专利名称：自行车用盘式制动垫片的制作方法
技术领域：
本发明涉及制动垫片，特别是在背面板上接合有摩擦部件的自行车用盘式制动垫片。
背景技术：
盘式制动垫片通常通过夹持和车轮一起旋转的盘式制动器转子来制动车轮。作为以往的盘式制动垫片，公知的有树脂垫片。树脂垫片包括通过合成树脂粘合剂结合有多种粉末原料而成的摩擦部件，以及例如用粘接剂接合有摩擦部件的金属制的背面板(例如参照专利文献1)。这样构成的盘式制动垫片中，摩擦部件一旦磨损，则背面板和盘式转子接触发出声音从而告知摩擦部件已磨损。
专利文献1特开平6-74267号公报在以往的构成中，通过背面板与盘式转子的接触来告知摩擦部件的磨损。因此，摩擦部件磨损而发出声音的时候，金属制的背面板可能损伤同样是金属制的盘式转子，降低盘式转子的寿命。
发明内容
本发明的课题在于对于自行车用盘式制动垫片，不仅通过声音告知摩擦部件的磨损而且抑制盘式转子寿命的降低。
技术方案1的自行车用盘式制动垫片是在背面板上接合有摩擦部件的垫片，其特征在于，摩擦部件包括同一成分的摩擦标志部和摩擦制动部，摩擦标志部具有背面板一侧的层叠构造，摩擦标志部的成分中的硬质成分的比率比摩擦制动部的成分中的硬质成分的比率高。
在这种制动垫片中，将摩擦部件作成具有同一成分的摩擦标志部和摩擦制动部的2层构造，且其中摩擦标志部中的硬质成分比率高，摩擦制动部磨损，盘式转子与摩擦标志部接触时会发出声响。在这里，由于不是背面板，而是摩擦制动部磨损，盘式转子和摩擦标志部接触，从而在摩擦标志部上发出声响，故即使是摩擦部件磨损发出声响，背面板和盘式转子也不会接触。因此既通过声音告知摩擦部件的磨损又可以抑制盘式转子寿命的降低。
技术方案2的自行车用盘式制动垫片的特征在于在技术方案1记载的垫片中，沿着背面板的至少一部分的周缘部，在和摩擦标志部接合的接合面上设有凸部，在摩擦标志部的周缘部上，设有和凸部相嵌合的第1切口部。在这种情况下，通过摩擦标志部的第1切口部和背面板的凸部的嵌合，摩擦标志部就不易从背面板上断裂剥离。
技术方案3的自行车用盘式制动垫片的特征在于在技术方案1记载的垫片中，摩擦标志部接合于上述背面板的大致中央部上，摩擦制动部以覆盖摩擦标志部的方式与上述摩擦标志部及背面板接合。在这种情况下，由于摩擦制动部覆盖摩擦标志部，故即使摩擦磨损部磨损，配置于中央的摩擦标志部露出发出声响，摩擦制动部在摩擦标志部的周围也有残留。因此，制动特性不会发生急剧变化。
技术方案4的自行车用盘式制动垫片的特征在于在技术方案3记载的垫片中，沿着背面板的至少一部分的周缘部，在和摩擦标志部接合的接合面上设有凸部，在摩擦制动部的周缘部上，设有和凸部相嵌合的第2切口部。在这种情况下，通过摩擦标志部的第2切口部和背面板的凸部的嵌合，摩擦标志部就不易从背面板上断裂剥离。
技术方案5的自行车用盘式制动垫片的特征在于在技术方案1至4任一项记载的垫片中，在背面板的和摩擦标志部接合的接合面上设有第1凹凸部，在摩擦标志部上设有和第1凹凸部相嵌合的第2凹凸部。在这种情况下，通过凹凸嵌合，摩擦标志部就不易从背面板上断裂剥离。
技术方案6的自行车用盘式制动垫片的特征在于在技术方案1至5任一项记载的垫片中，在摩擦标志部的和摩擦制动部接合的接合面上设有第3凹凸部，在摩擦制动部上设有和第3凹凸部相嵌合的第4凹凸部。在这种情况下，通过凹凸嵌合，摩擦标志部就不易从摩擦制动部上断裂剥离。
