KR20200058285A - 브레이크 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

브레이크 어셈블리가 개시된다. 본 실시 예에 따른 브레이크 어셈블리는 축방향 또는 z-축방향을 정의하고, 한 쌍의 외측 클램핑 핑거 및 그 사이에 리세스가 형성된 외측 클램핑부와 일체로 형성되는 브레이크 실린더를 포함하는 캘리퍼; 브레이크 실린더에 수용되며, 브레이크 실린더에 대해 축방향으로 이동 가능하도록 마련되는 브레이크 피스톤; 및 브레이크 피스톤과 외측 클램핑부의 사이에 축방향으로 배치된 내측 브레이크패드 어셈블리 및 외측 브레이크패드 어셈블리;를 포함한다.

Description

브레이크 어셈블리{BRAKE ASSEMBLY}
본 발명은 브레이크 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 브레이크 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 알려져 있는 차량용 브레이크 어셈블리는 브레이크 디스크의 양쪽에서 가압하거나 또는 클램핑할 수 있는 한 쌍의 브레이크 패드 어셈블리를 포함한다. 브레이크 디스크에 브레이크 패드 어셈블리를 가압 또는 클램핑하기 위한 클램핑력은 통상 캘리퍼 및 캘리퍼의 일부를 형성하는 브레이크 실린더에 이동 가능하게 수용되어 있는 브레이크 피스톤에 의해 마련된다.
일 예를 들면, US 2006/049008 A1은 캘리퍼, 캘리퍼를 지지하는 써포트부재, 및 브레이크 디스크와 같은 로터를 포함하는 차량용 플로팅 타입 캘리퍼 디스크 브레이크에 관한 것으로, 여기서 캘리퍼는 로터의 축방향으로 변위 가능하다. 가압측 심 플레이트(Pressed-side Shim Plates)는 각각 써포트부재에 의해 지지되는 패드의 백플레이트 배면(reverse surfaces)에 배치되고, 지지측 심 플레이트(Supported-side Shim Plates)는 클로부(claw portion)의 내측면 및 피스톤의 단부면에 배치된다. 가압측 심 플레이트 및 가압측 심 플레이트는 각각 탄성 리테이너에 의해 라이닝되는 정합부재에 의해 각각 유지되며, 서로 대향하는 가압측 심 플레이트의 각 일면과 가압측 심 플레이트의 각 일면은 서로 슬라이딩 가능하게 인접해있다.
그런데, 상기 문헌 US 2006/049008 A1에 개시된 브레이크 어셈블리는 제동 시 적어도 하나 이상의 브레이크 어셈블리 부품이 진동을 발생시킬 수 있다. 이러한 진동은 일반적으로 진동하는 부품들에 추가적인 변형을 가하여 재료 피로를 증가시키고 브레이크 어셈블리의 서비스 수명을 단축하며 재료 파손 위험을 높인다. 또한 그 부작용으로 진동으로 인한 브레이크 소음(brake squeal)이 원치않게 발생한다.
US 2006/049008 A1
따라서, 제동 동작 시 브레이크 어셈블리 부품들이 바람직한 낮은 레벨의 진동을 유발할 수 있는 브레이크 어셈블리가 요구된다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 실시 예에 따른 어셈블리가 독립청구항 1에 정의되어 있으며, 다른 다양한 실시 예들이 종속항에 기재되어 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 어셈블리는 다음을 포함한다.
일반적으로 유압 브레이크 실린더이며 축방향 또는 z-축방향을 정의하고, 한 쌍의 외측 클램핑 핑거 및 그 사이에 리세스가 형성된 외측 클램핑부와 일체로 형성되는 브레이크 실린더를 포함하는 캘리퍼; 브레이크 실린더에 수용되며, 브레이크 실린더에 대해 축방향으로 이동 가능하도록 마련되는 브레이크 피스톤; 및 브레이크 피스톤과 외측 클램핑부의 사이에 축방향, 예를 들면 z-축방향으로 배치된 내측 브레이크패드 어셈블리 및 외측 브레이크패드 어셈블리;를 포함한다.
외측 클램핑부의 한 쌍의 외측 클램핑 핑거는 상기 브레이크 피스톤에 대향하는 한 쌍의 외측 클램핑면을 정의하며, 이때 상기 외측 클램핑부는 외측 클램핑면에 의해 또는 외측 클램핑면을 통해 외측 브레이크패드 어셈블리에 클램핑력을 가하도록 마련된다. 외측 클램핑면은 일반적으로 측방향, 또는 축방향이나 z-축방향에 수직으로 배치 또는 정열된 측방향 평면으로 연장된다. 다시 말해서, 직교 좌표계에 기초하여 측방향 또는 측방향 평면은 축방향 또는 z-축방향에 직교하는 x-y 평면에 나란하게 배치되거나 정렬된다. 외측 클램핑면을 통해 외측 브레이크패드 어셈블리에 가해질 수 있는 클램핑력은 전형적으로 외측 클램핑부로부터 내측 클램핑부를 향하는 축방향을 따라 지향된다.
본 실시 예에 따른 브레이크 어셈블리의 브레이크 피스톤은 내측 클램핑부를 더 포함한다. 내측 클램핑부는 한 쌍의 내측 클램핑면과 그 사이에 형성되는 리세스를 정의한다. 내측 클램핑면은 전형적으로 외측 클램핑부에 대향하는 브레이크 피스톤의 끝단에 배치된다. 내측 클램핑면은 외측 클램핑면과 대향하며, 외측 클램핑면과 축방향 반대편에 배치된다. 내측 클램핑면은 일반적으로 축방향에 수직한 측방향 평면으로 연장된다. 브레이크 피스톤은 상기 내측 클램핑면을 통해 또는 내측 클램핑면에 의해 내측 브레이크패드 어셈블리에 클램핑력을 가하도록 마련된다. 내측 클램핑면을 통해 내측 브레이크패드 어셈블리에 가해질 수 있는 클램핑력은 전형적으로 내측 클램핑부로부터 외측 클램핑부를 향하는 축방향을 따라 지향된다.
내측 클램핑면을 포함하는 내측 클램핑부는 브레이크 실린더로부터 돌출되고, 브레이크 피스톤으로부터 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 측방향 외측으로 연장될 수 있다. 예를 들면, 내측 클램핑부는 브레이크 피스톤의 축방향 연장 웰부로부터 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 측방향 외측으로 연장될 수 있으며, 브레이크 피스톤의 축방향 연장 웰부는 브레이크 실린더 내에 수용되거나 적어도 부분적으로 수용된다.
