CN1837640B - 单筒式液压缓冲器及其托架的安装方法 - Google Patents

Abstract

一种托架的安装结构。通过改进机械铆合的接合技术而能够不使管子内面出现突起地将托架安装在管子上。在单筒式液压缓冲器的缸(2)的外周面上，在自由活塞的滑动范围的上限附近形成在圆周方向上细长的矩形的多个凹部(19)，在形成该凹部(19)的部分嵌合定位用于支持传感器或软管等的外装部件的支架(3)，然后，一边以承载夹具(30)的可动冲模垫(32)支撑所述凹部(19)的背面侧，一边使多对冲头(20)向相互接近的方向移动，使该冲头(20)的扁平形状的压入部(22)压入于支架(3)上，从而使支架(3)在缸(2)的凹部(19)内局部地鼓出变形，但不会在缸(2)的内面上产生突起。

Description

单筒式液压缓冲器及其托架的安装方法

技术领域

本发明涉及用于将托架接合固定在管子的外周面上的托架的安装结构和安装方法，具体是涉及向相对缸装置、液压缓冲器、气体弹簧等的体设备的缸的托架的安装有用的托架的安装结构和安装方法。 

背景技术

例如，车辆的悬挂所使用的单筒式液压缓冲器，形成能够滑动地收纳在缸(管子)内划分气体室和油室的自由活塞并且能够滑动地收纳将油室二分割的活塞的结构。在这样的单筒式液压缓冲器中，在该缸的外周面上安装用于支持传感器或软管等的外装部件的支架(托架)，以往，安装所述支架通常采用焊接。然而，在这种情况下，存在因焊接带来的热影响而使缸容易产生应变或变形的问题，为此，支架的安装位置被限定于所述自由活塞的滑动范围外的管子下端部(例如参见专利文献1)。 

另一方面，近来以省略焊接为目的，已尝试在对于液压缓冲器的缸的弹簧片或钳口托架的安装上利用机械铆合(例如参见专利文献2)。该机械铆合是利用冲头将外侧的弹簧片或钳口托架和内侧的缸局部地沿半径向内方向压入而使两者鼓出并铆接。然而，按照这种机械铆合，由于在缸的内面形成了由所述鼓出铆接而产生的突起，因而以上述单筒式液压缓冲器的如内面被作为活塞类的滑动面所提供的缸为对象就无法利用这种技术，其适用范围受到限制。 

专利文献1：特开2000-46090号公报 

专利文献2：特开2004-223612号公报 

发明内容

本发明就是鉴于上述的技术背景而提出的，其目的在于通过改进机械铆合的接合技术，能够不使管子内面出现突起而将托架安装在管子上，从而提供对于适用范围的扩大更大地发挥作用的托架的安装结构和安装方法。 

为了解决上述课题，本发明提供一种托架的安装结构，其特征在于，对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内局部地鼓出变形而将该托架接合固定在所述管子上。在这样的托架的安装结构中，由于使托架在形成在管子上的凹部内局部地鼓出变形，所以不会在管子的内面上形成突起。 

在本托架的安装结构中，优选地形成在上述管子上的凹部成为在圆周方向上细长的矩形。通过这样地将凹部形成为在圆周方向上细长的矩形，能够提高接合部的剪断强度，并对于托架的超过负荷发挥充分的抵抗力。换言之，能够使在管子上形成的凹部变小，与此相应的量能够抑制对于管子的内面侧的鼓出变形的影响。 

在本托架的安装结构中，对于上述管子和托架来说，虽然具体地不管其种类如何，管子是流体设备的缸，可以托架能够是传感器等的外装部件的支架的结构。这样地在适用于流体设备的缸的情况下，由于能够将托架的安装位置扩大到活塞的滑动范围，所以提高了利用价值。在这种情况下，所述流体设备也可以是能够滑动地将自由活塞以及活塞收纳在缸内的单筒式液压缓冲器。在该单筒式液压缓冲器中，也可以将托架接合固定在这些活塞部件(即，活塞以及自由活塞)进行滑动的范围的外周面上。 

此外，本发明的托架的安装结构，其特征在于，管子的内周面是平滑的，并具有托架填充并密接在该管子的外周面凹部的凹凸嵌合状态的接合部。在这种情况下，也可以在圆周方向上配置多个接合部。 

为了解决上述课题，本发明提供一种托架的安装方法，其特征在于，在管子的外周面上预先形成凹部，通过利用冲头使嵌合在所述管子上的托架在所述凹部内局部地鼓出变形而将该托架接合固定在所述管子上。在这种情况下，可以在管子的外周面上形成在圆周方向上细长的矩形的凹部，作为冲头可以使用具有与所述凹部的形状相似的扁平形状的压入部的冲头。 