技术方案7的自行车用盘式制动垫片的特征在于在技术方案1至6任一项记载的垫片中，摩擦部件的成分中的硬质成分由至少含有三氧化二铬的成分构成，通过改变三氧化二铬的成分比率，改变摩擦制动部及摩擦标志部的硬质成分的比率。在这种情况下，通过改变成分中的三氧化二铬的成分比率即可用较少的成分比率的变化来利用声音告知，且不容易对摩擦制动力产生影响。
技术方案8的自行车用盘式制动垫片的特征在于在技术方案1至6任一项记载的垫片中，摩擦部件的成分中的硬质成分是至少含有二氧化硅的成分，通过改变二氧化硅的成分比率，改变摩擦制动部及摩擦标志部的硬质成分的比率。在这种情况下，通过改变成分中的二氧化硅的成分比率即可用较少的成分比率的变化来利用声音告知，且不容易对摩擦制动力产生影响。
技术方案9的自行车用盘式制动垫片的特征在于在技术方案1至6任一项记载的垫片中，摩擦部件的成分中的硬质成分是至少含有三氧化二铬及二氧化硅的成分，通过改变三氧化二铬及二氧化硅两者的的成分比率，改变摩擦制动部及摩擦标志部的硬质成分的比率。在这种情况下，通过改变成分中的三氧化二铬及二氧化硅的至少一者或者两者的成分比率即可用较少的成分比率的变化来利用声音告知，且不容易对摩擦制动力产生影响。
根据本发明，由于不是背面板，而是摩擦制动部磨损，盘式转子和摩擦标志部接触，从而发出声响，故即使是摩擦部件磨损发出声响，硬质的背面板和盘式转子也不会接触。因此，不容易损伤背面板，既可以通过声音告知摩擦部件的磨损又可以抑制盘式转子寿命的降低。
图1是采用了本发明的一个实施方式的自行车的前部的侧视图。
图2是其盘式转子部分的侧视图。
图3是制动卡钳的分解示意图。
图4是制动动作机构的主视图。
图5是盘式制动装置的概略构成图。
图6是本发明的一个实施方式的盘式制动垫片的俯视图。
图7是图6的VII-VII剖视图。
图8是表示盘式制动垫片的制造工序的流程图。
图9是制造时的盘式制动垫片的剖视图。
图10是其它的实施方式的相当于图6的图。
图11是其它的实施方式的相当于图7的图。
具体实施例方式
图1表示搭载了本发明的实施方式1的盘式制动装置12的自行车10的前半部分。关于这种自行车10，其相关技术是众所周知的，因此省略对自行车的构成部件的详细说明。
自行车10是以往所知道的，包括具有车把15的自行车车架14，和前后轮叉16(图示仅给出前轮叉)，和前后轮17(图示仅给出前轮)，和包括链轮及链条的驱动装置。
盘式制动装置12备有安装在双肩盖型的带避震的前轮叉16上的制动卡钳21、盘式转子22、和制动动作机构23。
制动卡钳21位于接近盘式转子22的位置，安装于自行车10的前轮叉16上，能够对盘式转子22施加使之停止旋转的紧固力。如图2及图3所示，制动卡钳21备有壳体50和活塞组件51。壳体50由例如铝合金等热传导性材料构成，具有用螺栓结合的第1壳体部件52a和第2壳体部件52b。两壳体部件52a、52b实际上是相同的形状，在第2壳体部件52b上连结有制动动作机构23的液压配管86，从而向两壳体部件52a、52b供给制动液。
