TWI687605B

TWI687605B - 煞車墊片

Info

Publication number: TWI687605B
Application number: TW105111043A
Authority: TW
Inventors: 大衛Ｃ沃福森; 黛芬李Ｃ賀來兒
Original assignee: 澳大利亞商Ｆｍｐ集團（澳大利亞）有限公司
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2020-03-11
Also published as: AU2016301099B2; PH12018500206A1; NZ738426A; MY193567A; AU2016301099A1; TW201704657A; PH12018500206B1; WO2017015697A1

Abstract

本發明描述一種煞車墊片(1)，其包括一摩擦本體(3)，該摩擦本體(3)具有一摩擦表面(5)、一側壁(7)以及在該摩擦表面(5)與該側壁(7)之一相交處之一邊緣(11)。視覺標誌(9)係提供於該側壁(7)上以根據該邊緣(11)之一位置而指示該摩擦本體(3)之一磨損狀態。

Description

煞車墊片

【相關申請案之交叉參考】

本申請案主張2015年7月29日申請的澳大利亞臨時專利申請案第2015903011號之優先權，該臨時專利申請案之內容以引用之方式併入本文中。

本發明係關於煞車墊片。

煞車系統(諸如，摩擦煞車)可包括一個可移動表面(諸如，旋轉圓盤或轉鼓)及可移動以接觸旋轉圓盤之煞車襯片。可移動表面與煞車襯片之間的接觸在兩個表面之間產生摩擦力，此減緩可移動表面之旋轉。

在一個應用中，煞車系統併入在機動車輛中。藉由選擇性地使得車輛減速以及當處於停止時維持靜止位置，煞車系統為控制機動車輛之重要部分。在啟動時，煞車系統可將車輛之動能之很大一部分轉化成熱能。

煞車襯片與可移動表面之間的摩擦亦導致一個或兩個表面之磨損。通常，煞車襯片為具有最多磨損之消耗性組件。在碟式煞車系統中，消耗性煞車襯片為煞車墊片之一部分。隨時間推移，此等組件之磨損可削弱煞車系統之效能，且因此，此等組件可能需要週期性地維修及更換。

貫穿本說明書，詞語「包含(comprise)」或諸如「包含(comprises)」或「包含(comprising)」之變型應理解為暗示包括所陳述之要素、整體或步驟、或要素、整體或步驟之組，但不排除任何其他要素、整體或步驟、或要素、整體或步驟之組。

並不由於在本申請案之每一技術方案之優先權日期之前存在，就將對已包括於本說明書中之文獻、動作、材料、裝置、物品或其類似者之任何論述視為承認任何或所有此等事項形成先前技術基礎之一部分或為與本發明相關之領域中的公共常識。

一種煞車墊片，其包含由摩擦材料所製成的摩擦本體，該摩擦本體具有：位於該摩擦材料之上的摩擦表面、位於該摩擦材料之上的側壁表面及在該摩擦表面與該側壁表面之相交處的邊緣。該煞車墊片具備該側壁表面上之視覺標誌以根據該邊緣之位置而指示該摩擦本體之磨損狀態。該視覺標誌可經由印刷、塗刷及/或蝕刻於該側壁表面之上。在其他實施例之中，該視覺標誌係施加於該側壁表面之上。施加於該側壁表面之上的視覺標誌可進一步包含黏附於該側壁表面之上的該視覺標誌。

藉由將視覺標誌提供於該側壁表面上，使用者可檢查該煞車墊片以判定磨損之狀態。側壁表面上之視覺標誌可為有利的，由於其可較易於由使用者看到。此與提供在摩擦表面處之可在使用期間被遮蔽或被磨損移除之視覺標記形成對比。

在煞車墊片中，視覺標誌可包含以下各者中之一或多者：側壁表面上之印刷標記、側壁表面上之塗料、側壁表面上之蝕刻、及/或側壁表面上之貼紙。在一些實施例之中，額外的視覺標誌可包含在該側壁表面之中的一或多個凹陷。在替代性實施例之中，亦可藉由將著色劑包括在摩擦本體中之摩擦材料之一或多個部分中來提供額外的視覺標誌。

