セミブレーキの適切な交換用ブレーキライニングの選び方

以下は、SilverbackHD のスポンサーである CCJ の Air Brake Book、第 11 版に掲載されました。 CCJ の Air Brake Book は、SilverbackHD、Technology and Maintenance Council、Commercial Vehicle Safety Alliance との提携による補完的な業界リソースです。ここからエアブレーキブック全体をダウンロードできます。

トラック輸送用途では、摩擦は車両を減速させる力です。ブレーキシステムは力を加える手段ですが、ブレーキライニングは実際には、ブレーキ時に発生する熱、重量、エネルギー、力の矢面にさらされるコンポーネントです。

ブレーキメーカーは、新しいライニングの性能ベースラインを確立するために、広範な実験室テストを実施しています。ハルデックスの技術サービスおよび保証担当ディレクターのスコット・コーベット氏は、「その後、意図したとおりに動作することを確認するために、追加でフィールドテストを行うが、フィールドテストには数年かかる場合がある」と述べた。「一部のライニングには、色あせ、摩耗特性、全体的なコンポーネントと材料の性能、高温性能などの要素を評価する、11 もの異なるテストに合格する必要があります。」

「…トラック部品の黄金律は、支払った金額に見合ったものを手に入れるということです…あらゆるものに、安いゴミがあり、信頼できる中道があり、高性能が存在します。」 – Keith Roth、SilverbackHD 運営担当副社長

さらに、ライニングの鳴きや振動などの周辺特性についてもテストが行われるとコーベット氏は述べた。全体として、ライニングが市場に投入される前に 5 年以上にわたる広範なテストを受けることは珍しいことではない、と同氏は指摘しました。「オートバイで作業している場合でも、過酷な走行に耐えるオフハイウェイ車両で作業している場合でも、コンセプトは基本的に同じです」と、以前はベンディックスとダナで働いていた元コンサルティングエンジニアのジョン・ホーカー氏は語った。「エネルギーと動き、つまり運動エネルギーを伝達し、それを熱に変換します。それがブレーキパッドやブレーキシューの摩擦材の役割です。」

ブレーキライニングがこれをどのように実現するかを正確に理解するには、ブレーキペダルを踏み込むプロセスを制御された燃焼として考えてください。「車を動かすために燃料を燃やすのと同じように、車の速度を落とすために摩擦材を身に着けます」とホーカー氏は説明した。

ブレーキライニングはその役割を果たすにつれて摩耗するように設計されているため、メーカーがメンテナンスコストを抑え、摩耗が激しいまたは過酷な運転条件でも確実なブレーキ性能を保証するために、ライニングをできるだけ長く持続できるように設計することは理にかなっています。

各メーカーは、コカ・コーラやケンタッキーフライドチキンが自社製品の成分を守るのと同じ熱意をもって、独自のブレーキライニング材料の配合リストを守っています。「ブレーキライニングはさまざまな素材で作られています」とコーベット氏は指摘する。「カーボンやグラスファイバーが見つかります。そして、私たちが除去するまではアスベストがありました。しかし、すべてのライニングメーカーはライニングに特殊な素材を使用しており、ライニングのグレードが高く、高価であればあるほど、より高級な素材が使用されます」裏地。" ほとんどのブレーキライニングは、熱遮断とコンポーネントの寿命を最大化する方法でブレンドされたさまざまな量の材料で構成されています。これらには次のものが含まれますが、これらに限定されません。 • 繊維材料。通常はスチール、カーボン、グラスファイバー、合成繊維、またはセラミックで構成されます。・酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭化ケイ素などの研磨剤。 • 摩擦調整剤。 • 無機材料、金属材料、有機材料などのフィラー。 • バインダー、通常はフェノール樹脂とゴム化合物。 • コークス、カーボン、グラファイトなどの炭素質化合物。各メーカーはこれらの化合物をコンピューター制御の下でさまざまな量でブレンドします。混合物は長いスラブに圧力硬化され、その後焼かれ、切断され、成形されます。リベット穴が開けられ、ライニングが靴またはパッドに貼り付けられます。品質と耐久性を保証するために、サンプルは採取され、水分含有量、酸性度、繊維サイズ、灰分含有量の分析などの検査が行われます。

