TWI793284B - 摩擦構件及煞車片 - Google Patents

Abstract

[課題]提供一種在高溫區域中亦具有高耐磨耗性的摩擦構件以及煞車片。 [解決手段]摩擦構件，係具備有以與旋轉體相接的方式所構成之摩擦面，並包含由鈷以及鈦所產生之金屬間化合物。

Description

摩擦構件及煞車片

本發明，係有關於摩擦構件及煞車片。

在專利文獻1中，係揭示有煞車片之摩擦構件。此種摩擦構件，係希望就算是在高溫區域中亦具有高耐磨耗性。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平5-86359號公報

[發明所欲解決之課題]

本發明之目的，係在於提供一種在高溫區域中亦具有高耐磨耗性的摩擦構件以及煞車片。 [用以解決課題之手段]

基於本發明之第1側面的摩擦構件，係具備有以與旋轉體相接的方式所構成之摩擦面，並包含由鈷以及鈦所產生之金屬間化合物。 若依據前述第1側面之摩擦構件，則藉由包含有此種金屬間化合物，伴隨著溫度上升強度係變高，就算是在高溫區域中亦能夠實現高耐磨耗性。

在基於前述第1側面之第2側面的摩擦構件中，前述金屬間化合物，係包含Co₃ Ti。 若依據前述第2側面之摩擦構件，則藉由包含有Co₃ Ti，伴隨著溫度上升強度係變高，就算是在高溫區域中亦能夠實現高耐磨耗性。

在基於前述第1或第2側面之第3側面之摩擦構件中，在相對於前述摩擦面而為平行之第1方向上的前述摩擦面之第1尺寸，係為15mm以上30mm以下。 若依據前述第3側面之摩擦構件，則藉由使第1尺寸被設定為15mm以上，係能夠維持制動性，並且，藉由使第1尺寸被設定為30mm以下，係能夠構成為緊緻化。

在基於前述第3側面之第4側面之摩擦構件中，在相對於前述摩擦面而為平行並且相對於前述第1方向而為垂直之第2方向上的前述摩擦面之第2尺寸，係為10mm以上20mm以下。 若依據前述第4側面之摩擦構件，則藉由使第2尺寸被設定為10mm以上，係能夠維持制動性，並且，藉由使第2尺寸被設定為20mm以下，係能夠構成為緊緻化。

在基於前述第4側面之第5側面的摩擦構件中，前述第2尺寸，係較前述第1尺寸而更小。 若依據前述第5側面之摩擦構件，則藉由沿著旋轉體之旋轉方向而將第1尺寸增大，係能夠適當地與旋轉體作接觸。

在基於前述第3~第5側面之任一者的第6側面之摩擦構件中，係以在前述第1方向上形成凹凸的方式而彎曲。 若依據前述第6側面之摩擦構件，則係能夠沿著旋轉體之旋轉方向而配置摩擦面，而能夠使制動性提升。

在基於前述第1~第6側面之任一者的第7側面之摩擦構件中，在相對於前述摩擦面而為垂直之第3方向上的前述摩擦構件之第3尺寸，係為1.5mm以上5mm以下。 若依據前述第7側面之摩擦構件，則藉由使第3尺寸被設定為1.5mm以上，係能夠確保強度，並且，藉由使第3尺寸被設定為5mm以下，係能夠構成為緊緻化。

在基於前述第1~第7側面之任一者的第8側面之摩擦構件中，在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈷之相對於全材料之第1容積比，係被設定為5%以上40%以下。 若依據前述第8側面之摩擦構件，則係能夠在旋轉體與摩擦構件之間產生合適的摩擦力。

在基於前述第1~第8側面之任一者的第9側面之摩擦構件中，在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈦之相對於全材料之第2容積比，係被設定為5%以上40%以下。 若依據前述第9側面之摩擦構件，則係能夠在旋轉體與摩擦構件之間產生合適的摩擦力。

在基於前述第9側面之第10側面之摩擦構件中，在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈷之相對於全材料之第1容積比、和在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈦之相對於全材料之第2容積比，係為相異。 若依據前述第10側面之摩擦構件，則係能夠在旋轉體與摩擦構件之間產生合適的摩擦力。

在基於前述第10側面之第11側面的摩擦構件中，前述第1容積比，係較前述第2容積比而更大。 若依據前述第11側面之摩擦構件，則係能夠在旋轉體與摩擦構件之間產生合適的摩擦力。

在基於前述第1~第11側面之任一者的第12側面之摩擦構件中，在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈷之相對於全材料之第1質量比，係被設定為30%以上70%以下。 若依據前述第12側面之摩擦構件，則係能夠在旋轉體與摩擦構件之間產生合適的摩擦力。

