第八章 小型車輛用煞車裝置的發明專利說明書
8.6 圖示
圖8.1 習知技術煞車裝置之示意圖
圖8.2 本創作煞車前之作動實施例圖
圖8.3 本創作煞車後之作動實施例圖
第九章 結論
本文運用了專利搜尋與分析以及QFD 法，用來設計 ATV 之煞車 系統。首先利用網際網路進入美國專利資料庫，作專利資料的檢索與 蒐集，建立專利的一次資料庫。然後對一次資料庫內的各指標專利進 行專利分析，建立由多件專利分析摘要表構成的二次資料庫、專利功 能矩陣圖、各類型專利地圖等，再結合專利迴避設計法進行煞車元件 的概念設計。QFD 表，用於整理需求之間的相對重要關係。而 QFD 工 具，提供系統性找出概念之方向，再利用 QFD 之概念評估找出最符合 需求之概念。最後針對此概念作設計，並申請發明專利。
藉由本研究的進行，可以得到下列的結論：
1. 美國專利商標局(USPTO)資料庫保存大量專利資料，適合做 ATV 之 煞車系統專利檢索，建立專利分析摘要表、專利地圖資料。
2. 經由專利分析得知日本及美國在 ATV 之煞車系統專利的數量最 多，從兩國的專利可概括瞭解ATV 之煞車系統的技術及趨勢。
3. 專利分析摘要表的內容是否詳實正確，決定了迴避設計法的成功與 否，故對專利件內的各核心技術元件/特徵/手段一定要正確解構，並 能配合各廠家的產品作解析，使分析摘要表能深入淺出，功能齊全，
參考價值才高。
4. QFD 定義客戶需求，將其轉成工程需求，並釐清需求間之相對重要 關係上，具有系統性的方法，幫助找出最符合需求之概念。
5. 本論文所提出的概念設計，「小型車輛用煞車裝置」發明專利申請 案，其構造簡單，值得製作實際雛型進行測試。
本文已完成概念設計的部分，未來的工作可朝向下列各點進行：
1. 首先以人因工程為導向，人因工程旨在發現關於人類的行為、能力、
限制和其他特性等知識，而應用於工具、機器、系統、任務、工作 和環境等的設計，使人類對於它們的使用能更具生產力、安全、舒 適與有效果。針對概念二所考量的人因工程，可著重在手把、誘發 作動機構以及複數齒輪的進一步探討。在手把部分，需進一步研究 手部操作的舒適性；在誘發作動機構部分，需進一步研究手部需不 需要一直握持誘發作動機構、手部需花多少力量握持誘發作動機構 以及誘發作動機構需要多少作動力量才能達成煞車的作用；在複數 齒輪部分，需進一步研究齒輪轉換比等問題。
2. 結構分析：使用 CAD/CAE 軟體模擬分析來改進設計上的一些限 制，並且對尺寸、對稱性、位置、空間以及材料性質等因子作進一 步的最佳化分析，以及針對實際雛型進行法規測試，同時考慮生產 製造等相關因素，使具體化之結果能夠實際應用於機台上。
參考文獻
[1] 維基百科，http://en.wikipedia.org/wiki/All-terrain_vehicle。
[2] 陳忠雄，戴玉珍，運動休閒產業之車輛利基產品探討，工研院 產業經濟與資訊服務中心，第4-2 頁，民國九十三年八月。
[3] 陳美玲，「從美國沙灘車市場看全球發展趨勢」，工研院 IEK 機電運輸組，民國九十三年五月。
[4] 陳忠雄，戴玉珍，運動休閒產業之車輛利基產品探討，工研院 產業經濟與資訊服務中心，第4-47 頁，民國九十三年八月。
[5] 曾錦煥，「專利介紹與工作日誌」，交通大學機械工程學系講 義，民國九十年。
[6] 曾錦煥，「專利資料的整理與分析」，交通大學機械工程學系 講義，民國九十年。
[7] 曾錦煥，「專利迴避設計」，交通大學機械工程學系講義，民 國九十年。
[8] 黃文儀，專利實務，第三版，三民書局，民國九十一年九月。
[9] 哈今的專利自學手冊，http://www.patent-tutorial.net/index.php。
[10] 廖和信，專利，就是科技競爭力，初版，天下文化，民國九十 二年十月。
[11] United States Patent Number: 6932199, August 23, 2005.
[12] United States Patent Number: 6883630, April 26, 2005.
[13] United States Patent Number: 6802400, October 12, 2004.
[14] United States Patent Number: 6612406, September 2, 2003.
[15] United States Patent Number: 6609586, August 26, 2003.
[16] United States Patent Number: 6553862, April 29, 2003.
[17] United States Patent Number: 6516924, February 11, 2003.