適切な交換品を選択し、ブレーキライニングの交換時期を知ることは性能にとって非常に重要であるため、メーカーや技術保守評議会や自動車技術会などの業界団体は、交換用ライニングを選択する際の選択プロセスを簡素化するために多大な努力を払っています。

一般的なツールは、技術者がコンポーネントの耐用年数がどのくらい残っているかを一目で判断できるようにする、シューまたはパッドに組み込まれた摩擦厚さゲージまたはライニング厚さゲージです。多くのブレーキ摩耗ゲージには最小厚さのチェック機能がありますが、50% のチェックポイントもあります。そのため、交換が必要な時期を通知するだけでなく、シューやパッドの残り寿命を予測し、その車両のブレーキメンテナンスを事前にスケジュールすることもできます。注目すべきもう 1 つの点は、ブレーキシューの大部分がキットで販売されていることです。通常、このキットは 2 つのシューと該当するすべてのホイール取り付け金具が箱に入ったもので構成されているため、技術者はそのホイールエンドに関連する摩耗コンポーネントをすべて交換します。アンカーピン、スプリング、保持スプリング、ブッシュなど、カムシャフトの半径方向の遊びやブレーキに関連するその他のアイテムもチェックします。

すべての高品質のブレーキシューとパッドには、摩擦材の側面にエッジコードがマークされています。これらのコードは部品に関する重要なデータを提供し、技術者が同等のパフォーマンスを提供する部品と確実に交換するのに役立ちます。ほとんどのエッジコードは、通常、パッド内の材料のブランドを識別することから始まります。当然、メーカーも注目されます。たとえば、摩擦材が長期間使用できるように設計されている場合、FMSI 識別などの他の情報が、シューに 1 つのアンカーピンが必要か、それとも 2 つのアンカーピンが必要かを示す取り付け情報とともに続きます。また、材料によって生成される摩擦係数も持ちます。これは、ライニング材料の摩擦係数を指定するアルファベット順です。摩擦係数は、たとえば EE、FF、GG として識別できます。アルファベットのスケールが大きいほど、素材はより攻撃的になります。

エッジコードの最後のデータは、コンポーネントに関連するバッチ、つまり特定の製造データを伝えます。これは、材料に欠陥や性能上の問題があった場合に、その原因を製造日、さらには製造プロセスの正確な時間まで遡ることができるようにするためです。

ホーカー氏によると、摩擦材のエッジコードで最も重要なのはメーカー名です。「誰かが支援していることを知るには、その部品を誰が製造したかを知る必要がある」と彼は強調した。「今日市場には、『適合する』、『適合する』、『適合する可能性がある』、模倣品、さらには偽造部品が数多く出回っています。ある部品は、トラックから降ろしたばかりの部品によく似ているかもしれません。もし名前が書いてなかったら、私はそれを車には絶対に付けないでしょう、なぜなら、疑わしいものを取り付けたという法的責任を負いたくないからです。」

コーベット氏によると、ブレーキパッドやブレーキシューの側面に記載されているアルファベットコードも、用途に応じた適切なライニング材料の組み合わせを選択するのに役立つという。「セメントミキサーのような過酷な負荷サイクルのアプリケーションの場合、ラインホールタイプのアプリケーションとは異なるグレードの材料が必要になるでしょう」と彼は指摘しました。「しかし、エッジコードだけに依存しないでください。」

すべてのメーカーは、特定のライニングが車両の牽引重量にどのように対応するかを詳細に示した重量表を提供しています。これは、下調べを完了し、仕事に適した裏地を選択したことを確認する簡単な方法です。

