TWM658191U - 碳纖維陶瓷煞車碟盤 - Google Patents

Abstract

一種碳纖維陶瓷煞車碟盤，具有一連結部位、相連於該連結部位外圍的多數個肋部，以及相連於所述肋部外圍的一制動環部；該煞車碟盤具有二端面，所述制動環部在各端面上各形成有一煞車面。主要改良在於：所述煞車碟盤沿著所述端面的截面包括：一內層及二外層；所述內層包括至少二層相互膠合的24K碳維維布；所述外層分別結合於所述內層外表面，且包括至少一層3K碳纖維預浸布，以及一層塗佈於所述3K碳纖維預浸布上含有環氧樹脂、奈米陶瓷粉及氧化鋁等成分的複合膠體。據此，可以達到提高結構強度、輕量化及高散熱性等諸多效果。

Description

碳纖維陶瓷煞車碟盤

本創作係有關於一種自行車零組件，特別是指一種用於自行車的碳纖維陶瓷煞車碟盤。

眾所周知，自行車煞車區分有碟煞與C夾兩種，碟煞的制動性大於C夾，且不會有燒框的情形，故逐漸地被大量應用。

但碟煞仍存在部分缺點，最大問題在於：容易在長時間的高速制動後產生高溫，且隨著煞車力加大，升溫越快。在極端的操控環境下，高溫可能造成碟煞系統失效或降低制動力。據此，改變煞車碟盤結構、附加散熱片或採用複合材料，均可適當地提高散熱效果，以期達到降溫的效果。

然而，單純藉由改變碟盤結構的設計，所能提高散熱效果的程度通常相當有限。附加散熱片的設計，除了無法顯著地提高散熱效果，還會增加整體重量，不符合輕量化需求，更會增加構件複雜度，並提高產品成本。採用複合材料，例如以碳纖維複合材料作為煞車碟盤的主要材料，已被應用於市場，但實際使用過程中，仍有容易發生爆裂或斷裂的情況，而影響行車安全。

本創作提供一種碳纖維陶瓷煞車碟盤，具有一連結部位、相連於該連結部位外圍的多數個肋部，以及相連於所述肋部外圍的一制動環部；該煞車碟盤具有二端面，所述制動環部在各端面上各形成有一煞車面。主要改良在於：所述煞車碟盤沿著所述端面的截面包括：一內層及二外層；所述內層包括至少二層相互膠合的24K碳維維布；所述外層分別結合於所述內層外表面，且包括至少一層3K碳纖維預浸布，以及一層塗佈於所述3K碳纖維預浸布上含有環氧樹脂、奈米陶瓷粉及氧化鋁等成分的複合膠體。

本創作所提供的煞車碟盤，可以藉由內層相互膠合的至少二層24K碳纖維布，以確保煞車碟盤具有足夠結構強度，進而防止從內部產生爆裂或斷裂。

所述煞車碟盤的外層利用在至少一層3K碳纖維預浸布上塗佈複合膠體的結構設計，不但可牢固地與所述內層緊密結合，以提高結構強度及取得輕量化，還可以藉由奈米陶瓷粉及氧化鋁的特性，大幅地提高散熱性及耐磨性，進而保持良好制動力，減少來令片磨耗，以及提高騎乘安全性。

如圖1至3所示，本創作係提供一種碳纖維陶瓷煞車碟盤的較佳實施例，該煞車碟盤10具有一個位於中央的連結部位101、多數個延伸相連於該連結部位101外圍的肋部102，以及一個相連於所述肋部102外圍的制動環部103；該煞車碟盤10具有二端面104，所述制動環部103在各端面104上各形成有一煞車面105。

眾所周知的是，所述該連結部位101可供安裝於自行車花轂處，所述自行車的前叉處通常安裝有一煞車卡鉗，可受控制對所述制動環部103的煞車面105進行夾緊作用，進而達到煞車的效果。

本創作的主要改良在於：

所述煞車碟盤10沿著所述端面104的截面包括：一內層11及二外層12；其中：

所述內層11，包括至少二層相互膠合的24K碳維維布111，並形成有二外表面112。

所述外層12，分別結合於所述內層11的外表面112，且包括至少一層3K碳纖維預浸布121，以及一層塗佈於所述3K碳纖維預浸布121上的複合膠體122；所述複合膠體122係以環氧樹脂為主劑，且添加有稀釋劑、硬化劑、分散劑、30~35%的奈米陶瓷粉及氧化鋁。

