一种驻车制动卡钳的驱动组件及制造该驱动组件的制造方法与流程

本发明涉及一种驻车制动卡钳的驱动组件及制造该驱动组件的制造方法，属于汽车制动设备领域。

背景技术：

随着现代汽车的快速发展，自动驻车技术已经越来越多地运用在汽车领域，自动驻车技术是包括制动卡钳，制动卡钳内部设有驱动组件，该驱动组件连接有电机，电机连接传感器，通过传感器感知信号，来驱动电机转动，电机转动时驱动制动卡钳内部的驱动组件，最终驱动制动卡钳上的刹车片抱紧刹车盘，而现在技术存在的问题是，驱动组件的稳定性不高，甚至容易出现自锁现象，造成制动力不稳定。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题就是提供一种驻车制动卡钳的驱动组件及制造该驱动组件的制造方法，解决了现有驻车制动卡钳的制动力不稳定、容易自锁的问题，而且利用本发明中的制造方法能够大批量生产该驱动组件，且大批量生产后能保证驱动组件零件之间的可通用配合的效果，生产成本低，提高产品的市场竞争力。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种驻车制动卡钳的驱动组件，包括驱动刹车片的活塞，所述驱动组件还包括用于与电机连接的螺杆和与该螺杆螺纹连接的螺母套，电机驱动螺杆转动，螺杆转动时驱动螺母套发生轴向位移，螺母套发生位移时推动所述活塞顶触刹车片，所述螺杆与螺母套之间设有防止螺纹咬死的限位结构，所述限位结构包括设于所述螺杆上的圆台和设于所述圆台端面上的限位凸起，所述螺母套的端面设有与所述限位凸起相抵的限位缺口。

采用本发明的优点，本发明中的驱动组件，采用螺杆、螺母套的相对滑动原理，来实现伸缩作用，从而实现推动活塞的效果，其优点在于传动较为平顺，而且精度高，螺杆转一圈，螺母套滑动一个螺距的距离，从而使得螺母套的滑动距离得到非常好的控制，相对于传统的驱动组件来说，制动力更为稳定，易于控制。

另外，本发明中，所述螺杆与螺母套之间设有防止螺纹咬死的限位结构，由于螺母套与螺杆是通过螺纹连接，螺纹连接存在一个问题，容易相互咬死，一旦咬死，会形成一个自锁现象，使得刚开始的驱动力要远远大于正常的驱动力，容易造成突然窜动，对螺纹自己冲击力很大，显然这对于驱动组件自身的使用寿命造成很大影响，而且驾驶者的体验也不好，而本发明中针对于这个问题，特意设置了防止螺纹咬死的限位结构，使得螺母套与螺杆之间始终保持螺纹的正常咬合，而不处于咬死状态，同样能增加制动钳的稳定性，增加制动钳的使用寿命。

另外，本发明还公开了一种制造上述驱动组件的制造方法，用于大批量加工螺杆和螺母套，包括以下步骤：

步骤一：先加工出N个螺杆半成品，该螺杆半成品中，只加工出圆台，不加工螺纹；

步骤二：在圆台上加工出限位凸起，该步骤中限位凸起的周向位置任意；

步骤三：用模具钢加工出1个螺母套，该步骤中螺母套上的螺纹和限位缺口全部加工好，限位缺口的周向位置任意，此加工完成的成品螺母套作为公配螺母套；

步骤四：将步骤三中的公配螺母套进行热处理，热处理后利用切割工艺将公配螺母套对半切开，使得公配螺母套分为两个半模；

步骤五：选取步骤一中的其中一个螺杆半成品，将该螺杆半成品定位在螺杆定位夹具上，使其不能周向转动，然后将步骤四中两个半模拼接套装到该螺杆半成品上，拼接时将限位缺口对准螺杆半成品上的限位凸起，对准后保持该组装状态下，将两个半模分别固定在上压模和下压模上；

步骤六：将上压模和下压模固定到压力设备上，将螺杆定位夹具也固定到压力设备上，将步骤一中的N个螺杆半成品逐一定位到螺杆定位夹具上，然后启动压力设备，上压模和下压模合拢挤压，两个半模在螺杆半成品上压出螺纹压痕；

