KR100471916B1

KR100471916B1 - 에이비에스를 구비한 디스크 브레이크 시스템

Info

Publication number: KR100471916B1
Application number: KR10-2001-7016234A
Authority: KR
Inventors: 케닛 제임스 번컬
Original assignee: 델피 테크놀로지스 인코포레이티드
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2005-03-08
Also published as: DE60019587D1; KR20020021128A; WO2001002226A3; AU5231600A; EP1187744B1; DE60019587T2; US6244391B1; WO2001002226A2; US6371250B1; EP1187744A2; US20020029939A1

Abstract

본 발명은 단일의 고정형 브레이크 디스크를 갖는 ABS 시스템에 대하여 고분해능의 브레이크 작용 및 브레이크 해제를 제공하기 위하여 안티 록 브레이크 시스템(ABS)을 구비하는 차륜 현가장치 조립체용 차륜 브레이크 시스템에 관한 것이다. 브레이크 시스템은 회전축을 중심으로 회전하도록 차륜 현가장치 조립체 상에 장착된 차륜용 장착 허브(14)를 구비한다. 적어도 두 개의 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크(38, 41)가 제동과 오프-브레이크(off-brake) 위치 사이에서 허브를 따라 축방향으로 미끄럼 이동하도록 장착되어 있다. 캘리퍼스는 고정된 브릿지와, 브레이크 디스크의 양면과 제동 결합하도록 4개의 제동면을 제공하기 위하여 고정된 브릿지 상에 창착된 적어도 4개의 제동 패드(50, 54, 56, 60)를 갖는다. 펄스 발생기가 펄스를 발생시키기 위하여 허브 상에 장착되어 있다. 센서는 펄스 발생기로부터의 펄스를 감지하기 위하여 그리고 차륜의 회전 조건에 대하여 신호를 제공하기 위하여 차륜 현가장치 조립체 상에 장착되어 있다. ABS 컨트롤러(11)가 상기 센서에 접속되며, 예정된 거리 내에서 차량이 정지하도록 이론 가속도를 전개하기 위하여 차륜 조건이 차속에 대한 미리 설정된 매개변수에 속할 때 신호를 제공한다. 브레이크 액츄에이터는 상기 캘리퍼스로 브레이크 디스크를 축방향으로 미끄럼 이동시키기 위하여, 그리고 상기 고정된 브레이크 디스크 시스템의 작동 압력의 1/2 또는 그 미만의 압력으로 그리고 상기 고정된 브레이크 디스크 시스템의 제동 작용 및 해제 빈도수의 적어도 두배인 제동 작용 및 해제 빈도수로 4개의 브레이크 패드를 작동시키기 위하여 ABS 컨트롤러에 의하여 자동적으로 작동 가능하며 차량 탑승자에 의하여 수동으로 작동 가능하다.

Description

에이비에스를 구비한 디스크 브레이크 시스템{DISC BRAKE SYSTEM WITH ABS}

본원은 1999년 4월 30일자로 출원된 발명의 명칭이 "슬라이딩 브레이크 디스크 시스템"인 미국 특허원 제 09/303,183호의 일부 계속 출원이고, 본원은 미국을 지정국으로 하여 1997년 12월 8일자로 출원된 국제특허출원 제 PCT/GB97/03388 호의 일부 계속 출원이며, 또한 본원은 미국을 지정국으로 하여 1997년 12월 8일자로 출원된 국제특허출원 제 PCT/GB97/03386 호의 일부 계속 출원이다. 상기 국제특허출원 제 PCT/GB97/03388 호와 제 PCT/GB97/03386 호는 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.

본 발명은 자동차용 ABS 브레이크 시스템에 관한 것이다.

통상적으로, 자동 브레이크 시스템(ABS)을 구비한 자동차와 같은 차량은 차륜 허브에 고정된 한장의 브레이크 디스크와, 차량의 현가 부재에 장착된 슬라이딩 제동 캘리퍼스(caliper)를 사용한다. 조작자가 과도한 힘으로 제동 답입 페달을 조작하는 것이 센서에 의해 감지되고, 차륜의 감속은 차륜에 인접하여 장착된 차륜 위치 및 속도 센서에 의해 감지된다. 상기 차륜 속도 센서는 특히 조향성이 저하되고 정지 거리가 길어지는 제동 조건에 있는 동안에 전륜의 로크업을 모니터링한다. 상기 차량의 정지 거리는 바퀴가 보다 긴 완전 로크 또는 스키드(skid) 상태보다 느린 슬립에서 반복적으로 작동되면 보다 짧아질 것이다. 제동 캘리퍼스는 통상 신속 반응을 위한 제동 토오크를 증대시키기 위해 높은 제동 토오크 "적용" 속도로 작동된다. 또한 캘리퍼스는 통상, 차륜이 차륜 속도에 접근한 속도로 가속될 수 있도록 시작될 무렵에 로크업 상태가 감지될 때, 신속 반응을 위한 제동 토오크를 감소시키기 위해 "높은 해제" 속도로 작동된다.

종래의 이러한 고정 브레이크 디스크와 슬라이딩 브레이크 캘리퍼스를 구비한 차량에서는, 캘리퍼스상의 유압 실린더내의 유압 피스톤이 내부 가동 브레이크 패드를 시프트시켜 차량 현가 장치에 장착된 회전 차륜 허브에 고정된 브레이크 디스크의 일측부와 제동 결합시키도록 작동된다. 피스톤을 이동시키는 유압식 유체로부터의 반응력은 슬라이딩 캘리퍼스를 시프트시켜 캘리퍼스와 이 캘리퍼스의 먼 단부상의 제 2 브레이크 패드를 고정 브레이크 디스크의 다른 측부와 결합시킨다. 통상적으로, 브레이크 시스템은 브레이크 디스크의 다른 측부에 클램핑 압력을 제공하기 위해 대략 70 바아 압력의 유압식 유체로 작동된다.

전술한 내용에 의하면, 차륜을 급속하게 로크업 상태로 감속시키는 차량 조작자에 의해 너무 과도한 힘이 브레이크 페달에 가해지면 ABS 센서와 제어 시스템은 차량의 속도에 대한 차륜의 회전 위치를 감지하고 이러한 조건들이 미리 설정되어 저장된 파라미터의 이내일 경우 ABS 유압 시스템이 브레이크를 작동시키도록 기동된다는 것을 알 수 있다. ABS 유압 시스템은 페달 조작식의 유압 작동과 별개이며, 제동 조작은 ABS 시스템에게 맡겨지는 바, 이 ABS 시스템은 제동 노력을 감소시키고 차륜 회전이 가속되거나 스핀 업(spin up)될 수 있게 한다. 차륜 스핀업이 차량 속도와 동일하지는 않지만 차륜 센서에 의해 감지된 차량 속도에 근접하면, ABS 유압 시스템은 제동된 차륜의 회전 속도를 감속 또는 스핀 다운시키기 위해 슬라이딩 캘리퍼스에 높은 유압을 가한다. 차륜이 차륜 센서에 의해 감지된 차량 로크에 근접하도록 미리 설정된 파라미터 이내에서 스핀 다운되면, 슬라이딩 캘리퍼스에서의 ABS 유압은 차륜이 스핀 업될 수 있도록 증가된다. 이러한 과정은 차량 속도의 감속 및 ABS 유압을 적절히 조절하여 차륜이 접촉하는 노면의 종류에 따라 차량을 소정 거리 이내에서 정지시키기 위해 반복된다. 명백한 것은, 눈이나 기타 마찰계수가 낮은 표면에서의 정지 거리는 마찰계수가 높은 표면에서의 경사 거리보다 길다는 것이다. 대다수 국가에서의 정부 법규는 ABS 브레이크 시스템이 차량을 소정의 마찰계수 표면에 대해 설정된 정지 거리내에서 정지시킬것을 요구하고 있다.

ABS 시스템은 차량을 정지시키기 위해 초기 적용 속도와 해제 속도를 감지하고, 또한 연속적인 "적용" 및 "해제"속도의 결정을 스케일링 또는 보정한다. 예를 들어, 초기 적용 및 해제 속도의 크기는 차륜이 건조한 콘크리트 표면상에 있을 때 상당히 크며, 제동 적용 및 해제의 주기는 낮은 주기에서 크기가 상당히 크다. 상기 ABS 시스템은 이후 제동 적용 속도 및 제동 해제 속도의 주기 및 크기를 컨트롤러에 미리설정되어 저장되어 있는 파라미터와 비교하고, 정부의 정지 거리로 차량을 정지시키기 위해 차량의 속도를 감속시키는데 사용되는 이러한 알고리즘에 따라 브레이크 시스템을 작동시킨다. 이러한 감속은 통상 일정한(constant) 감속이며, 시간 및 차량 속도 또는 이동 거리에 대해 선형적(linear)이다. 이하에서 이는 차량 감속 곡선으로 지칭될 것인 바, 이는 반드시 선형적일 필요는 없지만 대개는 선형 곡선이다. 차륜 속도와 유압을 그래픽 도시한 것에 의하면, 차량의 정지를 완료하도록 브레이크가 로크 업될 수 있을 때, 차량이 매우 느린 속도, 예를 들어 10 mph 로 감속되기까지 이론 차량 감속 곡선을 따라 조절되는 것을 알 수 있다. 동일한 속도로 이동하고 동일한 제동 페달 압력으로 제동되는 동일 차량이 콘크리트면에 비해 마찰계수가 매우 낮은 미끄러운 눈 위를 주행할 때, ABS 시스템에 의한 초기 제동은 이를 인식하고 스케일 또는 보정을 설정하여 보다 빈번한 브레이크의 적용 및 해제와 보다 적은 크기의 차륜 가속 및 감속으로 정밀한 조정을 하게 된다. 따라서, 마찰계수가 낮은 노면일 수록, 정지 거리에 비해 평균 압력 변화 및 차륜 가속은 작아진다.

작금의 ABS 브레이크 시스템은 상대적으로 무겁고 가격이 비싸다는 것과, 고압, 고 잔류 토오크 드래그, 및 고 히스테리시스 손실로 작동하는 것과 같은 작동상의 결점들로 인해 곤란함을 겪고 있다. 본 발명은 예를 들어 임의의 차량에 대해 상당한 중량을 감소시켜 브레이크 시스템의 중량을 차륜에서의 스프링이 장착되지 않은 무게인 18 킬로그램 내지 15 킬로그램까지 감소시킨다. 상용 차량에 대해 오늘날 사용되고 있는 브레이크 시스템에 대해서는 30 퍼센트의 비용 절감이 달성될 수 있다. 상세히 후술하듯이, 제동 페달이 작동되지 않았을 때 브레이크 패드가 브레이크 디스크에 대해 마모되면 발생되는 잔류 토오크 드래그를 감소시키므로써 보다 양호한 작동이 달성될 수 있다. 잔류 토오크 드래그의 감소는 결과적으로 제동 패드 수명을 현저히 증대시키고, 작동 온도를 낮추며, 차륜의 가속을 신속하게 하는 바, 이는 이하에서 상세히 기술된다.

본 발명의 브레이크 시스템을 본래의 장비 제조업자에게 적용시키는 것을 용이하게 하기 위해, 본 발명의 양호한 브레이크 시스템은 현재 사용되고 있는 차량에 장착된 ABS 컨트롤러 및 작동 시스템과 함께 사용될 수 있다. ABS 제어 시스템을 구비하지 않은 브레이크 시스템은 상기 공동 계류중인 미국 특허원에 보다 상세히 기술되어 있으며 본원에서는 보다 상세히 기술하지 않는다. 이러한 브레이크 시스템은 복식 브레이크 디스크상의 네 측부와 마찰 결합 또는 클램핑 결합하게 되어 있는 복식 슬라이딩 브레이크 디스크와 4개의 브레이크 패드를 구비하며, 스펜션 스터브(stub) 차축 또는 너클상에 장착된 고정 캘리퍼스를 구비한다. 통상적으로, 브레이크 디스크를 작동시키기 위한 유압 실린더는 현가 장치 너클과 일체로 형성되며, 캘리퍼스의 고정(stationary) 브릿지에는 외부의 먼 브레이크 패드가 고정 장착된다. 이는 주조 아이언이나 주조 알루미늄으로 된 무거운 브레이크 로터의 양면과 결합하는 단 두개의 마모 면을 갖는 통상의 디스크 브레이크상의 현재의 슬라이딩 캘리퍼스와 다른 것이다.