대안으로, 브레이크 피스톤은 브레이크 피스톤의 최대 측방향 확장부가 한 쌍의 외측 클램핑면의 최대 측방향 확장부보다 같거나 크게 마련될 수 있다. 내측 클램핑면을 포함하는 내측 클램핑부는 브레이크 피스톤으로부터 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 측방향 내측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 내측 클램핑부는 브레이크 피스톤의 축방향 연장 웰부로부터 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 측방향 내측으로 연장될 수 있고, 브레이크 피스톤의 축방향 연장 웰부는 브레이크 실린더 내에 수용되거나 적어도 부분적으로 수용된다.
바람직하게는, 내측 클램핑부는 내측 클램핑면, 특히 축방향을 따른 내측 클램핑부의 두께를 포함하는 내측 클램핑부의 구조적 견고성, 강성 및 기하학적 구조가 내측 클램핑면을 통해 내측 브레이크패드 어셈블리에 가해지는 클램핑력 또는 클램핑 압력이 내측 클램핑면에 균일하게 또는 거의 균일하게 분포되도록 마련된다.
내측 클램핑부가 브레이크 피스톤의 축방향 연장 웰부와 같은 브레이크 피스톤으로부터 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 측방향 외측 또는 내측으로 연장 될 때 그리고, 외측 클램핑부에 대향하는 한 쌍의 내측 클램핑면이 내측 클램핑부에 대향하는 외측 클램핑면의 축방향 반대편에 배치될 때에, 내측 클램핑면을 통해 또는 내측 클램핑면에 의해 내측 브레이크패드 어셈블리에 가해지는 클램핑력 및 외측 클램핑면을 통해 또는 외측 클램핑면에 의해 외측 브레이크패드 어셈블리에 가해지는 클램핑력은 각각 크기가 동일하고 방향인 반대인 측방향 클램핑 압력 분포를 특징으로 할 수 있다. 즉, 내측 클램핑면을 통해 내측 브레이크패드 어셈블리에 가해지며 외측 클램핑부을 향하는 클램핑 압력의 측방향 분배 Pin(x, y) 및 외측 클램핑면을 통해 외측 브레이크패드 어셈블리에 가해지며 내측 클램핑부을 향하는 클램핑 압력의 측방향 분배 Pout(x, y)에 대한, 관계식 | Pin(x, y) | ≒ | Pout(x, y) |은 모든 또는 실질적으로 모든 측방향 좌표 x 및 y를 보유할 수 있다. 또는 바꿔 말하면, 한 쌍의 내측 클램핑면을 통해 내측 브레이크패드 어셈블리에 적용될 수 있는 압력 분포 및 한 쌍의 외측 클램핑면을 통해 외측 브레이크패드 어셈블리에 적용될 수 있는 압력 분포는 특히 서로에 대한 높은 수준의 대칭성과 동질성을 특징으로 할 수 있다.
이러한 방식으로, 내측 브레이크패드 어셈블리에 작용하는 힘 또는 압력과 외측 브레이크패드 어셈블리에 작용하는 힘 또는 압력 사이에 고조파 균형이 달성 될 수 있다. 이러한 구성은 제동 동작 시 브레이크 어셈블리 진동의 여기를 크게 감소시키는 것으로 나타났다. 따라서, 캘리퍼, 브레이크패드 어셈블리 및 브레이크 피스톤과 같은 브레이크 어셈블리의 구성 요소에 가해지는 변형이 크게 감소될 수 있고, 브레이크 어셈블리의 서비스 수명이 상당히 연장될 수 있으며 진동하는 구성 요소에 의해 발생되는 바람직하지 않은 브레이크 스퀼이 크게 억제될 수 있다.
특히, 내측 클램핑면을 정의하는 브레이크 피스톤 및 외측 클램핑면을 정의하는 외측 클램핑부를 포함하는 본 실시 예에 따른 브레이크 어셈블리의 설계는 클램핑 압력 생성 시작 시 동일하거나 본질적으로 동일한 초기 조건이 내측 브레이크패드 어셈블리 및 외측 브레이크패드 어셈블리에 동시 적용될 수 있음을 보장할 수 있다. 또한, 내측 및 외측 브레이크패드 어셈블리 사이의 축방향 클리어런스와 내측 및 외측 브레이크패드 어셈블리의 사이에 축방향으로 배치되고 차량 휠에 연결되는 회전 가능한 브레이크 디스크는 전체적으로 축소되거나 회피될 수 있다. 따라서, 일반적으로 제동 동작 중 또는 이후에 유도된 진동은 내측 및 외측 클램핑부뿐만 아니라 브레이크 디스크, 내측 및 외측 브레이크패드 어셈블리를 포함하여 적용된 클램핑력에 의해 서로 접촉되는 브레이크 어셈블리의 구성 요소들이 단일 컴팩트 유닛으로 진동하도록 한다. 그 결과, 다양한 브레이크 어셈블리 구성 요소들 사이의 상대적인 진동이 크게 감소되거나 전체적으로 회피되고, 브레이크 어셈블리에서 여기된 진동의 진폭이 상당히 감소될 수 있다. 구체적으로, 브레이크 어셈블리 특히, 브레이크 디스크의 고유 모드(Eigenmodes)의 총 수가 크게 감소될 수 있어서, 불안정한 모드 및 원치 않는 스퀼 노이즈의 발생을 초래하는 것으로 알려진 브레이크 어셈블리의 상이한 진동 모드 사이의 모드 결합을 강하게 억제하거나 회피 할 수 있다.
한 쌍의 내측 클램핑면은 한 쌍의 외측 클램핑면과 동일한 기하학적 형상 또는 실질적으로 동일한 기하학적 형상을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 내측 클램핑면 및 외측 클램핑면을 통해 내측 브레이크패드 어셈블리 및 외측 브레이크패드 어셈블리에 가해지는 클램핑력 또는 클램핑 압력은 상호 간에 특히, 고도의 유사성 또는 대칭을 특징으로 할 수 있어서, 브레이크 어셈블리의 진동 여기를 최소화할 수 있다.
예를 들어, 외측 클램핑부와 마찬가지로, 내측 클램핑부는 한 쌍의 내측 클램핑 핑거를 형성할 수 있으며, 한 쌍의 내측 클램핑 핑거는 외측 클램핑부과 대향하는 한 쌍의 내측 클램핑면을 정의한다. 내측 클램핑 핑거는 외측 클램핑 핑거의 축방향 반대편에 배치될 수 있다. 유사하게, 내측 클램핑 핑거의 사이에 형성된 리세스는 외측 클램핑 핑거의 사이에 형성된 리세스와 축방향 반대편에 배치될 수 있다.
내측 클램핑부는 전형적으로 내측 클램핑면 사이에 형성된 리세스가 축방향에 수직인 수평방향과 같은 제1 측방향을 따라 내측 클램핑면들 사이에 배치되도록 구성된다. 또한, 내측 클램핑부는 내측 클램핑면들 사이에 형성된 리세스가 수직방향과 같은 제2 측방향을 따라 개방되도록 추가로 구성될 수 있고, 여기서 제2 측방향은 제1 측방향 및 축방향에 수직이다.