而且，第2壳体部件52b还具有形成用于将制动卡钳21螺栓固定在前轮叉16上的安装部件54的向外延伸的凸缘。螺栓紧固两壳体部件52a、52b后，在其间形成制动槽，在其间可以收纳盘式转子22。而且在两壳体部件52a、52b上，如图3及图5所示，分别形成有2个收纳活塞74的圆形的压力缸部57a、57b，和用于向各压力缸部57a、57b供给制动液的油路58a、58b。据此，从制动动作机构23供给来的制动液流入第2壳体部件52b，然后流入油路58a、58b，从而使活塞组件51动作。
如图3所示，活塞组件51具有4个活塞74和1对制动垫片76。活塞74滑动自由地嵌入在压力缸部57a、57b内，在制动解除位置和制动位置之间移动。制动垫片76配置在活塞74的前端并一体移动。因此，活塞74从制动解除位置向制动位置移动时，制动垫片76也从制动解除位置向制动位置移动。当位于制动位置时，制动垫片76夹持盘式转子22并与之摩擦卡合，从而经由盘式转子22来对前轮17进行制动。当位于制动解除位置时，制动垫片76从盘式转子22上离开从而盘式转子22就变得可以自由转动。
制动垫片76是树脂垫，如图6及图7所示，用合成树脂结合了含有金属材料的粉末的摩擦部件78通过例如粘接剂接合在金属制的背面板77上。背面板77是例如1.5mm～1.8mm左右厚度的不锈钢合金制的板状部件，具有卡止在第1及第2壳体部件52a、52b上的钩状的卡止部77a和进退自如地得到支承的圆形的支承部77b。而且，背面板77还有沿着摩擦部件78的接合面的周缘部向摩擦部件78突出的凸部77c。
摩擦部件78具有层叠在背面板77上的硬质的摩擦标志部60和层叠在摩擦标志部60上的摩擦制动部61。在摩擦标志部60的和摩擦制动部61接合的接合面上设有具有圆柱状地突出的突出部62a的凹凸部62。而且，摩擦标志部60还具有嵌合在背面板77的凸部77c上的切口部63。摩擦部件78的厚度例如是2.0mm～2.5mm左右，摩擦标志部60和摩擦制动部61的厚度比在1∶3～1∶1的范围。
在摩擦制动部61上与摩擦标志部60的接合面上，设有具有嵌合在摩擦标志部60的突出部62a上的圆柱状的凹部64a的凹凸部64。摩擦制动部61的表面接触盘式转子22从而制动前轮17。
摩擦标志部60和摩擦制动部61由同一成分构成但摩擦标志部60中硬质成分的比率较高。具体地说，如表1所示，摩擦标志部60与摩擦制动部61相比三氧化二铬的比例高。另外，在摩擦标志部60中，三氧化二铬以外的成分比摩擦制动部61少。
表1
因此，摩擦标志部60比摩擦制动部61硬质。这样一来，硬质的摩擦标志部60和正在旋转的盘式转子22压接的话，容易发出比软质的摩擦制动部61更大的声音。因此，当摩擦制动部61磨损而使得摩擦标志部60露出并和盘式转子22压接时就发出声响从而告知驾驶者摩擦部件78发生了磨损。发出此声响的时候，盘式转子22并没有和背面板77压接，故盘式转子22不容易受损伤，能够防止盘式转子22的寿命降低。
下面，利用图8及图9说明盘式制动垫片的制造方法。
如图8所示，对于背面板77，在步骤S1中，准备作为母材的，不锈钢合金制的形成有凸部77c等的板材。在步骤S2中，利用例如旋转洗净机进行预脱脂处理，去除表面和背面的污垢。在步骤S3中，为了提高粘接剂的附着性对表面进行喷丸处理。在步骤S4中，为了去除喷丸后的污垢而利用旋转洗净机进行精细脱脂处理。在步骤S5中，将例如酚醛树脂类粘接剂涂敷在摩擦部件78的接合面上。在步骤S6中，用1天左右使粘接剂自然干燥。