在煞車墊片中，視覺標誌包含側壁表面上之圖案，其中該圖案根據邊緣在該圖案處之位置來指示磨損之狀態。

在煞車墊片中，視覺標誌包含指示磨損狀態之文字資訊。

在煞車墊片中，側壁表面上之視覺標誌包括：在摩擦表面近端之第一部分以及在摩擦表面遠端之第二部分，其中視覺標誌包含該第一部分與該第二部分之間的視覺反差。此可輔助該第一部分與該第二部分之間的視覺區別。

在煞車墊片中，視覺標誌可包括指示摩擦本體之各別磨損狀態的複數個視覺標記。此可藉由提供關於磨損狀態之進一步粒度來輔助使用者。該等粒度例如：煞車墊片為可使用的；煞車墊片為可使用的但在不久的將來將需要更換；以及煞車墊片經磨損且必須更換；等。

在煞車墊片中，視覺標誌包含一或多個字元。此等字元可包括將資訊傳達至使用者之字母及/或數字。在一個實施例中，字元可包括「75%剩餘」、「已磨損」、「更換」等。有利地，此允許可能對特定煞車墊片不熟悉之使用者容易地識別磨損狀態，而無需使用儀器量測煞車墊片且將量測結果與產品手冊/規格表單相互對照。

側壁表面可實質上垂直於摩擦表面而延伸。此可輔助對邊緣之簡單識別。

煞車墊片可進一步包含支撐摩擦本體且與摩擦表面相反定位之托板，其中煞車墊片為機動車輛之碟式煞車系統之組件。

碟式煞車系統包含：連接至輪轂之圓盤、具有上文所描述之至少一個煞車墊片之卡鉗，其中可操作碟式煞車系統使得摩擦表面與圓盤接觸。

1:煞車墊片

3:摩擦本體/摩擦塊體

5:摩擦表面

7:側壁

8:斜面

9:視覺標誌

11:邊緣

12:槽

13:托板

14:凸緣

15:第一部分

17:第二部分

19:分界線/線

20:字元

29:線

30:字元

39:線

40:字元

50:字元

61:凹陷

101:煞車墊片

115:第一部分

117:第二部分

118:圖案

201:煞車墊片

215:第一部分

217:第二部分/側壁

219:線

301:煞車墊片

315:第一部分

316:中間部分

317:第二部分

401:煞車墊片

501:煞車墊片

507:側壁

600:碟式煞車系統

681:煞車卡鉗

683:旋轉圓盤

684:輪轂

685:檢查孔隙

701:煞車墊片

707:側壁

709:視覺標誌

710:識別文字

720:文字

722:填片

724:凸緣

將參看以下各者描述本發明之實施例：圖1(a)為煞車墊片之側視圖；圖1(b)為圖1(a)中之煞車墊片之俯視圖；圖1(c)為圖1(a)中之煞車墊片之端視圖；圖2(a)至2(e)說明圖1(a)中之煞車墊片之磨損之一連續漸進狀態；圖3(a)為具有包括圖案之視覺標誌之另一煞車墊片之側視圖；圖3(b)為具有包括線之視覺標誌之另一煞車墊片之側視圖；圖3(c)為具有包括複數個視覺標記之視覺標誌之另一煞車墊片之側視圖；圖4為具有包括複數個線及字元之視覺標誌之另一煞車墊片之側視圖；圖5(a)為具有包括摩擦本體之側壁中之凹陷之視覺標誌的另一煞車墊片之側視圖；圖5(b)為圖5(a)中之煞車墊片之端視圖；圖6為展示視覺標誌之碟式煞車系統之視圖；以及圖7(a)為具有包括側壁上之矩陣圖案之視覺標誌的另一煞車墊片之側視圖；以及圖7(b)為圖7(a)中之煞車墊片之俯視圖。

概述

圖1(a)至1(b)說明具有摩擦本體3之煞車墊片1。摩擦本體3包括摩擦表面5、側壁7以及在摩擦表面5與側壁7之相交處的邊緣11。視覺標誌9提供於側壁7的側壁表面之上以根據邊緣11之位置指示摩擦本體之磨損狀態。