在基於前述第1~第12側面之任一者的第13側面之摩擦構件中，在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈦之相對於全材料之第2質量比，係被設定為5%以上20%以下。 若依據前述第13側面之摩擦構件，則係能夠在旋轉體與摩擦構件之間產生合適的摩擦力。

在基於前述第13側面之第14側面之摩擦構件中，在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈷之相對於全材料之第1質量比、和在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈦之相對於全材料之第2質量比，係為相異。 若依據前述第14側面之摩擦構件，則係能夠在旋轉體與摩擦構件之間產生合適的摩擦力。

在基於前述第14側面之第15側面的摩擦構件中，前述第1質量比，係較前述第2質量比而更大。 若依據前述第15側面之摩擦構件，則係能夠在旋轉體與摩擦構件之間產生合適的摩擦力。

在基於前述第1~第15側面之任一者的第16側面之摩擦構件中，係更進而包含有摩擦調整劑。 若依據前述第16側面之摩擦構件，則係能夠合適地調整相對於旋轉體之摩擦力。

在基於前述第1~第16側面之任一者的第17側面之摩擦構件中，係更進而包含有研削劑。 若依據前述第17側面之摩擦構件，則係能夠使制動性提升。

在基於前述第1~第17側面之任一者的第18側面之摩擦構件中，係更進而包含有體積調整劑。 若依據前述第18側面之摩擦構件，則係能夠得到合適的體積。

第19側面之煞車片，係包含有基於前述第1~第18側面之任一者的摩擦構件；和支持前述摩擦構件之背板。 若依據前述第19側面之煞車片，則係能夠容易地安裝在腳踏車之煞車鉗處。

在基於前述第19側面之第20側面之煞車片中，前述摩擦構件，係被擴散接合於前述背板處。 若依據前述第20側面之煞車片，則係能夠將摩擦構件合適地結合於背板處。

在基於前述第19側面之第21側面之煞車片中，前述摩擦構件，係被機械性接合於前述背板處。 若依據前述第21側面之煞車片，則係能夠將摩擦構件合適地結合於背板處。

在基於前述第19~第21側面之第22側面之煞車片中，前述背板，係藉由鐵合金、鈦、鈦合金以及鋁合金之其中一者所形成。 若依據前述第22側面之煞車片，則係能夠得到高剛性。

在基於前述第19~第21側面之第23側面之煞車片中，前述背板，係包含有支持前述摩擦構件之支持部、和具有散熱構造之散熱部。 若依據前述第23側面之煞車片，則係能夠對於制動時之發熱作抑制。

在基於前述第23側面之第24側面之煞車片中，前述散熱構造，係包含有鰭。 若依據前述第24側面之煞車片，則由於散熱構造係為簡潔，因此係能夠容易地製造。 [發明之效果]

本發明之摩擦構件以及煞車片，係在高溫區域中而具有高耐磨耗性。

＜實施形態＞ 參考圖1~圖3，對本發明之其中一個實施型態的煞車片10作說明。 煞車片10，例如係被安裝在人力驅動車上。於此，所謂人力驅動車，係指關連於用以行駛的原動力而至少部分性地使用有人力之車輛，並包含以電動來對於人力作輔助之車輛。僅使用有人力以外之原動力的車輛，係並不被包含於人力驅動車中。特別是，僅將內燃機作為原動力來使用的車輛，係並不被包含於人力驅動車中。通常，在人力驅動車中，係想定為小型輕車輛，並想定為並不需要駕照而可在道路上駕駛的車輛。人力驅動車，係包含有僅藉由人力來推進的腳踏車、使用電性能量來對於人力作輔助的腳踏車(e-bike)、僅使用電性能量來推進的一輪車、二輪車、三輪車。煞車片10，係被安裝在車輪之旋轉軸上，並對於與車輪同步地旋轉之旋轉體進行制動。旋轉體，作為其中一例，係包含有碟煞轉子。煞車片10，係具備有與身為和旋轉體之旋轉中心軸線相交叉的至少其中一面之制動面相接觸之摩擦面12A(參考後述內容)。煞車片10，係藉由煞車片10之摩擦面12A與旋轉體之制動面之間的接觸，來使旋轉體之旋轉速度降低。另外，在實施形態中之「旋轉體」，係指碟煞轉子(省略圖示)。