另一方面，对于摩擦部件78，在步骤S7中，准备作为摩擦部件的原料。在步骤S8中，按照如表1所示的规定的成分比计量原材料。在步骤S9中，利用レデイゲ(lodige)搅拌机等将原材料混合均匀。在步骤S10中，进行第一预成形处理即对成为摩擦标志部60的部分进行预成形。这种状态如图9(a)所示。此时，在摩擦标志部60的和摩擦制动部61接合的接合面上形成具有突出部62a的凹凸部62，并且在其和背面板77接合的接合面上形成切口部63。在步骤S11中，进行第二预成形处理，即在摩擦标志部60上，以覆盖摩擦标志部60的方式预成形成为摩擦制动部61的部分。这种状态如图9(b)所示。此时在摩擦制动部61上形成具有凹部64a的凹凸部64。并且，表面平滑地成形。进行这样的处理后，转移到步骤S12。
在步骤S12中，在背面板77上载置摩擦部件78。在步骤S13中，通过对被载置的摩擦部件78加压并利用压力机进行加压加热处理而进行最终成形处理。此时，进行例如用300kgf/cm2的压力在175℃下加热、加压8分钟的成形处理。由此，摩擦部件78被固定粘接于背面板77上。在步骤S14中，为了使作为粘合剂的合成树脂完全溶化后再固化，利用电炉在例如200℃下进行10小时的后固化处理。在步骤S15中，为了使摩擦部件78的表面平滑并具备一定的厚度而进行研磨处理。完成如图9(c)所示的作为成品的盘式制动垫片76。
盘式转子22被固定在前轮17的轮毂上，与前轮17联动地旋转。盘式转子22如图2所示，是例如不锈钢合金制的圆板部件，一体形成有位于中心的轮毂安装部22a和外周侧的作为摩擦面的环状的转子部22b。
制动动作机构23如图4及图5所示，是这样一种机构通过使制动卡钳21动作，强力夹持盘式转子22，从而对前轮17实施制动。制动动作机构23一体地安装在车把15的右端部上。制动动作机构23具有制动器操作杆80、主压力缸81、主活塞82和油箱83。
制动器操作杆80如图4及图5所示，具有安装在车把15上的托架84，和安装在托架84上、可在制动位置和制动解除位置之间自由摆动操作杆部85。托架84和主压力缸81形成为一体，主活塞82及油箱83支承在托架84上。主活塞82可移动地安装在在主压力缸81内。具体地说，油箱83安装在主压力缸81上，和主压力缸81的内孔连通并对其供给动作流体。由于主活塞82在一个端部与手柄85连结，故能够使主活塞82在主压力缸81内沿着轴方向移动。因此，只要手柄85一动作，主活塞82就在主压力缸81内沿着轴方向移动。这样，通过使主活塞82在主压力缸81内移动，就可以将压油送给到与制动卡钳21连结的油压配管86。因此，压油使活塞74和制动垫片76移动而夹持盘式转子22，从而制动前轮17。
在这种盘式制动装置12中，通过制动动作机构23的动作，制动卡钳21在使盘式转子22可以旋转的制动解除位置和使盘式转子受到制动力作用的制动位置之间动作。
在这里，由于不是背面板77，而是摩擦制动部61磨损，盘式转子22和摩擦标志部60接触，从而在摩擦标志部60上发出声响，故即使是摩擦部件78磨损发出声响，背面板77和盘式转子22也不会接触。因此既可以通过声音告知摩擦部件的磨损又可以抑制盘式转子22寿命的降低。
其他的实施方式(a)在上述实施方式中，在摩擦部件上形成有多个凹凸部，但也可以如图10及图11所示，在背面板77的中心部形成例如圆板状的摩擦标志部160，以覆盖摩擦标志部160的方式将摩擦制动部161与摩擦标志部160及背面板77接合。这种情况下，在摩擦制动部161上形成有卡合在背面板77的凸部77c上的切口部163。