본 발명은 전술했듯이, 작동 관점에서 보다 개선된 ABS 시스템을 제공하는 것에 관한 것이다. 작금의 ABS 시스템은 여러 가지 결점을 안고 있다. 그중 하나는 고마찰면에서 예를 들어 70 바아(BAR)의 비교적 높은 유압으로 작동한다는 것이다. 하나의 차륜에 대해 단 두개의 제동면을 갖고 있다면, 차량을 신속히 감속시키기 위해서는 각각의 마찰면에서 상당한 에너지가 분산되어야 한다. 이러한 높은 제동 압력은 결국 제동이 적용 및 해제될 때 유압을 상당 폭으로 변화시킨다. 차량의 속도를 향해 차륜 가속이 가능하도록 제동 압력이 해재되는 긴 기간동안에, 차량은 그 감속을 위해 일체의 제동 노력이 적용되지 않은채로 전방으로 이동된다.

이론적인 차량 제동 곡선과 관련한 빈도수와 진폭의 정밀한 분석을 통해, 제동의 적용 및 해제의 개별 주기 시간은 매우 빨라졌으며, 따라서 고분해능 브레이크 시스템의 경우 보다 많은 이들 주기가 동일 시간중에 행해진다. 그러므로, 차량의 감속 곡선에 매우 가깝게 근접하는 향상된 분해능을 갖는 ABS 시스템이 요망되고 있다. 보다 양호한 제동을 얻거나 제동 및 해제의 주기에 대한 보다 정밀한 분석을 얻는데 포함되는 다른 요소는 시스템의 히스테리시스 요소이며, 그 시스템에 인가된 소모된 에너지와 시간을 포함한다. 예를 들면, 현재의 유압 시스템에서, 고압 제동중에 팽창하고 저압의 제동 해제중에 수축하는 팽창 가능한 가요성의 유압 호스 또는 라인이 존재한다. 또한, 고압 제동중에 여러개의 밀봉부가 팽창된 후 압력 해제중에 수축된다. 유압 제동 시스템에서 그러한 밀봉부중 하나가 브레이크 캘리퍼스 실린더의 피스톤 주변에 있는 환형 밀봉부이다. 이 밀봉부는 제동중에 팽창되고 제동 해제중에 수축되며 피스톤을 복귀시키는 복귀력을 인가한다.

통상 사용되는 활주형 캘리퍼스의 단일 디스크형 브레이크 시스템의 다른 작동상의 결점은 캘리퍼스의 외부 단부에서 말단 브레이크 패드의 지지부의 편향 정도이다. 다시 말해, 현재의 디스크 브레이크 시스템에서, 크고 무거운 활주형 캘리퍼스는 캘리퍼스 브릿지의 외부 단부인 고정 패드를 캘리퍼스상에 구비한다. 이 캘리퍼스와 그 브릿지는 크고 무거운데, 그 이유는 이들이 피스톤과 외부 말단 패드를 보유하고 인가될 큰 체결력으로부터 벤딩 및 편향에 저항하는데 필요한 강성을 제공하기 때문이다. 비교적 크고 무거운데도 불구하고, 캘리퍼스의 말단부는 0.0006 인치 이상 편향되는 경우가 있다. 시스템의 작동은 캘리퍼스의 말단부의 편향과 무거운 캘리퍼스를 그 제동 해제 위치로 활주시키는데 필요한 시간에 의해 영향을 받는다.

전술한 바와 같이, ABS 디스크 브레이크 시스템의 작동 기능은 제동 압력이 헤제되었을 때 브레이크의 잔류 드래그에 의해 악영향을 받는다. 잔류 제동 토오크는 차륜 스핀을 소망의 속도로까지 지연시켜 응답 시간을 늦춘다. 여기에서 설명되는 종래의 미끄럼 이동 가능한 캘리퍼스 브레이크 디스크는 상당한 잔류 토오크 또는 브레이크 드래그를 갖는다. 하나의 원인은 브레이크 디스크가 스터브에 고정되고 차륜의 회전축에 대해 진정 수직한 관계로 그 어떠한 공차라도 갖더라도 "런 아웃(run out)"이라 불리는 디스크의 마모 현상이 고점(high spot)에서 발생하는 것일 수 있다. 다시 말해, 고정 디스크 또는 로터는 베어링, 허브 또는 차축을 포함하는 그 지지부에, 그리고 내부에 환형부가 형성되도록 주조된 디스크 자체에 제조 공차를 줄 것이기 때문에 완전히 진정으로 회전하지는 않을 것이다. 이 회전하는 고정 로터는 기하학적 수용부를 구비하며, 차륜이 회전하는 동안 로터의 환형 제동면이 상기 수용부내에서 이동된다. 로터상의 고점이 브레이크 패드와 부딪치거나 마찰되면, 대용량의 캘리퍼스를 밀어내며 잔류 토오크 드래그가 야기된다. 이는 브레이크 패드의 수명을 감소시키며, 연료와 에너지를 소모시킨다. 또한, 차륜이 ABS 시스템에 의해 해제되어 차량 속도로 가속될 때, 차륜은 가속하는 동안 상기 잔류 토오크 드래그를 극복하여야 한다. 이 잔류 토오크 드래그는 소망의 차륜 속도에 이르는데 필요한 시간을 연장시키며, 따라서 ABS 브레이크 시스템에 대한 제동 거리를 증가시킨다. 즉, 활주 캘리퍼스에서의 보다 높은 유압 작동 압력 및 용량(mass)과 이 활주 캘리퍼스의 관련 마찰 손실은 스핀-다운(spin-down)과 스핀-업(spin-up) 사이의 시간을 증가시키게 된다. 따라서, 스핀-업과 스핀-다운의 빈도수가 빠른 보다 효율적인 ABS 시스템의 제공이 요망된다.

효율적인 ABS 브레이크 시스템을 제공하기 위해, 브레이크 시스템 자체는 장시간에 걸쳐 산간 내리막길 또는 굴곡로에 대한 작동에 따른 브레이크 손상(fade) 및 온도에 대한 여러 가지 도로 테스트와 함께 마모, 진동 및 잔류 토오크에 대한 엄격한 기준 사양을 통과하여야 한다. 두개의 브레이크 패드와 고정 브레이크 디스크를 사용하는 현재의 브레이크 시스템 일부는 자동차 표준(Auto Motive Standard; AMS) 도로 테스트를 통과하지 못하거나 어려운 높은 온도에서 작동한다.

또한, 제작 차량에 설치될 브레이크 시스템의 경우, 차량 운전자가 원하지 않는 진동, 소음 또는 기타 불쾌한 느낌의 환경을 받지 않고 성공적으로 동작하여야 한다. 물론, 디스크 두께 편차(Disc Thickness variation; DTV)을 가져오는 국부 영역에서의 마모를 최소화한 브레이크 패드와 디스크의 수명은 브레이크 디스크 및/또는 브레이크 패드의 교환 및 진동을 방지하는데 가장 바람직하다. 제동 해제 상태에서, 브레이크 패드와 브레이크 디스크는 특히 울퉁불퉁한 표면을 코너링 또는 주행할 때 접촉 가능하며, 잔류 토오크 드래그를 야기한다. 이 잔류 토오크 드래그는 제조 공차에 따른 전술한 설명에 부가되는 것이다.WO 98 25804(Bunker)에는 ABS시스템을 구비하지 않는 이중 미끄럼 디스크를 포함하는 자동차용 디스크 브레이크 조립체가 개시되어 있다.US 4,474,060(Crossman)에는 항공기용 브레이크 조립체와 반응 토오크를 감지하기 위한 브레이크 반응 토오크 제한장치 사이에서 서로 볼트결합되어 장착되는 토오크 판독센서가 개시되어 있다. 도 2는 멀티 디스크 완전 환상형 브레이크 조립체를 나타낸다. 이 종래의 기술은 많은 항공기용 안티 스키드 시스템에 적용 가능한 것으로 보여진다. 상기 특허들은 자동차용 디스크 브레이크 시스템에 적용할 수 있고 브레이크 작동 및 해제의 주파수에 대해 동일한 동작을 향상시키며 여기에 논의된 기술 작동인자들과 연관된 수단으로서 공지된 것은 아니다.

도 1A는 본 발명을 구체화한 복식 제동 ABS 시스템의 모식도이다.

도 1B는 자동차네 적용되며 본 발명을 구체화한 도 1A의 ABS 제동 시스템의 작동 특성을 도시하는 그래프이다.

도 1C는 도 1A용으로 사용된 것과 동일한 차량에 적용된 종래 ABS 브레이크 시스템의 작동 특성을 도시하는 그래프이다.

도 1D는 본 발명의 복식 ABS 브레이크 시스템과 종래 ABS 브레이크 시스템 사이에서 약 두배의 제동 적용 및 해제의 빈도수와 약 1/2 압력 감소를 나타내는 그래프이다.

도 1E는 본 발명에 따라 작동하는 차륜 현가장치에 장착된 유체 저장조와 유압 제어 밸브를 도시하는 도면이다.

도 1F는 현가장치의 스터브 차축의 중공 보어에 장착된 솔레노이드력 작동기를 도시하는 도면이다.

도 1G는 바람직한 복식 디스크 브레이크 조립체를 작동시키기 위한 ABS 시스템을 도시하는 도면이다.

도 2는 브레이크 패드를 구속하는 외측 스프링과 브레이크 디스크를 제한하는 내측 스프링의 모식도이다.

도 3은 브레이크 패드를 구속하는 스프링을 도시하는 평면도이다.

도 3A는 브레이크 패드 캐리어의 상부에 구속력을 인가하는 스프링을 도시하는 단면도이다.

도 4는 허브에 브레이크 디스크를 구속하는 3개의 박판 스프링의 모식도이다.

도 5는 예시적인 조립체의 분해도이다.

도 6은 예시적인 조립체의 측면도이다.

도 7은 도 6과 유사한 도면으로서, 예시적인 조립체를 수직 단면으로 도시하는 단면도이다.

도 8은 브레이크가 해제된 상태에서 잔류 드래그 토오크에 기인한 디스크 브레이크에 대한 온도 감소 곡선을 도시하는 그래프이다.

도 9는 표준형 고정 브레이크의 AMS 페이트 테스트의 결과를 나타내는 그래프이다.

도 10은 복식 디스크 브레이크의 AMS 페이트 테스트의 결과를 나타내는 그래프이다.

도 11은 예시적인 조립체의 현가장치 링크의 수직 단면도이다.

도 12는 도 16과 유사한 도면으로서, 예시적인 조립체의 변형예를 도시하는 도면이다.

도 13은 융기형 리브를 갖는 박판 스프링의 사시도이다.

도 14는 박판 스프링과 브레이크 디스크 사이의 접촉점들을 도시하는 확대도이다.

도 15는 허브와 활주 브레이크 디스크간의 구동 접속을 부분 확대하여 도시하는 분해도이다.

도 15A는 구동 접속부가 허브의 회전과 함께 브레이크 디스크를 구동시키기 위하여 맞물려 있는 것을 제외하고 도 15와 유사한 도면이다.

도 16은 도 6의 화살표 XVI의 방향으로 취한 도면이다

도 17은 도 7의 화살표 XVI의 방향으로 취한 도면이다.

도 18은 브레이크 패드 캐리어를 작동시키기 위한 두 개의 솔레노이드를 도시하는 도면이다.

본 발명에 따르면, 중량이 감소되고, 비용이 저감되며, 우수한 작동 특성을 갖는 개선된 차량 ABS 브레이크 시스템을 제공한다. 이를 위해, 바람직한 ABS 시스템은 차륜 허브에 유동 가능하게 장착되는 한 쌍의 활주 가능하고 얇은 브레이크 디스크로 형성되며, 이 디스크는 유동 가능한 장착 방식으로 인해 감소된 잔류 제동 토오크로 신속하게 위치될 수 있다. 중량의 관점에서, 이들 브레이크 디스크는 얇고 평평한 플레이트로서, 현재 사용되는 중량의 주조된 환형 로터에 대비되는 스틸, 알루미늄 또는 복합체로 제조된다. 유압 브레이크 실린더는 스터브 차축 또는 너클 내부에 일체로 형성되어 중량을 상당히 감소시킨다. 작동상의 관점에서, ABS 시스템은 실질적으로 감소된 유압에서 작동되며, 종래의 ABS 시스템에 비해 차륜의 가속 및 감속의 빈도수가 높고, 압력과 차륜 속도의 진폭이 낮다. 따라서, 하나의 고정 브레이크 디스크와 협력할 수 있는 한 쌍의 브레이크 패드와 미끄럼 이동 가능한 캘리퍼스를 갖는 종래의 ABS 시스템에 비해, 저압에서 작동 가능하고, 감소된 히스테리시스와 개선된 브레이크 변조를 갖는 ABS 브레이크 시스템이 제공된다.

