TW200839117A - Bicycle disk brake pad - Google Patents

Description

200839117 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明，是碟剎塊，特別是，關於自行車用碟剎裝置 的碟剎塊。 【先前技術】 碟刹塊，通常是挾持與車輪一起旋轉的碟剎碟盤來制 動車輪。這種的碟剎塊，習知具有：銅系燒結金屬製的乾 式的摩擦構件、及接合有摩擦構件的例如不銹鋼合金等的 鋼製的背部托板（例如專利文獻1參照）。在具有這種燒 結金屬製的摩擦構件的習知的碟刹塊中，摩擦構件的製造 是藉由擴散接合法同時進行燒結金屬的煅燒、及朝背部托 板的接合。具體而言，在背部托板的接合面形成銅鍍膜， 在該銅鍍膜層上載置供成形成爲摩擦構件用的金屬粉末的 壓粉體，例如由900 °c程度的高溫藉由加熱沖床機將成爲 摩擦構件的壓粉體煅燒並與背部托板接合。如此被製造的 碟剎塊，背部托板及銅鍍膜層是藉由金屬性結合的化學結 合而相互結合。 〔專利文獻1〕日本特開平08-188769號公報 【發明內容】 (本發明所欲解決的課題） 前述習知的藉由擴散接合法將摩擦構件接合於銅鍍膜 層上的結構中，化學性結合於摩擦構件的銅鍍膜層形成於 -4- 200839117 背部托板上’在其上將摩擦構件燒結形成。因此，需要在 背邰托板表面形成銅鍍膜層的前處理過程或熱處理中加壓 進行擴散接合用的設備，製造過程成爲複雜。 且’在擴散接合中，需要8 50度以上的高溫，燒結時 的煅燒溫度變高使摩擦構件的硬度變高，當制動時會有聲 響。 本發明的課題，是對於自行車用碟剎塊，可抑制聲響 ，且容易進行製造。 (用以解決課題的手段） 發明1的自行車用碟刹塊，是自行車用碟剎裝置的碟 剎塊，具備背部托板部、及摩擦部。背部托板部，是銅系 燒結合金製。摩擦部，是與背部托板部一體地燒結形成的 銅系燒結合金製。 在此碟刹塊中，是由習知只使用於摩擦部的銅系燒結 合金將背部托板部與摩擦部一體地成形燒結而形成。因此 ，與以往將化學性結合於摩擦構件的銅鍍膜層形成於背部 托板上，在其上將摩擦構件燒結形成的過程相比，不需要 形成銅鍍膜層的前處理過程或熱處理中加壓的擴散接合過 程。且’因爲不需要將摩擦部接合於背部托板，所以可在 比接合用的溫度低溫下製造含有摩擦部的碟剎塊。此結果 ，摩擦部的硬度變低，可以抑制聲響，並且自行車用碟刹 塊的製造過程簡素化而容易進行製造。 發明2的自行車用碟剎塊，是如發明i的碟刹塊，背 -5- 200839117 部托板部及摩擦部，是將含有銅及錫的金屬粉末成形 體燒結的方式被製造。這種情況，藉由於銅中加上錫 可維持作爲背部托板的強度，並可維持作爲摩擦部的 性及耐摩耗性。 發明3的自行車用碟剎塊，是如發明2的碟剎塊 部托板部的金屬粉末的重量比是銅（Cu )約89%、 Sn)約9%、鐵（Fe)及鉻（Cr)分別約1%。這種情 藉由多錫的比率的事在藉由可以提高背部托板的強度 (發明之效果） 依據本發明，與以往將化學性結合於摩擦構件的 膜層形成於背部托板上，在其上將摩擦構件燒結形成 程相比，不需要形成銅鍍膜層的前處理過程或熱處理 壓的擴散接合過程。且’因爲不需要將摩擦部接合於 托板，所以可在比接合用的溫度低溫下製造含有摩擦 碟刹塊。此結果，摩擦部的硬度變低，可以抑制聲響 且自行車用碟剎塊的製造過程簡素化而容易進行製造 【實施方式】 第1圖，顯示搭載了本發明的實施例1的碟刹 12的自行車1 0的前部分。這種自行車1 0，因爲在該 中爲公知，所以省略自行車結構的詳細說明。 自行車10，爲習知已知者，包含：具有車手把1 自行車車架14、及前及後叉16(只有圖示前叉）、 並一 ，就 耐熱 ，背 錫（ 況， 銅鍍 的過 中加 背部 部的 ，並 裝置 技術 5的 及前 -6 - 200839117 後輪1 7 (只有圖示前輪）、及內含鏈輪或鏈條的驅動裝 置。 碟剎裝置12，是具備：裝設於雙頭冠型的附懸吊的 前叉1 6的制動器制動卡盤2 1、及碟盤22、及制動器作動 機構23。 