一种制动钳的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种制动钳。

背景技术：

制动钳又叫钳盘式制动器，它是盘式制动器的一种，通过制动钳上的制动片夹住制动盘来完成制动工作。目前现有的制动钳种类多样，但都具备行车制动、驻车制动以及在制动片出现磨损以后对制动片与制动盘之间出现的间隙进行自动补偿的功能。例如申请人曾提出过的一种带驻车制动的制动钳[200810059271.9]，它包括钳体、摇臂、制动片和能推动制动片的活塞，摇臂和活塞之间装有一根套有多头螺套的多头螺杆，该多头螺套一端面抵靠在活塞上，另一端和摇臂之间设有传动机构，钳体为分体式结构，分别为主钳体和与主钳体固连的副钳体，多头螺杆穿设于主钳体和副钳体中，活塞装于主钳体中，摇臂设置在副钳体一侧，在副钳体内的多头螺杆上套有两端分别作用在主钳体和多头螺杆上的复位弹簧，该制动钳在行车和驻车时都可以制动。

其工作方式具体为：行车制动时，制动钳里的油推动活塞和多头螺杆一起向制动片移动，使车辆制动，制动完成后在复位弹簧的作用下，多头螺杆拉动多头螺套和活塞回到原位；驻车制动时，拉动摇臂，摇臂通过传动机构推动多头螺杆，多头螺杆通过多头螺套推动活塞向制动片方向移动，使制动片夹紧制动盘实现制动。由于多头螺杆和多头螺套之间是螺纹连接，该螺纹连接一般为锯齿形的螺纹连接，同时多头螺套顶在活塞上，使多头螺套和活塞上产生的摩擦力防止多头螺套产生转动，在推动活塞向制动片方向移动的过程中，多头螺杆与多头螺套之间的相对位置不会改变，保证了驻车制动的可靠性；制动片磨损后，制动片和制动盘之间的制动间隙会增大，而在行车制动时，多头螺套会在液压和复位弹簧的作用下多旋出一些将活塞顶在制动片上使驻车制动过大的间隙得到补偿。

虽然上述带驻车制动的制动钳能够实现行车制动、驻车制动以及在制动片磨损以后对制动间隙进行自动补偿，但是它还是存在着一定的缺陷：多头螺杆与多头螺套之间采用的是锯齿形的螺纹连接，而锯齿形螺纹的最小直径一般为8mm，再加上多头螺套又是设置在活塞内的，同时又需要通过在活塞内设置挡圈、弹簧及轴承等来将多头螺套与活塞相对固定在一起，并在制动片出现磨损以后通过这些零部件与多头螺套相配合来实现制动间隙的自动补偿，这就使得对于活塞体积的要求变得很高。那么对于一些体积较小的活塞而言，由于内部空间不足，导致无法在活塞内设置多头螺套以及其它零部件，从而使得制动钳在使用小体积的活塞时无法具备自动补偿制动间隙的功能。针对这种情况，人们最常采取的方法是针对小体积的活塞专门设计一种新的自动补偿制动间隙的机构，但是这种做法一方面费时又费力，另一方面又需要对新设计的自动补偿制动间隙进行不断的实验验证，重复性过高，浪费企业资源。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种制动钳，所要解决的技术问题是在保留制动钳原有功能的同时提高适用性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种制动钳，包括本体以及均设置在本体上的螺杆、制动钳活塞以及一组制动片，制动钳活塞呈筒状，各制动片位于制动钳活塞的一侧，螺杆位于制动钳活塞的另一侧，所述的螺杆上套设有复位弹簧且复位弹簧两端分别作用在本体与螺杆上，其特征在于，所述的制动钳活塞上设置有连接孔，所述的螺杆的一端伸入连接孔内并与制动钳活塞螺纹连接，且螺杆与制动钳活塞之间为锯齿形螺纹连接，所述的制动钳活塞与相邻的制动片周向固定。

制动片磨损会使得制动片与制动盘出现多余的制动间隙，当行车制动时，通过液压作用在制动钳活塞上，使制动钳活塞受朝向制动片方向的力，同时由于螺杆与制动钳活塞螺纹连接在一起，导致螺杆也随着向前移动。这样一来，复位弹簧就被压缩而对螺杆形成反向的作用力。由于螺杆与制动钳活塞之间的螺纹连接是锯齿形螺纹连接，且制动钳活塞又与制动片周向固定，那么根据锯齿形螺纹连接的单向受力原理，在复位弹簧的弹力作用下会使得螺杆相对于制动钳活塞转动而与制动钳活塞脱开，从而拉长螺杆与制动钳活塞之间的间距，实现多余制动间隙的自动补偿。