외측 클램핑부는 바람직하게는 동일하거나 유사한 방식으로 구성된다. 구체적으로, 외측 클램핑부는 전형적으로 외측 클램핑 핑거들 사이에 그리고 외측 클램핑면들 사이에 형성된 리세스가 축방향에 수직인 수평방향과 같은 제1 측방향을 따라 내측 클램핑면들 사이에 배치되도록 구성된다. 외측 클램핑부는 외측 클램핑면들 사이에 형성된 리세스가 수직방향과 같은 상술한 제2 측방향을 따라 개방되도록 추가로 구성될 수 있다. 전형적으로, 내측 클램핑면들 사이에 형성된 리세스와 외측 클램핑면들 사이에 형성된 리세스는 제2 측방향 또는 수직방향을 따라 동일한 방향으로 개방된다.
한 쌍의 내측 클램핑면을 포함하는 내측 클램핑부와 한 쌍의 외측 클램핑면을 포함하는 외측 클램핑부의 상호 대칭 형상 및 배열은 한 쌍의 내측 클램핑면 상에서 한 쌍의 외측 클램핑면의 면적(area) 및 한 쌍의 외측 클램핑면의 축방향 돌출부의 면적 사이의 유사도에 의해 표현될 수 있다. 여기서, 축방향 돌출부는 축방향 또는 z-축방향을 따르는 돌기, 및/또는 한 쌍의 외측 클램핑면 상에서 한 쌍의 내측 클램핑면의 면적과 한 쌍의 내측 클램핑면의 축방향 돌출부의 면적 사이의 유사도에 의해 표현될 수 있다.
예컨대, 한 쌍의 내측 클램핑면 및 한 쌍의 외측 클램핑면은 한 쌍의 내측 클램핑면 상에서 한 쌍의 외측 클램핑면의 축방향 돌출부의 면적이 한 쌍의 외측 클램핑면의 면적보다 적어도 70%, 바람직하게는 적어도 80%, 보다 바람직하게는 적어도 90%가 되도록 마련될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 한 쌍의 내측 클램핑면 및 한 쌍의 외측 클램핑면은 한 쌍의 외측 클램핑면 상에서 한 쌍의 내측 클램핑면의 축방향 돌출부의 면적이 한 쌍의 내측 클램핑면의 면적보다 적어도 70%, 바람직하게는 적어도 80%, 보다 바람직하게는 적어도 90%가 되도록 마련될 수 있다.
브레이크 피스톤 및 내측 클램핑부는 동일한 재료를 포함하거나 동일한 재료로 마련될 수 있다. 예를 들면, 브레이크 피스톤 및 내측 클램핑부는 스틸, 주철 또는 알루미늄과 같은 금속으로 만들어지거나 이를 포함할 수 있다. 그러나, 브레이크 피스톤 및 내측 클램핑부는 플라스틱, 특히 열경화성 플라스틱 또는 열가소성 플라스틱과 같은 비금속 재료로 만들어지거나 이를 포함할 수도 있다. 한 쌍의 내측 클램핑면을 포함하는 내측 클램핑부는 하나의 부품으로 형성되거나 두 개의 개별 부품들을 포함할 수도 있다. 특히, 브레이크 피스톤과 내측 클램핑부는 일체로 형성될 수도 있다. 대안적으로, 내측 클램핑부는 용접 또는 납땜 조인트와 같은 양극 조인트를 통해 브레이크 피스톤에 결합될 수 있다.
브레이크패드 어셈블리의 측방향 단부의 진동을 감소시키거나 방지할 수 있는 다른 가능성은 내측 및/또는 외측 클램핑면이 브레이크패드 어셈블리의 측방향 단부에서 또는 그 근처에서 내측 및/또는 외측 브레이크패드 어셈블리를 가압하거나 지지하도록 브레이크패드 어셈블리 및 내측 및/또는 외측 클램핑면을 구성하는데 있다.
예를 들면, 한 쌍의 내측 클램핑면은 제1 내측 클램핑면 및 제2 내측 클램핑면을 포함할 수 있다. 그리고 내측 브레이크패드 어셈블리는 제1 측단부, 제2 측단부, 및 제1 측단부와 제2 측단부의 사이에 측방향으로 배치된 중앙부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중앙부는 상술한 제1 측방향 또는 수평방향을 따라 제1 측단부와 제2 측단부의 사이에 배치될 수 있다. 제1 내측 클램핑면 및 제2 내측 클램핑면을 포함하는 내측 클램핑부 및 내측 브레이크패드 어셈블리는 제1 내측 클램핑면이 내측 브레이크패드 어셈블리의 제1 측단부에 클램핑력 또는 클램핑 압력을 가할 수 있도록 그리고 제2 내측 클램핑면이 내측 브레이크패드 어셈블리의 제2 측단부에 클램핑력 또는 클램핑 압력을 가할 수 있도록 마련될 수 있다.
예를 들어, 내측 브레이크패드 어셈블리의 제1 측단부 및 제2 측단부는 내측 브레이크패드 어셈블리의 측방향 확장부에 대해 각각 예를 들어 상술한 제1 측방향 또는 수평방향을 따라 최대 1/3, 바람직하게는 최대 1/4, 보다 바람직하게는 최대 1/5까지 연장될 수 있다. 이는 브레이크 피스톤이 전형적으로 내측 브레이크패드 어셈블리의 중앙부를 가압하도록 구성되는 종래 기술로 알려진 브레이크 어셈블리와 대조적이다.
내측 브레이크패드 어셈블리는 내측 클램핑부에 대향하는 백플레이트 및 내측 브레이크패드 어셈블리의 백플레이트에 부착되고 외측 클램핑부에 대향하는 라이닝을 포함할 수 있다. 내측 브레이크패드 어셈블리 및 한 쌍의 내측 클램핑면을 포함하는 내측 클램핑 어셈블리는 내측 브레이크패드 어셈블리에 클램핑력을 가할 수 있도록 내측 클램핑면이 내측 브레이크패드 어셈블리의 백플레이트에 직접 접촉하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 외측 브레이크패드 어셈블리는 외측 클램핑부에 대향하는 백플레이트 및 외측 브레이크패드 어셈블리의 백플레이트에 부착되고 외측 클램핑부에 대향하는 라이닝을 포함할 수 있다. 외측 브레이크패드 어셈블리 및 한 쌍의 외측 클램핑면을 포함하는 외측 클램핑 어셈블리는 외측 브레이크패드 어셈블리에 클램핑력을 가할 수 있도록 외측 클램핑면이 외측 브레이크패드 어셈블리의 백플레이트과 직접 접촉하도록 구성될 수 있다.