制動器制動卡盤2 1，是在接近於碟盤2 2的位置安裝 於自行車1 0的前叉1 6，可以對於碟盤22施加將其旋轉 停止的旋緊力。如第2圖及第3圖所示，制動器制動卡盤 21，是具備外殼50、及活塞組件51。外殼50，是例如由 鋁合金等的熱傳導性材料所構成，具有由螺絲結合的第！ 外殼構件5 2 a、及第2外殼構件5 2 b。兩外殼構件5 2 a、 5 2b實質上相同形狀，在第2外殻構件52b中，連結有制 動器作動機構23的油壓配管86，對於兩外殼構件52a、 5 2b供給制動器油。 且，第2外殼構件5 2 b，是具有將制動器制動卡盤2 1 螺固於前叉1 6用安裝構件5 4的向外延伸形成的凸緣。螺 緊兩外殻構件52a、52b的話，制動器槽形成於其間，在 其間可以收納碟盤22。且在兩外殻構件52a、52b中，如 第3圖及第5圖所示，形成：分別收納2個活塞7 4的圓 形的汽缸部57a、57b、及分別對於汽缸部57a、57b供給 制動器油用的油路5 8 a、5 8 b。由此，從制動器作動機構 2 3供給的制動器油，是藉由流入第2外殼構件5 2 b並流 入油路58a、58b來使活塞組件51作動。 如第3圖所示，活塞組件5 1，是具有4個活塞74、 -7- 200839117 及1封的碟刹塊76。活垂74’是可滑動自如地嵌入 的汽缸部57a、57b，在制動解除位置及制動位置之 動。碟剎塊76，是配置於活塞74的先端並一體地移 因此，活塞74從制動解除位置朝制動位置移動的話 刹塊76也從制動解除位置朝制動位置移動。當位於 位置時，碟刹塊76是挾持碟盤22進行摩擦卡合，透 盤22制動前輪1 7。當位於制動解除位置時，碟剎涉 從碟盤22遠離使碟盤22成爲可自由旋轉。 碟剎塊76，是例如整體爲燒結合金製的燒結片 第6圖及第7圖所示，例如，具備背部托板部77、 成於背部托板部77上的摩擦部79。 背部托板部77，是例如厚度1.7mm〜1.8mm程 銅系燒結金製的板狀部分，具有：卡止於第1及第2 構件52a、5 2b的鉤狀的卡止部77a、及可進退自如 撐於第1及第2外殼構件52a、52b的圓形的支撐部 。背部托板部77，是將包含銅及錫的金屬粉未成型 而被製造。使用於背部托板部77的金屬粉末的重量 銅（Cu)約 89%、錫（Sn)約9%、鐵（Fe)及鉻（ 分別約1 %。 摩擦部79，是與背部托板部77 —體地燒結形成 系燒結合金製。背部托板部77及摩擦部79 ’是將含 及錫的金屬粉末成形並一體燒結的方式被製造°摩 79的厚度，是例如2.0mm〜2.5mm程度。摩擦部79 屬粉末的重量比是銅（Cu)約60%、錫（Sn)約2% 1對 間移 動。 ，碟 制動 過碟 I 76 ，如 及形 度的 外殼 地支 77b 燒結 比是 Cr ) 的銅 有銅 擦部 的金 、鉛 -8 - 200839117 (Zn )約 7%、鎳（Ni )約 6%、鉻（Cr )約 3%、鐵（Fe )約2%、黑鉛約10%、其他的金屬約10%程度。 如此的背部托板部77及摩擦部79即使爲相同銅系燒 結合金，藉由改變銅及錫的重量比，增加背部托板部77 的錫的比率，就可以提高背部托板部77所要求的高強度 、及摩擦部79所要求的耐熱性或耐摩耗性。 接著說明碟剎塊76的製造方法。 最初準備在背部托板部77及摩擦部79中已改變2種 金屬粉末的配合（摻合）比率的混合物。配合（摻合）比 率如前述。接著，將金屬粉末的混合物充塡至如第6圖及 第7圖所示形狀的成爲碟剎塊76空間的模具。在此充塡 過程中，最初，將所準備的摩擦部7 9用的金屬粉末的混 合物充塡至模具中的成爲摩擦部的空間，接著，將背部托 板部77用的金屬粉未的混合物充塡至成爲背部托板部的 空間。充塡完成的話，由沖床用的模具塞住空間地組裝於 加熱沖床機。而且，在沖床機以例如800°C的溫度沖床加 工燒結成形成所期的形狀。由此，形成摩擦部79及背部 托板部77 —體形成的碟剎塊76。 在此，因爲包含錫的銅系燒結金屬製的背部托板部 77及摩擦部79是一體形成’所以碟剎塊的製造過程簡素 化，可以達成碟刹塊的成本下降。 且，因爲不需要藉由擴散接合將摩擦部接合’所以可 以降低燒結溫度，可以降低摩擦部7 9的硬度。