在本发明的方法中，优选地在利用上述冲头使托架局部地在管子的凹部鼓出变形时，使设置在插入所述管子的心轴的可动冲模垫(ダィ)沿半径向外方向移动来支撑所述凹部的背面侧，由此，能够更可靠地抑制对于管子的内面的鼓出变形的影响。 

按照本发明的托架的安装结构及其安装方法，由于能够不使管子内面出现突起而将托架安装在管子上，所以适用范围扩大了。特别是在适用于流体 设备的情况下，由于能够使对于缸的支架的安装位置扩大到活塞的滑动范围，所以利用价值显著提高。 

附图说明

图1是表示作为本托架的安装结构的适用对象之一的单筒式液压缓冲器的整体结构的剖面图； 

图2是表示对于单筒式液压缓冲器的缸的托架(支架)的安装方法的实施状况和安装结构的剖面图； 

图3是表示在缸的外周面形成的凹部的形状的正面图； 

图4是表示本托架的安装方法所使用的冲头的图，图4(1)是平面图，图4(2)是侧面图； 

图5是表示本托架的安装方法所使用的承载夹具的结构的剖面图； 

图6是图5的沿着X-X箭头视线的剖面图； 

图7是表示利用本安装方法形成的接合部的实际的接合状态的宏观照片。 

附图标记 

1：单筒式液压缓冲器；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：冲头；22：冲头的扁平的压入部；30：承载夹具；31：中空心轴；32：承载冲模垫。 

具体实施方式

下面，根据附图说明用于实施本发明的最佳的方式。 

本实施例是要以图1所示的车辆悬挂用的单筒式液压缓冲器1为对象，在其缸(管子)2的外周面上接合固定用于支持传感器、软管等的外装部件的支架(托架)3的实施例子。缸2形成有底筒状，在其内部能够滑动地收纳有划分气体室A和油室B的自由活塞4和将所述油室B二分割的活塞5。在活塞5上连结有活塞杆6的一端部，活塞杆6的另一端侧能够滑动地插进装配在缸2的开口端部的杆导引件7和油封8并向缸2外延伸。在该液压缓冲器1中，分别地在所述气体室A中封入了氮气等气体，在所述油室B中封入了油液，此外，在活塞5上设置有在伸开和收缩行程双方发生衰减力的衰减力发生机构9。 

上述液压缓冲器1，通过固定设置在其缸2的底部的安装环10被安装在悬挂臂(图示省略)上，另外通过设置在其活塞杆6的另一端部的安装部(螺钉部)11被安装在车体上，在该状态下，在固定设置于缸2的外周面的上端侧的弹簧座12上承载悬挂弹簧(图示省略)。在这样的对车辆的安装状态下，与活塞杆6的伸长、缩短对应，油液在油室B的上室和下室之间流动，在此期间，由设置在活塞5上的衰减力发生机构9发生衰减力，并且，活塞杆6的进入、退出的量的油液用气体室A的容积变化来补偿。另外，在图1中，13是缓和活塞杆6的伸开行程时的冲击的杆阻挡装置，其具备一端被卡定在活塞杆6上的回弹弹簧14和配置在该回弹弹簧14的另一端的回弹器15，形成该回弹器15与杆导引件7对接。 

在本实施例中，对于上述缸2的支架3的安装位置被设定在自由活塞4的滑动范围的上限附近。支架3具备与缸2嵌合的筒状部16和用于装配外装部件的安装部17，在该筒状部16的圆周方向上等分配置的4个部位利用接合部18固定在缸2上。如图2所示，各接合部18形成在预先形成在缸2的外周面上的凹部19内使支架3局部地鼓出变形的结构(安装结构)。如图3所示，在缸2的外周面上形成的凹部19形成在圆周方向上长的矩形，由此各接合部18的整体也形成在圆周方向上长的矩形。 

如图2所示，对于缸2的上述支架3的安装，利用具备与缸2的周围相对地配置的两对冲头20(图中仅表示出一对冲头)和插入缸2内的承载夹具30的加工装置来进行。各一对的冲头20被省略图示的驱动装置所支持，而形成相互接近、分开。如图4所示，冲头20的每一个都形成以轴状的本体部21为中央，在其一端侧配备形成与形成在所述缸2上的矩形的凹部19相似的扁平形状的压入部22并且在该本体部21的另一端侧配备由所述驱动装置把持的被把持部23的结构。此外，各冲头20的压入部22，其左右侧面利用锥形面进行倒角(也可以是圆角)24，此外，在其上下面上附有脱模斜度。 

