KR20210076991A - 오버 사이즈 풋팅을 가진 디스크 브레이크용 계단식 피스톤 - Google Patents

오버 사이즈 풋팅을 가진 디스크 브레이크용 계단식 피스톤 Download PDF

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KR20210076991A
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다니엘 스미스
갈루 첼레다이트
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주식회사 만도
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Abstract

브레이크 시스템에서 사용하도록 구성된 피스톤이 개시된다. 피스톤은 바디와 풋팅을 포함하고, 풋팅은 바디의 단부에 인접하여 위치하고 단부의 중앙부를 수용하는 리세스를 가지며, 디스크 브레이크 시스템이 작동하는 동안 풋팅은 브레이크 패드를 따라 연장되고 디스크 브레이크 시스템이 작동하는 동안 브레이크 패드에 힘을 가하도록 구성된다. 또한, 풋팅은 브레이크 패드와 접촉하도록 구성되고 소정의 길이와 폭을 가진 표면을 가지되, 그 길이는 바디의 외부 폭보다 길고 그 폭보다 크며, 및/또는 그 표면은 피스톤의 이동 방향에 수직한 피스톤 바디의 단면적보다 큰 피스톤의 이동 방향에 수직한 단면적을 가진다.

Description

오버 사이즈 풋팅을 가진 디스크 브레이크용 계단식 피스톤
본 발명은 차량 브레이크 시스템과 같이 브레이크 시스템의 작동을 위한 피스톤을 포함하는 브레이크 시스템에 관한 것이다.
자동차 및 트럭과 같은 차량의 디스크 브레이크 시스템과 같은 브레이크 시스템은 캘리퍼 하우징과 캘리퍼 하우징 내의 하나 이상의 피스톤을 포함할 수 있다. 작동 시 디스크 브레이크 시스템은 브레이크 패드가 제동 효과를 유발하는 접선 마찰력을 생성하기 위해 브레이크 로터의 반대쪽 접촉면을 누르도록 할 수 있다. 디스크 브레이크 시스템은 신호에 응답하여 제동 효과를 일으키도록 브레이크 패드에 대항하여 움직이는 피스톤을 포함 할 수 있다.
본 발명은 자동차, 트럭, 항공기 등을 포함하는 다양한 차량에 사용되는 디스크 브레이크 캘리퍼 피스톤 및 피스톤 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예는 브레이크 패드와 접촉하기 위한 오버사이즈의 베어링 표면을 제공하는 피스톤과, 피스톤의 일부를 후퇴시키기 위한 리트랙션 장치(retraction system) 및/또는 피스톤 내부의 밀봉 시스템을 포함한다. 본 발명의 실시 예는 볼 램프(ramp) 액추에이터를 이용하는 피스톤을 포함한다. 본 발명의 실시 예는 계단식 표면을 갖는 피스톤을 포함한다.
차량이 더 크고 무거워질수록 더 큰 제동력이 차량을 정지시키는 데 도움이 될 수 있다. 여러 가지 방법으로 제동력을 높일 수 있는데, 그 예로는 예를 들어 브레이크 페달을 더 세게 밀거나, 브레이크 피스톤에서 더 큰 압력을 얻기 위해 브레이크 시스템 내의 유압의 이점을 높이거나, 브레이크 시스템의 선형 모션 컨버터에 전달되는 토크를 증가시키거나, 모터의 토크를 높이거나 기어 박스 또는 기타 토크 증폭기(torque multiplier)를 추가하거나, 브레이크 시스템의 마찰 (예: 점성, 기계적 등) 손실을 줄이거나, 주어진 유압에 대해 실현된 제동력을 증가시키기 위해 제동 피스톤의 수를 증가시키거나, 또는 주어진 유압에 대해 실현된 제동력을 증가시키기 위해 피스톤의 직경을 증가시키도록 브레이크 피스톤의 수를 증가시키는 방법이 있다.
피스톤 수를 늘리면 브레이크 피스톤과 통합된 주차 브레이크 시스템을 구현하는데 문제가 발생할 수 있다. 그 이유로는 도 1에 실 예로서 나타낸 스핀들/너트 배치가 휠과 관련된 두 피스톤 모두에 구현되어야 하거나 피스톤의 구속(binding)과 같은 다른 작동 문제로 이어질 수 있는 균일하지 않은 마모 및/또는 균일하지 않은 브레이크 적용의 위험을 포함할 수 있다.
한편, 단순히 피스톤의 직경을 늘리는 것은 브레이크 패드의 폭 및 다른 시스템 치수에 의해 제한될 수 있다.
또한, 제동력을 높이기 위해 피스톤이 작동하는 압력을 높이면 (피스톤에) 균일하지 않은 마모 및 기타 작동 문제로 이어질 수 있는 고도로 국부화 된 힘의 존재에 의해 브레이크 패드가 틀어질 위험이 있다.
본 발명의 다양한 실시 예는 다양한 차량에 사용되는 디스크 브레이크 캘리퍼 피스톤 및 피스톤 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 측면에서, 디스크 브레이크 시스템에서 사용하도록 구성된 피스톤이 제공된다. 상기 피스톤은 바디와 풋팅(footing)을 포함하고, 상기 바디는 상기 피스톤 내의 내부 공간을 둘러싸는 측벽 및 상기 피스톤의 일 단부에 위치하며, 외측으로 연장되는 중앙부를 갖는 단부 벽을 구비하며, 상기 풋팅은 상기 내부 공간 단부의 상기 단부 벽에 인접하여 위치하고, 상기 중앙부를 수용하는 리세스를 가지며, 디스크 브레이크 시스템이 작동하는 동안 상기 풋팅은 상기 단부 벽의 일부와 브레이크 패드 사이에 위치하며, 상기 풋팅은 브레이크 패드를 따라 연장되고 상기 디스크 브레이크 시스템이 작동하는 동안 상기 브레이크 패드에 힘을 가하도록 구성되고, 상기 풋팅은 상기 브레이크 패드와 접촉하도록 구성되고 길이와 폭을 가진 표면을 가지며, 상기 길이는 상기 바디의 외부 폭보다 길고 상기 폭보다 크며, 및/또는 상기 표면은 상기 피스톤의 이동 방향에 수직한 상기 피스톤 바디의 단면적보다 큰 상기 피스톤의 이동 방향에 수직한 단면적을 가진다.
제 1 측면의 제 1 실시예에서, 상기 폭은 상기 바디의 폭보다 더 넓다.
제 1 측면의 제 2 실시예에서, 상기 피스톤은 스핀들, 스핀들 너트, 및 볼 램프 액추에이터를 더 포함하고, 상기 스핀들, 스핀들 너트 및 볼 램프 액추에이터는 각각 상기 스핀들 너트가 상기 스핀들에 나사 결합식으로 맞물린 상태에서 상기 내부 공간 내에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 볼 램프 액추에이터는 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트 사이에 위치하고 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동 중에 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트를 밀도록 구성되며, 상기 스핀들 및 상기 스핀들 너트 중 적어도 하나는 상기 중앙부에 의해 정의되는 내부 피스톤 리세스 내로 연장된다.
제 1 측면의 제 3 실시예에서, 상기 풋팅은 상기 피스톤의 단면적보다 더 큰 상기 브레이크 패드의 영역에 걸쳐서 상기 피스톤의 제동력을 분배한다.
제 1 측면의 제 4 실시예에서, 상기 풋팅은 각각 상기 길이의 제 1 및 제 2 단부에 위치한 제 1 및 제 2 단부와, 상기 피스톤 바디의 중심 축에 대응하는 중간 지점을 가지며, 100 bar의 압력에서 편평한 표면에 대해 상기 피스톤을 작동하는 동안 상기 제 1 및 제 2 단부는 상기 중간 지점에 대해 0.3 mm 미만 또는 0.2 mm 미만 또는 0.1 mm 미만으로 편향된다.
제 1 측면의 제 5 실시예에서, 상기 피스톤은 상기 풋팅과 상기 바디 사이의 파편에 대해 씰(seal)을 형성하는 링을 더 포함한다.
제 1 측면의 제 6 실시예에서, 상기 풋팅은 상기 바디에 가압된다.
제 1 측면의 제 7 실시예에서, 상기 풋팅은 상기 바디에 접착된다.
제 1 측면의 제 8 실시예에서, 상기 풋팅은 상기 바디에 통합된다.
제 1 측면의 제 9 실시예에서, 상기 피스톤은 스핀들, 스핀들 너트, 및 볼 램프 액추에이터를 더 포함하고, 상기 스핀들, 스핀들 너트 및 볼 램프 액추에이터는 각각 상기 스핀들 너트가 상기 스핀들에 나사 결합식으로 맞물린 상태에서 상기 내부 공간 내에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 볼 램프 액추에이터는 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트 사이에 위치하고 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동 중에 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트를 밀도록 구성되며, 상기 스핀들 및 상기 스핀들 너트 중 적어도 하나는 상기 중앙부에 의해 정의되는 내부 피스톤 리세스 내로 연장되며, 상기 볼 램프 액추에이터는 각각 상부 레이스와 하부 레이스에서 각 램프 레이스 내에 위치한 두 개의 볼을 포함하고, 상기 상부 및 하부 레이스의 상대 회전에 따라 상기 볼은 상부 및 하부 레이스 내의 각 램프 레이스 위로 이동하여서 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스가 서로 떨어지게 이동하게 하고 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에 선형 힘을 가하도록 한다.
