專利名稱：托架的安裝結(jié)構(gòu)及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將托架接合固定在管子的外周面上的托架的安裝結(jié)構(gòu)和安裝方法，具體是涉及向相對缸裝置、液壓緩沖器、氣體彈簧等的流體設(shè)備的缸的托架的安裝有用的托架的安裝結(jié)構(gòu)和安裝方法。
背景技術(shù)：
例如，車輛的懸掛所使用的單筒式液壓緩沖器，形成能夠滑動地收納在缸(管子)內(nèi)劃分氣體室和油室的自由活塞并且能夠滑動地收納將油室二分割的活塞的結(jié)構(gòu)。在這樣的單筒式液壓緩沖器中，在該缸的外周面上安裝用于支持傳感器或軟管等的外裝部件的支架(托架)，以往，安裝所述支架通常采用焊接。然而，在這種情況下，存在因焊接帶來的熱影響而使缸容易產(chǎn)生應(yīng)變或變形的問題，為此，支架的安裝位置被限定于所述自由活塞的滑動范圍外的管子下端部(例如參見專利文獻1)。
另一方面，近來以省略焊接為目的，已嘗試在對于液壓緩沖器的缸的彈簧片或鉗口托架的安裝上利用機械鉚合(例如參見專利文獻2)。該機械鉚合是利用沖頭將外側(cè)的彈簧片或鉗口托架和內(nèi)側(cè)的缸局部地沿半徑向內(nèi)方向壓入而使兩者鼓出并鉚接。然而，按照這種機械鉚合，由于在缸的內(nèi)面形成了由所述鼓出鉚接而產(chǎn)生的突起，因而以上述單筒式液壓緩沖器的如內(nèi)面被作為活塞類的滑動面所提供的缸為對象就無法利用這種技術(shù)，其適用范圍受到限制。
專利文獻1特開2000-46090號公報專利文獻2特開2004-223612號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是鑒于上述的技術(shù)背景而提出的，其目的在于通過改進機械鉚合的接合技術(shù)，能夠不使管子內(nèi)面出現(xiàn)突起而將托架安裝在管子上，從而提供對于適用范圍的擴大更大地發(fā)揮作用的托架的安裝結(jié)構(gòu)和安裝方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種托架的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，對在外周面上形成了凹部的管子嵌合托架，使所述托架在所述凹部內(nèi)局部地鼓出變形而將該托架接合固定在所述管子上。在這樣的托架的安裝結(jié)構(gòu)中，由于使托架在形成在管子上的凹部內(nèi)局部地鼓出變形，所以不會在管子的內(nèi)面上形成突起。
在本托架的安裝結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選地形成在上述管子上的凹部成為在圓周方向上細長的矩形。通過這樣地將凹部形成為在圓周方向上細長的矩形，能夠提高接合部的剪斷強度，并對于托架的超過負荷發(fā)揮充分的抵抗力。換言之，能夠使在管子上形成的凹部變小，與此相應(yīng)的量能夠抑制對于管子的內(nèi)面?zhèn)鹊墓某鲎冃蔚挠绊憽?br> 在本托架的安裝結(jié)構(gòu)中，對于上述管子和托架來說，雖然具體地不管其種類如何，管子是流體設(shè)備的缸，可以托架能夠是傳感器等的外裝部件的支架的結(jié)構(gòu)。這樣地在適用于流體設(shè)備的缸的情況下，由于能夠?qū)⑼屑艿陌惭b位置擴大到活塞的滑動范圍，所以提高了利用價值。在這種情況下，所述流體設(shè)備也可以是能夠滑動地將自由活塞以及活塞收納在缸內(nèi)的單筒式液壓緩沖器。在該單筒式液壓緩沖器中，也可以將托架接合固定在這些活塞部件(即，活塞以及自由活塞)進行滑動的范圍的外周面上。