其中，如图3所示，形成在缸2上的凹部19，分别地其轴向宽度a被设定为支架3的筒状部16的壁厚的2.5～3.0倍左右，其周向长度b被设定为所述宽度a的4倍左右，其深度c被设定为缸2的壁厚的10～20％左右。作为一个例子，当支架3的壁厚为1.6mm，而缸2的壁厚为2mm时，所述a、b、c分别是a＝4～5mm，b＝16～20mm，c＝0.2～0.4mm。 

将凹部19的宽度a设为支架3的筒状部16的壁厚的2.5～3.0倍左右的 理由是，首先，由于为了抑制凹部19的变形量使筒状部16进入凹部19而使筒状部16成为两折地进入凹部19，所以需要至少将宽度a设为在筒状部16的壁厚的2倍的基础上再加上冲头20的压入部22的顶端厚度d的尺寸。但是，由于当将宽度a设得过大时，筒状部16的压入的壁厚会变形而容易、脱离凹部19，所以宽度a越窄越好。因此，成为筒状部16的壁厚的2.5～3.0倍左右是最优选的。 

另一方面，如图4所示，各冲头20，分别地其压入部22的顶端厚度d被设定为所述凹部19的宽度a的25％左右，其顶端宽度e被设定为所述凹部19的长度b的25％左右，其锥形面23的角度θ被设定为45度左右，其脱模斜度被设定为20度左右。作为一个例子，当凹部19的宽度a是4mm，而其长度b为16mm时，所述d、e分别为d＝1mm，e＝4mm。 

与上述冲头20协动的承载夹具30，还如图5和图6所示，其大致由能够插入缸2的中空心轴31、与该中空心轴31的端面相接触地配置的4分割的可动冲模垫32、插进所述中空心轴31并延伸而使所述分割结构的可动冲模垫32向半径方向进退的动作杆33构成。可动冲模垫32的分割要素，一体地设置在从旋入形成于中空心轴31的顶端部的孔34的内底部的筒状架35延伸的4个支持片39之下。此外，在可动冲模垫32的分割要素的背面形成了锥形面36，另一方面，在所述动作杆33的顶端侧一体地设置有在外周具有与所述锥形面36楔合的圆锥面的锥体37。动作杆33总是被定位在其锥体37的大部分从可动冲模垫32拔出的状态，在该状态下，可动冲模垫32的分割要素被定位在使各自的端面与心轴31的外周面一致的后退端。但是，当从所述的状态开始动作杆33进行上移动时，则锥体37沿着可动冲模垫32的分割要素的背面的锥形面36滑动，由此可动冲模垫32沿半径向外方向前进，如图2所示，各自的端面与缸2的内面接触。 

在本实施例中，在上述动作杆33的顶端部设置有能够以微小的间隙(作为一例，例如为0.1～0.2mm左右)插入缸2内的导引部38。由于该导引部38是在将承载夹具30插入到缸2内时起到防止心轴31或可动冲模垫32与缸2的内面接触而造成损伤的作用的部件，所以其外周面抛光成镜面。其中，如上所述，当在导引部38与缸2之间设定微小的间隙时，则在插入时使导引部38与缸2之间形成空气幕(ェァカ一テン)状态，导引部38本身也相对于缸2成为非接触状态。另外，也可以做成为通过该导引部放射状地喷出 空气，在这种情况下，能够进一步使导引部直径变小。 

下面，说明使用上述冲头20和承载夹具30进行的托架的安装方法。 

在进行对于缸2的支架3的安装时，首先，作为使支架3嵌合在缸2的规定位置(托架安装位置)上的状态，将两者设置到加工装置内的规定位置上。接着，引导其动作杆33的顶端的导引部38而将承载夹具30插入到缸2内，将可动冲模垫32定位到托架安装位置上。此时，使动作杆33相对于中空心轴31进行下移动，作为使该动作杆33的顶端侧的锥体38的大部分从可动冲模垫32拔出的状态，当然是将可动冲模垫32的分割要素定位到后退端。接着，使动作杆33相对于中空心轴31进行上移动。于是，利用所述锥体37沿半径向外方向压出可动冲模垫32，如图2的右半部分所示，可动冲模垫32的分割要素接触到与所述凹部19对应的缸内面。 

然后，利用省略图示的驱动装置使两对冲头20向相互接近的方向移动。于是，同样如图2的左半部分所示，利用冲头20的扁平的压入部22使支架3局部地被压入(鼓出而变形)缸2的外周面的凹部19内，由此使支架3的4个部位同时地接合固定在缸2上(接合部18)。此时，如上所述，由于在凹部19的底部侧确保了充分的壁厚，所以在所述冲头20压入时，在缸2的内面侧几乎不会出现由于鼓出而变形的影响引起的变形或压斜。在本实施例中，特别是由于凹部19的背面侧被可动冲模垫32所支撑，所以没有向缸2的内面的鼓出变形的影响。此外，由于冲头20的压入部22的两侧形成锥形面24，所以在对于支架3的压入部22的压入部分应力不会集中，因而在支架3上也不会产生剪断龟裂。进而，在本实施例中，由于对与轴径方向相对的4个部位同时地进行鼓出加工，所以使得成形压有效地对于接合部18进行作用，由此能够尝试降低成形负荷。 