제 1 측면의 제 10 실시예에서, 상기 피스톤은 스핀들, 스핀들 너트, 및 볼 램프 액추에이터를 더 포함하고, 상기 스핀들, 스핀들 너트 및 볼 램프 액추에이터는 각각 상기 스핀들 너트가 상기 스핀들에 나사 결합식으로 맞물린 상태에서 상기 내부 공간 내에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 볼 램프 액추에이터는 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트 사이에 위치하고 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동 중에 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트를 밀도록 구성되며, 상기 스핀들 및 상기 스핀들 너트 중 적어도 하나는 상기 중앙부에 의해 정의되는 내부 피스톤 리세스 내로 연장되며, 상기 볼 램프 액추에이터는 각각 상부 레이스와 하부 레이스에서 각 램프 레이스 내에 위치한 두 개의 볼을 포함하고, 상기 상부 및 하부 레이스의 상대 회전에 따라 상기 볼은 상부 및 하부 레이스 내의 각 램프 레이스 위로 이동하여서 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스가 서로 떨어지게 이동하게 하고 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에 선형 힘을 가하도록 하며, 상기 볼 램프 액추에이터는 상기 볼 램프 액추에이터를 예압하기 위해 상기 상부 레이스와 측벽에 작용하는 스프링을 더 포함하여서, 상기 스핀들의 회전을 통한 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동에 따라 상기 피스톤은 상기 볼 램프 액추에이터를 통해 이동하기 전에 리드 스크류를 통해 이동한다.
제 1 측면의 제 11 실시예에서, 상기 피스톤은 스핀들, 스핀들 너트, 및 볼 램프 액추에이터를 더 포함하고, 상기 스핀들, 스핀들 너트 및 볼 램프 액추에이터는 각각 상기 스핀들 너트가 상기 스핀들에 나사 결합식으로 맞물린 상태에서 상기 내부 공간 내에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 볼 램프 액추에이터는 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트 사이에 위치하고 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동 중에 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트를 밀도록 구성되며, 상기 스핀들 및 상기 스핀들 너트 중 적어도 하나는 상기 중앙부에 의해 정의되는 내부 피스톤 리세스 내로 연장되며, 상기 볼 램프 액추에이터는 각각 상부 레이스와 하부 레이스에서 각 램프 레이스 내에 위치한 두 개의 볼을 포함하고, 상기 상부 및 하부 레이스의 상대 회전에 따라 상기 볼은 상부 및 하부 레이스 내의 각 램프 레이스 위로 이동하여서 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스가 서로 떨어지게 이동하게 하고 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에서 선형 힘을 가하도록 하며, 제 2 램프 레이스가 상기 각 램프 레이스로부터 연장되어 하나의 램프 레이스와 하나의 제 2 램프를 포함하는 상기 각 볼에 대해 별도의 연속적인 트랙을 형성하고, 제 1 방향으로 상기 상부 및 하부 레이스의 상대 회전에 따라 상기 각 볼이 상기 각 램프 위로 이동하여서 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스가 서로 떨어지게 움직이게 하고 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에서 선형 힘을 가하도록 하며, 제 2 방향으로의 회전에 따라 상기 각 볼이 상기 제 2 램프 위로 이동하여서 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스가 서로 떨어지게 움직이게 하고 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에서 선형 힘을 가하도록 한다.
제 1 측면의 제 12 실시예에서, 상기 피스톤은 스핀들, 스핀들 너트, 및 볼 램프 액추에이터를 더 포함하고, 상기 스핀들, 스핀들 너트 및 볼 램프 액추에이터는 각각 상기 스핀들 너트가 상기 스핀들에 나사 결합식으로 맞물린 상태에서 상기 내부 공간 내에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 볼 램프 액추에이터는 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트 사이에 위치하고 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동 중에 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트를 밀도록 구성되며, 상기 스핀들 및 상기 스핀들 너트 중 적어도 하나는 상기 중앙부에 의해 정의되는 내부 피스톤 리세스 내로 연장되며, 상기 볼 램프 액추에이터는 각각 상부 레이스와 하부 레이스에서 각 램프 레이스 내에 위치한 두 개의 볼을 포함하고, 상기 상부 및 하부 레이스의 상대 회전에 따라 상기 볼은 상부 및 하부 레이스 내의 각 램프 레이스 위로 이동하여서 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스가 서로 떨어지게 이동하게 하고 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에서 선형 힘을 가하도록 하며, 제 2 램프 레이스가 상기 각 램프 레이스로부터 연장되어 하나의 램프 레이스와 하나의 제 2 램프를 포함하는 상기 각 볼에 대해 별도의 연속적인 트랙을 형성하고, 제 1 방향으로 상기 상부 및 하부 레이스의 상대 회전에 따라 상기 각 볼이 상기 각 램프 위로 이동하여서 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스가 서로 떨어지게 움직이게 하고 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에서 선형 힘을 가하도록 하며, 제 2 방향으로의 회전에 따라 상기 각 볼이 상기 제 2 램프 위로 이동하여서 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스가 서로 떨어지게 움직이게 하고 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에서 선형 힘을 가하도록 하며, 상기 각 레이스 램프 또는 상기 각 제 2 램프는 서비스 브레이크 램프로서 상기 브레이크 시스템이 서비스 브레이크로 작동하는 동안 상기 볼들이 상기 서비스 브레이크 램프들 위로 이동하고, 상기 각 다른 레이스 램프 및 제 2 램프는 주차 브레이크 램프로서 상기 브레이크 시스템이 주차 브레이크로 작동하는 동안 상기 볼들이 상기 주차 브레이크 램프들 위로 이동하며, 상기 주차 브레이크 램프들은 상기 볼이 이동하는 계단식 표면(stepped surface)을 포함한다.
제 1 측면의 제 13 실시예에서, 상기 피스톤은 스핀들, 스핀들 너트, 및 볼 램프 액추에이터를 더 포함하고, 상기 스핀들, 스핀들 너트 및 볼 램프 액추에이터는 각각 상기 스핀들 너트가 상기 스핀들에 나사 결합식으로 맞물린 상태에서 상기 내부 공간 내에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 볼 램프 액추에이터는 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트 사이에 위치하고 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동 중에 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트를 밀도록 구성되며, 상기 스핀들 및 상기 스핀들 너트 중 적어도 하나는 상기 중앙부에 의해 정의되는 내부 피스톤 리세스 내로 연장되며, 상기 볼 램프 액추에이터는 각각 상부 레이스와 하부 레이스에서 각 램프 레이스 내에 위치한 두 개의 볼을 포함하고, 상기 상부 및 하부 레이스의 상대 회전에 따라 상기 볼은 상부 및 하부 레이스 내의 각 램프 레이스 위로 이동하여서 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스가 서로 떨어지게 이동하게 하고 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에서 선형 힘을 가하도록 하며, 상기 볼 램프 액추에이터는 세 개의 볼을 포함한다.
제 1 측면의 제 14 실시예에서, 상기 피스톤은 스핀들, 스핀들 너트, 및 볼 램프 액추에이터를 더 포함하고, 상기 스핀들, 스핀들 너트 및 볼 램프 액추에이터는 각각 상기 스핀들 너트가 상기 스핀들에 나사 결합식으로 맞물린 상태에서 상기 내부 공간 내에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 볼 램프 액추에이터는 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트 사이에 위치하고 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동 중에 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트를 밀도록 구성되며, 상기 스핀들 및 상기 스핀들 너트 중 적어도 하나는 상기 중앙부에 의해 정의되는 내부 피스톤 리세스 내로 연장되며, 상기 볼 램프 액추에이터는 각각 상부 레이스와 하부 레이스에서 각 램프 레이스 내에 위치한 두 개의 볼을 포함하고, 상기 상부 및 하부 레이스의 상대 회전에 따라 상기 볼은 상부 및 하부 레이스 내의 각 램프 레이스 위로 이동하여서 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스가 서로 떨어지게 이동하게 하고 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에서 선형 힘을 가하도록 하며, 상기 볼 램프 액추에이터는 오직 두 개의 볼을 포함한다.
제 1 측면의 제 15 실시예에서, 상기 피스톤은 상기 피스톤에 작용하는 유압력에 의해 작동 가능하다.
