KR20190096828A - 오버사이즈된 브레이크 피스톤의 풋팅 - Google Patents

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KR20190096828A
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brake
footing
piston
brake pad
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에두아르도 데모리아스 안토니오
앨런 스미스 다니엘
바부 코두리 수레쉬
코레카 사티쉬
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주식회사 만도
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Abstract

브레이크 피스톤이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크 피스톤은 디스크 브레이크 시스템에 사용될 수 있으며, 피스톤은 중심축에 수직인 외측 폭을 갖는 바디; 피스톤의 말단부에 배치되는 풋팅;을 포함하고, 풋팅은 디스크 브레이크 시스템의 작동 중 브레이크 패드 상에 힘을 가하도록 마련되며; 풋팅은 브레이크 패드와 접촉하도록 마련된 일면을 구비하며, 일면은 소정의 길이 및 폭을 가지되 그 길이는 바디의 외측 폭보다 길고 폭보다 넓다.

Description

오버사이즈된 브레이크 피스톤의 풋팅{Oversized Brake Piston Footing}
본 발명은 디스크 브레이크 시스템의 피스톤에 관한 것이다.
본 발명은 예를 들어 자동차, 트럭, 항공기 등을 포함하는 다양한 운송수단(vehicles)에 사용되는 디스크 브레이크 캘리퍼 피스톤 및 피스톤 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예들은 브레이크 패드와 접촉하기 위한 오버사이즈된 지지 표면의 제공, 피스톤의 일부를 후퇴시키기 위한 리트랙션 시스템(retraction systems) 및/또는 피스톤 내부의 씰링 시스템(sealing systems)을 구비하는 피스톤을 포함한다.
차량이 더 커지고 무거워짐에 따라 제동력이 클수록 차량을 정지시키는데 효과적이다. 제동력의 상승은 다양한 방법으로 달성할 수 있는데, 예를 들면 브레이크 페달을 더 세게 밟거나, 브레이크 피스톤이 더 큰 압력에 도달할 수 있도록 브레이크 시스템 내의 유압 이점(hydraulic advantage)을 증가시키거나, 주어진 유압에서 달성할 수 있는 제동력을 증가시키거나 피스톤의 직경을 증가시킬 수 있도록 브레이크 피스톤의 수를 증가시키는 방법 등이 있다.
피스톤의 수를 증가시키면 브레이크 피스톤과 일체로 마련되는 주차 브레이크 시스템을 구현하는 데 문제가 발생할 수 있다. 이는 도 5b에 도시된 바와 같이 스핀들/너트 배치는 휠과 관련된 피스톤 또는 불균일한 마모 위험 및/또는 브레이크의 불균일한 적용에 의해 구현되어 피스톤 바인딩(binding)과 같은 또 다른 작동 문제를 야기할 수 있다는 것을 포함하기 때문이다.
한편, 피스톤의 직경을 단순하게 증가시키는 것은 브레이크 패드의 폭에 의해 제한된다.
또한, 힘을 증가시키기 위해 피스톤에 작동하는 압력을 증가시키는 것은 (피스톤에서) 고도로 편중된 힘(a highly localized force)의 발생으로 인해 브레이크 패드를 왜곡(distorting)시킬 위험이 있기 때문에, 이는 불균일한 마모를 유도하거나 다른 작동 상의 문제를 야기할 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 디스크 브레이크 시스템에 사용되는 피스톤은 중심축에 대해 수직인 외측 폭(outside width)을 갖는 바디; 피스톤의 말단부(distal end))에 마련되는 풋팅(footing);을 포함하며, 풋팅은 디스크 브레이크 시스템의 동작 중 브레이크 패드에 힘을 가하도록 마련되며, 브레이크 패드와 접촉하는 일면(a face)을 구비하며, 이 일면은 소정의 길이와 폭을 가지되 그 길이는 바디의 외측 폭보다 길고 그 폭보다 넓다.
제1 실시 예의 일 실시 예에 따르면, 피스톤 어셈블리가 마련되며, 이 피스톤 어셈블리는 브레이크 피스톤을 포함하되, 브레이크 피스톤은 중심축에 대해 수직인 외측 폭을 갖는 바디;와 피스톤의 말단부에 마련되는 풋팅;을 포함하고, 상기 풋팅은 디스크 브레이크 시스템의 동작 중 브레이크 패드에 힘을 가하도록 마련되며, 브레이크 패드와 접촉하는 일면을 구비하되 일면은 소정의 길이와 폭을 갖되 그 길이는 상기 바디의 외측 폭보다 길고 그 폭보다 넓게 마련되며, 브레이크 패드;와, 브레이크 캘리퍼 하우징;을 포함하되, 상기 브레이크 패드는 상기 캘리퍼 하우징에 장착되고, 상기 피스톤 조립체와 작동 연통(operational communication)하는 로터에 제동력을 가하도록 마련되며, 상기 브레이크 피스톤은 상기 브레이크 캘리퍼 하우징 내에 위치하는 실린더 내부에 위치되고, 상기 브레이크 피스톤의 풋팅은 브레이크 패드에 인접하게 배치되며, 상기 브레이크 패드는 상기 풋팅을 클립하기 위한 클립;을 포함한다.
본 발명의 제2 실시 예에 있어서, 디스크 브레이크 피스톤은 피스톤 바디 내의 하중 지지 컬럼(a load bearing column)을 포함하되, 상기 하중 지지 컬럼은 브레이크 패드를 가압하기 위한 풋팅; 상기 금속 풋팅으로부터 연장되고 상기 피스톤 바디 내에 이동 가능하게 마련되는 코어; 및 적어도 부분적으로 코어 내부에 마련되며, 스핀들과 기능적으로 연통하도록 마련되는 내측면(inner surface)과 제1 단부와 대응 단부를 가지는 외측면(outer surface)을 갖는 스핀들 너트;를 포함하되, 상기 제1 단부와 대응 단부는 상기 코어와 스핀들 너트의 상대 회전을 방지하며, 상기 스핀들 너트는 상기 브레이크 패드를 미는 하중 지지 컬럼과 접촉하거나 밀어내도록 마련된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 시스템 조립체의 분해도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연장된 풋팅을 갖는 피스톤을 포함하는 브레이크 캘리퍼를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 피스톤 및 브레이크 패드를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 피스톤 및 브레이크 패드를 도시한 것이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연장된 풋팅을 구비하는 브레이크 피스톤을 도시한 것이다.
도 5c-5f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 볼 스크류 방식의 브레이크 피스톤을 도시한 것이다.
도 5b는 도 5a의 브레이크 피스톤의 단면을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연장된 풋팅을 구비하는 브레이크 피스톤을 도시한 것이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연장된 풋팅을 구비하는 브레이크 피스톤을 도시한 것이다.
도 7b는 도 7a의 브레이크 피스톤의 단면을 도시한 것이다.
도 7c는 도 7a의 브레이크 피스톤의 추가 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연장된 풋팅의 힘 패턴을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 피스톤의 분해도이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하중 지지 컬럼 구조를 구비하는 브레이크 피스톤을 도시한 것이다.
도 10b는 도 10a의 브레이크 피스톤의 단면을 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하중 지지 컬럼 구조를 구비하는 브레이크 피스톤을 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하중 지지 컬럼 구조를 구비하는 브레이크 피스톤을 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하중 지지 컬럼 구조를 구비하는 브레이크 피스톤을 분해도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커플러를 구비하는 브레이크 피스톤을 도시한 것이다.
도 15a 내지 15d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 피스톤을 위한 리세스를 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 피스톤의 부트를 도시한 것이다.
도 17은 도 16의 상세도이다.
도 18a 내지 도 18c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 피스톤의 리트랙터를 도시한 것이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 축을 나타낸 브레이크 패드의 개략도이다.
도 20a 내지 도 20c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 핍(pip)과 V 홈(groove)을 도시한 브레이크 패드 및 피스톤의 개략도이다.
이하의 설명에서, 본 명세서에 개시된 다양한 실시 예들을 명확하게 설명하기 위해 다수의 특정 세부 사항이 설명된다. 그러나, 당해 기술 분야의 당업자는 본 실시 예에 따른 발명이 이하 논의되는 특정 세부 사항이 모두 없더라도 실시 될 수 있음을 이해할 것이다. 다른 예들에서, 공지된 특징들은 본 발명을 모호하게 하지 않도록 설명되지 않았다.
도 1은 확장 마련된 풋팅(5)을 구비하는 피스톤이 캘리퍼(6) 상에 마련되는 브레이크 시스템의 일 실시 예를 도시한 것으로, 브레이크의 동작 시 확장 풋팅(5)은 브레이크 패드(7)를 가압하고, 브레이크 패드(7)는 로터(8)를 순차 가압한다.
도 2는 피스톤과 두 개의 연장부(9)를 갖는 확장 풋팅(5)을 구비하는 브레이크 캘리퍼(6)의 일 실시 예를 도시한 것이다. 일 실시 예에서, 하나 이상의 연장부(9)는 도 1에 도시된 바와 같이, 로터(8)의 회전 방향(13)을 따라 배향될 수 있는 브레이크 패드(7)의 장축(12)과 같은, 브레이크 패드(7)의 축을 따라 배향될 수 있다. 또한, 주차 브레이크 및 브레이크 패드 캐리어(78)와 같이 브레이크 동작에 사용될 수 있는 모터(77)가 도시되어 있다.
브레이크 패드(7)의 일 실시 예에서, 브레이크 패드는 예를 들어 사각형, 원형, 타원형(oval), 콩(bean), 또는 브레이크 시스템의 디자인에 적합한 다른 다양한 형상을 가질 수 있다. 축은 도 19에 도시된 바와 같이 브레이크 패드의 주위에 경계선을 긋고 직사각형 또는 정사각형 대향면의 중간점을 연결하여 도출할 수 있다. 도 19에 도시된 바와 같은 일 실시 예에서, 일 축을 따라 측정되는 브레이크 패드의 치수는 다른 축보다 장축(the long axis)(12)이 더 길 수 있다. 종종 일 축이 다른 축(67)보다 길 때, 장축은 로터의 회전방향 예컨대, 로터의 접선과 평행하거나 일치하도록 배향될 수 있다. 또 한편, 일 실시 예에서 브레이크 패드(7)의 장축(12)은 0, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 또는 90도와 같이 모든 정수 증가분과 그 사이의 범위를 포함하는 0 ~ 90 ° 각도로 로터에 접하는 선(또는 로터의 접선에 평행한 선)을 따라 배향될 수 있다.
