CN213039704U - 一种集成行车及驻车功能的制动钳 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成行车及驻车功能的制动钳。活塞孔内装有活塞总成、自调机构总成、密封圈和转臂；活塞总成包括螺杆、锥型弹簧和卡环圈；螺杆在锥形弹簧的作用力下块体端压靠在活塞的圆锥面上；自调机构总成包括弹簧架、圆柱弹簧、螺套、驱动轴、钢球组件和自调座；驱动轴轴部穿过伸出自调座底部中心的通孔后和转臂同轴连接，螺套和自调座之间可相对轴向移动但不能转动；自调座设有一个偏心凸台，偏心凸台插装到圆形限位孔中卡接，使得自调座相对于钳体周向限位。本实用新型装配简单，无需单独工装或特殊工序，具有零部件制作难度较低且控制精度较高的优点，且防转机构直接在零件上成型并最终限嵌到钳体中，更加安全可靠。

Description

一种集成行车及驻车功能的制动钳

技术领域

本实用新型涉及了一种汽车制动用的制动钳，特别是集成了行车及驻车功能的一种制动钳。

背景技术

盘式制动钳在目前乘用车领域已得到了广泛的运用，但一般均只有行车制动的功能，比如盘中鼓结构，行车制动采用制动钳，驻车制动采用鼓式驻车制动器。随着汽车市场的竞争更加激烈，为了解决成本、空间等问题，出现了将行车制动与驻车制动集成为一体的集成式驻车制动钳。

钳体内的驻车制动力的是通过螺套传递给螺杆来实现的，为保持驻车力的稳定，必须设计一个防转机构防止螺套回转、导致驻车力减小。

目前市场上有一种防转机构是通过钳体外部拧入一个防转螺钉来限位螺套回转。该结构在使用过程中因防转螺钉不断受力，容易导致螺钉松动并造成制动液泄漏，产生制动安全风险。

另一种防转机构在钳体内壁上开了多个均布的凹槽，在螺套对应位置则设有多个均布的凸台，以此防止螺套旋转。该结构是从内部限位的，不存在漏油的风险，但钳体内部凹槽的加工需专用刀具，且加工成本较高。

还有一种防转机构通过增加单独的偏心防转销限位，该限位销需先铆压至钳体内孔上，再将自调机构卡接到限位销上。该机构需增加一个限位销压装工序，并控制压装高度，且铆压后容易产生毛刺铁屑，造成内部零件卡滞、甚至破坏橡胶圈的密封功能，造成制动液泄漏等安全风险。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型所提供一种集成了驻车功能的制动钳，用于解决限位螺钉容易松动造成制动液泄漏、加工成本高、装配困难等问题。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括钳体总成、支架总成、制动块和制动盘，所述钳体总成安装在支架总成上，钳体总成上安装有内外制动块，制动盘位于内外制动块之间，钳体总成的钳体朝向制动盘的端面开设有活塞孔；活塞孔内装有活塞总成、自调机构总成、O型圈和转臂；所述活塞总成包括螺杆、锥形弹簧和卡环圈；活塞套装在活塞孔中且端部连接到内侧制动块，活塞中间开有三级台阶孔，三级台阶孔分为外侧孔、中间孔和内侧孔，三级台阶孔中的外侧孔和中间孔之间的台阶为圆锥面，螺杆一端为块体端，另一端为螺杆端，螺杆的块体端装在外侧孔且和圆锥面的台阶配合，三级台阶孔中的中间孔中开有环形槽，环形槽中安装卡环圈，卡环圈和螺杆的块体端之间连接有锥形弹簧，锥形弹簧套装于螺杆的螺杆端外，螺杆在锥形弹簧的作用力下块体端压靠在活塞的圆锥面上。