이는 4개의 마모 또는 제동면과 2개의 활주 디스크, 가볍고 작은 캘리퍼스, 높은 캘리퍼스 강성, 감소된 히스테리시스 및 낮은 작동력을 갖는 ABS 전자 제어기 시스템을 채용한 브레이크 시스템에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 바람직한 ABS 브레이크 시스템은 표준 ABS 제어기를 갖는 종래의 차량에 사용될 때 브레이크 적용의 초기 적용으로부터 현재 존재하는 것 보다 더 낮은 마찰면의 계수에 관련된 주기의 변조 스케일의 분해능으로 개발된다. 다시 말해, 높은 마찰 계수의 도로면상에 있는 동일한 ABS 제어기는 종래의 고정된 단일 브레이크 디스크 시스템에서 이 마찰면의 높은 마찰 계수와 관련되도록 작동되며, 미끄럼 이동 가능한 2개의 브레이크 디스크 시스템에서 마찰 도로면의 매우 낮은 마찰 계수와 관련되도록 작동된다. 이는 통상의 유압의 절반 정도에서 작동하고 감소된 잔류 토오크 드래그 및 히스테리시스를 가지는 4개의 브레이크 패드와 한 쌍의 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크를 사용한 결과이며, 따라서, 변조기를 측정하고 보정하는데 이용되는 초기 주기는 종래의 활주형 캘리퍼스 및 고정 디스크 종류의 시스템에서 사용되는 것의 절반 이하이다. 종래의 ABS 시스템 제어기와 바람직하게는 회전되고 미끄럼 이동 가능한 베이스 디스크와 4개의 브레이크 패드에 연결되는 유압 마스타 실린더 시스템을 사용할 때, 그 시스템은 단위 시간당 제동 및 해제의 횟수가 2배 이상이 된다. 제동 및 해제 사이클은 보다 높은 빈도수로 그리고 실질적으로 작은 진폭을 가지므로, 차량이 ABS 컨트롤러에 의하여 설정된 소정의 차량 감속 곡선에 보다 근접하게 감속되는 것을 의미한다.

본 발명의 양태에 따르면, 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드는 차량의 현가장치의 잠금 각도 및 터닝 사이클을 간섭하지 않도록 이것에 인접하여 배치된 차륜 속도의 펄스 발생기로 약 12:00시 위치에서 상방으로 장착된다. 유압 실리니더는 현가 부재의 상부에 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 히스테리시스를 감소시키기 위하여 테프론(Teflon) 표면과 같은 저마찰면을 갖는 실린더의 원통형벽과 피스톤 사이에 밀봉 링을 제공하는 것이 바람직하다.

양호한 실시예에서, 차륜 속도 펄스 발생기는 차륜의 차축과 동심으로 배열된 등간격으로 이격된 탭에 의하여 회전 가능한 허브에 부착된 환형 공냉 링을 구비한다. 자기 센서가 고정된 캘리퍼스에 인접한 현가 부재 상에 장착되어, 이격된 탭을 감지하고 따라서 로크-업 및/또는 차속에 대한 차륜의 회전 속도를 감지한다.

예시를 목적으로 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 유압 작동기(force actuator; 13)에 연결된 유압 시스템을 제어하는 전자 제어 유닛(11)을 갖는 ABS 브레이크 시스템(9)(도 1A)으로 구체화되어 있으며, 상기 유압 작동기는 4개의 제동 패드(50, 54, 56, 60)로부터 발생된 힘을 클램핑하여 제동 또는 감속되는 한 쌍의 브레이크 디스크(38, 40)를 구비한다. 도시된 제동 조립체는 본 발명의 양호한 실시예와 관련되어 설명된 것으로, 브레이크 시스템은 전륜 구동 차량의 전륜(비도시)용이다. 본 발명의 ABS 제어 브레이크 시스템은 전륜 또는 후륜 구동이든 아니든 어떠한 차량에도 그리고 전륜 브레이크 뿐만 아니라 후륜에 적용될 수 있다.

본 발명의 ABS 브레이크 시스템은 한 쌍의 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크(38, 40)와 상호 협력하는 4개의 제동 패드(50, 54, 56, 60)를 채용하며, 또한 자동차에 제공된 통상의 ECU(11)를 채용하고 있다. 본 발명의 브레이크 시스템은 통상의 건조한 노면 뿐만 아니라, 매끄러운 얼음과 같은 마찰계수가 낮은 노면, 그리고 그것들의 혼합된 노면을 포함하는 여러 가지 노면 상에서 테스트되었지만, 상기 노면들에 제한받지 않는다. ABS 컨트롤러(15)는 이론적인 차량의 기준 속도를 내는바, 이것은 차량의 속도 및 차륜과 접촉하는 노면의 바찰 계수를 포함하는 다수의 인자에 따라 정지 거리에 대한 실질적으로 선형인 감속 곡선(99)(도 1B 및 도 1C)으로 도시되어 있다. 통상적으로, 차륜 중 어느 하나는 얼음과 같은 마찰계수가 작은 노면 상에서 그리고 다른 차륜은 마찰계수가 높은 건조한 포장 도로 상에서와 같이 각각의 차륜이 개별적으로 제어된다. 본 발명의 복식 제동 디스크 조립체를 위해 도 1B에 도시된 실시예에서, 차량은 시속 80 킬로미터로 주행한 이후에 매우 강하게 제동되었다. 차륜 속도는 차량의 감속 동안에 감지되며, 도 1B 및 도1C에 가속/감속 곡선(100)으로 되었다. 상기 차륜 속도의 가속/감속 곡선(100)은 차륜의 감속 부분(100a)과 차륜의 가속 부분(100b)을 교대로 갖는다. 도 1B 및 도 1C의 곡선(100)으로부터 알 수 있는바와 같이, ABS 제어 시스템은 브레이크 슈우를 브레이크 디스크를 향하여 가압하고, 제동력을 반복적으로 릴리스하여 차륜을 감속시키고, 차륜이 차속을 가속시키도록 브레이크를 릴리스한다. 곡선(100)은 차량이 곡선(99)상의 하단 우측 부분(99b)에서 정지할 때까지 차량이 80 Kph로 주행하는 상단 좌측 부분(99a)부터 실질적으로 선행이며, 그래프의 횡축은 차량이 매우 많은 단위의 이동 시간 이후에 정지된 시간축 단위이다.

따라서, 차륜 가속/감속 곡선(100) 각각은 차륜이 제동될 때의 감속 부분(100a)을 따라 감속되고 그리고 차륜 브레이크가 릴리스되고 바로 상방의 곡선(99)으로 도시된 바와 같이 차륜의 기준 속도보다 약간 느린 차속으로 가속될 때의 가속 부분(100b)을 각각 도시한다. 브레이크 작용 및 해제 사이클은 보다 빠른 차륜 속도(100a)로 시작하여 가장 느린 차륜 속도(100d)로 진행하는 감속을 발생시키며, 상기 곡선은 곡선 부분(100b)을 따라 또 다른 최대 차륜 속도(100c)까지 상승하여 브레이크 작용 및 해제 사이클을 나타낸다.

도 1C의 그래프는 한 장의 고정 디스크 또는 로우터와, 한 쌍의 브레이크 디스크를 갖는 활주형 캘리퍼스(비도시)를 채용하는 차량의 제동 동안에 발생된 것이다. 감속, 가속, 차속, 유체 압력 그리고 이동 시간이나 거리와 같은 동일한 것을 지시하기 위하여 도 1b 및 도 1c의 곡선에서 사용된 것과 동일한 참조 부호가 사용되었다. 테스트 차량 상의 종래 미끄럼 이동 가능한 캘리퍼스와 단일 브레이크 로우터는 본원에 도시된 복식 디스크와 4개의 제동 패드를 갖는 브레이크 조립체로 대체되었다. 동일한 ABS 컨트롤러 시스템은 본원에 도시 및 기술된 복식 디스크 브레이크 시스템 뿐만 아니라 종래 브레이크 시스템을 작동시키는데 사용되었다. 도 1B 및 도 1C의 곡선은 마찰계수가 낮은 노면, 즉 매끈한 얼음 상에서 테스트된 한 쌍의 전륜에서 발생되었다. 또 다른 데이터는 마찰계수가 높은 노면과 마찰계수가 낮은 노면과 높은 노면의 조합의 경우에 발생되었다.

또한, 각각의 브레이크 작용 및 해제 사이클 동안 유압을 나타내기 위하여 브레이크 유압 곡선(102)이 도 1B 및 도 1C에 제공되어 있다. 하방으로 기울어진 부분(102a)은 브레이크가 해제될 때 감소하는 유압을 나타내며, 상방으로 기울어진 부분(102b)은 브레이크가 작용할 때의 유압을 나타낸다. 각각의 브레이크 작용 및 해제 사이클의 경우에, 차륜이 차속으로 가속될 때 유압은 감소하고, 차륜이 차륜 잠금 상태로 감속될 때 유압은 증가한다. 브레이크의 평균 유압 라인(104)이 도 1B 및 도 1C에 도시되어 있다. 브레이크 압력은 유압 조절식 밸브(17) (도1A)에 의하여 조절된다. 차륜 감속이 예정된 양 만큼 차량 감속을 초과할 때, ECU(11)는 라인 압력을 조절 및 감소시키라고 압력 조절 밸브에 신호를 전달한다. 차륜이 예정된 포인트로 가속될 때, ECU(11)는 라인 압력 복원을 요청하는 신호를 압력 조절 밸브(17)에 전달한다.

본 발명에 따르면, 정밀한 분해능 또는 브레이크 작용 및 해제 사이클 빈도수를 갖는 ABS 브레이크 시스템이 제공되며, 상기 사이클은 차륜의 가속/감속에 대하여 작은 진폭을 갖는다. 또한, 본 발명은 도 1B 및 도 1C의 평균 유압 곡선(103)의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이 약 1/2만큼 유압을 감소시키며, 이것은 밀봉부의 팽창 및 수축 그리고 팽창 가능한 유체 호스 시간과 에너지를 소모하는 히스테리시스 견지에서 바람직하다. 실질적인 압력 감소 이외에, 도 1D에 도시된 바와 같이 각각의 압력 사이클 비교로부터, ABS 복식 브레이크의 압력 변동 진폭이 종래 브레이크 시스템의 압력 변동 진폭보다 작은 것을 알 수 있다. 또한, 복식 ABS 브레이크 시스템의 유압 사이클은 도 1D에 도시된 바와 같이 종래 ABS 시스템의 경우보다 빈번하다.

아래에서 보다 상세히 설명한 바와 같이, 복식 ABS 브레이크 시스템에서, 차륜은 종래 단일의 고정 로우터 및 미끄럼 이동 가능한 캘리퍼스와 비교할 때 복식 디스크 및 4개의 브레이크 시스템(10)으로부터의 잔류 토오크 드래그가 상당히 약화되기 때문에 차륜의 스핀업 (Spin-up) 부분(100b) 동안에 차속보다 빨리 가속된다. 전술한 잔여 브레이크 드래그는 브레이크가 차량 가속을 지연시키도록 해제 모드에 있는 동안 제공된다.

