TWI300829B - - Google Patents

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1300829 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明，是關於制動器墊片，特別是，摩擦構件是接 合於背部托板的自行車用碟式剎車墊片。 【先前技術】 碟式刹車塾片’逋常’是挟持與車輪一*起旋轉的碟杀[J 的碟盤來制動車輪。習知這種碟式刹車墊片，具有：銅I s 金屬系的燒結金屬製的乾式的摩擦構件、及接合有摩擦丰冓 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）。具有這種燒結金屬製的摩擦構件的習知的碟 式刹車墊片中，摩擦構件是藉由擴散接合法同時進行燒結 金屬的煅燒、及背部托板朝的接合來製造。具體上，在背 部托板的接合面進行銅電鍍後，煅燒成爲摩擦構件的燒結 金屬。如此在被製造的制動器墊片中，背部托板及銅鍍膜 層是藉由金屬性結合的化學結合而結合。 [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） 藉由擴散接合法將摩擦構件接合於前述習知的銅鍍膜 層上的結構中，將化學性結合的銅鍍膜層形成於背部托板 上，在其上燒結形成摩擦構件。因此，背部托板必需使用 與銅的化學性結合力大的材質，而有背部托板的材質有限 -5- (2) 1300829 制的問題。例如，背部托板用使用含有鈦或鈦化合物的鈦 合金等的話，因爲與銅及鈦的化學性卡合力較弱，所到銅 鍍膜層可能會從背部托板剝離，使背部托板與摩擦構件剝 離。 本發明的課題，是對於藉由擴散接合法使摩擦構件接 合於背部托板的自行車用碟式刹車墊片，可緩和背部托板 的材質的限制。 (用以解決課題的手段） 發明1的自行車用碟式剎車墊片，是自行車用碟刹裝 置的碟式刹車墊片，具備背部托板、及熔射層、及摩擦構 件。背部托板，是在表面具有熔射面。熔射層，是形成於 熔射面的銅或是銅合金製的層。摩擦構件，是藉由擴散接 合法接合於熔射層上的構件。 在此碟式剎車墊片中，在背部托板可取代形成鍍膜層 Φ 而藉由熔射形成熔射層。在此熔射層上，例如藉由燒結形 成來形成摩擦構件，藉由擴散接合法將摩擦構件接合於熔 射層。藉由熔射形成熔射層的話，熔射時背部托板變粗而 使表面粗度粗的熔射面形成於背部托板的表面。且，在熔 射之前預先在熔射面表面粗度變粗的方式藉由噴砂等形成 粗面也可以。在此熔射面的微小的凹凸浸透固化銅或是銅 合金的熔射粒子。如此的話，藉由所謂的錨釘效果使背部 托板及熔射層物理性結合而使接合界面不易分離。在此， 熔射層因爲是藉由背部托板及錨釘效果物理性結合，所以 -6 - (3) 1300829 只要是藉由熔射使表面粗度變粗的材質或藉由預先噴砂等 可以在熔射面形成粗面的材質的話，無論怎樣的材質也可 以使用於背部托板。因此，與藉由背部托板及化學結合的 鍍膜層擴散接合的情況相比，背部托板的材質的限制可被 緩和。 發明2的自行車用碟式刹車墊片，是如發明1的墊 片，背部托板，是鈦或是鈦合金製。這種情況，背部托板 因爲是鈦或是鈦合金製，所以與鋁等的其他的輕金屬相 比’可有效維持強度並達成背部托板的輕量化。 發明3的自行車用碟式剎車墊片，是如發明1或2的 墊片，背部托板的熔射面，是在至少一部分形成粗面。這 種情況，可以藉由預先形成的粗面增大對於熔射層的錨釘 效果並提高熔射層的密合性。 發明4的自行車用碟式剎車墊片，是如發明1至3的 任一的墊片，摩擦構件，是從由三氧化二鉻、鍚及其化合 物、銅及其化合物所構成的群中選擇至少一群的粉末進行 煅燒結合而成。