所述自调机构总成包括弹簧架、圆柱弹簧、螺套、驱动轴、钢球组件和自调座；钳体的活塞孔内壁开设有环形凹槽，环形凹槽中安装卡环，自调座安装在卡环和活塞孔底部，自调座被卡环轴向限位；自调座内底面开设第一球道，球道中装有钢球组件，驱动轴主要由轴部和盘部同轴一体连接构成，驱动轴盘部装在自调座中，驱动轴盘部在靠近自调座内底面的端面上也开设第二球道，钢球组件也处于第二球道中，驱动轴盘部的第二球道经钢球组件和自调座内底面的第一球道转动连接配合，驱动轴轴部穿过伸出自调座底部中心的通孔后和转臂同轴连接；螺套主要由套筒部和盘部同轴一体连接构成，驱动轴盘部端面经垫圈和螺套盘部转动连接，螺套套筒部内壁设置为多头螺纹孔，活塞总成内的螺杆通过螺纹配合套装在螺套套筒部内壁设置为多头螺纹孔中；螺套套筒部外套装有弹簧架，弹簧架和螺套盘部之间连接有圆柱弹簧；螺套盘部的外周边缘上设有多个沿周向间隔均布的缺口槽，自调座内周壁面开设多个沿周向间隔均布的且和缺口槽配合安装的长凸条，长凸条和缺口槽均沿轴向布置且一一对应，各个长凸条嵌装在各自对应的缺口槽中卡接，使得螺套和自调座之间可相对轴向移动但不能转动；自调座外底面一侧偏心地设有一个偏心凸台，钳体的活塞孔的内底面一侧也偏心地设有一个圆形限位孔，偏心凸台插装到圆形限位孔中卡接，使得自调座相对于钳体周向限位。

所述的钢球组件包括保持架和三个相同的钢球，自调座内底面开设沿周向均布的三个第一球道，三个第一球道中均装有钢球，三个钢球之间通过保持架相对周向固定位置，使得三个相同的钢球在自调座上均匀布置；同时驱动轴盘部在靠近自调座内底面的端面上也开设沿周向均布的三个第二球道，三个钢球也分别位于这三个第二球道中，驱动轴的三个第二球道分别和自调座的三个第一球道对应，并且相互对应的两个球道之间安装钢球；所述的第一球道和第二球道沿弧形布置，且沿弧形圆周方向深浅不同，使得自调座和驱动轴相对转动下钢球处于球道的不同深浅处，推动驱动轴轴向移动。

所述的驱动轴轴部穿过伸出自调座后的端部附近设置成直纹滚花，转臂的内孔和花键表面通过花键结构铆压配合连接。

所述驱动轴穿过钳体时通过铜衬套套装在钳体的孔中，且通过O型圈配合密封。

所述的垫圈和螺套盘部之间通过滚针轴承转动连接。

所述的偏心凸台冷挤压成型。

所述的锥形弹簧通过垫圈连接到螺杆块体端的端面，垫圈和螺杆块体端的端面之间通过微型平面轴承连接。

本实用新型机构驻车力的传递路线是：

当转动转臂时，自调座134依靠限位凸台在钳体上固定不动，转臂带动驱动轴作圆周旋转，驱动轴上的角度球道带动钢球旋转，钢球在驱动轴以及自调座两个相对球道上旋转滚动并向上作轴向移动推动驱动轴、驱动轴推动滚针轴承、滚针轴承推动螺套131，因螺套与自调座通过多个限位凸台限位，因此螺套只能沿轴向移动，此时螺套推动螺杆，螺杆推动活塞产生制动力。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的结构下，自调机构总成内的各零件只需按一定顺序装配摆入钳体缸孔内，无需使用单独工装或者特殊工序，装配极为方便。

本实用新型的结构下，自调机构限位是通过缸体内部限位，不存在制动液泄漏的风险，且限位凸台在自调座上通过冷挤压成型，与钳体内孔配合，结构简单、加工方便，装配装配过程中亦不会出现铁屑等杂物影响制动功能，因此使整个机构更安全可靠，很大限度降低了成本。

本实用新型制动钳的自调机构总成装配简单，无需单独工装或特殊工序，且其中的防转机构零件具有零部件制作难度较低且控制精度较高的优点；且防转机构直接在零件上成型并最终限嵌到钳体中，更加安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型集成驻车制动钳的结构示意图；

图2为本实用新型活塞总成的结构示意图；

图3为本实用新型自调机构总成的装配状态示意图；

图4为本实用新型自调机构总成的分解示意图；

图5a、5b为螺套的轴测示意图；

图6a、6b为自调座的轴测示意图；

图7为滚针轴承的轴测示意图；

图8为钢球组件的轴测示意图；

图9为螺套与自调座防转限位的配合图；

图10为自调座与钳体防转限位的配合图；

图11a、11b、11c分别为驱动轴的轴测示意图、正视图及球道的环切展开示意图。

图12为球道深浅结构示意图。

图中：1、钳体总成，2、支架总成，3、制动块，4、制动盘；

11、钳体，12、活塞总成，13、自调机构总成，14、卡环，15、O型圈， 16、铜衬套，17、转臂，18、螺母；11.1、圆形限位孔；

121、活塞，122、螺杆，123、微型平面轴承，124、第一垫圈，125、锥形弹簧，126、卡环圈；122.1、圆锥面；

131、螺套，132、弹簧架，133、圆柱弹簧，134、自调座，135、驱动轴， 136、钢球组件，137、第二垫圈，138、滚针轴承，139、第一球道；131.1、缺口槽，134.1、偏心凸台，134.2、长凸条，135.1、自调轴旋转方向，135.2、钢球、驱动轴轴向运动方向，135.3、直纹滚花，136.1、钢球，136.2、保持架，136.3、钢球运动旋转方向；140、第二球道。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明：