중량 및 비용 견지에서, 스터브 차축(12)에 형성된 일체형 유압 실린더(72) (도 5)에는 그 내부에 피스톤(14), 강철로 제작된 미끄럼 이동 가능한 평탄한 브레이크 디스크(38, 40),그리고, 브레이크(50, 54, 56, 60)를 지지하는 소형의 고정식 캘리퍼스가 제공된다. 본 실시예에서 예를 들면 약 18 내지 15 킬로그램 정도의 상당한 중량 감소가 이루어진다. 부가적인 비용 및 중량 절감은 두 개의 ABS 시스템 (도 2 및 도 3) 사이에서 작동 압력이 약50%가 감소되기 때문에 가벼운 중량 및1또는 보다 소형인 밀봉부와 호스를 사용하는 것에 의하여 달성될 수 있다. 차량에 진동, 소음 그리고 강도를 전달하는 차륜에서의 3킬로그램 또는 그 이상의 반동(upspring)중량 감소가 중요하고 실질적인 기여가 된다. 따라서, 본 발명은 저렴하고 경량이며 본원에서 비교된 종래 ABS 시스템보다 효율적으로 작동하는 ABS 시스템을 제공한다. 본 발명은 종래 캘리퍼스 시스템용의 기존 알고리즘을 이용하는 종래 ABS 제어 시스템과 비교될 수 있다. 보다 높은 압력을 사용하는 종래 ABS 컨트롤러용으로 개발된 알고리즘보다 효과적으로 높은 빈도수와 낮은 진폭을 이용하는 새로운 알고리즘을 사용하여 개선된 제동을 얻을 수 있다. 감지에서의 보다 정교한 분해능은 상기 그래프에 도시된 압력 변동의 중심 라인 또는 평균 라인에 관한 압력 헌팅(hunting)을 감소시킨다. 미세한 분해능로 인하여, 예로 들면 차륜 둘레의 입력 부재 개수는 두배로 늘려 추출 속도(sampling rate)를 증가시키는 것이 바람직하며, 상기 입력 부재는 두배의 입력 신호 개수를 ECU 에 제공하기 위하여 홀 효과 타입의 센서(11a) (도 1A 및 도 1G)와 같은 센서에 의하여 감지된다. 게다가, 입력신호는 더욱 확장되며, 평탄한 저부가 처리되어 브레이크 패드에서의 감소 압력에서 증가 압력까지의 전환에 있어서 압력 편차의 미세한 분해능을 부여한다. 이러한 부가적인 정보는 새로운 알고리즘에서 사용될 수 있다.

본 발명의 중요한 양태에 따르면, 두가지의 클램핑력보다 4개의 클램핑 표면에 걸쳐 제동 클램핑 력을 발생시켜, 기어 트래이를 갖는 종래 로터리 전동기 보다 오히려 브레이크를 작동시키므로써 기계적인 장점을 제공한다. 즉, 도 1F 및 도 18에 도시된 바와 같이 한 쌍의 유압 실린더가 도 18에 도시된 바와같이 스터브 차축에 제공되는 경우에 20 바아 또는 약 10 바아에 해당하는 힘으로 브레이크를 작동시키기 위한 힘을 인기하기 위하여 솔레노이드(110) 또는 한 쌍의 솔레노이드(110, 112)가 사용될 수 있다.

테스트 차량에 의하여 획득된 데이터로부터, 마찰계수가 높은 노면의 경우에 약 70바아 내지 35내지 40 바아의 압력 감소가 발견되었다. 얼음과 같은 마찰계수가 작은 노면 상에서, 종래 캘리퍼스 시스템은 15 내지 20 바아 범위의 라인 압력으로 작동된 반면, 복식 브레이크 시스템은 6 내지 10 바아의 라인 압력으로 작동되었다. 빈도수는 각각의 경우에 약 두배이었으며, 압력 편차의 진폭은 절반이었다. 이것은 오히려 한 쌍의 실린더보다 단일 실린더(72)를 사용하는 것에 의하여 이루어진 것으로, 이러한 낮은 압력 시스템이 요구되는 경우에 약1/2 만큼 부가적으로 감소시켜야한다. 종래 캘리퍼스 디스크 브레이크 시스템용으로 현재 요구되는 강한 힘을 전개하기 위하여 기계적인 장점을 제공하는데 사용되는 강력하고 복잡한 로터리 모터와 기어 트래인보다 오히려 약한 솔레노이드를 사용할 수 있기 때문에, 이러한 낮은 압력은 브레이크-바아-와이어 (brake-by-wire) 시스템용으로 가장 적합하다.

도 1G에 도시된 복식 브레이크 시스템을 상세히 설명하기로 한다. 상기 복식 브레이크 시스템은 적어도 한 쌍의 브레이크 디스크(38, 40)를 구비하며, 이 디스크는, 차량용 현가 장치의 허브(14) 상에 장착되며 브레이크 디스크가 허브(14)와 브레이크 디스크 사이에서 작동하는 탄성적으로 반경 방향으로 향하는 작동력 에플리케이터(44) 의하여 그리고 디스크의 외측 테두리에 배치된 외력 에플리케이터 조립체(45)에 의하여 내측 반경 방향 부분을 따라 구속되는, 즉 허브(14) 상에 배치되어 있다. 상기 구조는 디스크와 브레이크 패드 사이에서 랜덤 상태로 접촉하도록 디스크에 대하여 회전형 기하학적 형상을 제공하므로써, 잔류 오프-브레이크 토오크를 발생시키고 DTV를 감소시킨다. 즉, 브레이크 패드와 브레이크 디스크의 랜덤한 접촉은 패드를 직선 방향으로 구동시킬 때 그리고 디스크가 서로에 대하여 경사지지 않은 위치에 유지될 때 발생할 수 있다. 상기 내측의 반경 방향으로 배향된 작동력 에플리케이터는 미끄럼 이동 가능한 디스크와 허브 사이에 위치하여, 마찰력을 허브와 디스크에 제공하여, 허브와 디스크를 서로에 대하여 슬라이딩하지 않도록 유지하고 또 브레이크 디스크가 가열 및 팽창될 때 노이즈나 큰소리가 발생하지 않도록 유지한다. 즉, 브레이크 디스크가 냉각되면, 스플라인 접속부에 소리나 노이즈가 발생하지 않는다. 그러나, 디스크가 가열 및 팽창되면, 디스크 스플라인 부재 또는 치형부(42)(도 5)는 헐거워져서 허브 스플라인(20) 내부로 슬라이딩하여 큰 타격을 노이즈가 발생한다.

바람직한 반경 방향의 내부 작동력 에플리케이터(44)는 스프링, 바람직하게는 평탄한 박판 스프링(44)을 구비하며, 상기 박판 스프링은 그 중심(44b)에서 허브와 법선 방향으로 놓이며, 그 외측 단부(44c)는 도 4에 확대 도시된 바와 같이 이격된 지점에서 내측 허브 표면과 접촉하도록 편의되어 있다. 보다 이격된 접촉 지점은 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 박판 스프링(44x) 상에 융기형 리브(44d)를 설치하는 것에 의하여 제공된다.

따라서, 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크(38)는 부유 방식으로 허브 상의 박판 스프링(44a)과 접촉점(44c) (도 4) 상에 부유 상태로 지지되며, 브레이크 디스크는 내측 디스크 허브 표면에서 스프링에 의하여 인가되는 마찰력을 극복하기 위하여 그것에 인가되는 힘에 의하여 축방향으로 이동할 수 있다. 브레이크 디스크가 디스크의 고온에 기인하여 상당히 팽창하면, 다스크 치형부는 보다 차가운 스플라인 허브 내측에서 헐거워지며, 박판 스프링(44a)과 브레이크 디스크 및 허브간의 마찰력은 디스크가 허브에 대하여 이동하는 것을 억제하여 노이즈 발생을 박판 스프링(44a)은 반경 방향으로 배향된 힘을 브레이크 디스크의 내측 허브 부분에 부가하여, 브레이크 디스크를 허브의 중심을 통해 회전측과 직각인 평면에서 유지시킨다. 스프링(44a)에 의한 내측의 반경 방향 위치 설정은 디스크(38)가 회전축과 동심으로 그리고 브레이크 오프 상태에서 비교적 긴밀한 공간 엔벨롭 내에서 유지시키므로써, 브레이크 패드의 마찰면과 브레이크 디스크(38, 40) 사이의 러빙(rubbing; 마찰) 접촉을 감소시켜 결과적으로 디스크 두께 편차(DTV)를 감소시킨다. 상기 DTV는 주요한 진동원이다.

본 발명의 주요 양태에 따르면, 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크(38, 40)는 허브 상에서 부유하고, 그 외측 테두리 부분은 오프-브레이크 위치에 구속되며, 각각의 디스크는 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드(50, 54, 56)와의 결합에 의하여 설정된 오프-브레이크 위치를 찾거나 그곳으로 부유하는바, 상기 브레이크 패드는 브릿지형 가이드 부재(64)의 가이드 표면 상에서 활주한다. 도 2, 도 3 및 도3A에 도시된 바와 같이, 반경 방향으로 배향된 부하를 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드에 인가하기 위하여 브레이크 패드의 마찰력 에플리케이터(71)에 배치되어, 브레이크 패드가 예정된 스프링 힘에 의하여 슬라이딩하는 것을 억제한다. 스프링 힘은 덜거덕거림을 방지하거나 노이즈 발생을 억제하는데 필요한 것보다 훨씬 강하다. 스프링 힘은 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드가 이동하여 조절되지 않은 방식으로 브레이크 디스크와 접촉하는 것을 억제하기에 충분하다. 가벼운 스프링 힘이 인가되면 노이즈를 억제하여 노이즈가 감소되지만, 브레이크 패드가 이동이 자유로우며 브레이크 디스크에 대한 마찰이 일어나서 마모와 DTV를 야기한다. 또한, 매우 가벼운 스프링을 사용하면, 브레이크 패드는 오프-브레이크 잔류 토오크를 감소시키기 위하여 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크의 외측 테두리를 위치 설정하는데 조력하지 않는다. 도시된 마찰력 에플리케이터(71)는 덜거덕거림을 방지하고 패드와 디스크를 서로에 대하여 위치 설정하는 이중 기능을 수행하는 한 쌍의 박판 스프링(71a, 71b) (도 2 및 도 5)을 구비한다.

제동이 작용 및 해제된 이후에, 회전 브레이크 디스크(38)는 브레이크 패드에 대하여 마찰하고, 이러한 마찰에 의하여 발생된 힘은 디스크 패드(50, 56)가 회전 디스크와 반대 방향으로 미끄럼 이동하도록 한다. 이동량은 에플리케이터의 마찰력을 극복하는 상태에서 제동력에 의하여 조절된다. 이와 반대로, 회전 브레이크 디스크(38)의 오프-브레이크 잔류 토오크 위치는 강제로 분리된 브레이크 패드에 의하여 강제되는바, 상기 브레이크 패드는 마찰력 에플리케이터에 더욱 미끄럼 이동하는 것에 대항하여 유지된다. 또한, 마찰력 에플리케이터 스프링(44)은 허브를 따른 브레이크 디스크(38)의 어떠한 측방향 미끄럼 이동을 제어한다. 브레이크 디스크(38)는 한 쌍의 디스크의 양면 상에서 작동하는 외측 마찰력 에플리케이터에 의하여 그리고 디스크의 내측 허브 부분 상에서 작용하는 내측 스프링(44)에 의하여 오프-로드(off-load)위치에 구속된다. 따라서, 디스크는 브레이크 패드로 기울어지지 않고 미끄럼 이동과 부유에 대하여 자유롭게 조절되며, 브레이크 패드는 미끄럼 이동하는 것이 조절되지만, 디스크를 향하여 자유로이 기울어지지 않거나 디스크로 자유로이 진동하거나 그것에 대하여 자유로이 충돌할 수 있다.

본 발명의 복식 디스크 ABS 브레이크 조립체(10)는, 전술한 바와 같이 부유 형상으로 인하여, 도 8과 관련하여 설명된 바와 같이 상당히 낮은 드래그 토오크, 즉 오프-브레이크 잔류 토오크를 가지며, 도 8은 본 발명의 복식 디스크 ABS 브레이크 조립체 대 종래 ABS 디스크 브레이크에 대한 100 Kph 경우의 디스크 온도 곡선 결과이다. 종래 고정 브레이크 곡선(13A) 정체기는 35℃의 주변 온도에서 최고이며, 복식 디스크 ABS 디스크 브레이크(10)는 계속 냉각되어 직선(13B)으로 도시된 바와 같이10℃ 이상의 주변 온도에서 안정화된다. 일반적으로, 종래 브레이크는 약 50내지 70℃ 이상의 주변 온도로 발견되었다. 상기 테스트와 관련하여 이루어진 가정은 패드와 접촉하는 디스크 표면에 기인한 동적 드래그가 디스크의 온도와 비례하는 것이다. 본 발명은 테스트된 차량에 관한 고정 디스크 브레이크의 경우에 약 6 뉴튼 미터와 대조적으로 낮은 잔류 토오크, 예를 들면 약 1 뉴튼 미터 또는 그 미만을 적절히 발생시키도록 고안되었다.