제 1 측면의 제 16 실시예에서, 상기 피스톤은 스핀들, 스핀들 너트, 및 볼 램프 액추에이터를 더 포함하고, 상기 스핀들, 스핀들 너트 및 볼 램프 액추에이터는 각각 상기 스핀들 너트가 상기 스핀들에 나사 결합식으로 맞물린 상태에서 상기 내부 공간 내에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 볼 램프 액추에이터는 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트 사이에 위치하고 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동 중에 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트를 밀도록 구성되며, 상기 스핀들 및 상기 스핀들 너트 중 적어도 하나는 상기 중앙부에 의해 정의되는 내부 피스톤 리세스 내로 연장되며, 상기 피스톤은 상기 피스톤에 작용하는 유압력에 의해 작동 가능하다.
제 2 측면에서, 브레이크를 인가하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 디스크 브레이크 시스템에서 사용되도록 구성되는 피스톤의 단부 벽의 내부 표면에 선형 힘을 인가하는 것을 포함하고, 상기 피스톤은 바디와 풋팅(footing)을 포함하고, 상기 바디는 상기 피스톤 내의 내부 공간을 둘러싸는 측벽 및 상기 피스톤의 일 단부에 위치하며, 외측으로 연장되는 중앙부를 갖는 단부 벽을 구비하며, 상기 풋팅은 상기 내부 공간 단부의 상기 단부 벽에 인접하여 위치하고, 상기 중앙부를 수용하는 리세스를 가지며, 디스크 브레이크 시스템이 작동하는 동안 상기 풋팅은 상기 단부 벽의 일부와 브레이크 패드 사이에 위치하며, 상기 풋팅은 브레이크 패드를 따라 연장되고 상기 디스크 브레이크 시스템이 작동하는 동안 상기 브레이크 패드에 힘을 가하도록 구성되고, 상기 풋팅은 상기 브레이크 패드와 접촉하도록 구성되고 길이와 폭을 가진 표면을 가지며, 상기 길이는 상기 바디의 외부 폭보다 길고 상기 폭보다 크며, 따라서 상기 단부 벽의 숄더가 상기 풋팅을 상기 브레이크 패드에 대해 움직이게 한다.
제 3 측면에서, 브레이크를 인가하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 디스크 브레이크 시스템에서 사용되도록 구성되는 피스톤의 스핀들을 회전시키는 것을 포함하며, 상기 피스톤은 바디와 풋팅(footing)을 포함하고, 상기 바디는 상기 피스톤 내의 내부 공간을 둘러싸는 측벽 및 상기 피스톤의 일 단부에 위치하며, 외측으로 연장되는 중앙부를 갖는 단부 벽을 구비하며, 상기 풋팅은 상기 내부 공간 단부의 상기 단부 벽에 인접하여 위치하고, 상기 중앙부를 수용하는 리세스를 가지며, 디스크 브레이크 시스템이 작동하는 동안 상기 풋팅은 상기 단부 벽의 일부와 브레이크 패드 사이에 위치하며, 상기 풋팅은 브레이크 패드를 따라 연장되고 상기 디스크 브레이크 시스템이 작동하는 동안 상기 브레이크 패드에 힘을 가하도록 구성되고, 상기 풋팅은 상기 브레이크 패드와 접촉하도록 구성되고 길이와 폭을 가진 표면을 가지며, 상기 길이는 상기 바디의 외부 폭보다 길고 상기 폭보다 크며, 상기 피스톤은 스핀들, 스핀들 너트, 및 볼 램프 액추에이터를 더 포함하고, 상기 스핀들, 스핀들 너트 및 볼 램프 액추에이터는 각각 상기 스핀들 너트가 상기 스핀들에 나사 결합식으로 맞물린 상태에서 상기 내부 공간 내에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 볼 램프 액추에이터는 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트 사이에 위치하고 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동 중에 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트를 밀도록 구성되며, 상기 스핀들 및 상기 스핀들 너트 중 적어도 하나는 상기 중앙부에 의해 정의되는 내부 피스톤 리세스 내로 연장되며, 상기 스핀들의 회전은 볼 램프의 상부 레이스와 하부 레이스의 상대적인 회전과 상기 볼 램프 액추에이터의 상기 볼 램프를 따라 볼 베어링의 움직임을 야기하여서, 상기 단부 벽의 숄더가 상기 풋팅을 상기 브레이크 패드에 대해 이동시킴과 함께 상기 하부 램프가 상기 피스톤의 상기 단부 벽의 내부 표면에 선형 힘을 인가하여서 상기 상부 및 하부 레이스들을 서로 떨어지게 이동시킨다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 피스톤 및 피스톤 시스템은 차량 브레이크 시스템과 같은 브레이크 시스템에 사용될 수 있다.
도 1은 브레이크 시스템의 일 실시 예를 나타낸 것이다.
도 2는 브레이크 피스톤의 일 실시 예의 분해도를 나타낸 것이다.
도 3 내지 도 6은 계단식(stepped) 브레이크 피스톤의 일 실시 예를 나타낸 것이다.
도 7은 계단식 브레이크 피스톤 바디의 일 실시 예를 나타낸 것이다.
도 8은 브레이크 피스톤 풋팅(footing)의 일 실시 예를 나타낸 것이다.
도 9는 도 8에 나타낸 풋팅의 실시 예의 단면을 나타낸 것이다.
도 10 내지 도 12는 브레이크 시스템들에서 볼 램프(ramp)들의 실시 예들을 나타낸 것이다.
아래의 설명에서, 본 명세서에 개시된 다양한 특정 실시 예들을 명확하게 설명하기 위해 다수의 특정 세부 사항이 제시된다. 그러나, 당업자는 현재 청구된 발명이 아래에서 논의되는 모든 특정 세부 사항 없이 실행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 다른 경우에는, 잘 알려진 특징들은 본 발명을 모호하게 하지 않도록 설명되지 않을 것이다.
도 1은 풋팅(5)을 가진 피스톤이 캘리퍼(6)에 위치하는 브레이크 시스템의 일 실시 예를 나타낸 것으로, 브레이크의 작동 중에 풋팅(5)은 캘리퍼(6) 내에서 브레이크 패드(7)를 가압하여 로터 공간(8) 내의 로터를 가압할 수 있다.
도 2는 피스톤 바디(12)와 풋팅(5) 사이에 위치할 수 있는 선택적 가단성(malleable) 링(14)이 도시된, 피스톤(4)의 피스톤 바디(12)로부터 분리된 풋팅(5)을 가진 브레이크 피스톤의 분해도를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(4)의 몸체(12)는 피스톤 캐비티(32)를 둘러싸고(도 1 및 도 5) 단부 벽(16)에 의해 일단이 폐쇄된 측벽(15)을 포함 할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 단부 벽(16)은 단턱(step)(17)이 숄더(19)로부터 연장되는 중앙부(18)에 의해 형성된 계단 형상(stepped shape)을 가질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 풋팅은 풋팅(5)을 포함하는 피스톤(4)의 이동이 브레이크 패드(7)로 전달되는, 브레이크 패드(7)의 배면 또는 심(shim)과 같은 개재 재료와 접촉하는 표면의 길이(20) 및 폭(21)을 가질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 풋팅(5)의 길이(20)는 풋팅(5)의 폭(21)보다 길 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅(5)의 폭(21)은 피스톤 바디(12)의 폭(22)보다 길 수 있다. 풋팅(5)의 표면적이 피스톤(4)의 단면적보다 큰 경우와 같이, 풋팅의 치수의 확장으로 더 큰 영역에 걸쳐 브레이크 패드(7)에 부여되는 힘을 분배할 수 있다.
일부 실시 예에서, 불균일한 제동 및 브레이크 마모를 초래할 수 있는 제동 동작 동안 풋팅(5)의 비틀림을 감소/방지/제거하기 위해 풋팅(5)의 강도를 증가시키는 것이 바람직 할 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅(5)은 존재하는 경우, 피스톤 바디(12)의 단부 벽(16)으로부터 연장되는 중앙부(18)에 대응하고 수용할 수 있는 리 세스(23)를 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅(5)은 중앙부의 원위(distal) 표면과는 접촉하지 않고 피스톤 바디(12)의 단부 면의 숄더(19) 또는 숄더(19) 및 중앙부(18)의 측면들에만 접촉하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 풋팅(5)은 임의의 적절한 방법에 의해 피스톤(4)의 다른 부분에 조립될 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅(5)은 피스톤 바디(12)에 인접하게 배치될 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅(5)은 마찰 끼워 맞춤과 같이 피스톤 바디(12)의 중앙부(18) 상으로 미끄러질 수 있다. 일부 실시 예에서, 슬립 핏(slip fit)은 피스톤 바디에 대한 풋팅의 차후 제거 및 선택적 재 부착을 허용할 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅(5)은 접착 재료에 의해 부착될 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅(5)은 영구적으로 부착될 수 있다. 일부 실시 예에서, 예를 들어, 두 부분이 하나로 함께 만들어지거나 용접에 의해 두 부분의 재료가 함께 융합되는 것처럼 풋팅(5)은 피스톤 바디(12)에 통합될 수 있다.