브레이크 어셈블리는 내측 브레이크패드 어셈블리와 외측 브레이크패드 어셈블리의 사이에 축방향으로 배치되는 브레이크 디스크를 더 포함할 수 있으며, 브레이크 피스톤은 한 쌍의 내측 클램핑면과 내측 브레이크패드 어셈블리를 통해 브레이크 디스크에 클램핑력을 가하도록 마련되고, 외측 클램핑부는 한 쌍의 외측 클램핑면 및 외측 브레이크패드 어셈블리를 통해 브레이크 디스크에 클램핑력을 가하도록 마련될 수 있다.
브레이크 어셈블리는 차량 프레임에 견고하게 연결되거나 차량 프레임에 견고하게 연결되는 캘리퍼 브라켓을 더 포함할 수 있다. 내측 브레이크패드 어셈블리 및 외측 브레이크패드 어셈블리는 캘리퍼 브라켓에 장착되고 캘리퍼 브라켓에 의해 측방향으로 제한될 수 있다. 그리고, 브레이크 실린더 및 외측 클램핑부를 포함하는 캘리퍼는 캘리퍼 브라켓(플로팅 캘리퍼)에 대해 축방향으로 이동하도록 마련될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 브레이크 어셈블리가 이하의 상세한 설명에서 설명되고 도면에 도시되어 있다.
도 1a는 제1 실시 예에 따른 브레이크 어셈블리를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1b는 도 1a의 브레이크 어셈블리에 따른 요부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1c는 도 1a의 브레이크 어셈블리에 따른 다른 요부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2a는 제2 실시 예에 따른 브레이크 어셈블리를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 브레이크 어셈블리에 따른 요부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 제3 실시 예에 따른 브레이크 어셈블리를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 브레이크 어셈블리(100)를 개략적으로 도시한 단면도이다. 브레이크 어셈블리(100)는 회전 가능한 브레이크 디스크(2)와, 캘리퍼(3)와, 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)와, 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)를 포함한다. 브레이크 디스크(2)는 브레이크 휠 어셈블리(4a, 4b)와 브레이크 디스크(2)가 마찰하도록 맞물림으로써 차량 휠이 감속되도록 하는 차량 휠(미도시))에 결합될 수 있다. 캘리퍼(3)는 통상적으로 유압 브레이크 실린더인 브레이크 실린더(5)와 외측 클램핑부(6)를 포함한다. 브레이크 실린더(5)와 외측 클램핑부(6)는 일체로 형성된다.
브레이크 실린더(5)는 원통형 형상을 갖는 실린더 캐비티(8)를 형성한다. 하지만, 다른 실시 예들에서는 실린더 캐비티(8)가 비원통형 형상을 가질 수도 있다. 실린더 캐비티(8)는 브레이크 디스크(2) 및 차량 휠의 회전축과 일반적으로 나란하게 정렬되는 축방향 또는 z-축(9)을 정의한다. x-축(10), y-축(11)(도 1b, 1c, 및 2b 참조), 및 z-축(9)은 오른손 데카르트 좌표계로 정의한다. 이하에서, x-y-평면과 나란하게 정렬되는 평면은 측평면(lateral planes)으로 지칭될 수 있고, x-y-평면과 나란하게 연장되는 방향은 측방향(lateral directions)으로 지칭될 수 있다. 외측 클램핑부(6)는 한 쌍의 외측 클램핑 핑거(6a, 6b)와, 외측 클램핑 핑거(6a, 6b)의 사이에 측방향으로 형성된 리세스(7)를 포함하거나 형성한다.
브레이크 어셈블리(100)는 브레이크 실린더(5), 보다 구체적으로는 실린더 캐비티(8) 내에 이동 가능하게 수용되는 브레이크 피스톤(12)을 더 포함한다. 브레이크 피스톤(12)은 브레이크 실린더(5)에 대해 그리고 브레이크 디스크(2)에 대해 축방향(9)을 따라 이동할 수 있다. 브레이크 피스톤(12)은 중공이거나 적어도 부분적으로 중공을 가진다. 브레이크 피스톤(12)은 원통 형상을 가질 수 있도록 축방향으로 연장하는 웰부(12a)를 포함하는 피스톤 바디부와, 측방향으로 연장하는 플레이트부(12b)를 포함한다. 웰부(12a)와 플레이트부(12b)는 일체로 형성될 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 플레이트부(12b)는 클램핑부(6)로부터 먼 쪽을 향하고 있는 피스톤(12)의 축방향 일단부에 마련된다. 웰부(12a) 및 플레이트부(12b)를 포함하는 피스톤 바디부는 내부의 스페이스(13)를 둘러싼다. 스페이스(13)는 클램핑부(6)를 향하는 브레이크 피스톤(12)의 축방향 타단부 쪽으로 개방된다. 브레이크 피스톤(12)은 실린더 캐비티(8)를 오일과 같은 유압 유체로 선택적으로 충진함으로써 작동될 수 있다. 이를 위해, 실린더 캐비티(8)는 유압 펌프나 유압 실린더(미도시)와 같은 압력원과 유체가 유동하도록 연통될 수 있다.
브레이크 디스크(2)와 브레이크 패드 어셈블리(4a, 4b)는 브레이크 피스톤(12)과, 클램핑 핑거(6a, 6b)를 포함하는 외측 클램핑부(6)의 사이에 축방향으로 배치된다. 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)는 브레이크 피스톤(12) 및 브레이크 실린더(5)에 대면하는 내측 백플레이트(14a)와, 내측 백플레이트(14a)에 부착되고 브레이크 디스크(2) 및 외측 클램핑부(6)에 대면하는 내측 라이닝(15a)을 포함한다. 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)는 외측 클램핑부(6)에 대면하는 외측 백플레이트(14b)와, 외측 백플레이트(14b)에 부착되고 브레이크 디스크(2)와 브레이크 피스톤(12)과 브레이크 실린더(5)에 대면하는 외측 라이닝(15b)을 포함한다. 브레이크 패드 어셈블리(4a, 4b)는 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)와 브레이크 피스톤(12) 사이 및 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)와 외측 클램핑부(6) 사이에 축방향으로 배치되는 심 플레이트를 더 포함할 수 있다.
일반적으로, 브레이크패드 어셈블리(4a, 4b)는 차량 프레임(미도시)에 견고하게 연결되며 차량 프레임에 대해 고정된 캘리퍼 브라켓에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 통상적으로, 브레이크패드 어셈블리(4a, 4b)는 브레이크패드 어셈블리(4a, 4b)가 브레이크 디스크(2)를 가압할 수 있도록 그리고 브레이크 디스크(2)를 제동하기 위한 라이닝(15a, 15b)에 의해 브레이크 디스크(2)와 마찰 결합하도록 축방향(9)을 따라 캘리퍼 브라켓에 대해 슬라이딩할 수 있다. 통상, 캘리퍼 브라켓은 브레이크패드 어셈블리(4a, 4b)가 브레이크 디스크(2)를 가압할 때 캘리퍼 브라켓이 브레이크패드 어셈블리(4a, 4b)를 통해 회전 중인 브레이크 디스크(2)에 브레이크 토크를 가할 수 있도록 캘리퍼 브라켓에 대한 브레이크패드 어셈블리(4a, 4b)의 측방향 이동을 제한한다.