本制动钳通过在制动钳活塞上设置连接孔，螺杆一端伸入连接孔内并与制动钳活塞螺纹连接来直接形成配合，并通过制动钳活塞与制动片周向固定来保证螺杆直接与制动钳活塞螺纹连接后仍然能够实现多余制动间隙的自动补偿，取消了现有制动钳中多头螺套以及其它零部件的使用，由此降低制动钳对于制动钳活塞的体积要求，即提高了适用性，使得体积较小的制动钳活塞也能够实现自动补偿多余制动间隙的功能。

在上述的制动钳中，所述的连接孔为通孔，且连接孔包括靠近螺杆的螺纹连接段以及靠近制动片的定位段，所述的螺杆一端位于螺纹连接段内，所述的定位段内设有堵头。

由于锯齿形螺纹的牙槽较深，加工锯齿形内螺纹用的丝锥很长，而制动钳活塞又必须要一端封闭防止漏油，因此如何在制动钳活塞内加工出内螺纹是将螺杆直接与制动钳活塞螺纹连接时所要面对的一个技术难点，这也是本领域技术人员在面对将螺杆与制动钳活塞直接螺纹连接时所无法解决的问题。

为了解决该技术难点，本制动钳先是将连接孔设置为通孔，这样加工内螺纹用的丝锥就能够成功穿过制动钳活塞然后在其内壁上加工出足够长度的内螺纹来形成用于与螺杆连接的螺纹连接段，连接孔未加工有螺纹的部分作为定位段使用，然后再通过在定位段内设置堵头来防止因连接孔加工成通孔后而导致的制动钳活塞漏油的问题。本制动钳通过采用上述结构同时解决了在制动钳活塞内加工内螺纹以及制动钳活塞漏油这两个问题，使得制动钳活塞内加工内螺纹与螺杆直接配合来降低对制动钳活塞的体积要求的目的能够顺利实现。

在上述的制动钳中，所述的连接孔在定位段处的孔径大于连接孔在螺纹连接段处的孔径，且制动钳活塞在螺纹连接段与定位段之间具有定位台阶，所述的制动钳活塞在定位段处的内壁上设有环形槽，环形槽内设有挡圈，挡圈的外侧位于环形槽内，挡圈的内侧位于定位段内，且堵头位于挡圈与定位台阶之间。

由于螺纹连接段的孔径一般都较小，挡圈即使通过变形也无法安装到螺纹连接段内。

因此，在连接孔的内壁上加工出定位台阶，使连接孔上形成孔径较大的定位段，使得挡圈能够顺利装入到连接孔内对堵头进行止挡，以使堵头不会受液压的作用而对推出活塞外，即保证制动钳活塞始终是处于不漏油的状态的，以确保在制动钳活塞内加工内螺纹与螺杆直接配合来降低对制动钳活塞的体积要求时所要面对的制动钳漏油问题能够彻底解决。

在上述的制动钳中，所述的本体内设置有连接轴，所述的连接轴的一端伸出本体外并连接有摇臂，所述的摇臂与螺杆的另一端之间设有包括定钢珠座、钢珠以及动钢珠座的传动机构，所述的定钢珠一体固定在连接轴上，动钢珠座与定钢珠座正对设置并能相对于定钢珠座前后运动，定钢珠座与动钢珠座上均具有球窝，所述的钢珠位于动钢珠座的球窝与定钢珠座的球窝之间，所述的螺杆的远离制动钳活塞的一端面具有呈半球形凸出的抵靠部，在复位弹簧的弹力作用下抵靠部与动钢珠座相接触。

驻车制动时，拉动摇臂来带动连接轴转动，定钢珠座随着连接轴一同转动使得钢珠从定钢珠座上的球窝底部脱离，钢珠由此推动动钢珠座向前移动。由于螺杆上的抵靠部与动钢珠座相接触，那么动钢珠座就会推动螺杆以及与螺杆螺纹连接的制动钳活塞向制动片靠近，并最终使制动钳活塞将制动片压在制动盘上实现制动。