또한 일 실시 예에서, 하나 이상의 연장부(9)가 브레이크 패드(7)의 장축(12)을 따라 배향될 때, 이 연장부(9)는 브레이크 패드(7)의 장축(12) 및/또는 브레이크 패드(7)의 장축(12)에서 파생되는(offset from) 각도로 배향될 수 있다. 일 실시 예에서, 연장부(9)는 장축(12)과 평행하거나 장축(12)을 따라 배향될 수 있다. 일 실시 예에서, 연장부(9)는 브레이크 패드(7)의 형상에 대응하는 크기 및 방향으로 배치될 수 있다. 또 일 실시 예에서, 연장부(9)는 0, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 또는 90도와 같이 모든 정수 증가분과 그 사이의 범위를 포함하는 0 ~ 90 ° 각도로 브레이크 패드(7)의 장축(12)에 대해 배향될 수 있다.
일 실시 예에서, 연장부(9)는 브레이크 패드 백킹 플레이트(11)의 폭에 대한 퍼센티지로, 장축(12)으로부터 오프셋될 수 있다. 백킹 플레이트(11)의 폭에 대한 적절한 퍼센티지는 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 또는 50 퍼센트를 포함한다.
풋팅(footing)
일 실시 예에서, 확장 풋팅(5)은 (도 7a 및 도 7b와 같이) 풋팅(5) 상의 돌출된 표면이거나 또는 (도 5a 및 도 5b와 같이) 풋팅(5)의 일면과 동일 평면 상에 마련되는 접촉면(16)(브레이크 패드 백킹 플레이트(11) 또는 풋팅(5)과 브레이크 패드 백킹 플레이트(11) 사이에 위치하는 심(shim)이나 다른 소재와 접촉하는 표면)을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 접촉면(16)은 도 5a에 도시된 바와 같이 라운딩된 측면(14) 및 끝단(15)을 가질 수 있다. 또 다른 실시 예에서 측면(14)과 끝단(15)은 둥글거나 뾰족하거나 편평한 형태를 조합한 다양한 형태를 가질 수 있다. 또 일 실시 예에서는 타원형(oval)이나 난형(ovoid) 형상을 가질 수 있으며, 다른 것은 도 7a에 도시된 바와 같이 콩 형상(bean shape)을 가질 수 있다. 일 실시 예에서 측면(14)과 끝단(15) 중 하나 이상에는 직선 섹션(straight section)을 가질 수 있다. 일 실시 예에서 측면(14)은, 도 5a 및 5b와 같이, 피스톤 바디(18)의 외경을 따라 정렬되는 반면, 다른 실시 예에서는, 도 7a 및 도 7b와 같이, 확장 풋팅(5)의 외주(outer perimeter)(17) 내부에 위치되거나 또는 피스톤(10)의 외경을 초과하여 연장될 수 있다. 일 실시 예에서는 브레이크 패드의 일부 또는 전체에 대응하는 형상을 가질 수 있으며. 또는 브레이크 패드의 형상에 대해 (더 크거나 작은) 비율의 형상을 가질 수 있다.
풋팅(5)의 후방(19)(피스톤 바디(18)에 인접한 일측면)은 편평하거나 실질적으로 편평할 수 있으며 또는 도 7c에 도시된 바와 같이 경사면(65) 및/또는 돌출면(66)을 가질 수 있다. 또 일 실시 예에서 경사면(65)은 돌출면(66)일 수 있다. 일 실시 예에서, 풋팅(5)의 후방(19) 구조는 풋팅(5)에 의해 가해지는 힘을 특정 패턴(a particular pattern)으로 브레이크 패드(7)에 분배하도록 마련될 수 있다. 사용될 수 있는 몇가지의 힘 패턴들은 풋팅(5)의 접촉면을 가로 질러 실질적으로 균일한 힘을 제공하는 힘 패턴을 포함한다. 일 실시 예에서, 그 힘은 상기 풋팅(5)의 접촉면을 따라 약 2%, 5%, 10% 또는 15% 까지 변할 수 있다. 일 실시 예에서, 그 힘은 도 8에 사선 음영(71)으로 표시한 고 힘 영역(high force zones)과 저 힘 영역(low force zones)의 패턴으로 정의할 수 있다. 일 실시 예에서, 더 높은 힘의 패턴은 접촉면(16)의 중심에 더 가까이 위치될 수 있으며, 일 실시 예에서 더 높은 힘의 패턴은 접촉면(16)의 측면(14) 및/또는 끝단(15)에 더 가까이 위치될 수 있다. 일 실시 예에서, 더 높은 힘 영역은 중심에 더 가깝거나 측면(14)에 더 가깝거나 및/또는 접촉면(16)의 끝단(15)에 더 가까운 위치들의 다양한 조합으로 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, (도 3에 도시된 바와 같이 )클립(25)은 브레이크 패드(7)로부터 풋팅(5)이 분리되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 클립은 브레이크의 작동 중 브레이크가 해제되어 피스톤(10)이 캘리퍼(6) 내로 후퇴할 때 브레이크 패드(7)를 후퇴시키는 역할을 할 수 있다. 클립(25)의 적절한 위치는 풋팅(5)의 끝단(15), 풋팅(5)의 측면(14), 또는 풋팅(5)의 측면(14)과 단부(15) 사이의 중간 지점으로부터 인접한 곳일 수 있다. 일 실시 예에서, 1 개, 2 개, 3 개, 4 개 또는 그 이상의 클립이 사용될 수 있다. 일 실시 예에서, 클립(25)은 볼팅(bolting), 리벳팅(riveting), 웰딩(welding), 솔더링(soldering), 피닝(pinning), 피닝(peening), 시멘팅(cementing), 글루잉(gluing) 등과 같은 임의의 적절한 수단에 의해 브레이크 패드 백킹 플레이트(11)에 부착되는 편평한 금속 스트랩일 수 있다. 일 실시 예에서, 클립(25)은 스트랩 상에서 하나, 둘, 셋 또는 그 이상의 굴곡부를 가지고 풋팅(5)의 가장자리(edge) 위로 휘어진 편평한 금속 스트랩일 수 있다.
풋팅의 얼라인먼트(Alignment of the Footing)
일 실시 예에서, 피스톤 바디(18)와 브레이크 패드(7)는 특정 정렬을 유지하는 것이 바람직하다. 피스톤(18)과 브레이크 패드(7)의 정렬을 촉진 또는 유지하는 적절한 방법은 브레이크 패드 백킹 플레이트(11)의 특징부와 풋팅(15)의 특징부 간의 상호 작용을 포함할 수 있다. 적절한 특징부는 돌출부(protrusion(s)) 또는 리세스(recess(es))와 상호 작용하는 돌출부가 상호 작용하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 도 20a 내지 도 20c에 도시된 바와 같이, 핍(pip)(75)은 백킹 플레이트(11) 상의 표면으로부터 돌출 연장되고 풋팅(5)의 홈(groove), 리세스(recess) 또는 V 홈(V-groove)(76)과 상호 작용하여, 패드(7)에 대한 피스톤(10)의 회전을 제한/방지하거나 정렬을 돕는다. 일 실시 예에서, 홈, 리세스 또는 V 홈은 풋팅의 가장자리에 마련될 수 있다. 다른 실시 예에서, 핍(75) 또는 돌출부의 위치와 홈, 리세스 또는 V 홈의 위치는 풋팅(5)에 있는 핍(75) 또는 돌출부와 바뀔 수 있으며, 홈, 리세스 또는 V 홈은 백킹 플레이트(11)에 있을 수 있다. 도 20a는 피스톤(10)과 브레이크 패드(7)를 도시한 것이며, 도 20b는 다른 브레이크 관련 부품들과 피스톤(10) 및 패드(7)를 도시한 것이고, 도 20c는 브레이크 어셈블리에 장착된 피스톤(10)과 패드(7) 및 핍(75)과 V 홈(76)을 확대 도시된 도면이다.
다른 실시 예에서, 특징부는 브레이크 패드(7)에 대한 피스톤의 회전을 제한 또는 방지하기 위해서 또는 도 3에 도시된 바와 같이 피스톤(10)이 브레이크 패드(10)와 정렬될 수 있도록 풋팅(5)의 대응 표면과 상호 작용하는 백킹 플레이트(11)에 부착된 클립(25)일 수 있다. 일 실시 예에서, 풋팅(5)의 대응 표면은 풋팅의 하나 이상의 가장자리 및/또는 풋팅(5)의 홈, 리세스, 또는 V 홈 및/또는 풋팅(5) 상의 대응하는 클립(5)일 수 있다. 일 실시 예에서, 풋팅(5) 상의 클립은 백킹 플레이트(11)의 하나 이상의 가장자리 및/또는 백킹 플레이트(11) 상의 홈, 리세스, V 홈 및/또는 백킹 플레이트(11) 상의 대응 클립과 상호 작용할 수 있다.
일 실시 예에서, 돌출부(protrusions), 핍(pips), 홈(grooves), 리세스(recesses), V 홈(V-grooves), 클립(clips) 등과 같은 하나 이상의 특징부는 심(shim) 또는 피스톤 및/또는 브레이크 패드와 상호 작용하여 브레이크 패드에 대한 피스톤의 회전을 제한 또는 방지하거나 또는 브레이크 패드와 피스톤 사이의 정렬을 유지하기 위해 브레이크 패드와 피스톤 사이에 개재되는 구조물(intervening structure)에 마련될 수 있다.