藉由將視覺標誌提供在側壁7上，使用者可易於檢查煞車墊片1以判定磨損之狀態。側壁上之視覺標誌9可易於讀取，且在一些實施例中，包括文字或其他資訊。此與提供在摩擦表面自身處的可經移除、由煞車粉末填充或以其他方式遮蔽之標記(諸如，凹槽)形成對比。

對煞車墊片1之描述

煞車墊片1亦可包括支撐摩擦本體3之托板13，藉此托板13與摩擦表面5相反定位。摩擦本體3可結合至托板13，諸如藉由黏著劑。在一些實施例中，摩擦本體3可模製至托板13。應瞭解，煞車墊片1可以其他方式附接至托板13，諸如藉由機械扣件(諸如，鉚釘、螺釘、螺母及螺栓等)。在一些另外的實施例中，此可包括此等方法中之一或多者之組合。托板13亦包括輔助定位及附接至煞車卡鉗之一對凸緣14。托板可由鋼製成。

摩擦本體3由摩擦材料(諸如，半金屬摩擦材料、低金屬摩擦材料、陶瓷摩擦材料或非石棉有機摩擦材料)製成。此材料可理想地為耐熱性的且在指定溫度範圍內具有穩定(或可預測)的摩擦係數。摩擦本體3可具有在摩擦表面5之前置(及/或後置)部分處之斜面8。此可輔助減小摩擦表面5之前置部分抓住或卡住旋轉圓盤中之不平整處之傾向。斜面8亦可減小噪音。摩擦本體3可具備槽12。此可減輕摩擦本體3中之應力，應力可由由不同溫度造成之收縮及膨脹引起。槽12亦可增強摩擦本體3之可撓性且提供輔助冷卻之通風口。槽12亦可有助於移除摩擦碎屑(亦即，煞車粉末)。

側壁7可實質上垂直於摩擦表面5延伸，此提供(與側壁7及摩擦表面5)成直角的邊緣11，從而可輔助邊緣11之簡單識別。此與可產生界定不明的或難以感知的邊緣11的側壁7及摩擦表面5處於彼此接近之平面的組態形成對比。

參看圖1(a)，側壁7上之視覺標誌9包括在摩擦表面5近端之第一部分15及在摩擦表面遠端之第二部分17。視覺標誌9包括第一部分15與第二部分17之間的視覺反差。在此實施例中，此藉由使用與側壁7上之第一部分15形成對比之較淺色彩印刷第二部分17而實現。在一些實施例中，側壁之第一部分15為摩擦本體之固有色彩(亦即，不經任何印刷)。應瞭解，可藉由其他方式實現在第一部分與第二部分之間提供反差。舉例而言，第一部分15可具有印刷以與未經印刷之第二部分17形成反差。在另一實施例中，可藉由形成反差性的色彩及/或色調來印刷第一部分與第二部分兩者。視覺標誌9亦可包括輔助第一部分15與第二部分17之間的反差之圖案。另外，色彩及/或圖案可為獨特的以輔助識別與其他煞車墊片相比較，煞車墊片1為具有視覺標誌之類型。另外的變化形式將在下文論述。

在第一部分15與第二部分17之間的邊界處為分界線19。在此實施例中，分界線19表示磨損狀態，且特定而言使得煞車墊片1應更換之磨損狀態(亦即，臨限值)。此將參照圖2(a)至2(e)論述。

指示煞車墊片之磨損狀態

圖2(a)至2(e)中之序列展示磨損本體之剩餘部分，特定而言分別為100%、75%、50%、30%以及20%。在所說明之煞車墊片1中，分界線19提供在表示摩擦本體3剩餘30%之位置處。可根據煞車墊片1之規格及/或法規要求藉由製造來選擇此位置(及對應百分比)。在一個實施例中，定位分界線19以使得第二部分17具有4mm之高度。

在如圖6中所說明之機動車輛之碟式煞車系統600中，煞車墊片1可安裝至煞車卡鉗681。碟式煞車系統600包括連接至輪轂684之旋轉圓盤683。在使用中，摩擦本體3之摩擦表面5與旋轉圓盤683接觸置放，藉此摩擦表面5與旋轉圓盤683之間的摩擦將旋轉圓盤683之動能轉化成熱能。此摩擦之結果為摩擦本體3將逐漸地磨損掉，其中摩擦表面5朝向托板13後退，如自圖2(a)至2(e)按順序展示。形成在摩擦表面5與側壁7之接合處的邊緣11亦隨著摩擦表面朝向托板13後退。