브레이크 실린더(5) 및 외측 클램핑부(6)를 포함하는 캘리퍼(3)는 축방향(9)을 따라 브레이크 디스크(2)에 대해 이동 또는 슬라이딩하도록 구성된다. 예를 들면, 브레이크 실린더(5) 및 외측 클램핑부(6)를 포함하는 캘리퍼(3)는 브레이크 실린더(5) 및 외측 클램핑부(6)를 포함하는 캘리퍼(3)가 캘리퍼 브라켓에 대해 그리고 축방향(9)을 따라 차량 프레임에 대해 이동 또는 슬라이딩하도록 상술한 캘리퍼 브라켓에 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있다.
도 1a에 도시된 브레이크 어셈블리(100)는 브레이크 피스톤(12)이 외측 클램핑부(6)와 대향하는 브레이크 피스톤(12)의 축방향 일단부에 배치되는 내측 클램핑부(16)를 포함한다는 점에서 공지된 브레이크 어셈블리와 상이하다. 도 1a에 도시된 바와 같이 내측 클램핑부(16)와, 웰부(12a)와 플레이트부(12b)를 포함하고 실린더 캐비티(8)에 이동 가능하게 수용되는 피스톤 바디부는 동일한 재료로 만들어진다. 예를 들면, 내측 클램핑부(16) 및 피스톤 바디부는 스틸과 같은 금속으로 만들어지거나 이를 포함할 수 있다. 여기서, 내측 클램핑부(16) 및 웰부(12a)와 플레이트부(12b)를 포함하는 피스톤 바디부는 일체로 만들어진다. 그러나, 다른 실시 예에서는 내측 클램핑부(16)와 피스톤 바디부가 서로 연결되는 분리된 부품으로 구성 될 수도 있다. 예컨대, 내측 클램핑부(16)와 피스톤 바디부가 별개의 부품으로 구성될 경우, 내측 클램핑부(16)는 용접(weld) 또는 납땜 조인트(braze joint)와 같은 양극 조인트(a positive substance joint)를 통해 웰부(12a)에 연결될 수 있다.
내측 클램핑부(16)는 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b) 및 내측 클램핑면(16a, 16b) 사이에 측방향으로 형성되는 리세스(17)를 정의하거나 포함한다. 내측 클램핑면(16a, 16b)은 내측 브레이크패드 어셈블리(4a) 및 외측 클램핑부(6)에 대향하며 축방향(9)에 수직으로 정렬된다. 구체적으로, 내측 클램핑면(16a, 16b)은 축방향(9)에 수직하게 정렬된 공통 평면(a common plane)에 형성되거나 또는 공통 평면을 정의한다. 도 1a에 도시된 실시 예에서, 내측 클램핑면(16a, 16b)을 포함하는 내측 클램핑부(16)는 브레이크 실린더의 바깥, 특히 실린더 캐비티(8)의 외부로 돌출되며, 실린더 캐비티(8)에 이동 가능하게 수용된 웰부(12a)로부터 측방향 바깥쪽으로 연장된다. 예를 들면, 도 1a에 도시된 실시 예에서 각각의 내측 클램핑면(16a, 16b)은 웰부(12a)의 최대 측방향 확장(a maximum lateral extension)의 적어도 1/3 또는 적어도 1/4 이상으로 웰부(12a)로부터 측방향 바깥쪽으로 연장될 수 있다.
도 1b는 내측 클램핑부(16)의 평면도를 도시한 것으로, 도 1a의 우측에서 좌측으로 양의 z-축방향(9)을 따르며, 도 1a의 단면이 점선(19)으로 표시되어 있다. 본 도면 및 이하 다른 도면에 도시된 동일하거나 유사한 특징들은 동일한 참조부호로 표시된다. 도 1b는 내측 클램핑면(16a, 16b)이 브레이크 피스톤(12)의 원통형 웰부(12a)로부터 측방향 바깥쪽으로 연장되어 있는 것을 명확하게 도시하고 있다. 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이 내측 클램핑면(16a, 16b)은 일체로 형성된다. 하지만, 다른 실시 예에서는 내측 클램핑면(16a, 16b)가 별도의 부품으로 구성될 수도 있다.
리세스(17)는 x-축방향을 따라 또는 수평 방향(10)을 따라 내측 클램핑면(16a, 16b)의 사이에 형성된다. 도 1b에서 x-축방향(10)을 따르는 리세스(17)의 최대 확장(a maximum extension)은 내측 클램핑면(16a, 16b)을 포함하는 내측 클램핑부(16)의 최대 측방향 확장의 적어도 1/3에 달한다. 다른 실시 예에서, x-축방향(10)을 따르는 리세스(17)의 최대 확장은 내측 클램핑면(16a, 16b)을 포함하는 내측 클램핑부(16)의 최대 측방향 확장의 적어도 1/5 또는 1/4에 달할 수 있다. 리세스(17)는 y-축방향(11)을 따라 일측이 개방되어 있다. 도 1b에 도시된 실시 예에서, y-축방향(11)을 따르는 리세스(17)의 최대 확장은 y-축방향(11)을 따르는 내측 클램핑 어셈블리(16)의 최대 확장의 적어도 80%에 달할 수 있다. 다른 실시 예에서, y-축방향(11)을 따르는 리세스(17)의 최대 확장은 y-축방향(11)을 따르는 내측 클램핑 어셈블리(16)의 최대 확장의 적어도 60% 또는 적어도 70%에 달할 수 있다.
유사하게, 외측 클램핑부(6)의 외측 클램핑 핑거(6a, 6b)는 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b)을 정의하거나 포함한다. 리세스(7)는 외측 클램핑면(6a, 6b)의 사이에 측방향으로 형성된다. 외측 클램핑면(18a, 18b)은 외측 브레이크패드 어셈블리(4b) 및 내측 클램핑부(16)을 포함하는 브레이크 피스톤(12)에 대향한다. 외측 클램핑면(18a, 18b)은 축방향(9)에 수직하게 배치된다. 구체적으로, 외측 클램핑면(18a, 18b)은 축방향(9)에 수직하게 정렬된 공통 평면에 형성되거나 공통 평면을 정의한다.