피스톤 바디와 코어와 풋팅(Piston Body and Core and Footing)
일 실시 예에서, 피스톤 바디(18)는 풋팅(5) 및 코어(26)를 포함하는 하중 지지 컬럼(a load bearing column)(70)과 함께 사용될 수 있다. 하중 지지 컬럼(70)은 주차 브레이크의 힘을 피스톤 바디(18)를 향한 실질적인 직선력(linear force)의 전달 없이 브레이크 패드(7)로 전달할 수 있다. 피스톤 바디(18)는 도 5b 및 도 6에 도시된 바와 같이 피스톤 바디(18)의 끝에 있는 풋팅(5)과 함께 위치될 수 있다. 일 실시 예에서, 피스톤 바디(18)는 풋팅(5)으로부터 분리 마련될 수 있다. 일 실시 예에서, 풋팅(5)은 스틸(steel), 철(iron) 또는 합금을 포함하는 다른 적합한 금속과 같은 금속 재료일 수 있다. 일 실시 예에서, 피스톤 바디(18)는 플라스틱 소재와 같은 비금속 재료일 수 있고, 또 다른 실시 예에서 피스톤 바디(18)는 페놀 소재(phenolic material)일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 도 5b 및 도 6에 도시된 바와 같이 코어(26)는 피스톤 바디(18) 내부에 마련될 수 있다. 코어(26)에 적합한 재료로는 스틸, 철과 같은 금속 또는 합금뿐만 아니라 비금속 소재도 포함하는 다른 적합한 금속일 수 있다. 일 실시 예에서, 코어(26)는 주조(casting), 단조(forging), 스피닝(spinning), 코이닝(coining), 스탬핑(stamping), 머시닝(machining) 등을 이용하여 풋팅(5)과 일체로 마련될 수 있으며, 다른 실시 예에서 코어(26)는 용접(welding), 납땜(soldering), 접착(gluing), 접합(cementing), 쓰레딩(threading), 피닝(pinning) 또는 다른 적절한 수단을 이용하여 풋팅(5)에 결합될 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에서 코어(26)는 피스톤 바디(18) 내부에 슬라이딩 가능하게 수용될 수 있다. 또한 다른 다양한 실시 예에서, 코어(26)는 피스톤 바디(18)의 내부에서 예를 들어, 상호 작용하는 표면과 내부 직경 또는 피스톤 바디(18)의 단부와 코어(26)의 외부 표면 또는 풋팅(5)의 백사이드를 포함하여 회전하거나 또는 회전하지 않을 수 있다. 일 실시 예에서, 코어(26)와 피스톤 바디(18) 사이 및/또는 풋팅(5)과 피스톤 바디(18) 사이에는 개입 재료(an intervening material)가 마련될 수 있다. 이러한 개입 재료는 마찰을 증가시키거나 감소시킴으로써 또는 접촉면(예를 들어, 티스(teeth), 돌출된 표면(raised surfaces), 비원형 표면(noncircular surfaces) 등) 사이에 간섭을 제공함으로써 이동을 촉진 또는 방해할 수 있다. 피스톤 바디(18)는 실린더 또는 다른 적절한 형상의 개구부와 같이 캘리퍼(6)의 개구부 내부에 수용되도록 마련될 수 있다. 일 실시 예에서, 피스톤 바디(18)는 바디(18)와 캘리퍼(6)의 개구부 측벽 사이에 씰(seal)을 마련할 수 있다. 적합한 씰로는 예를 들어, 하나 이상의 오링(O-ring)과 피스톤 바디(18) 및/또는 캘리퍼(6)의 개구부 측벽에 마련되는 하나 이상의 오링 홈(grooves)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서는 원형 오링(원형 단면)이 사용될 수 있는 반면, 다른 실시 예에서는 예를 들어 사각 절단(square cut) 또는 쐐기 모양(wedge) 또는 "v" 또는 다른 적합한 형태 등과 같이 원형 오링이 있든 없든 간에 다른 형상의 오링이 사용될 수 있다. 코어(26) 내부에는 예를 들어 5b 및 도 6에 도시된 바와 같이 스핀들(27) 및/또는 너트(28)가 마련될 수 있다.
피스톤 바디와 스핀들 너트(Piston Body and Spindle Nut)
스핀들 너트(28)는 스핀들(27)에 의해 작동되며 선형 방향(linear direction)으로 이동되는 파킹 브레이크 기구의 일부로 사용될 수 있다. 스핀들 너트(28)는 스핀들(27)과 나사 형태(threadably coupled)로 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 스핀들(27)은 외측의 나사선(92)이 스핀들 너트(28)의 중심 영역 내부의 나사선(92)과 연결되어 스핀들 너트(28)의 중심 영역을 통과할 수 있다(도 5a 및 도 6 참조). 다양한 실시 예에서, 나사선은 V 형 또는 사각형 또는 사다리꼴 또는 라운드 또는 ACME 나사선 형태와 같이 임의의 적합한 나사선(92) 형태일 수 있다. 일 실시 예에서, 나사선은 리드 스크류에 사용되는 스크류 나사선 형태(screw thread)일 수 있다. 일 실시 예에서, 나사선은 도 5c, 도 5d, 도 5e 또는 도 5f에 도시된 볼 스크류 나사선(94)와 같은 볼 스크류(ball screw)에서 사용되는 것일 수 있다. 볼 스크류 나사선(94)의 다양한 실시 예에서, 내부 헬리컬 궤도(inner helical raceway)(84)는 스핀들 너트(28)의 외부 헬리컬 궤도(outer helical raceway)(86)에 대응하는 스핀들 상에 마련되고, 볼은 그 안에 위치하며 내부 헬리컬 궤도(84)와 외부 헬리컬 궤도(86)를 따라 이동하며 순환 루프(88)를 통과한다. 도 5c에서 볼(82)은 너트(28) 내의 순환 루프(88)를 통해 재순환된다. 도 5d에서 볼(82)은 너트의 통로(90)를 경유하여 코어(26) 내부의 순환 루프(88)를 통해 순환된다. 도 5e에서 볼(82)은 너트(28) 및 코어(26) 내의 통로(90)를 경유하며 바디(18)를 통해 순환된다. 도 5f에서, 볼은 제2 헬리컬 궤도가 스핀들-너트의 상호 작용 외부에 위치되는 경우와 같이, 제1 헬리컬 궤도로부터 분리 마련된 내부 헬리컬 및 외부 헬리컬 궤도의 제2 세트(제2 헬리컬 궤도)를 통해 순환된다. 또, 일 실시 예에서 제2 세트는 제1 헬리컬 궤도를 감싸는 형태(wrapped around) 예컨대, 코어(26)과 너트(28) 사이에서 제2 내부 (헬리컬) 궤도(96)(스핀들 너트(28)의 외측면)와 제2 외부 (헬리컬) 궤도(98)(코어(26)의 내측면)를 포함하는 형태로 마련될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 (헬리컬) 궤도는 다른 궤도에 대한 복귀 루프로서 작용할 수 있으며 또는 다른 궤도가 제2 (헬리컬) 궤도에 대한 복귀 루프로서 작용할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 내부 (헬리컬) 궤도는 볼을 위한 채널로 형성하기 위해 제2 외부 (헬리컬) 궤도와 대응시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 이 헬리컬 궤도들은 너트(28), 스핀들(27) 및/또는 코어(26)의 길이로 운영되거나, 또는 너트(28), 스핀들(27) 및/또는 코어(26)의 길이 중 일부분에서만 운영될 수 있다. 파킹 브레이크의 작동은 스핀들(27)이 너트(28)에 대해 상대적으로 회전하여 달성될 수 있으며, (도 5b와 도 4를 비교해 보면) 그로 인해 너트(28)는 브레이크 패드(7)를 향하거나 또는 브레이크 패드(7)로부터 멀어지도록 선형적으로 이동한다. 주차 브레이크를 위한 적절한 액추에이터는 모터, 레버, 핸들 등을 포함할 수 있다.
피스톤 바디(18)는 도 13에 도시된 바와 같이 피스톤 바디(18) 내부에 위치할 수 있는 스핀들 너트(28)와 상호 작용하기 위한 하나 이상의 내측면(31)을 구비할 수 있으며, 이 내측면은 스핀들 너트(28)와 피스톤 바디(18) 사이의 상대 회전을 제한하거나 방지하는 역할을 한다. 코어(26)는 도 9에 도시된 바와 같이 코어(26) 내에 위치될 수 있는 스핀들 너트(28)와 상호 작용하기 위한 하나 이상의 내측면(32)을 구비할 수 있으며, 이 내측면은 스핀들 너트(28)와 코어(26) 사이의 상대 회전을 제한 및/또는 방지하는 역할을 한다. 피스톤 바디(18) 또는 코어(26)의 내측면(31, 32)은 각각 피스톤(10)의 중심축(20)에 실질적으로 평행한 축 방향으로 너트가 이동할 수 있도록 한다.
피스톤(10)의 중심축(20)과 브레이크 패드 단부는 중심축(20)이 풋팅(5)에 수직 또는 실질적으로 수직이 되도록 마련될 수 있다.
피스톤 바디(18) 또는 코어(26)의 내측면(31, 32)은 피스톤 바디(18) 또는 코어(26)의 내부에 세 개의 평탄면(31, 32) 또는 육각형 모양의 스핀들 너트(28)와 같이 스핀들 너트(28)와 상호 작용하도록 여섯 개의 평탄면(31, 32), 또는 단 한 개 또는 두 개의 평탄면(31, 32)을 포함하도록 마련될 수 있다. 한편, 다른 다양한 실시 예에서, 피스톤 바디(18) 또는 코어(26)의 내측면은, 예를 들어 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 그 이상의 평탄면(31, 32)을 다양하게 가질 수 있으며, 평탄면(31, 32)은 예를 들어 피스톤 바디(18) 또는 코어(26)의 평탄면(31, 32) 수와 같거나 또는 그 보다 많거나 작을 수 있는 적절한 수의 평탄면(48)을 갖는 너트와 상호 작용할 수 있도록 마련될 수 있고, 너트(28) 상의 평탄면(48) 수는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 그 이상일 수 있다. 또한, 다른 실시 예에서 하나 이상 또는 모든 평탄면(31, 32) 및/또는 너트 상의 평탄면(48)은 피스톤 바디(18)/코어(26) 또는 스핀들 너트(28)의 내측 또는 외측의 곡률 반경보다 높거나 낮은 곡률 반경을 가지는 곡면(curved surfaces)으로 대체될 수 있으며, 피스톤 바디(18) 또는 코어(26) 내부의 곡면은 (중심축(20)을 향하거나 중심을 초과하는 곡률 중심을 가지는) 외측 또는 (중심축(20)으로부터 멀어지는 곡률 중심을 가지는) 내측으로 만곡될 수 있다. 일 실시 예에서, 스핀들 너트(28)와 상호 작용하는 피스톤 바디(18) 또는 코어(26) 내부의 평탄면이나 곡면은 날카로운 모서리(sharp corners) 또는 둥근 모서리(radiused corners) 또는 원형 컷아웃 모서리(circular cut-out corners) 또는 추가 평탄면(additional flat surfaces)에 의해 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 피스톤 바디(18) 또는 코어(28)의 평탄면 또는 곡면(31, 32)에 대응하는 스핀들 너트(28)의 표면(48)은 편평하거나 곡선 또는 이들의 조합일 수 있으며, 피스톤 바디(12)와 스핀들 너트(4) 사이의 상대 회전을 제한 또는 방지하기 위해 피스톤 바디(12)의 평탄면 또는 곡면 단부와 상호 작용하도록 마련될 수 있다.