전술한 바와 같이, 종래 디스크 브레이크로부터 발생된 높은 토오크 드래그를 갖는 종래 ABS 차륜에 비하여, 복식 ABS 브레이크 시스템에서 사용된 차륜은 낮은 잔류 토오크 드래그 때문에 차속과 가깝게 보다 빨리 가속할 수 있다.

본 발명에 따르면, 브레이크 디스크(38, 40)는 회전 평면과 평행하고 회전축(9) (도 2)과 직각을 이루어야 한다. 브레이크 디스크 패드는 외측 평탄면(50a, 54a, 56a, 60a)을 가지며, 상기 평탄면은 브레이크 디스크(38, 40)의 외측 테두리 부분에서 디스크 환형 제동면(38a, 40a)과 평행하게 스프링(71a, 71b)에 의하여 유지된다. 디스크의 기하학적 형상이 약간 곡선을 이루는, 즉 평탄면이 아닌 경우에, 실린더 브레이크 패드(50)의 하부 모서리(50b)에서 그리고 미끄럼 이동 가능한 패드 캐리어(58) 상의 대향하는 브레이크 패드(54)의 상부 외측 모서리(54b)에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 국부적인 마찰과 마모가 발생되는 것이 발견되었다. 도 2는 형성된 포인트를 예시하기 위하여 라인에서 매우 과대하게 경사 이동된 디스크(38)를 도시한다. 평탄하지 않은 브레이크 디스크는 브레이크 디스크(38), 40)와 랜덤하게 접촉하지 않지만, 브레이크 디스크가 일회전 또는 거의 일회전하는 동안 내측 및 외측 모서리(50b, 54b)에서 디스크 곡률에 기인하여 국부적인 마찰 접촉이 발생한다. 심각한 디스크 두께 편차가 발생하였고, 브레이크 진동이 발생하였다. 평탄하지 않은 디스크를 평탄한 브레이크 디스크로 대체하였고 패드와 디스크의 랜덤한 결합이 다시 성취되면, DTV와 이 DTV와 관련된 진동이 제거되었다. 국부적인 스폿(spot)이 부하를 지탱하면, 마모와 펌핑 작용이 빈번히 획득되었다.

본원에 도시되지 않았지만, 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드 표면(50a, 54a, 56a) (도 2)이 브레이크 디스크 표면(38a, 40a)에 대하여 평행한 관계로 유지되지 않지만, 브릿지 상에 자유롭게 장착되거나 헐겁게 장착되어, 평탄하지 않은 브레이크 디스크에 대하여 설명한 바와 같이 경사 이동 또는 기울어지며 DTV 및 그로 인한 진동을 야기하는 것이 발견되었다. 이와 달리 설명하면, 스프링(71a, 71b)은 브레이크 패드를 틸팅에 대항하여 유지하기에 충분히 강하여, 평탄한 패드 표면(50a, 54a, 56a)이 회전축(9)과 직각인 평면으로부터 이동하고, 모서리가 오프 - 브레이크 위치에서 브레이크 디스크와 연속적이고 국부적인 마찰 접촉하게 한다. 따라서, 브레이크 디스크를 위한 플로팅 형상 및 오프 -브레이크 위치에서 랜덤한 접촉을 성취하기 위하여 브레이크 패드와 디스크의 구속은 본 발명의 중요한 양태이다.

공장에서 장착된 표준형의 고정 브레이크 디스크에 대하여 본 발명의 복식 디스크 ABS 브레이크 조립체(10)의 성능을 비교하기 위한 AMS 페이드 테스트가 실행되었으며, 그 결과가 도 9 및 10에 도시되어 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 브레이크가 냉각되는 상태에서 10개의 제동 정지 각각의 경우에 그래프 상에서 10개의 정점이 존재하며 약 30℃의 온도 강하와 쥬더(Judder) 범위인 약 700℃의 최대 디스크 온도를 나타낸다. 이와 반대로, ABS 복식 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크 시스템은 종래 디스크 브레이크 보다 낮은 580℃ (도 10) 또는 약 120℃의 최대 온도를 갖는다. 제동 결과간의 온도 강하는 종래 디스크 브레이크의 30℃ 온도 강하와 비교하여 약 80℃였다. 따라서, 본 발명의 ABS 시스템은 AMS 페이드 테스트를 통과하였으나, 종래 ABS브레이크 시스템은 AMS 테스트를 통과하지 못하였다.

본 발명에 따르면, 양호한 구동 커넥션(19)은 과다한 홈을 사용하지 않고 홈 플랭크(flank;21)를 따라 홈(20)에 끼워지는 크기를 갖는 브레이크 디스크 치형부(42)를 구비한다. 이것은 허브와 디스크의 구동 측면 플랭크와 결합하도록 과대한 스플라인 홈과 소형 스프링을 사용하는 종래 기술과 대비되지만, 이러한 종래 기술은 허브 상에 디스크 요동과 같은 다른 문제를 야기한다. 본 발명의 구동 케넥션은, 접촉이 낮은 단위 압력을 제공하기 위하여 작은 접촉점보다 결합 플랭크(21)(도 15A)를 교차하는 일직선의 접촉인 경우에, 한 쌍의 맞물린 기어와 유사한 것과 같은 매우 효과적인 것이 바람직하다. 이러한 접촉 라인은 브레이크 디스크가 높거나 낮은 온도 갖는 것에 따라 유지되는 것이 바람직하다. 결합 스플라인 표면에서의 소성 변형은 결합 스플라인 부재를 부식으로부터 청결하게 유지한다. 본 발명은 높은 제동 토오크에서 디스크의 브리널링(brinneling), 먼지 발생, 그리고 비틀림을 제거한다.

허브(14)는 일체형 케이스이며, 종래와 같이 스플라인 내부와, 롤러 베어링(16) (도 7)용 장착부를 제공하는 외부를 갖는 중공의 원통형 후방 돌출부(14a)를 구비한다. 허브가 구동축에 의하여 베어링(16) 상에서 회전할 수 있도록, 구동축의 단부에서 일정 속도의 조인트(비도시)의 스플라인 돌출부가 그 돌출부에 수납된다. 또한, 허브는 환형의 디스크형 부분(14b)을 구비하며, 그 부분은 디스크형 부분으로부터 후방으로 돌출한다. 허브는 구멍(14d)에 수납되는 볼트에 의하여 상기 표면의 전방면에 맞대어 체결되는 차륜(비도시)용 장착부를 제공한다. 또한, 허브는 상기 부분보다 직경이 큰 중공의 원통형 후방 돌출부(14c)를 구비한다. 상기 부분은 부분(14b)의 외측 가장자리로부터 돌출한다. 상기 부분(14c)은 축(22)과 평행하게 연장하는 홈(20)이 제공된 외부면을 가지며, 허브는 상기 축을 중심으로 회전한다. 홈(20)은 4개의 균등하게 원주 방향으로 이격된 지점에서 배열된다.

현가장치 링크(12) (도 11)는 일체형 케이싱이며, 통상의 형태를 갖는 중공의 원통형부(12a)를 구비하며, 이것은 허브(14)가 링크상에서 회전하도록 베어링용 장착부를 제공한다. 링크는 또한 링크의 지지부용 상부 및 하부 장착부(24, 26)를 구비한다. 상부 장착부는 상기 부분(12a)으로부터 상방으로 돌출하는 부분(12c)으로부터 후방으로 돌출하는 링크의 부분(12b)에 의하여 제공된다. 상기 부분(12b)은 통상의 형태를 취하며, 볼트(비도시)에 의하여 조여질 수 있는 클램프를 형성하는 두 개의 반원통형 아암(도 5)을 형성하며, 상기 볼트는 아암에 있는 보어(28)를 통해서 그리고 그 아암 사이의 갭을 가로질러 연장한다. 상기부분(12b)의 아암 사이에는 맥퍼슨 지주(McPherson strut)(비도시)가 체결되어, 링크는 상기 지주의 종축을 중심으로 피벗 운동할 수 있다.

하부 장착부(26)는 상기 부분(12a)으로부터 하방으로 돌출하는 링크(12)의 부분(12d)에 의하여 제공된다. 상기 부분(12d)은 통상의 형태를 취하며, 한 쌍의 볼 조인트(비도시)를 수납하기 위하여 수직 보어(30)와, 링크를 타이 바이(tie bar)(비도시)에 연결하기 위하여 볼트(비도시)가 수납되는 수평 보어(32)를 구비한다.

또한, 링크(12)는 차량의 조향 시스템의 트랙 로드(비도시)에 연결되는 아암(34)을 구비한다. 상기 아암(34)은 통상의 형태를 취하며, 링크(12)의 부분(12e)에 의하여 제공되고, 상기 부분(12e)은 부분(12a)으로부터 측방향으로 돌출한다. 상기 아암(34)은 수직 보어(36)를 구비하며, 그 아암은 수직 보어를 통해 트랙 로드에 피벗식으로 연결될 수 있다. 차량을 조향하기 위하여, 트랙 로드는 링크가 조인트(18)와 장착부(24, 26) 상에서 피벗 운동할 수 있도록 이동된다.

복식 디스크(38, 40)는 서로 동일하며, 축(22) (허브가 이것을 중심으로 회전한다) 과 거의 평행한 방향으로 허브(14) 상에서의 제한된 이동을 위하여 장착되어 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 각각의 디스크는 평탄한 환형판 형태이며, 내측으로 돌출하는 치형부(42)를 구비한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 브레이크 디스크(38, 40) 각각은 제한된 개수의 넓은 치형부, 즉 4개가 도시된 치형부(42)를 구비하는 것이 바람직하며, 상기 치형부는 허브 상의 스플라인(20)의 스플라인 홈(20a)과 치합한다. 스플라인 홈(20a)은 본 실시예에서 4개이며, 브레이크 디스크 치형부(42) 상의 측벽(42a)과 맞붙는 측벽(21) (도 15)을 구비한다. 결합된 측면(21, 42a)은 각각의 치형부 플랜지 각도에 대하여 각도 A를 갖는다. 분명한 것은, 치형부와 스플라인의 개수는 변경될 수 있다. 이러한 비교적 얇은 브레이크 디스크 상에서의 얇은 치형부(42)에 큰 응력이 발생하기 때문에, 특히 고온의 가열 및 냉각 사이클 이후에 그리고 큰 응력 사이클 이후에 응력 크랙이 형성되는 경향이 있다. 이러한 응력을 경감시키기 위하여, 각각의 브레이크 디스크에는 대형의 휘어진 응력 릴리프 필릿(fillet)또는 절결부(42b)가 제공된다. 도 15 및 도 15A에 도시된 바와 같이, 응력 릴리프 필릿은 치형부(12)의 각 측면에 제공되며, 도 15A에 도시된 바와 같이 치형부가 스플라인 홈에 끼워질 때, 각 치형부의 각 측면상에 거의 반원통형인 단면 개구를 제공한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 허브 상의 4개의 홈(20)은 각 쌍의 인접한 홈(20) 사이에 한정된 돌출 치형부(20b)와 비교하여 비교적 작다. 이러한 허브 상의 치형부(20b)는 박판 스프링(44)이 맞닿아 배치되는 대형의 원호형 표면(20c)을 갖는다. 따라서, 각각의 박판 스프링(44)은 종속 치형부(42) 사이의 적소에서 브레이크 디스크의 내측 원호영 표면(42c)과 접촉하는 큰 원주 영역을 갖는다.

