專利名稱:在部件表面上的紋理涂層的制作方法
在部件表面上的紋理涂層技術(shù)領域
本發(fā)明整體上涉及用于在部件表面上形成紋理涂層的方法,更具體涉及用于在受到摩擦的部件的表面上形成紋理涂層的方法。
背景技術(shù):
機器中具有被設計成在運轉(zhuǎn)過程中相互摩擦的部件。一些例子是軸承、齒輪、凸輪、挺桿、活塞、環(huán)、燃料噴射器柱塞、軸承、凸輪/隨動件、傳動部件和如液壓泵的液壓系統(tǒng)部件。在這些部件中,兩個表面互相接觸,承載(或承受)負荷,以及相對于彼此運動(以下稱為摩擦接觸)。這些表面可能從宏觀尺度上看是光滑的,而在微觀尺度上,它們可能包含很多不平整處(稱為粗糙表面)。當微觀上粗糙的兩個部件表面摩擦接觸時,在粗糙表面處進行物理接觸和負荷轉(zhuǎn)移。接觸點處的局部高壓造成粗糙表面的塑性變形,并在接觸點處形成微觀粘性連接。當這些部件相對運動時,粘性連接受到剪切力并形成新的連接。粘性連接的這種重復剪切和重新建立造成材料去除。這個過程被稱為磨損。其它機構(gòu)的表面摩擦接觸時,也可能發(fā)生磨損。因為磨損的機構(gòu)不同,所以部件的尺寸和/或部件的強度可能發(fā)生變化。磨損限制摩擦接觸的機器部件的耐久性。具有摩擦接觸表面的部件被稱為磨損部件,而摩擦接觸的表面被稱為磨損表面。
工程化表面處理應用在摩擦接觸的表面以減少摩擦和磨損,進而改善耐久性。這些表面處理可大致分為改變部件表面紋理的處理和改變部件表面化學的處理。改變部件表面紋理的處理的實例包括利用振動拋光、激光微造型、石珩磨、噴丸、機械開槽/切槽等對表面進行化學和/或機械拋光。改變部件表面化學的處理的實例包括摩擦涂層。
摩擦涂層包括摻雜/無摻雜非晶碳(類金剛石碳,“DLC”)、非晶碳氫化合物、金屬碳化物、金屬氮化物、金屬二硫化物、金屬硼化物等。通過降低粗糙表面的高度和/或設置小型凹槽存儲潤滑油和/或殘留物,這種表面紋理的改變減少磨損。通過減少粘性連接的形成和設置堅硬的表面防止材料去除,或換句話說,通過增強抗磨損性,摩擦涂層減少部件磨損。為了利用這兩種工程化表面處理的抗磨損性,紋理表面可形成在摩擦涂層上。可先在表面上沉積摩擦涂層,然后在涂層上形成紋理。表面紋理技術(shù),如機械加工、激光表面微造型等,常常用于在摩擦涂層上形成紋理表面。
在于2005年8月11日授權(quán)給Massler等人的美國專利公開文獻 NO.US2005/0175837A1 (以下稱為'837公開文獻)揭示了紋理摩擦涂層和用于在摩擦接觸表面上形成所述涂層的方法。在'837公開文獻的方法中,不同摩擦涂層的均勻?qū)邮褂梦锢須庀喑练e法或化學氣相沉積法施加在部件表面。然后,使用準分子激光系統(tǒng)進行摩擦涂層的開槽(形成紋理)。雖然'837公開文獻中的紋理摩擦涂層可改善部件的抗磨損性,但是'837公開文獻中用于形成紋理摩擦涂層的方法具有明顯的局限性。例如,使用激光形成紋理表面可能由于局部熱量過多而損害部件。在大規(guī)模生產(chǎn)部件時,由于設備成本昂貴和生產(chǎn)時間延長/復雜程度提高,造成用激光單獨形成凹槽(這些凹槽形成表面紋理)的費用昂貴。此外,'837公開文獻中的方法沒有揭露在初始涂層磨損時重新施加摩擦涂層的方法。因此,雖然'837專利揭示的方法能提高部件的抗磨損性,但是,當初始紋理摩擦涂層磨損后,可能仍需要更換部件。其它已知的方法基于使用要求溫度超過500°C的化學氣相沉積法(CVD),因此,不適用于很多部件或基材。
本申請旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中紋理摩擦涂層的一個或多個缺陷。發(fā)明內(nèi)容