일부 실시 예에서, 풋팅과 피스톤 바디 사이에 위치하는 개재 재료가 있을 수 있다. 일부 실시 예에서, 개재 재료는 풋팅(5)과 피스톤 바디(12) 사이에 배치된 가단성 링(14)과 같은 가단성 재료일 수 있다. 가단성 링(14)과 같은 개재 재료의 일부 실시 예에서, 개재 재료는 풋팅과 피스톤 바디 사이로 유입되는 것으로부터 브레이크 캘리퍼 주변에 존재할 수 있는 먼지, 흙, 도로 파편, 그리스, 물, 아스팔트, 브레이크 액 또는 다른 이물질과 같은 외부 재료의 침입을 배제하거나 제한할 수 있다. 일부 실시 예에서, 개재 재료는 풋팅(5)과 피스톤 바디(12) 사이에 존재하는 갭 (들)을 채울 수 있다. 일부 실시 예에서, 개재 재료는 풋팅(5) 및 피스톤 바디(12) 중 하나 이상에 접착될 수 있다. 일부 실시 예에서, 개재 재료는 풋팅(5) 및 피스톤 바디(12) 중 하나 이상과 합치될 수 있다.
일부 실시 예에서, 부트 접촉 표면(24)은 피스톤(4)과 브레이크 캘리퍼(6)의 다른 부분 사이에서 연장되는 부트(boot)를 위한 접촉 표면(24)의 역할을 할 수 있는 측벽(15)의 외부 표면 및/또는 풋팅(5) 상에 존재할 수 있으며, 부트는 피스톤(6)과 캘리퍼(6) 사이로 유입되어 브레이크 캘리퍼(6) 부근에 존재할 수 있는 먼지, 흙, 도로 파편, 그리스, 물, 아스팔트, 브레이크 액 또는 다른 이물질과 같은 외부 물질의 침입을 배제하거나 제한할 수 있다. 일 실시 예에서, 부트 접촉 표면(24)은 도 3에 도시되어 있으며, 부트 접촉 표면(24)은 풋팅(5) 및 측벽(15) 모두의 외부 표면 상에 존재한다. 도 6에는 풋팅(5)과 측벽(15)을 이어주는 부트 접촉면(24)의 상세 실시 예가 도시되어 있다. 또한 도 3 및 6에는 부트의 밀봉을 안정화 및/또는 개선하기 위해 부트와 접속하기 위한 선택적 홈(25)이 도시되어 있다. 일부 실시 예에서, 부트 접촉 표면(24)은 풋팅(5)의 외부 벽 또는 측벽(15)의 외부 표면에만 독점적으로 존재할 수 있다.
일부 실시 예에서, 씰(seal)은 피스톤 본체(12)의 측벽(15)의 외부를 따라 존재할 수 있거나, 유압 피스톤 작동을 위한 유압 씰의 역할을 하도록 실린더 내로 연장되는 풋팅의 외부 표면 상에 또는 내부에 위치 할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 씰은 오링의 정사각형 컷, 원형 또는 다른 윤곽(profile)과 같은 오링일 수 있으며, 일부 실시 예에서, 오링과 같은 씰은 실린더 내로 연장되는 풋팅의 외부 표면 또는 측벽의 외부의 홈에 위치할 수 있거나, 피스톤(4)이 위치하는 캘리퍼(6)의 실린더 내의 홈에 위치할 수 있다.
피스톤 바디(12)의 일부 실시 예에서, 중앙부의 원위(distal) 단부는 모따기된 에지(edge)와 같은 릴리프 에지(26) 또는 다른 형상의 릴리프를 가진 에지를 포함할 수 있으며, 이는 풋팅을 피스톤 본체(도 3 및 도 5 참조)와 정렬시키는 것을 도울 수 있다. 또한, 풋팅은 피스톤 바디의 단부 벽에 근접한 리세스의 끝 부분에 릴리프 에지(27)를 가질 수 있다(도 4 참조).
풋팅
풋팅(5)은 풋팅이 노출되는 온도를 포함한 환경 및 조건에 대해 충분한 치수 안정성과 내 화학성을 제공하는 적절한 재료일 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅(5)은 강철, 철 또는 철 합금, 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 타입과 같은 금속이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅은 산화물, 질화물, 카바이드, 또는 다른 충분히 강하고 내구성이 있는 재료와 같은 세라믹 재료이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅은 페놀 플라스틱 또는 다른 충분히 강하고 내구성이 있는 재료와 같은 플라스틱 재료이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅(5)은 탄소 섬유, 또는 유리, 플라스틱 또는 이들의 조합과 같은 탄소 재료이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅은 하나 이상의 금속, 세라믹 및/또는 탄소 재료와 같은 하나 이상의 재료와 선택적 결합제 및/또는 접착 재료의 복합체이거나 이를 포함할 수 있다.
풋팅은 풋팅의 제 1 및 제 2 단부(55, 56)(풋팅의 길이(20)의 각각의 제 1 및 제 2 단부에 위치함)가 브레이크 피스톤이 작동하는 동안 피스톤 바디(12)의 중심 축(58)에 대응하는 중간 지점(57)과 관련하여 지정된 거리 미만으로 편향되는 것과 같이, 풋팅 및/또는 브레이크 패드의 구부러짐을 허용 가능한 수준으로 저감하도록 하는 크기를 갖고 구성될 수 있다. (일부 실시 예에서, 중간 지점(57)은 리세스(23) 내에 위치할 수 있다.) 일부 실시 예에서, 편향은 0.3 mm 미만, 0.2 mm 미만, 0.1 mm 미만 또는 0.5 mm 미만일 수 있으며, 여기서 브레이크의 작동은 피스톤 바디에 100 bar의 힘을 인가(예: 유압적, 기계적 또는 전자 기계적으로 인가됨)하는 것(힘/피스톤 바디 단면적)을 포함한다. 일부 실시 예에서, 편향은 브레이크 패드가 피스톤 중심 축에서 움직이는 거리의 5 % 미만, 10 % 미만, 15 % 미만, 20 % 미만, 25 % 미만, 또는 30 % 미만과 같은 브레이크 이동의 백분율로 설명될 수 있으며, 여기서 브레이크의 작동은 피스톤 바디에 100 bar의 힘을 인가(예: 유압적, 기계적 또는 전자 기계적으로 인가됨)하는 것(힘/피스톤 바디 단면적)을 포함한다. 일부 실시 예에서, 풋팅은 풋팅의 전체 표면을 따라 또는 표면 특징부(30, 31)와 같은 풋팅의 개별 영역에서 브레이크 패드 백킹(backing) 플레이트(9)(또는 백킹 플레이트(9)와 풋팅 사이의 중간 재료)와 접촉하여 편향의 양을 평가할 수 있다.
일부 실시 예에서, 풋팅은 예를 들어 두께를 증가(또는 풋팅의 단면 계수 변경)시키거나 풋팅의 굽힘 특성을 증가(예: 영률 증가)시킴으로써, 또는 브레이크 패드 백킹 플레이트(9)에 가해지는 힘을 분배하기 위해 풋팅의 표면에 표면 특징부(30, 31)를 배치함으로써 브레이크 패드-브레이크 로터 인터페이스에서 힘의 균일성의 정도를 증가시키도록 하는 크기로 되고 구성될 수 있다. 브레이크 패드-브레이크 로터 인터페이스에서 힘의 균일성이 향상되면 브레이크 패드의 마모가 더 균일하게 될 수 있으며, 브레이크 시스템의 소음-진동-거칠기(NVH) 특성이 향상 될 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅은 풋팅의 일측 또는 양측 단부에 가까운 브레이크 패드 백킹 플레이트(9) (또는 개재 재료)에 힘 적용을 제공하기 위해, 풋팅의 일측 또는 양측 단부를 향해 위치한 표면 특징부(30)를 가진 크기로 되고 구성될 수 있다. 일부 실시 예에서, 풋팅은 풋팅(5)의 베이스(28)의 단부와 풋팅(5)의 리세스(23) 사이의 하나 이상의 위치에 위치한 (또는 리세스(23)가 리세스의 적어도 일부를 덮는 풋팅 재료를 갖는 경우와 같이 리세스에 위치한) 표면 특징부(31)를 가진 크기로 되고 구성될 수 있다. 일부 실시 예에서, 하나 이상의 표면 특징부(30)는 하나 이상의 표면 특징부(31)와 함께 사용될 수 있다. 일부 실시 예에서, 표면 특징부(30, 31)는 이중 피스톤 캘리퍼를 시뮬레이션하도록 하는 크기로 되고 위치될 수 있다. 일부 실시 예에서, 표면 특징부(30, 31)는 브레이크 패드 백킹 플레이트(9)(또는 개재 재료) 상에 존재할 수 있고, 풋팅을 향해 연장되어 접촉할 수 있으며(브레이크 패드 백킹 플레이트 (9)로부터 연장되고 개재 재료와 접촉함), 풋팅으로부터 연장되는 표면 특징부들과 동일한 방식으로 수행할 수 있다.