可藉由與側壁7上之視覺標誌9相比較，目視檢查邊緣11之位置來判定摩擦本體3之磨損狀態。可藉由首先將煞車墊片1自煞車卡鉗移除來執行目視檢查。

在一些實施例中，如圖6中所說明，煞車墊片1及煞車卡鉗681可經建構使得視覺標誌9可由使用者目視檢查而不需將煞車墊片1自煞車卡鉗681移除(或將煞車墊片1及/或煞車卡鉗與圓盤683分離)。取決於組態，可在移除對應輪或不移除對應輪之情況下進行此操作。舉例而言，煞車卡鉗可具有檢查孔隙685或槽以允許使用者檢查安裝至煞車卡鉗之煞車墊片1之視覺標誌。在另一實施例中，可藉由以相對於圓盤之表面形成銳角之視線觀察煞車墊片1來進行目視檢查。藉由允許檢查煞車墊片1之磨損狀態而無需移除及重新安裝煞車墊片1之時間及勞動，此可為有利的。此與具有在摩擦表面上的歸因於由煞車系統之剩餘部分(諸如，煞車卡鉗及圓盤)之阻礙而難以(甚至不可能)檢視到之標記的煞車墊片形成對比。

在目視檢查期間，若參照圖2中之定向，邊緣11在分界線19上方，則此指示並不需要更換煞車墊片1，由於摩擦本體3中存在充足材料。分界線19可指示根據車輛之平均使用應更換煞車墊片1之磨損狀態。舉例而言，低於分界線19之剩餘摩擦本體3(例如，第二部分17)可包括預期在使用週期內煞車墊片1之平均使用期間經磨損完之一定量之摩擦材料。舉例而言，此可與在車輛之12月的使用週期內之平均磨損一致。或者，使用者可目視檢查到在分界線19上方仍可見第一部分15之至少部分。在圖2(a)至2(c)中說明表示分別為100%、75%及50%之摩擦本體的此等情形。

在圖2(d)至2(e)中展示需要更換煞車墊片1之摩擦本體3之更進一步的磨損狀態。圖2(d)說明摩擦本體3磨損至30%且其中邊緣11在分界線19之位置處之煞車墊片1。可觀察到，第一部分15已磨損掉且不再可見(其亦可描述為僅摩擦本體3之第二部分17仍可見)。因此，視覺標誌9指示需要更換煞車墊片1。圖2(e)說明摩擦本體3磨損至20%且其中邊緣11在低於分界線19(其已被磨損掉)之位置處之煞車墊片1。亦可觀察到，第一部分15不再可見(亦即，僅摩擦本體3之第二部分17之一部分仍可見)，此亦可促使使用者更換煞車墊片1。

在檢查期間，使用者之另一考慮因素可包括判定邊緣11是否在距分界線19(或其他視覺標誌9)之規則距離處(亦即，平行)。若距離不規則，則此可指示摩擦本體3之不均勻磨損，此可需要對煞車墊片1或碟式煞車系統600之其他部分的校正動作。

煞車墊片1上之視覺標誌9可有利地提供對煞車墊片1之磨損狀態之客觀指示。此可與使用者(諸如，技工)目視檢查煞車墊片1之摩擦本體3且根據經驗決定摩擦本體3上是否剩餘充足或不充足的材料形成對比。因此，具有視覺標誌之煞車墊片1可較準確且可靠，尤其在使用者沒有經驗及/或疲勞之情況下。

此外，煞車墊片1上之視覺標誌9亦可輔助可維修多個類型及大小之煞車的使用者。舉例而言，卡車可具有具備相對較厚摩擦本體3之煞車墊片1，而小客車可具有具備相對較薄摩擦本體3之煞車墊片。因此，就摩擦本體3之剩餘部分之厚度而言，需要更換煞車墊片1之磨損之臨限狀態可不同。因此，視覺標誌9可允許對是否需要更換煞車墊片1之快速判定。此與其他方法形成對比，諸如使用者量測摩擦本體3之厚度，且參考特定煞車墊片1之資料表單及規格以判定摩擦本體3之剩餘部分之厚度是否充足或不充足使得應更換煞車墊片1。