這種情況，因爲是由容易與銅或是銅合金 製的熔射層接合素材構成摩擦構件，所以可藉由熔射層將 摩擦構件強力地接合於背部托板。 發明5的自行車用碟式刹車墊片，是如發明1至4的 任一的墊片，熔射層，是形成於背部托板的表面整體，摩 擦構件，是由比熔射層小的面積所形成。這種情況，可以 將摩擦構件接合於背部托板狀的任意位置。 (4) 1300829 (發明之效果） 依據本發明，熔射層因爲是藉由背部托板及錨釘效果 物理性結合，所以只要是藉由熔射使表面粗度變粗的材質 或藉由預先噴砂等可以在熔射面形成粗面的材質的話，無 論怎樣的材質也可以使用於背部托板。因此，與藉由背部 托板及化學結合的鍍膜層擴散接合的情,況相比，背部托板 的材質的限制可被緩和。 【實施方式】 第1圖，是顯示搭載了本發明的實施例1的碟刹裝置 1 2的自行車1 0的前部分。這種自行車1 0，該技術因爲是 公知，所以對於自行車的結構零件的詳細的說明省略。 自行車1 0，是習知者，已知包含：具有車手把1 5的 自行車車架14、及前及後叉16(前叉只有圖示）、及前後 輪17(前輪只有圖示）、及包含鏈輪或鏈條的驅動裝置。 碟剎裝置1 2，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21、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22的位置安裝 於自行車1 〇的前叉1 6，對於碟盤22可加上停止其旋轉 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、及活塞元件51。外殻50，是例如由 鋁合金等的熱傳導性材料所構成，具有：由螺絲結合而成 的第1外殼構件52a、及第2外殼構件52b。兩外殼構件 (5) 1300829 52b 中， 兩外殼構 器制動卡 外延伸的 槽是形成 件 5 2a、 納2個活 分別供給 從制動器 外殻構件 〇 舌塞74、 如地嵌入 動位置之 端且一體 制動位置 至制動位 | 22而摩 解除位置 成爲自由 5 2a、5 2b實質上是相同形狀，在第2外殼構件 連結有制動器作動機構23的油壓配管86，對於 件52a、52b供給制動器油。 且，第2外殼構件52b，是具有爲了將制動 盤21螺固於前叉16用而形成安裝構件54的向 凸緣。螺緊兩外殻構件52a、52b的話，制動器 於其間，在其間可以收納碟盤22。且在兩外殼構 5 2b中，如第3圖及第5圖所示，形成：分別收 塞74的圓形的汽缸部57a、57b、及將制動器油 至汽缸部57a、57b用的油路58a、58b。由此， 作動機構23供給的制動器油，是藉由流入第2 5 2b而流入油路58a、58b而使活塞元件51作動 如第3圖所示，活塞元件5 1，是具有4個彳 及1對的制動器墊片76。活塞74，是可滑動自 1對的汽缸部57a、57b，且在制動解除位置及制 間移動。制動器墊片76，是配置於活塞74的前 地移動。因此，活塞74從制動解除位置移動至 的話，制動器墊片76也從制動解除位置移動 置。位於制動位置時，制動器墊片76會挾持碟| 擦卡合，藉由碟盤22制動前輪1 7。位於制動 時’制動器墊片76會遠離碟盤22而使碟盤22 旋轉可能。 制動器墊片7 6，是例如燒結墊片，如第6圖及第7 圖所示，例如，具備：背部托板77、及形成於背部托板 (6) 1300829 77上的熔射層78、及藉由擴散接合法接合於熔射層78上 的摩擦構件7 9。 背部托板77，是例如，1.7mm〜1.8mm程度厚度的鈦 或是鈦合金製的板狀構件，具有：卡止於第1及第2外殼 構件52a、52b的鉤狀的卡止部77a、及可進退自如地支 撐第1及第2外殼構件52a、52b之圓形的支撐部77b。 