(b)在上述实施方式中，在背面板77的周缘部整体上设有凸部77c，但也可以至少在一部分上设置凸部。
(c)在上述实施方式中，将背面板77的凸部77c作为背面板77的凹凸部兼用，但是也可以在背面板77的周缘部之外设置凹凸部。
权利要求
1.一种自行车用盘式制动垫片，是在背面板上接合有摩擦部件的自行车用盘式制动装置的盘式制动垫片，其特征在于，上述摩擦部件包括同一成分的摩擦标志部和摩擦制动部，上述摩擦标志部具有背面板一侧的层叠构造，上述摩擦标志部的成分中的硬质成分的比率比上述摩擦制动部的成分中的硬质成分的比率高。
2.如权利要求1所述的自行车用盘式制动垫片，其特征在于，沿着上述背面板的至少一部分的周缘部，在和上述摩擦标志部接合的接合面上设有凸部，在上述摩擦标志部的周缘部上，设有和上述凸部相嵌合的第1切口部。
3.如权利要求1所述的自行车用盘式制动垫片，其特征在于，上述摩擦标志部接合于上述背面板的大致中央部上，上述摩擦制动部以覆盖上述摩擦标志部的方式与上述摩擦标志部及背面板接合。
4.如权利要求3所述的自行车用盘式制动垫片，其特征在于，沿着上述背面板的至少一部分的周缘部，在和上述摩擦标志部接合的接合面上设有凸部，在上述摩擦制动部的周缘部上，设有和上述凸部相嵌合的第2切口部。
5.如权利要求1至4中任一项所述的自行车用盘式制动垫片，其特征在于，在上述背面板的和上述摩擦标志部接合的接合面上设有第1凹凸部，在上述摩擦标志部上设有和上述第1凹凸部相嵌合的第2凹凸部。
6.如权利要求1至5中任一项所述的自行车用盘式制动垫片，其特征在于，在上述摩擦标志部的和上述摩擦制动部接合的接合面上设有第3凹凸部，在上述摩擦制动部上设有和上述第3凹凸部相嵌合的第4凹凸部。
7.如权利要求1至6中任一项所述的自行车用盘式制动垫片，其特征在于，上述摩擦部件的成分中的硬质成分由至少含有三氧化二铬的成分构成，通过改变上述三氧化二铬的成分比率，改变上述摩擦制动部及上述摩擦标志部的硬质成分的比率。
8.如权利要求1至6中任一项所述的自行车用盘式制动垫片，其特征在于，上述摩擦部件的成分中的硬质成分是至少含有二氧化硅的成分，通过改变上述二氧化硅的成分比率，改变上述摩擦制动部及上述摩擦标志部的硬质成分的比率。
9.如权利要求1至6中任一项所述的自行车用盘式制动垫片，其特征在于，上述摩擦部件的成分中的硬质成分是至少含有三氧化二铬及二氧化硅的成分，通过改变上述上述三氧化二铬及二氧化硅两者的成分比率，改变上述摩擦制动部及上述摩擦标志部的硬质成分的比率。
全文摘要
本发明提供一种自行车用盘式制动垫片，通过声音告知摩擦部件的磨损并且抑制盘式转子寿命的降低。盘式制动垫片(76)是在背面板(77)上接合有摩擦部件(78)的垫片，其特征在于，摩擦部件(78)包括同一成分的摩擦标志部(80)和摩擦制动部(81)，摩擦标志部(80)具有背面板(77)一侧的层叠构造，摩擦标志部(80)的成分中的硬质成分的比率比摩擦制动部(81)的成分中的硬质成分的比率高。
文档编号F16D66/02GK1707132SQ20051007618
公开日2005年12月14日 申请日期2005年6月8日 优先权日2004年6月8日
发明者岩井亨, 樫本祥和, 藤谷隆司 申请人:株式会社岛野