專利名稱：自行車用盤式制動墊片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制動墊片，特別是涉及在背面板上接合有摩擦部件的自行車用盤式制動墊片。
背景技術(shù)：
盤式制動墊片，通常是通過夾持與車輪一起旋轉(zhuǎn)的盤式制動器轉(zhuǎn)子而對車輪進行制動的。作為這種盤式制動墊片，公知的制動墊片具有燒結(jié)金屬制成的摩擦部件、以及、接合有摩擦部件的例如不銹鋼合金制成的背面板。這種具有燒結(jié)金屬制成的摩擦部件的現(xiàn)有的盤式制動墊片，其摩擦部件是通過利用擴散接合法同時進行燒結(jié)金屬的燒結(jié)和其向背面板的接合而制造出來的。具體地說，在背面板的接合面上，在銅鍍敷的基礎(chǔ)上進行作為摩擦部件的燒結(jié)金屬的燒結(jié)。因此，進行燒結(jié)接合時，背面板曝露于900℃左右的高溫下。
在上述現(xiàn)有的將燒結(jié)金屬用作摩擦部件的結(jié)構(gòu)中，由于進行摩擦部件的接合時背面板處于高溫，因而可用作背面板的金屬的材質(zhì)限于可耐高溫的不銹鋼合金等比重較重的金屬。因此，無法實現(xiàn)特別是對于自行車提出的背面板輕質(zhì)化的要求。為此，考慮將燒結(jié)金屬制成的摩擦部件用粘接劑粘接在背面板上。但是，若用粘接劑將摩擦部件接合在背面板上，則當(dāng)實施緊急制動而使制動墊片處于例如300℃左右的高溫狀態(tài)時，有可能導(dǎo)致剝離強度降低而無法保證足夠的接合力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，在自行車用盤式制動墊片中，可降低對背面板材質(zhì)的限制，并且在高溫狀態(tài)下也能夠與在低溫狀態(tài)下同樣地保證摩擦部件具有足夠的接合力。
技術(shù)方案1所涉及的自行車用盤式制動墊片，是在背面板上接合有由燒結(jié)金屬制成的摩擦部件的墊片，其特征在于，背面板與摩擦部件的接合面包括熔接接合的第1接合區(qū)域、以及、粘接接合的第2接合區(qū)域。
該盤式制動墊片，其接合面包括熔接接合的第1接合區(qū)域和粘接接合的第2接合區(qū)域。由于該第1接合區(qū)域是熔接接合區(qū)域，因而與進行燒結(jié)相比能夠以較低的、數(shù)百℃以下的溫度進行摩擦部件的接合。而且，雖然比燒結(jié)時溫度低但仍要在數(shù)百℃的溫度下進行熔接接合的第1接合區(qū)域并不是接合面的全部而是局部，因此，作為整體可在較低溫度下進行接合。因此，對用作背面板的金屬材質(zhì)的限制降低，作為背面板的材質(zhì)，可以使用鈦合金和鋁合金等比重小的金屬。而且，即使制動時達到高溫狀態(tài)，剝離強度也不容易降低，能夠保證高溫狀態(tài)下的足夠的接合力。此外，由于第2接合區(qū)域是粘接接合區(qū)域，因而能夠保證基本的接合強度。在這里，若以熔接接合和粘接接合的組合使摩擦部件與背面板二者接合，則能夠降低進行接合時的溫度，降低對背面板材質(zhì)的限制。此外，能夠保證基本的接合強度和高溫狀態(tài)下的接合強度，在高溫狀態(tài)下也能夠與在低溫狀態(tài)下同樣地保證摩擦部件具有足夠的接合力。
技術(shù)方案2所涉及的自行車用盤式制動墊片，在技術(shù)方案1所述的制動墊片中，其特征在于，第1接合區(qū)域設(shè)在接合面的大致中央部分，第2接合區(qū)域設(shè)在除第1接合區(qū)域之外的整個接合面上。在這種情況下，由于熔接接合的第1接合區(qū)域設(shè)在中央部分，因而能夠短時間內(nèi)完成熔接接合，熱難以對整個背面板產(chǎn)生影響。