因此，即 使制動時摩擦部79挾持碟盤22，也不易產生聲響。 -9- 200839117 進一步，因爲碟剎塊76整體是由壓粉成形，所以複 雜的三次元形狀的背部托板的製作也容易，也可以達成功 能及新式樣的提局。 碟盤22，是如第1圖所示，固定於前輪17的花鼓， 與前輪17的旋轉連動。碟盤22，是如第2圖所示，例如 不銹鋼合金製的圓板構件，將位於中心的花鼓安裝部22a 及外周側的成爲摩擦面的環狀的轉子部22b —體形成者。 制動器作動機構23，是如第4圖及第5圖所示，藉 由使制動器制動卡盤2 1作動並強力挾持碟盤22來對於前 輪1 7施加制動用的機構。制動器作動機構23被一體安裝 於車手把1 5的右端部。制動器作動機構23，是具有：制 動器操作桿80、及主汽缸81、及主活塞82、及油槽筒83 〇 制動器操作桿8 0，是如第4圖及第5圖所示，具有 :裝設於車手把1 5的托架84、及在制動位置及制動解除 位置之間可擺動自如地裝設於托架84的操作桿部85。托 架84，是與主汽缸81 —體形成，主活塞82及油槽筒83 被支撐於托架84。主活塞82，是可移動地安裝於主汽缸 81內。具體而言，油槽筒83是安裝於主汽缸81，與主汽 缸8 1的內孔連通並對於其供給作動流體。主活塞8 2因爲 由一端部與操作桿部8 5連結，所以主活塞82在主汽缸 8 1內可以朝軸方向移動。 因此，操作桿部85作動的話，主活塞82會在主汽缸 81內朝軸方向移動。如此藉由主活塞82在主汽缸81內 -10- 200839117 移動，使壓油朝與制動器制動卡盤21連結的油壓配管8 6 送出。因此，壓油會移動活塞7 4及碟刹塊7 6挾持碟盤 22並制動前輪17。 在此碟剎裝置1 2中，藉由制動器作動機構2 3的作動 ，使制動器制動卡盤2 1，在碟盤2 2旋轉可能的制動解除 位置及對於碟盤22作用制動力的制動位置之間動作。 〔其他的實施例〕 (a )在前述實施例中，雖加上錫作爲銅系合金，但 本發明不限定於此。 (b )在前述實施例中，雖揭示形成及接合同時進行 的燒結金屬製的摩擦構件，但是摩擦構件可以擴散接合於 熔射層的話，預先形成也可以。 (c )在前述實施例中，摩擦構件的材料，雖例示三 氧化二鉻、鍚及其化合物、銅及其化合物等，但是摩擦部 的材料不限定於這些。 【圖式簡單說明】 〔第1圖〕採用本發明的一貫施例的自行車的前部側 面圖。 〔第2圖〕其碟盤部分的側面圖。 〔第3圖〕制動器制動卡盤的分解意示圖。 〔第4圖〕制動器作動機構的前視圖。 〔第5圖〕碟刹裝置的槪略結構圖。 -11 - 200839117 〔第6圖〕本發明的一實施例的碟剎塊的平面圖。 〔第7圖〕第6圖的VII-VII剖面意示圖。 【主要元件符號說明】 1 0 :自行車 1 2 :碟刹裝置 14 :車架 1 5 :車手把 1 6 :前後叉 1 7 :前後輪 2 1 :制動器制動卡盤 22 :碟盤 22a :花鼓安裝部 22b :轉子部 23 :制動器作動機構 5 〇 :外殼 5 1 :活塞組件 52a :第1外殼構件 52b :第2外殼構件 54 :安裝構件 57a ， 57b :汽缸部 58a， 58b ：油路 74 :活塞 7 6 :碟剎塊 -12- 200839117 77 :背部托板部 7 7 a :卡止部 77b :支撐部 7 9 :摩擦部 80 :制動器操作桿 81 :主汽缸 8 2 :主活塞 8 3 :油槽筒 8 4 :托架 8 5 _·操作桿部 8 6 :油壓配管 -13

Claims (1)

1. 200839117 十、申請專利範圍 1 · 一種自行車用碟剎塊，是自行車用碟刹裝置的碟刹 塊’具備：銅系燒結合金製的背部托板部、及與前述背部 托板部一體地燒結形成的銅系燒結合金製的摩擦部。 2 ·如申請專利範圍第1項的自行車用碟剎塊，其中， 前述背部托板部及摩擦部，是將含有銅及錫的金屬粉末成 形並一體燒結的方式被製造。 3 ·如申請專利範圍第1或2項的自行車用碟刹塊，其 中’前述背部托板部的前述金屬粉末的重量比是銅（Cll ) 約8 9 %、錫（S η )約9 %、鐵（F e )及鉻（c r )分別約1 % -14-