專利名稱：自行車用盤式制動(dòng)塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制動(dòng)塊，特別涉及自行車用盤式制動(dòng)器裝置的盤式制動(dòng)塊(brake pad)。
技術(shù)背景通常，盤式制動(dòng)塊通過夾持與車輪一同轉(zhuǎn)動(dòng)的盤式制動(dòng)器轉(zhuǎn)子而 將車輪制動(dòng)。作為此種盤式制動(dòng)塊，以往公知的塊具有銅系燒結(jié)金屬 制的干式的摩擦部件、和接合摩擦部件的例如不銹鋼合金等鋼制的背 板(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。在此類具有燒結(jié)金屬制的摩擦部件的現(xiàn) 有盤式制動(dòng)塊中，摩擦部件通過以擴(kuò)散接合法同時(shí)進(jìn)行燒結(jié)金屬的焙 燒和向背板的接合而制造。具體地，在背板的接合面上形成銅鍍層， 在該銅鍍層上載置將成為摩擦部件的、成形了的金屬粉末的壓粉體， 例如，在卯01C左右的高溫下，用熱壓機(jī)焙燒(燒成)將成為摩擦部件 的壓粉體并將其接合到背板上。在如此制造的制動(dòng)塊中，背板和銅鍍 層通過金屬間結(jié)合的化學(xué)結(jié)合方式結(jié)合。專利文獻(xiàn)1日本特開平08 - 188769號(hào)公報(bào)在上述現(xiàn)有的、用擴(kuò)散接合法在銅鍍層上接合摩擦部件的技術(shù) 中，在背板上形成化學(xué)地結(jié)合到摩擦部件上的銅鍍層，并在該銅鍍層 上燒結(jié)形成摩擦部件。因此，需要進(jìn)行在背板表面上形成銅鍍層的前 處理工序，還需要用于在熱處理中加壓而進(jìn)行擴(kuò)散接合的設(shè)備，制造 工序變復(fù)雜。此外，在擴(kuò)散接合時(shí)，需要850度以上的較高溫度，燒結(jié)時(shí)的焙 燒溫度高從而摩擦部件的硬度高，在制動(dòng)時(shí)有噪音。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的課題是，在自行車用盤式制動(dòng)塊中，抑制噪音且可容易 地進(jìn)行制造。技術(shù)方案1的自行車用盤式制動(dòng)塊，是自行車用盤式制動(dòng)器裝置 的盤式制動(dòng)塊，具備背板部和摩擦部。背板部是銅系燒結(jié)合金制的部分。摩擦部是與背板部一體燒結(jié)形成的銅系(銅基)燒結(jié)合金制的部 分。在該盤式制動(dòng)塊中，用以往僅用于摩擦部的銅系燒結(jié)合金來一體 成形并燒結(jié)形成背板部和摩擦部。因此，與以往在背板上形成化學(xué)地 結(jié)合到摩擦部件上的銅鍍層并在其上燒結(jié)形成摩擦部件的工序相比， 不需要形成銅鍍層的前處理工序和在熱處理中加壓而進(jìn)行擴(kuò)散接合的 工序。而且，由于不需要在背板上接合摩擦部，所以可在比接合用的 溫度低的溫度下制造包括摩擦部的制動(dòng)塊。其結(jié)果，摩擦部的硬度變 低，可抑制噪音，并能使自行車用盤式制動(dòng)塊的制造工序簡化而容易 地進(jìn)行制造。技術(shù)方案2的自行車用盤式制動(dòng)塊，在技術(shù)方案1記載的塊中， 背板部和摩擦部通過將含有銅及錫的金屬粉末成形并一體燒結(jié)而制 造。該情況下，通過在銅中加錫，可維持作為背板的強(qiáng)度且可維持作 為摩擦部的耐熱性和耐磨損性。技術(shù)方案3的自行車用盤式制動(dòng)塊，在技術(shù)方案2記載的塊中， 背板部的金屬粉末的構(gòu)成為，以重量比計(jì)，銅(Cu)為約89%、錫(Sn) 為約9%、鐵(Fe)及鉻(Cr)分別為約1%，該情況下，通過增加錫 的比例可提高背板的強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明，與以往在背板上形成化學(xué)地結(jié)合到摩擦部件上的銅 鍍層并在其上燒結(jié)形成摩擦部件的工序相比，不需要形成銅鍍層的前 處理工序和在熱處理中加壓而進(jìn)行擴(kuò)散接合的工序。而且，由于不需 要在背板上接合摩擦部，所以可在比接合用的溫度低的溫度下制造包 括摩擦部的制動(dòng)塊。其結(jié)果，摩擦部的硬度變低，可抑制噪音，并能 使自行車用盤式制動(dòng)塊的制造工序簡化而容易地進(jìn)行制造。