또한, 스핀들 너트(28)는 스핀들(27)의 나사선부(23)와 작동 가능하게 체결하는 나사선 형상의 내측면을 포함할 수 있다. 스핀들 너트(28)는 도 10a에 도시된 바와 같이 길이의 일부분 또는 전체 길이가 나사선 형태를 가질 수 있다. 너트는 각각 피스톤 바디(18) 또는 코어(26)와 스핀들 너트(28)의 상대 회전을 제한하거나 억제하거나 손상시키거나 또는 방지하기 위해 내부 공동(35 또는 34)에서 각각 피스톤 바디(18) 또는 코어(26)와 맞물리는 하나 이상의 표면을 포함할 수 있는 플랜지부(33) 또는 외측면(31, 32)을 포함 할 수 있다.
스핀들 너트(28)는 또한, 예를 들어 도 11에 도시된 바와 같이, 코어(26)에 대향하는 표면 상에 평탄면 또는 중공부(36)를 포함 할 수 있다. 중공부(36)는 근접단(a proximal end)(29)과 같이 코어(26)의 단부를 수용할 수 있는 크기를 가질 수 있으며, 또 다른 실시 예에서는 코어(26) 및/또는 풋팅(5)에 안정성을 제공하거나 또는 코어(26)와 스핀들 너트(28)를 정렬시키는 것을 도울 수 있다. 일 실시 예에서, 중공부는 도 11에 도시된 바와 같이 원추 형태(conical shaped)의 표면을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 코어(26)의 단부는 중공부의 피크(37)와 베이스(38) 사이의 위치, 예컨대 표면을 따라 중간 부분 또는 피크에 더 가깝거나 또는 베이스에 더 가까운 위치에서 중공(36)의 표면과 접촉할 수 있다.
일 실시 예에서, 코어(26)는 경사지거나 라운드된 스핀들 너트(28)와 접촉하는 단부를 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 스핀들 너트(28)와 접촉하는 코어(26)의 단부는 스핀들 너트(28)의 중공부(36) 형상에 상응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상응하는 형상은 원통형 중공부(36)를 위한 코어에 대한 원통형 단부, 또는 원추형 중공부(36)를 위한 코어에 대한 원추형 단부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 코어 단부는 원통형 또는 라운드 단부를 갖는 원통형이 될 수 있으며, 중공부(36)는 원추형이 될 수 있다. 일 실시 예에서, 코어 단부는 스핀들 너트(28)의 일부를 수용하기 위한 중공부를 포함 할 수 있고, 코어 단부 및 코어 단부 중공부에 수용된 스핀들 너트(28)의 일부 중 적어도 하나는 원추형 표면을 가질 수 있다.일 실시 예에서, 리테이너 클립(71)은 도 11에 도시된 바와 같은 리테이너 홈(57) 내에 마련되어 피스톤 바디(18) 내에 위치하는 코어(26)를 홀드(hold)할 수 있다. 또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 오링과 같은 씰(72)이 피스톤 바디(18)와 코어(26) 사이에 마련될 수 있다.
일 실시 예에서, 스핀들 너트(28)의 접촉면은 브레이크 패드(7)의 방향으로 코어에 추후 힘을 가하기 위해 근접단(a proximal end)보다는 코어의 일부와 접촉 할 수 있다. 일 실시 예에서, 스핀들 너트(28)의 말단부(a distal end)(41)는 코어(26)의 내측면과 접촉할 수 있다. 일 실시 예에서, 도 10a(및 도 10b의 단면도)에 도시된 바와 같이 너트(28)의 말단부(41)는 풋팅(5)에 인접한 코어(26)의 말단 표면(42)에 접촉한다. 일 실시 예에서, 스핀들 너트(28)의 접촉면은 풋팅(5) 및 코어(26)의 근접단(29) 중간에 위치하는 코어(26)의 표면과 접촉할 수 있다. 일 실시 예에서, 너트(28)의 접촉면은 스핀들(26)을 수용하는 너트(28)의 말단부(41)와 개구부(30)의 중간에 위치될 수 있다. 일 실시 예에서, 스핀들 너트(28)는 코어(26) 내부에 노출된 풋팅의 후방에 접촉할 수 있다. 일 실시 예에서, 너트의 말단부(41)는 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 홀(holes) 또는 통로(passages)(47)를 포함하여 유체가 스핀들 너트(28)의 말단부(41)를 돌거나 통과할 수 있도록 한다.
다양한 실시 예에서, 대안으로 예시된 특징부들 예컨대, 피스톤 바디의 내측면과 너트의 외측면에 대한 곡면 단부 및 평탄면은 문맥이 달리 지시하는 경우를 제외하고 대안들 중 하나만 기술된 실시 예 내에서 변경될 수 있다.
일 실시 예에서, 피스톤 바디(18) 및/또는 스핀들 너트(28) 및/또는 코어(26) 및/또는 스핀들(27)은 작동 중에 유체로 채워지는 피스톤의 개방 부피(open volume)를 감소시킬 수 있는 크기 및 치수로 마련될 수 있다. 일 실시 예에서, 피스톤 바디(18)의 벽 두께는 증가 될 수 있다. 일 실시 예에서, 피스톤 바디(18)는 제2 구역(40)과 상이한 벽 두께를 갖는 제1 구역(39)을 갖도록 마련될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이 제1 구역(39)이 제2 구역(40)보다 두꺼운 벽을 갖는 구성은 브레이크의 유압 작동을 위한 큰 유압 영역(또는 브레이크의 공압 작동을 위한 공압 영역)을 달성하거나 유지하는 한편 유체 체적을 감소시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 벽 두께는 중심 보어의 직경 및/또는 코어 또는 피스톤 바디의 내부 공동(34 또는 35)을 각각 변경함으로써 다양화할 수 있다.
일 실시 예에서, 피스톤 바디에 더 두꺼운 벽을 이용함으로써 피스톤의 유체 체적을 감소시키기 위해 페놀과 같이 더 가벼운 재료를 사용하도록 피스톤을 구성하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 구성은 유체 체적을 감소시키고 피스톤의 중량을 감소시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 예를 들어 스핀들의 길이 방향 나선부(23)의 직경, 스핀들 너트(28) 및/또는 스핀들 너트(28)의 길이 및/또는 직경과 같은 브레이크 피스톤의 다른 부분들은 유체 체적을 감소시키기 위해 사이즈가 증가될 수 있다. 일 실시 예에서, 코어(26)의 하나 이상의 치수는 유체 체적을 감소시키기 위해 예를 들어 직경, 벽 두께, 및 길이를 변화시킬 수 있다.
풋팅(Footing)
풋팅(13)은 일반적으로 디스크 브레이크 패드(7)에 인접한 제1 면(접촉면(16)) 및 피스톤 바디(18)의 단부에 인접한 제2 면(풋팅(19)의 후면)을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 풋팅(5)은 피스톤 바디(18)의 단부 전체를 커버하거나, 피스톤 바디(18)의 가장자리를 넘어 확장하거나, 피스톤 바디(18)의 단부 전체를 커버하지 않을 수 있다. 일 실시 예에서, 풋팅(5)은 피스톤 바디(18)와 조립될 때, 피스톤 바디(18)의 단부에 삽입 또는 부분적으로 삽입(embedded or partially embedded)되거나 또는 피스톤 바디(18)의 단부로부터 확장될 수 있다. 일 실시 예에서, 풋팅(5)은 피스톤 바디(18)의 단부와 접촉할 수 있으며, 다른 실시 예에서 피스톤 바디(18)에 대해 회전하도록 풋팅(5)의 능력을 보정하는 역할을 하는 와셔 또는 일련의 와셔와 같은 개재 구조(intervening structure)가 있을 수 있다. 이러한 회전 보정(rotation modification)은 마찰 증가 표면 또는 마찰 감소 표면의 형태를 가지거나 인터락킹(interlocking) 또는 인터메싱 러그(inter-meshing lugs) 또는 돌출부(protrusions)와 대응하는 홈(recesses)을 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 피스톤 바디의 제2 면은 풋팅(5)의 제2 면과 피스톤 바디(18)의 단부 사이의 러그 또는 돌출부 및 이에 대응하는 홈과 같은 회전 보정 구조(rotation modification structure)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 풋팅(5)은 피스톤 바디(18)의 단부에 삽입(embedded)될 수 있으며, 피스톤 바디(18) 단부의 내경에 대응하는 형상의 외경을 가지며, 이때 대응하는 외경과 내경 사이의 상호 작용은 풋팅(5)과 피스톤 바디(18) 사이의 상대 회전을 제한하거나 제거한다. 일 실시 예에서, 대응하는 내경 및 외경, 풋팅(5)의 일면과 피스톤 바디(18) 단부 사이의 회전 보정 표면 및/또는 개재 구조 및/또는 회전 보정 표면을 구비하는 개재 구조의 조합은 함께 사용될 수 있다.