步骤七：将步骤六中压好螺纹压痕的螺杆，放置到板牙套上进行螺纹精加工，板牙套在加工螺纹时，会根据之前的螺纹压痕自动导向加工，加工完后的螺杆为成品螺杆；

步骤八：选取步骤七中的成品螺杆中其中一个，作为公配螺杆；

步骤九：加工出N个螺母套半成品，该螺母套半成品未加工限位缺口，将步骤八中的公配螺杆拧入到螺母套半成品中，直至公配螺杆上的限位凸起与螺母套半成品的端面相抵，然后在该端面的相抵处做好标记，然后根据标记位置，加工出限位缺口。

在上述驱动组件中，限位缺口和限位凸起的精度，关键在于其周向位置精度，因为周向位置精度的偏差角度，会直接影响螺母套提前与限位凸起相抵，或螺母套与限位凸起相抵之前，螺母套与螺杆已经咬死，故在上述驱动组件中，限位凸起和限位缺口的周向精度要求非常高，在大批量生产时，如果没有很好的制造方法，无法保证每个产品的尺寸统一，也就无法保证限位凸起和限位缺口的匹配精度，最终无法保证每个螺杆与每个螺母套的通配效果。

而采用本方法后，先用一个公配螺母套在半成品螺杆上压制出螺纹压痕，使得后期螺纹在精加工时，该螺纹压痕能对板牙套产生导向作用，从而使得精加工出的螺纹与公配螺母套一致，即便是大批量生产时，也能保证尺寸统一，误差小，而后期在加工螺母套时，用公配螺杆进行统一标记，大批量生产时标记统一，由于公配螺杆是由公配螺母套匹配加工而成，故由公配螺杆匹配加工出的成品螺母套也与公配螺母套的尺寸统一，保证生产出来的任意一个螺杆均能与任意一个螺母套配合，不用特意为每个螺杆单独定制螺母套，从而实现在大批量生产时，保证尺寸统一，实现每个螺母套与每个螺杆之间可通配、互换的效果，使得螺母套和螺杆的匹配精度更好，生产效率高，质量可靠。

作为优选，步骤九中，限位缺口的实际加工位置：从所述标记位置沿螺纹旋出方向截取一段圆心角为α的弧，以该弧的终点为起始点，往螺纹旋出方向加工出楔形的限位缺口，1°≤α≤10°。

作为优选，所述限位凸起的凸起高度为H1，所述限位缺口的深度为H2，H1≤H2。

作为优选，所述限位缺口的深度为H2，所述螺杆的螺纹间距为L，0.6L≤H2≤0.98L。

作为优选，所述螺杆的螺纹间距L为1.25mm，所述限位缺口的深度H2为1.2mm。

作为优选，所述步骤二中，限位凸起是通过冷挤压工艺，在圆台的端面上挤压成型而成。

作为优选，所述步骤八中，选取的公配螺杆经过调质处理，调质处理后的硬度为30HRC～40HRC。

作为优选，步骤六中，上压模和下压模在合拢挤压时，保证两个半模之间留有合模间隙，0.05mm≤合模间隙≤0.1mm。

作为优选，所述螺杆的螺纹和/或螺母套的螺纹经过螺纹抛光处理。

本发明的这些优点和其他优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为驻车制动卡钳第一实施例的内部结构示意图；

图2为驻车制动卡钳第一实施例中螺母套和螺杆的结构示意图；

图3为驻车制动卡钳第一实施例中螺母套上限位缺口的加工位置示意图；

图4为驻车制动卡钳第一实施例中螺母套和螺杆的底部视角的示意图；

图5为驻车制动卡钳第一实施例中螺母套和螺杆的连接示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1至4，本实施例为一种驻车制动卡钳，包括浮动钳主体1，浮动钳主体1上安装有电机2，浮动钳主体1内安装有用于抱紧刹车盘4的刹车片3，刹车片3有两片，分别位于刹车盘4的不同两侧，所述电机2和刹车片3之间连接有驱动组件，本实施例中浮动钳主体1上还安装有减速装置，电机2连接所述减速装置，减速装置连接驱动组件，电机2运转时，通过减速装置驱动所述驱动组件，驱动组件驱动两个刹车片3抱紧刹车盘4。