허브(14) 상에는 4개의 박판 스프링(44)이 장착되어, 허브와 디스크(38, 40) 사이에 반경 방향 힘을 인가하기 위하여 탄성력 인가 수단을 제공한다. 이러한 반경 방향 힘을 디스크가 허브 상에서 경사 이동하는 것을 방지하고, 허브를 따른 디스크의 덜거덕거림과 조절 슬라이딩을 방지한다. 스프링의 탄발은 전술한 바와 같이 열팽창 수용할 수 있게 한다. 스프링은 스플라인 홈(20a) 사이의 갭에서 허브 부분(14c)의 외측면(20c)에 적절한 방식, 예를 들면 나사(46)에 의하여 고정된다. 4개의 스프링 각각은 치형부(42) 사이의 영역에서 디스크(38, 40)와 결합하여, 각각의 디스크에 대해서 탄력적인 4지점 장착부를 제공한다. 상기 디스크는 치형부가 스플라인 홈(20a) 내부에서 미끄럼 이동하는 상태에서 축(22)과 평행한 허브 상에서 미끄럼 이동할 수 있다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 평탄한 박판 스프링(44)은 중심(44b) 포인트에서 허브와 결합하며, 그 허브와의 압력 접촉 라인을 갖는다. 스프링(44c)의 외측 단부는 이러한 굴곡진 스프링 단부에서 디스크(38, 40)와의 압력 접촉 라인을 제공하기 위하여 하방으로 휘어져 있다. 디스크와 허브 사이에 보다 많은 결합 라인을 제공하기 위하여, 스프링(44x)에는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 리브(44d)가 제공된다. 또한, 스프링(44)을 슬롯(44j)에 의하여 분리된 개별 편의 부분(44h, 44i) (도 13)으로 분리하는 것이 바람직한바, 상기 편의 부분 각각은 관련된 디스크(38 또는 40) 상에서 작용하여 관련된 디스크와 허브 사이에 보다 개별화된 독립적인 압력을 제공한다. 스프링(44)은 스프링(71a, 71b)은 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패딩 캐리어(52, 58)에 인가하는 힘에 대하여 브레이크 디스크(38, 40)에 인가되는 압력에서 평형화 된다. 브레이크 디스크와 브레이크 캐리어는 차량이 주행할 때 차량에서 발생된 진동과 관성력에 기인하여 허브와 브릿지를 따른 이동에 대항하여 각각 구속된다. 따라서, 스프링(44)은 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크가 다음의 작용을 하게 한다: 허브 상에서 부유하고, 디스크를 회전축에 직각인 반경 방향 평면으로 유지하고, 큰 소음을 방지하는 마찰력을 인가하며; 오프-브레이크 위치에서 회전하는 동안 디스크를 적소에 유지하는데 조력하는 마찰력을 인가하고; 그리고 마찰력 액츄에이터로부터 발생된 힘이 고정 브레이크 패드(60)와 디스크(60)의 결합에 의하여 디스크를 그 제동 위치로 외측으로 미끄럼 이동하게 한다.

이하, 도시된 브레이크 패드에 대하여 상세히 설명하면, 이러한 패드는 제동판(52)상에 장착되고 디스크(38)의 측면과 결합하도록 배열된 제 1 패드(50)와, 제동판(58)의 양면상에 장착되고 디스크(38)의 양면과 디스크(40)의 마주보는 측면을 결합시키도록 각각 배열된 패드(54, 56)와, 제동판(62) 상에 장착되며 디스크(40)의 양면에 결합하도록 배열된 패드(60)를 구비한다. 제동판은 링크(12)의 부분(12c) 상에 고정 장착된 가이드 부재 또는 브릿지(64) 상에 고정 장착되어 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 볼트(66)는 상기 부분(12c)과 가이드 부재(64)를 관통하는 보어를 통과하며, 제동판의 나사 보어에 수납되는 나사 단부를 갖는다. 고정 가이드 부재(34)는 두 개의 안내면(68)을 제공하며, 상기 제동판(52, 58)은 그 안내면 상에서 미끄럼 이동한다. 안내면(68)은 가이드 부재(64)의 양면을 따라 축(22)과 평행하게 연장한다. 안내면은 볼트(66)의 샤프트와 같이 다른 형상을 취할 수도 있다.

각각의 안내면(68)은 패드 캐리어(52;58)의 한 쌍의 오목한 U형 돌출부 또는 후크를 수납한다. 도 3A에 도시된 바와 같이, 미끄럼 이동 가능한 패드 캐리어(58)는 내측 슬라이딩 표면(59a)을 갖는 후크형 돌출부(59)를 구비하며, 상기 슬라이딩 표면은 브릿지(64)의 상향 지지면(68) 상에서 미끄럼 이동 가능하게 지지된다. 소정의 밸런스를 성취하는데 보조하여, 브레이크 패드 캐리어(52, 58)가 브레이크 디스크(38, 40)로부터 떨어져 그것에 의하여 밀리도록, 상기 브레이크 디스크가 제동-위치에서 브레이크-오프 위치까지 축방향으로 이동하여 패드 캐리어와 그 브레이크 패드가 경사 이동하는 것을 억제할 때, 캐리어상의 내측 슬라이딩 표면(59a)과 브릿지 상의 지지면(68)을 평탄하게 기계 가공하는 것이 바람직하다. 브릿지상의 평탄하게 기계 가공된 표면과 결합하고 캐리어 상의 표면을 평탄하게 기계 가공하면, 보다 균일한 마찰 구속력이 오프-브레이크 위치로부터의 축방향 미끄럼 이동에 대항하여 브레이크 패드 캐리어를 보류하게 한다. 또한, 오프-브레이크 상태에서 국부적인 마찰 접촉을 야기할 수 있는 바와 같이 차량이 이동할 때 차량의 관성력 및/또는 진동하에서 브릿지 상에서의 진동 또는 경사 이동을 방지하는데 조력하기 위하여, 캐리어는 브릿지 지지면(68)과 보다 넓은 결합을 제공한다.

미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드 위치가 조절되지 않으면, 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드는 경사 이동하여 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크에 맞닿아 진동하며, 디스크 상에 랜덤한 마모 패턴을 생성하여 디스크의 DTV 및 진동을 야기한다. 차륜이 기복이 심하거나 평탄한 도로 상에서 미끄럼 이동 가능한 브레이크 시스템을 지지하는 상태에서 브레이크 온 상태로 코너링, 브레이크 오프 상태로 코너링, ABS 시스템이 온 상태에서 코너링, ABS 시스템이 오프 상태에서 코너링할 때, 미끄럼 이동 가능한 패드와 디스크의 컨트롤은 동적 환경에서 중요하다. 코너링할 때, 허브는 편향되고, 디스크 표면을 이동시켜 브레이크 패드를 결합시킨다. 코너링 이후에, 패드와 디스크는 브레이크가 오프-브레이크 위치에서 낮은 잔류 토오크의 일정한 상태로 복원할 때 분리된다. 본 발명의 실시예에서, 도 2, 도 3 및 도 3A에 도시된 바와 같이, 바람직한 마찰력 에플리케이터는 평탄한 평면 상태에서 스프링의 외측 가장자리(7ac, 71d)가 미끄럼 이동 가능한 브레이크 캐리어(52, 58) 각각의 상단면(52a, 52b, 58a, 58b)과 당접하는 궁형 형상으로 휘어지는 평탄한 박판 스프링(71a, 71b)을 구비한다. 박판 스프링(71a)의 중앙부는 스프링을 통해 고정 브릿지(64)의 상부의 중앙 지점에서 고정 브릿지(64)에 체결되는 나사(69)와 같은 적정 파스너에 의하여 고정된다.

마찰력 에플리케이터(71)는 여러 가지 형태를 취할 수 있으며, 도 3에는 두 개의 개별 박판 스프링 부분(71a, 71b)을 갖는 것으로 도시되어 있는바, 그 각각은 탄성의 편의력을 관련된 브레이크 패드 홀더(52 또는 58)에 개별적으로 인가한다. 판형 스프링(71a, 71b)은 일체형의 짧은 중앙 웨브(71f)에 의하여 연결되는 것이 바람직하며, 상기 웨브는 한 쌍의 대향하는 신장 슬롯(77)사이에 배치되어 박판 스프링을 두 개의 개별 스프링력 에플리케이터 부분으로 양분한다. 따라서, 하나의 브레이크 패드 홀더가 그 상부에 높은 포인트 또는 홀더와 그 홀더와 관련된 스프링에 영향을 미치는 기타 힘 완화 또는 확대 인자를 가지면, 다른 브레이크 패드 홀더와 그 관련 스프링은 그로부터 고립되어야 한다.

도 1 내지 도 17의 실시예에서 설명된 바와 같이, 차량을 제동하는데 사용되는 브레이크 작동력은 유압 피스톤 및 실린더 조립체(75) 형태인 브레이크 액츄에이터로부터 발생된다. 도 18과 관련하여 기술된 본 발명의 실시예에서, 종래 기술에 사용된 전동기와 기어 드라이브를 사용하는 대안으로서, 브레이크-바이-와이어 ABS 시스템, 솔레노이드(110) (도 1F) 또는 한 쌍의 솔레노이드(110, 112) (도 18)가 가동형 브레이크 캐리어(52, 58)를 이동시켜, 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드를 각각의 제동 위치로 이동시키고 브레이크 디스크를 허브(14)를 따라 각각의 제동 위치로 미끄럼 이동시킨다.

도시된 마찰력 액츄에이터 시스템은 패드(50, 54, 56, 60)를 디스크(38, 40)의 양면과 결합하도록 가압하여 허브(14)와, 따라서 차륜을 제동할 수 있고 피스톤 및 실린더 조립체를 구비한다. 피스톤 및 실린더 조립체는 링크(12)의 부분(12c)에 의하여 한정된 실린더(72)를 구비한다. 따라서, 실린더는 링크의 잔부와 일체형으로 형성되어 있다. 도 1F에 도시된 솔레노이드(110) 또는 전동기(비도시)와 같은 브레이크-바이-와이어 액추에이터가 피스톤(74) 보다는 오히려 중공 실린더 보어(72) 내부에 장착된다. 조립체의 피스톤(74)은 실린더로부터 돌출하며, 양면상의 제동판(52)을 패드(52)에 결합시킨다. 피스톤 및 실린더 조립체는 실린더와 연통하는 링크 부분(12c)에 있는 보어(76)에 가압 유체를 공급하는 것에 의하여 작동된다. 복식 디스크 브레이크 시스템을 작동시키는 유압은 다른 테스트 차량에 대한 종래의 고정형 디스크 브레이크의 70 바아 압력의 절반인 약 30 내지 35 바아이였다. 피스톤은 영역에서 약 200mm의 면을 갖는다. 피스톤은 디스크(40)가 패드(60)와 결합하여 이동하지 않을 때까지 제동판(52, 58)과 디스크(38, 40)를 이동시키는 실린더로부터 이동한다.

유압 피스톤 및 실린더 조립체(75)는 실린더로부터 유압 유체가 침입하는 것을 방지하기 위하여 실린더(72)와 피스톤(74) 사이에서 작용하는 밀봉부를 구비한다. 상기 밀봉부는 실린더 벽에 형성된 환형 홈에 장착되는 탄성 중합체 밀봉 링에 의하여 제공되며, 상기 링은 홈으로부터 돌출하여 피스톤과 결합한다. 또한, 상기 밀봉 링은 에너지 저장 기구로서 작용한다. 보다 상세히 설명하면, 조립체가 작동하여 피스톤을 실린더 외측으로 이동시켜 브레이크가 온 상태로 되면, 상기 링은 압축되어 그 내부에 에너지를 저장한다. 실린더 내부의 유압 유체 압력이 감소되면, 상기 링은 피스톤이 실린더 내부로(브레이크 디스크로부터 멀리) 이동하는 것에 의하여 그 내부에 저장된 에너지를 방출한다. 따라서, 밀봉 링은 상당한 힘으로 피스톤과 겹합하여야 한다. 피스톤이 디스크로부터 이동하면, 브레이크의 가동형 패드(50, 54, 56)가 스프링(71a, 71b)의 힘을 극복하는 회전하는 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크(38, 40)에 의하여 부가된 힘에 의하여 디스크로부터 멀리 이동하므로써, 브레이크가 브레이크-오프 상태가 된다.

피스톤에 의하여 브레이크 캐리어(52)에 힘이 인가되지 않고 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크(38)의 양면에 대한 브레이크 슈우(50)가 존재하지 않기 때문에, 밀봉부에 의한 피스톤(74)의 복귀를 오프-브레이크 토오크를 감소시킨다. 이와 반대로, 플로팅 브레이크 디스크(38, 40)는 구속되어 허브(14) 상에서 부유하며, 피스톤을 실린더 내측으로 이동시키지 않아, 실린더 내부에서 유압 유체를 변위시켜 차륜 조립체의 코너링 또는 다른 동적 운동 동안에 녹-백(knock-back)을 야기한다. 상기 녹-백의 감소는 브레이크에 보다 작은 유체 변위를 적용시키는 것에 보다 양호한 느낌을 제공하고, 상당한 폴-백(fall-back)이 발생한 경우에 때때로 긴 페달 변위 느낌을 제거한다.