技術(shù)方案3所涉及的自行車用盤式制動墊片，在技術(shù)方案1或2所述的制動墊片中，其特征在于，第1接合區(qū)域為大致圓形的區(qū)域。在這種情況下，由于熔接接合的第1接合區(qū)域為大致圓形，因而進行熔接時熔接部位不容易發(fā)生變形。
技術(shù)方案4所涉及的自行車用盤式制動墊片，在技術(shù)方案1至3的任一個所述的制動墊片中，其特征在于，在背面板的第1接合區(qū)域內(nèi)設(shè)置有突起部。在這種情況下，由于形成有突起部，因而可使熔接時的電流良好流動，將背面板與摩擦部件二者可靠地熔接在一起。
技術(shù)方案5所涉及的自行車用盤式制動墊片，在技術(shù)方案4所述的制動墊片中，其特征在于，突起部形成為具有規(guī)定寬度的封閉的帶狀。在這種情況下，由于突起部呈帶狀封閉形成，因而通過突起部可使電氣熔接時的電流集中，能夠更為可靠地且在短時間內(nèi)完成熔接。
技術(shù)方案6所涉及的自行車用盤式制動墊片，在技術(shù)方案5所述的制動墊片中，其特征在于，突起部形成為環(huán)狀。在這種情況下，由于突起部形成為環(huán)狀，因而通過突起部可使電氣熔接時的電流更為集中，能夠更為可靠地且在短時間內(nèi)完成熔接。
技術(shù)方案7所涉及的自行車用盤式制動墊片，在技術(shù)方案1至6之任一技術(shù)方案所述的制動墊片中，其特征在于，背面板由鋁合金制成。在這種情況下，由于背面板是鋁合金制成的，因而能夠以較低成本實現(xiàn)背面板的輕質(zhì)化。
技術(shù)方案8所涉及的自行車用盤式制動墊片，在技術(shù)方案1至6之任一技術(shù)方案所述的制動墊片中，其特征在于，背面板由鈦合金制成。在這種場合，由于背面板是鈦合金制成的，因而能夠保持高強度并實現(xiàn)背面板的輕質(zhì)化。
根據(jù)本發(fā)明，通過熔接接合和粘接接合的組合，可降低進行接合時的溫度，降低對背面板材質(zhì)的限制。此外，能夠保證基本的接合強度和高溫狀態(tài)下的接合強度，在高溫狀態(tài)下也能夠與在低溫狀態(tài)下同樣地保證摩擦部件具有足夠的接合力。


圖1是采用本發(fā)明一實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是制動卡鉗的分解示意圖。
圖4是制動動作機構(gòu)的主視圖。
圖5是盤式制動器裝置的概略構(gòu)成圖。
圖6是本發(fā)明一實施方式的盤式制動墊片的俯視圖。
圖7是圖6的VII-VII向剖視示意圖。
圖8是表示盤式制動墊片的制造工序的流程圖。
圖9是制造時的盤式制動墊片的剖視圖。
具體實施例方式
圖1表示安裝了本發(fā)明實施方式1的盤式制動器裝置12的自行車10的前部。這種自行車10在本技術(shù)中是公知的，故將自行車的構(gòu)成零件的詳細說明省略。
自行車10是以往為人們所知的自行車，包括具有車把15的自行車車架14、前叉和后叉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)動裝置。
盤式制動器裝置12，具有安裝在雙肩蓋型的帶避震的前叉16上的制動卡鉗21、盤式轉(zhuǎn)子22、制動動作機構(gòu)23。
制動卡鉗21在接近于盤式轉(zhuǎn)子22的位置上安裝在自行車10的前叉16上，可對盤式轉(zhuǎn)子22施加使之停止旋轉(zhuǎn)的夾緊力。如圖2和圖3所示，制動卡鉗21具有殼體50和活塞組件51。殼體50例如由鋁合金等導(dǎo)熱性材料構(gòu)成，具有靠螺栓結(jié)合的第1殼體部件52a和第2殼體部件52b。兩個殼體部件52a、52b具有大致相同的形狀，制動動作機構(gòu)23的液壓配管86連接到第2殼體部件52b上，向兩個殼體部件52a、52b供給制動油。