내측 클램핑부(16)를 포함하는 브레이크 피스톤(12)이 도 1a에 도시된 바와 같이 실린더 캐비티(8)를 채우는 유압 유체에 의해 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)를 밀어낼 때, 내측 클램핑면(16a, 16b)은 내측 브레이크패드 어셈블리(4a) 특히, 내측 백플레이트(14a) 또는 내측 백플레이트(14a)와 내측 클램핑면(16a, 16b)의 사이에 배치된 심 플레이트에 접촉하고, 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)에 가압된다. 그리고, 브레이크 피스톤(12)이 내측 클램핑면(16a, 16b)을 통해 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)에 클램핑력 또는 클램핑 압력을 가함으로써, 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)가 브레이크 디스크(2)를 가압한다. 한편, 내측 클램핑면(16a, 16b)의 사이에 형성되는 리세스(17)에서는 클램핑력 또는 클램핑 압력이 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)에 가해지지 않는다.
또한, 브레이크 피스톤(12)이 양의 z-축방향으로(예를 들어, 도 1a의 좌측으로) 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)를 가압할 경우, 브레이크 피스톤(12)은 반대편으로 동등한 힘(예를 들어, 도 1a의 우측으로)을 브레이크 실린더(5) 및 외측 클램핑부(6)를 포함하는 캘리퍼(3)에 가하여 외측 클램핑부(6)가 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)를 밀어내도록 한다. 그러면, 외측 클램핑면(18a, 18b)은 외측 브레이크패드 어셈블리(4b) 특히, 외측 백플레이트(14b) 또는 외측 백플레이트(14b)와 외측 클램핑면(18a, 18b)의 사이에 배치된 심 플레이트와 접촉하고, 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)를 가압한다. 이 후, 외측 클램핑부(6)는 외측 클램핑면(18a, 18b)을 통해 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)에 클램핑력 또는 클램핑 압력을 가하여 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)가 브레이크 디스크(2)를 가압한다. 한편, 외측 클램핑면(18a, 18b)의 사이에 형성되는 리세스(7)에서는 클램핑력 또는 클램핑 압력이 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)에 가해지지 않는다.
도 1a에 도시된 바와 같이 브레이크 어셈블리(100)는 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b)을 포함하는 내측 클램핑부(16)와 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b)을 포함하는 외측 클램핑부(6)가 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)와 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)에 동일하거나 유사한 압력 분포를 적용함으로써, 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)와 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)에 가해지는 힘 또는 압력 사이에 정확히 또는 거의 정확하게 힘 또는 압력의 균형을 형성할 수 있다. 다시 말해서, 본 실시 예에 따른 레이아웃은 제동 동작 시 동일하거나 유사한 초기 힘 또는 압력 조건을 내측 브레이크패드 어셈블리(4a) 및 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)에 적용시킬 수 있도록 한다.
이를 위해, 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b)과 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b)은 동일하거나 유사한 기하학적 형상을 가지며, 축방향(9)을 따라 서로 정확히 또는 거의 정확하게 대향 배치되도록 마련된다. 또한, 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b)과 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b)은 동일한 사이즈 및 치수 또는 거의 동일한 사이즈와 치수를 갖는다. 이러한 배치는 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b) 및 그 사이에 형성된 리세스(17)를 포함하는 내측 클램핑부(16)(연속선)와, 내측 백플레이트(14a) 및 외측 백플레이트(14b)와, 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b) 및 그 사이에서 축방향(9)에 수직인 측방향 평면 상에 형성된 리세스(7)를 포함하는 외측 클램핑부(6)(점선)의 축방향 돌출부들을 개략적으로 도시하는 도 1c에 도시되어 있다. 내측 백플레이트(14a)와 외측 백플레이트(14b)의 축방향 돌출부들은 서로 정확히 오버랩된다. 도 1c에 있어서, 보는 방향은 양의 z-축방향(9), 즉 도 1a의 우측에서 좌측이다.
도 1c는 내측 클램핑면(16a, 16b) 및 외측 클램핑면(18a, 18b)이 각각 y-축방향(11)으로 연장되는 한 쌍의 핑거 형상을 갖는 것을 나타낸다. 내측 클램핑면(16a, 16b)의 축방향 돌출부와 외측 클램핑면(18a, 18b)의 축방향 돌출부는 서로 거의 정확하게 오버랩된다. 보다 구체적으로, 외측 클램핑면(18a)의 축방향 돌출부는 내측 클램핑면(16a)의 축방향 돌출부와 거의 정확하게 오버랩되며, 외측 클램핑면(18b)의 축방향 돌출부는 내측 클램핑면(16b)의 축방향 돌출부와 거의 정확하게 오버랩된다. 마찬가지로, 내측 클램핑면(16a, 16b) 사이에 형성된 리세스(17)의 축방향 돌출부와 외측 클램핑면(18a, 18b) 사이에 형성된 리세스(17)의 축방향 돌출부는 서로 거의 정확하게 오버랩된다.
예를 들어, 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b)의 최대 측방향 확장과 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b)의 최대 측방향 확장은 최대 20%, 바람직하게는 최대 10%만큼 차이가 있다. 보다 구체적으로, x-축방향(10)을 따르는 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b)의 최대 확장부(21)와 x-축방향(10)을 따르는 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b)의 최대 확장부(22)는 서로 최대 20%, 바람직하게는 최대 10%가 다를 수 있으며, y-축방향(11)을 따르는 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b)의 최대 확장부(23)와 y-축(11)을 따르는 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b)의 최대 확장부(24)는 서로 최대 20%, 바람직하게는 최대 10%가 다를 수 있다. 또한, 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b)의 면적과 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b)의 면적은 최대 20%, 바람직하게는 최대 10% 다를 수 있다.
도 1c는 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b) 상에서 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b)의 축방향 돌출부의 면적이 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b)의 면적보다 적어도 70%, 바람직하게는 적어도 80%, 보다 바람직하게는 적어도 90%에 달하도록 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b)과 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b)을 구성한 것을 도시한 것이다. 유사하게, 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b) 상에서 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b)의 축방향 돌출부의 면적은 한 쌍의 내측 클램핑면(16a, 16b)의 면적보다 적어도 70%, 바람직하게는 적어도 80%, 보다 바람직하게는 적어도 90%에 달한다.