如图1所示，具体实施包括钳体总成1、支架总成2、制动块3和制动盘4，钳体总成1安装在支架总成2上，钳体总成1上安装有内外制动块3，制动盘4 位于内外制动块3之间，钳体总成1的钳体11朝向制动盘4的端面开设有活塞孔。

活塞孔内装有活塞总成12、自调机构总成13、O型圈15和转臂17。

如图2所示，活塞总成12包括螺杆122、锥形弹簧125和卡环圈126；活塞121套装在活塞孔中且端部连接到内侧制动块3，活塞121中间开有三级台阶孔，三级台阶孔分为外侧孔、中间孔和内侧孔，靠近制动盘4的为外侧孔，三级台阶孔中的外侧孔和中间孔之间的台阶为圆锥面122.1，螺杆122一端为块体端，另一端为螺杆端，块体端和螺杆端同轴连接，螺杆122的块体端装在外侧孔且和圆锥面122.1的台阶配合，三级台阶孔中的中间孔中开有环形槽，环形槽中安装卡环圈126，卡环圈126和螺杆122的块体端之间连接有锥形弹簧125，锥形弹簧125套装于螺杆122的螺杆端外，螺杆122在锥形弹簧125的作用力下块体端压靠在活塞121的圆锥面122.1上；锥形弹簧125通过第一垫圈124连接到螺杆122块体端的端面，第一垫圈124和螺杆122块体端的端面之间通过微型平面轴承123连接。

如图3和图4所示，自调机构总成13包括弹簧架132、圆柱弹簧133、螺套131、驱动轴135、钢球组件136和自调座134；钳体11的活塞孔内壁开设有环形凹槽，环形凹槽中安装卡环14，自调座134安装在卡环14和活塞孔底部，自调座134被卡环14轴向限位；自调座134内底面开设第一球道139，球道中装有钢球组件136，驱动轴135主要由轴部和盘部同轴一体连接构成，驱动轴 135盘部装在自调座134中，驱动轴135盘部在靠近自调座134内底面的端面上也开设第二球道140，钢球组件136也处于第二球道140中，驱动轴135盘部的第二球道140经钢球组件136和自调座134内底面的第一球道139转动连接配合，驱动轴135轴部穿过伸出自调座134底部中心的通孔后和转臂17同轴连接。

螺套131主要由套筒部和盘部同轴一体连接构成，驱动轴135盘部靠近制动盘4的端面经第二垫圈137和螺套131盘部转动连接，第二垫圈137和螺套 131盘部之间通过滚针轴承138转动连接，螺套131套筒部内壁设置为多头螺纹孔，活塞总成12内的螺杆122通过螺纹配合套装在螺套131套筒部内壁设置为多头螺纹孔中；螺套131套筒部外套装有弹簧架132，弹簧架132外缘位于自调座134和卡环14之间，弹簧架132通过卡环14卡在钳体11内保持不动，弹簧架132和螺套131盘部之间连接有圆柱弹簧133，圆柱弹簧133套装于螺套131轴部外；初始状态螺套131在圆柱弹簧133的弹力作用下与驱动轴135压靠在一起；圆柱弹簧133的另一端作用在弹簧架132上。

如图5a和图5b和图9所示，螺套131盘部的外周边缘上设有多个沿周向间隔均布的缺口槽131.1，自调座134内周壁面开设多个沿周向间隔均布的且和缺口槽131.1配合安装的长凸条134.2，长凸条134.2和缺口槽131.1均沿轴向布置且一一对应，长凸条134.2和缺口槽131.1数量相同，各个长凸条134.2嵌装在各自对应的缺口槽131.1中卡接，使得螺套131和自调座134之间可相对轴向移动但不能转动。

如图6b和图10所示，自调座134外底面一侧偏心地设有一个偏心凸台134.1，钳体11的活塞孔的内底面一侧也偏心地设有一个圆形限位孔11.1，偏心凸台 134.1插装到圆形限位孔11.1中卡接，偏心凸台134.1冷挤压成型，使得自调座134相对于钳体11周向限位，即使得自调座134相对于钳体11无法旋转。

