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雑学講座24: 摩擦境界面の話

なにやら、いきなり摩擦の本質的な話しに入ってきました。
(高校の物理の時間に出てきそう)
でも、意外とタイトルのような質問は、多いんです。

摩擦があれば、そこには摩耗があります。摩耗があるから、そこには 摩擦が発生しているといっても過言ではありません。

ここで、摩耗の種類をお話しましょう。
大きく分けて、ころがり摩耗とすべり摩耗があります。
すべり摩耗には、「凝着摩耗」と「アブレーシブ摩耗」、「疲労摩擦」等があります。 「凝着摩耗」とは、接触している面が摩耗によって煎断(せんだん)され、ひきちぎられて いくタイプです。鉛筆と紙の関係がこれで、鉛筆の芯が削れ、紙にくっついて いきます。まさに読んで字のごとし、くっついていきます。

これに対し、消しゴムは、紙の表面を削りつつ、自身も削れていきます。
これを、「アブレーシブ摩耗」といい、接触する個体間に堅い異物が入り込み、 柔らかい面は堅い面に削り込まれていきます。

では、ローターとパッドの関係はどちらなのでしょうか?
答は、両方をミックスしたものです。


では、実際にパッドとディスクとの間にどんな現象がおきているかを 高速写真で観察してみましょう。

概略次のような状態を繰返しているのがわかります。




@まず、パッドとローターが当りますと、ローター表面はパッドの摩耗粉が
付着します。この時、摩耗粉は熱と圧力で粘っこくなっておりローターの 表面に皮膜(1ミクロン以下)となっています。

Aローターが回転するにしたがい、この厚みが増します。

Bある程度、回転すると、今度はパッドに含まれている成分で、この皮膜を 削り落します。

つまり、ローター表面には、非常に薄い皮膜が発生したり、とれたりを繰返して いる訳です。この皮膜は、摩擦係数を一定にしたり、ローターとパッドの摩耗を 防ぐ働きがあります。

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