しかし、ブレーキライニングを最適化する際には、より厳しいデューティサイクルに対応するために単に摩擦材の攻撃性のレベルを高めることが常に最善の策であるとは限りません。「それはバランスを取る行為だ」とホーカー氏は強調した。「摩擦材以外の他の要素も考慮する必要があります。」

これらの要素には、エアバルブ、ドラム、スラックアジャスター、チャンバーサイズが含まれます。当然のことながら、作業環境や運転条件が異なると、車両のブレーキの変更が必要になる場合があります。しかし、単に強力なブレーキライニングを装着し、それですべてが解決すると考えるのは間違いです。

パズルの最後のピースはドライバーです。コーベット氏が指摘したように、運転中の悪い習慣ほどライニングの摩耗に影響を与えるものはありません。

「過度のブレーキ、信号での駆け上がり、土壇場でブレーキを踏むこと、これらすべてが大きな損害をもたらします」と彼は言う。

熱も重要な要素です。「ドラム式ブレーキは一定の温度までは効果がありますが、その後は効果が薄れ始めます」とコーベット氏は言う。「ドライバーがブレーキを冷たく保ち、乱用しなければ、緊急事態に陥った場合でも常に最大の制動力を得ることができます。ドライバーがブレーキを踏み込んだり、ブレーキが過熱したりして緊急事態に陥った場合、ブレーキが効かなくなる可能性があります。」必要なことを行うのに十分な制動力があるので、ドライバーを指導し、その車両のブレーキライニングを最大限に活用できるように手伝ってもらうことが重要です。」

車両用に設計されたものと同じ（またはそれ以上の）高品質コンポーネントを車両に確実に取り付けるためには、OEM 品質または同等の部品が推奨されますが、SilverbackHD の運営担当副社長の Keith Roth 氏は、ほとんどのコンポーネントがコンポーネントおよび車両メーカーのエンジニアリング部門によって指定された特定の最小性能特性を満たすように設計されています。

「これらの仕様は、多くの場合、政府が要求する特定の規制を満たすことと、価格やライフサイクルを考慮することとのバランスがとれています」と同氏は述べた。「アフターマーケットでは、OEM のオリジナルコンポーネントがベンチマークとして使用され、さまざまなパフォーマンスとコストの代替品がこのベンチマークと競合します。」

一方で、低コストのオプションもあります。たとえば、再ライニングされたシューは正常に動作しますが、同じ摩擦を持つ新しいスチール製のシューほどには機能しません。これは、再ライニングされたシューは通常、以前の腐食によりテーブルに多少の粗さがあるためです。ロス氏によれば、その結果、寿命が延びる新品の靴と比べて、熱放散が不均一に減少することになるという。

一方で、オリジナルの OEM 製品よりも優れたパフォーマンスの製品がアフターマーケットで入手可能であることがよくあります。たとえば、オリジナルの OEM 設計よりも長寿命を実現できる高度な摩擦フォーミュラが、OEM は次の理由でそれを使用しないことを選択しました。車両の製造コストが増加する。

「この例としては、露出したピストンの腐食率が高かったピストン式スプリングブレーキが挙げられます。このブレーキは、1970 年代半ばまでトラック OEM が使用を開始するよう要求するまで、北米のすべてのトラック OEM が車両生産に使用していました。優れたダブルダイヤフラム設計 (3030) はアフターマーケットでのみ販売されています」とロス氏は述べています。「それは今でも標準です。」

ロス氏は、トラック部品の黄金律は「支払った対価に見合ったものを手に入れることだ。したがって、パートナー部品サプライヤーとして誰を選ぶか注意してください。あらゆるものに、安いゴミもあれば、信頼できる中道もあり、高性能の部品もある」と語った。、" 彼が追加した。「航空会社は、マイルあたりのコストの削減に尽力している信頼できる部品サプライヤーパートナーから交換部品を購入していることを確認する必要があります。」