具体实施中，如图8所示，钢球组件136包括保持架136.2和三个相同的钢球136.1，自调座134内底面开设沿周向均布的三个第一球道139，如图6a和图 11a和图11b所示，三个第一球道139中均装有钢球136.1，三个钢球136.1之间通过保持架136.2相对周向固定位置，使得三个相同的钢球136.1在自调座134 上均匀布置，便于装配；同时驱动轴135盘部在靠近自调座134内底面的端面上也开设沿周向均布的三个第二球道140，三个钢球136.1也分别位于这三个第二球道140中，驱动轴135的三个第二球道140分别和自调座134的三个第一球道139对应，并且相互对应的两个球道之间安装钢球136.1；第一球道139和第二球道140沿弧形布置，如图11c所示，且沿弧形圆周方向深浅不同，如图 12所示，使得自调座134和驱动轴135相对转动下钢球136.1处于球道139、140 的不同深浅处，推动驱动轴135轴向移动。

驱动轴135轴部穿过伸出自调座134后的端部附近设置成直纹滚花135.3，转臂17的内孔和花键表面通过花键结构铆压配合连接，使得驱动轴135和转臂 17同轴连接。驱动轴135轴部端部安装螺母18，通过螺母18锁紧限位转臂17 轴向位置。

驱动轴135穿过钳体11时通过铜衬套16套装在钳体11的孔中，且通过O 型圈15配合密封，铜衬套16镶嵌在钳体11内。

自调机构总成13中的各个部件只需按一定先后顺序依次装配摆放入钳体11 的缸孔内，无需使用单独工装或者特殊工序来装配。

如图4所示，按照自调座134、钢球组件136、驱动轴135、滚针轴承138、第二垫圈137、螺套131、圆柱弹簧133、弹簧架132从先到后的依次顺序进行安装。

本实用新型的工作过程是：

当进行驻车制动时，驾驶员拉起驻车手柄，驻车手柄通过拉线拉动转臂16 转动，由于转臂16与驱动轴135铆压固定，因此驱动轴135也随之沿自调轴旋转方向135.1转动，如图12所示。

然后驱动轴135另一端圆盘面上设有三对带角度的球道139带动钢球136.1 沿钢球运动旋转方向136.3旋转并沿钢球和驱动轴轴向运动方向135.2向上产生轴向移动，同时钢球滚上自调座134上与驱动轴135相对的角度球道也使钢球 136.1产生轴向移动，传递给驱动轴135并通过滚针轴承138及第二垫圈137推动螺套131，螺套131被自调座134限位无法相对转动，而自调座134通过限位凸台134.1与钳体11内圆形限位孔11.1限位也无法相对转动，因此螺套131只能进行轴向即向制动盘4方向运动。

由于螺套131与螺杆122通过多头螺纹啮合连接，此时螺纹产生自锁推动螺杆131也向制动盘4方向运动；螺杆122在锥形弹簧125的作用力下通过圆锥面122.1压靠在活塞121上，螺杆122推动活塞121、活塞121推动内侧制动块3压靠在制动盘4上。此时钳体11在液压的反作用力下向相反方向运动，钳体11上的勾头带动外制动块3也压靠在制动盘4上，从而使制动盘4两侧产生相同的制动力，完成驻车制动。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，不能以此来限定本实用新型的权利范围，因此，根据本实用新型在未经过创造性前提下获得的实施例，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种集成行车及驻车功能的制动钳，包括钳体总成(1)、支架总成(2)、制动块(3)和制动盘(4)，所述钳体总成(1)安装在支架总成(2)上，钳体总成(1)上安装有内外制动块(3)，制动盘(4)位于内外制动块(3)之间，钳体总成(1)的钳体(11)朝向制动盘(4)的端面开设有活塞孔；其特征在于：活塞孔内装有活塞总成(12)、自调机构总成(13)、O型圈(15)和转臂(17)；所述活塞总成(12)包括螺杆(122)、锥形弹簧(125)和卡环圈(126)；活塞(121)套装在活塞孔中且端部连接到内侧制动块(3)，活塞(121)中间开有三级台阶孔，三级台阶孔分为外侧孔、中间孔和内侧孔，三级台阶孔中的外侧孔和中间孔之间的台阶为圆锥面(122.1)，螺杆(122)一端为块体端，另一端为螺杆端，螺杆(122)的块体端装在外侧孔且和圆锥面(122.1)的台阶配合，三级台阶孔中的中间孔中开有环形槽，环形槽中安装卡环圈(126)，卡环圈(126)和螺杆(122)的块体端之间连接有锥形弹簧(125)，锥形弹簧(125)套装于螺杆(122)的螺杆端外，螺杆(122)在锥形弹簧(125)的作用力下块体端压靠在活塞(121)的圆锥面(122.1)上；

