[發(fā)明專利]一種金屬基復(fù)合材料作為自行車碟式煞車碟盤(pán)的應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01110692.1
• 申請(qǐng)日: 2001-04-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1381377A
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁文彬;黃傅政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富驊企業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): B62L1/02
• 分類號(hào): B62L1/02;F16D69/00
• 代理公司: 隆天國(guó)際專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 潘培坤,陳紅

本發(fā)明涉及一種金屬基復(fù)合材料作為自行車碟式煞車碟盤(pán)的應(yīng)用。

由於不銹鋼具有高度耐磨性，因此自行車碟式煞車碟盤(pán)一般都是由不銹鋼制成。然而，當(dāng)雨天時(shí)，由於不銹鋼碟盤(pán)為一光滑表面，會(huì)導(dǎo)致煞車時(shí)碟盤(pán)與來(lái)令片產(chǎn)生滑移現(xiàn)象，煞車制動(dòng)力較低。此外，由於不銹鋼材質(zhì)的散熱效果不佳，在經(jīng)過(guò)多次煞車后，不銹鋼碟盤(pán)的溫度會(huì)升得相當(dāng)高。對(duì)於機(jī)械式煞車而言，會(huì)導(dǎo)致碟盤(pán)有熱熔、變形的現(xiàn)象，造成煞車作動(dòng)力不足。對(duì)於油壓式煞車而言，煞車油會(huì)膨脹、劣化，也會(huì)造成煞車作動(dòng)力不足。

因此，本發(fā)明的目的即為解決上述問(wèn)題，而提供一種金屬基復(fù)合材料作為自行車碟式煞車碟盤(pán)的應(yīng)用，其具有高散熱性，且耐磨性佳。

為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種金屬基復(fù)合材料作為高散熱耐磨的自行車碟式煞車碟盤(pán)的應(yīng)用，所述的一金屬基復(fù)合材料包括一含金屬材料以及添加量為5％至40％體積比的陶瓷顆粒。

本發(fā)明的特徵為使用一金屬基復(fù)合材料來(lái)制造自行車碟式煞車碟盤(pán)，有別於傳統(tǒng)上不銹鋼材質(zhì)的自行車碟式煞車碟盤(pán)。

依據(jù)本發(fā)明，金屬基復(fù)合材料包括一含金屬材料以及添加量為5％至40％體積比的陶瓷顆粒，較佳者為5％至15％體積比。適用的陶瓷顆粒可為碳化硅(SiC)，氧化鋁(Al₂O₃)，硼化鈦(TiB)，或碳化硼(B₄C)，較佳者為碳化硅(SiC)或氧化鋁(Al₂O₃)顆粒。陶瓷顆粒的尺寸最好是5～100μm。

適用於本發(fā)明的含金屬材料可為鋁，鋁合金，鎂，鎂合金，鈦，或鈦合金，特別是鋁或鋁合金。鋁合金的具體例子包括AlSi，AlSiCu，AlSiZn，AlSiMg，AlSiCuZn，AlZn，AlZnMg，AlGe，AlGeSi，AlCu，AlMn，AlMg，AlLi，AlSn，和AlPb，較佳者為AlMgSi。

本發(fā)明使用金屬基復(fù)合材料來(lái)制造自行車碟式煞車碟盤(pán)，主要有三項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)輕，散熱佳，耐磨。以下分別加以說(shuō)明。

本發(fā)明所使用的含金屬材料最好是使用比重介於1.7至4.6g/cm3之間的金屬或其合金，以達(dá)到質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)。例如，當(dāng)含金屬材料使用鋁或鋁合金時(shí)，添加陶瓷顆粒的鋁或鋁合金的比重約為2.8g/cm3，而不銹鋼的比重約為7.8g/cm3。因此，以本發(fā)明鋁基復(fù)合材料所制得的自行車碟式煞車碟盤(pán)，相較於傳統(tǒng)上不銹鋼制的自行車碟式煞車碟盤(pán)，約可減輕1/3的重量。

陶瓷顆粒的熱傳導(dǎo)速率為100cal/cm·s·℃，較不銹鋼的熱傳導(dǎo)速率0.145cal/cm·s·℃高出約1000倍。因此，添加陶瓷顆粒的本發(fā)明的金屬基復(fù)合材料，其熱傳導(dǎo)速率亦比不銹鋼材料高出許多。因此，本發(fā)明鋁基復(fù)合材料所制得的自行車碟式煞車碟盤(pán)，在經(jīng)過(guò)多次煞車后，碟盤(pán)的溫度不致太高。對(duì)於機(jī)械式煞車而言，可避免碟盤(pán)有熱熔、變形的現(xiàn)象，對(duì)於油壓式煞車而言，可避免超過(guò)允許的工作溫度。因此，在經(jīng)過(guò)多次煞車后，仍可提供良好的煞車效果。

陶瓷顆粒的硬度為維氏硬度值Hv?2550，相較於不銹鋼Hv?400的硬度值高出6倍。當(dāng)本發(fā)明鋁基復(fù)合材料所制得的自行車碟式煞車碟盤(pán)與對(duì)磨材(來(lái)令片)磨擦后，高硬度的陶瓷顆粒會(huì)裸露於表面，因此可有效抵抗磨損。

實(shí)施例

以下測(cè)試的依據(jù)為德國(guó)DIN?79100?Part?II?5.6.4″Breakingperformance?test″。

分別使用本發(fā)明鋁基復(fù)合材料(鋁合金為AlMgSi，陶瓷顆粒為碳化硅顆粒)和傳統(tǒng)的不銹鋼材料制成自行車碟式煞車碟盤(pán)，以此碟盤(pán)配合自行車原有的支持構(gòu)件(卡鉗)與摩擦襯墊(來(lái)令片)，進(jìn)行前輪煞車測(cè)試，借由碟盤(pán)與摩擦襯墊相互摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)力。測(cè)試方法包括：(1)性能測(cè)試，(2)耐熱測(cè)試，(3)機(jī)械耐久測(cè)試。

實(shí)施例1：性能測(cè)試

(1)測(cè)試內(nèi)容：

a.測(cè)試速度(V)：干式測(cè)試速度為12.5km/hr。

b.測(cè)試量測(cè)前，先預(yù)煞10次以使煞車塊磨合。

c.煞車握把作用力不得超過(guò)180N，轉(zhuǎn)動(dòng)輪不得鎖死。

d.煞車力平均值(F)由測(cè)試的平均值決定。煞車減速度(a)由以下公式?jīng)Q定：a＝F/m，質(zhì)量(m)以100kg計(jì)算。

(2)測(cè)試要求：

依據(jù)DIN?79100?Part?II?5.6.4的要求，干式煞車減速度不得小於3.4m/s²，濕式煞車減速度不得小於2.2m/s²。

(3)測(cè)試結(jié)果：