視覺標誌之變化形式

圖1及2之煞車墊片1說明可使用之視覺標誌9之實施例。現將描述視覺標誌之非限制性實施例。

圖3(a)說明類似於圖1及2中所描述之煞車墊片1的煞車墊片101，其中視覺標誌9包括在第二部分117處印刷圖案118。此圖案使第二部分117之部分保留摩擦本體3之固有色彩且其中第一部分115亦具有相同固有色彩。圖案118可輔助提供視覺上獨特的標誌以及識別煞車墊片101。

圖3(b)說明具備視覺標誌9的煞車墊片201，視覺標誌9包括在側壁7上之在第一部分215與第二部分217之間的線219。線219在視覺上與剩餘的第一部分215及第二部分217形成反差，第一部分215及第二部分217兩者可為相同色彩。線219在類似於圖1及2中所描述之分界線19之位置處，且亦指示應更換煞車墊片201之磨損狀態。因此，當摩擦本體3經磨損使得目視觀察到邊緣11在線219處(或接近於線219)時，此指示應更換煞車墊片201。若摩擦本體3處於更進一步的磨損狀態，使得無法觀察到線219(由於線219已磨損掉)，則此亦可指示應更換煞車墊片201。

圖3(b)中之線219可經印刷、經蝕刻或包括側壁217上之其他形式之視覺標記。在一個替代方案中，此可包括應用一或多個貼紙以提供線219。如圖3(b)中所說明之線219為虛線，且在其他替代方案中可包括圖案。在一些實施例中，具有非單體的視覺標誌在提供視覺上獨特的視覺標誌上可為有利的。其亦可輔助識別與其他類型的煞車墊片相比較，煞車墊片201為具有視覺標誌9之類型。

圖3(c)說明具備視覺標誌9的煞車墊片301，該視覺標誌9包括指示摩擦本體3之各別磨損狀態之複數個視覺標記。在此實施例中，摩擦本體3包括區分摩擦本體之三個部分的視覺標誌9。第一部分315表示將被磨損掉之摩擦本體之前50%。此第一部分後面有表示將被磨損掉之摩擦本體之隨後的20%的中間部分316。最後，第二部分317表示將被磨損掉之最後的30%。因此，在目視檢查期間，若第一部分315、中間部分316以及第二部分317可見，則此指示剩餘50%至100%之間之摩擦本體3，且煞車墊片301可工作。若僅中間部分316及第二部分317可見，則此指示剩餘30%至50%之間之摩擦本體3且煞車墊片301仍可工作，但將來可能需要更換。若僅第二部分317可見，則此指示剩餘30%或30%以下之摩擦本體3且應更換煞車墊片301。

圖4說明煞具備視覺標誌9的煞車墊片401，視覺標誌9包括表示剩餘摩擦本體3之30%、50%及75%之複數個線19、29及39。視覺標誌9亦包括提供文字資訊之字元20、30、40及50。字元50包括「100%」以及指向摩擦表面5(屬於未使用的煞車墊片401)之對應箭頭，指示未使用的煞車墊片1的邊緣11將在的地方。字元40包括「75%」以及指向線39之對應箭頭，指示當剩餘摩擦本體3之75%時邊緣11將在的地方。類似地，字元30包括「50%」以及指向線29之箭頭，指示摩擦本體3之50%。最後，字元20包括文字資訊「更換」以及指向線19之對應箭頭，指示邊緣11之臨限位置。若在目視檢查之後，邊緣11在線19處或已後退超出線19，則此指示應更換煞車墊片401。

包括文字資訊之字元之優點為將額外資訊或易於辨識資訊提供給使用者。在圖4中，字元20、30、40及50將關於摩擦本體3之磨損狀態之資訊提供給使用者而無需使用者必需對特定煞車墊片1之標記或標記規約熟悉。

圖5(a)及(b)說明具備視覺標誌9之煞車墊片501，視覺標誌9包括具有一或多個凹陷61之側壁507。此等凹陷61為摩擦本體3中之台階，其可為視覺上可識別的，即使摩擦本體3之表面可被煞車粉末、污跡或其他遮蔽物覆蓋亦然。在某些情況下，此等凹陷61可為可藉由使用者的觸碰識別的。使用者可藉由以類似於上文所描述之其他實施例的方式目視識別邊緣11及凹陷61來判定摩擦塊體3之磨損狀態。應瞭解，可使用視覺標誌9之組合，且如圖5(a)中所展示，煞車墊片501亦包括提供額外資訊之字元20、30、40及50。