当自动补偿制动间隙时，复位弹簧作用在螺杆上使螺杆受到向螺纹旋出的方向的力。由于螺杆与制动钳活塞之间采用的是锯齿形的螺纹连接结构，而制动钳活塞又与制动片周向固定而不转动，那么根据锯齿形螺纹连接结构的单向受力原理，复位弹簧的作用力会使螺杆形成相对于制动钳活塞转动的趋势。螺杆转动的过程中遇到的阻力包括了螺杆与动钢珠座之间的摩擦力，但由于螺杆是通过抵靠部与动钢珠座相接触的，抵靠部呈半球形也就意味着抵靠部的外表面为球面，那么螺杆与动钢珠座实际上只是点接触，这就使得螺杆与动钢珠座之间的摩擦力对螺杆转动过程中所造成的影响可以忽略不计，从而使螺杆能够顺畅地相对于制动钳活塞转动，由此拉长了螺杆与制动钳活塞之间的间距，以在降低对制动钳活塞体积要求的同时能够顺利实现多余制动间隙的补偿。

在上述的制动钳中，所述的制动钳活塞靠近制动片的一端面开设有限位槽，所述的制动片与制动钳活塞相对的面上具有能够插入限位槽内的限位销。

在上述的制动钳中，作为另一种技术方案，所述的制动片与制动钳活塞相对的面上开设有限位槽，所述的制动钳活塞靠近制动片的一端面上具有能够插入限位槽内的限位销。

无论是在制动钳活塞上开设限位槽、在制动片上设置限位销，还是在制动钳活塞上设限位销、在制动片上开设限位槽，都是通过限位销与限位槽的配合来使制动片与制动钳活塞之间形成周向固定，以保证制动钳活塞不能转动，从而使本制动钳在降低对制动钳活塞体积要求的同时能够实现螺杆与制动钳活塞的相互脱开，确保制动片出现磨损时仍然能够实现制动间隙的自动补偿。

与现有技术相比，本制动钳通过在制动钳活塞内加工内螺纹来与螺杆直接螺纹连接形成配合，取消了现有技术中多头螺套以及将多头螺套与制动钳活塞相对固定在一起的零部件的使用，使得自动补偿制动间隙功能对于制动钳活塞体积的要求大大降低，即提高了适用性，使得体积较小的制动钳活塞也能够实现自动补偿多余制动间隙的功能；另外，通过将制动钳活塞上的连接孔设置为通孔并在通孔内设置挡圈加堵头，很好地解决了在制动钳活塞上加工内螺纹的问题以及因解决加工内螺纹问题而导致制动钳活塞如何保证不漏油的问题。

附图说明

图1是本制动钳的示意图。

图2是本制动钳的剖视图。

图3是本制动钳中制动钳活塞处的剖视图。

图4是本制动钳中限位销插入限位槽内后的截面图。

图5是图2中螺杆上的抵靠部抵靠在动钢珠座上的放大图。

图6是图2中动钢珠座与定钢珠座之间的放大图。

图中，1、本体；1a、主钳体；1a1、钳口；1b、副钳体；1b1、凹腔；2、制动片；2a、限位销；3、制动钳活塞；3a、连接孔；3b、定位台阶；3c、环形槽；3d、限位槽；4、胶圈；5、螺杆；5a、环形凸沿；5b、抵靠部；6、挡圈；7、堵头；8、复位弹簧；9、垫片；10、轴承；11、摇臂；12、连接轴；13、拉簧；14、锁紧螺母；15、钢珠；16、定钢珠座；17、动钢珠座；18、密封圈；19、球窝。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，一种制动钳，包括由主钳体1a与副钳体1b组成的本体1，副钳体1b位于主钳体1a的一侧且副钳体1b与主钳体1a通过紧固螺钉相固定。主钳体1a上设有U形的钳口1a1，在钳口1a1内装有一组制动片2，制动片2的数量为两个且能相互靠拢移动，车辆上的制动盘设置在两个制动片2之间。在主钳体1a内设有能够在主钳体1a内滑动的制动钳活塞3，制动钳活塞3呈筒状，各制动片2位于制动钳活塞3的一侧，制动钳活塞3与主前钳体之间设置有密封圈18，制动钳活塞3靠近制动片2的一端与相邻的制动片2之间形成周向固定，制动钳活塞3靠近制动片2的一端外侧与主钳体1a之间连接有胶圈4。