일부 실시 예에서, 굽힘의 양은 또한 예를 들어, 풋팅의 편향을 감소시키기 위해 백킹 플레이트(9)의 강성을 증가시키고 및/또는 풋팅의 표면에 표면 특징부(30, 31)와 같은 접촉 지점들을 배치함으로써 브레이크 패드 또는 브레이크 패드 백킹 플레이트(9)에 의해 영향을 받을 수 있다. 일부 실시 예에서, 보다 단단한 백킹 플레이트(9)는 브레이크 패드-브레이크 로터 인터페이스에서 동일한 정도의 힘의 균일 성을 실현하면서 풋팅의 강성을 감소시킬 수 있다. 일부 실시 예에서, 표면 특징부(30, 31)의 배치는 브레이크 패드-브레이크 로터 인터페이스에서 힘의 더 높은 정도의 균일 성을 실현하기 위해 풋팅으로부터 백킹 플레이트(9)로 부여되는 힘을 분배하는데 사용될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 풋팅은 직접 또는 심(shim)과 같은 개재 재료를 통해 브레이크 패드(7)를 밀도록 구성될 수 있는 타원형(또는 다른 형상)의 베이스(28)를 가질 수 있다. 타원형 베이스(28)는 편평할 수 있거나, 림 립(rim lip)(29), 풋팅의 일 단부 또는 양 단부를 향해 위치한 하나 이상의 표면 특징부(30), 및/또는 풋팅(5)의 베이스(28)의 단부와 풋팅(5)의 리세스(23) 사이의 하나 이상의 위치에 위치한 하나의 표면 특징부(31)(또는 리세스(23)가 리세스의 적어도 일부를 덮는 풋팅 재료를 갖는 경우와 같이 리세스에 위치함) 중 하나 이상과 같은, 브레이크 패드(7)를 향하는 측면에 표면 특징부를 가질 수 있으며, 일부 실시 예에서 하나 이상의 표면 특징부는 힘을 분배하고 및/또는 풋팅 및/또는 브레이크 패드의 편향을 제어 또는 제한하는 기능을 할 수 있다. 일부 실시 예에서, 림 립(29)은 예를 들어 정렬을 제공하고 및/또는 풋팅(5)과 브레이크 패드(7) 또는 개재 재료의 상대 회전을 방지하도록 브레이크 패드의 에지 또는 브레이크 패드(7)와 풋팅(5) 사이의 개재 재료와 접속하기 위해 존재할 수 있다. 일부 실시 예에서, 표면 특징부들은 더 균일한 브레이크 패드 마모 및 더 재현 가능한 제동 결과를 제공하기 위해 브레이크 패드에 가해지는 힘을 분배하는 것을 돕도록 풋팅의 표면에 위치한 하나 이상의 스페이서(30, 31)를 포함 할 수 있다. 일부 실시 예에서, 스페이서(30)는 풋팅(5)의 베이스(28)의 단부 또는 그 근처에 위치할 수 있다. (일부 실시 예에서, 베이스(28)는 타원형이거나 둥글거나 정사각형 또는 편평한 단부를 가질 수 있다.) 일부 실시 예에서, 스페이서(31)는 풋팅(5)의 베이스(28)의 단부와 풋팅(5)의 리세스(23) 사이에 위치할 수 있다. (또는 리세스(23)가 리세스의 적어도 일부를 덮는 풋팅 재료를 갖는 경우와 같이 리세스에 위치한다.)
도 9에서 볼 수 있듯이, 풋팅(5)은 불균일한 브레이크 마모와 제동 성능의 반복성 부족으로 이어질 수 있는 변형에 대한 원하는 저항을 제공할 수 있을 만큼 충분히 두꺼운 재료로 형성될 수 있다. 풋팅(5)은 피스톤 바디(12)의 중앙부(18)를 수용하기 위한 리세스(23)를 가질 수 있고, 풋팅(5)은 예를 들어, 풋팅의 두께가 풋팅(5)의 타원형 베이스(28)의 단부에서보다 리세스(23)를 둘러싸는 영역과 같이 피스톤 바디(12)에 의해 작용하는 영역에서 더 두껍게 되는 것과 같은 두께 분포를 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 풋팅(5)은 피스톤 바디(12)의 중앙부(18)를 수용하도록 구성된 리세스(23)를 가질 수 있는 반면, 풋팅(5)의 표면은 피스톤 바디(12)의 단부 벽(16)과 작동 가능하게 연통되어서, 제동 작동 시 피스톤 바디(12)의 단부 벽(16)은 풋팅 (5)의 표면을 밀어낸다. 일부 실시 예에서, 단부 벽(16)은 상기 표면과 접촉할 수있다. 일부 실시 예에서, 단부 벽(16)과 상기 표면 사이에 가단성 링(14)과 같은 중간 재료가 있을 수 있다. 일부 실시 예에서, 제동 작동의 힘은 단부 벽(16)으로부터 상기 표면으로 직접 전달된다. 일부 실시 예에서, 제동 작동의 힘은 가단성 링(14)과 같은 중간 재료를 통해 단부 벽(16)으로부터 상기 표면으로 전달된다. 일부 실시 예에서, 제동력은 단부 벽(16)과 상기 표면 사이에서 부분적으로 직접 전달되고, 가단성 링(14)과 같은 중간 재료를 통해 부분적으로 전달된다.
일부 실시 예에서, 브레이크 패드(7)의 강성 증가에 수반되는 풋팅(5)의 강성의 감소에도 풋팅의 강성은 예를 들어, 브레이크 패드 백킹 플레이트(9)의 강성을 증가시킴으로써 디스크 패드 백킹 플레이트(9)의 강성에 의해 보충될 수 있다.
피스톤 바디
피스톤 바디(12)는 브레이크 캘리퍼의 실린더 내에서의 적절한 이동, 적절한 밀봉 및 풋팅(5), 스핀들(34), 스핀들 너트(35) 및 볼 램프 어셈블리(40)와의 접속을 허용하도록 풋팅(5)이 노출될 온도를 포함하여 환경 및 조건에 대해 충분한 치수 안정성 및 내 화학성을 제공하는 임의의 적절한 재료일 수 있다. 피스톤 바디(12)는 일종의 강철, 철 또는 철 합금, 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 또는 다른 금속 또는 금속 합금, 또는 다른 적합한 재료와 같은 금속이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 피스톤 바디(12)는 페놀 플라스틱과 같은 플라스틱 재료이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 피스톤 바디(12)는 산화물, 질화물, 카바이드 또는 다른 충분히 강하고 내구성이 있는 재료와 같은 세라믹 재료이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 피스톤 바디(12)는 탄소 섬유와 같은 탄소 재료 또는 이를 포함할 수 있거나, 유리 또는 적합한 특성을 갖는 다른 재료이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 피스톤 바디(12)는 하나 이상의 금속, 세라믹 및/또는 탄소 재료와 같은 하나 이상의 재료와 선택적 결합제 및/또는 접착 재료와의 복합체이거나 이를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 피스톤 바디(12)는 측벽(15)을 포함 할 수 있고, 피스톤(4)의 숄더(19)로부터 연장되는 중앙부(18)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 피스톤 바디(12)와 피스톤 바디(12)가 적어도 부분적으로 내부에 위치하는 브레이크 캘리퍼(6) 내의 실린더 사이에서 먼지, 파편, 습기 또는 기타 바람직하지 않은 물질을 배제하기 위해 부트와 접촉하도록 측벽(15)의 단부 또는 측벽(15)의 다른 곳에 위치한 부트 접촉 표면(24)이 있을 수 있다.
도 3에 도시 된 바와 같이, 피스톤 바디(12)는 피스톤 캐비티(32)를 둘러싸는 측벽(15)과 함께 중공일 수 있으며, 중앙부(18)는 중앙부(18)로 연장되는 피스톤 캐비티 연장부(33)와 함께 중공일 수 있고, 이 중앙부는 중앙부(36)의 폐쇄 단부에 의해 폐쇄된다. 중앙부(18)는 단부 벽(16)의 숄더(19)로부터 연장된다. 단부 벽의 내부 표면(37)은 피스톤 캐비티(32) 내에 존재한다.
피스톤 바디(12)의 일부 실시 예에서, 피스톤 캐비티 연장부(33)는 스핀들(34) 및/또는 스핀들 너트(35)의 일부를 수용하도록 하는 크기로 될 수 있다. 도 1에 도시된 실시 예에서, 스핀들(34) 및 스핀들 너트(35)는 피스톤 캐비티 연장부(33)로 연장되는 것으로 도시되어 있으나, 일부 실시 예에서, 브레이크 시스템(3)의 적어도 일부 작동 단계 동안 스핀들(34)과 스핀들 너트(35) 중 하나만 또는 스핀들(34)과 스핀들 너트(35) 모두는 피스톤 캐비티(32) 내에는 위치할 수 있지만 피스톤 캐비티 연장부(33) 내에는 위치하지 않을 수 있다.