圖l是采用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的自行車的前部側(cè)視圖。圖2是其盤式轉(zhuǎn)子部分的側(cè)視圖。圖3是制動(dòng)器卡鉗的分解示意圖。圖4是制動(dòng)器致動(dòng)機(jī)構(gòu)的主視圖。圖5是盤式制動(dòng)器裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。圖6是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的盤式制動(dòng)塊的俯視圖。圖7是圖6的vn-vn剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
圖i表示搭載了本發(fā)明的實(shí)施方式i的盤式制動(dòng)器裝置12的自行 車io的前部。此類自行車io在本領(lǐng)域中是公知的，省略對(duì)自行車的 構(gòu)成部件的詳細(xì)說明。自行車IO是以往已知的自行車，包括具有車把桿15的自行車 車架14、前及后叉16 (僅示出前叉)、前后輪17 (僅示出前輪)、包 括鏈輪和鏈條的驅(qū)動(dòng)裝置。盤式制動(dòng)器裝置12具備安裝在雙肩蓋型的帶懸架的前叉16上 的制動(dòng)器卡鉗21、盤式轉(zhuǎn)子22、制動(dòng)器致動(dòng)機(jī)構(gòu)23。制動(dòng)器卡鉗21在接近盤式轉(zhuǎn)子22的位置上安裝于自行車10的前 叉16，能對(duì)盤式轉(zhuǎn)子22施加使其轉(zhuǎn)動(dòng)停止的夾緊力。如圖2及圖3 所示，制動(dòng)器卡鉗21具備殼體50和活塞單元51。殼體50具有由例如 鋁合金等導(dǎo)熱性材料構(gòu)成并通過螺栓結(jié)合的笫一殼體部件52a和笫二 殼體部件52b。兩殼體部件52a、 52b基本上是相同形狀，在笫二殼體 部件52b上，連結(jié)有制動(dòng)器致動(dòng)機(jī)構(gòu)23的液壓配管86，向兩殼體部件 52a、 52b供給制動(dòng)油。此外，笫二殼體部件52b具有凸緣，該凸緣形成用于將制動(dòng)器卡 鉗21螺栓固定在前叉16上的安裝部件54,并朝外延伸。如果將兩殼 體部件52a、 52b螺栓連接，則在其間形成制動(dòng)器槽，可在其間容納盤 式轉(zhuǎn)子22。此外，如圖3及圖5所示，在兩殼體部件52a、 52b上， 分別形成有容納兩個(gè)活塞74的圓形缸部57a、 57b、和用于向各缸部 57a、 57b供給制動(dòng)油的油路58a、 58b。這樣，從制動(dòng)器致動(dòng)才幾構(gòu)23 供給的制動(dòng)油流入第二殼體部件52b并流入油路58a、 58b，而使活塞 單元51動(dòng)作。如圖3所示，活塞單元51具有四個(gè)活塞74和一對(duì)制動(dòng)塊76?；?塞74滑動(dòng)自如地嵌入到一對(duì)缸部57a、 57b中，并在制動(dòng)解除位置和 制動(dòng)位置之間移動(dòng)。制動(dòng)塊76配置在活塞74的末端并一體移動(dòng)。因 此，在活塞74從制動(dòng)解除位置移動(dòng)到制動(dòng)位置時(shí)，制動(dòng)塊76也從制 動(dòng)解除位置移動(dòng)到制動(dòng)位置。