此外，第2殼體部件52b具有向外延伸的凸緣，由該凸緣形成用來將制動卡鉗21螺栓固定在前叉16上的安裝部件54。當(dāng)將兩個殼體部件52a、52b用螺栓緊固時，在它們之間形成制動槽，可在其間收納盤式轉(zhuǎn)子22。此外，如圖3和圖5所示，在兩個殼體部件52a、52b上，形成有各自容納兩個活塞74的圓形的壓力缸部57a、57b、以及、用來向各自的壓力缸部57a、57b供給制動油的油路58a、58b。這樣，從制動動作機構(gòu)23供給的制動油流入第2殼體部件52b并流入油路58a、58b，從而使活塞組件51動作。
如圖3所示，活塞組件51具有4個活塞74和一對制動墊片76?；钊?4滑動自如地嵌入在一對壓力缸部57a、57b中，在制動解除位置和制動位置之間移動。制動墊片76配置在活塞74的前端而與之一體移動。因此，當(dāng)活塞74從制動解除位置移動到制動位置時，制動墊片76也從制動解除位置移動到制動位置。當(dāng)位于制動位置時，制動墊片76夾持盤式轉(zhuǎn)子22而實現(xiàn)摩擦卡合，經(jīng)由盤式轉(zhuǎn)子22對前輪17進行制動。當(dāng)位于制動解除位置時，制動墊片76從盤式轉(zhuǎn)子22上離開而使盤式轉(zhuǎn)子22能夠自由旋轉(zhuǎn)。
制動墊片76例如是燒結(jié)墊片，并如圖6和圖7所示，在例如鋁合金或鈦合金等輕金屬制成的背面板77上接合有由燒結(jié)金屬制成的摩擦部件78。背面板77，例如是由厚度為1.5mm～1.8mm左右的鋁合金或鈦合金等輕合金制成的板狀部件，具有卡止在第1及第2殼體部件52a、52b上的鉤狀的卡止部77a、以及、進退自如地支承在第1及第2殼體部件52a、52b上的圓形的支承部77b。另外，在背面板77上的中央部分上形成有在接合之前呈圓環(huán)狀突出的突起部77c。經(jīng)過后述的熔接接合處理，該突起部77c將熔融消失。突起部77c的突出量在0.1mm～0.5mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地是0.3mm。
摩擦部件78是層疊在背面板77上的，例如是由將三氧化二鉻、錫及其化合物、銅及其化合物等金屬粉末放入模具中進行燒結(jié)而使其結(jié)合在一起的燒結(jié)金屬制成的。摩擦部件78的厚度例如為2.0mm～2.5mm左右。
背面板77與摩擦部件78的接合面具有熔接接合的第1接合區(qū)域60和粘接接合的第2接合區(qū)域61。第1接合區(qū)域60，是將形成于中央部分的突起部77c的內(nèi)周側(cè)及外周側(cè)覆蓋起來的大致圓形的區(qū)域。該第1接合區(qū)域60，通過熔接而形成，由背面板77及摩擦部件78的熔融了的金屬固化后的金屬層構(gòu)成。第2接合區(qū)域61形成于第1接合區(qū)域60的周圍。該第2接合區(qū)域61，主要由例如酚醛樹脂類粘接劑層構(gòu)成。
不是如上所述那樣在燒結(jié)金屬制摩擦部件78的燒結(jié)的同時將其接合到背面板77上，而是將摩擦部件78的燒結(jié)工序與摩擦部件78接合到背面板77上的接合工序分開，以避免背面板77受到燒結(jié)時的高溫的影響，降低對背面板77的材質(zhì)的限制。因此，在本實施方式中，背面板77可以使用鋁合金和鈦合金等輕質(zhì)的金屬，能夠?qū)崿F(xiàn)制動墊片76的輕質(zhì)化。
此外，通過使接合面由靠熔接進行接合的第1接合區(qū)域60與靠粘接進行接合的第2接合區(qū)域61組合而成，從而以第2接合區(qū)域61保證基本的接合強度，以第1接合區(qū)域60保證高溫狀態(tài)下的接合強度，因此，在高溫狀態(tài)下也能夠與在低溫狀態(tài)下同樣地保證摩擦部件具有足夠的接合力。
