[发明专利]用于自行车的制动垫片

说明书

技术领域

本发明涉及用于自行车的制动垫片。

背景技术

在竞技自行车的领域，目前广泛使用了由合成材料制造的部件，该合成材料象例如由并入聚合物材料的基体中的碳纤维构成的材料。在以这些材料制成的部件中，自行车车轮的轮圈因其有可能在强度、弹性和轻度之间得到的最佳组合而颇受推崇。

然而，本发明的发明人已发现：像这样制成的轮圈在急刹车后会遇上危险点。制动垫片确实在轮圈上碰擦并于是生成热量；已发现：达到200℃的温度并非罕见。该热量改变了其中插入有碳纤维的聚合物基体的机械性质，具体来说，使其硬度和机械耐性甚至降低了3个数量级的幅度(即1000倍)并削弱了基体和其它成分之间的链。于是会发生轮圈的脱层。在极端情况下，轮圈甚至会断裂或不能制动，对骑车人的安全有严重后果。

在轮圈由金属材料制成的情况下，问题不会如此严峻，但轮圈的热量会导致制动效率下降。

发明内容

形成本发明基础的问题是要克服上述问题，以在所有制动状况下确保良好的可靠性和车轮强度，以及稳定的制动性能。

因此，在本发明的第一方面，本发明涉及一种根据权利要求1的制动垫片，在本发明的第二方面，本发明涉及一种根据权利要求25的车轮制动组件，在本发明的第三方面，本发明涉及一种根据权利要求30的用于制备制动垫片的混合物。

更具体地，根据本发明的制动垫片包括用来在制动期间被压向自行车的车轮的轮圈的侧面的制动表面，其特点在于，所述制动垫片包括适于从制动表面传走热量的热传递装置。

清楚的是任何材料都能通过传导来传热，并且在任何系统中热量还通过传导和辐射来传递；因此清楚的是在任何车轮制动组件中，在垫片的制动表面生成的热量并不停留在该区域，而是根据不同情况、随不同时间并以不同方式从其自发地向其它更冷的区域传递。在本发明的上下文中，表述“热传递装置”表示设置在制动垫片中的一种元件或材料的组件，所述组件的特别之处在于其以明显好于所述垫片中存在的所有其它元件或材料的方式传热的性能。

因这种热传递装置的存在，制动期间在制动表面生成的热量从该区域被带走并被传递到垫片的其它区域。传递至轮圈的热量因此减少，并且由于轮圈的过热而导致的危险因此被限制。

具体来说，已经观察到，利用传统的垫片，在制动表面上生成的热量停留在该表面上，并在制动结束后通过与周围空气的接触而散发。有利地是，由于本发明，热传递装置也在制动期间将热量从制动表面带走，因此即使在延长的制动期间也不存在使轮圈过度受热的风险。

优选地，该垫片包括与制动表面截然不同的、朝向垫片外部的热交换表面，其中热传递装置从制动表面将热量传递至热交换表面。由此，建立了一条优先的通路，由制动所产生的热量通过该通路传递至垫片外部；因此垫片的过度受热更少，而其从制动表面传走热量的性能更强。

优选地，该热交换表面适于与承载垫片的支撑体接触，否则与空气接触。在第一种情况下，该热交换表面应优选是平坦且规则的，以便促进通过接触的热量传递，并且承载垫片的支撑体应由热导率高的材料制成；在第二种情况下，热交换表面应尽量宽，优选地是具有散热片的，以便使与空气接触的延伸最大化。有利地是，由于在该垫片上已经存在的表面能被开发为热交换表面，因而该垫片也在制动期间被冷却而无需改变其传统尺寸。

根据优选实施例，该垫片包括高摩擦材料的基体，并且该热传递装置包括并入基体中的、具有比基体的材料更高的热导率的材料的细丝。优选地，所述细丝接近于制动表面但不在制动表面上显现，以便不干涉垫片和轮圈侧面之间的接触状态，因而不干涉制动性能。优选地，所述细丝由热导率高于50W/m°K或更合适地高于150W/m°K的材料制成；优选地，这种材料是金属性的，优选是锌、铁、钢、铝、铜或银。

根据另一优选实施例，该垫片包括高摩擦材料的基体，并且该热传递装置包括并入基体中的、具有比基体的材料更高的热导率的材料的微粒。优选地，由于微粒结构不会不令人满意地干涉制动垫片和轮圈侧面之间的接触状态，所述微粒分布在包括制动表面的整个基体中；由于在制动表面上已存在微粒，因而使散热效率最大化；而且，通过向用以形成基体的混合物中添加足够的微粒，这种垫片结构特别简单且有成本效益。优选地，所述微粒是热导率高于50W/m°K或更合适地高于150W/m°K的材料。

优选地，所述微粒具有小于500μm或更合适地低于200μm的平均尺寸。利用该尺寸得到在橡胶中的令人满意的分散，防止轮圈磨损，同时又不妨碍橡胶颗粒之间的聚集。