新しい材料、形状、スロットが生み出す抜群の
安定性・耐熱歪性・長寿命


・材料  
 弊社のブレーキローターは、自動車用ブレーキ
 ローターの材料として広く使用されている
 FC250材をベースに成分を見直し複数の
 レアメタルを添加。
 材料から独自に開発しています。
これによりスポーツ走行を行っても熱による歪が
発生しにくく効きが安定しています。
耐久性も大幅に向上しており、通常のFC250材の
ローターと比べ数倍~10倍程度の長寿命です。
                (当社実験ベンチにて)


加工 NUKABEは精密機械加工が得意なメーカーで、
アメリカのイリノイ州にある工場では、アメリカ国内の
日系自動車メーカー各社(トヨタ、日産、ホンダ、三菱、
スバル等)に向けてOEM生産を行っております。
中でもブレーキローターは年間約120万個を生産しています。
    弊社のブレーキローターは、
この高精度で高品質なブレーキ
ローターを安定的に供給できる
生産技術を活かし、過酷な使用
にも耐えられる専用材料・設計・
実験を繰り返し開発されました。



詳しい技術情報は下記をクリックして下さい。
各項目へ移動します
  
効き特性 耐摩耗性 冷却性能
耐フェード性 ジャダー ブレーキ鳴き
強度、耐久性  



効き特性
  
ブレーキは、ブレーキを踏んだ時にいつでもどんな時でも同じように効く事が重要です。
下のグラフのようにいろいろな強さでブレーキを操作した時に直線的な特性を示すのが、
扱いやすくコントロール性の良いブレーキと考えられます。
  
  
ブレーキローターはただの「鉄の円盤」の様に思われがちですが、非常に重要な部品なのです。
ブレーキはタイヤが回転するエネルギーを摩擦を利用し熱エネルギーに変換している装置です。

この摩擦の度合いを表すのに用いられるのが摩擦係数(μ)と呼ばれる値です。
この摩擦係数が大きいほど物体同士は滑りにくく、小さいほど滑りやすくなります。
摩擦係数は、物体の温度やこすれ合う物の表面状況に非常に左右され安定しません。

ブレーキパッドでもこの摩擦係数はコントロールできますが、同様にブレーキローターでも、
摩擦係数をコントロールし安定したブレーキの効きを実現させる事が可能です。

弊社のローターは、車速や温度にかかわらずブレーキの操作に対し常にリニアで安定した
ブレーキングが得られます。



耐摩耗性
  
弊社のローターは独自に開発した材料を使用した事で、ブレーキローターはもちろん、
ブレーキパッドの寿命も大幅に長くなります。
  
  
過酷な使用後の表面についても、滑らかな表面を保っています。(下図参照)
  
  
また、サーキット等の過酷な使用時に発生する表面の細かいヒビ(ヒートクラック・ヘアクラック)の発生も、
大幅に少なく、熱による変形も非常に低減されています。
  



冷却性能
弊社ローターは冷却性能にもこだわりを持って開発いたしました。
そのため、左用右用と個々に回転方向を持たせ冷却性能を確保しています。

内部のフィン形状は、最新の流体解析を用い検討を重ね、冷却性を格段に向上させています。
フィンの内部を風が多く早く通り抜けるだけでなく、熱交換を積極的にさせるような構造とし、
冷却性を向上させました。
   
上記図中の赤い部分が熱交換をよりよくしている部分です。
ローター内部がほとんど赤くなっており、効率よく熱交換がされていることがわかります。



耐フェード性
  
ブレーキにおけるフェード現象とは一般的に過酷な使用状態によりブレーキの温度が高くなり
効きが悪くなる現象を指しますが、フェードの主な原因は下記になります。

  ・ブレーキが高温になることでブレーキフルードが沸点を超えてしまい
   圧力を伝えられなくなってしまう。
  ・ブレーキパッドの素材に含まれる樹脂が高温になることで分解しガスを発生させ、
   ローターとパッドの間に入り、摩擦係数を低減させてしまう。
  ・ブレーキキャリパーが熱により変形しやすくなり、パッドを押し出す圧力により開いてしまい、
   パッドを押す力が低減してしまう。
   等々