일 실시 예에서, 풋팅(5)은 브레이크 패드 백킹 플레이트(11) 상의 홈 또는 러그에 대응하거나 또는 풋팅(5)과 브레이크 패드(7) 사이에 위치되는 브레이크 패드와 기능적으로 연결된 부분의 홈 또는 러그에 대응하는 풋팅(5)의 제1 면에 회전 방지 러그(anti-rotation lugs) 또는 홈(recesses)을 포함 할 수 있다. 사용 시, 풋팅(5) 상의 회전 방지 러그 또는 홈은 브레이크 패드(7) 및/또는 피스톤 바디(18)에 대한 풋팅(5)의 회전을 방지하기 위해 대응하는 홈 또는 러그와 상호 작용할 수 있다. 일 실시 예에서, 회전 방지 러그는 풋팅(5)과 브레이크 패드(7)를 정렬할 수 있다.
일 실시 예에서, 브레이크 패드(7) 및/또는 브레이크 패드에 기능적으로 연결되고 풋팅(5)과 브레이크 패드(7) 사이에 위치되는 부분은 스틸 풋팅(5)의 제1 단부를 수용하기 위한 소켓(socket) 또는 홈(recess) 또는 오목부(indentation)를 포함할 수 있고, 스틸 풋팅(5)의 외경 형상은 소켓/홈/오목부의 내경에 상응하여 두 부재 사이의 상대적인 회전을 방지한다. 다양한 실시 예에서, 대응하는 형상은 비원형 부분(noncircular portions)을 포함하거나 또는 스플라인(splines)과 같은 돌출부(protrusions), 또는 타원형(ovalized shapes), 평평한 표면을 포함하는 형태, 다각형(polygons), 사이에 개재되는 평평한 표면 또는 다면적 형태를 갖는 아크(arcs)와 같은 간섭 특징부(interfering features)를 제공 할 수 있다(이들 형상들의 조합은 스핀들 너트(28)와 피스톤 바디(18) 사이에 비회전/제한 회전 능력을 제공하는데 사용될 수도 있다).
일 실시 예에서, 풋팅(5)은 제1 면에 공동(cavity) 또는 홈(recess)을 포함 할 수 있다. 공동은 코어(26)에 의해 풋팅에 힘이 가해질 때 풋팅(5)에 요구되는 정도의 탄성을 제공하도록 크기, 위치 및 형상이 결정될 수 있다.
스핀들 너트와 코어(Spindle Nut and Core)
스핀들 너트(28)는 스핀들(27)의 회전 운동을 스핀들 너트(28)의 수평 운동으로 변환시킬 수 있으며, 스핀들 너트(28)는 코어(26)를 밀고 코어(26)는 풋팅(5)을 밀고 풋팅(5)은 브레이크 패드(7)를 밀어낸다. 일 실시 예에서, 스핀들 너트(28)는 스핀들(27)의 움직임을 스핀들 너트(28)의 선형 또는 수평 이동으로 변환하기 위해 회전 제한 특징부(rotation limiting feature)와 함께 스핀들(27)과 스핀들 너트(28) 사이에 나사선 연결(a threaded connection)을 이용할 수 있다. 일 실시 예에서, 회전 제한 특징부는 스핀들 너트(28)의 회전을 제한 또는 방지하기 위해 피스톤 바디(18) 또는 코어(26)의 내측면과 접촉하는 스핀들 너트(4)의 외측면을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 회전 제한 특징부는 스핀들 너트(28)의 외경과 피스톤 바디(18) 또는 코어(26)의 내측면이 상호 작용하는 표면을 포함하는 슬라이딩 비회전 조인트(sliding nonrotating joint)와 같이, 코어(26)와 스핀들 너트(28) 사이에 비회전 조인트를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 스핀들 너트(28)를 위한 회전 제한 특징부는 스핀들 너트(28)와 코어(26)의 간섭부(interfering portions)를 포함할 수 있다.
도 12는 코어(26)가 너트(28) 내에 수용되는 스핀들 너트(28)와 코어(26) 사이의 슬라이딩 비회전 조인트의 일 실시 예를 도시한 것이다. 도 5b 및 도 6은 너트(28)가 코어(26) 내에 수용되는 일 실시 예를 도시한 것이다. 또한 도 12는 리테이너 그루브(groove)(57), 쓰루홀(58) 및 채널(channel)(56)을 도시하고 있다. 일 실시 예에서, 채널(56) 및 쓰루홀(58)은 브레이크 시스템에 유체를 충전(filling), 배수(draining) 및/또는 블리딩(bleeding)하고, 브레이크 구성들이 움직일 때 유체의 유동이 이루어지도록 하는데 유용할 수 있는 유로(a flow path)를 제공할 수 ㅇ있. 일 실시 예에서, 유압 유체 또는 공압 가스는 코어(26)의 중심부 내부 공동(34)에 브레이크 작동 압력을 제공하여 풋팅(5)을 동작 및 가압함으로써 제동력을 제공할 수 있다.
스핀들 너트(28) 및 코어(26)의 간섭부의 일 실시 예에서, 스핀들 너트(28)는 하나 이상의 스플라인(splines), 소켓(sockets), 홈(recesses), 돌출부(protrusions) 및/또는 하나 이상의 대응하는 스플라인, 소켓, 홈, 돌출부와 상호 작용하는 대응부(corresponding parts)의 일측면 및/또는 스핀들 너트(28) 및 코어(26)의 상대적인 회전을 제한 또는 방지하기 위해 대응하는 타측면을 포함할 수 있다.
코어(26) 및 스핀들 너트(28) 상에 마련되는 또 다른 특징부는 브레이크를 작동시키는 유체(예를 들어, 브레이크 액, 작동유, 가스, 공기 등)로 피스톤을 채우는데 유용한 쓰루홀, 채널, 유로(passages) 등을 포함 할 수 있으며, 또한 피스톤으로부터 원하지 않는 가스 또는 액체의 퍼징(purging)을 허용할 수 있다. 이러한 기능은 브레이크 액 또는 작동유가 사용될 때 브레이크로부터 공기를 배출(venting)하거나 블리딩(bleeding)하는데 특히 유용할 수 있다. 또한, 이러한 기능은 가스 또는 공기가 브레이크를 작동시키기 위해 사용될 때 유체를 배출(draining)하는데 유용할 수 있다.
쓰루홀은 고점, 저점 또는 중간점을 포함하는 코어(26) 상의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 채널은 예를 들어, 코어(26)의 중앙부에 마련되는 개구부로부터 피스톤 바디(18)의 내부 공동 사이에 통로를 형성하기 위해 스핀들 너트(28)에 인접한 코어(26)의 단부와 같이 다양한 위치에 포함될 수 있다. 또한, 채널은 코어(26)의 중심부로부터 피스톤 바디(18)의 내부 공동 사이뿐만 아니라 스플라인을 따라 또는 스핀들 너트(28) 및 코어의 대응 특징부에 따라 통로를 마련할 수 있도록 스핀들 너트(28)의 중공부(36) 표면에 마련될 수 있다. 일 실시 예에서, 통로(a passage)는 대직경, 소직경 등을 사용하여 상응하는 부품 또는 상응하는 부품 중 하나의 일부, 오버사이징, 언더사이징에 의해 마련 될 수 있다. 또한, 통로는 스핀들 너트(28)와 피스톤 바디(18)의 내측면 사이에 마련될 수 있다. 또한, 회전 방지 특징부가 스핀들 너트(28)와 코어(26) 사이에 마련될 때, 전체 스핀들 너트(28)는 일 실시 예에서, 스핀들 너트(28)의 주위 및 피스톤을 통과하는 가스 및 작동유의 이동을 보다 자유롭게 허용할 수 있도록 피스톤 바디(18)의 내경보다 작은 사이즈로 마련될 수 있다.
일 실시 예에서, 코어(26)는 단품 또는 둘 이상의 부품들을 포함 할 수 있다. 코어(15)에 두 개 이상의 부품이 사용되는 경우, 이들은 인터락킹 특징부(interlocking features)를 구비하거나 그렇지 않으면 둘 이상의 부품 사이의 상대 회전을 방지하기 위한 특징부를 구비할 수 있다. 일 실시 예에서, 채널, 홀(hole), 또는 통로가 코어(26)의 두 부품들 사이의 결합부(junction)에 마련될 수 있다. 일 실시 예에서, 인터락킹 크레널레이션(interlocking crenelations) 또는 치합(teeth)이 제공되는 경우, 하나 이상의 돌기(crenelations) 또는 이빨(teeth)은 채널을 제공하기 위해 누락되거나 추가 슬롯 또는 홈을 형성하여 채널을 제공할 수 있다.
풋팅과 코어의 제조(Construction of footing and core)
일 실시 예에서, 풋팅(5)과 코어(26)는 몰딩(molding), 단조(forging), 펀칭(punching), 스피닝(spinning), 또는 주조(casting)와 같은 방식을 이용하여 단품으로 제조될 수 있으며 또한 선택된 재료로부터 원하는 복합 부품을 제조하기 위한 다른 적절한 방법으로도 제조될 수 있다. 일 실시 예에서, 풋팅(5)은 코어(26)로부터 분리 마련된 후 서로 부착될 수 있다. 적절한 부착(attachment) 방법으로는 용접(welding), 접착(gluing), 납땜(soldering), 접합(cementing), 브레이징(brazing), 쓰레딩(threading), 피닝(pinning), 클립핑(clipping)은 물론 결합되는 소재 및 저항력에 적합한 다른 부착 방법도 포함한다.
일 실시 예에서, 풋팅(5)은 원형 재료(circular material)의 미가공품(blank) 또는 요구되는 최종 또는 중간 형상으로 펀칭(punched) 또는 주조(coined)되는 다른 적합한 형상의 재료로 제조될 수 있다. 코어(26)는 튜브형 재료(tubular material) 또는 풋팅(5) 상/내(on/in)의 위치에서 용접되거나 스핀 용접된 튜브형 재료로 제조될 수 있다. 일 실시 예에서, 코어(26)는 소켓에 끼워 지거나 또는 부착을 위해 풋팅(5)에 전체적으로 장착될 수 있다.