如同圖1以及圖2中所示一般，煞車片10，係包含有摩擦構件12、和支持摩擦構件12之背板14。

背板14，係包含有支持摩擦構件12之支持部16、和從支持部16而延伸並被與煞車鉗作連結之連結部18。 支持部16，係在使背板14被安裝於人力驅動車之煞車鉗處的狀態下，具備有與旋轉體相對向之第1面16A、和與第1面16A相反側之第2面16B(參考圖3)。摩擦構件12，係被接合於第1面16A處。較理想，第1面16A，係與後述之摩擦面12A相平行。連結部18，係具備有貫通孔18A。藉由使煞車鉗(省略圖示)之銷通過貫通孔18A，煞車片10係被安裝於煞車鉗處。背板14，係藉由包含不鏽鋼合金之鐵合金、鈦、鈦合金以及鋁合金之其中一者所形成。

接著，針對摩擦構件12作說明。摩擦構件12，係具備有以與旋轉體相接的方式所構成之摩擦面12A，並包含由鈷以及鈦所產生之金屬間化合物。較理想，摩擦面12A之面積，係為150mm² 以上600mm² 以下。更理想，摩擦面12A之面積，係為250mm² 以上500mm² 以下。較理想，在相對於摩擦面12A而為平行之第1方向D1上的摩擦面12A之第1尺寸L1(參考圖2)，係為15mm以上30mm以下。較理想，在相對於摩擦面12A而為平行並且相對於第1方向D1而為垂直之第2方向D2上的摩擦面12A之第2尺寸L2，係為10mm以上20mm以下。較理想，在摩擦構件12中，第2尺寸L2，係較第1尺寸L1而更小。較理想，在相對於摩擦面12A而為垂直之第3方向D3上的摩擦構件12之第3尺寸L3(參考圖3)，係為1.5mm以上5mm以下。

摩擦構件12，係以在使背板14被安裝於人力驅動車之煞車鉗處的狀態下會使摩擦構件12之第2方向D2沿著與旋轉體之旋轉中心軸線相垂直之徑方向的方式，而被作配置。藉由此，係能夠使摩擦構件12之身為長邊方向之第1方向D概略沿著旋轉體之旋轉方向。如同在圖2中以虛線所示一般，摩擦構件12，係亦能夠以在第1方向D1上形成凹凸的方式而彎曲。藉由此，摩擦構件12係成為更加沿著旋轉體之旋轉方向。

摩擦構件12，係更進而包含有錐狀面12B、12C。錐狀面12B、12C，係與摩擦面12A相連續地而被作設置。第1錐狀面12B，係以從摩擦面12A起朝向背板14之支持部16的方式而傾斜。第1錐狀面12B，係在摩擦面12A處，於第2方向D2上從與連結部18相反之端緣起而延伸。第2錐狀面12C，係在摩擦面12A處，於第2方向D2上從連結部18側之端緣起而延伸。

摩擦構件12，係如同上述一般，包含由鈷以及鈦所產生之金屬間化合物。摩擦構件12，係可作為由鈷以及鈦所產生的金屬間化合物，而包含Co₃ Ti、Co₂ Ti-(C36)、Co₂ Ti-(C15)、Co₂ Ti(c)、Co₂ Ti(h)、CoTi以及CoTi₂ 之至少一者。較理想，金屬間化合物，係包含Co₃ Ti。

較理想，在形成摩擦構件12之材料中，於金屬間化合物之產生中所使用的鈷之相對於全材料之第1容積比，係被設定為5%以上40%以下。 較理想，在形成摩擦構件12之材料中，於金屬間化合物之產生中所使用的鈦之相對於全材料之第2容積比，係被設定為5%以上40%以下。 較理想，在形成摩擦構件12之材料中，在金屬間化合物之產生中所使用的鈷之相對於全材料之第1容積比、和在金屬間化合物之產生中所使用的鈦之相對於全材料之第2容積比，係為相異。較理想，第1容積比係較第2容積比而更大。藉由將鈷之第1容積比設為較鈦之第2容積比而更大，係能夠有效率地產生Co₃ Ti。

較理想，在形成摩擦構件12之材料中，於金屬間化合物之產生中所使用的鈷之相對於全材料之第1質量比，係被設定為30%以上70%以下。較理想，在形成摩擦構件12之材料中，於金屬間化合物之產生中所使用的鈦之相對於全材料之第2質量比，係被設定為5%以上20%以下。較理想，在形成摩擦構件12之材料中，在金屬間化合物之產生中所使用的鈷之相對於全材料之第1質量比、和在金屬間化合物之產生中所使用的鈦之相對於全材料之第2質量比，係為相異。較理想，第1質量比係較第2質量比而更大。藉由將鈷之第1質量比設為較鈦之第2質量比而更大，係能夠有效率地產生Co₃ Ti。