この様にフェード現象については、いろいろな現象が原因として挙げられますが、
最終的にはブレーキが高温になってしまい各部分に悪影響を与えている事が原因です。

そのため、ブレーキローターとしてフェードを発生しにくくするためには、下記のような対策が
考えられます。

1、ブレーキ(ローター)から熱を逃がし、適正な温度域を保てるようにする。
2、パッドとローターの間に発生したガスをスリット(穴)を使って、外部に逃がす。

弊社のブレーキローターは、上記を踏まえローターで冷却を行い、適正な温度に保ち、
スリットを設ける事でガスを逃がし、常にクリーンな状態を保てるように開発いたしました。
これにより過酷な使用条件でも、フェードしにくく安定した効きを保つことが出来ます。



ジャダー
  
ジャダーとは、ブレーキを操作したときに発生する振動現象の事を言います。
この振動は、ブレーキペダルが振動するだけでなく、車体が振動するほどの状態に
なる事もあります。

ジャダーの主な原因として、ブレーキローターの厚みが100分の1mm程度違う事でも
発生します。
この不均一なローターの厚みの変動は、製造時の加工精度や熱による歪み、サビ、こすれ
によるものが原因です。

弊社のブレーキローターは制動時の温度上昇による歪みが発生しにくい断面形状になる様に
設計開発しています。
また材料的にも、独自開発の材料を用いて熱による歪みが発生しにくくなっています。
もちろん、加工精度については、自動車メーカーOEM品質以上の加工精度で製造しています。
  



ブレーキ鳴き
   
ブレーキ鳴きとは、一般的にブレーキを操作した時に発生する音の事で、通常は「ピー」、「キー」等の
高音域の事を指しており、「グー」、「ギー」等比較的低い音域の音についてはブレーキローターとは異なる
要因が多く存在するため今回は省略します。またブレーキ操作時以外の音についても省略します。

このブレーキ操作時に発生する「キー」といった高音域のブレーキ鳴きは、主にブレーキ操作時に
ブレーキパッドとブレーキローターの間に発生する摩擦振動が起因で発生します。

この音は2000Hz~4000Hz(1秒間に2000~4000回振動する)の振動が主成分で、この音域は人間にとって
非常に感度の高い音になります。
(一説ですと、赤ちゃんの鳴き声の周波数に近いので、本能的に子供を守る仕組みのひとつと言われています。)
但し、この振動は非常に振幅(揺れの幅)が小さいため、ブレーキの効きそのものにはあまり影響はありません。

このブレーキ鳴きは、「もの」と「もの」がこすれる事により発生しているため、なかなか対策が難しいのですが、
通常、振動そのものを抑える。伝わりにくくする。すぐに収まるようにする。といった対策になります。






 
ブレーキ鳴きとは,ブレーキを操作した時に発生する騒音の事で,通常「ピー」,「キー」等の高音域の事を指しており「グー」,「ギー」等の比較的低い音域については,ブレーキローターとは異なる要因なので説明は省略します。また、ブレーキ操作時以外のブレーキ鳴きについては省略します。

 
この高音域のブレーキ鳴きは,主にブレーキ操作時のブレーキパッドとブレーキローターの間に発生する摩擦によって誘起される振動が原因ですが、この主成分は一般に2000Hz(1秒間に2000回発生する振動)以上の非常に振幅の小さな振動なので、ブレーキ鳴きが発生したからと言ってブレーキの効きそのものへの影響はありません。

 
ブレーキ鳴きは、この物どうしがこすれ合う事によって発生しているため、対策としては通常の振動騒音抑制手段である、振動そのものの発生を抑える、伝わりにくくする、直ぐに収まるようにする事になります。

 ブレーキローターは、直径節振動(花びら状の振動)や摺動面が円錐状になる振動、取付け面の倒れ振動などいろいろなモードの振動が発生します。NUKABEでは、実機の振動を、振動分析機を使用して解析(FFT解析)するとともに、この実機をモデル化してコンピューターを使って解析(CAE解析)し、基準となる直径節振動周波数と各モード振動発生周波数を離間させることで鳴き振動の発生レベルを抑制しています。


      
 また、NUKABEブレーキローターは材料に配合されているカーボン量を調整し、鳴き等の振動が
収まりやすくなるように材料面からも検討しております。



                        <強度、耐久性>


 
弊社では強度試験機を 完備しており、CAE解析(コンピューター解析)した応力値と本試験機を使用して得た測定結果との整合性をとり現物を試作する前に既に高い完成度を実現しています。




 また、信頼性確認の一環として、実使用状態では発生しないブレーキローターの摺動面に横力を負荷した状態も試験しており、CAE解析と台上試験により十分な強度余裕と剛性バランスが確保されていることを確認しております。





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