在處于制動(dòng)位置時(shí)，制動(dòng)塊76夾持盤式 轉(zhuǎn)子22并與其摩擦結(jié)合，且經(jīng)盤式轉(zhuǎn)子22制動(dòng)前輪17。在處于制動(dòng)解除位置時(shí)，制動(dòng)塊76從盤式轉(zhuǎn)子22遠(yuǎn)離，盤式轉(zhuǎn)子22變得可自由 轉(zhuǎn)動(dòng)。制動(dòng)塊76例如是整體由燒結(jié)合金制成的燒結(jié)塊，如圖6及圖7所 示，例如，具備背板部77和形成在背板部77上的摩擦部79。背板部77例如是厚1. 7mm~ 1. 8mm左右的銅系燒結(jié)金屬制的板狀 部分，具有卡止在笫一及笫二殼體部件52a、 52b上的鉤狀的卡止部 77a、和進(jìn)退自如地支承在第一及第二殼體部件52a、 52b上的圓形支 持部77b。背板部77通過將含有銅及錫的金屬粉末成形并燒結(jié)而制 造。背板部77所使用的金屬粉末的構(gòu)成是，以重量比計(jì)，銅(Cu)為 約89%、錫(Sn)為約9%、鐵(Fe)及鉻(Cr )分別為約1%。摩擦部79是與背板部77 —體燒結(jié)形成的銅系燒結(jié)合金制的部分。 背板部77及摩擦部79通過將含有銅及錫的金屬粉末成形并一體燒結(jié) 而制造。摩擦部79的厚度例如是2. 0m邁 2.5mm左右的厚度。摩擦部 79的金屬粉末的構(gòu)成為，以重量比計(jì)，銅(Cu)為約60%、錫(Sn) 為約2%、鋅(Zn)為約7%、鎳(Ni )為約6%、鉻(Cr)為約3%、 鐵(Fe)為約2%，石墨為約10%、其它金屬為約10%。即使如此這樣背板部77和摩擦部79同為銅系燒結(jié)合金，通過改變 銅和錫的重量比，增多背板部77中的錫的比例，也可提高背板部77 所要求的較高強(qiáng)度和摩擦部79所要求的耐熱性和耐磨性。其次，對(duì)盤式制動(dòng)塊76的制造方法進(jìn)行說明。首先，為背板部77和摩擦部79準(zhǔn)備配合比例不同的兩種金屬粉末 的混合物。配合比例如上所述。其次，在形成有空間的模具中填充金 屬粉末的混合物，該空間用于形成圖6及圖7所示形狀的制動(dòng)塊76。 在該填充工序中，首先，將準(zhǔn)備好的摩擦部79用的金屬粉末的混合物 填充到模具的用于形成摩擦部的空間中，接著，將背板部77用的金屬 粉末的混合物填充到用于形成背板部的空間中。填充結(jié)束后，用加壓 用的模具封閉空間并設(shè)置到熱壓機(jī)上。然后，利用熱壓機(jī)，以例如800 1C的溫度進(jìn)行壓力加工而燒結(jié)成形為期望的形狀。這樣，形成摩擦部 79和背板部77 —體形成的制動(dòng)塊76。這里，由于含錫的銅系燒結(jié)金屬制的背板部77和摩擦部79 —體形 成，所以制動(dòng)塊的制造工序簡化，可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)塊的成本降低。此外，由于不需要通過擴(kuò)散接合來接合摩擦部，所以可降低燒結(jié)溫度，可降低摩擦部79的硬度。因此，即使在制動(dòng)時(shí)摩擦部79夾持盤 式轉(zhuǎn)子22，也難以產(chǎn)生噪音。再有，由于制動(dòng)塊76整體通過壓粉成形，所以復(fù)雜的三維形狀的背 板也容易制作，可實(shí)現(xiàn)功能和外觀設(shè)計(jì)的改善。如圖1所示，盤式轉(zhuǎn)子22固定在前輪17的輪轂上，與前輪17連 動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2所示，盤式轉(zhuǎn)子22是例如不銹鋼合金制的圓板部件， 將位于中心的輪轂安裝部22a、和外周側(cè)的形成摩擦面的環(huán)狀轉(zhuǎn)子部 22b—體形成。如圖4及圖5所示，制動(dòng)器致動(dòng)機(jī)構(gòu)23用于使制動(dòng)器卡鉗21動(dòng)作 而強(qiáng)力夾持盤式轉(zhuǎn)子22，從而向前輪17施加制動(dòng)。