在一方面,本申請涉及一種用于在部件的表面上形成紋理涂層的方法,所述部件包括但不限于燃料噴射器柱塞、齒輪、活塞、環(huán)、軸承、凸輪/隨動件、傳動部件以及如液壓泵的液壓系統(tǒng)部件。所述方法包括在表面上施加掩模,和在表面上沉積摩擦涂層。所述方法還包括去除掩模。
在另一方面,本申請涉及一種用于在機器部件的表面形成紋理涂層的方法,所述機器部件包括但不限于燃料噴射器柱塞、齒輪、活塞、環(huán)、軸承、凸輪/隨動件、傳動部件以及如液壓泵的液壓系統(tǒng)部件。所述方法包括以第一圖案在表面上施加第一掩模,和在表面上沉積第一摩擦涂層。為了獲得第一摩擦涂層的圖案,所述方法還包括去除第一掩模。然后,運轉(zhuǎn)機器部件,使得第一摩擦涂層的圖案被磨損。所述方法進一步包括在表面上沉積第二摩擦涂層的圖案。
在又一方面,本申請涉及一種用于在機器零件的表面上形成涂層的方法,所述機器零件包括但不限于燃料噴射器柱塞、齒輪、活塞、環(huán)、軸承、凸輪/隨動件、傳動部件以及如液壓泵的液壓系統(tǒng)部件。所述方法包括在表面上附著樹脂掩模,以覆蓋表面的第一部分并顯露表面的第二部分。所述方法還包括在第二部分上施加涂層,和在施加涂層后從表面去除樹脂掩模。
圖1示出了用于在部件表面上形成紋理涂層的方法的示例;
圖2是用于說明圖1中 形成紋理涂層方法的示例應用的流程圖;以及
圖3是用于說明圖1中形成紋理涂層方法的另一示例應用的流程圖。
具體實施方式
圖1說明了用于在機器部件15的表面20上形成紋理涂層50的方法1000。在本說明書中,術(shù)語-紋理涂層,指的是在涂層表面上具有特意形成的圖案的摩擦涂層。表面20 可以是部件15的任意表面,部件15諸如但不限于燃料噴射器柱塞、齒輪、活塞、環(huán)、軸承、凸輪/隨動件、傳動部件以及如液壓泵的液壓系統(tǒng)部件。部件15可以是機器的任意部件或更復雜的部件10,如圖1中示出的燃料噴射器。部件15可包括新部件或舊部件。新部件可以是新生產(chǎn)的部件,而舊部件可以是先前使用過的部件。舊部件可以包括因先前的使用造成任何磨損度的部件。機器部件10可以是進行與產(chǎn)業(yè)相關的某種操作的機器的任意部位。這樣的機器可以用于采礦業(yè)、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)、運輸業(yè)或本領域已知的任何其它產(chǎn)業(yè)。例如,部件 15可以是用在綠籬機中的馬達的軸承或其它類軸承、用于內(nèi)燃機中的燃料噴射器的柱塞、 傳動部件、如液壓泵的液壓系統(tǒng)部件、活塞、環(huán)、或發(fā)動機內(nèi)襯、凸輪或隨動輪等。
在機器部件10的常規(guī)操作過程中,部件15的表面20可能與另一表面摩擦性接觸。也就是說,表面20可能在另一表面上摩擦、滑動和/或滾動。例如,變速箱的齒輪的接觸表面在其它齒輪的表面上摩擦、滑動或滾動。為了改進表面的摩擦性能,可在表面20上施加紋理涂層50。
為了施加紋理涂層50,部件15首先可以經(jīng)過清潔過程100,去除表面20的雜質(zhì)。 這些雜質(zhì)包括污垢、油和/或其它殘留。清潔過程100可涉及使用清潔液的超聲清潔。部件可被浸入清潔液并使用超聲波攪動。超聲波可在清潔液中形成泡沫和使其破裂(超聲空化),從而使雜質(zhì)松動并從部件15的表面20被清除(移除)。清潔液可以是水(去離子水或普通的水),或是溶劑(有機或化學溶劑)。部件15可以在超聲過程中被清潔,直到表面 20足夠干凈。在一些情況下,可以在清潔操作100過程中制定一個或多個檢查步驟。這些檢查步驟可以涉及視覺分析、物理分析或化學分析,以確定表面20上是否存有雜質(zhì)??梢栽O想,在一些實施例中,其它用于清潔表面20的方法也可用在清潔過程100中。