일 실시 예에서, 코어(26)와 풋팅(5)은 코어(26)가 풋팅을 통과하거나 부착되어 조립될 수 있다. 이러한 일 실시 예에서, 풋팅(5)을 통해 연장되는 코어(26) 부분은 브레이크 패드(7)에 인접한 풋팅(5)의 적어도 일면에 형성될 수 있다. 또 이러한 실시 예에서, 풋팅(5)을 통과하는 코어(26) 부분은 브레이크 패드(7) 또는 풋팅(5)과 브레이크 패드(7) 사이의 개재 구조(intervening structure)와 접촉하는 풋팅(5) 일면의 일부 또는 전체에 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 풋팅(5)을 통해 연장되는 코어(26) 부분은 하나 이상의 회전 방지 러그 또는 리세스를 형성할 수 있다.
코어-바디 커플러(Core-Body Coupler)
일 실시 예에서, 커플러(44)는 코어(26)와 피스톤 바디(18) 사이에 마련될 수 있다. 커플러(44)는 코어(26)의 외측벽에 마련되는 코어 리세스(46)에 마련되거나 또는 피스톤 바디(18)의 외측벽에 마련되는 바디 리세스(45)에 마련될 수 있다. 일 실시 예에서, 커플러(44)는 도 5b 및 도 14에 도시된 바와 같이 코어 리세스(46)와 바디 리세스(45)에 동시에 마련될 수 있다.
커플러(44) 및 코어 리세스(46)는 피스톤 바디(18)에 대해 풋팅이 힘을 인가하여 코어에 수축력(retracting force) 가할 수 있도록 마련될 수 있다. 일 실시 예에서, 주차 브레이크의 작동은 스핀들 너트를 코어에 대해 이동시키며, 코어를 브레이프 패드(7)의 측방향(lateral direction)으로 이동시킴으로써 로터(8)에 대해 제동력을 가할 수 있다. 코어(26)가 피스톤 바디(18)에 대해 움직일 때, 커플러(44)는 코어 리세스(44)에 의해 압축될 수 있다. 일 실시 예에서, 경사면(63) 또는 코어 리세스(46)의 단차(step)는 커플러(44)가 압축되도록 밀어낼 수 있다. 일 실시 예에서, 경사면(63) 또는 코어 리세스(46)의 단차는 바디 리세스(45)의 단차 또는 경사면을 밀어내는 커플러(44)를 밀어낼 수 있다. 주차 브레이크의 해제 시, 커플러(44)의 압축은 해소될 수 있으며, 풋팅(5)이 피스톤 바디(18) 또는 풋팅(5)과 피스톤 바디(18) 사이에 개재되는 소재를 이동시키도록 커플러(44)가 코어(26)를 움직이도록 한다.
일 실시 예에서, 커플러(44)는 코어(26)를 둘러쌀 수 있다. 일 실시 예에서, 커플러(44)는 브레이크 유체, 유압 유체 또는 공기와 같은 브레이크-작동 유체에 대해 코어(26)와 피스톤 바디(18) 사이에 씰을 마련할 수 있다. 일 실시 예에서, 커플러(44)는 오링(O-ring)일 수 있다. 커플러(44)는 복원력을 제공하기에 적합한 임의의 소재일 수 있다. 적합한 소재로는 중합체(polymers) 및 엘라스토머(elastomers)를 포함 할 수 있다. 일 실시 예에서, 바디 리세스(45)는 바디(18)의 내경 주위를 완전히 감싸는 홈(groove)일 수 있으며 및/또는 코어 리세스(46)는 코어(26)의 외경 주위를 완전히 감싸는 홈(groove)일 수 있다. 일 실시 예에서, 바디 리세스 및/또는 코어 리세스(46)는 오링을 수용하도록 마련될 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이 커플러 및 대응하는 바디 리세스(45)와 코어 리세스(46)의 다양한 실시 예와, 바디 리세스(45) 및/또는 코어 리세스(46)가 바디(18)의 외경 또는 코어(26)의 내경을 완전히 감싸는 홈(groove)을 포함하는 실시 예는 도 15a 내지 15d에 도시된 실시 예와 같이 라운딩면(round surface(s)), 평탄면(flat surface(s)), 경사면(sloped surface(s)) 및 이들을 결합한 다양한 조합을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 코어 리세스는 도 15a에 도시된 바와 같이 같이 경사면(63)을 포함 할 수 있다. 경사면(63)은 말단부(64) 및 근접부(49)를 구비할 수 있으며, 근접부(49)는 풋팅(5)의 반대편 코어(26)의 단부에 좀 더 가깝고 말단부(64)는 풋팅(5)에 인접한 코어(26)의 단부에 좀 더 가깝다. 도 14에 도시된 바와 같이, 근접부(49)은 말단부(64)보다 중심축(20)으로부터 좀 더 멀리 위치될 수 있다. 일 실시 예에서, 코어 리세스 및 바디 리세스는 도 15b에 도시된 바와 같이 경사면(63, 50)을 포함할 수 있다. 도 15b는 일 실시 예에서 경사면(50)이 경사면(50)의 말단부보다 피스톤의 중심축(20)에 좀 더 가까운 근접부과 같은 일단부를 가질 수 있음을 도시한다. 일 실시 예에서, 코어 리세스(46)의 경사면(63)은 도 15c에 도시된 바와 같이 라운딩면(51)과 함께 사용될 수 있다. 도 15d는 일 실시 예에서 바디 리세스에는 직선면이 마련되고, 코어 리세스(46)에는 라운딩면(51)이 마련될 수 있음을 도시한다. 일 실시 예에서, 코어 리세스(46)의 라운딩면(51)은 바디 리세스(45)의 경사면(50)과 쌍(paired)을 이룰 수 있다. 일 실시 예에서, 라운딩면(51)은 코어 리세스(46)와 바디 리세스(45)에 모두 마련될 수 있다. 일 실시 예에서, 바디 리세스(45)는 도 15a에 도시된 단면도와 같이 단차 형태로 보일 수 있다. 일 실시 예에서, 코어 리세스(46)는 단면으로 보았을 때 단차 형태로 볼 수 있다. 일 실시 예에서, 코어 리세스는 경사면(63)의 일부, 경사면(63) 대신에 또는 경사면(63)과 협력하여 라운딩면을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 바디 리세스(45)와 코어 리세스(46)는 주차 브레이크가 작동 상태에 있고 스핀들 너트(28)가 풋팅(5) 및 코어(26)를 포함하는 하중 지지 컬럼(70)을 밀고 있을 때, 커플러에 의해 이중 전단(double shear)될 수 있다.
씰(seals)
일 실시 예에서, 브레이크 시스템은 캘리퍼와 브레이크 피스톤 사이에 씰을 포함 할 수 있다. 적합한 씰은 도 16에 도시된 바와 같은 부트 씰(boot seal)을 포함 할 수 있다. 일 실시 예에서, 도 17에 도시된 바와 같이, 부트(boot)(52)는 캘리퍼와 접촉하고 먼지(dust), 고형물, 액체, 그리스, 물, 기름 및 오염물(dirt) 중 하나 이상의 이물질 침입을 방지하는 제1 접촉면을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 도 17에 도시된 바와 같이, 부트 씰(52)은 피스톤 바디(18)의 외측면 및/또는 풋팅(5)의 외측면과 접촉하는 제2 접촉면(54)을 포함할 수 있으며, 제2 접촉면은 먼지, 고형물, 액체, 그리스, 물, 기름 및 오염물 중 하나 이상의 이물질 침입을 방지한다. 일 실시 예에서, 도 17에 도시된 바와 같이, 제2 접촉면은 풋팅(5)의 외측면과 피스톤 바디(18)의 외측면에 모두 접촉할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 접촉면은 주차 브레이크의 작동 중 풋팅이 피스톤 바디에 대해 이동하는 거리보다 길며, 주차 브레이크의 작동 중 풋팅과 피스톤 바디 사이에서 발생하는 갭을 메울 수 있도록 한다. 일 실시 예에서, 부트 씰(52)은 바디(18)의 외측면과 접촉하는 제3 접촉면(55)을 포함 할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 접촉면(54)은 제3 접촉면(55)보다 피스톤 바디(18)의 다른 부분에 접촉할 수 있다. 일 실시 예에서 제1, 제2 및 제3 접촉면(53, 54, 55)은 각각 모두 마련될 수 있으며, 다른 일 실시 예에서 제1, 제2 및 제3 접촉면 모두가 아닌 일부가 마련될 수 있다. 일 실시 예에서, 부트 씰은 브레이크와 접촉하는 제1 접촉면, 풋팅과 접촉하는 제2 접촉면 및 피스톤 바디와 접촉하는 제3 접촉면을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 이 접촉면들은 예를 들어, 먼지, 고형물, 액체, 그리스, 물, 기름 및 오염물 중 하나 이상의 이물질 침입을 방지한다. 일 실시 예에서, 부트 씰(52)은 제3 접촉면(55)을 포함할 수 있다.
코어-스핀들 너트 리트랙터(Core-Spindle Nut Retracter)
일 실시 예에서, 리트랙터(60)는 도 18a 내지 도 18c에 도시된 바와 같이 코어(26)와 스핀들 너트(28) 사이에 마련될 수 있다. 일 실시 예에서, 리트랙터(60)는 스핀들 너트(28) 외측면의 리세스(62)와 코어(26)의 내측면의 리세스(61) 사이에 각각 위치할 수 있다. 리트랙터(60)와 대응하는 코어(26) 및 스핀들 너트(28)의 리세스(61, 62)는 코어에 수축력(또는 후퇴력;retractive force)을 제공하도록 마련될 수 있으며, 코어는 피스톤 바디(18) 및/또는 브레이크 시스템의 다른 부분에 가해지는 유체 압력을 사용하여 브레이크 작동 중 피스톤 바디에 수축력을 가할 수 있다. 일 실시 예에서, 유체 압력을 가하면 피스톤 바디(18)가 이동하고, 피스톤 바디는 스핀들 너트(28)에 대해 풋팅(5)과 코어(26)를 이동시킨다. 코어(26)와 스핀들 너트(28)의 상대적인 운동은 코어(26)와 스핀들 너트(28) 사이의 리트랙터(60)를 왜곡(distort)하거나 압축(compress)할 수 있다. 이러한 압축과 왜곡은 코어(26)와 너트(28) 사이에 복원력(restoring force)을 제공할 수 있으며, 브레이크 시스템 내에서 작용하는 유체 압력의 해제 시 복원력은 피스톤 바디(18) 및/또는 풋팅(5)을 복원 위치(retracted position)로 이동시킨다. 이것은 브레이크가 작동되지 않은 상태에서의 브레이크 피스톤(10)을 도시한 도 18a를 포함하여, 도 18a 내지 도 18a에 도시되어 있다. 도 18b는 브레이크가 작동될 때의 브레이크 피스톤을 도시한 것이다. 도 18b는 리트랙터(60)를 왜곡/압축하는 피스톤 바디(18)와 코어(26)와 풋팅(5)이 스핀들 너트(28)로부터 측방향으로 변위된 것을 도시한다. 리트랙터(60)의 왜곡은 리트랙터가 코어와 너트의 상대 운동에 대항하는 복원력을 제공하도록 한다. (일 실시 예에서, 리트랙터는 풋팅 및 너트 사이에 위치될 수 있으며, 복원력은 풋팅 및 너트에 작용하여 코어 및 너트의 상대 이동에 저항한다.) 도 18c는 브레이크 동작 후 브레이크 피스톤(10)이 중지하고, 리트랙터(60)가 코어(26), 풋팅(5) 및 피스톤 바디(18)를 도 18a에 도시된 바와 같이 너트(28)에 대한 위치로 복귀시키는 것을 도시한 것이다.