此外，本發(fā)明的托架的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，管子的內(nèi)周面是平滑的，并具有托架填充并密接在該管子的外周面凹部的凹凸嵌合狀態(tài)的接合部。在這種情況下，也可以在圓周方向上配置多個接合部。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種托架的安裝方法，其特征在于，在管子的外周面上預(yù)先形成凹部，通過利用沖頭使嵌合在所述管子上的托架在所述凹部內(nèi)局部地鼓出變形而將該托架接合固定在所述管子上。在這種情況下，可以在管子的外周面上形成在圓周方向上細長的矩形的凹部，作為沖頭可以使用具有與所述凹部的形狀相似的扁平形狀的壓入部的沖頭。
在本發(fā)明的方法中，優(yōu)選地在利用上述沖頭使托架局部地在管子的凹部鼓出變形時，使設(shè)置在插入所述管子的心軸的可動沖模墊(ダイ)沿半徑向外方向移動來支撐所述凹部的背面?zhèn)龋纱?，能夠更可靠地抑制對于管子的?nèi)面的鼓出變形的影響。
按照本發(fā)明的托架的安裝結(jié)構(gòu)及其安裝方法，由于能夠不使管子內(nèi)面出現(xiàn)突起而將托架安裝在管子上，所以適用范圍擴大了。特別是在適用于流體設(shè)備的情況下，由于能夠使對于缸的支架的安裝位置擴大到活塞的滑動范圍，所以利用價值顯著提高。


圖1是表示作為本托架的安裝結(jié)構(gòu)的適用對象之一的單筒式液壓緩沖器的整體結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2是表示對于單筒式液壓緩沖器的缸的托架(支架)的安裝方法的實施狀況和安裝結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3是表示在缸的外周面形成的凹部的形狀的正面圖；圖4是表示本托架的安裝方法所使用的沖頭的圖，圖4(1)是平面圖，圖4(2)是側(cè)面圖；圖5是表示本托架的安裝方法所使用的承載夾具的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖6是圖5的沿著X-X箭頭視線的剖面圖；圖7是表示利用本安裝方法形成的接合部的實際的接合狀態(tài)的宏觀照片。
附圖標記1單筒式液壓緩沖器；2缸(管子)；3支架(托架)；4自由活塞；5活塞；18接合部；19凹部；20沖頭；22沖頭的扁平的壓入部；30承載夾具；31中空心軸；32承載沖模墊。
具體實施例方式
下面，根據(jù)

用于實施本發(fā)明的最佳的方式。
本實施例是要以圖1所示的車輛懸掛用的單筒式液壓緩沖器1為對象，在其缸(管子)2的外周面上接合固定用于支持傳感器、軟管等的外裝部件的支架(托架)3的實施例子。缸2形成有底筒狀，在其內(nèi)部能夠滑動地收納有劃分氣體室A和油室B的自由活塞4和將所述油室B二分割的活塞5。在活塞5上連結(jié)有活塞桿6的一端部，活塞桿6的另一端側(cè)能夠滑動地插進裝配在缸2的開口端部的桿導(dǎo)引件7和油封8并向缸2外延伸。在該液壓緩沖器1中，分別地在所述氣體室A中封入了氮氣等氣體，在所述油室B中封入了油液，此外，在活塞5上設(shè)置有在伸開和收縮行程雙方發(fā)生衰減力的衰減力發(fā)生機構(gòu)9。
上述液壓緩沖器1，通過固定設(shè)置在其缸2的底部的安裝環(huán)10被安裝在懸掛臂(圖示省略)上，另外通過設(shè)置在其活塞桿6的另一端部的安裝部(螺釘部)11被安裝在車體上，在該狀態(tài)下，在固定設(shè)置于缸2的外周面的上端側(cè)的彈簧座12上承載懸掛彈簧(圖示省略)。在這樣的對車輛的安裝狀態(tài)下，與活塞桿6的伸長、縮短對應(yīng)，油液在油室B的上室和下室之間流動，在此期間，由設(shè)置在活塞5上的衰減力發(fā)生機構(gòu)9發(fā)生衰減力，并且，活塞桿6的進入、退出的量的油液用氣體室A的容積變化來補償。另外，在圖1中，13是緩和活塞桿6的伸開行程時的沖擊的桿阻擋裝置，其具備一端被卡定在活塞桿6上的回彈彈簧14和配置在該回彈彈簧14的另一端的回彈器15，形成該回彈器15與桿導(dǎo)引件7對接。