所述自调机构总成(13)包括弹簧架(132)、圆柱弹簧(133)、螺套(131)、驱动轴(135)、钢球组件(136)和自调座(134)；钳体(11)的活塞孔内壁开设有环形凹槽，环形凹槽中安装卡环(14)，自调座(134)安装在卡环(14)和活塞孔底部，自调座(134)被卡环(14)轴向限位；自调座(134)内底面开设第一球道(139)，球道中装有钢球组件(136)，驱动轴(135)主要由轴部和盘部同轴一体连接构成，驱动轴(135)盘部装在自调座(134)中，驱动轴(135)盘部在靠近自调座(134)内底面的端面上也开设第二球道(140)，钢球组件(136)也处于第二球道(140)中，驱动轴(135)盘部的第二球道(140)经钢球组件(136)和自调座(134)内底面的第一球道(139)转动连接配合，驱动轴(135)轴部穿过伸出自调座(134)底部中心的通孔后和转臂(17)同轴连接；螺套(131)主要由套筒部和盘部同轴一体连接构成，驱动轴(135)盘部端面经第二垫圈(137)和螺套(131)盘部转动连接，螺套(131)套筒部内壁设置为多头螺纹孔，活塞总成(12)内的螺杆(122)通过螺纹配合套装在螺套(131)套筒部内壁设置为多头螺纹孔中；螺套(131)套筒部外套装有弹簧架(132)，弹簧架(132)和螺套(131)盘部之间连接有圆柱弹簧(133)；螺套(131)盘部的外周边缘上设有多个沿周向间隔均布的缺口槽(131.1)，自调座(134)内周壁面开设多个沿周向间隔均布的且和缺口槽(131.1)配合安装的长凸条(134.2)，长凸条(134.2)和缺口槽(131.1)均沿轴向布置且一一对应，各个长凸条(134.2)嵌装在各自对应的缺口槽(131.1)中卡接，使得螺套(131)和自调座(134)之间可相对轴向移动但不能转动；自调座(134)外底面一侧偏心地设有一个偏心凸台(134.1)，钳体(11)的活塞孔的内底面一侧也偏心地设有一个圆形限位孔(11.1)，偏心凸台(134.1)插装到圆形限位孔(11.1)中卡接，使得自调座(134)相对于钳体(11)周向限位。

2.根据权利要求1所述的一种集成行车及驻车功能的制动钳，其特征在于：

所述的钢球组件(136)包括保持架(136.2)和三个相同的钢球(136.1)，自调座(134)内底面开设沿周向均布的三个第一球道(139)，三个第一球道(139)中均装有钢球(136.1)，三个钢球(136.1)之间通过保持架(136.2)相对周向固定位置，使得三个相同的钢球(136.1)在自调座(134)上均匀布置；同时驱动轴(135)盘部在靠近自调座(134)内底面的端面上也开设沿周向均布的三个第二球道(140)，三个钢球(136.1)也分别位于这三个第二球道(140)中，驱动轴(135)的三个第二球道(140)分别和自调座(134)的三个第一球道(139)对应，并且相互对应的两个球道之间安装钢球(136.1)；所述的第一球道(139)和第二球道(140)沿弧形布置，且沿弧形圆周方向深浅不同，使得自调座(134)和驱动轴(135)相对转动下钢球(136.1)处于球道(139、140)的不同深浅处，推动驱动轴(135)轴向移动。

3.根据权利要求1所述的一种集成行车及驻车功能的制动钳，其特征在于：

所述的驱动轴(135)轴部穿过伸出自调座(134)后的端部附近设置成直纹滚花(135.3)，转臂(17)的内孔和花键表面通过花键结构铆压配合连接。

4.根据权利要求1所述的一种集成行车及驻车功能的制动钳，其特征在于：

所述驱动轴(135)穿过钳体(11)时通过铜衬套(16)套装在钳体(11)的孔中，且通过O型圈(15)配合密封。

5.根据权利要求1所述的一种集成行车及驻车功能的制动钳，其特征在于：

所述的第二垫圈(137)和螺套(131)盘部之间通过滚针轴承(138)转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种集成行车及驻车功能的制动钳，其特征在于：

所述的偏心凸台(134.1)冷挤压成型。

7.根据权利要求1所述的一种集成行车及驻车功能的制动钳，其特征在于：

所述的锥形弹簧(125)通过第一垫圈(124)连接到螺杆(122)块体端的端面，第一垫圈(124)和螺杆(122)块体端的端面之间通过微型平面轴承(123)连接。

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