다양한 실시 예에서, 스핀들 너트에 대해 코어/ 풋팅/ 피스톤 바디를 수축시키기에 충분한 탄성을 갖는 플라스틱 또는 엘라스토머와 같은 다양한 재료가 리트랙터에 사용될 수 있다.
일 실시 예에서, 리트랙터(60)는 원형 오링(circular O-ring), 사각 절단 오링(a square-cut ring)과 같은 오링 또는 쿼드링(quad ring), X-링(x-ring), V-링(v-ring) 등과 같은 다른 형태의 오링일 수 있다. 일 실시 예에서, 코어의 리세스 및/또는 너트의 리세스는 코어/너트를 완전히 둘러쌀 수 있다. 일 실시 예에서, 코어(61)의 리세스 및/또는 너트(62)의 리세스는 오링을 수용 할 수 있는 크기로 마련될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 리트랙터에 대응하는 코어 리세스(61)와 스핀들 너트 리세스(62)는 작동 중에 수축력을 제공하고 작동 중에 리트랙터가 제 위치를 유지하도록 하나 이상의 라운딩면, 평탄면, 경사면 및 이들의 조합으로 마련될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 도면에 도시된 모든 특징이 포함되는 것은 아니다. 또한, 본 실시 예의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다른 특징들이 추가 될 수 있다.
특허법의 요건에 따라 본 발명을 기술하였으므로, 당업자라면 본 발명에 대한 특정 요건이나 조건을 충족시키기 위해 본 발명을 변경하고 수정시킬 수 있는지 이해할 것이다. 이러한 변경 및 수정은 여기에 개시한 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.
예시적이고 바람직한 실시 예에 대한 전술한 상세한 설명은 법의 요구사항에 따라 예시 및 개시를 목적으로 한다. 본 발명은 설명된 정확한 형태로 한정하지 않고, 당업자가 본 발명이 특정 용도 또는 구현에 어떻게 적합할 수 있는 지를 이해할 수 있도록 하기 위한 것이다. 수정 및 변형의 가능성은 당업자에게 명백할 것이다. 허용오차, 형상 치수, 특정 운용 조건, 엔지니어링 사양 또는 그와 유사한 것을 포함할 수 있고 구현마다 또는 기술 상태에 따라 다를 수 있으며, 이에 따라 어떠한 제한도 암시 되어서는 안 된다. 출원인은 현재의 기술 수준에 관련하여 본 발명을 공개했지만, 또한 진보에 대해 숙고하고, 미래의 적응에 따라 즉 현재의 기술 수준에 따라 진보를 고려할 수 있다. 본 발명의 범위는 서면 및 해당하는 동등한 청구범위에 의해 정의될 수 있다. 단수의 청구항 요소에 대한 언급은 명시적으로 언급되지 않는 한 "하나와 단 하나(one and only one)"를 의미하지는 않는다. 또한, 본 명세서의 요소, 구성요소, 방법 또는 단계는 청구범위에서 명시적으로 요소, 구성요소 또는 단계를 언급되는지 여부에 관계없이 대중에게만 국한되지 않는다.
컨셉(Concepts)
컨셉 1.
디스크 브레이크 시스템에 사용할 수 있도록 마련되는 피스톤에 있어서,
중심축에 수직인 외측 폭을 갖는 바디;
상기 피스톤의 말단부에 배치되는 풋팅;을 포함하고,
상기 풋팅은 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동 중 브레이크 패드 상에 힘을 가하도록 마련되며;
상기 풋팅은 브레이크 패드와 접촉하도록 마련되는 일면을 구비하며, 상기 일면은 소정의 길이 및 폭을 가지되, 상기 길이는 바디의 외측 폭보다 길고 폭보다 넓은 피스톤을 포함한다.
컨셉 2. 컨셉 1의 피스톤에 있어서,
상기 브레이크 패드는 소정의 두께, 길이, 및 폭을 가지며 사용 시 브레이크 패드와 작동 연통하는 로터의 회전 방향을 따라 그 길이가 배향되며, 상기 풋팅의 길이는 상기 브레이크 패드의 길이와 정렬된다.
컨셉 3.
컨셉 2의 피스톤에 있어서,
코어;
스핀들; 및
너트;를 더 포함하고,
상기 코어는 바디 내에 길게 배치된 구조를 포함하며, 상기 코어는 근접부와 말단부를 가지며, 상기 말단부는 상기 피스톤의 말단부에 인접하여 위치되고 상기 풋팅에 부착되며; 상기 코어는 코어의 근접부에 개방된 중앙 공간을 가지며, 상기 중앙 공간은 너트를 수용하고, 너트는 스핀들과 나사 형태로 연결된다.
컨셉 4.
컨셉 3의 피스톤에 있어서,
상기 풋팅은 연장부를 더 포함하고,
상기 연장부는 풋팅과 브레이크 패드가 정렬되도록 브레이크 패드 및/또는 브레이크 캘리퍼 하우징과 연통하도록 마련된다.
컨셉 5.
컨셉 3의 피스톤에 있어서,
상기 풋팅은 리세스를 더 포함하고,
상기 리세스는 풋팅과 브레이크 패드가 정렬되도록 브레이크 패드 및/또는 브레이크 캘리퍼 하우징과 연통하도록 마련된다.
컨셉 6.
컨셉 4의 피스톤에 있어서,
상기 풋팅은 리세스를 더 포함하고,
상기 리세스는 풋팅과 브레이크 패드가 정렬되도록 브레이크 패드 및/또는 브레이크 캘리퍼 하우징과 연통하도록 마련된다.
컨셉 7.
컨셉 3의 피스톤에 있어서,
상기 풋팅은 두 개의 연장부를 포함하고, 각 연장부는 브레이크 패드의 장축을 따라 정렬된다.
컨셉 8.
컨셉 3의 피스톤에 있어서,
상기 너트는 볼 스크류 방식으로 상기 스핀들과 나사 결합되고,
상기 스핀들은 내부 헬리컬 궤도를 포함하고, 상기 너트는 외부 헬리컬 궤도를 포함하며, 상기 제1 및 제2 헬리컬 궤도는 상기 내부 헬리컬 궤도와 외부 헬리컬 궤도를 따라 이동하며 서로 상대적으로 회전하는 상기 스핀들과 너트의 순환 루프를 통과하는 일련의 볼을 포함한다.
컨셉 9.
컨셉 8의 피스톤에 있어서,
상기 순환 루프는 너트 내에 위치한다.
컨셉 10.
컨셉 8의 피스톤에 있어서,
상기 순환 루프는 코어 내에 위치하고, 상기 볼은 너트의 통로를 통해 순환 루프를 순환한다.
컨셉 11.
컨셉 8의 피스톤에 있어서,
상기 순환 루프는 상기 바디 내에 위치되고, 상기 볼은 너트와 코어의 통로를 통해 순환 루프를 순환한다.
컨셉 12.
컨셉 8의 피스톤에 있어서,
상기 순환 루프는 제2 외부 헬리컬 궤도 및 이에 대응하는 제2 내부 헬리컬 궤도를 포함하고,
상기 제2 내부 헬리컬 궤도는 상기 너트의 일면에 위치하고, 상기 제2 외부 헬리컬 궤도는 상기 코어의 일면에 위치한다.
컨셉 13.
피스톤 조립체로서,
컨셉 1의 브레이크 피스톤;
브레이크 패드;
브레이크 캘리퍼 하우징;을 포함하고,
상기 브레이크 패드는 상기 캘리퍼 하우징에 장착되며, 상기 피스톤 조립체와 작동 연통하는 로터에 제동력을 가하도록 마련되고,
상기 브레이크 피스톤은 브레이크 캘리퍼 하우징 내부에 위치하는 실린더 내에 위치하며, 상기 브레이크 피스톤의 상기 풋팅은 상기 브레이크 패드에 인접하여 위치하고,
상기 브레이크 패드는 상기 풋팅을 클립하기 위해 마련되는 클립을 포함한다.
컨셉 14.
컨셉 13의 피스톤 조립체에 있어서,
상기 클립은 상기 풋팅을 브레이크 패드와 정렬시키도록 마련된다.
컨셉 15.
컨셉 13의 피스톤 조립체에 있어서,
상기 클립은 브레이크 피스톤이 후퇴함에 따라 브레이크 패드를 후퇴시키도록 마련된다.
컨셉 16.
컨셉 3의 브레이크 피스톤에 있어서,
코어-바디 커플러를 더 포함하고,
상기 코어는 코어 리세스를 포함하며,
상기 바디는 바디 리세스를 포함하고,
상기 코어-바디 커플러는 상기 코어 리세스와 바디 리세스 사이에 위치된다.
컨셉 17.
컨셉 16의 피스톤 조립체에 있어서,
상기 코어 리세스는 경사면을 포함하고,
상기 경사면은 상기 코어가 바디의 말단부를 향해 이동될 때, 상기 코어-바디 커플러에 압축을 가하도록 마련되며,
상기 코어-바디 커플러는 상기 코어에 후퇴력을 가하여 상기 풋팅이 상기 바디를 가압하도록 한다.