전술한 바로부터, 본 발명은 종래 고정형 디스크 브레이크에서와 같이 매우 큰 캘리퍼스 슬라이딩 및 볼트를 사용하지 않고 매우 작은 디스크 브레이크 조립체를 제공함을 알 수 있다. 캘리퍼스는 실린더와 피스톤을 구비하기 때문에 대형이며, 미끄럼 이동 가능한 브릿지는 큰 토오크 제동 부하를 지탱 및 전달하여야 한다. 본 발명은 실린더가 지지부와 일체화될 수 있기 때문에 소형이며, 브릿지는 피스톤을 미끄럼 이동 및 지지하지 않는다. 녹-백 및 다른 문제로 인하여, 이러한 대형의 고정형 브레이크는 약 3:00 또는 9:00시 위치에 장착되는 것이 일반적이지만, 본 발명에서 브레이크는 12:00시 위치에 유닛의 상부에 장착된다. 0.006인치의 편향을 갖는 브릿지의 강성 문제는 4개의 브레이크 패드와 절반의 유압 라인 압력을 이용할 때 4개의 요인에 의하여 감소되어, 보다 소형이고 보다 경량인 브레이크 조립체를 가능케한다. 브레이크의 수리 또는 교환 뿐만 아니라, 그 장착 및 조립 시간은 캘리퍼스가 미끄럼 이동하는 고정형 브레이크 볼트의 후방으로부터 볼트에 대한 전방 체결 및 브레이크 디스크와 브레이크 부품의 텔레스코프식 슬라이딩으로 인하여 향상된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 ABS 복식 브레이크 시스템은 동일한 차량용의 종래 ABS 유압의 약 절반으로 작동한다. 압력을 약 절반까지 감소시키는 것이 바람직하면, 스터브 차축 내부의 단일 실린더보다 한 쌍의 유압 실린더(102)(도 12)가 사용될 수도 있다. 변형예로서, 하나의 솔레노이드가 손상된 경우에 충분한 작동압을 제공하고 필요한 힘을 감소시키기 위하여 단일 솔레노이드 보다 한 쌍의 솔레노이드(110 및/또는 110)가 스터브 차축의 보어에 수납될 수 있다. 도 16의 브레이크 실린더와 도 12의 액츄에이터 시스템(100)용의 한 쌍의 브레이크 실린더(도 12)는 유사한 부재를 구비하며, 이것은 동일한 참조 부호가 병기되고 상세한 설명을 생략하기로 한다. 조립체(100)는 스터브 차축의 부분(12c)에 형성된 두 개의 평행한 실린더(102)를 구비한다. 이 경우에, 실린더(102) 각각은 실린더(72)보다 작은 횡단면적을 갖지만, 실린더(102)의 전체 면적은 보다 크다. 실린더(102) 각각은 그 내부에 피스톤(104)을 구비하며, 상기 피스톤(104)은 제동판(52)을 가압한다. 두 개의 피스톤과 실린더 조립체를 수납하기 위하여, 가이드 부재(64)는 참조 부호 106으로 지시된 바와 같이 피스톤 상방을 덮도록 변형되며, 볼트(66)는 3개의 볼트(108)로 교체된다. 두 개의 피스톤 및 실린더 조립체를 사용하면 보다 큰 힘을 실린더 내부의 동일한 압력에 대하여 인가되며(또는 낮은 압력에 대하여 인가되는 동일한 힘), 이 힘은 축(22)으로부터 먼 거리에서 인가될 수 있다. 필요에 따라, 두 개의 실린더 직경은 서로 다를 수 있는바, 예를 들면, 회전 방향에서 선행 실린더는 큰 직경을 갖는다.

본원에 기술된 본 발명의 실시예에서, 브레이크 클램핑 압력의 인가를 위한 마찰력 액츄에이터는, 마스터 실린더와, 상기 마스터 실린더에서 4개의 실린더(2개의 전륜 실린더와, 후방 드럼 브레이크를 작동시키기 위한 2개의 후륜 실린더)로 연장하는 유압 라인 또는 호스를 갖는 종래 차량 유압 시스템과 상이하다.

도 1E에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 마스터 실린더(13a)(도 1A)와 그 라인(13b)은 제거되었고, 현가장치의 스터브 차축 또는 현가 장치의 다른 부품에는 국부화된 유압 장치를 갖는 국부화 캘리퍼스 유닛이 제공된다. 보다 구체적으로 설명하면, 스터브 차축 또는 현가 장치(200)에는 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드(50, 54, 56)를 미끄럼 이동시키기 위하여 그리고 외측 브레이크 디스크를 전술한 바와 같이 외측의 고정형 브레이크 패드과 체결 결합하도록 가압하기 위하여 유압 실린더(72)로 연장하는 스터브 차축에 있는 보어 구멍(204)과 같은 유체 커넥션을 갖는 스터브 차축에서 소형 저장조 또는 중공부(202)가 제공된다.

현가장치(200) 상의 소형 실린더(72) 내부에서 소정의 유체 압력을 유지하기 위하여, 압력 발생 장치(206)(도 #)는 저장조에 장착 및 부착되며, 상기 저장조 내부의 유압을 증가시키는데 사용된 에너지는 차량이 상하로 바운드할 때 차량의 중량으로부터 추출된다. 보다 구체적으로 설명하면, 완충기 등을 포함하는 차륜용 댐핑 시스템은 압력 발생 장치를 작동시키는데 사용된다. 예를 들면, 플런저(210)가 차량 중량에 의하여 밀리도록 장착되어, 저장조(202) 내부의 다이어프램(212)을 이동시켜 압력을 소정의 일정한 압력, 예를 들면 20 바아로 증가시킨다. 일반적으로, 이러한 종류의 댐핑 시스템에서 공압을 증가시키기 위하여 차량의 중량을 이용하는 차량의 에어 라이드(air ride) 또는 쿠션이 존재하며, 저장조(202) 내부의 유압 유체용의 압력 발생장치로서 이와 유사한 장치가 사용될 수 있다.

ABS 브레이크 시스템(200)용의 ABS 컨트롤을 제공하기 위하여 그 시스템은 압력 제어 또는 조절 밸브 유닛(215)을 따라 스터브 차축 상에 장착된 컴퓨터 칩(214) 등의 형태와 같은 ABS 컨트롤러를 자체적으로 구비한다. 부가적으로, 실린더(72) 내부의 피스톤의 유체 압력 및 작동을 제어하여 차륜을 감속시키고 또 유체 압력을 해제하여 차륜이 차속 정도로 가속되도록 하기 위하여 차륜 각각의 현가장치에는 ABS 컨트롤러용 소형 제어 밸브(216)가 제공된다. 바람직한 유압 제어 밸브 유닛(215)은 유체가 충전된 챔버(218) 내부에서 작동하는 플런저(217)를 갖는 조절 밸브를 구비하는바, 상기 플런저를 전방으로 미끄럼 이동시키면, 챔버(218) 내부 체적을 감소시켜 실린더(72) 내부의 압력이 증가한다. 이와 반대로, 플런저(217)를 후방으로 당기면, 챔버 내부의 체적은 증가하고 브레이크 실린더(72) 내부의 유체 압력은 감소한다. 플런저(217)는 솔레노이드 케이스 내부에서 왕복 이동하는 솔레노이드 로드(221)를 갖는 솔레노이드(220)에 의하여 예정된 이동 증분 또는 무한 이동량으로 변위한다. 솔레노이드 로드(221)는 한 단부가 플런저에 부착된다. 솔레노이드는 ABS 컨트롤러(214)에 의하여 작동된다. 조절 밸브(17)(도 1)를 갖는 종래 시스템과 대조적으로, 조절 밸브(215)는 마스터 실린더에 연결된 체크밸브를 통해 유체 유입을 정지시키는 것보다는 오히려 저장조로부터의 정압을 인식한다.

Claims

단일의 고정형 브레이크 디스크를 갖는 ABS 시스템에 대하여 고분해능(resolution)의 브레이크 작용 및 브레이크 해제를 제공하기 위하여 안티 록 브레이크 시스템(ABS)을 구비하는 차륜 현가장치 조립체용 차륜 브레이크 시스템에 있어서,

a) 회전축을 중심으로 회전하도록 차륜 현가장치 조립체 상에 장착된 차륜용 장착 허브와;

b)브레이크 디스크;

c)고정된 브릿지와, 브레이크 디스크의 양면과 제동 결합하도록 4개의 제동면을 제공하기 위하여 고정된 브릿지 상에 창착된 적어도 4개의 제동 패드를 갖는 캘리퍼스(caliper)와;

d)펄스를 발생시키기 위하여 허브 상에 장착된 펄스 발생기와;

e)펄스 발생기로부터의 펄스를 감지하기 위하여 그리고 차륜의 회전 조건에 대하여 신호를 제공하기 위하여 차륜 현가장치 조립체 상에 장착된 센서와;

f)상기 센서에 접속되며, 예정된 거리 내에서 차량이 정지하도록 이론 가속도를 전개하기 위하여 차륜 조건이 차속에 대한 미리 설정된 매개변수에 속할 때 신호를 제공하는 ABS 컨트롤러와;

g)상기 캘리퍼스로 브레이크 디스크를 축방향으로 미끄럼 이동시키기 위하여, 그리고 상기 고정된 브레이크 디스크 시스템의 작동 압력의 1/2 또는 그 미만의 압력으로 그리고 상기 고정된 브레이크 디스크 시스템의 제동 작용 및 해제 빈도수의 적어도 두배인 제동 작용 및 해제 빈도수로 4개의 브레이크 패드를 작동시키기 위하여 ABS 컨트롤러에 의하여 자동적으로 작동 가능하며 차량 탑승자에 의하여 수동으로 작동 가능한 브레이크 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차륜 브레이크 시스템을 포함하되,

h) 상기 차륜 브레이크 시스템은 상기 ABS시스템이 브레이크 작동 및 해제 주파수에서 사용되며, 다른 유사의 단일 고정 디스크 브레이크를 갖는 상기 ABS시스템이 적어도 이중으로 작동하도록 적용되고;

상기 차륜 브레이크 시스템은 상기 브레이크 디스크를 제동 및 제동해제 위치 사이에서 상기 허브를 따라 축방향으로 미끄럼 이동하도록 장착된 적어도 2개의 미끄럼 이동가능한 브레이크 디스크 중 하나로서 제공하도록 하며,

또한, 상기 차륜 브레이크 시스템은 상기 2개의 미끄럼 이동가능하며, 서로 평행하게 위치하는 브레이크 디스크의 양면과 제동 결합하기 위해 상기 캘리퍼의 일부를 형성하는 고정 브리지 상에 장착된 적어도 4개의 제동패드 중 2개로 상기 캘리퍼의 상기 2개의 제동패드에 제공하는 것을 포함함을 특징으로 하는 자동차용 휠 브레이크 시스템.
제 1항에 있어서,

현가장치의 중량을 감소시키기 위하여 그리고 마찰력 에플리케이터를 차륜의 회전축에 밀접한 지점에 수용하여 회전 반경을 감소시키기 위하여, 현가장치에 중공 보어가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 브레이크 시스템.
제 1항에 있어서,

잔류 토오크 드래그가 감소되고,

브레이크 디스크를 허브 상에 부유 상태로 장착하기 위하여 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크의 내측부와 허브 사이에 배치된 스프링과;

차륜의 속도가 증가하는 동안, 브레이크 패드에 대한 위치에서 브레이크 패드를 보유하기 위하여 고정 캘리퍼스 상에 배치된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 브레이크 시스템.
제 1항에 있어서,

중량이 감소되고 잔류 토오크 드래그가 감소되며,

내부에 마찰력 액츄에이터를 갖는 현가장치에 형성된 중공의 원통형 보어와;

미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크를 허브 상에 부유 상태로 지지하는 스프링과;

상기 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드를 결합시키기 위하여 그리고 오프-브레이크 위치에 있는 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크에 대하여 그것을 적소에 보유하여 그 사이의 잔류 토오크 드래그를 감소시키기 위하여, 캘리퍼 상에 배치된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 브레이크 시스템.
제 1항에 있어서,

차륜 현가장치의 현가 부재에 일체형으로 형성된 유찹 유체 보유용의 일체형 유압 실린더와;