[18] United States Patent Number: 6478103, November 12, 2002.
[19] United States Patent Number: 6371259, April 16, 2002.
[20] United States Patent Number: 6092877, July 25, 2000.
[21] United States Patent Number: 5971499, October 26, 1999.
[22] United States Patent Number: 4850241, July 25, 1989.
[23] United States Patent Number: 4785683, November 22, 1988.
[24] Rudolf Limpert著，煞車系統設計及安全性，高維山譯，林筱増 校訂，科技圖書股份有限公司，民國九十三年七月。
[25] 三陽工業股份有限公司，「QUAD LANDER 使用說明書」，
民國九十五年。
[26] 曾錦煥，「QFD(QFD)設計法」，交通大學機械工程學系講義，
民國九十年。
[27] 曾錦煥，「創新解題理論(TRIZ)的設計方法」，交通大學機械 工程學系講義，民國九十年。
[28] 台灣區車輛工業同業公會網頁，
http://www.ttvma.org.tw/cht/industrial-survey.php#1。
[29] The QFD Institute，http://www.qfdi.org/。
[30] HONDA，http://powersports.honda.com/atvs/。
[31] YAMAHA，http://www.yamaha-motor.com/。
[32] KAWASAKI， http://www.kawasaki.com/。
[33] SUZUKI，http://www.suzukicycles.com/。
[34] POLARIS，http://www.polarisindustries.com/。
[35] ARCTIC CAT，http://www.arcticcat.com/。
[36] BRP，http://www.can-am.brp.com/。
[37] 專利資料庫網站
The European Patent Office，http://ep.espacenet.com/。
United States Patent and Trademark Office，
http://www.uspto.gov/。
IBM Intellectual Property Network，http://www.delphion.com/。
經濟部智慧財產局專利網站，http://www.tipo.gov.tw/。
中華民國專利資訊網，http://www.twpat.com/webpat/。
附錄
US6932199 專利分析摘要表
編號：1 專利名稱 Disk brake lining with protective lip 專利狀態 Patented
Case 專利號碼
(Patent No.)
US6932199 申請日 (Date of Filed)
May 15, 2003 公告日
(Date of Issued)
August 23, 2005 專利申請人
(Assignee)
Federal-Mogul World Wide, Inc. (Southfield, MI)
發明人 (Inventors)
Emmett; Robert A.
(Rennerod, DE), Strauss;
Wilfried (Wald-Michelbach, DE)
分析人員 洪秋伶 技術 關鍵字
brake disk, brake lining, friction lining protector
國際分類 (Int. CL.)
F16D 65/097 引證文件
(Reference Cited)
US3433328; US3884332;
US4315563; US4773511;
US6173821;
先前技藝存在之問題：
先前的碟式煞車器(disk brake)至少包含一煞車盤(brake disk)以及一至少有兩片 煞車來令片(brake lining)的煞車卡鉗(caliper)。其中，煞車來令片至少包含一安裝 元件(mounting element)與一摩擦片(friction lining)。
德國公開專利DE 197 05 836 A1揭示一種具有三明治結構的安裝元件的煞車來 令片，用以減少煞車來令片的重量與改善其機械特性。
歐洲公告專利 EP 0 248 385 B1 揭示一種使用壓縮式分配板(compression
distribution plate)的煞車來令片，用以避免煞車來令片不均勻的磨損，並揭示使
用扣簧(retaining spring)以將煞車來令片固定於安裝元件中。
歐洲公開專利EP 0 745 781 A2揭示煞車來令片的安裝板及摩擦片可由相同的材
專利功能(Functions)：
於煞車來令片中，設置一摩擦片保護裝置用以扣緊安裝板並向摩擦片的摩擦面 延伸。
達成效果(Results)：
4. 提供一種可以簡單及低成本地避免或減輕上述先前技術缺點的煞車來令片 及碟式煞車器。
5. 提供一種煞車來令片用以適時解決上述存在於煞車卡鉗及碟式煞車器的問 題。
6. 提供安全且方便的煞車系統。
技術手段與重要圖示(Ways)：
煞車來令片2(brake lining)的構造：
煞車來令片2由一安裝板6(mounting plate)、至少一摩擦片4(friction lining)及一 摩擦片保護裝置20(friction lining protector)等組成。分述如下：