較理想，摩擦構件12，係除了鈦以及鈷以外，更進而包含有下述之材料的至少一種。例如，摩擦構件12，係更進而包含有摩擦調整劑。摩擦調整劑，係對於摩擦構件12與旋轉體之間之動摩擦係數作調整。摩擦調整劑，係對相對於旋轉體之摩擦構件12的摩擦力作調整。作為摩擦調整劑，係可列舉出石墨、焦炭、二硫化鉬以及三硫化銻。選擇此些之物質的1或複數，並作為摩擦調整劑來使用。為了將相對於旋轉體之摩擦構件12的滑動性設為適當的程度，在摩擦構件12之產生中的摩擦調整劑之容積比，較理想，係為10%以上60%以下。又，在摩擦構件12之產生中的摩擦調整劑之質量比，較理想，係為5%以上20%以下。

較理想，摩擦構件12，係更進而包含有研削劑。研削劑，係使由摩擦構件12與旋轉體之間之接觸所致的致動性提升。作為研削劑，係可列舉出富鋁紅柱石、鋯石以及絹雲母。選擇此些之物質的1或複數，並作為研削劑來使用。為了將摩擦構件12的致動性設為適當的程度，在摩擦構件12之產生中的研削劑之容積比，較理想，係為5%以上30%以下。又，在摩擦構件12之產生中的研削劑之質量比，較理想，係為5%以上20%以下。

較理想，摩擦構件12，係更進而包含有體積調整劑。體積調整劑，係對於摩擦構件12的體積作調整。藉由體積調整劑之添加，係能夠對於摩擦構件12的體積以及摩擦面12A之大小作調整。作為體積調整劑，係可列舉出氟化鈣(CaF₂ )。為了同時滿足摩擦構件12之小型化和致動性，在摩擦構件12之產生中的體積調整劑之容積比，較理想，係為5%以上30%以下。又，在摩擦構件12之產生中的體積調整劑之質量比，較理想，係為5%以上15%以下。

接著，針對摩擦構件12之微觀性的構造作說明。第1例之摩擦構件12，係包含鈦、鈷、鈦與鈷之間之金屬間化合物、氧化鈦以及氧化鈷。金屬間化合物，可以考慮為係被形成於鈦以及鈷之表面上。金屬間化合物，例如，係為包含有Co₃ Ti、Co₂ Ti-(C36)、Co₂ Ti-(C15)、Co₂ Ti(c)、Co₂ Ti(h)、CoTi、CoTi₂ 之至少一者的Ti-Co系金屬間化合物。第2例之摩擦構件12，係在第1例之摩擦構件12中，包含有添加材料。作為添加材料，例如，係為富鋁紅柱石、鋯石、絹雲母、氟化鈣。作為添加材料，係亦可包含非金屬粒子。例如，係為人造石墨、天然石墨。

摩擦構件12，係藉由材料之燒結而被形成。材料，係包含金屬材料。金屬材料，係包含鈷粉末以及鈦粉末。較理想，材料，係包含添加材料。添加材料，例如，係包含上述之富鋁紅柱石、鋯石、絹雲母以及氟化鈣之至少一者。藉由包含鈷粉末以及鈦粉末之工件的燃燒，係被形成有Co₃ Ti、Co₂ Ti-(C36)、Co₂ Ti-(C15)、Co₂ Ti(c)、Co₂ Ti(h)、CoTi、CoTi₂ 之至少一者。

接著，針對在背板14處之摩擦構件12的連接構造，於下列舉出3個例子。圖4~圖8，係對於在相當於圖2之沿著A-A線之剖面之位置處的摩擦構件之剖面構造作展示。

參考圖4，針對第1例作說明。摩擦構件，係被擴散接合於背板14處。所謂「擴散接合」之用語，係定義為「藉由使由來於2個的金屬構件之其中一者之金屬元素擴散於另外一方之金屬構件的內部，而被形成有邊界組織，或者是藉由由來於2個的金屬構件之金屬元素相互擴散，而被形成有邊界組織，藉由該邊界組織，2個的金屬構件係直接性(亦即是，並未經由與2個的金屬構件相異之接著劑以及焊錫等之連接構件)地而無機性且化學性地被連結」。

參考圖5以及圖6，針對第2例作說明。摩擦構件，係被機械性接合於背板14處。具體而言，摩擦構件12，係在與摩擦面12A相反側之背面12D處，具備有與背板相卡合之複數之卡合部12E。卡合部12E，係從背面12D而突出。背板14，係具備有與卡合部12E作卡合之貫通孔14A。藉由使摩擦構件12之卡合部12E被壓入至背板14之貫通孔14A中、或者是藉由使摩擦構件12之卡合部12E在插通於背板14之貫通孔14A中的狀態下而被壓潰，摩擦構件12和背板14係被作結合。