圖7(a)及7(b)說明煞車墊片701之另一實施例，其包括具備視覺標誌709之側壁707。在此實施例中，視覺標誌709呈印刷至側壁707之正方形點矩陣圖案形式。文字720亦印刷在側壁707上，與正方形點矩陣圖案相鄰。在此實施例中，文字720為「REPLACE」以指示若摩擦本體3經磨損使得邊緣11在視覺標誌709處，則應更換煞車墊片701。

在一個實施例中，視覺標誌709之正方形點矩陣圖案可包括大致為3mm乘3mm之正方形。應瞭解，視覺標誌709之其他大小可為適當的。舉例而言，4mm乘4mm、5mm乘5mm。

在另外其他實施例中，視覺標誌可為矩形、圓形、橢圓形、三角形等。舉例而言，視覺標誌可包括呈矩形形式之點矩陣圖案，諸如7像素乘9像素之矩形矩陣。在一些特定實施例中，矩形為2.33mm乘2.25mm或3mm乘1.75mm，但應瞭解，可使用其他尺寸及比率。點矩陣圖案可自側壁7之邊緣偏移以允許個別煞車墊片701之間的較小變化。可視需要選擇此偏移，且在一些實施例中，此偏移可在距托板13 0.7mm至1mm範圍內。應瞭解，一些實施例可不包括此偏移，且在其他實施例中，偏移可為不同距離。

煞車墊片701亦可包括其他印刷特徵，諸如識別文字710。識別文字710可用於指示零件或煞車墊片701之類型，且亦可包括序號、批次號、型號等。

煞車墊片701亦包括可類似於上文所描述之槽而作用之一對槽12。在托板13之相反端處的凸緣14包括輔助定位及附接至煞車卡鉗之球形部分。填片722可安裝至托板13。填片722可包括延伸跨越托板13之側部之至少部分的向上延伸之凸緣724。填片722可輔助減小振動且因此減小在使用期間來自煞車的噪音。

印刷、塗刷、蝕刻及貼紙

印刷視覺標誌9可包括使用耐熱性墨水或調色劑。在一個實施例中，墨水可為被稱為「79000-00106墨水，白色」之白色墨水以與由Paul Leibinger股份有限公司生產之工業噴墨印刷機一起使用。在一個實施例中，將視覺標誌之至少部分印刷為白色可有利地與摩擦本體3之摩擦材料之深色固有色彩形成反差。應瞭解，其他墨水及印刷機可為合適的。

視覺標誌9可包括將塗料塗刷在側壁7上。此可包括使用毛刷以塗刷側壁7上之視覺標誌9之至少部分。在另一實施例中，此可包括將模板置放在側壁7處且將塗料噴塗至側壁7上。

視覺標誌9亦可包括蝕刻摩擦本體3。此可包括對側壁7之光化學蝕刻。

視覺標誌9亦可包括雕刻摩擦本體3。雕刻可包括使用刻刀進行機器雕刻以產生對於使用者可目視察覺之線、圖案或其他特徵。視覺標誌亦可包括對摩擦本體3之側壁7之雷射雕刻。

視覺標誌9亦可包括應用於側壁7之貼紙。此可包括將具備視覺標記之膜施加至側壁7上。黏著劑(諸如，壓敏黏著劑)可輔助將膜固定至側壁7。理想地，貼紙包括可耐受碟式煞車系統之正常使用之熱的耐熱性材料。

著色劑

可藉由將著色劑包括在摩擦本體3中之摩擦材料之一或多個部分中來提供視覺標誌9。舉例而言，對應於第二部分17之摩擦材料可包括著色劑，且著色劑作為側壁7上之視覺標誌9可見。

熟習此項技術者應瞭解，可在不背離本發明之廣泛一般範圍之情況下對上述實施方式進行大量變化及/或修改。因此，在所有方面將本發明之實施方式視為說明性且非限制性的。