本实施例中，所述驱动组件包括用于顶触所述刹车片3的活塞5，还包括用于与电机2传动连接的螺杆6和与该螺杆6螺纹连接的螺母套7，螺母套7与螺杆6螺纹连接，电机2驱动螺杆6转动，螺杆6转动时驱动螺母套7滑动，工作原理类似于滚珠丝杆，螺母套7滑动时推动所述活塞5顶触刹车片3。

采用螺杆、螺母套的相对滑动原理，来实现伸缩作用，从而实现推动活塞5的效果，其优点在于传动较为平顺，而且精度高，螺杆6转一圈，螺母套7滑动一个螺距的距离，从而易于控制螺母套7的滑动距离，相对于传统的驱动组件来说，制动力更为稳定，易于控制。

另外，本实施例中，所述螺杆6与螺母套7之间设有防止螺纹咬死的限位结构，由于螺母套7与螺杆6是通过螺纹连接，螺纹连接存在一个问题，拧紧到极限位置时容易相互咬死，一旦咬死，会形成一个自锁现象，使得刚开始的驱动力要远远大于正常滑动时的驱动力，容易造成突然窜动，对螺纹本身冲击力很大，显然这对于驱动组件自身的使用寿命造成很大影响，而且驾驶者的体验也不好，而本实施例中针对于这个问题，特意设置了防止螺纹咬死的限位结构，使得螺母套7在转动到极限位置之前被限位，使得螺母套7与螺杆6之间始终保持螺纹的正常咬合，而不处于咬死状态，同样能增加制动钳的稳定性，增加制动钳的使用寿命。

具体的结构：为方便描述，以图1为例，刹车片3所在侧为浮动钳主体1的左侧端，电机2所在方向为浮动钳主体1的右侧端，其中减速装置也安装在浮动钳主体1的右侧端，所述浮动钳主体1内部设有安装所述驱动组件的安装腔11，活塞5、螺母套7、螺杆6均容置在安装腔11内，活塞5用于顶触位于刹车盘4右侧的刹车片3，电机2转动时，驱动螺杆6转动，从而推动螺母套7往左侧或右侧移动，当螺母套7往左侧移动时，推动活塞5相应往左侧移动，从而推动刹车片3向刹车盘4移动。

所述限位结构包括设于所述螺杆6上的圆台61和设于所述圆台61上的限位凸起601，本实施例中限位凸起601与圆台61为一体结构，螺杆6包括螺杆本体60，圆台61设于螺杆本体60的右端面，圆台61往右延伸有连接轴62，连接轴62与减速装置连接，连接轴62上设有卡簧槽621，所述螺母套7上设有与所述限位凸起601相抵的限位缺口701，当电机2驱动螺杆6反向转动时，螺母套7相应往右侧移动，直至限位缺口701的阻挡壁与限位凸起601的侧壁相抵，当限位缺口701的阻挡壁与限位凸起601的侧壁相抵时，螺母套7的内螺纹与螺杆6上的外螺纹正常咬合，不咬死，从而能够避免螺母套7在往右侧移动时，螺母套7与螺杆6过度咬合产生自锁现象。

为了简化结构，所述限位凸起601设在所述圆台61朝向所述螺母套7一侧的端面上，即设在圆台61的左端面上，为方便描述，定义限位凸起601所在的左端面为圆台61的顶面，所述限位缺口701设在所述螺母套7朝向圆台61的端面上，即限位缺口701设在螺母套7的右端面，定义螺母套7的右端面为螺母套7的底面。其中作为优选，所述限位缺口701的形状为楔形缺口，所述限位凸起601为设在圆台61上的径向条形块，使得螺母套7与螺杆6在转动靠近的过程中不会发生干涉，导向性更好。

在尺寸上，所述限位凸起601的凸起高度为H1，所述限位缺口701的深度为H2，H1≤H2，这里所指的凸起高度H1为限位凸起601的最大高度，所指的限位缺口701的深度H2为限位缺口701的最大深度，设计成这样的优点在于，使得螺母套7靠近圆台61时，能够避免限位缺口701的阻挡壁与限位凸起601的侧壁相抵之前，限位缺口701的底壁与限位凸起601的顶面先接触。