又，在形成有背部托板77的熔射層7 8的表面中，如第8 φ 圖所示，在形成前，藉由預先噴砂處理等形成表面粗度較 粗的熔射面 77c。藉由噴砂處理形成熔射面 77c的情況 時，使用50μηι〜200μιη程度大小的噴氣粒子較佳，使用 5 0 μχη未滿大小的噴氣粒子的情況時，表面粗度過粗，不 易獲得錨釘效果的影響。相反地，使用超過200μπι大小 的噴氣粒子的情況時，雖未特別影響錨釘效果中，但是在 厚度1.7mm〜1.8mm程度的鈦或是鈦合金製的背部托板 77中，進行噴砂處理時背部托板77會有變形的可能。 # 又，在第8圖中熔射面77c雖意示地以規則的山形面 顯示，但是實際的熔射面77c是藉由噴砂處理而形成不規 則。熔射面77c，是形成於除了背部托板77的卡止部77a 及支撐部7 7b以外的第6圖所示虛線的下側的部分。又， 屏蔽除了熔射部分的面且只在熔射部分形成熔射面77c也 可以。且，藉由熔射使熔射面7 7 c的表面粗度變粗的情況 時，不預先形成熔射面7 7 c，而在形成熔射層7 8時同時 形成熔射面7 7 c也可以。 熔射層7 8，是例如，藉由氣體式或電氣式的熔射 -10- (7) 1300829 法’以燃燒氣體或等離子等作爲熱源加熱熔融銅或是銅合 金的基材並藉由氣體或壓縮空氣吹附於背部托板77而形 成。ί谷射層7 8的厚度’雖是至少5 0 μ m即可，但是較佳 是ib成8 0 m〜1 1 〇 μ m的範圍。此厚度，是比藉由鍍膜形 成的習知的鍍膜層（約10 μηι)的厚度稍厚。 摩擦構件7 9，是積層於熔射層7 8上的例如將三氧化 二絡、鍚及其化合物、銅及其化合物等的金屬粉末放入模 內進行煅燒結合的燒結金屬製。摩擦構件79的厚度，是 例如，2.0mm〜2.5mm程度的厚度。 接著說明碟式刹車墊片7 6的製造方法。 在背部托板77中，先準備作爲母材的鈦或是鈦合金 製的板材。而且，利用例如油壓沖床機進行周圍形狀的沖 孔。接著，將表面噴砂處理形成熔射面77c。藉由熔射處 理形成熔射面77c的情況時，不需要此過程。由此，背部 托板77的準備作業結束。 接著在熔射面77c上藉由上述熔射處理將熔射層78 形成於熔射面77c上。在此熔射面77c上的一部分或是全 部，將含有燒結金屬粉末的混合物之摩擦構件79的原材 料充塡入模具並以900 °C的溫度進行沖床加工並燒結成形 預期的形狀。由此，摩擦構件79被擴散接合於熔射面 77c 上。 在此，燒結金屬製的摩擦構件79因爲是與煅燒同時 接合於背部托板7 7，所以摩擦構件7 9的接合過程被簡素 化。且，熔射層78因爲是藉由背部托板77及錨釘效果物 -11 - (8) 1300829 理性結合，所以只要是藉由熔射使表面粗度變粗的材質或 藉由預先噴砂等可以在熔射面77c形成粗面的材質的話’ 任何材質皆可使用於背部托板77。因此，與藉由與背部 托板化學結合的鍍膜層進行擴散接合情況相比，背部托板 77的材質的限制可被緩和。 碟盤22，是如第1圖所示，被固定於前輪17的輪 轂，與前輪17連動旋轉。碟盤22，是如第2圖所示，例 如不銹鋼合金製的圓板構件，將位置於中心的輪轂安裝部 22a及成爲外周側的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作動將碟盤22強力挾持來對於前 輪1 7施加制動用的機構。制動器作動機構2 3，是一體地 被安裝於車手把1 5的右端部。制動器作動機構23，是具 有制動器操作桿8 0、及主汽缸81、及主活塞82、及油槽 筒83。 