從部件15的表面20上清除雜質(zhì)后,部件15可以進行掩模施加過程200。在掩模施加過程200中,可在部件15的表面20上施加掩模25。施加掩模25,從而在表面20上形成任意圖案。該圖案可顯露表面20的一些部分(顯露區(qū)域),而覆蓋掩模下方的表面20的其它部分(陰影區(qū)域)。例如,在表面20上施加掩模25,可在表面20上形成線條圖案。這些線條可以是直線、曲線、平行線、交叉線或任意類型的線條。表面20上的這些掩模圖案可以具有任意寬度、厚度、和斜度的線條。表面20上的掩模25也可形成其它圖案,如點或不規(guī)則的形狀。還可以設想,表面20的不同區(qū)域可具有不同的圖案。在一些情況下,摩擦模型(流體流模型或其它模型)可用于確定表面20上的掩模25的圖案。
掩模25可以是任意材料,該材料可在部件15的表面20上形成圖案,能在隨后的涂層沉積過程300的條件下存留,并可在隨后的掩模去除過程400中被清除。掩模25可包括合成或有機樹脂,其可被施加在表面20上。在一些情況下,樹脂可包括添加劑,如助粘劑、流動增強劑、粘度調(diào)節(jié)劑等。在施加到表面20后,掩模25在空氣中可以固化或硬化,并粘附在表面20。還可以設想,部件15可暴露在特定的環(huán)境條件下,如高溫環(huán)境,以加速或增強硬化過程。在一些情況下,掩模25可包括施加在部件15的表面20上的墨水或顏料。掩模25也可包括以一定圖案粘附在表面20上的膠帶。
掩模25可通過任意施加方法施加在表面20上。在一些情況下,掩模25的圖案可在表面20上繪出、刷出或畫出。也可通過模板或網(wǎng)板將掩模材料印到表面20上(與絲網(wǎng)印刷術(shù)類似),從而在表面20上形成圖案。模板可以是具有孔的部件,所述孔以一定的圖案設置,該圖案與表面20上的所需掩模圖案對應。模板可設置在表面20頂上,一定量的掩模材料置于模板頂上。然后,可用橡膠滾軸使掩模材料橫過模板頂部均勻地展開,從而在表面20上形成孔的圖像。在部件15的表面20是彎曲的情況下,當橡膠滾軸移動掩模材料橫過模板時,也可轉(zhuǎn)動或旋轉(zhuǎn)部件15。模板的厚度和/或橡膠滾軸橫過模板時的速度可控制施加在表面20的掩模25的厚度。還可以設想,其它自動、半自動、或手動過程可用于將掩模25施加到部件15的表面20上。例如,如果掩模25是膠帶,那么它可粘在部件的表面20 上。
掩模25以所需圖案施加到表面20后,可在涂層沉積過程300中將涂層30沉積在部件15上。涂層30可通過本領域已知的任意技術(shù)沉積在表面20上。例如,可用氣相沉積技術(shù),如化學氣相沉積法或物理氣相沉積法,使涂層30沉積在表面20上。沉積的涂層30可以與施加掩模25后的表面20的形狀相符。涂層沉積過程300可將涂層材料沉積在表面 20的顯露區(qū)域和掩模25的顯露表面上。
雖然可以出于任意目的施加涂層30,但在一些應用中,涂層30能提高表面20的摩擦性能。涂層30可由耐磨材料和/或固體潤滑材料制成。涂層材料可包括摻雜/無摻雜非晶碳(DLC)、非晶碳氫化合物、金屬碳化物、金屬氮化物、金屬二硫化物、金屬硼化物或陶瓷材料。涂層30還可包括一種材料嵌入另一種材料中的顆粒。例如,涂層30可包括嵌入DLC基質(zhì)中的碳化鎢顆粒。碳化鎢顆??梢蕴峁┠湍バ?,而非晶碳基質(zhì)可以提供潤滑性并影響吸收性。涂層30還可包括多層涂層。例如,涂層30可由鉻層緊接著含有碳化鎢的 DLC層制成。含有碳化鎢的DLC層可改善表面20的摩擦性,而鉻層可用作粘附層,用于改善將含有碳化鎢的DLC層粘著到表面20的粘著性??梢栽O想,涂層30可包括本領域中使用的任意單層或多層涂層,用于改善表面的摩擦性。