下面，對制動墊片76的制造方法結(jié)合圖8和圖9進行說明。
如圖8所示，對于背面板77，在步驟S1中準備作為母材的鋁合金或鈦合金制成的板材。在步驟S2中，例如利用液壓壓力機進行周圍形狀的沖裁，并且在中心部形成突起部77c。突起部77c的突出量如前所述在0.1mm～0.5mm的范圍，優(yōu)選地為0.3mm。在步驟S3中，為了提高粘接劑的附著性，對表面進行噴丸處理。于是，背面板77的準備作業(yè)結(jié)束。
而對于摩擦部件78，在步驟S4中準備含有所要燒結(jié)的金屬粉末的混合物的、摩擦部件的原材料。在步驟S5中，將準備好的原材料填充到模具中，在900℃的溫度下進行壓力加工而燒結(jié)成形為所希望的形狀。于是，摩擦部件78的準備作業(yè)結(jié)束。在這里，各準備作業(yè)并不是按照上述步驟序號進行，而是分別準備背面板77和摩擦部件78。
背面板77和摩擦部件78準備好之后，在步驟S6中，如圖9(a)所示，對突起部77c的內(nèi)周部及其周邊的將成為第1接合區(qū)域60的熔接接合區(qū)域進行掩蔽處理。在步驟S7中，如圖9(b)和圖9(c)所示，對于被掩蔽了的部分之外的將成為第2接合區(qū)域61的區(qū)域，涂敷例如酚醛樹脂類粘接劑61a。在步驟S8中，如圖9(d)所示，將準備好的摩擦部件78定位并載置在涂敷有粘接劑61a的背面板77上。在步驟S9中，放進它們的模具中，例如以250kg的載荷進行推壓并對第1接合區(qū)域60施加10毫秒350伏特的電壓進行加壓·電氣熔接處理。于是，將如圖9(e)所示，在第1接合區(qū)域60內(nèi)，突起部77c和摩擦部件78熔融而使摩擦部件78熔接接合在背面板77上，并且在第2接合區(qū)域61內(nèi)，摩擦部件78通過粘接劑61a粘接接合在背面板77上。在步驟S10中，為對粘接劑61a進行固化處理，使用加熱爐在180℃溫度下加熱15分鐘左右。于是，制動墊片76制作完成。
盤式轉(zhuǎn)子22如圖1所示，固定在前輪17的輪轂上，與前輪17聯(lián)動地旋轉(zhuǎn)。如圖2所示，盤式轉(zhuǎn)子22例如是不銹鋼合金制成的圓板部件，一體形成有位于中心部位的輪轂安裝部22a和外周側(cè)的作為摩擦面的環(huán)狀的轉(zhuǎn)子部22b。
制動動作機構(gòu)23如圖4和圖5所示，是使制動卡鉗21動作而強力夾持盤式轉(zhuǎn)子22從而對前輪17實施制動的機構(gòu)。制動動作機構(gòu)23一體地安裝在車把15的右端部上。制動動作機構(gòu)23具有制動桿80、主壓力缸81、主活塞82以及油箱83。
制動桿80如圖4和圖5所示，具有安裝在車把15上的托架84、以及、安裝在托架84上并能夠在制動位置和制動解除位置之間自由擺動的桿部85。托架84與主壓力缸81一體形成，主活塞82和油箱83被支承在托架84上。主活塞82可移動地安裝在主壓力缸81內(nèi)。更具體地說，油箱83安裝在主壓力缸81上，并且與主壓力缸81的內(nèi)孔連通以向其供給工作流體。由于主活塞82在一端部連接在桿部85上，因而可使主活塞82在主壓力缸81內(nèi)沿軸向移動。因此，當(dāng)使桿部85動作時，主活塞82將在主壓力缸81內(nèi)沿軸向移動。通過如上所述主活塞82在主壓力缸81內(nèi)的移動，可將壓油送入與制動卡鉗21連結(jié)的液壓配管86中。因此，壓油使活塞74和制動墊片76移動而夾持盤式轉(zhuǎn)子22，從而對前輪17進行制動。