도 1c에서 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)의 내측 백플레이트(14a)와 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)의 외측 백플레이트(14b)는 제1 측단부(20a)와, 제2 측단부(20b)와, 제1 측단부(20a)와 제2 측단부(20b) 사이에 x-축방향(10)을 따라 배치되는 중앙부(20c)로 구획된다. 각 부(20a 내지 20c)는 x-축방향(10)을 따라 백플레이트(14a, 14b) 연장(extention)의 1/3이 넘도록 연장된다. 도 1c는 내측 브레이크패드 어셈블리(4a)의 축방향 진동 모드를 억제하기 위해, 내측 클램핑부(16)가 내측 백플레이트(14a)를 가압 또는 지지(press or bear)하고, 제1 내측 클램핑면(16a)이 내측 백플레이트(14a)의 제1 측단부(20a)를 가압 또는 지지하며, 제2 내측 클램핑면(16b)이 내측 백플레이트(14a)의 제2 측단부(20b)를 가압 또는 지지하는 방식으로 내측 클램핑면(16a, 16b)과 내측 백플레이트(14a)를 상호 배치한 것을 도시한 것이다. 유사하게, 외측 클램핑면(18a, 18b)과 외측 백플레이트(14b)도 외측 클램핑부(6)가 외측 백플레이트(14b)를 가압 또는 지지하고, 제1 외측 클램핑면(18a)이 외측 백플레이트(14b)의 제1 측단부(20a)를 가압 또는 지지하며, 제2 외측 클램핑면(18b)이 외측 백플레이트(14b)의 제2 측단부(20b)를 가압 또는 지지하는 방식으로 상호 배치된다.
도 2a는 제2 실시 예에 따른 브레이크 어셈블리(200)의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다. 상술한 것과 동일 또는 유사한 특징들은 동일한 참조부호로 나타낸다. 도 2b는 도 2a에 도시된 바와 같은 브레이크 어셈블리(200)의 내측 클램핑부(16)의 평면도를 도시한 것이다. 도 2b의 보는 방향은 예를 들어 도 2a의 우측에서 좌측으로 양의 z-축방향(9)을 따르며, 도 2a의 단면은 도 2b에서 점선(19)으로 표시되어 있다.
도 2a의 브레이크 어셈블리(200)는 도 1a에 도시된 브레이크 어셈블리(100)와 비교해 볼 때, 내측 클램핑면(16a, 16b)의 사이에 형성된 리세스(17)가 도 1a에 도시된 실시 예와 비교하여 감소된 축방향 깊이(a reduced axial depth)를 갖도록 브레이크 피스톤(12)의 플레이트부(12b)가 외측 브레이크부(6)에 대향하는 브레이크 피스톤(12)의 축방향 일단부 또는 그 근처에 마련된다는 점에서 차이가 있다. 도 2a에 도시된 피스톤(12)의 레이아웃은 좀 더 개선된 기계적 안정성을 갖는 내측 클램핑부(16)를 제공할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 브레이크 어셈블리(200)는 내측 클램핑면(16a, 16b)을 포함하는 내측 클램핑부(16) 및 외측 클램핑면(18a, 18b)을 포함하는 외측 클램핑부(6)의 상대적인 사이즈기, 형상, 및 배치가 도 1c에 도시된 것과 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있다.
도 3은 제3 실시 예에 따른 브레이크 어셈블리(300)의 단면도를 도시한 것이며, 여기서 동일하거나 유사한 특징들은 동일한 참조부호로 나타낸다. 도 3에 도시된 브레이크 어셈블리(300)는 도 1a 및 도 2a의 브레이크 어셈블리(100, 200)와 비교하여, 브레이크 피스톤(12)의 최대 측방향 확장부, 보다 구체적으로 실린더 캐비티(8)에 이동 가능하게 수용되는 축방향 연장 웰부(12a)는 한 쌍의 외측 클램핑면(18a, 18b)의 최대 측방향 확장부(22) 이상이라는 점에서 차이가 있다. 또한, 도 3의 브레이크 어셈블리(300)는 도 1a 및 도 2a의 브레이크 어셈블리(100, 200)와 비교하여, 내측 클램핑면(16a, 16b)을 포함하는 내측 클램핑부(16)가 브레이크 피스톤(12)으로부터, 보다 구체적으로는 웰부(12a)로부터 완전히 또는 적어도 부분적으로 측방향 내측으로 연장된다는 점에서 차이가 있다. 예를 들어, 각 내측 클램핑면(16a, 16b)의 최대 측방향 확장부는 브레이크 피스톤(12)의 최대 측방향 확장부보다, 보다 구체적으로는 실린더 캐비티(8)에 이동 가능하게 수용되는 웰부(12a)로부터 적어도 1/5 또는 적어도 1/4에 달할 수 있다.
도 3에 도시된 브레이크 어셈블리(300)는 차량 프레임(미도시)에 견고하게 연결되며 차량 프레임에 고정된 캘리퍼 브라켓(25)을 더 포함한다. 내측 브레이크패드 어셈블리(4a) 및 외측 브레이크패드 어셈블리(4b)는 캘리퍼 브라켓(25)에 슬라이딩 가능하게 장착되며, 축방향(9)을 따라 캘리퍼 브라켓(25)에 대해 이동할 수 있다. 캘리퍼 브라켓(25)은 캘리퍼 브라켓(25)에 대한 브레이크패드 어셈블리(4a, 4b)의 측방향 이동을 제한한다. 유사하게, 브레이크 실린더(5) 및 외측 클램핑부(6)를 포함하는 캘리퍼(3)는 캘리퍼 브라켓(25) 상에 슬라이딩 가능하게 장착되며 축방향(9)을 따라 캘리퍼 브라켓(25)에 대해 이동할 수 있다. 일반적으로, 도 1a 및 도 2a에 도시된 브레이크 어셈블리(100, 200)도 도 3에 도시된 캘리퍼 브라켓(25)과 같은 캘리퍼 브라켓을 포함한다. 도 3에 도시된 브레이크 어셈블리(300)에 있어서, 내측 클램핑면을 포함하는 내측 클램핑부(16)와 외측 클램핑면(18a, 18b)을 포함하는 외측 클램핑부(6)의 상대적 사이즈, 형상, 및 배치는 도 1c에 도시 된 것과 동일한다.