參考圖7以及圖8，針對第3例作說明。摩擦構件12，係被機械性接合於背板14處，並且，摩擦構件12，係被機械性接合於背板14處。在此例中，在摩擦構件12與背板14之間，係中介存在有接合板20。摩擦構件，係被擴散接合於接合板20處。背板14，係具備有貫通孔14B。藉由卡合部20A，接合板20和背板14係相結合，該卡合部20A，係藉由使接合板20之一部分經由軟化或熔融而流入至背板14之貫通孔14B中，而被形成。

參考圖4，對於上述之第1例之煞車片10a之製造方法作說明。 首先，在第1工程中，由至少包含鈷粉末以及鈦粉末之材料來形成工件。工件，係藉由對於材料進行加壓成形，而得到之。材料，係為粉末狀，在下一個工程中，係成為包含金屬間化合物之摩擦構件12。材料，係除了鈷粉末以及鈦粉末以外，可更進而包含有上述之添加材料。

接著，在第2工程中，藉由並不使工件與背板14相互接觸地而對於工件進行加熱，來誘發在摩擦構件12中產生金屬間化合物之燃燒合成。如此這般，而得到摩擦構件12。

接著，在第3工程中，以使摩擦構件12之摩擦面12A朝向外側並且使與摩擦面12A相反側之背面12D與背板相接的方式，來配置摩擦構件12和背板14。藉由對於此層積體進行加熱以及加壓，係製造出煞車片10a。加熱以及加壓之條件，係依存於摩擦構件12與背板14之材料，而只要是足以將摩擦構件12和背板14至少部分性地、化學性地作連結的壓力以及溫度即可，係可因應於摩擦構件12之金屬間化合物之組成以及背板14之材料來適宜作調整即可。

在摩擦構件12與背板14之間之邊界處，係存在有邊界組織。由來於摩擦構件12之元素(鈷、鈦等)和由來於背板14之元素(例如，鈦、鋁等)，係在摩擦構件12與背板14之間之邊界面附近而共存。藉由使由來於摩擦構件12以及背板14之其中一方(例如摩擦構件12)之元素擴散於摩擦構件12以及背板14之另外一方(例如背板)之內部，係形成邊界組織。係涵蓋0μm~100μm程度之深度範圍地而被形成有邊界組織。邊界組織之存在，係代表著摩擦構件12與背板14係藉由擴散接合來至少部分性地而無機性且化學性地被作連結。

參考圖5以及圖6，對於上述之第2例之煞車片10b之製造方法作說明。 首先，在第1工程中，與第1例相同的，由至少包含鈷粉末以及鈦粉末之材料來形成工件WK。工件WK，係藉由對於材料進行加壓成形，而得到之。在進行加壓成形時，係於工件WK處被設置有卡合部。

在第2工程中，藉由並不使工件WK與背板14相互接觸地而對於工件WK進行加熱，來誘發在摩擦構件12中產生金屬間化合物之燃燒合成。如此這般，而得到摩擦構件12。

在第3工程中，以使摩擦構件12之摩擦面12A朝向外側並且使卡合部12E被插通於背板14之貫通孔14A中的方式，來配置摩擦構件12和背板14，並形成層積體。之後，將摩擦構件12之卡合部12E中的從貫通孔14A所突出之部分壓潰，而使卡合部12E與背板14相卡合。進而，較理想，係亦可藉由對於使摩擦構件12和背板14作了卡合的工件WK進行熱處理，來在摩擦構件12與背板14之間之邊界部分處形成擴散接合。

參考圖7以及圖8，對於上述之第3例之煞車片10c之製造方法作說明。 在第1工程中，與第1例相同的，由至少包含鈷粉末以及鈦粉末之材料來形成工件WK。工件WK，係藉由對於材料進行加壓成形，而得到之。 在第2工程中，係將工件WK和接合板20以及背板14配置為3層之層積體狀。於此，係以使接合板20會與工件WK以及背板14相接的方式，來配置工件WK和接合板20以及背板14。接合板20，係為包含鋁之平坦板。

在第3工程中，係藉由將工件WK加熱，而得到摩擦構件12。工件WK，係以從其之複數之金屬材料中之至少2個來經由燃燒合成而在摩擦構件12中產生金屬間化合物的方式，而被加熱。燃燒合成，係以在工件WK之局部處誘發身為發熱反應之燃燒反應的方式，來藉由對於從外部而對於工件WK賦予熱刺激一事而開始。具體而言，燃燒反應，係藉由對於工件WK之局部照射雷射並將工件WK局部性加熱一事而開始。例如，係藉由被賦予至工件WK之其中一端(接合板之相反側的上面)處的外部熱刺激，來在該一端處誘發燃燒反應。燃燒反應，係從工件WK之其中一端起朝向另外一端(例如，與接合板相接觸之下面)而連鎖性地進行。燃燒合成係在極為短的時間內而結束，而並不需要從外部而來之持續性的加熱，從外部而來之加熱能源供給量係僅需要極少即可。故而，係能夠將摩擦構件12之製造成本顯著性地降低。