볼 램프
브레이크 캘리퍼(6)의 일부 실시 예는 도 1에 도시 된 것과 같이 볼 램프 어셈블리(40)를 이용할 수 있다. 도 1에는 피스톤 바디, 볼 램프 어셈블리(40), 스러스트 베어링(50), 스프링(44) 및 칼라(collar)(46)를 포함하는 피스톤(4)이 도시되어 있다. 볼 램프 조립체(40)는 상부 레이스(race)(41), 하부 레이스(42) 및 상부 레이스(41)와 하부 레이스(42) 사이에 위치한 2, 3, 4개 또는 그 이상과 같이 적어도 2개의 볼 베어링(43)을 포함한다. 일부 바람직한 실시 예에서, 볼 베어링(43)의 수는 2개로 제한될 수 있다. 두 개의 볼만 사용하면 각 볼과 관련된 각 볼 램프(47, 48)(도 10-12 참조)에 더 큰 공간을 제공할 수 있으며, 이는 결과적으로 보다 점진적인 경사와 더 부드러운 작동을 제공하고 및/또는 더 작은 모터, 더 낮은 토크 모터 및/또는 더 작은 토크 컨버터(예: 기어 박스) 및/또는 피스톤과 관련된 힘을 전달하거나 저항하는 더 가벼운 부품과 같이, 감소된 크기의 토크 작동 시스템을 허용할 수 있다. 조립 순서로 볼 램프 조립체(40), 스러스트 베어링(50), 스프링(44)은 피스톤 캐비티(32) 내부에 위치할 수 있다. 일부 실시 예에서, 클립은 피스톤 캐비티(32) 내에 스프링(44), 상부 레이스(41), 볼 베어링(들)(43) 및/또는 하부 레이스(42)를 유지하면서 피스톤 캐비티(32)에 위치한 홈에 위치할 수 있다.
전술 한 바와 같이, 스러스트 베어링(50)은 일부 바람직한 실시 예에서 이중 열의 볼을 포함할 수 있는 볼 베어링과 같은 볼 베어링을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 상부 레이스(41), 리드 스크류, 스러스트 베어링(50)은 캘리퍼 하우징(53) 내에 위치할 수 있고, 스핀들(34)은 캘리퍼 하우징(53) 내에 적어도 부분적으로 위치할 수 있다.
일부 실시 예(두 개의 볼 베어링(43)만을 포함하지만 이에 제한되지 않음)에서, 볼 램프 조립체는 측벽(15)의 내부 표면, 숄더(19)의 내부 표면 및/또는 스핀들 너트(35)에 의해 (측방 및/또는 회전에서) 안정화될 수 있다.
도 10 내지 도 12는 볼 램프 조립체(40)의 일 실시 예의 다양한 특징을 나타낸 것이다. 이 논의에서, 서비스 브레이크 램프(47) 및 주차 브레이크 램프(48) 모두가 논의된다. 본 명세서에 개시된 브레이크 시스템의 일부 실시 예에서, 서비스 브레이크 램프(47) 및 주차 브레이크 램프(48) 모두가 존재할 수 있다. 그러나, 일부 실시 예에서, 서비스 브레이크 램프(47) 또는 주차 브레이크 램프(48)만이 존재할 수 있다.
도 10은 두 개의 볼 베어링(43)이 상부 레이스 볼 경로(path)(45) 및 하부 레이스 볼 경로(46) 내에서 서로 정반대에 놓인 실시 예를 나타낸 것이다. 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 각 상부 레이스 볼 경로(45) 및 하부 레이스 볼 경로(46)는 홈 위치(49)를 가지며, 서비스 브레이크 램프(47)는 홈 위치(49)로부터 일 방향으로 연장되고, 주차 브레이크 램프(48)는 상부 레이스(41)/하부 레이스(42)의 원의 주위에서 반대 방향으로 연장된다. 각 볼 베어링(43)에 대한 홈 위치(49)가 있다. 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이, 볼 베어링들(43) 중 하나는 상부 레이스 볼 경로(45)와 하부 레이스 볼 경로(46) 사이에 수용된다. 브레이크가 해제 될 때, 각 볼 베어링(43)은 상부 및 하부 레이스 볼 경로 각각에 대해 서비스 브레이크 램프(47)와 주차 브레이크 램프(48) 사이의 홈 위치(49)에 위치한다. 홈 위치에서, 상부 레이스 볼 경로(45)의 서비스 브레이크 램프(47)는 하부 레이스 볼 경로(46)의 주차 브레이크 램프(48) 위에 위치하고, 상부 레이스 볼 경로(45)의 주차 브레이크 램프(48)는 하부 레이스 볼 경로(46)의 서비스 브레이크 램프(47) 위에 위치한다. (본 명세서에 사용 된 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽, 앞 등의 지정은 특정 도면에서 묘사되는 방식이 참조된 것이며, 사용된 부품에서 특정 특징부의 실제 방향은 차량 또는 다른 곳에서 해당 부품의 방향에 좌우되며 달라질 수 있다.)
다양한 실시 예에서, 본 명세서에서 논의되는 볼 램프 조립체는 도 1에 도시된 바와 같이, 스핀들(34)의 리드 나사산 및 스핀들 너트(35)의 리드 나사산에 의해 형성된 리드 나사와 함께 스핀들(34) 및 스핀들 너트(35)에 의해 형성된 리드 스크류와 결합될 수 있다.
서비스 브레이크의 작동은 홈 위치(49)로부터 제 1 방향으로 상부 레이스(41)의 회전에 의해 발생할 수 있으며, 주차 브레이크의 작동은 상부 레이스(41)를 제 2 방향으로 회전시킴으로써 발생할 수 있으며, 제 2 방향은 홈 위치(49)로부터 제 1 방향과 반대이다. 도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 상부 레이스(41)가 제 1 방향으로 회전하면 하부 레이스 볼 경로(46)에 대해 상부 레이스 볼 경로(45)가 이동하여 그 사이에 갇힌 볼 베어링(43)이 상부 레이스 볼 경로(45) 및 하부 레이스 볼 경로(46) 모두의 서비스 브레이크 램프(47) 상에서 롤링함으로써 의해 상호 작용한다. 서비스 브레이크 램프들(47)와의 이러한 상호 작용에 의해 하부 레이스(42)가 상부 레이스(41)로부터 선형으로 멀어진다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 선형 운동은 하부 레이스(42)가 피스톤 바디(12)를 밀고 피스톤 바디(12) 및 풋팅(5)을 브레이크 패드(7) 쪽으로 또는 반대 방향으로 이동시키는 결과를 초래할 것이다.
도 12에서도 볼 수 있는 바와 같이, 상부 레이스(41)를 제 2 방향으로 회전 시키면 하부 레이스 볼 경로(46)에 대해 상부 레이스 볼 경로(45)가 이동하여 그 사이에 갇힌 볼 베어링(43)이 상부 레이스 볼 경로(45) 및 하부 레이스 볼 경로(46) 모두의 주차 브레이크 램프(48)에 의해 롤링함으로써 상호 작용하게 된다. 주차 브레이크 램프들(48)과의 이러한 상호 작용에 의해 하부 레이스(42)가 상부 레이스(41)로부터 선형으로 멀어지게 된다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 선형 운동은 하부 레이스(42)가 피스톤 바디(12)를 밀고 피스톤 바디(12) 및 풋팅(5)을 브레이크 패드(7)쪽으로 또는 반대 방향으로 이동시키는 결과를 초래할 것이다.
상부 레이스 볼 경로(45) 및/또는 하부 레이스 볼 경로(46)의 서비스 및/또는 브레이크 램프(47, 48)의 일부 실시 예에서, 예를 들어, 경사(slope)가 더 큰 램프의 일부를 따라 이동하기 위해서는 경사가 더 작은 램프의 일부를 따라 이동하는 것보다 더 큰 힘이 필요한 것과 같이, 램프를 따라 볼 베어링(43)의 이동에 대한 다양한 저항을 부여하기 위해 하나 이상의 경사 변화가 마련될 수 있다. 일부 실시 예에서, 경사의 변화는 점진적일 수 있다. 일부 실시 예에서, 경사의 변화는 단계적으로 발생하거나 단계적으로 접근할 수 있다. 일부 실시 예에서, 램프의 일부는 편평한 부분을 가질 수 있고(경사는 0 또는 대략 0), 및/또는 음일 수 있다(램프의 각 부분을 따라 이동하는 데 필요한 힘의 감소를 초래함.). 일부 실시 예에서, 브레이크 램프의 경사 변화의 사용은 하부 레이스 볼 경로의 서비스 또는 주차 브레이크 램프와 관련하여 상부 레이스 볼 경로의 서비스 또는 주차 브레이크 램프의 위치를 유지하게 할 수 있으며, 따라서 스핀들을 통해 전달되는 토크를 줄이거나 제거하면서 브레이크 디스크(34) 상에 상응하는 클램핑 힘을 유지할 수 있다.