在涂層30沉積在部件15的表面20上之后,可以在掩模去除過程400中去除掩模 25。掩模去除過程400可以涉及用溶劑洗滌/清潔部件15。在一些應用中,將部件15浸入溶劑中,并使用超聲清潔器攪動。產(chǎn)生的超聲空化可從表面20上移除掩模25。隨著掩模 25被移除,在掩模25上沉積的涂層30部分也被去除。在掩模去除過程400中使用的溶劑可以是有利于從表面20上去除掩模25的任何溶液。在一些情況下,酒精和/或水可用作溶劑。在一些應用中,掩模去除過程還可包括清潔/漂洗過程(步驟500,圖2)。清潔/漂洗過程(步驟500)可涉及在水(去離子水或普通的水)中漂洗部件,從而去除掩模、溶劑和其它材料的所有痕跡。在一些應用中,如果部件在掩模去除過程400后已經(jīng)足夠干凈,可省略單獨的清潔步驟。在掩模去除過程400后,部件15的表面20上可以具有一層紋理涂層50。表面20上的紋理涂層50的圖案對應于表面20的顯露區(qū)域(未被掩模覆蓋的表面的區(qū)域)。即,紋理涂層50的圖案可以是掩模25的圖案的負像。
工業(yè)實用性
所揭示的用于在部件15的表面20上 形成紋理涂層50的方法1000可被用于與另一表面摩擦接觸的任意表面20,所述部件15包括但不限于燃料噴射器柱塞、齒輪、活塞、 環(huán)、軸承、凸輪/隨動件、傳動部件以及如液壓泵的液壓系統(tǒng)部件。雖然表面20通??梢杂山饘僦瞥桑部捎善渌牧现瞥?。本方法提供一種用于改善接觸表面的摩擦性卻不損害部件的低成本方式。本方法還提供一種方式,用于當涂層30磨損后在表面20上重新施加紋理涂層50,由此延長部件15的壽命。通過設置耐磨層和在耐磨層上設置潤滑劑和/或殘留物的凹槽,紋理涂層50改善表面20的摩擦性。
通過兩個實施例,說明所揭示方法的應用。第一個實施例描述了用于在圖1中的燃料噴射器(機器部件10)的柱塞(部件15)的彎曲表面(表面20)上形成紋理DLC涂層的方法。第二個實施例描述了,當初始涂層磨損,用于在柱塞的表面20上重新施加紋理DLC 涂層的方法。
圖2說明用于在柱塞的表面20上形成紋理涂層50的方法1000中所涉及的步驟。 首先,在超聲清潔器中用去離子水清潔柱塞(步驟100)。清潔后,可目視檢查柱塞表面20 是否有雜質(zhì)。在一些應用中,為了清除表面20上的大部分雜質(zhì),可清潔表面20約半個小時。
當表面20看起來沒有雜質(zhì)時,可以將掩模25施加到干凈的表面20上(步驟200)。 在一些應用中,Sharpie 牌鋼筆的墨水可用作掩模25??梢栽诒砻?0上勾勒出掩模圖案。在一些應用中,使用的圖案可以是在表面20上的一系列墨水點。而且,任意掩模材料和任意圖案都能施加到表面20上。
在掩模圖案施加到表面20上后,涂層30可被施加到具有掩模的干凈的表面20上 (步驟300)。雖然任意沉積法都可用于涂覆表面20,但是,為了使過程溫度保持在500° 以下,如300°以下或甚至約200°及以下,大多數(shù)應用中可以使用物理氣相沉積(PVD)技術(shù)。柱塞可置于含有碳化鎢靶和鉻靶的閉合場非平衡磁控濺射系統(tǒng)的腔室中。腔室可以被排空至壓力介于約10_6毫巴和約10_4之間,且氬氣的前體可以約200-400SCCM的流速被泵送到腔室中。數(shù)百伏的負偏壓可以施加在柱塞的表面20上約20分鐘。負偏壓可以使氬離子沖擊柱塞的表面20,并清潔表面20上的玷污,如氧化物。約20分鐘的清潔結(jié)束后,可以移除表面20上的負偏壓,并且清空腔室中的氬氣??梢詫⒁胰矚庖?00-200SCCM的流速導入腔室中,并且負偏壓施加到鉻靶。施加到鉻靶的負偏壓可以使離子轟擊所述靶,釋放鉻原子(濺射),所述鉻原子可沉積在表面20上。約5分鐘后,可以將偏壓從鉻轉(zhuǎn)移到碳化鎢靶。然后,可以濺射碳化鎢約3-4小時。乙炔氣可與被濺射的碳化鎢原子一起向涂層30提供碳。在表面20上形成的涂層30可包括約100納米的鉻層,接著是約I微米的碳化鎢原子層(1-10原子百分比)嵌入非晶碳(DLC)基質(zhì)。碳化鎢原子可提供涂層30的硬度和耐磨性,而DLC基質(zhì)可提供潤滑性。其它沉積條件可用于控制所形成的涂層30的厚度和/或性能。還可以設想,其它涂層材料也可沉積在表面20上。