在第3工程中之加熱、亦即是外部熱刺激之局部性的賦予，係並不僅會引發摩擦構件12之產生，也會引發摩擦構件12與接合板之間之化學性之連結的產生以及接合板20與背板14之間之機械性之連結的產生。例如，伴隨著摩擦構件12之金屬間化合物之燃燒合成所導致之熱，係在工件WK與接合板20之間之邊界處，誘發工件WK之材料之至少一者(例如，鈷)與接合板20之金屬(在本例中，係為鋁)之間的第2燃燒反應。藉由以該第2燃燒反應所產生的化合物，來將摩擦構件12與背板14無機性且化學性地作連結。又，藉由伴隨著化合物之燃燒合成所導致之熱，接合板20之一部分係軟化或熔融。該軟化或熔融後的接合板20之一部分，係流入至背板14之貫通孔14B中，並形成卡合部20A。卡合部20A和貫通孔14B，係作為將接合板20和背板14機械性連結之機械性接合部而起作用。

如此這般，藉由對於工件WK之其中一端(接合板之相反側之上面)賦予外部熱刺激，包含有摩擦構件12之產生和摩擦構件12與接合板之間之化學性之連結以及接合板20與背板14之間之機械性之連結的程序係連鎖性或自動性地進行。此程序，係藉由燃燒反應之結束而自動性地結束。如此這般，係製造出煞車片10c。如同上述一般，燃燒合成係在極為短的時間內而結束，而並不需要從外部而來之持續性的加熱，從外部而來之加熱能源供給量係僅需要極少即可。故而，係能夠將煞車片10c之製造成本顯著性地降低。

＜實施例＞ 以下，針對摩擦構件12之實施例，與比較例作比較並進行說明。 表1以及表2，係在材料中，對於實施例1~6之組成以及比較例之組成作展示。在表1之組成中所示之值，係為在形成實施例1~6以及比較例之摩擦構件12時的各材料之容積比。在表2之組成中所示之值，係為針對與表1相同之實施例以及比較例的各材料之質量比。實施例1~6之摩擦構件12以及比較例之摩擦構件，係均為對於將材料作了混合的工件而以870℃之溫度來進行了燒成者。

與實施例1~6相異地，而形成以材料之容積比而言為鈷76%鈦24%之粉末燒結體。將形成粉末燒結體時之燒成溫度設為870℃。若依據此粉末燒結體之X光繞射(X‐ray diffraction、XRD)，則除了鈦之峰值以及鈷之峰值之外，係亦得到有Co₃ Ti之峰值。如同根據後述之結果而可得知一般，藉由鈦以及鈷之金屬間化合物(例如，Co₃ Ti)之存在，摩擦構件之磨耗性以及動摩擦係數係有所提升。

比較例，係為並未包含有鈦以及鈷之先前技術之摩擦構件。 實施例1之組成，係如同表1以及表2一般。 在實施例2中之鈦與鈷之容積比，係與實施例1相異。在實施例2中之添加材料的組成，係以容積比而言為與實施例1之添加材料之組成相同。 實施例3~實施例6，係相較於實施例1而具備有下述之構成。依據實施例3~實施例6之順序，相對於全容積，將石墨(天然、結晶性)與石墨(人造)作了相加後之量的容積比係逐漸變大，與此相反的，將鈷和鈦作了相加後之量的容積比係逐漸變小。鈦與鈷之容積比，係與實施例1之鈷與鈦之容積比相等。在實施例1~6以及比較例中，富鋁紅柱石、鋯石、絹雲母之容積比，係為相等。

參考圖9~圖12，對於實施例1~6之效果作展示。針對實施例1~6和比較例，基於磨耗量以及動摩擦係數來作了比較。 圖9，係為針對比較例(無散熱部)和實施例1、2，而對磨耗量作展示的圖表。 圖10，係為針對比較例(無散熱部)和實施例1、2，而對動摩擦係數之時間變化作展示的圖表。 圖11，係為針對比較例(有散熱部)和實施例1、3~6，而對磨耗量作展示的圖表。 圖12，係為針對比較例(有散熱部)和實施例1、3~6，而對動摩擦係數之時間變化作展示的圖表。 另外，圖11以及圖12之比較例，係具備有散熱部。除了圖11以及圖12之比較例以外，係均未具備有散熱部。