在本實施例中，對于上述缸2的支架3的安裝位置被設(shè)定在自由活塞4的滑動范圍的上限附近。支架3具備與缸2嵌合的筒狀部16和用于裝配外裝部件的安裝部17，在該筒狀部16的圓周方向上等分配置的4個部位利用接合部18固定在缸2上。如圖2所示，各接合部18形成在預(yù)先形成在缸2的外周面上的凹部19內(nèi)使支架3局部地鼓出變形的結(jié)構(gòu)(安裝結(jié)構(gòu))。如圖3所示，在缸2的外周面上形成的凹部19形成在圓周方向上長的矩形，由此各接合部18的整體也形成在圓周方向上長的矩形。
如圖2所示，對于缸2的上述支架3的安裝，利用具備與缸2的周圍相對地配置的兩對沖頭20(圖中僅表示出一對沖頭)和插入缸2內(nèi)的承載夾具30的加工裝置來進行。各一對的沖頭20被省略圖示的驅(qū)動裝置所支持，而形成相互接近、分開。如圖4所示，沖頭20的每一個都形成以軸狀的本體部21為中央，在其一端側(cè)配備形成與形成在所述缸2上的矩形的凹部19相似的扁平形狀的壓入部22并且在該本體部21的另一端側(cè)配備由所述驅(qū)動裝置把持的被把持部23的結(jié)構(gòu)。此外，各沖頭20的壓入部22，其左右側(cè)面利用錐形面進行倒角(也可以是圓角)24，此外，在其上下面上附有脫模斜度。
其中，如圖3所示，形成在缸2上的凹部19，分別地其軸向?qū)挾萢被設(shè)定為支架3的筒狀部16的壁厚的2.5～3.0倍左右，其周向長度b被設(shè)定為所述寬度a的4倍左右，其深度c被設(shè)定為缸2的壁厚的10～20％左右。作為一個例子，當支架3的壁厚為1.6mm，而缸2的壁厚為2mm時，所述a、b、c分別是a＝4～5mm，b＝16～20mm，c＝0.2～0.4mm。
將凹部19的寬度a設(shè)為支架3的筒狀部16的壁厚的2.5～3.0倍左右的理由是，首先，由于為了抑制凹部19的變形量使筒狀部16進入凹部19而使筒狀部16成為兩折地進入凹部19，所以需要至少將寬度a設(shè)為在筒狀部16的壁厚的2倍的基礎(chǔ)上再加上沖頭20的壓入部22的頂端厚度d的尺寸。但是，由于當將寬度a設(shè)得過大時，筒狀部16的壓入的壁厚會變形而容易、脫離凹部19，所以寬度a越窄越好。因此，成為筒狀部16的壁厚的2.5～3.0倍左右是最優(yōu)選的。
另一方面，如圖4所示，各沖頭20，分別地其壓入部22的頂端厚度d被設(shè)定為所述凹部19的寬度a的25％左右，其頂端寬度e被設(shè)定為所述凹部19的長度b的25％左右，其錐形面23的角度θ被設(shè)定為45度左右，其脫模斜度被設(shè)定為20度左右。作為一個例子，當凹部19的寬度a是4mm，而其長度b為16mm時，所述d、e分別為d＝1mm，e＝4mm。
與上述沖頭20協(xié)動的承載夾具30，還如圖5和圖6所示，其大致由能夠插入缸2的中空心軸31、與該中空心軸31的端面相接觸地配置的4分割的可動沖模墊32、插進所述中空心軸31并延伸而使所述分割結(jié)構(gòu)的可動沖模墊32向半徑方向進退的動作桿33構(gòu)成?？蓜記_模墊32的分割要素，一體地設(shè)置在從旋入形成于中空心軸31的頂端部的孔34的內(nèi)底部的筒狀架35延伸的4個支持片39之下。此外，在可動沖模墊32的分割要素的背面形成了錐形面36，另一方面，在所述動作桿33的頂端側(cè)一體地設(shè)置有在外周具有與所述錐形面36楔合的圓錐面的錐體37。動作桿33總是被定位在其錐體37的大部分從可動沖模墊32拔出的狀態(tài)，在該狀態(tài)下，可動沖模墊32的分割要素被定位在使各自的端面與心軸31的外周面一致的后退端。但是，當從所述的狀態(tài)開始動作桿33進行上移動時，則錐體37沿著可動沖模墊32的分割要素的背面的錐形面36滑動，由此可動沖模墊32沿半徑向外方向前進，如圖2所示，各自的端面與缸2的內(nèi)面接觸。