컨셉 18.
컨셉 16의 브레이크 피스톤에 있어서,
상기 코어 리세스는 말단부와 근접부를 갖는 경사면을 포함하고, 상기 근접부는 말단부보다 상기 피스톤의 중심축으로부터 더 멀리 위치한다.
컨셉 19.
컨셉 16의 브레이크 피스톤에 있어서,
상기 코어-바디 커플러는 브레이크 유체의 통과를 방지하기 위해 상기 바디와 코어 사이에 씰을 형성한다.
컨셉 20.
컨셉 19의 브레이크 피스톤에 있어서,
상기 코어-바디 커플러가 오링이다.
컨셉 21.
디스크 브레이크 피스톤은 피스톤 바디 내에 마련되는 하중 지지 컬럼을 포함하되,
상기 하중 지지 컬럼은
브레이크 패드를 가압하도록 마련되는 풋팅;과
상기 금속 풋팅으로부터 연장되며, 상기 피스톤 바디 내에 슬라이딩 가능하게 마련되는 코어; 및
상기 코어 내에 적어도 부분적으로 위치하는 스핀들 너트;를 포함하며,
상기 스핀들 너트는 스핀들과 기능적으로 연통하도록 마련되는 내측면과, 상기 코어와 기능적으로 연통하도록 마련되는 외측면을 가지고,
상기 외측면은 제1 단부를 갖고 상기 코어는 이에 대응하는 단부를 가지며,
상기 제1 단부와 상기 대응하는 단부는 상기 코어와 스핀들 너트의 상대 회전을 방지하고,
상기 스핀들 너트는 상기 브레이크 패드를 가압하는 상기 하중 지지 컬럼과 접촉하고 가압하도록 마련된다.
컨셉 22.
컨셉 21의 디스크 브레이크 피스톤에 있어서,
상기 스핀들 너트는 상기 풋팅에 인접한 말단부를 구비하며, 상기 스핀들 너트의 말단부는 상기 브레이크 패드를 밀어내는 상기 하중 지지 컬럼을 밀어낸다.
컨셉 23.
컨셉 22의 디스크 브레이크 피스톤에 있어서,
상기 스핀들 너트의 말단부는 상기 브레이크 패드를 밀어내는 상기 풋팅을 밀어낸다.
컨셉 24.
컨셉 22의 디스크 브레이크 피스톤에 있어서,
상기 스핀들 너트의 말단부는 상기 풋팅에 인접한 상기 코어의 일부를 밀어낸다.

Claims (24)

  1. 디스크 브레이크 시스템에 사용할 수 있도록 마련되는 피스톤에 있어서,
    중심축에 수직인 외측 폭을 갖는 바디;
    상기 피스톤의 말단부에 배치되는 풋팅;을 포함하며,
    상기 풋팅은 상기 디스크 브레이크 시스템의 동작 중 브레이크 패드에 힘을 가하도록 마련되고;
    상기 풋팅은 브레이크 패드와 접촉하도록 마련되는 일면을 구비하되, 상기 일면은 소정의 길이 및 폭을 가지며, 그 길이는 상기 바디의 외측 폭보다 길고 그 폭보다 넓은 피스톤.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 브레이크 패드는 소정의 두께, 길이, 및 폭을 가지며 사용 시 상기 브레이크 패드와 작동 연통하는 로터의 회전 방향을 따라 길이가 배향되고, 상기 풋팅의 길이는 브레이크 패드의 길이와 정렬되는 피스톤.
  3. 제2 항에 있어서,
    코어;
    스핀들 및
    너트;를 더 포함하며,
    상기 코어는 상기 바디 내부에 길게 배치된 구조를 포함하고, 상기 코어는 근접부와 말단부를 가지되, 상기 말단부는 상기 피스톤의 말단부에 인접하여 위치되며 상기 풋팅에 부착되고;
    상기 코어는 코어의 근접부 방향으로 개방된 중앙 공간을 가지며, 상기 중앙 공간은 너트를 수용하고 상기 너트는 상기 스핀들과 나사 결합되는 피스톤.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 풋팅은 연장부를 더 포함하며, 상기 연장부는 상기 풋팅과 상기 브레이크 패드가 정렬되도록 상기 브레이크 패드 및/또는 브레이크 캘리퍼 하우징과 연통하도록 마련되는 피스톤.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 풋팅은 리세스를 더 포함하고, 상기 리세스는 상기 풋팅과 상기 브레이크 패드가 정렬되도록 상기 브레이크 패드 및/또는 브레이크 캘리퍼 하우징과 연통하도록 마련되는 피스톤.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 풋팅은 리세스를 더 포함하고, 상기 리세스는 상기 풋팅과 상기 브레이크 패드가 정렬되도록 상기 브레이크 패드 및/또는 브레이크 캘리퍼 하우징과 연통하도록 마련되는 피스톤.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 풋팅은 두 개의 연장부를 포함하고, 상기 각 연장부는 상기 브레이크 패드의 장축을 따라 정렬되는 피스톤.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 너트는 볼 스크류 방식으로 상기 스핀들과 나사 결합되고,
    상기 스핀들은 내부 헬리컬 궤도를 포함하고, 상기 너트는 외부 헬리컬 궤도를 포함하며, 제1 헬리컬 궤도는 상기 내부 헬리컬 궤도 및 외부 헬리컬 궤도와, 상기 내부 헬리컬 궤도와 외부 헬리컬 궤도를 따라 이동하며 서로 상대적으로 회전하는 상기 스핀들과 너트의 순환 루프를 통과하는 일련의 볼을 포함하는 피스톤.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 순환 루프는 너트 내에 위치되는 피스톤.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 순환 루프는 상기 코어 내에 위치되고, 상기 볼들은 상기 너트의 통로를 통해 상기 순환 루프를 순환하는 피스톤.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 순환 루프는 상기 바디 내에 위치되고, 상기 볼들은 상기 너트와 코어의 통로를 통해 상기 순환 루프를 순환하는 피스톤.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 순환 루프는 제2 외부 헬리컬 궤도 및 이에 대응하는 제2 내부 헬리컬 궤도를 포함하고,
    상기 제2 내부 헬리컬 궤도는 상기 너트의 일면 상에 위치하며, 상기 제2 외부 헬리컬 궤도는 상기 코어의 일면에 위치하는 피스톤.
  13. 상기 제1 항의 의해 마련되는 브레이크 피스톤;
    브레이크 패드;
    브레이크 캘리퍼 하우징;을 포함하고,
    상기 브레이크 패드는 상기 브레이크 캘리퍼 하우징에 장착되며, 피스톤 조립체와 작동 연통하는 로터에 제동력을 가하도록 마련되고,
    상기 브레이크 피스톤은 상기 브레이크 캘리퍼 하우징 내부에 위치하는 실린더 내에 위치하며, 상기 브레이크 피스톤의 풋팅은 상기 브레이크 패드에 인접하게 위치하고,
    상기 브레이크 패드는 상기 풋팅을 클립하기 위해 마련되는 클립을 포함하는 피스톤 조립체.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 클립은 상기 풋팅과 상기 브레이크 패드를 정렬하도록 마련되는 피스톤 조립체.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 클립은 상기 브레이크 피스톤이 후퇴함에 따라 상기 브레이크 패드를 후퇴시키도록 마련되는 피스톤 조립체.
  16. 제3 항에 있어서,
    코어-바디 커플러를 더 포함하고,
    상기 코어는 코어 리세스를 포함하며,
    상기 바디는 바디 리세스를 포함하고,
    상기 코어-바디 커플러는 상기 코어 리세스와 바디 리세스 사이에 위치되는 브레이크 피스톤.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 코어 리세스는 경사면을 포함하고,
    상기 경사면은 상기 코어가 바디의 말단부를 향해 이동될 때, 상기 코어-바디 커플러에 압축을 가하도록 마련되며,
    상기 코어-바디 커플러는 상기 코어에 후퇴력을 가하여 상기 풋팅이 상기 바디를 가압하도록 하는 브레이크 피스톤.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 코어 리세스는 말단부와 근접부를 갖는 경사면을 포함하고,
    상기 근접부는 상기 말단부보다 상기 피스톤의 중심축으로부터 더 멀리 위치하는 브레이크 피스톤.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 코어-바디 커플러는 브레이크 유체의 통과를 방지하기 위해 상기 바디와 코어 사이에 씰을 형성하는 브레이크 피스톤.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 코어 - 바디 커플러는 오링(o-ring)인 브레이크 피스톤.
  21. 피스톤 바디 내에 마련되는 하중 지지 컬럼을 포함하되,
    상기 하중 지지 컬럼은
    브레이크 패드를 가압하도록 마련되는 풋팅;과
    상기 금속 풋팅으로부터 연장되며, 상기 피스톤 바디 내에 슬라이딩 가능하게 마련되는 코어; 및
    상기 코어 내에 적어도 부분적으로 위치하는 스핀들 너트;를 포함하며,
    상기 스핀들 너트는 스핀들과 기능적으로 연통하도록 마련되는 내측면과, 상기 코어와 기능적으로 연통하도록 마련되는 외측면을 가지고,
    상기 외측면은 제1 단부를 갖고 상기 코어는 이에 대응하는 단부를 가지며,
    상기 제1 단부와 상기 대응하는 단부는 상기 코어와 스핀들 너트의 상대 회전을 방지하고,
    상기 스핀들 너트는 상기 브레이크 패드를 가압하는 상기 하중 지지 컬럼과 접촉하고 가압하도록 마련되는 디스크 브레이크 피스톤.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 스핀들 너트는 상기 풋팅에 인접한 말단부를 구비하며,
    상기 스핀들 너트의 말단부는 상기 브레이크 패드를 밀어내는 상기 하중 지지 컬럼을 밀어내는 디스크 브레이크 피스톤.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 스핀들 너트의 말단부는 상기 브레이크 패드를 밀어내는 상기 풋팅을 밀어내는 디스크 브레이크 피스톤.
  24. 제22 항에 있어서,
    상기 스핀들 너트의 말단부는 상기 풋팅에 인접한 상기 코어의 일부를 밀어내는 디스크 브레이크 피스톤.
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