在涂層30沉積在表面20上后,可去除掩模25 (墨水)(步驟400)。為了去除墨水,可將柱塞浸入裝有乙醇的燒杯中,并使用超聲清潔器進行清潔。清潔過程中,可目視檢查表面20。在一些應用中,在不到I小時的清潔之后,可去除掩模25和沉積在掩模25上的涂層30。然后,可以在去離子水中漂洗柱塞(步驟500),并使其干燥。可以將得到的在表面上具有紋理涂層50的柱塞安裝在燃料噴射器內(nèi)(步驟600)。
在燃料噴射系統(tǒng)使用一段時間后,由于涂層30不可避免的磨損,紋理涂層的有效性減弱。涂層30的磨損可使涂層厚度變薄,從而在表面上形成凹槽的深度。在極端情況下, 涂層30還可能從表面20上基本被磨損。
圖3描述了用于當涂層30的有效性減弱時在表面20上重新施加紋理涂層所涉及的步驟。可以檢查涂層30的磨損度(步驟70)。可以在原位進行檢查,或可以涉及將部件 15從機器部位移除進行檢查。檢查涂層30可涉及目視檢查表面20以檢測磨損痕跡,或者使用測量工具測量一些參數(shù)。例如,可以用表面光度儀檢查涂層30的深度或表面紋理。
當檢查表明表面30被磨損(步驟80)時,可以重新施加紋理涂層50。用于檢測表面30磨損的檢查法可以是直接目視檢查法,或是基于傳感器或其它工具。可基于經(jīng)驗或數(shù)學模型確定何時重新施加涂層30。在一些應用中,可定期地重新施加涂層30。如果檢查表明需要重新施加涂層30時,可以從機器部件10移除部件15(步驟90)。在檢查步驟(步驟 70)涉及從機器部件10移除部件15的應用中,省略該步驟。移除后,如上所述,可清潔部件10 (步驟100),施加掩模(步驟200),施加涂層(步驟300),去除掩模(步驟400),和漂洗(步驟500)。在表面上重新施加紋理涂層50后,可以將部件15重新安裝在機器部件10 內(nèi)(步驟650)。在重新施加過程中,可以在表面20上施加相同或不同的紋理涂層50。還可無數(shù)次反復重新施加紋理涂層50。
所揭示的用于在部件15的表面20上形成紋理涂層50的方法1000不將部件15顯露在不利于部件15的條件下。因為用于形成紋理表面的所述方法不涉及材料去除過程, 如機械加工或激光微造型,所以部件表面不會顯露于可能損害部件15的局部高溫下。
所揭示的用于形成紋理涂層50的方法1000在涂覆過程300期間在表面上形成紋理。不需要附加的過程步驟(如機械加工)形成紋理圖案。省略形成紋理的過程步驟能簡化所述方法,并能在表面上形成復雜的紋理圖案。為了能選擇性地阻止涂層沉積在一些區(qū)域上(從而形成紋理圖案),使用相對簡單且廉價的掩模,這樣就無需使用昂貴的設備(如基于激光的或其它機械加工設備)形成圖案。
所揭示的用于形成紋理涂層50的方法1000還能增強部件15的耐久性,因為當現(xiàn)有的涂層30減少時,其能提供一種方式重新施加紋理涂層50。不同于機械加工形成的紋理圖案,重新施加紋理涂層50可以重復實施。因此,部件15的耐久性不因紋理涂層50的耐久性而被限制。