在本實施例中，在上述動作桿33的頂端部設(shè)置有能夠以微小的間隙(作為一例，例如為0.1～0.2mm左右)插入缸2內(nèi)的導(dǎo)引部38。由于該導(dǎo)引部38是在將承載夾具30插入到缸2內(nèi)時起到防止心軸31或可動沖模墊32與缸2的內(nèi)面接觸而造成損傷的作用的部件，所以其外周面拋光成鏡面。其中，如上所述，當在導(dǎo)引部38與缸2之間設(shè)定微小的間隙時，則在插入時使導(dǎo)引部38與缸2之間形成空氣幕(エアカ一テン)狀態(tài)，導(dǎo)引部38本身也相對于缸2成為非接觸狀態(tài)。另外，也可以做成為通過該導(dǎo)引部放射狀地噴出空氣，在這種情況下，能夠進一步使導(dǎo)引部直徑變小。
下面，說明使用上述沖頭20和承載夾具30進行的托架的安裝方法。
在進行對于缸2的支架3的安裝時，首先，作為使支架3嵌合在缸2的規(guī)定位置(托架安裝位置)上的狀態(tài)，將兩者設(shè)置到加工裝置內(nèi)的規(guī)定位置上。接著，引導(dǎo)其動作桿33的頂端的導(dǎo)引部38而將承載夾具30插入到缸2內(nèi)，將可動沖模墊32定位到托架安裝位置上。此時，使動作桿33相對于中空心軸31進行下移動，作為使該動作桿33的頂端側(cè)的錐體38的大部分從可動沖模墊32拔出的狀態(tài)，當然是將可動沖模墊32的分割要素定位到后退端。接著，使動作桿33相對于中空心軸31進行上移動。于是，利用所述錐體37沿半徑向外方向壓出可動沖模墊32，如圖2的右半部分所示，可動沖模墊32的分割要素接觸到與所述凹部19對應(yīng)的缸內(nèi)面。
然后，利用省略圖示的驅(qū)動裝置使兩對沖頭20向相互接近的方向移動。于是，同樣如圖2的左半部分所示，利用沖頭20的扁平的壓入部22使支架3局部地被壓入(鼓出而變形)缸2的外周面的凹部19內(nèi)，由此使支架3的4個部位同時地接合固定在缸2上(接合部18)。此時，如上所述，由于在凹部19的底部側(cè)確保了充分的壁厚，所以在所述沖頭20壓入時，在缸2的內(nèi)面?zhèn)葞缀醪粫霈F(xiàn)由于鼓出而變形的影響引起的變形或壓斜。在本實施例中，特別是由于凹部19的背面?zhèn)缺豢蓜記_模墊32所支撐，所以沒有向缸2的內(nèi)面的鼓出變形的影響。此外，由于沖頭20的壓入部22的兩側(cè)形成錐形面24，所以在對于支架3的壓入部22的壓入部分應(yīng)力不會集中，因而在支架3上也不會產(chǎn)生剪斷龜裂。進而，在本實施例中，由于對與軸徑方向相對的4個部位同時地進行鼓出加工，所以使得成形壓有效地對于接合部18進行作用，由此能夠嘗試降低成形負荷。
在對于上述缸2的支架3的接合固定完成后，使動作桿33相對于心軸31進行下移動。于是，使動作桿33的頂端側(cè)的錐體37向從可動沖模墊32拔出的方向移動，可動沖模墊32的分割要素利用支持片36的彈簧力而后退。此時，由于在沖頭20的壓入部22上不僅有兩側(cè)錐形面24，還附有脫模斜度，所以該壓入部22順暢地從接合部18拔出。
圖7是表示如上所述地形成的接合部18的實際的接合狀態(tài)的圖，支架3充分地填充在其下側(cè)的缸2的凹部19內(nèi)，從而得到了密接的凹凸嵌合狀態(tài)。這樣形成的接合部18，雖然通過在圓周方向細長的矩形的凹部19和扁平形狀的沖頭20(壓入部22)的協(xié)動而成為在圓周方向上細長的形狀(參見圖1)，但由于接合部18的剪斷強度主要依賴于其圓周方向長度，對于托架的超過負荷發(fā)揮充分的抵抗力。此外，由于如上所述支架3填充在凹部19內(nèi)，所以對于旋轉(zhuǎn)扭矩的抵抗力也變得充分。另外，對于單筒式液壓緩沖器1中的支持架(托架)3所要求的超過負荷為5kN左右，旋轉(zhuǎn)扭矩為20Nm左右，在這種情況下，如果將如上所述的凹部19的長度b(圖3)設(shè)為16～20mm左右，將凹部19的深度c(圖3)設(shè)為0.2～0.4mm左右是足夠的。
但是，如上所述將支架3接合固定的缸2，由于在其內(nèi)面沒有突起，當然沒有由鼓出變形的影響而產(chǎn)生的變形或應(yīng)變，所以自由活塞4的滑動變得順暢，從而充分發(fā)揮作為液壓緩沖器1的功能。此外，近來在這種液壓緩沖器1的裝配工序中，雖然多是在同一工序內(nèi)從缸2的開口端側(cè)連續(xù)地進行氣體封入和油液封入，但按照本托架的安裝結(jié)構(gòu)，由于在缸2的內(nèi)面沒有成為自由活塞4的移動的阻礙的突起，所以能夠連續(xù)地進行所述氣體封入和油液封入，從而也不會阻礙裝配性。