制動(dòng)器致(促)動(dòng) 機(jī)構(gòu)23 —體安裝在車把桿15的右端部。制動(dòng)器致動(dòng)機(jī)構(gòu)23具有制動(dòng) 器操作桿80、主缸81、主活塞82、油箱83。如圖4及圖5所示，制動(dòng)器操作桿80具有安裝在車把桿15上的托 架84、和以能在制動(dòng)位置及制動(dòng)解除位置之間擺動(dòng)的方式安裝在托架 84上的操作桿部85。托架84與主缸81 —體形成，主活塞82及油箱 83支承于托架84上。主活塞82可移動(dòng)地安裝在主缸81內(nèi)。更具體地 說，油箱83安裝在主缸81上，且與主缸81的內(nèi)孔連通而向其供給致 動(dòng)流體。主活塞82在一端部連結(jié)到操作桿部85上，所以可使主活塞 82在主缸81內(nèi)沿軸向移動(dòng)。因此，在使操作桿部85動(dòng)作時(shí)，主活塞82在主缸81內(nèi)沿軸向移 動(dòng)。這樣，通過主活塞82在主缸81內(nèi)的移動(dòng)，而將液壓油向連結(jié)到 制動(dòng)器卡鉗21上的液壓配管86輸送。因此，液壓油使活塞74及制動(dòng) 塊76移動(dòng)而夾持盤式轉(zhuǎn)子22，將前輪17制動(dòng)。在該盤式制動(dòng)器裝置12中，通過制動(dòng)器致動(dòng)機(jī)構(gòu)23的動(dòng)作，制動(dòng) 器卡鉗21在盤式轉(zhuǎn)子22可轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)解除位置和對(duì)盤式轉(zhuǎn)子22作用 制動(dòng)力的制動(dòng)位置之間移動(dòng)。 (其它實(shí)施方式)(a)雖然在上述實(shí)施方式中公開了添加有錫的銅系合金，但本發(fā)明 并不限于此。(b )雖然在上述實(shí)施方式中公開了能同時(shí)進(jìn)行形成和接合的燒結(jié)金 屬制的摩擦部件，但如果能夠?qū)⒛Σ敛考U(kuò)散接合到噴鍍層上，則也 可以是預(yù)先形成的摩擦部件。(C)雖然在上述實(shí)施方式中，作為摩擦部件的材料，舉例表示了三 氧化二鉻、錫及其化合物、銅及其化合物等，但摩擦部件的材料并不 限于此。
權(quán)利要求
1.一種自行車用盤式制動(dòng)塊，是自行車用盤式制動(dòng)器裝置的盤式制動(dòng)塊，具備銅系燒結(jié)合金制的背板部、和與所述背板部一體燒結(jié)形成的銅系燒結(jié)合金制的摩擦部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自行車用盤式制動(dòng)塊，其特征在于， 所述背板部和摩擦部是通過將含有銅及錫的金屬粉末成形并一體燒結(jié)而制造的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自行車用盤式制動(dòng)塊，其特征在于， 所述背板部的所述金屬粉末的構(gòu)成為，以重量比計(jì)，銅(Cu)為約89%、錫(Sn)為約9%、鐵(Fe)及鉻(Cr)分別為約1%。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，在自行車用盤式制動(dòng)塊中，抑制噪音且可容易地進(jìn)行制造。自行車用盤式制動(dòng)塊(76)是自行車用盤式制動(dòng)器裝置(12)的塊，具備背板部(77)和摩擦部(79)。背板部(77)是銅系燒結(jié)合金制的部分。摩擦部(79)是與背板部一體燒結(jié)形成的銅系燒結(jié)合金制的部分。
文檔編號(hào)F16D69/04GK101270790SQ20071016588
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者巖井亨, 藤谷隆司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野