2..브레이크 디스크 3..캘리퍼
4a..내측 브레이크패드 어셈블리 4b..외측 브레이크패드 어셈블리
5..브레이크 실린더 6..외측 클램핑부
6a,6b..외측 클램핑 핑거 7..리세스
8..실린더 캐비티 9..z-축방향
10..x-축방향 11..y-축방향
12..브레이크 피스톤
12a..웰부 12b..플레이트부
14a..내측 백플레이트 14b..외측 백플레이트
15a..내측 라이닝 15b..외측 라이닝
16..내측 클램핑부 16a,16b..내측 클램핑면
18a,18b..외측 클램핑면

Claims (16)

  1. 한 쌍의 외측 클램핑 핑거 및 그 사이에 리세스가 형성된 외측 클램핑부와 일체로 형성되며 축방향을 정의하는 브레이크 실린더를 포함하는 캘리퍼;
    상기 브레이크 실린더에 수용되며, 상기 브레이크 실린더에 대해 축방향으로 이동 가능하도록 마련되는 브레이크 피스톤; 및
    상기 브레이크 피스톤과 상기 외측 클램핑부의 사이에 축방향으로 배치된 내측 브레이크패드 어셈블리와 외측 브레이크패드 어셈블리;를 포함하되,
    상기 외측 클램핑부의 한 쌍의 외측 클램핑 핑거는 상기 브레이크 피스톤에 대향하는 한 쌍의 외측 클램핑면을 정의하고, 상기 외측 클램핑부는 상기 외측 클램핑면에 의해 상기 외측 브레이크패드 어셈블리에 클램핑력을 가하도록 마련되며,
    상기 브레이크 피스톤은 내측 클램핑부를 더 포함하고,
    상기 내측 클램핑부는 한 쌍의 내측 클램핑면과 그 사이에 형성되는 리세스를 정의하고, 상기 내측 클램핑면은 상기 외측 클램핑부에 대향하며 상기 외측 클램핑면과 축방향 반대편에 배치되며,
    상기 브레이크 피스톤은 상기 내측 클램핑면에 의해 상기 내측 브레이크패드 어셈블리에 클램핑력을 가하도록 마련되되,
    a. 상기 내측 클램핑면을 포함하는 상기 내측 클램핑부는 상기 브레이크 실린더로부터 돌출되고, 상기 브레이크 피스톤으로부터 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 측방향 외측으로 연장되거나, 또는
    b. 상기 브레이크 피스톤의 최대 측방향 확장부는 상기 한 쌍의 외측 클램핑면의 최대 측방향 확장부보다 같거나 크고, 상기 내측 클램핑면을 포함하는 상기 내측 클램핑부는 상기 브레이크 피스톤으로부터 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 측방향 내측으로 연장되는 브레이크 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 내측 클램핑면과 한 쌍의 외측 클램핑면은 동일한 기하학적 형상 또는 실질적으로 동일한 기하학적 형상을 갖는 브레이크 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 클램핑부는 한 쌍의 내측 클램핑 핑거를 형성하고,
    상기 한 쌍의 내측 클램핑 핑거는 상기 외측 클램핑부에 대향하는 상기 한 쌍의 내측 클램핑면을 정의하는 브레이크 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 클램핑면의 사이에 형성된 리세스는 상기 축방향에 수직인 제1 측방향을 따라 상기 내측 클램핑면의 사이에 형성되고, 또한
    상기 내측 클램핑면의 사이에 형성된 리세스는 상기 제1 측방향 및 상기 축방향에 수직인 제2 측방향을 따라 개방되어 있는 브레이크 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 내측 클램핑면과 한 쌍의 외측 클램핑면은 상기 한 쌍의 내측 클램핑면 상에서 상기 한 쌍의 외측 클램핑면의 축방향 돌출부의 면적이 상기 한 쌍의 외측 클램핑면의 면적보다 적어도 70%, 바람직하게는 적어도 80%, 보다 바람직하게는 적어도 90%가 되도록 마련되는 브레이크 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 브레이크 피스톤과 상기 내측 클램핑부는 동일한 재료를 포함하거나 동일한 재료로 마련되는 브레이크 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 내측 클램핑면을 포함하는 상기 내측 클램핑부는 일체로 형성되는 브레이크 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 브레이크 피스톤과 상기 내측 클램핑부는 일체로 형성되는 브레이크 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 클램핑부는 양극 조인트, 특히 용접 또는 납땜을 통해 브레이크 피스톤에 결합되는 브레이크 어셈블리.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 내측 클램핑면은 제1 내측 클램핑면 및 제2 내측 클램핑면을 포함하며,
    상기 내측 브레이크패드 어셈블리는 제1 측단부, 제2 측단부, 및 제1 측단부와 제2 측단부의 사이에 측방향으로 배치된 중앙부를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 내측 클램핑면은 각각 상기 내측 브레이크패드 어셈블리의 제1 측단부 및 제2 측단부에 클램핑력을 가하도록 마련되는 브레이크 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 브레이크패드 어셈블리의 제1 측단부 및 제2 측단부는 상기 내측 브레이크패드 어셈블리의 측방향 확장부에 대해 각각 최대 1/3, 바람직하게는 최대 1/4로 연장되는 브레이크 어셈블리.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 브레이크패드 어셈블리는 상기 내측 클램핑부에 대향하는 백플레이트와, 상기 내측 브레이크패드 어셈블리의 백플레이트에 부착되고 상기 외측 클램핑부에 대향하는 라이닝을 포함하며,
    상기 한 쌍의 내측 클램핑면은 상기 내측 브레이크패드 어셈블리의 백플레이트와 직접적으로 접촉하도록 마련되는 브레이크 어셈블리.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 브레이크패드 어셈블리는 상기 외측 클램핑부에 대향하는 백플레이트와, 상기 외측 브레이크패드 어셈블리의 백플레이트에 부착되고 상기 외측 클램핑부에 대향하는 라이닝을 포함하며,
    상기 한 쌍의 외측 클램핑면은 상기 외측 브레이크패드 어셈블리의 백플레이트와 직접적으로 접촉하도록 마련되는 브레이크 어셈블리.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내측 브레이크패드 어셈블리와 상기 외측 브레이크패드 어셈블리의 사이에 축방향으로 배치되는 차량 브레이크 디스크를 더 포함하고,
    상기 브레이크 피스톤은 상기 한 쌍의 내측 클램핑면과 상기 내측 브레이크패드 어셈블리에 의해 상기 브레이크 디스크에 클램핑력을 가하도록 마련되고, 상기 외측 클램핑부는 상기 한 쌍의 외측 클램핑면과 상기 외측 브레이크패드 어셈블리에 의해 상기 브레이크 디스크에 클램핑력을 가하도록 마련되는 브레이크 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서,
    차량 프레임에 견고하게 연결되거나 상기 차량 프레임에 견고하게 연결되도록 마련되는 캘리퍼 브라켓을 더 포함하고,
    상기 내측 브레이크패드 어셈블리 및 상기 외측 브레이크패드 어셈블리는 상기 캘리퍼 브라켓에 장착되고 상기 캘리퍼 브라켓에 의해 측방향으로 제한되며,
    상기 캘리퍼는 상기 캘리퍼 브라켓에 대해 축방향으로 이동하도록 마련되는 브레이크 어셈블리.
  16. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    차량 프레임에 견고하게 연결되거나 상기 차량 프레임에 견고하게 연결되도록 마련되는 캘리퍼 브라켓을 더 포함하고,
    상기 내측 브레이크패드 어셈블리 및 상기 외측 브레이크패드 어셈블리는 상기 캘리퍼 브라켓에 장착되고 상기 캘리퍼 브라켓에 의해 측방향으로 제한되며,
    상기 캘리퍼는 상기 캘리퍼 브라켓에 대해 축방향으로 이동하도록 마련되는 브레이크 어셈블리.
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