針對磨耗量以及動摩擦係數，以下述之條件來作了測定。實施例以及參考例之摩擦構件12之摩擦面積，係為822.4mm² 。作為旋轉體，係使用了SHIMANO製(SMRT81S)。旋轉速度係設定為240rpm(相當於30km/h)，煞車片(SHIMANO製BRM820)之力，係設定為會成為735N，並涵蓋30分鐘地而進行了拖拉測試。若依據此條件，則相較於通常的致動，係成為高溫負載。具體而言，若依據上述條件，則摩擦構件12之溫度，係成為580℃~650℃。

上述試驗之結果，實施例1~6之摩擦構件12的磨耗量，係較比較例之摩擦構件的磨耗量而更少。 若是對上述實施例1和實施例2作比較，則實施例1係相較於實施例2而磨耗量為更小。根據此，可以得知，在材料中，鈷之容積比，係以較鈦之容積比而更大為理想。

實施例1~6之摩擦構件12的動摩擦係數，相較於比較例，其之隨著時間經過所導致的降低係為小。如同若是對於實施例1~6作比較則可得知一般，若是石墨之含有量增大，則相對於時間經過之動摩擦係數的降低係變大。

(變形例) 關連於上述實施形態之說明，係為依循於本發明之摩擦構件及煞車片所能夠採取的型態之例示，而並非代表對於其之型態作限制。依循於本發明之摩擦構件及煞車片，例如係能夠採取以下所示之上述實施形態之變形例以及將並不會相互矛盾之至少2個的變形例作了組合之型態。在以下之變形例中，針對與實施形態之形態共通的部份，係附加與實施形態相同之元件符號，並省略其說明。

參考圖13以及圖14，對於具備有散熱構造之煞車片30之其中一例作說明。煞車片30，係包含有摩擦構件32、和背板34。摩擦構件32，係具備有準據於實施形態之摩擦構件12的構造以及組成。背板34，係包含有支持摩擦構件32之支持部36、和具有散熱構造之散熱部38。

支持部36以及散熱部38，係被設置於本體40處。本體40，係在使背板34被安裝於人力驅動車之煞車鉗處的狀態下，具備有與旋轉體相對向之第1面40A、和與第1面40A相反側之第2面40B。摩擦構件32，係在本體40之支持部36處，被與第1面40A作接合。散熱部38，係以不會位置在摩擦構件32之相反側處的方式，而在本體40處被設置於第2面40B處。換言之，散熱部38，係以不會隔著本體40而與摩擦構件32相對向的方式，而被設置在本體40處。散熱部38，係可對於本體40而被一體性地形成，亦可被形成為獨立個體。在本實施形態中，散熱部38係被與本體40一體性地形成。

散熱部38，係如同上述一般，具備有散熱構造。散熱構造，係包含有鰭42。鰭42，係在本體40之第2面40B處被作複數設置。複數之鰭42，係分別以從第2面40B起朝向與摩擦構件32相反側而延伸的方式，而被作設置。鰭42，係可對於本體40而被一體性地形成，亦可被形成為獨立個體。在本實施形態中，鰭42係被與本體40一體性地形成。在將鰭42形成為獨立個體的情況時，例如，係在本體40處設置用以將鰭42作插入之孔，並藉由壓入或接著等之方法來將鰭42固定在該孔處。又，在本體40處，係於支持部36與散熱部38之間，設置有用以使煞車鉗之銷通過的貫通孔40C。

・在上述實施形態中，摩擦面12A，係亦可被分割為複數。例如，摩擦面12A係被分割為2。在構成摩擦面12A之2個的摩擦面之間，係被形成有間隙。於此情況，摩擦面積，係藉由2個的摩擦面之面積的合計而被算出。又，於此情況，摩擦構件12之第1尺寸L1以及第2尺寸L2，係針對在將複數之摩擦面視為連續之面時的外形而被作設定。

・實施形態之煞車片10、10a、10b、10c、30所被作安裝的人力驅動車，係並不被作限定。人力驅動車，係包含道路腳踏車、登山腳踏車、越野自行車、城市自行車、貨運自行車、斜躺腳踏車、踢踏板車。

L1‧‧‧第1尺寸 L2‧‧‧第2尺寸 L3‧‧‧第3尺寸 10‧‧‧煞車片 10a‧‧‧煞車片 10b‧‧‧煞車片 10c‧‧‧煞車片 12‧‧‧摩擦構件 12A‧‧‧摩擦面 14‧‧‧背板 16‧‧‧支持部 30‧‧‧煞車片 22‧‧‧摩擦構件 24‧‧‧金屬間化合物 34‧‧‧背板 36‧‧‧支持部 38‧‧‧散熱部 42‧‧‧鰭