如图4所示，制动钳活塞3靠近制动片2的一端面开设有限位槽3d，制动片2与制动钳活塞3相对的面上具有凸出的限位销2a，由于制动片2只能轴向移动而不会周向旋转，因此当限位销2a插入到限位槽3d内后能够起到使制动钳活塞3与制动片2形成周向固定的作用，即保证制动钳活塞3也只能轴向移动而不会周向转动。当然，也可以在制动片2与制动钳活塞3相对的面上开设限位槽3d，制动钳活塞3靠近制动片2的一端面上设置凸出的限位销2a。

如图2所示，主钳体1a内还穿设有螺杆5，螺杆5位于制动钳活塞3的另一侧，螺杆5与主钳体1a之间设有防止漏油的密封圈18。螺杆5的一端具有锯齿形的外螺纹，该端的螺纹牙一侧斜度大，另一侧斜度小，这样可以实现快进满慢退的效果。制动钳活塞3远离制动片2的另一端开设有连接孔3a，螺杆5具有外螺纹的一端伸入连接孔3a内并与制动钳活塞3螺纹连接，且螺杆5与制动钳活塞3之间仍然为锯齿形螺纹连接。

如图3所示，在本实施例中，连接孔3a为从制动钳活塞3的一端开设至另一端的通孔，连接孔3a包括螺纹连接段3a1以及定位段3a2，连接孔3a在定位段3a2处的孔径大于连接孔3a在螺纹连接段3a1处的孔径，且制动钳活塞3在螺纹连接段3a1与定位段3a2之间具有定位台阶3b。螺纹连接段3a1靠近螺杆5，定位段3a2靠近制动片2，制动钳活塞3在定位段3a2的内壁上设有环形槽3c，环形槽3c内设有挡圈6，挡圈6的外侧位于环形槽3c内，挡圈6的内侧位于定位段3a2内，且在挡圈6与定位台阶3b之间设有堵头7，且在堵头7与制动钳活塞3之间设有密封圈18。

本制动钳通过在制动钳活塞3的连接孔3a的内壁上加工内螺纹来形成螺纹连接段3a1，使得螺杆5能够与制动钳活塞3直接螺纹连接来形成配合，取消了现有技术中多头螺套以及将多头螺套与制动钳活塞3相对固定在一起的零部件的使用，使得自动补偿制动间隙功能对于制动钳活塞3体积的要求大大降低，因此大大地提高了适用性，从而使体积较小的制动钳活塞3也能够实现自动补偿间隙的功能。

但是，要注意的是由于锯齿形螺纹的牙槽很深，加工锯齿形内螺纹用的丝锥又很长，而制动钳活塞3又必须要一端封闭防止漏油，因此如何在制动钳活塞3内加工出内螺纹来形成螺纹连接段3a2是将螺杆5直接与制动钳活塞3螺纹连接时所要面对的一个技术难点。因此，本制动钳先是将连接孔3a设置为通孔，这样加工内螺纹用的丝锥就能够成功穿过制动钳活塞3然后在其内壁上加工出足够长度的内螺纹来形成螺纹连接段3a1，那么剩下的连接孔3a便作为定位段3a2使用，然后再通过在连接孔3a的定位段3a2内设置挡圈6、堵头7以及密封圈18来实现防止因连接孔3a加工成通孔后而导致的制动钳活塞3漏油的问题。

如图2所示，副钳体1b与主钳体1a相对的一侧具有凹腔1b1，螺杆5的另一端穿入副钳体1b的凹腔1b1内，且在位于凹腔1b1内的螺杆5侧部具有环形凸沿5a，位于凹腔1b1内的螺杆5上依次套设有复位弹簧8、垫片9以及轴承10，复位弹簧8的一端通过垫片9和轴承10作用在环形凸沿5a上，复位弹簧8的另一端作用在主钳体1a上。轴承10和垫片9的作用是减小复位弹簧8复位时与环形凸沿5a的摩擦力。