在对于上述缸2的支架3的接合固定完成后，使动作杆33相对于心轴31进行下移动。于是，使动作杆33的顶端侧的锥体37向从可动冲模垫32拔出的方向移动，可动冲模垫32的分割要素利用支持片36的弹簧力而后退。此时，由于在冲头20的压入部22上不仅有两侧锥形面24，还附有脱模斜度，所以该压入部22顺畅地从接合部18拔出。 

图7是表示如上所述地形成的接合部18的实际的接合状态的图，支架3充分地填充在其下侧的缸2的凹部19内，从而得到了密接的凹凸嵌合状态。这样形成的接合部18，虽然通过在圆周方向细长的矩形的凹部19和扁平形 状的冲头20(压入部22)的协动而成为在圆周方向上细长的形状(参见图1)，但由于接合部18的剪断强度主要依赖于其圆周方向长度，对于托架的超过负荷发挥充分的抵抗力。此外，由于如上所述支架3填充在凹部19内，所以对于旋转扭矩的抵抗力也变得充分。另外，对于单筒式液压缓冲器1中的支持架(托架)3所要求的超过负荷为5kN左右，旋转扭矩为20Nm左右，在这种情况下，如果将如上所述的凹部19的长度b(图3)设为16～20mm左右，将凹部19的深度c(图3)设为0.2～0.4mm左右是足够的。 

但是，如上所述将支架3接合固定的缸2，由于在其内面没有突起，当然没有由鼓出变形的影响而产生的变形或应变，所以自由活塞4的滑动变得顺畅，从而充分发挥作为液压缓冲器1的功能。此外，近来在这种液压缓冲器1的装配工序中，虽然多是在同一工序内从缸2的开口端侧连续地进行气体封入和油液封入，但按照本托架的安装结构，由于在缸2的内面没有成为自由活塞4的移动的阻碍的突起，所以能够连续地进行所述气体封入和油液封入，从而也不会阻碍装配性。 

其中，在上述实施例中，虽然利用相对配置的两对冲头20将支架3的4个部位同时地接合固定在缸2上，但也可以在利用一对冲头20将2个部位同时地接合固定后，使缸2与对于冲头20相对旋转90度并再将其它2个部位接合固定。另外，该接合部位的数量、即接合部18的数量是任意的，可以是1处或者3处，或者也可以是5处或5处以上。此外，缸2侧的凹部19也可以遍布全周地设置。 

此外，在上述实施例中，虽然在冲头20的压入过程中，利用承载夹具30的承载冲模垫32来支撑缸2的内面，但当作为缸以更厚壁的缸为对象时，可以省略这样的支撑。 

Claims (7)

1.一种单筒式液压缓冲器，其在将托架安装于外周的缸体内能够滑动地收容活塞，其特征在于，所述托架嵌合于在外周面上预先形成凹部的缸体，在不使所述缸体内周面发生实质性变形的情况下使所述托架的筒状部在所述凹部内局部地鼓出变形而将该托架的筒状部接合固定在所述缸体上。

2.如权利要求1所述的单筒式液压缓冲器，其特征在于，在所述缸体上形成的凹部，形成在圆周方向上细长的矩形，并且在圆周方向上设置有多个。

3.如权利要求1或2所述的单筒式液压缓冲器，其特征在于，所述托架是用于支持传感器的支架。

4.如权利要求3所述的单筒式液压缓冲器，其特征在于，将所述托架接合固定在所述活塞部件进行滑动的范围的外周面上。

5.如权利要求1或2所述的单筒式液压缓冲器，其特征在于，将所述凹部的轴向宽度设为所述托架的壁厚的2.5倍～3.0倍。

6.一种单筒式液压缓冲器的托架的安装方法，其特征在于，所述单筒式液压缓冲器在将托架安装于外周的缸体内能够滑动地收容活塞，在缸体的外周面上预先形成凹部，然后使托架嵌合在所述缸体上，进而在使冲模垫碰到所述凹部的背面侧的状态下，不使所述缸体的内周面发生实质的变形，从外周利用冲头使托架的筒状部在所述凹部内局部地鼓出变形，而将该托架的筒状部接合固定在所述缸体上。

7.如权利要求6所述的单筒式液压缓冲器的托架的安装方法，其特征在于，所述凹部是在圆周方向上细长的矩形，所述冲头具有与所述凹部的形状相似的扁平形状的压入部。

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