[圖1]係為第1實施形態之煞車片之立體圖。 [圖2]係為第1實施形態之煞車片之平面圖。 [圖3]係為第1實施形態之煞車片之側面圖。 [圖4]係為用以對於煞車片之製造方法的第1例作說明之示意圖。 [圖5]係為用以對於煞車片之製造方法的第2例作說明之示意圖。 [圖6]係為用以對於煞車片之製造方法的第2例作說明之示意圖。 [圖7]係為用以對於煞車片之製造方法的第3例作說明之示意圖。 [圖8]係為用以對於煞車片之製造方法的第3例作說明之示意圖。 [圖9]係為對於比較例、實施例1以及實施例2之磨耗量作展示的圖表。 [圖10]係為對於比較例、實施例1以及實施例2之動摩擦係數作展示的表。 [圖11]係為對於比較例以及實施例1、3~6之磨擦量作展示的圖表。 [圖12]係為對於比較例以及實施例1、3~6之動摩擦係數作展示的表。 [圖13]係為煞車片的變形例之立體圖。 [圖14]係為從與圖13相異之視點來作了觀察的煞車片的變形例之立體圖。

Claims (23)

1. 一種摩擦構件，其特徵為：係具備有以相接於與人力驅動車的車輪同步轉之旋轉體的方式所構成之摩擦面，並包含由鈷以及鈦所產生之金屬間化合物，前述金屬間化合物，係包含Co₃Ti。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之摩擦構件，其中，在相對於前述摩擦面而為平行且沿著前述旋轉體的旋轉方向之第1方向上的前述摩擦面之第1尺寸，係為15mm以上30mm以下。
3. 如申請專利範圍第2項所記載之摩擦構件，其中，在相對於前述摩擦面而為平行並且相對於前述第1方向而為垂直之第2方向上的前述摩擦面之第2尺寸，係為10mm以上20mm以下。
4. 如申請專利範圍第3項所記載之摩擦構件，其中，前述第2尺寸係較前述第1尺寸而更小。
5. 如申請專利範圍第2項所記載之摩擦構件，其中，係以在前述第1方向上形成凹凸的方式而彎曲。
6. 如申請專利範圍第1項所記載之摩擦構件，其中，在相對於前述摩擦面而為垂直之第3方向上的前述摩擦構件之第3尺寸，係為1.5mm以上5mm以下。
7. 如申請專利範圍第1項所記載之摩擦構件，其中，在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈷之相對於全材料之第1容積比，係被設定為5%以上40%以下。
8. 如申請專利範圍第1項所記載之摩擦構件，其中，在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈦之相對於全材料之第2容積比，係被設定為5%以上40%以下。
9. 如申請專利範圍第8項所記載之摩擦構件，其中，在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈷之相對於全材料之第1容積比、和在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈦之相對於全材料之第2容積比，係為相異。
10. 如申請專利範圍第9項所記載之摩擦構件，其中，前述第1容積比係較前述第2容積比而更大。
11. 如申請專利範圍第1項所記載之摩擦構件，其中，在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈷之相對於全材料之第1質量比，係被設定為30%以上70%以下。
12. 如申請專利範圍第1項所記載之摩擦構件，其中，在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈦之相對於全材料之第2質量比，係被設定為5%以上20%以下。
13. 如申請專利範圍第12項所記載之摩擦構件，其中，在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈷之相對於全材料之第1質量比、和在前述金屬間化合物之產生中所使用的鈦之相對於全材料之第2質量比，係為相異。
14. 如申請專利範圍第13項所記載之摩擦構件，其中，前述第1質量比係較前述第2質量比而更大。
15. 如申請專利範圍第1項所記載之摩擦構件，其中，係更進而包含有摩擦調整劑。
16. 如申請專利範圍第1項所記載之摩擦構件，其中，係更進而包含有研削劑。
17. 如申請專利範圍第1項所記載之摩擦構件，其中，係更進而包含有體積調整劑。
18. 一種煞車片，其特徵為：係包含有如申請專利範圍第1~17項中之任一項所記載之摩擦構件；和 支持前述摩擦構件之背板。
19. 如申請專利範圍第18項所記載之煞車片，其中，前述摩擦構件，係被擴散接合於前述背板處。
20. 如申請專利範圍第18項所記載之煞車片，其中，前述摩擦構件，係被機械性地接合於前述背板處。
21. 如申請專利範圍第18~20項中之任一項所記載之煞車片，其中，前述背板，係藉由鐵合金、鈦、鈦合金以及鋁合金之其中一者所形成。
22. 如申請專利範圍第18~20項中之任一項所記載之煞車片，其中，前述背板，係包含有支持前述摩擦構件之支持部、和具有散熱構造之散熱部。
23. 如申請專利範圍第22項所記載之煞車片，其中，前述散熱構造，係包含有鰭。

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