일부 바람직한 실시 예에서, 상부 레이스 볼 경로(45)의 서비스 브레이크 램프(47) 및 하부 레이스 볼 경로(46)의 서비스 브레이크 램프(47)는 서비스 브레이크 램프들(47)의 전체 길이에 대해 일정한 경사 또는 지속적으로 증가하는 경사를 가질 수 있는 반면, 상부 레이스 볼 경로(45)의 주차 브레이크 램프(48) 및 하부 레이스 볼 경로(46)의 주차 브레이크 램프(48)는 편평한 부분들에 의해 차단된 일련의 양의 경사 영역의 계단 형태를 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 볼 베어링(43)이 상부 레이스 볼 경로(45)의 주차 브레이크 램프(48)의 편평한 부분에 위치할 때, 볼 베어링(43)은 또한 하부 레이스 볼 경로(46)의 주차 브레이크 램프(48)의 편평한 부분에 위치한다. 이러한 편평한 부분들의 구성은 스핀들에 토크를 유지하지 않고 브레이크 디스크 상의 내부 및 외부 브레이크 패드들 사이의 클램핑 힘을 유지할 수 있으며, 따라서 자동 해제되지 않는 (스핀들에 의해 인가된 카운터 토크가 있는 경우를 제외하고는 해제되지 않는) 주차 브레이크를 초래할 수 있다.
서비스 브레이크의 작동 중에 스핀들(34)은 예를 들어 모터에 의해 제 1 방향으로 회전된다. 처음에, 스핀들(34)은 스핀들(34) 및 스핀들 너트(35)가 리드 스크류로서 작용하여 스핀들 너트(35)에 대해 이동하여 숄더(19)의 내부 표면에서 피스톤 바디(12)에 대해 상부 레이스(41) 및 하부 레이스(42)를 이동시킨다. 이때 볼 램프의 움직임은 볼 램프 액추에이터(40) 내의 마찰을 증가시키기 위해 상부 레이스(41)와 피스톤 바디(12) 또는 상부 레이스(41)와 칼라(46) 사이에 작용하는 스프링(44)에 의해 부과되는 예압(preload)으로 인해 배제된다. 피스톤(4)이 피스톤(4) 및 상응하는 브레이크 패드(7) 사이의 갭을 폐쇄할 때, 브레이크 패드(7)는 피스톤(4)에 밀려 리드 스크류에서 마찰 토크를 증가시킨다. 리드 스크류 내의 마찰 토크가 충분하고 스프링(44)에 의해 제공된 예압 토크를 극복하면, 볼 램프 어셈블리(40)의 상부 레이스(41)는 하부 레이스(42)에 대해 이동하여 피스톤 바디(12)를 더 이동시키고 피스톤 바디(12), 풋팅(5) 및 브레이크 패드(7)를 통해 브레이크 패드에 제동력을 더 가하게 된다.
서비스 브레이크가 해제되는 동안, 볼 램프 액추에이터(40)가 홈 위치(49)로 다시 이동하여 스핀들(34)이 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 이동하면서 사건의 순서(the sequence of events)가 본질적으로 반대로 되고, 브레이크 패드(7)에 의해 피스톤 (4)에 인가된 감소된 힘으로 인해 스핀들(34)은 리드 스크류에서 스핀들 너트(35)에 대해 이동한다. 스핀들의 회전 (및 볼 베어링(43)의 홈 위치(49)로 의 복귀) 동안, 스프링(44)은 피스톤(4)을 캘리퍼 하우징(53)으로 후퇴시킨다. 스핀들(34)의 적절한 추가 회전 후, 회전이 중지된다.
볼 램프 조립 (40)에 주차 브레이크 램프들 만이 존재할 때의 주차 브레이크의 작동 동안, 주차 브레이크의 작동은 위에서 논의된 서비스 브레이크의 작동과 실질적으로 동일하다.
볼 램프 어셈블리(40) 내에 주차 브레이크 램프들과 서비스 브레이크 램프들 모두가 존재하는 주차 브레이크 작동 중에 스핀들이 먼저 제 1 방향으로 이동하여 리드 스크류를 통해 피스톤 바디(12)와 풋팅(5)을 해당 브레이크 패드(7)를 향해 선형 방향으로 이동시킨다. 피스톤 바디(12)와 풋팅(5)이 브레이크 패드(7)에 접촉하면 브레이크 패드(7)에 의해 피스톤(4)에 가해지는 반대 힘이 증가한다. 브레이크 패드(7)가 피스톤(4)에 충분한 반대 힘을 가하면, 스프링(44)의 예압 힘은 리드 스크류의 마찰 증가로 인해 극복하며, 볼 램프 어셈블리(40)의 상부 레이스(41)는 볼 베어링들(43)이 서비스 브레이크 램프들(47) 또는 주차 브레이크 램프들(48)과 같은 볼 램프들을 따라 이동하면서 볼 램프 어셈블리의 하부 레이스(42)에 대해 회전하기 시작한다. 캘리퍼 하우징(53)에 대한 회전 및/또는 선형 운동에 대한 캘리퍼 하우징 (53) 내의 피스톤(4)의 제한은 스핀들의 회전 방향(제 2 방향으로의 회전)의 역전 및 반대 방향으로의 볼 램프 어셈블리(40)의 작동을 허용한다. 이러한 방향의 역전은 서비스 브레이크 램프들(47) 또는 주차 브레이크 램프들(48)의 이용이 제동 작동을 위해 선택될 수 있는 서비스 브레이크 램프들(47) 및 주차 브레이크 램프들 모두를 갖는 실시 예를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 실시 예에서 이용 될 수 있다. 일부 실시 예에서, 방향의 역전은 볼 베어링(43)이 방향이 역전되지 않을 때와는 다른 램프 위로 이동하게 할 수 있다. 일 실시 예에서, 역 방향으로의 볼 램프 조립체의 회전은 리드 스크류를 풀기 위한 토크(피스톤(4)을 브레이크 패드(7)에서 멀어지게 하는 제 2 방향으로의 회전)가 주차 브레이크 램프(48)의 볼 램프를 회전시키는 토크보다 큰 충분한 하중 하에서 리드 스크류를 배치하여 캘리퍼 하우징(53) 내에서의 피스톤(4)의 움직임(측방 또는 회전)을 제한함으로써 용이해질 수 있다. 일부 실시 예에서, 피스톤(4)의 움직임 제한(측방 및/또는 회전)은 예를 들어 하나 이상의 솔레노이드 및/또는 보이스 코일 액추에이터를 포함하는 특징부들에 의해 실현될 수 있다.
역 회전으로 결합된 볼 램프들을 사용하여 브레이크를 해제하는 동안, 사건의 순서는 스핀들(34)이 제 1 방향으로 이동하면서 본질적으로 역전되어 상부 레이스 볼 경로(45)가 하부 레이스 볼 경로(46)에 대해 홈 위치(49)로 다시 이동하게 한다. 이 시점에서, 브레이크 패드 백킹 플레이트(9)에 의해 피스톤(4)으로 그리고 피스톤(4)으로부터 볼 램프 액추에이터(42)의 리트 스크류를 통해 부여되는 힘이 감소되어 리드 스크류에서의 마찰이 감소된다. 스핀들(34)의 회전은 제 2 방향으로 계속되어 스프링(44)이 피스톤(4)을 캘리퍼 하우징(53)으로 후퇴시키고 피스톤(4)을 브레이크 패드 백킹 플레이트(9)로부터 멀어지게 당기는 작용에 의해 상부 레이스(41)가 후퇴하도록 한다. 스핀들(34)이 충분히 회전한 후 회전이 중지된다.
피스톤의 완전한 후퇴 정지는 도 1에 도시된 바와 같이, 일부 실시 예에서 스핀들 너트(35)가 스핀들(34) 또는 칼라(46)에 대해 백스톱(backstop)을 갖도록 함으로써 제공될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 차량에서의 캘리퍼(6)의 제거 또는 설치, 또는 캘리퍼 하우징에서 하나 이상의 브레이크 패드의 설치, 제거 또는 교체와 같이, 피스톤(4)을 캘리퍼 하우징(53)으로 후퇴시킴으로써 보조되는 활동을 용이하게 하기 위해 브레이크 피스톤 조립체 내에 완전 후퇴 정지부(full retraction stop)가 마련될 수 있다. 완전 후퇴 정지부의 사용은 예를 들어, 스핀들 너트(35)의 근위부(proximal portion)를 스핀들(34) 또는 칼라(46)와 접촉시키거나 측벽(15)의 내부 표면으로부터 연장되는 정지부에 접촉시킴으로써, 완전 후퇴 정지부가 이용될 때까지 피스톤 바디(12)를 캘리퍼 하우징(53)으로 후퇴시키는 브레이크의 작동을 포함할 수 있다.
특허법의 요구 사항에 따라 본 발명이 전술되었으므로, 당업자는 특정 요구 사항 또는 조건을 충족하기 위해 본 발명을 변경하고 수정하는 방법을 이해할 것이다. 이러한 변경 및 수정은 본 명세서에 개시된 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.