制動器操作桿80，是如第4圖及第5圖所示，具 有：裝設於車手把15的托架84、及在托架84可擺動自 如地裝設於制動位置及制動解除位置之操作桿部8 5。托 架84，是與主汽缸81 —體形成，主活塞82及油槽筒83 是被支撐於托架84。 主活塞82，是可移動地安裝於主汽缸81內。進一步 具體的話，油槽筒8 3是安裝於主汽缸8 1，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因爲是以 -12- (9) 1300829 一端部與操作桿部8 5連結，所以在主汽缸8 1內可以朝軸 方向移動主活塞82。 因此，操作桿部85作動的話，主活塞82會在主汽缸 8 1內朝軸方向移動。如此主活塞82是藉由在主汽缸8 1 內移動，使壓油被送往與制動器制動卡盤21連結的油壓 配管86。因此，壓油使活塞74及制動器墊片76移動而 挾持碟盤22，來制動前輪17。 在此碟刹裝置12中，藉由制動器作動機構23的作 動，制動器制動卡盤2 1，可在碟盤22旋轉可能的制動解 除位置及制動力作用於碟盤22的制動位置之間動作。 [其他的實施例] (a) 在前述實施例中，背部托板77的材質雖爲鈦或是 鈦合金’但是背部托板77的材質不限定於上述金屬。但 是’除了可達成輕量化之外，輕金屬、或耐熱性高的例如 碳-石墨或陶瓷較佳。 (b) 在前述實施例中，雖揭示形成及接合是同時進行 的燒結金屬製的摩擦構件，但是摩擦構件只要是可擴散接 合於熔射層即可，預先形成也可以。 (〇在前述實施例中，摩擦構件的材料，雖例示二氧 化二鉻、鍚及其化合物、銅及其化合物等，但是摩擦構件 的材料不限定於這些。 【圖式簡單說明】 -13- (10) 1300829 [第1圖]採用本發明的一實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。 [第6圖]本發明的一實施形態的碟式刹車墊片的平面 參 圖。 [第7圖]第6圖的VII-VII剖面意示圖。 [第8圖]碟式剎車墊片的剖面擴大意示圖。 【主要元件符號說明】 1 〇 :自行車 1 2 :碟剎裝置 1 4 :自行車車架 # 1 5 :車手把 16 :前叉（後叉） 17 :前後輪 2 1 :制動器制動卡盤 22 :碟盤 22a :輪轂安裝部 22b :轉子部 23 :制動器作動機構 5 〇 :外殻 -14- 1300829 活塞元件 :第1外殼構件 :第2外殼構件 安裝構件 ，5 7b :汽缸部 ，58b :油路 活塞 碟式剎車墊片 背部托板 :卡止部 :支撐部 :熔射面 熔射層 摩擦構件 制動器操作桿 主汽缸 主活塞 油槽筒 托架 操作桿部 油壓配管 -15-

Claims (1)

1. 1300829 十、申請專利範圍 第95 1 24504號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國97年3月17曰修正 1 · 一種自行車用碟式剎車墊片，是自行車用碟剎裝 置的碟式刹車墊片，具備：具有熔射面的背部托板、及形 成於前述熔射面的銅或是銅合金製的熔射層、及藉由擴散 接合法接合於前述熔射層上的摩擦構件， 前述背部托板，是鈦或是鈦合金製， 前述摩擦構件，是從由三氧化二鉻、鍚及其化合物、 銅及其化合物所構成的群中選擇至少一群的粉末進行煅燒 結合而成。 2.如申請專利範圍第1項的自行車用碟式剎車墊 片，其中，前述背部托板的熔射面，是在至少一部分形成 粗面。 3 .如申請專利範圍第1或2項的自行車用碟式剎車 墊片，其中，前述熔射層，是形成於前述背部托板的表面 整體，前述摩擦構件，是由比前述熔射層小的面積所形 成。