상기 일체형 유압 실린더 내부에 장착되며, 두 개의 축방향으로 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크를 갖는 4개의 브레이크 패드와 결합시키도록 유압 시스템에 의하여 작동되는 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 브레이크 시스템.
제 1항에 있어서,

브레이크 패드 액츄에이터는 솔레노이드와, 상기 솔레노이드를 선택적으로 여기 및 비여기시키기 위한 전기 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 브레이크 시스템.
제 1항에 있어서,

브레이크 액츄에이터는,

각각의 차륜에 유압 실린더를 갖는 유압 시스템과;

유체 유압을 인접한 유압 실린더에 공급하기 위하여 ABS 제어 브레이크 패드 각각에 유압 유체를 저장하기 위한 유압 저장조와;

상기 유압 저장조 각각에 있는 유압 유체를 가압하기 위하여 차량의 중량에 의해서 작동될 수 있는 차륜 현가장치에 배치된 압력 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 브레이크 시스템.
제 1항에 있어서,

펄스 발생기는 회전 가능한 허브의 측면에 장착된 이격된 발생기 부재로 이루어진 링을 구비하며,

센서는 이격된 발생기 부재로 이루어진 링에 근접하여 현가 부재 상에 배치된 자기 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 브레이크 시스템.
제 1항에 있어서,

캘리퍼스가 회전축을 통과하는 수직 평면으로 그리고 그 회전축 상방에서 그 회전축에 대하여 반경 방향 외측 위치에서 현가 부재 상에 장착되며,

펄스 발생기 및 센서는 캘리퍼스의 반경 방향 내측에 배치된 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 브레이크 시스템.
ABS 시스템을 갖는 차량 디스크 브레이크 및 현가장치 시스템에 있어서,

허브를 가지며, 차량 조향 장치의 다른 부분에 대한 커넥션을 갖는 차륜 현가 부재와;

제동 위치와 오프-브레이크 위치 사이에서 허브의 중심축과 평행한 방향으로 미끄럼 이동하도록 허브 상에 미끄럼 이동 가능하게 장착된 내측부를 각각 갖는 적어도 두 개의 브레이크 디스크와;

하나의 외측의 고정된 브레이크 패드와, 제동 토오크 위치에 있을 때 브레이크 디스크의 양면에 제동 토오크를 인가하여 결합된 브레이크 디스크를 감속시키기 위하여 마찰 패드 표면을 각각 갖는 적어도 3개의 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드를 갖는 적어도 4개의 제동 패드와;

상기 현가 부재 내부의 중공 보어와;

상기 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드와 브레이크 디스크를 제동 위치로 미끄럼 이동시키기 위하여 현가 부재의 중공 보어 내부에 배치된 액츄에이터와;

상기 브레이크 디스크를 제동 위치로부터 제동 패드에 대한 오프-브레이크 위치까지 축방향으로 미끄럼 이동시키기 위하여 브레이크 디스크를 부유시키기 위한 마찰력 에플리케이터와;

상기 오프-브레이크 위치에 있는 동안 회전하며, 상기 패드를 제동 위치로부터 오프-브레이크 패드 위치로 미끄럼 이동시키기 위하여 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드의 마찰면과 결합하는, 브레이크 디스크 상의 외측 테두리 부분과;

상기 현가 부재에 고정되며, 액츄에이터에 의하여 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크와 제동 결합 상태로 작동 가능한 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드를 갖는 캘리퍼스와;

마찰 패드 표면을 상기 브레이크 디스크와 결합 상태로 구속하여 고정 지지부 상에서의 브레이크 패드의 경사 이동을 감소시키며 또한 오프-브레이크의 잔류 토오크를 증가시키는 브레이크 디스크 상에서의 마찰을 감소시키기 위하여 오프-브레이크 위치에 있을 때 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드 상에서 작동하는 브레이크 패드 마찰력 에플리케이터와;

상기 브레이크 패드와 브레이크 디스크를 제동 위치로 반복적으로 미끄럼 이동시키고 그리고 오프-브레이크 위치로 미끄럼 이동한 상기 브레이크 패드와 디스크를 해제하기 위하여 현가 부재의 중공 보어 내부에서 브레이크 패드 마찰력 에플리케이터를 작동시키기 위한 ABS 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 디스크 브레이크 및 현가장치 시스템.
제 10항에 있어서,

브레이크 패드를 미끄럼 이동시키기 위한 액츄에이터는 유압 실린더와, 차량이 마찰계수가 높은 노면 상에 있을 때 브레이크 패드에 40 바아 또는 그 이하의 압력을 인가하기 위하여 실린더 내부에 피스톤을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 디스크 브레이크 및 현가장치 시스템.
제 10항에 있어서,

브레이크 패드를 미끄럼 이동시키기 위한 액츄에이터는 솔레노이드와, 상기 솔레노이드를 작동시키기 위한 전기 시스템을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 디스크 브레이크 및 현가장치 시스템.
제 10항에 있어서,

브레이크 패드 마찰력 에플리케이터는 마찰 패드 표면을 상기 브레이크 디스크와 결합 상태로 구속하고 브레이크 패드의 경사 이동을 감소시키며 또한 오프-브레이크의 잔류 토오크를 증가시키는 브레이크 디스크 상에서의 마찰을 감소시키기 위하여 오프-브레이크 위치에 있을 때 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드 상에서 작동하는 것을 특징으로 하는 차량 디스크 브레이크 및 현가장치 시스템.
제 13항에 있어서,

브레이크 패드 마찰력 에플리케이터는 디스크가 회전하여 디스크의 두께 편차를 야기하는 브레이크 디스크와 결합하는 브레이크 패드의 경사 이동을 최소화하는 평면과 실질적으로 평행한 평면으로 그 면을 보유하기 위하여 각각의 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드에 마찰력을 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 디스크 브레이크 및 현가장치 시스템.
제 14항에 있어서,

브레이크 패드 마찰력 에플리케이터는 브레이크 디스크의 회전축과 실질적으로 직각인 방향으로 그리고 고정 지지부를 따라 브레이크 패드의 이동 경로와 직각인 방향으로 브레이크 패드를 미는 적어도 하나의 스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 디스크 브레이크 및 현가장치 시스템.
제 10항에 있어서,

고정 지지부는 브릿지를 구비하며,

미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드는 브릿지 상에서 미끄럼 이동하도록 그리고 마찰 패드 표면을 지지하도록 장착된 미끄럼 이동 가능한 패드 캐리어를 구비하며,

브레이크 패드 마찰력 에플리케이터는 상기 브레이크 패드 캐리어 상방에 배치되며, 상기 브레이크 패드를 브릿지에 대항하여 외측으로 가압하는 것을 특징으로 하는 차량 디스크 브레이크 및 현가장치 시스템.
ABS 브레이크 시스템을 갖는 차륜 현가 시스템에 있어서,

현가 부재와;

차륜과 회전하도록 현가 부재 상에 장착된 적어도 하나의 브레이크 디스크와;

ABS 제동 작동 중에, 제동 작용 위치로 이동하여 적어도 하나의 브레이크 디스크와 결합하여 차륜을 감속시키기 위하여 그리고 제동 해제 위치로 이동하여 차륜을 가속시키기 위하여 현가 부재상에 장착된 브레이크 패드와;

브레이크 패드를 제동 작용 위치로 이동시키기 위하여 그리고 브레이크 패드를 제동 해제 위치로 이동시키기 위하여 다수의 차륜 각각에 제공된 유압 시스템과;

유압 유체를 저장하기 위하여 각각의 차륜에서 현가 부재 상에 장착된 유압 저장조와;

상기 저장조 내부의 압력을 증가시키기 위하여 차량의 중량 이동에 의하여 작동 가능한 관련된 유압 저장조용의 각각의 차륜 현가 부재에 배치된 압력 발생기와;

차량 가속과 차량 정지 사이의 간격으로 상기 브레이크 패드를 제동 작용 위치로 반복적으로 변위시키기 위하여 유압 시스템을 작동시키기 위한 ABS 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 브레이크 시스템을 갖는 차륜 현가 시스템.
제 17항에 있어서,

적어도 한 개의 브레이크 디스크는 허브 상에 미끄럼 이동 가능하게 장착되는 한 쌍의 브레이크 디스크를 구비하며,

4개의 브레이크 패드가 상기 한 쌍의 브레이크 디스크의 4면과 결합하기 위하여 현가 부재 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 차륜 현가 시스템.
제 17항에 있어서,

유압 시스템은,

스터브 차축의 현가 부재에 형성된 일체형의 중공 실린더와,

상기 일체형의 중공 실린더 내부에 장착된 피스톤을 구비하는 것을 특징으로 하는 차륜 현가 시스템.
제 17항에 있어서,

ABS 제어 시스템은 차륜을 반복적으로 제동 작용 및 제동 해제시키는 것을 제어하기 위하여 각각의 차륜에 위치하는 인텔리젼트 컨트롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 차륜 현가 시스템.
ABS 유압 시스템과 ABS 컨트롤러를 구비하는 ABS 시스템과, 캘리퍼스 및 회전 가능한 차륜 지지 허브 상에서 축방향으로 미끄럼 이동 가능하며 브레이크 디스크와 결합 가능한 적어도 4개의 브레이크 패드를 갖는 적어도 두 개의 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크를 이용하여 차륜을 제동하는 방법에 있어서,

40 바아 또는 그 미만의 유체 압력을 이용하여 상기 캘리퍼스를 제동 위치까지 작동시켜, 브레이크 패드와 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크를 제동 위치까지 미끄럼 이동시키는 단계와;

유압 유체를 해제하여, 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크를 허브 상에서 축방향으로 미끄럼 이동시키며 그리고 미끄럼 이동 가능한 마찰 패드를 결합시키고, 그 패드를 오프-브레이크 위치까지 미는 단계와;

상기 브레이크 디스크와 브레이크 패드를 오프-브레이크 위치에서 각각의 지지부 상에 부유시켜 브레이크 디스크에 대항한 브레이크 패드의 오프-브레이크 마찰 드래그와 경사 이동을 감소시키는 단계와;

과도한 제동력을 발생시키는 조작자에 의한 브레이크 페달의 작동을 감지하며, ABS 컨트롤러를 사용하여 차륜의 차륜 속도 및 근접 잠금(approaching lock up)을 감지하는 단계와;

상기 ABS 컨트롤러에 의하여 ABS 유압 시스템을 작동시켜 고정 캘리퍼스 상에서 미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드를 40 바아 또는 그 미만의 유체 압력으로 변위시키는 단계와;

ABS 시스템에 저장된 알고리즘에 따라 40 바아의 압력과 예정된 빈도수로 ABS미끄럼 이동 가능한 브레이크 패드와 미끄럼 이동 가능한 브레이크 디스크를 부유 지지부 상에서 제동 위치까지 신속하게 변위시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 시스템 및 브레이크 디스크를 이용하여 차륜을 제동하는 방법.
제 21항에 있어서,

상기 현가 장치에 중공의 원통형 액츄에이터 보어를 형성시켜 시스템의 중량을 감소시키는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 시스템 및 브레이크 디스크를 이용하여 차륜을 제동하는 방법.
제 21항에 있어서,

상기 캘리퍼스를 약 12:00 시 위치에 그리고 회전 허브 상방에 위치시키는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 시스템 및 브레이크 디스크를 이용하여 차륜을 제동하는 방법.
제 21항에 있어서,

현가 부재의 상부에서 상기 피스톤을 일체형 실린더 내에서 작동시키는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 시스템 및 브레이크 디스크를 이용하여 차륜을 제동하는 방법.
제 21항에 있어서,

마찰계수가 높은 노면 상에서 40 바아 또는 그 미만의 압력으로 그리고 동일한 마찰계수가 높은 노면 상에서 약 70 바아 또는 그 이상의 압력에서 작동하는 시스템보다 실질적으로 높은 빈도수로 캘리퍼스를 ABS 컨트롤러로 ABS 모드로 작동시키는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 시스템 및 브레이크 디스크를 이용하여 차륜을 제동하는 방법.
제 25항에 있어서,

마찰계수가 낮은 노면의 경우에, 8 내지 20 Hz의 범위 내에서 브레이크 패드를 결합 및 해제시키기 위하여 브레이크 패드를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 시스템 및 브레이크 디스크를 이용하여 차륜을 제동하는 방법.