性係数ははるかに高い。換言すればこれは、本発明による摩擦材料が、より剛性の高い材料であることを示す。実際、弾性係数については、従来の材料は４〜８ＧＰａの間の範囲の値を有する。
【０１７４】
一般に、機械的特性を高めるために、摩擦材料中に金属繊維が使用される。本発明による摩擦材料は、金属繊維の重量含有率は低いものの、優れた機械的特性（破壊係数および弾性係数）を有する。これは、本発明の材料のより低い気孔率に起因すると考えられる。
【０１７５】
ブレーキディスク１と上述の摩擦要素との組み合わせを特徴とする本発明によるディスクブレーキには、平均的な性能および非常に限定的な摩耗の、良好なトライボロジーカップリングが見られた。
【０１７６】
以下は、行った実験の結果である。
【０１７７】
以下のシステムをベンチ試験した。
【０１７８】
−  本発明による保護コーティングを有するアルミニウムブレーキディスク１および本発明による材料で作製された摩擦部分を有するブレーキパッド（以下ではシステムＡ）。
【０１７９】
−  本発明による保護コーティングを有するアルミニウムブレーキディスク１および従来のブレーキパッド（以下ではシステムＢ）。
【０１８０】
−  コーティング無しのアルミニウムブレーキディスク１および本発明による材料で作製された摩擦部分を有するブレーキパッド（以下ではシステムＣ）。
【０１８１】
特に、保護コーティングは、上述の好ましい実施形態にしたがって作製した。摩擦材料も、上述の好ましい実施形態にしたがって作製した。
【０１８２】
鋳鉄ディスクを用いて車両に標準として供給される材料を、基準摩擦材料として用いた。このような材料は、上述の典型的範囲内の気孔率および機械的性質を特徴とする。
【０１８３】
ランイン試験およびダイナミックベンチ上マスターＡＫ試験の二種類の試験を行った。
【０１８４】
ランインは、以下の手順により行った。
【０１８５】
１００回の制動動作；初速度６０ｋｍ／ｈおよび終速度１０ｋｍ／ｈ；ディスクの初期温度＝６０℃；減速０．３ｇ；前転方向。ランイン試験は、摩擦係数に関して新規のディスク−パッドでの効率を確認することを目的とした。その後、ディスクおよびパッドの損耗をチェックした。最後に、ディスクの外観のチェックを行った。
【０１８６】
表１は、ランイン試験終了時の結果を示す。図３、４および５はそれぞれ、システムＡ、ＢおよびＣのランイン試験後の制動バンドの状態に関係する写真を示す。ランイン試験終了時には、システムＣにディスクの状態不良およびパッドの全摩耗が見られた点に注目すべきである。
【０１８７】
【表１】
0006347790.tif 000002
【０１８８】
ダイナミックベンチでのマスターＡＫ試験は、最高温度を制限するための修正を行ったＳＡＥ−Ｊ２５２２の方法にしたがって行った。
【０１８９】
マスターＡＫ試験は、異なる条件（温度およびエネルギー負荷）でのシステムの性能を試験するために設計された。その後、ディスクおよびパッドの損耗をチェックした。最後に、ディスクの外観のチェックを行った。
【０１９０】
表２は、マスターＡＫ試験終了時の結果を示す。システムＣは、ランイン試験後のディスクの状態不良およびパッドの全摩耗により、試験しなかった。図６および７はそれぞれ、システムＡおよびＢのランイン試験後の制動バンドの状態に関係する写真を示す。マスターＡＫ試験終了時には、システムＢの試験終了時のコーティングにひび割れが見られたことに注目すべきである。
【０１９１】
【表２】
0006347790.tif 000003
【０１９２】
試験から、本発明によるブレーキディスク（システムＡ）は、性能が平均的であり（μの平均値は良好である）、摩耗が非常に限定的であり、ディスクとパッドとの間に良好なトライボロジーカップリングが見られることが分かった。特に、システムＢと比較して、本発明によるシステムＡは、ディスクの摩耗レベルはわずかに高いが、パッドの摩耗レベルははるかに低い。
【０１９３】
特に、本発明によるディスク１とパッドとの間のカップリング（システムＡ）が、耐摩耗性に関してより良い性能を提供することが認められる。
【０１９４】
実際、システムＣの場合、すなわち本発明によるパッドとコーティング無しアルミニウムディスクとのカップリングの場合には、本発明によるパッドは、ランイン試験後に既に不具合を示すことが認められる。実際、パッドは完全に摩滅していた。
【０１９５】
システムＢの場合、すなわち従来のパッドと保護コーティングを有する本発明によるアルミニウムディスク１とのカップリングの場合には、マスターＡＫ試験終了時に、ディスク１は摩耗していないが、コーティングにひび割れがあり、そのため短時間でコーティングの剥離、次いで性能の急速な劣化にさらされることが認められる。
【０１９６】
システムＡ（いずれも本発明によるディスク１とパッドとの間のカップリング）の場合にのみ、ディスク摩耗（減少）とパッド摩耗（無し）との間の良好な折衷と、コーティングの完全性の維持がある。
【０１９７】
説明から理解されうるように、本発明のブレーキディスクにより、先行技術の欠点を克服することができる。
【０１９８】
上述のブレーキディスク１と摩擦要素との組み合わせを特徴とする本発明によるディスクブレーキには、平均的な性能および非常に限定的な摩耗の、良好なトライボロジーカップリングが見られた。
【０１９９】
特に、本発明によるカップリングは、摩耗を受ける個々の部品（すなわちディスクおよびパッド）の性能を高める。
【０２００】
特に、本発明のブレーキディスク１は、本発明によるブレーキパッドと組み合わせて使用されると、軽量性（アルミニウムまたはアルミニウム合金で作製された場合）、耐摩耗性および耐久性を兼ね備える。
【０２０１】
特に、ディスク１には、
−  ディスク上の高度な定着を確保する高い接着強度と、
−  高耐摩耗性と、
−  高温で機能する能力（５００℃まで試験した）と、
−  制限された表面粗さのレベルと、
−  高密度と、
−  高硬度と、
−  制限された気孔率と、
を有する、（少なくとも制動バンドをカバーする）保護コーティングが提供される。
【０２０２】
ニッケルが存在しないことにより、アルミニウムベースまたはアルミニウム合金で作製された場合のコーティングの剥離のリスクが大きく減少する。
【０２０３】
さらに、ブレーキディスク１は、製造の費用効果も高い。
【０２０４】
本発明による摩擦材料は、従来の材料よりも優れた物理的性質（密度および気孔率）を有する。
【０２０５】
本発明による摩擦材料は、従来の材料よりも高い機械的性質（破壊係数および弾性係数）も有する一方で、金属繊維およびバライトの重量含有率はより低い。
【０２０６】
当技術分野の技術者は、具体的および偶発的必要性を満たすために、上述のディスクおよびディスクブレーキにいくつかの変更および調節を行うことができ、それらは全て以下の請求の範囲に定義された保護の範囲内である。
【図１】
0006347790.tif 000004
【図２】
0006347790.tif 000005
【図３】
0006347790.tif 000006
【図４】
0006347790.tif 000007
【図５】
0006347790.tif 000008
【図６】
0006347790.tif 000009
【図７】
0006347790.tif 000010