在該盤式制動器裝置12中，根據(jù)制動動作機構(gòu)23的動作，制動卡鉗21能夠在盤式轉(zhuǎn)子22可旋轉(zhuǎn)的制動解除位置和對盤式轉(zhuǎn)子22施加制動力的制動位置之間動作。
在這里，對于盤式制動墊片76，是通過熔接接合和粘接接合的組合使背面板77和摩擦部件78二者接合的，因而能夠在短時間內(nèi)完成接合，因此，對背面板77材質(zhì)的限制降低。此外，能夠保證基本的接合強度和高溫狀態(tài)下的接合強度，可在高溫狀態(tài)下與在低溫狀態(tài)下同樣地保證摩擦部件的足夠接合力，并且即便是短時間的接合也能夠保證摩擦部件78的足夠的接合力。而且，與將整個摩擦部件78熔接接合在背面板77上的情況相比，還能夠?qū)嵋鸬谋趁姘?7變形和摩擦部件78變形等不良影響降低到最小程度。
(a)在上述實施方式中，突起部77c是呈圓環(huán)狀突出地形成的，但突起部77c的形狀并不限定于上述實施方式，例如，也可以形成為矩形框狀地具有規(guī)定寬度的封閉帶狀。此外，也可以是不封閉的形狀，只要是能夠在進行電氣熔接時使電流集中的形狀即可。
(b)在上述實施方式中，在背面板77的整個周緣部上未設(shè)置凸部，但也可以設(shè)置凸部使得摩擦部件易于定位。
(c)在上述實施方式中，背面板77的材質(zhì)是鋁合金或鈦合金，但背面板77的材質(zhì)并不限定于上述合金。但從減輕重量考慮，優(yōu)選地為輕金屬。
權(quán)利要求
1.一種自行車用盤式制動墊片，是在背面板上接合有由燒結(jié)金屬制成的摩擦部件的、自行車用盤式制動器裝置的盤式制動墊片，其特征在于，前述背面板與前述摩擦部件的接合面包括熔接接合的第1接合區(qū)域以及粘接接合的第2接合區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車用盤式制動墊片，其特征在于，前述第1接合區(qū)域設(shè)在前述接合面的大致中央部分，前述第2接合區(qū)域設(shè)在除前述第1接合區(qū)域之外的整個接合面上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自行車用盤式制動墊片，其特征在于，前述第1接合區(qū)域為大致圓形的區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1至3之任一項所述的自行車用盤式制動墊片，其特征在于，在前述背面板的第1接合區(qū)域內(nèi)設(shè)置有突起部。
5.如權(quán)利要求4所述的自行車用盤式制動墊片，其特征在于，前述突起部形成為具有規(guī)定寬度的封閉的帶狀。
6.如權(quán)利要求5所述的自行車用盤式制動墊片，其特征在于，前述突起部形成為環(huán)狀。
7.如權(quán)利要求1至6之任一項所述的自行車用盤式制動墊片，其特征在于，前述背面板由鋁合金制成。
8.如權(quán)利要求1至6之任一項所述的自行車用盤式制動墊片，其特征在于，前述背面板由鈦合金制成。
全文摘要
一種自行車用盤式制動墊片，可降低對其背面板材質(zhì)的限制，并且在高溫狀態(tài)下也能夠與在低溫狀態(tài)下同樣地保證摩擦部件具有足夠的接合力。自行車用盤式制動墊片(76)，是在背面板(77)上接合有燒結(jié)金屬制摩擦部件(78)的墊片，背面板(77)與摩擦部件(78)的接合面包括熔接接合的第1接合區(qū)域(60)和粘接接合的第2接合區(qū)域(61)。
文檔編號F16D69/04GK1707131SQ20051007618
公開日2005年12月14日 申請日期2005年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月8日
發(fā)明者巖井亨, 藤谷隆司 申請人:株式會社島野