其中，在上述實施例中，雖然利用相對配置的兩對沖頭20將支架3的4個部位同時地接合固定在缸2上，但也可以在利用一對沖頭20將2個部位同時地接合固定后，使缸2與對于沖頭20相對旋轉(zhuǎn)90度并再將其它2個部位接合固定。另外，該接合部位的數(shù)量、即接合部18的數(shù)量是任意的，可以是1處或者3處，或者也可以是5處或5處以上。此外，缸2側(cè)的凹部19也可以遍布全周地設(shè)置。
此外，在上述實施例中，雖然在沖頭20的壓入過程中，利用承載夾具30的承載沖模墊32來支撐缸2的內(nèi)面，但當作為缸以更厚壁的缸為對象時，可以省略這樣的支撐。
權(quán)利要求
1.一種托架的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，對在外周面上形成凹部的管子嵌合托架，不使所述管子內(nèi)周面發(fā)生實質(zhì)性變形而使所述托架在所述凹部內(nèi)局部地鼓出變形而將該托架接合固定在所述管子上。
2.如權(quán)利要求1所述的托架的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述管子上形成的凹部，形成在圓周方向上細長的矩形，并且在圓周方向上設(shè)置有多個。
3.如權(quán)利要求1或2所述的托架的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述托架是用于支持傳感器等的外裝部件的支架，所述管子是在內(nèi)部將活塞部件能夠滑動地收納的單筒式液壓緩沖器的缸。
4.如權(quán)利要求4所述的托架的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，將所述托架接合固定在所述活塞部件進行滑動的范圍的外周面上。
5.如權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的托架的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，將所述凹部的軸向?qū)挾仍O(shè)為所述托架的壁厚的2.5倍～3.0倍。
6.一種托架的安裝方法，其特征在于，在管子的外周面上預(yù)先形成凹部，然后使托架嵌合在所述管子上，進而在使沖模墊碰到所述凹部的背面?zhèn)鹊臓顟B(tài)下，從外周利用沖頭使托架在所述凹部內(nèi)局部地鼓出變形，而將該托架接合固定在所述管子上。
7.如權(quán)利要求6所述的托架的安裝方法，其特征在于，所述凹部是在圓周方向上細長的矩形，所述沖頭具有與所述凹部的形狀相似的扁平形狀的壓入部。
全文摘要
一種托架的安裝結(jié)構(gòu)。通過改進機械鉚合的接合技術(shù)而能夠不使管子內(nèi)面出現(xiàn)突起地將托架安裝在管子上。在單筒式液壓緩沖器的缸(2)的外周面上，在自由活塞的滑動范圍的上限附近形成在圓周方向上細長的矩形的多個凹部(19)，在形成該凹部(19)的部分嵌合定位用于支持傳感器或軟管等的外裝部件的支架(3)，然后，一邊以承載夾具(30)的可動沖模墊(32)支撐所述凹部(19)的背面?zhèn)?，一邊使多對沖頭(20)向相互接近的方向移動，使該沖頭(20)的扁平形狀的壓入部(22)壓入于支架(3)上，從而使支架(3)在缸(2)的凹部(19)內(nèi)局部地鼓出變形，但不會在缸(2)的內(nèi)面上產(chǎn)生突起。
文檔編號F16F9/32GK1837640SQ20061006811
公開日2006年9月27日 申請日期2006年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月24日
發(fā)明者西村誠 申請人:株式會社日立制作所