如图2、图5和图6所示，副钳体1b与主钳体1a相背的一侧设有摇臂11，副钳体1b内穿设有连接轴12，连接轴12的一端穿出副钳体1b外，摇臂11套接在伸出副钳体1b外的连接轴12上且能够绕着连接轴12摆动，摇臂11与副钳体1b之间连接有当摇臂11摆动后能够使摇臂11复位的拉簧13，且在伸出副钳体1b外的连接轴12上螺纹连接有锁紧螺母14，摇臂11限位在锁紧螺母14与副钳体1b之间以防止摇臂11轴向窜动。螺杆5与摇臂11之间设有当摇臂11摆动时能够推动螺杆5向前移动的传动机构，传动机构包括钢珠15、均设有球窝19的定钢珠座16和动钢珠座17，定钢珠座16一体固定在位于副钳体1b内的连接轴12上，动钢珠座17与定钢珠座16正对设置且动钢珠座17能够相对于定钢珠座16前后移动，钢珠15位于定钢珠座16与动钢珠座17之间，螺杆5穿入副钳体1b内的一端面中心处具有呈半球形凸出的抵靠部5b，在复位弹簧8的弹力作用下抵靠部5b与动钢珠座17相抵靠。在本实施例中，定钢珠座16与动钢珠座17相对的一端中心处具有呈圆柱状的凸出部，动钢珠座17与定钢珠座16相对的一端中心处具有呈环状的套接部，动钢珠座17的套接部套接在定钢珠座16的凸出部上。

行车制动时，在制动间隙正常的情况下，制动钳里的油推动制动钳活塞3向制动片2移动，最终让制动钳活塞3与制动片2相接触而让两制动片2相互靠拢，两制动片2夹紧在制动盘的两侧实现制动，制动完成后制动钳活塞3在胶圈4的变形复位作用下产生回位，制动间隙得以回复。制动间隙依靠胶圈4变形回位量与螺杆5和制动钳活塞3之间的锯齿形螺纹副相互配合产生的轴向间隙来决定，螺杆5和制动钳活塞3之间的锯齿形螺纹副的轴向间隙大于胶圈4的回位量。

驻车制动时，拉动摇臂11，摇臂11带动连接轴12转动从而带动定钢珠座16转动，由于钢珠15位于定钢珠座16与动钢珠座17之间并位于斜面凹槽内，因此随着定位钢珠15座的转动会使钢珠15沿着斜面移动至斜面凹槽的最高点处而将动钢珠座17向前方推动。同时，由于螺杆5位于副钳体1b内的一端上的抵靠部5b在复位弹簧8的弹力作用下与动钢珠座17相抵靠，螺杆5的另一端与制动钳活塞3螺纹连接，那么动钢珠座17就会依次推动螺杆5及制动钳活塞3向前移动，并最终使制动钳活塞3顶在制动片2上，这样一来两制动片2就会相互靠拢而夹紧制动盘，从而实现驻车。当驻车结束后，摇臂11在拉簧13的作用下复位并带动连接轴12反向转动，钢珠15回到斜面凹槽的最低点处，螺杆5在复位弹簧8的弹力作用下带动制动钳活塞3回到初始位置。

在制动片2磨损后，制动片2和制动钳活塞3之间会出现间隙，在行车液压制动时，通过液压作用在制动钳活塞3上，使制动钳活塞3受朝向制动片2方向的力，同时由于螺杆5与制动钳活塞3螺纹连接在一起，导致螺杆5也随着向前移动。这样一来，复位弹簧8就被压缩而对螺杆5形成反向的作用力。由于螺杆5与制动钳活塞3之间的螺纹连接是锯齿形螺纹连接，且制动钳活塞3又与制动片2周向固定，那么根据锯齿形螺纹连接的单向受力原理，在复位弹簧8的弹力作用下会使得螺杆5相对于制动钳活塞3转动而与制动钳活塞3脱开，从而拉长螺杆5与制动钳活塞3之间的间距，实现多余制动间隙的补偿。虽然在螺杆5转动的过程遇到的阻力包括了复位弹簧8作用在螺杆5上的力以及螺杆5与动钢珠座17之间的摩擦力，但由于复位弹簧8与螺杆5是通过轴承10相接触的，而螺杆5又是通过呈半球形凸出的抵靠部5b与动钢珠座17之间形成点接触，从而使螺杆5能够顺畅地相对于制动钳活塞3转动。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。