較佳的是，所述內層11的任一層24K碳維維布111的厚度為0.55~0.75 mm，尤其以厚度0.65 mm為佳。

較佳的是，所述外層12的任一層3K碳纖維預浸布121的厚度為0.25~0.45 mm，尤其以厚度0.35 mm為佳。

需特別說明的是，上述24K或3K中的「K」是指一束碳纖維中有幾千根單絲，以24K為例，代表一束碳纖維中有2萬4千根單絲，而3K則代表一束碳纖維中有3千根單絲。由以上定義可以清楚知道，K數越大，所對應的碳纖維束就越粗，但並非指強度有所不同，通常需要編織較厚的碳纖維布時，就採用K數較大的碳纖維束，故本創作內層採用24K碳纖維布，通常只需要二層即可符合厚度上的需求。

本創作內層11以至少二層24K碳纖維布利用膠合方式組成，可以確保煞車碟盤10具有足夠的結構強度，防止從內部產生爆裂或斷裂。

本創作外層12利用在至少一層3K碳纖維預浸布121上塗佈複合膠體122，不但可以藉由所述複合膠體122在高溫加壓及烘烤定型下與所述內層11緊密牢固地結合在一起，進一步提高整體結構強度及獲得輕量化外，還可以藉由內部奈米陶瓷粉及氧化鋁的特性，大幅地提高散熱性及耐磨性，進而避免所述煞車碟盤10與來令片或煞車皮間因持續性的摩擦產生過熱現象，故可保持良好制動力，減少來令片磨耗，提高騎乘安全性。

本創作煞車碟盤10的製作方法概述如下：

a. 先將至少二層24K碳纖維布，利用膠合方式彼此貼合在一起，藉以形成所述內層11結構。

b. 將預先調配好的所述複合膠體122倒入一網板內部，藉以對所述3K碳纖維預浸布121進行塗佈。

c. 利用上下堆疊方式，將塗佈有所述複合膠體122的所述3K碳纖維預浸布121堆疊於所述內層11結構上、下外表面112以形成所需的厚度後，再其放入成型模具中，以180~240℃高溫加壓進行烘烤定型。

d. 取得烘烤定型後的碳陶板材製品，利用電腦數值控制加工機 (簡稱CNC) 進行加工，即可獲得所述煞車碟盤10。

需特別說明的是，所述制動環部103通常環佈排列有多數個散熱孔106，由於本創作的結構強度已被大幅地強化，故本創作可以藉由增加所述散熱孔106的數量或面積佔比，以提高散熱的效果，而毋須擔心有結構強度不足的情形。

另外，任兩所述肋部102彼此間均形成有一鏤空孔107，適當地縮小該鏤空孔107的區域面積，也可以提高結構強度。

綜上所述，本創作在同類產品中實具極佳的創作實用性，同時遍查國內外相關技術資料或專利文獻，亦未發現相同構造揭示在先，是以，本創作實已具備新型專利要件，爰依法提出申請。惟，以上所述僅係本創作部分可行實施例而已，舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本創作之專利範圍內。

10:煞車碟盤 101:連結部位 102:肋部 103:制動環部 104:端面 105:煞車面 106:散熱孔 107:鏤空孔 11:內層 111:24K碳維維布 112:外表面 12:外層 121:3K碳纖維預浸布 122:複合膠體

［圖1］係本創作煞車碟盤的立體外觀圖。 ［圖2］係本創作煞車碟盤其中一端面的側視平面圖。 ［圖3］係本創作沿著圖2剖面線1-1的剖視圖。 ［圖4］係本創作圖3的局部放大圖。

11:內層

111:24K碳維維布

112:外表面

12:外層

121:3K碳纖維預浸布

122:複合膠體

Claims (5)

1. 一種碳纖維陶瓷煞車碟盤，具有一個位於中央的連結部位、多數個延伸相連於該連結部位外圍的肋部，以及一個相連於所述肋部外圍的制動環部；該煞車碟盤具有二端面，所述制動環部在各端面上各形成有一煞車面；其特徵在於： 所述煞車碟盤沿著所述端面的截面包括：一內層及二外層；其中： 所述內層，包括至少二層相互膠合的24K碳維維布，並形成有二外表面； 所述外層，分別結合於所述內層的外表面，且包括至少一層3K碳纖維預浸布，以及一層塗佈於所述3K碳纖維預浸布上的複合膠體；所述複合膠體係以環氧樹脂為主劑，且添加有稀釋劑、硬化劑、分散劑、奈米陶瓷粉及氧化鋁。
2. 如請求項1所述之碳纖維陶瓷煞車碟盤，其中所述內層的任一層24K碳維維布的厚度為0.55~0.75 mm。
3. 如請求項2所述之碳纖維陶瓷煞車碟盤，其中所述內層的任一層24K碳維維布的厚度為0.65 mm。
4. 如請求項1所述之碳纖維陶瓷煞車碟盤，其中所述外層的任一層3K碳纖維預浸布的厚度為0.25~0.45 mm。
5. 如請求項4所述之碳纖維陶瓷煞車碟盤，其中所述外層的任一層3K碳纖維預浸布的厚度為0.35 mm。

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