另外，所述限位缺口701的深度H2与螺杆6的螺纹间距L也有一定关系，具体为：0.6L≤H2≤0.98L，H2＜0.6L或者＞0.98L，都将造成定位误差过大，一旦限位凸起601在加工时产生周向位置误差，极易造成螺母套7向右侧移动时，螺母套7与螺杆6未旋转到位或者过度旋转发生自锁问题。

作为优选实施，本实施例中，所述螺杆6的螺纹间距L为1.25mm，所述限位缺口701的深度H2为1.2mm，这种关系能够为加工限位凸起601时提供充足的误差空间，降低加工难度。

本实施例中，螺杆和螺母套的加工方法如下：

步骤一：先加工出N个螺杆半成品，该螺杆半成品中，只加工出圆台，不加工螺纹；

步骤二：在圆台上加工出限位凸起，该步骤中限位凸起的周向位置任意；本实施例中限位凸起是通过冷挤压工艺，在圆台的端面上挤压成型而成；

步骤三：用模具钢加工出1个螺母套，该步骤中螺母套上的螺纹和限位缺口全部加工好，限位缺口的周向位置任意，此加工完成的成品螺母套作为公配螺母套；本实施例中模具钢优选采用低碳合金钢，其中碳的含量优选在0.35％～0.45％之间；

步骤四：将步骤三中的公配螺母套进行热处理，热处理后利用切割工艺将公配螺母套对半切开，使得公配螺母套分为两个半模；本步骤中，公配螺母套热处理后的硬度为50HRC～60HRC；

步骤五：选取步骤一中的其中一个螺杆半成品，将该螺杆半成品定位在螺杆定位夹具上，使其不能周向转动，然后将步骤四中两个半模拼接套装到该螺杆半成品上，拼接时将限位缺口对准螺杆半成品上的限位凸起，对准后保持该组装状态下，将两个半模分别固定在上压模和下压模上；

步骤六：将上压模和下压模固定到压力设备上，将螺杆定位夹具也固定到压力设备上，将步骤一中的N个螺杆半成品逐一定位到螺杆定位夹具上，然后启动压力设备，上压模和下压模合拢挤压，两个半模在螺杆半成品上压出螺纹压痕；

在该步骤中，需要说明的是，上压模和下压模在合拢挤压时，保证两个半模之间留有合模间隙，0.05mm≤合模间隙≤0.1mm，设计该合模间隙的目的在于：两个半模挤压产生的压痕只是作为导向基准用，并不是最终螺纹，所以在挤压时，不必完全挤压，预留出一定的螺纹深度，为后续的螺纹精加工留足余量；

步骤七：将步骤六中压好螺纹压痕的螺杆，放置到板牙套上进行螺纹精加工，板牙套在加工螺纹时，会根据之前的螺纹压痕自动导向加工，加工完后的螺杆为成品螺杆；

步骤八：将选取步骤七中的成品螺杆中其中一个，作为公配螺杆；本实施例中螺杆采用45#钢，选取的公配螺杆经过调质处理，调质处理后的硬度为30HRC～40HRC，以增强公配螺杆的硬度；

步骤九：加工出N个螺母套半成品，该螺母套半成品未加工限位缺口，将步骤八中的公配螺杆拧入到螺母套半成品中，直至公配螺杆上的限位凸起与螺母套半成品的端面相抵，相抵处做好标记，然后根据标记位置，加工出限位缺口。

如图3所示，在该方法步骤九中，限位缺口的实际加工位置：从所述标记位置A沿螺纹旋出方向截取一段圆心角为α的弧R，以该弧R的终点B为起始点，往螺纹旋出方向加工出楔形的限位缺口，1°≤α≤10°，这样设计的目的在于，对限位缺口设置了提前量，保证螺母套在旋入到螺杆过程中，只会提前与限位凸起相抵，不会延后相抵，保证螺母套不会与螺杆发生咬死现象。