一、安裝板6(mounting plate)
如Fig. 1及1B，安裝板6有側面相對端6a，6b。安裝板6在扣簧30(retaining spring) 的一端具有調節片 36(accommodations)。安裝板 6 更以設置元件 34(location elements)作為額外的附件。
二、摩擦片4(friction lining)
如Fig. 1A，煞車來令片2的安裝板6及摩擦片4可由相同的材料製成，優點在
於即使摩擦片4完全磨損，安裝板6也不會損害煞車盤。
三、摩擦片保護裝置20(friction lining protector)
如Fig. 1A，煞車來令片2的摩擦片保護裝置20藉由dashed line 10沿著煞車盤 設置。
如Fig. 1B，煞車來令片2的摩擦片保護裝置20被分開，因此與Fig. 1不同。此
種摩擦片保護裝置20的設計只有特定設計的煞車來令片2能被使用。
如Fig 3B，無法經由設置開口8(location opening)看到位於摩擦片4與煞車盤10
的隙縫(gap)。因為摩擦片保護裝置20 遮住了直接的路徑，所以灰塵微粒及液體
無法經由設置開口8侵入摩擦片4與煞車盤10的隙縫。
專利範圍(獨立項)：
1. 一種用於一具有一煞車盤(brake disk)的碟式煞車器系統(disk brake system)的 煞車來令片(brake lining)，該煞車來令片包含；
a. 一安裝板(mounting plate)；
b. 至少一具有一摩擦面朝向該碟式煞車器的摩擦片(friction lining)；以及 c. 一摩擦片保護裝置(friction lining protector)用以扣緊該安裝板並向該摩擦面延 伸，以致於當安裝該煞車來令片時，該摩擦片保護裝置可覆蓋一位於煞車盤 (brake disk)與該摩擦面的隙縫(gap)，避免外面的碎屑(debris)侵入該煞車來令 片，以及至少包含一凹處(recess)用以容納一對面煞車來令片的至少一摩擦片保 護裝置。
13. 一種用於一具有一煞車盤的碟式煞車器系統的煞車來令片，該煞車來令片包 含：
a. 一具有側面相對端設置於該煞車盤旋轉方向的安裝板以及一安裝部分位於該 該安裝板的一放射狀外邊區域；
b. 至少一安裝於該安裝板的放射狀內邊安裝部分及朝向安裝板側面相對端延伸 以及具有一摩擦面朝向該碟式煞車器的摩擦片；以及
c. 一摩擦片保護裝置位於該摩擦片與該安裝部分之間並設置於安裝板上，並且 側向延伸到該安裝板的相對端，以及至少部分重疊到該摩擦片以及朝該摩擦面 軸向延伸，以致於當安裝該煞車來令片時，該摩擦片保護裝置可覆蓋一位於煞 車盤與該摩擦面的隙縫，避免外面的碎屑侵入該煞車來令片，以及至少包含一 凹處用以容納一對面煞車來令片的至少一摩擦片保護裝置。
US6883630 專利分析摘要表
編號：2 專利名稱 Inboard brake system for a straddle-type
all-terrain vehicle
專利狀態 Patented
Case 專利號碼
(Patent No.)
US6883630 申請日 (Date of Filed)
November 29, 2001
公告日
(Date of Issued)
April 26, 2005 專利申請人
(Assignee)
Bombardier
Recreational Products Inc. (Valcourt, CA)
發明人 (Inventors)
Morin; Vincent (Canton de Brompton, CA)
分析人員 洪秋伶 技術 關鍵字
first front brake disk, second front brake, rear brake disk
國際分類 (Int. CL.)
B60T 1/00 引證文件
(Reference Cited)
US1512401; US2936035 US3439786; US3780834 US3896895; US4081049 US4561518; US4664208 US4667760; US4719984 US4848521; US5515940 US6354421; US6491126 先前技藝存在之問題：
ATV(All-terrain vehicles)一般都會使用前後煞車系統。習知的前煞車系統包含一
安裝在前輪的碟式煞車組件(disk brake assemblies)或鼓式煞車器組件(drum brake assemblies)。例如，將一煞車盤(brake disk)安裝在每一前輪的的輪轂(hub)並藉由 一緊緊地安裝在前輪右上方的煞車卡鉗(brake caliper)接合該輪轂，以及藉由使用 一安裝在手把(handlebar)上的液壓或機械控制桿(hydraulic or mechanical lever)的 液壓或煞車線系統(hydraulic or cable system)來驅動。此外，習知係將煞車鼓
(brake drum)安裝到輪轂上以及將一對煞車皮(brake shoe)接合到該煞車鼓以執行
煞車。該煞車皮及一驅動機構(actuating mechanism)(通常包含一活塞(piston)與一
調整器(adjuster))安裝到該車輪的右上方的煞車鼓的內圍裡面以及係相對煞車鼓
因此懸吊系統(suspension)的負重增加了。就其本身而論，需要移動更重的組件 到懸吊系統上，來使懸吊系統更堅固。堅固該懸吊系統需要更重或更昂貴的組
美國專利號 5,775,457 揭示另一型式的 ATV 的後煞車系統，該後煞車系統包含
美國專利號 5,775,457 揭示另一型式的 ATV 的後煞車系統，該後煞車系統包含