顯而易見,本領域技術(shù)人員知道,可以對所揭示的方法做出不同的修飾和變化。鑒于上述對用于形成紋理涂層的方法的明確說明和具體應用,本領域技術(shù)人員容易想到其它具體實施例。所述說明和示例只用作舉例說明,且權(quán)利要求和其等效說明限定真 正的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于在機器部件(10,15)的磨損表面(20)上形成紋理涂層(50)的方法,所述方法包括 提供機器部件(10,15),所述機器部件(10,15)選自包括燃料噴射器柱塞、齒輪、活塞、環(huán)、軸承、凸輪、隨動件、傳動部件(10,15)以及液壓泵的組, 在所述機器部件(10,15)的磨損表面(20)上選擇性地施加掩模(25),用于形成所述磨損表面(20)的顯露部分的圖案; 在所述磨損表面(20)的顯露部分的圖案上沉積摩擦涂層(30);以及 去除所述掩模(25),以在所述磨損表面(20)上保留所述摩擦涂層(30)的圖案, 其中,所述圖案提供抗磨損性,并且所述顯露部分提供能夠積聚潤滑劑和/或殘留物的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述圖案還包括陰影部分,所述陰影部分被所述掩模(25)覆蓋,而所述顯露部分不被所述掩模(25)覆蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,所述圖案包括一系列相交線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的方法,其中,沉積摩擦涂層(30)包括 在所述顯露部分上沉積所述摩擦涂層(30),以及 在所述掩模(25)上沉積所述摩擦涂層(30)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中,去除所述掩模(25)包括連同沉積在所述掩模(25)上的所述摩擦涂層(30) —起去除所述掩模(25)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的方法,其中,沉積所述摩擦涂層(30)包括在低于500°C的溫度條件下使用物理氣相沉積法沉積所述摩擦涂層(30)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的方法,還包括 檢查所述摩擦涂層(30),用于發(fā)現(xiàn)表明所述摩擦涂層(30)磨損的狀態(tài),以及當所述狀態(tài)表明有磨損時,在所述表面(20)上的所述圖案內(nèi)重新施加所述摩擦涂層(30)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的方法,還包括 運轉(zhuǎn)所述機器部件(10,15),使得所述摩擦涂層(30)圖案被磨損;以及 在所述機器部件(10,15)的所述磨損表面(20)上沉積第二摩擦涂層(30)圖案, 其中,所述圖案提供抗磨損性,且所述顯露部分提供能夠積聚潤滑劑和/或殘留物的區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其中,沉積所述第二摩擦涂層(30)圖案包括 以第二圖案在所述表面(20)上施加第二掩模(25), 在所述柱塞的所述磨損表面(20)上沉積第二摩擦涂層(30),以及 去除所述第二掩模(25),以獲得第二摩擦涂層(30)圖案。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述摩擦涂層(30)或所述第二摩擦涂層(30)中的至少一個包括類金剛石碳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在部件的磨損表面上形成紋理涂層的方法。所述方法包括在表面上施加掩模,以及在表面上沉積摩擦涂層。所述方法還包括去除掩模。
文檔編號F16C33/30GK103038386SQ201180024602
公開日2013年4月10日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者S·劉, C·Q·達姆, 馮暴, D·華 申請人:卡特彼勒公司