예시적이고 바람직한 실시 예의 전술 한 상세한 설명은 특허법의 요구 사항에 따라 예시 및 공개의 목적으로 제시된다. 본 발명은 기재된 정확한 형태(들)로 제한하거나 배타적이 되도록 의도된 것이 아니라, 당업자가 본 발명이 특정 사용 또는 구현에 어떻게 적합할 수 있는지 이해할 수 있도록 의도된 것이다. 수정 및 변경의 가능성은 당업자에게 명백할 것이다. 공차, 특징부 치수, 특정 작동 조건, 엔지니어링 사양 등을 포함할 수 있고, 구현들 사이에 또는 기술 상태에 대한 변경으로 변할 수 있는 예시적인 실시 예들의 설명에 의해 제한이 의도되지 않으며, 그로부터 제한이 내포되어서는 안 된다. 출원인은 현재의 기술 상태와 관련하여 본 개시를 하였지만, 또한 발전을 고려하고 있으며, 미래의 적용은 이러한 발전, 즉 그 때의 기술 상태에 따라 고려할 수 있다. 본 발명의 범위는 기재된 청구 범위 및 적용 가능한 등가물에 의해 정의되는 것으로 의도된다. 단수의 클레임 요소에 대한 언급은 명시적으로 언급되지 않는 한 "하나 및 오직 하나를 의미하도록 의도되지 않는다. 또한, 본 개시의 어떠한 요소, 구성 부품, 방법 또는 공정 단계는 요소, 구성 부품 또는 단계가 청구 범위에 명시적으로 기재되는지 여부에 관계없이 공중에게 전용되도록 의도되지 않는다. 당업자는 문맥이 불충분한 가이드를 제공하는 경우 20%의 허용 오차가 적용되어야 한다는 추가 이해와 함께 문맥에 기초하여 용어를 이해할 것이기 때문에, "대략", "다소", "약", "거의"와 같은 용어의 사용 및 본 개시에 기재된 다른 정도의 용어는 설명적인 것으로 의도된 것이다.

Claims (20)

  1. 디스크 브레이크 시스템에서 사용하도록 구성된 피스톤에 있어서,
    바디; 및
    풋팅(footing);을 포함하고,
    상기 바디는
    상기 피스톤 내의 내부 공간을 둘러싸는 측벽; 및
    상기 피스톤의 일 단부에 위치하며, 외측으로 연장되는 중앙부를 갖는 단부 벽;을 구비하며,
    상기 풋팅은 상기 내부 공간 단부의 상기 단부 벽에 인접하여 위치하고, 상기 중앙부를 수용하는 리세스를 가지며,
    디스크 브레이크 시스템이 작동하는 동안 상기 풋팅은 상기 단부 벽의 일부와 브레이크 패드 사이에 위치하며, 상기 풋팅은 브레이크 패드를 따라 연장되고 상기 디스크 브레이크 시스템이 작동하는 동안 상기 브레이크 패드에 힘을 가하도록 구성되고,
    상기 풋팅은 상기 브레이크 패드와 접촉하도록 구성되고 길이와 폭을 가진 표면을 가지되, 상기 길이는 상기 바디의 외부 폭보다 길고 상기 폭보다 크며, 및/또는 상기 표면은 상기 피스톤의 이동 방향에 수직한 상기 피스톤 바디의 단면적보다 큰 상기 피스톤의 이동 방향에 수직한 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폭은 상기 바디의 폭보다 더 넓은 것을 특징으로 하는 피스톤.
  3. 제1항에 있어서,
    스핀들;
    스핀들 너트; 및
    볼 램프 액추에이터;를 더 포함하고,
    상기 스핀들, 스핀들 너트 및 볼 램프 액추에이터는 각각 상기 스핀들 너트가 상기 스핀들에 나사 결합식으로 맞물린 상태에서 상기 내부 공간 내에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 볼 램프 액추에이터는 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트 사이에 위치하고 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동 중에 상기 단부 벽과 상기 스핀들 너트를 밀도록 구성되며,
    상기 스핀들 및 상기 스핀들 너트 중 적어도 하나는 상기 중앙부에 의해 정의되는 내부 피스톤 리세스 내로 연장되는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 풋팅은 상기 피스톤의 단면적보다 더 큰 상기 브레이크 패드의 영역에 걸쳐서 상기 피스톤의 제동력을 분배하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 풋팅은 각각 상기 길이의 제 1 및 제 2 단부에 위치한 제 1 및 제 2 단부와, 상기 피스톤 바디의 중심 축에 대응하는 중간 지점을 가지며, 100 bar의 압력에서 편평한 표면에 대해 상기 피스톤을 작동하는 동안 상기 제 1 및 제 2 단부는 상기 중간 지점에 대해 0.3 mm 미만으로 편향되는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 단부는 상기 중간 지점에 대해 0.1 mm 미만으로 편향되는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 풋팅과 상기 바디 사이의 파편에 대해 씰(seal)을 형성하는 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 풋팅은 상기 바디에 가압되는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 풋팅은 상기 바디에 접착되는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 풋팅은 상기 바디에 통합되는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 볼 램프 액추에이터는 각각 상부 레이스와 하부 레이스에서 각 램프 레이스 내에 위치한 두 개의 볼을 포함하고, 상기 상부 및 하부 레이스의 상대 회전에 따라 상기 볼이 상부 및 하부 레이스 내의 각 램프 레이스 위를 이동함으로써 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스를 서로 떨어지게 이동시켜 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에 선형의 힘을 가하도록 하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 볼 램프 액추에이터는 상기 볼 램프 액추에이터를 예압하기 위해 상기 상부 레이스와 측벽에 작용하는 스프링을 더 포함하여서, 상기 스핀들의 회전을 통한 상기 디스크 브레이크 시스템의 작동에 따라 상기 피스톤은 상기 볼 램프 액추에이터를 통해 이동하기 전에 리드 스크류를 통해 이동하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  13. 제11항에 있어서,
    제 2 램프 레이스는 상기 각 램프 레이스로부터 연장되어 하나의 램프 레이스와 하나의 제 2 램프를 포함하는 상기 각 볼에 대해 별도의 연속적인 트랙을 형성하고, 상기 상부 및 하부 레이스의 제 1 방향으로의 상대 회전에 따라 상기 각 볼이 상기 각 램프 위를 이동함으로써 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스가 서로 떨어지게 움직여서 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에 선형의 힘을 가하도록 하며, 제 2 방향으로의 회전에 따라 상기 각 볼이 상기 제 2 램프 위를 이동함으로써 상기 상부 레이스와 상기 하부 레이스가 서로 떨어지게 움직여서 상기 스핀들 너트와 상기 단부 벽 사이에 선형의 힘을 가하도록 하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 각 레이스 램프 또는 상기 각 제 2 램프는 서비스 브레이크 램프로서 상기 브레이크 시스템이 서비스 브레이크로 작동하는 동안에는 상기 볼들이 상기 서비스 브레이크 램프들 위를 이동하고, 상기 각 다른 레이스 램프 및 제 2 램프는 주차 브레이크 램프로서 상기 브레이크 시스템이 주차 브레이크로 작동하는 동안에는 상기 볼들이 상기 주차 브레이크 램프들 위를 이동하며, 상기 주차 브레이크 램프들은 상기 볼이 이동하는 계단식 표면(stepped surface)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 볼 램프 액추에이터는 세 개의 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 볼 램프 액추에이터는 오직 두 개의 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤은 상기 피스톤에 작용하는 유압력에 의해 작동 가능한 것을 특징으로 하는 피스톤.
  18. 제3항에 있어서,
    상기 피스톤은 상기 피스톤에 작용하는 유압력에 의해 작동 가능한 것을 특징으로 하는 피스톤.
  19. 브레이크를 인가하는 방법에 있어서,
    제 1 항의 상기 피스톤의 상기 단부 벽의 내부 표면에 선형 힘을 인가하는 것을 포함하여서, 상기 단부 벽의 숄더가 상기 풋팅을 상기 브레이크 패드에 대해 움직이게 하는 것을 특징으로 하는 브레이크를 인가하는 방법.
  20. 브레이크를 인가하는 방법에 있어서,
    제 3 항의 상기 피스톤의 상기 스핀들을 회전시키는 것을 포함하며, 상기 스핀들의 회전은 상기 볼 램프의 상부 레이스와 하부 레이스의 상대적인 회전과 상기 볼 램프 액추에이터의 상기 볼 램프를 따르는 볼 베어링의 움직임을 야기하여, 상기 단부 벽의 숄더가 상기 풋팅을 상기 브레이크 패드에 대해 이동시킴과 함께 상기 하부 램프가 상기 피스톤의 상기 단부 벽의 내부 표면에 선형 힘을 인가하여서 상기 상부 및 하부 레이스들을 서로 떨어지게 이동시키는 것을 특징으로 하는 브레이크를 인가하는 방법.
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