为了减少螺纹阻力，本实施例中的所述螺杆的螺纹和螺母套的螺纹后期都经过螺纹抛光处理，具体而言是对螺杆的外螺纹和螺母套的内螺纹进行螺纹抛光处理，去除螺纹上的毛刺与杂质，使得螺纹齿面部分更光滑，让螺母套和螺杆在相对转动过程中阻力更小，转动过程更为平顺。

此外，如图4所示，在其他结构上，由于螺母套7底面，在实际加工时可能不是非常平整，会产生凹凸不平，如果有凸起，螺母套7在向圆台61靠拢时，该凸起可能在限位凸起601与限位缺口701相抵之前，先与圆台61顶面相抵，容易造成螺母套7与螺杆6未旋转到位，为了解决该问题，所述螺母套7的底面设有多个径向而设的工艺槽71，所述工艺槽71连通螺母套7的外侧壁与内侧壁，这样能减少螺母套7底面与圆台61顶面的接触面积，同时，螺母套7在靠拢圆台61时，螺母套7底面与圆台61顶面之间的制动液也可以从该工艺槽71中排出，不会挤压在螺母套7底面与圆台61顶面之间，减少制动液对螺母套7的排挤力。

同时，为了增加圆台61的强度，所述圆台61的底面，即图1中圆台61的右端面上设有多根径向的加强筋63，以保证圆台61的平面强度，防止圆台61发生翘曲等问题，影响限位精度。

本实施例中的活塞5，其右端面内凹设有容置腔51，所述螺母套7滑动在该容置腔51内，其中螺母套7仅仅是左右滑动在容置腔51中，而不能在容置腔51中发生转动，在具体结构中，所述容置腔51的截面为方形，所述螺母套7的周侧壁往外延伸有防转环72，所述防转环72的外形与容置腔51的截面相匹配，即防转环72的外形也相应设置成方形，方形这种非圆形的形状能够防止螺母套7在容置腔51内发生转动。

需要说明的是，本领域技术人员通过本实施例的构思，应知晓在其他实施例方式中，容置腔51的截面并不局限于方形，只要是非圆形，都能实现防止螺母套7在容置腔51内发生转动的作用，这种实施方式都应落入本发明的保护范围。

为了让螺母套7在顶触活塞5时具有更好的直线导向作用，所述螺母套7包括与所述活塞5相抵的顶触部，本实施例中的顶触部优选为锥台73，所述活塞5上设有与所述锥台73匹配的锥形凹槽52，锥台73与锥形凹槽52在接触时，能产生一个水平的直线推力，导向效果更好。

本实施例中，所述安装腔11与浮动钳主体1表面之间连通有进油孔12，制动液从进油孔12中进入后，一方面可进入到活塞5与安装腔11内壁之间，另一方面可进入活塞5的容置腔51中，参见图1，当活塞5移动到最左的极限位置时，活塞5的侧壁未完全密封住进油孔12，从进油孔12进入的制动液一部分附着在活塞5侧壁或安装腔11的内壁上，另一部分进入到容置腔51内，对螺母套7和螺杆6起到一定润滑作用。

为了让制动液能接触到螺母套7的顶触部，所述防转环72的侧壁上设有供制动液通过的过油槽721，这样防转环72的右侧的制动液可以通过过油槽721进入到防转环72的左侧，从而制动液可以附着在顶触部的表面或者锥形凹槽52的表面，减少两者抵触时的冲击力，增长使用寿命。本实施例中的过油槽721有多个，分别设在防转环72的四个边角处和四个侧壁靠中间位置处。

此外，由于制动液具备一定粘性，当锥台73的表面与锥形凹槽52之间挤压后，容易造成锥台73吸附在锥形凹槽52上，不容易脱离，造成驱动螺母套7从锥形凹槽52上脱离的初始拉力较大，容易发生窜动，为了减轻这种问题，所述锥台73的侧面上设径向沟槽731，当锥台73与锥形凹槽52挤压贴合时，制动液会被排挤到径向沟槽731内，从而减少锥形凹槽52与锥台73之间的吸附力，减少窜动现象，本实施例中径向沟槽731有四条，均匀间隔分布在锥台73的周侧面上。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。